-
Die
Erfindung betrifft eine Filterplatte für eine Filterpresse gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs.
-
Filterpressen
mit der vorgenannten Anordnung einer Mehrzahl von Filterplatten
als Plattenstapel und zwischen je zwei aufeinander liegenden Filterplatten
ausgebildeten Filterkammern sind allgemein bekannt. Bezug genommen
wird in diesem Zusammenhang beispielsweise auf die
DE 32 22 987 A1 , die
DE 32 22 988 A1 und
die
DE 199 05 674
C1 . In den Filterkammern – im Wesentlichen in der jeweiligen
Trennebene zwischen den angrenzenden Filterplatten – liegt
ein Filtertuch. Im Betrieb solcher Filterpressen wird den Filterkammern
ein zu filtrierendes Medium – die „Trübe” – unter
Druck zugeführt
und durch das Filtertuch gepresst. Auf dem Filtertuch lagert sich
hierbei die Feststofffracht des Mediums als „Filterkuchen” ab. Das
gefilterte Medium (Filtrat) fließt unterhalb des Filtertuchs
durch einen Abfluss aus den Filterkammern ab.
-
Allgemein
bekannt ist, die Filterkammer ausgehend von einer Schmalseite einer
Filterplatte durch eine Mehrzahl von eng beieinander liegenden Kanälen zu beaufschlagen,
die in Mündungsöffnungen
unmittelbar in die Filterkammer münden. Die Kanäle weisen
nach den bekannten Verfahren einen gemeinsamen Zulaufkanal auf,
der – beispielsweise
im Innern eines in eine Filterplatte eingesetzten Füllschuhs – in die
Kanäle
verzweigt wird.
-
Im
Betrieb einer Filterpresse nach dem bekannten Verfahren sind die
zwischen den Einlauföffnungen
der Kanäle
am Ende des gemeinsamen Zulaufkanals ausgebildeten Stege – insbesondere
bei sehr aggressiven oder abrasiven Medien – hohem Verschleiß ausgesetzt,
wodurch ein häufiger
Wechsel des entsprechenden Bauteils unvermeidbar wird. Üblicher
Weise werden sogenannte „Füllschuhe” in die
Filterplatten eingesetzt, die einerseits diesen Austausch erleichtern,
andererseits die Verwendung widerstandsfähigerer Materialien an dieser
hoch belasteten Stelle ermöglichen.
-
Darüber hinaus
lagert sich in nach dem bekannten Verfahren betriebenen Filterpressen
bevorzugt vor den Einlauföffnungen
der Kanäle
die Feststofffracht der Trübe
ab. Um eine Blockade von Einlauföffnungen
und damit eine reduzierte Leistungsfähigkeit der zugeordneten Filterkammer
zu vermeiden, ist eine regelmäßige Spülung und
gegebenenfalls manuelle Reinigung der betreffenden Bauteile erforderlich.
-
Aus
der
DE 1 960 821 A ist
eine Pressmembran für
Plattenfilterpressen bekannt, bei der die Befüllung der Filterkammer über einen
so genannten Stützkörper (Füllschuh)
erfolgt, der mit einer Mehrzahl (hier: 5) parallel zueinander verlaufender
Kanäle für den Trübeeinlauf
versehen ist. Die zwischen den Kanälen stehenden Teile des Stützkörpers sollen
ein Zusammenfalten der Membran unter dem Druck des Presswassers
beim Abpressen des Filterkuchens verhindern. Außerdem soll der Rahmen der
Filterplatte durch den Stützkörper eine
Verstärkung
an einer potenziell geschwächten
Stelle gegenüber
dem Fließdruck
erfahren. Die
DE 1 960
821 A enthält
hingegen keine Aussage darüber,
wie die Zuführung
der zu filtrierenden Suspension zu den Bohrungen bzw. den Kanälen in dem
Stützkörper erfolgen
soll.
-
Schließlich ist
aus der
DE 199 56
617 A1 eine weitere Filterplatte einer Filterpresse bekannt. Bei
dieser vorbekannten Filterpresse gehen die Kanäle, die in die Filterkammer
führen,
nicht von einer Schmalseite der Filterplatte sondern von deren Ansichtsseite
aus. Die Kanäle
enden nämlich
in einem durchgängigen
Zulaufkanal, der sich in einem ohrförmigen Erweiterungsstück der Platte
befindet und senkrecht zu der Plattenebene verläuft. Der Zulauf der vorbekannten
Filterplatte besitzt darüber
hinaus nicht eine Mehrzahl von Zulaufkanälen, die in Einlauföffnungen
der in die Kammer führenden
Kanäle
münden.
Bei der bekannten Filterplatte kommt vielmehr ein Suspensionszuführ-Prinzip
zur Anwendung, bei dem ein quer zur Filterplattenebene verlaufender
Kanal dadurch gebildet wird, dass korrespondierende Kanalabschnitte
in jeder Platte beim Schließen
des Pakets einen durchgängigen
Kanal – außerhalb
des Filterspiegels aber innerhalb des Dichtrandes, d. h. auch des
Membranwulstes – bilden.
-
Aufgabe
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterplatte einer Filterpresse
so weiter zu entwickeln, dass der durch Abrasion verursachte Verschleiß im Bereich
des Zulaufs reduziert wird.
-
Lösung
-
Ausgehend
von der bekannten Filterplatte wird die Aufgabe nach der Erfindung
durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
-
Durch
die erfindungsgemäß getrennte
Führung
der Kanäle
innerhalb der Filterplatte wird die Anlagerung der Feststofffracht
der Trübe
an einer schwer zugänglichen
Stelle im Innern der Filterplatte wirksam vermieden. Die Aufspaltung
des Zulaufs auf die Mehrzahl von Kanälen erfolgt außerhalb
der Filterplatte. Blockierte Einlauföffnungen sind ohne großen Aufwand
von Außen
zugänglich,
können
nach Demontage des Zulaufs – beispielsweise
durch einfache Sichtkontrolle – entdeckt
und manuell oder automatisiert gereinigt werden.
-
Die
Filterkammer wird durch einen Füllschuh mit
dem Medium beaufschlagt, der in der Filterplatte teilweise aufgenommen
ist und in dem die Kanäle ausgebildet
sind. Gegenüber
der Ausformung der Kanäle
unmittelbar in der Filterplatte ermöglicht die Verwendung eines
Füllschuhs
einerseits die Verwendung höherwertiger
Materialien, die den Verschleiß an
den Einlauföffnungen
vermindern. Andererseits werden die Kosten eines Austausches bei
verschlissenen Einlauföffnungen
erheblich reduziert.
-
Die
Filterkammer wird durch einen Zulauf mit dem Medium beaufschlagt,
der an der Schmalseite der Filterplatte flüssigkeitsdicht angesetzt ist
und der unmittelbar an den äußeren Einlauföffnungen
der in die Filterkammer führenden
Kanäle
mündet.
Vorteilhaft werden übereinander
angeordnete Filterkammern einer Filterpresse mit dem Medium durch
mindestens eine gemeinsame, senkrecht zu den Trennebenen verlaufende
Leitung beaufschlagt, wobei die Zuläufe der Filterkammern als Kollektoren
ausgebildet sind, die jeweils einen Abschnitt der Leitung und dieselbe
Mehrzahl von im Wesentlichen parallelen Zulaufkanälen aufweisen,
die ausgehend von jeweils zugeordneten Einlauföffnungen an einer inneren Wandung
des Abschnittes getrennt verlaufen und unmittelbar in die äußeren Einlauföffnungen
der in die jeweils zugeordnete Filterkammer führenden Kanäle münden.
-
Die
außerhalb
der Filterplatten verlaufende Leitung weist typischer Weise einen
deutlich größeren Querschnitt
als die in die Filterkammern führenden
Kanäle
auf. Die Fließgeschwindigkeit
des Mediums ist in der zuführenden
Leitung daher erheblich geringer als in den Kanälen. Die unmittelbar an die Wandung
der Leitung verlegten Kanten der Einlauföffnungen sind so einerseits
weniger Verschleiß durch
abrasive Feststofffracht ausgesetzt, andererseits werden mögliche Ablagerungen
dieser Feststofffracht durch das in der Leitung vorbeiströmende Medium
weitgehend wieder freigespült.
-
Ausführungsbeispiel
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es
zeigen
-
1a/b
zwei perspektivische Darstellungen eines Füllschuhs,
-
2 einen
Detail-Schnitt einer erfindungsgemäßen Filterplatte mit dem Füllschuh.
-
3a/b
zwei Details dieser Filterplatte,
-
4 eine
perspektivische Darstellung eines Zulaufs,
-
5 einen
Detail-Schnitt dieses Zulaufs an der erfindungsgemäßen Filterplatte,
-
6a einen
anderen erfindungsgemäßen Zulauf
und
-
6b ein
Adapterstück
zu diesem Zulauf,
-
7 einen
Detail-Schnitt dieses anderen Zulaufs an der erfindungsgemäßen Filterplatte
und
-
8 einen
Detail-Schnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Zulaufs an der erfindungsgemäßen Filterplatte.
-
Der
in den 1a und 1b dargestellte erfindungsgemäße Füllschuh 1 aus
PP weist einen beidseitig abgeflachten Auslauf 2 und einen
an diesen schräg
angesetzten Stutzen 3 auf. Der Stutzen 3 weist
einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt entlang einer nicht
dargestellten gerade verlaufenden Achse auf. Unmittelbar an die
Stirnfläche 4 des Stutzens 3 schließt sich
eine leichte Fase 5 an, die wiederum an eine umlaufende
Nut 6 grenzt, in der ein Dichtelement 7 in Form
eines O-Rings aus PE aufgenommen ist. Im Innern des Füllschuhs 1 verlaufen parallel
von der Stirnfläche 4 des
Stutzens 3 bis zu Mündungsöffnungen 8 an
der Stirnfläche 9 des
Auslaufs 2 fünf
Kanäle 10 mit
jeweils kreiszylindrischem Querschnitt.
-
Der
Füllschuh 1 ist
gemäß 2 in
eine Aufnahme 11 – im
Detail dargestellt in 3a – an einer Schmalseite 12 einer
Filterplatte 13 eingesetzt. Ausgehend von der Aufnahme 11 setzen
sich die fünf
Kanäle 10 – wie aus 3b ersichtlich – bis zu
Einlauföffnungen 14 in
der Schmalseite 12 der Filterplatte 13 fort. Die
Aufnahme 11 ist der Form des Stutzens 3 angepasst,
weist aber gegenüber
diesem ein leichtes, nicht dargestelltes Spiel auf. Die in einer
gleichfalls nicht dargestellten Filterpresse horizontal ausgerichtete
Filterplatte 13 ist Teil eines nicht dargestellten Plattenstapels
aus im Wesentlichen identischen Filterplatten 13. Zwischen
der Filterplatte 13 und einer nicht dargestellten unteren
Filterplatte ist eine Filterkammer 15 ausgebildet. Im Wesentlichen
entlang der Trennebene 16 zwischen den Filterplatten 13 liegt
ein nicht dargestelltes Filtertuch.
-
Oberhalb
des Fülleelements
ist ein Randwulst 17 einer flexiblen Membran 18 in
einer um die Filterkammer 15 umlaufenden Nut 19 in
der Filterplatte 13 aufgenommen. Die Membran 18 trennt
oberhalb der Filterkammer 15 einen Pressmittelraum 20 von
dieser flüssigkeitsdicht
ab.
-
Im
Filterbetrieb der Filterpresse – also
bei geschlossener Filterkammer 15 – ist der Füllschuh 1 auf der
unteren Filterplatte abgestützt.
Die Filterkammer 15 wird über einen nicht dargestellten
Zulauf, der in der Zulaufaufnahme 21 – im Detail dargestellt in 3b – aufgenommen
ist, durch die Kanäle 10 mit einer
gleichfalls nicht dargestellten Trübe beaufschlagt. Der Füllschuh 1 liegt – wie in 1 dargestellt – nach oben flächig an
der Membran 18 und diese im Bereich neben dem Randwulst 17 wiederum unmittelbar
an der Filterplatte 13 an.
-
Während des
Filtrationsprozesses lagert sich auf dem Filtertuch ein wiederum
nicht dargestellter Filterkuchen ab. Zum Auswerfen des Filterkuchens
und zur Reinigung des Filtertuchs (nach einem allgemein bekannten
Verfahren) werden die Filterplatten 13 des Plattenstapels
auseinander gefahren und die Filterkammern 15 geöffnet.
-
Durch
ihr Eigengewicht drückt
die Membran 18 den Auslauf 2 des Füllschuhs 1 nach
unten. Der Stutzen 3 wird dadurch leicht um eine zu dem
Schnitt gemäß 1 senkrechte Achse verschwenkt und hierbei
in der Aufnahme 11 verkantet. Zur Demontage – beispielsweise
zum Austausch des Füllschuhs 1 wegen
Verschleiß – wird der
Füllschuh 1 am
Auslauf 2 von Hand leicht angehoben und gleitet ohne wesentlichen
Widerstand aus der Aufnahme 11 heraus. Sofern erforderlich
kann das Anheben durch ein Hebelwerkzeug unterstützt werden, das an einer eigens hierzu
vorgesehenen Aussparung 22 zwischen Füllschuh 1 und Filterplatte 13 angesetzt
wird.
-
4 zeigt
einen erfindungsgemäßen Zulauf 23,
der als „Kollektor” ausgebildet
ist. Der Zulauf 23 weist einen Abschnitt 24 einer
nicht weiter dargestellten, senkrecht zu der Trennebene 16 verlaufenden
Leitung auf, der an seiner inneren Wandung 25 Einlauföffnungen 26 zu
Zulaufkanälen 27 aufweist, die
ausgehend von den Einlauföffnungen 26 parallel verlaufen
und – wie
in 5 gezeigt – unmittelbar
in die äußeren Einlauföffnungen 14 der
in die Filterkammer 15 führenden Kanäle 10 münden. Die
Zuläufe 23 übereinander
liegender Filterplatten 13 sind in nicht dargestellter
Weise im geschlossenen Zustand der Filterpresse flüssigkeitsdicht
aneinander gefügt.
-
6a zeigt
einen alternativen, gleichfalls als „Kollektor” ausgebildeten erfindungsgemäßen Zulauf 28,
der mittels des in 6b dargestellten Zulaufadapters 29 wie
in 7 gezeigt an der Filterplatte 13 angesetzt
wird. Der Zulauf 28 weist gleichfalls an seiner inneren
Wandung 25 Einlauföffnungen 26 zu
Zulaufkanälen 27 auf,
die sich in dem Zulaufadapter 29 fortsetzen. In 8 ist
ein weiterer erfindungsgemäßer Zulauf 30 gezeigt,
der die Zuführung
der Trübe über einen
nicht dargestellten flexiblen Schlauch erlaubt. Auch dieser Zulauf 30 ist
mittels eines Zulaufadapters 31 an der Filterplatte 13 angesetzt.
-
- 1
- Füllschuh
- 2
- Auslauf
- 3
- Stutzen
- 4
- Stirnfläche
- 5
- Fase
- 6
- Nut
- 7
- Dichtelement
- 8
- Mündungsöffnung
- 9
- Stirnfläche
- 10
- Kanal
- 11
- Aufnahme
- 12
- Schmalseite
- 13
- Filterplatte
- 14
- Einlauföffnung
- 15
- Filterkammer
- 16
- Trennebene
- 17
- Randwulst
- 18
- Membran
- 19
- Nut
- 20
- Pressmittelraum
- 21
- Zulaufaufnahme
- 22
- Aussparung
- 23
- Zulauf
- 24
- Abschnitt
- 25
- Wandung
- 26
- Einlauföffnung
- 27
- Zulaufkanal
- 28
- Zulauf
- 29
- Zulaufadapter
- 30
- Zulauf
- 31
- Zulaufadapter