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Die Erfindung betrifft einen Rahmen
zur Halterung einer Filteplatte in einer Filterpresse, in der benachbarte
Filterplatten derart bündig
auf einander liegen, dass entlang einer Trennebene eine Filterkammer
ausgebildet ist, wobei die Filterplatte an mindestens zwei ihrer
Schmalseiten mittels des Rahmens derart in der Filterpresse halterbar
ist, dass in den Richtungen der Trennebene eine Ausdehnung der Filterplatte
ermöglicht
ist.
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Filterplatten mit derartigen Rahmen
sind allgemein bekannt und beispielsweise in der
DE 32 22 988 A1 beschrieben.
Während
Filterplatten früher
im Wesentlichen in einem Stück
aus Stahl oder Guss gefertigt wurden, ermöglicht die Verwendung eines separaten
Rahmens insbesondere die Fertigung der Filterplatte aus Kunststoff:
Hierdurch werden nicht nur die Materialkosten, sondern auch der
Fertigungsaufwand und damit der Preis einer Filterplatte signifikant
reduziert.
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Die Verwendung von Kunststoffen zur
Herstellung von Filterplatten in Verbindung mit einem – aus Festigkeitsgründen – stählernen
Rahmen birgt aber im Betrieb der Filterpresse das Problem unterschiedlicher
Wärmeausdehnungen.
Um die höhere Ausdehnung
der Filterplatte in dem Rahrnen zu ermöglichen, weisen die bekannten
Filterplatten , wie beispielsweise auch in der
DE 100 61 919 C1 beschrieben,
gegenüber
ihren Rahmen im kalten Zustand Spiel auf.
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Um trotz dieses notwendigen Spiels
in allen Betriebszuständen
eine möglichst
gleichmäßige Abstützung der
Filterplatte auf den Streben des Rahmens zu gewährleisten, ist in der
DE 199 05 674 C1 vorgeschlagen,
einen oben an allen Schmalseiten der Filterplatte umlaufenden, horizontal
vorspringenden Bund und an dem Rahmen eine ebene Stützfläche auszubilden.
Die Filterplatte wird also in den Rahmen von oben eingplegt und
ist in diesem durch die Schwerkraft gehalten.
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Im Betrieb der Filterplatten aus
der
DE l99 05 674
C1 zeigt sich, dass der Bund im „kalten Zustand" der Presse, also
bei minimaler Ausdehnung der Filterplatte nur zum Teil auf den zugeordneten
Rahmenstützflächen aufliegt.
Da über
die reduzierten Kontaktflächen
dieselben Kräfte übertragen
werden müssen,
sind die Flächenpressungen
und Biegebelastungen gegenüber
der vollflächigen
Auflage im „betriebswarmen
Zustand" der Presse
signifikant überhöht. Aufgrund
dieser hohen Belastung neigt der Bund dieser bekannten Filterplatte
im Betrieb zu erhöhtem
Verschleiß und
zu spontanen Brüchen,
die zu emplindlichen Störungen
des hoch automatisierten Betriebs der Filterpresse führen und
weitere Beschädigungen
an Filtertüchern,
Rahmen und den jeweiligen Anschlusselementen zur Folge haben können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Rahmen vorzuschlagen, der bei unterschiedlichen Wärmedehnungen
einer in diesem aufgenommenen Filterplatte unterschiedliche Kontaktlasten zwischen
der Filterplatte und dem Rahmen vermeidet.
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Lösung
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Ausgehend von der bekannten Filterplatte wird
vorgeschlagen, dass der Rahmen mindestens eine bewegliche Strebe
aufweist, die mit einer Schmalseite der Filterplatte an mindestens
einer Stelle fest verbindbar und in dem Rahmen mindestens in einer
zu dieser Schmalseite senkrechten Richtung der Trennebene beweglich
ist. Auch bei unterschiedlichen Wärmedehnungen der Filterplatte werden
dann zwischen der Filterplatte und der beweglichen Strebe unterschiedliche
Kontaktlasten wirksam vermieden.
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Eine derartige bewegliche Strebe
kann mit geringem konstruktivem Aufwand zur Abstützung einer einzelnen Schmalseite
einer Filterplatte vorgesehen werden. Grundsätzlich können aber auch mehrere Streben
eines erfindungsgemäßen Rahmens
beweglich gestaltet werden – es
ist sogar die Ausbildung eines erfindungsgemäßen rechteckigen Rahmens möglich, dessen
vier Seiten derartige bewegliche Streben sind. Die Verbindung der
beweglichen Streben kann dann beispielsweise mittels aufgesetzter
Eckstücke
erfolgen, in denen jede Strebe jeweils in ihrer Längsrichtung
beweglich gelagert ist.
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In einem erfindungsgemäßen Rahmen
ist vorzugsweise an beiden Enden einer beweglichen Strebe jeweils
ein Fortsatz ausgebildet, der in ein Langloch einer quer zu der
beweglichen Strebe angeordneten Strebe des Rahmens eingreift. Mittels
eines solchen „Gleitsteins" ist besonders einfach
die Beweglichkeit der beweglichen Strebe in einer zu der zugeordneten
Schmalseite der Filterplatte senkrechten Richtung realisiert.
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Besonders bevorzugt ist dieser Fortsatz
ein in ein Ende der beweglichen Strebe eingedrehter Schraubbolzen.
Ein solcher Schraubbolzen kann beispielsweise in der Kontaktfläche mit
dem Langloch der anderen Strebe eine besonders widerstands- oder
auch besonders gleitfähige
Oberfläche
aufweisen. Darüber
hinaus kann ein solcher Schraubbolzen bei Verschleiß ohne Demontage
des Rahmens von der Filterplatte, gegebenen Falls sogar in einer
kurzen Betriebsunterbrechung einer Presse ausgewechselt werden.
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Weiterhin erweist sich die Verwendung
eines Schraubbolzens bei der Montage eines erfindungsgemäßen Rahmens
als vorteilhaft, da er das Einlegen einer beweglichen Strebe zwischen
die benachbarten Streben nicht behindert, aber nach Abschluss der
Montage eine sichere Verbindung gewährleistet.
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In einem erfidungsgemäßen Rahmen
kann die bewegliche Strebe eine Kontaktfläche aufweisen, auf der ein
an einer Schmalseite der Filterplatte ausgebildeter, horizontal
vorspringender Bund abstützbar
ist. Die Filterplatte ist dann an der beweglichen Strebe über die
gesamte Länge
des Bundes abstützbar,
so dass die Flächenpressung
gegenüber
einzelnen Befestigungspunkten signifikant reduziert ist. Insbesondere
kann die Filterplatte an der Schmalseite auch eine Nut aufweisen
in die die bewegliche Strebe eingelegt wird.
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Mittels eines erfindungsgemäßen Rahmens können auch
zwei Filterplatten neben einander liegend in einer Filterplatte
halterbar sein. Der Rahmen weist dann insbesondere zwei einander
gegenüber liegende,
in Längsrichtung
verlaufende Streben, zwei quer zu der Längsrichtung verlaufende bewegliche Streben
und einen zwischen den beweglichen Streben und zu diesen parallel
verlaufenden Steg auf, der mit den in Längsrichtung verlaufenden Streben
fest verbunden ist und an dem die Filterplatten abstützbar sind.
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Besonders bevorzugt sind an einem
solchen erfindungsgemäßen Doppelrahmen
die Filterplatten jeweils mittels eines an dem Steg angeordneten
Zentrierelements entlang des Steges zentrierbar und mittels mindestens
eines an einer in Längsrichtung
verlaufenden Strebe angeordneten Sicherungselements in Längsrichtung
sicherbar. Ein Zentrierelement ist insbesondere ein aus dem Steg
in angepasste Bohrungen in die Filterplatten hinein ragender Stift
oder allgemeiner eine Kombination zweier, matrizen- und patrizenartig
an einander angepasster Formen, von denen die eine mit dem Steg,
die andere mit der jeweiligen Filterplatte verbunden oder an dieser
ausgebildet ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier
Ausführungsbeispiele
erläutert.
Es zeigen
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1 einen
erfindungsgemäßen Einfachrahmen
mit Anbauten,
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2 den
erfindungsgemäßen Einfachrahmen
mit Filterplatte und Anbauten,
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3a ein
Detail des Einfachrahmen mit Filterplatte in einer Seitenansicht
und
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3b dieses
Detail in einer perspektivischen Ansicht,
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4 einen
erfindungsgemäßen Doppelrahmen
für zwei
Filterplatten mit Anbauten,
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5 den
erfindungsgemäßen Doppelrahmen
mit Filterplatten und Anbauten,
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6a ein
Detail des Doppelrahmens mit Filterplatten in einer Seitenansicht
und
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6b dieses
Detail in einer perspektivischen Ansicht.
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Der in 1 gezeigte
Rahmen 1 aus Stahl weist in Längsrichtung 2 verlaufende
Streben 3 und hierzu quer angeordnete und in Längsrichtung 2 bewegliche
Streben 4 auf. Die in Längsrichtung 2 verlaufenden
Streben 3 und die beweglichen Streben 4 sind aus
Flacheisen mit einer Höhe 5 von
100 mm hergestellt. Die beweglichen Streben 4 sind an ihren Enden
jeweils mit Fortsätzen 34 in
Form von Schraubbolzen in Langlöchern 6 in
den in Längsrichtung 2 verlaufenden
Streben 3 beweglich gelagert. Die Langlöcher 6 verlaufen – wie aus
den 3a und 3b ersichtlich – in Längsrichtung 2.
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In dem Rahmen 1 ist – wie in 2 dargestellt – eine Filterplatte 7 aus
PP aufnehmbar und in einer Filterpresse halterbar. In der Betriebsstellung der
Filterpresse liegt eine Mehrzahl von Filterplatten 7 horizontal
ausgerichtet in einem Pressengestell zu einem Paket zusammen gepresst über einander.
Der Rahmen 1 – ein
Einzelrahmen – dient
einerseits zur Stabilisierung der Filterplatte 7, andererseits
zu deren Halterung in der Filterpresse. Das Plattenpaket, das Pressengestell
und die gesamte Filterpresse sind nicht dargestellt, da eine derartige
Anordnung allgemein bekannt ist.
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Jeweils zwischen zwei Filterplatten 7 befindet
sich in der Trennebene ein Filtertuch, das mäanderförmig durch das gesamte Plattenpaket
verläuft. Das
Filtertuch wird hierbei über
Umlenkwalzen geführt,
die in je zwei in Längsrichtung 2 von
dem Rahmen 1 abstehenden Lagerarmen 8 an jeder
Filterplatte 7 angebracht sind. Das Filtertuch und die
Umlenkwalzen sind wiederum nicht dargestellt. An den in Längsrichtung 2 verlaufenden
Streben 3 sind außerdem
Gleitsteine 9 zur vertikalen Führung und Bolzen 10 zur
Führung
und Befestigung der einzelnen Glieder einer nicht dargestellten
Laschenkette angebracht.
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Die Filterplatte 7 weist
eine an ihren Schmalseiten 11 umlaufende Nut 12 auf,
in der die in Längsrichtung 2 verlaufenden
Streben 3 und die beweglichen Streben 4 des Rahmens 1 aufnehmbar
sind. Die Nut 12 weist einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei
die Nutbreite 13 die Höhe 5 des
Rahmens 1 um etwa 2 mm übersteigt.
Auf der Oberseite 14 der Filterplatte 7 ist ein
Lochblech 15 angebracht, dass auf der Unterseite der Filterkammer
als Auflage für das
Filtertuch dient.
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Mit der Filterplatte 7 sind
ein Zulauf 16 und ein Ablauf 17 fest verschraubt,
die über
nicht dargestellte Schläuche
die Zufuhr eines zu filternden Mediums und die Abfuhr des Filtrats
ermöglichen.
Zulauf 16 und Ablauf 17 und deren nicht dargestellte
Verschraubung sind derart durch die in Längsrichtung 2 verlaufenden
Streben 3 des Rahmens 1 geführt, dass die Filterplatte 7 zusammen
mit Zulauf 16 und Ablauf 17 gegenüber den
in Längsrichtung 2 verlaufenden Streben 3 beweglich
sind. Die beweglichen Streben 4 sind jeweils mittig mit
der Filterplatte 7 fest verschraubt.
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Der Rahmen 18 gemäß 4 ist ein Doppelrahmen,
mittels dessen – wie
in 5 gezeigt – in einer
zweiten, gleichfalls nicht dargestellten Filterpresse zwei erfindungsgemäße Filterplatten 19 halterbar sind.
Auch hier weisen die Filterplatten 19 eine an ihren Schmalseiten 20 umlaufende
Nut 21 mit rechteckigem Querschnitt auf, in der wiederum
die in Längsrichtung 22 des
Rahmens 18 verlaufenden Streben 23 und bewegliche
Streben 24 aufnehmbar sind. Die Nutbreite 25 übersteigt
wiederum – wie
aus den 6a und 6b ersichtlich – die Höhe 26 des Rahmens 18 ungefähr um das
vorerwähnte
Maß.
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Zwischen den Filterplatten 19 verläuft ein
mit den in Längsrichtung 22 verlaufenden
Streben 23 des Rahmens 18 fest verschraubter Steg 27,
der im montierten Zustand vollständig
in den Nuten 21 der Filterplatten 19 aufgenommen
ist. Die Filterplatten 19 sind jeweils mittels eines mittig
an dem Steg 27 angeordneten Bolzens als Zentrierelement 28 entlang
des Steges 27 zentriert und mittels zweier als Sicherungselemente 29 an
den in Längsrichtung 22 verlaufenden
Streben 23 angebrachten Bolzen entlang der in Längsrichtung 22 verlaufenden
Streben 23 gesichert. Quer zu den in Längsrichtung 22 verlaufenden Streben 23 des
Rahmens 18 sind wiederum bewegliche Streben 24 jeweils
mittig mit der Filterplatte 19 fest verschraubt und an
ihren Enden mittels Fortsätzen 34 in
Form von Schraubbolzen in Langlöchern 30 in
den in Längsrichtung 22 verlaufenden
Streben 23 beweglich gelagert.
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Mit den Filterplatten 19 sind
je zwei Zuläufe 31 und
zwei Abläufe 32 fest
verschraubt, die hier als Kollektoren mit einem vertikalen Leitungsabschnitt 33 ausgebildet
sind. Im geschlossenen Zustand der Filterpresse sind die Leitungsabschnitte 33 benachbarter
Kollektoren in nicht dargestellter Weise flüssigkeitsdicht an einander
gefügt
und bilden einen vertikal verlaufenden Zulaufkanal.
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Die Länge der beweglichen Streben 4, 24 und – im Falle
des Doppelrahmens – des
Steges 27 ist so bemessen, dass die in Längsrichtung 2, 22 verlaufenden
Streben 3, 23 gegenüber dem nicht dargestellten
Nutgrund an den Filterplatten 7, 19 im kalten Zustand
Spiel aufweisen. Während
des Betriebs der Filterpresse heizt sich die Filterplatte 7, 19 auf
und dehnt sich allseitig aus. Die Ausdehnung nimmt in Richtung der
in Längsrichtung 2, 22 verlaufenden Streben 3, 23 und
in Richtung der beweglichen Streben 4, 24 die
größten Beträge an. Hierbei
werden zunächst
die beweglichen Streben 4, 24 nach außen geschoben.
Die beweglichen Streben 4, 24 lassen diese Ausdehnung
zu und verschieben sich mit ihren als Schraubbolzen ausgebildeten
Fortsätzen 34 in den
Langlöchern 6, 30 in
Längsrichtung 2, 22.
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Darüber hinaus dehnt sich die Filterplatte 7, 19 auch
längs der
beweglichen Streben 4, 24 aus. Auch dieser Ausdehnung
setzen die beweglichen Streben 4, 24 keinen Widerstand
entgegen, da sie nur mittig mit der Filterplatte 7, 19 fest
verbunden sind.
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- 1
- Rahmen
- 2
- Längsrichtung
- 3
- Strebe
in Längsrichtung
- 4
- bewegliche
Strebe
- 5
- Höhe
- 6
- Langloch
- 7
- Filterplatte
- 8
- Lagerarm
- 9
- Gleitstein
- 10
- Bolzen
- 11
- Schmalseite
- 12
- Nut
- 13
- Nutbreite
- 14
- Oberseite
- 15
- Lochblech
- 16
- Zulauf
- 17
- Ablauf
- 18
- Rahmen
- 19
- Filterplatte
- 20
- Schmalseite
- 21
- Nut
- 22
- Längsrichtung
- 23
- Strebe
in Längsrichtung
- 24
- bewegliche
Strebe
- 25
- Nutbreite
- 26
- Höhe
- 27
- Steg
- 28
- Zentrierelement
- 29
- Sicherungselement
- 30
- Langloch
- 31
- Zulauf
- 32
- Ablauf
- 33
- Leitungsabschnitt
- 34
- Fortsatz