DE19902925A1 - Durchführungsarmatur für Plattenfilterpressen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Durchführungsarmatur für Plattenfilterpressen, umfassend im wesentlichen zwei rohrabschnittförmige, an einem Stirnende einen radial nach außen abstehenden Flansch (14) aufweisenden Flanschringen (12, 13). Die Flanschringe (12, 13) sind mit ihren flanschfreien Rohrenden (15, 16) teleskopartig ineinander steckbar und in Axialrichtung beweglich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Durchführungsarmatur für Plattenfilterpressen. Platten­ filterpressen umfassen einen Stapel von Filterplatten mit genoppter Oberfläche, die mit einem Filtertuch bespannt ist. Im Montagezustand sind die Filterplatten eines Plattenstapels in Querrichtung von einer Spannvorrichtung zusammenge­ drückt. Die Abdichtung nach außen erfolgt im wesentlichen dadurch, daß die Platten mit ihren Randbereichen dichtend aneinander liegen. Die Platten weisen weiterhin eine beispielsweise zentral angeordnete Durchgangsöffnung auf, deren Mittellächsachse im wesentlichen quer zur Planfläche der Filterplatten verläuft. Im Montagezustand bilden die aneinander grenzenden Durchgangsöffnungen einen Trübekanal, durch den die Filterplatten mit der zu filtrierenden Flüssigkeit be­ schickt werden. Problematisch ist die Fixierung des Filtertuchs im Bereich der Durchgangsöffnungen. Eine gängige Fixierung des Filtertuches wird bei her­ kömmlichen Filterpressen mit einer sich im wesentlichen aus zwei Flanschringen zusammensetzenden Durchführungsarmatur erreicht. Ein Flanschring ist im we­ sentlichen ein Rohrabschnitt, an dessen außenliegendem Ende ein radial nach außen abstehender Flansch angeordnet ist. Das Rohrende des einen Ringflan­ sches weist ein Außengewinde und das Rohrende des anderen Ringflansches ein entsprechendes Innengewinde auf. Die beiden Ringflansche sind also miteinander verschraubbar. Die Ringflansche überdecken den Randbereich einer Durch­ gangsöffnung, wobei sich das Filtertuch in diesen Randbereich hinein erstreckt. Werden nun beide Ringflansche zusammengeschraubt, werden die auf beiden Seiten einer Filterplatte angeordneten Filtertücher festgeklemmt. Nachteilig bei dieser Befestigungsart ist, daß aufgrund der Schraubgewinde die Flanschringe aus teueren säure- und temperaturbeständigen Werkstoffen wie z. B. Titan gefer­ tigt werden müssen, da sonst die Gewinde korrodieren und eine Demontage nicht mehr möglich ist. Flanschringe aus Kunststoff sind zwar in aller Regel säurebe­ ständig, haben aber oft nicht die geforderte Festigkeit. Eine Demontage der mit­ einander verschraubten Flanschringe kann auch dadurch erschwert sein, daß sich innerhalb der Gewinde Feststoffteilchen festsetzen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Filtertuch beim Festziehen der Flanschringe in Anziehrichtung mit­ genommen wird, was zur Faltenbildung führen kann. Nachteilig schließlich ist noch, daß das Auswechseln eines Filtertuches im Falle von verschraubten Flanschringen relativ viel Zeit in Anspruch nimmt. Dies liegt vor allen Dingen dar­ an, daß das Lösen der Flanschringe nur unter Zuhilfenahme von Werkzeugen möglich ist. Hinzu kommt, daß zwischen zwei benachbarten Filterplatten eines geöffneten Filterstapels ein nur geringes Platzangebot vorhanden ist, was das Öffnen der Flanschringe, insbesondere das Hantieren mit Hilfswerkzeugen er­ schwert.

Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Durchführungsarmatur vorzuschlagen, die in dieser Hinsicht verbessert ist, die bei einfachem Aufbau ins­ besondere leichter und schneller montier- und demontierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Durchführungsarmatur mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Bei einer erfindungsgemäßen Durchführungsarmatur sind die flanschfreien Rohrenden der Flanschringe nicht miteinander verschraubt, son­ dern teleskopartig ineinandersteckbar ausgebildet und in Axialrichtung beweglich. Eine Montage kann somit ganz einfach dadurch erfolgen, daß die beiden Flanschringe ineinandergesteckt werden, wobei sich ein an der Filterplatte festzu­ klemmendes Filtertuch in den Bereich zwischen Flansch und Filterplatte hineiner­ streckt. Ein umständliches und zeitraubendes Verschrauben der Flanschringe ist nicht erforderlich. Die zum Festklemmen des Filtertuches im Randbereich der Durchgangsöffnungen erforderliche Klemmkraft wird von der den Plattenstapel der Filterpresse zusammenhaltenden Spannvorrichtung erzeugt. Eine Mitnahme des Filtertuches beim Festziehen der Flanschringe und eine damit verbundene Fal­ tenbildung können nicht auftreten. Zur Demontage werden die Flanschringe bei geöffnetem Filterplattenstapel gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Hebel­ werkzeuges, etwa eines Flacheisens, auseinandergezogen. Zweckmäßig ist es, wenn bereits bei geöffnetem Filterplattenstapel eine gewisse Vorfixierung der Flanschringe möglich ist. Dies kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, daß aufgrund der Durchmesserverhältnisse der zusammengesteckten Rohrenden eine ausreichende Haftreibungskraft vorhanden ist. Eine exaktere Arretierung in einer Vormontagestellung kann nach Anspruch 2 dadurch erreicht werden, daß ein Auseinanderweichen der Flanschringe verhindert wird, indem ein Hintergriffse­ lement des einen Flanschrings einen Hinterschnitt des anderen Flanschringes hintergreift. Vorzugsweise ist bei einer solchen Ausgestaltung für die Flanschringe ein Material gewählt, das zumindest in gewissem Ausmaß elastisch verformbar ist, so daß ein Zusammenschieben der beiden Flanschringe ohne größeren Kraftauf­ wand möglich ist. Bei der in Anspruch 3 angegebenen vorteilhaften Ausgestaltung ist das Hintergriffselement ein Schnappring, der in eine Rastnut des jeweils ande­ ren Flanschringes eingreift. Die Breite und die Axialposition der Rastnut sind dabei so gewählt bzw. bemessen, daß ausgehend von der Vormontagestellung, in der der Schnappring in die Rastnut einschnappt, ein axiales Zusammenschieben der Flanschringe bis in ihre Endmontagestellung - bei geschlossenem Filterplatten­ stapel - gewährleistet ist. Vorzugsweise ist der Schnappring ein O-Ring aus einem Elastomermaterial, der in einer ringförmigen Aufnahmenut am Außenumfang des inneren Rohrendes anliegt. Bei dieser Ausgestaltung ist auf eine elastische Ver­ formbarkeit des Materials der Flanschringe selbst nicht zu achten, da der als O- Ring ausgebildete Schnappring selbst elastisch ist und beim Aufstecken des äu­ ßeren Rohrendes auf das innere Rohrende elastisch verformbar ist. Wenn die Aufnahmenut und die Rastnut in Überdeckung sind, geht der O-Ring wieder in seine Ausgangsform zurück und stellt die Arretierung zwischen innerem und äu­ ßerem Rohrende her. Der Axialabstand der beiden Flanschringe voneinander ist dabei so bemessen, daß ein zwischen den Flanschen und der Filterplatte einlie­ gendes Tuch bereits in gewissem Ausmaß festgeklemmt bzw. vorfixiert ist. Beim Zusammenpressen des Filterpressenstapels können sich die beiden Flanschringe unter Verringerung ihres Axialabstandes aufeinander zubewegen, wobei sie das zwischen ihrem Flansch und der Filterplattenoberfläche eingeklemmte Filtertuch endgültig und mit ausreichender Klemmkraft fixieren. Die Breite und die Axialposi­ tion der Rastnut sind dabei so gewählt, daß das erwähnte axiale Zusammen­ schieben der Flanschringe beim Verspannen des Filterplattenstapels möglich ist.

Um das Zusammenstecken der beiden Flanschringe zu erleichtern, ist am äuße­ ren Rohrende eine mit dem inneren Rohrende zusammenwirkende innenkonusar­ tige Einführschräge vorhanden (Anspruch 5). Besonders leicht geht das Zusam­ menstecken der Flanschringe vonstatten, wenn auch das äußere Rohrende eine Einführschräge aufweist (Anspruch 6). Eine von Radialstufen freie und damit strömungsgünstige Innenfläche des von den Durchführungsarmaturen gebildeten Trübekanals wird erreicht, wenn die Wandstärke des jeweils äußeren Rohrendes von dessen Innenfläche her um ein der Wandstärke des jeweils inneren Rohren­ des entsprechendes Maß verringert ist.

Die Erfindung wird nun anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Filterplattenstapel in Querschnittdarstellung und

Fig. 2 den Überlappungsbereich einer Durchführungsarmatur in Querschnitt­ darstellung.

In Fig. 1 sind zwei Filterplatten 1a, 1b dargestellt, wobei es sich bei der Filterplat­ te 1b um eine Membranfilterplatte handelt. Beide Filterplatten stoßen mit ihren Randbereichen 2 in der Endmontagestellung bzw. im Betriebszustand flüssig­ keitsdicht zusammen. In Fig. 1 ist eine Situation dargestellt, bei der zwischen den Randbereichen 2 noch ein Abstand 3 vorhanden ist, die Platten sind somit noch nicht vollständig aneinander angenähert, d. h. der Filterplattenstapel ist noch nicht vollständig verspannt.

Zentral in den Platten ist eine Durchgangsöffnung 4 vorhanden, deren Mittel­ längsachse 5 sich quer zur Planebene der Filterplatten 1a, 1b erstreckt. Der die Durchgangsöffnung 4 umgebende Lochrandbereich 6 der Filterplatten 1a, 1b ist wulstförmig verdickt. An beiden Seiten der Filterplatten 1a, 1b ist jeweils ein Filter­ tuch 7 angeordnet. Der sich zwischen den wulstförmigen Lochrandbereichen 6 und den äußeren Randbereichen 2 der Filterplatte 1a erstreckende Plattenbereich weist von seiner Oberfläche vorstehende Noppen 8 auf. An beiden Flachseiten der Filterplatten ist jeweils ein Filtertuch 7 angeordnet. Das Filtertuch erstreckt sich im Falle der Filterplatte 1a etwa bis zur Innenwandung 9 der Durchgangsöff­ nung 4.

Die Durchgangsöffnung 4 ist von einer Durchführungsarmatur 10a, 10b ausgeklei­ det. Beide Durchführungsarmaturen 10a, 10b sind prinzipiell gleich aufgebaut, sie setzen sich aus zwei Flanschringen 12, 13 zusammen. Die Flanschringe 12, 13 sind im wesentlichen Rohrabschnitte, an deren einen Stirnseite ein sich radial nach außen erstreckender Flansch 14 angeordnet ist. Die Flanschringe 12, 13 weisen weiterhin ein flanschfreies Rohrende 15, 16 auf (Fig. 2), wobei im Montage­ zustand das Rohrende 15 des Flanschringes 13 in das Rohrende 16 des Flanschringes 12 eingeschoben ist. Beide Rohrenden 15, 16 weisen gegenüber einem sich daran anschließenden und sich bis zu der von den Stirnflächen der Flansche 14 aufgespannten Ebene erstreckenden Längsabschnitt 17 eine verrin­ gerte Wandstärke auf. Die Wandstärke des Rohrendes 15 ist von radial außen her um einen Betrag verringert, der der Wandstärke des Rohrendes 16 entspricht. Das Rohrende 16 wiederum ist von innen her um einen Betrag verringert, der der Wandstärke des Rohrendes 15 entspricht. Im zusammengesteckten Zustand wei­ sen somit die Rohrenden 15, 16 eine Gesamtdicke 18 auf, die der Wandstärke der Längsabschnitte 17 entspricht. Die Innenfläche 19 des Flanschringes 13 fluchtet somit mit der Innenfläche 20 des Längsabschnittes 17 des Flanschringes 12. Der von den Durchführungsarmaturen gebildete Trübekanal 21 weist somit keine ra­ dial vorstehenden Schultern bzw. Hinterschnitte auf, die eine Flüssigkeitsströmung behindern bzw. zu Feststoffablagerungen führen können.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist in der Außenfläche 23 des Rohren­ des 15 eine ringförmig umlaufende Aufnahmenut 24 eingelassen. In der nahe der Stirnfläche 22 angeordneten Aufnahmenut liegt ein O-Ring 25 aus elastischem Material ein. Die Tiefe der Aufnahmenut 24 ist so bemessen, daß der O-Ring 25 etwa mit der Hälfte seiner Querschnittsfläche aus der Aufnahmenut 24 heraus- und in eine Rastnut 26 in der Innenfläche 27 des Rohrendes 16 hineinragt. Die Tiefen der Rastnut 26 und der Aufnahmenut 24 sind so bemessen, daß der O- Ring 25 in Radialrichtung leicht komprimiert ist und aufgrund elastischer Rück­ stellkräfte gegen den jeweiligen Nutgrund drückt, wodurch die Trennfuge zwischen den Rohrenden 15 und 16 gegen Eindringen von Flüssigkeit aus dem Trübeka­ nal 21 abgedichtet ist. Der sich etwa von der Aufnahmenut 24 bis zur Stirnflä­ che 22 erstreckende Bereich der Außenfläche des Rohrendes 15 hat die Form einer Außenkonusfläche und bildet eine das Zusammenstecken der Flanschringe erleichternde Einführschräge 28. Der entsprechende Bereich am Rohrende 16 ist nach Art einer Innenkonusfläche ausgestaltet und bildet ebenfalls eine das Zu­ sammenstecken erleichternde Einführschräge 29.

In der in Fig. 2 dargestellten Situation ist zwischen der Stirnfläche 22 des inneren Rohrendes 15 und der den Übergang zwischen dem eine verringerte Wandstärke aufweisenden Rohrende 16 und dem Längsabschnitt 17 bildenden, sich radial nach innen erstreckenden Schulter 30 ein Abstand 31 vorhanden. Im Endmonta­ gezustand, wenn also die Filterplatten 1a, 1b fest aneinandergedrückt sind, ist die­ ser Abstand bis auf einen schmalen Spalt verringert oder ganz verschwunden. Gleiches gilt für den zwischen der Stirnfläche 32 des Rohrendes 16 und seiner sich radial nach außen erstreckenden Schulter 33. Die Breite 34 der Rastnut 26 ist so bemessen, daß die beiden Rohrenden 15, 16, ausgehend von der Vormonta­ gestellung, in der der O-Ring 25 etwa an der in Fig. 2 linken Seitenwandung der Rastnut 26 anliegt, bis zur Endmontagestellung axial gegeneinander beweglich sind. In der Endmontagestellung sind die Stirnflächen 22 bzw. 32 den Radialschul­ tern 30 bzw. 33 angenähert bzw. liegen an diesen an.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Filterplatte 1b handelt es sich - wie bereits erwähnt - um eine Membranfilterplatte, bei der die beiden für die Filtration wirksamen Flach­ seiten der Platte jeweils von einer Preßmembran 35 überdeckt sind. Die Membra­ nen 35 erstrecken sich mit ihren Endbereichen in die Innenwandung 9 der Durch­ gangsöffnung 4 hinein und sind dort von einem die Durchgangsöffnung ausklei­ denden Stützring 36 abgestützt. Die Filtertücher 7 erstrecken sich in den von den Innenseiten der Flansche 14b und den Seitenflächen des Stützringes 36 umgrenz­ ten Raum hinein. Zwischen den beiden Durchführungsarmaturen 10a und 10b besteht insoweit ein Unterschied, als bei der der Filterplatte 1a zugeordneten Durchführungsarmatur 10a radial verlaufende Beschickungsnuten 37 vorhanden sind, die einen Übertritt von Flüssigkeit aus dem Trübekanal 21 in den zwischen zwei Filterplatten vorhandenen Raum ermöglichen.

Die Flanschringe 12 und 13 sind neben der bereits erwähnten Axialbeweglichkeit auch in gewissem Maße gegeneinander verkippbar, etwa in Richtung der Pfeile 38 in Fig. 2. Eine solche Verkippbarkeit ist dann von Vorteil, wenn sich die Filterplat­ ten eines Plattenstapels aufgrund lokal unterschiedlicher Druckbeaufschlagung verbiegen und dadurch aus ihrer gegenseitigen Parallellage herausgebracht wer­ den.

Die erfindungsgemäße Durchführungsarmatur ist nicht nur für einen Trübekanal sondern auch zur Auskleidung eines Filtratablaufkanals verwendbar.

Bezugszeichenliste

1

a,

1

b Filterplatte

2

Randbereich

3

Abstand

4

Durchgangsöffnung

5

Mittellängsachse

6

Lochrandbereich

7

Filtertuch

8

Noppe

9

Innenwandung

10

a,

10

b Durchführungsarmatur

12

a,

12

b Flanschring

13

a,

13

b Flanschring

14

a,

14

b Flansch

15

Rohrende

16

Rohrende

17

Längsabschnitt

18

Gesamtdicke

19

Innenfläche

20

Innenfläche

21

Trübekanal

22

Stirnfläche

23

Außenfläche

24

Aufnahmenut

25

O-Ring

26

Rastnut

27

Innenfläche

28

Einführschräge

29

Einführschräge

30

Schulter

31

Abstand

32

Stirnfläche

33

Schulter

34

Breite

35

Preßmembran

36

Stützring

37

Beschickungsnut

38

Pfeil

Claims (7)

1. Durchführungsarmatur für Plattenfilterpressen, bestehend im Wesentlichen aus zwei rohrabschnittförmigen, an einem Stirnende einen radial nach außen abstehenden Flansch (14a) aufweisenden Flanschringen (12, 13), dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschringe mit ihren flanschfreien Rohrenden (15, 16) teleskopartig ineinandersteckbar und in Axialrichtung beweglich sind.

2. Durchführungsarmatur nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine ein axiales Auseinanderweichen der Flanschringe (12, 13) verhindernde Arretierung in einer Vormontagestellung derart, daß der eine Flanschring mit einem Hintergriffselement einen Hinterschnitt des anderen Flanschrings hin­ tergreift.

3. Durchführungsarmatur nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Arretierung in Form einer Ringschnappverbindung, wobei ein an einem Flanschring angeordneter Schnappring in eine ringförmige Rastnut (26) des jeweils anderen Flanschrings eingreift, wobei die Breite und Axialposition der Rastnut (26) so gewählt sind, dass ein axiales Zusammenschieben der Flanschringe(12, 13) bis in ihre Endmontagestellung gewährleistet ist.

4. Durchführungsarmatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnappring ein O-Ring (25) aus einem Elastomermaterial ist, der in einer ringförmigen Aufnahmenut (24) am Außenumfang des inneren Rohren­ des (15) einliegt.

5. Durchführungsarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohrende (16) eine mit dem inneren Rohrende (15) zusam­ menwirkende innenkonusartige Einführschräge (29) aufweist.

6. Durchführungsarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohrende (15) eine mit der Einführschräge (29) des äußeren Rohrendes (16) zusammenwirkende außenkonusartige Einführschräge (28) aufweist.

7. Durchführungsarmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des äußeren Rohrendes (16) von dessen Innenfläche her um ein der Wandstärke des inneren Rohrendes entsprechendes Maß verrin­ gert ist.