DE19904637C1 - Filterpresse zur Trennung von Suspensionen - Google Patents

Abstract

Eine Filterpresse (1) zur Trennung von Suspensionen weist zwei durch Anker (4) verbundene Abschlußplatten (2, 3) und ein zwischen diesen angeordnetes Paket von Filterplatten (5) auf, die jeweils zwischen sich eine Filterkammer einschließen und von einer während des Filtrationsvorganges eingenommenen Schließstellung in eine während des Filterkuchenaustrags eingenommene Austragsstellung überführbar sind. Die Filterplatten (5) sind mit Hilfe eines beweglichen Endstücks (6) druckdicht aneinanderpreßbar. Um den Bauaufwand einer derartigen Filterpresse (1) zu vermindern und den Verschleiß beim Betrieb des Verschließmechanismus zu reduzieren, wird vorgeschlagen, daß DOLLAR A - das Endstück (6) mittels einer Verfahreinrichtung (7) von einer mit der Austragsstellung der Filterplatten (5) korrespondierenden ersten Endstellung in eine mit einer Kontaktstellung der Filterplatten (5) korrespondierende zweite Endstellung überführbar ist, wobei Dichtelemente der Filterplatten in der Kontaktstellung zugeordnete Dichtflächen berühren, DOLLAR A - das Endstück (6) in der zweiten Endstellung relativ zu den Ankern (4) arretierbar ist und DOLLAR A - das Endstück (6) mindestens ein mit einem Fluid beaufschlagbares elastisches Druckelement (9) aufweist, durch das die Filterplatten (5) von der Kontaktstellung in die Schließstellung zusammenpreßbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterpresse zur Trennung von Suspensionen.

Bei derartigen, allgemein bekannten Filterpressen bestehen verschiedene Möglich­ keiten zur Erzeugung der erforderlichen Schließkraft für das Filterplattenpaket, die während des Filtrations-, Kuchenwasch- und/oder -preßvorgangs für den erforderlichen dichten Abschluß der Filterkammern sorgt.

In der Vergangenheit waren rein mechanische Systeme üblich, bei denen das Öff­ nen und Schließen der Filterkammern mit einem sich an die Schließbewegung an­ schließenden Druckaufbau entweder direkt über eine elektromotorisch angetriebene Spindel-Mutter-Kombination oder über eine Spindel-Scheren-Konstruktion realisiert wurde. Aufgrund der bei diesen Lösungen sehr großen Reibungsverluste und dem daraus resultierenden hohen Verschleiß und Wartungsaufwand werden rein me­ chanische Schließmechanismen heute kaum mehr angewandt.

Bei der aus der DE 37 03 696 A1 bekannten Kammerfilterpresse wird zur Vermei­ dung eines übermäßigen Verschleißes des Schließmechanismus ein Hydraulikzylin­ der eingesetzt, der über eine verschiebbare Endplatte das Paket horizontal ausge­ richteter Filterplatten zusammenpreßt und nach Abschluß des Filtrationsprozesses das Plattenpaket wieder derart auseinanderfährt, daß ein Filterkuchenaustrag mög­ lich ist. Die Versorgung des Hydraulikzylinders mit Hydraulikflüssigkeit erfolgt über ein Hydraulikaggregat. Als Nachteil tritt dabei in Erscheinung, daß aufgrund der ho­ hen Systemdrücke Leckagen an Verschraubungen und Ventilen schwer vermeidbar sind. Um die Antriebsleistung des Hydraulikaggregats trotz des hohen Förderdrucks klein zu halten, können lediglich relativ geringe Fördermengen realisiert werden. Daraus ergibt sich aufgrund des großen Zylinderquerschnitts bzw. -volumens eine kleine Geschwindigkeit des Kolbens, d. h. auch der zu bewegenden Filterplatten. Hieraus resultieren wiederum große Totzeiten und eine Verlängerung der gesamten Prozeßzeit für die Filtration.

Ein weiterer Nachteil des auf einem Hydraulikzylinder basierenden Schließ- bzw. Öffnungsmechanismus ist in der fast punktuellen Einleitung der Schließkraft zu se­ hen, die unerwünschte Verformungen zur Folge haben kann. Außerdem verursa­ chen die Hydrauliksysteme vergleichsweise hohe Kosten.

Des weiteren ist in der DE 195 22 133 C2 eine Filtrationsanlage zur Trennung von Feststoffteilchen aus Flüssigkeiten beschrieben, bei der jeweils die untere Filterplat­ te eines eine Filterkammer einschließenden, horizontal ausgerichteten Filterplat­ tenpaares mit Hilfe einer Mehrzahl von flexiblen Hubelementen in vertikaler Richtung verfahrbar ist. Die Hubelemente stützen sich dabei an der oberen Filterplatte des darunter angeordneten Filterplattenpaares bzw. im Falle der am weitesten unten angeordneten Reihe von Hubelementen an einer Standplatte ab. Es existieren somit jeweils unbewegliche obere Filterplatten und vertikal bewegliche untere Filterplatten eines Filterplattenpaares.

Bei den Hubelementen handelt es sich beispielsweise um flexible Schläuche, die - ausgehend von einem entspannten Zustand, in dem der Filterkuchen aufgrund eines großen Abstands zwischen den Filterplatten eines Paares ausgetragen werden kann - durch Druckbeaufschlagung so weit angehoben werden, bis einander zugeordnete Filterplatten dichtend aneinandergepreßt sind. Während des Filtrationsvorgangs wird der Druck in den Hubelementen, die sowohl dem Verfahren der Filterplatten als auch der Erzeugung der Schließkraft dienen, andauernd aufrechterhalten.

Ein Nachteil dieser bekannten Filtrationsanlage ist darin zu sehen, daß eine sehr große Anzahl von Hubelementen erforderlich ist, da jede bewegliche untere Filter­ platte eines Filterplattenpaares mit Hilfe speziell ihr zugeordneter Hubelemente verfahren bzw. angepreßt wird. Außerdem müssen die Hubelemente eine ver­ gleichsweise große Höhe aufweisen, da der minimale Verfahrweg durch das Erfor­ dernis eines störungsfreien Kuchenaustrags vorgegeben ist.

Ferner ist in der DE 196 18 550 A1 noch eine Filterpresse beschrieben, bei der ein Endstück mit Hilfe einer hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Einheit gegen ein Paket von Filterplatten preßbar ist. Mit derselben Kolben-Zylinder-Einheit ist eine erste Sektion der Filterplatten nach Beendigung des Filtrationsvorgangs auf einen Reinigungsabstand zwischen benachbarten Platten auseinanderziehbar. Außerdem ist eine zweite gestellfest gelagerte Kolben-Zylinder-Einheit vorhanden, mit der die zweite Sektion der Filterplatten aus dem geschlossenen Zustand in eine Öffnungs­ stellung überführbar ist, wobei gleichzeitig die zuvor in Öffnungsstellung befindliche erste Plattensektion in Schließstellung überführt wird.

Eine Beschleunigung des Verfahrvorgangs des Endstücks kann mit Hilfe dieser zweiten Kolben-Zylinder-Einheit, die zu einer Erhöhung des Bauaufwandes führt, nicht bewirkt werden.

Schließlich wird in der US 5 094 760 noch eine Filterpresse offenbart, bei der die vertikal ausgerichteten Filterplatten unbeweglich, d. h. mit einem festen Abstand zu­ einander, angeordnet sind. Die mit dem zu filtrierenden Medium beaufschlagbaren Zwischenräume zwischen benachbarten Filterplatten sind an zwei gegenüberliegen­ den vertikalen Seiten fest verschlossen und an den horizontalen Seiten während des Filtrationsvorgangs dadurch verschließbar, daß die Dichtungsschläuche mit einem Druckmedium beaufschlagt werden. Das System erfordert zum einen eine Vielzahl von Dichtungsschläuchen, wodurch der Konstruktionsaufwand vergleichsweise hoch ist. Zum anderen müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, daß der Dichtungsschlauch sich bei Druckentlastung in einer Weise verkleinert, in der ein problemloser Kuchenaustrag möglich ist, und bei erneuter Druckbeaufschlagung wiederum eine regelmäßige Querschnittsform einnimmt, um eine sichere Abdichtung der Filterkammer zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterpresse vorzuschlagen, deren Schließmechanismus sich durch eine möglichst großflächige Krafteinleitung aus­ zeichnet. Des weiteren sollen hohe Verstellgeschwindigkeiten beim Öffnen und Schließen der Presse möglich sein, um die Prozeßtotzeiten zu minimieren. Außerdem soll die Baulänge der Presse gegenüber solchen mit herkömmlichen Schließsystemen verkürzt werden. Schließlich ist eine Senkung der Herstellkosten anzustreben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Filterpresse zur Trennung von Suspensionen mit zwei durch Anker verbundenen Abschlußplatten und einem zwischen diesen angeordneten Paket von Filterplatten, die jeweils zwischen sich mindestens eine Filterkammer einschließen und von einer während des Filtrations­ vorgangs eingenommenen Schließstellung in eine während des Filterkuchen­ austrags eingenommene Austragsstellung überführbar und von dort in Schließ­ stellung rücküberführbar sind, wobei die Filterplatten mit Hilfe eines einer letzten Filterplatte zugewandten beweglichen Endstücks druckdicht aneinanderpreßbar sind und wobei

• - das Endstück mittels einer Verfahreinrichtung von einer mit der Austragsstellung der Filterplatten korrespondierenden ersten Endstellung in eine mit einer Kontaktstellung der Filterplatten korrespondierende zweite Endstellung überführbar ist, wobei die Dichtelemente der Filterplatten in der Kontaktstellung zugeordnete Dichtflächen berühren,
• - das Endstück in der zweiten Endstellung relativ zu den Ankern arretierbar ist und
• - das Endstück mindestens ein mit einem Fluid beaufschlagbares elastisches Druckelement aufweist, durch das die Filterplatten von der Kontaktstellung in die Schließstellung zusammenpreßbar sind.

Die erfindungsgemäße Filterpresse zeichnet sich somit durch eine Trennung der Funktion "Verfahren der Filterplatten", das ohne größeren Kraftaufwand erfolgen kann, und der Funktion "Erzeugung und Aufrechterhaltung der Schließkraft während des Filtrationsprozesses" aus, bei der große Kräfte herrschen. Diese Trennung er­ laubt die Verwendung einer Verfahreinrichtung, mit der bei vergleichsweise kleinen Kräften hohe Verfahrgeschwindigkeiten realisierbar sind. Die Zeiten, die zum Zu­ sammenschieben bzw. Auseinanderfahren der Filterplatten erforderlich sind und Totzeiten des Filtrationsprozesses darstellen, lassen sich auf diese Weise wesent­ lich verkürzen. Die eigentliche Schließkraft wird dabei nicht von der Verfahreinrich­ tung aufgebracht, die das Filterplattenpaket lediglich auf Block zusammenschiebt, sondern von dem Druckelement, das mit dem Endstück verbunden und mit diesem entlang der Anker der Filterpresse verschiebbar ist. Ausgehend von der arretierten Stellung des Endstücks, wird die erforderliche große Schließkraft aufgebracht. Dabei treten jedoch, ausgehend von der Kontaktstellung der Filterplatten, lediglich sehr geringe Verstellwege auf, die aus einem Zusammenpressen der Membrangummi­ ränder, der Filtertücher, der in der Regel aus Kunststoff bestehenden Filterplatten selbst sowie einer Längung der die Reaktionskräfte übertragenden Zuganker resul­ tieren.

Für das dichtende Zusammenpressen der Filterplatten ist aufgrund des kleinen, von dem Druckelement zu realisierenden Verstellwegs lediglich eine geringe Zeitdauer erforderlich, auch wenn bei der zur Versorgung des Druckelements mit dem Fluid vorgesehenen Fördereinrichtung lediglich eine geringe Antriebsleistung vorhanden ist.

Bei der erfindungsgemäßen Filterpresse erfolgt das Zusammenfahren des Filterplat­ tenpakets somit zunächst mit hoher Geschwindigkeit unter geringem Krafteinsatz und sodann unter hohem Krafteinsatz, jedoch über einen extrem kurzen Verstellweg, so daß die beiden vorgenannten Teilfunktionen trotz eines geringen Leistungsbe­ darfs der jeweiligen Antriebseinrichtungen lediglich einen geringen Zeitbedarf erfor­ dern.

Ein weiterer Vorteil der Filterpresse gemäß der Erfindung besteht darin, daß deren Baulänge im Vergleich zu Schließmechanismen mit einem einzigen, groß dimen­ sionierten Hydraulikzylinder verkürzt werden kann. Außerdem lassen sich die Her­ stellkosten nicht unbeträchtlich reduzieren.

Schließlich besteht eine weitere vorteilhafte Eigenschaft der erfindungsgemäßen Filterpresse darin, daß die Einleitung der Schließkraft bei entsprechender Dimen­ sionierung des Druckelements sehr großflächig erfolgen kann, so daß unerwünschte punktuelle Belastungsspitzen sowie eine daraus resultierende Momentenbelastung der die Krafteinleitung übernehmenden Druckplatte vermieden werden.

Vorteilhafterweise ist das Druckelement mit demselben Fluid und/oder von dersel­ ben Versorgungsstation beaufschlagbar, mit dem und/oder von der der Filterkuchen bei einem Wasch-Trocknungs- oder Nachpreßvorgang beaufschlagbar ist. Der Bau­ aufwand der Filterpresse kann hierdurch weiter reduziert werden.

Wenn das Produkt aus der in Bewegungsrichtung der Filterplatten ausgerichteten Fläche des Druckelements und dem im Druckelement herrschenden Druck größer ist als die Kraft, die infolge des in der Filterkammer herrschenden Drucks bestrebt ist, die Filterplatten aus der Schließstellung zu bewegen, ist eine synchrone Beauf­ schlagung des Druckelements und der Filterkammer möglich.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Filterpresse besteht darin, daß das Druckelement ein in sich geschlossener ringförmiger Balg ist, dessen Mittelachse mit der der Filterplatten zusammenfällt. Dabei liegt das Druckelement zumindest mit ra­ dial ausgerichteten Bereichen seiner Mantelfläche an einer Mantelfläche mindestens eines Stützzylinders an. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung sind ein innerer und ein äußerer Stützzylinder vorhanden, zwischen denen sich das Druckelement er­ streckt.

Die Erfindung weiter ausgestaltend, ist vorgesehen, daß zwischen dem Druckele­ ment und der letzten Filterplatte mindestens ein Zwischenstück angeordnet ist. Ein solches Zwischenstück, das kreisförmig ausgebildet und und innerhalb des äußeren Stützzylinders angeordnet ist, sollte aus mehreren Segmenten zusammengesetzt sein.

Auf diese Weise wird eine geringfügige Schrägstellung der Filterplatten, die unver­ meidbar ist und durch eine ungleichmäßige Kuchenablagerung an den Plattenrän­ dern hervorgerufen wird, ausgeglichen, ohne daß eine unerwünschte Momentenbe­ lastung bei der Krafteinleitung auftritt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform stützen sich die Zwischenstücke auf einer Strebe ab, die eine dem Druckelement zugewandte innere Druckplatte und eine sich an der letzten Filterplatte abstützende äußere Druckplatte gelenkig verbindet.

Ferner wird vorgeschlagen, die innere Druckplatte mittels einer Rolle verschiebbar auf dem inneren Stützzylinder zu lagern, um die Reibung zu minimieren und ein Klemmen von innerer Druckplatte an dem inneren Stützzylinder zu verhindern.

Die Erfindung weiter ausgestaltend, ist vorgesehen, daß sich das Druckelement in axialer Richtung auf dem aus Speichen und dem Anlagestück gebildeten Endstück abstützt.

Hierdurch kann das sich bis zu den Ankern erstreckende Endstück vergleichsweise leicht ausgeführt und über das flächige Anlagestück dennoch eine gleichmäßige Krafteinleitung bzw. -aufnahme sichergestellt werden.

Sinnvollerweise sind ein Fluidzulauf und ein Fluidablauf des Druckelements durch das Anlagestück geführt.

Außerdem wird vorgeschlagen, daß zwischen dem Endstück und der diesem am nächsten kommenden Filterplatte eine Zugeinrichtung angeordnet ist, mit der die Filterplatten von der Schließstellung in die Kontaktstellung rücküberführbar sind. Bei dieser Rücküberführung ist das Druckelement entlastet.

Vorteilhafterweise sind sowohl die Zugeinrichtung als auch die Verfahreinrichtung als Hydraulik- oder Pneumatikzylinder ausgebildet.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Presse wird weiter vereinfacht, wenn die Ver­ fahreinrichtung und das Druckelement mit demselben Fluid beaufschlagbar sind.

Eine einfache Arretierung des Endstücks an den Ankern wird dadurch ermöglicht, daß die Anker das Endstück in jeweils einer damit verbundenen, drehbar gelagerten Verschlußhülse verschiebbar durchdringen und die Verschlußhülsen in der zweiten Endstellung des Endstücks durch Drehung um die Längsachse des Ankers von einer Verfahrstellung in eine Arretierstellung überführbar sind, in der zwischen den Ver­ schlußhülsen und dem Anker ein Formschluß besteht.

Die Erfindung weiter ausgestaltend, ist vorgesehen, die innere Mantelfläche der Verschlußhülse mit mindestens einer ringförmigen Nut und die äußere Mantelfläche des zugeordneten Ankers mit mindestens einem ringförmigen Bund zu versehen, wobei sich die Nut und der Bund jeweils dergestalt über Teilbereiche des Umfangs der zugeordneten Mantelfläche erstrecken, daß der Bund in der Arretierstellung in die Nut eingreift und sich in der Verfahrstellung vollständig außerhalb der Nut befin­ det.

Schließlich wird noch vorgeschlagen, daß sich das Endstück, die innere Druckplatte, die äußere Druckplatte, das Anlagestück und die Filterplatten auf horizontal verlau­ fenden Trägern abstützen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Filterpres­ se, die in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Filterpresse in der Schließstellung, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II durch die Filterpresse gemäß Fig. 1;

Fig. 3 wie Fig. 1, jedoch in der Austragsstellung;

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts eines Ankers sowie einer Verschlußhülse, jeweils im Schnitt, und

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V durch den Anker und die Verschlußhülse gemäß Fig. 4.

Die in den Fig. 1 und 2 in Schließstellung gezeigte Filterpresse 1 besitzt eine mit einem Fundament verbundene Rahmenkonstruktion, die eine vordere Abschlußplat­ te 2 und eine hintere Abschlußplatte 3 aufweist. Die beiden Abschlußplatten 2 und 3 sind mit Hilfe von insgesamt vier Ankern 4 miteinander verspannt. Zwischen den Ab­ schlußplatten 2, 3 befindet sich ein Paket von Filterplatten 5, die in der in Fig. 1 gezeigten Stellung druckdicht aneinandergepreßt sind.

Zwischen jeweils zwei benachbarten Filterplatten 5 verlaufen zwei der Übersichtlich­ keit halber nicht abgebildete Filtertücher, die eine zweiseitige Begrenzung einer Filterkammer bilden. Jeweils zwischen einem Filtertuch und einer Filterplatte kann eine Preßmembran angeordnet sein, mit der der sich auf dem Filtertuch bildende Filterkuchen nach Abschluß des eigentlichen Filtrationsvorgangs weiter zusammen­ gepreßt werden kann. Die Zufuhr der zu filtrierenden Suspension in die zwischen benachbarten Filterplatten 5 angeordneten Filterkammern erfolgt ebenso wie die Abfuhr des Filtrats aus den Filterkammern mit Hilfe von nicht näher dargestellten Zu- und Ablaufleitungen.

Auf den Ankern 4 verschiebbar und auf den Trägern 8 mit Hilfe von Rollen gelagert ist ein aus Speichen und dem Anlagestück 18 aufgebautes Endstück 6, das mit Hilfe einer als Hydraulikzylinder ausgebildeten Verfahreinrichtung 7 parallel zu den Fil­ terplatten 5 verschiebbar ist. Die Filterplatten 5 sind ebenfalls mit Hilfe nicht näher dargestellter Halteeinrichtungen verschiebbar gelagert und stützen sich auf zwei Trägern 8 mit Hilfe von Rollen ab.

Das Endstück 6 ist mit einem Mechanismus zum Gegeneinanderpressen der Filter­ platten 5 versehen, dessen wesentlicher Bestandteil ein als ringförmiger Balg aus­ gebildetes Druckelement 9 bildet. Das Druckelement 9 ist mit einem Fluidzulauf 10 und einem Fluidablauf 11 versehen und ist daher mit einem von einer nicht dargestell­ ten Versorgungsstation gelieferten, unter Druck stehenden Fluid beaufschlagbar und anschließend wieder entlastbar. Eine äußere Mantelfläche 12 des Druckelements 9 liegt an der inneren Mantelfläche eines äußeren Stützzylinders 13 an, wohingegen eine innere Mantelfläche 14 mit der äußeren Mantelfläche eines inneren Stützzylin­ ders 15 in Berührung steht. Auf diese Weise wird eine radiale Ausdehnung des Druckelements 9 verhindert und bei einer Druckbeaufschlagung eine reine Axial­ verschiebung einer vorderen Stirnfläche 16 des Druckelements 9 bewirkt. Eine hin­ tere Stirnfläche 17 des Druckelements 9 liegt an einem fest mit dem Endstück 6 ver­ bundenen hinteren Anlagestück 18 an, in dem sich Bohrungen für den Fluidzulauf 10 und den Fluidablauf 11 befinden.

Die vordere, sich bei Druckbeaufschlagung verlagernde Stirnfläche 16 des Druck­ elements 9 steht in Kontakt mit einer inneren Druckplatte 19. Zwischen der inneren Druckplatte 19 und einer äußeren Druckplatte 20, die unmittelbar an der letzten Fil­ terplatte 5 anliegt, befindet sich eine Mehrzahl von Zwischenstücken 21, die für eine Kraftübertragung aus dem ringförmigen Zwischenraum zwischen den Stützzylindern 13 und 15 sorgen. Die Zwischenstücke 21 bestehen jeweils aus einer Ringscheibe und stützen sich auf einer Strebe 22 ab, die die innere Druckplatte 19 gelenkig mit der äußeren Druckplatte 20 verbindet. Auf diese Weise ist ein Ausgleich ungleich­ mäßiger Kuchenablagerungen an den Filterplattenrändern möglich, ohne daß bei der Krafteinleitung in das Filterplattenpaket Momente auftreten. Um die Reibung zwischen dem relativ zu dem Druckelement 9 stillstehenden inneren Stützzylinder 15 und der relativ hierzu beweglichen inneren Druckplatte 19 zu reduzieren, ist letztere mittels einer Rolle 23 auf der äußeren Mantelfläche des inneren Stützzylinders 15 gelagert.

Die äußere Druckplatte 20 ist des weiteren über eine als Hydraulikzylinder ausgebil­ dete Zugeinrichtung 24 mit dem Endstück 6 verbunden, um die axiale Dehnung des Druckelements 9 aktiv rückgängig machen zu können. Dies ist erforderlich, um die Filterplatten 5 weiter zu entlasten und dann nach Verdrehen der Verschlußhülsen 26 in die Verfahrposition durch die Verfahreinrichtung von der in Fig. 3 gezeigten rechten Totlage des Endstücks 6 in die Austragsstellung zu überführen, damit aus sämtlichen Filterkammern gleichzeitig ein Kuchenaustrag erfolgen kann.

Ausgehend von der in Fig. 3 gezeigten Austragsstellung der Filterpresse 1, läßt sich der Funktionsablauf im Betrieb der Filterpresse 1 wie folgt beschreiben:

Zunächst wird das Endstück 6 zusammen mit dem sich in entspannter Lage befindli­ chen Druckelement 9, den Zwischenstücken 21, den Druckplatten 19 und 20 sowie den Stützzylindern 13 und 15 mit Hilfe der Verfahreinrichtung 7 in horizontaler Richtung so weit nach links zusammengeschoben, bis die Membranränder der Fil­ terplatten 5 auf Block liegen (Kontaktstellung). In dieser Endstellung des Endstücks 6 (Arretierstellung) wird dieses relativ zu den Ankern 4 auf die folgende Weise fi­ xiert: Das Endstück 6 ist in den Bereichen, in denen es von den Ankern 4 durch­ drungen wird, mit koaxial zur Längsachse 25 der Anker 4 ausgerichteten Verschluß­ hülsen 26 versehen, deren Aufbau in den Fig. 4 und 5 näher erläutert ist. Die Verschlußhülsen 26 weisen in ihrer inneren Mantelfläche 27 eine Mehrzahl von ringförmigen Nuten 28 auf. Die die Verschlußhülsen 26 durchdringenden Anker 4 sind im Bereich der Arretierstellung des Endstücks 6 mit einer Mehrzahl von ring­ förmigen Bunden 29 versehen, die von Ringsegmenten gebildet werden, welche durch Nuten 31 in der Mantelfläche 30 der Anker 4 erzeugt sind.

Wie sich aus Fig. 4 ergibt, erstrecken sich die Nuten 28 in der Verschlußhülse 26 auf gegenüberliegenden Seiten der Verschlußhülse 26 lediglich über jeweils einen Winkelbereich α, während jeweils die verbleibenden Winkelbereiche β frei von Nu­ ten sind. Die in Fig. 4 nicht sichtbaren Bunde 29 des Ankers 4 erstrecken sich gleichfalls lediglich über jeweils gegenüberliegende Winkelbereiche, die kleiner als die Winkelbereiche β sein müssen, um die Verschlußhülse 26 von der in Fig. 4 ge­ zeigten Arretierstellung in eine nicht dargestellte Verfahrstellung verdrehen zu kön­ nen, in der die Bunde 29 mit den Nuten 28 außer Eingriff stehen und somit eine Ver­ schiebung der Verschlußhülse 26 entlang des Ankers 4 erlauben. In der in Fig. 4 gezeigten Arretierstellung liegt zwischen sich im wesentlichen überlappenden Bun­ den 29 und den Wangen der Nuten 28 ein Formschluß vor, der eine Verschiebung des Endstücks 6 verhindert. Die Relativverdrehung der Verschlußhülse 26 zu dem Endstück 6 erfolgt mit Hilfe eines in den Fig. 4 und 5 lediglich angedeuteten Hy­ draulik- oder Pneumatikzylinders 32 über einen mit der Verschlußhülse 26 verbun­ denen Hebel 33.

Nach einer Arretierung des Endstücks 6 relativ zu den Ankern 4 erfolgt eine Druck­ beaufschlagung des Druckelements 9, so daß das Filterplattenpaket aufgrund einer Kraftübertragung über die Druckplatten 19 und 20 sowie die dazwischenliegenden Zwischenstücke 21 weiter komprimiert wird. Der Verstellweg der inneren Druckplatte 19 resultiert dabei aus einer Komprimierung der Membrangummiränder, der Filtertü­ cher und der Filterplatten 5 selbst sowie aus einer Längung der Zuganker 4 im Be­ reich zwischen der Abschlußplatte 2 und dem Endstück 6.

Um stets eine sichere Abstützung des unter vergleichsweise großem Druck stehen­ den hochelastischen Druckelements 9 sicherzustellen, muß die Länge der Stützzy­ linder 13 und 15 mindestens dem zuvor erläuterten axialen Verstellweg der inneren Druckplatte 19 entsprechen.

Sobald infolge eines hinreichend großen Drucks in dem Druckelement 9 eine aus­ reichend große Schließkraft auf das Filterplattenpaket ausgeübt wird, kann der Fil­ trationsprozeß beginnen. Nach Beendigung des eigentlichen Filtrationsprozesses erfolgt oftmals ein Waschen und Trocknen des Filterkuchens sowie ein Nachpressen mit Hilfe einer einseitig druckbeaufschlagten Gummimembran. Da die in axiale Richtung wirksame Fläche des Druckelements 9 größer ist als die druckbeaufschlag­ te, in Bewegungsrichtung der Filterplatten 5 ausgerichtete Fläche der Membranen (bei Richtungsangaben von Flächen erfolgt stets eine Betrachtung der Flächennor­ malen) kann die Druckbeaufschlagung der Membran mit demselben Fluid und mit derselben Fördereinrichtung erfolgen, mit dem bzw. mit der auch das Druckelement 9 versorgt wird. Hierdurch können der Bau- und der Unterhaltungsaufwand für die beschriebene Filterpresse 1 sehr niedrig gehalten werden.

Nach vollständigem Abschluß des Filtrationsvorgangs werden das Druckelement 9 und die Filterplatten 5 durch Rückführen des Druckelements 9 mittels der an der äu­ ßeren Druckplatte 20 angreifenden Zugeinrichtung 24 entlastet und in die Aus­ gangsstellung vor dem Schließkraftaufbau auseinandergezogen. Im Entlastungszu­ stand des Druckelements 9 läßt sich auch die Verschlußhülse 26 ohne übermäßige Reibung durch Verdrehen in die Verfahrstellung bringen. Sodann kann das Endstück 6 mittels der Verfahreinrichtung 7 in die rechte Endstellung verfahren werden, so daß erneut die in Fig. 3 gezeigte Austragsstellung der Filterplatten 5 eingenommen wird. In dieser Stellung läßt sich der Filterkuchen aus den Filterkammern entfernen und die Filtertücher für einen folgenden Filtrationsprozeß regenerieren.

Claims (19)

1. Filterpresse (1) zur Trennung von Suspensionen, mit zwei durch Anker (4) verbundenen Abschlußplatten (2, 3) und einem zwischen diesen angeordne­ ten Paket von Filterplatten (5), die jeweils zwischen sich mindestens eine Fil­ terkammer einschließen und von einer während des Filtrationsvorgangs ein­ genommenen Schließstellung in eine während des Filterkuchenaustrags ein­ genommene Austragsstellung überführbar und von dort in die Schließstellung rücküberführbar sind, wobei die Filterplatten (5) mit Hilfe eines einer letzten Filterplatte (5) zugewandten beweglichen Endstücks (6) druckdicht aneinan­ derpreßbar sind, wobei

• 1. das Endstück (6) mittels einer Verfahreinrichtung (7) von einer mit der Austragsstellung der Filterplatten (5) korrespondierenden ersten End­ stellung in eine mit einer Kontaktstellung der Filterplatten (5) korrespondierende zweite Endstellung überführbar ist, wobei Dichtele­ mente der Filterplatten in der Kontaktstellung zugeordnete Dichtflächen berühren,
• 2. das Endstück (6) in der zweiten Endstellung an den Ankern (4) arretierbar ist und
• 3. das Endstück (6) mindestens ein mit einem Fluid beaufschlagbares elastisches Druckelement (9) aufweist, durch das die Filterplatten (5) von der Kontaktstellung in die Schließstellung zusammenpreßbar sind.

2. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckele­ ment (9) mit demselben Fluid und von derselben Fördereinrichtung be­ aufschlagbar ist, womit der Filterkuchen bei einem Wasch-, Trocknungs- oder Nachpreßvorgang beaufschlagbar ist.

3. Filterpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pro­ dukt aus der in Bewegungsrichtung der Filterplatten (5) ausgerichteten Fläche des Druckelements (9) und dem in dem Druckelement (9) herrschenden Druck größer ist als die Kraft, die infolge des in der Filterkammer herrschen­ den Drucks bestrebt ist, die Filterplatten (5) aus der Schließstellung zu bewe­ gen.

4. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (9) ein in sich geschlossener ringförmiger Balg ist, dessen Mittelachse mit der der Filterplatten (5) zusammenfällt.

5. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (9) zumindest mit radial ausgerichteten Bereichen seiner Mantelfläche an einer Mantelfläche (12, 14) mindestens eines Stützzylinders (13, 15) anliegt.

6. Filterpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein innerer Stützzylinder (15) und ein äußerer Stützzylinder (13) vorhanden sind.

7. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckelement (9) und der letzten Filterplatte (5) mindestens ein Zwischenstück (21) angeordnet ist.

8. Filterpresse nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein kreis­ ringförmiges, innerhalb des äußeren Stützzylinders (13) angeordnetes Zwi­ schenstück (21) aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist.

9. Filterpresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zwi­ schenstücke auf einer Strebe (22) abstützen, die eine dem Druckelement (9) zugewandte innere Druckplatte (19) und eine sich an der letzten Filterplatte (5) abstützende äußere Druckplatte (20) gelenkig verbindet.

10. Filterpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichent, daß die innere Druckplatte (19) mittels einer Rolle (23) verschiebbar auf dem inneren Stütz­ zylinder (15) gelagert ist.

11. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Druckelement (9) in axialer Richtung auf dem aus Speichen und dem Anlagestück (18) gebildeten Endstück (6) abstützt.

12. Filterpresse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fluidzulauf (10) und ein Fluidablauf (11) des Druckelements (9) durch das Anlagestück (18) geführt sind.

13. Filterpresse nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Endstück (6) und der dieser am nächsten kommenden Filterplatte (5) ei­ ne Zugeinrichtung (24) angeordnet ist, mit der das Druckelement (9) dekom­ primierbar ist.

14. Filterpresse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugeinrich­ tung (24) ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder ist.

15. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahreinrichtung (7) ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder ist.

16. Filterpresse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrein­ richtung (7) und das Druckelement (9) mit demselben Fluid beaufschlagbar sind.

17. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (4) das Endstück (6) mit jeweils einer damit verbundenen, drehbar gelagerten Verschlußhülse (26) verschiebbar durchdringen und die Verschlußhülse (26) in der zweiten Endstellung des Endstücks (6) durch Dre­ hung um die Längsachse des Ankers (4) von einer Verfahrstellung in eine Ar­ retierstellung überführbar sind, in der zwischen den Verschlußhülsen (26) und dem zugeordneten Anker (4) ein Formschluß besteht.

18. Filterpresse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Mantelfläche (27) der Verschlußhülse (26) mit mindestens einer ringförmigen Nut (28) und die äußere Mantelfläche (30) des zugeordneten Ankers (4) mit mindestens einem ringförmigen Bund (29) versehen ist, wobei sich die Nut (28) und der Bund (29) jeweils dergestalt über Teilbereiche des Umfangs der zugeordneten Mantelfläche (27, 30) erstrecken, daß der Bund (29) in der Ar­ retierstellung in die Nut (28) eingreift und sich in der Verfahrstellung vollstän­ dig außerhalb der Nut (28) befindet.

19. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Endstück (6), die innere Druckplatte (19), die äußere Druckplat­ te (20), das Anlagestück (18) und die Filterplatten (5) auf horizontal verlau­ fenden Trägern (8) abstützen.