DE19950870C1 - Einrichtung zur Ablösung von Filterkuchen - Google Patents

Abstract

Eine Einrichtung (1) zur Ablösung von Filterkuchen, der an einem Filtertuch (4) einer Filterpresse anhaftet, weist mindestens zwei Umlenkkörper (2, 3) auf, über die das Filtertuch (4) S-förmig verläuft und die in ungefähr vertikale Richtung bewegbar sind, so daß die S-förmige Umlenkung den Anhaftbereich des Filterkuchens im wesentlichen vollständig überstreicht. Um eine vollständige Ablösung auch im Falle nicht vollständig ausfiltrierter Filterkuchen zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß das Filtertuch (4) eine Relativbewegung zwischen diesem und den Umlenkkörpern (2, 3) über eine Oberfläche eines Umlenkkörpers (3) gleitend verläuft und an einer Längskante (7) des Umlenkkörpers (3) einen Knick (8) in seinem Verlauf aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ablösung von Filterkuchen, der an einem Filtertuch einer Filterpresse anhaftet, mit mindestens zwei Umlenkkörpern, um die das Filtertuch S-förmig verläuft und die in ungefähr vertikale Richtung bewegbar sind, so daß die S-förmige Umlenkung den Anhaftbereich des Filterkuchens im we­ sentlichen vollständig überstreicht.

Eine derartige Einrichtung ist bereits bei der aus der EP 0 718 020 A1 bekannten Filterpresse zur Filtration von Suspensionen verwirklicht. Die Umlenkkörper sind hierbei als zwei horizontal ausgerichtete Walzen ausgebildet, die sich auf gegen­ überliegenden Seiten des Filtertuchs befinden und einen horizontalen sowie vertika­ len Versatz ihrer Drehachsen aufweisen. Beide Walzen sind über Kopplungselemen­ te zu einer Baueinheit zusammengefaßt, die mit seitlich vorstehenden Mitnehmer­ zapfen versehen ist, mit deren Hilfe sämtliche Walzenpaare gleichzeitig mit einer vertikal verfahrbaren Hubeinrichtung in Eingriff bringbar und damit auf- und abbe­ wegbar sind.

Während die Walzenpaare sich im zusammengepreßten Zustand des Filterplatten­ pakets, d. h. während des eigentlichen Filtrationsvorgangs, unterhalb der Filterplat­ ten befinden, erfolgt die Auf- und Abwärtsbewegung der Walzenpaare und damit die Ablösung des Filterkuchens nach Beendigung des Filtrationsvorgangs und der hori­ zontalen Entfernung benachbarter Filterplatten auf den sogenannten Entleerungs­ abstand.

Eine Weiterentwicklung der aus der EP 0 718 020 A1 bekannten Filterpresse ist in der DE 197 45 289 C1 beschrieben. Um das gleichzeitige Anheben und Absenken sämtlicher Walzenpaare zu vermeiden, ist die sich über die gesamte Länge der Fil­ terpresse erstreckende Hubeinrichtung mit in Längsrichtung der Filterpresse ver­ fahrbaren und lediglich mit einer kleinen Anzahl von Filterplatten in Eingriff bringba­ ren Mitnehmerwagen versehen. Es lassen sich somit jeweils lediglich die Walzen­ paare der zuvor auf den Entleerungsabstand zueinander entfernten Filterplatten an­ heben. Das Prinzip der S-förmigen Umlenkung des Filtertuchs mit Hilfe zweier Wal­ zen ist hierbei jedoch unverändert geblieben.

Bei Einsatz des bekannten Prinzips der Filterkuchenablösung kann es insbesondere bei nicht vollständig ausfiltriertem oder klebrigem Filterkuchen dazu kommen, daß Teile des Kuchens sich trotz der vergleichsweise starken Umlenkung im Bereich der Walzen nicht von dem Filtertuch ablösen, wodurch bei einem nachfolgenden Filtra­ tionsvorgang der Aufbau eines homogenen Filterkuchens beeinträchtigt werden kann. Des weiteren steigt durch die unter Umständen unvollständige Ablösung des Filterkuchens der Verschmutzungsgrad der Filtertücher, was den häufigeren Einsatz einer speziellen Reinigungseinrichtung unter Verwendung einer unter Druck stehen­ den Reinigungsflüssigkeit erforderlich macht.

Darüber hinaus werden die auf dem Filtertuch haftenden Kuchenreste beim Anheben und Absenken der Walzenpaare auf den Walzenmantel der innenliegenden Rolle aufgetragen.

Aus der US 5,804,070 ist es bei dem zuvor beschriebenen Prinzip der Vertikalver­ schiebung eines Walzenpaares bekannt, an der in Bewegungsrichtung des Filter­ tuchs bei der Abwurfbewegung ersten Umlenkwalze, der sogenannten Abwurfwalze, ein starres Schaberblech vorzusehen, mit dem anhaftende Kuchenreste entfernt und ein Transport von Kuchenmaterial in den Bereich der zweiten Umlenkwalze vermie­ den werden soll. Die zusätzliche Anordnung des Schabers vergrößert jedoch insge­ samt den für die Umlenkanordnung erforderlichen Platzbedarf und erhöht die Her­ stellungskosten. Des weiteren ist die Funktionsweise eines derartigen Schabers, der immer einen gewissen Mindestabstand zum Filtertuch einhalten muß, nicht voll be­ friedigend, da gewisse Filterkuchenreste trotz des Schabers die zweite Umlenkwalze erreichen.

Aus der DE 34 24 114 A1 und der DE 32 47 818 A1 ist es bei einer Filterpresse des weiteren bekannt, unterhalb der Filterplatte eine daran befestigte Umlenkeinrichtung für das Filtertuch vorzusehen, die eine S-förmige Umlenkung bewirkt. Um einen Ab­ wurf des Filterkuchens nach dem Öffnen der Filterkammern zu erzielen, wird das Fil­ tertuch relativ zu der stillstehenden Filterplatte nach unten geführt und dort von einer Endwalze aufgewickelt. Beim Durchlauf durch die Umlenkeinrichtung wird das Filter­ tuch gleitend über einen stillstehenden Umlenkkörper geführt, woran infolge einer vergleichsweise scharfen Umlenkung des Filtertuchs eine Kuchenablösung erfolgt. Ein Nachteil dieses bekannten Abwurfprinzips ist darin zu sehen, daß an der Ober­ seite der Filterplatte eine Abwickeleinrichtung und an der unteren Seite eine Aufwic­ keleinrichtung vorhanden sein muß, so daß die Verwendung eines Filtertuchs, das die Filterfläche in seiner Größe nur unwesentlich übersteigt, nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Ablöseeinrichtung so weiter­ zuentwickeln, daß ein Anhaften von Kuchenresten auf dem Filtertuch sowie auf den Umlenkkörpern vermieden wird.

Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art, wird diese Aufga­ be erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Filtertuch bei einer Relativbewegung zwischen diesem und den Umlenkkörpern über eine Oberfläche mindestens eines Umlenkkörpers gleitend verläuft und an einer Längskante dieses Umlenkkörpers ei­ nen Knick in seinem Verlauf aufweist.

Gemäß der Erfindung wird somit mindestens ein Umlenkkörper so ausgestaltet, daß es sowohl die Funktion der Umlenkung des Filtertuchs als auch die Funktion eines über die Filtertuchoberfläche streichenden Schabers erfüllt. Durch den Knick im Verlauf des Filtertuchs wird gewährleistet, daß das Filtertuch sicher an der die Schaberfunktion ausübenden Längskante des Umlenkkörpers anliegt. Das Gleiten des Filtertuchs über den nicht rotierenden erfindungsgemäßen Umlenkkörper stellt eine Relativbewegung zwischen der Schaberkante und dem Tuch sicher, die eine Grundvoraussetzung für die Erzielung des Schabereffekts darstellt.

Durch die erfindungsgemäße Schaffung eines kombinierten Schaber- und Umlenk­ elements zeichnet sich die Konstruktion durch geringe Herstellkosten aus, insbe­ sondere im Vergleich zu einer Lösung, bei der zwischen den zwei Walzen eine Schabereinrichtung als Zusatzbauteil angeordnet ist. Außerdem ist der Raumbedarf für die Ablöseeinrichtung gemäß der Erfindung geringer als bei einer Konstruktion mit einer zusätzlichen Schabereinrichtung.

Vorteilhafterweise ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung der beim Ablösevor­ gang in Bewegungsrichtung des Tuchs zweite Umlenkkörper mit einer den Knick bewirkenden Längskante versehen, die dem ersten Umlenkkörper zugewandt ist.

Auf diese Weise wird gewährleistet, daß der Abschabeeffekt unmittelbar nach einer Ablösung des Hauptteils des Filterkuchens an dem ersten Umlenkkörper erfolgt. Diese Restablösung mit Hilfe des Schabers geschieht zu einem Zeitpunkt, bevor das Filtertuch mit seiner dem Filterkuchen zugewandten Seite mit den Umlenkflächen des zweiten Umlenkkörpers in Berührung kommt, so daß deren Verschmutzung mi­ nimiert wird.

Aus fertigungstechnischer Sicht besonders vorteilhaft ist es, wenn der Umlenkkörper ein in seinem Endabschnitt im Querschnitt C-förmiges Schaberblech ist, das einen von seiner Längskante ausgehenden Keilwinkel im Bereich zwischen 45° und 90° aufweist.

Die C-Form des Schaberblechs ermöglicht in Verbindung mit dem spitzen Keilwinkel des Klingenbereichs eine sichere Aufnahme und Umlenkung der abgeschabten Ku­ chenreste. Der spitze Keilwinkel stellt in diesem Zusammenhang eine hohe Wirk­ samkeit des Schabereffekts sicher.

Die Erfindung weiter ausgestaltend, ist vorgesehen, daß das Filtertuch im Bereich der Längskante um einen Winkel zwischen 2° und 20° abgelenkt wird. Hierdurch kann eine hinreichend zuverlässige Anlage des Filtertuchs an der Längskante und dennoch eine Schonung des Filtertuchmaterials gewährleistet werden.

Des weiteren ist es als besonders vorteilhaft anzusehen, wenn der Umschlingungs­ winkel des Filtertuchs um das Schaberblech zwischen 60° und 120° beträgt und das Schaberblech in einem an die Längskante anschließenden Bereich eine Dicke im Bereich zwischen 1 mm und 8 mm aufweist.

Ferner ist gemäß der Erfindung noch vorgesehen, daß beide Umlenkkörper über Kopplungselemente starr miteinander verbunden sind und somit zwangs­ synchronisiert mit Hilfe einer Hubeinrichtung anhebbar und wieder absenkbar sind.

Die Ablöseeinrichtung ist nur auf der Filterplattenseite angeordnet, auf der der Fil­ terkuchen am Filtertuch anhaften bleibt. Dies ist erfahrungsgemäß bei der Kammer­ filterplatte der Fall.

Schließlich besteht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemä­ ßen Einrichtung darin, daß auf jeder Stirnseite jeder zweiten Filterplatte jeweils zwei Kopplungselemente gelenkig miteinander verbunden und gemeinsam mit der Hub­ einrichtung in Eingriff bringbar sind.

Auf diese Weise erfaßt die Hubeinrichtung über einen einzigen Mitnehmerzapfen auf jeder Seite der Filterplatte gleichzeitig zwei Kopplungselemente und bewirkt somit die Kuchenablösung eines gemeinsamen Filtertuchs auf beiden Seiten einer Kam­ merplatte. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, daß die Membranplatten mit Ablö­ seeinrichtungen versehen sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Ablöse­ einrichtung, die in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Einrichtung in einer Position unterhalb der zugehörigen Filterplatte,

Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch in der oberen Umkehrposition und

Fig. 3 eine Ausschnitt-Vergrößerung der Umlenkkörper auf einer Plattenseite.

Eine Ablöseeinrichtung 1 umfaßt zwei Umlenkkörper 2 und 3, von denen der Um­ lenkkörper 2 als Walze, die sich über die gesamte Breite des Filtertuchs 4 erstreckt, und der Umlenkkörper 3 als Schaberblech ausgebildet ist.

Das Filtertuch 4 verläuft S-fömig zwischen den beiden Umlenkkörpern 2 und 3.

Oberhalb und unterhalb der Ablöseeinrichtung 1 verläuft das Filtertuch 4 ungefähr parallel zu der Ebene einer Filterplatte 5, der die Ablöseeinrichtung 1 zugeordnet ist und bei der es sich um eine sogenannte Kammerplatte (ohne Preßmembran) han­ delt. Das Filterplattenpaket besteht aus abwechselnd hintereinander angeordneten Kammer- und Membranplatten, die zwischen sich jeweils eine Filterkammer ein­ schließen.

Die Drehachse der Walze und das Schaberblech sind über später näher erläuterte stirnseitige Kopplungselemente 18 starr miteinander verbunden. Dies erlaubt eine zwangssynchronisierte Auf- und Abwärtsbewegung beider Umlenkkörper 2 und 3 beispielsweise mit Hilfe jeweils eines einzigen Mitnehmerzapfens auf jeder Stirnsei­ te, die an den Kopplungselementen 18 - nach außen vorstehend - vorhanden sind.

Im Bereich der den oberen Umlenkkörper 2 bildenden Walze kommt es zu einer er­ sten ungefähren 90°-Umlenkung des Filtertuchs 4 in Richtung auf die Filterplatte 5, wobei der Krümmungsradius 6 etwa 20 mm beträgt. Diese Umlenkung ist hinrei­ chend scharf, um im Normalfall eines in bezug auf die Ablösung "unkritischen" Fil­ terkuchens dessen vollständiges Ablösen vom Filtertuch 4 zu gewährleisten. Im Falle nicht vollständig ausfiltrtierter bzw. klebriger Filterkuchen kann es dazu kom­ men, daß im Bereich des Umlenkkörpers 2 keine vollständige Ablösung auftritt, son­ dern daß Kuchenreste am Filtertuch 4 haftenbleiben.

Im Bereich der vorderen Längskante 7 des als Schaberblech ausgebildeten Um­ lenkkörpers 3 erfährt das Filtertuch 4 in seinem Verlauf einen Knick 8, durch den es stets sicher an der Längskante 7 anliegt. Diese wirkt in Verbindung mit einem von ihr ausgehenden Keilwinkel 9 wie eine Schaberklinge, die an dem Filtertuch 4 anhaf­ tende Kuchenreste sicher entfernt.

Das Schaberblech besitzt in seinem dem Umlenkkörper 2 zugewandten Endab­ schnitt im Querschnitt eine C-Form, die es in Verbindung mit seiner vergleichsweise geringen Dicke 10 im Bereich von etwa 4 mm gestattet, daß der abgelöste Filterku­ chen in das Innere des C eindringt und von dort über einen Flächenabschnitt 11 wieder abgeleitet wird. Das Filtertuch 4 wird an der Längskante 7 des Schaber­ blechs um einen Winkel 12 von ca. 15° scharfkantig umgelenkt und umschlingt das Schaberblech mit einem Umschlingungswinkel 13 von ca. 90°.

Mit der nicht näher dargestellten Hubeinrichtung vertikal verfahrbar ist des weiteren eine Reinigungseinrichtung 14, die mit Spritzdüsen 15 ausgestattet ist, mit denen das Tuch bzw. die Innenseite des C-förmigen Schaberblechs von anhaftenden Fil­ terresten gereinigt werden kann.

Während die Ablöseeinrichtung 1 im eigentlichen Filterbetrieb der Filterpresse un­ terhalb der zugeordneten Filterplatte 5, und zwar im wesentlichen innerhalb deren vertikaler Projektion, angeordnet ist (Fig. 1), erfolgt nach Entfernung benachbarter Filterplatten 5 auf den Entleerungsabstand eine Auf- und Abwärtsbewegung der miteinander gekoppelten Umlenkelemente 2 und 3, um eine Ablösung des Filterku­ chens und/oder eine Reinigung mittels der Reinigungseinrichtung 14 durchzuführen.

Von der in Fig. 1 dargestellten unteren Totpunktlage bewegt sich die Einrichtung 1 infolge der Aufwärtsbewegung der Hubeinrichtung schräg nach oben, wobei sich ein Krümmungsbereich 16 des Schaberblechs auf einer Anlaufschräge 17 unterhalb der eigentlichen Filterplatte 5 abstützt. Im Verlauf der Aufwärtsbewegung schwenkt der als Schaberblech ausgeformte Umlenkkörper 3 zusammen mit dem nach Art eines Schwinghebels ausgebildeten Kopplungselement 18 nach außen, so daß sich der Krümmungsbereich 16 auf der Plattenoberfläche abstützt. Zwei auf gegenüberlie­ genden Seiten der Filterplatte 5 angeordnete Kopplungselemente 18 sind über eine in der Symmetrieachse der Filterplatte 5 gelegene Drehachse 19 gelenkig miteinan­ der verbunden. Eine derartige Einheit aus zwei Kopplungselementen 18 ist mit Hilfe beispielsweise eines einzigen Mitnehmerzapfens, der mit der Hubeinrichtung kop­ pelbar ist, anhebbar. Aufgrund der rampenförmig auf Null abnehmenden Dicke der Filterplatte 5 im Bereich der Anlaufschräge 17 liegen beide Abschnitte des mit Hilfe eines Gewichts 20 nach unten gespannten und auf die andere Filterplattenseite um­ gelenkten Filtertuchs 4 unmittelbar zwischen den beiden Schaberblechen gegen­ überliegender Seiten der Filterplatte 5. Die maximale Aufweitung des von beiden Kopplungselementen 18 gebildeten, auf dem Kopf stehenden V tritt ein, sobald das Schaberblech die Anlaufschräge 17 verlassen hat.

In Fig. 2 hat die Einrichtung 1 ihre obere Umkehrstellung erreicht, in der im wesentli­ chen der gesamte Filterspiegel der Filterplatte 5 von den Umlenkkörpern 2 und 3 überstrichen wurde. Das Filtertuch 4 ist an der oberen Stirnseite 21 der Filterplatte 5 befestigt.

Claims (8)

1. Einrichtung (1) zur Ablösung von Filterkuchen, der an einem Filtertuch (4) einer Filterpresse anhaftet, mit mindestens zwei Umlenkkörpern (2, 3), um die das Filtertuch (4) S-förmig verläuft und die in ungefähr vertikaler Richtung beweg­ bar sind, so daß die S-förmige Umlenkung den Anhaftbereich des Filterku­ chens im wesentlichen vollständig überstreicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch (4) bei einer Relativbewegung zwischen diesem und den Um­ lenkkörpern (2, 3) über eine Oberfläche mindestens eines Umlenkkörpers (3) gleitend verläuft und an einer Längskante (7) dieses Umlenkkörpers (3) einen Knick (8) in seinem Verlauf aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Ablöse­ vorgang in Bewegungsrichtung des Filtertuchs zweite Umlenkkörper (3) mit ei­ ner den Knick (8) bewirkenden Längskante (7) versehen ist, die dem ersten Umlenkkörper (2) zugewandt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Um­ lenkkörper (3) ein in seinem Endabschnitt im Querschnitt C förmiges Schaber­ blech ist, das einen von seiner Längskante (7) ausgehenden Keilwinkel (9) im Bereich zwischen 45° und 90° aufweist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch (4) im Bereich der Längskante (7) um einen Winkel (12) zwi­ schen 2° und 20° abgelenkt wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Um­ schlingungswinkel (13) des Filtertuchs (4) um das Schaberblech zwischen 60° und 120° beträgt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaberblech in einem an die Längskante (7) anschließenden Bereich einen Dickenbereich zwischen 1 mm und 8 mm aufweist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Umlenkkörper (2, 3) über beidseitig neben der zugeordneten Filterplatte angeordnete Kopplungselemente (18) starr miteinander verbunden sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Stirnseite jeder zweiten Filterplatte (5) jeweils zwei Kopplungselemente (18) gelenkig miteinander verbunden und gemeinsam mit der Hubeinrichtung in Eingriff bringbar sind.