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Filterpresse Die Erfindung betrifft eine Filterpresse mit einer Vorrichtung
zum gleichmäßigen Weiterrücken eines Vibrators für die Filterkuchen-Entfernung.
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Hier und im folgenden sollen die Ausdrücke vorn und "hinten" bzw.
"vorwärts" und "rückwärts" auf die Richtung des Pressens bezogen werden, wobei ersteres
die Seite des festen Kopfes und letzteres die Seite des beweglichen Kopfes kennzeichnet.
In gleicher Weise sind die Ausdrücke links und "rechts" in der entsprechenden Relation
zu der vorstehend definierten Richtung von vorn nach hinten gebraucht.
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Die Erfindung lässt sich auf Rahmen-Filterpressen, also Filterpressen
mit einer Mehrzahl abwechselnd angeordneter Filterplatten und Filterrahmen, wie
auch auf Kammer-Filterpressen anwenden, bei denen lediglich eine Anzahl von Filterplatten
vorgesehen ist. Zur Vereinfachung wird jedoch im nachstehenden nur der Ausdruck
Filterplatte benutzt, der also sowohl Filterplatten als auch Filterrahmen umfasst.
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Es ist bereits ein Gerät bekannt, mit dem ein Filtertuch von oben
unter Vibration gesetzt werden kann, um sicherzustellen, daß der Filterkuchen nach
der Filtration von dem Filtertuch einer Filterpresse entfernt wird. Einrichtungen
dieser Art sind in den japanischen Patentschriften 522394 522395 sowie in dem japanischen
Gebrauchsmuster 913991 beschrieben. Bei der Konstruktion dieses Typs ist getrennt
von dem Plattenvorschubmotor ein zur Bewegung des Vi#.rat or 7 synchron mit dem
Abziehen der Filterplatten dienender Motor vorgesehen, der jedesmal, wenn eine Filterplatte
bewegt wird, in Gang gesetzt und angehalten wird. Um nun die vorgenannte Synchronisation
zu gewährleisten, ist der Motor so eingerichtet, daß er durch einen Grenzschalter
zum Stehen gebracht werden kann. Ferner sind Grenzschalter für das Anhalten auch
am vorderen und hinterem Ende des Vibratorweges vorgesehen. Im allgemeinen wird
aber eine Filterpresse für die Filtration von Ablauge, Abwasser, Chemikalien usw.
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in korrodierender Umgebung betrieben. Dementsprechend treten erfahrungsgemäß
bei bekannten Apparaten, die eine Anzahl von Grenzschaltern enthalten, Störungen
an den Grenzschaltern auf. Der Versuch, die Bewegung des Vibrators mit der der Filterplatten
elektrisch zu synchronisieren, erweist sich also als problematisch.
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Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Filterpresse der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei der ein glatter automatischer Betrieb gewährleistet ist. Nach
der Erfindung wird dies erreicht, indem die Bewegungen der Filterplatten und des
Vibrators mechanisch bewirkt werden.
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Die erfindungsgemäße Filterpresse ist gekennzeichnet durch endlose
Ketten zur Bewegung von Filterplatten und endlose Ketten zur Bewegung des Vibrators,
wobei die Ketten llm Kettenantriebsräder geführt sind, die denselben Durchmesser
haben; Kettenzwischenräder, die auf denselben
Wellen wie die Kettenantriebsräder
befestigt sind und denselben Durchmesser haben; und ein Hauptantriebskettenrad sowie
ein angetriebenes Kettenrad, die denselben Durchmesser haben und Seite an Seite
angeordnet sind, wobei das Hauptantriebskettenrad und das angetriebene Kettenrad
über endlose Transmissionketten mit den Kettenzwischenrädern verbunden sind und
an ihren gegenüberliegenden Seiten Vorsprünge tragen, die in der Drehrichtung um
einen Winkel voneinander entfernt sind, welcher dem Weg der Vorwärtsbewegung der
Kette abzüglich der Dicke einer Filterplatte entspricht.
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Die Erfindung ist im nachstehenden anhand der Zeichnungen in einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine gebrochene Seitenansicht einer Filterpresse nach der
Erfindung.
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Fig. 2 zeigt mit mehr Einzelheiten als Fig. 1 in der Seitenansicht
das Ende der Filterpresse mit dem Vibrator-Antrieb.
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Fig. 3 ist eine Vorderansicht dieses Vibrator-Antriebes.
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Fig. 4 ist eine gebrochene, vergrößerte Seitenansicht des Vibrators.
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Fig. 5 ist ein Schnitt entlang Linie V-V von Fig. 4.
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Die in den Fig. 1 - 3 dargestellte Filterpresse weist in der Hauptsache
einen festen Kopf 2 mit einem Ständer 1, einen beweglichen Kopf 74, einen hinteren
Kopf 75, eine linke und eine rechte Gleitstange 3, die zusammen ein Paar bilden,
und eine Mehrzahl von Filterplatten auf, die zwischen dem festen Kopf 2 und dem
beweglichen Kopf 74 angeordnet
sind. Die Filterplatten 4 sind an
der linken und der rechten Seite mit je einer Aufhängung 5 versehen, mit der sie
sich auf der anliegenden Gleitstange 3 abstützen, so daß sie auf den Gleitstangen
3 verschiebbar sind. Unter den Aufhängungen 5 der Filterplatten 4 sind endlose Ketten
8 vorgesehen, die zur Verschiebung der Filterplatten dienen und über Kettenantriebsräder
9 und 76 am vorderen bzw. hinteren Teil der Seitenflächen der Gleitstangen 3 laufen.
Die endlose Kette 8 trägt einen Plattenmitnehmer 7 mit einem Paar von Klinken 6,
die so konstruiert sind, daß sich die vordere Klinke 6 senkt und die hintere hebt,
wenn der vordere Abschnitt ?i)(?# oberen Trums der Kette 8 und umgekehrt, wenn der
hintere Abschnitt gespannt wird. Ein Träger 10 ist bei 11 an den Ständer 1 des festen
Kopfes 2 angelenkt. Ein umsteuerbarer Motor 12 und ein Schneckenreduziergetriebe
13 sind an dem Träger 10 befestigt. Unter dem Träger 10 befindet sich eine Platte
14, die an dem Ständer 1 befestigt ist und als Federabstützung dient. Ein Gewindebolzen
16, der an seinem unteren Ende eine Mutter 15 trägt, führt von dem Träger 10 nach
unten und geht durch eine Schraubenfeder 17, die sich einerseits gegen die Platte
14 und andererseits gegen die Mutter 15 stützt, so daß eine Hin- und Herbewegung
des Bolzens 16 möglich ist. Zwei Kettenzwischenräder 19 und 20 sind auf der Welle
18 des vorderen Kettenantriebsrades 9 angebracht.
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Die Welle 18 wird durch eine endlose Transmissionskette 22 angetrieben,
welche über das Kettenzwischenrad 19 und ein Kettenrad 21 des Schneckenreduziergetriebes
13 geführt ist.
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Der feste Kopf 2 ist mit einem Arm 23 versehen, von dem ein Paar von
Annäherungsschaltern 24 und 25 abwärts ragt, mit denen die Bewegungsrichtung der
Kette umschaltbar ist und die innerhalb der Transmissionskette 22 liegen. Gegenüber
diesen Schaltern sind zwei schwenkbare Hebel 28 und 29 angebracht, die zueinander
geneigt sind und an ihren unteren Enden je ein leer laufendes Kettenrad 26 bzw.
27 tragen.
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Schraubenfedern 30 und 31, die zwischen den Hebeln 28 und 29 liegen,
drücken die Kettenräder 26 und 27 in die Transmissionskette 22.
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Eine Schiene 33 mit I-förmigem Querschnitt verläuft zwischen Pfosten
32 und 77 auf dem festen Kopf 2 bzw. dem hinteren Kopf 75. Eine Lagerstütze 34 springt
von ihrer Befestigung am unteren Ende des vorderen Pfostens 32 nach vorne vor, und
ein Hauptantriebs-Kettenrad 36 sowie ein angetriebenes Kettenrad 37 mit dem gleichen
Durchmesser sind auf einer Welle 73 befestigt, die in Lagern 35 auf der Lagerstütze
34 läuft. Die Kettenräder 36 und 37 sind auf ihren gegenüberliegenden Seiten nahe
am Rand symmetrisch zur Welle 73 mit Vorsprüngen 38 bzw. 39 versehen. Der Vorsprung
38 ist rund und der Vorsprung 34 vierkantig. Eine sich aufwärts erstreckende Lagerstütze
40 ist am oberen Ende des vorderen Pfostens 32 befestigt. Lager 41 auf der Lagerstütze
40 halten ein Kettenzwischenrad 43, das denselben Durchmesser hat wie das Kettenzwischenrad
20 und ein Antriebskettenrad 44, das denselben Durchmesser hat wie das Antriebskettenrad
9. Eine endlose Transmissionskette 45 ist um das Kettenzwischenrad 20 und das Hauptantriebskettenrad
36 herumgeführt, desgleichen eine endlose Transmissionskette 46 um das angetriebene
Kettenrad 37 und das Kettenzwischenrad 43. Entsprechend ist eine Lagerstütze, die
ähnlich der Lagerstütze 40 ist, an dem hinteren Pfosten 77 auf dem hinteren Kopf
75 vorgesehen. Ein Kettenrad 78 sitzt auf einer Achse, die ihrerseits in Lagern
auf der Lagerstütze läuft. Eine endlose Kette 47 zum Verschieben des Vibrators ist
um das Kettenrad 78 und das Antriebskettenrad 44 geführt.
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Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist ein Halterahmen 79 von etwa
rechtwinkliger Form am oberen Teil jeder Filterplatte 4 befestigt. Die oberen Enden
von Federn 80 und 81 für die Aufhängung der vorderen und der hinteren Bahnen eines
Filtertuches 82 sind mit dem oberen horizontalen Ende des Halterahmens 79 verbunden.
Ein Stück des Filtertuches 82 ist zwischen benachbarten Filterplatten 4 in Form
eines umgekehrten U gefaltet, so daß es die rückwärtige Seite dwy
vorderen
Filterplatte 4 und die Vorderseite der hinteren Filterplatte 4 überdeckt. Aufhängestangen
83 und 84, die in einem vorherbestimmten Abstand angeordnet sind und in ihrer Länge
mit der Breite des Filtertuches übereinstimmen, fassen unter das Filtertuch am vorderen
bzw. hinteren Ende des oberen Teiles. Die unteren Enden der Federn 80 sind an der
Aufhängestange 83 und die unteren Enden der Federn 81 an der Aufhängestange 84 befestigt,
so daß das Filtertuch 82 stets gespannt hochgehalten wird.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen den Vibrator im Einzelnen. Das Hauptstück
48 des Vibrators hat ein Paar vertikale Seitenplatten 49 links und rechts der Schiene
33, eine vordere und eine hintere vertikale Platte 50, die zusammen ein Paar bilden,
zwischen den Seitenplatten 49 verlaufen und an diesen oberhalb der Schienen 33 befestigt
sind, sowie Gewindebolzen 51, die vorn und hinten zwischen den unteren Enden der
Seitenplatten 49 verlaufen und an diesen festgeschraubt sind. Nach innen vorspringende
obere und untere Rollen 52, 53 sind an dem vorderen und hinterem Teil der vertikalen
Seitenplatten 49 an einer Stelle befestigt, die um ein Geringes über deren halber
Höhe liegt, bzw. vorn und hinten an deren oberen Enden.
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Die oberen Rollen 52 laufen auf der Oberseite der oberen horizontalen
Schenkel 33a der Schiene 33, und die unteren Rollen 53 stehen mit der Unterseite
der unteren horizontalen Schenkel 33b der Schiene 33 in Berührung. Eine Lagerstütze
54 ist innerhalb der vertikalen Seitenplatten 49 zwischen den vier oberen Rollen
52 angeordnet. Eine Nockenwelle ist in einem Lager 55 auf der Lagerstütze 54 geführt.
An dem oberen äußeren Teil der rechten Seitenplatte 49 ist ein Motor 57 befestigt,
dessen Welle 58 über eine Flanschkupplung 59 mit der Nockenwelle 56 verbunden ist.
Die Nockenwelle 5i6 ragt durch die linke Platte 49 nach außen und trägt an ihrem
freien Ende eine Nockenscheibe 60. Auf der Außenseite der linken Seitenplatte 49
in der Nähe ihres unteren Endes
erstreckt sich abwärts eine Konsole
61 mit einem oberen und einem unteren Lager 62 für eine senkrecht bewegbare Stange
63. Diese trägt an ihrem oberen Ende eine mit der Nockenscheibe 60 in Kontakt stehende
Rolle 64 und an ihrem unteren Ende einen U-förmigen Hammer 65, der zwei parallele
Stege 66 zur Befestigung von Federn 71 enthält. Vorn und hinten sind am unteren
Ende der linken Seitenplatte 49 horizontale Stege 67 angebracht, an deren Unterseite
zwei vertikale Lappen 68 befestigt sind, die als Halterungen für die Federn 71 dienen.
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Zwischen den Lappen 68 und in entsprechender Relation dazu zwischen
den Stegen 66 im Hammer 65 sind Bolzen 69 bzw. 70 festgeschraubt, in die Federn
71, und zwar Schraubenfedern, eingehängt sind. Die unteren Enden der vorderen und
der hinteren vertikalen Platten 50 sind jeweils mit Kettenanschlußstücken versehen,
an denen die Enden der Kette 47 angebracht sind, so daß die Kette 47 über das Hauptstück
48 des Vibrators endlos gemacht wird. Die Kette 47 läuft über Kettenführungen 85
auf den Oberseiten der oberen und unteren horizontalen Schenkel 33a und 33b der
Schiene 33.
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Die Filterplatten 4 müssen nach der Filtration zur Entfernung des
Filterkuchens auseinandergezogen werden. Dieser Vorgang sei nun beschrieben: Zunächst
wird der bewegliche Kopf 74 abgerückt. Den Motor 12 lässt man dann in normaler Richtung
laufen, um die Kettenantriebsräder 9 und 76 in Fig. 1 und 2 im Uhrzeigersinn zu
drehen. Darauf senkt sich die vordere Klinke 6 jedes Platten' mitnehmers 7, wie
in Fig. 2 gezeigt ist, und die hintere Klinke 6 wird angehoben, während das obere
Trum der die Platten verschiebenden Kette 8 vorwärts gezogen wird. Wenn der Plattenmitnehmer
7 die Position der hintersten Filterplatte 4 erreicht, wird er an einer weiteren
Vorwärtsbewegung gehindert und kommt zum Stehen. Da jedoch der Motor 12 sich weiterhin
in normaler Richtung dreht, wird folglich eine Bremswirkung auf ihn ausgeübt. Gleichzeitig
ist
das Kettenrad 21 auf dem Träger 10 bestrebt, sich wegen der Rotation des Motors
12 im Uhrzeigersinn zu drehen, während das Kettenantriebsrad 9 und das Kettenzwischenrad
19 auf dem festen Kopf eine derartige Drehung im Uhrzeigersinn verhindern, weil
das obere Trum der Kette 8 durch das Anhalten des Plattenmitnehmers 7 gespannt wird.
Im Ergebnis wirkt ein Aufwärts zug auf das vordere Trum der Transmissionskette 22
und lässt den Träger 10 um die Anlenkung 11 nach oben steigen. Dadurch erschlafft
das hintere Trum der Transmissionkette 22, was wiederum zur Folge hat, daß das Kettenrad
27, welches gegen die Transmissionskette 22 angedrückt wird, und deshalb der hintere
Hebel 29 von der Schraubenfeder 31 nach innen in die Nähe des Annäherungsschalters
25 geschwenkt werden. Das von diesem Annäherungsschalter 25 abgegebene Signal steuert
den Motor 12 um, so daß sich die Bewegungsrichtung der Kette 8 umkehrt. Die Kette
8 wird also nach hinten gespannt, so daß durch nicht dargestellte Organe die vordere
Klinke 6 angehoben und die hintere Klinke 6 gesenkt wird, mit dem Resultat, daß
die vordere Klinke 6 die Aufhängung 5 erfasst und die Filterplatte 4 zum beweglichen
Kopf 74 bringt, der bereits abgerückt worden ist. Gleichzeitig wird der Träger 10
durch die Schraubenfeder 17 niedergezogen, und der Hebel 29 kehrt in die ursprüngliche
Position nach Fig. 2 zurück. Sobald die Filterplatte 4 gegen den beweglichen Kopf
74 stößt, wird sie an ihrer weiteren Rückwärtsbewegung gehindert, so daß der Plattenmitnehmer
7 zum Stehen ~kommt. Folglich tritt dieses Mal im unteren Trum der Kette 8 Spannung
auf, und - aus demselben Grund wie oben erwähnt - das hintere Trumm der Transmissionskette
22 wird nach oben gezogen, so daß sich der vordere Hebel 28 in die Nähe des Annäherungsschalters
24 nach innen schwenkt. Das Signal dieses Annäherungsschalters 24 bringt den Motor
12 nun zur Rotation in normaler Richtung, so daß die Kette 8 in umgekehrter Richtung
läuft und der
Plattenmitnehmer 7 sich wieder bewegen kann. In gleicher
Weise wird der Plattenmitnehmer 7 anschließend rückwärts und vorwärts bewegt, um
die Filterplatten 4 zur Entfernung des Filterkuchens eine nach der anderen zu trennen
und abzuziehen.
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Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Vibrator, der durch Bewegung der
endlosen Kette 47 auf der Schiene 33 zu verschieben ist, intermittierend und synchron
mit dem Abziehen der Filterplatten 4 weiterzurücken ist. Dieser Vorgang verläuft
wie folgt: Zunächst wird der Vibrator in eine Mittelstellung zwischen dem abgerückten
beweglichen Kopf 74 und der danach abgezogenen hintersten Filterplatte 4 gebracht
und dort in Gang gesetzt. Nun sei angenommen, daß der Vorsprung 38 auf dem Hauptantriebskettenrad
36 ganz unten steht und der Vorsprung 39 des angetriebenen Kettenrades 37 ganz oben.
Es sei ferner angenommen, daß beim Vorrücken des Plattenmitnehmers 7 zum Abziehen
der Filterplatte 4 das Hauptantriebskettenrad 36 in Fig. 2 im Uhrzeigersinn um 1700
+ e rotiert und daß beim Abrücken des mit der Filterplatte 4 in Eingriff stehenden
Plattenmitnehmers 7 das Hauptantriebskettenrad 36 sich gegen den Uhrzeigersinn um
1700 dreht. Der Winkel von 1700 entspricht dem bei der Bewegung der Kette 8 zurückgelegten
Weg in einer Richtung abzüglich der Dicke einer Filterplatte.
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Daraus folgt, daß der Weg der endlosen Kette 8 für die Dicke einer
Filterplatte 4 der Drehversetzung des Hauptantriebskettenrades 36 um den Winkel
e entspricht.
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Da das angetriebene Kettenrad 37 denselben Durchmesser hat wie das
Hauptantriebs-Kettenrad 36, lässt die im Uhrzeigersinn erfolgende Drehung des Hauptantriebskettenrades
36 den daran angebrachten Vorsprung 38 gegen den Vorsprung 39 an dem
angetriebenen
Kettenrad 37 stoßen und letzteres um einen Winkel e drehen. Das Hauptantriebskettenrad
36 wird dann 0 um 170 zurückgedreht. Im Ergebnis rückt der Vorsprung 38 um einen
Winkel e von seiner Ausgangslage weg. Die Drehung des angetriebenen Kettenrades
37 wird über die Transmissionskette 46 und das Kettenzwischenrad 43 auf das Antriebskettenrad
44 übertragen, welches auf derselben Welle wie das Kettenzwischenrad 43 sitzt. Da
die Kettenzwischenräder 20 und 43 denselben Durchmesser haben, ebenso wie die Kettenantriebsräder
9 und 44, wird die Bewegung der endlosen Kette 8 entsprechend der Dicke einer Filterplatte
beim Anttteb dieser Kette 8 im Uhrzeigersinn auf die den Vibrator bewegende endlose
Kette 47 durch Rotation übertragen. Jedesmal wenn der Plattenmitnehmer 7 einmal
hin- und hergeht, wird also der Vibrator um ein Stück vorgerückt, das der Dicke
der Filterplatte entspricht.
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An- und Abschaltung des Motors 57 werden nach der Anzeige der Annäherungsschalter
24 und 25 bewirkt. Falls eine Vibration mit hoher Frequenz nicht erforderlich ist,
kann ein Zählschalter verwendet werden, durch den der Motor angehalten wird, nachdem
der Vibrator Schwingungen einer gegebenen Frequenz vollführt hat. Die Nockenscheibe
60 bringt bei ihrer Drehung die Stange 63 in eine Auf-und Abbewegung, so daß der
Hammer 65 das Filtertuch in Vibration versetzt und der Filterkuchen von dem Filtertuch
abfallen kann. Zu diesem Zweck schlägt der Hammer 65 oben auf das Filtertuch 82,
das von den Federn 80 und 81 in Form eines umgekehrten Trapezoides gehalten wird,
wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Der Hammer kann so ausgebildet sein, daß er die
Aufhängestangen 83 und 84 überbrückt und gegen diese trifft. Wenn auch in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel die Nockenscheibe 60 dazu dient, den Hammer 65 in Auf- und Abwärtsbewegung
zu versetzen, kann an ihrer Stelle ein hydraulischer Zylinder eingesetzt werden.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion, bei der der Vibrator synchron mit
der Bewegung der Filterplatten durch mechanische Mittel bewegt wird, stellt einen
zuverlässigen Betrieb auch in schädlicher Umgebung sicher und hat den weiteren Vorteil,
daß der Motor, der bisher zur Bewegung des Vibrators benötigt wurde, fortfallen
kann.