DE2204881C2

DE2204881C2 - Platten-Filterpresse

Info

Publication number: DE2204881C2
Application number: DE2204881A
Authority: DE
Inventors: William George St. Austell Cornwall Luke; Garcie John Truro Cornwall Rickard
Original assignee: English Clays Lovering Pochin & Co Ltd St Austell Cornwall Gb
Current assignee: English Clays Lovering Pochin & Co Ltd St Austell Cornwall Gb
Priority date: 1971-02-02
Filing date: 1972-02-02
Publication date: 1982-10-28
Also published as: NL173713C; US3807298A; DE2204881A1; FR2124369A1; FR2124369B1; BE778891A; JPS5651806B1; GB1389003A; NL173713B; NL7201344A; IT952854B; LU64709A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Platten-Fllterpresse mit einer feststehenden Enddruckplatte, einer mit Hilfe einer hydraulischen Zyllnder-Kolben-Vorrlchtung auf einer Führungsbahn verschiebbaren Kopfplatte, mit mehreren, zwischen Enddruckplatte und Kopfplatte mittels seitlicher Arme auf der Führungsbahn verschiebbar angeordneten Filterplatten, mit einer sich parallel zur Führungsbahn erstreckenden Fördervorrichtung und mit einer durch die Fördervorrichtung antreibenden Filterplatten-Lösevorrichtung mit zwei schwenkbaren Klinken, mit denen die Arme der Filterplatten ergreifbar sind, zum Trennen der Filterplatten voneinander.

Übliche Filterpressen, die mit einem Druck von 7 bis kg/cm² arbeiten, erzeugen bei der Entwässerung von Suspensionen von feinem Kaolin Filterkuchen mit einem Wassergehalt von 30 bis 34 Gew.-% Wasser. Wenn ein solcher Filterkuchen anschließend zerkleinert oder im Kollergang behandelt werden soll, liegt der optimale Wassergehalt bei 23 Gew.-%. Der Filterkuchen muß also noch getrocknet werden. Es würde eine wesentliche Einsparung an thermischer Energie bedeuten, und es würde auch ein Arbeltsgang eingespart werden können, wenn die Filterpresse einen Filterkuchen mit dem gewünschten Wassergehalt erzeugen könnte. Zur Erzeugung eines Filterkuchens mit geringerem Wassergehalt ist es aber erforderlich, mit einem vergleichsweise hohen Druck zu arbeiten, wodurch nicht nur die Presse höheren Belastungen ausgesetzt ist, sondern wodurch auch die Arbeitswelse der Presse beeinflußt wird. Da Filterkuchen, die bei einem sehr hohen Druck gebildet sind, Insbesondere dann, wenn das zu entwässernde Material eine Suspension eines sehr fein verteilten Feststoffmaterials ist, dazu neigen, an dem Filtermedium fest anzuhaften, ist es außerordentlich schwierig, den Filterkuchen vom Filter zu lösen. Außerdem bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, die einzelnen Filterplatten voneinander zu lösen.

Es 1st eine Platten-Filterpresse der eingangs genannten Art bekannt (DE-OS 1919471), bei welcher es aber Schwierigkelten bereitet, den auf den Fllterplatten gebildeten Filterkuchen abzulösen. Bei einer ähnlichen Platten-Filterpresse (DE-GM 19 87 129) tritt Im wesentlichen das gleiche Problem auf. Zusätzlich ergeben sich Schwierigkeiten bei der Lösung der Filterplatten voneinander.

Es Ist auch eine Filterplatte mit gerillten Stirnflächen und mit Ablauföffnungen bekannt (DE-OS 16 11 139), die als Hohlraum ausgebildet 1st, wobei die den Hohlraum einschließenden Stirnwände aus einem hochelastischen Werkstoff, wie Gummi, besteht, die mit Hilfe eines Druckmittels axial bewegbar sind. Derartige Filterplatten sind für sehr hohe Preßdrücke nicht gut geeignet. Im übrigen ist der Druckschrift nicht zu entnehmen, wie mehrere solcher Filterplatten zusammengehalten werden und nach dem Filtervorgang voneinander getrennt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Platten-Filterpresse der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch bei einem Betrieb mit sehr hohem Druck eine vergleichsweise leichte Trennung der Fllterplatten von-

einander und eine leichte Entfernung des Filterkuchens ermöglicht.

Die Lösung der Aukube wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß wenigstens einer der seitlichen Arme jeder Filterplatte mit einem Lufteinlaß versehen S Is!, der Ober eine Leitung ml' einem Raum zwischen der zugehörigen Filterplatte und dem zugehörigen Filterelement verbunden Ist, und daß wenigstens eine der Klinken der Lösevorrichtung an einer mit dem seitlichen Arm der Filterplatte in Berührung kommenden Fläche mit einem mit dem Lufteinlaß des seitlichen Fllterriattenarmes zusammenwirkenden Luftauslaß versehen ist.

Vorzugswelse Ist der Raum in einem Stopfenelement vorgesehen, das In den Körper der Filterplatte eingesetzt Ist.

Jede Filterplatte kann zwischen einem Paar von umfänglich angeordneten Ringelementen und einem Paar Innerer Nabenelemente eingeklemmt sein. Dabei können die Inneren Nabenelemente je eine zentrische öffnung für die Zuführung von zu filterndem Material enthalten, wobei in den Außenflächen der Nabenelemente Nuten gebildet sind, welche eine Materialströmung von der öffnung zum Ringraum zwischen benachbarten Flltsrplatten ermöglichen.

^ Vorzugswelse enthält das Filterelement ein Filtertuch :und ein poröses Stützgewebe.

Jede der Filterplatten kann mit einer Ablauföffnung ifür das Flltrat versehen sein, die mit einem Kanal In Ver-' 'bindung steht, der zu einem Auslaß am Umfang der Filterplatten führt.

Zweckmäßig besitzt jede Filterplatte an gegenüberliegenden Selten ein Paar seitlicher Arme und ein Paar Filterelemente an gegenüberliegenden Flächen der Filterplatten, wobei jeder der seitlichen Arme einen getrennten Lufteinlaß besitzt, der über einen getrennten Leitungsweg mit getrennten Öffnungen für jedes der zugehörigen Filterelemente in Verbindung steht. Dabei kann die Filterplatte über die seitlichen Arme auf dem Schienenweg aufliegen.

Die erfindungsgemäße Platten-Filterpresse ist für einen Betrieb mit sehr hohem Druck geeignet. Trotzdem ermöglicht sie ein vergleichsweise leichtes Trennen der einzelnen Filterplatten voneinander und ein leichtes Ablösen des gebildeten Filterkuchens.

An Hand der Figuren der Zeichnung soll nun an einem Ausführungsbeispiel dargestellt werden, wie die Erfindung Im einzelnen verwirklicht werden kann. Es zeigen:

Flg. 1 ein Schemabild einer Plattenfllter-Presse in Seitenansicht;

Fl g. 2 eine Draufsicht auf ein Teil der Platten-Fllterpresse nach Fig. 1;

Fig. 3 und 4 zwei Stellungen eines Elementes der in Flg. 2 gezeigten Tellvorrichtung;

Flg. 5 einen Querschnitt nach Linie 5/5 In Flg. 7 durch vier nebeneinander liegende, kreisförmige Fllterplatten-Einhelten;

Fig. 6 in Vergrößerung ein Teil einer FUterplatten-Einheit nach Flg. 5;

Flg. 7 eine schematische Frontansicht einer Filterplatten-Einhelt nach Flg.5 Im Einsatz In der In Flg. 1 gezeigten Plattenfiker-Presse;

Fig. 8 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Teils der in Flg. 5 gezeigten Filterplatten-Elnhelt;

Fi g. 9 einen Schnitt nach der Linie 9/9 In Fl g. 7 eines Ansatzstückes;

Fig. 10. eine schematische Frontansicht eines Teils der Filterplatten-Elnhelt nach Flg. 5;

Flg. 11 ein Schnitt durch einen IeIl der Filterplatten■ Einheit aus Flg. 5 In vergrößertem Maßstab;

FIg. 12 einen Schnitt nach der Linie !2/12/12 In FIg. 1; und

Fi g. 13 eine vergrößeiis Darstellung einer a&gww..ndelten Ausführungsform der in Flg. 11 gezeigten Tills,

Ia der Zeichnung eind gleiche Teile, die ;n LOkigsrl'' Jjtung der Platten-Fllterprcßse mehrmals auftreten, durch eine Bezugsziffer gefolgt von einem Buchstaben gekennzeichnet, welcher die Lage des jeweiligen Teils in bezug auf die übrigen gleichen Teile angibt. Gleiche Teile, die sich bezüglich der Mittelachse der Presse zur Rechten und zur Linken befinden, sind in einem Falle mit einem Strich gekennzeichnet. Dabei sind die ohne Strich aufgeführten Teile auf der Seite der Plattsn-Fllterpresse gelegen, die In FI g. 1 die Ansichtsseite Ist.

Die Platten-Filterpresse, die In der Zeichnung dargestellt Ist, enthält eine Anzahl 1 von Fllteiplatten-Elnhelien la usw., die alle auf einer Gleitbahn gehalten und darauf beweglich sind, welche Tragschienen 2 besitzt, die die Platten tragen, die Ihrerseits durch Klammern 43 an Tragbalken 3 angeklammert sind. Diese Tragbalken sind mittels Säulen Aa und Aa' bis Ah und Ah' abgestützt, mit denen sie durch Klammern 430 starr verbunden sind. Zwischen den beiden Paaren von Stützsäulen Ag, Ag" und Ah, Ah' (an einem Ende der Platten-Filterpresse) 1st ein Endelement 41 eingesetzt und befestigt. Hilfsmittel in Gestalt eines hydraulischen Kolbens 5, mit dem den FiI-terplatteii-Einhelten ein Druck zugefügt wird, sind auf zwei Paaren der Stutzsäulen Aa, Aa' und 4b, Ab' befestigt (am anderen Ende der Platten-Fllterpresse). Der elgerillche Kolben der hydraulischen Kolbenvorrichtung 5 drückt auf ein Kreuz-Kopfelement 42, das auf den Tragbalken 4 gleltbar mittels Rollen 191 und Platten 198 und 199 (s. Fig. 12) geführt 1st. Das Kreuz-Kopfelement 42 und das rückwärtige Endelement 41 liegen unmittelbar an Endplatten 111 an. Jede Endplatte 111 Ist eine Filterplatten-Elnhelt, deren äußere Fläche flach und geschlossen 1st. Die beiden Endplatten Ul liegen jeweils an den Enden der Anzahl 1 der Filterplatten-Elnhelten. Ein Rohr 6 steht mit einer Mittelöffnung in dem Kreuz-Kopfelement 42 In Verbindung. Das Kreuzkopfelement 42 hat eine (nicht gezeigte) kreisförmige O-Ring-Dlchtung an seiner einwärts weisenden Fläche, die eine Mittelöffnung darin umgibt. Das rückwärtige Endelement 41, das keine derartige Mittelöffnung besitzt, Ist ebenfalls mit einer kreisförmigen Q-Ring-Dlchtung in einer entsprechenden Lage wie beim Kreuz-Kopfelement 42 ausgestattet. Die hintere Endplatte 111, die an das hintere Endelemeni 41 angrenzt, 1st mit zwei Anschlaggliedern ausgestattet, die von jeder Seite des Elements ausgehen.

In Flg. 5 Ist ein Schnitt durch vier kreisförmige Filterplatten-Elnhelten la, Ib, Ic und Id dargestellt. Eine einzelne Filterplatten-Elnhelt wird durch die Linien PQRS umgrenzt und besteht aus einer Filterplatte 11, äußeren Abstandshaltern In Form von zwei Ringelementen 12, von denen sich je einer auf jeder Seite der Filterplatte 11 befindet, Inneren Abstandhaltern in Form von zwei Nabenelementen 13, wiederum eines auf jeder Seite, Leitungswegen 146 146' für die Zuführung von Druckluft von einer ersten Öffnung an einem Anaatzteil, z. B. 106 (s. Flg. 1) der Fllterplatten-Elnheit zu einem Stopfenelement 150, das mit zweiten öffnungen 15b, ISb' versehen 1st, einem Filterelement 16, einer O-Ring-Dlchtung 17 in einer Nut in einem der Ringelemente 12 und einer O-Ring-Dlchtung 110 in einer Nut, die sich zwischen den beiden Nabenelementen 13 und nahe der Filterplatte 11

befindet. Die Nabenelemente 13 einer einzelnen Filterplatten-Einheit werden durch Bolzen 130 zusammengehalten, die In Vertiefungen liegen. Die Ringelemente 12 können mit der Filterplatte 11 durch einen oder mehrere Bolzen verbunden sein, die die Filterplatte und die beiden Ringeiemente 12 durchsetzen. Es kai η aber auch jedes Ringelement 12 für sich mit der Filterplatte 11 verbunden sein, was den Vorteil hat, daß die Filterelemente 16 auf beiden Selten der Filterplatte unabhängig voneinander abgenommen werden können. Der innere und der äußere Abstandshalter wirken zum einen als Abstandshalter selbst, zum anderen jedoch auch zur Bestimmung der Lage und als Dichtungselement zwischen zwei benachbarten Filterplatten-Einheiten. Zwei {aneinander grenzende Fllterplatten-Elnhelten bilden zwichen sich eine Ringkammer 20. Die Inneren Abstandshalter befinden sich zum Teil innerhalb einer Mittelöffnung in der Filterplatte 11, und sie sind selber mit einer Mittelöffnung 19 ausgestattet. Jede Fllterplatten-Elnhelt hat Ansätze 10, z. B. 106 und 10έ', die sich zu beiden Seiten erstrecken (s. Fig. 7). Die Mittelöffnungen 19 in den Filterplatten-Einheiten stehen über die Mittelöffnung Im Kreuz-Kopfelement 42 mit dem Rohr 6 in Verbindung.

Ein Förderersystem, das auf beiden Selten der Platten-Filterpresse vorgesehen 1st, besitzt ein Tragelement 8, das auf der Platten-Tragschlene 2 befestigt Ist, und eine endlose Kette 7. Das Förderersystem 1st außerdem mit einem hydraulisch angetriebenen Motor 70 und einer nockengesteuerten Schalteinheit 71 ausgestattet. Das Tragelement 8 1st L-förmlg im Querschnitt. Auf beiden Seiten der Platten-FÜterpresse verläuft die endlose Kette 7 über dem flachen, horizontalen Schenkel des L-förmlgen Tragelementes 8. Zwei zueinander Identische zusammengehörige Filterkuchen- und Filterplatten-Ablösevorrlchtungen 9 sind zu beiden Selten der Plattenfllterpresse vorgesehen. Jede Vorrichtung 9 kann auf dem Förderersystem auf Ihrer Seite der Filterpresse durch die endlose Kette 7 innerhalb des L-förmlgen Tragelementes 8 verfahren werden. In Flg. 1 sind die Fllterplatten-Elnheiten dargestellt, wie sie durch den hydraulischen Stern- 4<> pel 5 zusammengedrückt sind. Der Einfachheit halber ist die Vorrichtung 9 welter rechts in der Figur gezeichnet, als es bei diesem Betriebszustand eigentlich der Fall wäre.

Es soll jetzt die Flg.2 betrachtet werden, die zeigt, daß die kombinierte Filterkuchen- und Filterplatten-Ablösevorrichtung 9 In einem rechteckigen Kasten (s. Flg. 1) gehalten ist, die längs auf die endlose Kette 7 derart aufgesetzt 1st, daß die Vorrichtung 9 auf dem Tragelement 8 gleiten kann, das nahe aber außerhalb der Platten-Trägerschlene 2 befestigt Ist. Die Seite des rechteckigen Kastens, die den Filterplatten-Einheiten zugewandt ist, ist offen. Jede Vorrichtung 9 besitzt 2 Glieder in Form von zwei federbelasteten Klinken 91 und 92, die sich an Ihren Befestigungsenden um Gelenkbolzen 991 und 992 gegen die Kraft von Federn 97 und 98 drehen können. Die freien Enden der Klinken 91 und 92 stehen einander gegenüber und können an den Ansätzen 10 (s. Fl g. I und 12) jeder Fllterelnheit angreifen. Die zwei Klinken sind so gestaltet und angebracht, daß Ihre freien ω Enden mit jeweils einer Seite der Ansätze 10 der Filterplatten-Elnheiten derart in Eingriff kommen können, daß, wenn die durch die Kette angetriebene Vorrichtung bewegt wird, die Fllterplatten-Elnhelten ebenfalls bewegt werden. Die beiden Ketten 7, die sich zu beiden Selten der Platten-FiHerpresse befinden, sind miteinander so verbunden, daß dann, wenn die beiden Klinken 91 und 92 jeder der beiden Vorrichtungen 9 an den Ansätzen der Filterplatten-Einheiten angreifen, bei Bewegung der Ketten die Fllterplatten-Elnhelt auf der Platten-Trägerschiene 2 verschoben wird. Die Klinke 92 ist bei 93 so ausgebildet, daß sie eine Dmckluftieltung aufnehmen kann, und sie ist bei 90 mit einer Auslaßöffnung an ihrem freien Ende für Druckluft versehen. Die Fläche der Klinke 92 jeder Vorrichtung 9, die der Filterplatten-Einheit zugewandt 1st, ist so ausgebildet, daß, wenn die zwei Vorrichtungen 9 sich von dem Ende der Platten-Filterpresse mit dem Endelement 41 In Richtung auf das Kreuz-Kopfelement 42 zubewegen, die Klinke 92 an der Endfläche des Ansatzes einer Filterplatten-Einheit entlanggleiten und den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Ansätzen zweier aufeinanderfolgender Fllterplatten-Elnhelten überspannen kann. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Klinke 92 in einer Stellung zurückgehalten wird, aus der sie gegen die Wirkung der Feder 98 an einer Drehung um ihre Schwenkachse 992 im Uhrzeigersinn verschwenkt und während der genannten Bewegung auch so gehalten wird. Eine Führungsschiene 44 ist zwischen zwei verkürzt dargestellten Verlängerungselemericen 101 und 102 vorgesehen, die an dem Kreuz-Kopfelement 42 liegen und sich parallel zum Tragelement 8 erstrecken. Diese Führungschiene 44 erstreckt sich bis in eine Stellung kurz vor dem Punkt, an dem der Ansatz 10 der ersten Fllterplatten-Elnhelt zu liegen kommt.

In den Flg. 3 und 4 ist die Klinke 91 in einer Stellung gezeigt, In der sie sich frei gegen die Wirkung der Feder 97 um Ihren Gelenkbolzen 991 (Flg. 3) in eine gesperrte Stellung bewegen kann, In der diese Verschwenkung nicht mehr möglich ist (FIg. 4). Die Vorrichtung 9 besitzt eine Sperrvorrichtung, die eine geschlitzte Platte 94 enthält, die gleitbar über den Gelenkbolzen 991 der Klinke 91 geschoben 1st und die unter einer Deckplatte sitzt, die einen Teil des Kastens bildet, der in Fig. 1 zu sehen 1st, In den Fig. 2, 3 und 4 aber nicht gezeigt 1st und durch den die Einzeltelle der Vorrichtung 9 geschützt werden. Die geschlitzte Platte 94 ist auf einer S;ite so gestaltet, daß ein Raststift 95 auf der oberen Fläche der Klinke 91 von Ihr erfaßt werden kann, wenn die Klinke 91 gegen die Wirkung der Feder 97 möglichst weit von der Fllterplatten-Elnhelt abgeschwenkt Ist, so daß darin die Klinke nicht an dem Ansatz 10 der Fllterplatten-Elnhßlt angreifen kann. Die geschlitzte Platte 94 besitzt el "an Betätigungsstift 96 auf Ihrer Oberseite, der durch ε nen Schlitz In der Deckplatte hindurchtritt, in Längsrichtuig ist auf die Deckplatte eine Raststange (nicht gezeigt) montiert. Die Raststange hat folgende Funktion: Wenn die kombinierte Filterkuchen- und Fllterplatten-Elnhelt-Ablössvorrichtung 9 sämtliche Fllterplattea-Elnhelten der Arordnung abgetrennt hat und fast das Ende des Tragelementes 8 auf dem dem hydraulischen Stempel 5 abgelegten Ende der Presse erreicht hat, dann bewegt ein Anlaufelement an der hinteren Endplatte 111, das am hinteren Endelement 41 befestigt 1st, die Resistance, die Ihrerseits wieder den Betätigungsstift 96 verschiebt, woduich die geschlitzte Platte 94 den Raststift 95 ergreift und so die Klinke 91 einrastet. Am Ende des Tragelementes 8, das dem hinteren Endelement 41 abgewandt Ist, befindet sich ein weiteres Anlaufelement, mit dessen Hilfe die Klinke 91, wenn sie das Anlaufelement erreicht, durch Betätigen der Raststange für den nächsten Arbeitszyklus wieder In Bereitschaft gebracht wird.

Fi g. 6 zeigt in einer Einzelheit den Teil der Filterplatte 11, der das Teil 150 enthält, Die Zeichnung zeigt, daß das Filterelement 16 ein Stützgewebe 160 aufweist, das aus einem Nylonsieb von 0,5 mm Dicke bei 9 Fäden je cm

besteht. Über dieses Stützsieb 160 1st ein Filtertuch 161 gespannt. Die Eigenschaften des FUtertuches hängen wesentlich von dem Material ab, das In der Presse gepreßt werden soll.

Flg. 7 zeigt eine Vorderansicht einer Fllterplatten-Elnheit, wie sie Im Schnitt bereits In Flg. 5 gezeigt 1st und In einer Stellung In der Plattenfllterpresse gemäß Flg. 1. Die beiden Ansätze 10a und 10a' sind deutlich zu erkennen, wie auch eines der beiden Elemente 13.

In Flg. 8 ist stärker im einzelnen ein Teil der Filterplatten-Einheit gezeigt, welche so aufgebaut 1st, wie es die Flg. 5 zeigt, welcher Teil sich am Boden der Fllterplatten-Elnhelt befindet und die Elemente enthält, durch die das Filtrat aus der Kammer 20 zwischen den beiden aneinander grenzenden Filterplatten-Einheiten nach außen gelangen kann. Das Filterplattenelement 16, das durch elastische Ringdichtungen wie bei 162 angedeutet gehalten wird, überdeckt die Filtrat-Ablauföffnungen 18 in einem Element 180. Diese Ablauföffnungen stehen über einen Radialkanal 181 mit einer Öffnung 182 am Rand der Filterplatten-Elnhelt In Verbindung. Bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel stehen die Ablauföffnungen 18 mit den Kammern auf beiden Seiten der Filterplatte 11 in Verbindung. Bei einem hiervon abweichenden Ausführungsbeispiel ist das Element 180 mit Öffnungen 18 versehen, die mit nur einer Kammer auf einer Seite der Filterplatte 11 in Verbindung stehen. Während die letztere Ausführung eine größere Anzahl von radialen Kanälen 181 und Elementen 180 nötig macht, hat sie den Vorteil, daß Filtrat nicht zwischen zwei aneinander grenzenden Kammern in der Reihe von Filterplatten-Einhelten ausgetauscht werden kann. Zusätzlich können die Ringelemente 12 noch mit einer V-förmigen Nut auf derjenigen Oberfläche ausgestattet sein, die an den Dichtungen 162 anliegt.

In der Fig.9 ist in vergrößertem Maßstab ein Schnitt durch einen Ansatz 10 nach der Linie 9/9 in Flg. 7 wiedergegeben. Diese Darstellung zeigt das Ansatzelement 10, In dem sich der Kanal 14 befindet. Dieser Kanal endet In einer Einlaßöffnung für Druckluft in Form einer eraten Öffnung 100.

Die Fig. 10 und 11 zeigen die Inneren Abstandshalter 13 der Filterplatten-Einheit nach Flg. 5. Die Inneren Abstandshalter 13 bestehen aus zwei kreisförmigen, axial durchbohrten und am Rand mit Ausnehmungen versehenen Metallnaben, die bei 130 mit ihren Rückselten anelnanderllegend so zusammengeschraubt sind, daß die Innere Randkante einer Filterplatte in der durch die beiden einander gegenüber liegenden Ausnehmungen gebildeten umlaufenden Nut eingelagert 1st. Das Filterelement 16 1st zwischen das innere Ende der Filterplatte und die Seltenwände der Ausnehmungen der Elemente 13 mittels elastischer Ringdichtungen 162 festgelegt. Mit einer elastischen O-Ring-Dlchtung IiO ist die Innenkante der Filterplatte 11 gegen die innere Fläche der Ausnehmung abgedichtet. Eine Anzahl von In die Oberfläche eingearbeiteten radialen Nuten 190 (bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 6) befindet sich in den äußeren Stirnflächen der Abstandshalter 13 und steht mit der Mittelöffnung 19 In Verbindung. Die Nabenelemente 13' In aneinander grenzenden Filterplatten-Einhelten sind so angeordnet, daß die Radialnuten in der Oberfläche benachbarter Nabentelle einander decken und so Kanäle von kreisförmigem Querschnitt bilden, die mit der Mittelöffnung 19 in Verbindung stehen.

Als nächstes wird Flg. 12 betrachtet. Diese Figur 1st eine Schnittdarstellung nach der Linie 12/12 In Flg. 1. Auf beiden Selten der Plattenpresse befindet sich ein Tragbalken 3, an dem mittels Klammern 43 Platten-Tragschienen 2 befestigt sind. Unterhalb des Tragbalkens 3 sind Rollen 191 angeordnet. Diese sind mittels Platten 198, 199 und einem Verlängerungsrahmen 192 an dem Kreuz-Kopfelement 42 befestigt. Das Rohr 6 steht mit einer Mittelöffnung im Kreuz-Kopfelement 42 In Verbindung, die Ihrerseits wieder Verbindung hat mit der Mittelöffnung 19 der Filterplatten-Einhelten la usw. Zwei Ansätze 10a und 10a' sind in einer Lage erkennbar, in der sie mit den Klinken 92 der Vorrichtungen 9 zusammenwirken können. Die Kette 7, die die Vorrichtungen 9 antreibt, ist In dem L-förmigen Tragelement 8 sichtbar.

Flg. 7 zeigt ein Teil eines Ausfuhrungsbeispiels einer Fllterplatten-Einhelt, In dem ein Teil der Filterplatte 11 sich bis zum Rand der Mittelöffnung 19 erstreckt. Bei diesem Ausführungsbelsplel sind die Nabenelemente 13 voneinander unabhängig mittels Schrauben bei 131 an der Filterplatte 11 befestigt.

Hierdurch sind die beiden Selten der Filterpiatten-Elnheit Im Betrieb voneinander unabhängig. Die Nabenelemente 13 sind mit vier radial verlaufenden Nuten 130 an der Oberfläche und V-förmigen Nuten 163 auf der Fläche versehen, mit denen sie auf die elastischen Rlngdlchtungen 162 drücken. Die Nut 163 verbessert die Halterung der Ringdichtung 162 und verhindert außerdem, daß zu pressendes Material austreten kann. Außerdem verwendet dieses Ausführungsbeispiel zwei O-Rlng-Dlchtungen 110 In oberflächlichen Nuten zwischen den Nabenelementen 13 und der Filterplatte 11. Die Arbeltsweise der in F1 g. 1 gezeigten Filterpresse soll nun im einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben werden.

Die Filterplatten-Einhelten la usw. werden von dem hydraulischen Stempel 5 unter Druck gehalten, der gegen das Kreuz-Kopfelement 42 drückt. Das Kreuz-Kopfelement 42 kann sich In vertikaler Richtung wegen der Rollen 191, der Platten 198 und 199 und wegen des Verlängerungsrahmens 192 (s. Flg. 12) nicht bewegen. Das Material, das gepreßt werden soll, z. B. ein wäßriger Brei aus einem Pigment, wird unter Druck von anfangs 7 bis 10,5 kp/cm² über das Rohr 6 zugeführt, durch das es durch die Mittelöffnung des Kreuz-Kopfelementes 42 In einen Leitungsweg eintritt, der durch die Mittelöffnungen 19 der Inneren Abstandshalter der FUterplatten-Einheiten gebildet wird. Unter Druck strömt dann dieses Material aus der Mittelöffnung 19 durch die Kanäle, die durch das Zusammenwirken der Oberflächen-Radialnuten 190 benachbarter innerer Abstandshalter 13 gebildet werden, in die Kammern 20 zwischen den aneinander grenzenden Filterplatten. Der Druck wird allmählich verstärkt, so daß der Druck von 7 bis 10,5 kp/cm² während einer Zeltspanne von 3 Minuten nicht überschritten wird, In der sich auf dem Filterelement bereits eine dünne Schicht gefilterten Materials aufbaut. Nach ungefähr 3 Minuten wird der Pumpendrück dann auf einen Wert zwischen 14 und 105 kp/cm² über eine Zeltspanne von etwa 2 Minuten erhöht. Hierdurch kann das Material, das

' gefiltert werden soll, rasch In die Kammern gelangen.

Wegen dieses raschen Füllens jeder Kammer kann das Zupumpen mit vergleichsweise hohem .Druck schnell erfolgen, wohingegen bei herkömmlichen Plattenfilterpressen ein allmählicher Druckaufbau Im Material, das gefiltert werden soll, nötig ist, um ungleiche Ablagerungen des Filterkuchens und somit Zusetzen der Filterelemente zu vermelden. Der hydraulische Stempel drückt mit einem Druck auf die hintereinander liegenden Filterplatten-Einhelten la usw. über das Kreuz-Kopf-Element 42, der ausreicht, daß zwischen den Filterplatten-Einhelten keine Flüssigkeit austreten kann. Die Haltekraft, die

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der hydraulische Stempel bei Fllterplatten-Einhelten von 900 mm Durchmesser und einem Pumpendruck von etwa 70 kp/cm² ausüben muß, Hegt in der Größenordnung von 4SOi. Unter der Einwirkung des Pumpendrucks tritt Flltrat durch die Filterelemente 16 und wird an Ablauföffnungen 18 Im Element 180 gesammelt, von wo aus es durch den Kanal 181 im Innern der Filterplatte 11 zur öffnung 182 an deren Rand gelangt (s. Flg. 8). Während des Fllterns wirkt das Stützsieb 160 als Entlastung für das Filtertuch und verhindert, daß dieses In die Ablauföffnungen 18 eintritt. Auf dem Filterelement 16 setzt sich allmählich Filterkuchen ab, der die Kammern 20 anzufüllen beginnt oder gar vollständig ausfüllt. Die O-Rlng-Dlchtungen in den Flächen des hinteren Endelementes 41 und des Kreuz-Kopi-EIementes 42 haben einen Durchmesser, der größer 1st als die öffnungen 19. Sie wirken mit den Endplatten 111 des Fllterphtten-Stapels derart zusammen, daß keine Flüssigkeit austreten kann. Am Ende des Preßfllter-Vorgangs wird der Pumpendruck und der Druck am hydraulischen Stempel beseitigt und das Kreuz-Kopf-Element 42 zurückgezogen, womit zugleich die Endplatte entfernt wird, und der Filterkuchen, der zwischen der Endplatte und der ersten Filterplatte des gesamten Filterplatten-Stapels entstanden ist, wird mit Hilfe der kombinierten Filterkuchen- und FHterplatten-Einheiten-Ablösevorrlchtung 9 abgelöst. Durch einen nockenbetätigten Schalter 71 wird der hydraulisch getriebene Motor 70 In Gang gesetzt, der die beiden Vorrichtungen 9 aus Ihren Ruhestellungen an dem Ende der Filterpresse vorschiebt, an dem sich der hydraulische Stempel S befindet, wobei die Klinken 92 roch durch die Schienen 44 aus der Mittelachse der Plattenfilter-Presse gehalten werden. Die Vorrichtungen 9 werden auf die dem Kreuz-Kopf-Element 42 nächst gelegene Fllterplatten-Elnheit zugefahren. Der Antriebsdruck der Vorrichtungen 9 liegt zwischen 140 und 180 kp/cm². Die Schienen 44 sind ausreichend lang, um die Klinken 92 vom Ansatz der vorderen Endplatte 111 abzuhalten, die ja mit dem Kreuz-Kopf-Element 42 verbunden Ist, so idaß die Klinken 92 an der Front-Endplatte 111 nicht langreifen können. Die einwärts welsende Fläche der Klinke 91 jeder Vorrichtung 9 berührt zuerst den Ansatz 10a der ersten Filterplatte la und wird dadurch gegen die Wirkung der Feder 97 im Uhrzeigersinn (Fig.2) um seine Schwenkachse 991 verschwenkt. Gerade bevor die Klinke 91 jeder Vorrichtung 9 den Ansatz 10a passiert hat, ist das freie Ends der Klinke 91 soweit wie nur ssögllch von der Filterplatten-Elnhelt la gegen die Wirkung der Feder 97 ausgelenkt. Sobald die einwärts welsende Fläche der Klinke 91 das Ende des Ansatzes 10a erreicht hat, das vom Kreuz-Kopf-Element 42 abgewandt Hegt, schwenkt die Klinke 91 unter der Einwirkung der Feder 97 im Uhrzeigersinn (Flg. 2) um die Schwenkachse 99t und greift somit an dem Ansatz 10a an. Im gleichen Augenblick kommt das freie Ende der Klinke 92 an der Seite des Ansatzes 10a zur Anlage, die dem Kreuz-Kopf-Element 42 zugewandt 1st, wodurch Infolge des Antriebsdruckes der Kette 7 eine luftdichte Berührung zwischen der Klinke 92 und der Seite des Ansatzes 10a entsteht. Wenn sich die Klinken 91 und 92 nun in dieser Stellung befinden, ist der Luftführungsweg für die Druckluft zwischen Luftauslaß 90 In der Klinke 92 und dem Druckluftelnlaß in Form der ersten Öffnung 100 geschlossen. -Der nockengesteuerte Schalter bewirkt dann, daß aufeinander zwei erste Luftstöße gefolgt von zwei weiteren Luftstößen abgegeben werden. Der erste Luftstoß kommt auf die Klinke 92 einer der beiden Vorrichtungen 9, so daß Druckluft in die erste öffnung 100 des Ansatzes 10a der Filterplatten-Einheit la gedrückt wird, die dann durch die Leitung 14a und In das Element ISO strömt, von wo aus sie aus der zweiten öffnung 15a austritt, um den auf dem Filterelement 15 haftenden Filterkuchen

s abzulösen, der dann aus der Presse herausfällt. Die zweiten Luftstöße von Druckluft werden der Klinke 92 der anderen der beiden Vorrichtungen 9 zugeleitet, so daß diese Druckluft In die erste Öffnung 100 des Ansatzes 10a' der Filterplatten-Elnhelt la eintritt, durch die Lei tung 14a' in das Element 150 strömt und aus der zweiten öffnung 15a' abgegeben wird, wodurch die Filterplatte von der nächstfolgenden Filterplatte des Stapels abgelöst' wird. Die anfänglichen Stöße sowohl der ersten als auch der zweiten Blasstöße von Druckluft werden mit relativ hohem Druck ausgeführt, während die nachfolgenden Blasstöße beider Stoßgruppen mit relativ niedrigem Druck ausgeführt werden. Die elastischen Ringdichtungen 162 dienen dazu, die Beanspruchung des Fllterelementes zu verringern, wenn es sich beim Abstoßen des Filterkuchens ausbiegt. Die Richtung der Antriebskette wird dann umgekehrt, und die beiden Vorrichtungen 9, die an den beiden Ansätzen 10a und 10a' der ersten Filterplatte la mit dem Klinkenpaar 91 angreifen, bewegen die erste Platte in eine Stellung nahe dem Kreuz-Kopf- Element 42. Wenn die beiden Klinken 92 diese Stellung erreicht haben, werden sie dadurch, daß sie an den Ansatz auf jeder Seite der Endplatte 111 anlaufen, von der Filterplatte ausgeschwenkt. Der nockenbetätigte Schalter kehrt dann die Richtung der Antriebskette von neuem um, und die Vorrichtungen 9 werden wieder von dem Kreuz-Kopf-Element 42 wegbewegt, bis die beiden Klinkenpaare die seitlichen Ansätze der nächsten Filterplatte \b in der oben beschriebenen Weise ergreifen. Die gesamte Arbeitsablauffolge wird dann solange wleder holt, bis sämtliche Filterkuchen abgestoßen und die Fil terplatten der Reihe nach voneinander abgelöst und in Richtung auf das Kreuz-Kopf-Element 42 verschoben sind. In diesem Zustand nun, wenn die beiden Vorrichtungen 9 sich von dem Kreuz-Kopf-Element 42 wegbe- wegen, erreichen sie das Ende ihrer Bahn und kommen mit Anlaufelementen und Vorsprüngen daran In Berührung, die an die hintere Endplatte 111 angesetzt sind, welche selbst mit dem hinteren Endelement 41 verbunden Ist. Diese Aniaufelernente und Ihre Vorsprünge sper- ren die Klinken 91 beider Vorrichtungen 9 In Ihrer ausgerückten Stellung (s. Flg. 2, 3 und 4). Die Kette wird danach abermals reversiert, und die Vorrichtungen 9 laufen zurück In ihre Ruhestellung an dem Ende der Plattenfllterpresse, an dem sich der hydraulische Stempel 5

so befindet. Die Ansätze 10 hindern sie dabei nicht, da die einwärts gerichteten Flächen der Klinken 92 mit ihnen in Berührung kommen und die Klinken gegen die Wirkung der Feder 98 ausgelenkt werden, sie also eine Verschwenkung im Uhrzeigersinn (Flg. 2) um Ihren Gelenkbolzen 992 ausführen. Die Vorrichtungen 9 laufen dann gegen den Aniauf am Ende der Tragstange 8 an. Ein Vorsprung z. B. an dem Anlaufelement am Ende der Tragstange 8 ist so angeordnet, daß, wenn die Vorrichtungen 9 dagegenlaufen, dieser Vorsprung die Sperrstangen betätigt,

die Ihrerseits wieder die Betätigungsstifte 96 In einer Richtung verschieben, daß die geschlitzten Platten 94 von den Sperrstiften 95 abgerückt und damit die Klinken 91 der beiden Vorrichtungen 9 wieder für den nächstfolgenden Arbeltszyklus bereitgestellt werden. Danach wer- den die Fllterplatten vom hydraulischen Stempel 5 In Richtung auf das andere Ende der Plattenfilterpresse gedrückt und durch den Druck des Stempels miteinander In dichtende Verbindung gebracht. Der anschließende

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Arbeltszyklus 1st eine Wiederholung des vorher beschriebenen. Die Vorrichtungen 9 bleiben solange in ihrer Ruhestellung, bis der Filtervorgang selbst abgeschlossen 1st.

Es hat sich gezeigt, daß feines Material, z.B. Tonerden, zur Papierbeschichtung In einem Brei nüi einem spezifischen Gewicht von nicht mehr als 1,35 z. B., in einem Bereich zwischen 1,2 und 1,25 bereitgestellt werden sollte. Bei derartigen Materlallen hat sich ein Pumpendruck von etwa 70 kp/cm² als günstig erwiesen.

Die Erfindung soll nun an Hand einiger Beispiele weiter erläutert werden.

Beispiel 1

Ein Tonschlamm wurde unter Druck einer Filterpresse mit 100 Platten von der in den Zeichnungen dargestellten Art zugeführt, die einen maximalen Filterkuchen-"Änfall In jeder Filterplatten-Kammer ermöglichte, woraufhin das Zvipumpen von Schlamm dann beendet wurde und die Platten getrennt und die Filterkuchen ausgeräumt wurden. Der Ton war ein papierbeschichtendes /Kaolin (z. B. Dinkle »A« Ton), der eine Partikel Größenverteilung besitzt, bei der 75% der Partikel einen äquivalenten Kugeldurchmesser kleiner als 2 μ besitzt. 0,5% der Partikel besitzt einen äquivalenten Kugeldurchmesser von größer als 10 μ. Nicht mehr als 0,01% der Partikel war größer als 53 μ. Der Tonschlamm hatte ein spezifisches Gewicht von 1,25 (das bedeutet etwa 32% Feststoffanteil). Der Druck beim Filtern, d. h. der maximale Pumpendruck, betrug 57 kp/cm², und die gesamte Zelt des Pressens betrug 40 Minuten. Am Ende dieser Zelt war ein Filterkuchen von 37,5 mm Dicke aufgebaut, der 25% w/w Wasseranteil (75 Gew.-% Feststoffe) hatte.

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Beispiel 2

Beispiel 1 wurde unter Verwendung desselben Tons wiederholt, jedoch hatte der Tonschlamm ein speziflsches Gewicht von 1,08 (d.h. etwa 12 Gew.-% Feststoffe). Der Filterdruck war 55 kp/cm² und die gesamte Preßzeit betrug 2 Stunden. Am Ende dieser Zelt war ein Filterkuchen von 37,5 mm Dicke bei 25% w/w Feuchtigkeitsgehalt (75 Gew.-% Feststoffe) erzeugt.

Beispiel 5

Ein Tonschlamm wurde einer Filterpresse mit 18 Platten der gezeigten Art derart zugeführt, daß maximale Filterkuchenablagerung In jeder Kammer der Filterplatten-Einheiten auftreten konnte, wonach dann das Pumpen beendet wurde und die Platten voneinander gelöst und die Filterkuchen ausgeräumt wurden. Der Ton war Kaolin von Keramikgüte mit einer Teilchen-Größenverteilung, bei der 36 Gew.-% der Teilchen einen äquivalenten Kugeldurchmesser hatten, der kleiner als 2 μ war. 30 Gew.<-% der Teilchen hatten einen äquivalenten Kugeldurchmesser größer als 10 μ, und nicht mehr als 0,3 Gew.-% der Teilchen war größer als 53 μ. Der Tonschlamm hatte ein spezifisches Gewicht von 1,3 (das bedeutet etwa 37 Gew.-% Feststoffe). Der Filterdruck, d. h. der maximale Pumpendruck, betrug 65 kp/cm² und die gesamte Preßzelt 25 Minuten. Am Ende dieser Zelt war em Filterkuchen von 37,5 mm Dicke mit 20% w/w Feuchtigkeitsgehalt ißd G;* % T^tstoffe) aufgebaut.

Beispiel 4

Beispiel 3 wurde wiederholt und dabei ein Ton verwendet von Paplerfall-Kaollngüte mit einer Tellchen-Größenvertellung, bei der 20 Gew.-% der Teilchen einen äquivalenten Kugeldurchmesser von kleiner i's 2 μ, 25 Gew.-% der Teilchen einen äquivalenten Kugeldurchmesser größer als 10 μ und nicht mehr ais ö,j' Gew.-% der Teilchen einen Durchmesser größer als 53 μ besaßen. Der Tonschlamm hatte ein spezifisches Gewicht von 1,25 (aas "bedeutet etwa 32,2 Gew.-% Feststoffe). Der Filterdruck betrug 70 kp/crn² und die Preßzelt 30 Minuten. Am Ende dieser Zeit hatte sich ein Filterkuchen von 37,5 mm Dicke mit einem Wassergehalt von 22% w/w (das sind 78 Gew.-% Feststoffe) gebildet.

Beispiel 5

Beispiel 4 wurde mit demselben Ton jedoch einem Schlamm mit spezifischem Gewicht von 1,35 wiederholt (das sind etwa 41,8 Gew.-% Feststoffe). Der Filterdruck betrug 70 kp/cm² und die Preßzelt 20 Minuten. Am Ende dieser Zelt hatte sich ein Filterkuchen von 37,5 mm Dicke und 21% w/w Feuchtigkeitsgehalt gebildet (79 Gew.-% Feststoffe).

Hierzu 7 ßiäii Zeichnungen

Claims

22 04 88 t Patentansprüche:

1. Platten-Filterpresse mit einer feststehenden Enddruckplatte, einer mit Hilfe einer hydraulischen ZyIInder-Kolben-Vorrlchtung auf einer Führungsbahn verschiebbaren Kopfplatte, mit mehreren, zwischen Enddruckplatte und Kopfplatte mittels seitlicher Arme auf der Führungsbahn verschiebbar angordneten Filterplatten, mit einer sich parallel zur Führungsbahn erstreckenden Fordervorrichtung und mit einer dvrch die Fördervorrichtung antreibbaren FlIteipletten-IAsevorrlchtung mit zwei schwenkbaren Klinken, mit denen die Arme der Fllterplatten ergrelfhar sind, zum .Trennen der Filterplatten voneinander, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der seitlichen Arme (10) jeder Filterplatte (11) mit einem Lufteinlaß (100) versehen 1st, der über eine Leitung (14) mit einem Raum (15) zwischen der zugehörigen Filterplatte und dem zugehörigen Filterelement (16) verbunden 1st, und daß wenigstens eine der Klinken (92) der Lösevorrichtung an einer mit dem seitlichen Arm (10) der Filterplatte (H) in Berührung kommenden Fläche mit einem mit dem Lufteinlaß (100) des seitlichen Filterplattenarmes (10) zusammenwirkenden Luftauslaß (90) versehen ist.

2. Platten-Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (15) in einem Stopfenelement (15)) vorgesehen 1st, das in den Körper der Filterplatte (11) eingesetzt 1st.

3. Platten-Filterpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Filterplatte (11) zwischen einem Paar von umfänglich angeordneten Ringelementen (12) und einem Paar Innerer Nabenelemente (13) eingeklemmt 1st.

4. Platten-Filterpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Inneren Nabenelemente (113) Je eine zentrische öffnung (19) für die Zuführung von zu filterndem Material enthalten und daß in den Außenflächen der Nabenelemente (13) Nuten (190) gebildet sind, welche eine Materialströmung von der öffnung (19) zum Ringraum (20) zwischen benachbarten Filterplatten (11) ermöglichen.

5. Platten-Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (16) ein Filtertuch (161) und ein poröses Stützgewebe (160) enthält.

6. Platten-Fllterpresse nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Filterpresse (11) mit einer Ablauföffnung (18) für das Flltrat versehen Ist, die mit einem Kanal (181) in Verbindung steht, der zu einem Auslaß (192) am Umfang der Filterplatte (11) führt.

7. Platten-Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Filterplatte (11) an gegenüberliegenden Selten ein paar seitlicher Arme (10) und ein Paar Filterelemente (16) an gegenüberliegenden Fl&chen der Filterplatte besitzt, wobei jeder der seitlichen Arme (10) einen getrennten Lufteinlaß (100) besitzt, der über einen getrennten Leitungsweg (14a, I4aO mit getrennten Öffnungen (15a, 15öO für jedes der zugehörigen Filterelemente (16) in Verbindung steht.

8. Plattsn-Fllterpresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatte (U) über die seitlichen Arme (10) auf dem Schienenweg (2) aufliegt.