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Filterpresse Die Erfindung betrifft Filterpressen mit einem Pressenpaket
das als Paketteile zwei Kopfdeckel, zwischen diesen eine Mehrzahl von Filterkammern
und n1indes'c.ers einen, beispielsweise durch einen Kopfdeckel gebildeten Versorgungsteil
aufweist und mit quer zu den Ebenen der Paket teile angeordneten Kanälen für die
Zuführung des Un,il.trates zu und die Ableitung des Filtrates von den Fllterkammern,
wobei Jeder Kanal durch in seiner Längsrichtung hintereinander liegende, an den
Filterkamm.ern und dem Versorgungsteil vorgesehene Kanalabschnitte gebildet ist,
die abgedichtet mit Dichtgliedern aneinander liegen, Je größer bei derartigen Filterpressen
die Flächenerstrekkung der Filterkammern ist, je höheren Temperaturdifferenzen derartige
Filterpressen ausgesetzt sind und je unterschiedlicher der Ausdehnungskoeffizient
der Paketteile des Pressenpaketes ist, desto größere absolute Ausdehnungsunterschiede
können sich zwischen den einzelnen Paketteilen ergeben, so daß dann zwischen benachbarten
Kanalabschnitten äußerst hohe Spannungen auftreten können die zu bleibenden Verformungen.
zum Bruch und zum. Undicliterden einzelner oder mehrerer Paketteile führen können.
Deshalb werden häufig bisher Filterpressen, die beispielsweise wegen der Notwendigkeit
der
Sterilisierung stark unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt sind, nur mit einer
Formatgröße der Filterkammern bis zu 60 x 60 cm verwendet oder es werden alle Paketteile
in aufwendiger Weise so ausgebildet, daß sie eine im wesentlichen gleiche absolute
Ausdehnunghaben.
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Bei den bekannten Filterpressen ist also entweder die Formatgröße
der Filterkammern begrenzt oder sie sind nicht dafür geeignet, hohen Temperaturunterschieden
ausgesetzt zu werden, so daß sie in der Regel auch nicht sterilisiert werden können.
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Der Erfindung liest die Aufgabe zugrunde, eine Filterpresse der eingangs
beschriebenen Art so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau und unterschiedlicher
Ausdehnung einzelner Paltetteile hohe Ausdehnungsuntcrschiede ohne Bescha.digung
der Filterpresse und ohne Undichtwerden aufgefangen werden können.
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Dies wird bei einer Filterpresse der eingangs beschriebenen Art gemäß
der Erfindung dadurch erreicht, daß von benachbarten, unterschiedliche Wärmedehnung
auRwdsenden Paketteilen der Kanalabschnitt mindestens eines Paketteiles wenigstens
nzit einem sn.den Kanalabschnitt des benachbarten Paletteiles anschließenden LUnsabschnitt
einen Kanalteil bildet, der quer zur Kanalachse gegenUber seinem Paketteil beweglich
gelagert ist und an die benachbarten Kanalteile abgedichtet anschließt.
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Es ist denkbar, den beweglichen Kanalteil an einem beliebigen Paketteil
oder einem anderen Teil der Filterpresse zu lagern. Ein besonders einfacher und
raumsparender Aufbau ergibt sich Jedoch, wenn der bewegliche Kanalteil an seinem
Paketteil gelagert ist und somit einen Bauteil dieses Paketteiles bildet.
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Der bewegliche Kanalteil kann raumsparend im wesentlichen zwischen
den Ebenen der quer zu seiner Achse liegenden Außenflächen des zugehörigen Paketteiles
vorgesehen sein.
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Zur weiteren Vereinfachung des Aufbaues ist der bewegliche Kanalteil
ringförmig ausgebildet.
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Zur Erzielung einer guten Abdichtung ist an mindestens einer Stirnseite
eine Ringdichtung und/oder ein Gleitring vorgesehen, wobei vorzugsweise an beiden
Stirnseiten eine Ringdichtuug und/oder ein Gleitring vorgesehen sind. Eine sehr
gute Abdichtung ist gewäi'leistet, wenn an einer Stirnseite des beweglichen Kanalteiles
eine Ringdichtung und an der anderen Stirnseite ein Gleit- und Dichtring vorgesehen
ist, so daß nur an einer Stirnseite des beweglichen Kanalteiles gleitende Dichtflächen
vorgesehen sind.
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Die Abdiclltul ann noch wesentlich dadurch verbessert werden, daß
der Gleit- und Dichtring mit einer Unnantelung aus Tei.afluorthylen umgeben ist;
mit einer entsprechenden Ummantelung kann auch der bewegliche Kanalteil versehen
sein.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist es möglich, die Ringdi-chtung
mit mindestens einem, insbesondere beiden benachbarten Kanalteilen quer zu deren
Achse im wesentlichen forrischlUssig zu verbinden, so daß sich lteinerlei Leckspalte
ergeben können. Beispielsweise kann die Ringdichtung in einem Kanalteil, insbesondere
im beweglichen Kanalteil, mit ihrem Außenumfang in eine bohrung eingesetzt sein,
und mit ihrer Stlrnfläche an einer Singschulter anliegen. Ferner kann die Ringdichtung
in einem Kanalteil, vorzugweise in dem zum beweglichen Kanalteil benachbarten Kanalteil
mit einem ringförmigen, im QUErschnitt schwalbenschw-anzförmigen und oder ähnlichen
Federsteg in eine entsprechende Ringnut eingesetzt sein so daß eine einfache Montage
der Ringdichtung gewährleistet ist.
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Zum Schutz der l'indichtung insbesondere gegen Beschädizungen ist
diese Uber ihre ganze Axialerstreckung von dem beweglichen Kanalteil umgeben, der
vorzugsweise benachbart zur Zentrierbohrung für die Ringdichtung einen gcgen-Uber
dieser größeren Innendurchmesser aufweist, so daß er auch den benachbarten Kanalteil
übergreifen kann.
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Eine einfache Abdichtung Im Bereich des Gleitringes ist gewährleistet,
wenn dieser an einer im wesentlichen ebenen Stirnfläche des beweglichen Kanalteiles
gleitbar anliegt und am anderen Kanalteil in eine Ringjnllt; eingesetzt ist.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführ ungsform des Erfindungsgegenstanden
ist der bewegliche Kanalteil schw-immend, vorzugsweise in allen rechtvinklig zu
seiner Achse liegenden Richtungen beweglich gelagert, so daß alle Relativbewegungen
der benachbarten zugehörigen Kanalteil ohne weiteres aufgefangen werden können.
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Um eine Ucnaue Ausgangslage des beweglichen Kanalteiles, insbesondere
für die Ilontage, sicherzustellen, ist der bewegliche Kanalteil monostabil zu einer
Mittelstellung federbelastet. Der M1eglichc Janalteil kann dabei beispielsweise
an mindestens zwei, insbesondere drei etwa radialen, gleichmößig um seine Achse
verteilten Zugfedern aufgehängt sein.
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Um auch eine genaue axiale Lage des beweglichen Kanalteiles zu gewährleisten,
ist dieser in eimer Achsrichtung, insbesondere zum Gleitring hin federbelastet,
so daß er sicher am Gleitring anliegt und die Gleitflächen stets geschützt sind,
Dies kann z.B. in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß mindestens eine Zugfeder,
insbesondere alle Zugfedern, schräg zur Achse des beweglichen Kanalteiles angeordnet
werden
Zur Veinfaehung des Aufbaues ist der bewegliche Kanalteil
an einem ring- bzw. augenförmigen benachbarten Kanalteil gelagert.
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Es ft möglich, den beweglichen Kanalteil an einer Filterimmer insbesonclere
an der zum Versorgungsteil bzw. zum Kopfdeckel benachbarten, vorzugsweise als Endkammer
ausgebildeten Filterkammer vorzusehen. Insbesondere in diesem Fall ist es zweckmäßig,
wenn die den beweglichen Kanalteil aufweisende Filterkammer bzw. Endkammer etwa
gleiche Ausdehnung wie der benachbarte Versorgungsteil bzw. Kopfdeckel aufweist,
also beispielsweise aus Stahl besteht, da der Versorgungsteil bzw. der Kopfdeckel
in der Regel aus Stahl oder ähnlichen Graugußlegierungen besteht. Dadurch kann beispielsweise
der bewegliche Kanalteil auf der vom zugehörigen Versorgungsteil bzw. Kopfdeckel
abgewandten Seite des mit seiner Filterkammer unbeweglich verblmdenen Kanalteiles
vorgesehen sein, der vorz ^ieise den Gleitring aufweist.
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Es ist aber auch möglich, den beweglichen Kanalteil am Versorgungsteil
bzw. am Kopfdeckel vorzusehen, der vorzugsweise den Gleitring aufweist, so daß die
zum Versrgungsteil bzw. Kopfdeckel unmittelbar- benachbarte Filterkammer so ausgebildet
werden kann, daß sie etwa gleiche Ausdehnung wie alle übrigen Filterkammern aufweist,
also im wesentlichen gleich wie diese ausgebildet ist bzw. aus dem gleichen Werkstoff
wie diese hffieht, Zur Erzielung einer einfachen Montage und eines einfachen Aufbaues
ist der Kanal radial außerhalb der Rahmen der Filterkammern vorgesehen, wobei die
Kanalabschnitte vorzugsweise durch Augen gebildet sind.
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Um eine hohe Leiste der Filterpresse zu gewighrlisten, sind vier Kanäle
vorgesehen, die vorzugsweise alle bejegliche Kanalteile aufweisen. Dabei ist es
zweckmäßig, wenn vier bewegliche Kanalteile jeweils an einem Paketteil vorgesehen
stoß, so daß in den Bereichen, in@denen benachbarte Paketteile unterschiedliche
Wärmeausdehnungen aufweisen, jeweils nur ein Paketteil mit beweglichen Kanal teilen
versehen zu werden braucht.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung macht es auch möglich, Filterkammern,
insbesondere alle zwischen den Endkammern liegenden Filterkammern und erwüschtenfalls
auch die Endkammern aus Kunststoff herzustellen, so daß sich eine sehr leichte Bauweise
ergibt und eine hohe Sterilisierbarkeit gewährleistet ist. Ferner ist es durch die
erfindungsgemäße Ausbildung möglich, die Formatgröße der Filterkammern 80 x 80 cm
und geber zu wählen.
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Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten nähner erläutert;
die Zeichnungen geben zwei Ausfuhrungsbeispiele mit den für die Erfindung wesentlichen
Teilen annähernd maßstabgerecht wieder. Diese Teile werden, soweit sie den Zeichnungen
nicht ohne weiteres zu entnehn:en sind, anhand der Zeichnungen erläutert. Es sind
dagestellt in Fig. 1 eine erfindungsgemäße Filterpresse in Ansicht; Fig. 2 ein Teilschnitt
nach der Lirie II-II in Fig.1; Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie III-III in Fig.
2; Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Darstellurg entsprechend Fig.
3.
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Wie Fig. 1 zeigt,weist das Pressengestell 1 einer erfindungsgemäßen
Filterpresse zwei mit Abstand voneinander stenden Stn der 2, 3 auf, die über zirei
in gleicher Höhe mit Abstand voneinander liegende horizontale Tragholme lF miteinander
verbunden sind. Zwischen den'Tragholmen 4 und in gleicher Höhe wie diese ist in
dem einen Ständer 2 ein Preßzylinder 5 gelagert, dessen Kolbenstange 6 zum anderen
Ständer 3 vorsteht. Dieser andere Ständer 3 ist in seinem oberen Bereich 7 als Kopfdeckel
au gebilde^, der feststehend angeordnet ist. Zwischen den Stalldern 2, 3 ist; ein
weiterer Kopfdeckel 8 vorsehen, der mit Rollen 9 auf den Tragholmen 4 horizontal
verfahrbar gelagert ist und mit der Kolbenstange 6 derart verbunden ist, daß er
duth diese bewegt werden kann.
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zwischen dem feststehenden Kopfdeckel 7 und dem beweglichen Kopfdeckel
8, die beispielsweise aus Stahl oder ähnlichen Graug;ußlegicrulzen bestehen, ist
eine Vielzahl von Filterkammern 10 angeordnet, wobei die Filterkammern 10 mit seitlichen
Haken 11 auf den Tragholmen li -verschiebbar angeordnet sind. Die Filterrahmen 10
sind mit mindestens zwei oben und unten liegenden, insbesondere mit vier Kanälen
12 verbunden, die zur Zuleitung des Unfiltrates und zur Ableitung des Filtrates
dienen. Jeder Kanal ist durch in einer Achse hintereinander liegende Kanalabschnitte
13 gebildet, wobei jeder Kanalabschnitt 13 einen Bauteil eines Filterrahmens 10
bildet.
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Die beiden unmittelbar benachbart zum Jeweiligen Kopfdakel 7 bzw.
8 angeordneten Filterkammern 10' sind als Endkammern ausgebildet. ISs Unfiltrat
wird über einen oder zwei Kanäle 12 den Filterkammern lo jeweils auf einer Seite
des Filters über Querkanäle zugeführt, wonach das Filtrat auf der anderen Seite
des jeweiligen Filters jeder Filterkammer lo, lo' abgeleitet und wiederum über Querkanäle
einem oder zwei Kanälen 12 zugeführt und von diesen weggeleitet wird. Zur dichten
Anlage
der Filterkammern 10, lo' und deren Kanalabschnitte 13, 13'
aneinander wird der bewegliche Kopfdeckel 8 mit Hilfe des Zylinders 5 in Richtung
zum anderen Kopldeckel 7 gepreßt.
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Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, weist jede Filterkammer lo bzw. lo' einen
rechteckigen Filterrahmen Ilt lauf, an dessen Außenseite für Jeden Kanal 12 der
zugehörige Kanalabschnitt 13' vergesehen ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
liegen die Kanalabschnitte 13, 13' oberhalb und unterhalb der Rahmen 14. In dem
Rahmen 14 ist die, beispielsweise durch ein Lochblech bildete Filterplaite 15 befestigt.
Der Kanalabschnitt 13' jeder End kamner 10' weist eincn starr mit dem Rahmen 14
verbundenen ringförmigen Kanalteil 16 auf, an dessen einer Stirnseite ein quer zur
Kanalachse 18 schwimmend beweglicher Kanalteil 17 vorgesehen ist, wobei diese Kanalteile
16, 17 im wesentlichen den Kanalabschnitt 13' der jeweiligen Endkammer lo' bilden.
Auf der dem zugehörigen Kopfdeckel 7 bzw. 8 zugewandten Stirnseite weist der feststehende
Kanalteil 16 eine im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Ringnut 19 auf in die eine
Ringdichtung 20 mit einem entsprechenden ringförmigen irn Querschnitt schwalbenschwanzförmigen
Federsteg 21 eingesetzt ist. Diese Ringdichtung 20 greift in eine Wsohrung 22 an
der Stirnseite des zugeörigen Kopfdeckels 7 bzw. 8 ein, In dem Kopfdeckel 7 bzw.
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8 ist eine in der Achse des jeweiligen Kanales 12 liegende Bohrung
23 vorgesehen, die ein Endteil des Kanales 12 bildet.
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Auf der vom feststehenden Kanalteil 16 abgewandten Seite ist der gewgliche
Kanalteil 17 in seinem ringscheibenförmigen Absdnitt mit einer der Bohrung 22 entsprechenden
Bohrung 24 versehen, wobei der bewegliche Kanalteil 17 einen frei ausragenden Mantelteil
25 aufweist, der auf der von dem kanalteil 16 abgewandten Seite des Kanalteiles
1, vorsteht. In die Bohrung 24 greift die Ringdichtung 26 des Kanalsbeschnittes
13 der benachbarten Filterkammer lo ein, wobei diese Ringdichtung 26 ebenfalls mit
einem 5 ehwalb ens chw-anzför migen Ringsteg in eine Schwalbenschwanznut dieses
augenförmigen Kana.lteiles 13 eingesetzt ist.
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Der mantelteil 25 des beweglichen Kanalteiles 17 übergreift die Ringdichtung
26 sowie einen Teil des Auges 13.
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An der dem beweglichen Kanalteil 17 zugewandten Stirnseite des feststehenden
Kallaiteiles 1G ist eine Ringnut vorgesehen, in welche ein Gleit- und Dichtring
27 eingesetzt ist, der an der ihm zugewandten Stirnseite 28 des beweglichen Kanalteiles
17 anliegt.
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Wie die Fig. 2 und 3 ferner zeigen, sind radial außerhalb des beweglichen
Kanalteiles 17 an dem feststehenden Kanalteil 16 drei gleichm'ßig um die Kanalachse
18 angeordnete und radial zur Kanalachse liegende Zugfedern 29 mit ihren äußeren
Enden angelenkt, wobei die inneren Enden der Zugfedern 29 am Außenumfang des beweglichen
Kanalteiles 17 angelenkt sind, so daß dieser monostabil in seiner zur Bohrung des
feststehenden Kanalteiles 16 achsgleichen Mittelstellung gehalten wird, Die Federn
29 sind gemäß Fig. 3 teils unter#inem spitzen, sich zum feststehenden Kanalteil
16 öffnenden Winkel zur Kanalachse 18 angeordnet, so daß sie eine Kraftkomponente
auf den beweglichen Kanalteil 17 ausüben, die diesen gegen die Stirnfläche des feststehenden
Kanalteiles 16 zieht.
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Dehnen sich der Kopfdeckel 7 bzw. 8 und die zugehörige, etwa gleiche
Wärmeausdehnung aufweisende Endkammer 10' gegenüber den Filter 10 quer zu den Kanalachsen
18 aus, so werden die sich dabei ergebenden Verschiebungen zwischen den Kanalabschnitten
13, 13' durch die schwimmend gelagerten beweglichen Kanaltei le 17 ausgeglichen.
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Wie Fig. 3 ferner zeigt, ist auf der dem Kopfdeckel 7 zugoandten Seite
des Rahmens der Endkammer eine Isolierplatte 29 befestigt, die beispielsweise aus
Kunststoff bestehen kann.
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Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform bestehen außer den
Filterkammern loa auch die Endkawmern 1o? a aus Kunststoff, weshalb der bewegliche
Kanalteil 17a unmittelbar am Kopfdeckel 7a gelagert ist. Die I,a;eru y; erfolgt
dabei in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 2 und 3, wobei
der Kopfdeckel !a unmittelbar den feststehenden Kanalteil bildet/und in ihm der
Glcit- und Dichtring 27a angeordnet ist. Die Augen 13?a1 13a der Filterkammern 10'a,
10a sind untereinander lediglich durch Ringdichtungen 20a verbunden.
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Statt der horizontalen Hintereinanderschaltung der Filter kammern
kann auch eine vertikale Übereinanderanordnung vorgesehen werden. Ferner kann zwischen
dem Kopfdeckel bzw.
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zwischen Filterkammorn ein Versorgungsteil, beispielsweise in Form
einer Umleitkammer vorgesehen sein, so daß in einem Filtergestell nach einer Kieselgur-Vorfiltration
sofort eine Sehichten-Iachfiltration durchgeführt werden kann. Hat diese Umleitkammer
gegentiber den benachbarten Filterkammern eine unterschiedliche Wärmeausdehnung,
so sind zweckmäßig ebenfalls indhr beschriebenen Weise bewegliche Kanalabschnitte
vorgesehen (sprüche)