Maxton · I\Zjaxton · Langmaack Patentanwälte
Alfred Maxton sr.
Alfred Maxton jr.
Anmelder: Eberhard Hö-efc'ch & Söhne, —·-— jürgen Langmaack
5160 Düren Diplom-Ingenleure
5 Köln 51
Pferdmengesstraße 50
Unser Zeichen: " 923 pg 745 ' Taa: 29.3.1974
Bezeichnung: Plattenpreßfilter
Die Erfindung betrifft ein Plattenpreßfilter, insbesondere mit horizontal übereinander angeordneten, bewegbaren Filterplatten,
zwischen denen ein endloses, über Umlenkrollen .Jeweils umgelenktes
und über eine Antriebsstation laufendes Filterband hindurchgeführt ist, und mit einer auf die Filterplatten wirkenden, vorzugsweise
hydraulischen Schließeinrichtung, die mit einem Schließdruckregler in Verbindung steht.
Plattenpreßfilter mit vertikal angeordneten Filterplatten sind·
aus der deutschen Patentschrift 1 138 739 und mit horizontal angeordneten Filterplatten sind aus der deutschen Patentschrift
1 461 500 bekannt. Bei derartigen Filtern reichte es bisher aus, wenn das Plattenpaket in geschlossener Stellung unter einem vorgegebenenDruck
gehalten wurde, der so hoch war, daß er den Pressen-
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innendruck während des Filtervorganges aufnimmt und für eine ausreichende
Abdichtung zwischen den einzelnen Filterplatten sorgt. Mit.wachsender Baugröße und bei Hochleistungsfiltern mit hoher
Druckbeaufschlagung,' insbesondere aber bei Plattenpreßfiltern der
.eingangs bezeichneten Art werden jedoch die Dichtflächen bei der vorstehend geschilderten Arbeitsweise so stark beansprucht, daß
sie nach kurzer Betriebszeit schon zerstört werden, wenn der Schließdruck beim Zufahren des Filterplattenpaketes bereits auf
den Presseninnendruck ausgelegt ist, obwohl dieser Innendruck
noch gär nicht anliegt. Bei Plattenpreßfiltern der eingangs bezeichneten
Art treten ferner bei Baugrößen mit über 20 Filterplatten Schwierigkeiten beim Transport des Filterbandes auf, da mit
der wachsenden Zahl der Umlenkrollen und der Berührungsflächen zwischen dem Filtertuch und der Filterplatten die
zu überwindenden Reibungskräfte so hoch werden, daß das Filterband
im Bereich der Antriebsstation überlastet wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Plattenpreßfilter
zu schaffen, das die vorstehend geschilderten Nachteile nicht mehr aufweist. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
daß zur Betätigung des Schließdruckreglers wenigstens ein auf die Schließeinrichtung einwirkender, wegfühlender Geber, vorzugsweise
an einem feststehenden Gestellteil befestigt, und ein
Bereich
mit dem Geber zusammenwirkender, imκeiner Filterplatte vorzugsweise
der ersten mit der Schließeinrichtung in Verbindung stehenden Filterplatte befestigter Fühlerarm vorgesehen sind. Mit
Hilfe dieser erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich, das Filterplattenpaket mit einem vorgegebenen Schließdruck zuzufahren,
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der unterhalb des Betriebsdruckes liegt und der eine im Hinblick auf die Dichtigkeit abgestimmte,-vorgegebene Verformung der an
den Filterplatten umlaufenden Dichträndern bewirkt und so die Gewähr für einen dichten Abschluß des gesamten Plattenpaketes bewirkt.
Mit Hilfe des wegfühlenden Gebers ist es nun in einfacher Weise möglich, bei einem Ansteigen des Presseninnendruckes, der
eine Bewegung der Filterplatten in Öffnungsrichtung bewirkt, bzw. bei einem Abfallen des Presseninnendruckes, der einer Bewegung
des-Plattenpaketes in Schließrichtung bewirkt, jeweils entsprechend
den Arbeitsdruck der Schließeinrichtung zu erhöhen bzw. abzusenken. Hierdurch ist es möglich, die Verformung der Dichtelemente
der einzelnen Filterplatten innerhalb vorgegebener Grenzen zu halten und so die Funktionstüchtigkeit und die- Lebensdauer des
gesamten Aggregates zu erhöhen. Die Erfindung läßt sich in besonders vorteilhafter Weise bei hydraulisch betätigten Schließeinrichtungen
verwirklichen, kann jedoch auch bei mechanischen, insbesondere elektromechanisch betätigten Schließeinrichtungen in
einfacher Weise eingesetzt werden.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Geber am Gestell in einer Position befestigt ist, die etwa der Lage der
ersten Filterplatte bei geschlossenem Filter entspricht. Durch diese Anordnung ist gewährleistet, daß nach vorhergehender Justierung
des Fühlerarmes in Schließstellung, alle Dichtelemente des Filterplattenpaketes dicht anliegen, andererseits Zufälligkeiten
ausgeschlossen werden, die sich infolge unterschiedlicher Verformungen zwischen einzelnen Filterplatten ergeben. Hierbei ist es
besonders vorteilhaft, wenn der Fühlerarm an der Verbindungsstel-
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le der ersten Filterplatte mit der Schließeinrichtung angeordnet
ist. -
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß der Geber in Bezug auf die zu fühlende Weglänge wenigstens drei abgestufte Schaltpositionen aufweist, wobei die mittlere
Schaltposition die Normalstellung der Schließeinrichtung festlegt,
während die in Schließrichtung letzte Position die nachgeordneten Schalt- und Steuereinrichtungen der Schließeinrichtung
im Öffnungssinne betätigt, während die in Schließrichtung erste Position die nachgeordneten Schalt- und Steuereinrichtungen im
Schließsinne betätigt. Diese nach Art einer Zweipunktregelung arbeitende Ausgestaltung bietet eine besonders vorteilhafte und
einfache Möglichkeit der Betätigung der Schließeinrichtung, insbesondere einer hydraulisch- betätigten Schließeinrichtung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mit dem Fühlerarm 3 in Bezug auf die Schließrichtung
in gleicher Höhe nebeneinander angeordnete, vorzugsweise in Bewegungsrichtung nachgiebig gelagerte Fühlerplatten in
induktiv oder
Verbindung stehen, die dreiκ kapazitiv wirkenden, nebeneinander
und in Bezug auf die Schließrichtung in abgestuften Höhen angeordneten
Geberelementen zugeordnet sind. Mit Hilfe derartiger Geber, die vorzugsweise auf den gleichen Schaltabstand ausgelegt
sind, lassen sich in einfacher Weise die Schalt- und Steuereinrichtungen der Schließeinrichtung ansteuern. Die bevorzugte nachgiebige
Lagerung der Fühlerplatten ermöglicht eine genaue Einstellung des Schaltabstandes und erlaubt es, die Fühlerplatten
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in einem gemeinsamen Element, das vom Fühlerarm betätigt wird, zu lagern. Hierbei ist es gemäß "einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung besonders vorteilhaft, wenn die Fühlerplatten·auf einem Führungsstößel gelagert sind, der vom Fühlerarm in Schließrichtung
gegen eine'Rückholfeder betätigbar ist. Hierdurch ergibt sich, daß beim Öffnen der Filterpresse die Fühlerplatten
automatisch in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt werden.
Um Abnutzungserscheinungen und Fertigungsungenauigkeiten, die sich erst im Verlaufe des Betriebes auswirken,automatisch ausgleichen
zu können und so ein häufiges Nachjustieren der Fühlerplatten in Bezug auf ihre Ausgangsstellung zu vermeiden,ist es
besonders vorteilhaft, den Fühlerarm in Schließrichtung verschiebbar
zu lagern und mit dem Gestell unter Zwischenschaltung eines Stellantriebs, vorzugsweise eines Hydraulikzylinders zu
verbinden. Hierdurch wird es möglich, die Filterpresse soweit zu schließen, bis eine vorgegebene Filterplatte ihre Normalstellung
erreicht hat und anschließend mit Hilfe des Stellantriebs den Fühlarm in eine der Normalstellung zugeordnete Stellung
zu bringen und so an unterschiedliche Lagen der ersten Filterplatte im Verhältnis zum Geber anzupassen, ohne daß eine
überlastung der Dichtelemente auftritt.
Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Stellantrieb mit einem Druckfühler in Verbindung steht, der bei Erreichen eines
vorgegebenen Schließdruckes des Plattenpreßfilters den Fühlerarm gegen den Geber bis zur mittleren Schaltposition (Normalstellung)
bewegt. Diese Ausgestaltung läßt sich besonders vor-
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teilhaft bei Plattenpreßfiltern mit hydraulisch arbeitender Schließeinrichtung verwirklichen', da hierbei der Druckfühler mit
einem sogenannten Vorspannventil zusammenarbeitet, das. im Hydraulikkreislauf
der Schließeinrichtung angeordnet ist und somit bei Erreichen des vorgegebenen Schließdruckes für das Plattenpreßfilter
öffnet xmd den Fühlerarm bis in die Normalstellung
des Gebers führt. Hierdurch wird dann automatisch die Flüssig-,
keitszufuhr zur hydraulischen Schließeinrichtung abgeschaltet und das Plattenpreßfilter unter dem vorgegebenen Schließdruck
gehalten ,·
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß zur Erleichterung des Bandtransportes wenigstens eine Umlenkrolle
im mittleren Bereich des Filterplattenstapels mit einem Antriebsmotor verbunden ist und als zusätzliche Antriebsstation ausgebildet ist. Hierdurch läßt sich insbesondere bei
großen Filterplattenzahlen der Transport des Filterbandes bewirken, ohne daß das Filterband in Durchzugsrichtung überlastet
wird. Hierbei ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn der Antriebsmotor als Hydraulikmotor
ausgebildet ist und mit dem Motor der Antriebsstation in Reihe geschaltet ist, der in an sich bekannter Weise als Hydraulikmotor
ausgebildet ist. .
Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.'
E3 zeigenι
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Fig. 1 ein Plattenpreßfilter mit vertikal liegenden Filterplatten
(Kammer- oder Rahmenfilterpresse),
Fig. 2 eine Ausführungsform für den wegfühlenden Geber,
Fig. 3 ein Plattenpreßfilter mit horizontalen, übereinander angeordneten Filterplatten.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind die Filterplatten 1 vertikal nebeneinander angeordnet und stehen mit einer Schließeinrichtung
2, die als Hydraulikzylinder ausgebildet ist,in Verbindung. Auf einer nichtdargestellten Führung im Maschinengestell
können nun die Filterplatten mit Hilfe einer ebenfalls nichtdargestellten Transporteinrichtung in der horizontalen Ebene in
Öffnungsstellung nach links und in Schließstellung nach rechts ·
bewegt werden. Mit Hilfe der Schließeinrichtung 2 werden die in Schließstellung zusammengefahrenen Filterplatten zunächst auf
einen vorgegebenen Schließdruck zusammengepreßt, so daß die Filterkammern zwischen den einzelnen Filterplatten mit der zu fil- ·
trierenden Flüssigkeit gefüllt werden können.
Erfindungsgemäß ist nun an einer Druckplatte 3 der Schließeinrichtung
ein mit einer Führung 4 versehener Hydraulikzylinder 5 angeordnet, an dessen anderen Ende ein Fühlarm 6 befestigt ist.
Am Maschinengestell ist ferner ein wegfühlender Geber 7 befestigt,
dessen Führungsstößei 8 dem Führungsarm 6 zugeordnet ist.
Zum Betrieb wird nun der in Schließstellung zusammengefahrene
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Filterplattenstapel zunächst über die Schließeinrichtung mit einem vorgegebenen Schließdruck zusammengepreßt. Hierbei wird der
Führungsstößel des wegfühlenden Gebers über den Fühlerarm in seine Normalstellung ge'bracht und durch den Geber die Flüssigkeitszufuhr
zum Schließzylinder bzw. die Steuerung der Schließeihrichtung bei einer mechanisch betätigten Schließeinrichtung abgeschaltet,
so daß ein konstanter Schließdruck und damit eine konstante Verformung der Dichtelemente erreicht wird. Wird nun die zu filtrierende
Flüssigkeit in das Filter eingeleitet, so baut sich ein Innendruck auf, der dem Schließdruck entgegenwirkt und den Plattenstapel
zu öffnen versucht. Hierbei werden die Filterplatten entsprechend dem Anwachsen des Innendruckes etwas auseinandergefahren,
so daß über den wegfühlenden Geber nunmehr die Flüssigkeitszufuhr zum Schließzylinder eingeschaltet wird und der Schließdruck
solange erhöht wird, bis das Endstück wieder in seine Normalstellung gebracht ist und dementsprechend auch der Fühlerarm
in seiner Normalstellung ist und die Flüssigkeitszufuhr wieder ausschaltet. Nunmehr ist wieder die ursprüngliche Anpreßkraft
zwischen den einzelnen Dichtelementen eingestellt und die Abdichtung des gesamten Plattenstapels gewährleistet.
Ist nun der Filterprozeß beendet, so daß sich der Innendruck langsam
abbaut, so wird wegen des nunmehr höheren Schließdruckes der Filterplattenstapel zusammengedrückt. Durch den wegfühlenden Geber
wird die über die Normalstellung hinausgehende Zusammendrükkung festgestellt und automatisch der Hydraulikdruck der Schließeinrichtung
soweit abgebaut, bis der Plattenstapel wieder in Normalstellung ist. Es können nunmehr die Waschvorgänge ablaufen,
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wobei sich jeweils entsprechend den Veränderungen des Innendrukkes
der gleiche Vorgang wiederholt. Anschließend wird der Geber abgeschaltet und die Filterpresse zum Abwurf des Filterkuchens
geöffnet, gegebenenfalls das Filtertuch nachgespült und anschließend wieder in Betriebsbereitschaft gesetzt.
In Fig. 2 ist der zuvor in seiner Arbeitsweise beschriebene Wegfühler
anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In einem Gehäuse 9 sind drei Fühlerplatten 10, 11, 12
mit Hilfe von Druckfedern 13 auf einem Führungsstößel 14 nachgiebig
gelagert. Mit Hilfe von Einstellschrauben 15 lassen sich die Fühlerplatten' genau justieren. Der Führungsstößel selbst ist ebenfalls
im Gehäuse 9 längsverschieblich gelagert und mit Hilfe einer Feder 16 in seine Ausgangsposition gehalten, so daß erst
durch eine in Richtung des Pfeiles 17 unter dem Einfluß des hier nicht näher dargestellten Fühlarmes erfolgenden Verschiebung die
Fühlerplatten in Richtung auf die ihnen zugeordneten Geberelemente 18, 19, 20 bewegt werden können. Die Geberelemente 18, 19, 20
sind nun in Bewegungsrichtung des Führungsstößel gestuft hintereinander angeordnet, so daß die Fühlerplatte 10 das" Geberelement
18 zuerst, die Fühlerplatte 11 das Geberelement 19 als nächstes und die Fühlerplatte 12 das Geberelement 20 zuletzt erreicht. .
Hierbei ist das Geberelement 19 mit der zugeordneten Fühlerplatte so einjustiert, daß der Schaltabstand, für den das Geberelement
ausgelegt ist, erst erreicht wird, wenn das Filterplattenpaket sieh in Normalstellung, d.h. unter einem Mindestschließdruck befindet.
Bei einer weiteren Bewegung in Richtung des Pfeiles 17 wird dann das Geberelement 20 aktiviert, durch dessen Schaltim-
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puls beispielsweise bei einer hydraulisch wirkenden Schließeinrichtung
ein entsprechendes Ventil im Hydrauliksystem solange geöffnet wird, bis die Normalstellung wieder erreicht wird. Wird
andererseits durch.einen höheren Innendruck der Führungsstößel entgegen der Richtung des Pfeiles 17 geführt, also das Filterplattenpaket
im Öffnungssinne durch einen entsprechend höheren Innendruck beaufschlagt, so wird das Geberelement 18 aktiviert
und die Schließeinrichtung solange mit Druckoel beaufschlagt, bis die Normalstellung wieder erreicht ist.
In Fig. 3 ist als weiteres Ausführungsbeispiel ein sogenanntes Etagendruckfilter mit horizontal übereinanderliegenden Filterplatten dargestellt. Bei dieser Anordnung sind in einem Maschinengestell
21 mehrere übereinanderliegende Filterplatten 22 geführt. Jede Filterplatte weist abwechselnd an dem einen und an
dem anderen Ende jeweils eine Umlenkrolle 23 auf, über die ein endloses Filtertuch 24 geführt ist. Am oberen Ende der Filteranordnung
ist eine schematisch angedeutete Spannstation 25 für das Filtertuch und im unteren Bereich eine Antriebsstation 26 vorgesehen.
Unterhalb der Filterplatten ist eine Schließeinrichtung, in diesem Falle eine hydraulische Schließeinrichtung 27 angeordnet,
mit deren Hilfe das Plattenpaket in vertikaler Richtung zusammengedrückt werden kann.
Am Maschinengestell ist ferner wieder ein wegfühlender Geber 71
befestigt, der über einen Führungsstößel 81 mit einem Fühlerarm
61 zusammenwirkt, der an der untersten Filterplatte angeordnet
ist.
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Über die Druckoelversorgungseinrichtung 28 wird nun der Filter.-plattenstapel
bis in seine durch" den Geber 71 vorgegebene Normalstellung
zusammengefahren. Je nach dem Anwachsen oder Abfallen des Filterinnendruckes wird nun über den Geber 7% dessen Kontaktleitung
29 mit der Druckoelversorgung 28 in Verbindung steht, die Schließeinrichtung 27 in Schließrichtung bzw. in Öffnungsrichtung betätigt, so daß jeweils während des gesamten Filtervorganges
die Normalstellung der Filterplatten erhalten bleibt.
Nach Abschluß des Filtervorganges wird der Filterplattenstapeldurch
Absenken der Schließeinrichtung geöffnet. Über die Antriebseinrichtung
26 wird nun das Filtertuch durchgezogen, so daß der aufliegende Filterkuchen jeweils im Bereich der Umlenkrollen 23
an jeder Etage in eine nicht näher dargestellte Abwurfvorrichtung abgeworfen wird. Bei besonders großen Filtereinheiten mit 20 und
mehr Filterplatten wird jedoch der Reibungswiderstand für den Durchzug des endlosen Filterbandes so groß, daß die Beanspruchung
des Filtertuches zu groß wird. Zu diesem Zweck ist gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung eine der Umlenkrollen,
vorzugsweise im mittleren Bereich als zusätzlicher Antrieb 30
ausgebildet. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Antriebsmotoren beide Antriebseinrichtungen 26 und 30 als Hydraulikmotoren 31 und
32 möglichst identisch ausgebildet und. in Bezug auf die Druck-
28
oeüveraxgungnin Reihe hintereinander angeordnet sind, wodurch ein
Gleichlauf beider Antriebsstationen erzwungen wird.
Die Erfindung ist nicht auf die anhand der Ausführungsbeispile ausführlich erläuterten, wirkenden, wegfühlenden Geber
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beschränkt, es können in gleicher ¥eise andere Bauformeh wegfühlender
Geber beispielsweise elektro kapazitiv arbeitende, pneumatisch oder wegabhängig wirkende Schalter, beispielsweise· Dreipunktschalter
eingesetzt werden.
Ansprüche
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