DE2415598A1 - Plattenpressfilter - Google Patents

Plattenpressfilter

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DE2415598A1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D25/12Filter presses, i.e. of the plate or plate and frame type
    • B01D25/127Filter presses, i.e. of the plate or plate and frame type with one or more movable filter bands arranged to be clamped between the press plates or between a plate and a frame during filtration, e.g. zigzag endless filter bands
    • B01D25/1275Filter presses, i.e. of the plate or plate and frame type with one or more movable filter bands arranged to be clamped between the press plates or between a plate and a frame during filtration, e.g. zigzag endless filter bands the plates or the frames being placed in a non-vertical position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Filtration Of Liquid (AREA)

Description

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-
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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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Claims (9)

Ansprüche;
1. ι Plattenpreßfilter mit mehreren, 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, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des Schließdruckreglers wenigstens ein auf die Schließeinrichtung wirkender, wegfühlender Geber (7# 71)» vorzugsweise an einem feststehenden Gestellteil befestigt, und ein
. Bereich mit dem Geber zusammenwirkender, im/einer Filterplatte (1, 21) vorzugsweise der ersten, mit der Schließeinrichtung (2, 27) in Verbindung stehenden Filterplatte befestigter Fühlerarm (6, 6') vorgesehen sind.
2. Plattenpreßfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Geber (7, 71) am Gestell in einer Position befestigt ist, die etwa der Lage der ersten Filterplatte bei geschlossenem Filter entspricht.
3. Plattenpreßfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (7, 71O 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 Schalter - und Steuereinrichtungen der
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ORIGINAL INSPECTED
Schließeinrichtung im Öffnungssinne betätigt, während die in Schließrichtung erste Position di'e nachgeordneten Schalt- und Steuereinrichtungen·im Schließsinne betätigt.
4. Plattenpreßfilter nach Anspruch 1, 2 oder 3f dadurch gekennzeichnet , daß mit dem Fühlerarm (6, 61) drei in Bezug auf die Schließrichtung in gleicher Höhe nebeneinander angeordnete, vorzugsweise in Bewegungsrichtung nachgiebig gelagerte Fühlerplatten (.10, 11, 12) in Verbindung stehen, die je' einem .induktiv oder kapazitiv wirkenden, in Bezug auf die Schließrichtung in abgestuften Höhen angeordneten Geberelementen (18, 19,20) zugeordnet sind. ·
5. Plattenpreßfilter nach Anspruch 1, 2, 3, oder 4, dadurch g ekennzeichnet , daß die Fühlerplatten (10, 11, 12) auf einem Führungsstößel (14) gelagert sind, der vom Fühlerarm (6,6') in Schließrichtung gegen eine Rückholfeder (16) betätigbar ist.
6. Plattenpreßfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Fühlerarm (6, 6') in Schließrichtung verschiebbar gelagert und mit dem Gestell unter Zwischenschaltung eines Stellantriebes, vorzugsweise eines Hydraulikzylinders (5) verbunden ist.
7. Plattenpreßfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (5) mit einem Druckfühler in Verbindung steht, der bei Erreichen eines vorgegebenen Schließdruckes des Plattenpreßfilters den Fühlerarm (6) gegen den Geber
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(7) "bis zur mittleren Schaltposition (Normalstellung) "bewegt.
8. Plattenp.reßfilter, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch .gekennzeichnet , daß wenigstens eine Umlenkrolle (23) im mittleren Bereich des Filterplattenstapels. mit einem Antriebsmotor (32) verbunden und als zusätzliche Antriebsstation für das Filterband ausgebildet ist.
9. Plattenpreßfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der als Hydraulikmotor ausgebildete Antriebsmotor (32) der zusätzlichen Antriebsstation mit dem Hy-" draulikmotor (31) der Antriebsstation (26) in Reihe geschaltet ist. ■
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Leerstite
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