DE2549040A1

DE2549040A1 - Auspressfilter

Info

Publication number: DE2549040A1
Application number: DE19752549040
Authority: DE
Inventors: Werner Gunkel; Peter Dipl Ing Mueller
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Heinkel Industriezentrifugen GmbH and Co
Priority date: 1975-11-03
Filing date: 1975-11-03
Publication date: 1977-07-28
Also published as: FR2329325A1; CH600929A5; IT1066633B; NL7612190A; ATA809676A; DE2549040C3; AT357173B; DE2549040B2; GB1538602A

Description

Merck Patent Gesellschaft
mit "beschränkter Haftung

D a r m s t a d t 24. September 1975

Auspreßfilter

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Auspreßfilter mit UmstiOpmembran =

Es sind Filter bekannt, deren röhrenförmiges Filterelement konzentrisch von einem röhrenförmigen Außenmantel umgeben ist, der an beiden Enden durch Platten verschlossen ist. Die eine Platte enthalt öffnungen für den Zulauf der Suspension und Ablauf des Filtrats. Zwischen dem Raum zur Aufnahme der Suspension bzw. des FiIterkuohens und dem Außenmaß Lei ist eineschlauuhartige flexible Membran angebracht, die an beiden Enden des Außenmantels befestigt ist.

Durch eine Öffnung im Außenmantel kann durch Einwirkung eines Überdrucks über die flexible Membran der Filterkuchen zusätzlich ausgepreßt werden. Nach Beendigung der Filtration und des Auspressens wird die eine Verschluß-

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platte gelöst und der daran befestigte röhrenförmige Filterteil mit dem Filterkuchen aus dem Außenmantel herausgezogen. Die flexible Membran verbleibt dabei im Innern des Außenmantels.

Diese z.B. in der DOS 1 923 AO9 beschriebene Ausführungsform hat eine Reihe von Nachteilen. So sind an insgesamt drei Stellen Dichtungen notwendig, nämlich an den beiden Verschlußplatten und zwischen einer Verschlußplatte und dem Filterteil, Daraus ergeben sich erhebliche Dichtungsprobleme. Beim Öffnen und Herausnehmen des Filterelementes tritt zwangsläufig eine Verbindung zwischen Filtrat- und Feststoffraum ein, wodurch es zum Abschwemmen von Feststoff kommen kann oder zu einer erneuten Tränkung des Feststoffs mit Filtrat, wodurch der Erfolg der Filtration und des Abpressens geschmälert wird. Ein v/eiterer Nachteil ist das Verbleiben der flexiblen Membran im Innern des Außenmantels nach dem Öffnen des Geräts. Dadurch kann an der Membran haftender Feststoff nur schwer entnommen und das Gerät nur mühsam gereinigt werden, was besonders bei häufigem Produktwechsel sehr störend ist.

Es bestand also die Aufgabe, eine Vorrichtung zu finden, die die genannten Nachteile vermeidet, dabei aber an Konstruktion und Fertigung keine größeren Anforderungen stellt als die bekannten Lösungen.

Die Aufgabe konnte in eleganter und überraschend einfacher Weise erfindungsgemäß dadurch gelöst werden, daß die flexible Membran auf der einen Seite mit dem innenliegenden Filterelement und auf der anderen Seite mit dem offenen Ende des Außenmantels verbunden ist.

Das erfindungsgemäße Filter besitzt eine Reihe von Vorteilen gegenüber den bekannten Filtern. So ist bei dem erfindungsgemäßen Filter nur noch eine einzige Abdichtung erforderlich.

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Auch kann es beim Öffnen des Filters nicht zu einer Rückvermischung von Feststoff und Filtrat kommen. Vor allem im Hinblick auf die Reinigung des Filters, z.B. bei einem Produktwechsel, ist die erfindungsgemäße Konstruktion sehr vorteilhaft, da beim Öffnen des Mantels und Herausfahren des Filterelements die flexible Membran mit herausgezogen und umgestülpt wird und so alle Teile, die mit dem Produkt in Berührung kommen, frei zugänglich sind und bequem gereinigt werden können. Auch die Dichtung liegt bei geöffnetem Filter völlig frei und kann von eventuell abgesetztem Feststoff befreit werden, wodurch die Dichtwirkung und auch die Lebensdauer der Dichtung günstig beeinflußt werden.

In den Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausführungs form des neuen Filters dargestellt. Figur I ist ein Längsschnitt durch das geschlossene Filter, Figur II ist ein Längsschnitt durch das geöffnete Filter.

Mit 1 ist das röhrenförmige Filterelement bezeichnet, das den Filtratraum 2 umgibt. 3 ist der Feststoffraum, der durch die flexible Membran 4 begrenzt wird. 5 ist der einseitig geschlossene Außenmantel mit dem Saug- und Druckstutzen 6 unidem Flansch 7. 8 ist eine Dichtung zwischen Flansch 7 und Verschlußplatte 9. 10 ist der Einlaßstutzen für die Suspension und 11 der Auslaßstutzen für das Filtrat.

Das Filterelement (1) ist einerseits mit der Verschlußplatte (9) Lind andererseits mit der flexiblen Membran (4) fest verbunden- Die Membran ihrerseits ist an dem Flansch (7) des Außenmantels (5) befestigt, so daß alle Bauteile des Filters untereinander verbunden sind. Wird datier das

ι Filterelement (1) aus dem Außenmantel (5) herausgezogen, so wird gleichzeitig auch die flexible Membran nach außen gezogen, die sich dabei umstülpt, so daß die Seite, die vorher innen (d.h. dem Feststoffraum (3) zugekehrt) war,

• nun die frei zugängliche Außenseite bildet.

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Das geöffnete Filter (Figur II) kann sehr einfach durch Anlegen von Unterdruck am Stutzen (6) geschlossen werden und umgekehrt dann durch Anlegen von Überdruck wieder geöffnet werden. Auf diese Weise kann bei größeren Filtern ein zusätzlicher Antrieb eingespart werden. Die Lage des Stutzens (6) ist dabei von untergeordneter Bedeutung und kann an jeder beliebigen Stelle des Außenmantels (5) sein.

Sobald das Filterelement (1) in den Außenmantel (5) eingefahren ist, kann die Verschlußplatte (9) mittels einer geeigneten Vorrichtung, z.B. Verschlußklammern oder Schraubverschlüssen, fest gegen die Dichtung (S) und den Flansch (7) gepreßt werden, so daß der Feststoffraum (3) dicht abgeschlossen ist. Zur Filtration wird dann die Suspension durch den Einlaßstutzen (10) in den Feststoffraum (3) gepumpt und das Filtrat über den Auslaßstutzen (11) abgezogen. Ist der Feststoffraum'teilweise oder ganz gefüllt, so kann dann der Filterkuchen nach Abschließen des Suspensionszulaufs durch Anlegen eines Überdrucks am Stutzen (6) zusätzlich ausgepreßt werden.

Durch Anlegen von Unterdruck am Stutzen (6) löst sich die flexible Membran (4) vom Filterkuchen. Gleichzeitig kann der dabei im Feststoffraum (3) entstehende Unterdruck dazu benutzt werden,entweder eine weitere Charge der zu filtrierenden Suspension oder aber eine Waschflüssigkeit in den Feststoffraum (3) einzusaugen. T5a auch schon die erste Charge Suspension mit Hilfe von Unterdruck in den Feststoffraum (3) gesaugt werden kann, kann prinzipiell auf Pumpen zum Füllen des Feststoffraums (3) mit Suspension oder Waschflüssigkeit verzichtet werden. Durch wechselweises Anlegen von Unter- und von Überdruck kann der Vorgang des Füllens mit Suspension oder Waschflüssigkeit und des Abpressens beliebig oft wieder-

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holt werden. Der Über- bzw. Unterdruck kann dabei sowohl mit Hilfe eines Gases als auch einer Flüssigkeit erzeugt werden.

Nach Lösen des Verschlusses zwischen Flansch (7) und Verschlußplatte (9) wird dann das Filter, z.B. durch Anlegen von Überdruck am Stutzen (6) in die in Figur II gezeigte Stellung gebracht, wobei sich die mit dem Filterelement (1) verbundene flexible Membran (4) nach außen umstülpt. Der Filterkuchen liegt dann völlig frei und kann bequem entnommen werden. Besonders einfach gestaltet sich die Entnahme, wenn durch den Stutzen (11) Druckluft oder ein anderes Gas eingeblasen wird. Der Filterkuchen wird dadurch selbsttätig abgelöst und fällt in bereitgestellte Auffanggefäße. Falls nun ein anderes Produkt filtriert werden soll, kann das Gerät sehr leicht gereinigt werden, da alle Teile, die mit dem Produkt in Berührung kommen, offen zugänglich sind.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt also einmal in der einfachen, sauberen und wenig arbeitsintensiven Handhabung. Andererseits ist der Betrieb weniger störanfällig, da z.B. nur noch eine Dichtung erforderlich ist, die zudem noch bei jedem Öffnen leicht auf eventuelle Verunreinigung der Oberfläche oder Beschädigungen untersucht werden kann. Auch die flexible Membran (4) kann bei jedem Ausfahren des Filterelements (1) auf Beschädigungen untersucht werden. Auch für die Herstellung ergeben sich Vorteile, da der Außenmantel (5) an einer Seite fest verschlossen sein kann und so preiswerter hergestellt werden kann.

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Die Abmessungen des erfindungsgemäßen Geräts ergeben sich aus der geforderten Filterfläche. Dabei ist das erfindungsgemäße Prinzip sowohl für Filter mit relativ

2 kleiner Filterfläche von z.B. nur 50 bis 100 cm genauso gut nutzbar wie für größere Filter mit einigen Quadratmetern Filterfläche.

Das für den Außenmantel (5) und die Verschlußplatte (9) und das Filterelement 1 verwendete Material muß eine ausreichende Festigkeit besitzen, um den beim Auspressen des Filterkuchens auftretenden Drucken standzuhalten. Da der Außenmantel (5) weder mit dem Produkt noch mit den Lösungsmitteln in Berührung kommt, genügt dafür z.B. einfacher Stahl. Bei der Verschlußplatte (9) genügt es, die dem Feststoff- (3) und Filtratraum (2) zugewandte Seite, die mit dem Produkt und den Lösungsmitteln in Berührung kommt, so zu beschichten oder zu verkleiden,.daß sie gegen die verwendeten Substanzen resistant ist. Dies kann z.B. durch Plattieren mit rostfreiem Stahl erreicht werden oder durch Emaillieren oder durch Beschichtung mit Kautschuk oder einem dafür geeigneten Kunststoff.

Für die flexible Membran (4) können alle auch bisher in Auspreßfiltern verwendeten Materialien eingesetzt werden, sofern sie bei ausreichender Flexibilität eine gute Festigkeit besitzen und von den gängigen Lösungsmitteln nicht angegriffen werden. Geeignet sind vor allem Elastomere, wie natürlicher Kautschuk oder synthetischer Kautschuk, wie z.B. Butylkautschuk, Siliconkautschuk oder Fluorkautschuk. Aber auch andere Kunststoffe, die die oben genannten Kriterien erfüllen, können ohne weiteres verwendet werden. Als Filterelement (1) und Dichtung (8) können alle bisher im Filterbau verwendeten Materialien verwendet werden. Die erfindungsgemäße Konstruktion legt hierbei keinerlei Beschränkungen auf. Auch der Verschluß des" Filters kann auf die übliche Art erfolgen, wie z.B. mit Schrauben, Spannklammern oder anderen mechanischen oder hydraulischen Verschlußvorrichtungen, die gegebenenfalls auch automatisierbar sind.

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Alle zu verwendenden Materialien und besonderen Ausgestaltungen sind dem Fachmann geläufig und können von ihm nach der jeweiligen Problemstellung ausgewählt werden. Die erfindungsgemäßen Merkmale werden durch diese Auswahl nicht berührt. Es können daher auch andere als die hier genannten Materialien Verwendung finden, z.B. auch solche, die erst in Zukunft zur Verfügung stehen, sofern sie die geforderten Eigenschaften besitzen.

Das erfindungsgemäße Filter kann sowohl in waagerechter als auch in senkrechter Stellung oder jeder beliebigen Stellung dazwischen montiert sein. Welche Stellung dabei bevorzugt wird, wird in erster Linie von den räumlichen Verhältnissen abhängen. In der Regel wird entweder der Außenmantel (5) oder die Verschlußplatte (9) fest montiert sein, während das andere Teilstück - also bei feststehender Verschlußplatte (9) der Außenmantel (5) und umgekehrt - an einer entsprechenden Führung in Richtung der Längsachse des Filters beweglich ist.

Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, Auspreßfilter zu bauen, die gegenüber den üblichen Geräten erhebliche Vorteile bei der Benutzung aufweisen, dabei einfacher und preiswerter herzustellen sind.

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Claims

Patentansprüche

Auspreßfilter, im wesentlichen bestehend aus einem röhrenförmigen Filterelement in einem röhrenförmigen Außenmantel und einer zwischen Filterelement und Außenmantel liegenden flexiblen Membran, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Membran auf der einen Seite mit dem innenliegenden Filterelement und auf der anderen Seite mit dem offenen Ende des Außenaantels verbunden ist.
2. Auspreßfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Außenmantels fest verschlossen ist.
3. Auspreßfilter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im zusammengebauten Filter dem Produkt zugewandte Innenseite der flexiblen Membran nach dem Ausfahren des Filterelements die frei zugängliche Außenseite bildet.

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