DE2826781B2 - Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Dichtlage von Filterpaketen in Filterpressen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Dichtlage von in Filterpressen eingesetzten Filterpaketen während der Filtration, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Bei der Flüssigkeitsfiltration mittels Filterpressen ist es üblich, das aus Platten oder Rahmen und dem jeweils dazwischen eingesetzten Filtermittel sowie aus dem beweglichen Pressendeckel bestehende Filterpaket mittels vorbestimmter Preßkraft eines auf das Filterpaket einwirkenden Schließmittels in Schließlage zu bringen und zur Aufrechterhaltung der Schließlage b<:\ anschließender Filtration die vorbestimmte Preßkraft weiterhin auf das Filterpaket einwirken zu lassen. Mit der bei fortschreitender Filtration zunehmenden Verlegung der Poren des Filtermittels mit Trübstoffen liegt es in der Natur der Sache, daß der im geschlossenen Filterpaket wirksame Flüssigkeitsdruck ansteigt und die Drucksteigerung das Filterpaket entgegen der vorbestimmten Preßkraft entgegengesetzt zur Sehließrichtung ausdehnt Die Folge hiervon ist, daß beim Filterpaket bei Ausdehnungen über ein zulässiges Ausmaß hinaus, Undichtigkeiten auftreten, die zu unerwünschten Flüssigkeitsverlusten führen. Bei Filterpressen mit auf das Filterpaket einwirkender Schließhydraulik ist dieser Mangel im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß die Hydraulikflüssigkeit bei im Filterpaket ansteigendem Flüssigkeitsdruck ein Zurückweichen des Schließkolbens entgegen der Schließrichtung zuläßt und gegebenenfalls einsetzende Leckverluste der Hydraulik dies noch begünstigen. Durch die DE-PS 15 36 825 ist es bereits bekannt, mittels eines einstellbaren Druckschalters in Verbindung mit einer Steuervorrichtung, die auf das geschlossene Filterpaket einer Filterpresse während des Filtrationsablaufs einwirkende Preßkraft in Abhängigkeit von dem im Filterpaketinneren herrschenden Flüssigkeitsdruck zu kontrollieren und in einem vorbestimmten Bereich aufrechtzuerhalten, der sicherstellt, daß das Filterpaket dicht bleibt Für diese Kontrolle sieht das bekannte Steuerungsprinzip eine auf den Flüssigkeitsdruck im Filterpaket ansprechende und in der am festen Kopfstück der Presse anliegenden Endplatte des Filterpakets eingesetzten Membran sowie durch das feste Kopfstück geführte Mittel zur Übertragung des Flüssigkeitsdrucks auf die Steuervorrichtung vor.

Abgesehen davon, daß das Membranmaterial keinesfalls gegenüber allen zu filtrierenden Flüssigkeiten beständig ist, stellen vor allem die in Endplatte und Kopfstück erforderlichen Bohrungen zum Einsetzen der Membran sowie zur Führung der Druckübertragungsmittel Eingriffe in das Filterpaket und in das Pressengestell dar und führen zur Schwächung von Endplatte und Kopfstück. Auch aus mikrobiologischer Sicht ist die Membrananordnung in der Endplatte, insbesondere bei der Getränkefiltration problematifdi, weil im Spalt zwischen Bohrung und Membran Flüssigkeitsreste zurückbleiben und zur Vermeidung eetränkeschädlicher Mikroorganismen führen können. Zu dem erheblichen baulichen Aufwand durch Membran und Druckübertragungsmittel kommt außerdem hinzu, daß bei der bekannten Steuervorrichtung mehrere dem Verschleiß unterliegende Dichtungen Verwendung finden und die Länge der von der Steuervorrichtung zum Schließzylinder führenden Hydraulikleitung der jeweiligen Größe des Pressengestells angepaßt werden muß.

Zum Erhöhen bzw. Absenken der Preßkraft der Schließhydraulik bei im Filterpaket ansteigendem bzw. abfallendem Flüssigkeitsdruck ist es bei Plattenpreßfiltern gemäß der DE-OS 24 15 598 ferner bekannt, zusätzlich zu der am beweglichen Pressendeckel angreifenden Schließhydraulik an diesem Pressendeckel einen mit einer Längsführung versehenen Hydraulikzylinder fest anzuschließen, der am gegenüberliegenden Ende an einem Fühlarm einen mit einem am Pressengestell befestigten Geber zusammenwirkenden Führungsstößel trägt, der bei anwachsendem bzw. abfallendem Innendruck im Filterpaket und jeweils dadurch gegebenen unterschiedlichem Schaltabstand zum Geber, diesen zur Steuerung der Schließhydraulik in Schließ- bzw. Öffnungsrichtung veranlaßt.

(>'> Obwohl auch diese bekannte Steuervorrichtung hohen Bauaufwand erfordert, liegt ihr Nachteil vor allem darin, daß die feste Verbindung des zusätzlichen Hydraulikzylinders mit dem beweglichen Presscndcckcl

nur den Betrieb des Plattenpreßfilters mit dem längsten in den Preßfilter einsetzbaren Filterpaket zuläßt Eine Verkürzung des Filterpakets, wie es bei den vorausgesetzten Filterpressen, beispielsweise bei Verwendung von Filterschichten und geforderter kleinerer Filtrationsleistung oftmals vorkommt, erfordert jeweils den Austausch der bekannten Vorrichtung gegen eine jeweils auf das verkürzte Filterpaket angepaßte Vorrichtung, andernfalls bei dem vergrößerten Weitenabstand zwischen dem losen Filterdeckel und dem Geber letzterer vom Führungsstößel bereits beeinflußt wird, nach bevor ein verkürztes Filterpaket von der Schließhydraulik in die Schließlage gebracht und geschlossen worden isL in Ermangelung einer Ausgleichseinrichutng ist dieser Austausch der Steuervorrichtung bereits erforderlich bei Entnahme auch nur einer Filterplatte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Aufrechterhaltung der Dichtlage von in vorausgesetzten Filterpressen mittels vorbestimmter Preßkraft in Sch!ieß!&ge gebrachter Filterpakete eine Vorrichtung zu schaffen, die für Herstellung und Wartung einfach und durch Vermeidung jeglichen Eingriffs oder Anschlusses an den Pressendeckeln unabhängig von der jeweiligen Länge eines Filterpakets verwendbar und funktionsfähig ist

ErfindungsgeTiäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kontaktgeber mit einem in Schließrichtung nachgeordneten ortsfesten Anschlag mittels einer selbsttätigen Kupplung auf der Kolbenstange angebracht ist, daß dem Kontaktgeber in Schließrichtung der ortsfeste Schalter vorgeordnet ist, wobei der Kontaktgeber in Schließlage des Filterpakets unwirksam außerhalb des Schalterbereichs in Anschlaglage, bei das )5 Ausmaß der festgesetzten Längenausdehnung des Filterpakets überschreitender Längenänderung wirksam im Schalterbereich außerhalb der Anschlaglage steht.

Hierdurch genügt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein einmaliges Einstellen des Kontaktgebers unberücksichtigt der jeweiligen Länge des Filterpakets, weil auch beim Schließen eines kurzen Filterpakets der Kontaktgeber mit seiner Rutschkupplung nach Anlage am Begrenzungsanschlag die weitergehende Bewegung der Kolbenstange in Schließrichtung unbehindert zuläßt und in der Schließlage des Filterpakets in jedem Falle in Schaltbereitschaft zum ortsfesten Schalter steht. Für eine von der Erfindung bevorzugten Vorrichtungsausführung besteht der Kont.'ktgeber zweckmäßigerweise w aus einem Ring, der unter Zwischenschaltung der selbsttätigen Kupplung die Kolbenstange umschließ*. Als Schalter hierfür empfiehlt die Erfindung einen Näherungsschalter, der senkrecht zum Ringumfang des Kontaktgebers und zur Achse der Kolbenstange « gerichtet im Zylinder der Schließhydraulik einstellbar befestigt ist sowie einen ebenfalls im Hydraulikzylinder befestigten Anschlag, der in Bewegungsrichtung des ringförmigen Kontaktgebers einstellbar ist.

Die Erfindung ist am Beispiel einer in der Zeichnung teilweise dargestellten Filterpresse nachstehend erläutert. Eis zeigt

Fig. I in Ansicht den rückwärtigen Teil der Filterpresse mit geschlossenem Filterpaket und darauf einwirkender Schließhydraulik mit erfindungsgemäßcr ■ Vorrichtung,

F^; i g. 2 die Vorrichtung vergrößert in Schnittansicht.

Die in F i g. I dargestellte Filterpresse, von der lediglich das dem festen Kopfstück der Presse gegenüberliegende Ende gezeigt ist, besteht im wesentlichen aus einer festen, auf einen Planum abgestellten Traverse 11. In diese sind die Holme 12 und 13 eingesetzt, die die Traverse 11 und das nicht dargestellte, ebenfalls auf dem Planum abgestellte feste Kopfstück der Presse miteinander verbinden. Die Holme 12 und 13 erstrecken sich in Ebenen unterschiedlicher Höhe jeweils horizontal zu beiden Seiten der Presse. Im Raum zwischen den Holmen sind die Filterelemente 14 und ein beweglicher Pressendeckel i5 über Stützorgane auf den Holmen i2 und 13 abgestützt. Zwischen den Filterelementen 14 sind jeweils Filtermittel 16 in Form von Schichten. Tüchern od. dgl. eingesetzt. Die Filterelemente 14 zusammen mit den Filtermitteln 16 und dem beweglichen Deckel 15 bilden das Filterpaket. Dieses steht unter der Einwirkung einer in der Traverse 11 gelagerten Schließhydraulik mit Schließzylinder 17 und Kolbenstange 18. Letztere greift am Deckel des Filterpakets an und ist r=ittels am Deckel 15 befestigter Mitnehmer 19 mit atm Deckel 15 verbunden.

Wie näher aus F i g. 2 ersichtlich, weist die Kolbenstange 18 einen Kontaktgeber 20 in Form eines die Stange 18 umschließenden Ringes auf, dessen Kontaktflache von einem abgesetzten, erhöhten Teil des Ringumfangs gebildet wird. Der Kontaktgeber 20 ist mit einer selbsttätigen Rutschkupplung 21, die Längsbewegungen des Kontaktgebers 20 gegenüber der Kolbenstange 18 zuläßt, auf letzterer angeordnet und in einer zylindrischen Kammer 22 des Schließzylinders 17 mit Spiel gegenüber der umgebenden Kammerwandung untergebracht. Die zweckmäßigerweise in Form einer Axialbohrung an dem dem Filterpaket benachbarten Schließzylinderende angeordnete Kammer 22 ist nach außen durch eine Abdeckung 23 verschlossen, die einen oder mehrere in die Bewegungsbahn des Kontaktgebers 20 gerichtete einstellbare Anschläge 24 aufweist Bei den Anschlägen 24 kann es sich um übliche Kopfschrauben handeln, die in horizontalen Gewindebohrungen der Abdeckung 23 in Bewegungsrichtung des Kontaktgebers 20 verstellbar und durch Gewindemuttern in der Einstellage sicherbar sind.

Dem Kontaktgeber 20 ist ein Schalter 25 nach Art eines Näherungsschalters zugeordnet, der jenkrecht zur Achse der Kolbenstange 18 in die Außenwand der Kammer 22 eingesetzt ist und mit geringem Zwischenabstand zur Kontaktfläche des Kontaktgebers 20 in die Kammer 22 ragt. Durch geeignete Abdichtelemente für die Abdeckung 23, die Anschlagschrauben 24 und den Näherungsschalter 23 ist die Kammer 22 gegenüber der Atmosphäre abgedichtet.

Der Näherungsschalter 25 ist mittels einer Stromleitung a all einen an der Traverse 11 angeordneten, mit dem betrieblichen Versorgungsnetz ve^rbunder-en Schaltschrank 26 angeschlossen. Am Schaltschrank 26 über die elektrischen Leitungen b und c angeschlossen ist ferner die in die Traverse 11 eingebaute Steuerhydraulik für den ScWießzylinder 17. Hiervon führt die Leitung b zur Schließpumpe 27 und die weitere Leitung cm einem einstellbaren Druckschalter 28. der an eine von der Schließpumpe 27 zur Schlioßseite des Schließzylinders 17 führende Druckmittelleitung d angeschlossen ist. Eine weitere, mittels eines am Schaltschrank 2b angeordneten Schalters 29 an- und abschaltbarc Druckmittcllcitung c zum Offnen des F'ilterpakets führt von der ,Steuerhydraulik zur Öffniingsseite des Schließ/v linders 17 und dient /um

Zurückführender Kolbenstange 18.

Aus vorstehender Ausbildung ergibt sich folgende Wirkungsweise: Nach Vorbereitung des Filterpakets für eine anschließende Filtration durch Einsetzen der in Frage kommenden Filtermittel 16 jeweils /wischen den Filterelementen 14, wobei das Filterpaket offen ist und das den Kolbon tragende Ende der Kolbenstange 18 dem rückwärtigen Bereich des Schließzylinders 17 und der bewegliche Pressendeckel 15 dem vorderen Schließzylindererde angenähert sind, wird das Filterpaket geschlossen. Die hierzu mittels des Druckschalters 28 auf varbe.slirmnte Preßkraft eingeschaltete Pumpe 27 der Schließhydraulik fördert das Druckmittel über die Leitung J zur Schließseite des Schließzylinders 17, wodurch sich die Kolbenstange 18 aus der Ausgangslage in Schließrichtiing bewegt. Hierbei schiebt sie den mitbewegten Pressendeckel 15 und bei dessen Anlage am benachbarten Filterelement auch die Filterelemente 14 mitsamt den Filterhilfsmilteln 16 vor sich her und wirkt bei Anlage des Fiiterpakets am nicht dargestellten festen Pressenkopfstück mit der vorbestimmten Preßkraft auf das Filterpaket ein, das dadurch geschlossen wird und die zur Filtration erforderliche Dichtlagc einnimmt. Ist die Schließlage erreicht, schaltet der Druckschalter 28 die Pumpe 27 ab und den Näherungsschalter 25 wirksam.

Im Zuge der vorerwähnten Schließbewegung der Kolbenstange 18 führt auch der mit der Kolbenstange 18 über die Kupplung 21 verbundene Kontaktgeber 20 innerhalb der Kammer 22 eine Längsbewegung in Schließrichtung aus. Hierbei wandert er von der rückwärtigen Kammerbegrenzung, an der er bei geöffnetem Filterpaket anliegt, über den zu diesem Zeitpunkt noch unwirksamen Schalter 25 hinweg und gelangt bei Schließlage des Filterpakets am Anschlag 24 zur Anlage. Nimmt der Kontaktgeber 20 bereits die Anschlaglage ein. bevor die Schließlage erreicht ist, dann läßt die Kupplung 21 die weitergehende Schließbewegung der Kolbenstange 18 zu. wobei der Kontaktgeber die Anschlaglage beibehält. In der Schließlage des Filterpakets und Anschlaglage des Kontaktgebers 20 steht, wie F i g. 2 zeigt, der Kontaktgeber 20 außerhalb des Bereichs des inzwischen wirksamen Schalters 25. der jedoch unbeeinflußt bleibt. Der mittels des Anschlags 24 einstellbare Abstand zwischen Kontaktgeber 20 und Schalter 25 ist der festgesetzten Längenausdehnung im geschlossenen Filterpaket angepaßt, bei deren Überschreitung, noch bevor die Dichtlage des Filterpakets aufgehoben ist. der Kontaktgeber 20 den Schalter 25 wirksam beeinflußt.

Erhöht sich im Verlauf der Filtration der Innendruck im geschlossenen Filterpaket und dehnt es sich dadurch entgegen der Schließrichtung aus. dann bewegt die in Schließrichtung zurückweichende Kolbenstange 18 mittels der wirksamen Kupplung 21 den Kontaktgeber 20 vom Anschlag 24 weg in Richtung zum Näherungsschalter 25. Erreicht schließlich bei höher werdendem Innendruck die Längenausdehnung des Filierpakeis das festgesetzte Ausmaß, wobei der mit der Kolbenstange 18 weiter zurückweichende Kontaktgeber 20 mit der Kontaktfläche in den Bereich des Schalters 25 gelangt, setzt der vom Schalter 25 ausgelöste Impuls die Pumpe 27 in Gang. Die dadurch über die Leitung d zur Schließseite des Schließzylinders 17 geförderte Druckflüssigkeit steht so lange unter dem Einfluß der laufenden Pumpe 27, bis eine die vorbestimmte Preßkraft erheblich übersteifende Preßkraft aufgebaut ist. unter deren Einwirkung die Kolbenstange 18 in die Si hln'ßrichnmg bewegt und das Filierpakct bei beibehaltener Dichtung unter Überwindung der eingenommenen Ausdehnung in die Schließlage zurückgestellt wird. Bei dieser Bewegung der Kolbenstange 18 unter der Einwirkung der die vorbcstimmlc Preßkraft übersteigenden Preükrafi gelangt der miibcwcgic Kontiiktgeber 20 erneut am Anschlag 24 zur Anlage, wobei der vom Schalter 25 beim vorhergehenden Austritt des Kontaktgebers 20 aus dem Schalterbcreich ausgelöste Impuls die Pumpe 27 stillsetzt. Dieser Vorgang zum Zurückbringen des F'ilterpakets in die SchlicHlngc mittels der auf die Kolbenstange 18 einwirkenden übersteigenden Preßkraft setzt im Verlauf der Filtration stets erneut ein, sobal die Ausdehnung des FiJ.vvpakets noch unter Beibehaltung der Dichtlagc das mittels des Anschlags 24 festgesetzte Ausmaß erreicht hat.

Normalerweise ist die festgesetzte Längenausdehnung für das Filterpaket dem Weg angepaßt, der zur Auslösung des Impulses zum Einschalten der Pumpe 27 durch den Näherungsschalter 25 erforderlich ist. Treten jedoch im Hydrauliksystem bei aufeinanderfolgenden Rückstellungen des Filterpakets innerhalb eines kurzen Zeitraums Schwingungen ein. so kann die Anzahl dieser Rückstellungen dadurch verringert werden, daß der Abstand zwischen dem Anschlag 24 und dem Kontaktgcber 20 entsprechend groß eingestellt und die Pumpe 27 mittels des Schalters 25 über ein nicht näher dargestelltes, zweckmäßigerweise einstellbares Zeitglied abgeschaltet wird.

Geöffnet wird das Filterpaket nach Filtrationsende durch Betätigung des Schalters 29 am Schaltkasten 26. Er schaltet den Näherungsschalter 25 unwirksam und beeinflußt über nicht näher dargestellte übliche Schaltmittel die Steuerhydraulik in der Weise, daß das von der Pumpe 27 geförderte Druckmittel über die Leitung c zur Öffnungsseite des Schließzylinders 17 gelangt und Kolbenstange 18 und Pressendeckci 15 in die Ausgangsstellung zurückbewegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Dichtlage von in Filterpressen eingesetzten Filterpaketen während der Ritration, die mittels einer in Richtung der Längsachse des Filterpakets verlaufenden und an einem das Filterpaket begrenzenden beweglichen Pressendeckel angreifenden Kolbenstange einer der Filterpresse zugeordneten Schließhydraulik mit vorbestimmter Preßkraft in Schließlage gebracht werden, mit einem zur Betätigung des Schließdruckreglers auf die Schließeinrichtung wirkenden, wegfühlenden Geber, dessen Position etwa in der Lage der ersten Filterplatte bei geschlossenem Filter entspricht und der einen ortsfesten Schalter zum Betätigen der Schließhydraulik mit die vorbestimmte Preßkraft übersteigender Preßkraft aufweist, der jeweils zur Erreichung der Normallage geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der KontaktgeWr (20) mit einem in Schließrichtung nachgeordneten ortsfesten Anschlag (24) mittels einer selbsttätigen Kupplung (21) auf der Kolbenstange (18) angebracht ist, daß dem Kontaktgeber (20) in Schließrichtung der ortsfeste Schalter (25) vorgeordnet ist, wobei der Kontaktgeber (20) in Schließlage des Filterpakets unwirksam außerhalb des Schalterbereichs in Anschlaglage, bei das Ausmaß der festgesetzten Längenausdehnung des Filterpakets überschreitender Längenänderung wirksam im Schalterbereich außerhalb der Anschlaglage steht

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktgeber (20) aus einem Ring besteht, der unter Zwischenschis' jng der selbsttätigen Kupplung (21) die Kolbenstange (18) umschließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (25) senkrecht zum Ringumfang des Kontaktgebers (20) und zur Achse der Kolbenstange (18) gerichtet im Zylinder (17) der Schließhydraulik einstellbar befestigt ist und aus einem Näherungsschalter besteht

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (24) im Zylinder (17) der Schließhydraulik befestigt und in Bewegungsrichtung des ringförmigen Kontaktgebers (20) einstellbarist.