DE2826781C3 - Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Dichtlage von Filterpaketen in Filterpressen - Google Patents
Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Dichtlage von Filterpaketen in FilterpressenInfo
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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 Füterpaket
mittels vorbestimmter Preßkraft eines auf das Füterpaket einwirkenden Schließmittels in Schließlage zu
bringen und zur Aufrechterhaltung der Schließlage bei anschließender Filtration die vorbestimmte Preßkraft
weiterhin auf das Füterpaket 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
Füterpaket wirksame Flüssigkeitsdruck ansteigt und die Drucksteigerung das Füterpaket entgegen der vorbestimmten
Preßkraft entgegengesetzt zur Schließrichtung ausdehnt Die Folge hiervon ist, daß beim
'< Füterpaket bei Ausdehnungen über ein zulässiges
Ausmaß hinaus, Undichtigkeiten auftreten, die zu unerwünschten Flüssigkeitsverlusten führen. Bei Filterpressen
mit auf das Füterpaket einwirkender Schließhydraulik ist dieser Mangel im wesentlichen darauf
ίο zurückzuführen, daß die Hydraulikflüssigkeit bei im
Füterpaket 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 Füterpaket
dicht bleibt. Für diese Kontrolle sieht das bekannte Steuerungsprinzip eine auf den Flüssigkeitsdruck im
Füterpaket 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.
Ji) 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 Ein-
J5 griffe in das Füterpaket 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 problematisch, weil im Spalt
zwischen Bohrung und Membran Flüssigkeitsreste zurückbleiben und zur Vermeidung getränkeschädlicher
Mikroorganismen führen können. Zu dem erheblichen baulichen Aufwand durch Membran und Druckübertragungsmittel
kommt außerdem hinzu, daß bei der bekannten Steuei vorrichtung 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 Füterpaket 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 Füterpaket und jeweils
dadurch gegebenen unterschiedlichem Schaltabstand zum Geber, diesen zur Steuerung der Schließhydraulik
in Schließ- bzw. Öffnungsrichtung veranlaßt.
t>5 Obwohl auch diese bekannte Steuervorrichtung
hohen Bauaufwand erfordert, liegt ihr Nachteil vor allem darin, daß die feste Verbindung des zusätzlichen
Hydraulikzylinders mit dem beweglichen Pressendeckel
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 Filtra- ϊ
tionsleistung 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 ι η
Geber letzterer vom Führungsstößel bereits beeinflußt wird, noch bevor ein verkürztes Filterpaket von der
Schließhydraulik in die Schließlage gebracht und geschlossen worden ist In Ermangelung einer Ausgleichseinrichutng
ist dieser Austausch der Steuervor- r. richtung bereits erforderlich bei Entnahme auch nur
einer Filterplatte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Aufrechterhaltung der Dichtlage von in vorausgesetzten
Filterpressen mittels vorbestimmti_r Preßkraft in .>o
Schließlage 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 :r>
funktionsfähig ist
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß
der Kontaktgeber mit einem in Schließrichtung nachgeordneten ortsfesten Anschlag mittels einer ;u
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 ii
Ausmaß der festgesetzten Längenausdehnung des Filterpakets überschreitender Längenänderung wirksam
im Schalterbereich außerhalb der Anschlaglage steht.
Hierdurch genügt bei der erfindungsgemäßen Vor- 4u richtung 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 Kontaktgeber zweckmäßigerweise aus einem Ring, der unter Zwischenschaltung der
selbsttätigen Kupplung die Kolbenstange umschließt. Als Schalter hierfür empfiehlt die Erfindung einen
Näherungsschalter, der senkrecht zum Riiigumfang des
Kontaktgebers und zur Achse der Kolbenstange r»
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 t>o
teilweise dargestellten Filterpresse nachstehend erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in Ansicht den rückwärtigen Teil der Filterpresse mit geschlossenem Filterpaket und darauf
einwirkender Schließhydraulik mit erfindungsgemäßer μ Vorrichtung,
F i g. 2 die Vorrichtung vergrößert in Schnittansicht.
Die in Fig. 1 dargestellte Filterpresse, von der lediglich das dem lesten Kopfstück der Presse
gegenüberliegende Ende gezeigt ist, besteht im wesentlichen aus einer festen, auf einen Pianum
abgestellten Traverse 11. In diese sind die Holme 12 und 13 eingesetzt, die die Traverse U und das nicht
dargestellte, ebenfalls auf dem Pianum 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 15
über Stützorgane auf den Holmen 12 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 mittels am Deckel 15 befestigter Mitnehmer 19 mit dem Deckel 15
verbunden.
Wie näher aus Fig. 2 ersichtlich, weist die Kolbenstange
18 einen Kontaktgeber 20 in Form eines die Stange 18 umschließenden Ringes auf, dessen Kontaktfläche
von einem abgesetzten, erhöhten Teil des Ringumfangs gebilde'. 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 Kuntaktgebers
20 verstellbar und durch Gewindemuttern in der Einstellage sicherbar sind.
Dem Kontaktgeber 20 ist ein Schalter 25 nach Art eines Näherungsschalters zugeordnet, der senkrecht 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 25 ist die Kammer 22 gegenüber der
Atmosphäre abgedichtet
Der Näherungsschalter 25 ist mittels einer Stromleitung a an einen an der Traverse 11 argeordneten, mit
dem betrieblichen Versorgungsnetz verbundenen 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 Schließzylinder 17. Hiervon führt die Leitung b zur Schließpumpe 27 und die weitere Leitung
c zu einem einstellbaren Druckschalter 28, der an eine von der Schließpumpe 27 zur Schließseite des
Schließzylinders 17 führende Druckmittelleitung d angeschlossen ist. Eine weitere, mittels eines am
Schaltschrank 26 angeordneten Schalters 29 an- und abschaltbare Druckmittelleitung e zum öffnen des
Filterpakets führt von der Steuerhydraulik zur Öffnungsseite des Schließzylinders 17 und dient zum
Zurückführen der Kolbenstange 18.
Aus vorstehender Ausbildung ergibt sich folgende Wirkungsweise: Nach Vorbereitung des Filterpakets für
eine anschließende Filtration durch Einsetzen der in Frage kommender. Filtermittel 16 jeweils zwischen den
Filterelementen 14, wobei das Filierpaket offen ist und das den Kolben tragende Ende der Kolbenstange 18
dem rückwärtigen Bereich des Schließzylinders 17 und der bewegliche Pressendeckel 15 dem vorderen
Schließzylinderende angenähert sind, wird das Filterpaket geschlossen. Die hierzu mittels des Druckschalters
28 auf vorbestimmte Preßkraft eingeschaltete Pumpe 27 der Schließhydraulik fördert das Druckmittel über die
Leitung d zur Schließseite des Schließzylinders 17, wodurch sich die Kolbenstange 18 aus der Ausgangslage
in Schließrichtung bewegt. Hierbei schiebt sie den mitbewegten Pressendeckel 15 und bei dessen Anlage
am benachbarten Filterelement auch die Filterelemente 14 mitsamt den Filterhilfsmitteln 16 vor sich her und
wirkt bei Anlage des Filterpakets am nicht dargestellten festen Pressenkopfstück mit der vorbestimmten Preßkraft
auf das Filterpaket ein, das dadurch geschlossen wird und die zur Filtration erforderliche Dichtlage
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 Fig. 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 Füterpaket »nrl 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 Filterpakets 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 Schließrichtung bewegt und das Filterpaket bei
beibehaltener Dichtung unter Überwindung der eingenommenen Ausdehnung in die Schließlage zurückgestellt
wird. Bei dieser Bewegung der Kolbenstange 18 unter der Einwirkung der die vorbestimmte Preßkraft
übersteigenden Preßkraft gelangt der mitbewegle Kontaktgeber 20 erneut am Anschlag 24 zur Anlage,
wobei der vom Schalter 25 beim vorhergehenden Austritt des Kontaktgebers 20 aus dem Schalterbereich
ausgelöste Impuls die Pumpe 27 stillsetzt. Dieser Vorgang zum Zurückbringen des Filterpakets in die
Schließlage mittels der auf die Kolbenstange 18 einwirkenden übersteigenden Preßkraft setzt im Verlauf
der Filtration stets erneut ein, sobal die Ausdehnung des Filterpakets noch unter Beibehaltung der Dichtlage
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 Kontaktgeber 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 e zur Öffnungsseite des Schließzylinders 17 gelangt und Kolbenstange 18 und Pressendeckel 15 in
die Ausgangsstellung zurückbewegt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Dichtlage von in Filterpressen eingesetzten Filterpaketen
während der Filtration, die mittels einer in Richtung der Längsachse des Fiiterpakets verlaufenden und
an einem das Füterpaket 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 Kontaktgeber (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 Zwischenschaltung der selbsttätigen Kupplung (21) die Kolbenstange (18) umschließt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (25) senkrecht zum
Ringumfang des KontaktgeL>ers (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) einstellbar
ist.
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