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Plattenfilter
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Die Erfindung betrifft einen Plattenfilter mit insbesondere horizontal
angeordneten zusammenpreßbaren Filterplatten, zwischen denen ein endloses Filterband
zickzackförmig hindurchgeführt ist, das über Umlenkrollen, die mit Halteeinrichtungen
im Abstand an der jeweiligen Filterplatte befestigt sind, umgelenkt sind und wobei
eine Antriebseinrichtung für Umlenkrollen zum seitlichen Verschieben
des
Filterbandes bei geöffnetem Plattenfilter vorgesehen ist.
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Plattenfilter bestehen aus einem Stapel waagrecht übereinanderliegender
Filterelemente. Zwischen jeweils zwei Filterelementen besteht ein Trubraum, in den
die zu trennende Suspension eingefüllt wird und ein Entwässerungssystem, meist in
Form offener Kanäle, über die der Klarlauf abgeführt wird.
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Die eigentliche Entwässerungsoberfläche wird durch ein endloses oder
in Segmente unterteiltes Filterband aus z.B.
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textilem Werkstoff gebildet, das im Zickzack zwischen den Filterelementen
hindurchgeführt ist.
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Auf diesem Filterband bleibt der Trockensubstanzanteil der Suspension
als Filterkuchen liegen. Wenn die Trubräume mit Trockensubstanz ausgefüllt sind,
wird der Filtrationsvorgang unterbrochen und die Presse geöffnet, indem die Filterelemente
durch entsprechende Vorrichtungen auseinanderbewegt werden. Anschließend wird das
Filterband in Bewegung versetzt und so die Filterkuchen aus den Filterelementen
herausgefahren und über die Umlenkrollen abgeworfen.
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Aufgrund der Reibung zwischen dem Filterband und den Filterelementen
und insbesondere bei großer Anzahl von Filterelementen sind die zur Bewegung des
Filterbandes erforderlichen Kräfte sehr groß. Dadurch ergeben sich insbesondere
bei einem endlosen Filterband recht hohe Beanspruchungen in dessen textilem Werkstoff,
wodurch es zu Längungen und Verzügen kommen kann, die die Funktion des Plattenfilters
behindern. Darüberhinaus ergeben sich durch die Zugkräfte im Filterband hohe Kräfte
im Bereich der Umlenkrollen, wodurch die einzelnen Filterelemente gegenseitig verschoben
werden.
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Die auftretenden Verschiebekräfte müssen durch aufwendige Führungen
der Filterelemente aufgenommen werden. Sind hohe Bewegungskräfte am Filterband erforderlich,
so besteht außerdem die Gefahr, daß eine zentrale Filterband-Antriebseinheit nicht
in der Lage ist, die erforderliche Bandantriebsleistung durch Umschlingungsreibung
auf den Antriebstrommeln aufzubringen, wodurch dann das Filterband zum Durchrutschen
kommen kann und stehen bleibt.
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In der DE-OS 28 20 788 ist vorgeschlagen worden, daß über die Bandlänge
verteilt und vorzugsweise als Umlenkrollen an den Enden der Filterelemente ausgebildet
an
mehreren Stellen gleichzeitig die Bandantriebsleistung eingebracht wird. Es sind
hierzu mehrere Umlenkrollen mit je einem Hydromotor versehen.
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Der Nachteil dieser Ausführung besteht in dem hierzu zu treibenden
großen konstruktiven und damit Kostenaufwand. Außerdem ist die Verwendung eines
ölhydraulischen Systems an sich schon nachteilig, wenn im Anwendungsbereich derartiger
Plattenfilter Ölleckagen auftreten.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plattenfilter
so zu verbessern, daß unter Vermeidung von großen Kräften der Filterbandtransport
leicht und sicher durchführbar ist, wobei die Verbesserung von einfacher Konstruktion
und billig sein soll.
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Diese Aufgabe wird#rfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebseinrichtung
für die Umlenkrollen endlose Antriebsketten sind, die von einem Zentralmotor synchron
angetrieben sind, wobei die Antriebsketten in Kettenräder eingreifen, die an den
Wellenenden der Umlenkrollen angeordnet sind.
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Ein sehr entscheidender Vorteil der erfindungsgemäßen Verbesserung
der Antriebseinrichtung für die Umlenkrollen liegt darin, daß endlose Antriebsketten
von einem Zentralmotor synchron angetrieben sind. Die Antriebsketten greifen direkt
in die Kettenräder der Umlenkrollen ein,wodurch diese' direkt angetrieben werden.
Auf diese Weise wird ein Aufaddieren der Zugkräfte die auf das endlose Filterband
einwirken, verhindert und Längungen und Vorzüge innerhalb des Filterbandes werden
vermieden. Gleichzeitig werden dadurch hohe, auf die Umlenkrollen wirkende Kräfte
vermieden, die als Verschiebekräfte bisher auf die Filterelemente gewirkt haben.
Dieser Vorteil macht auch eine aufwendige Führung, zur Vermeidung des seitlichen
Verschiebens der Filterelemente überflüssig.
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Mit dem Wegfall dieser Arretiervorrichtung werden Herstellungskosten
eingespart. Eine weitere Kostenersparnis besteht darin, daß durch Verwendung eines
einzigen Zentralmotors die bisher notwendigen vielen einzelnen Hydromotoren entfallen
können.
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In Ausgestaltung der Erfindung sind die Antriebsketten von einer solchen
Länge, daß sie bei geöffnetem Plattenfilter
im wesentlichen gespannt
sind. Zusätzlich können untereinander unabhängige elastische Kettenspanner an jeder
Antriebskette angeordnet sein Dies hat den Vorteil,daß jede Antriebskette dann gespannt
ist, wenn die Filterpresse aufgefahren ist und die einzelnen Filterelemente ihren
maximalen Abstand voneinander haben. Nur in diesem "aktiven Zustand" wird das Filterband
bewegt. Zur zusätzlichen exakten Spannung können untere irander unabhänige elastische
Kettenspanner an jeder Antriebskette angeordnet sein, um die unvermeidlichen geringen
Längentoleranzen innerhalb der Antriebsketten auszugleichen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können die Antriebsketten
je einstückig senkrecht umlaufende Ketten oder so ausgebildet sein, daß die Antriebsketten
aus kurzen Einzelketten bestehen, wobei diese kurzen Ketten mindestens je zwei Umlenkrollen
erfassen und wobei auf jeder Umlenkrolle an deren Wellenenden je zwei Kettenräder
angeordnet sind. Dabei können die Kettenräder mit einer umlaufenden Verzahnung versehen
sein, in die die Antriebsketten tangential eingreifen.
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Auf diese Weise wird vorteilhaft erreicht, daß die Bewegung der Antriebsketten
auf die Umlenkrollen und damit auf das Filterband'sicher übertragen wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können Kettenführungen
im Bereich des Eingriffs der Antriebsketten bei der Verzahnung der Kettenräder angeordnet
sein.
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Durch diese einfache Maßnahme wird gewährleistet, daß jede Antriebskette
in Formschluß mit der Kettenradverzahnung bleibt, so daß die Kette im Bereich des
Eingriffs durch Kettenführungen am radialen Ausweichen gehindert wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Antriebsketten
bei zusammengepreßten Filterplatten frei durchhängen und an den Kettenführungen
abgestützt werden.
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Auf diese Weise wird sicher gestellt, daß bei geschlossenem Plattenfilter
jede Antriebskette sicher im 8erreich ihres Eingriffs an den Kettenrädern gehaltert
geführt wird.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die Antriebsketten
wenigstens in einem Teil der übereinander angeordneten Umlenkrollen angreifend geführt
sein.
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Auf diese Weise ist es möglich, nicht jede Umlenkrolle anzutreiben.
Es kann im Bedarfsfalle auch nur jede zweite Umlaufrollemit der jeweiligen Antriebskette
antreibbar verbunden sein. In einem solchen Fall können bei den nicht angetriebenen
Umlenkrollen die Zahnräder durch billigere normale Laufräder ersetzt werden.
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Diese Variante räumt auch die Möglichkeit ein, daß nur auf einer Seite
des Plattenfilters die Umlenkrollen angetrieben sind, während auf der gegenüberliegenden
Seite die Umlenkrollen als reine Laufrollen ausgebildet sind.
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Auch auf diese Weise können die Herstellungskosten eines solchen Plattenfilters
reduziert werden.
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In einfacher Weise kann der Zentralmotor elektromotorisch, pneumatisch
oder hydraulisch angetrieben werden. Ebenso können die Antriebsketten sowohl Rollenketten
als auch Rundgliedketten sein.
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Aufgrund dieser Variationsmöglichkeit hat der Käufer eines solchen
Plattenfilters die Möglichkeit, die für
ihn geeignetste Bestückung
optimal auszuwählen.
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Mit der vorgeschlagenen Erfindung wird ein Plattenfilter so verbessert,
daß unter Vermeidung von großen Kräften der Filterbandtransport leicht und sicher
durchgeführt werden kann. Außerdem ist die vorgeschlagene Verbesserung einfach in
der Konstruktion, so daß die Gesamtherstellungskosten der Maschine bedeutend erniedrigt
werden können.
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Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
prinzipmäßig näher beschrieben.
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Es zeigt: Fig. 1: einen Plattenfilter in Seitenansicht in schematischer
Darstellung im geschlossenen Zustand, mit einer einstückig senkrecht umlaufenden
endlosen Antriebskette; Fig. 2: einen Ausschnitt eines Plattenfilters im geöffneten
Zustand mit einer einstückig senkrecht umlaufenden endlosen Antriebskette in Seitenansicht;
Fig.
3: zeigt die gleiche Darstellung wie Fig. 2, jedoch mit kurzen Antriebsketten; Fig.
4: zeigt in Seitenansicht in einem Ausschnitt nach Fig. 2 die Kettenführung im Bereich
des tangentialen Eingriffs der Antriebskette in der Verzahnung des Kettenrades.
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In einem Gestell 1 sind mehrere übereinanderliegende Filterplatten
2 angeordnet. Ein endloses Filterband 3 ist zickzackförmig zwischen den Filterplatten
2 durchgeführt und über Umlenkrollen 4 umgelenkt. Die Umlenkrollen 4 sind mit Halteeinrichtungen
5 im Abstand an der jeweiligen Filterplatte befestigt. Zum seitlichen Verschieben
des Filterbandes bei geöffnetem Plattenfilter ist eine Antriebseinrichtung für die
Umlenkrollen 4 vorgesehen. Endlose Antriebsketten 6 sind von einem Zentralmotor
7 synchron angetrieben. Sie greifen in Kettenräder 8 ein, die an den Wellenenden
der Umlenkrollen 4 angeordnet sind.
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In den Fig. 1 und 2 sind die Antriebsketten 6 je einstückig senkrecht
umlaufende Ketten. In Fig. 3 sind die Antriebsketten
von kurzen
Ketten 16 gebildet. In diesem Falle erfassen diese kurzen Ketten 16 jeweils nur
zwei übereinanderlieqende Umlenkrollen 14, wobeiaufjeder Umlenkrolle 14 an deren
Wellenenden je zwei Kettenräder 18 zur fortlaufenden Antriebsübertragung angeordnet
sind.
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An den Kettenrädern 8 bzw. 18 sind Verzahnungen angeordnet, in die
die Antriebsketten 6 bzw. 16 tangential eingreifen. Um die Antriebsketten 6 bzw.
16 in Formschluß mit der Verzahnung der Zahnkettenräder 8 bzw. 18 an einem radialen
Ausweichen zu hindern, sind jeweils im Bereich des Eingriffes von Antriebskette
zu Kettenrad Kettenführungen 9 vorgesehen. Elastische Kettenspanner 10 sind unabhängig
untereinander an jeder Antriebskette 16 angeordnet.
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Bei zusammengepreßten Filterplatten 2 hängen die Antriebsketten 6,
16 frei nach unten durch und sind an den jeweiligen Kettenführungen 9 abgestützt.
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Vor Inbetriebnahme des Plattenfilters 1 werden die Filterelemente
2 durch eine nicht dargestellte Preßeinrichtung druckdicht zusammengepreßt, so daß
jeweils zwischen zwei
Filterelementen 2 ein eine Filterfläche bildendes
Filterbandstück 3 fest eingeklemmt ist. Zwischen jeweils zwei Filterelementen 2
besteht ein nicht gezeigter Suspensionsraum, in den die zu trennende Suspension
über nicht dargestellte Leitungen eingefüllt wird. Auf dem Filterbandabschnitt 3
innerhalb zweier Filterelemente 2 bleibt der Trockensubstanzanteil der Suspension
eines Filterkuchens liegen, während das Filtrat über nicht dargestellte Leitungen
abgefüllt wird.
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Nach Auffüllen der Trubräume wird der Filtriervorgang unterbrochen
und der Plattenfilter 1 geöffnet, in dem die Filterelemente 2 durch entsprechende
Vorrichtungen auseinander bewegt werden. Die Antriebsketten 6 sind bei völlig geöffnetem
Plattenfilter gespannt. Zusätzliche Kettenspanner 10 gleichen die Toleranzen innerhalb
der Kettenlängen optimal aus. Über den im Bereich des Plattenfilters 1 angebrachten
Zentralmotor 7 werden die Antriebsketten 6 umlaufend in Bewegung gesetzt. Dabei
greifen sie in die Verzahnung der Kettenräder 8 ein und drehen mit diesen zusammen
die Umlenkrollen 4. Durch Reibschluß bewegen die Umlenkrollen 4 das Filterband 3
aus dem Filterraum heraus und zwar um die Länge eines Filterkuchens. Der Filterkuchen
wird über den Umlenkrollen abgeworfen. Nach Beendigung des Entleerungsvorganges
wird die Antriebseinrichtung angehalten und der Zentralmotor 7 abgestellt.Nach Zusammenpressen
der Filterelemente 2 ist der
Plattenfilter 1 für einen neuen Filtrationszyklus
wieder einsatzbereit. Selbstverständlich ist die Funktion bei Plattenfiltern mit
kurzen Antriebsketten 16 analog der vorstehenden Beschreibung.