DE3622103A1 - Scheiben - membran - pressfilter - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der sog. Trenntech
nik, insbesondere der Feststoff-Flüssigkeitstrennung, wobei
als Trennmittel allgemeine Filtergewebe verwendet werden und
für die Trennung bzw. Filtration ein Druckgefälle von der Vor
derseite des Filtergewebes zur Rückseite des Filtergewebes
wirksam ist.
Allgemeine Trennvorrichtungen dieser Art sind:
- Trommelfilter
Scheibenfilter waagerecht und senkrecht
Bandfilter
Siebbandpressen
Filterpressen kontinuierlich und diskontinuierlich.
Auf diesen Einrichtungen werden sehr häufig nicht nur die
Trennung der Produkte in Fest-Flüssigkeitsbestandteile vorge
nommen, sondern auch Zusatzverfahren angewendet, z. B. sog.
Waschen bei chemischen Verfahren, bevorzugt in der chemischen
Industrie und im metallurgischen Bereich, wobei in der Regel
zwischen Lösungswäsche und Verdrängungswäsche unterschieden
wird, als auch in der Zuckerindustrie als Absüßvorgang und in
der Bauindustrie als Anschwänzen bekannt ist.
Je nach Anforderung an die Trennaufgabe werden die vorgenann
ten Einrichtungen eingesetzt, wobei man neben der Kostenbe
trachtung fast immer einen Kompromiß eingehen muß zwischen
dem gewünschten Trennergebnis und den auf den einzelnen Ein
richtungen erreichten Trennergebnissen. Hierbei sind in der
Regel neben den Investitionskosten auch die Betriebskosten zu
berücksichtigen.
Bezüglich der Trennaufgabe wird im allgemeinen ein möglichst
geringer Restfeuchteanteil im Feststoff und eine geringe
Feststoffbelastung in der Flüssigkeit gefordert.
Für den geringen Restfeuchteanteil im Feststoff oder umge
kehrt (den) den hohen Trockenstoffanteil im sog. Filterkuchen,
ist die Art und die Höhe des Druckgefälles vor und hinter den
Filtermedien entscheidend und für die Feststoffbelastung im
Filtrat die Dichtheit des Filtermediums d. h. des Filtergewe
bes, wobei naturgemäß ein dichteres Filtergewebe ein höheres
Druckgefälle erfordert.
Die Vorteile und Nachteile der einzelnen Vorrichtungen sind:
Bei Trommel- und senkrechten Scheibenfiltern als auch bei
Bandfiltern wird das Druckgefälle durch Vakuum erzeugt. Das
erreichbare Druckgefälle ist jedoch physikalisch begrenzt,
und zur Erzeugung eines hohen Unterdruckes sind erhebliche
technische Einrichtungen erforderlich, wobei sich bei Groß
anlagen nur relativ geringe Unterdrücke mit wirtschaftlich
vertretbarem Aufwand erzeugen lassen.
Die Filtration mittels Vakuum hat im allgemeinen und im be
sonderen je nach Struktur der Feststoffpartikel z. B. Kugel
form, eine gute Wirkung, indem sie auch die zwischen den
Feststoffpartikeln gelagerte Flüssigkeit entfernt.
Mit zunehmender Feststoffschicht auf dem Filtertuch steigt der
Filtationswiderstand bzw. sinkt das Druckgefälle und so sind
im allgemeinen auf diesen Filtern keine hohen Feststoffantei
le im Filterkuchen zu erreichen.
Man hat nun versucht, an diese Filtern Zusatzeinrichtungen
anzuordnen, um ein höheres Druckgefälle zu erzeugen. Man hat
z. B. bei Trommelfiltern auf einen bestimmten Winkelbereich
der Trommel ein sogenanntes Druckband aufgelegt oder bei Band
filtern, nach Verlassen des eigentlichen Filters, das Filter
band zusammen mit einem Preßband um eine Trommel laufen las
sen, um hier eine Nachentwässerung zu erreichen. Die hier
erreichbaren Preßkräfte zur Erhöhung des Druckgefälles sind
jedoch begrenzt durch die Zugbelastung in den Preßbändern
und die Durchbiegung sowie die Lagerungskräfte an den Preß-
bzw. Umlenkwalzen.
Das Wasch- bzw. Absüßverfahren bei diesen Filtern ist im all
gemeinen auch nicht befriedigend. Zum einen ist das begrenz
te Druckgefälle für die Drucksetzung größerer Wassermengen
weniger geeignet, zum anderen bilden sich in den Filterkuchen
Risse, die das Waschwasser ohne Waschwirkung passieren lassen.
Bei Scheibenfiltern senkrecht hat man versucht, das Druck
gefälle dadurch zu erhöhen, daß man das gesamte Filter in
einen geschlossenen Druckbehälter setzt und den Druckbehälter
mit einem Druckmittel, in der Regel Druckluft, beaufschlagt.
Die Anwendung dieses Verfahrens ist jedoch nur bei bestimmten
Produkten möglich, die auch in der Regel schwer filtrierbar
sind, wobei der Filterkuchen auf dem Filtergewebe möglichst
dicht sein sollte, damit der Druck auch wirksam wird.
Bei offenen bzw. porösen Filterkuchen würde ein Druckaufbau
nur mit großen Luftmengen möglich sein, was durch den hohen
Energiebedarf für die Drucklufterzeugung nicht vertretbar
ist.
Die Trommel-, Scheiben- und Bandfilter haben jedoch den Vor
teil des relativ geringen Wartungsaufwandes und des kontinu
ierlichen Prozesses.
Siebbandpressen bewirken die Fest-Flüssigkeitstrennung in der
ersten Phase durch einen Seih-Prozeß, wobei das Druckgefälle
durch die geodätische Höhe der Suspension im Seihkasten er
zeugt wird, oder der Seihprozeß durch eine Relativbewegung
zwischen dem Siebband und eingebauten Schikanen begünstigt
wird.
In der zweiten Phase wird auf den abgeseiten Feststoff ein
zweites Siebband gelegt und der Feststoff zwischen diesen
beiden Bändern wechselweise um Walzen herumgeführt. Zum einen
stehen dabei die Siebbänder durch die mehrfache Umschlingung
oder Teilumschlingung der Walzen von der Antriebsseite her un
ter Zugspannung, sodaß hier Druckkräfte auf das Preßgut aus
geübt werden, zum anderen wird durch die Relativbewegung
zwischen den beiden Siebbändern, die dadurch entsteht, daß
das jeweils äußere Band bei der Walzenumschlingung sich
schneller bewegt als das innere Band, eine Scherkraft im
Preßgut erzeugt, die die Entwässerung wesentlich begünstigt.
Weiterhin sind auch direkte Preßwalzen, die einen Liniendruck
auf das Preßgut ausüben bekannt, als auch die Anwendung von
walzenumschlingenden Preßbändern.
Bei der Fest-Flüssigkeitstrennung durch Siebbandpressen ist
die Feststoffbelastung des Filtrates wesentlich größer als bei
der Filtration durch Filtergewebe.
Die Anwendung der Siebbandpressen findet bevorzugt in der Ab
wasserfiltration statt.
Die Abwasserfiltration wird in der Regel begünstigt und in vie
len Fällen auch erst möglich durch eine chemische, in den mei
sten Fällen jedoch durch eine polyelektrolytische Konditio
nierung (auch Flockung genannt). Hierdurch werden die Fest
stoffpartikel zu einer Kette bzw. zu einem Haufwerk zusammen
gebunden und das Wasser zum großen Teil freigesetzt.
Die optimale Konditionierung der Schlämme ist eine entschei
dende Voraussetzung für ihre Entwässerungsfähigkeit bzw. für
das Entwässerungsergebnis.
Die optimale Konditionierung wird erreicht durch eine Zeit-
und Mengen-mäßige konstante Zudosierung des für den jeweiligen
Schlamm bestgeeigneten Konditionierungsmittels. Sie kann durch
Prüf- und Testmethoden ermittelt und überwacht werden, wobei
auch häufig Korrekturmaßnahmen erforderlich sind.
Da Siebbandpressen kontinuierlich arbeiten, ist eine mengen
konstante Zudosierung relativ einfach, und da die Prozesse in
offenen Gefäßen ablaufen, ist die optimale Konditionierung
auch visuell zu überwachen.
Trotz all dieser Maßnahmen sind die Entwässerungsrgebnisse
auf Siebbandpressen unbefriedigend, da der, ohne Nachbehand
lung durch andere Feststoffe, anfallende Filterkuchen im
Trockenstoffgehalt nicht ausreichend ist, um trotz hoher or
ganischer Bestandteile, ohne Zusatzfeuerung zu verbrennen oder
für eine stichfeste, ordnungsgemäße Deponie geeignet.
Um die konstante Entwässerungsleistung einer Siebbandpresse
aufrecht zu erhalten, ist es erforderlich, die Siebbänder,
vor Eintritt in die Seih- und Preßzonen, von anhaftenden, bzw.
in den Siebmaschen verklammerten Schlamm- und Kuchenresten,
zu befreien. Hierzu werden die Siebbänder durch in Reihe ange
ordneten Strahldüsen mit Reinigungswasser beaufschlagt.
Da der Feststoffanteil des Filtrates bei Siebbandpressen we
sentlich höher ist als bei anderen, mit Filtergeweben arbei
tenden Anlagen, zudem die Entwässerung meist vor der biologi
schen Abwasserbehandlung erfolgt, ist das Filtrat aus der
Siebbandpresse für die Reinigung der Siebbänder nicht geeignet.
Hier ist also Frischwasser zu verwenden, das dann nach Ge
brauch wieder dem Schmutzwasserkreislauf zugeführt wird. Zudem
ist die für die Reinigung der Siebbänder erforderliche Frisch
wassermenge vielfach wesentlich größer, als die von der Ent
wässerung anfallende Filtratmenge. Daher wird der Ausbrin
gungsgrad von Siebbandpressen, der durch den hohen Feststoff
anteil im Filtrat schon sehr niedrig liegt, noch geringer.
Man geht daher vielfach dazu über, Abwasserschlämme auf Fil
eterpressen zu entwässern.
Es war bisher üblich, neben der allgemeinen klassischen Anwen
dung der Filterpressen, insbesondere in der chemischen Indu
strie, als Rahmen- oder Kammerfilterpresse, auch Abwässer zu
filtrieren, wobei hier die sog. chemische Konditionierung
mit Kalk und Eisenchlorid oder auch sonstigen Zusätzen vorge
nommen wurde. Die Konditionierung erfolgt vor der Saugseite
der Schlammpumpen. Zur Erreichung eines hohen Trockenstoffge
haltes im Filterkuchen sind Suspensionsdrücke von ca. 15 bis
16 bar üblich.
Da der Filtrationsprozeß in Filterpressen nicht volumenkon
stant ist, die Filtrationszeit jedoch möglichst kurz sein
sollte, sind hier große und teure Kolbenmembranpumpen im Ein
satz. Für eine ausreichende Konditionierung der Schlämme sind
große Kalkmengen erforderlich, die zusätzliche Feststoffe be
deuten und neben den hohen Kosten für Material und Einrich
tung, den Ausbringungsgrad der Filterpresse, bezogen auf die
Schlammleistung, negativ beeinflussen. Man hat auch versucht,
bei der Abwasserschlammfiltration auf Filterpressen, poly
elektrolytisch zu konditionieren. Hierzu sind spezielle und
aufwendige Proportionalitätssteuerungen entwickelt worden, um
den wechselnden bzw. beim Filtrationsprozeß abnehmenden
Schlamm-Mengen proportionale Konditionierungsmittel zuzusetzen.
Außerdem sind die polyelektrolytischen Flocken sehr druck
empfindlich, sodaß die Entwässerungsfähigkeit der Schlämme
stark zurückgeht, bzw. die optimale Flockung nicht aufrecht
erhalten werden kann.
Eine Weiterentwicklung im Bereich der Filterpressen war der
Einsatz von sog. Membranfilterplatten. Im Gegensatz zu dem
Membranfilter mit permeablen Membranen als Filtermittel, ver
steht man hierunter Filterplatten mit einer durch ein Preß
mittel beaufschlagten, undurchlässigen, beweglichen Wand im
Filterspiegel. Hierdurch war es möglich, auch mit geringeren
Preßdrücken als die üblichen Filtrationsdrücke, bessere Troc
kenstoffergebnisse zu erreichen, da der Preßdruck direkt auf
den sich bildenden Filterkuchen wirksam ist und nicht durch
Druckverluste auf dem langen Weg vom Suspensionseintritt bis
zur äußersten Filterfläche gemindert wurde. Weiterhin konnte
man hiermit die gefürchteten Differenzdrücke in den benach
barten Filterkammern günstig beeinflussen, sodaß verstärkt
der Einsatz von Kunststoff-Filterplatten anstelle der schweren
Metallfilterplatten möglich wurde.
Einen weiteren positiven Einfluß erreichte man bei allgemein
nen Waschprozessen, wobei der Waschprozeß verkürzt, die Was
sermenge verringert und das Waschresultat verbessert werden
konnte. Damit läßt sich aus verfahrenstechnischer Sicht das
beste Trennergebnis mit der Filterpresse erreichen, wobei die
vielen Nachteile, die die Filterpresse besitzt, die Entschei
dung für den Einsatz einer neuen Filteranlage oft zu anderen
Trenneinrichtungen führt.
Als Nachteil sind in erster Linie zu nennen, der diskontinu
ierliche Prozeß und der überaus hohe Wartungs- bzw. Überwa
chungsaufwand; insbesondere bei der Entleerung der Filter.
Weiterhin sind nachteilig die hohen Kosten für das eigentliche
Filter, insbesondere jedoch die Kosten für die periphere Anla
ge, z. B. Füll- und Filtrationspumpen, die nur zu einem gerin
gen Teil der Prozeßzeit im Einsatz sind und daher einen
schlechten Nutzungsgrad haben. Das gleiche gilt für die nach
geschalteten Anlagen wie Filterkuchentransport und gegebenen
falls Zerkleinerungsanlage.
Ein wesentlicher Kostenanteil an den Filterpressen ist neben
den Filterplatten das Pressengestell, dessen Kosten vom For
mat der Platten und dem höchsten angewendeten Preßdruck be
stimmt ist. Gerade diese Preßdrücke bestimmen die Größe der
Pressenverschlüsse - hydraulisch oder mechanisch - sowie die
Zuganker (Holme) und je nach Belastungsfall die Ausbildung
der Endplatten. Um die Kosten für das Filter möglichst nie
drig zu halten, baut man oft sehr lange Filter mit einer ho
hen Plattenanzahl, wobei man neben mechanischen Problemen,
wie große Durchbiegung und Verwindung des Plattengestells,
Vergrößerung der Differenzdruckgefahr, sowie Verlängerung der
Füll- und Entleerungszeit erreicht und damit den Nutzungs
grad der Peripherie nochmals verschlechtert.
Sicher hat es nicht an Versuchen gefehlt, den Wartungs- und
bzw. Überwachungsaufwand bei Filterpressen zu verringern.
Dies wurde durch mechanische Verschiebeeinrichtungen, mehr
oder weniger automatische Waschanlagen und durch automati
sche Prozeßsteuerungen erreicht. Es hat sich jedoch gezeigt,
daß, abgesehen von ganz wenigen Ausnahmen, auf eine Überwa
chung bei der Entleerung nicht verzichtet werden kann. Sicher
wird es in absehbarer Zeit möglich sein, mit der Sensoren
technik und Roboter-Einrichtungen, auch den Entleerungsvor
gang auf Filterpressen zu automatisieren. Damit wird jedoch
der Tannenbaum (periphere Anlagen und Einrichtungen) um die
Filterpresse herum nur noch vergrößert.
Es sind automatische Filterpressen unter dem Begriff Preß
filterautomaten bekannt, die einen diskontinuierlichen aber
automatischen Ablauf gewährleisten. Diese Filterpressen ste
hen senkrecht, wobei die waagerecht angeordneten Filterplat
ten, im geöffneten Zustand, in Kettenglieder mit bestimmtem
Abstand zueinander, aufgehangen sind und das Filtermedium als
endloses Filterband zick-zack-förmig durch den Plattensatz
geführt ist. Die Anzahl der in diesen Pressen einbaubaren
Filterplatten ist jedoch durch die Hubhöhen mechanischer
oder hydraulischer Verschlußrichtungen und die Anzahl der
Fltertuchumschlingungen im Plattensatz begrenzt, sodaß eine
Vergrößerung dieser Filtereinrichtungen nur über das Platten
format möglich ist, mit einem Anstieg der mechanischen Risi
ken und erheblicher Kostensteigerung.
Die erhebliche Verkürzung der Entleerungszeiten begrenzt den
wirtschaftlichen Einsatz dieser Filter auf Produkte mit rela
tiv geringen Prozeßzeiten.
Immer wieder sind Versuche unternommen worden, den Filtrat
ionsprozeß, wie er bei Filterpressen üblich ist, zu einem kon
tinuierlichen oder zumindest zu einem quasikontinuierlichen
Prozeß zu führen. Hierzu zählt z. B. das Trommeldruckdrehfil
ter. Hier sind an der Mantelfläche einer Trommel Filterkam
mern angeordnet, die in einem feststehenden Ringgehäuse dreh
bar aufgenommen sind, wobei die einzelnen Prozeßstufen vom
Ringgehäuse aus auf die sich drehende, bzw. schrittweise dre
hende Trommel eingeleitet werden. Abgesehen davon, daß die er
forderliche Abdichtung der einzelnen Kammern gegenüber dem
Ringgehäuse, insbesondere bei körnigen und abrasiven Pro
dukten, nicht unproblematisch ist, fehlt einer solchen Ein
richtung einfach die vergleichbar große Filterfläche.
Die Erfindung zeigt nun einen Weg, wie ein zusätzlich ver
besserter Filtrationsprozeß, wie er auf Filterpressen üblich
ist, auf einer weniger aufwendigen Einrichtung vorgenommen
werden kann, die Prozeßzeiten teilweise verkürzt, alle Ab
läufe automatisiert werden können und in Erweiterung dieser
Anlagen eine Quasikontinuität erreicht werden kann. Hierbei
werden alle Zusatzeinrichtungen zeitlich so in diesen Pro
zeß eingebunden, daß auch ein hoher Nutzungsgrad dieser Ein
richtungen erreicht wird.
Das Filter besteht aus bevorzugt kreisrunden Scheiben mit zen
traler Bohrung. Eine Vielzahl dieser Scheiben sind mit Zwi
schenringen über die zentrale Bohrung mit einem Zuganker gegen
eine linke und rechte Endscheibe bzw. Endplatte verspannt.
Zwischen den Scheiben sind jeweils im Bereich der Zwischen
ringe gleichmäßige Freiräume zur Aufnahme von zu filtrieren
den Suspensionen. Dazu tragen die Scheiben auf jeder Seite
ein Filtergewebe und darunter eine Drainagefläche. Diese Drai
nagefläche ist auf einer Seite fest und auf der anderen Seite
als eine bewegliche Membrane aus elastischem Werkstoff ausge
bildet. Es sind dabei alle linken Seiten fest und alle rech
ten Seiten als bewegliche (Membran-)Seiten ausgebildet oder
umgekehrt. Möglich ist auch, beide Seiten beweglich auszu
bilden. Es können auch glatte, bewegliche Membran-Scheiben
verwendet werden, die außen und innen durch bewegliche Ringe
oder durch Kolbenmanschetten mit den feststehenden Teilen
verbunden sind, bzw. in den feststehenden Teilen verschiebbar
sind.
Von den beiden Endplatten aus sind um den zentralen Zuganker,
durch die Scheiben und durch die Ringe hindurch, Kanalsysteme
angeordnet, die einerseits die Verbindung von einer Endplatte
zu allen Preßräumen hinter den Membranen herstellen und ande
rerseits die Verbindung von der anderen Endplatte zu allen
Filterräumen hinter den Filtertüchern. Dabei ist es möglich,
alle Filtraträume in einen gemeinsamen Kanal zu führen, als
auch die linken Seiten der Scheiben in einen Kanal und die
rechten Seiten der Scheiben in einen Kanal. Die Kanäle sind
gegeneinander abgedichtet. Die Endplatten sind aus metalli
schen Werkstoffen, der Zuganker aus hochfestem Stahl. Die
Scheiben und die Zwischenringe sind bevorzugt aus Kunststoff.
Lediglich die Verspannungsringe für die Membranen sind aus
metallischen Werkstoffen oder hochfesten Kunststoffen. Die
Breite der Scheiben ist außen größer als die Zwischenräume.
An den beiden Endplatten sind Lagerzapfen angeflanscht,
sodaß das Scheibenpaket, bei waagerechtem Zuganker, drehbar
aufgenommen werden kann. An einem Lagerzapfen befindet sich
der Antrieb, bevorzugt ein Schneckengetriebe mit Hydromotor
und eine sog. Drehverschraubung für die Zu- und Abführung des
Preßmittels. Auf dem anderen Lagerzapfen neben dem Lager, die
Drehverbindungen für die Abführung des Filtrates bzw. die Zu
führung für Waschwasser und Trockenblasluft.
Um dieses Scheibenpaket ist ein Ringkäfig angeordnet mit sog.
Kammerringen. Diese Kammerringe haben die gleiche Außenbreite
wie die Filterscheiben. Die Kammerringe sind mit einem Ver
schieberahmen so verbunden, daß der gesamte Käfig so verscho
ben werden kann, daß die Zwischenräume zwischen den Scheiben
abgedeckt werden. Da die Kammerringe breiter sind als die
Zwischenräume, decken sie die Zwischenräume voll ab und lie
gen am Rand auf den Filterscheiben auf. Die Abdichtung der
Kammerringe gegenüber den Filterscheiben kann auf vielfache
Weise geschehen. Zum einen ist es möglich, durch eine beson
dere Ausgestaltung der Membranen und deren Befestigung an
der Filterscheibe, die Abdichtung zwischen Kammerring und
Filterscheibe durch die Membrane selbst zu bewerkstelligen,
wenn sie mit Druckmittel beaufschlagt wird, zum anderen kön
nen die Kammerringe mit eigenen Dichtungen versehen werden,
die mit einem Druckmittel beaufschlagt werden können. Das
könnten 2 Dichtungen sein, für jeden Rand eine, es kann je
doch auch eine mit Druckmittel beaufschlagbare Schlauchdich
tung sein, die zwischen einem äußeren und einem inneren Ring
angeordnet ist, wobei der innere Ring axial geteilt oder
mehrfach axial geteilt sein sollte, sodaß sich der Durchmes
ser des Innenringes verändern kann.
Eine andere Möglichkeit wäre, Ringe in Form von Faßverschlüs
sen, die über ein Kniehebelsystem verspannt oder mit einem
pneumatischen oder hydraulischen Zylinder verspannt werden
können.
Diese Kammerringe gibt es in 2 Ausführungsformen. Zum einen
in sich geschlossen ohne Öffnung, zum anderen mit einer Zu
führungsbohrung für die Suspension.
Aus diesen beiden Ausführungsformen ergeben sich zwei unter
schiedliche Filtersysteme.
Die geschlossenen Ringe eignen sich für ein offenes Filter
system, die Ringe mit Trübezuführung für ein geschlossenes
Filtersystem.
Das offene Filtersystem besteht darin, daß das Scheibenfil
ter, wobei hier das komplette Scheibenfilter mit der Viel
zahl der Scheiben, Zuganker, Endplatten, Lager, Antrieb,
Drehverbindungen und Schiebekäfig mit Kammerringen zu verste
hen ist, in einen Behälter mit zu filtrierender Flüssigkeit
eingetaucht wird, wobei der Schiebekäfig mit den Kammerrin
gen so gesteuert ist, daß die Kammerringe über den Filter
scheiben liegen.
Nach dem Filtrationsprozeß, der in Einzelheiten später be
schrieben wird, werden die Kammerringe über den Produktraum
geschoben, abgedichtet und der Abpreßvorgang eingeleitet.
Jetzt kann das Filter wieder aus dem Suspensionsbehälter
herausgenommen werden und nach dem Abpreßvorgang bzw. nach
den zwischengeschalteten Vorgängen, Waschen und/oder Trocken
blasen, wird das Filter geöffnet, d. h. Abpreßdruck und Dich
tungsdruck abgelassen und die Kammerringe zurückgeschoben auf
die Scheibenposition.
Nun kann der Filterkuchen entfernt werden. Dies erfolgt, in
dem der Filterscheibensatz in Drehbewegung versetzt wird und
ein Kamm mit Schaufeln in die Produktkammern eingeführt wird.
Diese Schaufeln oder Schaber können bis zu den Zwischenrin
gen bewegt werden. Dann wird der Austragkamm wieder zurück
gezogen.
Nun kann anschließend ein Reinigungsprozeß für die Filter
tücher eingeleitet werden. Hierzu wird ein Sprühkamm benutzt,
also ein Kamm mit Sprührohren und Sprühdüsen der in die Zwi
schenräume der Scheiben eingeführt wird und bei Drehbewegung
der Scheiben die Filtertücher abspritzt.
Es kann nun ein neuer Filtrationszyklus eingeleitet werden.
Bei der offenen Filtration kann der Filtrationsprozeß durch
eine besondere Einrichtung begünstigt werden.
Im Suspensionsbehälter ist ebenfalls ein Schaberkamm angeord
net, der in die Räume zwischen den Scheiben eingeschwenkt
bzw. eingeschoben werden kann. Der Abstand der Schaber zu den
anliegenden Filtertüchern ist relativ klein. Die Schaber soll
ten nicht anliegen. Außerdem kann dieser Schaberkamm mit einer
Zusatzeinrichtung versehen werden, die es erlaubt, diesen
Kamm in Längsrichtung, d. h. in Achsrichtung zu verschieben
und zwar in einer Pendelbewegung von einer Filterseite zur
anderen Filterseite.
Bei sich drehendem Scheibensatz würde zunächst erreicht, daß
der Aufbau einer Filterschicht auf der Filterfläche, die ja
eine Erhöhung des Filtrationswiderstandes bedeutet, verhin
dert. Es folgt daher ein schneller Abzug von Filtrat und
eine starke Eindickung im Trübebehälter. Die Axialbewegung
kann dann gestoppt und der Schaberkamm langsam herausge
schwenkt werden. Durch entsprechende Formgebung des Kammes
kann dann der sich konzentrierende Feststoff in Richtung der
Drehachse verschoben werden, sodaß eine weitere Verdichtung
des Filterkuchens erfolgt.
Dieses Filter wäre besonders geeignet für die Filtration von
konditionierten Schlämmen, insbesondere polyelektrolytische
konditionierte Abwasserschlämme, da einfache Konditionierungs
einrichtungen ausreichend sind, die optimale Flockung über
wacht werden kann und störende Einflüsse durch Pumpen nicht
vorliegen.
Auch in anderen Industrien ist dieses Filter mit und ohne
Filterkamm sinnvoll einsetzbar, z. B. Filtrieren von Erdschläm
men in der Zuckerindustrie, die Filtration von Carbonations
schlamm in der Zuckerindustrie oder die Filtration von Titan
dioxyd in der chemischen Industrie, um nur einige zu nennen.
Das geschlossene Filter hat die Trübezuführung von einer zen
tralen Zuleitung mit Einzelzuführungen zu den einzelnen Kam
merringen. Am Auslaß vom Kammerring in die Filterkammer sind
Klappen angeordnet, die sich bei dem Abpressen durch den
Druck im Preßkuchen schließen, sodaß der Preßkuchen nicht in
die Trübeleitung zurückgedrückt werden kann. Die Filtration
erfolgt, wenn die Kammerringe vorgeschoben und abgedichtet
sind. Alles andere erfolgt, wie vor beschrieben.
Die bisher beschriebenen Filter arbeiten, wie allgemein bei
Filterpressen diskontinuierlich, wobei jedoch die Filtrati
onszeiten insbesondere bei der offenen Ausführung wesentlich
geringer sind als bei herkömmlichen Filterpressen. Ganz beson
dere Leistungssteigerung erfahren diese Filter jedoch durch
den überaus kurzen Entleerungsvorgang.
Die besondere Art dieses Filters erlaubt jedoch eine Viel
fachkombination, die das Filter vom diskontinuierlichen Vor
gang zu quasikontinuierlichen Vorgängen führt. Zu diesem
Zweck werden die vorbeschriebenen Filtersätze sternförmig,
bzw. planetenförmig um eine sich schrittweise drehende Achse
angeordnet.
Die kürzest-mögliche Schrittdauer ist dabei der Entleerungs
vorgang, wofür durchschnittlich 1 Minute anzusetzen ist. Muß
regelmäßig das Filter durch Abspülen gereinigt werden, so ist
die kürzeste Schrittdauer ca. 2 Minuten.
Bei der offenen Filterausführung kann auch die kürzeste
Schrittdauer durch den Filtrationsvorgang bestimmt sein,
wenn dieser länger als 2 Minuten dauert, wobei die meisten
Produkte kürzer filtrieren als 2 Minuten.
Alle anderen Verfahrensschritte können in allen beliebigen
Positionen vorgenommen werden, wobei z. B. auch der Verfahrens
schritt Abpressen zum Teil in den Schritt Filtrieren einbezo
gen werden kann, bzw. der Schritt Trockenblasen in den Schritt
Entleerung einbezogen werden kann. Die leistungsbezogene Aus
legung des Filters erfolgt in der Regel nach den Prozeßdaten
aus den Produktversuchen und kann in die einfache freiprogram
mierbare Steuerung eingegeben werden.
Es können natürlich auch nacheinander andere Produkte auf dem
Filter verarbeitet werden, wobei, lediglich bezogen auf das
Filter der Programmspeicher ausgewechselt werden muß.
Das gesamte Filtersystem läßt sich in 4 Typen einordnen:
- 1. Einzelfilter offen (offene Filtration)
- 2. Einzelfilter geschlossen (geschlossene Filtration)
- 3. Mehrfachfilter offen
- 4. Mehrfachfilter geschlossen.
Die einzelnen Filter werden in ihren Verfahrensfließbildern
dargestellt und zwar
Fig. 1 Verfahrensfließbild Einzelfilter offen,
Fig. 2 Verfahrensfließbild Einzelfilter geschlossen,
Fig. 3 Verfahrensfließbild Mehrfachfilter offen,
Fig. 4 Verfahrensfließbild Mehrfachfilter geschlossen.
Fig. 1 zeigt das Verfahrensfließbild Einzelfilter offen.
Hierbei ist 1 das Filter mit den Filterscheiben 2, der End
platte links 3, mit Drehachse 4, Endplatte rechts 5 mit Dreh
achse 6 und dem Zuganker 7. Die Filterscheiben 2 sind in die
ser Darstellung mit einer Membran 8 pro Scheibe ausgerüstet,
wobei die Membranen unmittelbar mit dem dazugehörigen Druck
kanal 8 a verbunden sind. Je Scheibe sind zwei Filtertücher 9
links mit Kanal 10 und Filtertuch 11 rechts mit Kanal 12 dar
gestellt. Am Umfang der Filterscheiben sind dargestellt die
Kammerringe 13, in diesem Falle feststehenden Außenring 14,
im druckmesserveränderlichen Innenring 15 und der dazwischen
liegenden Schlauchdichtung 16. Diese Kammerringe hängen am
Verschieberahmen 17, der durch den Stellzylinder 18 verscho
ben werden kann. Der Lagerzapfen 4 ist der Antriebszapfen
mit dem Schneckengetriebe 19 und dem Antriebsmotor 20. Am
Ende des Zapfens ist die Drehverschraubung 21 für die Preß
mittelzu- und abführung.
Am Lagerzapfen 6 sind die Drehverbindungen 22 für den Filtrat
ablauf und 23 für Filtratablauf, Waschwasser und Trockenluft
zuführung.
Oberhalb des Filters ist dargestellt der Austragskamm 24 mit
Austragsschaufeln 25 und dem Schwenk- bzw. Schiebemechanis
mus 26. Oberhalb des Austragskammes ist dargestellt der Rei
nigungskamm 27 mit den Sprührohren 28 und dem Schwenk- bzw.
Schiebemechanismus 29. Unterhalb des Scheibenfilters ist ange
ordnet der Suspensionsbehälter 30.
In dieser Darstellung ist vorgesehen, daß das Filter fest
steht und der Suspensionsbehälter so hoch angehoben wird, daß
das Filter ganz in die Suspension eintaucht. Der Suspensions
zulauf 31 wird so gesteuert, daß das Flüssigkeitsniveau 32
immer konstant ist. In dem Behälter 30 ist, wie allgemein bei
Drehfiltern ein Schwenkpaddel 32 angeordnet um Sedimentation
auf dem Behälterboden zu vermeiden. Das Schwenkpaddel ist hier
beidseitig durch einen Stellzylinder 33 angetrieben. Der Sus
pensionsbehälter kann durch die Hubzylinder 34 so angehoben
werden, daß das Filter voll eintaucht.
Am Boden des Suspensionsbehälters ist der Schaberkamm 35 an
geordnet mit den Einzelschabern 36 und dem Schwenkantrieb 37.
Die hin- und hergehende Bewegung des Schaberkammes erfolgt
durch den Stellzylinder 38.
Sowohl alle Stellantriebe, als auch die Drehbewegung des Fil
ters erfolgt über die zentrale Hydraulikstation 39.
Bei Beginn der Filtration ist der Käfig mit den Kammerringen
zurückgeschoben, wie im oberen Teil des Filters dargestellt.
Dabei hat der Schiebekeil 40 das Hydraulikventil 41 geöffnet,
sodaß der Hydromotor 20 mit Drucköl beaufschlagt wird, und die
Filterscheiben 2 rotieren mit ca. 10-15 U/Min. Der Suspensi
onsbehälter wird angehoben, sodaß das ganze Filter eintaucht.
Der geodätische Druck der Flüssigkeit drückt die Filtertücher
und die Membrane(n) gegen die Außenkontur der Filterscheiben.
Eine Filtration kann jedoch erst dann erfolgen, wenn die
Filtratablaufleitungen luftfrei sind, da das Filtrat über den
oberen Behälterrand abgehebert werden muß.
Hierzu ist in der Ablaufleitung ein Zwischenbehälter 42 ange
ordnet mit einem Vakuumanschluß bzw. mit einer Vakuumpumpe 43.
Ist die Luft aus den Leitungen abgezogen, so ergibt sich ein
Unterdruck in dem System gemäß dem Höhenunterschied des Fil
ters zu dem Überlaufbehälter bzw. Syphonbehälter 44.
Wie vor beschrieben kann nun der Schaberkamm 35 über den
Stellantrieb 37 in die Kammerzwischenräume eingeschoben wer
den, damit die Filterfläche zum Abzug großer Filtratmengen
zunächst einmal freigehalten werden kann, wobei der Schaber
kamm über den Stellzylinder 38 hin- und herbewegt wird. Hier
durch wird eine sogenannte dynamische Filtration erreicht,
wie sie vom Dyno-Filter und anderen Filtern her bekannt ist.
Ist die Suspension genügend eingedickt, so wird der Schaber
kamm mit dem Stellzylinder 38 in diesem Fall in die linke
Endposition gefahren und stillgesetzt. Dann wird der Schaber
kamm langsam aus den Kammerräumen, durch die Stellzylinder 37
herausgezogen, wobei, durch die nicht dargestellte gekrümmte
Form der Schaber 36, der sich bildende Filterkuchen unter wei
terer Verdichtung zum Filterzentrum geschoben wird.
Ist der Schaberkamm außerhalb des Filters in die Endstellung
gefahren, so wird über den Stellzylinder 18 der Kammerkäfig
auf die Kammerverschlußposition geschoben, wie im unteren Be
reich des Filters angedeutet. Gleichzeitig wird über den Schie
bekeil 40 das Ventil 41 geschlossen und der Hydromotor 20
stillgesetzt. Dann wird das 3-Wege-Ventil 45 geöffnet und der
Preßwasserdruck der Pumpe 46 geht in die Leitung 47 und von
dort in die Schlauchdichtungen 16. Die Kammerringe dichten
nun die Kammerräume gegen die Filterscheiben ab. Nun wird das
Ventil 48 geöffnet.
Über das Drosselrückschlagventil 49 wird nun den Abpreßvor
gang eingeleitet. Es ist in der Regel zweckmäßig, den Abpreß
druck langsam zu steigern, um einen besseren Entwässerungs
grad zu erreichen. Dagegen sollte, um Zeitverlust zu vermei
den, der Preßwasserrücklauf schnell erfolgen. In der Regel
genügt es auch, den Preßwasserzulauf zum Ventil 45 zu dros
seln, sodaß das Drosselrückschlagventil 49 entfallen kann.
Während des Abpreßvorganges oder bei Unterbrechung des
Abpreßvorganges, der dadurch erreicht wird, daß das Ventil 48
geschlossen wird, können weitere Verfahrensschritte einge
leitet werden, wie Waschen oder Trockenblasen. Das Filtrat
geht über die Drehverbindung 22 direkt und über die Drehver
bindung 23 über das 3-Wege-Ventil 50 in den Filtratablauf.
Zum Waschen oder Trockenblasen wird das Ventil 50 umgestellt,
und über das 3-Wege-Ventil 51 erfolgt entweder über die
Waschwasserpumpe 52 oder Druckluftanlage 53 die Versorgung
des Filters mit Waschwasser bzw. Trockenblasluft.
Nach Beendigung dieser Vorgänge, die in der Regel mit Abpres
sen oder einem erneuten Abpressen enden, wird, nachdem das
Ventil 50 auf Filtratumlauf gestellt ist, das Ventil 45 auf
Preßwasserrücklauf umgestellt. Das Preßwasser hinter den Mem
branen läuft über das geöffnete Ventil 48 und das Preßwasser
in den Dichtungsschläuchen 16 gemeinsam in den Behälter 54.
Da die Preßwasserrückführung als Tauchrohr in den Preßwasser
behälter 54 geführt ist und das Preßwasser 54 ebenfalls tie
fer angeordnet ist als das Filter 1, entsteht auch hier ein
Unterdruck, der die Membranen an den Grundkörper der Filter
scheiben ansaugt und die Dichtungen 16 so zusammenzieht, daß
sich der Innenring 15 öffnen und erweitern kann.
Dann wird über den Stellzylinder 18 der Kammerringkäfig zu
rückgeschoben. Über den Schiebekeil 40 wird das Hydraulikven
til 41 geöffnet und über Hydromotor 20 die Filterscheiben in
Drehbewegung versetzt. Da durch das Abpressen das Kammervo
lumen, d. h. die Kammertiefe wesentlich rduziert wurde, gibt
es keine Verklammerung des Filterkuchens zwischen Filterwänden.
In den meisten Fällen ist der Filterkuchen frei und nur durch
Verklammerung um die zentrale Bohrung am freien Abfall gehin
dert.
Nun wird der Schaberkamm 24 mit den Schabern 25 in den Kam
merraum eingefahren bis zum Zentrum des Scheibenfilters, wo
durch der Filterkuchen restlos ausgetragen wird.
Nach Rückzug der Schaber, wird der Reinigungsvorgang einge
leitet. Hierzu wird der Sprühkamm 27 mit den Sprührohren 28,
die an der Spitze spezielle Sprühdüsen tragen, für das Absprit
zen der seitlichen Wände, in die Kammern eingeführt und die
Filtertücher mit Reinigungswasser unter hohem Druck abge
sprüht. Dann werden die Sprührohre wieder herausgezogen. Für
das Sprühwasser kann in der Regel als Pumpenaggregat auch die
Abpreßpumpe verwendet werden, so daß zum Absprühen nur das
Ventil 56 umgestellt werden muß. In vielen Fällen ist es nicht
erforderlich, das Filter nach jedem Zyklus zu reinigen, so
daß, je nach Erfahrungswert, die Anzahl der Zyklen bis zur
Reinigung in das Programm eingegeben werden können.
Die Fig. 2 zeigt das Verfahrensfließbild Einzelfilter ge
schlossen.
Der Unterschied zur vorbeschriebenen Anlage besteht darin,
daß die Suspensionszuführungen durch die Kammerringe erfolgen.
Die Suspensionszuführungen 57 sind an einer gemeinsamen Lei
tung 58 angeschlossen, die von der Suspensionspumpe 59 über
das 3-Wege-Ventil 60 versorgt wird. Nach der Filtration oder
bevor das Filter geöffnet wird, wird die Restsuspension in
der Leitung 58 über das Stellventil 60 zum Suspensionsbehäl
ter 61 zurückgeführt. Diese Rückführung kann durch einen
Druckluftstoß über Ventil 62 unterstützt werden. Die übrigen
Vorgänge laufen so ab, wie bereits bei Fig. 1 beschrieben.
Die Fig. 3 zeigt das Verfahrensfließbild Mehrfachfilter offen.
Hierbei sind die Filter 1, wie bei Fig. 1 beschrieben, in
Form von Planeten von einem zentralen Drehsystem aufgenommen.
Die zentrale Drehachse 63 hat links die Ausleger 64 und rechts
die Ausleger 65, wo mindestens 2, in der Regel jedoch mehr als
2 der beschriebenen Filtersysteme aufgenommen werden können.
Die zentrale Drehachse hat links den Lagerzapfen 66 mit dem
Schneckengetriebe 67 und dem Antriebsmotor 68, bevorzugt als
Hydromotor.
Über den Zapfen 66 sind über Drehverschraubungen und Drehver
bindungen die Energie-Zu- und Abführungen angeordnet. Hierbei
sind 69 und 70 die Zu- und Abführungen für das Drucköl zur
Betreibung der Hydromotore für den Antrieb der einzelnen Fil
ter und 71 und 72 die Preßwasser-Zu- und Abführung für die
einzelnen Filter.
Der Lagerzapfen 73 mit dem Lager 74, die einzelnen Filtrat
abläufe 75 und den in Fig. 1 beschriebenen Vakuumbehälter 42
mit Vakuumanschluß bzw. Vakuumpumpe 43. Das Vakuumgehäuse 42
ist um den abgesetzten und verlängerten Zapfen 73 drehbar mit
entsprechenden Abdichtungen aufgelagert. Auf der weiteren Ver
längerung dieses Zapfens sind die Drehverbindungen 76 und 77
für die Zuführung von Waschwasser und Trockenluft angeordnet.
Die Verfahren sind wie bereits beschrieben.
Die Vakuumanlage kann bei diesem Filter jedoch nur wirksam
sein, wenn alle Filterplaneten geschlossen sind und nicht
unter dem Arbeitsgang Trockenblasen betrieben werden. Des
halb braucht diese Anlage eine besondere Einrichtung für die
Aufrechterhaltung des Vakuums bei den Arbeitsschritten Troc
kenblasen, Entleeren und des Eintauchens des geöffneten Fil
terplaneten in den Suspensionsbehälter.
Zu diesem Zweck ist der Vakuumbehälter am Antriebszapfen 73
vakuumdicht und drehbar so gelagert, daß der äußere Mantel 78
des Behälters mit der Ablaufleitung 79 ortsfest aufgenommen
ist. Der rechte stirnseitige Deckel 80 des Vakuumbehälters 42
ist ebenfalls drehbar und vakuumdicht aufgenommen. In diesem
Deckel 80 ist eine Vorrichtung 81 angeordnet, die durch einen
Stellzylinder 82 so verschoben werden kann, daß der einzelne
Filterablauf 75 zunächst dicht verschlossen werden kann und
bei weiterer Hubbewegung des Stellzylinders 81 eine Verbin
dung mit der Außenatmosphäre hergestellt wird. Der Deckel 80
ist weiterhin mit einem Stellzylinder 83 verbunden. Bei dem
Schrittwechsel von Entleeren zu filtrieren bleibt die Vorrich
tung 81 in Verschlußposition und der Deckel 80 dreht sich mit
dem Zapfen 73. Erst nachdem der Scheibenfilterplanet ganz in
den Suspensionsbehälter eingetaucht ist, wird durch Rückstel
lung des Stellzylinders 82 die Vakuumverbindung mit dem Fil
tratablauf 75 wieder hergestellt, und der Stellzylinder 83
führt den Deckel 80 mit der Vorrichtung 81 wieder auf die Ent
leerungsposition.
Hierbei ist vorgesehen, daß auch der Arbeitsschritt Trocken
blasen in dieser Position vorgenommen wird. Hierbei würden
im letzten Schritt vor dem Schritt "Filtrieren", die Arbeits
gänge "Trockenblasen", "Filter öffnen", "Filter entleeren" und
bei Bedarf "Filter reinigen" stattfinden. Sollte zur Schritt
verkürzung der Arbeitsgang "Trockenblasen" in der vorherigen
Position stattfinden, so müßte im Deckel 80 eine zweite Vor
richtung 81 mit Stellzylinder 82 angeordnet werden.
Das Verschieben der Kammerringkäfige erfolgt hierbei durch
jeweils einen ortsfesten Stellzylinder 84 zum Schließen in der
Position "Filtrieren" und einen ortsfesten Stellzylinder 85
zum Öffnen in der Position "Entleeren". Ebenfalls die Betäti
gung der Ventile bei den Hähnen 45 und 48 für Abdichten und
Abpressen als auch die Hähne 50 und 51 für Waschen und Troc
kenblasen erfolgt über ortsfeste Stellzylinder 84, 85, 86, 87
und 88, 89, 90 und 91. Diese Stellzylinder werden je nach Be
darf und Programm an den Stirnseiten der Zentralwelle 63 an
ortsfesten Schildern angeordnet.
Es kann für dieses Gesamtfilter zweckmäßig sein, für die Rei
nigung der Filter eine separate Pumpe 92 zu verwenden, um die
Abpreßvorgänge nicht durch Druckabfall zu stören.
Fig. 4 zeigt das Verfahrensfließbild Mehrfachfilter geschlossen.
Wobei auch hier um die zentrale Drehachse 63 in der Regel
mehr als 2 Filter als Planeten aufgenommen werden. Diese Pla
neten sind, wie in Fig. 2 beschrieben mit den Suspensionszu
leitungen zu den Kammerringen ausgerüstet.
Im Gegensatz zu den bisherigen Darstellungen mit Filtrieren,
Waschen, Abpressen und Trockenblasen, ist hier beispielhaft
das Verfahren ohne Waschen, jedoch mit Trockenblasen darge
stellt.
Die linke Seite der Darstellung mit der Zentralwelle 63 ent
spricht genau der Darstellung nach Fig. 3. Die rechte Seite
mit dem Zapfen 73 hat an der Zapfenverlängerung die Drehver
bindung 76 für die Trockenblasluft und ganz rechts die Dreh
verschraubung 92 für die Suspensionszuführung. Die zentrale
Suspensionszuführung führt dann zu den einzelnen 3-Wege-Häh
nen 93, woran zum einen die Zuführungen 58 mit den Einzelzu
führungen 57 zu den Kammerringen angeschlossen sind, zum ande
ren die Ableitungen 94 zu einem offenen Sammelring 95 und der
Ablaufleitung 96 zurück zu dem Suspensionsbehälter 61 führen,
sodaß, nach Abschluß des Filtrationsvorganges, nach Umschal
ten des Ventiles 93, die Suspensionsleitungen 58 wieder leer
laufen und drucklos werden können. Der Filtratablauf 75
führt, wie vor, in den Vakuumraum 42. Entgegen der Ausführung
nach Fig. 3 ist hier der Außenmantel 78 mit der Stirnwand 80
fest verbunden. In dem Deckel 80 ist ebenfalls die Belüftungs
vorrichtung 81 mit dem Stellzylinder 82, jedoch entfällt der
Schwenkzylinder 83.
Die Betätigung der Ventile 93 erfolgt über ein vorgelagertes
Gestänge 97 durch die ortsfesten Stellzylinder 98 und 99.
Die Arbeitsschritte "Trockenblasen, Öffnen, Entleeren", gege
benenfalls "Reinigen und Filter schließen" und auch "Filtrati
on Start" sollte in den Entleerungspositionen des jeweiligen
Filterplaneten stattfinden. Soll die Schrittfolge kürzer ge
wählt werden, so ist auch hier die Vorrichtung 81 mit Stell
zylinder 82 zweifach anzuordnen, wobei der Wechsel der Posi
tion nach Trockenblasen, jedoch noch mit geschlossenem Fil
ter stattfinden muß.
Fig. 5 zeigt eine Auswahl konstruktiver Ausführungsformen von
Filterscheiben mit 2 Preßmembranen und eine Auswahl dazuge
höriger Kammerringe.
Im Zentrum befindet sich der Zuganker 7. Der Zuganker wird
mit der Zugkraft belastet, die sich aus dem Produkt der wirk
samen Druckfläche (Filterfläche) und dem größten spezifischen
Flächendruck ergibt. Außerdem hat der Zuganker die Biegelast
aus dem Platten- und Füllungsgewicht zu übernehmen, was je
doch verhältnismäßig gering ist.
Auf den Zuganker werden Hülsen, bevorzugte Preßteile aus
Kunststoff, geschoben, die auch gleichzeitig die Filterschei
ben und die Zwischenringe tragen. Diese Hülsen haben Ring
kanäle für die zu- und abführenden Medien. Im Zentrum um den
Zuganker ist der Preßwasserkanal 8 a für die Zu- und Abführung
des Preßmittels. In der oberen Hälfte der Darstellung sind 2
Ringkanäle 10 und 12 angeordnet, zunächst beide zur Filtrat
abführung, und durch Umschalten wird einer dieser Kanäle für
die Zuführung von Waschwasser oder Trockenblasluft verwendet.
In der unteren Hälfte der Darstellung ist ein gemeinsamer
Ringkanal 10-12 angeordnet. Dieses System ist nur zur Filtra
tion geeignet.
Diese Ringkanäle haben Verbindungen mit den einzelnen Kammer
räumen, der untere Ringkanal mit dem Zentrum der Filterschei
be hinter den Preßmembranen 8. Der Ringkanal 10 hat Verbin
dung mit dem linken Filtratraum und der Ringkanal 12 mit dem
rechten Filtratraum. Der Filtratablauf erfolgt zwischen der
kanelierten Seite der Preßmembrane und dem Filtertuch 9 und
der Kanelierung der Filterplatte und dem Filtertuch 11. Die
Ringkanäle sind gegenüber den einzelnen Kammern als auch
stirnseitig gegeneinander durch O-Ringe 100-101 abgedichtet.
Die radialen Bohrungen in den Ringkanälen sind mit vorstehen
den Warzen 102 versehen, damit Restflüssigkeit in den Ring
kanälen nicht mehr in die Kammer zurückfließen kann.
Die Filtertücher sind am Innenring in einen Gummiring 103
und außen in einem L-förmigen Gummiringprofil 104 einvulka
nisiert. Mit diesen Gummiringen wird das Filtertuch außen auf
der Filterscheibe 2 verspannt und innen im Prismenprofil der
Spannringe 105 und 106 unter axialer Verspannung dichtend
verspannt.
Die dargestellten einzelnen Filterscheiben zeigen beispiel
haft unterschiedliche Profile im Querschnitt und dazugehörige
Ausbildung der Membranen, wobei das innere Ringwulst-Profil
107 und äußere Profilwulst-Profil 108 bei allen Membranen
gleich ist.
Der innere Ringwulst kann neben dem Kreisprofil auch ein Qua
dratprofil besitzen, bzw. die Spannflansche ein prismatisches
Profil aufweisen. Mit diesen Profilen werden die Membranen in
nen und außen dichtend verspannt.
Weiterhin sind an den einzelnen Filterscheiben verschiedene
Spannringe 109-111 bzw. Spannringbefestigungen und verschie
dene Ausführungen der Kammerringe 13 dargestellt. Der links
dargestellte, einfache, durchmesserkonstante Kammerring 113,
in offener Position vollschraffiert und in geschlossener Po
sition strich-punktiert dargestellt, wird beim Abpressen
durch die Membrane selbst abgedichtet. Der Preßwasserdruck
wirkt nicht nur in axialer Richtung, sondern, in dem Ein
spannungsbogen auch in radialer Richtung und bewirkt damit
die Abdichtung. Diese Abdichtungsform ist jedoch nur bei 2
Membranen je Filterscheibe möglich.
Der Kammerring 114, links zur Hälfte in geschlossener und
rechts in offener Position dargestellt, weist an den beiden
Außenseiten handelsübliche Dichtungen 115 auf, die durch
Preßmittel beaufschlagbar sind und mit dem Preßmittelanschluß
116 versehen sind.
Der nächste Kammerring, links offen, rechts zur Hälfte ge
schlossen und ganz rechts beidseitig geschlossen, besteht aus
dem durchmesserkonstanten Außenring 14 und dem durchmesser
veränderlichen Innnring 15 und der dazwischenliegenden
Schlauchdichtung 16. Gegenüber den vorherbeschriebenen Kammer
ringen hat dieser Kammerring den Vorteil, daß sich bei der
Druckentlastung der Kammerring vom Filterkuchen abhebt und
somit keine Reibungskräfte beim Öffnen des Kammerringkäfigs
entstehen. Außerdem benötigen diese Dichtungen eine weit
geringere Randauflage, sodaß der Kammerspalt viel breiter aus
geführt werden kann, als bei den übrigen Dichtungen. Die Grö
ße des Kammerspaltes wird durch die Länge der Ringkanalringe
und der Zwischenringe 117 bestimmt.
Bild 6 zeigt den Querschnitt des Zugankers 7 und der Ring
kanäle. Die Kanalringe liegen nur in unterbrochenen Profilen
118 auf dem Zuganker auf.
Fig. 7 zeigt, ähnlich wie Fig. 5, verschiedene Formen und Pro
file von Filterscheiben, Membranen, Spannringen und Kammerrin
gen, jedoch mit nur einer Membrane pro Filterscheibe.
Fig. 8 und Fig. 9 zeigen verschiedene Profile der Spannringe 109
und 110 mit der Spannschraube 112. Zweckmäßigerweise sind die
Spannringe 2- oder 3geteilt, wobei die Spannschrauben 112 in
Fig. 10 links und rechts Gewinde haben sollten.
Aus Gründen der einfachen Handhabung bei Dichtungswechsel ist
es sinnvoll, den feststehenden, äußeren Kammerring 14 2teilig
und den inneren veränderlichen Kammerring 15 3teilig zu ma
chen. Dabei würde, bei einer Durchmesserveränderung von 2 mm
auch nur eine Stauchung von 2 mm pro Trennstelle erforderlich
sein, wobei die Schlauchdichtung 16 nicht endlos, sondern 2
verschlossene Enden haben sollte, die an einer Ringtrennstel
le aufeinanderstoßen sollten.
Fig. 11 zeigt eine solche Trennstelle im Schnitt und Fig. 12
einen Ausschnitt vom stirnseitigen Umfang, der obere Teil in
Ansicht, der untere Teil im Schnitt.
In der schräg angeschnittenen Trennstelle des Innenringes 15
ist eine Halbschale aus Blech 119 mit einem anvulkanisierten,
elastischen Gummikeil 120 eingelegt. Die Schlauchdichtung 16
wird dann über dieses Einlegeteil geführt. Der mehrteilige In
nenring 15 hat an den Trennstellen nach außen verlängerte
Augen mit Bohrungen 121, die in abgesetzte Bolzen 122 einge
schoben werden, die eine Blattfeder 123 gegen den Außenring
14 verspannen, sodaß bei unbeaufschlagter Schlauchdichtung
der Innenring 15 auf einen größeren Durchmesser gezogen wird.
Fig. 13 zeigt einen kompletten Filtersatz 1 mit den Endplatten
3 und 5, Zu- und Abführungen 8 a, 21, 10, 23, 12, 22, Antrieb
19, 20, Verschieberahmen 17 und den Kammerringen 13. Es ist
erkennbar, die Befestigung der Kammerringe an den Verschie
berahmen 124, die Einzelzuführung 57 für die Suspension und
die Trennstelle 125 für den Innenring 15 und die Trennstellen
121 für den Innenring.
Der Verschieberahmen 17 ist eine an beiden Enden gelagerte
Hohlwelle mit dem Stellzylinder 18. Auf der Hohlwelle sind
Spannbügel 126 aufgeklemmt, die die Scheibenfilter um ca. 180°
umfassen. Die Anzahl der Spannbügel richtet sich nach der
Länge des Scheibenpaketes. An diesen Spannbügeln sind die
Schienen 124 befestigt, an denen auch die Kammerringe 13 be
festigt sind. Diese Befestigungsstelle 124 ist gleichzeitig
die Trennstelle für den äußeren Kammerring 14.
In Fig. 14 ist die Trennstelle 125 gezeigt für die Anwendung
bei offener Filtration, d. h. ohne Suspensionszuführung.
Fig. 15 zeigt in der oberen Hälfte die Kanaldurchführung 10
und 12 in der Nähe der Endplatte 5 und die untere Hälfte die
Kanaldurchführung 8 a in der Nabe von Endplatte 3.
Die Fig. 16 die Befestigung des Zugankers 7 mit der Endplat
te 5 über ein Gewinde 127 und der Abdichtung der Filterschei
ben und der Ringkanäle gegenüber der Endplatte 5, in der obe
ren Hälfte, bezogen auf die Kanäle 10 und 12, in der unteren
Hälfte, bezogen auf einen gemeinsamen Kanal 10-12.
Die Verbindung Zuganker-Endplatte ist über eine Drehsicherung
128 abgesichert.
Fig. 17 und Fig. 18 sowie Fig. 19 und Fig. 20 zeigen 2 Beispiele
für die Verbindung der Kammerringe 13 bzw. des 2-geteilten
äußeren Kammerringes 14 an der Trennstelle 129 mit den Schie
nen 124 des Schieberahmens 17. Die Verbindungsstelle sollte
leicht montier- und demontierbar sein, wobei sicher gestellt
sein muß, daß die Zugkräfte aus dem Dichtungsdruck von der
Verbindung aufgenommen werden.
Fig. 21, Fig. 22 und Fig. 23 zeigen den Suspensionseinlauf 57
in den Kammerring 13. Zwischen dem konstanten Außenring 14
und dem veränderlichen Innenring 15 liegt die Schlauchdichtung
16. An ihren Enden weist diese Schlauchdichtung einen Schlitz
130 auf, wodurch die Schlauchdichtung mit dem Innenring 15
verklammert werden kann, um eine einfache Einzelmontage der
Schlauchdichtung zu ermöglichen. Der Suspensionseinlauf 131
zeigt an der Unterseite zur Filterkammer eine doppelseitige
Klappe 132, die mit einer Blattfeder 133 geschlossen gehal
ten wird. Die Klappe 132 ist bevorzugt aus elastischem Kunst
stoff hergestellt (bevorzugt Polypropylen) mit einer Rille als
sog. Filmscharnier 134 hergestellt.
Um den Suspensionseinlauf 131 befindet sich ein Gummipreßteil
135, womit elastische Formveränderungen möglich sind. Der ge
teilte Innenring 15 faßt mit einem keilförmigen Ansatz 136
über dieses Gummipreßteil, sodaß bei kleiner werdendem Innen
durchmesser des Ringes 15, der ja auch mit einer Längsver
schiebung der Keilfläche verbunden ist, der gesamte Einlauf
auf den Abdichtungsrand der Filterscheiben gedrückt wird.
Durch die Federscheiben 137 wird bei Druckentlastung der Ein
laufeinsatz wieder zurückgezogen.
Fig. 24 zeigt die Ansicht eines Filters nach dem Verfahren
Einzelfilter offen.
Man sieht das Rahmengestell 140 mit dem hochgeschobenen Sus
pensionsbehälter 30, dem Hubzylinder 34, dem Schwenkantrieb 37
für den Filterkamm, sowie die Entleerungs- oder Austragsein
richtung 24 mit den Schaufeln 25 und dem Antrieb 26. Weiter
hin sieht man die Reinigungseinrichtung 27 mit den Sprüh
rohren 28 und dem Antrieb 29.
Fig. 25 zeigt die gleiche Ansicht, jedoch mit Schnitt durch
den Suspensionsbehälter und durch den Filtersatz.
Man sieht die Filterscheiben 2, die Kammerringe 13, die Be
festigungsschiene für die Kammerringe 124, den Haltebügel 126
und den Verschieberahmen 17. Weiterhin sieht man das Paddel 32
mit Antrieb 33 und den Filterkamm 35 mit Schaufeln 36. Bei lan
gem Filtern ist es zweckmäßig, die Schaftwelle für den Fil
terkamm abzustützen. Dazu dienen die Stützschalen 142.
Fig. 26 zeigt das Filter zur Entleerung und Reinigung bereit.
Der Suspensionsbehälter ist abgesenkt. Das Filter hängt an
einem Deckenträger 141, der auf dem Rahmengestell 140 auf
liegt. Man erkennt den Filtersatz mit der Endplatte 3, den
Antrieb 20 und die Drehverschraubung 21 für die Preßwasser-
Zu- und Abführung.
Fig. 27 zeigt der Reinigungsvorgang des Filters.
Fig. 28 zeigt eine Seitenansicht des Filters im Filtrations
zustand bei geschnittenem Suspensionsbehälter.
Links der Filtersatz mit Endplatte 3, Antrieb 20 und Preßwas
serzulauf 21 und rechts die Endplatte 5 mit Lager und dem
Filtratablauf 22. Bei Filtern mit Waschprozeß müßten rechts
2 Abläufe angeordnet werden; weiterhin der Filterkamm, links
ausgeschwenkt, rechts eingeschwenkt und in der Mitte eine
Stützschale; links der Schwenkantrieb 37 und rechts der Schie
beantrieb 38.
Fig. 29 zeigt die Seitenansicht des Filters mit abgesenktem
Suspensionsbehälter, mit dem Entleerungsklamm 24 und dem Rei
nigungskamm 27.
Fig. 30 zeigt das Einzelfilter geschlossen nach Verfahrens
bild Fig. 2.
Das Filter ist direkt auf 2 seitliche Rahmengestelle 143 auf
gelagert. An den Ständern ist das zentrale Suspensionszufüh
rungsrohr angebracht, womit gleichzeitig eine Querversteifung
vorgenommen wird, mit Einzelschläuchen 144 zu den Suspensions
einläufen 57 in die Kammerringe 13. Hier ist dargestellt das
Verteilerrohr 47 für die Preßmittelzuführung für die Kammer
ringe an den Stutzen 116. Neben den Entleerungs- und Reini
gungseinrichtungen ist hier dargestellt eine Auffangvorrich
tung für das Reinigungswasser. Eine Wanne 145, die an einer
Seite mit einer Rolle 146 auf einem Rahmenschenkel aufliegt
und an der anderen Seite über einen Hebel 147 mit einem An
triebszylinder 148 verschoben werden kann. Bei der Entleerung
wird der Filterkuchen über Trichterwände 149 und 150 in einen
Container oder auf ein Förderband oder in einen Kastenbunker
abgeworfen. Zur Filterreinigung wird dann die Auffangwanne
unter die Trichterwände geschoben.
Fig. 31 zeigt dieses Filter zu einem Teil in der Seitenan
sicht.
Man erkennt das Filter mit Endplatte 3, Antrieb 20 und Preß
wasserzuführung 21; den Schieberahmen 17 mit Stellantrieb 18
und den Tragwangen 126; die Reinigungseinrichtung 27 und das
zentrale Suspensionszuführungsrohr 58 mit den Einzelverbin
dungen zu den Einläufen 57; weiterhin die Auffangwanne 145
mit der Laufrolle 146.
Fig. 32 zeigt ein Mehrfachfilter offen nach dem Verfahrens
bild 3, beispielhaft mit 6 Filterplaneten.
Man sieht hier die Zentralwelle 63 mit den Auslegern 64, wo
rauf die Filtereinheiten aufliegen. Am Ausleger 64 sind
gleichzeitig die Auflager 149 für den Schieberahmen 17 ange
flanscht. Der Antrieb 67 mit dem Hydromotor 68 ist auf einem
Rahmengestell 151 befestigt. Auf dem Rahmengestell ist über
ein Parallelgestänge der Suspensionsbehälter 30 anhebbar und
senkbar über dem Hubzylinder 34 aufgelagert. In dem Behälter
ist ebenfalls ein Filterkamm mit Schwenkantrieb 33 angeord
net. Ebenfalls in dem Rahmengestell angeordnet sind die Ent
leerungs- und Reinigungseinrichtungen, sowie die schwenkbare
Auffangvorrichtung 145 für das Reinigungswasser. In der Ver
bindung von den Filtern zu der Zentralwelle sind die Ventil
hähne 45 für die Abdichtung und 48 für das Abpressen ange
ordnet. Die Betätigungszylinder für die Hähne und der Stell
zylinder für den Schieberahmen sind auf dem Steuerschild
angeordnet. Die anderen Stellzylinder sind sinngemäß auf der
anderen Gestellseite angeordnet.
Fig. 33 zeigt einen Schnitt durch den Suspensionsbehälter 30
nach Fig. 32.
In der obigen Darstellung ist das Filter 1 in den Suspensions
behälter eingetaucht, in der unteren Darstellung ist der Sus
pensionsbehälter abgesenkt. In der oberen Darstellung sieht
man neben dem Filter das Paddel 32 mit Antrieb 33; weiterhin
sieht man den Filterkamm 35 mit dem Schaber 36 in das Filter
eingetaucht. In der unteren Darstellung ist der Filterkamm
ausgeschwenkt.
Fig. 34 zeigt den Antriebszapfen dieses Systems mit dem An
trieb 19, den Zu- und Ableitungen des Drucköls 69 und 70, den
Zu- und Ableitungen des Preßwassers 71 und 72; weiterhin die
Ventilhähne 45 und 48 mit den Stellantrieben 84, 85 und 86
und die Öl-Zu- und Ableitungen zu den Einzelfiltern 152 und
153. Hier ist beispielhaft eine zentrale Drosselscheibe 154
angeordnet.
Fig. 35 zeigt den filtratseitigen Zapfen 73 der Zentralwelle
63 mit den Auslegern 65, dem Ventil 50 und 51, dem Filtrat
ablauf 75, darauf drehbar aufgelagert das Vakuumgehäuse 42
mit Vakuumanschluß 43, dem drehbaren Deckel 80 und der Zu
führung für Preßwasser und Trockenblasluft 76 und 77. In dem Va
kuumbehälter 42 ist angeordnet die Verschlußvorrichtung 81
mit dem Stellzylinder 82 und dem Schwenkzylinder 83; weiter
hin erkennt man die Stellzylinder für die Ventile 88, 89, 90
und 91. Es ist zweckmäßig, entgegen der Darstellung zwischen
den Rohrverteilern 22 und 23 und dem Ventil 50 und der Rohr
leitung 75, Kompensatoren anzuordnen, damit etwaige Achsver
lagerungen elastisch ausgeglichen werden können.
Fig. 36 zeigt den Vakuumbehälter mit der Verschlußeinrichtung
im Detail, jedoch ohne Zuführung von Waschwasser und Trocken
blasluft, d. h. nur für eine reine Filtrationsaufgabe.
Im oberen Teil der im Schnitt dargestellten Verschlußvorrich
tung ist die Normalstellung dargestellt, d. h. die Verschluß
vorrichtung ist zurückgezogen und das Filtrat kann aus der
Bohrung 75 in den Vakuumbehälter 42 einfließen und durch das
Zentralrohr 79 abfließen. Dabei ist die Dichtung 155 offen und
die Dichtung 156 geschlossen. In der unteren Darstellung ist
der Stellzylinder 82 vorgeschoben, und bei diesem Schiebevor
gang wird zuerst die Dichtung 155 geschlossen und dann die
Dichtung 156 geöffnet, dadurch wird das zugeordnete Filter
mit der atmosphärischen Außenluft verbunden, siehe Pfeil x.
Fig. 37 zeigt das Mehrfachfilter geschlossen nach dem Verfah
rensfließbild 4.
Hier beispielhaft als 4fach-Filter dargestellt. Auf dem Tra
gegestell 157 ist über das Getriebe 67 mit dem Antrieb 68
die Zentralwelle 63 mit dem Zapfen 66 aufgelagert. Man sieht
in der bekannten Weise die Filter mit dem Schieberahmen 17,
den Preßwasserzuleitungen 21 und den Ventilen 45 und 48; wei
terhin, wie bekannt, die Entleerungseinrichtung 24 und die
Reinigungseinrichtung 27, sowie den Auffangbehälter für das
Reinigungswasser 145. Auf oder an dem Rahmengestell ange
flanscht sind die Stellzylinder 18 für den Schiebekäfig 17,
sowie die Stellzylinder für die Ventile 84, 86 und 85, 87.
Fig. 38 zeigt das gleiche Filter von der gegenüberliegenden
Seite.
Man sieht auf dem Rahmengestell 158 das Lagergehäuse 74 mit
dem Suspensionszulauf 92, dem Vakuumbehälter 42 mit dem festen
Deckel 80 und dem Stellzylinder 82. Dann ist gestrichelt er
kennbar ein Verteilerrohr 58 mit den Einzelanschlüssen 57 zu
den Kammerringen und dem dazugehörigen 3-Wege-Ventil 93. Es
ist nicht erkennbar die Ablaufleitung 94, jedoch der offene
Sammelring 95; weiterhin sind an den Steuerschildern am Rah
mengestell erkennbar die Stellzylinder für die Trockenblas
luft 98, 99 und für das Suspensionsventil 89, 90.
Fig. 39 zeigt einen Ausschnitt des Zapfens der Zentralwelle 63
mit den Filtratablaufbohrungen 75, dem Vakuumbehälter 42, Dec
kel 80, der Zuführung für die Trockenblasluft 76 und dem Sus
pensionsablauf 92. Die Suspension wird durch den ganzen Zapfen
geführt, bis über einen Krümmer die Suspension über das 3-We
ge-Ventil 93 in das Verteilerrohr 58. Die Ablaufleitung 94
führt in die Sammelrinne 95 zum zentralen Ablaufrohr 96. Für
das Blasluftventil 50 sind die Stellzylinder 88-91 darge
stellt und für das Suspensionsventil 93 die Stellzylinder 98,
99. Im Vakuumbehälter 42 ist dargestellt, mit einem größeren
Querschnitt für den Austritt der abzuführenden Trockenblas
luft, die Verschlußvorrichtung 81 mit Stellzylinder 82.
Fig. 40 zeigt ein Detail des Verschieberahmens 17 mit dem
Schiebekeil 40 und dem Hydraulikventil 41 als Tastventil.
In der Lagerung des Schieberahmens 17 ist hier als Sonderheit
dargestellt eine Schiebesperre, die den Verschieberahmen in
den Verschiebepositionen fixiert. Die verlängerten Lagerzap
fen 159 des Schieberahmens 17 sind in den Lagergehäusen 160
aufgenommen. In den Lagerzapfen 159 sind Schiebebolzen 161
über eine Feder vorgespannt, eingelassen, die über eine Nute
164, eine Anzahl am Umfang verteilten Kugeln 163 unter Vor
spannung nach außen bewegt und die Schiebewelle 159 in einer
prismatischen Nut 164 im Lagergehäuse 160 fixiert. Eine Ver
schiebung des Verschieberahmens ist nur über die Stellzylinder
84, 85 möglich, indem die Bolzen 161 zuerst eingeschoben wer
den, damit der Kugelverschluß gelöst wird. Erst dann kann der
Rahmen verschoben werden.
Claims (35)
1. Scheibenfilter mit einer Vielzahl von Scheiben, die in
konstanten Abständen zueinander auf einer gemeinsamen zentra
len, drehbaren Welle befestigt sind, wobei die Scheiben auf
beiden Seiten mit Filtermittel belegt sind, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zentrale Welle (7) als Zuganker ausgebildet
ist und das beide Enden mit druckaufnehmenden Endplatten (3)
und (5) fest verbunden sind; daß die Filterscheiben außen brei
ter sind als die Spalten zwischen den Scheiben und daß je
der Filterscheibe ein außen umfassender Kammerring (13) zuge
ordnet ist, daß die Breite der Kammerringe in etwa der Breite
der Filterscheiben entspricht und daß diese Kammerringe in
gleichen Abständen wie die Filterscheiben auf einem gemein
samen Schieberahmen (17) befestigt sind; daß dieser Schiebe
rahmen so verschoben wird, daß die Zwischenräume zwischen den
Scheiben durch die Kammerringe überdeckt sind und daß die
Kammerringe gegenüber den Filterscheiben abgedichtet werden,
sodaß in sich geschlossene flüssigkeitsdichte Prozeßkammern
entstehen; daß jede Filterscheibe mit mindestens einer Kammer
volumen-reduzierenden beweglichen Preßwand (8) ausgerüstet ist;
daß bei zurückgeschobenen Kammerringen die Filterscheiben ge
genüber den Kammerringen in Drehbewegung versetzt werden kön
nen und in die offenen Kammern Austrags-(24), Reinigungs-(27)
und Filtrationshilfseinrichtungen (35) eingeschoben werden kön
nen.
2. Scheibenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Scheibenfilter in Form von Planeten um eine zen
trale Drehachse (63) angeordnet sind und daß diese zentrale
Drehachse schrittweise um den Drehwinkel zweier benachbarter
Scheibenfilter verdreht werden kann.
3. Scheibenfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das oder die Scheibenfilter in einen mit zu
filtrierender Suspension gefüllten Behälter (30) eingetaucht
werden können.
4. Scheibenfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Suspensionsbehälter Schikanen (35), (36) angeordnet
sind, die in die offenen Filterkammern durch einen Antrieb (33)
ein- und ausschwenkbar sind.
5. Scheibenfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schikanen (35) durch einen Antrieb (38) hin- und her
bewegbar angeordnet sind.
6. Scheibenfilter nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schikanen (36) ein bogenförmiges Profil be
sitzen, das auf die Filterablagerungen eine Kraftkomponente
in Richtung Drehachse ausübt.
7. Scheibenfilter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß durch jeden Kammerring (13) ein Zuführungsan
schluß (57) für die zu filtrierende Suspension angeordnet ist.
8. Scheibenfilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß diese Suspensionszuführung mit einer Rückschlagklappe (132)
versehen ist, die die Suspension in die Kammer einströmen
läßt, jedoch bei Reaktionsdrücken aus der Kammer geschlossen
wird.
9. Scheibenfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß im Normalzustand die Klappe (132) durch eine Feder (133) ge
schlossen gehalten wird und daß die Unterseite der Klappe
mit der Innenfläche des Kammerringes eine Ebene bildet.
10. Scheibenfilter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß um den Zuganker (7) Ringkanäle (8 a), (10) und (12) für
die zu- und abführenden Prozeßmedien angeordnet sind.
11. Scheibenfilter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringkanäle aus gegeneinander abgedichteten Hülsen be
stehen, wobei die Länge der Hülsen gleich der Breite einer
Filterscheibe plus dem Kammerspalt zwischen 2 Scheiben beträgt.
12. Scheibenfilter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Preßmembrane (8) aus gummielastischem Werk
stoff hergestellt ist, daß sie innen über ein rund- oder
prismatisches Rechteckprofil (107) verspannt ist und daß außen
die Membrane mit einem Dehnwulst versehen ist, die außer der
axialen auch eine radiale Ausdehnung der Membrane zuläßt und
daß die Membrane außen ebenfalls in einem Wulstprofil (108)
verspannt ist.
13. Scheibenfilter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Außenverspannung der Membrane ein mehrteiliger Ring
(109) und (110) verwendet wird.
14. Scheibenfilter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Filtertücher (9) und (11) innen in einem in
etwa rechteckigen Gummiprofil (103) und außen in einem L-för
migen Gummiprofil (104) einvulkanisiert sind.
15. Scheibenfilter nach Anspruch 1, 2 und 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kammerring (13) als ein einteiliger Ring (113)
besteht, der ein rechteckiges Profil aufweist, sodaß die Ab
dichtung durch die radiale Ausdehnung der Membrane erfolgt.
16. Scheibenfilter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kammerring (113) 2teilig ist.
17. Scheibenfilter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kammerring (114) aus einem einteiligen,
rechteckigen Profil besteht mit umlaufenden Innennuten an
den Rändern, in denen aufblasbare Dichtungen (115) angeordnet
sind.
18. Scheibenfilter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kammerring (114) 2teilig ist.
19. Scheibenfilter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kammerring (13) aus einem durchmesserkonstan
ten Außenring (14) mit etwa rechteckigem Querschnitt besteht
und einem durchmesservariablen Innenring (15) mit dazwischen
liegenden aufblasbaren Schlauchdichtungen (16).
20. Scheibenfilter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der Außenring (14) 2teilig und der Innenring (15) 3teilig
ausgeführt ist.
21. Scheibenfilter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Trennstellen für den Innenring gummielastische
Zwischenstücke (119-120) angeordnet sind.
22. Scheibenfilter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenring (15) an den Trennstellen gegenüber dem Außen
ring (14) durch eine Blattfeder (123) oder Tellerfeder (137) vor
gespannt ist.
23. Scheibenfilter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kammerring (13) mit einer oder 2 Trennstellen
versehen ist und jede Trennstelle mit einer mechanischen
Spannvorrichtung versehen ist.
24. Scheibenfilter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß in die Zwischenräume der Scheiben Austrags
vorrichtungen eingreifen und daß die Austragsvorrichtungen
oberhalb der horizontalen Querachse des Filters angeordnet
sind.
25. Scheibenfilter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß in die Zwischenräume der Scheiben Reinigungs
einrichtungen eingeführt werden und daß die Reinigungsein
richtungen mit Spritzdüsen versehen sind, die eine seitliche
Strahlrichtung zur Reinigung der Scheiben besitzen.
26. Scheibenfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Filtratabläufe der einzelnen Filter in einen gemein
samen Behälter geführt sind, der unter atmosphärischem Un
terdruck gehalten wird.
27. Scheibenfilter nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,
daß dieser unter Vakuum stehende Behälter auf einem seitlichen
Zapfen (73) der zentralen Welle (63) drehbar angeordnet ist.
28. Scheibenfilter nach Anspruch 26 und 27, dadurch gekenn
zeichnet, daß in diesem Vakuumbehälter eine Dichtungs-Vorrich
tung (81) angeordnet ist, die es erlaubt, einzelne Filtratab
laufbohrungen der Filter mit einem Stellantrieb (82) zu verschlie
ßen und mit der Außenatmosphäre zu verbinden, dergestalt, daß
zuerst der Verschluß der Bohrung erfolgt und anschließend die
Verbindung mit der Außenatmosphäre.
29. Scheibenfilter nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß mehr als eine Dichtungsvorrichtung angeordnet ist.
30. Scheibenfilter nach Anspruch 27, 28 und 29, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichtungsvorrichtung(en) im zentra
len Deckel (80) des Vakuumbehälters angeordnet ist, daß dieser
Deckel drehbar um die zentrale Achse gelagert ist und daß
dieser Deckel mit einer Stelleinrichtung verbunden ist, um
die Dichtungsvorrichtung bestimmten Filtratabläufen zuzuord
nen.
31. Scheibenfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Prozeßventile als Kugelhähne ausgeführt sind.
32. Scheibenfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Prozeßventile als Kükenhähne ausgeführt sind.
33. Scheibenfilter nach Anspruch 31 und 32, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Betätigung der Hähne durch hydraulische
Stellzylinder erfolgt.
34. Scheibenfilter nach Anspruch 31, 32 und 33, dadurch
gekennzeichnet, daß die Betätigung der Hähne durch pneumati
sche Stellzylinder erfolgt.
35. Scheibenfilter nach Anspruch 33 und 34, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Stellzylinder ortsfest am Traggestell be
festigt sind.
Priority Applications (10)
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---|---|---|---|
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