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Heiz- oder kühlbare Filterpresse
Die Erfindung bezieht sich auf eine
Filterpresse, insbesondere auf eine aus abwechselnd nebeneinander aufgereihten Filterrahmen
und Filterplatten gebildete heiz- oder kühlbare Rahmenfilterpresse, bei der das
Heiz- oder Kühlmittel die Filterplatten durchströmt. Derartige Filterpressen werden
u. a. in der chemischen Industrie, in Raffinerien od. dgl. verwendet. Die vorbekannten
Filterpressen dieser Art haben einen nur geringen Wärmewirkungsgrad. Einmal ist
nämlich die Ausbildung der Platten unzulänglich, da diese lediglich eine beim Gießen
eingebettete Rohrschleife aufweisen, so daß große Teile der Plattenoberfläche nur
mittelbar und ungleichmäßig beheizt oder gekühlt werden können.
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Außerdem bereitet die Abdichtung der Heiz- oder Kühlmittelleitungen
wegen des häufigen Auseinandernehmens der Presse beträchtliche Schwierigkeiten.
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Man hat Pressen gebaut, bei denen zu jeder Platte eine besondere Zu-
und Ableitung führt. Dies ist sehr umständlich und kostspielig, da die Verbindungen
alle biegsam oder gelenkig sein müssen, wenn man sie nicht bei jedem Reinigen der
Filterpresse entfernen will. Es sind auch bereits Pressen bekannt, bei denen die
Platten und Rahmen Bohrungen aufweisen, die sich beim Aneinanderreihen zu Kanälen
für die Zu-und Ableitung des Heiz- oder Kühlmittels ergänzen.
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Da aber zwischen je zwei Rahmen und Platte stets ein Filtertuch eingeklemmt
werden muß, läßt die Abdichtung dieser Kanäle in den meisten Fällen sehr zu wünschen
übrig. Schon Falten in den Tüchern
können zu Undichtigkeiten führen.
Gerade bei Dampfheizung machen sich diese Undichtigkeiten besonders störend bemerkbar.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Wärme- oder Kühlverluste
derartiger Pressen auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Die Erfindung geht dabei von
denjenigen Pressen aus, bei denen in den Rahmen und Platten Bohrungen vorgesehen
sind, die beim Aneinanderreihen durchlaufende Kanäle ergeben, durch die das Heiz-
oder Kühlmittel den zu beheizenden oder zu kühlenden Platten zugeführt wird.
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Erfindungsgemäß sind in die Bohrungen der Filterrahmen elastisch nachgiebige
Dichtungsmuffen eingesetzt, die in entspanntem Zustand seitlich über die Rahmenebene
vorstehen. Diese Muffen legen sich beim Aneinanderreihen der Rahmen und Platten
gegen die Stirnflächen der benachbarten Platten, so daß;beim Zusammendrücken des
Rahmen-Platten-Pakets die Muffen sich zuverlässig dichtend an jene anschließen.
Im Gegensatz zu den vorbekannten Pressen spielt die Dicke der Filtertücher bei der
Dichtung- keine Rolle, da sich die Muffen in weiten Grenzen - zusammendrucken lassen,
so daß eine gute Abdichtung= sowohl der die Zu- und Ablaufrohre bildenden Bohrungen
als auch der Filtertücher zwischen Rahmen und Platten gewährleistet ist.
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Die Muffen selbst können in den Rahmenbohrungen mit Hilfe eines Winkelschlitz-
oder Bajonettverschlusses gegen unbeabsichtigtes Herausfallen beim Transport der
Rahmen oder beim Zusammenbau der Presse gehalten sein, indem die Rahmenbohrung seitliche
Einführungsschlitze aufweist, die in eine hinterschnittene Führung münden, und auf
dem Umfang der Muffen den Ausschnitten entsprechende radiale Vorsprünge angeordnet
sind.
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Weitere Verluste lassen sich dadurch vermeiden, daß gemäß einem weiteren
Vorschlag der Erfindung die Filterplatten als doppelwandige, auf der ganzen Ausdehnung
hohle Körper ausgebildet sind. Durch diesen Kunstgriff verteilt sich die Kühl- oder
Heizwirkung des die Platten durchströmenden Mittels auf die gesamte Plattenfläche,
so daß diese gleichmäßig gekühlt oder beheizt wird.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Dabei zeigt Fig. I einen Pressenrahmen in Ansicht von der Breitseite,
Fig. 2 eine Pressenplatte in einer der Fig. I entsprechenden Ansicht, Fig. 3 einen
waagerechten Schnitt durch einen Rahmen und zwei benachbarte Platten nach der Linie
III-III der Fig. I und 2, wobei die Teile der Deutlichkeit halber auseinandergezogen
sind, Fig. 4 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt, wobei die Teile der Filterpresse
im zusammengepreßten, d. h. im Gebrauchszustand gezeigt sind, und Fig. 5 die Ansicht
eines Anschlußlappens mit eingesetzter Dichtungsmuffe allein.
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Bei Reihenfilterpressen sind Rahmen 6 mit beiderseits aufgelegten
Filtertüchern 7 sowie Filterplatten 8 abwechselnd nebeneinander aufgereiht und durch
hydraulischen oder Spindeldruck dicht gegeneinander gepreßt. Die zu filtrierende
Flüssigkeit tritt im Ausführungsbeispiel durch einen mittleren oberen Längskanal
9, der durch aneinandergereihte Bohrungen der Platten 8 und Rahmen 6 gebildet wird,
und von diesem Kanal aus durch in dem Oberjoch der Rahmen 6 vorgesehene Schlitze
IO in. den Rahmeninnenraum ein und wird von hier aus durch die Filtertücher 7 gepreßt,
wobei die filtrierbaren Bestandteile zwischen den Filtertüchern zurückgehalten werden
und den Filterkuchen bilden. Die durch die Filtertücher hindurchgedrückte Flüssigkeit
läuft dann in einer flachen Ausnebmung II der Filterplattenbreitseite an Führungsrippen
I2 entlang nach unten und verläßt den Raum II zwischen Tuch 7 und Platte 8 durch
einen Schlitz 13, der mit einem zweiten Längskanal 14 in Verbindung steht. Dieser
Kanal 14 wird ebenfalls durch beim Aneinanderreihen der Rahmen 6 und Platten 8 durch
darin vorgesehene Bohrungen gebildet. Für die gegenseitige Anordnung von Zulauf
und Ablauf der zu filtrierenden bzw. filtrierten Flüssigkeit sind die verschiedensten
Möglichkeiten gegeben, von denen die in der Zeichnung dargestellte nur eine der
vielen Anordnungsbeispiele ist.
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Bei Flüssigkeiten, die nur bei erhöhter Temperatur filtrierbar sind
oder bei denen die Filtration bei erhöhter Temperatur schneller vor sich geht, ist
es erwünscht, die Flüssigkeit innerhalb der Filterpresse auf diese Temperatur zu
bringen oder auf dieser zu halten. Umgekehrt gibt es Fälle, bei denen eine Kühlung
der zu ffltrierenden Flüssigkeit erwünscht ist, beispielsweise bei explosions- oder
feuergefährlichen Mitteln. Für beide Zwecke ist deshalb an der Filterpresse eine
Heiz- bzw. Kühlmöglichkeit vorgesehen.
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An zwei entgegengesetzt gerichteten Ecken der Rahmen 6 und Platten
8 sind seitliche Ansätze oder Lappen I5, I6, I5', I6' vorgesehen, in denen je eine
in Längsrichtung der Presse verlaufende Bohrung I7, 17', I8, I8' vorgesehen ist.
Diese Bohrungen I7, 17', I8, I8' ergänzen sich beim Aneinanderreihen der Rahmen
6 und Platten 8 ZU zwei Kanälen, von denen der eine als Heiz- oder Kühlmittelzulauf
I7, der andere als dessen Ablauf I8 dient. Die Filterplatten 8 sind gemäß der Erfindung
nahezu in ihrer ganzen Ausdehnung als doppelwandige Hohlkörper ausgebildet.
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Lediglich einige Stützen I9, die zur Aufnahme des Filterdruckes vorgesehen
sind und die beiden Breit seitenwände der Platten gegeneinander abstützen, sind
innerhalb dieses Hohlraumes 20 vorgesehen.
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Dieser Plattenhohlraum, der beim Gießen der Platten mit erzeugt werden
kann, steht über je einen Durchbruch 2I mit den beiden Bohrungen 17', I8' in den
Lappen I5', 16' in Verbindung, so daß der Kühl- oder Heizmittelstrom, der den Zulaufkanal
I7, I7' durchströmt, in Einzelströme aufgeteilt die Platten 8 auf deren voller Ausdehnung
durchfließt und sich in der Abflußleitung I8, I8' wieder sammelt. Durch die völlige
oder doch wenigstens nahezu - völlige Aushöhlung der Platten wird deren ganze Fläche
gleichmäßig beheizt oder gekühlt.
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Die Bohrungen I7, I8 in den Lappen I5, I6 der Rahmen 6 sind hinterschnitten,
d. h. sie weisen im Innern zwei einander gegenüberliegende Teilringnuten 22 auf,
die an einer Stirnseite des Lappens durch je einen Einführungsschlitz 23 zugänglich
sind. In diese
Rahmenbohrung ist eine Dichtungsmuffe 24 aus Gummi,
synthetischem Kautschuk oder einem ähnlichen elastischen Werkstoff eingesetzt, die
auf ihrem Mantel zwei radiale Vorsprünge 25 aufweist, die durch den Einführungsschlitz
23 der Lappenbohrung eingeführt und dann durch Drehen der Muffe nach Art eines Winkelschlitzverschlusses
verriegelbar sind. Dadurch sind die Muffen in den Bohrungen gegen unbeabsichtigtes
Herausfallen weitgehend gesichert. Die Muffen 24 selbst stehen in entspanntem Zustand
seitlich mit abgerundeten Rändern 24' (Fig. 3) über die Seitenebenen der Rahmen
6 vor. Beim Zusammenpressen werden die vorstehenden Muffenränder 24' durch die benachbarte
Plattenstirnfläche zusammengepreßt, so daß sie sich ausbreiten und die Lücke zwischen
den Rahmen und Platten vollkommen dicht ausfüllen. Dabei empfiehlt es sich, die
Muffen innen doppelkegelig auszubilden, um zu erreichen, daß beim Zusammendrücken
ein im wesentlichen zylindrischer Durchgang entsteht (Fig. 4).
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Der Vorteil der neuen Dichtung liegt insbesondere darin, daß die
Paßflächen der Lappen I5, 15', I6, I6' an Platten 8 und Rahmen 6 keiner besonderen
Feinbearbeitung bedürfen. Lose Dichtungsmittel, die beim Zusammenbau oft verlorengehen,
sind entbehrlich.
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Auch spielt die Dicke des Filtertuches 7 keine Rolle, da die um etwa
5 mm gegenüber der Rahmenebene vorstehende Dichtung derartige Unterschiede ohne
weiteres auszugleichen in der Lage ist. Ebenso ist die Art des Kühl- oder Heizmittels
belanglos, da die Verbindung einwandfrei dampfdicht ist.
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Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung nur eine beispielsweise
Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt, vielmehr sind noch
mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich, insbesondere hinsichtlich
der Platten- und Rahmenformen. Die Dichtungsmuffen könnten gewünschtenfalls auch
zum Abdichten der Bohrungen 14 in den Rahmen 6 oder der Bohrungen 9 in den Platten
verwendet werden. Statt bei Rahmenfilterpressen