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Title:
FRAME FOR HOLDING A FILTER PLATE IN A FILTER PRESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/067144
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a frame (18) for holding a filter plate (19) in a filter press in which adjacent filter plates (19) lie flushly one atop the other in such a manner that a filter chamber is formed along a parting plane. The filter plate (19) on at least two of its small faces (20) can, by means of the frame (18), be held in the filter press as to enable the filter plate (19) to extend in the directions of the parting plane. The aim of the invention is to prevent, at different thermal expansions of a filter plate held in this frame, different contact loads between the filter plate and the frame. To this end, the invention provides that the frame (18) has at least one moving joist (24), which can be joined in a fixed manner to a small face (20) of the filter plate (19) at at least one location and which can move at least in one direction of the parting plane that is perpendicular to said small face.

Inventors:
BONN HEINZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/000195
Publication Date:
August 12, 2004
Filing Date:
January 14, 2004
Export Citation:
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Assignee:
LAROX OYJ (FI)
BONN HEINZ (DE)
International Classes:
B01D25/21; (IPC1-7): B01D25/21
Foreign References:
DE10061919C12002-02-07
DE3222988A11983-12-22
DE19905674C12000-03-09
Attorney, Agent or Firm:
Bauer, Dirk (Aachen, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Rahmen (1, 18) zur Halterung einer Filterplatte (7,19) in einer Filterpresse, in der be nachbarte Filterplatten (7,19) derart bündig auf einander liegen, dass entlang einer Trennebene eine Filterkammer ausgebildet ist, wobei die Filterplatte (7,19) an mindes tens zwei ihrer Schmalseiten (11,20) mittels des Rahmens (1, 18) derart in der Filter presse halterbar ist, dass in den Richtungen der Trennebene eine Ausdehnung der Fil terplatte (7,19) ermöglicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1, 18) min destens eine bewegliche Strebe (4,24) aufweist, die mit einer Schmalseite (11,20) der Filterplatte (7,19) an mindestens einer Stelle fest verbindbar und in dem Rahmen (1, 18) mindestens in einer zu dieser Schmalseite senkrechten Richtung der Trennebene beweglich ist.
2. Rahmen (1, 18) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Enden beweglichen Strebe (4,24) jeweils ein Fortsatz ausgebildet ist, der in ein Langloch (6,30) einer quer zu der beweglichen Strebe (4,24) angeordneten Strebe des Rahmens (1, 18) eingreift.
3. Rahmen (1, 18) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz ein in ein Ende der beweglichen Strebe (4,24) eingedrehter Schraubbolzen ist.
4. Rahmen (1, 18) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Strebe (4,24) eine Kontaktfläche aufweist, auf der ein an einer Schmalseite (11,20) der Filterplatte (7,19) ausgebildeter, horizontal vorspringender Bund abstützbar ist.
5. Rahmen (18) nach einem der vorgenannten Ansprüche mittels dessen zwei Filterplatten (19) neben einander liegend in einer Filterpresse halterbar sind mit zwei einander ge genüber liegenden, in Längsrichtung (22) verlaufenden Streben (23), gekennzeichnet durch zwei quer zu der Längsrichtung verlaufende bewegliche Streben (24) und einen zwischen den beweglichen Streben (24) und zu diesen parallel verlaufenden Steg (27), der mit den in Längsrichtung (22) verlaufenden Streben (23) fest verbunden ist und an dem die Filterplatten (19) abstützbar sind.
6. Rahmen (18) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterplatten (19) jeweils mittels eines an dem Steg (27) angeordneten Zentrierelements (28) entlang des Steges (27) zentrierbar und mittels mindestens eines an einer in Längs richtung (22) verlaufenden Strebe (23) angeordneten Sicherungselements (29) in Längsrichtung (22) sicherbar sind.
Description:
Rahmen zur Halterung einer Filterplatte in einer Filterpresse Einleitung Die Erfindung betrifft einen Rahmen zur Halterung einer Filterplatte in einer Filterpresse, in der benachbarte Filterplatten derart bündig auf einander liegen, dass entlang einer Trennebene eine Filterkammer ausgebildet ist, wobei die Filterplatte an mindestens zwei ihrer Schmalseiten mittels des Rahmens derart in der Filterpresse halterbar ist, dass in den Richtungen der Trennebene eine Ausdehnung der Filterplatte ermöglicht ist.

Filterplatten mit derartigen Rahmen sind allgemein bekannt und beispielsweise in der DE 32 22 988 AI beschrieben. Während Filterplatten früher im Wesentlichen in einem Stück aus Stahl oder Guss gefertigt wurden, ermöglicht die Verwendung eines separaten Rah- mens insbesondere die Fertigung der Filterplatte aus Kunststoff. Hierdurch werden nicht nur die Materialkosten, sondern auch der Fertigungsaufwand und damit der Preis einer Filterplatte signifikant reduziert.

Die Verwendung von Kunststoffen zur Herstellung von Filterplatten in Verbindung mit einem-aus Festigkeitsgründen-stählernen Rahmen birgt aber im Betrieb der Filterpresse das Problem unterschiedlicher Wärmeausdehnungen. Um die höhere Ausdehnung der Fil- terplatte in dem Rahmen zu ermöglichen, weisen die bekannten Filterplatten gegenüber ihren Rahmen im kalten Zustand Spiel auf.

Um trotz dieses notwendigen Spiels in allen Betriebszuständen eine möglichst gleichmäßi- ge Abstützung der Filterplatte auf den Streben des Rahmens zu gewährleisten, ist in der DE 199 05 674 Cl vorgeschlagen, einen oben an allen Schmalseiten der Filterplatte umlau- fenden, horizontal vorspringenden Bund und an dem Rahmen eine ebene Stützfläche aus- zubilden. Die Filterplatte wird also in den Rahmen von oben eingelegt und ist in diesem durch die Schwerkraft gehalten.

Im Betrieb der Filterplatten aus der DE 199 05 674 C1 zeigt sich, dass der Bund im"kalten Zustand"der Presse, also bei minimaler Ausdehnung der Filterplatte nur zum Teil auf den zugeordneten Rahmenstützflächen aufliegt. Da über die reduzierten Kontaktflächen diesel- ben Kräfte übertragen werden müssen, sind die Flächenpressungen und Biegebelastungen gegenüber der vollflächigen Auflage im"betriebswarmen Zustand"der Presse signifikant überhöht. Aufgrund dieser hohen Belastung neigt der Bund dieser bekannten Filterplatte

im Betrieb zu erhöhtem Verschleiß und zu spontanen Brüchen, die zu empfindlichen Stö- rungen des hoch automatisierten Betriebs der Filterpresse führen und weitere Beschädi- gungen an Filtertüchern, Rahmen und den jeweiligen Anschlusselementen zur Folge haben können.

Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rahmen vorzuschlagen, der bei unter- schiedlichen Wärmedehnungen einer in diesem aufgenommenen Filterplatte unterschiedli- che Kontaktlasten zwischen der Filterplatte und dem Rahmen vermeidet.

Lösung Ausgehend von der bekannten Filterplatte wird vorgeschlagen, dass der Rahmen mindes- tens eine bewegliche Strebe aufweist, die mit einer Schmalseite der Filterplatte an mindes- tens einer Stelle fest verbindbar und in dem Rahmen mindestens in einer zu dieser Schmal- seite senkrechten Richtung der Trennebene beweglich ist. Auch bei unterschiedlichen Wärmedehnungen der Filterplatte werden dann zwischen der Filterplatte und der bewegli- chen Strebe unterschiedliche Kontaktlasten wirksam vermieden.

Eine derartige bewegliche Strebe kann mit geringem konstruktivem Aufwand zur Abstüt- zung einer einzelnen Schmalseite einer Filterplatte vorgesehen werden. Grundsätzlich kön- nen aber auch mehrere Streben eines erfindungsgemäßen Rahmens beweglich gestaltet werden-es ist sogar die Ausbildung eines erfindungsgemäßen rechteckigen Rahmens möglich, dessen vier Seiten derartige bewegliche Streben sind. Die Verbindung der beweg- lichen Streben kann dann beispielsweise mittels aufgesetzter Eckstücke erfolgen, in denen jede Strebe jeweils in ihrer Längsrichtung beweglich gelagert ist.

In einem erfindungsgemäßen Rahmen ist vorzugsweise an beiden Enden einer beweglichen Strebe jeweils ein Fortsatz ausgebildet, der in ein Langloch einer quer zu der beweglichen Strebe angeordneten Strebe des Rahmens eingreift. Mittels eines solchen"Gleitsteins"ist besonders einfach die Beweglichkeit der beweglichen Strebe in einer zu der zugeordneten Schmalseite der Filterplatte senkrechten Richtung realisiert.

Besonders bevorzugt ist dieser Fortsatz ein in ein Ende der beweglichen Strebe eingedreh- ter Schraubbolzen. Ein solcher Schraubbolzen kann beispielsweise in der Kontaktfläche mit dem Langloch der anderen Strebe eine besonders widerstands-oder auch besonders

gleitfähige Oberfläche aufweisen. Darüber hinaus kann ein solcher Schraubbolzen bei Ver- schleiß ohne Demontage des Rahmens von der Filterplatte, gegebenen Falls sogar in einer kurzen Betriebsunterbrechung einer Presse ausgewechselt werden.

Weiterhin erweist sich die Verwendung eines Schraubbolzens bei der Montage eines erfin- dungsgemäßen Rahmens als vorteilhaft, da er das Einlegen einer beweglichen Strebe zwi- schen die benachbarten Streben nicht behindert, aber nach Abschluss der Montage eine sichere Verbindung gewährleistet.

In einem erfindungsgemäßen Rahmen kann die bewegliche Strebe eine Kontaktfläche auf- weisen, auf der ein an einer Schmalseite der Filterplatte ausgebildeter, horizontal vorsprin- gender Bund abstützbar ist. Die Filterplatte ist dann an der beweglichen Strebe über die gesamte Länge des Bundes abstützbar, so dass die Flächenpressung gegenüber einzelnen Befestigungspunkten signifikant reduziert ist. Insbesondere kann die Filterplatte an der Schmalseite auch eine Nut aufweisen in die die bewegliche Strebe eingelegt wird.

Mittels eines erfindungsgemäßen Rahmens können auch zwei Filterplatten neben einander liegend in einer Filterplatte halterbar sein. Der Rahmen weist dann insbesondere zwei ein- ander gegenüber liegende, in Längsrichtung verlaufende Streben, zwei quer zu der Längs- richtung verlaufende bewegliche Streben und einen zwischen den beweglichen Streben und zu diesen parallel verlaufenden Steg auf, der mit den in Längsrichtung verlaufenden Stre- ben fest verbunden ist und an dem die Filterplatten abstützbar sind.

Besonders bevorzugt sind an einem solchen erfindungsgemäßen Doppelrahmen die Filter- platten jeweils mittels eines an dem Steg angeordneten Zentrierelements entlang des Steges zentrierbar und mittels mindestens eines an einer in Längsrichtung verlaufenden Strebe angeordneten Sicherungselements in Längsrichtung sicherbar. Ein Zentrierelement ist insbesondere ein aus dem Steg in angepasste Bohrungen in die Filterplatten hinein ragender Stift oder allgemeiner eine Kombination zweier, matrizen-und patrizenartig an einander angepasster Formen, von denen die eine mit dem Steg, die andere mit der jeweiligen Filterplatte verbunden oder an dieser ausgebildet ist.

Ausführungsbeispiele Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Einfachrahmen mit Anbauten, Fig. 2 den erfindungsgemäßen Einfachrahmen mit Filterplatte und Anbauten,

Fig. 3a ein Detail des Einfachrahmen mit Filterplatte in einer Seitenansicht und Fig. 3bdieses Detail m einer perspektivischen Ansicht, Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Doppelrahmen für zwei Filterplatten mit Anbauten, Fig. 5 den erfindungsgemäßen Doppelrahmen mit Filterplatten und Anbauten, Fig. 6a ein Detail des Doppelrahmens mit Filterplatten in einer Seitenansicht und Fig. 6b dieses Detail in einer perspektivischen Ansicht.

Der in Figur 1 gezeigte Rahmen 1 aus Stahl weist in Längsrichtung 2 verlaufende Streben 3 und hierzu quer angeordnete und in Längsrichtung 2 bewegliche Streben 4 auf. Die in Längsrichtung 2 verlaufenden Streben 3 und die beweglichen Streben 4 sind aus Flachei- sen mit einer Höhe 5 von 100 mm hergestellt. Die beweglichen Streben 4 sind an ihren Enden in Langlöchern 6 in den in Längsrichtung 2 verlaufenden Streben 3 beweglich gela- gert. Die Langlöcher 6 verlaufen-wie aus den Figuren 3a und 3b ersichtlich-in Längs- richtung 2.

In dem Rahmen 1 ist-wie in Figur 2 dargestellt-eine Filterplatte 7 aus PP aufnehmbar und in einer Filterpresse halterbar. In der Betriebsstellung der Filterpresse liegt eine Mehr- zahl von Filterplatten 7 horizontal ausgerichtet in einem Pressengestell zu einem Paket zusammen gepresst über einander. Der Rahmen 1-ein Einzelrahmen-dient einerseits zur Stabilisierung der Filterplatte 7, andererseits zu deren Halterung in der Filterpresse. Das Plattenpaket, das Pressengestell und die gesamte Filterpresse sind nicht dargestellt, da eine derartige Anordnung allgemein bekannt ist.

Jeweils zwischen zwei Filterplatten 7 befindet sich in der Trennebene ein Filtertuch, das mäanderförmig durch das gesamte Plattenpaket verläuft. Das Filtertuch wird hierbei über Umlenkwalzen geführt, die in je zwei in Längsrichtung 2 von dem Rahmen 1 abstehenden Lagerarmen 8 an jeder Filterplatte 7 angebracht sind. Das Filtertuch und die Umlenkwal- zen sind wiederum nicht dargestellt. An den in Längsrichtung 2 verlaufenden Streben 3 sind außerdem Gleitsteine 9 zur vertikalen Führung und Bolzen 10 zur Führung und Befes- tigung der einzelnen Glieder einer nicht dargestellten Laschenkette angebracht.

Die Filterplatte 7 weist eine an ihren Schmalseiten 11 umlaufende Nut 12 auf, in der die in Längsrichtung 2 verlaufenden Streben 3 und die beweglichen Streben 4 des Rahmens 1 aufnehmbar sind. Die Nut 12 weist einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei die Nutbrei- te 13 die Höhe 5 des Rahmens 1 um etwa 2 mm übersteigt. Auf der Oberseite 14 der Fil-

terplatte 7 ist ein Lochblech 15 angebracht, dass auf der Unterseite der Filterkammer als Auflage für das Filtertuch dient.

Mit der Filterplatte 7 sind ein Zulauf 16 und ein Ablauf 17 fest verschraubt, die über nicht dargestellte Schläuche die Zufuhr eines zu filternden Mediums und die Abfuhr des Filtrats ermöglichen. Zulauf 16 und Ablauf 17 und deren nicht dargestellte Verschraubung sind derart durch die in Längsrichtung 2 verlaufenden Streben 3 des Rahmens 1 geführt, dass die Filterplatte 7 zusammen mit Zulauf 16 und Ablauf 17 gegenüber den in Längsrichtung 2 verlaufenden Streben 3 beweglich sind. Die beweglichen Streben 4 sind jeweils mittig mit der Filterplatte 7 fest verschraubt.

Der Rahmen 18 gemäß Figur 4 ist ein Doppelrahmen, mittels dessen-wie in Figur 5 ge- zeigt-in einer zweiten, gleichfalls nicht dargestellten Filterpresse zwei erfindungsgemäße Filterplatten 19 halterbar sind. Auch hier weisen die Filterplatten 19 eine an ihren Schmal- seiten 20 umlaufende Nut 21 mit rechteckigem Querschnitt auf, in der wiederum die in Längsrichtung 22 des Rahmens 18 verlaufenden Streben 23 und bewegliche Streben 24 aufnehmbar sind. Die Nutbreite 25 übersteigt wiederum-wie aus den Figuren 6a und 6b ersichtlich-die Höhe 26 des Rahmens 18 ungefähr um das vorerwähnte Maß.

Zwischen den Filterplatten 19 verläuft ein mit den in Längsrichtung 22 verlaufenden Stre- ben 23 des Rahmens 18 fest verschraubter Steg 27, der im montierten Zustand vollständig in den Nuten 21 der Filterplatten 19 aufgenommen ist. Die Filterplatten 19 sind jeweils mittels eines mittig an dem Steg 27 angeordneten Bolzens als Zentrierelement 28 entlang des Steges 27 zentriert und mittels zweier als Sicherungselemente 29 an den in Längsrich- tung 22 verlaufenden Streben 23 angebrachten Bolzen entlang der in Längsrichtung 22 verlaufenden Streben 23 gesichert. Quer zu den in Längsrichtung 22 verlaufenden Streben 23 des Rahmens 18 sind wiederum bewegliche Streben 24 jeweils mittig mit der Filterplat- te 19 fest verschraubt und an ihren Enden in Langlöchern 30 in den in Längsrichtung 22 verlaufenden Streben 23 beweglich gelagert.

Mit den Filterplatten 19 sind je zwei Zuläufe 31 und zwei Abläufe 32 fest verschraubt, die hier als Kollektoren mit einem vertikalen Leitungsabschnitt 33 ausgebildet sind. Im ge- schlossenen Zustand der Filterpresse sind die Leitungsabschnitte 33 benachbarter Kollek- toren in nicht dargestellter Weist flüssigkeitsdicht an einander gefügt und bilden einen ver- tikal verlaufenden Zulaufkanal.

Die Länge der beweglichen Streben 4,24 und-im Falle des Doppelrahmens-des Steges 27 ist so bemessen, dass die in Längsrichtung 2,22 verlaufenden Streben 3,23 gegenüber dem nicht dargestellten Nutgrund an den Filterplatten 7,19 im kalten Zustand Spiel auf- weisen. Während des Betriebs der Filterpresse heizt sich die Filterplatte 7,19 auf und dehnt sich allseitig aus. Die Ausdehnung nimmt in Richtung der in Längsrichtung 2,22 verlaufenden Streben 3,23 und in Richtung der beweglichen Streben 4,24 die größten Beträge an. Hierbei werden zunächst die beweglichen Streben 4,24 nach außen geschoben.

Die beweglichen Streben 4,24 lassen diese Ausdehnung zu und verschieben sich in den Langlöchern 6,30 in Längsrichtung 2,22.

Darüber hinaus dehnt sich die Filterplatte 7,19 auch längs der beweglichen Streben 4,24 aus. Auch dieser Ausdehnung setzen die beweglichen Streben 4,24 keinen Widerstand entgegen, da sie nur mittig mit der Filterplatte 7,19 fest verbunden sind. Auch gegenüber den in Längsrichtung 2,22 verlaufenden Streben 3,23 weist die Filterplatte 7,19 im kalten Zustand Spiel auf, so dass bei Erwärmung eine Ausdehnung der Filterplatte 7,19 nicht behindert ist.

In den Figuren sind 1 Rahmen 2 Längsrichtung 3 Strebe in Längsrichtung 4 bewegliche Strebe 5 Höhe 6 Langloch 7 Filterplatte 8 Lagerarm 9 Gleitstein 10 Bolzen 11 Schmalseite 12 Nut 13 Nutbreite 14 Oberseite 15 Lochblech 16 Zulauf 17 Ablauf 18 Rahmen 19 Filterplatte 20 Schmalseite 21 Nut 22 Längsrichtung 23 Strebe in Längsrichtung 24 bewegliche Strebe 25 Nutbreite 26 Höhe 27 Steg 28 Zentrierelement 29 Sicherungselement 30 Langloch 31 Zulauf 32 Ablauf 33 Leitungsabschnitt