Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR FIXING A FEED SHOE FOR A FILTER CHAMBER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/067143
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a method for fixing a feed shoe (1) for a filter chamber (12) which can be impinged upon by a medium through at least one duct (9) in the feed shoe (1) and is embodied within a filter press along a separation plane (13) located between a bottom filter plate and a top filter plate (11) that lies thereupon in a flush manner. The feed shoe (1) is partly admitted within a seat (10) that is embodied in the top filter plate (11) and rests on the bottom filter plate when the filter chamber (12) is closed. Also disclosed are a feed shoe (1) and a filter plate (11) for carrying out the inventive method. In order to prevent the feed shoe (1) from accidentally detaching from the top filter plate (11), especially from falling out when the filter chamber (12) is opened, without using separate fixing means, particularly without using screws, the feed shoe (1) is jammed in the seat (10) when the filter chamber (12) is opened.

Inventors:
BONN HEINZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/000194
Publication Date:
August 12, 2004
Filing Date:
January 14, 2004
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
LAROX OYJ (FI)
BONN HEINZ (DE)
International Classes:
B01D25/21; (IPC1-7): B01D25/21; B01D25/12; B01D25/30
Foreign References:
DE19956617A12001-06-07
DE99530C
EP0852962A11998-07-15
US3656622A1972-04-18
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0113, no. 94 (C - 465) 23 December 1987 (1987-12-23)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0174, no. 52 (C - 1099) 19 August 1993 (1993-08-19)
Attorney, Agent or Firm:
Bauer, Dirk (Aachen, DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zur Halterung eines Füllschuhs (1) für eine Filterkammer (12), die in einer Filterpresse entlang einer Trennebene (13) zwischen einer unteren und einer auf dieser bündig aufliegenden oberen Filterplatte (11) ausgebildet ist und die durch mindestens einen Kanal (9) in dem Füllschuh (1) hindurch mit einem Medium beaufschlagbar ist, wobei der Füllschuh (1) in einer in der oberen Filterplatte (11) ausgebildeten Aufnah me (10) teilweise aufgenommen und bei geschlossener Filterkammer (12) auf der unte ren Filterplatte abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllschuh (1) beim Öffnen der Filterkammer (12) in der Aufnahme (10) verkantet wird.
2. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Füll schuh (1) beim Öffnen der Filterkammer (12) unter seinem Eigengewicht verkantet wird.
3. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllschuh (1) beim Öffnen der Filterkammer (12) unter dem Gewicht einer auf dem Füllschuh (1) teilweise aufliegenden flexiblen Membran (15) verkantet wird, mittels derer in der oberen Filterplatte (11) ein Pressmittelraum (17) von der Filterkammer (12) flüssigkeitsdicht getrennt ist.
4. Füllschuh (1) für eine Filterkammer (12), der in einer Filterplatte (11) gemäß einem Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche halterbar ist.
5. Füllschuh (1) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllschuh (1) in der Filterplatte (11) spielbehaftet halterbar ist.
6. Füllschuh (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, gekennzeichnet durch einen Stutzen (3), der gegenüber der Trennebene (13) in Richtung des Randes der oberen Filterplatte (11) geneigt und in der Aufnahme (10) in der oberen Filterplatte (11) aufnehmbar ist.
7. Füllschuh (1) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (3) zylindrisch ist.
8. Füllschuh (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (3) eine Fase (5) aufweist.
9. Füllschuh (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (3) eine umlaufende Nut (6) aufweist, in der ein Dichtelement (7) aufnehmbar ist.
10. Filterplatte (11) für eine Filterpresse, in der ein Füllschuh (1) gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 halterbar ist.
11. Filterplatte (11) nach dem vorgenannten Anspruch, gekennzeichnet durch eine Auf nahme (10), in der ein Füllschuh (1) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9 halterbar ist.
12. Filterplatte (11) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (10) zwischen einer um die Filterkammer (12) umlaufenden Nut (16) und dem Rand der Filterplatte (11) angeordnet ist, wobei in der Nut (16) ein Randwulst (14) einer flexiblen Membran (15) aufnehmbar ist, mittels derer ein Pressmittelraum (17) von der Filterkammer (12) flüssigkeitsdicht trennbar ist.
Description:
Verfahren zur Halterung eines Füllschuhs für eine Filterkammer Einleitung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Halterung eines Füllschuhs für eine Filterkammer, die in einer Filterpresse entlang einer Trennebene zwischen einer unteren und einer auf dieser bündig aufliegenden oberen Filterplatte ausgebildet ist und die durch mindestens einen Kanal in dem Füllschuh hindurch mit einem Medium beaufschlagbar ist, wobei der Füllschuh in einer in der oberen Filterplatte ausgebildeten Aufnahme teilweise aufgenom- men und bei geschlossener Filterkammer auf der unteren Filterplatte abgestützt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung einen Füllschuh und eine Filterplatte zur Ausführung des Verfahrens.

Filterpressen mit der vorgenannten Anordnung einer Mehrzahl von Filterplatten als Plat- tenstapel und zwischen je zwei auf einander liegenden Filterplatten ausgebildeten Filter- kammern sind allgemein bekannt. Bezug genommen wird in diesem Zusammenhang bei- spielsweise auf die DE 32 22 987 A1, die DE 32 22 988 AI und die DE 199 05 674 Cl. In den Filterkammern-im Wesentlichen in der jeweiligen Trennebene zwischen den angren- zenden Filterplatten-liegt ein Filtertuch. Durch die Füllschuhe ist jeweils die Filterkam- mer oberhalb des Filtertuches mit einem Medium beaufschlagbar.

Im Betrieb solcher Filterpressen wird den Filterkammern ein zu filtrierendes Medium-die "Trübe"-unter Druck durch die Füllschuhe zugeführt und durch das Filtertuch gepresst.

Auf dem Filtertuch lagert sich hierbei die Feststofffracht des Mediums als"Filterkuchen" ab. Das gefilterte Medium (Filtrat) fließt unterhalb des Filtertuchs durch einen Abfluss aus den Filterkammern ab.

In diesem System stellt der Füllschuh ein vergleichsweise hoch belastetes Bauteil dar. Ins- besondere bei der Filterung chemisch aggressiver Medien oder einer stark abrasiven Fracht ist der Füllschuh einem gegenüber den Filterplatten erhöhten Verschleiß ausgesetzt und muss in regelmäßigen Intervallen ersetzt werden. Die konstruktive Gestaltung eines Füll- schuhes muss daher dessen Austausch möglichst erleichtern.

Allgemein bekannt ein Füllschuh, der mit einem senkrecht zur Trennebene stehenden Stut- zen in der oberen Filterplatte aufnehmbar ist und im Filterbetrieb-also bei geschlossener Filterkammer-auf der unteren Filterplatte abgestützt ist. Der Stutzen weist einen langge-

streckt ovalen Querschnitt auf. Durch die Anlage der Wandung des Stutzens in der ent- sprechenden Aufnahme in der oberen Filterplatte wird eine Verlagerung des Füllschuhs in Richtungen der Trennebene verhindert, durch die Abstützung auf der unteren Filterplatte ist der Füllschuh bei geschlossener Filterkammer auch senkrecht zu der Trennebene fixiert.

Beim Öffnen der Filterkammer-durch Auseinanderfahren der Filterplatten-ist der be- kannte Füllschuh nicht mehr auf der unteren Filterplatte abgestützt. Um ein Herausgleiten des Stutzens aus der Aufnahme in der oberen Filterplatte zu vermeiden, wird der bekannte Füllschuh mit der oberen Filterplatte verschraubt. Diese Verschraubung erfolgt-auch dies ist allgemein bekannt-wahlweise vom Rand der oberen Filterplatte mittels Schrauben, die von außen zugänglich sind oder von der Filterkammer. Zur Verschraubung vom Rand der Filterplatte sind sehr lange Zugschrauben erforderlich, bei Verschraubung von innen müs- sen die Schrauben widerstandsfähig gegenüber dem gefilterten Medium sein. In beiden Fällen erfordert die Verschraubung eine sehr sorgfältige Materialauswahl.

Die Schrauben, die aufgrund des herrschenden Platzmangels in Relation zu ihrer Länge vergleichsweise dünn sein müssen, brechen oder reißen häufig. Die solcher Art gelösten Füllschuhe fallen beim Öffnen der Filterkammer aus der oberen Filterplatte heraus werden gemeinsam mit dem Filterkuchen entsorgt.

Darüber hinaus verzögert das erforderliche Lösen der Verschraubungen den Wechsel des Füllschuhs, insbesondere wenn diese vom Innern der Filterkammer erfolgt und der Wech- sel ohne vollständige Demontage des Plattenstapels bei nur vergleichsweise geringfügig auseinander gefahrenen Filterplatten durchgeführt werden soll.

Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Halterung eines Füllschuhs für eine Filterkammer sowie entsprechend gestaltete Füllschuhe und Filterplatten vorzu- schlagen, die ein unbeabsichtigtes Lösen des Füllschuhs aus der oberen Filterplatte insbe- sondere ein Herausfallen beim Öffnen der Filterkammer vermeiden, aber keine separaten Mittel zur Halterung, insbesondere keine Schrauben erfordern.

Lösung Ausgehend von dem bekannten Verfahren wird die Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Füllschuh beim Öffnen der Filterkammer in der Aufnahme verkantet wird.

Mit Verkanten wird eine Situation des Füllschuhs in der Aufnahme beschrieben, die durch zwei in einander entgegen gesetzten Richtungen wirkende Klemmkräfte gekennzeichnet ist, die in ihren Angriffspunkten an dem Füllschuh eine Haftreibung bewirken und so eine Lageänderung des Füllschuhs verhindern. Der bei geöffneter Filterkammer in der oberen Filterplatte verkantete Füllschuh ist also gegen ein unbeabsichtigtes Lösen des Füllschuhs aus der oberen Filterplatte gesichert, insbesondere ein Herausfallen ist vermieden.

Die Lageänderung des Füllschuhes, die beim Öffnen der Filterkammer zu dessen Verkan- ten in der Aufnahme in der oberen Filterplatte führt, kann insbesondere durch das Eigen- gewicht des Füllschuhes bewirkt werden, das vermittels der Erdbeschleunigung eine nach unten gerichtete Kraft auf den Füllschuh ausübt. Diese Gewichtskraft bewirkt dann ein Moment auf den Füllschuh um eine Achse, die parallel zu der Trennebene zwischen unte- rer und oberer Filterplatte verläuft, wenn eine zweite, entgegengesetzt wirkende Kraft- beispielsweise eine Komponente einer Reibkraft zwischen dem Füllschuh und der Auf- nahme in der oberen Filterplatte-eine gegenüber der Gewichtskraft verschobene Wir- kungslinie aufweist.

Alternativ oder kumulativ kann auch das Gewicht einer auf der Oberseite des Füllschuhs teilweise aufliegenden flexiblen Membran, mittels derer in der oberen Filterplatte ein Pressmittelraum von der Filterkammer flüssigkeitsdicht getrennt ist, beim Öffnen der Fil- terkammer auf den Füllschuh in der beschriebenen Weise wirken.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung auch durch einen Füllschuh gelöst, der in der beschriebenen Weise in einer Filterplatte halterbar ist. Das Verkanten des Füllschuhs wird erleichtert durch eine spielbehaftete Passung des Füllschuhs in der Aufnahme in der Filter- platte. Sofern der Füllschuh unter einer Gewichtskraft verkantet wird, ist insbesondere eine Passung von Vorteil, die ein Verschwenken des Füllschuhs (um einen kleinen Winkel) in der Aufnahme um eine waagrechte Achse zulässt. Im leicht verschwenkten, verkanteten Zustand greifen dann Klemmkräfte an eng begrenzten Kontaktstellen zwischen Aufnahme und Füllschuh an. Gegenüber einer vergleichsweise geringen Flächenpressung, wie sie bei vollflächigem Kontakt in einer nicht spielbehafteten Kontaktfläche auftritt, werden so hohe lokale Klemm-und Reibkräfte erzielt, die eine Lageänderung des Füllschuhs besonders wirksam verhindern.

Ein erfindungsgemäßer Füllschuh weist bevorzugt einen Stutzen auf, gegenüber der Trenn- ebene in Richtung des Randes der oberen Filterplatte geneigt und in der Aufnahme in der oberen Filterplatte aufnehmbar ist. Unter einem Stutzen wird ein gestrecktes Element des Füllschuhs verstanden, dass in der Aufnahme der oberen Filterplatte vollständig auf- nehmbar ist. Ein vollständig in einem anderen Bauteil aufgenommenes Element ermöglicht besonders einfach ein Verkanten. Der formschlüssige Eingriff des gegenüber der Trenn- ebene geneigten Stutzens verhindert in der Aufnahme in der oberen Filterplatte verhindert im Filtrationsbetrieb bei geschlossener Filterkammer auch eine Verlagerung des Füll- schuhs in eine Richtung der Trennebene. Kanäle zur Führung der Trübe werden bevorzugt durch den Stutzen hindurch geführt, da sich hier-da er vollständig von der Filterplatte umschlossen ist-durch Dichtmittel Leckageströme besonders einfach und wirkungsvoll vermeiden lassen.

Besonders vorteilhafter Weise ist der Stutzen zylindrisch, weist also entlang einer geraden Achse einen konstanten Querschnitt auf. Ein solcher Stutzen-insbesondere mit einem gestreckten, beispielsweise elliptischen Querschnitt-ist besonders geeignet, im Filtrati- onsbetrieb der Presse eine sichere definierte Lage des Füllschuhs in der Filterplatte zu ge- währleisten. Angesichts der beschränkten Bauhöhe der Filterplatte bietet ein elliptisch ge- formter Stutzen auch die Möglichkeit, mehrere Kanäle neben einander anzuordnen und so einen große Querschnittsfläche und einen hohen Volumenstrom der zuströmenden Trübe sicherzustellen.

Denkbar ist aber auch die Gestaltung eines Stutzens mit leicht abnehmendem Querschnitt, beispielsweise in Form eines Kegelstumpfes. So wird die Montage und die Demontage des erfindungsgemäßen Füllschuhs erleichtert. Gleichfalls möglich ist auch die Ausführung eines Stutzens mit beispielsweise leicht hornförmig geschwungener oder auch leicht schraubenförmig gewundener Achse. Solcherart gestaltete Stutzen verkanten leichter, als vergleichbare, gerade Stutzen gleicher Länge, erfordern aber bei Montage und Demontage eine erhöhte Sorgfalt. Darüber hinaus erfordert auch die Herstellung der entsprechend ge- formten Aufnahme in der zu einem solchen Füllschuh passenden Filterplatte einen höheren Aufwand.

Bevorzugt weist der Stutzen eines erfindungsgemäßen Füllschuhs eine Fase auf. So wird die Montage des Füllschuhs in der oberen Filterplatte deutlich vereinfacht.

Ein erfindungsgemäßer Füllschuh weist darüber hinaus vorzugsweise eine umlaufende Nut auf, in der ein Dichtelement aufnehmbar ist. Ein solches Dichtelement-beispielsweise ein O-Ring aus Gummi-verhindert einerseits einen Leckstrom des der Filterkammer zuge- führten Mediums an dem Füllschuh vorbei und erhöht andererseits die Haftung des Füll- schuhs in der Aufnahme in der oberen Filterplatte.

Weiterhin wird die Aufgabe auch durch eine Filterplatte gelöst, in der ein Füllschuh gemäß einem der beschriebenen Verfahren, insbesondere einer der beschriebenen Füllschuhe halterbar ist.

Besonders bevorzugt ist die Aufnahme der erfindungsgemäßen Filterplatte zwischen einer um die Filterkammer umlaufenden Nut und dem Rand der Filterplatte angeordnet, wobei in der Nut ein Randwulst einer flexiblen Membran aufnehmbar ist, mittels derer ein Pressmit- telraum von der Filterkammer flüssigkeitsdicht trennbar ist. Beim Öffnen der Filterkammer wirkt die Gewichtskraft der Membran dann nur auf den radial bezogen auf die Filterplatte innen liegenden Teil des Füllschuhs. Bezogen auf die Achse des Stutzens liegt somit eine die Verkantung bewirkende asymmetrische Kraftbeaufschlagung vor.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Füllschuh, der in einer erfindungsgemäßen Filterplatte erfindungsgemäß aufgenommen ist und Fig. 2 eine perspektivische Darstellung desselben Füllschuhs.

Der erfindungsgemäße Füllschuh 1 aus PP weist einen beidseitig abgeflachten Auslauf 2 und einen an diesen schräg angesetzten Stutzen 3 auf. Der Stutzen 3 weist einen im We- sentlichen konstanten Querschnitt entlang einer nicht dargestellten gerade verlaufenden Achse auf. Unmittelbar an die Stirnfläche 4 des Stutzens 3 schließt sich eine leichte Fase 5 an, die wiederum an eine umlaufende Nut 6 grenzt, in der ein Dichtelement 7 in Form ei- nes O-Rings aus PE aufgenommen ist. Im Innern des Füllschuhs 1 verlaufen parallel von der Stirnfläche 4 des Stutzens 3 bis zur Stirnfläche 8 des Auslaufs 2 fünf Kanäle 9 mit je- weils kreiszylindrischem Querschnitt.

Der Füllschuh 1 ist in eine Aufnahme 10 einer Filterplatte 11 eingesetzt. Die Aufnahme 10 ist der Form des Stutzens 3 angepasst, weist aber gegenüber diesem ein leichtes, nicht dar- gestelltes Spiel auf. Die in einer gleichfalls nicht dargestellten Filterpresse horizontal aus-

gerichtete Filterplatte 11 ist Teil eines nicht dargestellten Plattenstapels aus im Wesentli- chen identischen Filterplatten 11. Zwischen der Filterplatte 11 und einer nicht dargestellten unteren Filterplatte ist eine Filterkammer 12 ausgebildet. Im Wesentlichen entlang der Trennebene 13 zwischen den Filterplatten 11 liegt ein nicht dargestelltes Filtertuch.

Oberhalb des Fülleelements ist ein Randwulst 14 einer flexiblen Membran 15 in einer um die Filterkammer 12 umlaufende Nut 16 in der Filterplatte 11 aufgenommen. Die Memb- ran 15 trennt oberhalb der Filterkammer 12 einen Pressmittelraum 17 von dieser flüssigkeitsdicht ab.

Im Filterbetrieb der Filterpresse-also bei geschlossener Filterkammer 12-ist der Füll- schuh 1 auf der unteren Filterplatte abgestützt. Die Filterkammer 12 wird über einen nicht dargestellten Zulauf, der in der Zulaufaufnahme 18 aufgenommen ist, durch die Kanäle 9 des Füllschuhs 1 mit einer gleichfalls nicht dargestellten Trübe beaufschlagt. Der Füll- schuh 1 liegt-wie in Figur 1 dargestellt-nach oben flächig an der Membran 15 und diese im Bereich neben dem Randwulst 14 wiederum unmittelbar an der Filterplatte 11 an.

Während des Filtelprozesses lagert sich auf dem Filtertuch ein wiederum nicht dargestell- ter Filterkuchen ab. Zum Auswerfen des Filterkuchens und zur Reinigung des Filtertuchs (nach einem allgemein bekannten Verfahren) werden die Filterplatten 11 des Plattenstapels auseinander gefahren und die Filterkammern 12 geöffnet.

Durch ihr Eigengewicht drückt die Membran 15 den Auslauf 2 des Füllschuhs 1 nach un- ten. Der Stutzen 3 wird dadurch leicht um eine zu dem Schnitt gemäß Figur 1 senkrechte Achse verschwenkt und hierbei in der Aufnahme 10 verkantet. Zur Demontage-bei- spielsweise zum Austausch des Füllschuhs 1 wegen Verschleiß-wird der Füllschuh 1 am Auslauf 2 von Hand leicht angehoben und gleitet ohne wesentlichen Widerstand aus der Aufnahme 10 heraus. Sofern erforderlich kann das Anheben durch ein Hebelwerkzeug unterstützt werden, das an einer eigens hierzu vorgesehenen Aussparung 19 zwischen Füll- schuh 1 und Filterplatte 11 angesetzt wird.

In den Figuren sind 1 Füllschuh 2 Auslauf 3 Stutzen 4 Stirnfläche 5 Fase 6 Nut 7 Dichtelement 8 Stirnfläche 9 Kanal 10 Aufnahme 11 Filterplatte 12 Filterkammer 13 Trennebene 14 Randwulst 15 Membran 16 Nut 17 Pressmittelraum 18 Zulaufaufnahme 19 Aussparung