MUETZENBERG WILLY (CH)
GLANZMANN ROBERT (CH)
AIGELDINGER JEAN CLAUDE (CH)
MUETZENBERG WILLY (CH)
GLANZMANN ROBERT (CH)
FR939957A | 1948-11-30 | |||
GB1071504A | 1967-06-07 | |||
US2796993A | 1957-06-25 | |||
GB1370476A | 1974-10-16 |
1. | Filterplatte aus Metall für eine Kammerfilterpresse, mit zwei mit Abstand parallel angeordneten Platten (la, lb) , welche zusammen mit einem sie umgebenden, 5 quer zur Plattenebene überstehenden Rahmen (2) einen Hohlraum (3) umschliessen, der mit mindestens einer Heizöffnung (10a, 10b) im Rahmen (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (2) rechteckig ist, aus mehreren durch Schweissnähte verbundenen Rah 10 menteilen besteht und mit den Platten (la, lb) gleich¬ falls durch Schweissnähte verbunden ist. |
2. | Filterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenteile mindestens zum Teil als Profil¬ stücke ausgebildet sind. |
3. | 153 Filterplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn > zeichnet, dass der Rahmen (2) einen oberen Rahmenteil (5a) und einen unteren Rahmenteil (5b) umfasst, welche gleich sind sowie zwei Seitenteile (6a, 6b), welche ebenfalls gleich sind. |
4. | 204 Filterplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Rahmenteil (5a) und der untere Rahmen¬ teil (5b) jeweils mindestens einen quer zur Platten¬ ebene durchgehenden, durch spanabhebende Bearbeitung hergestellten Abzugskanal (7) aufweisen, von welchem 25 mindesten eine Abzugsbohrung (8) ausgeht, die an der Innenseite des überstehenden Teils des Rahmens (2) mündet sowie mindestens einen quer zur Plattenebene durchgehenden, ebenfalls durch spanabhebende Bearbei¬ tung hergestellten Heizkanal (9), welcher beidseits 30 Heizöffnungen (10a, 10b) bildet und von welchem eine Heizbohrung (11) ausgeht, die in den Hohlraum (3) zwi¬ schen den Platten (la, lb) mündet, während die Seiten teile (6a, 6b), von allfälliger Oberflächenbehandlung abgesehen, nicht nachbearbeitet sind. |
5. | 5 Filterplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie vier Eckteile (17a, 17b) umfasst, durch wel ehe der obere Rahmenteil (5a) und der untere Rahmen¬ teil (5b) mit den Seitenteilen (6a, 6b) verbunden sind. |
6. | 6 Filterplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckteile (17a, .17b) zu höchstens zwei ver schiedenen Typen gehören. |
7. | 7 Filterplatte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Eckteile (17a, 17b) mindestens ei¬ nen quer zur Plattenebene durchgehenden, durch spanab¬ hebende Bearbeitung hergestellten Abzugskanal (7) auf weisen, von welchem mindesten eine Abzugsbohrung (8) ausgeht, die an der Innenseite des überstehenden Teils 1 des Rahmens (2) mündet sowie mindestens einen quer zur Plattenebene durchgehenden, ebenfalls durch spanabhe¬ bende Bearbeitung hergestellten Heizkanal (9), welcher beidseits Heizöffnungen (10a, 10b) bildet und von wel¬ chem mindestens eine Heizbohrung (11) ausgeht, die in den Hohlraum (3) zwischen den Platten (la, lb) mündet, während der obere Rahmenteil (5a) , der untere Rahmen¬ teil (5b) und die Seitenteile (6a, 6b), von allfälli ger Oberflächenbehandlung abgesehen, nicht nachbear¬ beitet sind. |
8. | 8 Filterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (3) im oberen Be¬ reich und im unteren Bereich jeweils mit einer Heiz Öffnung (10a, 10b) verbunden ist und dass er mehrere mindestens annähernd horizontale Trennwände (12) auf¬ weist, welche seitlich abwechselnd Durchgänge offen¬ lassen, so dass er einen mäanderförmigen Gang bildet. |
9. | 9 Filterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (2) an der Aussenseite mit einer wärmeisolierenden Schicht (13) verkleidet ist. |
10. | 510 Filterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Filtertuch (15) aus Metallgewebe bespannt ist. |
Die Erfindung betrifft eine Filterplatte gemäss dem Oberbe¬ griff des Anspruchs 1. Derartige Filterplatten werden in Kammerfilterpressen verwendet, welche dazu dienen, Filtrat aus einer Trübe abzuziehen und von einem in der Presse zu¬ rückbleibenden Filterkuchen zu trennen. Kammerfilterpressen werden in sehr vielen Bereichen, von der Pharmakologie über die Lebensmittelherstellung bis hin zur Verarbeitung von Klärschlämmen verwendet.
Es ist eine gattungsgemässe Filterplatte bekannt (DE-A-3 901 851), welche, ähnlich wie bekannte Filterplat¬ ten aus Kunststoff, im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist mit einem einstückig hergestellten Rahmen. Solche Fil¬ terplatten können zwar aus Kunststoff leicht erzeugt wer- den, die Herstellung aus Metall ist jedoch schwierig und vor allem sehr teuer. Vor allem für die Kleinserienproduk¬ tion von Metallplatten, wie sie im Hochtemperaturbereich erforderlich sind, ist die bekannte Konstruktion schlecht geeignet.
Die Erfindung schafft demgegenüber eine heizbare, hochtem¬ peraturbeständige Filterplatte aus Metall, welche aus weni¬ gen kleineren, leicht herstellbaren oder im Handel günstig erhältlichen Teilen besteht, die einfach miteinander ver¬ schweisst sind. Die Filterplatte kann daher einfach und billig in ausgezeichneter Qualität hergestellt werden, selbst bei kleinen Serien. Als weiterer Vorteil ist neben der ausgezeichneten Hochtemperaturbeständigkeit und mecha¬ nischen Stabilität, die ein Arbeiten mit Unter- und Ueber- druck erlaubt, anzuführen, dass sie wegen ihrer rechtecki- gen Form bessere Raumausnützung gewährleistet als die be¬ kannte Filterplatte.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren, welche lediglich Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemässen Fil- terplatte gemäss einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 einen Schnitt längs II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt längs III-III in Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt längs IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5 einen Schnitt längs V-V in Fig. 1,
Fig. 6 vergrössert einen Ausschnitt aus Fig. 2,
Fig. 7 eine Teilvorderansicht einer erfindungsgemässen Filterplatte gemäss einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 8 einen Schnitt längs VIII-VIII in Fig. 7 und
Fig. 9 einen Schnitt längs IX-IX in Fig. 7.
Gemäss einer ersten Ausführungsform besteht die Filter¬ platte (Fig. 1 - 6) aus zwei mit Abstand parallel zueinan¬ der angeordneten rechteckigen Platten la,b, welche von ei¬ nem beidseits überstehenden rechteckigen Rahmen 2 umgeben sind, der einen zwischen den Platten la, lb liegenden Hohl- räum 3 am Umfang verschliesst. Im Zentrum sind die Platten la,b sowie der zwischen ihnen liegende Hohlraum 3 von einem Ring . durchbrochen, welcher einen Durchlass bildet.
Der Rahmen 2 besteht aus einem oberen Rahmenteil 5a und ei¬ nem unteren Rahmenteil 5b sowie Seitenteilen 6a,b. Sämtli- ehe Rahmenteile sind Metallprofile, die entweder in dieser Form im Handel erhältlich sind oder aus derartigen Teilen durch Hobeln oder andere Arten spanabhebender Bearbeitung mit wenig Aufwand herstellbar sind. Sie können aus Stahl oder Edelstahl bestehen. Die Seitenteile 6a,b sind gleich.
Sie sind massiv und bedürfen praktisch keiner Nachbearbei¬ tung.
Der obere Rahmenteil 5a weist in den Endbereichen zwei. ge¬ bohrte oder gefräste, senkrecht zur Rahmenebene durchge- hende Abzugskanäle 7 auf. An jeden derselben schliessen zwei Abzugsbohrungen 8 an, welche sich ihrerseits weiter verzweigen und beidseits an den überstehenden Teilen der Rahmeninnenseite münden, d. h. den Abzugskanal 7 mit der durch das Ueberstehen des Rahmens 2 entstandenen Vertie- fung, deren Grund die Platte la bzw. lb bildet, verbinden. Ausserdem weist er einen Heizkanal 9 auf, welcher an der Rahmenoberfläche beidseits Heizöffnungen 10a,b (Fig. 5) bildet und von dem eine Heizbohrung 11 in den Hohlraum 3 abzweigt. Es ist auch möglich, auf den Abzugskanal 7 zu verzichten und die Abzugsbohrungen 8 bis zur Rahmenaussen- flache zu führen. Es uss dann allerdings für jede Filter¬ platte ein eigener Abzugsanschluss vorgesehen werden. Glei¬ ches gilt für den Heizkanal 9. Die Heizöffnungen liegen dann an der Rahmenaussenfläche und müssen separat versorgt werden. Der untere Rahmenteil 5b entspricht exakt dem obe¬ ren Rahmenteil 5a, so dass der Rahmen 2 aus Teilen besteht, die nur zwei verschiedenen Typen angehören.
Zwischen den Platten la, lb sind Trennwände 12 angeordnet, welche abwechselnd vom linken Seitenteil 6a und vom rechten Seitenteil 6b ausgehen und zwischen deren Enden und dem ge¬ genüberliegenden Seitenteil 6b bzw. 6a ein Durchgang frei bleibt. Der Hohlraum 3 wird so in einen mäanderförmigen Gang abgeteilt, der die Mündung der oberen Heizbohrung 11 in den Hohlraum 3 mit der der unteren Heizbohrung 11 ver- bindet.
An der Aussenseite ist der Rahmen mit einer Isolations¬ schicht 13 aus sehr gut wärmeisolierendem und hitzebestän¬ digem, beispielsweise aus Metalloxiden gesintertem Material verkleidet, das vorzugsweise in Profilform aufgeschoben und
durch eine Nut-und-Feder-artige Verbindung mit dem Rahmen 2 verbunden ist. Entsprechende Materialien sind beispielswei¬ se bei der Firma Insultech AG, CH-4812 Wangen bei Ölten er¬ hältlich.
Die Platten la,b sind an der Aussenseite mit einem gerill¬ ten Blech 14 (Fig. 6) , Warzenblech oder Metallgewebe, bei¬ spielsweise der Firma G. Bopp & Co. AG, Bachmannweg 20, CH- 8046 Zürich, bedeckt und mit einem Filtertuch 15 bespannt. Für Anwendungen im Bereich bis 160°C kann dasselbe aus thermostabilisiertem Polyester bestehen, für höchste Tempe¬ raturen (bis 600°C) aus Metall-, vorzugsweise Stahlgewebe. Das Filtertuch 15 ist mit zwei jeweils im Bereich des inne¬ ren Randes des überstehenden Teils des Rahmens 2 umlaufen¬ den komprimierbaren Dichtungen 16 versehen. Es ist im Be- reich der Mündungen der Abzugskanäle 7 und der Heizöffnun¬ gen 10a,b von entsprechenden Löchern unterbrochen, die ebenfalls von Dichtungen umgeben sind. Die Filterplatte kann im Bereich der vom Rahmen 2 umgebenen Vertiefung zwecks gegenseitiger Abstützung benachbarter Filterplatten Stütznocken tragen.
Die Herstellung der beschriebenen Filterplatte ist wegen ihres an das Material und die zu seiner Verarbeitung zur Verfügung stehenden Methoden angepassten Aufbaus sehr ein¬ fach. Die Platten la,b werden auf die richtige Grosse zuge- schnitten, anschliessend wird die Oeffnung für den Ring 4 ausgeschnitten und auf jede zwei Trennwände 12 aufge- schweisst. Zwei derart vorbereitete identische Platten wer¬ den verbunden, indem die Trennwände 12 der einen jeweils mit der anderen Platte verschweisst werden. Anschliessend wird der Ring 4 angebracht und mit beiden Platten la, lb dicht verschweisst.
Die Rahmenteile werden aus Profilen abgelängt und falls er¬ forderlich gehobelt. Anschliessend werden im oberen Rahmen¬ teil 5a und im unteren Rahmenteil 5b durch spanabhebende
Bearbeitung, insbesondere Fräsen und Bohren, die Abzugska¬ näle 7, Abzugsbohrungen 8, Heizkanäle 9 und Heizbohrungen 11 angelegt. Schliesslich werden sie mit den Seitenteilen 6a,b und den Platten la,b dicht verschweisst. Die Lage' der Schweissnähte ist in Fig. 1, 2 und genauer in Fig. 6 ange¬ deutet.
Die gerillten Bleche 14 werden nun ebenfalls zugeschnitten und mit den Platten la,b durch Punktschweissen verbunden. Falls erforderlich, wird nun der Rahmen 2 beidseits plange- schliffen. Schliesslich kann die Filterplatte zur Verbesse¬ rung ihrer Oberflächeneigenschaften, insbesondere ihrer Korrosionsfestigkeit verzinkt, vernickelt oder verchromt werden. Alternativ oder zusätzlich kann sie lackiert, emailliert oder beschichtet, z. B. pulversinterbeschichtet werden. Vor oder nach derartiger Oberflächenbehandlung kön¬ nen, vorzugsweise an den Seitenteilen 6a,b, Traggriffe mon¬ tiert, z. B. durch die Isolationsschicht 13 hindurch ange¬ schraubt werden.
Gemäss einer zweiten Ausführungsform (Fig. 7 - 9) umfasst die Filterplatte ebenfalls einen oberen Rahmenteil 5a und einen genau gleichen unteren Rahmenteil (nicht dargestellt) sowie zwei ebenfalls exakt gleiche Seitenteile 6a,b. Die Seitenteile 6a,b unterscheiden sich vom oberen Rahmenteil 5a und vom unteren Rahmenteil 5b höchstens in der Länge, bei einer quadratischen Filterplatte sind sie völlig gleich. Die Platten la,b mit den Trennwänden 12 entspre¬ chen, von geringfügigen Abweichungen der Plattenform abge¬ sehen, den entsprechenden Teilen gemäss der ersten Ausfüh¬ rungsform.
Der obere Rahmenteil 5a und der untere Rahmenteil sind beidseits mit den Seitenteilen 6a,b über Eckstücke 17a, 17b verbunden, wobei einander dia atral gegenüberliegende Eck¬ stücke wiederum genau gleich sind. Das Eckstück 17a und das Eckstück 17b weisen jeweils einen Abzugskanal 7 mit vier
horizontalen Abzugsbohrungen 8 auf, welche in den überste¬ henden Teilen der Rahmeninnenseiten münden. Sie sind inso¬ weit gleich. Das Eckstück 17a links oben, dem, wie gesagt, das Eckstück rechts unten genau entspricht, ist jedoch aus- serdem mit einem Heizkanal 9 und einer Heizbohrung 11, die in den Hohlraum 3 mündet, versehen. Auch hier könnte die Heizbohrung 11 bis zu einer an der Rah enaussenfläche lie¬ genden Heizöffnung geführt sein und der Heizkanal entfal¬ len. Gleiches gilt für die Abzugsbohrungen 8. Aufgrund der Konzentration der Ab- und Zuleitungen in den Eckstücken 17a,b bedürfen der obere Rahmenteil 5a, der untere Rahmen¬ teil 5b sowie die Seitenteile 6a,b nach dem Ablängen und allenfalls Hobeln keiner spanabhebenden Nachbearbeitung.
Die Filterplatte besteht aus nur vier oder fünf verschiede- nen, teils sehr einfachen Typen von Teilen, wobei die Un¬ terschiede teils äusserst gering sind. Die Herstellung ist weitgehend analog zu der der Filterplatte gemäss der ersten Ausführungsform. Schweissnähte zwischen vorgefertigten Tei¬ len sind in Fig. 7 angedeutet.
Filterplatten der beschriebenen Art zeichnen sich nicht nur durch hohe Hitzebeständigkeit, sondern auch im gesamten Be¬ reich möglicher Anwendungstemperaturen durch grosse mecha¬ nische Stabilität aus. Sie können nicht nur dazu eingesetzt werden, den Filterkuchen nach der Trennung vom Filtrat in der Kammerfilterpresse einer Kontakttrocknung zu unterzie¬ hen, indem über die Heizkanäle 9 und die Heizbohrungen 11 Heissluft oder Abgase (Rauchgase) , Heisswasser, Wasser¬ dampf, Oel oder Salz durch die Hohlräume 3 der Filterplat¬ ten geleitet wird, es ist auch möglich, den Filterkuchen zur Vakuum- oder Gefriertrocknung hohem Unterdruck bis zum Vakuum auszusetzen, indem die Kammerfilterpresse über die Abzugsbohrungen 8 und die Abzugskanäle 7 ausgepumpt wird. Während dies bei herkömmlichen Filterplatten aus Kunst¬ stoff, insbesondere Mebranplatten, kaum möglich ist, da sich dieselben ausbeulen und den Kuchen komprimieren, wo-
durch die Trocknung behindert wird, sind erfindungsgemässe Filterplatten praktisch völlig starr.
Die erreichbaren Temperaturen hängen, wie schon erwähnt, vor allem vom Material der Filtertücher ab. Bei Verwendung von Stahltüchern sind 600°C erreichbar. Wegen der Isolati¬ onsschicht steigt dabei die Aussentemperatur der Kammerfil¬ terpresse kaum je über 70°C. Selbstverständlich können die Filterplatten auch gekühlt werden. Auch in diesem Fall sorgt die Isolationsschicht dafür, dass die Aussentempera- tur nicht kritisch wird.