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Title:
FILTER PRESS FOR FILTERING SUSPENSIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/047787
Kind Code:
A1
Abstract:
A filter press (1) for filtering suspensions comprises at least one packet (A, B, C, D), which consists of horizontally aligned filter elements (6) and which is lodged in a press frame (2). One filter chamber at a time is located between adjacent filter elements (6) and is delimited on at least one side by a strip-shaped filter medium (7). The packet (A, B, C, D) of filter elements (6), starting from a filtering position in which the filter elements (6) are tightly pressed against one another, can be transferred into an open position, in which adjacent filter elements (6) have an emptying space (8) between one another in a vertical direction. The aim of the invention is to obtain a filter press (1) with the highest possible filtering capacity without the risk of the filter elements (6) becoming bent or without the overall height taking on impermissibly large values. To this end, the invention provides that at least two packets (A, B, C, D) of filter elements (6) are arranged side-by-side and/or one behind the other in a horizontal direction inside the same press frame (2).

Inventors:
VAN EGDOM RICHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/013382
Publication Date:
June 20, 2002
Filing Date:
November 20, 2001
Export Citation:
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Assignee:
OUTOKUMPU OY (FI)
VAN EGDOM RICHARD (DE)
International Classes:
B01D25/127; (IPC1-7): B01D25/127
Foreign References:
US4346003A1982-08-24
DE3441718A11986-05-15
DE3600526A11987-07-16
Attorney, Agent or Firm:
Bauer, Dirk (Am Keilbusch 4 Aachen, DE)
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Description:
Filterpresse zur Filtration von Suspensionen Die Erfindung betrifft eine Filterpresse zur Filtration von Suspensionen mit mindestens einem in einem Pressengestell gelagerten Paket von horizontal ausgerichteten Filterelementen, wobei zwischen benachbarten Filterelementen jeweils eine Filterkammer angeordnet ist, die zumindest einseitig von einem bandförmigen Filtermedium begrenzt ist, und wobei das Paket von Filterelementen, ausgehend von einer Filtrationsstellung, in der die Filterelemente dichtend gegeneinander gepreßt sind, in eine Öffnungsstellung überführbar ist, in der benachbarte Filterelemente in vertikale Richtung einen Entleerungsabstand zueinander aufweisen.

Derartige Filterpressen sind unter der Bezeichnung"Pressfilterautomaten"allgemein bekannt und erlauben einen vollautomatischen Betrieb einer Filterpresse, da der Filterkuchen in der Öffnungsstellung des Pakets von Filterelementen durch eine Vorschubbewegung des zickzackförmig das Paket durchlaufenden Filterbandes ausgetragen werden kann und seitlich neben der Filterpresse in besondere Sammelvorrichtungen fällt. Die bekannten Filterpressen existieren sowohl in Ausführungen, bei denen eine Filterkammer lediglich einseitig von dem Filtermedium begrenzt wird, als auch in Ausführungen, bei denen jede Filterkammer sowohl nach oben als auch nach unten von dem Filtermedium begrenzt wird. Bei letzterer Ausführungsform ist die wirksame Filterfläche verdoppelt, weshalb die Filtrationsleistung in ungefähr gleichem Maße erhöht ist.

Die Filtrationsleistung derartiger Filterpressen hängt in erster Linie von der vorhandenen Filterfläche ab, d. h. von dem Produkt aus der Anzahl der Filterelemente und der Filterfläche pro Filterelement. Eine Steigerung der Filtrationsleistung ist nur innerhalb bestimmter Grenzen möglich, da zum einen die Anzahl der übereinander angeordneten Filterelemente durch die Raumhöhe am Aufbauort begrenzt wird. Zum anderen läßt sich die Filterfläche, das heißt, die Größe der einzelnen Filterelemente lediglich bis zu bestimmten Maßen erhöhen. So lassen sich insbesondere aus Kunststoff bestehende plattenförmige Filterelemente nicht in beliebig großen Abmessungen herstellen. Die Verbindung einzelner Kunststoff-Filterplatten miteinander im Wege eines Verschweißens hat sich im Dauerbetrieb als nachteilig erwiesen, da die Schweißnaht eine potentielle Bruchstelle bildet und derartige Filterplatten nur an den Kopfenden und seitlich aufgehängt werden können.

Die maximale Größe der Filterelemente wird auch durch den Umstand begrenzt, daß während des Filterbetriebs in benachbarten Filterkammern fast unvermeidlich geringfügige Unterschiede in den Kammerdrücken bestehen. Diese Druckdifferenzen führen bei den nicht unbeträchtlichen Filterflächen zu erheblichen Kräften, die im Fall größerer Druckunterschiede zu einer plastischen Verformung der Filterplatte bzw. sogar zu einem Filterplattenbruch führen könnten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterpresse so weiterzuentwickeln, daß die Filtrationsleistung deutlich gesteigert werden kann, ohne daß die Gefahr einer Deformation oder Beschädigung der Filterelemente besteht.

Ausgehend von einer Filterpresse der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens zwei Pakete von Filterelementen in einem gemeinsamen Pressengestell in horizontale Richtung nebeneinander und oder hintereinander angeordnet sind.

Bei der erfindungsgemäßen Filterpresse wird somit zur Steigerung der Filtrationsleistung weder die Bauhöhe, d. h. die Anzahl der übereinander angeordneten Filterelemente, noch die Größe der einzelnen Filterelemente an sich erhöht. Vielmehr erfolgt die Erhöhung der wirksamen Filterfläche durch eine Nebeneinander-bzw. Hintereinanderanordnung von Paketen von Filterelementen, wobei sämtliche Pakete in einem einzigen Pressengestell angeordnet sind.

Die Kosten für die Filterpresse gemäß der Erfindung sind daher vergleichsweise niedrig, da zum einen auf die vorhandenen Filterelemente zurückgegriffen werden kann und zum anderen lediglich ein einziges Pressengestell erforderlich ist.

Zum Zwecke einer weiteren Vereinfachung der erfindungsgemäßen Konstruktion wird vorgeschlagen, daß mindestens zwei in horizontale Richtung nebeneinander und/oder hintereinander angeordnete Pakete ein gemeinsames Filtermedium besitzen. Hierdurch läßt sich ein gemeinsamer Antrieb des Filtermediums sowie eine gemeinsame Wascheinrichtung sowie gemeinsame Auffangeinrichtungen für den abgeworfenen Filterkuchen verwenden.

Um für die Filterelemente Kunststoffmaterial verwenden zu können und gleichzeitig eine stabile Aufnahme für die Umlenkeinrichtungen für das Filtermedium zur Verfügung zu haben sowie auch im Falle von Temperaturdehnungen-wie sie bei einer Heißfiltration auftreten- Verspannungen und Verschiebungen der Umlenkeinrichtungen zu verhindern, ist vorgesehen, daß die in einer Ebene angeordneten Filterelemente von mindestens zwei benachbarten Paketen einen gemeinsamen Rahmen aufweisen, in dem eine der Zahl der Filterelemente entsprechende Zahl von Filterplatten jeweils mit randseitigem Spiel so gelagert ist, daß unterschiedliche Wärmedehnungen von Filterplatte und Rahmen kompensierbar sind und wobei Umlenkwalzen für das Filtermedium an dem Rahmen befestigt sind.

Um eine möglichst umlaufende Abstützung der Filterplatte innerhalb des Rahmens zu ermöglichen, kann jede Filterplatte an allen Stirnseiten von einem Rahmenschenkel umgeben sein.

Die Erfindung weiter ausgestaltend ist vorgesehen, daß in horizontale Richtung benachbarte Filterelemente einander überlappen. Hierdurch kann ein Eindringen von Filterkuchen in Spaltbereiche zwischen benachbarten Paketen vermieden bzw. wesentlich verringert werden.

Eine besonders vorteilhafte und konstruktiv leicht auszuführende Ausführungsform besteht darin, daß an einander zugewandten Stirnseiten der Filterelemente L-förmige Profile befestigt sind, deren horizontal verlaufende Schenkel sich überlappen.

Um die Breite des bandförmigen Filtermediums gering zu halten und dadurch Verwerfungen vermeiden zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Filterelemente rechteckförmig sind und mehrere Filterelemente mit ihren Schmalseiten aufeinander zu gerichtet hintereinander angeordnet sind und ein gemeinsames, in Längsrichtung der Filterelemente bewegbares, Filtermedium besitzen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Filterpresse, die in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer Filterpresse ; Fig. 2 einen Schnitt durch die Filterpresse gemäß Fig. 1 mit Suspensionsrohren und Filtratablaufrohren ; Fig. 3 wie Fig. 2, jedoch ohne Darstellung des Filtertuchs und der Suspensions-und Filtratablaufrohre und Fig. 4 einem Längsschnitt entlang der Linie IV durch zwei hintereinander angeordnete Filterelemente.

Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Filterpresse 1 dient zur Filtration von Suspensionen und weist ein Pressengestell 2 auf, das ein Oberjoch 3, ein Unterjoch 4, Füße 5 sowie einen Führungsrahmen 5'umfaßt.

Die Filterpresse 1 besitzt vier Pakete A, B, C, D von Filterelementen 6, die horizontal ausgerichtet sind und innerhalb jedes Paketes A, B, C, D vertikal übereinander gestapelt sind.

Jeweils zwischen zwei in vertikale Richtung benachbarten Filterelementen 6 ist im geschlossenen Zustand eine Filterkammer angeordnet, die jeweils zu dem unteren Filterelement 6 hin von einem bandförmigen Filtermedium 7 begrenzt wird.

In Figur 1 ist die Filterpresse 1 in einer Öffnungsstellung der Pakete A, B, C, D von Filterplatten dargestellt, in der zwischen benachbarten Filterelementen 6 in vertikale Richtung ein Entleerungsabstand 8 besteht. Das bandförmige Filtermedium 7 verläuft zickzackförmig in den Zwischenräumen zwischen benachbarten Filterelementen 6 und wird mit Hilfe von Umlenkwalzen 9, deren Lagerarme aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind, umgelenkt. Des weiteren ist in Figur 1 noch schematisch eine Filterbandwaschanlage 10 sowie ein Filterbandantrieb 11 dargestellt.

In einer in den Figuren nicht dargestellten Filtrationsstellung der Pakete A, B, C, D sind die Filterelemente 6 und das dazwischen verlaufende Filtermedium 7 mit Hilfe von vier Hydraulikzylindern 12 dichtend gegeneinander gepreßt. In der Schließstellung wird den Filterkammern über Suspensionsrohre 13 und davon ausgehende flexible Suspensionsschläuche 14 die zu filtrierende Suspension zugeführt. Das Filtrat gelangt über Filtratablaufschläuche 15 in Filtratablaufrohre 16.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, besitzt das bandförmige Filtermedium 7 eine solche Breite 17, daß von dem Filtermedium 7 die senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung nebeneinander liegenden Pakete A und C sowie B und D überdeckt werden. Jedes Filterelement 6 in den vier Paketen A, B, C, D weist eine rechteckförmige Filterplatte 18 mit einem horizontal schraffiert dargestellten Filterspiegel 18'auf. Vier innerhalb von einer Ebene angeordnete Filterplatten 18 sind von einem gemeinsamen rechteckförmigen Rahmen 19 umgeben, der zwei rechtwinklig aufeinander stehende Mittelstreben 20 und 21 besitzt. Jede der Filterplatten 18 ist an ihren gegenüberliegenden Längsseiten 22 mit zwei und an den gegenüberliegenden Stirnseiten 23 jeweils mit einem stiftförmigen Verbindungselement 24 mit dem Rahmen 19 bzw. den Mittelstreben 20 bzw. 21 verbunden. Aufgrund eines allseitig die Filterplatten 18 umgebenden Spiels S können unterschiedliche Ausdehnungen-bedingt durch eine Temperaturerhöhung während der Filtration-zwischen den aus Kunststoff, insbesondere aus Polypropylen, bestehenden Filterplatten 18 und dem aus Stahl bestehenden Rahmen 19 kompensiert werden.

Wie sich aus Figur 4 in Verbindung mit Figur 3 ergibt, ist an einander zugewandten Stirnseiten 23 der Filterplatten 18 jeweils ein L-förmiges Profil 25 und 26 angeordnet, deren obere horizontal verlaufende Schenkel 27 und 28 einander überlappen. Hierdurch wird verhindert, daß Filterkuchen oder sonstige Ablagerungen in den Zwischenraum zwischen den Paketen C und D (bzw. A und B) gelangen können.

Patentansprüche : 1. Filterpresse (1) zur Filtration von Suspensionen mit mindestens einem in einem Pressengestell (2) gelagerten Paket (A, B, C, D) von horizontal ausgerichteten Filterelementen (6), wobei zwischen benachbarten Filterelementen (6) jeweils eine Filterkammer angeordnet ist, die zumindest einseitig von einem bandförmigen Filtermedium (7) begrenzt ist und wobei das Paket (A, B, C, D) von Filterelementen (6) ausgehend von einer Filtrationsstellung, in der die Filterelemente (6) dichtend gegeneinander gepreßt sind, in eine Öffnungsstellung überführbar ist, in der benachbarte Filterelemente (6) in vertikale Richtung einen Entleerungsabstand (8) zueinander aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Pakete (A, B, C, D) von Filterelementen (6) in dem gemeinsamen Pressengestell (2) in horizontale Richtung nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet sind.

2. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei in horizontale Richtung nebeneinander und/oder hintereinander angeordnete Pakete (A, B, C, D) ein gemeinsames Filtermedium (7) besitzen.

3. Filterpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Ebene angeordneten Filterelemente (6) von mindestens zwei benachbarten Paketen (A, B, C, D) einen gemeinsamen Rahmen (19) aufweisen, in dem eine der Zahl der Filterelemente (6) entsprechende Zahl von Filterplatten (18) jeweils mit randseitigem Spiel (S) so gelagert ist, daß unterschiedliche Wärmedehnungen von Filterplatte (18) und Rahmen (19) kompensierbar sind und wobei Umlenkwalzen (9) für das Filtermedium (7) an dem Rahmen (19) befestigt sind.

4. Filterpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Filterplatte (18) an allen Stirnseiten (23) und allen Längsseiten (22) von einem Rahmenschenkel umgeben ist.

5. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in horizontale Richtung benachbarte Filterelemente (6) einander überlappen.

6. Filterpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einander zugewandten Stirnseiten (23) der Filterelemente (6) L-förmige Profile (25,26) befestigt sind, deren horizontal verlaufende Schenkel (27,28) sich überlappen.

7. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (6) rechteckförmig sind und mehrere Filterelemente (6) mit ihren Schmalseiten aufeinander zu gerichtet hintereinander angeordnet sind und ein gemeinsames in Längsrichtung der Filterelemente (6) bewegbares Filtermedium (7) besitzen.