DE1611071C3 - Filterpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterpresse mit wechselweise hintereinandergeschalteten Druckmittel- und Produktkammern, welche durch zwischen Rahmen ringsum eingespannte, produktkammerseitig kannelierte und mit einem Filter belegte Membranen aus weichelastischem Material gebildet sind, wobei die Rahmen mit je einem Kanalsystem für die Zuführung der Suspension in die Produktkammern, des Druckmittels in die Druckmittelkammern und die Ableitung des Filtrats aus den Produktkammern ausgestattet sind und die Kannelierung jeder Membrane unten in einen Querkanal mündet, der mit dem Kanalsystem für die Filtratableitung verbunden ist bzw. einen Teil dieses Kanalsystems bildet.

ίο In der schweizerischen Patentschrift Nr. 3 99 422 ist eine derartige Filterpresse beschrieben.

Bei diesen bekannten Filterpressen ist der untere Querkanal im Einspannbereich der Membrane angeordnet. Die Membrane weist daher in diesem Bereich eine Vielzahl von Ausnehmungen auf, nämlich den Querkanal und die in diesen einmündende (vertikale) Kannelierung. Das ist in verschiedener Hinsicht nachteilig. Erstens kann infolge der Ausnehmungen Feststoff in die Einspannzone eindringen, dessen Entfernung (beim

Öffnen der Presse) zeitraubend ist. Zweitens vermindern die Ausnehmungen infolge ihrer Kerbwirkung die Lebensdauer der Membrane. Drittens ist bei Einführung von Wasch- od. dgl. Behandlungsflüssigkeit über die im Einspannbereich befindlichen Querkanäle die Durchströmung der mit Suspension bzw. Feststoff gefüllten Kammern mangelhaft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filterpresse der eingangs umrissenen Art derart auszubilden, daß die Preßmembrane in ihrer Einspannzone feststofffrei mit ausreichend durchströmbaren Querkanälen gestaltet wird.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Querkanäle in der innerhalb der Produktkammer liegenden unteren Randzone des beweglichen Teiles der weichelastischen Membranen angeordnet sind.

Durch die Verlegung der Querkanäle direkt in den beweglichen Teil der Membranen und die dadurch mögliche ebene (profilfreie) Ausbildung der Membraneinspannflächen kann in der gesamten Einspannzone ein gleichmäßiger optimaler Einspanndruck aufgebracht werden. Dies hat vor allem den Vorteil einer gleichmäßigen und daher einwandfreien Abdichtung gegen das Eindringen partikulären Materials in die Einspannzone. Dies ist wesentlich, da anderenfalls nach jedem Öffnen der Presse bzw. vor dem folgenden Schließen alle Einspannflächen gereinigt werden müssen, was sehr zeitraubend und arbeitsintensiv ist. Die Vermeidung einer Profilierung im Einspannquerschnitt hat außerdem den Vorteil einer gleichmäßigen Spannungsverteilung, was sich auf die Lebensdauer der Membrane günstig auswirkt.

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzips der Anordnung von Querkanälen direkt im beweglichen Teil der Membrane können auch die Zu- und Ableitung von Waschflüssigkeit in die Produktkammern und vor allem die Führung der Waschflüssigkeit innerhalb der Produktkammern wesentlich verbessert werden. Hierzu ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung

go in jeder Produktkammer zumindest eine der beiden weichelastischen Membranen in der oberen Randzone ihres beweglichen Teiles mit einem zweiten Querkanal ausgestattet, der entweder mit der Zu- oder Ableitung der Waschflüssigkeit verbunden ist, wobei der untere Querkanal der gegenüberliegenden Membrane im erstgenannten Fall als Waschflüssigkeitsableitung und im zweitgenannten Fall als Waschflüssigkeitszuleitung geschaltet ist. Da bei gefüllter Kammer die Querkanäle

etwa in den Kammerecken liegen, wird durch diese Anordnung eine diagonale Führung der Waschflüssigkeit in den Produktkammern erreicht.

Die erfindungsgemäß im beweglichen Teil der Membranen angeordneten Querkanäle, welche durch die Kannellierung miteinander verbunden sind, wirken als Sammel- oder Verteilkanäle; die Funktion ein und desselben Kanals kann auch wahlweise geändert werden.

Die Verbindungen der Querkanäle mit den zugehörigen Kanalsystemen sind auf eng begrenzte Bereiche der Einspannfläche beschränkt und daher in der Praxis kaum störend. Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung können dadurch ringsum durchgehend ebene Membraneinspannflächen geschaffen werden, daß die Querkanäle im Einspannbereich der Membranen tunnelartig durch das Membranmaterial in das zugehörigen Kanalsystem der Rahmen geführt sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Teil dieses Ausführungsbeispiels im Schnitt,

F i g. 2 eine Ansicht einer Membrane der F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-1II der F i g. 2, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 2, F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der F i g. 2.

Gemäß F i g. 1 besitzt die dargestellte Filterpresse wechselweise hintereinandergeschaltete Druckmittelkammern 1 und Produktkammern 2. Die Kammern 1 sind durch die Membranen 3a bis 3c usw. und Rahmen 4 gebildet und vorzugsweise zur besseren Druckverteilung durch feste Zwischenwände 5 unterteilt. Durch die Rahmen 4 führt ein Kanalsystem 6 für die Zuführung der Suspension in die Produktkammern 2, ein Kanalsystem 35· 7 für dieZuführung des Druckmittels in die Druckmittelkammern 1, ein Kanalsystem 8 für die Ableitung von Filtrat- oder Waschflüssigkeit aus den Produktkammern 2 oder die Zuleitung von Waschflüssigkeit in die Produktkammern und ein Kanalsystem 16 für die Zu- oder Ableitung vor Waschflüssigkeit. Die Membranen 3a bis 3c usw. sind je mit einem Filter 9 bedeckt. Sie bestehen aus weichelastischem Material, wie Gummi, Kunststoff od. dgl, und weisen produktkammerseitig eine vertikale Kannelierung 10 auf, welche in der unteren Randzone in einen horizontalen Querkanal 11a, 116 bzw. lic usw. und in der oberen Randzone in einen zweiten horizontalen Querkanal 17a, 176 bzw. 17c usw. mündet. Die Querkanäle 11a, 116, llcusw.,und 17a, 176, 17CUSW. liegen erfindungsgemäß innerhalb der Produktkammern 2 im beweglichen Teil der Membrane und sind auf der der Druckmittelkammer zugewandten Seite durch Wülste 14 verstärkt Membranen und Filter sind am Rand zwischen den Rahmen eingeklemmt, wobei die Verbindung zwischen Produktkammer 2 und Kanalsystern 6 durch eine an sich bekannte Filterverschraubung freigehalten ist (s. z. B. Schweizer Patent Nr. 3 57 707).

Die zu entfeuchtende Suspension wird über das Kanalsystem 6 in die Produktkammern eingefüllt. Unter dem Einfülldruck der Suspension weichen die Membra- ^₀ nen 3a bis 3c usw. mit dem Filter 9 und den Kanälen 11 und 17 bis an die Zwischenwand 5 seitlich aus. Bei gefüllter Produktkammer wird der Preß- und Filtriervorgang durch Zuführen von Druckmittel in die Druckmittelkammern 1 eingeleitet. Während des Preß- ₆, und Filtriervorganges fließt das Filtrat aus der Suspension durch das Filter 9 in die vertikale Kannelierung 10 und wird im unteren Querkanal (Sammelkanal) 11a, 116 bzw. lic usw. gesammelt und dem Kanalsystem 8 zugeführt. Der in der Produktkammer zurückbleibende »trockene« Filterkuchen kann beispielsweise durch eine Waschung nachbehandelt werden. Vorzugsweise wird er dabei entweder diagonal von oben nach unten gewaschen, indem die Waschflüssigkeit vom Kanalsystem 16 über den oberen Querkanal (17c) der einen Kammermembrane (3c) zu und den unteren Querkanal (116) der gegenüberliegenden Membrane 36 in das Kanalsystem 8 abgelassen wird, oder umgekehrt von unten nach oben (8 — 116— 17c — 16). Dabei bleiben im erstgenannten Fall die Verbindung zwischen dem unteren Querkanal (lic) und dem untern Kanalsystem 8 der erstgenannten Membrane 3c und die Verbindung des oberen Kanalystems (16) mit dem oberen Querkanal 176 der zweitgenannten Membrane 36 geschlossen. Diese Schaltung der Kanäle wird bei der Herstellung der je aus einem Rahmen und zwei filterbelegten Membranen bestehenden Baueinheiten berücksichtigt; diese werden entsprechend ihrer Schaltung als sogenannte Wasch- oder Druckplatten bezeichnet.

F i g. 2 zeigt die Kannelierung 10, welche zwischen dem oberen Querkanal 17 und dem unteren Querkanal 11 verläuft, die beide im beweglichen Teil der Membrane 3 liegen (Fig. 1). Die beiden unteren seitlichen Abflußkanäle 12 verbinden den unteren Querkanal 11 mit dem Kanalsystem 8 für die Ableitung des Filtrates oder die Ab- oder Zuleitung von Waschflüssigkeit. Der obere seitliche Abflußkanal 18 verbindet den oberen Querkanal 17 mit dem Kanalsystem 16 für die Zu- oder Ableitung von Waschflüssigkeit. Selbstverständlich sind auch andere Schaltungen möglich.

In F i g. 3,4 und 5 ist je ein Ausschnitt der Membrane der F i g. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt.

Gemäß F i g. 3 ist die Kannelierung durch Verminderung der Membrandicke gebildet, wobei die dadurch entstehenden Kanäle 10 und Rippen 19 vorzugsweise etwa den gleichen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

Gemäß F i g. 4 liegt der den unteren Querkanal 11 mit dem Ableitungskanal 13 verbindende Kanal 12 im Innern der Membrane 3, wodurch eine zusammenhängende glatte Oberfläche auch in diesem Teil der Einspannzone entsteht.

In F i g. 5 sind die Formgebung von Membrane und Rahmen im Bereich der Membraneinspannung in größerem Maßstab dargestellt. Die Membrane 3 ist auf der Rückseite der Kannelierung 10 mit einem dem Querkanal 11 entlang verlaufenden Verstärkungswulst 14 ausgestattet Dieser Wulst und der ihm gegenüberliegende druckkammerseitige Rahmenteil 15 sind in ihrer Form aneinander angepaßt Dadurch bleibt die Form des Querkanals 11 auch unter Druck im wesentlichen bestehen. Außerdem wird durch die Verstärkung die Abnützung in dieser naturgemäß empfindlichen Zone auf ein Minimum reduziert. In gleicher Weise sind auch ein gleichartiger Verstärkungswulst des oberen Querkanals 17 und der diesem benachbarte Rahmenteil aneinander angepaßt (F i g. 1).

Durch die neuartige Anordnung der Querkanäle im beweglichen Teil der Membrane und die dadurch erhaltenen glatten Oberflächen an den einzuspannenden Randflächen ist die Membrane zusammen mit dem Filter 9 so dicht zwischen die Rahmen 4 einspannbar, daß während des Preß-, Filtrier- und Waschvorganges an keiner Stelle partikuläres Material (Preßgut) zwischen Rahmen und Filter gelangen kann. Wird das

»trockene« Preßgut anschließend aus den Produktkammern entleert, so bleiben praktisch keine Reste zurück und die Filterpresse kann, ohne daß die Dichtungsflächen gereinigt werden müssen, sofort wieder für einen neuen Filtriervorgang zusammengespannt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Filterpresse mit wechselweise hintereinandergeschalteten Druckmittel- und Produktkammern, weiche durch zwischen Rahmen ringsum eingespannte, produktkammerseitig kannelierte und mit einem Filter belegte Membranen aus weichelastischem Material gebildet sind, wobei die Rahmen mit je einem Kanalsystem für die Zuführung der Suspension in die Produktkammern, des Druckmittels in die Druckmittelkammern und die Ableitung des Filtrates aus den Produktkammern ausgestattet sind und die Kannelierung jeder Membrane unten in einen Querkanal mündet, der mit dem Kanalsystem für die Filtratableitung verbunden ist bzw. einen Teil dieses Kanalystems bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Querkanäle (11) in der innerhalb der Produktkammer (2) liegenden unteren Randzone des beweglichen Teiles der weichelastischen Membranen (3) angeordnet sind.

2. Filterpresse nach Anspruch 1, bei welcher die Produktkammern mit einem weiteren Kanalsystem für die Zu- und Ableitung von Waschflüssigkeit verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Produktkammer zumindest eine der Membranen in der oberen Randzone ihres beweglichen Teiles mit einem zweiten Querkanal ausgestattet ist, der entweder mit der Zu- oder Ableitung der Waschflüssigkeit verbunden ist, wobei der untere Querkanal der gegenüberliegenden Membrane im erstgenannten Fall als Waschflüssigkeitsableitung und im zweitgenannten Fall als Waschflüssigkeitszuleitung geschaltet ist.

3. Filterpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querkanäle im Einspannbereich der Membranen tunnelartig durch das Plattenmaterial in das zugehörige Kanalsystem der Rahmen geführt sind und die Membranen im Einspannbereich ringsum beidseitig glatte Oberflächen aufweist.

4. Filterpresse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen durch druckkammerseitig längs den Querkanälen verlaufende Wülste verstärkt sind.

5. Filterpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungswülste und die diesen gegenüberliegenden Rahmenteile in ihrer Form derart aneinander angepaßt sind, daß bei durch den Fülldruck ausgebauchten Membranen diese im Bereich ihrer Verstärkungswülste mit möglichst gleichmäßigem Flächendruck an die Rahmen angeschmiegt sind.

6. Membrane für Filterpresse nach einem der vorangehenden Ansprüche, aus weichelastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Kannelierung zumindest auf einer Seite in einen Querkanal mündet, der im Abstand vom Membranenrand verläuft.