DE3641057A1 - Verfahren zur plattenherstellung, filterplatte und saugtrocknungsvorrichtung - Google Patents
Verfahren zur plattenherstellung, filterplatte und saugtrocknungsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
einer Platte, speziell Filterplatte.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Filterplatte und
eine derartige Filterplatten anwendende Saugtrocknungsvor
richtung.
Für verschiedene Behandlungsaufgaben werden mikroporige
Platten gebraucht. In der FI-Patentschrift Nr. 61 739 (entspr.
US-PS Nr. 43 57 758) sind ein Trocknungsverfahren für bahn
förmigen Stoff, wie Papier, pulverförmigen Stoff, wie Torf,
festen Stoff, wie Holz, porigen Stoff und in diesem Zusam
menhang erforderliche Filterplatten beschrieben. Gemäß dem
Verfahren genannten Patents wird ein zu trocknendes Gut mit
Hilfe einer mit Flüssigkeit gefüllten, feinporigen Saugfläche
mit einer bezüglich des zu trocknenden Gutes unter Unterdruck
gesetzten Flüssigkeit in hydraulischen Kontakt gebracht.
Aus der früheren Patentschrift Nr. 67 180 der Anmelderin
ist ein Plattenherstellungsverfahren und eine dem Verfahren
entsprechende Platte bekannt. Die Herstellung genannter
Platte beruht auf einem Strangpreßverfahren.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine vorteilhafte, im
vorstehenden genannte, zur Sättigung mit Flüssigkeit vorge
sehene, feinporige Saugfläche zu schaffen, die sich vorteil
haft herstellen läßt, wobei sie derart aufgebaut ist, daß die
mikroporige Saugfläche möglichst dünn ausgeführt ist, die
Konstruktion aber trotzdem eine genügende Festigkeit besitzt.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht auch darin, eine Saug
trocknungsvorrichtung zu schaffen, bei der die Trocknung
ausdrücklich unter Verwendung der erfindungsgemäßen Platten
in effektiver Weise erfolgt. Eine weitere Aufgabe besteht in
der Schaffung einer Filterplatte und einer Vorrichtung, die
z. B. für die Torftrocknung geeignet sind. Z. B. werden
gerade bei der Torftrocknung Filterplatten mit sehr großen
Flächen benötigt, demzufolge auch die Herstellung von groß
flächigen Platten Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist.
In der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren be
schrieben, mit dem Plattenkonstruktionen, speziell Filter
plattenkonstruktionen, hergestellt werden können, bei denen
das Längen-Dicken-Verhältnis der Flächen bis zu über 120
beträgt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können somit
große dünne, speziell keramische Flächen hergestellt werden.
Das Verfahren begrenzt nicht die äußere Form der Platten,
die frei wählbar ist und sich z. B. nicht auf rechteckige
Formen beschränkt. Es sind z. B. verschiedene sektorförmige
Konstruktionen möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich nicht
auf das bloße Herstellen von Filterplatten, obwohl es die
günstigste Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Platten aller Art
hergestellt werden.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen
charakteristisch, daß
- - eine Gipsform oder dergleichen mit Gußmasse gefüllt wird, aus der Wasser in genannte Form gesaugt wird, wobei sich aus der Gußmasse an der Oberfläche der Form eine feste Schale bildet,
- - man genannte Schale sich bis zu einer bestimmten Dicke entwickeln läßt, wonach die in der Schale verbliebene über flüssige Gußmasse entfernt wird,
- - der genannte Innenraum der Schale mit einem körnigen Stoff gefüllt wird, der zweckmäßig dieselbe Zusammensetzung hat wie der Schalenstoff.
Für die erfindungsgemäße Filterplatte ist im wesent
lichen charakteristisch, daß sie aus einem zwischen Filter
flächen befindlichen Raum besteht, der mit einem körnigen
Stoff gefüllt ist, womit sich die Platte an ein zu trocknen
des Gut bringen läßt, wobei die Flüssigkeit derart geführt
wird, daß sie vom zu trocknenden Gut durch die Filterflächen
in den Zwischenraum und weiter aus der Filterplatte heraus
fließt.
Für die erfindungsgemäße Saugtrocknungsvorrichtung ist
im wesentlichen charakteristisch, daß wenigstens eine Saug
platte derart ausgeführt ist, daß sie in ein Becken an das
zu trocknende Gut heran befördert werden kann und daß die
Filterplatte derart ausgeführt ist, daß sie wiederum aus dem
Becken heraus befördert wird, wobei über den Stutzen Unter
druck auf die Saugflächen der Filterplatte gerichtet ist.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Gipsform
oder dergleichen verwendet. Die Form ist vorteilhaft zwei
teilig und sie wird vorteilhaft mit Gußmasse, zweckmäßig mit
keramischem Stoff gefüllt. Das Wasser wird aus der Masse in
die Form gesaugt, wobei sich an der Oberfläche der Form eine
dünne Schale bildet. Wenn die Schale eine genügende Dicke
aufgebaut hat wird die überflüssige Gußmasse ausgekippt. Nach
dem Trocknen der Innenflächen wird die Platte mit einer kör
nigen Masse gefüllt, die vorteilhaft dieselbe Trockenmassen-
Zusammensetzung hat wie die Gußmasse. Zum Herstellungsver
fahren gehört weiter u. a. die Trocknungsphase und die Brenn
phase der Platte.
Mit dem vorliegenden Verfahren werden große dünne
Flächen erzielt, bei denen das Längen-Dicken-Verhältnis der
Einzelflächen bis zu über 120 beträgt. Das Längen-Dicken-
Verhältnis der zweiseitigen Platte kann bis zu über 30 be
tragen und die äußere Form der Platte ist frei wählbar und
kann z. B. ein Kreissektor sein, womit sie sich ausgezeichnet
zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Saugtrocknungsvor
richtung eignet. Der in den Platten vorhandene, mit Körnern
gefüllte Zwischenraum dient als verstärkendes Konstruktions
element der Platte. Die Körner verhindern jedoch nicht das
durch Unterdruck erfolgende Absaugen der Flüssigkeit aus dem
mit Körnern gefüllten Wasserraum.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Platten können vorteilhaft u. a. bei der Torftrocknung ein
gesetzt werden. Dabei ist wenigstens eine Platte derart aus
geführt, daß sie sich an das zu trocknende Gut z. B. in ein
Schlammbecken bewegt. Vorteilhaft werden die Platten an einem
Kreisumfang zu einer Sektorkonstruktion angeordnet und diese
Konstruktion wird derart ausgeführt, daß sie sich um ihre
Mittelachse dreht derart, daß sich immer einer der Platten
sektoren im Schlammbecken befindet. Die betreffende Vorrich
tung wird weiter unten genauer beschrieben.
Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die
in den Figuren der beigefügten Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele, auf welche die Erfindung jedoch nicht
begrenzt ist, ausführlich beschrieben.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Filterplatte in
Draufsicht gezeigt.
In Fig. 2 ist die Filterplatte nach Fig. 1 als teil
weiser Querschnitt entlang der in Fig. 1
eingetragenen Linie I-I dargestellt.
In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Saugtrocknungs
vorrichtung, in der erfindungsgemäße Fil
terplatten verwendet werden, in Seiten
ansicht gezeigt.
Das erfindungsgemäße Plattenherstellungsverfahren
umfaßt folgende Phasen. Vorteilhaft wird eine zweigeteilte
Gipsform oder dergleichen verwendet. Die Form wird hochkant
gehalten derart, daß der Halsteil der Form abwärts zeigt. Die
Form wird mit Gußmasse gefüllt. Das Wasser wird aus der Masse
in die Form gesaugt, wobei an der Oberfläche der Form eine
dünne Schale zurückbleibt. Es folgt eine Wartezeit von ca. 30
Minuten. Nachdem die Schale während dieser Zeit eine geeigne
te Dicke aufgebaut hat, wird die überflüssige Gußmasse aus
gekippt. Es wird ca. 30 Minuten abgewartet, bis die Innenflä
chen getrocknet sind. Dann wird die Platte mit körnigem Stoff
gefüllt, der vorteilhaft dieselbe Trockenmassen-Zusammenset
zung hat wie die Gußmasse selbst. Nach der Füllung werden die
Körner mit einem dünnen Schlamm gespült, der aus derselben
Gußmasse hergestellt ist. Das betreffende dünne Schlammwasser
dringt in die Zwischenräume zwischen den Körnern, wobei es
als die Körner miteinander verbindender Stoff sowie als die
Körnerkonstruktion mit den Wänden verbindender Stoff dient.
Auf das Einfüllen des Schlammes folgt eine Wartezeit von ca.
15 Sekunden und danach die Entleerung. Die Entleerungsöffnung
wird dann mit einem Massenstreifen dicht verschlossen.
Nach Ablösen der Platte von den Oberflächen der Form
wird die Form geöffnet und die Form von Gußresten gereinigt.
Danach läßt man die Platte ca. 2 Stunden lang langsam trock
nen. An der Platte wurde in deren Mittelbereich während der
Gußphase ein Wasserstutzen angebracht derart, daß das in
diesen körnigen Mittelbereich gelangte Wasser durch diesen
Wasserstutzen weiter aus der Platte abgesaugt wird. Nach der
Trocknungsphase wird dieser Wasserstutzen und die Kanten
lasiert.
Danach wird die Platte im Ofen bei einer Temperatur
von 1320°C gebrannt derart, daß die Temperatur langsam an
gehoben wird und derart, daß der ganze Brennvorgang ca. 2
Tage dauert. Die Spitzentemperatur selbst wird für ca. 2
Stunden aufrecht erhalten.
Das vorliegende Verfahren eignet sich speziell zur
Herstellung von Filterplatten, die als poröses Material für
die Saugtrocknung vorgesehen sind, wo das zu trocknende Gut
über eine mit Flüssigkeit gefüllte, feinporige Saugfläche in
hydraulischen Kontakt mit einer bezüglich des zu trocknenden
Gutes unter Unterdruck gesetzten Flüssigkeit gebracht wird.
Das Verfahren ist jedoch nicht auf die bloße Herstellung von
Filterplatten begrenzt.
In Fig. 1 und 2 ist eine ausdrücklich mit dem erfindungs
gemäßen Verfahren vorteilhaft hergestellte Filterplatte 10
gezeigt. Die Filterplatte 10 besteht aus einer ersten Saug
fläche 11 und einer zweiten Saugfläche 12, zwischen denen
sich der mit Körnchen 13 gefüllte Raum 14 befindet. Dieser
Zwischenraum dient als Wasserraum. Die Körnchen grenzen im
wesentlichen an die erste Fläche 11 und an die zweite Fläche
12. Sie dienen als Vesteifung der Konstruktion und dank der
Wirkung ihrer Körnigkeit hindern sie die in den Zwischenraum
gelangte Flüssigkeit nicht am Durchfließen, denn die Körner
verursachen keinen bemerkenswerten Strömungsverlust. In die
sen Raum 14 führt ein Stutzen 15, der zwecks Erzeugung der
Flüssigkeitsströmung durch die Saugflächen 11 und/oder 12 in
den Zwischenraum 14 und weiter aus der Filterplatte 10 heraus
mit einer Unterdruckquelle verbunden werden kann.
Der Stutzen 15 der Platte sowie die Ranten 16 der
Platte sind durch Lasierung verstärkt.
Die Platte kann weiter mit Befestigungen 17 versehen
werden. Diese Befestigungen 17 können als Mittel zur Befesti
gung der Platte an ihrer Halterung dienen. Der mit Körnchen
gefüllte Raum 14 stützt die Saugflächen 11 und 12 gegen Druck
ab.
Die Saugflächen 11 und 12 selbst sowie die Körnchen 13
sind zweckmäßig aus keramischer Gußmasse hergestellt, deren
Zusammensetzung folgende ist:
- - Lehm ca. 20%,
- - Kaolin ca. 30%,
- - Aluminiumhydroxid ca. 45% und
- - Kalziumkarbonat ca. 5%.
Die Körnchengröße der Rohmaterialien beträgt durch
schnittlich 0,002 mm. Von der keramischen Gußmasse werden
folgende physikalische Eigenschaften verlangt. Ihr spez.
Gewicht beträgt ca. 1750 kg/m3. Ihre Viskosität ca. 1000 cP
und ihr Wassergehalt liegt unter 33%. Die im Zwischenraum
14 der Platte 10 vorhandenen Körner 13 sind am besten aus
demselben porösen Material wie die Saugflächen 11 und 12 der
Platte 10 selbst. Die fertige Platte setzt sich damit aus
porösem keramischem Material zusammen, das besteht aus:
- - Aluminiumhydroxid ca. 55%,
- - Siliziumdioxyd ca. 40%,
- - Kalziumoxyd ca. 5%.
Claims (22)
1. Verfahren zur Herstellung einer Platte, speziell
Filterplatte, dadurch gekennzeichnet, daß
- - eine Gipsform oder dergleichen mit Gußmasse gefüllt wird, aus der Wasser in genannte Form gesaugt wird, wobei sich aus der Gußmasse an der Oberfläche der Form eine feste Schale bildet,
- - man genannte Schale sich bis zu einer bestimmten Dicke entwickeln läßt, wonach die in der Schale verbliebene überflüssige Gußmasse entfernt wird,
- - der genannte Innenraum der Schale mit einem körnigen Stoff gefüllt wird, der zweckmäßig dieselbe Zusammensetzung hat wie der Schalenstoff.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß
- - der Innenraum und der darin befindliche körnige Stoff mit einem schlammartigen Mittel gespült wird, das zweckmäßig aus demselben Stoff besteht wie das Schalenmaterial und der kör nige Stoff.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß
- - die Einfüllöffnung mit einem Stoffstreifen dicht ver schlossen wird,
- - die Form nach Ablösung der Platte von der Formoberfläche geöffnet wird,
- - man die Platte langsam trocknen läßt,
- - der Wasserstutzen sowie die Kanten der Platte lasiert werden,
- - die Platte in einem Ofen zweckmäßig bei einer Temperatur von 1320°C gebrannt wird derart, daß die Temperatur langsam gesteigert wird, wobei der Brennvorgang ca. 2 Tage dauert und die Dauer der Spitzentemperatur dabei ca. 2 Stunden beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Schalenmaterial z. B. Lehm, Kaolin, Alu
miniumhydroxid, Kalziumkarbonat verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Schalenmaterial der Platte ca. 20% Lehm, ca. 30%
Kaolin, ca. 45% Aluminiumhydroxid und ca. 5% Kalziumkar
bonat verwendet wird, wobei die Korngröße der Rohmaterialien
durchschnittlich ca. 0,002 mm beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Erzielung der geeigneten Stoffzusammen
setzung der Platte zusätzlich Dispersionsstoffe verwendet
werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß als körniges Material derselbe keramische Stoff
verwendet wird, aus dem die Schale der Platte gebildet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die fertige Platte aus ca. 55% Aluminiumhydroxid,
ca. 40% Siliziumdioxid und ca. 5% Kalziumoxyd zusammen
setzt.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Herstellung der Platte (10) ein Gußmassen
material verwendet wird, das folgende physikalische Eigen
schaften hat:
- - spez. Gewicht ca. 1750 kg/m3,
- - Viskosität ca. 1000 cP,
- - Wassergehalt unter 33%.
10. Filterplatte (10), dadurch gekennzeichnet, daß sie
aus einem zwischen Filterflächen (11 und 12) befindlichen
Raum (14) besteht, der mit einem körnigen Stoff (13) gefüllt
ist, womit sich die Platte an ein zu trocknendes Gut bringen
läßt, wobei die Flüssigkeit derart geführt wird, daß sie vom
zu trocknenden Gut durch die Filterflächen (11 und/oder 12)
in den Zwischenraum (14) und weiter aus der Filterplatte (10)
herausfließt.
11. Filterplatte nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie aus einem in den Raum (14) führenden
Stutzen (15) besteht.
12. Filterplatte nach Anspruch 10 und 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Saugfläche (11 und/oder 12) der
Platte aus einer Masse gebildet ist, die aus Lehm, Kaolin,
Aluminiumhydroxid und Kalziumkarbonat besteht.
13. Filterplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß die Masse, aus der die Saugfläche gebildet ist, aus
ca. 20% Lehm, ca. 30% Kaolin, ca. 45% Aluminiumhydroxid
und ca. 5% Kalziumkarbonat besteht.
14. Filterplatte nach Anspruch 10 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Körnchen (13) aus demselben kerami
schen Stoff bestehen wie die Saugfläche der Platte.
15. Filterplatte nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß die fertige Platte aus ca. 55% Aluminiumhydroxid,
ca. 40% Siliziumdioxid und ca. 5% Kalziumoxyd besteht,
wobei die Porengröße der Zusammensetzung durchschnittlich
ca. 0,0010-0,0015 mm beträgt.
16. Filterplatte nach Anspruch 10 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das Längen-Dicken-Verhältnis der Filter
platte (10) über 30 beträgt.
17. Filterplatte nach Anspruch 10 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß das Längen-Dicken-Verhältnis der Saug
fläche (11 und/oder 12) über 120 beträgt.
18. Saugtrocknungsvorrichtung (18), in der eine Filter
platte (10) nach Anspruch 10 bis 15 verwendet wird, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens eine Saugplatte (10) derart
ausgeführt ist, daß sie in ein Becken (21) an das zu trock
nende Gut heran befördert werden kann und daß die Filter
platte (10) derart ausgeführt ist, daß sie wiederum aus dem
Becken (21) heraus befördert wird, wobei über den Stutzen
(15) Unterdruck auf die Saugflächen (11 und/oder 12) der
Filterplatte (10) gerichtet ist.
19. Saugtrocknungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Filterplatten (10) verwendet
werden, die auf einer die Platten (10) drehenden Achse sowie
um ein zentrales Saugrohr (19) herum zu einer ringförmigen
Konstruktion angeordnet sind.
20. Saugtrocknungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stutzen (15) jeder Filterplatte (10)
über Verbindungen (20) mit dem Saugrohr (19) verbunden sind,
womit der Unterdruck derart ausgeführt ist, daß er über das
Saugrohr (19) und die Verbindungen (20) in den Zwischenraum
(14) jeder Filterplatte (10) und weiter von dem betreffenden,
mit Körnern (13) gefüllten Raum (14) auf die Saugfläche (11
und/oder 12) selbst übertragen wird, wobei sich der zu trock
nende Stoff aufgrund der Unterdruckwirkung an die Saugfläche
(11 und/oder 12) heftet, während das Wasser oder eine andere
Flüssigkeit durch die Saugfläche (11 und/oder 12) in den
Zwischenraum (14) und weiter aus jeder der Platten (10)
gesaugt wird.
21. Saugtrocknungsvorrichtung nach Anspruch 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Anbringung der Platte (10)
derart, daß sie den zu trocknenden Stoff aus dem Becken (21)
hebt, der Sog weiter aufrechterhalten wird, wobei die Trock
nung fortgesetzt wird und wenn die betreffende Platte durch
die Drehung der Drehachse eine bestimmte Stelle (A) erreicht
hat, gesonderte Vorrichtungen angebracht sind, die den zu
trocknenden Stoff mit besonderen Geräten von der Oberfläche
der Platte (10) entfernen.
22. Saugtrocknungsvorrichtung nach Anspruch 21, da
durch gekennzeichnet, daß die den zu trocknenden Stoff von
den Saugflächen (11 und/oder 12) entfernenden Geräte aus
Abstreichmessern bestehen.
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