Ohne die Kraft und Mechanik der Hydraulik können die Filterplatten bei der Palmölfraktionierung.

Ein Hydraulikzylinder schiebt die Filterplatten mit hohem Druck zusammen, sodass keine Flüssigkeit an den Seiten der Presse herausdringt. - Bild: Jebens

Filox Filtertechnik

1977 gründete Johann Erich Wilms die Filox Filtertechnik, die bis heute Teil seiner Wilms-Gruppe mit Sitz in Menden ist. Neben dem Hauptsitz in Blasweiler verfügt Filox über ein Zweitwerk in Pfalzfeld, das als Bypass bei Kapazitätsengpässen dient. Rund 30 Mitarbeiter – Schweißer, Industriemechaniker sowie Ingenieure – entwickeln und bauen Kammer-, Rahmen- und Membranfilterpressen in allen gängigen Größen.

Rund 2.500 Filox-Filterpressen sind weltweit im Einsatz – bis auf wenige Ausnahmen durchweg Seitenholmpressen. In den Pressen werden anwendungsbezogen ausgelegte Filterplatten zu Filterpaketen zusammengefasst und in einem Gestell zwischen zwei Abdeckplatten angeordnet. Ein Hydraulikzylinder schiebt diese Außenplatten – und damit auch die Filterplatten – mit so hohem Druck zusammen, dass keine Flüssigkeit an den Seiten der Presse herausdringt. Die Suspension wird über eine Beschickungspumpe in die Presse geleitet und bei Kammerfilterpressen mit bis zu 16 bar durch die mit Filtertüchern bespannten Filterplatten gepresst. Dieses mechanische Trennverfahren ist eine Oberflächenfiltration, bei der die Flüssigkeit die Filtertücher passiert, während die Feststoffe auf dem Gewebe zurückgehalten werden. Dort bilden sie einen stetig anwachsenden Filterkuchen, der zur Effizienz der Filtration beiträgt.

Wie funktioniert eine Membranfilterpresse?

Bei Membranfilterpressen drückt eine an den Filterplatten zusätzlich befestigte, undurchlässige Membran den Filterkuchen mit einer Druckkraft von bis zu 30 bar aus. Das Filtrat fließt über noppen- oder rillenförmige Ablaufkanäle auf den Filterplattenoberflächen ab. Der Durchsatz dieser Pressen ist abhängig vom Prozess und Werkstoff. Mit zunehmender Dicke des Filterkuchens steigen jedoch Durchströmungswiderstand und Druckverlust, sodass Durchsatz und Fördermenge kontinuierlich sinken. Je nach Auslegung der Presse muss der Filterkuchen deshalb regelmäßig manuell durch einen Mitarbeiter oder automatisierte Abreinigungsverfahren entfernt werden.

Wie wird Palmöl gefiltert?

Über die rillen- oder noppenförmigen Ablaufkanäle der Kammerfilterpressen fließt das Filtrat ab.
Das Filtrat fließt bei den Kammerfilterpressen über rillen- oder noppenörmige Ablaufkanäle der Platten ab. - Bild: Jebens

Für einen italienischen Verarbeitungsbetrieb von Palmöl entwarf Filox eine Seitenholmpresse mit rund 1.200 Quadratmeter Filterfläche. Seinen Namen bezieht dieser Pressentyp aus zwei Holmen, die wie Zuganker die beiden Beschickungs- und Hydraulikständer miteinander verbinden. Die mit Anbauten 3,20 Meter breite und 3,10 Meter hohe Presse wurde mit 178 Filterplatten, jede davon 2.000 x 2.000 Millimeter groß, bestückt. Neben der Größe war die Kundenanforderung, in die Presse zwei getrennte Filterpakete für eine modulare Nutzung zu integrieren, eine besondere Herausforderung für die Filox-Konstrukteure. Eine theoretisch denkbare Alternative zur gewünschten Sonderkonstruktion wären zwei getrennte Filterpressen gewesen, was jedoch von vorneherein aus Platz- und Kostengründen ausschied. So galt es, für die beiden 46 Tonnen schweren Filterpakete eine Mechanik zu bauen, mit der jeweils ein Paket verriegelt wird, während das andere in Betrieb ist. Dafür mussten beide Kammern so abgedichtet werden, dass auch bei maximalem Fülldruck Leckagen ausgeschlossen sind. Eine weitere Herausforderung waren die Rohrleitungsanschlüsse für Lüftung sowie Flüssigkeitszu- und -ableitung an der massiven Zwischenplatte, die die Pakete voneinander trennt.

Nach Auftragserteilung und Erstellung der Fertigungszeichnungen hatte für Filox die Beschaffung der Zukaufteile hohe Priorität, müssen doch alle Teile stets entsprechend dem eigenen Fertigungsstand pünktlich angeliefert werden. Für die beiden Stützholme fiel die Wahl auf den bewährten Partner Jebens, da diese Komponenten bereits fast zu Beginn der Fertigung bei Filox benötigt werden. Neben der aus früheren Projekten bekannten Zuverlässigkeit sprach für Jebens, dass der Spezialist für große schwere Brennteile eines der größten Grobblechlager in großen Stärken Europa hat. Die 16.500 Millimeter lange Bleche für die Holme bestellte Jebens jedoch in der benötigten Stahlgüte S235 und 100 Millimeter Dicke zielgewalzt beim Stahlhersteller.

Wie wird die Richtgenauigkeit eingestellt?

Der Auftrag an Jebens umfasste zwei Stützholme, jeweils 16.500 Millimeter lang, 100 Millimeter dick und mit Hammerköpfen 870 Millimeter breit. Die damit verbundenen Anforderungen waren die hohe Güte der Schnittflächen sowie – angesichts von Länge und Gewicht – auch das Handling der Brennteile in gestrahlter, beschichteter und feinstebener Ausführung. Auf 16,5 Meter Länge erforderten die anspruchsvollen Ebenheitsvorgaben bei Jebens zudem hoch präzises Richten – bei Stückgewichten von 6,8 Tonnen. Um die vorgegebenen engen Toleranzen einzuhalten, war die ausgewiesene Kompetenz der Richtmeister bei Jebens unverzichtbar: Per Flamme und Punktrichtpresse mussten sie den Richtprozess exakt steuern. Zur Einhaltung der geforderten Richtgenauigkeit galt es deshalb, beim Flammrichten die Oberflächenfärbung genau zu beobachten und die Temperatur regelmäßig zu überprüfen. Beim Richten mit der Presse ist darauf zu achten, dass der Druckpunkt genau positioniert wird und das Blech nur soweit gedrückt wird, dass es beim Zurückfedern exakt eben wird. Per Laservermessung wies Jebens nach, dass die Toleranzen auf der gesamten Holmfläche eingehalten wurden. Hierfür wurde mit dem Laser eine künstliche Ebene parallel zur Blechoberfläche erzeugt und von dieser Ebene anschließend der Abstand zur Blechoberfläche gemessen. Die protokollierten Messpunkte ergeben ein zweidimensionales Ebenheitsprofil des Brennteils, sodass auch an großen Bauteilen sehr genaue Ebenheitsangaben möglich sind. Nach der Auftragsannahme erstellte der Brennschneidexperte zunächst die Fertigungszeichnungen und Verschachtelungspläne zum Brennschneiden. Im Anschluss an das autogene Brennen wurden die großformatigen Holme verputzt, gerichtet, gestrahlt, grundiert und – inklusive der Neuwalzung – nur elf Wochen nach Auftragseingang an Filox versendet.

„Wir brauchten die Holme wie immer in einer sehr frühen Fertigungsphase, um die beiden Ständer zu verheiraten“, erläutert Adolf Neupert die enge Liefervorgabe an Jebens. Diese Verbindung der Ständer war wiederum die Voraussetzung für alle weiteren Aufbauten. So wurden bei Filox zunächst Verstärkungsrippen auf die Ständer aufgeschweißt, sodass die Hammerköpfe der Holme eine formschlüssige Verbindung mit dem Ständer bildeten. Der durch das Verschweißen von Holmen und Ständern erneut entstandene Verzug erforderte nochmaliges Richten der Konstruktion durch den Filterpressenexperten, bevor die komplexe Verrohrung der Großpresse und die Filterpakete installiert werden konnten. Sechs Monate nach Auftragseingang war die 80-Tonnen-Presse fertig zum Versand.

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