Vollautomatische Druckbandfilter in der Galvanotechnik

Vollautomatische Druckbandfilter in der Galvanotechnik

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Galvanotechnik
Vollautomatische Druckbandfilter in der Galvanotechnik
Stefan Lenzer,
Aprochim GmbH, D-Forst
Filtersysteme zur Filtration von Feststoffen aus flüssigen Lösungen mit vollautomatischem Filterbandwechsel.
A filter system for filtration of solids from liquid solutions with fully automated change of filter belt.
Prozessbeschreibung
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Durchfluss
Einleitung
Zur Filtration der unterschiedlichsten Medien
werden zahlreiche Filtersysteme am Markt angeboten. Für die Auswahl des geeigneten Filtersystems
sind viele Kriterien entscheidend. Unter Berücksichtigung der Antworten auf die wichtigsten Fragen hat
sich der Druckbandfilter in der Galvanotechnik als
sehr vorteilhaft erwiesen. Der praktische Einsatz bei
sauer Zink und alkalisch Zink Bädern und anderen
Legierungssystemen hat sich über viele Jahre hinweg
bewährt. Auch die vermehrt eingesetzten alkalisch
Zink/Nickel Elektrolyten lassen sich hervorragend
filtrieren.
Wichtige Fragen für die Filterauswahl sind:
• die Art des zu filternden Mediums
• Qualität der galvanisierten Oberfläche
• die geforderte Filtratqualität
• der Anteil an Restschmutz im Filtrat
• der Aufwand für die Filterreinigung und den Filterwechsel
• die Betriebskosten
sowie die Qualität des Filterschlamms/-kuchens.
Im folgenden Artikel soll der Druckbandfilter
betrachtet werden, um dem Anwender die Entscheidung für das geeignete System zu erleichtern.
Druckbandfiltration
Bei einem Druckbandfilter erfolgt die Filterreinigung bei sinkendem Durchflusswert vollautomatisch,
z. B. bei aufgebautem Filterkuchen. Der Wechsel des
Filterbandes und der Filterbandvorschub erfolgen
ohne personellen Einsatz. So wird eine dauerhaft
hohe durchschnittliche Filterleistung gewährleistet.
Die Leistungsfähigkeit und der durchschnittliche
Durchfluss des Filters werden dauerhaft auf einem
sehr hohen Niveau gehalten. Durch den zusätzlichen
Einsatz von Filterhilfsmitteln können auch höchste
Ansprüche erfüllt werden.
Das Diagramm in Abbildung 1 zeigt die durchschnittliche Durchflussleistung eines herkömmlichen
Filtersystems im Vergleich zu einem Druckbandfilter,
dessen durchschnittliche Durchflussmenge deutlich
Durchschnitt
75
Durchschnitt
50
25
0
Zeit
APROCHIM FILTERSYSTEM
HERKÖMMLICHE FILTERSYSTEME
Abb. 1: Durchschnittliche Durchflussleistung im Vergleich
Jahre
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höher ausfällt. Dank der konstruktiven Filterausführung erfolgt der Filterbandwechsel ohne Verlust oder
Leckage der Flüssigkeit.
Da das automatische Wechseln des Bandes nur sehr
wenig Zeit beansprucht, wird die Filtration des Elektrolyten nur kurz unterbrochen und dadurch eine
kontinuierliche Filtration gewährleistet. Dies führt
zu konstanten Badparametern.
Die Filtration kann direkt aus dem Elektrolytbad
erfolgen. In den meisten Anwendungsfällen ist die
zusätzliche Einbindung aller elektrolytführenden
Anlagenkomponenten in den Filterkreislauf von
Vorteil. Die Einbindung des Filtersystems in die
bestehende Prozessanlage muss individuell gestaltet
werden.
Durch das Einblasen von Druckluft in die Filterkammer wird der Schlamm in Abhängigkeit seiner
Zusammensetzung entwässert. Beim Austrag des
Filterkuchens fällt er in den Schlammcontainer. Das
Filterband wird automatisch aufgerollt und kann je
nach Auslegung wiederverwendet werden.
Funktion des Aprochim Filtersystems
Ein Aprochim Filtersystem besteht im Wesentlichen
aus 3 Hauptkomponenten. Die Fördereinheit, die Filterkammer und das Selbstreinigungssystem werden
in Abhängigkeit der Filtrationsanforderung ausgewählt.
Die Fördereinheit besteht entweder aus einer Kreiselpumpe oder einer Druckluftmembranpumpe.
Die geschlossene Filterkammer besteht aus Stahl
wobei die mit Elektrolyt in Kontakt kommenden Oberflächen mit 4mm EPDM Gummierung
beschichtet sind. Für spezielle Anwendungen kann
die Filterkammer in Edelstahl ausgeführt werden.
Das Selbstreinigungssystem wird über Getriebemotoren gesteuert.
Der automatische Zyklus ist in Abbildung 2 dargestellt und besteht aus den folgenden Phasen:
• Filtration: Das zu filtrierende Medium wird durch
die Filterkammer gepumpt und die Festkörper werden vom Filterband zurückgehalten.
• Verblasen: Druckluft wird in die Filterkammer eingeblasen, die Kammer entlüftet, um die Flüssigkeit
zu entfernen und auf dem Filterband haftenden
Schlamm zu entwässern.
• Selbstreinigung: Automatischer Filterbandvorschub und -wechsel mit gleichzeitiger Schlammentfernung
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Abb. 2: Der Prozesszyklus
Hauptanwendungsgebiete
Die Aprochim Filter werden in den verschiedensten
Anwendungsgebieten erfolgreich eingesetzt; vor
allem dann, wenn der Schlammkuchen (Abb. 3) eine
große Durchlässigkeit zeigt. Hierzu zählt die Filtration von:
• Galvanoelektrolyten wie z. B. Glanznickel, Halbglanznickel, Kupfer, alkalisch oder sauer Zink,
Zink/Nickel,
• Phosphatierlösungen z. B. im Drahtwerk,
• Entfettungen und Beizen,
• Umlaufwasser für Bürstenmaschinen bei der Bearbeitung von gedruckten Schaltungen,
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a)
Abb. 3: a) Austrag Phosphatschlamm, b) Austrag aus einem
b)
sauer Zink Elektrolyten
• Strippinglösungen für dry-filter in der Elektronikindustrie,
• Kühlschmierstoffe in der mechanischen Metallbearbeitung
• Kühlwässer beim Schleifen/Drahtziehen
Die Größe der Filterfläche hängt im Wesentlichen
von der zu erwartenden Schlammmenge und der
geforderten Filtriereinheit ab. Es stehen gut abgestufte Standardgrößen zur Verfügung. Die oben angeführten Durchflussmengen sind von dem zu filtrierenden Medium, dessen Viskosität und Temperatur,
usw. abhängig.
Ein technisches Gespräch mit Aprochim-Fachleuten
ist notwendig, um das Filtersystem entsprechend zu
bemessen.
Beispiel: Das Filtern von sauer Zink Elektrolyten
Beim Galvanisieren löst sich im Elektrolyt Eisen
welches durch Wartung am Elektrolyten als Eisenschlamm ausgefällt wird, der sich, wenn nicht entfernt, im Elektrolyten anreichert und zu Schlammrückständen auf den Teilen führen Tab. 1: Filterfäche, vollautomatische Filtersysteme
kann. Hierdurch wird die QuaModell
FiltrierMax. Durch- KammerMaße
lität der Oberfläche reduziert
volumen
oberfläche
fluss
Länge x Breite x Höhe
(Glanzverlust).
dm3
dm2
m3/h
mm
Druckbandfilter können direkt
A6
60
60
59
3400 x 1150 x 1750
an das Aktivbad angeschlosA10
100
90
91
3550 x 1250 x 1750
sen werden, um den Schlamm
aus den Zinkbädern zu entferA14
140
140
136
3650 x 1450 x 1750
nen. Der Eisengehalt in sauren
A20
200
200
182
4650 x 1500 x 2150
Zinkbädern wird durch den
A30
300
300
338
4650 x 2200 x 2230
Einsatz eines Filterhilfsmittels
oder durch Aluminiumanoden
konstant niedrig gehalten. Die Vorteile sind:
Kundenspezifische Projektierung
• Qualitätssteigerung der abgeschiedenen Schicht
Wie bei jedem System ist auch der Einsatz eines Filters mit Zubehör verbunden (z. B. Behälter, Pumpen,
• Verringerter Organikeinsatz reduziert Kosten
• Gleichbleibend hohe Elektrolytqualität durch kon- Rührer, Anschwemmungsgeräte). Aprochim bietet
hierfür von der Projektierung bis hin zur vollständigen
tinuierliche Filtration
Installation ein umfangreiches Servicepaket an. Der
• Hohe Filterleistung, z. B. 4-fache Badumwälzung
Kunde kann die Auswahl der richtigen Komponenten
pro Stunde
sowie den Zeit- und Personalaufwand für die Projek• Reduzierung der Filtrationskosten durch automati- tierung und die Installation an Aprochim übertragen.
schen Betrieb
Insbesondere für die Projektierung von speziellen
• Minimierung des Reinigungsaufwandes
Filterproblemen stehen tragbare Filtrationseinheiten
• Kein Rückspülkonzentrat aus dem Filtersystem
(Abb. 4) und Vorführgeräte zur Verfügung.
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Abb. 4: Laborfilter
Zusammenfassung und Ausblick
Als Unternehmen der MacDermid Gruppe entwickelt
und baut Aprochim seit über 20 Jahren Druck- und
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Vakuumfiltersysteme für unterschiedlichste Anwendungsbereiche, u. a. auch für die Galvanoindustrie
und die Automobilbranche. Aprochim Filtersysteme
wechseln das Band ohne personellen Einsatz automatisch, so dass eine dauerhaft hohe durchschnittliche
Filterleistung gewährleistet wird. Aprochim Filtersysteme erfüllen auch höchste Qualitätsansprüche
selbst in den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten.
Aprochim Filtersysteme GmbH mit Sitz in Forst
kooperiert mit der Nodes Pumpen- und Filtertechnik
GmbH in Werdohl im Bereich Service und Verkauf.
Im Rahmen dieser Kooperation übernimmt Nodes
die Wartung für die Aprochim Filtersysteme in
Deutschland und in Österreich.
www.aprochim.de