DE2439176A1

DE2439176A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen trennen von feststoff/fluessigkeitsgemischen aller art

Info

Publication number: DE2439176A1
Application number: DE2439176A
Authority: DE
Inventors: Hans Brunner; Otto Dr Ing Hartmann; Thomas Dipl Ing Hartmann
Original assignee: HAMAKO HARTMANN MASCHBAU
Current assignee: HAMAKO HARTMANN MASCHBAU
Priority date: 1974-08-13
Filing date: 1974-08-13
Publication date: 1976-03-04
Also published as: ATA560475A; SE7509070L; CH600931A5; FR2281783B1; NL7509367A; SE410397B; US4017398A; AT344736B; SU730280A3; HU172140B; FR2281783A1; NL179562B; JPS5144374A; CA1054531A; PL106924B1; BR7505144A; GB1519634A; JPS5912398B2; DE2439176B2; IT1041098B

Description

PATENTANWÄLTE

^! Dipi.-ing. H. Seiler Dipi.-ing. J. Pfenning Dipl.-Phys. K. H. Meinig

1 Berlin 19

Oldenburgallee 1O Tel. 0311/304 55 21 304 55 22

Drahtwort: Seilwehrpatent Postscheckkto. Bln.W. 5938

13,August 1974

Me/Le

HAMAKO Hartmann Maschinenbau j

! Kommanditgesellschaft j

1 Berlin 30, Winterfeldtstraße 97

Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen von Feststoff/ Flüssigkeitsgemischen aller Art

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen von Feststoff/Flüssigkeitsgemischen aller Art in Form eines stetig wirkenden Druckfilters, das wahlweise in Verbindung mit einer Presse arbeiten kann, bei der zwischen einer Mehrzahl von Preßwalzen und mit diesen kontinuierlich umlaufenden endlosen Preßbändern ein das Filtrier- und/ oder Preßgut aufnehmende^ ein Transportband bildendes, in

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sich geschlossen zusammengefügtes,flüssigkeitsdurchlässiges Filtertuch hindurchbewegt wird.

Zum Trennen von Feststoff/Flüssigkeitsgemischen sind beispielsweise Siebtrommelfilter bekannt, die als Vacuumtrommelfilter sowohl zur Gewinnung von Filtraten als auch zur Gewinnung des zurückbleibenden Feststoffes besonders geeignet sind. Spezielle bekannte Ausbildungsformen von Trommelfiltern sind auch noch das sogenannte Scheibenfilter und desweiteren das Trommelzellenfilter, welches ein Scheibenfilter darstellt und aus flachen Filterscheiben besteht, die in auswechselbare Sektoren unterteilt sind, wobei zur Abnahme des Filterkuchens seitlich einstellbare Schaber oder Walzen dienen.

Eine bekannte kontinuierliche Filterpresse bildet die schweizer Turmfilterpresse, die unter der Bezeichnung "GUVA" im Fachhandel bekannt ist und bei der im oberen Bereich die Suspension in einen keilförmigen Hohiaum einläuft, der von dem mit Abstand parallel nach unten laufenden und durch angepreßte Seitenjwände abgedichtete Filterbänder gebildet wird. Der kontinuierlich sich ausbildende Filterkuchen wird im unteren Teil des Turmes durch Beaufschlagung mit mechanischem Druck ausgepreßt.

Die bis heute bekannt gewordenen, stetig wirkenden Druckfilter

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konnten bisher in der Technik jedoch nur eine beschränkte Anwendung finden, da ihre Filtrier- und Preßwirkung nicht für alle Anwendungsfälle befriedigende Ergebnisse zeitigt. Ein weiterer bekannter Vorschlag besteht für eine kontinuierliche Druckfiltereinrichtung auch noch darin, das Filtergut mit etwa 3 at in ein liegendes Filterrohr zu drücken, das mit einem Filtertuch bespannt ist, wobei der im Rohr sich abscheidende Feststoff durch eine Transportschnecke nach dem Ausgang befördert wird, während das Filtrat nach außen abläuft. Zum Auswaschen wird Wasser in das Filterrohr gepreßt, d.h. daß diese bekannte Filterpresse letztlich insofern nicht kontinuierlich arbeiten kann, als ein Filtriervorgang jeweils einen Reinigungsvorgang ablöst. Wenn das Filtermittel undurchlässig wird, muß die Zufuhr des Filtergutes abgesperrt werden und in den äußeren Mantel der Vorrichtung Wasser oder Dampf in entgegengesetzter Richtung zur Filterrichtung bzw. zum Arbeitsgang hindurchgepreßt werden.

Sehr gute Filtrierergebnisse wurden bisher mit den bekannten Kammerfilterpressen erzielt, bei der eine Vielzahl gleichartig ausgebildeter Restplatten in Rahmen in Hintereinanderordnung während der Filtration mechanisch oder hydraulisch zusammengepreßt werden, um die Filterräume abzudichten. Es ist möglich, bei den Filterpressen die Filtertücher als fla-

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ehe Bahnen über die einzelnen Platten zu ziehen, so daß sich hierdurch der Wechsel der Tücher relativ einfach vollziehen läßt. Nachteilig sind die Kammerfilter insbesondere dadurch, daß ihre Arbeitsweise diskontinuierlich ist, so daß sie bei zwar guten Filterergebnissen einen hohen Zeitaufwand erforderlich machen und darüber hinaus ist auch der mit diesen Filterpressen verbundene technische Aufwand erheblich. Nach dem öffnen der Presse müssen die an den Tüchern in den einzelnen Kammern anhaftenden Filterkuchen beim Ausfahren der Abnahmeplatten manuell abgeschabt werden (vgl. Ulimanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4.Aufl. Band 2).

Weiter soll in diesem Zusammenhang eine bekannte Bandpresse zum Entsaften von Obst und anderen zum Herstellen von Säften verwendeten Früchten Erwähnung finden, die sich eines kontinuierlich umlaufenden endlosen Transportbandes aus flüssigkeitsdurchlässigem Werkstoff bedient, das den auf dieses Band aufgebrachten Fruchtbrei oder dergleichen Filtergut unter ein weiteres, endloses, sich von oben auf das Filtergut legendes durchlässiges Abdeckband führt, wobei der Fruchtbrei nachfolgend zwischen diesen durchlässigen Bändern in eine Preßzone gelangt, die aus einer Mehrzahl von ober- und unterhalb der genannten beiden Bänder paarweise angeordneten Preßrollen und aus zwei endlosen Prefibändern besteht (DT-OS 1 677 199).

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Vor dem Erreichen der Preßzone durchläuft das Transportband eine Vorentsaftervorrichtung, in der ein Teil der Flüssigkeit des Preßgutes abgeführt werden kann. Die Preßwalzen innerhalb der Preßzone sind paarweise zueinander angeordnet, wobei die mit ihnen gemeinsam umlaufenden, zwischen j sich von dem Transportband umschlossen das Preßgut aufnehmenden Walzenreihe von den endlosen Preßbändern so umgriffen sind, daß diese in Bewegungsrichtung des Transportbandes gesehen aufeinander zu konvergieren. Der Neigungswinkel i der Preßbänder innerhalb der Preßzone gegeneinander gibt eine anwachsende Druckbeaufschlagung für das Preßgut vor, j die als Funktion der Durchlaufgeschwindigkeit des Preßgutes j j die aus diesem pro Volumen- und Zeiteinheit auszupressende j

j Flüssigkeitsmenge zwangsweise bestimmt, wenn es sich um I

! ι

eine inkompressible Flüssigkeit handelt, wie das bei Fruchtsäften der Fall ist.

j Insbesondere von manuell betätigbaren intermittierend ar- J

t beitenden Pressen ist es jedoch bekannt, daß die Ausbeue an Preßflüssigkeit für ein bestimmtes Preßgut keineswegs proportional mit der Erhöhung des absoluten Preßdruckes zunimmt, sondern daß hierfür vielmehr andere Parameter mit maßgebend sind, wie beispielsweise die Anzahl und Frequenz periodisch wechselnder Druckunterschiede, die Schichthöhe des Filterkuchens und dergleichen mehr,

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Die in einem bestimmten Winkel zueinander angeordneten, innerhalb der Preßzone konvergierenden Preßbänder, durch deren starre Keilform keinerlei periodische oder aperiodische Variationsmöglichkeit des Preßdruckes möglich ist, erbringt daher auch zufolge der Inkompressibilität der auszupressenden Flüssigkeit beim Auspressen von Feststoff/ Flüssigkeitsgemischen aller Art nur teilweise qualitativ befriedigende Ergebnisse und auch nur wenig befriedigende Ausbeuten, da der zurückbleibende Preßkuchen noch einen relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt besitzt.

Hier setzt die vorliegende Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen von Feststoff/ Flüssigkeitsgemischen der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie volle Flexibilität bezüglich der Trennleistung und Qualität bei verbesserten Filtrationseigenschaften ermöglicht, was auch bezüglich ihres Aufbaues und der Austauschbarkeit und Variationsmöglichkeit einzelner Vorrichtungseinheiten untereinander durch ein geeignetes Baukastenprinzip gelten soll.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des HauptanSpruches angegebenen Merkmale erreicht.

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Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen cter Er-' findung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen von Feststoff/Flüssigkeitsgemischen aller Art in Form eines stetig wirkenden Druckfilters ermöglicht eine einfache und fortlaufende Filtration bei gleichzeitig kontinuierlicher Reinigung des Filtertuches ohne jede Arbeitsunterbrechung , wobei die Filtrationsgeschwindigkeit durch den Pumpendruck bestimmt werden kann, mit dem das Feststoff/Flüssig keitsgemisch in den Filterkanal eingegeben wird. Das Austragen des Filterkuchens aus dem fortlaufend bewegten Filtertuch erfolgt durch teilweises öffnen desselben am Entnahmeende der Einrichtung, an das sich die kontinuierliche Reinigung unmittelbar anschließt. Das Druckfilter besteht letztlich aus einem einfachen, vorzugsweise in seinem Querschnitt variierbaren Kanal, durch das das zu einem Schlauch zusammengefügte Filtrierband hindurchgezogen wird, indem das Filtriergut unter dem Pumpendruck steht, mit dem es am Kanalanfang eingebracht wird. Der im Querschnitt beispielsweise rechteckig oder auch rund ausgebildete Kanal kann senkrecht oder waagerecht angeordnet sein oder jede beliebige Zwischenlage einnehmen. Der bei den bekannten Kammerfiltern aufgetretene Nachteil, daß die Filtriereigenschaft mit der Stärke des Aufbaues des Filterkuchens abnimmt, entfällt, da es sich um einen kontinuier-

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— fluchen Vorgang handelt, bei dem stets neues Filtriergut mit neu nachfolgendem Filtertuch zusammenkommt. Die GE-schwindigkeit, mit der das Filtertuch bewegt wird und damit die Filtriergeschwindigkeit selbst kann der Aufbaugeschwindigkeit des Filterkuchens angepaßt werden, so daß optimal hohe Kapazitäten für die Einrichtung erreichbar sind. Es läßt sich nahezu jedes denkbare beliebige Feststoff/ Flüssigkeitsgemisch filtrieren, so Aufschlämmungen aller Art, Lösungen mit auskristallisierten Feststoffen und dergleichen mehr.

Das stetig wirkende Druckfilter kann völlig wahlweise und nach dem Baukastenprinzip in Verbindung mit einer oder mehreren Preßeinheiten verwendet werden, so daß sich ein vollkontinuierliches und automatisches Filterbandpreßsystem ergibt, welches beliebigen speziellen Anforderungen anpaßbar ist.

Für die der stetig wirkenden Druckfiltereinrichtung nachzuschaltende Filterpresse ist es bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Preßwalzen und ihrer Unabhängigkeit untereinander leicht möglich, daß das Preßgut in den Preßzonen individuell und mit beliebiger Sequenz periodischen Druckbeaufschlagungen unterworfen wird, die sich dem jeweiligen Feuchtigkeitsgehalt des Filterkuchens anpassen lassen. Zwi-

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schen jeweils zwei Preßwalzen findet ein gewisser Druckausgleich statt, wobei der Preß- und Filtriervorgang rein druckabhängig und nicht wegabhängig ist. Eine hinzukommende beliebige Variationsmöglichkeit der Transportgeschwindigkeit des Preßgutes durch eine oder mehrere Preßeinheiten hindurch und der Schichthöhe desselben erbringt eine optimale Beeinflussung der Ausbeute, der Leistung und der Qualität der Preßflüssigkeit und des Feststoffgehaltes. Die einzelnen

Preßeinheiten in Verbindung mit dem als Vorentsafter verwendi
! baren stetig wirkenden Druckfilter ermöglichen die selektive

: Abführung verschiedener Flüssigkeitsqualitäten, Bei geeigneter Dosierung der Schichthöhe des Filterkuchens läßt sich die spezifische Filterfläche verändern und je nach J

Eigenschaft des jeweiligen Preßgutes optimal einstellen. Auch lassen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kleinste Mengen eines bestimmten Preßgutes verarbeiten, Mindestfüllungen sind nicht mehr erforderlich. Für verschiedene spezifische Materialien, die durch das flüssigkeitsdurchlässige Filtertuch hindurch zu entsaften sind, lassen sich ]

I ohne erheblichen Aufwand unterschiedliche Filtertücher mit i

I ρ I

verschiedener Maschenzahl pro cm verwenden, wodurch sich \

im Gegensatz zu den herkömmlichen Pressen mit fest vorgegebenen perforierten Zylindern weitere Qualitäts- und Quanti- _: tätsverbesserungen erreichen lassen, ·

Der beachtlich hohe Prozentsatz der Vorfiltration während

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des Filtriervorganges bedingt die Ausbildung e^ies ausreichend festen Filterkuchens innerhalb des Filtertuches vor dem Preßvorgang in der oder den Preßeinheiten, so daß beispielsweise beim Entsaften von Obst und Gemüsen ein sich dadurch ergebender geringerer Trubanfall gleichfalls zu einer Qualitätsverbesserung beiträgt.

Die baukastenartige Zusammenstellung einer kompletten, kontinuierlich arbeitenden Einrichtung macht schließlich jegliche Verwendung von Lagerbehältern und damit eine qualitätsvermindernde Speicherung des Preßgutes vor seiner Verarbeitung überflüssig, es ist je nach den betrieblichen Erfordernissen jegliche Anpassung möglich.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen soll die vorliegende Erfindpng in einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert werden, es bedeutet:

Fig.1 einen Seitenaufriß einer aus Filtereinheit zur Vorentsaftung und drei hintereinander angeordneten Preßeinheiten sowie der Reinigungs- und Wendevorrichtung zusammengesetzten Einrichtung,

Fig.2a eine vergrößerte Wiedergabe der seitlichen Darstellung eines stetig wirkenden Druckfilters, wie es als Vorentsafterkanal für die hintereinander geschal-

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-11-teten Preßeinheiten dienen kann_r

Fig.2 b einen Querschnitt durch den oberen Teil des

Druckfilters mit Darstellung der Füllstelle des Filtertuches,

Fig.3 a einen Querschnitt durch die Filtereinheit von Fig. 2a entlang der Linie .A/B,

Fig.3 b einen Querschnitt durch eine rohrartige Filtereinheit,

Fig.4 eine Darstellung gemäß Fig.2a für eine weitere Ausführungsform einer Filtereinheit, die kontinuierlich in eine Preßeinheit übergeht,

Fig.5 a eine weitere Querschnittdarstellung einer dritten Ausführungsform der Filtereinheit,

! Fig.5 b einenQuerschnitt entlang der Linie A/B von Fig.5a,

j Fig.6 eine vierte Ausführungsform der Filtereinheit, Fig.6 a einen Schnitt entlang der Linie A/B von Fig.6, Fig.7 eine vergrößerte Darstellung der Einfüllstelle

des Filtriergutes in die Filtereinheit,

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Fig.8a und 8b Ausführungsbeispiel für die Ausbildung der

Bänder, die durch die Filtereinheiten hindurchbewegbar sind in Draufsicht und im Querschnitt,

Fig.8c und 8d weitere Draufsichtdarstellungen verschiedener Bänderformen als Metallrost und Drahtgitter,

Fig.9 eine von mehreren im Baukastenprinzip hintereinander aufstellbaren und sich wahlweise an die Filtereinheit anschließenden Preßeinheiten,

Fig.10 einen Querschnitt durch die Preßeinheit von Fig.9 in Richtung der Pfeile A/B gesehen,

Fig.11 eine Wiedergabe der Reinigungs- und Wendevorrichtung für das Filtertuch in Seitenansicht und

Fig.12 eine Draufsicht auf den Teil der Darstellung nach Fig.11,

Fig,13 eine Draufsicht auf den in Fig.11 und 12 dargestellten Auslegearm,

Die stetig wirkende Druckfiltereinheit, an die gemäß Fig.1 drei Preßeinheiten angeschlossen sind, ist, wie aus Fig.1 erkennbar, im Baukastenprinzip aufgebaut, Die einzelnen

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Einheiten sind untereinander austauschbar,durch weitere beliebig ergänzbar oder die Filter- und Reinigungseinheit lassen sich ohne Zwischenschaltung nach Preßeinheiten zum Einsatz bringen» Im Ausführungsbeispiel besteht die Einrichtung aus den drei Preßeinheiten 2^3 und 4? der Filtereinheit und der Reinigungs- und Entnahmeeinheit für den Preßkuchen 5. An die in Bewegungsrichtung des Filtrier- und Preßgutes vorderste Preßeinheit 2 ist stirnseitig die Filtereinheit 1 anmontiert j, die jedoch auch auf einem selbständigen Montagerahmen befestigt sein kann» An der rückwärtigen Stirnseite. der hinteren Preßeinheit 4 ist die Reinigungs- und Wendevorrichtung angebracht _B welche wiederum selbständig einen Montagerahmen besitzen kann,,

Die Filtereinheit 1 in FIg₀I,, die dort in Verbindung mit den Preßeinheiten 2^3 und 4 als Vorentsafterv orrichtung Anwendung findet _g kann selbstverständlich auch als bloßes, kontinuierlich arbeitendes Filter benutzt werden, ohne daß das zu filtrierende Gut hinterher einer Druckbeaufschlagung durch. einen Preßvorgang unterworfen wird. Dieses ist beispielsweise dann der Fallj, wenn es sich bei dem Feststoff/Flüssigkeitsgemisch um ein aus einer Lösung und aus dieser auskristallisierten Kristallen handelt, die bei Druckbehandlung zerstört würden. Die Filtereinheit und zu ihr gehörende Vorrichtungsteile sind in den Figuren 2 bis 8 in mehreren beispielsweisen und vorteilhaften Ausführungsformen näher dargestellt.

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Das nur andeutungsweise gezeigte Filtertuch 10, welches aus der später noch zu beschreibenden Reinigungsvorrichtung in den vorderen Teil der Filtereinheit einläuft, wird dort über die Speisungsvorrichtung 13 in Form eines Rohres, welches in einer Flachdüse endet _f mit Filtrier- bzw. Preßgut gefüllt«, Der Pumpendruck, mit dem das Feststoff/Flüssigkeitsgemisch durch das Rohr in die Flachdüse gepumpt wird, und die einstellbare Höhe des Fiiterkanals, bestimmen die j Fülinienge ins Filtertuch 10 sowie den innerhalb der Filter- ■ einheit anstehenden Filtrierdruck.» j

Das Filtertuch 10 läuft ununterbrochen, ds in sich geschlos- j sen_f in den oberen Teil der Filtereinheit ein_? wobei es nach ; dem Durchlaufen der Filtereinheit und gegebenenfalls der sich !

j an diese anschließenden Preßeinheiten über die Reinigungs- i

einheit unterhalb der Einrichtung zurückgeführt wird und ■

schließlich in Aufwärtsrichtung umgelenkt wieder zum Eingang ; der Filtereinheit gelangt. Da es sich bei der vorliegenden Einrichtung um eine kontinuierlich arbeitende handelt, bei der j also laufend ein Einfüllen von Filtriergut an der einen Stel-

Ie und das Ausbringen des Filterkuchens sowie das Reinigen

des Filtertuches an der anderen Stelle erfolgt, darf es sich

bei dem Filtertuch 10 nicht um einen fertigungsmäßig in sich i

geschlossenen Schlauch handeln, sondern es muß vielmehr ein zu einem Schlauch oder dergleichen

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zusammengeschlagenes, in sich gäschlossenes Flachtuch sein. Die Anordnung des Tuches innerhalb der Filtereinheit ist in Fig.3a im Schnitt wiedergegeben, wobei es sich dort um einen Filterkanal mit rechteckigem Querschnitt handelt,während Fig.3b ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterj kanals von im wesentlichen runden Querschnitt zeigt.

Die Figuren 2a und 3a zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Filtereinheit in Form eines Filterkanals, der sich aus zwei Hälften 14a und 14b zusammensetzt, die mehr oder weniger weit ineinanderschiebbar eine Veränderung des Kanalquerschnittes ermöglichen. Hierfür sind Gewindebolzen vorgesehen, die in Verbindung mit zugehörigen Muttern 32 vor jeder zu filtrierenden Charge eine bestimmte Querschnitteinstellung des Rechteckkanales ermöglichen, über die nicht dargestellte Pumpte wird durch das Rohr 13 und die zugehörige Flachdüse stets mehr Filtriergut in das Filtertuch 10 gefördert, als dieses aufzunehmen vermag, so daß eine stets pralle Füllung innerhalb des Filterkanals gewährleistet ist. Die abfließende Flüssigkeit wird durch kontinuierliches Nachpumpen von Filtriergut ersetzt. In dem Maße, in dem Filter- !

i flüssigkeit durch das Filtertuch 10 nach außen hindurchtritt j

und zufolge der Formgebung des Filterkanals zwischen Filtertuch und Kanalwandung abfließt, baut sich der Filterkuchen j innerhalb des Tuches auf. Es ist für eine ausreichende Abführung an Filterflüssigkeit aus dem Feststoff/Flüssigkeitsge-

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misch wesentlich, daß der Filterkanal eine ausreichende
Länge besitzt, daß mit einem ausreichenden Pumpdruck das
Filtertuch gefüllt wird und, zumindest für einige Anwendugnsfälle auch, daß der Filterkanal 14a, 14b eine ausreichende
Neigung gegen die Horizontale besitzt. Die aus dem Filter- :

kanal austretende Flüssigkeit wird am unteren Ende über den j

Abzug 21 abgeführt, wie das in Fig.2 angedeutet ist. Ein Ausweichen des Feststoff/Flüssigkeitsgemisches in Gegenrichtung

zu seiner Ausbringung aus der Flachdüse wird durch die Dich-

tungslamellen 62 unmöglich gemacht.

Die Schnittdarstellung von Fig.3a in Richtung der Pfeile

j A und B von Fig.2 a gesehen, verdeutlicht nochmals den recht- j eckigen Querschnittverluaf der beiden etwa u-förmig gegen- j läufig ineinandergesteckten Kanalhälften 14a und 14b. Je

nach Beschaffenheit des Filtriergutes wird, wie oben ausgeführt, der Querschnitt und damit die spezifische Filterfläche veränderbar vorgegeben. Eine Fühleinrichtung kann vorgesehen werden, mit der die optimale Füllung der eingestell- ι ten Kanalhöhe bzw. des jeweils vorgewählten Querschnittes j und der optimale Druck im Filter bestimmbar ist. j

Der aus den beiden Hälften 14a und 14b sich zusammensetzen- ;

de Filterkanal kann als in sich geschlossene Einheit auch '. teleskopartig ausgebildet werden, so daß sich neben seinem

Querschnitt auch dessen Länge ν ariabel vorwählen läßt. Die j

Filtrierleistung ist unter anderem auch von der Geshwindig-

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keit abhängig, mit der das Filtriertuch 10 durch den Kanal hindurchbewegt wird, wobei die Kanallänge umso größer sein muß, je schneller das Filtertuch sich bewegt.

Neben der Verstellbarkeit der Neigung des Filterkanals, seiner variablen Einstellmöglichkeit bezüglich des Querschnittes und damit der spezifischen Filterfläche und schließlich auch der Längenveränderung ist es auch möglich, den Filterkanal 14 so auszubilden, daß er sich vom oberen Eintrittsende bis zum unteren Abgabeende hin kontinuierlich verjüngt, wodurch gegebenenfalls eine weitere Steigerung der Filtrierleistung erreichbar ist.

Für die schnelle und störungsfreie Ableitung der aus dem flüssigkeitsdurchlässigen Filtertuch 10 innerhalb des Filterkanals 14 austretenden Flüssigkeit sind die beiden Hälften 14a und 14b des Filterkanals 14 in ihrer Formgebung so ausgebildet, daß wenigstens ihre inneren Oberflächen im Querschnitt die aus Fig.3a und Fig.3b ersichtlichen mäanderförmigen Abflußrinnen 15 vorgeben, die sich in Richtung der Längsachse des Filterkanals 14 parallel zueinanderliegend j

erstrecken. Die Breite und Tiefe der Abflußrinnen 15 ist so ι gewählt, daß sich das Filtertuch 10, wie in Fig.3a und 3b

gezeigt, zwar weitgehend an die inneren Flächenabschnitte der Oberflächenstruktur des Kanals anlegen, jedoch nicht in

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die Kanalquerschnitte eindringen, so daß diese für die abfließende Flüssigkeit frei bleiben. Im Zusammenhang mit den Figuren 3a und 3b soll noch darauf hingewiesen werden, daß der sich überlappende Bereichues zu einem Schlauch zusammengefügten Filtertuches 10 vorteilhaft der obere mittlere Bereich des Kanales ist, was für das Auseinanderfalten des Filtertuches im Bereich der später noch näher zu beschreibeneden Reinigungsvorrichtung und für das Einfüllen des Filtriergemisches über die Flachdüse wesentlich ist.

Neben der rechteckigen bzw, mäanderförmigen Oberflächenstrukturierung des Filterkanals sind neben der runden rohrförmigen Ausbildung auch andere beliebige Querschnitte, beispielsweise dreieckige, halbrunde, elliptische und dergleichen Querschnittsformen möglich. Das gleiche gilt für die Querschnittsform der Längsrillen selbst, wobei es jedoch für ihre Dimensionierung in jedem Falle wichtig ist, daß sie so

getroffen wird, daß das Filtertuch 10 nicht oder nur gering-

j fügig in die für den Abfluß der Filterflüssigkeit freizu-

; haltenden Rillen oder Rinnen einzudringen vermag,

! In einem weiteren Ausführungsbeispiel, wie es Fig.4 zeigt,

^; besteht die Filtereinheit aus zwei im Abstand nebeneinander

J parallel lie^nden endlosen Förderbändern 16,17, wobei das

'. obere und untere Förderband jeweils die obere und untere -19-

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Hälfte des beispielsweise aus rostfreiem Stahl bestehenden Filterkanals nach Fig.2 und 3 ersetzen. Das Untertrum des oberen Förderbandes 16 und das Obertrum des unteren Förderbandes 17 bilden zusammen mit zwei seitlichen Blechen oder dergleichen, die den Abstand zwishen den beiden Förderbändern über deren Länge übergreifen, wiederum einen im Querschnitt rechteckigen Kanal, durch den reibungsfrei das Filtertuch 10 hindurchläuft. Beide Förderbänder können in Form von Siebbändern ausgebildet sein und sie laufen über die Kanallänge über eine Vielzahl von Walzen 33, die im dichten Abstand zueinander angeordnet eine konstante Querschnittführung der Bänder vorgeben. Die Förderbänder 16 und 17 können, über Umlenkrollen 63 geführt", gleichzeitig die Förderbänder innerhalb der Preßeinheiten 2-4 nach Fig.t vorgeben, falls an die Filtereinheit diese angeschlossen sind.

Eine weitere Ausführungsform der Filtereinheit zeigt im Längsschnitt Fig.5a, während Fig.5b einen Querschnitt durch diese Ausführungsform in Richtung der Pfeile A/B darstellt. Über die Speisungseinheit 13 wird hier wiederum dem kontinuierlich bewegten Filtertuch 10 zu filtrierendes Material zugeführt, wobei zwei in sich geschlossene, der Länge des Filterkanals entsprechende Förderbänder 34,35 zueinander paralM. liegend zwei diametral gegenüberliegende Seitenwandungen des Kanals bilden. Die Querschnittdarstellung in Fig.5b zeigt,daß ι die beiden übrigen Seiten des rechteckigen Kanals von Führungsblechen 46,47 gebildet sind, die -20-

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gegeneinander verschiebbar eine Querschnittveränderung der Kanalhöhe ermöglichen. Die Förderwalzen 36 sind für jedes Förderband 34,35 über einen gemeinsamen Antrieb 37 zusammengefaßt. Die Verstellbarkeit des Kanalquerschnittes erfolgt wiederum über Gewindebolzen 38 und zugehörige Muttern 39. Am Ende der Filtereinheit wird das Filtertuch 10 über von Federn 40 vorgespannte Walzen 41 druckbeaufschlagt, wodurch ein Austreten des Gemisches aus dem Filter verhindert wird. Die Federn können entsprechend dem Druck im Filter vorgespannt werden. Leitbleche 42 führen die Flüssigkeit ab.

Die beiden Förderbänder 34 und 35 des Ausführungsbexspiels nach Fig.5a können entfallen, wenn gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig.6 die einzelnen Förderwalzen im dichten Abstand zueinander angeordnet sind, so daß sich das Filtertuch 10 direkt an diese anlegen kann. Fig.6a zeigt wiederum eine Schnittdarstellung in Richtung der Pfeile A/B von Fig.6.

In Fig.7 ist die Einfüllstation 13 nochmals vergrößert dargestellt. Es ist deutlich ersichtlich, wie das zunächst als Rohr in das zusammengefaltete und teilweise sich überlappende Filtertuch 10 einlaufende Mundstück letztlich in einer Flachdüse endet, die durch den genannten Überlappungsbereich hindurchgesteckt vollständig innerhalb des Filtertuches 10 liegt.

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Die Figuren 8a bis 8d zeigen in Draufsicht und im Querschnitt verschiedene Profile für die Förderbänder, wie sie im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen nach Fig.4 und Fig,5a Anwendung finden können, wobei diese Profilierungen

jedoch auch für die Ausbildungen des Kanals nach Fig.2a,b bzw. Fig.3a,b gelten können. Das Profil nach Fig.8a ist auf der dem Filtertuch zugekehrten Seite mäanderförmig, während die j äußere Oberfläche glatt ist, so daß die Filtrierflüssigkeit

ι innerhalb der durch die Profilierung vorgegebenen parallel j

liegenden rechteckigen Kanäle abfließen kann.

Fig.8b zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Förderbänder j

j !

j bzw. die Wandungen des Filterkanals als Lochsieb, während j

■ Fig.8c ein Metallrost als weiteres Ausführungsbeispiel andeu-

j i

j tet. Schließlich ist auch ein Drahtgitter nach Fig.8d als Förderband vorteilhaft zu verwenden.

j Wie in den Figuren 9 und 10 gezeigt,besteht die Preßeinheit 2

und entsprechend auch die Preßeinheiten 3 und 4 in Fig.1 im wesentlichen aus zwei im Abstand in übereinanderordnung und parallel zueinander ausgerichtete,endlos in sich geschlossene Preßbänder 16 und 17 mit ihren zugehörigen oberen Umlenkwalzen "|8 und unteren Umlenkwalzen 19. Die Preßbänder werden

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mittels Spannwalzen 24 unter ausreichender Spannung gehalten. Zwischen dem Untertrum des oberen Preßbandes 16 und dem Obertrum des unteren Preßbandes 17, die entsprechend dem abnehmenden Glüssigkeitsgehalt innerhalb des Filtertuches 10 bei Fortschreiten desselben durch die Preßzone hindurch leicht v-förmig gegeneinander geneigt sind,bewegt sich das Filtertuch mit kontinuierlich gleichmäßiger, aber einstellbar veränderlicher Geschwindigkeit hindurch. Die Umlenkwalzen 18 und 19 sind in der dargestellten Weise Teile von drei unabhängigen Doppelwalzenanordnungen, die in den beiden Endbereichen jeweils aus einer Umlenkwalze 18 bzw. 19 und einer Walze 25 von kleinerem Durchmesser und

zwischen diesen nochmals aus einer Anordnung von. zwei Walj zen 25 bestehen. Jedes der drei Walzenpaare ist über die

Führungen 23 mitDruckzylindern 22 verbunden, so daß die oberen Walzenpaare 18,25 und 25,25 in Richtung auf ihre ihnen

J paarweise zugeordneten unteren Walzen 19,25" bzw. 25', 25' zu

vorgespannt sind, und zwar mit der jeweiligen individuellen Kraft der einzelnen Druckkolben 22. Jedem Walzenpaar sind, wie aus Fig.10 ersichtlich, auf jeder Seite der Preßeinheit jeweils ein Druckzylinder zugeordnet und jedem Druckzylinderpaar kann für sich ein gewünschter unterschiedlicher oder gleicher hydraulischer oder pneumatischer Druck zugeführt werden, so daß sich keine starre Zunahme des Preßdruckes durch die Preßzone hindurch ergibt, sondern eine

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völlig variable Einstellung für jedes Walzenpaar möglich ist.

Für die periodisch wechselnde Zunahme und Abnahme der Druckbeaufschlagung des Preßgutes innerhalb des Filtertuches 10 bei Hindurchbewegung durch die Preßzone ist es auch noch we sentlich, daß entweder eines oder jedes der Preßbänder 16 und 17 bei hoher Festigkeit dennoch derart nachgiebig ausgebildet ist, daß sich eine leichte Volumenzunähme des Preßgutes durch Abs-b^andsvergrößerung der Preßbänder zwischen den Walzen 18,19,25 und 25' ergibt. Die im Ausführungsbeispiel für jede Preßeinheit 2,3 oder 4 angegebene Anzahl von drei Preßwalzenpaaren kann je nach Maschinenkonstruktion verändert werden. Der für jedes Walzenpaar frei wählbare Preßdruck richtet sich nach der Schichthöhe des Preßgutes innerhalb des Filtertuches, der Beschaffenheit des Preßgutes, der Geschwindigkeit, mit der das Preßgut durch die Preßzone hindurchbewegt wird und der Anzahl der Preßwalzen,

Es lassen sich beliebig viele Preßeinheiten zwischen der als Vorentsafterkanal verwendbaren Filtereinheit und der Reinigungsvorrichtung nach dem Baukastenprinzip in Hintereinanderordnung zu einer- Preßstraße zusammenfassen _f wobei innerhalb der einzelnen jeder Preßeinheit zugeordneten Auffangwannen 20 unterschiedliche Preßqualitäten selektiv gewonnen werden können. . -24-

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Nachdem das Filtertuch 10 eine oder eine Mehrzahl von Preßeinheiten 2,3,4 mit stets variierender und individuell einstellbarer Druckbeaufschlagung durchlaufen hat, wird das Filtertuch am Ende der letzten Preßeinheit in der insbesondere aus Fig.11 ersichtlichen Weise schräg nach oben geführt, um nach Umlenkung über die Umlenkwalze 27 mittels des Auslegearmes 50 wenigstens teilweise auseinandergespreizt zu werden, so daß der trockene Filterkuchen auf dem in Fig.13 dargestellten Blech 60, das in den Auslegearm eingearbeitet ist, abgeführt werden kann.

Der kreisrund, elliptisch oder U-förmig ausgebildete Auslegearm 50 ist um seine Lagerachse 53 schwenkbar und er ist vorteilhaft so ausgebildet, daß er in seiner Längsrichtung 56 verschoben werden kann, um das Abführen des Filterkuchens zu optimieren. Zur vollständigen Entfernung des Filterkuchens aus dem Tuch ist ±&t auf dem Auslegearm 50 ein Schaber 61 angebracht, der vorteilhaft aus Hartgummi oder Kunststoff gefertigt ist. Das Abführen des Filterkuchens, der sich auf dem schräggestellten Blech 60 sammelt, kann unter Zuhilfenahme eines Vibrators erfolgen.

Zum einwandfreien Führen des Tuches ist auch der zweite Auslegearm 54 in Längsrichtung verschiebbar und schwenkbar montiert. Schließlich lassen sich noch die beiden Auslegearme 50,54 in ihrem Abstand zueinander verstellen. Nach Durchlaufen der Spreizstrecke zwischen den beiden Auslegearmen 50,54

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wird das teilweise auseinanciergefaltete Filtertuch 10 zwischen der Führungswalze 51 und der Walze 55 allmählich wieder zusammengefügt, so daß es im unteren Bereich der Einrichtung bis zur Einfüllstelle zurücklaufen kann.

Der Abschnitt zwischen den beiden bügelartigen Auslegearmen 50 und 54 ist in Fig.12 nochmals in Draufsicht dargestellt, um die teilweise Aufspreizung des Filtertuches 10 zu verdeutlichen. Nach dem Ausbringen des trockenen Filterkuchens aus dem Filtertuch 10 wird dieses gründlich gereinigt, wobei zwischen den beiden Auslegearmen 50,54 eine Kombination von drei unterschiedlichen Reinigungsarten Anwendung finden kann.

Nachdem das Filtertuch 10 durch den Schaber 61 geleert worden ist, wird das Tuch mit Wasser oder einer anderen Reinigungsflüssigkeit abgespritzt. Dazu ist ein Rohr 29 mit Düsen 57 angebracht, durch das das Waschwasser unter ausreichendem Druck auf das Filtertuch gespritzt wird. Entsprechend der Düsenanordnung können wahlweise oder zusätzlich rotierende Bürsten oder Luftdruckdüsen angebracht werden. Die drei Reinigungsmöglichkeiten können entsprechend einzeln oder in Kombination verwendet werden. Das Waschwasser wird auf dem Blech 60 von dem Auslegearm 54 wieder aufgefangen und läuft von diesem ab.

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Werden nur Filtrierprozesse gewünscht, dann bildet die in Fig.11 dargestellte Vorrichtung zum Ausbringen des Filterkuchens und zur Reinigung des Filterkuchens mit der Filtereinheit nach den Figuren 2 bis 6 eine in sich geschlossene Einheit. Bei einem kombinierten Filter-Preßvorgang ist jedoch zwischen die Vorrichtung nach Fig.11 und die Filtereinheit eine oder mehrere Preßeinheiten gemäß Fig.1 zwischengeschaltet.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1) Vorrichtung zum kontinuierlichen Trennen von Feststoff/ Flüssigkeitsgemischen aller Art in Form eines stetig wirkenden Druckfilters, das wahlweise in Verbindung mit einer Presse arb eiten kann, bei der zwischen einer M ehrzahl von Preßwalzen und mit diesen kontinuierlich umlaufenden endlosen Preßbändern ein das Filtrier- und/oder Preßgut aufnehmendes, ein Transportband bildendes, in sich geschlossen zusammengefügtes, flüssigkeitsdurchlässiges Filtertuch hindurchbewegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckfilter als selbständige Filtereinheit (1) aus einem zwischen den Horizontalen und der Vertikalen in einem beliebigen Winkel geneigten Filterkanal (14) besteht, dessen Querschnitt variabel einstellbar ist und in dessen Einführungsbereich die Füllvorrichtung (13) für das Einbringen des Feststoff/Flüssigkeitsgemisches in das zu einem geschlossenen Schlauch zusammengefaltetes Filtertuch (10) angeordnet ist, wobei das Filtertuch (10) in einer von ihm durchlaufenen Reinigungs- und Entnahmevorrichtung (5) kurzzeitig teilweise auseinandergefaltet ein in sich geschlossenes endloses Band bildet.

\2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine nach dem Baukastenprinzip in Hintereinander-

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ordnung zusammenfügbare Preßeinheit (2,3,4) mit wenigstens einem individuell mit Preßdruck beaufschlagbarem Preßwalzenpaar (18,25 bzw. 25,25) versehenen, zwischen die Filtereinheit (1) und die Reinigungs- und Entnahmevorrichtung (5) eingeschaltet ist, wobei über das Preßwalzenpaar ein zwischen den Walzen hinlänglich nachgiebiges Preßband (16) umläuft.

3) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkanal (14) aus zwei im Querschnitt ü-förmigen, gegenläufig ineinandergesteckten und zueinander verschiebbaren, einen rechteckigen Querschnitt vorgebenden Formhälften (14a, 14b)hesteht, deren innere Oberflächenstrukturierung so

getroffen ist, daß sich entlang seiner Innenwandungen in

■ Längsrichtung Ablaufrinnen (15) ergeben.

U) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Filterkanal (14) bezüglich zweier sich gegenüber-

liegenden Wandungen aus Bandförderern gebildet ist.

5) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Filterkanal (14) aus Rollenförderern besteht.

|6) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede

J Preßeinheit ein oder mehrere Walzenpaare besitzt, von denen

j jedes stirnseitig mit jeweils einem hydraulisch oder pneumatisch

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betätigbaren Druckzylinder versehen ist, dessen Kraftbeaufschlagung auf das Preßgut individuell und variabel einstellbar ist.

7) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die aus dem Preßgut innerhalb des Filtertuches (10) austretende Flüssigkeit selektiv von dem Filterkanal (14) und von den einzelnen Preßeinheiten (2,3,4) abführbar ist.

8) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schlauchförmig gefaltete Filtertuch (10) bei der kontinuierlich erfolgenden Ausbringung des Filterkuchens wenigstens teilweise aufgespreizt ist.

9) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens teilweise aufgespreizte Filtertuch (10) kontinuierlich mit Druckwasser und/oder Druckluft und/oder Bürstendruck beaufschlagt ist. _.---

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