DE3035877C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine horizontale Presse zum Entwässern von flüssigkeitshaltigen Stoffen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Insbesondere bei der Entwässerung von Zuckerrüben­ schnitzeln besteht die Aufgabe, einen möglichst hohen Trocknungsgehalt zu erreichen. Mit den bisher bekann­ ten Vorrichtungen war nach der Entwässerung stets eine zu hohe Restfeuchte vorhanden. Zur Trocknung der Rüben­ schnitzel müßte zuviel Heizenergie aufgewendet werden.

Zur Entwässerung wurden im allgemeinen entweder Kolben­ pressen oder Spindelpressen verwendet. Trotz starker Druckerhöhung konnte man nicht über einen bestimmten Entwässerungsgrad kommen. Außerdem haben die bisherigen Kolbenpressen den Nachteil, daß mit diesen nur diskon­ tinuierlich gearbeitet werden konnte.

Aus diesem Grunde wurden bereits mehrstufige Preßein­ richtungen in hintereinander angeordneten Pressen, zu­ meist Spindelpressen, vorgeschlagen. Nachteilig dabei ist jedoch der hohe apparative Aufwand hierfür.

In der DE-OS 28 09 764 wurde bereits eine Mostpresse vorgeschlagen, bei der in einer Vorrichtung eine Vor­ pressung und eine Nachpressung vorgenommen wurde. Bei dieser bekannten Presse handelt es sich um eine von An­ triebszylindern mit Kolben betätigte Presse, welche das Preßgut mittels zweier Preßstempel entwässert, wobei zwischen den zwei Preßvorgängen eine Auflockerung und Umschichtung des Preßgutes erfolgt. Dabei wird das Preß­ gut von einer ringförmigen Vorpreßkammer durch einen Ringspalt in die Nachpreßkammer weitergeführt. Da der Ringspalt verhältnismäßig hinderungsfrei ist, ist keine besonders gute Zerkrümelung und Auflockerung des Preßgutes beim Weiterleiten in die Nachpreßkammer zu erwarten, so daß dann in der Nachpreßstufe der Entwässerungsgrad noch Wünsche nach Verbesserung offen läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Presse so zu verbessern, daß eine gute Verkrüme­ lung und Auflockerung des Preßgutes beim Weiterleiten von der Hauptpreßkammer in die Nachpreßkammer statt­ findet, so daß ein guter Entwässerungsgrad der auszu­ pressenden Produkte möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Nachpreßkolben in Preßrichtung hinter dem Hauptpreßkolben angeordnet ist, daß der Nachpreß­ kolben zweiteilig ausgebildet ist und mindestens eine verschließbare Durchtrittsöffnung aufweist.

Durch die Hintereinanderanordnung von Haupt- und Nach­ preßkolben mit zweiteiligem Nachpreßkolben und min­ destens einer verschließbaren Durchtrittsöffnung wird beim Weiterleiten des Preßgutes von der Hauptpreß­ kammer in die Nachpreßkammer eine gute Verkrümelung und damit Auflockerung des Preßgutes, mit der Folge eines guten Entwässerungsgrades, erreicht.

Vorteilhafterweise kann der Nachpreßkolben aus einem am Ende einer Kolbenstange angeordneten Preßstempel­ kopf und einem diesen umgebenden Preßstempelring be­ stehen, der mittels Rippen auf einer die Kolbenstange führenden hohlen Kolbenstange befestigt ist. Der Nachpreßkolben kann aber auch aus zwei hintereinan­ derliegenden und gegeneinander verdrehbaren Scheiben mit mehreren Durchtrittsöffnungen und gleichem Loch­ bild bestehen.

Diese besonderen Ausgestaltungsmöglichkeiten des Nach­ preßkolbens stellen eine optimale Lösung für eine weitestgehende Verkrümelung und Umschichtung, sowie Auflockerung des Preßgutes beim Übertritt des Produkts von der Hauptpreßkammer in die Nachpreßkammer dar.

Mit zwei hintereinander angeordneten Preßkolben läßt sich die Entwässerung von Flüssigkeit enthaltenden Produkten in sehr weitgehendem Maße regeln. Da die bei­ den Preßkolben unabhängig voneinander regelbar sind und auch die Öffnung in dem Nachpreßkolben, durch die das vorgepreßte Produkt in die Nachpreßkammer gelangt, können die Preßdrücke in einem weiten Bereich beliebig eingestellt werden.

Wenn die Absperrvorrichtung die Hauptpreßkammer ab­ schließt, kann sofort, ohne daß das Produkt in den Einfüllschacht ausweicht, mit der Vorpressung begonnen werden. Nach einem bestimmten vorgewählten Druck, der gegebenenfalls auch Null sein kann, wird die Öffnung in dem zweigeteilten Nachpreßkolben durch eine ent­ sprechende Verschiebung oder Verdrehung der beiden Kopfteile zueinander freigegeben, so daß das Produkt in die Nachpreßkammer eingeschoben werden kann. Wenn anschließend diese Öffnung wieder geschlossen wird, kann mit dem Nachpreßvorgang durch den Nachpreßkolben be­ gonnen werden, während gleichzeitig der Hauptpreßkolben wieder in seine Ausgangslage zurückkehren kann.

Am Ende der Nachpressung wird der Nachpreßkolben wieder in seine Ausgangslage zurückgefahren. Dabei besteht die Möglichkeit, daß, nachdem zuvor die Hauptpreßkammer durch Freigabe der Öffnung des Einfüllschachtes wieder gefüllt worden ist, die beiden Preßkolben während der Hauptpreßphase gegeneinanderfahren.

Dies kann dabei bei geschlossener Öffnung in dem Nachpreßkolben, oder im Bedarfsfall auch bei geöffne­ ter Öffnung geschehen, so daß bereits während des Rückhubes des Nachpreßkolbens die Nachpreßkammer ge­ füllt wird. Es ist lediglich erforderlich, daß die Volumen von Nachpreß- und Hauptpreßkammer aufeinan­ der abgestimmt sind.

Ein sehr wesentlicher Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß eine sehr hohe Entwässerung bzw. eine sehr niedrige Restfeuchte des zu behandelnden Produktes er­ reicht werden kann. Dies liegt u. a. darin, daß die Ent­ wässerungszeit auf Grund der langen Wege des Produkts sehr lange ist, wodurch eine entsprechend lange Ein­ wirkungszeit auf die zu entwässernden Zellen gegeben ist.

Sehr maßgebend für den hohen Entwässerungsgrad ist auch der Transport des Produktes von der Hauptpreßkammer in die Nachpreßkammer über die Öffnung. Dabei kommt es nämlich zu einem Umwälz- und Umschichtungsvorgang, wodurch vor­ her auf Grund ihrer Lage schlecht entwässerte Produkt­ teile nunmehr an bessere Lagen gelangen können.

Mit der Erfindung lassen sich die verschiedensten Pro­ dukte entwässern, weil sie, wie bereits erwähnt, in sehr weitem Umfange an die jeweiligen Anforderungen anpaßbar ist. So können neben Zuckerrübenschnitzeln z. B. auch fast alle Arten von Früchten, wie Äpfel, Oliven u. dgl., Biertreber, Faserstoffsuspensionen, sonstige Produkte und Abfallprodukte, z. B. Schlamm entwässert bzw. entsaftet werden. Insbesondere für die Entwässerung von Zuckerrübenschnitzeln ist es von großem Vorteil, wenn die Nachpressung im wesentlichen in einem Ringspalt zwischen dem perforiertem Zylindermantel und einem im Inneren der Nachpreßkammer liegenden perforierten Füll­ körper, dessen Durchmesser zum Austrag hin zunimmt, er­ folgt. Durch eine derartige Nachpressung läßt sich der Trocknungsgehalt des zu entwässernden Produktes noch weiter erhöhen. Dies liegt im wesentlichen daran, daß die Preßflüssigkeit jedes Produktteiles nur kurze Wege zurückzulegen hat, denn sie kann sofort entweder durch den perforierten Füllkörper oder durch den perforierten Zylindermantel abgeführt werden. Dadurch, daß sich der Ringspalt zum Austrag hin verringert, wird das Produkt immer stärker ausgepreßt. Eine Rückbefeuchtung ist hier­ durch ausgeschlossen.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung prinzipmäßig dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht einer Presse nach der Erfindung;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Seiten­ ansicht in einer Preßstellung mit ge­ öffnetem zweiten Preßkolben;

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.

Die Presse weist eine Hauptpreßkammer 1 auf, über der ein Einfüllschacht 2 angeordnet ist. Durch eine Absperr­ vorrichtung z. B. Schieber 3, der hydraulisch oder auf eine andere Weise betätigt wird, kann die Hauptpreß­ kammer 1 nach entsprechender Füllung geschlossen werden. Auf einer Seite der Hauptpreßkammer 1 befindet sich ein Hauptpreßkolben 4, während auf der gegenüberliegenden Seite ein Nachpreßkolben 5 angeordnet ist. Der Nach­ preßkolben 5 ist zweiteilig ausgebildet und weist einen Preßstempelring 6 und einen Preßstempelkopf 7 auf. Der Preßstempelring 6 ist als Sternring mit annähernd in radialer Richtung schräg zur Mitte verlaufenden Rippen ausgebildet. Der Preßstempelkopf 7 weist eine Kegel­ stumpfform auf, wobei sich dessen Kegelmantel dichtend an die innere Umfangswand des Preßstempelrings 6 anle­ gen läßt. Der Preßstempelring 6 ist auf einer äußeren, in axialer Richtung verschiebbaren hohlen Kolbenstange 9 und der Preßstempelkopf 7 auf eine ebenfalls in axialer Richtung verschiebbaren Kolbenstange 10 befestigt. Die beiden Kolbenstangen 9 und 10 sind dabei unabhängig voneinander verschiebbar. Der Preßstempelkopf 7 ist zu­ sätzlich auf der hohlen Kolbenstange 9 geführt.

Der Hauptpreßkolben 4 und der Nachpreßkolben 5 mit den beiden unabhängig voneinander verschiebbaren Teilen sind jeweils hydraulisch betätigt.

Hinter dem Nachpreßkolben 5 befindet sich eine Nachpreß­ kammer 11, in der ein perforierter Füllkörper 12 ange­ ordnet ist. Der Füllkörper 12 weist im wesentlichen eine kegelstumpfförmige Form auf, die jedoch aus mehreren hintereinander angeordneten Teilen mit kegel- oder kegelstumpfförmigen Mantelabschnitten 13 und zylin­ derförmigen Mantelabschnitten 14 zusammengesetzt ist. Auf der Vorderseite ist der kegelförmige Man­ telteil 13 des Füllkörpers 12 von einem Lagerring 15 umgeben, der über, im wesentlichen in radialer Rich­ tung schräg zur Mitte verlaufenden Rippen 16 mit dem Füllkörper 12 verbunden ist. Durch die Rippen 16 wird eine weitere Umwälzung des Produktes erreicht. Zusammen mit der Umfangswand der Nachpreßkammer 11 in diesem Bereich bildet der Lagerring 15 ein Gleit­ lager, so daß, bei entsprechender Ausbildung auch des hinteren Lagers, der Füllkörper 12 in axialer Richtung verschoben werden kann. Auf diese Weise kann die Nachpreßkammer 11 entsprechend vergrößert oder verkleinert werden.

Durch das Innere des Füllkörpers 12 ist eine von einem Motor aus angetriebene Welle 17 geführt, an derem in die Nachpreßkammer 11 ragenden Ende ein Mischorgan in Form eines Balkenmischers 18 angeordnet ist. Statt einem Balkenmischer kann selbstverständlich auch ein anderes Mischorgan, z. B. eine Spindel oder Schnecke verwendet werden. Im Bedarfsfalle kann die Welle 17 auch in axialer Richtung verschiebbar ausge­ bildet sein, so daß das Mischorgan 18 ggf. weiter in die Nachpreßkammer 11 hineingeschoben werden kann.

Die Wände der Presse sind perforiert und die Ablei­ tung der ausgepreßten Flüssigkeit erfolgt über Aus­ laßöffnungen 19 und 20, während die über die Perfo­ ration des Füllkörpers 12 in dessen Innenraum gelan­ gende Flüssigkeit über eine Auslaßleitung 21 abge­ führt wird.

Über eine Zulaufleitung 22 und einen Ringkanal 23 kann im Bereich des Nachpreßkolbens 5, wenn sich die­ ser im wesentlichen im eingeschobenen Zustand befin­ det, im Bedarfsfalle eine Behandlungsflüssigkeit ein­ geleitet werden. So kann z. B. eine die Entwässerung von Zuckerrübenschnitzeln fördernde Flüssigkeit zu­ gegeben werden, die eine chemische Reaktion bewirkt, durch die eine Verfestigung der Zellsubstanz der Zuckerrübenschnitzel und damit eine Verbesserung des Preßvorgangs eintritt. Die Zugabe in diesem Bereich ist deshalb besonders vorteilhaft, weil das zu ent­ wässernde Produkt beim Eintritt in die Nachpreß­ kammer 11 kurzfristig etwas entspannt ist.

Der Hauptpreßkolben 4 ist auf seiner Vorderseite mit einer Siebscheibe 24 versehen. Auf der Rückseite weist die Siebscheibe 24 mehrere Abstandsnocken oder Leisten (nicht dargestellt) auf, so daß sich ein Sammelraum für die ausgepreßte Flüssigkeit ergibt, die dann über eine Auslaßöffnung 26 abgeleitet werden kann.

Der Austrag des entwässerten Produktes erfolgt über einen Ringspalt 27 am Ende der Nachpreßkammer 11. Durch einen Stauring 28, der hydraulisch in axialer Richtung auf dem Mantel des Füllkörpers 12 verschoben werden kann, kann die Größe der Austrittsöffnung eingestellt werden. Auf diese Weise läßt sich ebenfalls der Preß­ druck bestimmen.

Gegebenenfalls kann jedoch auch ein Austrittsring 28 entfallen. Man hat nämlich überraschenderweise fest­ gestellt, daß durch die Ausbildung des Füllkörpers mit seinen abwechselnden kegelstumpfförmigen und zylinderförmigen Mantelabschnitten eine sehr gute Aus­ pressung erreicht wird. So hat man z. B. festgestellt, daß die zylinderförmigen Abschnitte 14 als eine Art "Pfropfen" wirken, durch die der Druck in den dahin­ terliegenden Mantelabschnitt erhalten bleibt. Auf diese Weise kommt es auch dann noch zu einer fortlau­ fenden Entwässerung des Produktes, wenn z. B. der Nach­ preßkolben 5 zurückgezogen wird, durch die Brücken­ bildung zwischen den einzelnen Produktteilen in den zylinderförmigen Mantelabschnitten 14, so daß diese quasi wie ein Kolben wirken und die dahinterliegenden Abschnitte entsprechend unter Druck halten.

Die Entwässerung eines Produktes, z. B. von Zuckerrüben­ schnitzeln, erfolgt auf folgende Weise:

Von dem Einfüllschacht 2 aus gelangt das Produkt in die Hauptpreßkammer 1. Wenn diese gefüllt ist, wird sie durch den Absperrschieber 3 geschlossen und an­ schließend wird der Hauptpreßkolben 4 verschoben (in der Zeichnung nach links). Dabei kann entweder der Nachpreßkolben 5 so angeordnet sein, daß durch eine Anlage des Preßstempelkopfes 7 an der inneren Umfangs­ wand des Preßstempelringes 6 ein dichter Abschluß gegeben ist und sich der Nachpreßkolben 5 erst bei einem bestimmten, vorgewählten Betriebsdruck öffnet, oder während der Vorschubbewegung des Hauptpreßkolbens 4 werden bereits die beiden Teile des Preßstempelkopfes 7 des Nachpreßkolbens 5 aus­ einandergefahren, sowie es oben aus der Fig. 2 er­ sichtlich wird. Die Trennung des Nachpreßkolbens 5 erfolgt dabei dadurch, daß der eine Teil des Preß­ stempelkopfes 7 durch eine entsprechende axiale Verschiebung der Kolbenstange 10 um ein geringes Maß verschoben wird (in der Zeichnung nach links). Auf diese Weise ergibt sich für das zu entwässernde Produkt eine Öffnung, durch die es zwischen den Rippen 8 und den entstehenden Ringspalt zwischen dem Preßstempelkopf 7 und dem Preßstempelring 6 in die Nachpreßkammer 11 gelangen kann.

Wenn der Hauptpreßkolben 4 in seiner Endstellung an­ gelangt ist, d. h., wenn er die Hauptpreßkammer 1 vollständig durchfahren hat, wird der Durchgang durch den Nachpreßkolben 5 wieder geschlossen, in dem der Preßstempelkopf 7 wieder (in der Zeichnung nach rechts) zurückgezogen wird und dichtend an den Preßstempel­ ring 6 angelegt wird.

Anschließend fährt der Hauptpreßkolben 4 wieder in seine Ausgangsstellung zurück, während der Nachpreß­ kolben 5, nunmehr als geschlossene Einheit, über die hohle Kolbenstange 9 nach vorne (in der Zeichnung nach links) bewegt wird, wodurch eine entsprechende Nachpressung des zu entwässernden Produktes in der Nachpreßkammer 11 erfolgt.

Da es während des Durchtrittes des Produktes durch den Nachpreßkolben 5 zu einer Umwälzung und Umschich­ tung gekommen ist, läßt sich in der Nachpreßkammer 11, insbesondere in den sich verengenden Ringspalt zwi­ schen dem Füllkörper 12 und der Umfangswand noch eine sehr gute Entwässerung erreichen. Die Umwälz- und Um­ schichtung während des Durchganges kann dabei durch eine entsprechende Stellung der Rippen 8 (z. B. Schräg­ stellung oder Verwindung), noch verbessert werden.

Während des Nachpreßvorganges kann, wenn der Absperr­ schieber 3 entsprechend zurückgezogen wird, bereits die Hauptpreßkammer 1 wieder gefüllt werden. Ist dann der Nachpreßkolben 5 in seiner ausgefahrenen End­ stellung (gestrichelt dargestellt) angelangt, so kann, falls es gewünscht wird, bereits während des Rückhubes des Nachpreßkolbens 5 wieder mit einer Hauptpressung in der Hauptpreßkammer 1 begonnen werden. Hierzu können ggf. die beiden Hauptpreßkolben 4 und der Nach­ preßkolben 5 mit entsprechender Steuerung aufeinander zubewegt werden. Dabei ist es auch möglich, bereits bei Beginn des Rückhubes des Nachpreßkolbens 5 oder auch an einer beliebigen Stelle des Rückhubes den Preßstempelring 6 und den Preßstempelkopf 7 wieder zu trennen, so daß bereits während des Rückhubes des Nachpreßkolbens 5 das zu entwässernde Produkt in die Nachpreßkammer 11 gelangt.

Dadurch, daß jeweils der Hauptpreßkolben 4 und der Nachpreßkolben 5 unabhängig voneinander bewegt wer­ den können und gleichzeitig auch noch der Nachpreß­ kolben 5 als Einheit oder als zweigeteilter Kolben fungieren kann, wobei sämtliche Teile unabhängig voneinander bewegbar sind, läßt sich in Abhängig­ keit von dem zu entwässernden Produkt die Presse auf die unterschiedlichste Weise und bei unter­ schiedlichsten Drücken jeweils optimal auf das Produkt bezogen einsetzen.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß der Nachpreß­ kolben 5 in der dargestellten Form zweiteilig ausge­ bildet ist. Erforderlich ist lediglich, daß sich durch eine gegenseitige Verschiebung oder Verdrehung ein oder mehrere Öffnungen ergeben, durch die das zu entwässernde Produkt von der Hauptpreßkammer 1 in die Nachpreßkammer 11 gelangt. So kann auch ein Preß­ kolben verwendet werden, der im wesentlichen aus zwei hintereinanderliegenden Scheiben besteht, die mit Durchbrechungen versehen sind, wobei durch eine ent­ sprechende Verdrehung der beiden Scheiben zueinander entweder die Durchbrechungen miteinander fluchten oder abgedeckt sind.

Der Mantel des Füllkörpers 12 kann entweder selbst für eine gute Entwässerung mit einer Vielzahl von kleinen Löchern versehen sein, oder, was noch einfacher herzustellen ist, er ist mit relativ großen Löchern versehen und über dem Mantel ist ein Stützgewebe (Abstandsnocken, Abstandsleisten od. dgl.) gelegt, wo­ bei dann über das Stützgewebe od. dgl. ein feinmaschi­ ges Sieb gespannt ist. Auf diese Weise wirkt das un­ ter dem feinmaschigen Sieb liegende Stützgewebe wie eine Drainage und es wird eine gute Entwässerung er­ reicht.

Im Bedarfsfalle kann der beim Öffnen des Nachpreß­ kolbens 5 zwischen dem Preßstempelkopf 7 und dem Preß­ stempelring 6 entstehende Ringspalt einstellbar sein. Dadurch können der Druck in der Hauptpreßkammer 1 und die Durchtrittsmenge geregelt werden.

Claims (3)

1. Horizontale Presse zum Entwässern von flüssig­ keitshaltigen Stoffen mit einem Siebkorb, mit einem Hauptpreßkolben und einem koaxial dazu angeordneten Nachpreßkolben, vor deren Stirn­ seiten sich jeweils die Haupt- bzw. Nachpreß­ kammer befindet, mit einem über der Hauptpreß­ kammer befindlichen, absperrbaren Einfüll­ schacht und mit einer verstellbaren Auslaß­ drossel für das entwässerte Preßgut, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachpreßkolben (5) in Preßrichtung hinter dem Hauptpreßkolben (4) angeordnet ist, daß der Nachpreßkolben (5) zweiteilig ausge­ bildet ist und mindestens eine verschließbare Durchtrittsöffnung aufweist.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachpreßkolben (5) aus einem am Ende der Kolbenstange (10) angeordneten Preßstempel­ kopf (7) und einem diesen umgebenden Preßstempel­ ring (6) besteht, der mittels Rippen (8) auf einer die Kolbenstange (10) führenden hohlen Kolbenstange (9) befestigt ist.

3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachpreßkolben (5) aus zwei hinter­ einanderliegenden und gegeneinander verdreh­ baren Scheiben mit mehreren Durchtrittsöffnungen und gleichem Lochbild besteht.