DE3150653A1 - "horizontaler vakuum-bandfilter" - Google Patents

"horizontaler vakuum-bandfilter"

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Description

Die Erfindung betrifft einen horizontalen. Vakuuiti-Bandfilter mit einem endlosen Filterband oder -tuch, das zur Bildung einer im wesentlichen horizontalen oberen Strecke geführt ist, auf welche der zu filternde Brei .aufgebracht wird.; der Gurt bzw. das Band oder Tuch sind zur schrittweisen Vorwärtsbewegung ausgebildet, um nacheinander Teile der oberen Strecke über eine Reihe .von Vakuumkästen zu führen, die zum Absaugen von Flüssigkeit aus dem •Brei dienen, wodurch Festkörper aus dem Brei auf dem Band oder Tuch als Filterkuchen abgelagert werden.
Bei den bekannten Arten horizontaler Vakuum-Bandfilter wird das Filterband oder -tuch und mit ihm der Filterkuchen intermittierend in diskreten Schritten bewegt. Damit die Bewegung bzw. Auslenkung möglich ist, ist das mit den Vakuumkästen verbundene Vakuumsystem abgeschaltet und das Filterband oder -tuch mit dem darauf befindlichen Kuchen und/oder Brei wird in einem diskreten Schritt versetzt, wonach das Vakuum wieder eingeschaltet wird; diese Folge von Arbeitsgängen wird kontinuierlich wieder-* holt.
Bei anderen Arten bekannter Horizontal-Vakuumbandfilter bewegen sich der Filterkuchen und der Brei kontinuierlich·, während sie unter Vakuum gehalten werden. Bei derartigen Systemen wird jedoch das Filterband oder -tuch von einem Trägergurt abgestützt. In einem weiteren bekannten System bewegt sich das Filterband oder -tuch mit dem Filterkuchen kontinuierlich, jedoch wandern die Vakuumkästen darunter intermittierend rückwärts und vorwärts, wobei jede Rückwärtsbewegung während einer Zeitspanne auftritt, während der das Vakuum abgeschaltet ist.
Bei allen horizontalen Vakuum-Bandfiltern.ist die Zufuhr' des Breis zum Filterband oder -tuch häufig ein Problem;
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die Steuerung bzw. Kontrolle der sich ergebenden Kuchendicke kann nur unter Verwendung mechanischer Sensoren erzielt werden und im allgemeinen ist die gleichmäßige Verteilung von verhältnismäßig kleinen Mengen von Kuchen-Waschflüssigkeit über den gesamten Filterkuchen fast unmöglich. Insbesondere in der pharmazeutischen und feinchemischen Industrie werden häufig kleine Mengen von Waschflotte verwendet, wobei jedoch eine vollständige . überdeckung kritisch ist. In derartigen Fällen ist es häufig unmöglich, das erforderliche Gleichgewicht zwischen dem beschränkten Volumen der Waschflüssigkeit und der vollständigen überdeckung des Filterkuchens zu erzielen.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Konstruktion eines sich intermittierend bewegenden horizontalen Vakuum-Bandfilters zu schaffen, bei dem die vorstehend erläuterten Probleme überwunden werden.
Zur Erreichung dieses Ziels ist erfindungsgemäß ein horizontaler Vakuum-Bandfilter der vorstehend genannten Gattung vorgesehen, der eine Flüssigkeitszufuhreinrichtung zur Zufuhr einer Flüssigkeit auf das Band oder Tuch aufweist (wobei diese Flüssigkeit·ein zu filternder Brei oder eine Waschflüssigkeit zum Waschen des Filterkuchens auf dem Band oder Tuch sein kann). Insbesondere zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß eine Steuerung vorgesehen ist, die beim Beginn jeder Vorwärtsbewegung des Bandes oder Tuches die Zuführeinrichtung dazu aktiviert, ihre Flüssigkeit auf das Band oder Tuch während einer vorbestimmten. Zeitspanne während dessen Vorwärtsbewegung aufzubringen.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Bandfilters gemäß der Erfindung weist jeweils für den Brei und für die Waschflüssigkeit eine Flüssigkeitszufuhreinrichtung auf, wobei jede dieser Zufuhreinrichtungen ihre eigene Steuerung um-
faßt; um den Brei bzw. die Waschflüssigkeit für jeweils vorbestiinmte Zeitspannen zuzuführen» Die öder jede der Steuerungen ist vorzugsweise.. variabel.
Die oder jede der Steuerungen umfaßt vorzugsweise in der Flüssigkeitszufuhreinrichtung ein Beipass- bzw. Nebenschlußventil, das mit einer Zeitverzögerungseinheit verbunden ist, die in ihrer Einstellung, veränderbar sein kann und dazu dient, nach einer vorbestimmten Zeitspanne der öffnung des Ventils an einen Auslaß der Flüssigkeitszufuhreinrichtung, die Zufuhr zum Auslaß abzuschalten.
Falls die Flüssigkeitszufuhreinrichtung zur Zufuhr des Breis dient, würde zur Steuerung der Kuchendicke das Nebenschlußventil in die Zufuhrleitung zum Breizufuhrauslaß eingeschaltet und mit der Zeitverzögerungseiriheit verbunden. Diese Zeitverzögerungseinheit nimmt dann ihren Impuls von der Vorwärtsbewegung des Filterbandes oder -tuches und während einer voreingestellten Zeit ab, so daß das Ventil in einer der Zufuhr des Breies zum Band oder Tuch-entsprechenden Position bleibt, bi's die gewünschte vorbestimmte Zeitspanne verstrichen und ein bekanntes Volumen des Breis zugeführt worden ist, wonach-das Nebenschlußventil aktiviert wird, damit der Brei wieder zurückgeführt werden kann. Wenn die Zeitverzögerungseinheit einmal zur Erzielung e'iner erforderlichen Kuchendicke eingestellt worden ist',-kann"die Frequenz der intermittierenden schrittweisen Vorwärtsbewegung des Bandes oder Tuches durch die Bedienungsperson willkürlich eingestellt"werden, ohne daß in irgendeiner Weise die Kuchendicke beeinflußt würde, die einfach durch die Zeitverzögerungseinheit gesteuert wird. Auf diese Weise wird ein vollständig nicht mechani-. sches kontaktloses System zum ersten Mal verfügbar gemacht, um die Kuchendickensteuerung zu ermöglichen.
Das gleiche Grundprinzip läßt sich anwenden,' wenn die Flüssigkeitszufuhreinrichtung zur Zufuhr von Kuchen-' waschflüssigkeit dient. Das normale Problem liegt in der Schwierigkeit, verhältnismäßig geringe Mengen auf kontinuierlicher Basis aufzubringen, um eine vollständige Überdeckung herbeizuführen. Unter Verwendung des Zeitverzögerungspririzips, wie vorstehend beschrieben, wird wiederum das Nebenschlußventil in dem Waschflüssigkeitszufuhrsystem angeordnet und derart betätigt, daß die Waschflüssigkeit zum Band oder Tuch während einer vorbestimmten Zeitspanne jedesmal dann zugeführt wird, wenn sich das Tuch mit dem Kuchen vorwärts bewegt. Auf diese Weise können hohe Drücke und hohe Volumina während der Zeitspanne verwendet werden, in welcher die Waschflüssigkeit zugeführt wird, so daß eine vollständige Überdeckung des Kuchens sichergestellt werden kann und dennoch das gesamte verwendete Volumen sehr klein sein darf; das Ventil ist dabei in einem Zustand, in welchem es für eine Waschflüssigkeitsströmung zum Band oder Gurt' nur während seiner kurzen-vorbestimmten Zeitspanne sorgt.
Nachdem das System einmal eingestellt ist, hat eine Erhöhung oder Verringerung der Frequenz der intermittierenden Vorwärts-Schrittbewegungen des Bandes oder Tuches keine Auswirkung auf die Leistungsfähigkeit des Systems, das sich automatisch auf die an einem beliebigen bestimmten Zeitpunkt verwendete Bahd-Schrittfrequenz einstellt.
Eine weitere vorteilhafte Verbesserung des erfindungsgemäßen Filters besteht darin, eine Vibrationseinr'ichtung zur Bewegung bzw. Agitierüng des Bandes oder Tuches und damit des Filterkuchens während der Zeitspanne vorzusehen, wenn das Vakuum abgeschaltet ist. Durch diese Maßnahme wird der Kontakt zwischen der Waschflüssigkeit und
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dem Kuchen beträchtlich verstärkt und es wird im allgemeinen eine vollständige Beseitigung des Brechens des Kuchens erzielt.
Die Erfindung .wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines horizontalen Vakuum-Bandfilters, bei dem die Erfindung anwendbar ist;
Fig. 2 eine vereinfachte, mit der Fig. 1 vergleich-■ bare Darstellung einer leicht abgewandelten Ausführungsform; und
Fig. 3 ein vereinfachtes Schaltdiagramm einer praktischen Ausführung der Steueranordnung für die Waschflüssigkextszufuhr oder die Zufuhr-. breiversorgung des Gerätes der Fig. 1 und 2.
In den Fig. 1 und 2 ist ein praktisches Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen horizontalen Vakuum-Bandfilters dargestellt, der ein endloses Förderband oder -tuch 10 aufweist, das um die Walzen 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 und 18 herumgeführt ist, um einen oberen Betriebszweig 19 zu schaffen, der sich über eine Folge von Vakuumkästen 20, 21, 22, 23 und 24 hinwegerstreckt. Die vorderste Führungsrolle 11 ist dazu ausgebildet, in. . aufeinanderfolgenden ZeitIntervallen zwischen ihrer in durchgezogenen Linien dargestellten ausgefahrenen Position und einer in gestrichelten Linien bei 1.1a dargestellten zurückgezogenen Position hin und her bewegt zu werden. Die Führungsrolle 16 ist in Richtung des Pfeiles 25 in der Fig. 1 oder in Richtung des Pfeiles 26 in der Fig. 2 elastisch vorgespannt, um die Schlaffheit aufzufangen, die andernfalls im Gurt oder Tuch 10
auftreten würde , wenn die vorderste Führungsrolle 11 sich in ihre zurückgezogene Position 11a bewegt. Eine der Führungsrollen 13, 14 ist mit einem geeigneten Mechanismus ausgestattet, der ihre Rotationsrichtung einschränkt, so daß das Band oder Tuch 10 nur in Richtung des Pfeiles 60 wandern kann.
Somit ist ohne weiteres verständlich, daß beim Vorschieben der vordersten Führungsrolle 11 aus ihrer in gestrichelten Linien gezeigten zurückgezogenen Position 11a in ihre ausgefahrene Position, die obere Strecke des Gurtes oder Tuches 10 ausfährt, indem ein Teil des Gurtes oder· Tuches 10 aus der Schleife bzw. Einbuchtung herausgezogen wird, die durch die entsprechende Führungsrolle 16 gebildet wird, wobei diese Führungsrolle nachgibt, um diesen Vorgang zu ermöglichen. Nachdem die Rolle 11 in die mit gestrichelten Linien gezeigte zurückgezogene Stellung 11a zurückgekehrt ist, verschiebt sich die Rolle 16 wie durch den Pfeil 25 oder 26 angezeigt, wodurch der erschlaffende Teil der oberen Strecke 19 dadurch stramm gehalten wird, daß die untere Strecke des Gurtes oder Tuches durch den Spalt gezogen wird, der durch die Rollen 13, 14 gebildet ist.
Die kombinierte Auswirkung der Rolle 16, die Bewegung der vordersten Führungsrolle 11 und die in einer Richtung verlaufende Wirkung einer der anderen Rollen 13, 14 stellt daher sicher, daß jedes Ausfahren der vordersten Führungsrolle 11 eine Schrittbewegung der oberen Strecke 19 des- Barides oder Tuches 10 herbeiführt.
Eine Zufuhrbrei-Versorgungsdüse oder ein Staukasten 30 dienen, wie später beschrieben wird, zur Zufuhr eines unter Verwendung des Geräts zu filternden- Breis.zum Band oder Tuch 10, und zwar gerade in Laufrichtung vorderhalb der Führungsrolle .18 auf der oberen Strecke 19 über dem Vakuumkasten 20.
- ίο -
Eine erste Waschflüssigkeits- bzw. Waschflottendüse 31 ist über der. oberen Strecke 19 über dem Vakuumkasten 21" angeordnet; eine zweite Waschflüssigkeitsdüse 32 ist in entsprechender Weise über dem Vakuumkasten 22 angeordnet.
Der Vakuumkasten 20 ist mit einem Vakuumempfänger bzw. Vakuumgefäß 33 verbunden; der Vakuumkasten 21 ist mit einem Vakuumgefäß 34 verbunden; die drei Vakuumkästen 22, 23 und 24 sind miteinander und mit einem gemeinsamen Vakuumgefäß 35 verbunden. Alle-drei Vakuumgefäße 33, und 35 sind über ihre oberen Teile mit einer gemeinsamen Vakuumpumpe 36 verbunden.
Auslässe 37 und 38 aus den unteren Teilen der Vakuumgefäßo 33- und 34 sind jeweils mit Pumpen 39, 40 zur Abführung von Flüssigkeit von dem Gerät verbunden, d.h. für die nachfolgende Behandlung oder/Ausstoß. Andererseits führt der Auslaß 41 von dem gemeinsamen Gefäß 3S zu einer Pumpe 42, deren Auslaß mit einem Ventil versehen ist, damit ihr Ausstoß von dem Gerät (wie vorstehend erläutert) weggeführt oder zu der ersten Waschflüssigkeitsdüse 3-1 gelenkt werden kann.
Eine Pumpe 50 dient zur Zufuhr von Waschflüssigkeit an eine Band- oder Tuchwaschdüse 51, die über dem Band oder Tuch 10 zwischen den Führungsrollen 12 und 13 derart angeordnet ist, daß Waschflüssigkeit auf das Band oder Tuch 10 durch die Düse 51 aufgesprüht wird und alle Rückstände von dem Band oder Tuch 10 in einen Tank 52 abwäscht.
Soweit bisher beschrieben, arbeitet das Gerät wie folgt: Zur Breiabscheidung und Filtration, wobei die Rolle 11
in der zurückgezogenen gestrichelten Position bei 11a steht, wird der Brei über die Düse oder den Staukasten 30 zugeführt, während das Band oder Tuch 10 stationär ist und Vakuum ah die Vakuumkästen 20 bis 24 durch die Pumpe 36 angelegt wird. Flüssigkeit aus den Gefäßen 33, 34 und 35 wird abge ogen, wie beschrieben. Während der Breizufuhr können die Düse oder, der Staukasten 30 vibriert und/oder entweder in Querrichtung oder in Längsrichtung des Bandes oder Tuches 10 versetzt werden, je nachdem wie es für das zu behandelnde Material am besten ist. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne wird ein nicht gezeigter Mechanismus ausgelöst, um das Vakuum an die Vakuumkästen 20 bis 24 abzuschalten und' einen pneumatischen Stößel (nicht gezeigt) zu betätigen, der die Rolle 11 in die ausgefahrene durchgezogene Position in der Fig. 1 bewegt, so daß die obere Strecke 19 des Bandes oder Tuches 10 um einen Schritt in Richtung des Pfeiles 60 fortschreitet. Nun wird das Vakuum wieder angeschaltet, während der Stößel die Rolle 11 zurückzieht, so daß die Filtration fortgesetzt wird, wobei sich Festkörpermaterial aus dem· Brei auf der oberen Betriebsstrecke 19 des Bandes oder Tuches 10 als Filterkuchen aufbaut, wie schematisch bei 62 gezeigt.
Zum Waschen des Filterkuchens 62 wird eine geeignete Waschflotte an die Düse 32 geliefert, von welcher sie auf den Filterkuchen 32 gesprüht wird, durch den sie hindurchtritt und von den Vakuumkästen 22, 23 und 24 aufgenommen wird. Entsprechend der Einstellung des den Ausgang der Pumpe 42 steuernden Ventils kann die Flüssigkeit aus den Kästen 22 bis 24 entweder von dem Gerät weggeführt werden oder kann zur ersten Waschflüssigkeitsdüse 31 zurückgeführt werden.
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In der Fig. 3 ist schematisch eine Steueranordnung dargestellt. Jeweils eine solche Steueranordnung kann zur Steuerung der Breizufuhr zur Düse oder dem Staukasten 30 und/oder der Waschflüssigkeitszufuhr zur zweiten Waschflüssigkeitsdüse 32 und/oder der rückgeführten Waschflüssigkeitszufuhr zur ersten.Waschflüssigkeitsdüse 31 vorgesehen, werden. Die Figur zeigt die Steueranordnung für die Düse 32; es ist ein Ventil 70 vorgesehen, das derart angeordnet ist, daß es gleichzeitig mit der Auslösung des pneumatischen Stößels betätigt wird, welcher die Rolle 11 verlagert. Nach dieser Auslösung liefert das Ventil 70 einen Impuls an ein Steuerventil 71, welches über einen Zeitgeber 72 zur Öffnung eines Absperrventils 73 dient, das seinerseits die Zufuhr der Waschflüssigkeit an die Düse 32 steuert. Dementsprechend wird Waschflüssigkeit an die Düse 32 nur für eine vorbestimmte Z.eitspanne geliefert, die durch den einstellbaren Zeitgeber 72 vorgegeben wird, der danach zur Betä-• tigung "des Steuerventils 71 und zum Abschalten der Waschflüssigkeit betätigt wird.
Durch Einstellung des Zeitgebers 72 kann man daher eine vorbestimmte Menge an.Waschflüssigkeit dem Filterkuchen 62 zuführen, und zwar bei jeder Sehrittbewegung des Bandes oder Tuches 10; diese Waschflüssigkeitszufuhr ändert sich automatisch und in richtiger Proportion mit dem Anwachsen oder Absinken der Frequenz der Schrittbewegung des Ban-, "des oder Tuches 10; es ist also keine individuelle Einstellung bei einer derartigen Erhöhung oder Verminderung erforderlich. .
Eine vergleichbare Anordnung kann ohne weiteres in die Zufuhrleitung für rückgeführte Flüssigkeit zur ersten Waschflüssigkeitsdüse 31 eingebaut werden. ·.
Sehr wichtig ist jedoch die Tatsache, daß die Breizu-· fuhr zur Düse oder dem Staukasten 30 ebenfalls eine vergleichbare Anordnung aufweisen kann und diese Maßnahme stellt nach erfolgter richtiger Einstellung sicher, daß die Breizufuhr zum Band oder Tuch 10 direkt mit dem Fortschreiten oder der Schrittbewegung des Bandes oder Tuches 10 verknüpft ist, und zwar unabhängig von irgendeiner Einstellung der Frequenz von dessen Bewegung.
Im Rahmen des Erfindungsgedankens können verschiedene Abwandlungen des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiels vorgenommen werden. Beispielsweise ist in den erläuterten Fällen die Steueranordnung pneumatisch. Es können jedoch mit gleichem Erfolg mechanische, hydraulische, elektrische oder elektronische Anordnungen oder Kombinationen hiervon verwendet werden. Es ist natürlich nicht wesentlich, daß die Steuerung nur bei Maschinen anwendbar sein sollte, die Einrichtungen zur,Zufuhr von Brei und Waschflüssigkeit haben, eine Anwendung in Fällen, bei denen nur eine Breizufuhr vorliegt, ist ebenso gut möglich.
Leerseite

Claims (6)

  1. DR.-ING.W.BERNHAEDT PATENTANWALT KOBENHÜTTENWEG 43
    6600 SAARBRÜCKEN TELBFON (0(581)65000
    HENRI GERHARD WILLEM PIERSON
    London Road,
    Bozeat,Wellingborough,
    Northamptonshire,
    England
    Horizontaler Vakuum-Bandfilter
    Patentansprüche
    .) Horizontaler Vakuum-Bandfilter, mit einem endlosen Filterband oder -tuch, das zur Bildung einer im wesentlichen horizontalen oberen Strecke geführt ist, auf welche der zu filternde Brei aufgebracht wird, wobei das Band oder Tuch derart ausgebildet ist,, daß es schrittweise vorwärts bewegt werden kann, so daß aufeinanderfolgende Teile der oberen Strecke über eine Reihe von Vakuumkästen fortschreiten, die zum Absaugen von Flüssigkeit aus dem Brei dienen, so daß Feststoffe aus dem Brei auf dem Band oder Tuch als Filterküchen abgelagert werden, ferner mit Fiüssigkeitszufuhreinrichtungen·zur Zufuhr von Flüssigkeit (die ein zu filternder Brei sein kann oder eine Waschflüssigkeit zum Waschen des Filterkuchens auf
    3 1 S Q Γ,'-, 3
    dem Band oder Tuch) zu dem Band oder Tuch, dadurch gekennz eichnet, daß eine Steuerung vorgesehen ist, die bei Beginn jeder Vorwärtsbewegung des Bandes oder Tuches die Zufuhreinrichtung betätigt, um ihre Flüssigkeit auf das Band oder Tuch während einer vorbestimmten Zeitspanne während seiner Vorwärtsbewegung zuzuführen.
  2. 2. Bandfilter nach-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeweils Flüssigkeitszufuhreinrichtungen für den Brei und für die Waschflüssigkeit vorgesehen sind, und daß jede der Zufuhreinrichtungen ihre eigene Steuerung aufweist, um den Brei und die Waschflüssigkeit jeweils für vorbestimmte Zeitspannen zuzuführen,
  3. 3. Bandfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet t daß jede der Steuerungen veränderbar ist.
  4. 4. Bandfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet ,. daß jede Steuerung in der Flüssigkeitszufuhreinrichtung ein Nebenschlußventil·, das mit einer Zeitverzögerungseinheit verbunden ist, die dazu dient, nach einer vorbestimmten Zeitspanne der' Öffnung des Ventils an einen Auslaß der Flüssigkeitszufuhreinrichtung die Zufuhr zu dem Auslaß abzuschalten, aufweist.
  5. 5. Bandfilter nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η ζ.eichnet, daß die Zeitverzögerungseinheit in ihrer Einstellung veränderbar ist.
  6. 6. Bandfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine
    Vibrationseinrichtung zur Agitation des Bandes oder Tuches und damit des Filterkuchens vorgesehen ist, und zwar während der Zeitspanne, in welcher das Vakuum abgeschaltet ist.
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