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Verfahren und Vorrichtung zum Betriebe von Drehfiltern für schwer
filtrierbare Trüben
Es ist bekannt, Trüben mittels Drehfilter in der Weise zu entwässern,
daß das Filterband von der Filtertrommel abgeführt und der Filterkuchen vom Filterband
abgespritzt wird. Das Filterband wird dann durch ein Wasserbad geführt, in dem es
durch Walken gereinigt wird.
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Dieses Verfahren wird angewendet, wenn sich die Filterrückstände
in Gestalt von Filterkuchen durch die bekannten Einrichtungen, wie Walzen und Schaber,
nicht vom Filterband abheben lassen und wenn die Maschen des Filterbandes bei dieser
Art von Trüben sich schnell verstopfen.
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Die Abnahme des Filterkuchens durch Abspritzen ist nicht anwendbar,
wenn die Filterrückstände entwässert gewonnen werden sollen. Die Reinigung des Filterbandes
durch Walken in einem Wasserbade genügt nicht immer, um das Filterband vollkommen
von den anhaftenden Feststoffen zu befreien und wieder genügend durchlassig zu machen.
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Die Erfindung ist eine Kombination mehrerer Verfahren und mehrerer
Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren, bei deren Anwendung der Filterkuchen
auch dann von dem Filterband abgenommen svird, wenn andere bekannte Maßnahmen versagen.
Das ist dann der Fall, wenn der Kuchen an dem Filterband sowie in dessen Maschen
mehr haftet als in sich und an der Abnahmewalze.
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Das Verfahren beruht darauf, daß das llaftvermögen des Kuchens am
Filterband aufgehoben wird. indem man die unmittelbar auf dem Filterband liegende
Schicht in Schlammform überführt. Das erfolgt durch Anfeuchten des Filterbandes
von der Gegenseite vor der Abnahme des Kuchens. Die Vorrichtungen hierzu sind Spritzdüsen
oder eine Anfeuchtwalze, die in einer mit Wasser gefüllten Mulde läuft und zweckmäßig
mit einem Filzschlauch (Manchon) überzogen ist. Diese Walze überträgt nicht Iiui-
die Feuchtigkeit auf <las Filter-
band, sondern auch den Filterkuchen
vom Filterband auf die Abnahmewalze. Diese ist eine liekannte Gummiwalze oder eine
Walze mit rauher Olierfläche. am zweckmäßigsten aller eine Walze mit gelochtem Mantel
in bekannter Ausführung.
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Filterrückstände, die solche Schwierigkeiten in der Abnahme machen,
neigen auch dazu, das Filterband nach nur einigen Umdrehungen der Filtertrommel
vollkommen zu verstopfen, z. B. Eiweißstoffe.
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Erfindungsgemäß werden die das Filterband verstopfenden Filterrückstände
wirksamer, als bisher bekannt. dadurch entfernt, daß von cler Gegenseite Flüssigkeit
stoßweise mit hoher Geschwindigkeit durch das Filterband getrieben wird. I)ieses
erreicht man dadurch, daß man auf das auf einem Flüssigkeitspolser liegende Filterband
klopft.
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Diese Wirkung, wenn auch nicht in so starkem Maße. wird erreicht,
wenn das Filterband anstatt über ein Flüssigkeitspolster über ein Luftpolster geführt
wird. Die Vorrichtung zur Bildung des Flüssigkeitspolsers ist beispielsweise eine
mit cler Waschflüssigkeit gefüllte Walze mit gelochtem Mantel, über die das Filterband
läuft, oder eine mit einem dicken weichen Filz umkleidete Walze, wo-<ei der Filz
mit Wasser durchtränkt wird. Das Filterband wird dann auf der Außenseite beklopft.
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Vorbedingung für ein einwandfreiers Arbeiten dieser neuen Filterkuchenabnahmevorrichtung
sowie der Reinigungsvorrichtung für das Filterband ist ein absolut genauer faltenloser
Lauf des Filterbandes. l,ei dem das Filterband auch nicht in sich verzerrt werden
darf. Dies wird durch nachfolgend beschriebene Regelvorrichtung erreicht.
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Bei den bekannten Drehfilten mit endlosen von der 'Irommel abgeführten
Filterband treten dadurch Störungen auf. daß das Filterband diagonal läuft, d. h.
eine oder beide Kanten des Filterbandes laufen der Alitte voraus oder nach. Dadurch
entstehen Falten, und die Breite des Filterbandes wird schmäler.
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I)ies wird ertindungsgemäß dadurch behoben, daß das Filterband über
eine Walze mit an den Enden veränderlichen Durchmesser geführt wird.
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I)as Filterl>and neigt oftmals dazu. sich in der Laufrichtung
zu strecken und dadurch schmäler zu werden. Um diese Längenänderung des Laufbandes
möglichst zu vermeiden, werden die den meisten Widerstand bietenden Walzen angetrieben,
um Zugkräfte im Filterband zu verringern, I)as l)rehmoment dieser Antriebe ist veränderlich.
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Außerdem wird das Tuch laufend in der Querrichtung gestreckt, indem
es über Walzen geführt wird, auf deren Mantel schraubenförmig gewundener Draht angeordnet
ist, der auf tier hall)eii Valzenlänge links-, auf der anderen Hälfe rechtsgängig
ist. I)ie Walzen werden erfindungsgemäß so angetrieben, daß deren Umfangsgeschwindigkeit
etwas gröBer ist als die des Filterbandes, wodurel die Streckung in der Querrichtung
bewirkt wird.
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:1 )ie Regelung des Handlaufes in der Querrichtung erfolgt dadurch,
daß eine oder mehrere Walzen aus ihrer normalen Lage, die senkrecht ztir Laufrichtung
ist, schräg gestellt werden. NVie es bei Langsiebpapiermaschinen hereits bekannt
ist, erfolgt die Lagenänderung dadurch, daß das Filterband beim Abweichen von der
normalen Laufrichtung einen Impulsgeber für Servomotoren betätigt.
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Die Hauptregelwalze ist unmittelbar vor dem Auflauf des Filterbandes
auf die Trommel angebracht.
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Die Einführungswalze ist so angeordnet, daß das Filterband bereits
vor dem Eintauchen der Trommel aii den Rändern fest aufliegt.
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Damit keine Trübe in der Eintauchzone seitlich in die Filtersaugzellen
eiiidringen kaiiii und damit in der Entwässerungszone keine Luft angesaugt werden
kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß auf den Rändern der Trommel schmale Seiteiizellen
liegen, die unter Unterdruck stehen untl das Filterband fest auf die Ränder snugeil.
J)as Filterband kann an den Rändern durch Imprägnierung undurchlässig gemacht werden,
um möglichst wenig Trübeflüssigkeit zu erhalten, die doch dem Trog wieder zugesetzt
werden miißte.
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Die Abdichtung des Filterbandes auf den Rändern der Trommel kann
mechanisch auch dadurch hergestellt werden, daß ein Preßband über die Seitenränder
der Trommel geführt wird, durch das das das Filerband auf die Trommel gedrückt wird.
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Wenn die Trommel mit dem Filterband aus der Trübe auftaucht, wird
der Schlamm, soweit dieser über den Saugzellen liegt, entwässert. nicht aller der
auf den Seitenrändern. An der Abnahmestelle verwässert dieser den Filterkuchen.
Erfindungsgemäß wird der Schlamm von den Seitenrändern der Trommel und vom Filterband
durch zwei scheibenförmige Gautschwalzen, gleich der Breite der Trommelränder, abgequetscht.
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Der Erfindungsgegenstand ist beispielsweise in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigt Abb. 1 die Gesamtanlage der Filteranlage, Abb. 2 die Gesamtanlage der Filteranlage
mit einer abgeänderten Reinigungsvorrichtung für das Filterband, Abb. 3 und 4 das
Flüssigkeitsploster mit Klopfvorrichtung, der Reinigungsvorrichtung für das Filterband,
Abb. 5 und 6 die Leitwalze mit veränderlichen Durchmessern für den Ausgleich verschiedener
Streckung der Filterbandränder, Abb. 7 und 8 die Haftvorrichtung für <las Filterband
an den Rändern der Filtertrommel.
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Abb. 9 eine Leitwalze zum Strecken des Filterbandes in der Querrichtung,
Abh. to his 12 die Leitwalzen für die Regelung des Filterhandlaufes mit der Steuervorrichtung
für die Schrägeinstellung, und Abb. 13 bis 15 zeigen eine Abänderung der Steuerung
der Abb. 9 bis 12.
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In Abb. 1 stellt dar: 1 die Filtertrommel, 2 deii Filtertrog, 3 das
Filterband, 4 die Abnahmewalze, 5 die Gegenwalze, 6 die mit der Reinigungsflüssigkeit
gefüllte Mulde zum Anfeuchten der Walze 5 mit der Filzbekleidung 6a. 7 ein Rohr
niit Spritzdüsen zum Anfeuchten des filterbandes, 8 eine Walze mit gelochtem Mantel.
in dei. sich das Flüs-
sigkeitspolster 8b, gestützt vom Filtervand
3, befindet, 9 sind Schnüre, die das Filterband 3 an den Enden auf die Walze 8 pressen,
10 sind Rillenscheiben an den Enden der Walze 8. über die die Preßschnure 9 laufen.
108 ist eine Führungswalze für das Filterband 11 ist eine lose rolle zum Spannen
der Preßschnüre 9. 12 ist ein Klopfer mit elastischen Schlägern 12a. 13 ist eine
Spannwalze für das Filterband. die mit der hand verstellbar ist oder auch durch
Gewichts- bzw. Federbelastung das Filterband 3 in Spannung hält. Diese Walze 13
besteht aus einem Mantel. dessen Durchmesser an den Enden der walze mit der hand
verändert werden kann. wenn das Filterband diagonal läuft. 14 ist die Regelwalze
für den Lauf des Filterbandes in der Ouerrichtung. 15 ist die Walze zur Zurückführung
des Filterbandes 3 auf die Filtertrommel. bevor diese in die Trübe eintaucht. 16
ist die hauptantriebsachse. von der die Filtertrommel 1 sowie die Walzen 5 und 10
in Umdrehung versetzt werden. Der Antrieb von 16 auf 5 und von 16 auf 10 besteht
aus dehnbaren Übertragungsseilen mit voreilender Geschwindigkeit der Antriebsscheibe.
Durch diesen Antrich wird das Filtertuch von jeglicher Zugkraft entlastet. 17 und
18 sind Druckscheiben. durch die die Walze 4 auf die Anfeuchtwlze 5 gedrückt wird.
19 sind zwei scheibenförmige Gautschwalzen in der Breite der Trommelränder. deren
Oberfläche aus weichem Gummi besteht. Diese Scheiben dienen dazu. den Teil des Filterbandes
3. welcher auf den ungelochten Trommelsiebrändern liegt, von dem aus dem Trog 2
mitgeführten Schlamm zu befreien.
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In Abb. 2 ist diese Anlage im Querschnitt dargestellt. mit dem Unterschied.
daß in der gelochten Walze 8 das Flüssigkeitspolster 8b nicht von Filterband 3.
sondern von einer Filzbekleidung 20 der Lochwalze 8 getragen wird.
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Die Abb. 3 und 4 zeigen diese Walze 8 im Längs-und Querschnitt.
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Die Abb. 5 und 6 zeigen die im Längs- und Querschnitt dargestellte
Leitwalze 13. die in ihrem Umfange an den Enden gegenuber der Mitte veränderlich
ist. um bei einem breiten Filzband das Vor-bzw. Nachlaufen einer Kante oder der
Mitte des über mehrere Leitwalzen alufenden endlosen breiten Filterbandes 3 auszugleichen.
21 ist eine Walzenachse. die sich un dem Lager 22 dreht. 23 ist eine in der Mitte
der Achse fest aufgekelte Tragscheibe.
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24 sidn zwei Kgelstümpfe. die in der Achsenrichtung durch Drehen von
Handrädern verschoben werden können. In der Drehrichtung sind die Kegelsümpfe 24
gegenüber der Achse 21 nich veranderlich. 25 sind federnde leisten. die in der Mitte
auf der Tragscheibe 23 befestigt sind. An dern Enden werden die Leisten 25 in Nuten
der kegelstümpfe 24 geführt und durch elastische Bandagen 26 in den Nuten festgehalten.
Durch Verschiebung eines Kegelstumpfes 24 wird somit der Durchmesser bzw. der Umfang
verandert und damit die Umfangsgeschwindigkeit der einen Kante gegen über derjenigen
der Mitte oder der anderen Kante der Leitwalze verstellt. Das Diagonalverlaufen
des endlosen Filterbandes wird damit beseitigt und die Xrerzerrung vermieden. Dasselbe
kann auch erreicht werden. wenn man anstatt der Leisten 25 ein an den Enden in axialer
Richtung mehrfach eingesägtes Rohr verwendet. wodurch das Rohr in Stäbe zerlegt
wird. Diese Stäbe federn und bewirken dasscllie wie die durch die elastischen Bandagen
26 zusammengehaltenen Leisten 25.
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Die Haftforrichtung zum Fwstsaugen des Filterbandes 3 auf der Filtertrommel
1 besteht aus Nebenzellen 31 (Abb. 7 und 8), die an den Rändern dre Filtertrommel
1 angeordnet sind und von einem besonderen Steuerkopf 33 mit Unterdruck beaufschlagt
werden.
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Die Abb. 8 zeigt einen Ausschnitt der Filtertrommel im Querschnitt.
27 ist die Stützsiebunterlage des Filterbandes 3, 28 stellt die Hauptfilterzelle
mit dem Filtratrohr 29 dar, das zur @ laulutsteuerung 30 führt. An den Rändern der
Trommel liegen die Nebenzellen 31. deren Absaugrohre 32 zur Hilfssteuerung 33 führen.
Durch den Unterdruck in der zelle 31 wird daaas an den Rändern wasserundurchlässig
präparierte Filterband 3 auf die Ränder der Trommle gesaugt. so daß keine Trübe
in die Hauptzellen 28 eindrigen kann.
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Abb. 9 zeigt eine Walze 34 zum Strecken des Filterbandes in der Querrichtung.
Auf der Mitte der Walze liegen Drähte 35, auf der einen Hälfte der Trommel in links-.
auf der anderen halfte in rechtsgängigem Gewinde. Die Umfangsgeschwindigkeit der
Walze ist etwas größer als die Geschwindigkeit des Filterbandes. Dadurch wird das
Filterband iii der Querrichtung gestreckt.
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Die Abb. 10. 11 und 12 zeigen die Steuerung für den Lauf des Filterbandes
3 in der Querrichtung.
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In diesen Abbildungen ist 14 die Regelwalze. 3 das Filterband. 36
der Arbeitszylinder des Servomotors 37, 39 und 39 der Impulsgeber. 38 das Mehrwegesteuerorgan.
Wenn das Filterband 3 schmaler wird. wwerden die Tastorgane 37 des Impulsgebers
mehr zusammengedrückt. Wenn das Filterband seitlich, d. h. von der nirmalen Laufrichtung
abweichend. verläuft, werden die Tastorgane seitlich verschoben. Hierbei wird durch
das Gestänge 39 bzw. 39a der Drehkolben 40 im Steuerorgan 38 gedreht und Druckflüssigkeit
oder Druckluft in den Arbeitszylinder auf die eine Seite des Kolbens 41 geleitet,
während die andere Seite des Kolbens mit der Ablaufleitung in Verbindug gebracht
wird. Der Kolben 41 wird durch die gespannten Federn 42 bei geschlossenem Steuerorgan
in der Mittellage gehalten. Fließt das Druckmittel nach der einen Seite des zylinders.
dann wird der Kolben und damit ein Lager 43 der Regelwalze 14 verschoben. Das Filterband
3 wird dadurch wieder in die normale Laufrichtung zurückgeführt, so daß in dem Steuerorgan
38 die zu- und Abflüßleitungen abgesperrt werden. Durch die Bohurng 44. die vin
wesentlich geringerem Querschnitt als die Zu- und Ablaufleitung ist. findet Druckausgleich
der beiden Kolbenseiten statt. Der Kolben 41 kommt durcch die Federn 42 wieder in
die normale Lage.
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Uflil ein äußerst empfindliches Ansprechen des Impulsgebers zu erreichne,
ist er nach Abb. 10 als ein pendelnd an Parallelograammlenkern 46 aufgehänger Rahmen
39a ausgebildet, dessen senkrechte Leisten die Tastorgane 37 bilden.
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Eine Abänderung der Steuerung für den Lauf des Filterbandes 3 gemäß
Abb. 9. 10, 11 und 12 zeigen die Abb. 13, 14 und 15.
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Hierin ist wieder 1 die Filtertrommel. 2 der Filtertrog. 3 das Filterband,
4 die Abnahmewalze.
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5 die Gegenwalze, 8 die mit Filz 8b bespannte gelochte Walze als Träger
des Wasserpolsters 20. 13 die Walze mit veränderlichem Durchmesser. die gleichzeitig
als Spannwalze dient. 12 die Klopfvorrichtung.
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Die zum Strcken des Filterbandes 3 dienende NValze 14 ist hier ersetzt
durch zwei Walzenpaare 45, 46. 4/, 48, die von der rechtwinklingen Lage zur Laufrichtung
etwas abweichend sich auf einer nur an einem Ende 45y, 46a, 47a, 48a fest gelagerten
Achse drehen. I)ie Lager sind auf einer Platte 48b so befestigt, daß die Schrägstellung
der Walzen 45 bis 48 veränderlich ist, um eine mehr oder weniger starke Streckung
des Filterbandes 3 zu bewirken.
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Die Platte 48b ist in ihrem Mittelpunkt auf der Achse 49 drehbar.
Diese Walzen 45 bis 48, die in der Sormallage des Filterbandes zusammengenommen
senkrecht zur Laufrichtung stehen, führen das Filterband auch seitlich. wenn die
Platte 48b mit den darauf befestigten Walzen um die Achse gedreht wird. Die Drehung
erfolgt durch einen impulsgeber 50 und Servomotor 51 durch Gestängeübertragung.
Der impulsgeber 50 wird durch zwei Rollen 52 betätigt, auf die das Filterband 3
beim seitlichen Abweichen aus der Mittellage durch sein Gewicht einwirkt. Die Rollen
,2 sind an dem Wagebalken 53 in ihrer Stellung bei 54 veränderlich befestigt. Der
Wagebalken 53 ist in zwei Kernspitzen 55 aufgehängt, so daß er annähernd im indifferenten
Gleichgewicht ist. Die durch das Gewicht des Filterbandes bewirkte Lagenänderung
wird durch das Gestänge 56) auf den Impulsgelier 50 übertragen.
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Nicht durch den Seitendruck des Filterbandes. wobei das Band verschleißt.
sondern durch das Gewicht desselben wird erfindungsgemäß der Impulsgeber betätigtt.