<Desc/Clms Page number 1>
Kontinuierlich arbeitende Scheibenpresse zum Auspressen von nassem Gut
Die Erfindung betrifft kontinuierlich arbeitende Scheibenpressen zum Auspressen von nassem Gut - wie z. B. von Aufschwemmungen von Zellstoffasern, Rindenteilchen, Torf od. dgl.-mit zwei im wesent- lichen koaxialen, gleichsinnig umlaufenden, gelochten Pressscheiben, die unter geringer Schrägstellung ihrer Wellen gegeneinander gedrückt werden, wobei das Pressgut durch einen Einlass zwischen die Press- scheiben im Abschnitt ihrer weitesten Öffnung-dem sogenannten"Maul"-eingeführt wird, und die
Auspressung während der Mitnahme zum engsten Teil-der"Klemme"-erfolgt ; bei derartigen Pressen stehen im allgemeinen die Pressscheiben aufrecht, so dass sich das "Maul" oben und die "Klemme" unten befindet.
Bei bisher bekannten Scheibenpressen dieser Art wird das aufgeschwemmt Pressgut durch eine geeignete Transportvorrichtung-insbesondere mittels einer Förderschnecke-der Presse zugeführt ; etwa zu dünnflüssige Aufschwemmungen würden jedoch in der Presse schon vor dem Aufbau einer als
Filter dienenden Auflage von Trockensubstanz auf den Lochscheiben durch den Spalt zwischen diesen hindurchfliessen und somit gar nicht von der "Klemme" erfasst werden, weshalb dünnflüssiges Pressgut daher vor Eintritt in die Förderschnecke eingedickt werden muss.
Solche Scheibenpressen sollen nun derart ausgestaltet werden, dass darin auch in Rohrleitungen zugeführte verdünnte Aufschwemmungen behandelt werden können und deren Aufbau, Betrieb und Wartung wesentlich vorteilhafter und billiger ist als z. B. bei Förderschnecken.
Nach der Erfindung wird dies bei Scheibenpressen der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, dass die Pressscheiben hinter den Lochungen mit in Drehrichtung voneinander getrennten-vorzugs- weise kreisringsektorförmigen-Zellen versehen sind, deren Gesamtquerschnitt praktisch demjenigen des Spaltes entspricht und welche mit ihm durch die über diesen Querschnitt verteilten Lochungen in Verbindung stehen, wobei die einzelnen Zellen individuelle Auslasskanäle zum Ableiten von Flüssigkeit während nur eines Teiles einer Umdrehung der Scheiben-gegebenenfalls mitels einer Saugquelleaufweisen.
Durch diese Ausbildung wird also in den Zellen ein Unterdruck geschaffen, u. zw. unabhängig davon, dass die Abpressung von Flüssigkeit nur auf dem Wege vom "Maul" zur "Klemme" stattfindet und das ausgepresste Gut aus dem Spalt zwischen den Pressscheiben an einer mit der Umgebung kommunizierenden Stelle ausgetragen wird, wodurch die Zellen durch die Lochscheiben unter normalen Druck gesetzt werden ; der Unterdruck in den Zellen fördert durch Beschleunigung der Abscheidung der Flüssigkeit die Verdickung der Aufschwemmung.
Die den einzelnen Zellen der Pressscheiben zugehörigen Auslasskanäle sind zweckmässig zum Anschluss an einen gemeinsamen, in der Scheibenwelle axial angebrachten Kanal ausgebildet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Scheibenpresse ist jede Zelle der Pressscheiben mit zwei Auslasskanälen versehen, welche während verschiedener Phasen einer Umdrehung durch die Lochungen der Scheiben austretende Flüssigkeit in zwei gesonderten Fraktionen ableiten.
Hiebei wird die erste Fraktion von Flüssigkeit gebildet, die durch diejenige oder diejenigen Zellen abgeschieden wird, die beim Umlauf der Pressscheiben als erste mit der in die Presse eintretenden Aufschwemmung in Berührung kommen ; diese erste Fraktion hat einen verhältnismässig grossen Gehalt an Trockensubstanz-wie Fasern-die sich beispielsweise durch Rückführung der Fraktion in die Presse rückgewinnen lassen, so dass infolge dieser Verminderung der Faserverluste der Querschnitt der Lochungen gegenüber bisherigen Ausführungen vergrössert und somit die Leistungsfähigkeit der Presse-bezogen auf die abgehende Trockensubstanz - wesentlich gesteigert werden kann. Die zweite Fraktion ist verhältnismässig frei von Fasern und kann einem Eindampfungsprozess unterworfen werden, um in der Flüssigkeit-z.
B. Wasser-gelöste oder suspendierte Chemikalien zurückzugewinnen.
Ferner ist vorgesehen, dass an den Zellen der Pressscheiben jeweils ein Auslasskanal an ihrer inneren Basis und der andere am Umfang angesetzt ist ; zweckmässig ist dabei der an die Zellenbasis anschliessende Auslasskanal an den mit ihm korrespondierenden Kanal in der Scheibenwelle nur dann anschliessbar, wenn sich die Zelle auf ihrem Umlauf über der Welle befindet, und der andere Auslasskanal dagegen an den ihm zugeordneten Kanal der Welle nur bei unter der Welle befindlicher Zelle.
<Desc/Clms Page number 2>
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Scheibenpresse ist in der Scheibenwelle ein stationärer Schieber angebracht, der gegen die Welle selbst bzw. gegen eine mit dieser verbundene Buchse abdichtet und mit den jeweiligen Auslasskanälen der Zellen der Pressscheiben entsprechenden Kanälen zum zeitgerechten Öffnen der Verbindung zu den axialen Kanälen der Welle versehen ist.
Weitere Merkmale sowie der konstruktive Aufbau der erfindungsgemässen Scheibenpresse werden an Hand der Zeichnung beschrieben, in der eine beispielsweise Ausführungsform einer Scheibenpresse in Fig. l in teilweisem, axialem Mittelschnitt I-I der Fig. 2 sowie in Fig. 2 in teilweisem Querschnitt II-II der Fig. l dargestellt ist.
In den Zeichnungen bezeichnet 10 den Rahmen der Presse, in welchem zwei Pressscheiben 12 und 14 für Umlauf gelagert sind. Jede Pressscheibe hat einen Nabenteil16, mit dem ein Flansch 18 einer Welle 20
EMI2.1
zylindrischen Flächen 30, 32 am Lagergehäuse anliegt und diesem gegenüber axial verschiebbar ist. Die
Hülse 28 ist durch einen in eine längliche Ausnehmung 36 in der Hülse eintretenden Bolzen 34 gegen
Umlauf gesichert. Die Welle 20 ist mittels zweier Rollenlager 38 und 40 drehbar in der Hülse 28 gelagert.
In axialer Richtung sind die beiden Lager und damit die Hülse 28 gegenüber der Welle 20 unbeweglich.
Die Pressscheiben 12 und 14 stehen einander bezüglich der vertikalen Mittelebene symmetrisch gegen- über, wobei ihre Wellen zur Horizontalen etwas nach unten und seitwärts geneigt sind, so dass der zwischen den einander zugewandten seicht kegeligen Wirkflächen der Scheiben befindliche Spalt über der Welle am weitesten ist und dort das sogenannte Maul", unten dagegen an seiner engsten Stelle die Klemme" bildet ; wie in Fig. 2 veranschaulicht, ist die durch "Maul" und "Klemme" gelegte axiale Symmetrieebene 41 gegenüber der vertikalen Längsebene durch die Presse im hier angenommenen positiven Drehsinn der
Pressscheiben etwas vorausgeneigt ; beide Scheiben 12 und 14 werden gleichsinnig und mit der gleichen niedrigen Geschwindigkeit in Umlauf versetzt, u. zw. mittels je eines Getriebes, von dem in den Figuren ein an den Pressscheiben befestigtes Zahnrad 42 gezeigt ist.
Die Pressscheiben sind mit Seitenwänden 44 ausgebildet, die zusammen mit dem Nabenteil 16 einen Hohlraum umschliessen, der mit Hilfe radial verlaufender Speichen 45 od. ähnl. Mittel in eine Mehrzahl von in der Umfangsrichtung voneinander getrennten kreisringsektorförmigen Zellen aufgeteilt ist. Jede
Zelle 46 hat gegen die umgebende Atmosphäre abdichtende Boden- und Seitenwände und ist mit einem
Siebblech 48 überdeckt. Das Siebblech kann für jede einzelne Zelle vorgesehen sein, oder ein Blech kann eine Mehrzahl von Zellen überdecken. Die Zellen können durch radiale Kämme 50, die den Speichen 45 gegenüberliegen, voneinander getrennt sein.
Die Bleche 48 liegen ungefähr in Flucht mit den Aussenflächen der Kämme 50 und sind gelocht wie in Fig. 2 bei 52 angedeutet ist. Die die Pressscheiben axial durchsetzenden Kanäle 54 verbinden jeweils die Zellen mit der Rückseite der Siebbleche, wobei die Pressscheibenoberflächen, an denen die Bleche anliegen, mit feinen, sich überschneidenden Rillen versehen sein können, so dass eine Verbindung zwischen den Lochungen 52 der Bleche und den zahlenmässig wesentlich weniger Kanälen 54 vorhanden ist ; die Pressscheiben sind durch ringförmige Stege 56 versteift, zwischen denen die Kanäle 54 gebohrt sind.
Der Spalt zwischen den Pressscheiben ist auf der Aussenseite durch eine ringförmige Umhüllung 58 verschlossen und auf der Innenseite durch eine Hülse 60. Hülse und Umhüllung haben entsprechend der von oben nach unten abnehmenden Weite des Spaltes oben eine grössere axiale Ausdehnung als unten.
Die zu behandelnde Aufschwemmung wird durch einen neben dem "Maul" gelegenen Einlass 62 eineingebracht, und das fertig behandelte Gut wird durch einen Auslass ausgebracht, der hinter der Klemme", gesehen in der in Fig. 2 durch den Pfeil 66 angedeuteten Umlaufrichtung der Scheiben, gelegen ist. Zwischen dem Einlass 62 und dem Auslass 64 ist ein Teil des Spaltes durch einen Abstreifer 68 in Anspruch genommen, der gegen die Pressscheiben mittels in Ausnehmungen in ihm eingelegter Druckkissen 70 aus elastischem Werkstoff, wie Gummi, abdichten kann.
In jeder der Zellen 46 erstrecken sich Kanäle 72 von dem Nabenteil 16 zum äusseren Umfangsteil der Zelle, wo sie an der Seite der Zelle münden können, die während einer Umdrehung auf dem Wege abwärts am tiefsten liegt. Von jedem Kanal 72 weg sind im Wellenflansch 18 sowie in einer auf diesem befestigten Buchse 76 nach innen führende Kanäle 74 ausgebildet. In dieser Buchse 76 ist als Absperrorgan in Form eines ortsfesten Schiebers 78 eingesetzt, von welchem ein an ihm befestigtes Rohr 80 durch das ausgebohrte Innere der Welle 20 zu einer ausserhalb derselben Welle vorgesehenen Leitung 82 führt, die mit einer Saugquelle 84 in Verbindung steht. Der Schieber 78 hat eine Anzahl radialer Kanäle 86, welche diejenigen Kanäle 72 mit dem Inneren des Rohres 80 verbinden, die sich während des Umlaufes der Pressscheiben im unteren Teil der Presse befinden.
So können die Kanäle 72 in den mit 46 a-d bezeichneten Zellen gemäss Fig. 2 über das Rohr 80 in Verbindung mit der Saugquelle 84 stehen, während die übrigen Zellen davon abgesperrt sind.
Von den einzelnen Zellen 46 geht eine weitere Gruppe radialer Kanäle 88 aus, die durch den Nabenteil 16, den Flanschen 18 und die Buchse 76 in den Schieber 78 hineinreichen. Diese Kanäle beginnen also am inneren Umfangsteil der Zelle. Der Schieber 78 hat eine Anzahl den Kanälen 88 entsprechender radialer Kanäle 90, die in einen Ringraum 92 zwischen den beiden koaxialen Rohren 80 und 94 münden, welcher mit einer Leitung 96 in Verbindung steht, die an eine zweite Saugquelle 98 angeschlossen ist. Die Saug-
<Desc/Clms Page number 3>
quellen 84 und 98 können für die Erzeugung eines Unterdruckes der Grössenordnung i ata) Wassersäule in den Zellen bemessen sein.
Die Leitungen 82 und 96 sind an eine Hülse 100 angeschlossen, die ein Stück in den Endteil der Welle 20 hineinreicht und mit Hilfe eines Armes 102 und eines an dem festen Rahmen verankerten Zapfens 104 festgehalten wird. Die Rohre 80 und 94 sind mit ihren Aussenenden dichtend an die Hülse 100 angeschlossen. Der Schieber 78 hängt somit mit der Hülse 100 zusammen und kann mit ihrer Hilfe aus der Welle 20 herausgezogen werden. Er kann in verschiedene Drehwinkellagen eingestellt werden und verändert dadurch die Mündungslagen der Kanäle.
Die Kanäle 90 sind im Schieber so angeordnet, dass sie eine Verbindung zwischen dem Ringraum 92 und nur denjenigen Zellen öffnen, die als erste die eintretende Aufschwemmung aufnehmen. Diese Zellen können diejenigen sein, die in Fig. 2 mit 46 e-g bezeichnet sind. Die übrigen Zellen sind von den Kanälen 90 abgesperrt.
Einer oder mehrere der Kanäle 88, die während des Umlaufes der Pressscheiben 12 und 14 den Zellen in den Lagen 46 a-d zugehören, können durch feine Kanäle 106 in dem Schieber 78, den Ringraum 108 zwischen dem Rohr 94 und der Welle 20 und einen Kanal 110 in der Hülse 100 mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung treten, um diesen Zellen Luft zuzuführen. Ein enges Rohr 112 für eine Flüssigkeit - wie z. B. Wasser-unter Druck führt von einem oder mehreren im Schieber 78 vorgesehenen radialen Kanälen 114, welche in die Dichtungsflächen zwischen dem Schieber und der Buchse 76 münden.
Durch Zufuhr von Flüssigkeit unter Druck zu den Dichtungsflächen und an diesen auf bekannte Weise vorgesehenen Rinnen wird einem unerwünschten Auslecken zwischen den verschiedenen Systemen von Kanälen und Durchlässen in dem von dem Schieber 78 und der Buchse 76 gebildeten Mehrwegs-Ventil vorgebeugt.
Der axial auf die Pressscheiben 12 und 14 wirkende und den Pressdruck von dem auszupressenden Gut aufnehmende Gegendruck lässt sich vorteilhaft mittels unter den Wellen 20 angeordneter hydraulischer Aggregate 116 erzeugen, in deren jedem der Druck des Mediums in jedem der Servosysteme über einen Kolben 118 auf das eine Ende eines Hebelarmes 120 übertragen wird, der auf einem in einer festen Stütze 124 sitzenden Wellenzapfen 122 gelagert ist ; auf dem Hebelarm 120 ist zwischen dessen Enden eine Druckrolle 126 drehbar gelagert, die eine gewölbte bzw. kugelförmige Rollfläche 128 hat zum Zusammenwirken mit einer Rollbahn 130 entsprechender Form an einem Ring 132, der zusammen mit dem Zahnkranz 42 mittels Bolzen 134 an der Seitenwand 44 der Pressscheibe befestigt ist.
Zweckmässig sind zur Betätigung jeder der beiden Pressscheiben 12 und 14 je drei hydraulische Aggregate vorgesehen.
Der von diesen Aggregaten ausgeübte Druck wird durch die an die Kolben 118 angelenkten einarmigen Hebel 120 bezüglich der Wirkung der Druckrollen 126 auf die Rollbahn 130 etwa verdoppelt.
Zwischen der äusseren Umhüllung 58 und den Pressscheiben 12 bzw. 14 ist eine Labyrinthdichtung 136 vorgesehen. Durch diese Dichtung ausleckende Flüssigkeit wird in einer Rinne 138 gesammelt und entweicht durch einen in dieser Rinne am Boden vorgesehenen Auslass 140.
Die durch den Einlass 62 vorzugsweise eingepumpte dünne Aufschwemmung von beispielsweise Zellstoffasern in Wasser oder Aufschliesslauge tritt in den Spalt zwischen den Pressscheiben an deren oberen
EMI3.1
dünn ist, folgt eine verhältnismässig grosse Menge Fasern mit dem abgesaugten Wasser mit, die jedoch noch dadurch gewonnen werden, dass die durch die Saugquelle 98 hindurchgehende Fraktion in die Presse zurückgeleitet wird, wobei sie mit unbehandelter Aufschwemmung vermischt wird. Wenn die Zellen dann von beispielsweise der Lage 46 in die Lage 46 a übergehen, wird die Verbindung mit der Saugquelle 98 unterbrochen und stattdessen die Verbindung zwischen den Zellen und der Saugpumpe 84 geöffnet.
Die Fraktion, die nunmehr aus der Fasermasse abgepresst wird, ist im wesentlichen frei von Fasern, weil inzwischen die Faserschicht auf den Siebplatten 48 zu grösserer Stärke aufgebaut worden ist und die losen Fasern auffängt. Gleichzeitig wird in diese Zellen Luft durch den Kanal 106 unter solcher Drosselung eingeleitet, dass die eintretende Luftmenge im wesentlichen ebenso gross ist wie die in der Zeiteinheit abgesaugte Wassermenge. In dieser Weise kann das Wasser entfernt werden, ohne dass der in der Zelle herrschende Unterdruck gefährdet wird.
Die Abpressung von Wasser wird fortgesetzt, bis das der Pressung unterworfene Gut durch den engsten Klemmteil am unteren Teil der Symmetrale 41 hindurchgegangen ist, hinter der sich die Pressscheiben wieder voneinander entfernen und das Fasergut auf den Abstreifer 68 auftrifft, von den Pressscheiben abgestreift wird und durch den Auslass 64 ausgetragen wird. Wenn sich die Zellen in diesem Teil einer Umdrehung befinden, werden sie mit der umgebenden Aussenluft in Verbindung gebracht und sind gleichzeitig durch das oben beschriebene Absperrorgan von den beiden Saugquellen abgesperrt.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt, sondern lässt sich innerhalb ihres Grundgedankens im weitesten Sinne abwandeln ; so ist in gewissen Fällen ein einziges Saugsystem ausreichend, wobei die Zellen an dem in Umlaufrichtung hinten liegenden Teil mit Taschen versehen sein können, die von der Rückwand der Zelle an deren innerem Teil ausgehen und sich radial nach aussen erstrecken, aber in einem Abstand vom Aussenrande enden ; während der aufwärts gerichteten Bewegung der Zelle in einer Umdrehung sammelt sich die Flüssigkeit in der Tasche und wird in ihr zurückgehalten.
Diese Flüssigkeit kann dann durch einen nach innen gehenden Kanal am Naben-
<Desc/Clms Page number 4>
teil der Scheibe über ein Absperrorgan zu einem Auslass abgeleitet werden, wenn sich die Zelle in einem andern Teil ihres Umlaufes, beispielsweise über der Welle, befindet. Die Saugquellen können ganz oder teilweise durch Vorrichtungen ersetzt sein, die ein Abrinnen der in den Zellen befindlichen Flüssigkeit durch die Schwerkraft herbeiführen, beispielsweise dadurch, dass eingeschraubte Propfen 135 entfernt werden, wodurch die Saugquelle 84 überflüssig wird. In ähnlicher Weise kann ein Abrinnen durch Schwerkraft durch die Kanäle 88 herbeigeführt werden, wodurch die Saugquelle 98 unnötig wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kontinuierlich arbeitende Scheibenpresse zum Auspressen von nassem Gut-wie z. B. von Aufschwemmungen von Zellstoffasern, Rindenteilchen, Torf od. dgl.-mit zwei im wesentlichen koaxialen, gleichsinnig umlaufenden, gelochten Pressscheiben, die unter geringer Schrägstellung ihrer Wellen gegeneinander gedrückt werden, wobei das Pressgut durch den Einlass zwischen den Pressscheiben im Abschnitt ihrer weitesten Öffnung-dem sogenannten "Maul"-eingeführt wird, und die Auspressung während der Mitnahme zum engsten Teil- der "Klemme" - erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressscheiben (12-14) hinter den Lochungen (52) mit in Drehrichtung voneinander getrennten-vorzugsweise kreis- ringsektorförmigen-Zellen ( ) versehen sind,
deren Gesamtquerschnitt praktisch demjenigen des Spaltes entspricht und welche mit ihm durch die über diesen Querschnitt verteilten Lochungen in Verbindung stehen, wobei die einzelnen Zellen individuelle Auslasskanäle (72 bzw. 88) zum Ableiten von
EMI4.1
quelle (84, 98)-aufweisen.