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Die Erfindung betrifft einen Entwässerungsautomat mit mindestens einer Kolbenfilterpresse, deren Zylinder diskontinuierlich die Trübe zuführbar ist und deren hydraulisch oder mechanisch antreibbarer Kolben die Trübe gegen ein den Zylinder verschliessendes Filterelement presst.
Die Erfindung betrifft einen Entwässerungsautomat mit Kolbenfilterpresse. Zur vollautomatischen Abscheidung fester Teilchen aus einer Flüssigkeit an Oberflächenfiltern durch Druck-Filtration sind in der mechanischen fest-flüssig-Trennung, die über die Schwerkraftwirkung hinaus geht, eine Reihe von Maschinentypen bekannt, wie Siebbandpressen, Kammerfilterpressen, Trommelpressen, Vakuumfilter, Zentrifugen und Kolbenfilterpressen.
Das Einsatzgebiet dieser Maschinen ist sehr vielfältig, z. B. für die Entwässerung von Obst, Kartoffelbrei, Klärschlämmen agrarischer, kommunaler und chemischer Prozesse, Öl-Wassergemischen, Faserrückständen aus der Textil-, Zellstoff- und Papierproduktion, Waschschlämmen der
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filter) und Siebe (Drahtgewebe) sein können, aber auch aus an Stützgeweben aufbauenden Filterkuchen bestehen können, die oft als Hilfsstoffe in der Trübe mitgeführt werden.
Die verschiedenen Arten von Trüben, die sich schon auf Grund der nur beispielhaft aufgezählten Anwendungsfälle wesentlich nach Grösse und Charakteristik der suspendierten Festanteile unterscheiden, verlangen an die jeweiligen Gegebenheiten angepasste Filtercharakteristiken (z. B. feinste Filterung am Beginn des Prozesses), angepasste Pressdrücke und angepasste Verfahrensabläufe zur Erreichung optimaler Trockengehalte und Durchsatzleistungen. Bei bekannten Apparaten, die vorstehend beschrieben wurden, gibt es eine Reihe von Restriktionen, die der Verwirklichung dieser Forderungen entgegenstehen :
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den. Das ist besonders störend bei Trüben mit feinstverteiltem Entwässerungsgut. Damit scheiden die bisher bekannten Zentrifugen, Trommelpressen und Kolbenfilterpressen bei Verarbeitung derartiger Suspensionen aus.
Siebbandpressen und Kammerfilterpressen benötigen in solchen Fällen Hilfsstoffe, die mit der Trübe aufgegeben werden und die die Agglomeration zu grösseren Festkörperstrukturen in der Trübe bewirken.
Bei allen genannten Maschinen, auch bei den Kolbenfilterpressen, ist ein Wechsel auf andere Filtertypen während des Betriebes nicht möglich, da Eingriffe an der Maschine selbst notwendig wären.
Bei Siebbandpressen und Vakuumfiltern sind auch die Pressdrücke entweder der Höhe oder der Zeitdauer des Einwirkens nach sehr begrenzt. Bei Siebbandpressen sind die Pressdrücke im Hauptentwässerungsbereich durch die Siebspannung begrenzt und die hohen Pressdrücke zwischen Presswalzen wirken nur sehr kurz (1 s und weniger). Das gilt auch für Trommelpressen. Bei Vakuumfiltern ist der Pressdruck durch das maximal erreichbare Vakuum begrenzt.
Bei Zentrifugen sinkt mit grösseren Durchmessern des Siebmantels - gleichbedeutend mit der Tendenz zu höheren Durchsatzleistungen - die Abscheidekraft.
Bei den bekannten Kolbenfilterpressen wird nach der Pressstufe eine Rückbefeuchtung durch neu aufgegebene Trübe nicht vermieden (z. B. AT-PS Nr. 253531, Nr. 278872, Nr. 281868, Nr. 258395).
Die kontinuierlich arbeitenden Maschinen, wie Siebbandpressen, Trommelpressen und Vakuumfilter haben eine nicht veränderbare Zuordnung der zeitlichen Abfolge des Verfahrensablaufes zur jeweiligen Basisgeschwindigkeit der Maschine ohne Adaptierungsmöglichkeit.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Entwässerungsautomat der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, dass die vorstehend dargelegten Nachteile bekannter Automaten vermieden werden und ein Entwässerungsautomat geschaffen wird, bei dem eine Anpassung an die Erfordernisse für eine einwandfreie Entwässerung während des Durchganges der Trübe vorgenommen werden kann.
Erreicht wird dies, wenn gemäss der Erfindung mehrere Filterelemente mit voneinander verschiedener Filtercharakteristik auf einer die Filterelemente schrittweise jeweils unter den Pressenzylinder fördernden Transporteinrichtung angeordnet ist, die als drehbar gelagerte, durch ein Schrittschaltwerk antreibbare Scheibe, an welche die Filterelemente eingesetzt sind, oder als geradlinige Gleitbahn mit Längsführungen für rechteckige Rahmen, in welche die Filterelemente eingesetzt
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sind, ausgebildet ist, wobei die Rahmen in den Längsführungen aneinanderschliessen und Schritt- schaltwerke zur Verschiebung der Rahmen im Takt vorgesehen sind.
Bei einem erfindungsgemäss ausgestalteten Automaten können die verwendeten Filter mit verschiedenen Abscheide-Charakteristi- ken dem Verfahrensablauf (Vor- bis Nachentwässerung) angepasst und nacheinander eingesetzt, d. h. im Betrieb während des Ablaufzyklus ausgetauscht werden, so dass auch eine Feinstfilterung ermöglicht wird. Daraus ergibt sich ein sehr weiterer Einsatzbereich für den Erfindungsgegenstand.
Weiters können die optimalen Entwässerunsdrücke der Höhe und Zeitdauer der Einwirkung nach dem Verfahrensablauf angepasst werden. Eine Rückbefeuchtung des Presskuchens kann unterbleiben.
Der Verfahrensablauf kann weiters jederzeit - auch während des Betriebes - geändert und an neue
Gegebenheiten angepasst werden. Der Ablauf des Verfahrens ist voll automatisierbar. Die Filter können zum Wechsel aus der Maschine genommen werden, so dass sie auch während des Betriebes ausgetauscht, repariert oder gereinigt werden können. Standardisierte Einheiten können, wenn gro- sse Durchsatzleistungen erreicht werden müssen, miteinander zusammengesetzt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Scheibe für die Aufnahme der Filterelemente mit Durchbrechungen versehen ist, in welche die Filter tragenden Einsatzringe von Filtereinsätzen einsteckbar sind, die mit Stützgerüsten für die Filter versehen sind, und dass die Einsatzringe in ihrer Ringfläche (Stirnfläche) Entlastungsnuten aufweisen, von welchen Ablauf- bohrungen ausgehen. Durch diese Konstruktion ist ein leichter Filteraustausch möglich und even- tuell seitlich zwischen dem aufgesetzten Pressenzylinder und der Scheibe austretendes Filtrat kann über die Entlastungsnut und die Ablaufbohrungen, z. B. in ein Sammelbecken abgeleitet werden.
Die Einsatzringe mit Stützgerüst werden aus mediengerechtem Stahl gefertigt.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Entwässerungsautomaten ist dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe ein Loch aufweist, durch das hindurch der im Presszylinder be- findliche Presskuchen ausstossbar ist, wozu das Loch von Einbauten freigehalten ist. Diese Konstruktion erlaubt es in einfacher Weise, nach Abschluss des Pressvorganges den entwässerten Presskuchen durch den Presskolben nach unten aus dem Pressenzylinder auszustossen.
Die Abförderung des Presskuchens und des Filtrates wird in einfacher Form durch eine bevor- zugte Konstruktion des Erfindungsgegenstandes dadurch bewirkt, dass unter dem Presszylinder eine Rutsche zur Abförderung des aus dem Presszylinder ausgestossenen Presskuchens angeordnet ist, wobei die Rutsche in ihrem unterhalb des Presszylinders liegenden Bereich mit gitterartig angeordneten Durchbrechungen zur Abförderung des Filtrates in ein Sammelbecken versehen ist.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Entwässerungsautomaten sieht vor, dass in der Bahn der Transporteinrichtung für die Filterelemente eine Reinigungsstation für die Filterelemente liegt, die mit von einer Pumpe mit Reinigungsmedium beaufschlagten Düsen ausgerüstet ist. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass die Filterelemente nach ihrem Einsatz und vor neuerlicher Verwendung gereinigt werden. Das Abspritzen der Filterelemente erfolgt dabei bevorzugt während des Stillstandes der Scheibe. Der Ablauf des Spritzwassers erfolgt in das Sammelbecken. An der Reinigungsstation kann auch ein Filterwechsel (bei Beschädigung oder Verschleiss) rasch durchgeführt werden.
Der Entwässerungsautomat kann in Weiterbildung der Erfindung so konstruiert werden, dass die mit den Filterelementen bestückte Scheibe in einem zentralen Lager gelagert und unter Federeinfluss in axialer Richtung gegen den Presszylinder verschiebbar ist. Dadurch ist eine elastische Anlage der Scheibe bzw. der die Filterelemente tragenden Einsatzringe der Scheibe am Presszylinder erzielbar.
Es ist weiters von Vorteil, wenn gemäss einer Ausgestaltung der Erfindung, der Presszylinder längs Bolzen axial verschiebbar geführt ist und unter dem Einfluss von Federn steht, die auf den Presszylinder gegen die Scheibe gerichtete Kräfte ausüben. Der Presszylinder wird solcherart, gegen Verdrehen gesichert, elastisch gegen die Scheibe geführt. Die Federn können sich dabei auf den Pressenrahmen im Bereich des bevorzugt hydraulisch betätigten Kolben/Zylinderaggregates für den Antrieb des Presskolbens abstützen. Auch die Bolzen können im genannten Teil des Pressenrahmens fixiert sein.
Gewicht und Anpresskraft des Pressenzylinders, sowie die im Verfahrensablauf entstehenden Pressdrücke auf das Filter werden an der Unterseite der die Filter aufnehmenden Scheibe direkt gegenüber dem Pressenzylinder durch den Fundamentteil des Pressenrahmens aufgefangen.
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Eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist dadurch gekennzeichnet, dass der, gegebenenfalls mit einer Büchse im Innern versehene, Presszylinder über eine lösbare Klemmvorrichtung mit der Kolbenstange kuppelbar ist und dass die Wandung des Presszylinders mit Aufrauhungen, vorzugsweise Rillen und Nuten, zur Aufnahme von unter dem Pressendruck in die Aufrauhungen verdrängten Randbereichen des Presskuchens versehen ist. Diese Konstruktion ermöglicht es, bei einer durch den Verfahrensablauf bedingten Notwendigkeit des Filterwechsels (Anpassung der Filtercharakteristiken an die Vor-, Haupt- und Nachentwässerungsphase) den Pressenzylinder kurz anzuheben, was durch Mitnahme durch die Presskolbenstange nach Schalten der Klemmvorrichtung bewirkt wird.
Während des Abhebens wird die die Filter tragende Scheibe um einen Schritt gedreht, so dass der nächste in Umfangsrichtung liegende und der jeweiligen Entwässerungsphase angepasste Filtereinsatz unter den Pressenzylinder zu liegen kommt. Der Pressenzylinder wird wieder abgesenkt, durch Öffnen der Klemmvorrichtung freigegeben (von der Kolbenstange des Presskolbens getrennt), wonach die Druckentwässerung fortgesetzt wird.
Die Mitnahme des Entwässerungsnutes (Presskuchens) durch den Pressenzylinder während des Abhebens von der die Filter tragenden Scheibe während ihrer Drehung, wird durch die Aufrauhungen, die sich bevorzugt im untersten Teil des Pressenzylinders befinden, sichergestellt, da das Entwässerungsgut beim Pressvorgang in die Aufrauhungen eingedrückt wird und solcherart ein Herausfallen des Presskuchens aus dem Pressenzylinder, wenn dieser von der Scheibe abgehoben wird, verhindert. Während der Entlastung vom Druck des Pressenzylinders wird die Scheibe, durch den Einfluss auf der sie wirkenden Feder, bis zu einem Anschlag, dem Pressenzylinder nachgeführt und von ihrer Auflage abgehoben, so dass die Drehung der die Filter tragenden Scheibe ohne Berührung des Pressenzylinders und auch ohne Berührung ihrer Auflage ablaufen kann.
Die Rückführung der die Filter tragenden Scheibe in ihre Ausgangslage (Anlage an der Auflage) und die Herstellung des Kraftschlusses zwischen dem Pressenzylinder, dem Filter, der die Filter tragenden Scheibe und die Anlage der Scheibe an ihrer Auflage (Fundament) wird durch das Absenken des Pressenzylinders und durch die Presskräfte selbst bewirkt. ist der Pressenzylinder innen mit einer Büchse versehen, so kann diese bei Verschleiss kostengünstig ausgewechselt werden, bzw. bei aggressiven Medien den Einsatz hochwertiger Materialien ersparen.
Zur Erhöhung der Entwässerungsleistung können, gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, entlang der Transporteinrichtung für die Filterelemente, in einem dem gegenseitigen Abstand (Teilung) der Filterelemente auf der Transporteinrichtung entsprechenden Abstand mehrere Kolbenfilterpressen angeordnet sein. Dies bringt den Vorteil, dass für mehrere Filterpressen nur ein Satz von Filtern unterschiedlicher Charakteristik eingesetzt wird, wobei jeweils ein Filter des Satzes von Kolbenfilterpresse zu Kolbenfilterpresse weiterwandert. Die einzelnen Verfahrensfolgen laufen daher zeitlich versetzt in den einzelnen Entwässerungsautomaten ab. Eine die Filter tragende Scheibe mit z. B. 6 Filtereinsätzen wäre dabei optimal genutzt, wenn eine "technologische Kombination" von zwei verschiedenen Filtertypen (für Vor- bzw.
Haupt- und Nachentwässerung) und ein Locheinsatz, zusammen also drei Einsätze, zweimal hintereinander besetzbar, fünf Entwässerungsautomaten durchläuft, wobei eine Station für die Filterreinigung offen bleiben muss.
Bei Anwendung mehrerer Kolbenfilterpressen, wie vorstehend erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn in besonderer Ausführung des Erfindungsgegenstandes, bei Ausbildung der Transporteinrichtung als drehbar gelagerte Scheibe der Rahmen jeder Filterpresse U-förmig ausgebildet ist, wobei in der Öffnung zwischen den U-Flanschen der Presszylinder angeordnet ist und die Scheibe in diese Öffnung mit den darauf befindlichen Filterelementen hineinragt, wobei der obere U-Flansch eine Montageöffnung zur Aufnahme eines Montageeinsatzes aufweist, in dem ein Kolben-/Zylinderaggregat zur Betätigung des im Presszylinder befindlichen Presskolbens angeordnet ist. Die Pressenrahmen stehen dabei radial von der Mitte der Scheibe nach aussen. Eine Station muss für Reinigung und für etwaigen Filteraustausch frei bleiben.
Die Transporteinrichtung kann in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Entwässerungsautomaten auch als Gleitbahn ausgebildet sein, wobei der Rahmen jeder Filterpresse ringförmig geschlossen ist und die Gleitbahn der Filterelemente den Ring durchsetzt und in jeder Ringöffnung ein Presszylinder angeordnet ist. Die Pressenzylinder liegen dabei in Reihe nebeneinander. Die Pressenrahmen liegen also parallel zueinander.
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Die Gleitbahn kann in zweckmässiger Ausführung, in Draufsicht einen rechteckigen Ring bil- den, wobei in jeder Ecke des Ringes eines der Schrittschaltwerke angeordnet ist, wobei im Ring aufeinanderfolgende Schrittschaltwerke, in jeweils zueinander senkrechten Richtungen, die Rahmen der Filterelemente transportieren. Die Filterelemente befinden sich dabei in den rechteckigen Rah- men. Sie werden dicht aneinander und hintereinander durch die einzelnen Pressenzylinder ge- schleust. Nach dem Durchgang durch alle Pressenzylinder einer Reihe wird Rahmen für Rahmen im gleichen Takt in dreimaliger rechtwinkliger Richtungsänderung in den Ausgangspunkt vor die
Pressenzylinder weitergeschoben. Im Rückführstrang ist die Reinigungsstation untergebracht. Es können ausserdem weitere Pressenzylinder im Rückführstrang angeordnet werden.
Der Antrieb der
Rahmen erfolgt durch die Schrittschaltwerke jeweils an den Ecken des rechteckigen Ringes. Ein in das Eck geschobener Rahmen wird vom nächsten Schrittschaltwerk senkrecht zur Einschubrich- tung ausgeschoben. Diese Ausgestaltung erlaubt eine günstige Anpassung an rechteckige Hallen- grundrisse bei guter Ausnutzung des vorhandenen Raumes.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Entwässerungsautomaten kann zum mecha- nischen Antrieb des Presskolbens einen Kurbeltrieb vorsehen, wobei der im Presszylinder geführte, den die Trübe enthaltenden Zylinderraum abdichtende Kolben über Federn mit einem an dem Kurbeltrieb angelenkten Antriebsstössel verbunden ist. Zweckmässigerweise wird eine solche Konstruktion für Anwendungsfälle verwendet, wo nur geringer Pressdruck erforderlich ist und nur ein einzelner
Pressenzylinder oder einige wenige hintereinandergeschaltete Pressenzylinder vorgesehen werden.
Allerdings nimmt man gewisse Abstriche in der Variation des Verfahrensablaufes in Kauf ; nämlich eine zeitlich starre Abfolge des Druckaufbaues und des gesamten Verfahrensablaufes, weiters kein beliebig langes Halten des Pressdruckes, sowie eine starre Zuordnung von Einströmzeit (äquivalent der eingebrachten Menge des Entwässerungsgutes pro Arbeitsspiel) zu Presszeit.
Es verbleiben aber die Vorteile der Vermeidung von Rückbefeuchtung, die Verwendungsmöglichkeit von Filtern verschiedener Charakteristik für den jeweiligen Entwässerungsvorgang, leichte Filterreinigung und leichter Austausch, sowie vollautomatischer Ablauf. Der Aufbau des mechanischen Antriebes in der erfindungsgemässen Art ergibt nicht nur einen Überlastungsschutz des Kurbeltriebwerkes bei zu grosser Presskuchenhöhe, sondern auch eine erwünschte Zuordnung steigender Pressdrücke bei grösseren Presskuchendicken.
Vorteilhaft ist es, das Sammelbecken für das Filtrat kreisförmig oder rechteckig auszubilden, je nachdem, ob die Pressaggregate kreisförmig und nebeneinander oberhalb der drehbaren Scheibe für die Filterelemente oder entlang den Seiten eines Rechtecks bei rechteckiger Gestaltung der Gleitbahn für die Filterelemente angeordnet sind. Dies erlaubt eine optimale Zuordnung des Aufnahmeorgans des Filtrates an den Ort des Anfalles des Substrates.
In weiterer Ausgestaltung ded Entwässerungsautomaten ist vorgesehen, dass ein Steueraggregat für den Pressdruck, die Haltezeiten und den Takt des Filterwechsels vorgesehen ist. Dies erlaubt nicht nur eine optimale Anpassung des Entwässerungsautomaten an die jeweils gestellte Aufgabe, sondern auch bei Bedarf eine rasche Anpassung der Verfahrensabläufe an wechselnde Charakteristiken der eingebrachten Trübe. Die Steuerung kann dabei frei programmierbar sein.
Die Kolbenpresse wird vorzugsweise hydraulisch angetrieben und operiert vertikal.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen, näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch einen Entwässerungsautomaten mit hydraulischem Antrieb, Fig. 2 die Draufsicht auf Fig. l, Fig. 3 ein Detail des Entwässerungsautomaten mit hydraulischem Antrieb gemäss Fig. 1, Fig. 4 ein Detail eines gegenüber Fig. 1 abgeänderten Entwässerungsautomaten, und Fig. 5 eine Modifikation der in Fig. 2 gezeigten Anordnung von Entwässerungsautomaten.
In den Zeichnungen ist mit-l-ein Pressenrahmen bezeichnet, der gemäss den Fig. 1 und 2 als Kastenträger in U-Form ausgebildet ist. Der Pressenrahmen-l-nimmt im oberen Teil einen Montageeinsatz --2-- auf. Dieser Montageeinsatz --2-- wird zur Montage und Demontage des der eigentlichen Entwässerung dienenden Pressenzylinders --10-- entfernt. Im unteren Teil des Pressenrahmens-l-befindet sich ein Druckring --3--. Die medienberührten Teile des Pressenrahmens - sind vorzugsweise beschichtet (glasfaserverstärkter Kunststoff, Lack). Der hydraulische Be- tätigungszylinder --4-- ist mit dem Montageeinsatz --2-- verschraubt.
Ein Hydraulikaggre-
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gat --5-- mit Motor, Verstellpumpe und zentraler Steuer- und Regeleinrichtung ist am Pressen- rahmen-l-montiert und treibt über die Einspeisungen --6-- am Betätigungszylinder --4-- den Betätigungskolben --7-- in beiden Hubrichtungen an. Die Hubbewegungen werden von der Hoch- druckhydraulik (einige huntert bar) sowohl nach ihrem zeitlichen Verlauf als auch nach der gewünschten Höhe des Pressdruckes gesteuert. Der Betätigungskolben --7-- ist über eine Kolbenstange - direkt mit einem Presskolben --9-- verbunden, der auf das Entwässerungsgut Druck ausübt, das sich in einem Presszylinder --10-- befindet, in dem der Presskolben --9-- gleitet.
Der Presskolben --9-- dichtet durch Kolbenringe --11-- den Pressraum --12-- im Presszylinder --10-- und die Trübezuleitung --21-- von der drucklosen Oberseite --13-- ab. Der Presskolben --9-- kann im medienberührten Bereich mit hochwertigem Material plattiert sein. Leckwaser wird durch einen Überlauf --14-- in ein Sammelbecken --37-- abgeleitet. Gleitende Dichtungen im Hydraulikbereich sind nur auf der Niederdruckseite (Kolbenbewegungen entgegen der Presskraft) vorhanden. Durch die Verkleinerung des Hubvolumens durch die Kolbenstange --8-- im Betätigungszylinder --4-- wird auch die Rückholbewegung des Presskolbens --9-- nach dem Pressvorgang bei einem bestimmten maximalen Öl-Volumenstrom zeitlich beschleunigt.
Der unten offene Presszylinder --10-- wird durch Federn --15-- gegen eine mit Filterelemen- ten --34-- bestückte Scheibe --16-- gedrückt und ist durch Bolzen --17--, die im Betätigungszylinder --4-- verankert sind, verschiebbar geführt und gegen Verdrehen gesichert. Federn --15-und Bolzen --17-- wirken auf den mit dem Presszylinder --10-- verschraubten Deckel --18--. Am Deckel --18-- ist auch eine Klemmvorrichtung --19-- befestigt, die von der zentralen Steuerung fallweise betätigt wird und die Kolbenstange --8-- mit dem Deckel --18-- und damit mit dem Presszylinder --10-- kraftschlüssig verbindet.
Eine Gleitdichtung --20-- schliesst den Betätigungszylinder --4-- gegen die Kolbenstange - ab.
In den Pressraum --12-- mündet seitlich unterhalb der höchsten Stellung des Presskolbens - die Trübe über eine Zuleitung --21--. Sie wird mit einem flexiblen Rohrbalg --22-- und
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werden. Die Trübe wird durch eine (nicht dargestellte) Pumpe, eventuell über einen Windkessel zur Druckhaltung, in den Pressraum --12-- gepumpt, wenn die Zuleitung entweder durch den Presskolben --9-- selbst, beim Aufwärtshub und/oder über ein gesteuertes Ventil freigegeben wird. Die Rückschlagklappe --23-- verhindert ein Rückströmen der Trübe in das Pumpensystem beim Abwärtsgang des Presskolbens --9--.
Die mit den Filterelementen --34-- bestückte Scheibe --16-- ist durch Längs- und Querlager in einem Lagerbock --24-- zentrisch gelagert. Der zentrale Zapfen --25-- ist durch ein Querlager - horizontal geführt und durch ein Längslager --27-- in vertikaler Position gehalten. Das Längslager --27-- stützt sich über eine Feder --28-- am Grund der Lagerbohrung des Lagerbockes --24-- ab. In eine Ringnut --29-- im Zapfen --25-- greift ein Anschlagbolzen-30ein, so dass eine senkrechte (axiale) Bewegung der Scheibe --16-- nur in einem vorbestimmten Mass möglich ist. Die Scheibe --16-- wird bei Entwässerungsvorgängen durch den Presszylinder --10-- (Gewicht und Federkraft der Federn --15--) sowie durch Presskräfte auf die Filterelemente - nach unten gedrückt.
Wenn der Presszylinder --10-- durch Anhebung mittels der über die Klemmvorrichtung --19-- mit dem Presszylinder --10-- verbundenen Kolbenstange --8-- die Filterscheibe --16-- zur Drehung freigibt, wird diese durch die Feder --28-- von der Auflage am Druckring --3-- bis zum Anschlag des zentralen Zapfens --25-- am --25-- am Bolzen --30-- abgehoben. Die die Filter tragende Scheibe --16-- kann zur Gewichtsverminderung sowie zum elastischen Ausgleich von Unebenheiten, die sich gegebenenfalls beim Einsatz mehrerer nebeneinanderliegender Entwässerungsautomaten zwischen diesen einstellen können sowie zur mediengerechten Materialwahl aus Kunststoff ausgeführt sein.
In die Scheibe --16-- sind Filtereinsätze --31-- eingelassen (Fig.3). Sie bestehen aus einem Einsatzring --32-- und einem mit ihm fest verbundenen Stützgerüst --33--, auf das Filterelement - verschiedener Charakteristik (Filze, Filtertücher, Siebe) aufgelegt werden können. Das Filter --34-- hat etwa den Innendurchmesser des Pressenzylinders --10--. Die die Filter tragende
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Scheibe --16-- hat den mehrfachen Durchmesser des Pressenzylinders --10--. Die Scheibe-16ist entlang ihres Umfanges mit einer maximal möglichen Zahl von Filtereinsätzen --31-- besetzt.
Mindestens einer der Filtereinsätze hat kein Stützgerüst --33-- und kein aufgelegtes Filterelement --34-, so dass durch das so geschaffene Loch in der Scheibe --16-- der entwässerte Presskuchen auf eine Rutsche --35-- aufgeschoben werden kann. Die Rutsche --35-- ist im Bereich --36--, der dem Presszylinder --10-- gegenüberliegt, gitterartig durchbrochen, so dass das Filtrat in das Sammelbecken --37-- abfliessen kann, der Presskuchen jedoch über die Rutsche --35-- auf ein weiterführendes Transportsystem --38-- gelangen kann.
Etwaige Leckagen zwischen dem Presszylinder --10-- und der die Filterelemente --34-- tragenden Scheibe --16-- werden durch eine Druckentlastungsnut --44-- im Einsatzring --32-- abgefan- gen (Fig. 3) und durch Ablaufbohrungen --45-- in das etwa den Aussendurchmesser der die Filter aufnehmenden Scheibe --16-- aufweisende Sammelbecken --37-- abgeführt. Die Entlastungsnut --44-liegt noch im Aufstandsbereich des Presszylinders --10--. Der Presszylinder --10-- ist am unteren Ende mit Aufrauhungen --46-- (Rillen, Nuten) versehen, in die das Entwässerungsgut durch die Pressung gedrückt wird, so dass der Presskuchen vom Presszylinder mitgenommen wird, wenn dieser von der Scheibe --16-- abgehoben wird, um deren freie Drehung zu gewährleisten.
Die Weiterschaltung der Scheibe --16-- erfolgt durch ein nicht gezeichnetes Schrittschaltwerk, das z. B. am Umfang der Scheibe --16-- angreift.
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werk der die Filter tragenden Scheibe --16--, der Klemmvorrichtung --19-- zwischen Pressenzylin- der --10-- und Pressenkolben bzw. Pressenkolbenstange --8-- zum kurzzeitigen Abheben des Pres- senzylinders --10-- von der Scheibe --16--, sowie der Steuerung des Ventils in der Zulaufleitung - der Trübe erfolgt beispielsweise durch einen frei programmierbaren Kleincomputer über be- kannte Elemente der Steuerungs- und Regeltechnik (Sensoren für Lage, Druck, Zeit sowie Regelung von z. B.
Kolbengeschwindigkeit und Antriebsleistung der Hydropumpe) mit Begrenzungen für die Höhe des Pressdruckes, durch Eingriffe am Verstellsystem der Hydropumpe.
Das beispielsweise gekachtelte Sammelbecken --37--, in welches das durch den Presskolben - ausgepresste Filtrat abgeleitet wird und aus dem es beliebig weiter geleitet wird, kann beispielsweise durch ringförmige Aufrnauerungen --39-- über Grund gebildet werden, die auch die Auflage für den Pressenrahmen --1--, den Lagerbock --24--, der Scheibe --16-- und eine kleine Pumpe --40-- abgeben und die Fundamentschrauben --41-- aufnehmen. Die Pumpe --40-- saugt aus dem Sammelbecken --37-- Filtrat an und spritzt über Düsen --42-- die Filterelemente --34-- zur Reinigung ab.
Eine Spritzwand --43-- kann das Sammelbecken --37-- umschliessen.
Rund um die mit den Filterelementen bestücke Scheibe --16-- können nach Massgabe der Unter- bringbarkeit-abhängig vom Durchmesser der Scheibe --16-- - mehrere Entwässerungsautomaten (Pressenrahmen mit Presszylinder) aufgestellt werden, wie dies z. B. Fig. 2 angedeutet ist.
Eine andere Zusammenschaltung von Entwässerungsautomaten zu Einheiten grosser Leistung zeigt Fig. 5. Diese Reihenanordnung kann praktisch beliebig fortgesetzt werden. Die Pressenrahmen --la-- stehen parallel zueinander und eventuell auch einander gegenüber, wie in Fig. 5 gezeigt. Sie sind nunmehr ringförmig geschlossen, aber in grundsätzlich gleicher Ausführung wie in Fig. 1 gezeigt. (Die offene U-Form wird durch einen zweiten Schenkel zur geschlossenen Ringform.) Die Filtereinsätze --31-- sind nunmehr in rechteckigen Rahmen --47-- eingesetzt, die durch Schrittschaltwerke --48--, die an den Ecken des Scheibentransportes wirken, durch die Entwässerungsautomaten im Takt geschlossen werden, die Reinigungsstationen --49-- durchlaufen und immer wieder an den Ausgangspunkt zurückkehren.
Die Filterrahmen --47-- gleiten dabei in Längsführungen --50--, die entlang des als rechteckiger Ring ausgebildeten Transportweges montiert sind und in den Entwässerungsautomaten ebenfalls verlegt sind.
Zusammenfassend ergibt sich folgender Verfahrensablauf bei Entwässerungsautomaten mit hydraulisch angetriebenem Presskolben-9--:
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Einströmens der Trübe stehen. Das der Vorentwässerung dienende Filterelement --34-- (Filtertuch, Filz oder feines Sieb) ist unter den Presszylinder --30-- eingeschoben. Nach der Füllung des Press-
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raumes --12-- unter dem Presskolben-9-steigt der Druck bei zunehmender Stärke des am Filterelement abgesetzten Entwässerungsgutes bis zum maximalen Zuleitungsdruck an (etwa 1 bis 3 bar).
Diese Vorentwässerung - Schwerkraft - plus leichte Druckentwässerung - kann durch zusätzliche
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--9-- bisfür die Hauptentwässerung eine andere Filtercharakteristik erforderlich ist, wird der Presskolben - etwas angehoben, der Presszylinder --10-- mit dem bisher gebildeten Presskuchen wird über die Klemmvorrichtung --19-- mitgenommen, die die Filter tragende Scheibe --16-- federt von ihrer Unterlage (Druckring --3--) bis zum Erreichen des Anschlages --30-- ab, das nächste Filterelement wird unter den Presszylinder --10-- geschwenkt oder geschoben, der Presskolben --9-- wird nach unten geführt, setzt den Presszylinder --10-- auf der Scheibe --16-- ab und bewegt die Scheibe --16-- nach unten, bis sie an ihrer Abstützung aufsitzt,
wonach das Entwässerungsgut nach Lösen der Klemmvorrichtung --19-- bis zu einem einstellbaren Pressdruck mit einer einstellbaren Haltezeit weiter zusammengepresst wird. Ein analoger Vorgang wiederholt sich mit einem Nachentwässerungsfilterelement mit höchstzulässiger Presskraft, falls erforderlich. Die nächste Weiterschaltung der Filtereinsätze bringt den Locheinsatz in Stellung und der Presskolben --9-- schiebt den Presskuchen auf die Rutsche --35--.
Fig. 4 zeigt an Stelle des hydraulischen Antriebes des Betätigungskolbens --7-- und des Presskolbens --9-- einen mechanischen Antrieb mittels eines Kurbeltriebes --51--. Der Presskolben ist in einen Kolben --52--, der die Pressung und Abdichtung übernimmt, und in einen Antriebs- stössel --53-- geteilt, der an den Kurbeltrieb --51-- angelenkt ist und die Hubbewegung über Federn --54-- an den Kolben --52-- überträgt. Diese Ausführung sichert unter anderem den Kurbeltrieb --51-- vor Überlastung bei zu dicken Presskuchen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Entwässerungsautomat mit mindestens einer Kolbenfilterpresse, deren Zylinder diskontinuierlich die Trübe zuführbar ist und deren hydraulisch oder mechanisch antreibbarer Kolben die Trübe gegen ein den Zylinder verschliessendes Filterelement presst, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Filterelemente (34) mit voneinander verschiedener Filtercharakteristik auf einer die Filterelemente (34) schrittweise jeweils unter den Pressenzylinder (10) fördernden Transporteinrichtung angeordnet sind, die als drehbar gelagerte, durch ein Schrittschaltwerk antreibbare Scheibe (16), in welche die Filterelemente (34) eingesetzt sind, oder als geradlinige Gleitbahn mit Längsführungen (50) für rechteckige Rahmen (47), in welche die Filterelemente (34) eingesetzt sind, ausgebildet ist, wobei die Rahmen (47)
in den Längsführungen aneinanderschliessen und Schrittschaltwerke (48) zur Verschiebung der Rahmen (47) im Takt vorgesehen sind.