DE1155760B

DE1155760B - Filterpresse zum Entfeuchten von Guetern feinkoerniger bis pastenfoermiger Beschaffenheit

Info

Publication number: DE1155760B
Application number: DEK43272A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinrich Brueckner; Dr-Ing Gerd V Benningsen
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1961-03-23
Filing date: 1961-03-23
Publication date: 1963-10-17

Description

Filterpresse zum Entfeuchten von Gütern feinkörniger bis pastenförmiger Beschaffenheit Die Erfindung bezieht sich auf eine Filterpresse zum Entfeuchten von Gütern feinkörniger bis pastenförmiger Beschaffenheit, bestehend aus einem Hohlkörper, dessen Innenraum durch eine dessen Achse koaxial umschließende, schlauchförmige Membran aus elastischem Werkstoff ins eine als Druckraum für ein Druckmittel dienende Kammer und eine das Preßgut aufnehmende sowie mit einem Filtereinsatz versehene Kammer unterteilt ist.
Die bekannten Filterpressen dieser Art dienen zum Auspressen von Früchten und bestehen aus einem kesselartigen, liegend angeordneten Gefäß, dessen Mantel an der tiefsten Stelle zum Austragen des Filtrats perforiert ausgebildet ist. Im Kessel ist koaxial ein verhältnismäßig weiter Schlauch aus elastischem Werkstoff mit beiden Enden flüssigkeitsdicht an den Kesselstirnwänden befestigt. Zwischen dem Kesselmantel und dem Schlauch ist unter Bildung eines dem Ablauf dienenden Ringraumes ein Siebmantel aus Blech oder Kunststoff angeordnet. Durch Klappen im Kesselmantel wird der Kessel mit Früchten beschickt und hierauf ein Druckmittel in den Schlauch eingeleitet, der sich aufbläht und einen Druck auf das Gut ausübt. Für feinkörnige oder plastische Güter ist diese Filterpresse jedoch nicht geeignet, weil zur Vermeidung des Durchdringens des Feststoffes bzw. Verstopfens des Siebmantels dieser mit einem Filtertuch bedeckt sein muß, das sich jedoch vom Siebmantel im Oberteil des Kessels durch die Schwerkrafteinwirkung abheben würde. Ferner kann das entwässerte Festgut nur schwierig vom Siebmantel und der Schlauchmembran abgenommen werden. Auch ist ein vollständiges Füllen des Kessels mit dem Eintraggut schwierig durchführbar. Außerdem sind zum Aufblähen des weiten Schlauches große Mengen an Druckmittel erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Filterpresse der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß diese leicht beschick- und entleerbar ist sowie ein Entfeuchten des Gutes auf wirtschaftliche Weise ermöglicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den konischen Filtereinsatz als Innenmantel auszubilden und im konischen Hohlkörper einseitig herausziehbar im Boden- und Deckelflansch dichtend vorzusehen.
Durch diese Maßnahmen wird der Vorteil erzielt, daß der Filtereinsatz infolge dessen konischer Form leicht aus dem gleichfalls konischen Hohlkörper herausgezogen werden kann, um den am Filtereinsatz haftenden Filterkuchen durch Abblasen mittels Druckluft oder Abschaben schnell lösen zu können. Ebenso leicht läßt sich das zu entwässernde Gut in den Hohlkörper dadurch einbringen, daß das Gut an den Einsatzkörper anfiltriert wird. Infolge der konischen Form dieser beiden Filterpressenteile kann der Aufnahmeraum für das Druckmittel klein gehalten werden, so daß nur geringe Mengen des Druckmittels benötigt werden.
Eine weitere bekannte Filterpresse besteht aus mehreren aufeinander angeordneten Platten mit Hohlräumen, die zwischen benachbarten Platten eine linsenförmige Form aufweisen. Auf den einander gegenüberliegenden Flächen der durch eine Bohrung miteinander verbundenen Hohlräume ist je eine Membran angeordnet, und die anderen Hohlraumflächen sind durch ein Filtertuch abgedeckt. Zwischen der Membran und der dieser zugeordnetenHoblraumfläche wird das Druckmittel eingeleitet, die Membran aufgebläht und hierdurch das in den Hohlraum eingetragene Gut ausgepreßt. Um ein Herausdringen des Gutes durch den Spalt zwischen zwei benachbarten Platten zu verhindern, müssen die Platten fest zusammengedrückt und zum Austragen des entwässerten Gutes auseinandergezogen werden. Hierzu ist eine hydraulische Presse erforderlich, die beim Erfindungsgegenstand wegen der hohen Anschaffungskosten vermieden werden soll. Außerdem ist das Entleeren der Hohlräume bei der bekannten Filterpresse umständlich und zeitraubend. Es ist auch bereits bekannt, mehrere Filterkörper sternförmig auf einer Welle anzuordnen, um durch Drehen des Filtersternes um 1800 jeweils einen Filterkörper in das zu entwässernde Gut eintauchen zu lassen und es an diesem anzuffitrieren. Durch ein weiteres Drehen des Filtersternes um 90° wird der Filterkörper aus dem Gut gehoben und dieser an eine Saugleitung angeschlossen, um das Gut zu entwässern. Schließlich gelangt der Filterkörper durch weiteres Drehen des Filterstemes in die Anfangsstellung, in der er mit einer Druckluftleitung verbunden und der Filterkuchen durch Druckluftstöße in einen besonderen Auffangraum abgeworfen wird. Bei dieser Filtervorrichtung ist jedoch ein zusätzliches Auspressen der Restfeuchtigkeit mittels einer Membran nicht vorgesehen.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 die Ansicht eines konischen Hohlkörpers mit herausziehbarem Filtereinsatz, Abb. 2 die Ansicht einer Filterpresse mit zwei radial verschiebbaren Hohlkörpern und einem axial verschiebbaren Filtereinsatz, Abb. 3 die Ansicht einer Filterpresse mit zwei auf einem Kreisbogen angeordneten Hohlkörpern und einem schwenkbaren und axial verschiebbaren Filtereinsatz, Abb. 4 die Ansicht einer Filterpresse mit drei um eine Achse gemeinsam drehbaren Filtereinsätzen und zwei Hohlkörpern sowie einem Gefäß für die Anschwemmtrübe, Abb. 5 die Ansicht eines dreh- und antreibbaren Filtereinsatzes mit einer Schälvorrichtung, Abb. 6 die Ansicht eines Filtereinsatzes mit einer Blasvorrichtung und Abb. 7 den Querschnitt durch einen Mantelteil des Hohlkörpers mit aufblasbaren Gummiwülsten auf der Innenfläche.
Zum Trocknen von feinstkörnigen Feststoffen aus Suspensionen, insbesondere Trüben, ist ein Preßfilter vorgesehen, das aus einem konischen Hohlkörper 1 besteht, in dem eine Membran 2 aus elastischem Werkstoff, z. B. Gummi, Kunststoff od. dgl., als Zwischenwand zwischen diesem Hohlkörper 1 und einem gleichfalls konischen Filtereinsatz 3 vorgesehen ist. Durch diese Zwischenwand ist der Innenraum in zwei Ringkammern unterteilt, von denen eine Kammer zur Aufnahme des Preßgutes und die andere Kammer als Druckraum 4 für ein hydraulisches Druckmittel dient. Die das Preßgut aufnehmende Ringkammer ist als Filterkammer 5 zum Abführen des aus dem Preßgut ausgepreßten Filtrates dadurch ausgebildet, daß der der Membran 2 gegenüberliegende Mantel 6 des Filtereinsatzes 3 perforiert und außen mit einem Filtermittel, z. B. einem nicht dargestellten Filtertuch, abgedeckt ist. Der Filtereinsatz 3 ist aus dem Hohlkörper 1 herausziehbar ausgebildet, um das Preßgut in diesen einbringen zu können.
Hierzu wird der Filtereinsatz 3 in ein Gefäß 7 eingebracht (Abb. 3), das die Trübe enthält. Durch Absaugen der Gutflüssigkeit wird der Feststoff an den Mantel 6 anfiltriert. Sobald die Gutschicht eine Stärke aufweist, die der Filterkammertiefe entspricht, wird der Filtereinsatz 3 mit der Anschwemmschicht im Hohlkörper 1 flüssigkeitsdicht befestigt und Druckmedium in den Druckraum 4 mittels einer an diesen angeschlossenen Leitung 8 eingeleitet. Das in den Druckraum 4 eingeleitete Druckmedium beaufschlagt die Membran 2, die ihren Druck auf das in der Filterkammer 5 befindliche Preßgut überträgt und dessen Restfeuchtigkeitsgehalt auspreßt. Das Filtrat durchdringt den Mantel 6 und läuft an diesem entlang nach unten ab. Im Bereich eines Boden- und Deckelflansches 9 und 10 ist am Filtereinsatz 3 je eine sich über den Umfang erstreckende Gummidichtung 11 vorgesehen. Diese Gummidichtung kann als Gummiband ausgebildet oder es kann im Mantel des Filtereinsatzes 3 eine kegelförmig nach außen verengte Nut mit einem eingelegten Gummiring vorgesehen sein, der durch den Druck des Druckmediums in den kegelförmigen Teil dieser Nut gepreßt wird. Es ist auch möglich, eine Lippendichtung am Mantel des Filtereinsatzes 3 vorzusehen, deren Lippe durch das Druckmittel gegen den Hohlkörper 1 gepreßt wird.
Das während des Preßvorganges durch den Mantel 6 dringende und sich im Bereich des Bodens bzw. der unteren Stirnwand 12 ansammelnde Filtrat wird mittels eines beispielsweise durch die obere Stirnwand 12 des Filtereinsatzes 3 konzentrisch ins Innere ragenden und bis nahe an den Boden reichenden Rohres 13 aus diesem Einsatz ausgesaugt. Der Hohlkörper 1 besteht aus dem Außenmantel 14 und dem Boden-und Deckelflansch 9 und 10 an den beiden Mantelenden. Der Filtereinsatz 3 weist außen an der unteren Stirnwand 12 eine Öse 15 auf, durch die ein Keil 16 geschoben wird, wodurch beide Filterpressenteile fest miteinander verbunden werden. Es kann jedoch auch jede andere bekannte Verbindungsart angewendet werden. An Stelle der kegelstumpfförmigen Hohlkörper 1 können auch kegelige Hohlkörper verwendet werden, deren Filtereinsätze 3 und Hohlkörper 1 an der Kegelspitze miteinander verbindbar sind. Um den Preßvorgang zu verkürzen, kann auch mehreren Hohlkörpern 1 ein Filtereinsatz 3 zugeordnet werden, oder umgekehrt.
Hierbei sind beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 die Hohlkörper 1 radial verschiebbar, beispielsweise durch an diesen angeordneten, auf Schienen20 geführten Rollen 19. An jedem Hohlkörper 1 ist je ein Kurbeltrieb 21 angelenkt, durch die der Hohlkörper 1 in bzw. aus dem Bereich eines Filtereinsatzes 3 radial verschoben werden kann, um diesen mittels eines Hubzylinders 22 in einen der Hohlkörper 1 ein- bzw. ausfahren zu können. Mittels der Anschlußleitung 23 kann die Anschwemmtrübe bei eingebrachten Filtereinsätzen in die Filterkammer 5 eingetragen werden.
Wie Abb. 3 zeigt, ist es auch möglich, die Hohlkörper 1 auf einem Kreisbogen anzuordnen und zwischen diesen das Gefäß 7 mit dem Anschwemmgut anzuordnen. Auch hier ist nur ein Filtereinsatz 3 vorgesehen, der mittels eines Hubzylinders 22 axial verschiebbar und mittels eines Arbeitszylinders 24 schwenkbar ist. In beiden Fällen dient das zum Ansaugen der Flüssigkeit vorgesehene Rohr 13 als Kolbenstange des Hubzylinders 22. An dieses Rohr ist die Saugleitung 33 angeschlossen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 sind drei Filtereinsätze 3 zwei Hohlkörpern 1 zugeordnet. Diese Innenteile sind mittels der Hubzylinder 22 in an sich bekannter Weise sternförmig auf einer Welle 25 angeordnet, die im Maschinengestell 26 drehbar gelagert ist. Auf einem Kreis sind zwei Hohlkörper 1 und an tiefster Stelle ein Gefäß 7 mit der Anschwemmtrübe im gleichen Winkelabstand angeordnet. In dieses Gefäß taucht in an sich bekannter Weise jeweils einer der Filtereinsätze 3 ein, an dem die Anschwemmschicht anfiltriert und durch den gleichzeitig die Anschwemmtrübe umgerührt wird. An beide Hohlkörper 1 ist die Leitung 8 für die Druckluft angeschlossen.
Der eine der beiden Hohlkörper 1 weist keine Gummidichtung 11 am weiten Ende auf und am gegenüberliegenden Ende ein an eine Waschmittelleitung 27 angeschlossenes ringförmiges Spülrohr 28, das mittels Waschdüsen 29 an den Spalt zwischen dem Hohlkörper 1 und dem Filtereinsatz 3 angeschlossen ist. Unterhalb des Hohlkörpers 1 ist ein Auffangtrichter 30 für die aus dem Spalt austretende Waschflüssigkeit angeordnet. Auch in diesem Fall dient als Kolbenstange für die Hubzylinder 22 das ins Innere des Filtereinsatzes 3 ragende Rohr 13, an das wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Abb. 2 und 3 eine flexible Leitung angeschlossen ist, die über einen Verteiler zur Saugleitung 33 führt. Die Welle 25 ist als Hohlwelle ausgebildet und ihr Hohlraum im Bereich der Druckzylinder 22 unterteilt sowie jeder Zylinderraum mit beiden Teilräumen verbunden. Einer der Wellenholllräume ist über den in der Zeichnung nicht dargestellten Verteiler an die Saugleitung 33 und der andere über einen weiteren Verteiler an die Leitung 8 für das Druckmittel angeschlossen. Die Verteiler werden durch die Drehung des Hubzylindersternes so gesteuert, daß der im Gefäß 7 befindliche Filtereinsatz3 nur mit der Saugleitung33 und der kolbenstangenfreie Zylinderraum der beiden anderen Filtereinsätze 3 zuerst mit der Leitung 8 und sodann der andere Zylinderraum mit dieser Leitung verbunden ist, wenn die Achse der Filtereinsätze 3 mit der der Hohlkörper 1 fluchtet. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die beiden Filtereinsätze 3 zunächst in die zugeordneten Hohlkörper 1 eingefahren, sodann das Filtrat aus den Filtereinsätzen 3 ausgesaugt und hierauf diese Teile wieder aus den Hohlkörpern 1 ausgefahren werden. Während des Aussaugens des Filtrates werden gleichzeitig durch den Verteiler die Druckmedien für die Hohlkörper 1 und die Waschflüssigkeitszufuhr angestellt.
Beim Herausfahren der Filtereinsätze 3 aus den Hohlkörpern 1 haftet der entwässerte Feststoff als Kuchen an dem Mantel 6 der Filtereinsätze 3 an. Um den Kuchen abzunehmen, ist beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 ein Schaber 34 vorgesehen, der mittels eines Arbeitszylinders35 gegen den Innenmantel 6 bewegbar ist. Der Filtereinsatz 3 ist drehbar auf dem Rohr 13 angeordnet und mittels eines Motors 36 antreibbar.
Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 6 erfolgt die Kuchenabnahme mittels Druckluft. Der Filtereinsatz 3 wird in ein Ringrohr 37 eingefahren, das an dem Zuführungsrohr 38 für Druckluft angeschlossen ist und mittels Düsen 39 die Druckluft gegen den Kuchen strahlt. Durch allmähliches Senken des Filtereinsatzes 3 kann der gesamte Innenmantel 6 gesäubert werden.
Um den gegebenenfalls an der Membran 2 haftenden Feststoff von dieser zu entfernen, sind entweder flexible längslaufende Leisten auf der Innenfläche des Hohlkörpers 1 angeordnet oder an deren Stelle aufblasbare Hohkvülste 40, Schläuche od. dgl. vorgesehen, denen beispielsweise Luft oder Druckluftstöße durch in dem Mantel 6 angeordnete Kanäle 42 zugeführt werden. Hierdurch wird die Membran 2 bewegt bzw. in Schwingungen versetzt, wodurch ein Abbröckeln des Kuchens von ihr erzielt wird.
Die Unteransprüche 2 bis 12 sollen nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch Patentschutz genießen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Filterpresse zum Entfeuchten von Gütern feinkörniger bis pastenförmiger Beschaffenheit, bestehend aus einem Hohlkörper, dessen Innenraum durch eine dessen Achse koaxial umschließende schlauchförmige Membran aus elastischem Werkstoff in eine als Druckraum für ein Druckmittel dienende Kammer und eine das Preßgut aufnehmende sowie mit einem Filtereinsatz versehene Kammer unterteilt ist, dadurch geliennzeichnet, daß der konische Filtereinsatz (3) als Innenmantel ausgebildet und im konischen Hohlkörper (1) einseitig herausziehbar im Boden- und Deckelflansch (9, 10) dichtend vorgesehen ist.
2. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Mantel (6) des konischen Filtereinsatzes (3) angepaßte Membran (2) mit ihren Rändern an der Außenfläche des Boden- und Deckelflansches (9, 10) des Hohlkörpers (1) befestigt und in deren Bereich gegen den Mantel (6) abgedichtet ist.
3. Filterpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Mantel (6) bildende Filtereinsatz (3) als ein Hohlkegelstumpf ausgebildet ist und im Innenraum ein bis nahe an die kleinere Stirnwand (12) heranreichendes Rohr (13) konzentrisch hineinragt.
4. Filterpresse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Hohlkörpern (1) ein einziger Filtereinsatz (3) zugeordnet ist.
5. Filterpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (1) nebeneinander angeordnet und radial auseinanderfahrbar sind und der Filtereinsatz (3) radial unverschiebbar, jedoch axial verschiebbar ist.
6. Filterpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (1) auf einem Kreisbogen angeordnet sind und der Filtereinsatz (3) axial verschiebbar sowie schwenkbar ist.
7. Filterpresse nach den Anspüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Verschiebung des Filtereinsatzes (3) ein hydraulischer Hubzylinder (22) vorgesehen ist, dessen Kolbenstange durch das Rohr (13) gebildet ist.
8. Filterpresse nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei in an sich bekannter Weise je einen Filtereinsatz (3) tragende Hubzylinder (22) sternförmig auf einer Welle (25) angeordnet sind, von denen jeweils ein Filtereinsatz (3) bei der Drehung in ein das Preßgut enthaltendes Gefäß (7) eintaucht, während die beiden anderen Filtereinsätze in je einen Hohlkörper (1) einfahrbar sind.
9. Filterpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß über einem Hohlkörper (1L) ein ringförmiges Spülrohr (28) mit an den Spalt zwischen dem Filtereinsatz (3) und dem Hohlkörper (1) angeschlossenen Waschdüsen (39) konzentrisch angeordnet ist.
10. Filterpresse nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (3) dreh- und antreibbar auf der Kolbenstange angeordnet ist und diesem ein an den Mantel (6) heranführbarer Schaber (34) zugeordnet ist.
11. Filterpresse nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem axialen Verschiebeweg - des Filtereinsatzes (3) ein feststehendes Ringrohr (37) mit an der Innenfläche angeordneten Düsen (39) angeordnet ist, dem ein Spülmedium mittels eines Zuführungsrohres (38) zugeführt wird.
12. Filterpresse nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenfläche des Hohlkörpers (1) längslaufende feste Leisten, aufblasbare Hohlwülste (40), Schläuche od. dgl aus elastischem Werkstoff angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 174 983, 607 424; deutsche Auslegeschriften Nr. 1001529, 1073926; französische Patentschrift Nr. 1 133 609.