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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kuchenabnahme-Vorrichtung zum
Ablösen einer Fasermatte von einem Trommeldrehfilter zum Entwässern von Suspensionen,
insbesondere Zellulosefaser-Suspensionen, mittels eines zwischen die Fasermatte
und die Trommelmantelfläche des Drehfilters geführten gasförmigen Mediums und eines
mit geringem Abstand von der Filterfläche sich in Umdrehungsrichtung auf der abwärts
gerichteten Seite der Trommel erstrekkenden Abstreifers.
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Es ist bekannt, mittels eines auf der abwärts gerichteten Seite der
Trommel angeordneten, sich etwa tangential zur Trommel erstreckenden Abstreifblechs
die Fasermatte von der Filtertrommel abzuheben und wegzuleiten. Damit das Abstreifblech
einwandfrei arbeiten kann, muß der Spalt zwischen der Vorderkante des Abstreifblechs
und der Filtertrommel klein gehalten sein, womit aber eine Gefahr des Verklemmens
des Abstreifblechs mit der Filtertrommel oder dem Filtertuch besteht.
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Um bei gleichbleibender Wirksamkeit das Abstreifblech weiter von
der Filtertrommel abrücken zu können, um die Gefahr eines Verklemmens am Abstreifblech
zu vermeiden, ist es auch bekannt, in die Spitze des Ablösewinkels zwischen die
Fasermatte und die Trommelmantelfläche ein flüssiges oder gasförmiges Medium zu
spritzen, so daß die durch das Medium von der Trommelmanteifläche abgelöste Fasermatte
nur noch von der Abstreifvorrichtung von dem Drehfilter weggeleitet werden muß.
Damit die Öffnungen der dazu angewendeten Sprühdüsen nicht durch die Fasern der
abzuhebenden Fasermatte verstopft werden, ist es weiterhin bekannt, die Sprühdüsen
unterhalb der Abstreifvorrichtung zwischen dieser und der Trommelmantelfläche anzuordnen.
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Im Hinblick darauf ist in einer älteren Erfindung vorgeschlagen worden,
die Sprühdüsen derart gegen die Rückfläche des vorderen, gegen die Trommel abgewinkelten
Abschnitts der Abstreifvorrichtung zu richten, daß der aus den Düsen austretende
Strahl des Mediums von der Rückfläche des Abschnitts gegen die Trommel abgelenkt
wird. Auf diese Weise werden durch das Auftreffen des Mediums auf die Trommel hinter
der Abstreifvorrichtung solche Druckverhältnisse vor der Abstreifvorrichtung aufgebaut,
daß durch das Luftpolster die Fasermatte vom Filter gelöst und auf die Abstreifvorrichtung
hinaufgeleitet wird.
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Ausgehend von einer Vorrichtung der anfangs genannten Art ist es
die Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen vorzusehen, die ein völlig gleichmäßiges Abheben
der Fasermatte von der Trommel ohne die Verwendung von Sprühdüsen ermöglichen.
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Die Erfindung besteht darin, daß in Umdrehungsrichtung außerhalb
an der Trommel hinter dem Abstreifer, in einem für die Entwässerung der Fasermatte
unwirksamen Bereich des Trommelumfangs, eine gegen den Spalt zwischen der Mantelfläche
und der vorderen Kante des Abstreifers offene und gegen die Trommelmantelfläche
hin exponierende, ansonsten abdichtend geschlossene kastenförmige Haube vorgesehen
ist, in die mindestens ein Stutzen für die Zuführung des gasförmigen Mediums einmündet.
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Durch diese Maßnahme ist unter Vermeidung der bisher verwandten, über
die ganze Breite der Fasermatte gleichmäßig verteilten Sprühdüsen zum Leiten der
Druckluft zwischen die Fasermatte und die Trommelmantelfläche des Drehfilters auf
einfache Weise gewährleistet, daß die Fasermatte über ihre ganze
Breite völlig gleichmäßig
von der Druckluft in dem Ablösewinkel beaufschlagt wird. Die Druckluft kann sowohl
direkt in den Ablösewinkel zwischen der Fasermatte und der Trommelmantelfläche strömen,
oder, wie es nach dem älteren Vorschlag der Erfinderin vorgesehen ist, auf die Rückfläche
des gegen die Trommel abgewinkelten vorderen Abschnitts des Abstreifers gerichtet
sein, so daß nur indirekt die Fasermatte durch die aus der Haube ausströmende Druckluft
von dem Trommelfilter abgehoben wird.
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Jedenfalls kommen die bekannten Sprühdüsen zur Herstellung des Druckluftpolsters
unter der Fasermatte in Fortfall, so daß der konstruktive Aufwand bei gleichem Ergebnis
verringert ist.
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In Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung kann der dem
Spalt gegenüberliegende weitere Spalt zwischen Trommel und Haube eine geringe Breite
aufweisen. Zur Abdichtung des weiteren Spalts kann erfindungsgemäß dieser Spalt
durch den Spiegel der Suspension abgedeckt sein. Diese Maßnahme ist für die Betriebssicherheit
und -dauer der Vorrichtung nach der Erfindung von besonderem Vorteil. Durch die
reibungslose Abdichtung der Haube gegen die Trommel kann das auf die Trommel aufgespannte
Filtertuch nicht an der Abdichtungsstelle verletzt werden, so daß sich auch keine
den weiteren Filtervorgang behindernden Fasern an den Dichtungsflächen ansammeln
können.
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Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung an Hand eines
Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es zeigt F i g. 1 ein Segment der Filtertrommel im Bereich der Kuchenabnahme-Vorrichtung
im Querschnitt, Fig. 2 die Kuchenabnahme-Vorrichtung nach F i g. 1 in der Draufsicht,
teilweise geschnitten, und Fig. 3 und 4 in vergrößertem Maßstab Einzelheiten der
Kuchen abnahme-Vorrichtung.
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Die F i g. 1 zeigt nur den für die Behandlung der Fasermatte unwirksamen
Mantelabschnitt 2 der drehbaren Filtertrommel 1 mit einem Trog 3. Mit geringem Abstand
liegen der Filtertrommel die Wände 4,5 gegenüber, die den Raum 6 einschließen. Der
Raum 6 wird in radialer Richtung nach innen durch den Mantel abschnitt 2 und in
radialer Richtung nach außen durch die Wände 4, 5 begrenzt. In axialer Richtung
ist der Raum 6 durch die Wände 7 begrenzt, wobei jeder Stirnseite der Trommel eine
Wand 7 zugeordnet ist. Wie aus dem rechten Abschnitt der F i g. 2 hervorgeht, ist
in der dargestellten Radialebene ein durch Wände im wesentlichen geschlossener Aufbau
vorhanden. Der kastenartige Aufbau ist in Umfangsrichtung der Filtertrommel offen.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 hat der unter dem Flüssigkeitsspiegel
der Suspension liegende Spalt 8 die gleiche Größe wie der Querschnitt des unteren
Abschnitts des kastenartigen Aufbaus. Betriebstechnisch gesehen kann die Öffnung
unter gewissen Umständen enger sein als der erwähnte Querschnitt, und zwischen der
Wand 4 und der Mantelfläche der Trommel kann ein Spalt, der nicht breiter ist als
wenige Millimeter, hingenommen werden. Eine breite Öffnung beseitigt jedoch die
Gefahr, daß sich die Suspension zusammenballt, was ein Klemmen der Filtertrommel
oder eine Beschädigung des Filtertuches zur Folge haben kann.
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Zweckmäßigerweise kann man die Breite des Spalts 8 auch so wählen,
daß sie dem Abstand zwischen der Mantelfläche der Trommel und der gebogenen Wand
9 des Trogs entspricht. Eine solche Ausbildung
erzielt man, wenn
die Wand 4 weggelassen und statt dessen die Wand 10 des Trogs bis an die Wand 5
herangezogen wird, wobei der Spalt 11 abgedeckt ist.
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In Umfangsrichtung der Trommel gesehen, befindet sich am anderen
Ende des kastenartigen Aufbaus der Spalt 12 (siehe F i g. 3) zwischen dem Trommelmantel
und dem Abstreifblech 13. Das Abstreifblech 13 ist einstellbar an der Wand 5 befestigt,
so daß sich die Größe des Spalts 12 von etwa 3 mm bis etwa 20 mm verändern läßt;
vorzugsweise beträgt die Spaltbreite etwa 5 bis 10 mm. Die Einstellung erfolgt in
geeigneter Weise dadurch, daß das Abstreifblech 13 mit seiner Auflagefläche auf
der Wand 5 verschoben wird.
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Die zum Hinaufleiten der Fasermatte auf das Abstreifblech notwendige
Gasmenge wird durch die Leitung 14 zugeführt. Diese ist an die Öffnung 15 in einer
der neben den beiden Stirnseiten der Trommel angeordneten und gegenüber diesen abgedichteten
Wänden 7 angeschlossen. Bei axial kurzen Filtertrommeln ist es ausreichend, das
Gas nur durch eine der Wände 7 hindurch einzuleiten. Bei axial langen Filtertrommeln
kann das Gas durch beide Wände hindurch eingeleitet werden, wie es in F i g. 2 dargestellt
ist.
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Die Abdichtung zwischen den Wänden 7 und der Trommel 1 kann auf verschiedene
Arten bewerkstelligt werden. Eine geeignete Ausführungsform zeigen die F i g. 3
und 4. Bei dieser Ausführungsform ist jede Wand 7 mit einem Stegl6 versehen, welcher
eine Anlagefläche 17 aufweist, die zusammen mit einer weiteren, sich rund um die
Filtertrommel 1 erstreckenden Anlagefläche 18 eine V-Nut für das beispielsweise
schlauchartige Dichtungselement 19 bildet. Das Dichtungselement 19 kann aus Gummi,
Neopren (Wz), weichem PVC oder einem anderen elastischen Werkstoff bestehen. Der
zur Abdichtung erforderliche Druck wird erzielt, indem das Dichtungselement im gedehnten
Zustand zwischen den an den Enden des Dichtungselements vorgesehenen Befestigungsblöcken
20 festgehalten ist. An einem Ende oder an beiden Enden des Dichtungselements kann
ein elastisches Teil, beispielsweise eine Schraubenfeder oder ein Teil aus einem
elastischen Werkstoff angeordnet sein, insbesondere wenn das Dichtungselement mit
einer Verstärkungseinlage, beispielsweise einer Schnur oder einer Stahleinlage versehen
ist. Die in F i g. 4 dargestellte Wand 21 dient zur Führung des Dichtungselements
in der V-förmigen Nut 17, 18.
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Damit der untere Befestigungsblock 20 leicht zugänglich ist, ist
es angebracht, gegenüber dem Block an beiden Endseiten des Filtertrogs 3 eine abnehmbare
Abdeckung vorzusehen. Der Aufbau kann auch in der Weise abgewandelt werden, daß
man die verlängerten Stege 16 an den Endseiten des Filtertrogs befestigt, wodurch
die Wände 7 entfallen.
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Es sei darauf hingewiesen, daß das Abstreifblech 13, um die Strömungsrichtung
des Gases zu verändern, gebogen sein kann, wie dies z. B. in der Patentanmeldung
15 36 804.4 beschrieben ist.
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Der Reinigung des Filtertuchs dient das Sprührohr 22, das sich durch
den Raum 6 hindurch erstreckt und in der Halterung 23 befestigt ist.
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Das über die Leitung 14 zugeführte, durch den Spalt 12 strömende
Gas schafft solche Druckverhältnisse, daß die Fasermatte im wesentlichen von der
Filtertrommel abgehoben und auf die Kuchenabnahme-Vorrichtung hinaufgeleitet wird.
Die Faser-
matte bewegt sich über das Abstreifblech 13 und über die mit den Streifen
24 versehene Wand 5 hinweg zu dem Schneckenförderer 25, von wo aus sie der nächsten
Behandlungsstufe zugeführt wird. In Bewegungsrichtung gesehen am rückwärtigen Ende
des Abstreifblechs 13 erhält die Fasermatte bei dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
eine verhältnismäßig scharfe Biegung. Falls die Fasermatte infolge ihres Eigengewichts
oder infolge einer Betriebsstörung dazu neigt, zu brechen, so tritt der Bruch an
der scharfen Biegung und nicht an der Stelle 26 auf, an welcher die Fasermatte nur
abgehoben werden soll. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das Gas nicht vorübergehend
durch den Spalt 12 (Fig. 3) hindurch frei ausströmen kann.
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Der im gasgefüllten Raum 6 vorhandene Überdruck braucht nur 2 bis
5 cm Wassersäule zu betragen. Zur absolut verläßlichen Funktion der Vorrichtung
kann der Druck auf 10 cm Wassersäule erhöht werden; unter bestimmten Bedingungen
kann auch ein Überdruck von etwa 20 und 30 cm Wassersäule, möglicherweise von 40
cm Wassersäule erforderlich sein. In allen Fällen liefert ein herkömmliches Niederdruck-Gebläse
einen ausreichenden Überdruck.
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Die zugeführte Gasmenge kann 5 bis 60 m3 pro Minute und pro Meter
Trommellänge betragen, die mit einem Kraftbedarf von 0,5 bis 1 PS gefördert werden
kann.
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Überraschend gute Ergebnisse wurden mit der geringsten der vorerwähnten
Gasmengen erzielt. Die Erklärung hierfür scheint darin zu liegen, daß die geschlossene
Fasermatte bei der Stelle 26 das Gas wirksam daran hindert, über die gesamte Länge
des Spalts hinweg in die Umgebung auszutreten; die Fasermatte gleitet auf einem
Gaskissen. Nur eine Gaszufuhr zum Ausgleich für das durch die Filtertrommel ausgetretene
Gas wird benötigt. Am unteren Spalt tritt infolge des Flüssigkeitsverschlusses kein
Gas aus; nahezu kein Gasaustritt erfolgt auch an den Dichtungen der Stirnseiten.
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Die Erfindung bringt mehrere Vorteile mit sich.
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Rotierende Abnahmewalzen, die infolge der exponierten Anordnung ihrer
Lagerungen und Antriebsmittel oftmals zu Betriebsstörungen führen, insbesondere
wenn saure Fasersuspensionen behandelt werden müssen, sind durch eine einfache Vorrichtung
ohne rotierende Teile ersetzt worden. Die Vorteile wirken sich besonders bei Filtern
großer Axiallänge (5 bis 10 Meter) aus, bei denen die Durchbiegung der bekannten
genuteten Abnahmewalzen so groß ist, daß im Mittelabschnitt der Walzen Stützlager
angeordnet sein müssen. Bei der Kuchenabnahme-Vorrichtung gemäß der Erfindung kann
der Abstreifkörper ausreichend steif ausgebildet sein oder sich leicht auf einer
Lagerkonsole des Filtertrogs oder aber auf einer hierfür auf der Trommel angeordneten
Gleitfläche abstützen. In dem zuletzt erwähnten Fall ist es so, daß man auf der
Trommel einen Ring erhält, der für den Filtervorgang unwirksam ist; dieser Ring
kann aber wesentlich schmaler sein, als es bei entsprechenden Abnahmewalzen der
Fall ist, die im Mittelabschnitt mit Stützlagern versehen sind.