DE1761716A1

DE1761716A1 - Roehren-Filterpresse

Info

Publication number: DE1761716A1
Application number: DE19681761716
Authority: DE
Inventors: Gwilliam Ralph Derek
Original assignee: English Clays Lovering Pochin Co Ltd
Current assignee: Imerys Minerals Ltd
Priority date: 1967-06-29
Filing date: 1968-06-28
Publication date: 1970-08-27
Also published as: DE1761716C3; NL6809187A; FR1570363A; GB1240465A; DE1761716B2; NL159291B; BE717264A

Description

17R17 1 R

DR. ING. ERNST MAIER I / O I / IO P AT K NTANWA LT

8 MÜNCHEN 23

VISIXHIIICBTI. ■ ■ TILXTOX I

A 21468 den 28. Juni 1968

EM/Pi/Pf.

Firma ENGLISH CLAYS LOVERING POCHIN & COMPANY LIMITED, St. Austell, Cornwall, England

Röhren-Filterpresse

Die Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zum Reduzieren des Flüssigkeitsgehalts von feuchten, sehr fein verteilten festen Stoffen, z.B. Feststoffen wie Tone, Sehlemmä kreide und andere Stoffpigmente enthaltenden Materialien, die 20$ oder mehr Gewichtsprozente von Teilchen kleiner als 20 Mikron oder mehr Gewichtsteile enthalten, die kleiner sind als 20 Mikron. Diese Stoffe sind geeignet zum Ausformen von kompressiblen, wenig durchlässigen Kuchen, so dass die Anwendung von hohen Drücken, z.B. etwa 70 kg/cm oder mehr, erwünscht ist, um ein Erzeugnis von niedrigem Feuchtigkeitsgehalt, z.B. von weniger als 25# Gewichtsfeuchtigkeit, hervorzubringen.

009835/0743

Es ist seit einigen Jahren bekannt, dass Flüssigkeiten aus breiigen Stoffen und aus Schlemmen durch Druckkräfte ausgeschieden werden können, die durch Aufblasen einer elastisch ausdehnbaren Blase bzw. eines elastisch dehnbaren Schläuche

^ erzeugt werden. Neuerdings sind Röhren-Filterpressen beschrieben worden, in denen eine undurchlässige elastisch dehnbare Wand eine Kammer, die zwischen zwei koaxial und in Abstand voneinander angeordneten röhrenförmigen Körpern gebildet ist, in zwei nicht miteinander in Verbindung stehende Räume unterteilt. Ein zu filterndes Material wird in den Raum zwischen einer Seite der elastisch dehnbaren Wand und einem der rohrförmigen Körper eingeleitet, und ein dhydraulisches Druckmedium wird in den Raum zwischen der anderen Seite der Blase und dem anderen rohrförmigen Körper eingeleitet. Ausführungs-

' formen einer solchen Filterpresse und ihr Gebrauch zum Entwässern von Stoffen wie Feinkohlenschlamm sind in der britischen Patentschrift 907 485 beschrieben. Jede der AusfUhrungsformen einer Röhren-Filterpresse, die in der britischen Patentschrift 907 485 beschrieben sind, weist wenigstens eine Kammer auf, die durch eine undurchlässige, elastisch dehnbare Wand in zwei nicht miteinander in Verbindung stehende Räume unterteilt ist, von denen der eine im wesentlichen durch einen ersten rohrförmigen Körper, der eine flUssigkeitsdurchlässige Wand

009835/0743

1751716

bildet, und durch.eine undurchlässige, elastisch dehnbare Wand begrenzt ist. Oben ist dieser Raum mit einer Einlassöffnung versehen, durch die das zu filterpressende Material unter Schwerkraftwirkung eingegeben werden kann. Der andere Raum ist im wesentlichen durch die undurchlässige elastisch dehnbare Wandung und durch einen zweiten rohrförmigen Körper begrenzt, der eine Rückwand hinter der elastisch dehnbaren Wand bildet und mit einem Durchlass versehen ist, durch den ein Plussigkeitsmedium evakuiert (abgesaugt) werden und ein Flüssigkeitsmedium anschliessend unter Druck in den Zwischenraum hinter der elastischen dehnbaren Wand hineingedrückt werden kann, um zunächst den grösseren Teil der elastisch dehnbaren Wand zu der Rückwand hin zu dehnen in Vorbereitung des Beschickens des einen Raumes und um dann auf das Füllgut einen Druck auszuüben. Die elastisch dehnbare Wand ist von solcher Gestalt und solchen Abmessungen und ist derart zwischen dem ersten und dem zweiten rohrförmigen Körper angebracht, dass, wenn die Filterpresse nicht in Benutzung ist, wenigstens der grössere Teil der elastisch dehnbaren, der flüssigkeitsdurchlässigen Wand, die durch den ersten rohrförmigen Körper gebildet wird, gegenüberstehenden Wand eine Lage einnimmt, in der sie sich in Abstand von der flüssigkeits-. durchlässigen Wand und der durch den zweiten rohrförmigen Körper

009835/0743

gebildeten Rückwand befindet. Es ist in der britischen Patentschrift 907 485 angegeben, dass bei Gebrauch der dort beschriebenen Röhren-Filterpressen hohe Drücke in der Größen-Ordnung von 85 kg/cm in der Kammer während der Kompression des Füllgutes aufgebaut werden können, und dass die Röhren-Filterpressen zum Entwässern solcher mineralischer Substanzen, wie Feinkohle, geeignet sind, die vorwiegend Teilchen enthalten, welche grosser als I50 Mikron sind. Es ist jedoch festgestellt worden, dass, wenn Röhren-Filterpressan der in der britischen Patentschrift 907 485 beschriebenen Art dazu benutzt werden, den Flüssigkeitsgehalt von feuchten sehr fein geteilten Festkörpern zu verringern, die 20# oder mehr Gewichtsprozente von Teilchen kleiner als 20 Mikron enthalten, z.B. Tone, keine befriedigenden Ergebnisse erzielt werden.

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Röhren-Filterpresse und ein Verfahren zu schaffen, die bzw. das benutzt werden kann zum Reduzieren des Wassergehalts feuchter, sehr fein zerteilter Festkörper, die 20# oder mehr Gewichtsporzente von Teilchen aufweisen, die kleiner sind als 20 Mikron.

Es ist durch umfangreiche Untersuchungen festgestellt worden, dass der Wassergehalt feuchter Tone und andere Peststoffe, die wenigstens 2OJi an Gewicht von Teilohen enthalten,

009835/0743

die kleiner als 20 Mikron sind, weitgehend bei Gebrauch einer Röhren-Filterpresse reduziert werden kann, die von ähnlicher Bauart ist als die in der britischen Patentschrift 907 485 beschriebenen, wenn eine solche Röhren-Filterpresse gemäß vorliegender Erfindung kv ^struiert und betrieben wird.

Insbesondere ist gemäß einer Verwirklichungsform der m vorliegenden Erfindung eine Röhren-Filterpresse zum Reduzieren des Feuchtigkeitsgehalts von feuchten, feinzerteilten Materialien, z.B. in Form von Schlamm, vorgesehen, die

a) eine Kammer von ringförmigem Querschnitt aufweist, die im wesentlichen von zwei rohrförmigen Körpern begrenzt wird, die hohe Drücke aushalten* die im wesentlichen koaxial ineinander angeordnet sind und gegeneinander axial versetzbar sind zwischen einer Arbeitslage und einer unwirksamen Lage, und ^ die Mittel aufweisen, die zusammenwirken, um eine Abdichtung zwischen den anliegenden Enden der beiden rohrförmigen Körper zu bilden, wenn die Filterpresse sich in Arbelsposition befindet. Der äussere rohrförmige Körper ist mit einem Einlass zum Einleiten eines hydraulischen Druckmittels in ihn versehen, und der innere rohrförmlge Körper ist mit einer

009835/0743

1751716

Vielzahl von Öffnungen für den Durchfluß des Flltrats versehen;

b) ein Filtermaterial wird abgestützt durch und erstreckt sich rundum die äussere Wandung des inneren rohrförmigen Körpers, das Filtermaterial ist so angeordnet bzw. beschaffen, dass es den Durchtritt von sehr feinver-

^ teilten Feststoffen während des Filterpressens durch

die Öffnungen in den inneren rohrförmigen Körper verhindert;

c) eine undurchlässige elastische Hülse ist in der Kammer von ringförmigen Querschnitt angeordnet und flüssigkeitsdicht an dem äusseren rohrförmigen Körper festgelegt, um die Kammer in einen ersten und einen zweiten Raum zu unterteilen, die nicht miteinander in Verbindung stehen; der erste Raum von ringförmigem Querschnitt ist

™ begrenzt von der undurchlässigen elastischen Hülse und der inneren Wandung des äusseren rohrförmigen Körpers, und der zweite Raum von ringförmigem Querschnitt ist begrenzt durch die undurchlässige elastische Hülse und die äussere Wandung des inneren rohrförmigen Körpers;

009835/0743

d) Mittel zum Einführen eines feuchten, sehr feinzerteilte Peststoffe aufweisenden Materials zum Pilterpressen unter Druck in dem zweiten Raum von ringförmigem Querschnitt in solcher Weise, dass das feuchte, sehr kleine Peststoffpartikel aufweisende Material im wesentlichen gleichmäßig durch den Boden des zweiten Raumes eingebracht wird und diesen Teil von dem Filtermaterial reinigt, der sich an dem unteren Teil des inneren rohrförmigen Körpers abgelagert hat;

e) Mittel zum Entfernen des Filtrats aus dem Inneren des inneren rohrförmigen Körpers;

f) Mittel zum Versetzen der rohrförmigen Körper relativ zueinander in axialer Richtung aus der Arbeitslage in die unwirksame Lage nach der Filterpressoperation;

sehr

g) Mittel zum Entfernen des/feinzerteilten festen Materials

von der Oberfläche des Filtermaterials, nachdem das Filtrat von dem festen Material entfernt worden ist und der innere und der äussere rohrförmige Körper axial zueinander versetzt worden sind in die unwirksame Lage.

Von den rohrförmigen Körpern, welche die erwähnte Kammer von ringförmigem Querschnitt begrenzen, weist zweckmässig Je-

009835/0743

der einen zentralen Zylinderteil und Endteile auf, die geeignet sind, mit den entsprechenden Endteilen des anderen rohrförmigen Körpers zusammen zu wirken, um eine Abdichtung zu bilden, wenn die rohrförmigen Körper in der Arbeitsstellung sind. Die Mittel, die eine Abdichtung zwischen den be-

«
nachbarten Enden des inneren und den äusseren rohrförmigen Körpers bewirken, wenn die Röhren-Filterpresse sich im Zustand der Arbeitsbereitschaft befindet, weisen zweckmässig eine Ringdichtung auf, vorzugsweise eine 0-Ring-Diehtung, die in den Endteilen des einen der rohrförmigen Körper so angeordnet sind, dass sie mit den entsprechenden Flächen des anderen rohrförmigen Körpers zusammenwirken. Die Ringdichtungen bestehen aus einem elastischen oder plastischen Material, um den Spalt zwischen dem Dichtungsring und der entsprechenden Gegenfläche auf "Null¹¹ zu verkleinern. Anstelle einer O-Ring-Dichtung kann z.B. auch eine U-Ring-Dichtung oder eine Kalotten- bzw. Schalen-Ringdichtung verwendet werden.

Es ist festgestellt worden, dass, wenn die Filterpresse zum Behandeln von Materialien benutzt wird, die 20# oder mehr an Gewicht von Teilchen aufweisen, die kleiner als 20 Mikron sind, der äussere rohrförmige Körper zweckmässig einen zylindrischen Innenteil aufweist, dessen Innendurchmesser nicht größer als etwa 3K)O mm bzw. nioht kleiner als etwa 100 mm ist, und der innere rohrförmige Körper zweckmässig einen zylindri-

009835/0743

sehen zentralen Teil aufweist, der einen äusseren Durchmesser hat, welcher gegenüber dem Innendurchmesser des zylindrischen zentralen Teils des äusseren rohrförmigen Körpers von etwa 50 mm bis etwa I80 mm iifferiert. Wenn der innere Durchmesser des zylindrischen zentralen Teiles des äusseren rohrförmigen Körpers JOO mm beträgt, liegt der äussere Durchmesser des zylindrischen zentralen Teils des inneren rohrförmigen Körpers ' vorzugsweise im Bereich zwischen I30 mm und 200 mm; und wenn der innere Durchmesser des zylindrischen zentralen Teiles des äusseren rohrförmigen Körpers 100 mm beträgt, liegt der äussere Durchmesser des zylindrischen zentralen Teiles des inneren rohrförmigen Körpers im Bereich zwischen 20 mm und 50 mm.

Das von der äusseren Wandung des inneren rohrförmigen Körpers getragene Filtermaterial ist zweckmässig ein Filtertuch, das vorzugsweise aus einem thermoplastischen, polymer!- | sehen künstlichen Faser- bzw. Fadenmaterial besteht, das warmbehandelt ist, z.B. durch Heißkalandern. Ein solches Material kann eine genügend kleine Porenweite aufweisen, um das Hindurchtreten der feinzerteilten Feststeoffe zu verhindern, und der Gebrauch eines ununterbrochenen Fadenmaterials verleiht dem Filtertuch gute Festigkeits- bzw. Trenneigenschaften. Das thermoplastische Kunstfasermaterial aus durchlaufenden Fasern kann z.B. Polyäthylen, Terephtalate oder Nylon sein.

009835/0743

Das Filtertuch kann auch aus einem synthetischen Nadel-Gewebe, einem Baumwollgewebe von großem Gewicht oder einem verfilzten Wollstoff hergestellt werden, der einer gewissen Sengung unterworfen ist, um vorspringende Pasern zu entfernen und so die RUckhalteeigenschaften des Piltertuchs zu verbessern.

^ Ein anderer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung

besteht darin, ein Arbeitsverfahren zum Vermindern des Flüssigkeitsgehalts einer Trübe von einem sehr fein zerteilten Feststoff Z.U schaffen, $as die Schritte umfasst

i) des Einführens von Trübe bzw. Schlamm aus fein zerteilten Feststoffen unter Druck in den zweiten Raum der Röhren-Filterpresse nach der Erfindung während des Einleitens eines hydraulischen Druckmediums in den ersten Raum, das ein spezifisches

r Gewicht hat, welches nicht mehr als 0,05 Einheiten

von demjenigen der Trübe abweicht; die Trübe von feinverteilten Feststoffen wird in einer Weise in den zweiten Raum eingeführt, dass sie im wesentlichen gleichmässig durch den Boden des zweiten Raumes eingebracht wird und den Teil des Filtermaterials reinigt, das von dem unteren Teil des inneren rohrförmigen Körpers getragen wird;

009835/0743

ii) das Steigern des Drucks des hydraulischen Druckmediums

auf wenigstens 70 kg/cm und das Beibehalten des hydraulischen Druckmediums bei oder über diesem Druck für eine genügende Zeit, um eine Reduktion des Flüssigkeitsgehalts der feuchten, sehr fein verteilten Feststoffe zu bewirken;

iii) das Abführen des hydraulischen Druckmediums aus dem ersten Raum;

iv) danach das Versetzen der rohrförmigen Körper der Rphren-Filterpresse in axialer Richtung relativ zueinander in die unwirksame Lage, und

v) das Entfernen der sehr fein verteilten Feststoffe von

der Oberfläche des Filtermaterials. I

Es hat sich herausgestellt, dass die Trübe von sehr fein zerteilten Feststoffen im allgemeinen in dem zweiten Raum der Röhren-Filterpresse bei einem Druck von wenigstens 1*75 kg/cm eingeführt werden sollte. Gute Resultate sind

beim Gebrauch eines Drucks von etwa 2,1 kg/cm erreicht worden.

009835/07U

Für den Arbeitsgang der Filterpresse wird das hydraulische Druckmedium so ausgewählt, dass es ein spezifisches Gewicht aufweist, das nicht mehr als 0,05 Einheiten von dem spezifischen Gewicht des zu filterpressenden Aufgabematerials abweicht. Das wird getan, um sicherzustellen, dass die Dicke des Filterkuchensρ der an dem inneren rohrförmigen Körper vom Kopf (Deckel) bis zum Boden gebildet wird, nicht übermäßig variiert. So kann, wenn die Filterpresse gebraucht wird, um Wasser aus einem Tonschlamm mit einem spezifischen Gewicht von 1,15 zu entfernen, als hydraulisches Druckmedium ein anderer Tonschlamm mit einem spezifischen Gewicht im Bereich von 1,1 bis 1,2 oder eine Mischung einer geeigneten organischen Flüssigkeit, z.B. Glycerol und Wasser im richtigen Verhältnis benutzt werden, welcher das gewünschte spezifische Gewicht hat. Ein hydraulisches Druckmedium, das aus einer Mischung von organischer Flüssigkeit und Wasser besteht, hat den Vorteil, dass es keine Festkörperchen enthält, welche dazu neigen, einen Verschleiss durch Abrieb in dem hydraulischen System zu verursachen.

Vorteilhafterweise wird der Filterkuchen von dem Filtermaterial nach der Pressoperation durch einen oder mehrere Luftstöße entfernt, die in das Innere des inneren rohrförmigen Körpers eingegeben werden. Bei einer solchen Einrichtung wird während des Arbeitens der Filterpresse der Betrag von zu be-

009835/0743

handelndem Gut so ausgewählt, dass die Dicke des Filterkuchens, der sich an dem inneren rohrförmigen Körper anlagert, nicht weniger beträgt als etwa 5 mm, um sicherzustellen, dass er durch die Luftstöße zerbrochen wird und sich nicht biegt, und im allgemeinen nicht mehr als etwa 7>5 mm* um einen maximalen Durchgang zu erreichen, da festgestellt worden ist, dass ein m dickerer Kuchen einen unverhaltnismassig längeren Arbeitszyklus benötigt. Vorzugsweise wird der Filterkuchen von dem Filtermaterial durch eine Anzahl kurzer, getrennter Luftstöße eher entfernt als durch einen langen Luftstoß, weil das wiederholte Anwachsen und Abnehmen des Durchmessers des Filtermaterials entsprechend dem Jeweiligen Luftdruck wirksamer für das Ablösen des Filterkuchens ist als der Luftdruck allein.

Die Filterpresse nach der Erfindung kann bei hohen

Drücken arbeiten, z.B. bei Drücken die höher sind als 70 kg/cm , ^ und die Verminderung des Flüssigkeitsgehalts einer sehr fein zerteilten Feststoffmasse, die bei solchem Druck erreicht werden kann, ist in nachstehender Tabelle angegeben.

009835/0743

70	kg/cm
140	It
210	It
280	It
350	Il
420	η
700	ti

Tabelle

Druck Feuchtigkeitsgehalt (1) Peuchtigkeitsgehalt(l)

von einem Beschickungs- eines Papierüberzugton (2) nach dem Filter- tons (3) nach dem FiI-pressen terpressen

17 % 21,5 %

14,5 % 18,5 %

13 % 16,5 %

12 % 15 %

11 % 14 %

10,5 % 13 %

9 % 11 *

(1) Der Feuchtigkeitsgehalt, auf den hier Bezug genommen ist, ist der Prozentsatz von Wassergewicht in dem Filterkuchen, der aus aus sehr fein zerteiltem Feststoff während des FiIterpressens gebildet wird,

(2) Der Beschickungston enthält 25 & an Gewicht von Teilchen, die kleiner sind als 2 Mikron,

(3) Der überzugton enthält 8θ# an Gewicht von Teilen, die kleiner sind als 2 Mikron.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird Jetzt auf das in den Zeichnungen dargestellte AusfUhrungsbeispiel Bezug genommen. In den Zeichnungen stellen dar:

009835/0743

Fig. 1 eine Ausführungsform einer Röhren-Filterpresse nach der Erfindung, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 schematisch die Filterpressen nach Fig. 1 und ihre zusätzliche Ausrüstung;

Fig. 3 ein elektrisches Halbschema für die in Fig. 2

dargestellte Ausrüstung; ™

Fig. 4 ein Steuerungsschema;

Fig. 5 eine hydraulische Einrichtung zum Steuern der in Fig. 4 dargestellten Anlage;

Fig. 6 eine andere Ausführungsform der Filterpresse nach der Erfindung, teilweise im Schnitt;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform dieser Filterpresse nach der Erfindung, teilweise im Schnitt;

Fig. 8 eine Draufsicht auf die in Fig. 7 dargestellte Filterpresse.

In Fig. 1 ist, teilweise im Schnitt, eine allgemein mit A bezeichnete Filterpresse dargestellt, die einen äusseren und einen inneren rohrförmigen Körper aufweist, wie nachstehend beschrieben.

009835/0743

Der äussere rohrförmige Körper weist einen zentralen zylindrischen Teil 1 auf, der einen Einlaßstutzen für ein hydraulisches Druckmedium enthält, obere und untere Planschenteile 14 und 15* die mit dem zylindrischen Teil 1 verschweisst sind, obere und untere ringförmige Teile 2 und 3* die mit den Teilen 14 und 15 verbolzt sind, und Bronzeringe 4 und 5# die in Ausnehmungen der ringförmigen Teile 2 und 3 eingesetzt sind, Ringnuten 35 und 36, die je einen O-Dichtungsring aufnehmen, sind in den oberen und unteren Planschenteilen 14 und 15 angeordnet und schaffen eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den Planschenteilen 14 und 15 und den zugehörigen ringförmigen Teilen 2 und 3· Ringnuten 6 und 7* von denen jede einen O-Dichtungsring aufnimmt, sind in den Bronzeringen 4 und 5 ausgebildet. Die Bronzeringe 4 und 5 sind mit Auskehlungen 9 und 8 versehen, in denen mit nicht-dargestellten Schlauchklemmen, z.B. Jubilee-Klemmen, die Enden einer undurchlässigen Gummihülse 10 befestigt sind, die durch das durch den Einlaßstutzen 11 eingeführte hydraulische Druckmedium ausgedehnt werden kann. Die Enden der Gummihülse sind nach rückwärts umgestülpt und bilden Stulpen 12 und IJ.

Der innere rohrförmige Körper enthält einen inneren Stahlteil 20, der mit etwa 1300 gleichmäßig verteilten öffnungen versehen ist, von denen jede etwa 2,4 mm im Durchmesser

009835/0743

beträgt, um das Abfließen des Piltrats zu ermöglichen. Er weist Deckel 22 und 23 auf, die mit dem oberen und unteren Ende des zylindrischen Teiles 20 verschraubt sind und die Enden des inneren rohrförmigen Teils 20 abschließen, ferner ringförmige Bronzeve Kleidungen 27 und 28, die mit den Deckeln 23 und 22 verschraubt sind und eine Neigung von wenigstens 45° gegenüber der Horizontalen aufweisen. Die ^ äusseren Randzonen der Deckel erstrecken sich radial über den zylindrischen Teil 20 und sind eingedrückt (sitzen mit Preßsitz auf dem Teil 20), um eine Abdichtung zwischen den Randzonen der Deckel 22 und 23 und den 0-Ringdichtungen in den Nuten 6 und 7 zu ermöglichen. Der Deckel 22 hat eine Durchgangsöffnung, die mit einem Rohr 25 zum Zuführen von Luft hohen Drucks in das Innere des inneren rohrförmigen T^Eils versehen ist. Der Deckel 22 ist ferner mit einer öffnung versehen, durch die ein Saugrohr 26 zum Abführen des Piltrats aus dem inneren rohrförmigen Teil hindurchgeführt " werden kann. Zusätzlich ist eine Buchse bzw. ein Anhebepflock 34 mit dem Deckel 22 verbunden, so dass der innere rohrförmige Körper axial gegenüber dem äusseren rohrförmigen Körper versetzt werden kann. Der vorstehende Randteil des Deckels 23 ist mit einem Durchlass 24 v?sehen, durch den das Out, das in der Filterpresse behandelt werden soll, unter Druck in den durch die Verkleidung 27 gebildeten Ringraum und von dort in die Filterpresse durch 104 gleichmässig ver-

009835/0743

teilte Öffnungen 32 eingeführt wird, von denen jede etwa 2,4 mm im Durchmesser ist.

Es ist zu erkennen, dass in dem in Pig. I dargestellten Betriebszustand der innere und der äussere rohrförmige Körper, die zylindrischen Teile 21, Planschenteile 14 und 15 ringförmige Teile 32 und 3, Bronzeringe 4 und 5, Deckel 22 und P und Bronzeverkleidungen 27 und 28 aufweisen, die eine Kammer von ringförmigen Querschnitt begrenzen, welche durch die undurchlässige, an den Ringen 4 und 5 festgelegte Gummihülse in nicht-miteinander in Verbindung stehende Räume (Abteilungen) X und Y unterteilt ist.

Angeordnet auf und abgestützt von dem rohrförmigen Teil 20 ist ein Tuch 30 aus grobem Gewebe, das aus SARAN (Polyvinylchlorid) hergestellt ist, und auf dem Tuch 30 ist ein Filtertuch 29 angebracht. Das Filtertuch 29 besteht aus " heißkalandertem Terylene (Polyäthylen, Therephalatel mit durchgehenden Fasern in vielen Schichten. Der Unterteil des Filtertuches 29 ist in eine Silikon-Gummimasse eingebettet und zusätzlich ist eine Höhe von einigen Zentimetern des Filtertuches undurchlässig gemacht durch Aufwickeln eines Streifens 33 aus Polyvinylchlorid. Auf diese Weise wird die Bildung von Filterkuchen nahe dem Boden des Rohrs verhindert,

009835/0743

dadurch das Ausbringen des Filterkuchens erleichtert und zusätzlich einem Eindringen des zu behandelnden Materials hinter das Filtertuch vorgebeugt. Das Filtertuch ist an
jedem Ende durch nicht dargestellte Jubilee-Klemmen (bzw. -Schellen) festgelegt. Die Bronzeverkleidungen 27 und 28 sind über dem das Filtertuch festlegenden Jubilee-Klemmen angebracht und verhindern, dass die undurchlässige Gummihülse in Kontakt mit scharfen Teilen kommt. Die Löcher J52 in der Bronzeverkleidung 27 tragen zu der gleichmässigen Verteilung des Materials bei, das durch den Einlass 24 in den Raum X eingeleitet wird.

Anschliessend wird die Arbeitsweise der Filterpresse unter Hinweis auf Fig. 1 und 2 beschrieben. Die Anordnung der Filterpresse und ihrer Zusatzausrüstung ist schaubildlich in Fig. 2 dargestellt. Der Einlaßkanal 24 der Filterpresse A ist über eine Leitung 64 mit einer Pumpe E verbunden, die das zu filtin.de Material in den Raum X (Fig.l)
drückt. Dieses Material, im allgemeinen ein Schlamm mit
einem Festkörpergehalt von 4o# oder weniger Gewichtsprozenten, wird der Pumpe E durch eine Leitung 6j> aus dem Tank F zügeführt. Eine Leitung 65 verbindet den Einlass 11 des äusseren rohrförmigen Körpers der Filterpresse A mit einer Pumpe B, die das hydraulische Druckmedium in den Raum Y (Fig. 1)

0 0 9 8 3 5 / 0 7 A 3

- 20 -

hineindrückt. Das hydraulische Druckmedium ist in dem Tank C gespeichert und wird aus dem Tank von der Pumpe durch die Leitung 66 abgesaugt. Der Einlass 11 ist auch direkt mit dem Trnk C durch Leitungen 67 und 68 und mit einer Vakuum-Pumpe D durch Leitungen 67 und 67a verbunden, so dass das hydrau-1isehe Druckmedium aus dem Raum Y herausgebracht und in den Tank C über die Leitung 69 zurückgeleitet werden kann, wobei die Gummihülse 10 sich gegen die Wandung des äusseren rohrförmigen Körpers anlegt. Die Leitungen sind mit Ventilen 70, 71, 72 und 83 ausgerüstet, damit die verschiedenen Zusatzgeräte in richtiger Zeitfolge aufgeschaltet werden können.

Anfänglich legt sich die GummihUlse 10 gegen die innere Wandung des äusseren rohrförmigen Körpers, und der R um X ist leer. Eine kleine Menge des hydraulischen Druckmediums kann dann in den Raum zwischen der Gummihülse 10 und der inneren Wandung des äusseren rohrförmigen Körpers eingebracht werden, um die GummihUlse zur Anlage gegen die Auskleidung 27 zu bringen. Eine Materialcharge, die ausgepresst werden soll, wird dann durch die Pumpe E durch den Einlass 24 und die Löcher 32 in der Auskleidung 27 hindurch in den Raum X zwischen der Gummihülse 10 und dem inneren rohrförmigen Körper eingebrac-ht. Das verursacht eine Aussoheidungsoperatlon an der Auskleidung 27 duroh Ausscheiden von festen Bestandteilen von einer vor-

009835/07A3

hergehenden Operation der Filterpresse, und das erleichtert das Ausräumen des Filterkuchens. Während dieser Ausscheidungsoperation wird mehr hydraulisches Druckmedium mit niedrigem Druck in den Raum Y gepumpt. Das vermindert das Volumen des Raumes X, bis er gänzlich mit dem Füllmaterial ausgefüllt ist. Nach dieser Phase wird der Druck des hydraulischen Druckmediums* das in den Raum Y eingeführt ist, vergrössert, und die FiI-trierung setzt ein. Zu der gleichen Zeit wird das Filtrat, das in das Innere des inneren rohrförmigen Körpers durch die Löcher 21 eintritt, durch das Absaugerohr 26 (Fig. 1) extrahiert. Wenn die FiItrierungsphase beendet ist, wird die Zufuhr von hydraulischem Druckmedium abgeschlossen, und der Raum Y wird unter Vakuum entleert. Wenn der Raum Y entleert ist und die Gummihülse 10 sich gegen die Innere Wandung des äusseren rohrförmigen Körpers angelegt hat, wird der innere rohrförmige Körper mittels des Pflocks y\ od.dgl. abgesenkt, und der Filterkuchen, der sich an dem Filtertuch 29 abgesetzt hat, wird durch Einführen von Druckluft durch das Rohr 25 hinter das

Filtertuch ausgestoßen bei etwa 2,1 kg/cm in kurzen Blasstößen von etwa 0,2 sek. bei annähernd gleichen Intervallen zwischen drei BlasstöSen. Wenn die Entleerung de3 Filterkuchens beendet ist, wird der innere rohrförmige Körper wieder in seine frühere Lage angehoben, und der Zyklus kann wieder beginnen.

009835/0743

Der Arbeitszyklus wird eingeleitet durch das Ende der Filtration, die durch einen in das Innere des inneren rohrförmigen Körpers eingeführten Druck bestimmt wird. Die Druckpumpe B ist luftbetätigt und liefert einen Maximaldruck von etwa 210 kg/cm und einen maximalen Durchfluss von etwa 18 1tr./min.

Die richtige Arbeitsfolge der verschiedenen Teile der Ausrüstung wird durch einen Nockenmechanismus sichergestellt, der durch den in Fig. J5 schematisch dargestellten elektrischen Stromkreis gesteuert wird. Das Steuerdiagramm für diesen Stromkreis ist in Fig. 4 dargestellt. In dem elektrischen Stromkreis ist die Energiequelle 40 eine Wechselstromzuleitung von 110 V, die in den Stromkreis mittels eines Einschalters 41 eingeschaltet wird. Im allgemeinen wird die Ausrüstung automatisch gesteuert. Sie kann jedoch, wenn es erwünscht 1st, ™ auch von Hand gesteuert werden, wobei die ausgewählte Art der Betätigung in den Arbeitsgang durch den Schalter 42 eingebracht werden kann. Bei automatischem Arbeiten wird das Arbeiten der verschiedenen Einheiten der Ausrüstung durch Schalter gesteuert, die durch Elektromagnete S betätigt werden. Diese Elektromagnete werden in den passenden Zelten duroh die von den Motor 46 angetriebenen Nocken 47 bis 51 erregt·

009835/0743

Das Steuerdiagramm der Fig. 4 stellt einen βθ-sec Zyklus dar, der bei g derart eingestellt ist, dass er die Durchführung der Filtrierung ermöglicht, deren Zyklus bei "12-Uhr" in dem Diagramm beginnt und im Uhrzeigersinn verläuft. Um den Verlauf der Nocken während des Filtrierens festzulegen, ist eine Druckregistriervorrichtung in dem inneren röhrenförmigen Körper angebracht, so dass, wenn das FiItrat durch das Absaugrohr 26 fließt, der innere röhrenförmige Körper völlig abgedichtet ist, und ein Ausdringen von Luft durch ein (nicht dargestelltes) Ventil am Kopf ein Ansteigen des Luftdrucks bewirkt, und dadurch ein öffnen eines druckgesteuerten Schalters 44 (Fig. 3)» und ein Abschalten des die Nocken antreibenden Motors 46 bewirkt. Der durckgeSteuerte Schalter 44 ist, wenn notwendig, durch einen besonderen Kontaktsatz 4]5, der durch die Nocken gesteuert wird, kurzgeschlossen.

Beim Beginn des Zyklus schliessen die Nocken die zum Einführen des Materials in den Raum X des Filters benötigten Schalter und schalten die Druckpumpe B für das hydraulische Druckmedium ein. Der Druckschalter 44 ist kurzgeschlossen, bis das Einführen des Zuführstoffes in den Raum X abgeschlossen ist, und schaltet die Druckpumpe B fil· das hydraulische Druckmedium ein. Der Druckschalter

009835/0743

ist kurzgeschlossen, bis die Einführung des Filtermaterials in den Raum X abgeschlossen ist* Andererseits ist der Nockenantrieb (ausgeschaltet) unterbrochen, sobald das Piltrat anfängt, auszufließen, und es sind keine Mittel vorhanden, um das Einführen von zugeführtem Filtermaterial zu stoppen. Wenn das FiItrat aufhört, abzufließen, sinkt der Luftdruck in dem inneren rohrförmigen Körper und der Nockenantrieb wird wieder eingeschaltet, wobei die Druckpumpe B und das Einschalten der Vakuum-Pumpe D gestoppt wird· Der innere rohrförmige Körper wird dann abgesenkt, und drei Luftstöße werden aufgegeben, um den Kuchen zu entfernen. Hierbei ist der Druckschalter 44 wieder kurzgeschlossen, da festgestellt worden ist, dass die Luftstöße einen geeigneten Druck hervorrufen, der ansteigend ist zum Anhalten des Nockenantriebs. Der Zyklus wird beendet mit dem Anhalten des*Anhebeelements 34.

Die verschiedenen Schritte des Verfahrens sind in Fig.3 und 4 wie folgt veranschaulicht:

a = Zuführmaterial, das in die Filterpresse eingeführt wird;

b = Pumpe für das hydraulische Druckmedium;

c = Nockenantrieb für das Aufrechterhalten des entsprechenden Drucks;

d ·= Vakuum-Verbindung;

009835/0743

e = Element zur Abwärtsbewegung;

f = Luftblaseinrichtungen zum Ausbringen des Filterkuchens;
g = Nockenantrieb während des Piltrierungsvorganges.

Anstatt durch die oben in Verbindung mit Pig. 3 und 4 μ beschriebene Nockensteuerung kann das Arbeiten der Filterpresse und ihrer Zusatzausrüstung durch eine Flüssigkeits-Folgesteuerung gesteuert werden, wie in Fig. 5 veranschaulicht. Ein solches System hat den Vorteil, dass es die einzelnen Stufen des Arbeitsprozesses die erreicht sind, abfüllt und sicherstellt, dass ein neuer Arbeitsschritt in dem Zyklus nicht begonnen wird, bevor der vorangehende Schritt beendet ist, und somit Unterbrechungen bzw. Verzögerungen wegen Leckagen, Ab-.fall der Pumpenleistung, wegen teilweise verstopfter Zuführrohre usw. berücksichtigt. Ferner sind die Kosten eines solchen Systems niedriger, und es ist möglich, eine einzige (einfache) Steuereinheit für jede Röhrenpresse anzuordnen.

Das in Fig. 5 dargestellte logische Flüssigkeitssystem weist drei Grundeinheiten auf, und zwar die ⁿNicht"-Einheit, die "Entweder-Oderⁿ-Einheit und die ⁿFlip-Flopⁿ-Einheit. Eine "Nicht-Binheit" arbeitet in der Weise, dass, wenn ein Signal in Form einer Strömung von Luft oder eines anderen

009835/0743

Pluidums bei relativ niedrigem Druck in den Eingang (input) der Einheit gelangt, kommt kein Signal in den Ausgang (output) und umgekehrt. Eine "Entweder-Oder-Einheit" arbeitet derart, dass an dem Ausgang nur ein Signal hervorgerufen wird, wenn an irgendwelchen Eingängen kein einkomnendes Signal vorhanden ist. Zum Beispiel genügt ein in irgendeinen der Eingänge ein-

^ gegebenes Signal, um das Ausgangssignal, zu löschen. Eine Flip-Flop-Einheit hat normalerweise zwei Outputs und zwei Inputs, und ein Signal tritt ständig aus dem einen oder anderen der Outputs heraus. Ein in einen der Inputs eingegebenes Signal bewirkt ein Umschalten des Ausgangssignals von einem Output auf den anderen, und selbst ein Eingangssignal in der Form eines kurzen Impulses genügt, um diese Umschaltwirkung durchzuführen. Nach der gebräuchlichen Übereinkunft für entsprechende Flip-Flops veranlasst ein Signal an einem der Inputs das Umschalten des Ausgangssignals auf den dem betreffen*

r den Input unmittelbar gegenüberliegenden Output.

Das in Flg. 5 dargestellte Logische FlUssigkeitssystem weist drei Grundeinheiten auf, und zwar die "Nicht-Einheit" (Not-Einheit), die "Entweder-Oder-Einheit* (Nor-Einheit) und die "Flip-Flop-Einheit". Eine Not-Einheit arbeitet in der Weise, dass, wenn ein Signal In Form einer Strömung von Luft oder eines anderen Fluiduras bei relativ niedrigem Druck in den Eingang (Input) der Einheit gelangt, kommt kein Signal

009835/0743

aus dem Ausgang (Output) und umgekehrt. Eine Nor-Einheit arbeitet derart, dass an dem Ausgang nur ein Signal hervorgerufen wird, wenn an irgendwelchen Eingängen kein einkommendes Signal vorhanden ist. Zum Beispiel genügt ein in irgendeinen der Eingänge eingegebenes Signal, um das Ausgangssignal zu löschen. Eine Flip-Flop-Einheit hat normalerweise zwei Outputs und zwei Inputs, und ein Signal tritt ständig aus dem einen oder anderen der Outputs heraus. Ein in einen der Inputs eingegebenes Signal bewirkt ein Umschalten des Ausgangssignal von einem Output auf den anderen, und selbst ein Eingangssignal in der Form eines kurzen Impulses genügt, um diese Umsehaltwirkung durchzuführen. Nach der gebräuchlichen Übereinkunft für entsprechende Flip-Flops veranlasst ein Signal an einem der Inputs das Umschalten des Ausgangssignals auf den den betreffenden Input unmittelbar gegenüberliegenden Output.

Der von der gestrichelten Linie eingeschlossene Bereich in Fig. 5 stellt das logische System, das hydraulisch arbeitet, dar. Die Eingänge einer Anzahl von FUhlereinheiten sind unten links dargestellt, und die Funktionen einer Anzahl von Relaissinheiten, wann ein Signal empfangen wird oder nicht, sind unten rechts angedeutet. Als Beginn des Arbeitszyklus wird zwackmässig der Zeitpunkt betrachtet, wenn der Arbeitsschritt

009835/0743

des Filterpressens gerade beendet ist,und das Abfließen des Filtrats aufgehört hat. Zu diesem Zeitpunkt wird das einzige Signal, das in das logische Steuersystem eingeht, in den oberen Eingang der Not-Einheit 8j5 eingegeben. Die Flip-Flop-Einheit 84 sendet ein Signal aus ihrem unteren Auslass aus und die Flip-Flop-Einheit 86 sendet ein Signal aus ihrem unteren, nicht dargestellten Auslass aus. Die Guiranihülse 10 ist gegen die innere Wandung des äusseren rohrförmigen Körpers hin durch das Anlegen eines Vakuums ausgedehnt worden, und die ausgedehnte Lage der Gummihülse wird durch eine geeignete Vorrichtung abgetastet, die ein Signal in die Not-Einheit 81 eineingibt. Die Nor-Einheit 83 hat nun kein Eingangssignal an ihren beiden Inputs und sendet daher ein Signal aus, welches das Hubelement J>k und damit den inneren rohrförmigen Körper absenkt. Die abgesenkte Lage des Hubelements 3^ wird abgetastet, und ein Signal, das an den oberen Input der Nor-Einheit angelegt ist, wird unterbrochen mit dem Ergebnis» dass jetzt ein Signal von der Nor-Einheit 82 ausgesendet wird und ein Druckluftstoß eingeleitet wird zum Entfernen des Filterkuchens. Um das Schaltbild zu vereinfachen, ist der Schaltkreis für das Hervorbringen eines einzigen Druckluftstoßes angedeutet. Es ist klar, dass ein etwas komplizierterer Schaltkreis angeordnet sein kann, um irgendeine Anzahl von Luftstößen hervorzurufen. Der Druckluftstoß wird durch eine geeignete Vorrichtung abgefühlt, und ein Stoßsignal wird

00 9835/0743

zu der Flip-Flop-Einheit 84 übertragen, die ihr ausgesendetes Signal von der Nor-Einheit 85 auf die Nor-Einheiten 82 und umschaltet. Die von den Nor-Einheiten 82 und 83 ausgesandten Signale werden unterbrochen bzw. abgebrochen mit dem Ergebnis, dass der Druckluftstoß gestopt wird und die Hubeinrichtung J54 angehoben wird. Die angehobene Lage der Hubeinrichtung j54 wird dann abgetastet, und das Signal zum mittleren Eingang der Nor-Einheit wird unterbrochen. Da alle drei Einlasse in die Nor-Einheit 85 kein Signal übertragen, wird ein Signal ausgesendet, das zu dem oberen Einlass der Nor-Einheit 87 übertragen wird, die dadurch nicht länger ein Signal aussendet, sodass Vakuum, das die Gummihülse 10 in Anlage an der inneren Wandung des äusseren rohrförmigen Körpers hält, losgelassen wird. Gleichzeitig beginnt die Zufuhr von Beschickungsmaterial und hydraulischem Druckmedium zu den Räumen X bzw. Y. Wenn der Raum X gefüllt ist mit Behandlungsmaterial, wird ein Stoßsignal zu der Flip-Flop-Einheit 86 übertragen, so dass das ausgesandte Signal auf den oberen Auslass aufgeschaltet wird und dadurch das Ausgangssignal von dem Flip-Flop 84 zu den unteren Auslass umgeschaltet, und ein Signal zu der Nor-Einheit 85 übertragen wird. Das Ausgangssignal der Nor-Einheit 85 wird daher unterbrochen mit dem Ergebnis, dass die Zufuhr von Behandlungsmaterial und hydraulischem Druckmedium von niedrigem Druck abgebrochen wird. Zu gleicher

009835/0743

Zelt beginnt die Zufuhr von hydraulischem Druckmedium von hohem Druck. Wenn das Abfliessen von Piltrat beendet ist, unterbricht eine Fühleinrichtung das Signal zur Nor-Einheit 87. Die Nor-Einheit 87 hat nun kein Signal welches das Vakuum eingibt, um die Gummihülse 10 gegen die Innere Wandung des äusseren rohrförmigen Körpers zurückzuziehen. Das Signal vom fe Flip-Flop 86 wird gleichzeitig auf den unteren« uneingeschalteten Auslass aufgeschaltet. Der Schaltkreis ist daher in dem gleichen Zustand wie zu Beginn des Arbeitszyklus.

In Fig. 6 ist eine wiederum lnsgesaat mit A bezeichnete Filterpresse dargestellt, die einen äusseren und einen Inneren rohrförmigen Körper aufweist. Die linke Hälfte der Fig. 6 1st ein Axialschnitt. Der obere rechte Teil der Fig. 6 ist eine Ansicht, und der untere rechte Teil ist ein Teilschnitt, um den äusseren rohförmigen Körper im Schnitt und den inneren rohrförmigen Körper in Ansicht zu zeigen. .

Der äussere rohrförmige Körper weist einen zentralen* zylindrischen Stahlteil 101 auf, der einen Einlass 111 für ein hydraulisches Druckmedium hat, ferner obere und untere Flansehenteile 114 und 115, die mit dem zylindrischen Teil 101 verschweißt /sind, einen ersten oberen ringförmigen Teil 102, der mit dem Flanschenteil 114 verbolzt ist, einen zweiten oberen ringförmigen Teil 142, der zwischen dem oberen Flanschen-

009835/0743

teil 114 und dem ersten oberen ringförmigen Teil 102 liegt, einen ersten unteren ringförmigen Teil 103, der mit dem Planschenteil 115 verbolzt ist, einen zweiten unteren ringförmigen Teil 143, der zwischen dem obeeen Flanschenteil und dem ersten unteren ringförmigen Teil 103 liegt, und Ringe 104 und 105* die mit den zweiten ringförmigen Teilen bzw. 143 verschweißt sind, und deren innere Oberflächen in A Richtung zu der inneren Wandung des zylindrischen Teiles 101 verlaufen. Eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den Flanschenteilen 114, 115 und ihren zugeordneten ringförmigen Teilen 102, 103, 112 und 113 sind in den Ausnehmungen 109 bzw. 108 eingeschlossen, so dass die Gummihülse von dem durch den Einlass 114 eingeleitetem hydraulischen Druckmedium gedehnt werden kann. Die kurvenförmig verlaufende Innenfläche der Ringe 104 und 105 verhindert, dass die Gummihülse in Kontakt mit einer scharfen Kante kommt, wenn sie mittels eines Vakuums gegen die Innenwandung des äusseren rohrförmigen ™

Körpers gezogen wird.

Der innere rohrförmige Körper weist einen mittleren zylindrischen Stahlteil 120 auf, innere Kappen 118 und 119, üie mit den Enden des zylindrischen Teils 120 verschweisst ■3'iwl, üussere Kappen 122 und 123* die an den inneren Kappen 118 und 119 mit Schrauben befestigt sind, und BronzefUllis tu«.i:o 12? un·! l?y,_t die an den Kappen \'?.'Λ und 123 mittel;.;

009835/0743

Schrauben gegen Lösen gesichert sind. Eine Ringnut 106 1st in der oberen Kappe 122 angeordnet, um einen 0-Dichtungsring aufzunehmen und eine gleichartige Nut 107 ist in der unteren Kappe 123 angeordnet, um ebenfalls einen O-Dichtungsring aufzunehmen. Die gegenseitigen Berührungsflächen der oberen Kappe 122 und des ringförmigen Teils 102, und die Berührungsflächen der unteren Kappe 123 und des ringförmigen Teils 103 sind so ausgebildet, dass Sie ein Abdichten zwischen den betreffenden Flächen unterstützen. Jede der beiden Kappen 122 und 118 ist mit einem Einlass zum Einleiten von Druckluft in den inneren rohrförmigen Körper ausgerüstet, und auch mit Offnungen versehen, um das Einführen eines Saugrohrs 126 zum Entfernen des Filtrats aus dem inneren rohrförmigen Körper zu ermöglichen. Zusätzlich ist eine nicht-dargestellte Hubeinrichtung mit der Kappe 122 verbunden, so dass der innere rohrförmige Körper in axialer Richtung relativ zu dem äusseren rohrförmigen Körper versetzt werden kann. 48 Kanäle 121 von etwa 3 non Durchmesser sind gleichmässig verteilt in der Kappe 119 angeordnet, und 12 zusätzliche Löcher von etwa 6 mm Durchmesser sind gleichmässig verteilt über die Oberfläche des zentralen rohrförmigen Teiles 120 angeordnet. Die Kappe 123 ist mit einem Durchlass 124 ausgerüstet, duroh den das in der Filterpresse zu behandelnde Material unter Druck in den Raum 151 eingeführt werden kann, der zwischen der äusseren

009835/0743

Kappe 123 und der inneren Kappe 119 gebildet ist. Die Randzone der Kappe 123 ist mit 36 in gleichmässigen Abstand voneinander liegenden Kanälen 1352 von etwa 4 ram Durchmesser ausgerüstet, die sich durch die Randzone hindurch erstrecken und an ihren äusseren Enden durch einen Ring 152 aus elastischem Material abgeschlossen sind. A

Es ist zu erkennen, dass in dem in Fig. 6 dargestellten betriebsbereiten Zustand der Filterpresse der innere und der äussere rohrförmige Körper mit den zylindrischen Teilen 101 und 120, den Flanschenteilen 114 und 115, den Ringteilen 102, 103, 142 und 143, den Ringen 104 und 105, den Kappen 118, 119, 122 und 123 und denFüllstUcken 127 und 128 eine Kammer von ringförmigem Querschnitt begrenzen, die durch die Gummihülse, welche aus den Teilstücken 110, 112 und 113 besteht, in zwei nicht miteinander in Verbindung stehende Räume X und Y unterteilt wird.

Auf dem inneren zylindrischen Teil 120 ist zunächst eine Hülse 139 aus Drahtgewebe, dann eine Hülse von grobem Tuch 130, die aus Saran (Polyvinylchlorid) hergestellt ist, und schliesslich eine Hülse aus einem Filtertuch 129 angeordnet, die aus einem nahtlosen Rohr von heißkalandertem Terylene .(Polyäthylen Terephtalate) mit durchgehenden Fäden aus vielfadigem Garn gebildet wird. Wenn die Drahtgewebehülse 123

009835/0743

1761718

.- 34 -

eine genügend kleine Maschenweite hat, ist es möglich, auf die Anordnung der Hülse aus grobem Tuch 130 zu verzichten. Ein Gummiring 147 von anfänglich rechteckigem Querschnitt ist zwischen den Kappen 118 und 122 eingeschlossen, so dass, wenn die Verbindungsschrauben für diese Kappen angezogen sind, sich der Gummiring ausbaucht und eine bogenförmige Mantelfläche erhält. Der Gummiring 147 und die Mut 148 haben die Wirkung, die Hülse von grobem Gewebetuch I30 und von Filtertuch 129 festzuklemmen, die Hülse aus Drahtgewebe endet jedoch kurz vor dem Gummiring 147 und der Nut 148, so dass kein Weg für ein Durchdringen von Flüssigkeit vorhanden ist. Ein gleichartiger Gummiring 149 bzw. eine Nut I50 sind zwischen den Kappen 119 und 123 und in dem Füllstück 127 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung hat es sicA als unnötig erwiesen, das Filtertuch 129 einzustemmen oder irgendeinen Teil desselben zu umwickeln.

Wenn das Behandlungsmaterial unter Druck durch den Einlass 124 in den Raum 151 eingeführt wird, dehnt sich der Ring 152 und ermöglicht dem Material« durch die Kanäle 132 hindurch in den Raum X, der durch die Gummihülse und den inneren rohrförmigen Körper begrenzt wird, hineinzufließen. Wenn das zu filterpressende Material In den Raum X eingeführt wird, wird das hydraulische Druckmedium mit niedrigem Druck In den

009835/0743

Raum Y eingeleitet, um die Gummihülse gegen den inneren rohrförmigen Körper hin auszudehnen und so das zu behandelnde Material zu zwingen, mit hoher Geschwindigkeit über das Füllstück 127 und den unteren Teil des Piltertuches hinweg aufwärts zu strömen, und dadurch das Filtertuch zu reinigen und von einem vorangegangenen Arbeitszyklus zurückgebliebenem Filterkuchen zu entfernen. Während des Preßschrittes fließt das Filtrat unter Druck durch den Kanal 121 in der Kappe 119 und sammelt sich an dem Boden des inneren rohrförmigen Körpers, von wo es durch das Saugrohr 126 abgeleitet wird.

Der Arbeitszyklus der in Fig. 6 dargestellten Filterpresse kann gesteuert werden durch Benutzung des in Verbindung mit Fig. 2, 3 und 4 bzw. mit Fig. 2 und 5 beschriebenen Steuersystems.

In Fig. 7 und 8 ist eine Filterpresse dargestellt, die

wiederum insgesamt mit A bezeichnet ist und einen äusseren sowie einen inneren rohrförmigen Körper aufweist.

Der äUEsere rohrförmige Körper weist einen mittigen, zylindrischen Stahlteil 201 auf, der mit Einlassen 2UA und 21IB für ein hydraulisches Druckmedium versehen ist. Obere und untere Flanschenteile 214 und 215 sind mit dem zylindri-

009835/07 h3

sehen Teil 201 verschweißt. Ein ringförmiger Teil 202 ist an dem Flanschenteil 214 mittels vier Klemmbügeln 285 befestigt und durch zwölf ähnljdie Klemmvorrichtungen, die der Einfachheit halber nicht dargestellt sind (z.B. durch solche Klemmvorrichtungen, wie sie von Henry Lindsay Ltd. hergestellt wenden und unter der Handelsmarke LINDAPTERS vertrieben werden). Ein ringförmiger Teil 142 von hoher Festigkeit aus Polyäthylen ist eingefügt zwischen den oberen Flansohenteil

214 und dem Stahlring 202. Ein ringförmiger Stahlteil 203 ist an dem Flanschenteil 215 mittels 16 Klemmbügeln 291 befestigt, und ein zweiter ringförmiger Teil 243 aus hochfestem Polyäthylen ist zwischengelegt zwischen den unteren Flansohenteil 215 und den ringförmigen Stahlteil 203. O-Ringdichtungen 237 und 238 sind einerseits zwischen dem oberen Flansohenteil 214 und den ringförmigen Teilen 202 und 242 angeordnet, und andererseits zwischen dem unteren Flanschenteil 215 und den Ringteilen 203 und 243, um eine flüssigkeitsdichte Verbindung

fc zwischen diesen Teilen zu erhalten. Eine Ausnehmung 209 von annähernd kreisförmigem Querschnitt ist durch den oberen Flanschenteil 214 und dem ringförmigen Teil 242 begrenzt, und eine ähnliche Ausnehmung 208 ist durch den unteren Flanschenteil 215 und den Ringteil 243 begrenzt. Ferner ist an dem oberen Flanschenteil des äusseren zylindrischen Teils 201 mittels Klampen 285 eine BrUckenanordnung befestigt, die zwei

009835/0743

horizontale Stangen 286 und vier vertikale Stützsäulen 287 aufweist. Die vertikalen Stützsäulen 287 sind durch Stifte 288 in einer ringförmigen Nut 289 festgelegt. An den horizontalen Stangen 286 ist ein pneumatischer Zylinder 290 mittels Bolzenverbindung befestigt.

Eine undurchlässige GummihUlse weist einen zylindrischen Mittelteil 210 und zwei Endteile 212 und 213 auf. Die Endteile 212 und 213 sind separat hergestellt und jeder umfasst einen etwa zylindrischen Teil und einen ringförmigen Wulst von annähernd kreisförmigem Querschnitt. Der zylindrische Mittelteil 210 der Gummihülse ist durch Verkleben mit den Endteilen 212 und 213 verbunden, so dass jedes Ende des zylindrischen Mittelteils 210 den im wesentlichen zylindrischen Teil eines der beiden Endstücke überlappt. Die sich überlappenden Teile der drei Stücke der undurchlässigen Gummihülse verlaufen konisch, so dass die betreffenden Verbindungen so leicht wie möglich hergestellt werden können. Die ringförmigen Wulste der Endetüoke 212 und 216 sind in die Ausnehmungen 209 und 208 eingefügt. Dadurch wird ein Schlauch gebildet, der durch das hydraulische Druckmedium das durch die Einlasse 21IA und 21IB eingeführt wird, ausgedehnt werden kann. Die Einlasse 211A und 211B sind mit Scheiben 254 bzw. 255 aus Ddahtgewebe bedeckt. Das hydraulische Druckmedium wird eingegeben durch eine Zuführung 256

009835/0743

und die beiden Einlasse sind mit einer Zuführung 257 verbunden. Irgendwelche Luft, die in dem Raum zwischen der Innenwandung des äusseren rohrförmigen Körpers und der undurchlässigen Gummihülse eingeschlossen 1st« kann durch den oberen Einlass 211A entfernt werden.

Der innere rohrförmige Körper weist einen mittleren zylindrischen Stahlteil 220 auf« eine obere Kappe 222, die mit dem oberen Ende des rohrförmigen Teils 220 verschweißt ist, ein Endstück 219, welches mit dem unteren Ende des rohrförmigen Teils 220 verschweisst ist, eine untere Kappe 223« die an dem Endstück 219 durch Schrauben befestigt ist, einen Ringteil 294 aus hochfestem Polyäthylen, der sich ander unteren Kappe 223 abstützt, einen Ringeinsatz 228 aus hochfestem Polyäthylen, der an der oberen Kappe 222 mittels eines " Sprengringes 258 befestigt ist, und einen ringförmigen Einsatz 227 aus hochfestem Polyäthylen, der sich auf dem Ringteil 294 abstützt. Eine O-Ring-Dichtung 1st vorgesehen, um eine Abdichtung zwischen der oberen Kappe 222 und dem Einsatz 228 zu erhalten und ein O-Dichtring ist vorgesehen, um eine Abdichtung zwischen dem Endstück 219 und dem Einsatzstück 227 zu bilden. Die gegenüberliegenden Flächen des ringförmigen Teils 242 und des Einsatzstücks 228 und die entsprechenden Flächen des Ringstücks 243 und des Ringgliedea 294 sind so ausgebildet, dass eine Abdichtung zwischen ihnen

009835/0743

hergestellt wird. Zusätzlich werden O-Dichtungsringe in Nuten 206 und 207 eingesetzt, die in ringförmigen Teilen 242 und 243 angeordnet sind.

Es ist zu erkennen, dass in dem arbeitsbereiten Zustand der Filterpresse, der in Fig. 7 dargestellt ist, der innere und der äussere rohrförmige Körper mit den zylindrischen Teilen 201 und 220, die ringförmigen Teile 202, 205, 242 und 243, das Endstück 219, der Ring 294, die Kappen 222 und 223, und die Füllstücke 228 und 229 eine Kammer von ringförmigem Querschnitt begrenzen, die durch die Gummihülse, welche drei Stücke 210, 212 und 213 aufweist, in zwei nicht miteinander in Verbindung stehende Räume X und Y unterteilt wird.

Um den zylindrischen Teil 220 herum ist zunächst dicht anliegend eine Hülse aus Drahtgewebe (Maschendraht) angeordnet, dann eine Hülse von grobem Gewebetuch und schliesslich eine Hülse von einem Filtertuch. Die Tuchhülsen sind aufgeschrumpft, um dicht an der Hülse von Drahtgewebe anzuliegen, und um zusätzliche Rückhaltemittel, wie sie in Verbindung mit der in Fig. 1 dargestellten Ausführunßsform beschrieben sind, über-¹'! 3 ε ig zu machen.

Das zu filterpresaende Material wird unter Tv-iu;/. larch eine /üui ei tun 2 224 hindurch eiu^orührt, dio <lur.;h <ri.>? obere

009835/07/43

Kappe 222 hindrurch in einen ringförmigen Raum 251A einmündet« der durch das Endstück 219 gebildet wird. Das Endstück 219 ist mit 12 Nuten bzw. Schlitzen (nicht dargestellt) versehen, von denen jede etwa 6 mm breit ist, so dass das Behandlungsmaterial in einen zweiten ringförmigen Raum 25IB eintreten kann. Von hier aus tritt es in den Raum X ein, der duroh das Filtertuch, die OummihUlse und die beiden PUlIstüoke 228 u.

™ 227 begrenzt ist, und zwar durch 24 Schlitze 232 hinduroh, von denen jeder etwa 6 mm in der Breite ist, und deren Enden durch einen Oummidiohtungsring 252 von im wesentlichen L-förmigem Querschnitt abgeschlossen sind. Wenn das Material, das filtergepresst werden soll, unter Druck eingeführt wird, dehnt sich der Ring 252 aus und ermöglicht dem Material den Durchfluss in den betreffenden Raum. Wenn das Material, das filtergepresst werden soll, in den Raum X eingeführt wird, wird hydraulisches Druckmedium mit niedrigem Druck Y eingeleitet,

fc um die Gummihülse zu dem inneren rohrförmigen Körper hin auszudehnen und so das Behandlungsmaterial zuzweIngen, mit hoher Geschwindigkeit aufwärts entlang der Fläche des Einbaustücks 227 und an den unteren Teilen der Hülse aus Filtertuch entlang zu strömen, um das Filtertuch in diesem Bereioh zu reinigen und irgendwelchen Filterkuchen, der von einem vorangehenden Arbeitszyklus übriggeblieben ist, zu entfernen. Während des Preßschrittes, fliesst das Filtrat unter Druck duroh eine Mehrzahl von Löchern 221 ab, die um die Oberfläche des inneren rohrförmigen Körpers herum verteilt angeordnet sind, und

009835/0743

sammelt sich in dem Hohlraum 240 am Boden des inneren rohrförmigen Körpers, von wo es durch ein Sifonrohr 226 entfernt wird. Ein O-Dichtungsring 24l stellt sicher, dass keine Flüssigkeit die Hohlräume 251A und 240 passieren kann. Druckluft wird zu der Innenseite des inneren rohrförmigen Körpers hin durch eine Zuführung 225 zugeleitet, und der innere rohrförmige Körper wird axial relativ zu dem äusseren rohrförmigen Körper bewegt mittels eines in dem pneumatischen Zylinder 290 angeordneten Druckkolbens. Die Kolbenstange ist in eine Platte 259 von etwa Dreiecksform eingeschraubt, welche die Bewegung des Kolbens zu der oberen Kappe 222 mittels dreier vertikaler Stangen 260 überträgt. Eine Grundplatte 261, die durch vier Versteifungsteile 262 ausgesteift ist, ist mit dem äusseren rohrförmigen Körper verschweisst, um die Baueinheit auf parallelen Trägern anbringen zu können, die nicht dargestellt sind.

Der Arbeitszyklus der in Pig, 7 und 8 dargestellten Filterpresse kann gesteuert werden durch die Benutzung von Steuereinrichtungen, wie sie in Verbindung mit Fig. 2, J5 und bzw. mit Flg. 2 und 5 beschrieben sind.

009835/0743

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Röhren-Pilterpresse zum Vermindern des Flüssigkeits-· Gehalts von feuchten, fein zerteilten festen Stoffen in ' Form von beispielsweise einem Schlamm, dadurch gekennzeich- m net, dass die Filterpresse folgende Merkmale aufweist:

a) eine Kammer von ringförmigem Querschnitt, die im wesentlichen von zwei rohrförmigen Körpern begrenzt ist, die hohen Drücken standhalten, von denen der eine im wesent» liehen koaxial in dem andern angeordnet ist, und die gegeneinander axial zwischen einer Arbeitsposition und einer unwirksamen Position verschiebbar sind, und die Mittel aufweisen, die zusammenwirken, um eine Abdichtung zwischen den benachbarten Enden der beiden rohrförmigen Körper zu bilden, wenn die Filterpresse sich in arbeitsbereitem Zustand befindet; der äussere rohrfönnige Körper ist mit einem Einlass (11) für das Einführen eines hydraulischen Druckmediums versehen, und der Innere rohrförmige Körper mit einer Vielzahl von Öffnungen (21) für das Abfließen des Filtratsj

009835/0743

b) ein Filtermaterial (30), das auf der äusseren Wandung des inneren rohrförmigen Körpers angebracht ist und so beschaffen ist, dass es den Durchgang von sehr feinen Feststoffteilchen durch die öffnungen (21) beim Filterpressen verhindert;

c) eine undurchlässige elastische Hülse (10), die in der Kammer von ringförmigem Querschnitt angeordnet ist und flüssigkeitsdicht an dem äusseren rohrförmigen Körper (1) festgelegt ist, um die Kammer in zwei nicht miteinander in Verbindung stehende Räume (X, Y) vom ringförmigen Querschnitt zu unterteilen, von denen der eine (Y) durch die undurchlässige elastische Hülse und die innere Wandung des äusseren rohrförmigen Körpers (1) begrenzt wird, und der zweite (X) von der undurchlässigen elastischen Hülse und der äusseren Wandung des inneren rohrförmigen Körpers (20);

d) Mittel zum Einführen von feuchten, feinverteilten Feststoffen, die filtergepresst werden unter dem Druck in dem zweiten Raum (X) vom ringförmigen Querschnitt in einer Weise, dass das feuchte, fein zerteilte Feststoff-Material im wesentlichen gleichmässig durch den Boden des zweiten R umes eingeleitet wird und den unteren Teil des Filtermaterials, das auf dem unteren Teil des inneren rohrförmigen Körpers aufließt, reinigt;

0 0 9 0 3 ü / 0 7 I₁ 3

e) Mittel zum Abführen des Filtrats aus dem Innern des inneren rohrförmigen Körpers;

f) Mittel zum axialen gegenseitigen Verschieben der rohrförmigen Körper aus der Arbeitsposition in die unwirksame Position nach dem Filterpress-Arbeitsgang;

g) Mittel zum Entfernen des sehr fein verteilten Feststoff-Materials von der Oberfläche des Filtermaterials nach dem Entfernen des Filtrats aus dem Feststoff-Material und nach dem der innere und der äussere rohrförmige Körper gegeneinander in die unwirksame Lage verschoben worden sind.

2. Röhrenförmige Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere rohrförmige Körper (1) einen mittleren zylindrischen Teil aufweist, der einen Innendurchmesser von nicht mehr als etwa jJOO mm und nicht weniger als etwa 100 mm' aufweist, und deren innerer rohrförmlger Körper einen mittleren zylindrischen Teil mit einem äusseren Durchmesser aufweist, der um 50 mm bis 180 mm kleiner ist als der innere Durchmesser des äusseren ringförmigen Körper».

009835/0743

3. Verfahren zum Reduzieren des Plüssigkeitsgehaltes eines Schlammes oder einer Trübe aus sehr fein zerkleinerten Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte aufweist:

i) Einführen des Schlammes aus feinverteilten Feststoffen unter Druck in den zweiten Raum (X) der Röhrenfilterpresse nach Anspruch 1 und 2, während in dem ersten Raum (Y) der Röhrenfilterpresse ein hydraulisches Druckmedium eingeführt wird, das ein spezifisches Gewicht hat, welches nicht mehr als 0,05 Einheiten von dem des Schlammes abweicht; der Schlamm aus sehr fein zerteilten Feststoffen wird in den zweiten Raum in.einer solchen Weise eingebracht, dass er im wesentlichen glelchmässlg durch den Boden des zweiten Raumes eingebracht wird und den Teil des Filtermaterials (des Filtertuches) reinigt, der sich auf dem unteren Teil des inneren rohrförmigen Körpers befindet;

ii) Steigern des hydraulischen Drucks auf wenigstens 70 kg/cm und Beibehalten dieses Drucks für eine Zeit, die genügt, eine Reduktion des Flüssigkeitsgehalts der feuchten, sehr fein zerteilten Feststoffe durchzuführen;

009835/0743

iii) Abführen des hydraulischen Druckmediums aus dem ersten Raum (Y);

iv) Verschieben der rohrförmigen Körper dee röhrenförmigen Filterpresse gegeneinander in axialer Richtung;

A v) Entfernen der sehr fein zerteilten Feststoffe von der Oberfläche des Filtermaterials·

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlamm aus fein zerteiltem Material in dan zweiten Raum (X) der Filterpresse unter einem Druck von wenigstens 1,75 kg/ cm eingeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4> dadurch gekennzeichnet, ^ dass das hydraulische Druckmedium eine Mischung einer organischen Flüssigkeit mit Wasser 1st.

6. Verfahren nach Anspruch 3, K oder 5# dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Schlammes aus fein zerteilten Feststoffen, die in den zweiten Raum (X) der Filterpresse eingeführt wird, so bemessen wird, dass sie an dem inneren rohrförmigen Körper (20) ein Filterkuchen mit einer la Bereich von etwa 5 bis 7,5 mm liegenden Dicke absetzt. :

009835/0743