DE2403662C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Entwässern eines Ausgangsmaterials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Entwässern eines Ausgangsmaterials mit einem sich in Richtung des Materialvorschubes zunehmend verengenden, abgeschlossenen Filterpreßraum, durch welchen das Material mit Hilfe eines auch eine Wand des Filterpreßraums bildenden Förderbandes kontinuierlich hindurchgedrückt wird, wobei das Förderband mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Druckelementen versehen und längs einer Führungsbahn geführt ist, und die dem Förderband gegenüberliegende Wandung des Filterpreßraumes von der Oberfläche einer zwischen zwei Gehäusewandungen angeordneten Drehtrommel gebildet ist, in der eine Anzahl von in radialer Richtung bewegbaren Schiebern vorgesehen sind, und wobei die Führungsbahn für das

Förderband im Bereich der Drehtrommel kreisbogenförmig gestaltet ist.

Es hat sich im praktischen Betrieb erwiesen, daß eine Entwässerungsvorrichtung für ein Ausgangsmaterial, das von schlammiger bzw. breiiger Konsistenz ist, nur dann kontinuierlich und mit gutem Wirkungsgrad arbeitet, wenn die Filterpreßkammer im Bereich der stärksten Kompression weitgehend abgedichtet ist und ein Filtergewebeband eingesetzt wird, durch welohes hindurch das ausgepreßte Wasser geführt wird. Anderenfalls wird die Vorrichtung durch das durch kleinste Spalte und Durchlässe unerwünscht austretende Material soweit verschmutzt und verstopft, daß die Vorrichtung in relativ kurzen Intervallen funktionsuntüchtig wird und gereinigt werden muß. Diese Gefahr ist besonders groß, wenn z. B. rote Bohnen zur Herstellung eines Bohnenbreis entwässert und verdichtet werden müssen. Wenn bei diesem Material unerwünschte »Leckverluste« mil den mechanischen Teilen der Vorrichtung außerhalb der Filterpreßkammer in Berührung kommen, bilden diese sehr schnell festhaftende Rückstände, die durch das beim Entwässern anfallende Wasser nicht mehr weggespült werden.
Eine aus der FR-PS 3 24 407 bekannte Vorrichtung ist im Hinblick auf die vorerwähnten Voraussetzungen mit erheblichen Nachteilen behaftet Bei ihr ist weder der Filterpreßraum in der Zone der größten Kompression einwandfrei gegen unerwünschte Leckverluste abgedichtet, noch ist eine für einen guten Fiiterwirkungsgrad notwendige Filtergewebebahn eingesetzt Die einzelnen Druckelemente des Förderbandes, die zwischen die Wände der Drehtrommel eingefahren werden, können konstruktionsbedingt nicht so dichtend ausgebildet werden, daß der zu entwässernde Brei nicht seitlich davon austritt sobald die Verdichtung in ihre Endphase kommt Die Führung des Förderbandes mit Hilfe eines Rollenbogens und den vieleckigen Antriebswalzen muß den einzelnen Druckstücken des Förderbandes geringfügige seitliche Bewegungen gestatten, da andernfalls die Gefahr von Verklemmungen oder Verkantungen zu groß wäre. Genauso ist zwischen jedem Druckstück und den beiden Seitenwänden der Drehtrommel ein Spiel vorzusehen, da schon eine kleine Schräglage bzw. Seitenversetzung des Druckstückes sein Verklemmen zwischen den Seitenwänden der Drehtrommel bewirken müßte. Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß keinerlei Vorkehrungen getroffen sind, die den Filtrierprozeß aktiv ausführenden Druckstücke bzw. das Förderband .beim Betrieb kontinuierlich zu

so reinigen. Die Vorrichtung ist für einen kontinuierlichen Betrieb ungeeignet.

Eine weitere Vorrichtung ist aus der FR-PS 13 07 497 bekannt. Dort ist der Filterpreßraum so unzureichend abgedichtet daß nur mit geringen Verdichtungsgraden — deshalb ist auch eine Nachverdichtungszone angeordnet — gearbeitet werden kann. Der konstruktive Aufbau mit stillstehenden Seitenwänden, an denen sich die Drehtrommel mit den Schiebern vorbeibewegen muß, ist eine technisch unausgereifte Lösung, die sich aufgrund ihrer auf der Hand liegenden Nachteile in der Praxis nie durchsetzen konnte,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine moderne und kompakte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der in kontinuierlichem

<>"' Verfahren große Mengen auch eines sehr verschmutzungsfreudigen Rohmaterials mit gleichbleibend gutem Wirkungsgrad, und ohne störende Betriebsunterbrechungen zum Reinigen der Vorrichtung, entwässert

werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stirnflächen der Drehtrommel in dichtender Berührung mit zwei drehbaren Dichtungsscheiben stehen, deren gemeinsame Drehachse gegenüber der ^ä Achse der Drehtrommel exzentrisch angeordnet ist, daß die Dichtungsscheiben je eine exzentrisch zur Drehtrommelachse angeordnete, ringförmige Führungsnut zur Betätigung der Schieber in der Drehtrommel aufweisen, und dau die Seitenränder des Förderbandes im Bereich des Filterpreßraumes über ein auf dem Förderband liegendes Filtergewebeband in Reibungsberührung mit den Umfangen der Dichtungsscheiben stehen.

Damit entsteht ein nahezu hermetisch abgeschlosse- >⁵ ner Filterpreßraum, aus dem das Wasser nur über das Fihergewebeband austreten kann. Leckverluste, die eine Funktionsstörung der Vorrichtung bewirken würden, werden zuverlässig vermieden, da die einzelnen bewegten Vorrichtungsteile im Filterpreßraum aufgrund der Konstruktion sehr dicht zusammenwirken und außerdem die bei einem sich allmählich verengenden Querschnitt des Filterpreßraumes notwendigen Relativbewegungen zwischen den einzelnen mechanischen Teilen auf ein Mindestmaß reduziert sind. Der letztgenannte Vorteil ergibt sich insbesondere dadurch, daß auch die Dichtungsscheiben im gleichen Sinne wie die Drehtrommel angetrieben werden und nur radiale Relativbewegungen zwischen den Stirnflächen der Drehtrommel und den Dichtungsflächen der Dichiungs- ^o scheiben auftreten.

Die äußere bzw. untere Abdichtung des Filterpreßraumes durch die Ränder des Förderbandes mit dem dazwischenliegenden Filtergewebeband läßt auch hier keine Spaltbildung für unerwünschte Leckverluste zu. Der Abdichtdruck kann genau eingestellt und kontrolliert werden. Da die Abdichtscheiben mit dem Förderband mitbewegt werden, bleiben vom - dazwischenliegenden Filtergewebeband jegliche Reibbelastungen fern, die einen frühzeitigen Filtergewebeband- to Verschleiß bedeuten wurden. Die Vorrichtung läßt sich nicht nur im kontinuierlichen Betrieb zum Entwässern von großen Mengen an verschmutzungsfreudigen Materialien verwenden, wobei durch den erfindungsgemäßen Aufbau teuere und zeitraubende Reinigungszyklen entfallen können, sondern gibt auch die Möglichkeit, mit hohen Kompressionsdrücken einen hervorragenden Entwässerungsgrad zu erreichen, da der Filterpreßraum gerade im Bereich der größten Verdichtung so zuverlässig abgedichtet ist, daß nur das abzuführende Wasser ausgepreßt wird, und keine Anteile der zu entwässernden Materialien.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dann gegeben, wenn jede Dichtungsscheibe an ihrem Umfang im Bereich ihres Reibkontaktes mit dem Förderband mit einem elastischen Dichtungsring, insbesondere aus Urelhangummi, ausgestattet ist.

Die Dichtungsringe am Umfang der Dichtungsscheibe kommen so speziell in dem Bereich des Filterpreß- w> raumes zur Wirkung, in dem die stärkste Verdichtung erfolgt. Gerade dort überschneiden die scharfen Ränder der Stirnflächen der Drehtrommel die von den Förderbandrändern komprimierten Dichtungsringe und verbessern die Dichtwirkung. Dabei ist es wichtig, daß &'> die Dichtungsringe durch die Belastung infolge der angepreßten Förderbandränder und des Randes der Drehtrommel die Führungsnuten für die Schieber im Seitenbereich elastisch abdichten und auch dort dem zu entwässernden Material keine Möglichkeit bieten, unerwünscht auszutreten.

Eine weitere, bevorzugte Ausföhrungsform des Erfindungsgegenstaindes zeichnet sich dadurch aus, daß das Förderband zwei Gliederketten aufweist, deren Glieder die dem Filterpreßraum zugewandten und Wasserabführungseinrichtungen aufweisenden Druckelemente tragen.

Dadurch, daß die Druckstücke auf den Kettengliedern gelagert sind, können sie sehr intensiv gegen die Dichtungsringe der Dichtungsscheiben gepreßt werden und zweckmäßig im Hinblick auf eine einwandfreie Wasserabführung ausgebildet sein. Weiterhin führen die einzelnen Druckstücke auf ihrem Weg der Umschlingung der Antriebs- bzw. Führungsräder, insbesondere in den Umlenkstellen, Relativbewegungen zueinander aus, d.h. sie entfernen sich voneinander und nähern sich dann wieder, wodurch etwaige Rückstände oder Ablagerungen selbsttätig abgeworfen werden. Es tritt sozusagen ein Selbstreinigungseffekt &x Druckstücke ein.

Eine weitere Ausfiührungsvariante der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schieber an seinen beiden Endflächen einen Stift aufweist, der in die Führungsrost der benachbarten Dichtungsscheibe eingreift

Dadurch werden die Schieber, die in der Drehtrommel verschleißarm gelagert sind, von den Führungsnuten in den Dichtungsscheiben und den Stil ten sehr sanft zwangsgesteuert und ohne verschleißendes Rutschen radial nach außen oder innen gedrückt

Ein Ausfühmngsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Entwässerungsvorrichtung und

Fig.2 einen Querschnitt durch die Entwässerungsvorrichtung.

Eine Entwässerungsvorrichtung weist einen Fikerpreßraum A auf, der so konstruiert ist, daß er bei einer Bewegung von einem Einlaß 1 zu einem Auslaß 2 fortschreitend enger wird. Der Filterpreßraum A wird von einer an einer Achse 3 festgelegten Drehtrommel 4 und einem endlosen Förderband 5, welches an einer Hälfte des Drehtrommelumfanges entlanggeführt wird, gebildet Die Stirnflächen der Drehtrommel 4 werden durch zwei Dichtungsscheiben 7 wasserdicht abgedichtet, die frei drehbar in einem Gehäuse 6 aufgenommen sind. Die Drehtrommel ist mit radial verlaufenden Nuten versehen, in welchen jeweils ein nach innen drückbarer Schieber 8 gleitet, der sich derart bewegen kann, daß er entweder in den Filterpreßraum A ragt oder in die Drehtrommel eingeschoben ist Der Umfang jeder Dichtungsscheibe 7 ist mit einem elastischen Dichtungsring 7a, insbesondere aus Urethankautschuk, überzogen, gegen den eine Seitenkante des Förderbandes 5 anliegt. Daher wird jede Dichtungsscheibe 7 durch den Reibkontakt mit der Geschwindigkeit des Förderbandes 5 angetrieben. Die Drehachse der Dichtungsscheiben 7 ist exzentrisch gegenüber der Drehtrommelachse 3 gelagert. In beiden Dichtungsscheiben 7 sind Führungsnuten Tb in Ringform angeordnet, die zur Aufnahme jeweils eines an der jeweiligen Stirnseite eines Schiebers 8 befestigten Stiftes 8a dienen. Die Führungsnuten Tb sinH exzentrisch zur Drehtrommelachse 3 angeordnet. Die Schieber 8 werden mittels der Stifte 8a derart mit den Dichtungsscheiben 7 verbunden, daß in jedem Augenblick, in welchem jeder Schieber 8

die obere Lage erreicht, d. h. die Stellung am Fördereinlaß, dieser bis zu seiner größten Weite aus der Drehtrommel 4 hinausgeschoben ist. um dann mit fortschreitender Drehung der Drehtrommel wieder in die Drehtrommel eingeschoben zu werden. Beim Erreichen des Auslasses ist der Schieber vollständig eingeschoben, um dann bei der Weiterdrehung der Drehtrommel wieder hervorzutreten.

Das Fördersystem wird von Kettenrädern 9,9', 9", 9'" und einer Kette gebildet, die auf einer der Drehtrommel gegenüberliegend angeordneten Führungsschiene b/w. Führungsbahn IO gelagert ist Ali der Außenseite der Kette sind mehrere Druckelement»: 12 befestigt, ind /war ein Druckelement fur jedes krtieuglied, wnbei icdes Druckelement 12 nut einer durch d.is (.lenient hindiirchgreifcnden. wasserabfuhrenden Bohnmg Il versehen ist. Diese Dnickelemente 12 sind .in den Verlauf der 1 uhrungsfläche der Führungsschiene 10 ,ingepaßt, so daß sie sich im Abstand zueinander bewegen, wenn sie über außerhalb der Führungsschiene 10 gelegene Teile der Vorrichtung laufen. Wenn sie jedoch über die Führungsschiene 10 laufen, liegen sie dicht nebeneinander und bilden eine Seitenwandflache c'cs sichelförmigen Filierpreßraumes A. Über den Außenseiten der Dnickelemente 12 ist ein Filiergewebeband 13 angeordnet, das mit dem /u entwässernden ■Niisgangsmaterial unmittelbar in Berührung kommt. Dieses Filtergewebeb;ind 1 3 wird derjn geführt, daß es im unteren Teil der Vorrichtung von der Kette getrennt wird und allein durch eine Reinigungskammer 14 läuft. in welcher Reinigungsbürsten 15 vorges -hen sind. Durchtretendes Wasser wird in einem Behälter 16 ,nifgenommen. Mit dem Bezug 17 sind Rohmaterialschaber angedeutet. Die Drehtrommel wird von einem Riitorantriebsrad 18 angetrieben, das mit einer geeigneten F.nergiequellc verbunden ist. Das Forderband 5 ist ■it"er ein an der Drehtrommelachse 3 befestigtes /..ihnrad 19. das mit einem weiteren Zahnrad 20. α e'ches auf der Welle des Kettenrades 9 befestigt ist. im

Eingriff steht, antreibbar.

Während des Betriebes der vorgenannten Vorrichtung werden die Drehtrommel 4 und das Förderband 5 zusammen angetrieben, und das Ausgangsmaterial wird

-, laufend durch den Einlaß 1 zugeführt. Das Ausgangsmaterial wird mittels der Schieber 8 zwangsweise in den Filterpreßraum A eingebracht und am Auslaß 2 ausgestoßen. Beim Durchgang durch den geneigten Filterpreßraum A wird es zusammengepreßt, so daß das

hi enthaltene Wasser ausgequetscht wird. Das ausgequetschte Wasser wird durch das Filtergewebeband 13 entfernt und gelangt durch die Abführungsbohrungen ti in dm Auffangbehälter 16. Da der Fillerpreßraiim A von der Drehtrommel 4 und dem Förderband 5 gebildet , wird, das aus Druckelementen 12 besteht, dir linear an der Kette befestigt sind, ergibt sich ein großer Filterbereich. Außerdem kann der Anstellwinkel der Führungsfliiche der Führungsschiene 10 für das Förierband 5 so gewählt werden, daß eine maximale

.-,, PrcBwirkiing erzielt wird. Da das Förderband 5 auf diese Weise an die Führungsfläche angepaßt werden kann und da durch die auseinanderlegenden Druckelement 12 eine sehr wirksame glatte Wand im FiltcrpreLtraum Λ entsteh·, kann ein sehr hoher

-·, Preßvvirkungsgrad erreicht werden und außerdem eine vergrößerte Lebensdauer der Vorrichtung, weil keine Spannungen auf den entlang der Führungsschiene 10 verlaufenden Wandabschnitt ausgeübt werden.

Da darüber hinaus jedes der das Förderband 5

)(, bildenden Druckelemente 12 mit Bohrungen 11 zur Abführung des Wassers versehen sind, kann das austretende Wasser leicht abgeführt werden. Ein wirkungsvolles Abführen des Wassers könnte auch dadurch er/iclt werden, daß in den sich berührenden

H Drtjckelemcnten Aussparungen vorgesehen sind, oder daß Schlitze einer solchen Größe vorgesehen werden, daß die Preßwirkung der Druckeiemcnte nicht beeinflußt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   t. Vorrichtung zum kontinuierlichen Entwässern eines Ausgangsmaterials mit einem sich in Richtung des Materialvorschubes zunehmend verengenden, abgeschlossenen FilterpreQraum, durch welchen das Material mit Hilfe eines auch eine Wand des Filterpreßraumes bildenden Förderbandes kontinuierlich hindurchgedrückt wird, wobei das Förderband mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Druckelementen versehen und längs einer Führungsbahn geführt ist, und die dem Förderband gegenüberliegende Wandung des Filterpreßraumes von der Oberfläche einer zwischen zwei Gehäusewandungen angeordneten Drehtrommel gebildet ist, in der eine Anzahl von in radialer Richtung bewegbaren Schiebern vorgesehen sind, und wobei die Führungsbahn für das Förderband im Bereich der Drehtrommel kreisbogenförmig gestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der Drehtrommel (4) in dichtender Berührung mit zwei drehbaren Dichtungsscheiben (7) stehen, deren gemeinsame Drehachse gegenüber der Achse (3) der Drehtrommel (4) exzentrisch angeordnet ist, daß die Dichtungsscheiben (7) je eine exzentrisch zur Drehtrommelachse (3) angeordnete, ringförmige Führungsnut (7b) zur Betätigung der Schieber (8) in der Drehtrommel aufweisen, und daß die Seitenränder des Förderbandes (5) im Bereich des Filterpreßraumes (A) über ein auf dem Förderband liegendes Filtergewebeban4 (13) in Reibungsberührung mit den Umfangen der Dichtungsscheibe (7) stehen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dichtungsscheibe (7) an ihrem Umfang im Bereich ihres Reibkontaktes mit dem Förderband (5) mit einem elastischen Dichtungsring (7a), insbesondere aus Urethangummi, ausgestattet ist
3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (5) zwei Gliederketten aufweist, deren Glieder die dem Filterpreßraum (A) zugewandten und Wasserabführungseinrichtungen (11) aufweisenden Druckelemente (12) tragen.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schieber (8) an seinen beiden Endflächen einen Stift (8a) aufweist, der in die Führungsnut (7b) der benachbarten Dichtungsscheibe (7) eingreift