DE2852992A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen filtern und trennen - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen filtern und trennen

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DE2852992A1
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Kazuo Kobayashi
Hyosuke Nagase
Shigeru Nojima
Tetsuya Satoh
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Description

Patentanwälte Dipl.-lng. Curt Wallach S Dipl.-lng. Günther Koch
2852992 D'P'--Pnys· Dr.Tino Haibach Dipl.-lng. Rainer Feldkamp
D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d
Damn: 7. Dezember 1976
Unser Zeichen: 16 428 - K/Ap
Anmelder: 1) Hyosuke NAGASE
5-4, Egawabata-cho,
Nishi-ku, Nagoya-shi
Japan
2) Hitachi Ltd.
1-5, Marunouchi-1-chome,
Chiyoda-ku, Tokyo
Japan
Bezeichnung: Vorrichtung zum kontinuierlichen
Filtern und Trennen
909824/0824
-κ-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtern bzw. Trennen, insbesondere zur Dehydrierung von Weizengluten oder zum Ausquetschen von Sojasoße oder Bohnenmilch, jedoch beschränkt sich die Anwendung der Erfindung nicht auf Nahrungsmittel.
Es ist bekannt, kontinuierliche Behandlungsvorrichtungen vorzusehen, die eine Dehydrierkammer aufweisen, die zwischen einer Eintrittsöffnung zur Zuführung des zu entwässernden Materials und einer Abzugsöffnung aufweisen, aus der das entwässerte Material entnommen wird, wobei ein Antrieb vorgesehen ist, der eine Überführung von der Zuführungsöffnung nach der Abzugsöffnung bewirkt, wobei die Kapazität der Dehydrierkammer graduell so vermindert wird, daß eine kontinuierliche Entwässerung des Materials zur Behandlung innerhalb der Dehydrierkammer erfolgt.
Derartige Vorrichtungen können in die beiden folgenden Gruppen eingereiht werden: In der ersten Gruppe (Japanisches Patent 21 036/l972)ist eine lineare Entwässerungskammer zwischen Einfüll- und Abzugsöffnung vorgesehen, und bei der zweiten Gruppe (Japanisches Gebrauchsmuster Nr. 33 751/1970) ist eine als Kreisbogen angeordnete Entwässerungskammer vorgesehen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtern bzw. Trennen, bei der die Entwässerungskammer einen Kreisbogen beschreibt.
Es würde eine übermäßig große Kraft auf jeden Teil der vorbeschriebenen Vorrichtung ausgeübt, wenn ein Material mit geringem Feuchtigkeitsgehalt zugeführt wird. Wenn im Gegensatz dazu Material zugeführt wird, welches einen extrem hohen Feuchtigkeitsgehalt besitzt, dann ist das vom Abzug abgegebene
909824/0824
Material nicht genügend entwässert«.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die Kapazität der Entwässerungskammer einstellbar ist, um das Entwässerungsverhältnis bis zu einem gewissen Ausmaß einstellen zu können.
Eine solche Vorrichtung ist bereits aus der japanischen Patentschrift 15 872/I975 bekannt. Die in dieser Patentschrift beschriebene Vorrichtung wird jedoch in der Weise betrieben, daß es nicht möglich ist, das Filtertuch auszuwaschen, während die Entwässerungsbehandlung durchgeführt wird. Das Filtertuch muß jedoch ausgewaschen werden, um eine Verstopfung und eine Verringerung der Wirksamkeit des Filtriervorganges zu vermeiden.
Die Erfindung befaßt sich mit der Lösung der vorerwähnten Probleme und richtet sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtern bzw. Trennen, wobei die Möglichkeit geschaffen ist, das Filtertuch auszuwaschen, während gleichzeitig der Entwässerungs-Behandlungsprozeß durchgeführt wird, wobei außerdem das Entwässerungsverhältnis einstellbar ist, wodurch sich eine Verbesserung der Vorrichtung nach dem oben erwähnten japanischen Patent 15 872/I975 ergibt.
Kurz gesagt besitzt die Vorrichtung nach der Erfindung die folgende Konstruktion: Die Vorrichtung weist zunächst einen Rotor und eine Raupenkette sowie eine Führung auf, wobei der Rotor durch einen Gestellrahmen getragen wird und sich um ein erstes Zentrum dreht, während die Führung die Raupenkette in der Weise trägt, daß ein Teil der Raupenkette,der dem Rotor gegenüberliegt, fortschreitet und dabei einen Bogen bildet, der als Krümmungsmittelpunkt ein zweites Zentrum aufweist, wobei dieser Abschnitt kreisbogenförmig oder annähernd kreis-
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Λ"
bogenförmig ist. Das zweite Zentrum liegt an einer Stelle, die etwas exzentrisch gegenüber dem ersten Zentrum liegt. Die Vorrichtung weist einen Träger auf, der die Führung so abstützt, daß letztere um das zweite Zentrum um einen beträchtlichen Betrag verschwenkt werden kann, und dieser Träger wird von dem Rahmengestell gehaltert. Ein endloses Filtertuch ist derart angeordnet, daß es durch den Spalt zwischen Rotor und Raupenkette hindurchläuft. Das Filtertuch wird also durch die äußere Oberfläche der Raupenkette an einer Stelle abgestützt, wo die Raupenkette dem Rotor gegenüberliegt. Nutenlöcher und dgl. sind in der die Raupenkette bildenden Platten derart angeordnet, daß die Trennung der flüssigen Komponenten von dem zu behandelnden Material erfolgen kann. Zwischen dem Filtertuch und dem Rotor wird eine Zuführungsöffnung definiert, über die das zu behandelnde Material zugeführt werden kann, und eine Abzugsöffnung zum Abziehen der behandelten Materialien ist an einer Stelle zwischen Rotor und Filtertuch angeordnet, die schmaler ist als an der EinlaufÖffnung. Es sind Seitenplatten vorgesehen, um wenigstens den Abschnitt, der von der Zuführungsöffnung nach der Abzugsöffnung verläuft, abzuschließen, betrachtet in Drehrichtung des Rotors, und durch diese Platten werden beide Seiten des Rotors nach beiden Endabschnitten des Filtertuchs abgeschlossen. Die Seitenplatten können entweder stationär angeordnet werden, oder sich in der Richtung drehen, in der die Relativgeschwindigkeit zum Rotor kleiner wird, wobei das zweite Zentrum den Mittelpunkt bildet. Mehrere Schaufeln sind so angeordnet, daß sie von der Oberfläche des Rotors vorstehen und in diese zurückgeschoben werden können, und ihre Ränder laufen dicht am Filtertuch, während die Stirnseiten dieser Schaufeln den Platten anliegen. In diesem Zusammenhang soll der Ausdruck "zurückziehbar", der für die Schaufeldefinition benutzt wurde, nicht zu eng ausgelegt werden. Dieser Ausdruck soll nicht nur bedeuten, daß die Schaufeln voll-
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ständig in die Oberfläche des Rotors zurückgezogen werden können. Gemeint ist insbesondere, daß der Abstand der äußeren Ränder zur Oberfläche des Rotors veränderbar ist.
Es können verschiedene Mittel benutzt werden, um die Schaufeln zurückziehbar in diesem Sinne im Rotor anzuordnen. Beispielsweise kann der Abschnitt der Schaufel, der der Raupenkette gegenüberliegt, in seiner Bewegung durch die Raupenkette begrenzt werden, und demgemäß ist die Schaufel bis zur Oberfläche des Rotors zurückziehbar, wenn Nuten im Rotor angeordnet werden, in die die Schaufeln einpassen, wobei eine Feder zwischen das innere Ende jeder Schaufel und den Nutgrund vorgesehen ist, um eine Kraft auf die Schaufel auszuüben, die in Radialrichtung verläuft. Stattdessen können Ringnuten in den Seitenplatten angeordnet werden, wobei das zweite Zentrum den Mittelpunkt bildet, so daß Teile der Schaufeln in dieser Ringnut liegen.
Die Waschvorrichtung zum Auswaschen des Filtertuchs ist derart angeordnet, daß der Waschvorgang an einer Stelle stattfindet, wo das Filtertuch nicht dem Rotor gegenüberliegt. Als Waschvorrichtung ist ein Wassertank vorgesehen, durch den das Filtertuch hindurchgeführt und in dem das Filtertuch ausgewaschen wird. Stattdessen könnte eine Sprühvorrichtung benutzt werden, um das Wasser auf das Filtertuch aufzuspritzen. Die Vorrichtung weist außerdem einen Antrieb auf, um die Führung zu drehen, wobei das zweite Zentrum den Mittelpunkt bildet. Als Antrieb kann eine Verzahnung in die Führung eingeschnitten werden, in die eine Schnecke eingreift, die vom Träger abgestützt wird, wie dies in der japanischen Patentschrift 15 872/1975 beschrieben ist. Die Kombination von Verzahnung und Schnecke macht jedoch diese Konstruktion sehr kompliziert und behindert das Ansprechen im Hinblick auf eine Einstellung des Entwässerungsverhältnisses. Aus diesem Grunde
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benutzt die Erfindung einen Hebelmechanismus und einen hydraulischen Kolbenantrieb mit linearer Bewegung, um die Konstruktion zu vereinfachen und um das Ansprechen zur Einstellung des Entwasserungsverhältnisses in folgender Weise zu ermöglichen: Der Trägerpunkt des Hebelmechanismus ist am Rahmengestell angelenkt. Der Kraftantriebspunkt ist mit dem Kolbenantrieb verbunden und der Anlenkpunkt liegt an der Führung, so daß bei Betätigung des Hydraulikantriebes die Führung sich mit dem zweiten Zentrum als Mittelpunkt dreht. Es ist zweckmäßig, einen solchen hydraulischen Kolbenantrieb zu benutzen, der die Möglichkeit schafft, den Kolben an einer gewünschten Stellung anzuhalten. Das wesentliche Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in der Konstruktion, wobei der Endabschnitt der Führung in Bewegungsrichtung betrachtet, im wesentlichen die Lage der Abzugsöffnung bestimmt. Die Führung führt die Raupenkette demgemäß derart, daß der Spalt zwischen ihr und dem Rotor breiter oder schmaler an diesem Endabschnitt wird. Durch diese Konstruktion wird die Möglichkeit geschaffen, die Lage der Raupenkette, welche die Auslaßöffnung bestimmt, zu bewegen und dadurch das Dehydrierverhältnis des zu behandelnden Materials einfach dadurch einzustellen, daß nur die Führung mit dem zweiten Zentrum als Mittelpunkt verdreht wird.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Filtrier-Trenngerätes;
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 gemäß Fig. 1.
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Das Rahmengestell-1 "-trägt den Rotor 2 derart, daß er sich um das erste Zentrum JaIs Mittelpunkt drehen kann. Eine Raupenkette 4 besteht aus mehreren Platten 6, die zwischen endlosen Ketten 5, 5' angeordnet sind, die die Platten auf beiden Seiten begrenzen. In der äußeren Oberfläche der Raupenplatten 6 sind Nuten 7 ausgebildet und mehrere Durchgangslöcher δ sind durch die Platte gebohrt, die von der Innenseite von den Nuten nach außen verlaufen. Die Kette 5 wird von Kettenrädern 9, 10, 11 und 12 getragen und wird von einem nicht dargestellten Motor mit variabler Drehzahl in der durch die Pfeile 13 angegebenen Richtung angetrieben. Derjenige Abschnitt der Raupenkette 4, der dem Rotor 5 gegenüberliebt, wird durch die Führung 15 verschwenkt, die in einem Kreisbogen angeordnet ist, dessen Mittelpunkt das zweite Zentrum 14 bildet. Das zweite Zentrum 14 ist gegenüber dem ersten Zentrum 3 etwas exzentrisch versetzt.
Der Träger 16 Ist am Rahmengestell 1 in der Weise befestigt, daß die Führung 15 sich mit dem zweiten Zentrum 14 als Mittelpunkt bewegen kann. Es ist zweckmäßig, Rollen I1J zwischen die Führung 15 und den Träger 16 anzuordnen, um eine glatte leichtgängige Bewegung der Führung 15 relativ zum Träger 16 zu gewährleisten. Den Rollen 19 bis 25 ist ein endloses Filtertuch 18 zugeordnet, und der dem Rotor 2 gegenüberliegende Abschnitt des Filtertuches durchläuft den Spalt zwischen dem Rotor 2 und der Raupenkette 4. Die Zuführungsöffnung 26 für das zu behandelnde Material ist am oberen Abschnitt angeordnet, wo der Spalt zwischen dem Filtertuch 18 und dem Rotor 2 breit ist, während die Austrittsöffnung 27 in dem unteren Abschnitt angeordnet ist, wo der Spalt dazwischen schmaler ist als jener an der Zuführungsöffnung. Diese Austrittsöffnung 27 wird im wesentlichen begrenzt durch den Endabschnitt 15a der Führung in Durchlaufrichtung der Raupenkette 4 betrachtet. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß die Führung I5 die Raupen-
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kette 4 in der Weise führt, daß der Spalt zwischen der Raupenkette 4 und dem Rotor 2 in der Nähe des Endabschnitts 15a breiter oder schmaler wird.
Am Rotor 2 sind mehrere in Radialrichtung verlaufende Nuten 28 angeordnet, und klingenartige Schaufeln 29 sind in diesen Nuten 28 zurückziehbar gelagert. Auf der scheibenartigen Seitenplatte 30 ist eine Ringnut 31 ausgebildet, deren Krümmungsmittelpunkt mit dem zweiten Zentrum zusammenfällt. Die Schaufeln 29 weisen Portsätze 32 auf, die in diese Ringnut 31 einpassen. Die scheibenförmige Seitenplatte 30 dreht sich mit dem zweiten Zentrum 14 als Mittelpunkt in der Drehrichtung des Rotors 2.
Das Filtertuch 18 wird gegen die Raupenkette 4 an jener Stelle gedrückt, wo die Führung I5 dem äußeren Umfang der Seitenplatten 30 gegenüberliegt, um einen Leckstrom fester Materialbestandteile zu verhindern, die zwischen der Raupenkette 4 und dem Filtertuch 18 behandelt werden, und zwischen dem Filtertuch 18 und der Seitenplatte 30. Als Waschmittel ist ein Wassertank 33 so angeordnet, daß das Filtertuch 18 hindurchgeführt und in diesem Tank gewaschen wird. Außerdem ist ein Hebelmechanismus 35 vorgesehen, und als Antrieb 34 dient ein hydraulischer Kolbenantrieb 36 mit linearer Bewegung. Der Hebelmechanismus 35 besteht aus einem Hebel 37 und einer Verbindungsstange 38, d.h. der Abstützpunkt 39 des Hebels 37 ist gegenüber dem Rahmengestell 1 mittels eines Stiftes 40 verschwenkbar und sein Kraftangriffspunkt ist mit dem Kolbenantrieb 36 mittels eines Stiftes 42 verbunden. Der Angriffspunkt 43 ist mit der Führung I5 über die Verbindungsstange 38 verbunden. Zwei Gruppen sowohl des Hebelmechanismus 35 als auch des Antriebs 36 liegen auf beiden Seiten der Führung I5 durch Verschwenkung eines Endes jeder Verbindungsstange 38 um einen Stift 44, so daß der Vorschub der Raupen-
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kette 4 nicht Dehindert wird.
Das Bezugszeichen 45 veranschaulicht einen Verbindungsstift zur Verbindung des Hebels 37 mit der Verbindungsstange 38, und das Bezugszeichen 46 bezeichnet einen Stift zur Verbindung des Antriebs 36 mit dem Rahmengestell 1.
Bei diesem vorbeschriebenen Gerät wird der Rotor 2 in Richtung des Pfeiles 47 angetrieben und die Raupenkette 4 in Richtung des Pfeiles 13. Das zu behandelnde Material wird über die ZufUhrungsöffnung 26 der Dehydrierkammer zugeführt, die vom Rotor 2,den Schaufeln 29, den Seitenplatten 30 und dem Filtertuch 18 gebildet wird. Da die Kapazität der Dehydrierkammer schmaler wird wenn der Rotor 2 sich in Richtung des Pfeiles 47 dreht, wird der Flüssigkeitsgehalt des Materials durch das Filtertuch 18 ausgepreßt und gelangt in die Nut 7 und die Löcher 8, während die festen Bestandteile innerhalb der Dehydrierkammer verbleiben und aus der Abzugsöffnung 27 abgezogen werden.
Um das DehydrierVerhältnis des zu behandelnden Materials zu verbessern, wird der hydraulische Kolbenantrieb 36 betätigt und der Stift wird nach oben in die Lage 42a angehoben, wodurch der Angriffspunkt des Hebels 37 sich in die Stellung 43a bewegt, wodurch bewirkt wird, daß der Endabschnitt 15a der Führung I5 sich in die mit 15a! bezeichnete Stellung bewegt. Infolgedessen bewegen sich Raupenkette 4 und Filtertuch 18 auch weiter, und der Abstand an der Abgabeöffnung 27 vom Rotor nach dem Filtertuch wird schmaler als die Breite, die durch die voll ausgezogene Linie repräsentiert ist. Es wird so möglich, den Wassergehalt des Materials zu verringern, das in der Vorrichtung behandelt und an der Öffnung 27 abgegeben wird.
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Die Führung 15 kann ebenfalls nach rechts bewegt werden, indem der hydraulische Kolbenantrieb 35 betätigt wird, um das Dehydrierverhältnis zu verringern.
Zusammenfassung:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtern und Trennen mit einem Rotor, der sich mit einem ersten Zentrum als Mittelpunkt dreht, mit einer Raupenkette, welche einen Abschnitt aufweist, der dem Rotor gegenüberliegt und sich in Drehrichtung des Rotors über einen Abschnitt bewegt, mit einer Führung zur Führung der Raupenkette in der Weise, daß der dem Rotor gegenüberliegende Abschnitt fortschreitet und dabei einen Kreisbogen oder einen kreisbogenähnlichen Pfad beschreibt, dessen Mittelpunkt von einem zweiten Zentrum gebildet wird, das exzentrisch gegenüber dem ersten Zentrum liegt, mit einem Träger zum Abstützen der Führung, die beweglich ist wobei das zweite Zentrum den Bewegungsmittelpunkt bildet, mit einem endlosen Filtertuch, das zwischen dem Rotor und der Raupenkette verläuft, mit einer ZuführungsÖffnung, der das zu behandelnde Material in einem Spalt zwischen dem Filtertuch und dem Rotor zugeführt wird, mit einer Abzugsöffnung für das Material an einer Stelle, die eine geringere Breite zwischen Rotor und Filtertuch hat als an der Einlauföffnung, mit Seitenplatten, die wenigstens den Abschnitt zwischen Zuführungsöffnung und Austragsöffnung in Drehrichtung des Rotors betrachtet von beiden Seitenabschnitten des Rotors nach den beiden Seiten des Filtertuchs abdichten, mit einer Vielzahl von Schaufeln , die zurückziehbar in die Oberfläche des Rotors
909824/082^

Claims (2)

  1. Pätontanv/älte D i ρ I.-1 η g. C U rt W a 11 a c h
    ■Dipt.-Ing. Günther Koch
    DipL-Phys. Dr.Tino Haibach
    2852992 Dipt-lng. Rainer Feldkamp
    D -8Q0O München 2 - Kaufingerstraße 8 · Teiefon (0 89) 24 02 75 - Telex 5 29 513 wakäi d
    Datum: - '. Dezember 197Ϊ5
    Unser Zeichen: 16 428 - Κ/Αρ
    a t e η t a η s d r ü c h e
    Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtern bzw. Trennen von -Materialien,
    dadurch g e k e η η ζ e I c h η e t, da!3 ein Rotor (2) um ein erstes Zentrum (j5) drehbar gelagert ist, daß eine Raupenkette (4) mit einem Abschnitt dem Umfang des Rotors gegenüberliegend angeordnet Ist, und längs der Drehrichtung des Rotors beweglich ist ,τ das eine Führung (15) die Raupenkette in der Weise führt, daß der gegenüberliegende Abschnitt fortschreitet und dabei einen Kreisbogen um ein zweites Zentrum (14) durchführt, welches exzentrisch zu dem ersten Zentrum (3>) liegt (oder um einen Abschnitt, der sich einem solchen Kreisbogen nähert), daß ein Träger (16) die Führung beweglich lagert, wobei das zweite Zentrum (14) den Mittelpunkt bildet, daß ein endloses Filtertuch (18) zwischen dem Rotor und der Raupenkette angeordnet Ist, daß eine Zuführungsöffnung (26) das zu behandelnde Material In den Spalt zwischen Filtertuch und Rotor einfallen läßt, daß eine Abzugsöffnung (27) an einer Stelle angeordnet 1st-, die In der Breite geringer Ist zwischen Rotor und Filtertuch als an der Zuführungsöffnung, daß Seltenplatten wenigstens einen Abschnitt abschließen, der von der Zuführungsöffnung nach der Äbzugsöff nung verläuft, und zwar in Drehrichtung des Rotors betrachtet, von beiden Seiten
    90S Ut/0 W.
    ORIGlNAt INSPECTED
    des Rotors nach beiden Endabschnitten des Filtertuchs, daß mehrere Schaufeln (29) zurückziehbar in die Oberfläche des Rotors sind, vrobei Ihr äußerer Rand benachbart zum Filtertuch verläuft und beide Stirnseiten dicht benachbart zu den Seitenplatten laufen, daß ein Rahmengestell (1) sowohl den Rotor (2) als auch den Träger (16) lagert, daß ein Antrieb die Führung mit dem zweiten Zentrum als Mittelpunkt bewegt, und daß eine Waschvorrichtung vorgesehen ist, um das Filtertuch an einer Stelle zu waschen, wo das Filtertuch dem Rotor nicht gegenüberliegt, daß der Endabschnitt der Führung,in Laufrichtung der Raupenkette betrachtet, im wesentlichen die Lage der Abzugsöffnung bestimmt, und daß die Führung so betätigt wird, daß die Raupenkette und der Rotor in der Weise geführt werden, daß der Spalt dazwischen an der Abzugsöffnung eingesteht werden kann.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb einen Hydraulikantrieb mit linearer Bewegung umfaßt, und daß ein Hebelmechanismus vorgesehen ist, dessen Abstützpunkt schwenkbar an dem Rahmengestell· angeordnet ist, während der Kraftantriebspunkt an dem Hydraulikantrieb mit linearer Bewegung angreift, während der Übertragungspunkt an der Führung angelenkt ist, wodurch die Führung mit dem zweiten Zentrum als Mittelpunkt durch den hydraulischen Linearantrieb verdrehbar ist.
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