DE3136773C2 - Filter- und Heizvorrichtung zur Filtration aufgeschlämmter Flüssigkeiten und zur Trocknung der Kuchen - Google Patents

Filter- und Heizvorrichtung zur Filtration aufgeschlämmter Flüssigkeiten und zur Trocknung der Kuchen

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Abstract

Die Filter- und Trocknungseinrichtung hat ein sich vertikal erstreckendes Gehäuse (1, 101), eine Bodenplatte (3, 103), die abnehmbar mit dem unteren Rand des Gehäuses (1, 101) verbunden ist und eine Filterplatte (4, 104) trägt. Eine Ventilkammer (22, 122) ist im zentralen Bereich der Bodenplatte (3, 103) vorgesehen und so gestaltet, daß sie die aus dem Gehäuse (1, 101) tretenden Kuchen (C) aufnehmen kann. Im Zentrum des Gehäuses (1, 101) ist senkrecht in axialer Richtung verschiebbar und gleichzeitig in beiden Drehrichtungen um ihre eigene Achse angetrieben die senkrechte Drehwelle (9, 109) gelagert. Die Drehwelle (9, 109) trägt an dem untersten Ende mindestens ein Paar von Dreharmen (10a, 10b; 100A-100D), die mit einer Vielzahl von Rührblättern (11, 11a, 11b; 141) bestückt sind. Jedes der Rührblätter (11, 11a, 11b; 141) hat auf einer Seite desselben eine Stirnfläche, die bewirkt, daß die Kuchen (C) nach rechts und links verdrängt werden und eine weitere Stirnfläche, die die Kuchen zur zentralen Austrittsöffnung (6, 106) des Gehäuses (1, 101) schiebt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filter- und Heizvorrichtung zur Filtration aufgeschlämmter Flüssigkeiten und zur Trocknung der Kuchen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In einem herkömmlichen, sogenannten Nutsche-Filter, aus dem die Kuchen nach außen gefördert werden, müssen diese durch einen Arbeiter mit der Schaufel oder einem anderen geeigneten Werkzeug entfernt werden. Man hat auch schon Lösungsmittel beigesetzt, so daß die Kuchen in eine Aufschlämmung zurückgeführt werden, die abgelassen wird, nachdem der Filtrationszyklus beendet ist. Das manuelle Verfahren ist jedoch arbeits- und zeitaufwendig und es sind v/eiter manche Kuchen gesundheitsschädlich, so daß sich Schwierigkeiten im Hinblick auf eine hygienische Umhüllung derselben, die notwendig wäre, um die gesundheitsschädlichen Auswirkungen zu vermeiden, ergeben. Der letztgenannte Typ von Filtern, in den die Kuchen wieder in eine Aufschlämmung zurückgeführt werden, erfordert nicht, im Gegensatz zu dem an erster Stelle erwähnten Typ, den Einsatz menschlicher Arbeitskraft, weil die Kuchen in Form einer Aufschlämmung austreten. Wenn man jedoch feste Kuchen wünscht, so muß man die Aufschlämmung unter Energieaufwand wiederum trocknen, so daß sich insgesamt eine erhebliche Energiemenge als erforderlich erweist
Aus der US-PS 40 81 381 ist eine Filter- und Trocknungseinrichtung bekannt, die eine als Förderschnecke ausgebildete Transportvorrichtung aufweist Durch eine Drehung dieser Förderschnecke wird der Kuchen des Filtrats zum Zentrum der Maschine hingefördert Diese bekannte Transporteinrichtung umfaßt einen Glätter, der die abgebröckelten Teile, die sich auf der Kuchenoberfläche ansammeln, glatt streicht Weiterhin ist ein Messer zum Abschaben der Kuchen vorgesehen. Diese Bauteile üben ihre Funktionen während der Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung der Förderschnecke aus. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist ein komplizierter Mechanismus vorgesehen.
Die DE-OS 25 28 0f9 beschreibt eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art, mit der das Filtern, Trocknen und Entladen automatisch durchgeführt wird. Bei dieser Vorrichtung handelt es sich jedoch um eine Einrichtung, die zum »Doppel-Konus« gehört Derartige Einrichtungen unterscheiden sich grundsätzlich von Vorrichtungen, die als Nutsche-Filter bekannt sind und deren Verbesserung eine Aufgabe der Erfindung ist
In dem Prospekt der Firma Kraus Maffei »Tellertrockner und Tellerkühler«, 2. Auflage 1972 wird eine Einrichtung beschrieben, in der miüeis Schaufein getrocknetes Material nur in einer Richtung fortgeschoben wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Vorrichtungen zum selbsttätigen Auswerfen des zurückbleibenden Kuchens durch eine zentrale Austrittsöffnung einer Filter- und Trocknungseinrichtung derart zu verbessern, daß trotz Vereinfachung des Mechanismus die Kuchen wesentlich schneller ausgestoßen werden und die Wirtschaftlichkeit der Trocknungsoperation der Kuchen während des Trocknungsverfahrens nach der Dehydration erhöht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die technische Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Ausbildung gestattet es, ohne besonderen mechanischen Aufwand die gesammelten Kuchen ohne Schwierigkeiten nach unten abzuwerfen, ohne daß eine Brückenbildung entsteht, da mit Vorteil wird während des Filterungs- und Trocknungsprozesses das Austrittsventil in einer Lage gehalten, in der dieses in das Gehäuse hineinragt und während des Ausstoßes des Kuchens wird es nach unten zurückgezogen. Dadurch wird eine zentrale Kavität gebildet, um die Kuchen aufzunehmen. Diese Ausbildung gestattet es, die gesammelten Kuchen ohne Schwierigkeiten nach unten abzuwerfen, ohne daß eine Brückenbildung entsteht.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 den senkrechten Schnitt durch eine Filter- und Trocknungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung,
F i g. 2 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung in der durch die Linie H-II in Fig. 1 angedeuteten Schnittebene,
F i g. 3 die Seitenansicht eines Abschnittes der Dreharme der Einrichtung gemäß F i g. 1 in etwas größerem Maßstabe,
Fig.4 die weiterhin vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes der Rührblätter in einer Schnittebene, die durch die Linie IV-IV in F i g. 3 wiedergegeben ist,
Fig.5 die ebenfalls vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der Rührblätter in einer Schnittebene, die der Linie V-V der F i g. 3 entspricht,
F i g. 6 die vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes der Rührblätter in einer Schnittebene, die der Linie VI-VI der F ig. 3 entspricht,
F i g. 7—9 ausschnittsweise Seitenansichten des unteren Endes eines jeden umlaufenden Blattes.
Fig. 1 zeigt ein zylindrisches Gehäuse 1, dessen Oberseite geschlossen und dessen Boden offen ist Das Gehäuse 1 weist einen Einlaß 2 für eine Aufschlämmung und einen Einlaß 8 für eine zu versprühende Waschlösung auf. Das unlere Ende des Einlasses S ist mit- einer Sprühleitung Sa verbunden, die ringförmig -ausgebildet ist und horizontal an der Oberseite des Gehä'.ises 1 verläuft Die Sprühleitung 8a weist an ihrer Unterseite eine Anzahl Düsen Sb auf.
Das Gehäuse 1 weist ferner eine Bodenplatte 3 auf, weiche an diesem in lösbarer Weise mittels eines Schnellklemm-Mechanismus 7 befestigt ist Die Bodenplatte 3 trägt eine Filterplatte 4, die ihrerseits ein Filtermedium 4a trägt, durch welche die Aufschlämmung gefiltert wird.
Von einem Teil der Bodenplatte 3 erstreckt sich ein Filtratauslaß 5 nach unten, durch welchen das Filtrat abströmen kann. Der Kuchen C sammelt sich auf dem Filtermedium 4a an. Der Schnellklemm-Mechanismus 7
W> lUUI/l WO* %JfW Lr^/***^! ILSlWbIW ^ C* W^WClWWI UWlCl VJvIIUU^V &
zu öffnen und zu schließen, um den Austausch des Filtermediums 4a zu ermöglichen.
Die Bodenplatte 3 weist ferner in der Mitte eine öffnung 6 auf. Eine Ventilkammer 22 ist unterhalb dieser Öffnung 6 angeordnet.
Bei der Darstellung in F i g. 1 erstreckt »ich gegenüber der Filterkammer 22 ein Auslaß 21 zur Abgabe des Kuchens C schräg nach rechts. Die Ventilkammer 22 weist ferner einen Hydraulikzylinder 20 auf, der mit dieser verbunden ist und sich von dieser nach unten erstreckt. Der Hydraulikzylinder 20 weist eine Kolbenstange 20a auf, an deren oberem Ende ein Austrittsventil 19 angeordnet ist, welches sich in den Mittelabschnitt der Kuchenschicht Chinein erstreckt.
Am Gehäuse 10 ist ein Rahmen la montiert, der eine Kopfplatte 16 und eine Zwischenplatte Ic trägt. Wie Fig. 1 zeigt, ist an Rahmen la ein Ausleger id und Hydraulikzylinder 17 montiert
Im Rahmen la ist eine senkrecht verschiebbare Drehwelle 9 gelagert, die über eine Keilverbindung in einer Hülse 16 geführt ist, welche von Lagern 15a und 156 getragen wird, die an den Platten \b und Ic des Rahmens la befestigt sind. Die Drehwelle 9 wird durch eine Dichtung 15c abgedichtet, die am mittleren Kopfabschnitt des Gehäuses 1 angeordnet ist.
Der Hydraulikzylinder 17 weist eine Kolbentange 17a auf, deren oberes Ende mit einem Kupplungshebel 9a verbunden ist, der oberhalb des Rahmens la angeordnet ist. Das andere Ende des Kupplungshebels 9a weist eine Drehverbindung mit dem oberen Ende der Dreh welle 9 auf. Wenn der Kupplungshebel 9a durch die Kolbenstange 17a auf und ab bewegt wird, kann sich die Drehwelle 9 sowohl drehen als auch längs ihrer eigenen Achse in senkrechter Richtung hin und her bewegen.
Der Ausleger Id trägt einen Umkehrmotor 12, der eine Antriebswelle 13 über eine Kupplung 12a antreibt Diese Welle ist in einem Lager 13a gelagert. Ein Antriebskegelrad 14a ist am äußeren Ende der Antriebswelle 13 gelagert und kämmt mit einem angetriebenen Kegelrad 146, welches an der Hülse 16, beispielsweise
ίο mittels einer Keilverbindung, sitzt Die Drehwelle 9 kann dadurch gedreht werden, da diese mit der Hülse 16 verkeilt ist
Die Drehwelle 9 trägt zwei Dreharme 10a und 106, die sich rechtwinklig zu dieser Welle erstrecken. Diese Dreharme 10a und 106 tragen eine Anzahl Rührblätter 11a und 116, die einen dreieckförmigen Querschnitt haben und an der Unterseite der Dreharme 10a und 106 in der Weise befestigt sind, daß zwischen diesen Kanälen gebildet werden, wie F i g, 3 zeigt
Fig.2 zeigt Einzelheiten der Rührblätter 11a und 116. Jedes der Rührblätter 11 ist αν ^n beiden Dreharmen lös and IQb derart angeordnet, da" sich die Drehbahnen, die von jedem Rührblatt 11 am Dreharm 10a erzeugt werden, mit denen überlappen, die von jedem der Rührblätter 11 am Dreharm 106 erzeugt werden, so daß nicht berührte Kuchenoberflächenbereiche ausgeschaltet werden.
F i g. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Rührblattes 11. Das Rührblatt 11 weist einen dreieckförmigen Querschnitt auf und dessen Dreiecke sind bei a, b und c dargestellt
Die Ortslinien, die durch diese Ecken a, 6 und c während der Drehung der Drehwelle 9 erzeugt werden, sind durch die Linien Lz, Lb und Lc dargestellt. Die Abstände zwischen den Ortslinien La, Lb und zwischen den Ortslinien Lb und Lc sind mit A und k gekennzeichnet Es ist wichtig zu bemerken, daß der Abstand I-, im wesentlichen gleich dem Abstand h ist. Wenn diese Drehwelle 9 sich in Richtung des Uhrzeigers dreht (Richtung des Pfeiles A in den F i g. 2 und 4), dann wird der Kuchen C von der Ecke B im allgemeinen in zwei Richtungen; daü nach rechts und nach links, abgekratzt. Wenn umgekehrt die Drehwelle 9 entgegengesetzt zum Uhrzeiger (in Richtung des Pfeiles B in den F i g. 2 und 4) gedreht wird, dann wird der Kuchen C immer nach innen bewegt Dies ist relativ zur Drehrichtung nach links, wie F ig. 4 zeigt.
Die F i g. 5 und 6 zeigen Einzelheiten der Rührblätter 11a und 116, die am äußeren Ende der Dreharme 10a
so und 106 befestigt sind. Die Rührblätter Ha und 116 haben ebenfalls einen dreieckförmigen Querschnitt. Wenn die Drehwelle 9 in beiden Richtungen der Pfeile A und B gedreht wird, 30 werden alle Kuchen C nach inne:: bewegt. Dadurch wird verhindert, daß die Kuchen Cam Innern der Wand des Gehäuses 1 angeordnet oder ungleich zu dieser Wand hin verkeilt werden.
Jedes der Rührblätter 11,11a und 116 weist Kanten 18,18a und 186 auf, die am untersten Ende ausgebildet sind und sich in Richtung des Pfeiles A erstrecken, wie es die F i g. 4, 5 und b zeigen. Jede der Kanten 18,18a und 186 weist eine Oberfläche auf, die nach oben zu den Rührblättern 11, Ua und 116 hingeneigt sind.
Im Betrieb wird das Gehäuse 1 mit einer Aufschlämmung unter Filterdruck gefüllt. Die Aufschlämmung wird durch den Einbß 2 eingeführt, der am oberen Ende des Gehäuses 1 angeordnet ist und durch das Filtermedium 4a gefiltert, das auf der Bodenplatte 3, die vom Gehäuse 1 getragen wird, angeordnet ist. Das erzeugte
Filtrut wird durch den Filtratauslaß 5 unterhalb der Bodenplatte 3 abgegeben, wobei sich der Kuchen auf dem Filtermedium Aa sammelt.
Nachdem die Filterung beendet ist, wird ein Waschmittel durch den Einlaß 8 eingegeben und im Gehäuse 1 versprüht. Der Kuchen C, der auf dem Filtermedium 4a gesammelt ist, wird, während dieser von Rührblättern U, lla und 116 gerührt wird, gewaschen, wobei sich diese Rührblätter in Richtung des Pfeiles A zusammen mit der Drehwelle 9 drehen.
Die Kuchen C werden dann zum Entwässern und Trocknen belüftet. Wenn der auf dem Filtermedium 4a angesammelte Kuchen C soweit verdichtet ist, daß es schwierig ist diesen zu Rühren und zu Trocknen, werden die Dreharme 10a und 106 nochmals mittels des Ar- |5 beitszylinders 17, nachdem die Filtration beendet ist, angehoben und dann werden sie abgesenkt, um ein Trocknen des Kuchens Czu ermöglichen. Jede der Kanten IfI, 18a und 1Sb am unteren Ende der Rührblätter 11, ί ia und i ίο kratzt die Kuchen Cfortschreitend von den Oberflächen her ab. Dadurch werden Fragmente des Kuchens C erzeugt. Dies ermöglicht ein schnelleres Umrühren und Trocknen und erleichtert den Auswurf des Kuchens C.
Es sei bemerkt, daß eine Heizvorrichtung zusammen mit dem Gehäuse 1 verwendet werden kann, um das Trocknen zu vereinfachen. Nach Beendigung des Belüftungüzyklus wird das Austrittsventil 19 geöffnet, damit der Kuchen C durch den Auslaß 21 abgegeben werden kann. Während des Verfahrens wird die Drehwelle 9 in der urngekehrten Richtung, d. h. in Richtung des Pfeiles B gedreht, so daß das Austragen des Kuchens C unter Einwirkung der Rührblätter 11, Ua und 11Z> erfolgen kann.
35
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Filter- und Heizvorrichtung zur Filtration aufgeschlämmter Flüssigkeiten und zur Trocknung der Kuchen, die durch die Filtration der aufgeschlämmten Flüssigkeiten entstehen, mit einem sich vertikal erstreckenden Gehäuse, einer Bodenplatte, die lösbar am unteren Rand des Gehäuses befestigt ist und eine darauf liegende Filterplatte trägt, einer senkrechten Drehwelle, die in dem Zentrum des Gehäuses längs ihrer Achse senkrecht verschiebbar und in beiden Drehrichtungen um ihre eigene Achse drehbar gelagert ist, wobei diese Drehwelle an ihrem untersten Ende mit mindestens einem Paar von Dreharmen ausgerüstet ist, die im rechten Winkel von der Drehwelle abstehen und eine Vielzahl von Rührblättern tragen, die ihrerseits auf einer ihrer Seiten eine Stirnfläche haben, gekennzeichnet durch eine Ventilkammer (22), die unterhalb des zentralen Teiies der Bodenplatte (3) angeordnet ist und zur Aufnahme der ausgeworfenen Kuchen (C) dient, und von der sich ein Hydraulikzylinder (20) nach unten erstreckt, der eine Kolbenstange (20a) aufweist, deren oberes Ende ein Austrittsventil (19) trägt, das sich in den zentralen Teil der Schicht des Kuchens fQ erstreckt
2. Filter- und Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsflächen, die durch die Rührblätter (11, 11a und Ho^ während des Umlaufes der Dreharme (10a, Vib) erzeugt werden, so vorgegeben sind, daß sie einander überlappen, so daß sämtliche roch nicht erfaßten Kuchenflächen eliminiert werden
3. Filter- und Heizvorridnunf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührblätter (11, JIa und 1 · iy einen dreieckigen Querschnitt haben.
4. Filter- und Heizvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden Rotationslinien (La, Lb), die von der äußersten Ecke (a) des Dreieckes und der mittleren Ecke (c) desselben durchlaufen, werden gleich dem Abstand (12) zwischen der mittleren Ecke (c) des Dreieckes und der innersten Ecke (b) des Dreieckes ist
5. Filter- und Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rührblatt (11, 11a und 11 b) an seinem untersten Ende eine Kante hat, die sich waagerecht erstreckt und deren obere Fläche in Richtung auf das Rührblatt (11, Ua und 11 ty aufwärts geneigt ist.
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