DE3202318C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vakuum-Bandfilter mit einem intermittierend bewegten endlosen Filterband, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Vakuum-Bandfilter mit einem intermittierend bewegten end­ losen Band der eingangs genannten Gattung ist in der DE-OS 27 44 454 beschrieben. Bei diesem bekannten Vakuum-Bandfilter ist auf der dem Filterband abgewandten Seite der Membran über dem Filterband ein stationärer Stützkörper angeordnet, der zur Abstützung der Membran beim Aufblasen derselben und Anpressen gegen den Filterkuchen dient. Zwischen der Membran und dem Filterkuchen ist ein endloses luftdurchlässiges Band angeord­ net. Unterhalb des den Filterkuchen tragenden Filterbandes ist im Bereich unterhalb der Membran eine Saugwanne vorgesehen, die auf ihrer Oberseite als eine Art Filtergitter ausgebildet ist. Im Betrieb wird bei diesem bekannten Bandfilter gleich­ zeitig mittels der Membran der Filterkuchen von oben zusammen­ gepreßt und gleichzeitig mit der unterhalb des Filterbandes angeordneten Saugwanne im gleichen Bereich des Filterkuchens eine Saugwirkung ausgeübt. Durch die gleichzeitige Durchfüh­ rung des Saugens und Pressens im gleichen Bereich des Filter­ kuchens wird dabei in der Praxis die Filterwirkung gemindert. Überdies ist der Aufbau dieses bekannten Vakuum-Bandfilters recht aufwendig.

Aus der DE-OS 27 56 871 ist eine Vorrichtung zum kontinuier­ lichen Filtern mit einem kontinuierlich bewegten Filterband bekannt. Wegen des kontinuierlich bewegten Filterbandes ist dabei ein sehr aufwendiges Kompressionssystem vorgesehen, das sich nicht nur aufwärts und abwärts zum Band hin sondern auch vorwärts und rückwärts in Richtung der Bandbewegung bewegen muß, damit während der kontinuierlichen Bandbewegung eine Relativbewegung zwischen der Kompressionsanordnung und dem Filterkuchen vermieden wird.

Auch aus der DE-OS 27 33 842 ist ein Vakuum-Bandfilter bekannt, bei dem als Kompressionsanordnung über dem Band und dem Filter­ kuchen eine an einem bewegbaren Stempel abgestützte Membran vorgesehen ist. Der Kompressionsvorgang und der Absaugvorgang durch einen Saugkasten unterhalb des Bandes werden gleichzeitig im gleichen Bereich des Filterkuchens ausgeführt.

Schließlich ist es aus der DE-OS 28 18 356 bekannt, bei einem absatzweise arbeitenden Filter die Auflage des Filterelementes und den Saugkasten schrägzustellen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen Vakuum-Bandfilter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung zu schaffen, dessen Aufbau vereinfacht und dessen Fil­ terwirkung verbessert ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist also vorge­ sehen, daß die Membran unterhalb des Filterbandes an der dem Filterkuchen abgewandten Seite des Filterbandes angeord­ net ist. Bei Bandfiltern mit üblicherweise großen Abmessun­ gen ergibt sich dadurch der Vorteil, daß die Membran nicht durchhängen kann, wie es beim Stand der Technik mit über dem Filterkuchen angeordneter Membran möglich ist. Ferner wird dadurch, daß die Entwässerung des Filterkuchens durch Vakuum und die weitere Entwässerung durch eine mechanische Kompressionsanordnung örtlich getrennt voneinander vorge­ nommen werden, eine verbesserte Filterwirkung erzielt.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bandfilters;

Fig. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht des Aufbaus der Kompressionsanordnung des Bandfilters der Fig. 1; und

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht der Form des Filter­ gitters der in der Fig. 2 gezeigten Kompressions­ anordnung.

Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, weist ein erfindungsgemäßer Vakuum-Bandfilter derjenigen Art, bei der sich das Filter­ band intermittierend bewegt, ein Tragrahmenwerk auf, das an jeder Seite Vorderholme und Mittelholme 10, 11 aufweist, die sich von einem Ende eines Grundträgers 12 aufwärts erstrecken, wobei mit dem anderen Ende des Grundträgers eine hintere Holmanordnung 13 verbunden ist, die einen zentralen Schlitz 14 aufweist, der Führungen für die Enden einer schweren Spannrol­ le 15 bildet. Das Rahmenwerk dient zur Halterung einer Vakuum­ kammer 16 und einer mechanischen Kompressionsanordnung 17, deren Einzelheiten in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind. Das Vorderende der Kompressionsanordnung 17 ist mit den oberen Enden der Vorderholme 10 verbunden und das hintere Ende mit dem vorderen Ende des Vakuumkastens 16, dessen hinteres Ende sich über die Mittelholme 11 hinaus erstreckt und mit dem oberen Ende der hinteren Holmanordnung 13 verbunden ist.

Über dem Vakuumkasten 16 ist eine Breibehälterstruktur 18 vor­ gesehen, und zwar unterhalb einer Zufuhrplatte 19, die entlang der oberen Teile der Mittelholme 11 unter einem Zufuhrrohr 20 für den Brei gehaltert ist, durch welches zu entwässernder Brei in das Gerät eingespeist wird, der sich innerhalb der Struktur 18 sammelt; ferner ist darüber ein Vakuumabschnitt eines endlosen Filterbandes 21 angeordnet.

Die Kompressionsanordnung 17 umfaßt eine obere stationäre Druckplattenanordnung 22 sowie eine untere expandierbare An­ ordnung 23, deren Einzelheiten später mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 beschrieben werden. Das Filterband 21 tritt aus dem Vakuumabschnitt über dem Vakuumkasten 16 aus und erstreckt sich als Kompressionsabschnitt zwischen den oberen und unte­ ren Anordnungen 22, 23 der Kompressionsanordnung 17. Am obe­ ren Ende des Vorderholmes 10 führt eine vordere Führungsrolle 24 das Filterband in eine untere Position 25, die von einer Ab­ nahmerolle 26 gefolgt ist, an welcher ein auf dem Filterband 21 geformter Filterkuchen (nicht gezeigt) vom Filterband ge­ trennt wird und in einen geeigneten Behälter (nicht gezeigt) fällt. Nach der Abnahmerolle 26 erstreckt sich das Filterband 21 in einer Schleife 27 um eine auf schwenkbaren Armen 29 ge­ tragene Vorschubrolle 28 herum zu einer Führungsrolle 30, die auch als Schwenkrolle für die verschwenkbaren Arme 29 dient. Ein pneumatischer oder hydraulischer Druckkolben 31 ist an einem Ende mit einem Lagerbock 32 und dem Mittelholm 11 verbunden und am anderen Ende mit den Armen 29.

Von der Führungsrolle 30 erstreckt sich das Filterband 21 als im wesentlichen horizontaler Abschnitt 33 zu einer nur in einer Richtung arbeitenden Vorrichtung 34, die ein Freilauf­ rad oder eine Klauen- und Gesperreanordnung ist, wodurch die Bewegungsrichtung des Filterbandes 21 auf die Richtung des Pfeiles 35 eingeschränkt ist. Danach verläuft das Filterband über eine Freilaufrolle 36 und schließlich in einer Schleife 37 um die Spannrolle 15 herum. Aus dieser Schleife 37 er­ streckt sich das Filterband 21 zu einer Zufuhrrolle 38 am oberen Ende der Mittelholme 11, und schließlich in einen Zufuhrabschnitt über der Zufuhrplatte 19 und unter dem Zu­ fuhrrohr 20 hinein zu einer eingetauchten Rolle 39 innerhalb der Breibehälterstruktur 18.

Die Fig. 2 und 3 zeigen Einzelheiten der Kompressionsanord­ nung 17. Wie ersichtlich, umfaßt die untere expandierbare Anordnung 23 Winkelprofil-Träger 40, die eine untere Druck­ platte 41 aus dickem Polypropylen quer über die Maschine hinweg in Ausrichtung zu und unterhalb des Kompressions­ abschnitts des Filterbandes 21 haltern. Über der unteren Druckplatte 41 ist eine aufblasbare Membran 42 angeordnet, die beispielsweise aus Gummi besteht und tatsächlich die Gestalt eines flachen Sackes aufweist; sie ist an ihrem Platz durch Bolzen 43 festgeklemmt, die dazu dienen, die Ränder der Membran 42 zwischen Randstreifen 44 zu ergreifen, von denen wenigstens einer (wie gezeigt) eine Ablaßleitung 45 aufweist, die zu einem Saugrohr 46 führt. Die Leitung 45 weist ein Eingangsende auf, das der Oberseite der Membran 42 zugewandt ist.

Über der Membran 42 liegt ein Filtergitter 46 aus Polypropylen, das, wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, in seiner oberen Ober­ fläche mit parallelen Nuten 47 versehen ist, welche sich in einer Richtung erstrecken, sowie an seiner unteren Oberfläche mit parallelen Nuten 48, die sich im rechten Winkel zu den Nuten 47 erstrecken und mit diesen zusammentreffen, so daß diese Nuten miteinander in Verbindung stehen. Das Filter­ gitter 46 ist im wesentlichen rechteckig und mit Abmessungen ver­ sehen, die dem Kompressionsabschnitt des Filterbandes 21 ent­ sprechen; es ist innerhalb der Randstreifen 44 eingeschlossen und in einem kleinen Abstand zu diesen angeordnet. Die obere stationäre Druckplattenanordnung 22 umfaßt jeweils Winkelpro­ filträger 50, an denen Montagebolzen 51 befestigt sind, die nach unten ragen und mit zwei Muttern 52 in den Trägern 40 festgelegt sind, wodurch die Höhe und die parallele Ausrich­ tung der oberen Druckplattenanordnung 22 in bezug zur unteren Anordnung 23 eingestellt werden kann. Diese Träger 50 dienen zur ortsfesten Halterung einer dicken stationären oberen Druckplatte 53 aus Polypropylen über dem Filtergitter 46 und dessen Randstreifen 44; dabei erstreckt sich natürlich das Filterband 21 zwischen der oberen Druckplatte 53 und dem Filtergitter 46 hindurch.

Diese Vorrichtung arbeitet wie nachstehend erläutert. Es sei angenommen, daß anfänglich ein Brei über das Zufuhrrohr 20 zugeführt wird. Dieser Brei strömt den Zufuhrabschnitt des Filterbandes 21 hinunter und sammelt sich innerhalb der Brei­ behälterstruktur 18, wobei sich eine geeignete Schicht auf dem Filterband 21 erhebt. Auf dem Vakuumabschnitt des Filter­ bandes 21 über den Vakuumkasten 16 wird die Breischicht ent­ wässert und sammelt sich als dünne Lage eines Filterkuchens, wobei die Dicke der Schicht von dem Neigungswinkel des Vakuum­ abschnittes des Filterbandes 21 abhängt, der seinerseits von dem Aufwärtsneigungswinkel des Vakuumkastens 16 abhängt, der im dargestellten Fall in der Größenordnung von 8° liegt, je­ doch beispielsweise im Bereich von 4° bis 20° gewählt werden kann.

In der Kompressionsanordnung 17 wird der bereits auf dem Filterband 21 geformte Filterkuchen, der vorher durch Vakuum im Vakuumabschnitt entwässert wurde, einem mechanischen Druck ausgesetzt. Dies wird dadurch erzielt, daß ein Fluid (beispielsweise Luft oder ein Hydraulikfluid) unter Druck in die aufblasbare Membran 42 eingeführt wird. Die Expansion der Membran preßt das darüberliegende Filtergitter 46 direkt aufwärts gegen die Unterseite des Filterbandes 21 in seinem Kompressionsabschnitt, wodurch der Filterkuchen, der bei 60 in der Fig. 2 gezeigt ist, gequetscht wird und wenigstens einige Flüssigkeit herausgepreßt wird, die nach dem Entwässern durch Absaugen in dem Vakuumabschnitt in ihm verblieben ist.

Ein am Saugrohr 46 angelegter Saugdruck führt diese Flüssig­ keit ab.

Nach einer vorbestimmten Zeitspanne werden das Vakuum an dem Vakuumkasten 16 und das Druckfluid an der aufblasbaren Membran 42 abgeschaltet, so daß deren Wirkung auf das Filter­ band 21 und den Filterkuchen aufgehoben wird. Danach wird der Druckkolben 31 betätigt, um die Arme 29 im Uhrzeigersinn (gesehen in der Zeichnung) zu schwenken, wodurch sich die Anordnung der Schleife 27 vergrößert und ein Vorschub der oberen Strecke des Filterbandes 21 herbeigeführt wird, wobei ein Teil dieser Strecke in die Schleife 27 hineingezogen wird. Die Spannrolle 15 hebt sich, damit dieser Vorgang stattfinden kann, während das Filterband 21 unter der gewünschten Zug­ spannung gehalten wird.

Nachdem nun das Filterband 21 um einen Schritt vorgeschoben wurde, werden das Vakuum und das Druckfluid wieder angeschal­ tet und der Brei und der Filterkuchen werden der Entwässerung wieder ausgesetzt, wie vorstehend beschrieben. Die Maßnahme, daß das Filterband 21 einer Saugwirkung einem Druck ausgesetzt wird, dient natürlich dazu, das Filterband 21 im wesentlichen stationär zu halten. Während der Entwässerung wird dement­ sprechend der Druckkolben 31 wieder betätigt, um die Arme entgegen dem Uhrzeigersinn zurückzuschwenken und die dadurch aus der Schleife 27 freigegebene Bandlänge wird in der Schleife 37 durch die Spannrolle 15 aufgenommen, die sich dabei nach unten bewegt. Die in einer Richtung wirkende Anordnung 34 dient somit dazu, die Notwendigkeit für einen Motor oder ähnliches zum Antrieb des Filterbandes 21 zu besei­ tigen, das einfach durch die Wirkung des Druckkolbens 31 schrittweise vorgeschoben wird.

Während das Filterband 21 vorgeschoben wird, wird im wesent­ lichen trockener Filterkuchen vom Filterband 21 nach unten zur Abnahmerolle 26 getragen, an welcher der scharfe Ablenk­ winkel des Filterbandes zusammen mit der Tatsache, daß das Filterband nachfolgend nach oben fortschreitet, sicherstellt, daß der Filterkuchen von dem Filterband getrennt wird und in einen geeigneten Behälter fällt.

Es ist somit verständlich, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung praktisch kein Risiko besteht, daß der Filter­ kuchen an Teilen des Geräts im Kompressionsabschnitt an­ haftet, da die Kompression auf einer Seite durch eine Fläche einer Druckplatte 53 aus Polypropylen ausgeübt wird, mit welcher der Filterkuchen selbst im Eingriff steht, und an der anderen Seite durch das Filtergitter 46 aus Polypro­ pylen, an welchem das Filterband 21 anliegt. Dementsprechend arbeitet die Anordnung verläßlicher als bisher bekannte Gerätschaften.

Beispielsweise kann der Kompressionsabschnitt Bauteile aufweisen, die von den beschriebenen abweichen. Die Druckplatten 41 und 53 und das Filtergitter 46 können aus anderen Materialien als Polypropylen gefertigt sein; sie können beispielsweise aus Metall bestehen, das mit einem nichthaftenden Material, wie Polytetrafluoräthylen beschichtet ist. Die Vorrichtung kann, falls erwünscht, derart aufgebaut sein, daß der Winkel des Vakuumabschnitts veränderbar ist, beispielsweise durch Veränderung der An­ ordnung des Vakuumkastens 16. Es können auch andere Anord­ nungen für den Vorschub des Bandes verwendet werden.

Claims (6)

1. Vakuum-Bandfilter mit einem intermittierend bewegten endlosen Filterband (21), das zur Entwässerung eines auf dem Filter­ band (21) befindlichen Breis über einen Vakuumkasten (16) und zur weiteren Entwässerung des sich ergebenden Filterkuchens durch eine mechanische Kompressionsanordnung (17) geführt ist, in welcher der Filterkuchen einer mechanischen, stationären Kompression ausgesetzt wird, wobei die Kompressionsanordnung (17) eine während des Stillstandes des Filterbandes (21) zur Herbeiführung der Kompression aufblasbare, an einer Druck­ platte (41) abgestützte Membrane (42) und eine an der entgegen­ gesetzten Seite des Filterbandes (21) angeordnete Gegendruck­ platte (53) aufweist, und mit einem das Filterband (21) tragenden Filtergitter (46), dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumkasten (16) in Laufrichtung des Filterbandes (21) gesehen nur vor der Kompressionsanordnung (17) angeordnet ist, daß die Gegendruckplatte (53) über der Oberseite des Filter­ bandes (21) angeordnet ist und diesem eine nichthaftende Ober­ fläche zuwendet, daß die Membrane (42) unterhalb des Obertrumes des Filterbandes (21) angeordnet ist und das Filtergitter (46) trägt, das durch Aufblasen der Membran (42) zum Filterband (21) hin und beim Erschlaffen der Membran (42) von diesem weg beweg­ bar ist.

2. Vakuum-Bandfilter nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Filtergitter (46) zwischen Randstreifen (44) eingeschlossen ist, von denen wenigstens einer eine Abzugsleitung (45) auf­ weist.

3. Vakuum-Bandfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergitter (46) in seiner oberen Oberfläche eine Vielzahl von Nuten (47) aufweist, die sich in einer Richtung er­ strecken, und auf seiner unteren Oberfläche eine Vielzahl von Nuten (48), welche die Nuten (47) in der oberen Oberfläche schneiden und mit diesen in Verbindung stehen.

4. Vakuum-Bandfilter nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Nuten (47) in der oberen Oberfläche parallel sind und daß die Nuten (48) in der unteren Oberfläche parallel zueinander und im rechten Winkel zu denen in der oberen Oberflä­ che angeordnet sind.

5. Vakuum-Bandfilter nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionsanordnung (17) mit ihrem vor­ deren Ende mit dem oberen Ende eines Vorderholmes (10) des Filteraufbaus verbunden ist und mit ihrem hinteren Ende mit dem vorderen Ende des Vakuum­ kastens (16), dessen hinteres Ende mit dem oberen Ende eines hinteren Holms (13) des Filteraufbaus verbunden ist.

6. Vakuum-Bandfilter nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Einstellung der Schichtdicke des Filterkuchens der Vakuumkasten (16) zur Kompressionsordnung (17) hin leicht aufwärts geneigt ist.