DE3744771A1 - Vorrichtung zum auspressen gasfoermiger und/oder fluessiger medien aus schuett- bzw. rieselfaehigem gut - Google Patents
Vorrichtung zum auspressen gasfoermiger und/oder fluessiger medien aus schuett- bzw. rieselfaehigem gutInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auspressen von
gasförmigen und/oder flüssigen Medien aus einer Charge von
schütt- bzw. rieselfähigem Gut durch Verdichtung zur
festen Masse eines Preßkuchens in einer horizontalen Reihe
von Preßkammern, wobei jede Preßkammer ein Paar im Abstand
parallele, in vertikalen Ebenen verlaufende Preßwände auf
weist, die zwischen sich jeweils einen Preßspalt begren
zen, von welchen wenigstens eine Preßwand mit Mitteln zum
Filtratablauf als Filterelement ausgebildet ist, wobei
jeweils eine Preßwand einer Preßkammer und eine Preßwand
einer benachbarten Preßkammer im parallelen Abstand zu
einem die beiden Preßkammern in Richtung des Wirkdruckes
kraftschlüssig miteinander verbindenden zylinderförmigen
Druckkörper ausgebildet sind.
Große Mengen von Abfällen, insbesondere Schlämme von Klär
werken, sowie beispielsweise Industrieschlämme oder
Schlick aus Flüssen und Häfen müssen unter laufend ver
schärften Auflagen und Vorschriften umweltneutral entsorgt
und hierfür weitgehend entwässert werden.
Dabei stellen Entwässerungs- sowie Entsorgungskosten eine
große Belastung für die Kostenträger dar. Das Erfordernis
einer weitgehenden Entwässerung der schlammförmigen Ab
fallstoffe entspricht den steigenden Anforderungen an
deren Feststoffgehalte und bodenmechanische Standfestig
keit z. B. als Voraussetzung für eine Zulassung zur Depo
nierung.
Vielfach wird mangels geeigneter Verfahren versucht, den
Feststoffgehalt durch Zumischung von Zuschlagstoffen zu
erhöhen. Hierdurch werden die Kosten nachteilig erhöht und
zusätzliche Deponiekapazitäten beansprucht.
Ein weiterer Ausweg beispielsweise zur landwirtschaftli
chen Nutzung scheitert zumeist an Schwermetallgehalten in
der Substanz oder auch an zu großen Entfernungen bzw.
Transportwegen zu geeigneten Landbauflächen sowie an Pro
blemen der Zwischenlagerung. Zudem sind Kompostierungsver
fahren wegen der hierfür benötigten teuren Anlagen- sowie
Betriebskosten ebenfalls sehr aufwendig und somit insge
samt unbefriedigend.
Andere bekannte Verfahren wie beispielsweise die Schlamm
verbrennung erfordern vielfach wegen zu hoher Wassergehal
te ungenügend entwässerter Schlämme den Einsatz wertvoller
und kostenträchtiger Primärenergie. Dabei spielt die
Trocknung eine große Rolle, denn ein Produkt mit zu hohem
Gehalt an Restfeuchte neigt zur Bildung von Schwelnestern
in der Feuerung und somit zu unvollständiger Verbrennung
mit schädlichen Emissionen im Rauchgas.
Zur wirtschaftlichen Lösung des Schlammentwässerungspro
blems wurde bereits mit der europäischen Patentschrift
0 092 146 vorgeschlagen, eine bessere Entwässeung dadurch
zu erzielen, daß teilentwässerter Schlamm zunächst zu
Pellets aufbereitet wird, worauf diese mit einem Drainage
material in Form eines trockenen Pulvers umhüllt und an
schließend chargenweise verdichtet und durch Auspressen
von Flüssigkeit druckentwässert werden. Dabei entsteht ein
kompakter, netzartig von Schichten des Drainagematerials
durchsetzter, vergleichsweise trockener Preßling. Durch
diese Drainageschichten wird die aus den einzelnen Pellets
ausgequetschte Flüssigkeit über den Weg von einer Draina
geschicht zur anderen aus der Masse des Preßlings nach
außen geleitet.
Es handelt sich hier um ein mechanisches Entwässerungsver
fahren, welches zu einer signifikanten Reduzierung an Mas
se und Volumen des schlammförmigen Stoffes unter wirt
schaftlich vorteilhaften Bedingungen führt.
Der vergleichsweise hohe Feststoffgehalt des Preßlings von
ca. 50 bis 65% ergibt z. B. ein geeignetes Aufgabema
terial für die Verheizung in Verbrennungsanlagen. Als
erdähnliches, nach Zerkleinerung rieselfähiges Schüttgut
ist dieses auch für landwirtschaftliche Nutzung z. B. als
Kompostierungsmaterial geeignet.
Sehr wesentlich beim bekannten Verfahren ist die schonende
Behandlung des aus einzelnen mit Umhüllungsmaterial über
zogenen Pellets bestehenden schüttfähigen Gutes z. B. beim
Chargieren der Preßkammern.
Durch geeignete Ausgestaltung der Preßvorrichtung muß in
folgedessen sichergestellt werden, daß Einwirkungen von
Scherkräften auf die Pellets im Schüttgut vermieden und
somit die Drainageschichten nicht durch Scher- und
Schmiereffekte beeinträchtigt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung zum Auspressen gasförmiger und/oder flüs
siger Medien aus schütt- bzw. rieselfähigem Gut zu schaf
fen, welche sich vorteilhaft zur Durchführung des bekann
ten mechanischen Entwässerungsverfahrens eignet.
Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der gemäß Oberbe
griff von Anspruch 1 gekennzeichneten Art mit der Erfin
dung dadurch gelöst, daß wenigstens eine Preßwand von
einem am Druckkörper gehaltenen, unabhängig vom Druckkör
per horizontal verschiebbaren Preßelement gebildet ist.
Dabei bilden der Druckkörper und das Preßelement miteinan
der eine hydraulisch betätigbare Kolben/Zylinder-Einheit.
Mit Vorteil ermöglicht die erfindungsgemäße und ver
gleichsweise unkomplizierte Ausgestaltung der hydrauli
schen Preßmechanik der Vorrichtung einen zügigen Preßvor
gang mit beispielsweise stetigem Druckanstieg durch eine
einfache hydraulische Steuerung. Ein weiterer Vorteil ist
durch eine unabhängige Betätigungsmöglichkeit der einzel
nen Preßkammern gegeben.
Diese können beliebig und wahlweise entweder alle gleich
zeitig beim Füllen, Pressen und Auswerfen des Preßlings
betrieben werden, oder sequentiell nacheinander gefüllt,
gepreßt und der Preßling ausgestoßen werden. Auch können
bei dieser Anordnung im Falle z. B. der Auswechselung von
Filtertüchern an einigen der Filterelemente Preßkammern in
geöffnetem Zustand stillgesetzt werden, während andere
Preßkammern weiter im Betriebszustand bleiben.
Diese vorteilhafte Möglichkeit der individuellen Betriebs
weise der Preßkammern wird ermöglicht durch die erfin
dungsgemäße Ausgestaltung, wobei die Verschiebung der
Preßwand am Preßelement durch Einleiten von Druckwasser in
den Raum zwischen Druckkörper und Preßelement, welche mit
einander als Ringkolben und Ringzylinder zusammenwirken,
erfolgt. Zur Druckerzeugung des Druckwassers, vorzugsweise
in gestaffelten Druckstufen, kann beispielsweise eine
mehrstufige Kreiselpumpe verwendet werden, deren Druckstu
fen beim Füllen in einer ersten Niederdruck-Arbeitsstufe
parallel und anschließend in einer Hochdruck-Arbeitsstufe
hintereinander geschaltet sind, bzw. eine mehrstufige
Kreiselpumpe für die Niederdruck-Arbeitsstufe und eine
Kolbenpumpe für die Hochdruck-Arbeitsstufe.
Die Rückführung der mit dem Preßelement verschiebbaren
Preßwand in die Ausgangslage erfolgt durch Ablassen des
Druckwassers in einen über eine Entleerungsleitung ange
schlossenen Tiefbehälter.
Beim Höhenunterschied zwischen Vorrichtung und Tiefbehäl
ter ergibt sich ein wirksamer Unterdruck, unter dessen
Einfluß die Preßwand bei abfließendem Druckwasser zurück
gezogen wird.
Diese Bauweise hat den Vorteil einer einfachen Ausführung
sowie weniger bewegter Teile.
Um einer Kipp- oder Kantgefahr des Ringzylinders auf dem
Ringkolben zu begegnen, wird mit einer vorteilhaften Aus
gestaltung vorgeschlagen, daß der Kolben/Zylinder-Einheit
von Ringkolben und Ringzylinder ein zentrales Führungsele
ment, vorzugsweise in Form eines in einem Führungszylinder
geführten Führungskolbens, zugeordnet ist.
Bei dieser Bauweise der Vorrichtung, wobei auf der Mantel
fläche jedes Ringzylinders ein Mantelring verschiebbar
geführt ist, sieht eine Ausgestaltung vor, daß sämtliche
Mantelringe der Vorrichtung in gleichen Abständen an einem
sie starr verbindenden Steuergestänge befestigt sind und
dieses in axialen Führungen geführt und mit Stelleinrich
tungen antreibbar ausgebildet ist.
Diese Maßnahme ergibt eine sehr übersichtliche, mit weni
gen bewegbaren Teilen ausführbare und somit unkomplizier
te, wartungsarme und betriebssichere Vorrichtung.
Die Vorrichtung ist dabei vorteilhaft so beschaffen, daß
wenigstens eine der Preßwände einer Preßkammer als Filter
element mit Ablaufkanälen und/oder Durchtrittsöffnungen
für Filtrat ausgebildet und mit einem für das von der
festen Masse des Preßkuchens zu trennende gasförmige
und/oder flüssige Medium durchlässigen Schicht aus Filter
material belegt ist.
Dadurch, daß eine als Filterelement ausgebildete erste
Preßwand einer ersten Preßkammer und eine vorzugsweise
ebenfalls als Filterelement ausgebildete zweite Preßwand
einer zweiten Preßkammer im parallelen Abstand mit einem
Zylindermantel zu einem die beiden Preßkammern in Richtung
des Wirkdruckes kraftschlüssig miteinander verbindenden
zylinderförmigen Druckkörper ausgebildet sind, wird mit
Vorteil erreicht, daß sich mit der Vorrichtung eine un
komplizierte und kompakte Bauweise ergibt.
Bei dieser Anordnung ist die äußere Mantelfläche eines
jeden Druckkörpers als zylinderförmige Führunsfläche für
einen darauf geführten Mantelring ausgebildet und weist am
Bereich des freien Endes eine gegen den Mantelring abdich
tende Ringdichtung auf.
Mit Vorteil sieht hierbei eine Ausgestaltung vor, wobei
jeder Preßkammer ein relativ zu dieser auf dem zugeordne
ten Druckkörper axial verschiebbarer Mantelring zugeordnet
ist, der Antriebs- und Führungsmittel zur Verschiebung von
einer den Preßspalt überbrückenden und die Preßkammer
schließenden ersten Axialposition zu einer den Preßspalt
freigebenden und die Preßkammer öffnenden zweiten Axialpo
sition sowie an seiner Oberseite eine Einfüllöffnung mit
einem Verschlußorgan aufweist, daß das Verschlußorgan als
Schwenkklappe mit einer Schließhydraulik und/oder mit
einem Schloß ausgebildet ist.
Dieses Verschlußorgan ist unkompliziert sowie robust. Es
erfordert zu seiner Herstellung nicht die Einhaltung enger
Fertigungstoleranzen und ist infolgedessen weder ver
schleißanfällig, noch erfordert es im Betrieb aufwendige
Pflege oder Wartung. Wegen der abrasiven Eigenschaften des
dem Schüttgut anhaftenden Drainagematerials, das bei den
Teilen der Verschlußorgane im Einfüllvorgang eine schmir
gelnde Wirkung hervorruft, ist die robuste und verschleiß
resistente Ausführung der Schwenkklappe von besonderem
Vorteil.
Eine Ausgestaltung sieht dabei vor, daß die Innenwand des
Mantelringes gegen den Bereich seiner freien Stirnwand zu
mit einer schlank-konischen Erweiterung ausgebildet ist.
Der Bereich der Erweiterung ist in seiner axialen Er
streckung so bemessen, daß er in etwa mit der Dicke des
fertig verdichteten Preßkuchens übereinstimmt. Beim
Zurückziehen des Mantelringes zum Öffnen der Preßkammer
und zum Auswerfen des Preßkuchens bewirkt die sich in
Richtung der Öffnungsbewegung erweiternde Konizität des
Ring-Innenmantels eine Entlastung vom Druck des Preßku
chens und somit eine problemlose und schnelle Öffnung.
Beim Öffnen einer Preßkammer durch Beiseiteschieben des
Mantelringes wird am Preßspalt ringsum der volle Quer
schnitt des vertikalen Preßspaltes frei, wobei dann der
feste Preßkuchen beim Auseinanderfahren der Preßwände
einer Preßkammer frei nach unten herausfallen kann.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung
sieht vor, daß diese an ihren Preßkammern einen in drei
Positionen - Öffnen-Füllen-Schließen - verschiebbaren,
vergleichsweise doppelt-breiten Mantelring aufweist, der
an seiner Oberseite an einem ersten Ringbereich eine Ein
füllöffnung ohne Verschlußorgan und daran anschließend
einen zweiten geschlossenen Ringbereich als Verschlußorgan
für die Preßkammer aufweist.
Gegenüber der vorbeschriebenen Ausführung des vergleichs
weise schmäleren Manteringes mit verschließbarer Füllöff
nung ist hier ein in eine zusätzliche Position - Füllen -
verschiebbarer Mantelring vorgesehen. In der ersten Posi
tion - Öffnen - ist der Mantelring so weit zurückgezogen,
daß Preßkammer und Preßspalt ringsum geöffnet sind und der
Preßkuchen herausfallen kann. In der zweiten Position -
Füllen - ist der Mantelring so weit verschoben, daß bei
geschlossener Preßkammer sich die Einfüllöffnung des Rin
ges oberhalb der Kammer befindet. Dadurch kann die Kammer
mittels einfachem Zulauf des rieselfähigen Gutes gefüllt
werden. Anschließend wird der Mantelring in die dritte
Position - Schließen - verschoben und der Preßvorgang ein
geleitet.
Bei dieser Ausführung erübrigt sich mit Vorteil eine sepa
rate Einrichtung zum Öffnen oder Schließen der Füllöff
nung, weil diese durch den verschiebbaren doppelt-breiten
Mantelring ersetzt ist. Dabei wird auch keine Niveausteue
rung für das Füllgut und fallweise auch keine Chargierein
richtung benötigt. Es ergibt sich somit eine sehr einfache
und funktionell wirkungsvolle Gesamtvorrichtung.
Hierfür muß allerdings in Kauf genommen werden, daß der
Mantelring annähernd die doppelte Breite aufweist, gegen
über der Ausführung mit Verschlußeinrichtung. Andererseits
hat der verbreiterte Mantelring den Vorteil, daß auch die
Druckkörper breiter und damit die Führungen für den Man
telring und den Führungszylinder des Ringkolbens breiter
werden, so daß die Gefahr eines Verkantens des Ringkolbens
wirksam vermieden ist.
Diese Ausführung zeichnet sich durch Einfachheit und weni
ge bewegte Teile aus, besitzt jedoch eine insgesamt größe
re Baulänge.
Und schließlich sieht eine Ausgestaltung vor, daß die Vor
richtung anstelle einer festen Preßwand in jeder Preßkam
mer eine Druckmembran aufweist, welche beim Preßvorgang in
die Preßkammer hinein mittels Druckwasser isobar vorge
wölbt wird.
Weil die Druckmembran mit glatter Oberfläche, d. h. z. B.
ohne Drainagekanäle ausgebildet sein kann, wird in diesem
Falle nur die halbe Breite der Preßkammer als Füll- und
Preßraum genutzt.
Die Membran ist vorzugsweise als Topfmembran ausgebildet,
um die erforderliche Dehnung beim Preßweg ohne zu große
Biege-Beanspruchung des elastischen Materials zu ermögli
chen. Vorzugsweise ist die Formgebung und Ausbildung der
Einspannstelle so ausgeführt, daß die Membran keine
Stauchungen und möglichst nur geringe Dehnungen erfährt.
Diese Ausgestaltung hat weiter den Vorteil, daß die Ab
dichtung des Mantelringes an der Membranseite durch deren
peripher-radiale Ausdehnung von selbst erfolgt. Denn bei
der Druckbeaufschlagung weitet sich die Membran auch nach
außen und dichtet sich dadurch mit druckproportionaler
Kraft gegen den Mantelring ab.
Diese Ausgestaltung zeichnet sich durch eine sehr einfache
und funktionell günstige Ausführung aus. Hierbei weist die
Presse bis auf die verschiebbar ausgebildeten Mantelringe
keine beweglichen Teile auf.
Die Erfindung wird in schematischen Zeichnungen in einer
bevorzugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus den Zeich
nungen weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung
entnehmbar sind.
Die Zeichnungen zeigen im einzelnen
Fig. 1 in horizontaler Reihe angeordnete Preßkammern
mit Mantelringen, in rein schematischer Dar
stellung und im Schnitt einer vertikalen, in
axialer Richtung der Vorrichtung verlaufenden
Ebene,
Fig. 2a einen Mantelring in Frontansicht sowie teil
weise geschnitten,
Fig. 2b den Mantelring im Querschnitt einer vertika
len, in axialer Richtung verlaufenden Ebene,
Fig. 2c den Mantelring in Ansicht von oben,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ausführung der Preßkam
mern mit Hydraulikantrieb, im Schnitt einer
vertikalen und in Richtung der Vorrichtungs
achse verlaufenden Ebene,
Fig. 4 eine andere Ausführung der Preßkammern mit
Hydraulikantrieb und verbreitertem Mantelring,
ebenfalls im Schnitt einer vertikalen Ebene,
Fig. 5 eine andere Ausführung der Preßkammern mit
Hydraulikantrieb und Preßmembran, ebenfalls im
Schnitt einer vertikalen Ebene,
Fig. 6 eine Zusammenstellung der Vorrichtung, von der
Seite gesehen,
Fig. 7 die Vorrichtung gemäß Fig. 6 in Ansicht in
Richtung ihrer Längsachse.
Die in der Fig. 1 im Vertikalschnitt rein schematisch ge
zeigte Anordnung von vier Preßkammern (1 a, 1 b, 1 c, 1 d)
weist - von links nach rechts gesehen - eine erste ringsum
geöffnete Preßkammer (1 a) auf. Jede der Preßkammern (1 a
bis 1 d) weist ein Paar im Abstand parallele, in vertikalen
Ebenen (y 1-y 1, y 2-y 2, y 3-y 3, usw.) verlaufende sowie
in horizontaler Richtung verschiebbare Preßwände (2 a, 3 a,
2 b, 3 b, 2 c, 3 c, 2 d, 3 d) auf.
Die Preßwände (2) bzw. (3) sind relativ zueinander mit
veränderlichem Abstand (A) antreibbar und begrenzen zwi
schen sich jeweils einen vertikalen Preßspalt (4 a, 4 b, 4 c,
4 d). Sie stehen mit Mitteln (29) bzw. (44, 45 = Fig. 3)
oder (56 = Fig. 5) zur Abstandsänderung unter Preßdruck in
Verbindung.
Wie die schematische Darstellung der Fig. 1 weiter erken
nen läßt, ist jeder Preßkammer (1) ein relativ zu und auf
dieser axial-verschiebbarer Mantelring (5 a, 5 b, 5 c, 5 d)
zugeordnet. Dieser weist gemäß Darstellung in den Fig. 6
und 7 Antriebs- und Führungsmittel (6) bzw. (7) zur takt
weisen Verschiebung von einer den Preßspalt (4 b) überbrüc
kenden und die Preßkammer (1 b) nach außen umschließenden
ersten Axialposition zu einer den Preßspalt (4 a) freige
benden und die Preßkammer (1 a) ringsum öffnenden zweiten
Axialposition auf (Fig. 1).
Die Fig. 1 zeigt weiterhin von links nach rechts eine
vollständig geöffnete Preßkammer (1 a). Bei dieser ist der
Mantelring (5 a) bis zum Anschlag nach rechts verschoben
und gibt die Preßwände (2 a) und (3 a) ringsum vollständig
frei, z. B. für den Ausstoß des ausgepreßten Preßlings.
Die nach rechts zu benachbarte Preßkammer (1 b) ist hinge
gen durch den Mantelring (5 b) geschlossen, welcher damit
auch den Preßspalt (4 b) nach außen druckdicht abschließt.
In der gezeigten Darstellung sind die Mantelringe (5 a bis
5 d) mit Einfüllöffnungen (8 a bis 8 d) versehen. Diese kön
nen mit schematisch angedeuteten Verschlußorganen (9 a bis
9 d) verschlossen werden. Die weiter rechts angeordneten
und mit (1 c) bzw. (1d) bezeichneten Preßkammern sind in
einer Position gezeigt, die dem vollendeten Preßvorgang
vor dem Öffnen der Kammern (1) und Austragen des Preßku
chens entspricht. Dabei ist die Spaltbreite (A 3) bzw. (A
4) gegenüber der Spaltbreite (A 1) der geöffneten Kammer
(1 a) bzw. (A 2) der noch nicht zusammengepreßten Kammer
(1 b) etwa auf 30% der ursprünglichen Spaltbreite redu
ziert.
In den Fig. 2a bis 2c ist ein Mantelring in Frontansicht,
Seitenansicht und teilweise im Schnitt sowie in Draufsicht
dargestellt. Der Mantelring (5) weist an seiner Oberseite
eine Einfüllöffnung (8) auf. Dieser ist bei der gezeigten
Ausführung ein Verschlußorgan (9) zugeordnet. Erfindungs
gemäß ist dieses Verschlußorgan (9) eine Schwenkklappe
(90) mit Schließhydraulik (91).
Die Zusammenstellungszeichnung der Vorrichtung in Fig. 6
zeigt, daß jedem Verschlußorgan (9 a bis 9 e) ein Füllstut
zen (15 a bis 15 e) zugeordnet ist. Dieser ist so bemessen,
daß er das Volumen einer Charge der darunterliegenden
Preßkammer (1 a bis 1 e) aufnehmen kann. Oberhalb von diesen
sind Förder- und Aufgabemittel, wie beispielsweise ein
Transportband (38), vorgesehen. Diese können auch fallwei
se mit einer Chargiereinrichtung (nicht gezeigt) ausge
bildet sein.
Um zu vermeiden, daß Anteile vom Gut beim Abwurf vom För
derband (38) zwischen die Füllstutzen (15 a bis 15 e) fallen
und so die Vorrichtung verschmutzen könnten, sind am Kopf
ende der Füllstutzen (15 a bis 15 e) je zieharmonikaartig
gelenkig miteinander verbundene Abweiser (39) vorgesehen.
Für eine reibungslose Funktion beim Verschieben der Man
telringe (5) auf den zylinderförmigen Druckkörpern (20 a
bis 20 e) sind die Mantelringe (5 a bis 5 e) gewichtsentla
stet und damit praktisch berührungslos gegenüber den
Druckkörpern (20) geführt. Zu diesem Zweck besitzt jeder
Mantelring (5 a bis 5 e) gemäß Darstellung in den Fig. 2a
sowie 6 seitliche Führungen (7 a bis 7 e). Sie können, wie
dies die Fig. 2a zeigt, als Schlittenführungen mit prisma
tischen Führungsflächen ausgebildet sein, wie dies bei
spielsweise von Werkzeugmaschinen bekannt ist. Diese pris
matischen Führungen (7 a, 7 b) sind mittels Einstellschrau
ben höhenverstellbar ausgebildet. Die Führungen (7 a bis
7 e) gleiten oder laufen mit Schlittenführungen oder mit
Rollenführungen auf Führungsschienen (70 a, 70 b), welche
gemäß Darstellung in den Fig. 6 und 7 im Maschinengestell
(32) ebenfalls mit Mitteln zur Höhenverstellung ausgebil
det und angeordnet sind.
Entsprechend sind auch die Druckkörper (20 a bis 20 e) an
Führungen (71 a bis 71 e) hängend geführt. Als Führungsschie
nen dienen hierbei die beiden oberen Zuganker (72 a) und
(72 b). Darauf rollen verfahrbar die Führungen (71 a bis
71 e) mit je einem Paar Führungsrollen (73 a bis 73 e). Die
Doppelkreise (74 a) bis (74 e) stellen die stirnseitigen
Ansichten der Antriebsanordnungen (9) bzw. (14 a, 14 b) der
Flachschieber an den Mantelringen (gemäß Fig. 2b, Ziff. 9)
dar. Dabei hängen die Druckkörper (20 a bis 20 e) in jeweils
rechts und links einem Führungsarm (75 a) bzw. (75 b), wel
cher an der Oberseite eines jeden Druckkörpers (20 a bis
20 e) angeordnet und in der Fig. 1 bruchstückhaft angedeu
tet ist.
Dadurch, daß sowohl die Druckkörper (20 a bis 20 e) als auch
die auf ihnen geführten Mantelringe (5 a bis 5 e) je für
sich in separaten Führungen (7 a, 7 b, 70 a, 70 b bzw. 71 bis
74) exakt einstellbar geführt sind, ohne daß eines dieser
Bauteile auf das andere sein Gewicht oder Teile seines
Gewichtes überträgt, wird eine praktisch berührungslose
gegenseitige Führung erreicht und eine sichere Funktion
bei langer Verfügbarkeit der Vorrichtung ermöglicht.
Eine erfindungswesentliche Ausgestaltung sieht gemäß Dar
stellung der Fig. 2 und 2a vor, daß die Innenwände (15)
der Mantelringe (5) gegen den Bereich jeweils einer freien
Stirnwand (26) zu mit einer schlank-konischen Erweiterung
(27) ausgebildet sind.
Hierzu ist aus der Darstellung in den Fig. 1 und 2 er
kennbar, daß der Bereich der konischen Erweiterung (27 a
bis 27 d) eine solche axiale Erstreckung aufweist, die in
etwa dem Abstand (A 3) bzw. (A 4) der beiden Preßwände
(2 c, 3 c) bzw. (2 d, 3 d) der Preßspalte (4 c) bzw. (4 d) im
Endzustand der Verdichtung entspricht. Somit entspricht
die axiale Erstreckung der konischen Erweiterung (27) in
etwa der zu erwartenden Dicke des Preßkuchens. Wenn dann
der Mantelring (5 c, 5 d) zur Öffnung der Preßspalte (4 c,
4 d) nach rechts zum Anschlag zurückgefahren wird, ist die
Wandreibung zwischen der Innenwand (15) eines jeden Man
telringes (5) und der äußeren Schicht des Preßkuchens
erheblich verringert und somit das Zurückziehen des Man
telringes (5) und Öffnen des Preßspaltes (4) erheblich
erleichtert und weiterhin ein Anbacken von Teilen des
Preßkuchens an der Innenwand (15) des Mantelringes (5) mit
Vorteil verhindert.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Vorrichtung sind
vorzugsweise beide Preßwände (2, 3, 42 a, 42 b usw.), jedoch
zumindest eine der Preßwände (2, 3) einer Preßkammer (1)
als Filterelement (17) mit Ablauf-Kanälen und/oder Durch
trittsöffnungen für Filtrat ausgebildet und mit einem für
das von der festen Masse zu trennende gasförmige und/oder
flüssigem Medium durchlässigen Schicht aus Filtermaterial
belegt. Sehr zweckmäßig kann hierbei eine Struktur des
Filterelementes durch einen mehrschichtigen Aufbau auf der
Oberfläche einer Preßwand (2) bzw. (3) vorgesehen sein,
wobei auf der zunächst glatten Fläche der Preßwand (2)
bzw. (3) ein Drahtgitter aufgelegt ist, darüber dann ein
Lochblech und über diesem schließlich ein Filertuch ge
spannt ist (nicht gezeigt).
Bei diesem Aufbau wid eine äußerst kostenaufwendige
Strukturierung der Preßwände (2) bzw. (3) vermieden, diese
können folglich ebenflächig ausgebildet sein.
Wie Fig. 1 weiter erkennen läßt, ist eine als Filterele
ment (17 a) ausgebildete erste Preßwand (3 a) einer ersten
Preßkammer (1 a) und eine vorzugsweise ebenfalls als Fil
terelement (17 b) ausgebildete zweite Preßwand (2 b) einer
zweiten Preßkammer (1 b) im parallelen Abstand mit einem
Zylindermantel (19 a) zu einem die beiden Preßkammern (1 a,
1 b) in Richtung des Wirkdruckes kraftschlüssig miteinander
verbindenden zylinderförmigen Druckkörper (20 a) ausgebil
det. In gleicher Weise ist zwischen den Filterelementen
(17 c, 17 d) mit dem Zylindermantel (19 b) der Druckkörper
(20 b) und zwischen den Filterelementen (17 e, 17 f) mit dem
Zylindermantel (19 c) der Druckkörper (20 c) ausgebildet,
usw. Dabei müssen die Preßwände (2, 3) hohen Flächen
drücken widerstehen, welche gegen Ende des Preßvorganges
in einer Größenordnung zwischen 50 und 70 daN/cm2 auf
treten. Zu diesem Zwecke sind die Druckkörper (20) mit
einer inneren Versteifungskonstruktion (76) ausgesteift.
Es kann sich hierbei um eine sternförmige Schweißkonstruk
tion handeln, wie eine solche lediglich beispielhaft im
Druckkörper (20 a) der Fig. 1 mit gestrichelten Linien
eingezeichnet ist.
Die äußere Mantelfläche (22) eines jeden Druckkörpers (20)
ist als Führungsfläche für jeweils einen Mantelring (5 a
bis 5 e) ausgebildet. Am Bereich des freien Endes weist der
Druckkörper (20) eine gegen den Mantelring (5) zu abdich
tende Ringdichtung (23) auf.
Jeder Mantelring (5) ist für sich und auch jeder Druckkör
per (20) ist jeweils für sich auf exakt einstellbaren Füh
rungen geführt. Hierdurch wird erreicht, daß eine Ge
wichtsübertragung von einem dieser Teile auf das andere
vermieden ist. Infolgedessen werden sowohl die Führungs
flächen als auch die Dichtungen entlastet und somit ge
schont.
In der Fig. 3 ist dargestellt, daß die Druckkörper (44,
44 a, 44 b) zwischen jeweils zwei durch Zuganker (30 a, 30 b)
verbundenen Kopfstücken (31 a, 31 b) der Vorrichtung (32) an
Abstandshaltern in gleichen gegenseitigen Abständen gehal
ten sind und jeder Druckkörper (44, 44 a, 44 b) an einer
Stirnseite eine als Filterelement (41 a, 41 b, 41 c) ausge
bildete Preßwand (42 a, 42 b, 42 c) aufweist, wogegen die
andere Seite des Druckkörpers (44, 44 a, 44 b) als Ringkol
ben (43) ausgebildet ist und einen auf dessen Mantelfläche
(43) axial teleskopierend verschiebbaren Ringzylinder
(45 a, 45 b) aufnimmt, dessen stirnseitige Abschlußwand
(62 a, 62 b) als Filterelement (82 a, 82 b) ausgebildet und
der Druckraum (100 a, 100 b) zwischen Ringkolben (43) und
Ringzylinder (45 a, 45 b) über jeweils eine Druckleitung
(85 a, 85 b, 85 c) an eine hydraulische Druckmittelquelle
(nicht gezeigt) angeschlossen ist.
Mit Vorteil ist die erfindungsgemäße hydraulische Preßme
chanik der Vorrichtung unkompliziert und erfordert wenige
bewegbare Einzelteile.
Zur Betätigung genügt eine einfache hydraulische Steue
rung. Ein weiterer Vorteil ist dabei durch eine unabhängi
ge Betätigungsmöglichkeit der einzelnen Preßkammern (100 a,
100 b) gegeben.
Diese können beliebig und wahlweise entweder alle gleich
zeitig zum Füllen, Pressen und Auswerfen des Preßlings
betrieben werden oder sequentiell nacheinander gefüllt,
gepreßt und der Preßling ausgestoßen werden. Auch können
bei dieser Anordnung im Falle z. B. der Auswechslung von
Filtertüchern an einigen der Filterelemente (41 a, 41 b,
41 c) Preßkammern (100 a, 100 b) in geöffnetem Zustand still
gesetzt werden, während andere Preßkammern (100 a, 100 b)
weiter im Betriebszustand bleiben.
Diese vorteilhafte Möglichkeit der individuellen Betriebs
weise der Preßkammern (100) wird ermöglicht durch die er
findungsgemäße Ausgestaltung, wobei die Verschiebung der
Preßwände durch Einleiten von Druckwasser in die Räume
(84) zwischen Ringkolben (43) und Ringzylinder (45 a, 45 b)
erfolgt.
Um einer Kipp- oder Kantgefahr der Ringzylinder (45) auf
den Ringkolben (43) zu begegnen, wird mit einer vorteil
haften Ausgestaltung vorgeschlagen, daß der Einheit von
Ringkolben (43) und Ringzylinder (45) ein zentrales Füh
rungselement, vorzugsweise in Form eines in einem Füh
rungszylinder (50 a) geführten Führungskolbens (50 b), zuge
ordnet ist.
Bei dieser Bauweise der Vorrichtung, wobei auf der Mantel
fläche (60 a, 60 b) jedes Ringzylinders (45 a, 45 b) ein Man
telring (55 a, 55 b) verschiebbar geführt ist, sieht eine
Ausgestaltung vor, daß die Mantelringe (55 a, 55 b) in glei
chen Abständen an einem sie starr verbindenden Steuerge
stänge (46) befestigt sind und dieses in axialen Führungen
(48) geführt und mit Stelleinrichtungen (49) antreibbar
ausgebildet ist.
In der Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Ausführung der
Vorrichtung gezeigt, bei welcher gegenüber der vorbespro
chenen Ausführung in mehreren Positionen stufenweise ver
schiebbare Mantelringe (55) vorgesehen sind.
Die Vorrichtung (10) weist an der dargestellten Preßkammer
(51) einen in drei Positionen "Öffnen" - "Füllen" -
"Schließen" verschiebbaren, vergleichsweise doppeltbrei
ten Mantelring (55) auf. Dieser besitzt an einem ersten
Ringbereich (52) eine Einfüllöffnung (54) und daran an
schließend einen zweiten geschlossenen Ringbereich (53).
Dieser dient, wie bereits vorgängig, beispielsweise anhand
der Fig. 1 erläutert, als Verschlußorgan für die Preßkam
mer (51), und zwar in der in der Fig. 4 gezeigten unteren
Position der geschlossenen und am Ende des Preßvorganges
auf 1/3 ihrer ursprünglichen Breite verdichteten Preßkam
mer (51 a). Die Preßwände (42) und (62) sind hier ebenfalls
als Filterelement (47) bzw. (82) ausgebildet. Als Filtrat
ablauf ist ein Teleskoprohr (85) angeordnet und mündet in
den Filtratraum (86) mit dem Filtratablauf (34).
Aus der Darstellung ersichtlich, wird der Mantelring (55)
zunächst in eine Position verschoben, wobei seine Einfüll
öffnung (54), entsprechend der gestrichelten Darstellung
im oberen Teil der Fig. 4, sich über der Preßkammer (51)
befindet und diese Preßkammer durch einfachen Zulauf des
Gutes gefüllt werden kann. Anschließend wird der Mantel
ring (55) in die weitere Stufe, in die Preßstufe, verscho
ben und der Preßvorgang eingeleitet. Diese Stufe ist im
unteren Teil der Fig. 4 dargestellt.
Bei dieser Ausführung erübrigt sich die Anordnung von
Klappen oder Schiebern für den Füllvorgang im Zusammenhang
mit der Einfüllöffnung (54), weil der Füllvorgang einfach
durch Verschieben des Mantelringes (55) sowohl ausgelöst
als auch in anderer Stellung des Mantelringes (55) von
selbst beendet wird.
Bei dieser Alternativausführung muß der Mantelring (55)
wesentlich breiter sein als bei den vorherigen Ausführun
gen. Mit dem verbreiterten Mantelring werden auch die Wan
dungen, auf welchen er geführt ist, und demzufolge die
Kolben/Zylinder-Einheit (45, 44) breiter. Damit wird die
Vorrichtung insgesamt länger. Die breiteren Zylinder- bzw.
Kolbenflächen (44, 45) ermöglichen jedoch eine längere
Führung des Führungskolbens (50 b) im Führungszylinder
(50 a) sowie, entsprechend dem gezeigten Ausführungsbei
spiel der Fig. 4, eine verbreiterte, biegesteife Abstüt
zung, beispielsweise in pilzartiger Form, der Stirnwand
(87) des Ringkolbens (44). Ein Verkanten des Ringkolbens
(44) im Ringzylinder (45) ist bei dieser Ausführung mit
Sicherheit vermieden.
Als Vorteile dieser Ausführung ist deren besondere Ein
fachheit hervorzuheben, weil bis auf das Verschieben der
Mantelringe (55) und des Ringzylinders (45) keine bewegli
chen Teile vorhanden sind.
Und schließlich ist eine weitere Alternativausführung der
Vorrichtung in der Fig. 5 dargestellt. Diese Ausführung
sieht anstelle eines hydraulisch mit einer Preßwand
verschiebbaren Preßelementes (45) eine einseitig bewegli
che Preßmembran (56) vor. Die Preßkammer (51) weist als
Begrenzung des Preßspaltes (4) einerseits eine als Filter
element (47) ausgebildete formstabile Preßwand (42) und
gegenüberliegend eine mit einer vorspringbaren Druckmem
bran (56) überdeckte Wand (68) auf. Zwischen dieser und
der Membran (56) ist über einen Druckwasseranschluß (69)
Druckwasser einleitbar. Dabei wird die Membran (56) in die
gestrichelt gezeichnete Position vorgepreßt und damit die
im Preßspalt (4 a) eingeschlossene Charge des Gutes ver
dichtet.
Hierbei wird die Preßkammer (4 a) von ihrer ursprünglichen
Preßspaltbreite (A 1) zur komprimierten Preßspalte (4 b)
mit der Spaltbreite (A 2) zusammengequetscht und dabei das
Gut zu einem festen Preßkuchen verdichtet. Auch diese Bau
art weist einen zwischen den Wänden (68) und (42 b) ausge
bildeten und mit einem Ringmantel (19) zylinderförmig um
schlossenen Druckkörper (200) auf. Zwischen den beiden
Wänden (68) und (42 b) sind, rein schematisch in gestri
chelter Darstellung gezeigt, Stützelemente (76) vorgesehen.
Ein dieser Vorrichtungsausführung zugeordneter Mantelring
(55) kann entweder, wie im unteren Bereich der Fig. 5
gezeigt, als schmaler Ring (55 a) mit einer Einfüllöffnung
(8) mit Verschlußorgan (9) ausgebildet sein oder, wie in
der Fig. 5 am oberen Bereich des Druckkörpers (200) darge
stellt, mit einem verbreiterten Mantelring (55 b) mit einer
nicht verschließbaren Einfüllöffnung (8 b).
Weil bei der gezeigten Ausführungsform mit Druckmembran
(56, 50) diese mit Rücksicht auf eine preisgünstig und
unkomplizierte Fertigung zunächst ohne Filtrationsdrainage
vorgesehen ist, kann nur die vergleichsweise halbe Tiefe
(A 1) der Preßkammer (51) für das Füllvolumen einer Charge
vorgesehen sein. Die Druckmembran (56) ist vorzugsweise
als Topfmembran ausgebildet, um während des Preßweges
keine schädliche Walkung eintreten zu lassen. Auf diese
Weise werden Stauchungen und Dehnungen im Material der
Membran vermieden. Hingegen sind Biegungen und beidseitige
Drücke unschädlich und somit zulässig.
Mit Vorteil erfolgt bei dieser Ausführung die Abdichtung
des Mantelringes (55) an der Peripherie der Membran (56)
durch diese selbst. Sie weitet sich nämlich bei Druckbe
aufschlagung nach außen und dichtet dadurch gegen den
Mantelring (55) ohne Einsatz eines weiteren Dichtungsele
mentes ab.
Vorteile dieser Ausführung sind durch ihre signifikante
Einfachheit gegeben. Bis auf den verschiebbaren Mantelring
(55) weist diese Ausführung keine beweglichen Teile auf.
Andererseits kann nur die halbe Breite (A 1) des Preßspal
tes (4) in der Preßkammer (51) und somit ein halbiertes
Chargenvolumen je Preßkammer (51) in Anspruch genommen
werden.
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Auspressen von gasförmigen und/oder
flüssigen Medien aus einer Charge von schütt- bzw.
rieselfähigem Gut durch Verdichtung zur festen Masse
eines Preßkuchens in einer horizontalen Reihe von
Preßkammern, wobei jede Preßkammer ein Paar im Ab
stand parallele, in vertikalen Ebenen verlaufende
Preßwände aufweist, von welchen wenigstens eine Preß
wand mit Mitteln zum Filtratablauf als Filterelement
ausgebildet ist, wobei zwischen den Preßkammern
Druckkörper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine Preßwand (42) von einem am Druck
körper (40) gehaltenen, unabhängig vom Druckkörper
(40) horizontal verschiebbaren Preßelement (45) ge
bildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckkörper (40) und das Preßelement (45)
miteinander eine hydraulisch betätigbare Kolben/Zy
linder-Einheit (44/45) bilden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben/Zylinder-Einheit (44/45) eine zentrale
Führung (50) in Form eines in einem Zylinder (50 a)
geführten Kolbens (50 b) zugeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Mantelfläche jedes Preßelementes (45) ein
Mantelring (5, 55) in axialer Richtung bewegbar ge
führt ist und die Mantelringe (55) in Abständen an
einem in Führungen (48) axial verschiebbar geführten
und mit Stelleinrichtungen (49) antreibbaren Steuer
gestänge (46) befestigt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Mantelring (5, 55) an seiner Oberseite eine
Einfüllöffnung (8) mit einem Verschlußorgan (9) auf
weist und dieses als Schwenkklappe (90) mit einer
Schließhydraulik (91) und/oder mit einem Schloß aus
gebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Innenwand (15) des Mantelrin
ges (5, 55) gegen den Bereich seiner freien Stirnwand
(26) zu mit einer schlank-konischen Erweiterung (27)
ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Preßkammern (51 a usw.) ver
gleichsweise breite und in drei Positionen - Öffnen-
Füllen-Schließen - verschiebbare Mantelringe (55)
aufweisen, welche jeweils einen ersten Ringbereich
(52) mit einer Einfüllöffnung (54) ohne Verschlußor
gan und daran anschließend einen zweiten geschlosse
nen Ringbereich (53) in der Funktion eines Verschluß
organes für die Preßkammer (51 a usw.) aufweisen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß diese als Begrenzung des Preß
spaltes (4) einer Preßkammer (51) einerseits eine als
Filterelement (47) ausgebildete Preßwand (42) und
gegenüberliegend eine mit einer Druckmembran (56)
überdeckte Wand (68) aufweist, wobei zwischen diese
Wand (68) und die Membran (56) über einen Druckwas
serausschluß (69) Druckwasser einleitbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873744771 DE3744771A1 (de) | 1987-11-28 | 1987-11-28 | Vorrichtung zum auspressen gasfoermiger und/oder fluessiger medien aus schuett- bzw. rieselfaehigem gut |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873744771 DE3744771A1 (de) | 1987-11-28 | 1987-11-28 | Vorrichtung zum auspressen gasfoermiger und/oder fluessiger medien aus schuett- bzw. rieselfaehigem gut |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3744771A1 true DE3744771A1 (de) | 1989-06-08 |
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ID=25862254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19873744771 Withdrawn DE3744771A1 (de) | 1987-11-28 | 1987-11-28 | Vorrichtung zum auspressen gasfoermiger und/oder fluessiger medien aus schuett- bzw. rieselfaehigem gut |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3744771A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19632964C1 (de) * | 1996-08-16 | 1997-11-13 | Lmb Schlammbehandlung Gmbh | Filterpresse |
FR2786709A1 (fr) * | 1998-12-03 | 2000-06-09 | Ms Dev Et Participation Sa | Filtre presse a plateaux motorises individuellement pneumatiquement |
CN103920320A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-16 | 江苏星鑫分离设备制造有限公司 | 一种压滤机用上清洗装置 |
CN115364537A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-11-22 | 景津装备股份有限公司 | 明流压滤机的清浊滤液快捷转槽装置及清浊滤液分流双槽 |
-
1987
- 1987-11-28 DE DE19873744771 patent/DE3744771A1/de not_active Withdrawn
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WO1998006561A2 (de) * | 1996-08-16 | 1998-02-19 | Lmb Schlamm-Hochdruckfiltrations Gmbh | Filterpresse |
WO1998006561A3 (de) * | 1996-08-16 | 1998-04-02 | Lmb Schlammbehandlung Gmbh | Filterpresse |
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