DE3925326A1 - Vorrichtung zum pressen und entwaessern bzw. filtrieren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere Maschine, zum Pressen und Entwässern bzw. Filtrieren von Schlämmen, Faserstoff- bzw. Zellstoffsuspensionen mit zwei umlaufenden Filter- bzw. Siebbändern, zwischen denen das zu pressende und zu entwässernde bzw. zu filtrierende Gut geführt ist, und zwei umlaufenden Druck- bzw. Stützbändern zum Abstützen der beiden Filterbänder auf deren vom zu behandelnden Gut abliegenden Seite sowie mit, insbesondere im Betrieb ortsfesten, Abstütz- bzw. Preßvorrichtungen für die Druck- bzw. Stützbänder auf deren von den Filterbändern bzw. dem zu behandelnden Gut abliegenden Seite. Vorzugsweise wird das zu pressende bzw. zu behandelnde Material bereits als vorbehandeltes bzw. entwässertes Gut etwa in Bahnform in die Vorrichtung eingebracht, wobei z. B. auch zerkrümmelter Filterkuchen gleichmäßig zugespeist, beispielsweise etwa in Bahnform aufgegeben, werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, eine Vorrichtung bzw. Maschine der vorgeschilderten Art zu schaffen, die auf das zu behandelnde Gut einen kontinuierlichen Druck über einen längeren Zeitraum ausübt und deren Preßbereich so ausgebildet ist, daß sowohl die Preßgut- bzw. Kuchendickenunterschiede als auch die Gut- bzw. Kuchenkompression aufgenommen werden können, ohne daß es zu einem Verlust an Preßkraft kommt.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß - ausgehend von der eingangs geschilderten Vorrichtung bzw. Maschine - insbesondere dadurch erreicht, daß die Abstütz- bzw. Preßvorrichtungen im Preß-Entwässerungs- bzw. Filtrierbereich einen Tunnel od. dgl., insbesondere einen Druckraum, vorzugsweise mit gerader Längsachse bilden, gegenüber dessen Wänden die Druck- bzw. Stützbänder mittel- oder unmittelbar durch die Druck- bzw. Stützbänder sowie die Filterbänder und das zu behandelnde Gut zumindest im wesentlichen allseitig umschließende elastische Bänder od. dgl. örtlich begrenzt, insbesondere an mehreren Stellen des Tunnels, abgedichtet werden. Damit werden viele Möglichkeiten der Beeinflussung des zu behandelnden Guts innerhalb der Vorrichtung bzw. Maschine eröffnet, insbesondere weil in dem abgedichteten Behandlungstunnel die Drücke und damit die Gutpressung entsprechend gesteuert werden können. Diese Effekte lassen sich besonders gut beeinflussen, wenn die Dichtungen als geschlossene oder offene Hohlkörper, vorzugsweise als elastische Hohlkissen oder Blasen, insbesondere schlauchartig, ausgebildet werden. Eine praktische Ausbildung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Hohlräume der Dichtungen mit einem Druckerzeuger, insbesondere einer Pumpe, verbunden sind.

Ein bevorzugter Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Maschine ist dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Dichtungsbänder, insbesondere die Hohlkörper bzw. Hohlkissen, mittels Einsätzen an der Tunnelwand befestigt sind.

Eine günstige Steuerung des Preß- bzw. Filtriervorgangs läßt sich erfindungsgemäß vornehmlich dann erreichen, wenn mindestens drei Dichtungsbänder vorgesehen sind, zwischen denen Druckzonen, insbesondere mit verschieden hohem Druck, gebildet sind. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn bei Vorhandensein von mehreren Druckzonen in der Laufrichtung der Bänder gesehen zunächst der Druck von Druckzone zu Druckzone zunimmt und hierauf zum Materialauslauf hin abnimmt.

Für die Praxis kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die Druckbänder siebbandseitig mit Längsrillen für die Abführung des ausgepreßten Filtrats od. dgl., insbesondere gegen die Bandlaufrichtung, versehen werden und dazu in den Längsrillen im Betrieb ortsfeste bzw. stillstehende Schläuche od. dgl. für die Filtratabführung vorgesehen sind, die in den Längsrillen während des Betriebs gleiten, wobei dann günstigerweise die Schläuche von der Eintrittsseite der Druckbänder bis in die erste Druckzone reichen. Dabei kann der Filtratabfluß dadurch sehr günstig unterstützt werden, daß die Bänder vom Einlauf zum Auslauf in, insbesondere leicht, ansteigender Bahn geführt sind.

Die Beherrschung der Dichtprobleme und damit der Druckverhältnisse im erfindungsgemäß geschaffenen Behandlungstunnel wird gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch unterstützt, daß die Druckbänder im Randbereich dicker als in ihrer Mitte ausgeführt werden und bzw. oder daß die Druckbänder an ihrem Außenrand abgerundet werden, insbesondere so, daß das gesamte Bandpaket, bestehend aus Druckbändern, Filterbändern und behandeltem Gut, einen Querschnitt von etwa Rechteckform mit einer etwa halbkreisförmigen Seitenbegrenzung aufweist.

Die Dichtungsprobleme, die Druckverhältnisse und die Entwässerungserfolge lassen sich auch dadurch günstig beeinflussen, daß die, insbesondere im Randbereich dicker als im Mittelbereich ausgebildeten, Druckbänder im Randbereich in Kontakt stehen und dort mit mindestens einer Längsrille versehen sind, in welcher eine mitlaufende Dichtschnur vorgesehen ist und daß der, insbesondere mit etwa rechteckigem Querschnitt ausgebildete, Tunnel od. dgl. mit Druckmedium, insbesondere Druckflüssigkeit, beaufschlagt ist, und zwar zweckmäßig zumindest zwischen - in der Bandlaufrichtung gesehen - dem ersten und dem letzten das Bandpaket umschließenden Dichtungsband.

Der konstruktive Aufbau einer Vorrichtung bzw. Maschine nach der Erfindung erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß der, insbesondere mit rechteckigem Querschnitt ausgeführte, Tunnel od. dgl. durch Druckplatten und sie seitlich dicht umgreifende zangenartige Teile gebildet wird.

Zum Schutz der Abdichtungen, aber auch zur Erhöhung der Gleitfähigkeit der Druckbänder kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen dem Bandpaket und den Dichtungsbändern, insbesondere den dichtenden Hohlkörpern, z. B. Dichtschläuchen, Verschleißmanschetten angeordnet sind, wobei vorteilhaft im Betrieb vermittels Leckmedium, insbesondere Leckflüssigkeit, z. B. Leckwasser unter Umständen aber auch Öl oder Alkohol, ein Spalt zwischen Dichtungsbändern und Druckbändern, insbesondere selbsttätig, einstellbar ist.

Beim Aufbau des erfindungsgemäßen Systems kann so vorgegangen werden, daß die Dichtungsbänder, vorzugsweise mindestens einmal, geteilt ausgebildet werden, wobei die Bandenden an der (den) Teilungsfugen mittels in den Tunnel gesetzten Einsatzteilen durch Klemmung oder durch Klebung untereinander dicht verbunden werden. Auch die Verschleißmanschetten werden geteilt, vorzugsweise zweiteilig, ausgeführt, wobei die, zweckmäßig sich überlappenden, Teilenden, insbesondere durch Klebung, untereinander verbunden werden können.

Die Beherrschung der Druckverhältnisse läßt sich praktisch dadurch besonders erleichtern, daß die als Hohlkörper, Hohlkissen bzw. Blasen ausgebildeten Dichtungsbänder vermittels eines Druckmediums mit verschiedenem Innendruck ausgestattet werden. Ein spezieller Einfluß auf die Druckverhältnisse läßt sich noch dadurch zustandebringen, daß die einzelnen hohl ausgeführten Dichtungsbänder aus mehreren hohlen Bandteilen aufgebaut sind, von denen die Hohlräume von am Bandrand angeordneten Bandteilen mit einem Medium höheren Drucks im Betrieb angespeist sind als die übrigen Bandteile. Zu diesem Zweck können bei etwa rechteckigem Bandpaket bzw. Tunnel mit etwa rechteckigem Querschnitt die, insbesondere hohlen, Dichtungsbänder aus vier, insbesondere hohlen, Teilen aufgebaut sein, u. zw. aus je einem sich oberhalb und unterhalb des Bandpakets erstreckenden Teil und je einem über die seitliche Höhe bzw. die Dicke des Bandpakets sich erstreckenden Teil, wobei diese vier Einzelteile im Bereich der Paketkanten, die dort vorteilhaft unter 45° abgeschrägt sind, dicht untereinander verbunden sind.

Trotz Aufrechterhaltung günstiger Druckverhältnisse kann der Aufwand an Betriebsenergie dann besonders gering gehalten werden, wenn im Tunnel nur die Zone mit höchstem Druck mit einem Druckerzeuger, insbesondere einer Pumpe, verbunden ist, der bzw. die insbesondere Druckflüssigkeit, zweckmäßig Druckwasser, in diese Zone einbringt, und wenn die anschließenden Zonen des Tunnels mittels des zwischen den Dichtungsbändern und den Bandpaketen durchströmenden Leckwassers od. dgl. unter Druck gesetzt sind.

Ein günstiger Kreislauf des Druckmediums läßt sich dadurch erzielen, daß das Leck- bzw. Druckwasser nach Durchströmen der Tunnel-Druckzonen vor den Banddichtungen bzw. Dichtungskästen an dem Eingangs- und dem Ausgangsende der Bänder bzw. des Tunnels abgeleitet ist, insbesondere mit einem das Druckmedium aufnehmenden Arbeitsbehälter verbunden ist, der mit dem Druckerzeuger, insbesondere der Pumpe, in Verbindung steht. Dabei ist es günstig, wenn die End-Banddichtungen bzw. Dichtungskästen leckwassersperrend ausgebildet sind, insbesondere als Hohlkörper mit etwa 0,2 bis 1 bar inneren Überdruck, vorzugsweise mit Luft als Druckmedium, im Betrieb ausgebildet sind.

An Hand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigen

Fig. 1, Fig. 1a und Fig. 1b schematische Darstellungen von Entwässerungsvorrichtungen bzw. -maschinen mit der erfindungsgemäßen Preß- bzw. Druckeinrichtung;

Fig. 2 einen hierzu vergrößerten Querschnitt durch den Kernteil der Maschine bzw. Vorrichtung entlang Linie II-II in Fig. 1; die

Fig. 2a bis 2e Varianten in ähnlicher Schnittführung, allerdings nur in Teildarstellung, die

Fig. 3, 3a und 3b schematische Längsschnitte nach der Linie III-III in Fig. 2, die

Fig. 4 und 5 ähnliche Schnitte durch die Dichtungen und unmittelbar umgebende Vorrichtungs- bzw. Maschinenteile.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Entwässerungsmaschine von kompakter Bauweise umfaßt ein unteres endloses Filterband 4 und ein oberes endloses Filterband 3, zwischen denen das zu entwässernde Gut geführt wird. Das untere Filterband 4 ist als Tragsieb ausgebildet und wird über eine Mehrzahl von Walzen, und zwar eine Siebregulierwalze 111, eine Umlenkwalze 114 sowie eine Spannwalze 113 geführt. Das obere Filterband 3 ist als Decksieb ausgebildet und wird über Leitwalzen 114′, über eine Spannwalze 113′ sowie über eine Regulierwalze 111′ geführt.

Die Aufgabe des zu entwässernden Gutes erfolgt von einer Aufgabevorrichtung 107 auf das untere Filterband 4, so daß ein Kuchen etwa gleichmäßiger Dicke entsteht, der zwischen den beiden Filterbändern 3, 4 entwässert werden kann.

Im Preßbereich werden die beiden Filterbänder 3, 4 von umlaufenden, endlosen Druckbändern 1 und 2 gestützt. Das untere Druckband 2 sowie das obere Druckband 1 sind hierbei über Umlenkwalzen 109, 109′ und gegebenenfalls Spannwalzen und Regulierwalzen geführt. Der Antrieb kann hierbei z. B. an Walzen 108, 108′ erfolgen. Am Beginn und am Ende der Preßstrecke können jeweils noch kleinere Umlenkwalzen angeordnet sein. Die Druckbänder 1, 2 sind aus elastischem aber wasser- bzw. flüssigkeitsundurchlässigen Material, wie z. B. Gummi oder Kunststoff, hergestellt. Zum Aufbringen der erforderlichen Preßkraft auf die Druckbänder 1, 2 bzw. weiter an die Filterbänder 3, 4 und somit an den dazwischenliegenden Preßkuchen dienen zunächst die Abstützungen 105, 106. Diese Abstützungen 105, 106 nehmen die gesamte Preßkraft auf und sind dafür sehr stabil ausgeführt. Zu beiden Seiten der Entwässerungsmaschine sind die obere und untere Abstützung 105, 106 miteinander verbunden, um eine Übertragung der gesamten Kräfte auf kurzem Wege zu erreichen. Dies hat den Vorteil, daß die sehr hohen Preßkräfte nicht auf die Maschinenstuhlung übertragen werden müssen, so daß diese Maschinenstuhlung relativ leicht und billig ausgeführt werden kann. Zum Übertragen der Kräfte von den Abstützungen 105, 106 auf die bewegten Druckbänder 1, 2 dient erfindungsgemäß eine spezielle hydrostatische Druckeinrichtung, die vornehmlich in den Fig. 2 bis 5 im Detail dargestellt ist.

Während in Fig. 1 die Preßzone gerade verläuft, ist in Fig. 1a eine gekrümmte Preßzone schematisch angedeutet. Die Druckbänder sind hierbei mit den Bezugszeichen 1′, 2′, die Filter- bzw. Siebbänder mit 3′, 4′ bezeichnet. Als Abstützungen für die Druckbänder dienen einerseits die Trommel 105′, anderseits der gekrümmte Körper 106′. Es sind statt der geraden Preßzone solche mit konvexer oder konkaver Krümmung je nach Bedarf einsetzbar.

Fig. 1b zeigt eine ähnliche Variante. Auf Filter- bzw. Siebbänder 3′, 4′ wirken Druckmittel 1′, 2′, wobei das Druckmittel 1′ wieder als Band, das Druckmittel 2′ als umlaufender, gegebenenfalls angetriebener Torus bzw. Stützring ausgebildet ist, wobei Letzterer z. B. auf Stützrollen 120 aufgelagert bzw. zentriert ist. Die Materialeingabe erfolgt bei 121. Eine Austragvorrichtung für das gepreßte Gut ist mit 122 bezeichnet. Eine Pumpe 123 bzw. ein anderer Druckerzeuger sorgt für die gewünschten Druckverhältnisse außerhalb der Druckmittel (Torus 2′, Band 1′). Abstützungen 105′, 106′ sind wieder vorgesehen, die über später beschriebene hydrostatische Druck­ vorrichtungen 8 die Kräfte auf die Druckmittel 1′, 2′ bzw. die Filter- bzw. Siebbänder 3′, 4′ zur Wirkung bringen.

Die Druckbänder 1, 2 sind vorteilhaft siebseitig mit Längsrillen (Fig. 2) 1 a, 2 a ausgestattet, durch welche das ausgepreßte Filtrat gegen die Bandlaufrichtung (siehe Pfeil F !) abgeführt wird (Fig. 1).

Die Absaugung des Filtrates erfolgt zweckmäßig gemäß Fig. 2d durch stillstehende, in den Längsrillen 1 a, 2 a gleitende Schläuche 5 a (siehe auch Fig. 1!), wobei vorzugsweise in jeder Rille ein Schlauch angeordnet wird. Diese Schläuche reichen gemäß Fig. 1 vorteilhaft von der Eintrittsseite der Bänder 1, 2 bis in die erste Druckzone, damit zurückgesaugtes Filtrat nicht den noch ungepreßten Kuchen befeuchtet. Das Zurücksaugen des Filtrates wird vorteilhaft durch eine in Laufrichtung leicht steigende Anordnung des Bandlaufes verbessert (siehe Fig. 1!).

Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 also senkrecht zur Laufrichtung der Vorrichtung bzw. Maschine. Die Druckbänder 1, 2 sind im Randbereich dicker und beispielsweise am Rand abgerundet ausgebildet, so daß das gesamte aus Druckbändern 1, 2, Filterbändern 3, 4 und dem behandelten Material bzw. Kuchen 5 bestehende Bandpaket etwa im Querschnitt Rechteckform mit seitlich angesetzten Halbkreisen besitzt. Es ist jedoch auch möglich, anstelle der Abrundungen Abschrägungen bzw. ein Vieleck als Randbegrenzung vorzusehen bzw. das Bandpaket im Querschnitt rechteckig auszuführen.

In den Druckbändern 1, 2 sind nahe den Rändern Rillen 6 a vorgesehen, in denen Dichtschnüre 6 mitlaufen, welche das Eindringen von Druckwasser zwischen die Preßbänder verhindern und gleichzeitig die beiden Bänder gegenseitig zentrieren. Damit sind Führungs-Dicht-Nuten in Umlaufrichtung gegeben.

Das Bandpaket durchläuft einen mit einem Druckmedium, vorzugsweise einer Druckflüssigkeit, beaufschlagten bzw. gefüllten, rechteckigen Kanal, der oben und unten von den Druckplatten 7 und seitlich von den Zangen 12 dicht abgeschlossen ist, so daß ein Tunnel 21 entsteht. Dieser Kanal bzw. Tunnel 21 wird in Laufrichtung in mehrere Druckzonen Z 1 bis Z 5 (Fig. 3!), z. B. mit in Laufrichtung ansteigendem Druck unterteilt.

Am Eintritt und am Austritt des Bandpaketes in den Tunnel 21 bzw. aus dem Tunnel 21 und an den Trennstellen zwischen den einzelnen Druckzonen Z 1 bis Z 5 sind erfindungsgemäß spezielle Abgrenzungen angebracht, die trotz guter Abdichtung eine Bewegung des Bandpaketes erlauben. Die erfindungsgemäßen Abdichtungen sind das Bandpaket umschließende elastische Dichtungen 8, insbesondere in Schlauchform.

Vorzugsweise werden als Abgrenzung der Druckzonen Z 1 bis Z 5 selbsteinstellende Blasendichtungen 8 verwendet, welche mit einem Einsatz 9 direkt in den Kanal bzw. Tunnel 21 montiert werden. Zwischen dem Bandpaket und einer vorzugsweise anzuordnenden Verschleißmanschette 10 wird eine geringe Leckwassermenge durchströmen gelassen, so daß das Bandpaket im wesentlichen ohne Berührung und daher mit geringer Reibung durch die dann aus Blasendichtung 8 und Verschleißmanschette 10 bestehenden Dichtungen gezogen werden kann.

Diese Blasendichtungen trennen die das ganze Bandpaket umgebenden Druckzonen Z 1 bis Z 5 voneinander und schließen sie auch gegenüber der Umgebung ab. Dies ist möglich, weil diese Dichtung um das Bandpaket normal zur Bandlaufrichtung angeordnet ist, also das gesamte Bandpaket umfaßt.

Die Blasendichtungen 8 bestehen aus einem biegeelastischen, zugfesten und dichten Material, beispielsweise Gummi mit Gewebeeinlage. Die Befestigung der Blasendichtungen 8 erfolgt mittels eines Einsatzes 9, was später näher beschrieben werden wird.

Jede Blasendichtung 8 umschließt im Prinzip endlos das Bandpaket. Zwischen der Blasendichtung 8 und dem Bandpaket wird, wie oben erwähnt, noch eine Verschleißmanschette 10 angeordnet, die die Blasendichtung vor Verschleiß schützt.

Die Manschette 10 wird ebenfalls im Prinzip endlos rund um das Bandpaket bzw. das Bandpaket umfassend angeordnet sein, wird aber aus Montagegründen vorzugsweise zweiteilig ausgeführt, wobei Ober- und Unterteil der Manschette 10 im Randbereich überlappt sind.

Die Blasendichtung kann anstatt mit einer einzigen Unterteilung auch mehrfach geteilt ausgeführt sein. Damit besteht jede Blasendichtung aus mehreren Abschnitten, wobei an den Stoßstellen die Enden der Einzelblasen im Einsatz 9 geklemmt sein können. So können beispielsweise zur besseren Anpassung der Leckwassermenge die im Bereich des Bandrandes liegenden Einzelblasen mit einem höheren Druck angespeist werden als die auf der ebenen Bandoberfläche liegenden Einzelblasen.

Bei rechteckiger Ausführung des Bandpaketes bietet sich z. B. die Aufteilung in vier Abschnitten 8′, 8′′ gemäß Fig. 2e an, wobei zwei sich über die gesamte Bandbreite Einzelblasen (8′) und zwei sich nur über die Dicke des Bandpaketes erstreckende Einzelblasen (8′′) vorgesehen sind. Die Einzelblasen 8′, 8′′ können vorzugsweise unter einem Winkel von 45° aneinanderstoßen.

Fig. 3 zeigt einen schematischen Längsschnitt in Maschinenlaufrichtung mit einer Darstellung der Druckzonen-Anordnung. Dabei veranschaulicht Fig. 3 als Beispiel die Anordnung mehrerer Abgrenzungen, und zwar ausgeführt als Dichtungseinsätze mit Druckblasen, so daß fünf verschiedene Druckzonen Z 1 bis Z 5 entstehen. Außerdem sind weitere Abdichtungen 30 und 31 angeordnet, die zur Abtrennung des Leckwassers dienen.

Die Zone Z 1 mit dem größten Druck wird von einer Pumpe 32 mit Druckflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, gespeist. Die zugeführte Wassermenge geht als Leckwasser durch die benachbarten Dichtungseinsätze bzw. Abgrenzungen 8 in die angrenzenden Druckzonen kleineren Druckes Z 2, Z 5 und weiter in die nächstfolgenden Druckzonen Z 3, Z 4. Die Leckwassermenge muß somit bei mehrstufiger Anordnung nur einmal aufgebracht werden, und der Druck kann über beliebig viele Dichtungseinsätze und damit Druckzonen abgebaut werden. Dies bedeutet eine geringe Pumpenleistung für die Preßdruckaufbringung und ermöglicht außerdem hohe Preßdrücke, da die Druckblase nur mit dem jeweiligen Differenzdruck zwischen den beiden Druckzonen belastet wird und somit das Blasenmaterial nicht zu stark beansprucht wird.

Nach den - in Richtung des Leckwasserstromes - letzten Druckzonen (vor den Abdichtungen 30 bzw. 31) sind im Kanal bzw. Tunnel 21 Abläufe 36, 37 vorgesehen, durch welche das Druckwasser in einen Arbeitsbehälter 38 gelangt und damit wieder der Kreislaufpumpe 32 zugeführt wird.

Außerhalb der Abläufe 36 und 37 im Kanal bzw. Tunnel 21 angeordnete Dichtungskästen 30, 31 verhindern das Auslaufen des bereits fast drucklosen Kreislaufwassers aus der Maschine bzw. Vorrichtung. Diese Dichtungskästen sind gleich aufgebaut wie die der Zonentrennungen, sind aber mit etwa 0,2-1 bar Überdruck und vorzugsweise Luft als Druckmedium angespeist, wodurch die Verschleißmanschetten 10 dieser Dichtungen, z. B. aus Teflon, dicht an das Bandpaket 41 angepreßt werden, so daß praktisch kein Leckwasser austritt. Es handelt sich hier um eine gleitende Dichtung ohne Leckwasser. Die Reibung ist zwar gegenüber einer Dichtung mit Leckwasser größer, kann jedoch wegen der geringen Drücke und durch die Wahl eines Materials mit guten Gleiteigenschaften für die Manschette ohne Schwierigkeiten beherrscht werden.

In den Druckzonen wird der Druck vorzugsweise so eingestellt, daß mit zunehmendem Trockengehalt des Preßguts bzw. Kuchens und damit steigender Material- bzw. Kuchenfestigkeit in Maschinenlaufrichtung der Druck bis zur Hauptdruckzone Z 1 gesteigert wird. Am Auslauf aus der Maschine wird der Druck je nach gewünschter Druckdifferenz pro Dichtungseinsatz in einem oder mehreren hintereinander angeordneten Dichtungseinsätzen 8 abgebaut. Die Fig. 3a und 3b zeigen schematisch und ausschnittsweise weitere Varianten. Gemäß Fig. 3a sind Druckminderventile 17′ usw. vorgesehen. Diese Ausbildung gilt für den Fall, daß die Folgezonen Z 2 ff mit entsprechenden Zusatzmengen anzuspeisen sind. Dies ist erforderlich, wenn sich aus der gewünschten Druckabstufung bzw. Blasengeometrie ergibt, daß die Leckflüssigkeitsmenge von der Zone Z 1 zur Zone Z 2 kleiner ist als jene von der Zone Z 2 zur Zone Z 3 usw. Die Zusatzmengen werden von der Pumpe 32 her über die Leitung 17′′′ und das Druckminderventil 17′′ angeliefert.

Eine weitere Variante läßt Fig. 3b erkennen. Dabei strömt wieder die Hauptmenge der Druckflüssigkeit von der Pumpe 32 her zunächst in die Zone Z 1 höchsten Drucks; die Folgezonen Z 2 und folgende werden über Druckhalteventile 17′ ff auf den gewünschten niedrigeren Druck gehalten. Die etwa erforderlichen Differenzmengen werden abgezogen. Wenn sich aus der gewünschten Druckabstufung bzw. Blasengeometrie ergibt, daß die Leckflüssigkeitsmenge von der Zone Z 1 zur Zone Z 2 usw. größer ist als jene von Z 2 nach Z 3 usw., so werden regulierte Abflüsse aus der Zone Z 2 usw. zum Behälter 38 veranlaßt.

Im folgenden werden erfindungsgemäße Dichtungen beispielsweise näher beschrieben. Dabei wird zunächst auf Fig. 4 verwiesen, die einen Schnitt in Maschinenlängsrichtung zeigt. Dabei handelt es sich um eine Anordnung der Druckblase 8 mit Druckausgleich zur Druckzone. Eine weitere Variante veranschaulicht Fig. 5 wieder als Schnitt in Maschinenlängsrichtung. Hier geht es um eine Anordnung der Druckblase 8 mit externer Druckbeaufschlagung.

Zunächst wird die Regelung der Druckeinstellung in den einzelnen Zonen bei Verwendung von Dichtungseinsätzen mit Druckausgleich entsprechend Fig. 4 beschrieben. Die Hauptdruckzone (Z 1) wird von einer Pumpe 32 mit Druckwasser versorgt. Die zugeführte Druckwassermenge geht als Leckwasser durch die hintereinander angeordneten Dichtungseinsätze 8, wodurch der Druck stufenweise abgebaut wird, wobei sich etwa gleiche Differenzdrücke pro Dichteinsatz (je Strömungsrichtung) einstellen. Die Größe des Differenzdruckes errechnet sich näherungsweise aus der Hauptdruckzone (Z 1) weg in der Größe des Druckes in der Hauptdruckzone, gebrochen durch die Anzahl der Dichtungseinsätze pro Leckwasser-Strömungsrichtung.

Bei gleicher Blasengeometrie für alle Blasendichtungen nimmt mit zunehmendem Differenzdruck vor und nach dem Dichtungseinsatz 8 die Leckwassermenge entsprechend zu.

Da die Drücke in den Zonen entsprechend der durch Entwässerung steigenden Druckfestigkeit des behandelten Materials bzw. Kuchens abgestuft werden sollen, sind jedoch unterschiedliche Differenzdrücke bei den einzelnen Dichtungseinsätzen erwünscht bzw. notwendig.

Dies kann durch Ablassen von Druckflüssigkeit aus einzelnen Zonen (Druckregler 15 bis 19) bei kleinerem Differenzdruck bzw. durch zusätzliches Anspeisen einzelner Druckzonen bei höherem Differenzdruck erreicht werden.

Im folgenden wird nun beispielsweise eine Regelung der Druckeinstellung bei Einsatz von Dichtungseinsätzen 8 mit externer Druckbeaufschlagung entsprechend Fig. 5 behandelt. Bei dieser Art der Druckregelung wird folgende Betriebseigenschaft der Blasendichtungen 8 ausgenutzt: Bei vorgegebener Blasengeometrie kann durch Erhöhung des Druckes in der Blase gegenüber dem Druck in der davorliegenden Druckzone die Leckwassermenge verkleinert werden. Bei kleinerem Druck in der Blasendichtung 8 gegenüber der Druckzone wird die Leckwassermenge entsprechend größer. Diese Methode ermöglicht eine Anpassung der Blasendichtung bei vorgegebener Blasenabmessung an unterschiedliche Bandpaketdicken, z. B. durch unterschiedliche Kuchendicken oder Kompression von Band und Kuchen unter Druck.

Die Druckregelung ist vorzugsweise wie in Fig. 3 dargestellt ausgeführt. Eine Pumpe 32 versorgt aus einem Arbeitsbehälter 38 die Hauptdruckzone Z 1. Ein Drosselorgan, z. B. ein Schieber 34, nach der Pumpe ermöglicht die Mengeneinstellung. Nach dem Schieber ist ein Strömungswiderstand 33 eingebaut, vor welchem eine Versorgungsleitung 14 zu den (einstellbaren) Druckreglern 15 bis 19, und weiter zu den Blasendichtungen 8 führt. Mit diesen Druckreglern können somit die gewünschten Drücke eingestellt werden.

Die durch die einzelnen Dichtungseinsätze 8 je Strömungsrichtung durchtretende Leckwassermenge ist gleich groß. Es stellt sich bei Dichtungseinsätzen mit kleinerer Druckdifferenz der benachbarten Zonen ein größerer Spalt ein. Die Wassermenge muß so groß eingestellt werden, daß beim Dichtungseinsatz mit dem größten Differenzdruck der benachbarten Zonen der Spalt groß genug für einen einwandfreien Betrieb der Maschine ist.

Zusammenfassend soll als erfindungswesentlich hervorgehoben werden:
Das Bandpaket, bestehend aus oberem und unterem Stützband 1, 2 mit Längsrillen 1 a, 2 a zur Entwässerung und seitlichen Führungsnuten 6 a, seitlichen Dichtbändern 6, oberem und unterem Filterband 3, 4 mit dazwischenliegendem auszupressenden Material 5, durchläuft einen Druckkanal bzw. Tunnel 21 mit einer oder mehreren Druckzonen, z. B. Z 1 bis Z 5, wobei das Druckmedium, vorzugsweise Wasser, allseitig das Bandpaket umschließt, und die Druckzonen durch die im Druckkanal eingebauten, das Bandpaket senkrecht zur Laufrichtung umschließenden Dichtungen 8, abgetrennt sind. Dazu kommt die obenerwähnte Vorrichtung mit Blasendichtungen 8, die sich selbst anpassen, so daß sich zum Bandpaket ein kleiner Spalt von z. B. 0,05 mm einstellt und somit eine Leckwassermenge, die in die Hauptdruckzone eingespeist wird, durch die hintereinander angeordneten Zonentrennungen tritt und so das Bandpaket mit sehr geringer Reibung durch die Dichtungen gezogen werden kann.

Gemäß Fig. 4 handelt es sich um Blasendichtungen mit offener Verbindung zur davorliegenden Druckzone mit von Geometrie und Druckdifferenz zwischen den benachbarten Zonen abhängigem, selbsteinstellendem Spalt und damit Leckwassermenge. Nach Fig. 5 geht es um Blasendichtungen mit getrennter Druckanspeisung, wobei durch Aufbringen einer Druckdifferenz zur davorliegenden Druckzone die Leckwassermenge bei feststehender Blasengeometrie und Differenzdruck der benachbarten Zonen variiert werden kann. Bei der Blasendichtung mit getrennter Druckanspeisung nach Fig. 5 wird die Blase mit dem Druck angespeist, der in der Zone davor gewünscht wird.

Die Absaugung des ausgepreßten Filtrates erfolgt durch in die Längsrillen bis in den Bereich der 1. Druckzone ragende Schläuche 5 a zur Vermeidung von Rückbefeuchtung des Kuchens in nicht mehr (so stark) gepreßten Zonen. Dies kann auch durch Blasen bzw. Saugen an der Auslaufseite geschehen.

Wie bereits erwähnt, kann ein leichtes Ansteigen des Druckkanales bzw. Tunnels 21 und Bandpaketes in Laufrichtung zur Unterstützung der Filtratabsaugung günstig sein. Dazu kann die obenerwähnte Vorrichtung zweckmäßig sein, die mit einer Leckwasserabführung und mit Sekundärdichtungen ausgerüstet ist, und wobei die Sekundärdichtung als Blasendichtung, jedoch mit Überdruck in der Blase und gleitend ausgeführt sein kann. Ergänzt können die vorerwähnten Maßnahmen durch eine Druckregelung nach Fig. 3 sowie durch eine selbsttätige Laufregelung des Bandpaketes durch Blasendichtung werden. Günstig ist die selbstzentrierende Wirkung der Blasenpakete auf das Bandpaket.

Die Fig. 2b und 2c zeigen noch weitere Varianten der Preßbandführungsdichtung, und zwar Fig. 2b mit keilförmiger Leiste 6 b mit entsprechender Gegenausnehmung 6 c und Fig. 2c mit einem Art Reißverschluß 6 d.

Fig. 2a läßt ein weiteres Ausführungsbeispiel bezüglich der Entwässerung bzw. Ableitung des Filtrats erkennen. In den Druckbändern 1, 2 sind Querrillen 1 b, 2 b vorgesehen, die in (einen) längsverlaufende(n) Entwässerungskanal 20 münden.

Claims (27)

1. Vorrichtung, insbesondere Maschine, zum Pressen und Entwässern bzw. Filtrieren von Schlämmen, Faserstoff- bzw. Zellstoffsuspensionen mit zwei umlaufenden Filter- bzw. Siebbändern, zwischen denen das zu pressende und zu entwässernde bzw. zu filtrierende Gut geführt ist, und zwei umlaufende Druck- bzw. Stützbänder zum Abstützen der beiden Filterbänder auf deren vom zu behandelnden Gut abliegenden Seite sowie mit, insbesondere im Betrieb ortsfesten, Abstütz- bzw. Preßvorrichtungen für die Druck- bzw. Stützbänder auf deren von den Filterbändern bzw. dem zu behandelnden Gut abliegenden Seite, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstütz- bzw. Preßvorrichtungen (105, 106, 105′, 106′) im Preß-Entwässerungs- bzw. Filtrierbereich einen Tunnel (21), insbesondere einen Druckraum, vorzugsweise mit gerader Längsachse bilden, gegenüber dessen Wänden die Druck- bzw. Stützbänder (1, 2, 1′, 2′) mittel- oder unmittelbar durch die Druck- bzw. Stützbänder (1, 2, 1′, 2′) sowie die Filterbänder (3, 4, 3′, 4′) und das zu behandelnde Gut (5) zumindest im wesentlichen allseitig umschließende elastische Bänder (8) örtlich begrenzt, insbesondere an mehreren Stellen des Tunnels, abgedichtet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (8) als geschlossene oder offene Hohlkörper, vorzugsweise als elastische Hohlkissen oder Blasen, insbesondere schlauchartig, ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume der Dichtungen (8) mit Räumen zwischen den Druck- bzw. Stützbändern (1, 2, 1′, 2′) und den Abstütz- bzw. Preßvorrichtungen (105, 106) bzw. zwischen den einzelnen Dichtungen in Verbindung stehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume der Dichtungen (8) mit einem Druckerzeuger (32), insbesondere einer Pumpe, verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Dichtungsbänder (8), insbesondere die Hohlkörper bzw. Hohlkissen, mittels Einsätzen (9) an der Tunnelwand befestigt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Dichtungsbänder (8) vorgesehen sind, zwischen denen Druckzonen (Z 1, Z 2, Z 3, Z 4, Z 5), insbesondere mit verschieden hohem Druck, gebildet sind (Fig. 3, 3a, 3b).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadrch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein von mehreren Druckzonen (Z 1, Z 2, Z 3, Z 4, Z 5) in der Laufrichtung der Bänder (1, 2) gesehen zunächst der Druck von Druckzone zu Druckzone zunimmt und hierauf zum Materialauslauf hin abnimmt (Fig. 3).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbänder (1, 2) siebbandseitig mit Längsrillen (1 a, 2 a) für die Abführung des ausgepreßten Filtrats, insbesondere gegen die Bandlaufrichtung, versehen sind (Fig. 2).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Längsrillen (1 a, 2 a) im Betrieb ortsfeste bzw. stillstehende Schläuche (5 a) für die Filtratabführung vorgesehen sind, die in den Längsrillen während des Betriebes gleiten (Fig. 1).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche (5 a) von der Eintrittsseite der Druckbänder (1, 2) bis in die erste Druckzone reichen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (1, 2) vom Einlauf zum Auslauf in, insbesondere leicht, ansteigender Bahn geführt sind (Fig. 1).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbänder (1, 2) im Randbereich dicker als in ihrer Mitte ausgeführt sind (Fig. 2).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbänder (1, 2) an ihrem Außenrand abgerundet sind, insbesondere so, daß das gesamte Bandpaket, bestehend aus Druckbändern (1, 2), Filterbändern (3, 4) und behandeltem Gut (5), einen Querschnitt von etwa Rechteckform mit einer etwa halbkreisförmigen Seitenbegrenzung aufweist (Fig. 2).

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die, insbesondere im Randbereich dicker als im Mittelbereich ausgebildeten, Druckbänder (1, 2) im Randbereich in Kontakt stehen und dort mit mindestens einer Längsrille (6 a) versehen sind, in welcher eine mitlaufende Dichtschnur (6) vorgesehen ist (Fig. 2).

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der, insbesondere mit etwa rechteckigem Querschnitt ausgebildete, Tunnel (21) mit Druckmedium, insbesondere Druckflüssigkeit, beaufschlagt ist, und zwar zweckmäßig zumindest zwischen - in der Bandlaufrichtung gesehen - dem ersten und dem letzten das Bandpaket umschließenden Dichtungsband (8).

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der, insbesondere mit rechteckigem Querschnitt ausgeführte, Tunnel (21) durch Druckplatten (7) und sie seitlich dicht umgreifende zangenartige Teile (12) gebildet ist (Fig. 2).

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bandpaket und den Dichtungsbändern (8), insbesondere den dichtenden Hohlkörpern, Dichtschläuchen, Verschleißmanschetten (10) angeordnet sind, wobei vorteilhaft im Betrieb vermittels Leckmedium, insbesondere Leckflüssigkeit, Leckwasser, ein Spalt zwischen Dichtungsbändern (8) und Druckbändern (1, 2), insbesondere selbsttätig, einstellbar ist (Fig. 3 bis 5).

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbänder (8) vorzugsweise mindestens einmal, geteilt sind, wobei die Bandenden an der (den) Teilungsfuge(n) mittels in den Tunnel (21) gesetzten Einsatzteilen durch Klemmung oder durch Klebung im Prinzip endlos gemacht, insbesondere dicht untereinander verbunden sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißmanschetten (10) geteilt, vorzugsweise zweiteilig, ausgeführt sind, wobei die, zweckmäßig sich überlappenden, Teilenden, insbesondere durch Klemmung oder Klebung, im Prinzip endlos gemacht, insbesondere dicht untereinander verbunden sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die als Hohlkörper, Hohlkissen bzw. Blasen ausgebildeten Dichtungsbänder (8) vermittels eines Druckmediums mit verschiedenem Innendruck ausgestattet sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen hohl ausgeführten Dichtungsbänder (8) aus mehreren hohlen Bandteilen aufgebaut sind, von denen die Hohlräume von am Bandrand angeordneten Bandteilen mit einem Medium höheren Drucks im Betrieb angespeist sind als die übrigen Bandteile.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß bei etwa rechteckigem Bandpaket (1, 2) bzw. Tunnel (21) mit etwa rechteckigem Querschnitt die, insbesondere hohlen, Dichtungsbänder aus vier, insbesondere hohlen, Teilen (8′, 8′′) aufgebaut sind, und zwar aus je einem sich oberhalb und unterhalb des Bandpakets erstreckenden Teil (8′) und je einem über die seitliche Höhe bzw. die Dicke des Bandpakets sich erstreckenden Teil (8′′), wobei diese vier Einzelteile im Bereich der Paketkanten, die dort vorteilhaft unter 45° abgeschrägt sind, dicht untereinander verbunden sind (Fig. 2e).

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß im Tunnel (21) nur die Zone (Z 1) mit höchstem Druck mit einem Druckerzeuger (32), insbesondere einer Pumpe, verbunden ist, der bzw. die insbesondere Druckflüssigkeit, zweckmäßig Druckwasser, in diese Zone einbringt, und daß die anschließenden Zonen des Tunnels mittels des zwischen den Dichtungsbändern und den Bandpaketen durchströmenden Leckwassers unter Druck gesetzt sind (Fig. 3).

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Leck- bzw. Druckwasser nach Durchströmen der Tunnel-Druckzonen (Z 1-Z 5) vor den Banddichtungen (8) bzw. Dichtungskästen an dem Eingangs- und dem Ausgangsende der Bänder bzw. des Tunnels (21) ableitbar ist, insbesondere mit einem das Druckmedium aufnehmenden Arbeitsbehälter (38) verbunden ist, der mit dem Druckerzeuger (32), insbesondere der Pumpe, in Verbindung steht (Fig. 3).

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die End-Banddichtungen bzw. Dichtungskästen (30, 31) leckwassersperrend ausgebildet sind, insbesondere als Hohlkörper mit 0,2 bis 1 bar inneren Überdruck, vorzugsweise mit Luft als Druckmedium, im Betrieb ausgebildet sind (Fig. 3).

26. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptmenge der Druckflüssigkeit in die Zone höchsten Druckes (Z 1) strömt und die Folgezone (Z 2) (niedrigeren Druckes) über Druckminderventile (17′′) auf dem gewünschten (niedrigeren) Druck gehalten bzw. mit den entsprechenden Zusatzmengen anspeisbar sind (Fig. 3a).

27. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptmenge der Druckflüssigkeit in die Zone höchsten Druckes (Z 1) strömt und die Folgezone (Z 2) (niedrigen Druckes) über Druckhalteventile (17′) auf dem gewünschten (niedrigeren) Druck gehalten bzw. die erforderlichen Differenzmengen abziehbar sind (Fig. 3b).