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Vollkommen selbsttätig arbeitendes Preßfilter Die Erfindung betrifft
ein vollkommen selbsttätig arbeitendes Preßfilter, in dem ein Kammerpreßfilter mit
einer hydraulischen Nachpreßvorrichtung vereinigt ist und bei welchem die Filtration
und die hydraulische Nachpressung sowie die für die Entleerung notwendigen Vorgänge
vollkommen selbsttätig vor sich gehen und die Zeitpunkte für das Einsetzen und Aufhören
sowohl der-Filtration als auch der hydraulischen Nachpressung entsprechend dem Gemisch
und seinem Feststoffgehalt nach Belieben geregelt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist bei dem Preßfilter ein verstellbarer Steuerarm
in starrer Verbindung mit einem Auflaufkeil auf einer Stange angeordnet, die durch
die Drehung einer Zeitsteuerwelle unter Mitwirkung eines durch verstellbare Anschläge
nach wahlweise zu bemessenden Zeitabschnitten umschaltenden Wendegetriebes hin und
her bewegt wird, wobei der Steuerarm eine die einzelnen Arbeitsgänge vom Entleeren
bis zum Wiederauffüllen des Preßfilters steuernde Welle über eine vorzugsweise nach
einer einzigen Umdrehung der Welle selbsttätig wieder ausrückende Kupplung einschaltet,
während für die Steuerung der Ventile, durch welche die für den Nachpreßvorgang
erforderliche Druckflüssigkeit in wahlweise einstellbaren Zeitpunkten zu- oder abgeleitet
wird, ein mit dem Auflaufieil zusammen arbeitendes Hebelgestänge vorgesehen ist.
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Es sind selbsttätig arbeitende Kolbenpreßfilter bekannt, bei welchen
die Zeit der aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgänge der Presse, wie Schließen der
Presse, Laden derselben, Pressen, Ausschalten der Presse und Auswerfen des ausgepreßten
Gutes und neuerliches Schließen, verändert werden kann.
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Bei dieser bekannten Vorrichtung handelt es sich jedoch um ein Preßfilter,
das ohne Vorfiltration
arbeitet. Die Einrichtung zur Regelung der
Dauer der einzelnen Arbeitsvorgänge ist außerordentlich venvickelt.
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Bei einem anderen bekannten, mit einem hydraulischen Druckmittel
arbeitenden Preßfilter, bei welchem lediglich filtriert wird, ohne hydraulisch nachzupressen,
erfolgt die Steuerung der Arbeitsvorgänge lediglich durch das Flüssiglseitsdruckmittel.
Die Zeitsteuerung wird durch Verdrängung der Flüssigkeit aus einem Raum bewirkt;
da dieser Raum eine bestimmte Größe besitzt und die Eintrittsdüse für die verdrängende
Flüssigkeit nicht regelbar ist, ist die Zeit einzig und allein abhängig vom Inhalt
des Raumes, daher konstant und nicht regelbar.
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Es wurden auch Preßfilter ohne hydraulische Nachpressung vorgeschlagen,
bei welchen einstellbare Steuerorgane vorgesehen sind, mit welchen unter Mitwirkung
einer Zeitsteuerwelle die Dauer der Preßfilterung wahlweise vergrößert oder verkleinert
werden kann. Nach Beendigung des Filtervorganges wird eine Nockenrvelle zu einmaliger
Umdrehung gekuppelt, während welcher die auf ihr befindlichen Nocken alle von der
Entleerung bis zur Wiederfüllung der Presse erforderlichen Arbeitsgänge auslösen.
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Schließlich sind auch Preßfilter bekannt, bei welchen die Arbeitsweise
eines normalen Preßfilters und einer hydraulischen Presse vereinigt sind. Bei einer
älteren Ausführungsform ist keine selbsttätige Steuerung der Filtration und der
hydraulischen Nachpressung vorgesehen. Bei einer neueren Bauart ist Vorsorge getroffen,
daß Filtration, Nachpressung und die für die Entleerung der Presse notwendigen Vorgänge
vollkommen selbsttätig vor sich gehen. Dabei wird jedoch nach Erreichen des *2ingestellten
Höchstdruckes sofort die hydraulische Nachpressung unterbrochen, kann aber nicht
beliebig lange eingestellt werden. Es ist daher auch nicht die Iöglichkeit gegeben,
den Grad der Auspressung zu regeln und eine gewünschte Trockenheit des Rückstandskuchens
zu erzielen.
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Demgegenüber handelt es sich beim erfindungsgemäßen, vollliommen
selbsttätig arbeitenden und die Wirkungsweise eines gewöhnlichen ammerpreßfilters
mit der einer Imdraulischen Nachpreßvorrichtung vereinigenden Preßfilter um eine
Bauart, bei welcher die Zeitpunkte für den Beginn der Filtration, für die Beendigung
dersclben bei gleichzeitigetn Einsetzen der hydraulischen Nachpressung, für die
Beendigung der hydraulischen Nachpressung und Einliuppeln der Einrichtungen, für
die Entleerung der Presse bis zu ihrer Wiederauffüllung und für das neuerliche Einsetzen
der Vorflitration nach Belieben eingestellt werden können. Erst durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung des Preßfilters wird es möglich, den Höchstdruck sowohl für die Filtration
wie auch für die hydraulische Nachpressung beliebig lange wirksam zu halten und
sich damit vollkommen dem Gemisch und seinem Feststoffgehalt anzupassen.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausfiihrungsform des Preßfilters
gemäß der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 das Preßfilter in senkrechtem
Schnitt, Fig. 2 das Preßfilter in Ansicht von der Seite, auf welcher die Zeitsteuerwelle
angeordnet ist, Fig. 3 das Preßfilter im Schnitt senkrecht zur Steuerwelle und teilweise
in Ansicht, Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Steuerwellenkupplung und Fig. 5
eine Ansicht der Kupplung.
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Das Preßfilter besteht aus dem Zvlinder 1 mit dem Deckel 2, der durch
die auf Exzenterwellen 3 sitzenden Verschlußklauen 4 in geschlossenem Zustande dicht
angezogen wird. Die Verschwenkung der Verschlußklauen 4 in die oder aus der Sperrstellung
(Fig. I) erfolgt durch die Stufenscheibe 5' mittels des Gestänges 5.
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An der Rückseite des Zylinders I ist der Hilfszylinder 6 mit dem
Kolben 7 und den Ventilen S, 8, 9, 10 und ii (Fig. 3) zum Betätigen des hydraulischen
Preßkolbens I2 durch die Kolbenstange 13 angeordnet. Auf der gleichen Seite des
Zylinders liegt die Steuerwelle 14 mit der Kupplung 15, durch welche die Steuerwelle
14 selbsttätig absatzweise zu einer Umdrehung um jeweils 36o' eingeschaltet wird.
Auf der Welle 14 sitzen die Kulissensteuerungen I6, I7, I8, 21, 22, 24.
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Diese steuern durch Vor- und Zurückschieben ihrer Kulissen über nicht
eingezeichnete Ge stänge die von verschiedenen Teilen des Preßfilters zu bestimmten
Zeitpunkten auszuführenden Bewegungen: Die Steuerorgane I6 bewirken die Verdrehung
der ciie Verschlußklauen 4 tragenden Exzenterwellen 3; die Steuerorgane I7 das Vor-
und Zurückschieben des Deckels 2, die Steuerorgane IS das Öffnen und Schließen der
Ein- und Austrittsventile 19 und 20 des Vorkammerringes 52, die Steuerorgane 21
das Öffnen und Schließen der Ventile 8 und S', die Steuerorgane 22 das Öffnen und
Schließen des Eintrittsventils 23 für die Z Rohftüssigkeit, die Steuer organe 24
die Betätigung des Abstreifers 25 (Fig. 2) zum Abstreifen des am Kolben 12 haftenden
I(uchens.
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An der Riickseite des Zylinders 1 sind ferner die Zeitsteuerantnebswelle
26 und das Wendegetriebe 27 angeordnet. Die Zeitsteuerantriebswelle
26
ist an ihrem dem Wendegetriebe abgekehrten Ende 26' als Schraube ausgebildet. Sie
trägt dort eine Schraubenmutter 29, die mit der Stange 30 fest verbunden ist. Bei
der Drehung der Zeitsteuerantriehswelle 26 verschiebt sich die Mutter 29 und nimmt
dabei die Stange 30 in axialer Rich-tung mit. An die Stange 30 ist die Schubstange
31 mit den Stellringen 32 zur zeitgerechten Schaltung des Wendegetriebes 27 in Führungen
30' iängs verschiebbar angeschlossen. An Stelle des Wendegetriebes mit mechanischen
Anschlägen kann auch eine elektrische Umschaltung Platz grei fen, in welchem Falle
die Anschläge 30' oder 32 als elektrische Umsteuerkontakte wirken.
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Auf die Stange 30 ist verstellbar und einstellbar der Steuerarm 33
aufgeschoben, der mit dem Keil 34 fest verbunden ist und die kurze Zalinstange 35
trägt. Auf der Zeitsteuerantriebswelle 26 sitzt verdrehbar der zweiarmige Hebel
36, an dessen einem Ende eine Rolle36' angeordnet ist, die auf der Stränge 30 aufliegt
und bei ihrer axialen Verschiebung auf ihr und dem Keil 34 abrollt, wobei das andere
Hebelende beim Heben und Senken der Rolle gesenkt und gehoben wird und dadurch mit
einem mit ihm verbundenen geeigneten Organ, z. B. einer Zahllstange 36", die Ventile
37', 38 betätigt, die den Aus- und Eintritt der Druckflüssigkeit in den Zylinderraum
hinter den Kolben 12 durch die Kanäle 37 bzw. 38 steuern.
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Durch Verstellen des Steuerarmes 33 mit Auflaufkeil 34 kann das Öffnen
und Schließen der genannten Ventile und damit der Zeitpunkt des Überganges von der
Vorfiltration zur hydraulischen Nachpressung wahlweise eingestellt werden.
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Die Kupplung I5, mittels welcher die Drehbewegung der Zeitsteuerantriebswelle
26 auf die Triebxvelle I4 absatzweise um jeweils 3GoO übertragen wird, besteht aus
den folgenden, in den Fig. 4 und 5 ersichtlichen Teilen: Auf der Zeitsteuerantriebswelle
26 sitzt lose das Ritzel 39 mit auf der Welle 26 aufgekeilter Knagge 40, welches
das Zahnrad4I, das lose auf der Welle 14 sitzt, antreibt. Das Zahnrad 41 besitzt
-seitlich vier Ausnehmungen 42. Mit der Triebwelle I4 ist die Antriebsscheibe 43
fest verbunden; in ihm sitzt in axialer Richtung verschiebbar der Bolzen 44, der
durch Federwirkung 45 in eine der vier AusnehmungenA2 gedrückt werden kann. Die
Haube 46 mit an ihr befestigtem Auflaufkeil 47 sitzt gleichfalls lose auf der Welle
14 und ist durch Hebel 48 und 49 mit dem auf der Welle 50 aufgekeilten Knaggenzahnrad
51 verbunden. Bei Drehung der Welle 36 in der einen Richtung wird der.
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Steuerarm 33 mit der Stange 30 durch die Mutter 29 gegen das Klinkenrad
51 gezogen, wobei dieses durch die mit dem Steuerarm 33 verbundene, daher mitbewegte
Zahnstange 35 im Sinne des Uhrzeigers verdreht und die Haube 46 über das Gestänge4g,
48 und damit der Auflaufkeil 47 angehoben wird.
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Dadurch springt unter Wirkung der I;eder 45 die Rolle 44 vom Keil
und der mit ihr verbundene Bolzen 44 gegen das Zahnrad 4I und tritt in die nächste
der zufolge Drehung des Zahnrades 41 herankommenden Ausnehrnungen 42. Je mehr solcher
Ausnehmungen vorhanden sind, um so rascher kann der Bolzen einspringen und um so
weniger Zeit geht zum Einkuppeln verloren. Das Zahnrad 4I, welches durch das Ritzel35)
und dieses durch das fest auf der Welle 2G sitzende Knaggenrad 40 getrieben wird,
überträgt nunmehr durch Vermittlung des Bolzens 44 und der Antriebscheibe 43 die
Kraft auf die Welle 14.
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Die lose auf der Welle 14 sitzende l-laube ßG hebt nach 3600 Umdrehung
der Welle durch den Auflaufkeil 47 den Bolzen 44 aus der Ausnehmung 42 des Zahnrades
4I, wodurch die Welle 14 zum Stillstand kommt.
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Um den Zylinder I befindet sich der verschiebbare Vorkammerring 52
(Fig. 3), welcher eine etwa 3 bis 20 mm tiefe Vorkammer D2 bildet, vor dem mit dem
Zylinderrand flächengleich stehenden Kolben 12, welcher bei Beginn des Filtervorganges
gleichzeitig die Abdichtung zwischen Zylinder 1 und Deckel 2 besorgt. Die Abdichtung
erfolgt durch den Druck der bei 19 eintretenden Flüssigkeit auf den Ring 52; das
Zurückziehen des Ringes 52 wird durch nicht dargestellte Federn bewirkt, nachdem
der Ring vom Flüssigkeitsdruck wieder entlastet ist.
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Auf der Unterseite des Vorkammerringes 52 befindet sich der Rohflüssigkeitseintrittsstutzen
53, an den sich die Druckleitung 54 anschließt. In dieser sind das Rückschlagventil
55, das zwangsläufig durch das Steuerorgan 22 gesteuerte Absperrventil 23 uncl das
Regelventil 56 eingebaut. Am Deckel 2 ist der Filtratauslaufstutzen 57 angeordnet.
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Um den Deckel 2 (Fig. 3) ist das endlose Filtermittel 66, Filtertuch
oder Siebgewebe, über die Walzen 67, 68, G9 und 70 geführt.
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Die Walze 71 wirkt als Druckwalze auf die Walze 70. Auf der Zeitsteuerantriebswelle
26 ist das Kettenrad 72 (Fig. 2) aufgekeilt, das durch die Kette 73 ununterbrochen
die auf einer Freilaufbüchse der Welle 67 festsitzenden Kettenräder 74, 75, 76 antreibt.
Das Kettenrad 75 treibt durch die Kette 77 das Kettenrad 7S der Kupplung 79, welche
in gleicher Weise wie die früher beschriebene Kupplung I5 wirkt, d. h. nur jeweils
eine Drehung der angetriebenen Welle um 3600 zuläßt. Demnach kann auch die Antriebswalze
70 für das
Filterband 66, deren Umfang gleich ist dem Durchmesser
des Zylinders I, nur eine Umdrehung von 3600 machen, womit der vorher gereinigte
Teil des Filterbandes 66 für den nachfolgenden Filtervorgang in Stellung gebracht
wird. Je nach der Art des Filtermittels wird dasselbe durch ein ununterbrochen rotierendes
Bürstenhand So mit oder ohne Wasserspülung gereinigt oder durch einen ununterbrochen
senkrecht auf und ab gehenden Saugstutzen SI, der mit einer Vakuumpumpe in Verbindung
steht, mit oder ohne Wasserspülung gereinigt. Das Bürstenband 8o oder der Saugstutzen
81 werden ebenfalls durch das Kettenrad 76 angetrieben.
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Die Wirkungsweise des beschriebenen Preßfilters ist folgende: Das
Preßgut wird von einer Pumpe durch die Druckleitung 54 und durch die Ventile 56,
23 und 55 sowie durch den Stutzen 53 in den Zylinderraum zwischen Deckel 2 und Kolben
12 gedrückt. Der so auf den Kolben 12 wirkenden Druckkraft wirkt als Gegendruckkraft
der auf den Kolben 7 im Hilfszylinder 6 ausgeübte, nur während des Öffnens des Deckels
2 ausgeschaltete hydraulische Druck entgegen. Die Filtration setzt also sofort ein,
wobei beispielsweise ein Druck von 5 kglcmo in der Filterkammer herrscht. Die Handregelventile
56 und II gestatten dabei die weitgehendste Regelung des Filtervorganges. Die Dauer
desselben und der darauf folgenden hydraulischen Nachpressung kann dabei in der
früher beschriebenen Weise durch Einstellung der Steuerführung 33 auf der Stange
30 sowie der Stellringe,2 atf der Stange 3I ent-.sprechend der gewünschten Umschaltung
des Wendegetriebes 27 geregelt werden. Der infolgeAuflaufens auf dem Keil 34 verschwenkte
Hebel 36 bewirkt dabei das Öffnen und Schließen der den Eintritt und Austritt 37
und 38 der Druckflüssigkeit in den bzw. aus dem Zylinder 2 steuernden Ventile. Mit
dem Einsetzen der höheren hydraulischen Nachpressung zufolge Öffnens des Einlaßventils
bei 37 und Eintritt der Druckfiüssigkeit in den Zylinderraum hinter dem I(olben
schließt sich das Rückschlagventil 55. Damit ist die Zufuhr und Druckwirkung durch
die Massepumpe unterbrochen, und es setzt die hydraulische Nachpressung des im Filterraum
vorfiltrierten Preßgutes ein. Ist auch diese beendet, was in dem Augenblick der
Fall ist, wenn die Rolle am Hebel 36 bei Rückbewegung der Stange 30 auf den Keil
34 aufläuft, wodurch der Hebel 36 verschwenkt und das Einlaßventil zum Eintritt
bei 37 geschlossen und das Austrittventil beim Austritt 38 geöffnet wird, so wird
gleichzeitig durch die die gleiche Bewegung wie die Steuerführung 33 ausführende
Zahnstange 35 die Kupplung I5 eingeschaltet, welche nur eine volle Umdrehung der
Welle 14 zuläßt, um sich dann, wie beschrieben, selbsttätig wieder auszuschalten.
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Während der vollen Umdrehung der Welle I4 werden folgende Schaltungen
ausgeführt: Durch das Steuerorgan 22 wird das Rohflüssigkeitseintrittsventil 23
geschlossen.
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Durch das Steuerorgan 2I wird das Ventil 8 für den Eintritt der Druckflüssigkeit
hinter den Hilfskolben 7 geschlossen, das Ventil 8 geöffnet. Das Schließen des Ventils
8 muß erfolgen, um das Öffnen des Deckels 2 ZU ermöglichen, während durch das t)ffnen
des Ventils 8' der Druck im Hilfszylinder aufgehoben wird. Durch die Steuerorgane
16 werden die Exzenterwellen 3 vorgedreht, durch die Stufenscheibe 5 der Deckel
2 von den Klauen 4 freigegeben, durch die Steuerorgane I7 der Deckel vorgezogen.
Das Steuerorgan I8 und die in der Zeichnung nicht dargestellten Aus- und Eintrittsventile
I9 und 20 des Vorkammerringes öffnen das Ventil 20 bei dem nunmehr erfolgenden Ausstoß
des Kuchens und schließen zugleich das Ventil 19. Während des Offenbleibens des
Deckels betätigt das Steuerorgan 24 den Abstreifer 25 für den am Kolben haftenden
Kuchen. Ist der Kuchen entfernt, so wird durch einen nicht dargestellten Hebel die
Kupplung 79 auf der Welle 70 eingeschaltet, um das gereinigte Filterband für die
nächstfolgende Filtration in Stellung zu bringen. Die Kupplang 79 wìrlçt wie die
Kupplung 15, d. h. sie schaltet sich nach einer vollen Umdrehung der angetriebenen
Welle selbsttätig wieder aus. Durch die Steuerorgane 17 wird der Deckel wieder zurückgezogen;
ferner werden durch die Stufenscheibe 5 die Klauen 4 wieder in die Sperrstellung
für den Deckel 2 verschwenkt und durch die Steuerorgane 16 die Exzenterwellen 3
auf den toten Punkt zurückverdreht und der Deckel an den Zylinder angepreßt. Das
Steuerorgan 18 schließt das Ventil 20 und öffnet das Ventil 19. Durch das Steuerorgan
22 wird als letzte Schaltung des Rohflüssigkeitseintrittsventil 23 geöffnet, worauf
mit der Rohfiüssigkeitspumpe neues Preßgut in die Filterkammer zu neuem beitsgang
gedrückt wird.
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Während des Filtervorganges wird ununterbrochen das gebrauchte Filterband
gereinigt.