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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Bandfiltersystem zum Trennen
von Material in flüssige
und feste Komponenten, ein für
diesen Zweck angepasstes Band und ein Verfahren zum Bewirken einer
gewissen Trennung von festen und flüssigen Komponenten und ein
Verfahren zum Unterstützen
der Trocknung von schlammartigen Materialien.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Viele
industrielle und kommerzielle Verfahren erfordern die Trennung eines
Schlamms in seinen flüssigen
und seinen festen Bestandteil. Dies kann zur Behandlung eines Schlamms
verwendet werden, um einen Anteil seiner Flüssigkeit zu entfernen oder
um eine Flüssigkeit
mit weniger Feststoffpartikeln zu erzeugen oder beides. Einige Beispiele solcher
zu behandelnden Schlämme
sind Abwasser, Industrieabfall, Papiermasse oder Gemische, egal
ob es sich um biologische oder chemische Produkte oder um Produkte
auf Mineralstoffbasis handelt.
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Es
ist ein Bandfiltersystem bekannt, das zwei endlose Bänder nutzt,
wobei eines komplett über dem
anderen angeordnet ist und jedes Band angetrieben wird, so dass
sie an einem einer Ladestation nachgeschalteten Ort gemeinsam zusammenkommen,
um dadurch aufzunehmen und zu pressen, um weitere Flüssigkeit
von allfällig
zurückgehaltenen Feststoffen
zu entfernen.
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Um
das Ablaufen von Flüssigkeit
aus dem Schlamm zu unterstützen,
sind die Bänder
aus durchlässigen
oder porösen
gewebten Materialien hergestellt und bestehen aus Materialien wie
Polyester- oder Polypropylentuch. Die Bänder können außerdem auf sich schlängelnde
Weise um eine Zahl von Rollen verlaufen, um zunehmenden Druck auf den
zwischen den Bändern
eingeschlossenen Schlamm aufzubringen.
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Die
beiden Bänder
werden anschließend
getrennt, so dass zurückbleibende
gepresste Feststoffe entweder herabfallen oder von einem oder beiden der
Bänder
gekratzt werden. Das untere Band wird anschließend unter der Vorrichtung
hindurchgeführt, um
zur Schlammaufgabestelle zurückzukehren,
während
das obere Band über
der Vorrichtung verläuft. Am
Rücklaufabschnitt
sind Flüssigkeitssprühvorrichtungen
installiert, um die Bänder
zu reinigen, damit sie nicht mit Schlamm oder Feststoffen verstopfen.
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Ein
Problem mit vorhandenen Bandfiltern besteht darin, dass wenn ein
flüssiger
Schlamm mit geringer Viskosität
auf das untere Band aufgegeben wird, das eine oberste Aufnahmefläche bereitstellt, die
im Wesentlichen horizontal ist, der Schlamm über einen Rand des Bands überlaufen
kann.
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Um
dieses Problem zu bewältigen,
sind manche Bandfilter mit Vorentwässerungssystemen, wie beispielsweise
Entwässerungstrommeln,
ausgestattet, die einen Teil der Flüssigkeit aus dem Schlamm entfernen,
um seine Viskosität
zu erhöhen,
bevor er auf das untere Band platziert wird. Offensichtlich trägt all dies
zur Komplexität
und damit den Kosten des Verfahrens und den Gesamtkosten solcher
Bandfilter bei.
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Außerdem wird
auf
GB-A-2 117 659 verwiesen,
worin zu filternder Schlamm von zwei Aufgabevorrichtungen auf ein
sich bewegendes, endloses Filtertuch aufgegeben wird und von zwei
Kratzern entfernt wird, die sich hinter den Aufgabevorrichtungen befinden.
Die Aufgabevorrichtungen sind so positioniert, dass der Schlamm
auf einander gegenüberliegende
Seiten des Tuchs aufgegeben wird, so dass die durch das Tuch gelangende
Flüssigkeit
die Feststoffe entfernt, die vom vorangehenden Kratzer nicht entfernt
werden konnten. Der Schlamm kann mittels beweglicher Kompressionsbänder oder
-rollen gepresst werden, die das Tuch in eine Röhrenform zwischen Aufgabevorrichtungen
und Kratzern zwängen.
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DE-A-29 50 497 offenbart
ein Verfahren und eine Vorrichtung für die kontinuierliche Trennung
von Flüssigkeiten
aus Feststoffen oder Kolloiden, insbesondere von Milch aus Käse, durch
Kompression. Der Käse,
in der Form einer gehäuften
Schicht auf einem durchlässigen
Band, wird einer Druckbelastung durch einander gegenüberliegende
Seiten während der
Vorwärtsbewegung
ausgesetzt, wodurch die gehäufte
Schicht während
ihrer Vorwärtsbewegung
in eine hochkant stehende Platte aus Käse umgewandelt wird, wobei
auf beide seitlichen Oberflächen
der Platte Druck ausgeübt
wird. Nach der Druckbehandlung wird die Platte wieder in einer frei
ausgebreitete Schicht umgewandelt.
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In
US-A-5 520 824 werden
der Feststoffgehalt und der Flüssigkeitsgehalt
in einer Feststoff-Flüssigkeits-Substanz
kontinuierlich mit einem hohen Feststoff-Flüssigkeits-Trenngrad getrennt,
indem ein geschlungenes Filtertuchglied veranlasst wird, sich zu
bewegen, wobei das Filtertuchglied mindestens einmal um eine Auspressrolle
gewickelt ist und einen verdrehten Abschnitt hat, in dem das Filtertuchglied
mindestens einmal verdreht ist und um die Auspressrolle gewickelt
ist. Eine Hauptdrehbewegung der Auspressrolle wird in einer Richtung
eingeleitet, in der sich das Filtertuchglied bewegt und eine Sekundärdrehbewegung
der Auspressrolle wird in einer Richtung eingeleitet, in der das
Filtertuchglied oberstromig von der Auspressrolle verdreht ist.
Eine Feststoff-Flüssigkeits-Substanz
wird auf einen der Auspressrolle vorgeschalteten Abschnitt des Filtertuchglieds
aufgegeben.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der Erfindung
wird eine Filtervorrichtung mit porösem Band bereitgestellt, zum
Bewirken der Trennung von Flüssigkeit
von Feststoffen oder Feststoffen von Flüssigkeit mit einem Rahmen,
der ein poröses
Band trägt,
das von und zwischen Rollen mit Antriebsmitteln gehalten wird, um
das Band durch eine Sammelzone zu einer Kompressionszone voranzubewegen,
dadurch gekennzeichnet, dass das eine Band so getragen wird, dass
es veranlasst wird, seine Form zu ändern, während es sich durch die Sammelzone
voranbewegt, und zwar von einer ungefähr ebenen Form, die derart
getragen wird, dass für
eine, bei Betrachtung in seitlicher Richtung, im Wesentlichen horizontale
Ausrichtung seiner oben liegenden Oberfläche gesorgt wird, zu einer,
in der das Band zu einer tragenden Form gefaltet ist, in der die
zuvor oben liegende Oberfläche
auf einer Seite des Bands mit der zuvor oben liegenden Oberfläche des
Bands auf einer gegenüberliegenden
Seite des Bands zusammengedrückt
wird, so dass die jeweiligen oben liegenden Oberflächen der
Seiten so ausgerichtet sind, dass sie in einer Quetschausrichtung ungefähr vertikal
sind, wobei die Quetschausrichtung bewirkt wird, indem das gefaltete
Band veranlasst wird, sich entlang einem gekrümmten Pfad um eine Vielzahl
im Wesentlichen vertikaler Rollen voranzubewegen und wobei sich
die oben liegenden Ränder der
jeweiligen Seiten des Bands an der Quetschstelle in einer Höhe befinden,
die ähnlich
oder niedriger ist als die Höhe
der oben liegenden Oberfläche
an einem Anfangsort der Sammelzone.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei dem Band um ein einziges endloses Band, das
veranlasst wird, anschließend
an die Quetschstelle, einem gekrümmten
Pfad zu folgen, in dem die Vielzahl im Wesentlichen vertikaler Rollen
so angeordnet sind, dass sich das gefaltete Band um jede im Wesentlichen
vertikale Rolle bewegt und dass dadurch eine Änderung der Richtung des Pfads
des Bands in seiner gefalteten Orientierung bewirkt wird.
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Vorzugsweise
ist das System derart, dass das Band so auf sich selbst gefaltet
ist, dass es eine Druckentflüssigungs-
oder Quetschkompressionszone bereitstellt, durch die aufgenommene
Feststoffe von einem aufgegebenen Schlamm zunehmend gepresst werden,
um zu bewirken, dass die Feststoffe zunehmend entflüssigt werden.
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Vorzugsweise
wird das Band in seinem ungefalteten Zustand getragen, um in einer
Querrichtung im Wesentlichen horizontal ausgerichtet zu sein und
in einer im Wesentlichen aufrechten Orientierung ausgerichtet zu
sein, wenn es auf sich selbst gefaltet ist.
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Dadurch
kann das Band eine Sammel- oder Trageform bilden und dazu positioniert
werden diese zu bilden, um flüssigen
Schlamm aufzunehmen, der eine flüssige
Komponente hat. Im Gebrauch ist die Orientierung derart, dass sich
die oben liegende Oberfläche
des Bands im Wesentlichen nach unten in eine Kompressionszone voranbewegt,
so dass flüssiger
Schlamm dazu neigt, in der nach oben offenen Hohlraumform, die dann
bereitgestellt wird, zurückgehalten
zu werden. Wenn der Schlamm oder anderes Material, das zu trennen
ist, dann in diese Form gegossen wird, wird die Flüssigkeitsmenge,
die ohne Überlaufen
gehalten werden kann, durch die Größe des Hohlraums definiert
und diese kann dann dazu ausgelegt werden, erheblich zu sein.
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Weiter
kann der Schlammfüllstand
in dem Hohlraum hoch gehalten werden, so das die volle Breite der
Kompressionsflächen
zum Pressen genutzt werden kann. Weiter kann der Füllstand
des Schlamms im Hohlraum einfach überwacht werden, so dass als
Reaktion auf erfasste Änderungen des Schlammfüllstands
eine automatische Aufgabe von Schlamm in den Hohlraum erfolgen kann.
In einem anderen Fall wird der Füllstand
festgestellt und aufrecht erhalten, indem einfach die Menge des
in die tragende Form aufgegebenen Materials begrenzt wird.
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Vorzugsweise
umfasst der Bandfilter weiter Führungen,
die das Band tragen, wenn es sich aus der ungefalteten in die gefaltete
Position voranbewegt.
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Das
hilft sicherzustellen, dass das Band bzw. die Bänder, falls es mehr als eines
gibt, sich unter dem Gewicht von Schlamm nicht stark verformt bzw. verformen
und unterstützt
die Bahnführung
des Bands bzw. der Bänder.
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Vorzugsweise
umfasst der Bandfilter weiter Führungen,
die dazu angepasst sind, das Band zu tragen, wenn es vom gefalteten
Zustand in den ungefalteten Zustand wechselt.
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Vorzugsweise
ist das Band mindestens teilweise aus einem porösen, offen gewebten oder durchlässigen Material
aufgebaut oder ist dazu angeordnet, ein Filtermedium zu tragen,
um für
ein Sieben der Flüssigkeit
gemäß ausgewählten Kriterien
zu sorgen. Dadurch kann Flüssigkeit
durch das Band bzw. die Bänder
oder an dem Band bzw. den Bändern
vorbei auslaufen und aus dem zu entflüssigenden Schlamm entfernt
werden.
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Vorzugsweise
ist das Band so geformt und besteht aus einem derartigen Material,
dass das wiederholte Falten längs
entlang einer mittleren Faltausrichtung möglich ist. Auf diese Weise
kann der Verschleiß des
Bands reduziert werden. Eine derartige Form und ein derartiges Material
können
derart sein, dass der mittlere Teil etwas biegsamer ist als ein
Rest des Bands.
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Vorzugsweise
umfasst der Bandfilter weiter einen Kratzer, der dazu angepasst
ist, den entflüssigten
Schlamm von dem Band abzukratzen.
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Vorzugsweise
verläuft
das Band, wenn es auf sich selbst gefaltet ist, um eine Vielzahl
von Rollen, die so angeordnet sind, dass bewirkt wird, dass das
Band um Rollen mit zunehmend kleinerem Durchmesser voranbewegt wird.
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Vorzugsweise
kann das gefaltete Band zuerst durch einen Satz von Quetschrollen
laufen, die dazu angepasst sind, eine Kompression des Schlamms zu
bewirken. Dadurch kann ein Schlamm, wie beispielsweise ein Gemisch
aus Sand und Wasser, entflüssigt
werden.
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Vorzugsweise
ist eine oder mehrere der Rollen mit einem veränderlichen Durchmesser entlang der
Längsachse
aufgebaut, um sicherzustellen, dass das Band um die Rollen geführt wird.
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Darüber hinaus
können
die Rollen vorzugsweise von geschlitzter oder gelochter Art sein,
damit während
des Quetschens Exsudat durch die Seite eines gefalteten Bands an
der Rolle gelangen kann. Diese Konstruktion kann auch bei der Selbstreinigung
der Rollen helfen.
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Vorzugsweise
sind die Rollen gleitfähig
verstellbar, damit das Band in seiner Spannung um den Bandfilter
verstellt werden kann. Das kann außerdem bei der Bahnführung des
Bands helfen.
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Vorzugsweise
umfasst der Bandfilter Reinigungsmittel, einschließlich, in
einem Fall, eine Waschsprühvorrichtung,
die so angeordnet ist, dass ein Strom von Wasser auf das Band gerichtet
wird, um eine Reinigung zu bewirken. In einem anderen Fall wird
eine Luftsprühvorrichtung
verwendet und in einem anderen Fall wird eine Kombination von Luft und
Wasser verwendet. In einem weiteren Fall wird ein Vibrator bereitgestellt,
der auch in Kombination mit den anderen Formen der Reinigung verwendet werden
kann.
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Das
poröse
Band kann einen mittleren Abschnitt umfassen, der sich in Längenrichtung
entlang dem Band erstreckt, wobei der mittlere Abschnitt biegsamer
oder flexibler ist als ein Rest des Bands, um ein Falten des Bands
um diesen Abschnitt zu erleichtern, so dass die in Breitenrichtung
einander gegenüberliegenden
Ränder
des Bands gefaltet und zusammengeführt werden, so dass die jeweiligen oben
liegenden Oberflächen
der Seiten so ausgerichtet sind, dass sie in einer Quetschausrichtung
ungefähr
vertikal sind, wobei die Quetschausrichtung bewirkt wird, indem
das gefaltete Band veranlasst wird, sich durch einen gekrümmten Pfad
um eine im Wesentlichen vertikale Rolle voranzubewegen und wobei
die oben liegenden Ränder
der jeweiligen Seiten des Bands an der Quetschstelle auf einer Höhe liegen,
die ähnlich
oder niedriger ist als die Höhe
der oben liegenden Oberfläche
an einem Anfangsort der Sammelzone, wobei das Band ein einfaches
endloses Band ohne Trägerband
ist.
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Vorzugsweise
umfasst der Bandfilter zusätzliche
Tragmittel, wie beispielsweise interne Drähte, die entlang den Rändern des
Bands eingebettet sind, um für
Halt für
das Band und allfälliges
davon getragenes zusätzliches
Gewicht zu sorgen.
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Das
poröse
Band kann einen mittleren Abschnitt haben, der ein Gelenkmittel
umfasst, um mit der jeweiligen Oberfläche jeder jeweiligen Seite
des Bands zusammenzuwirken, um die jeweiligen Oberflächen zusammenzuführen, um
einen Quetschdruck der einen gegen die andere zu bewirken, um dadurch Druck
auf das Material auszuüben,
wenn es zunehmend zwischen ihnen eingeklemmt ist.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung wird sie nun unter Verweis auf bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben, die mithilfe von Zeichnungen beschrieben werden, wobei:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
Seitenquerschnittsansicht der in 1 gezeigten
ersten Ausführungsform
ist;
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3 eine
Draufsicht der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform
ist;
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4 eine
explodierte perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten
ersten Ausführungsform ist;
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5 eine
perspektivische Teilansicht ist, die das Falten des Bands zeigt;
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6 eine
perspektivische Teilansicht ist, die die Verstärkung des Bands zeigt;
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7 eine
zweite Ausführungsform
der Erfindung ist;
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8 eine
perspektivische Teilansicht einer dritten Ausführungsform eines Bands ist;
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9 eine
perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform ohne Sammelwannen
ist;
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10 eine
Seitenansicht der in 9 gezeigten vierten Ausführungsform
mit dem Zusatz von Sammelwannen ist und wobei das Band umrissen dargestellt
ist,
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11 eine
Draufsicht der vierten Ausführungsform
ist, wobei das Band und einiger Rollen gestrichelt umrissen dargestellt
sind;
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12 eine
perspektivische Ansicht nur des Bands und der Rollen der vierten
Ausführungsform ist;
und
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13 eine
schematische Zeichnung ist, die eine Durchbiegungs-Prüfanordnung
zeigt, um die relative Biegsamkeit von Seiten eines Bands im Vergleich
zu einem mittleren Abschnitt des Bands zu bestimmen.
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In
der in 1 bis 4 gezeigten ersten Ausführungsform
hat ein Bandfilter 10 ein kontinuierliches endloses Filterband 12,
das so getragen und angeordnet ist, dass es von einer der Rollen
um die Rollen 14, 16 und 18 angetrieben
wird. Das Band 12 ist dazu positioniert, im Wesentlichen
horizontal um die Rollen 14, 16 und unter der
Rolle 18 zu verlaufen. Das Band 12 wird weiter
so getragen, so dass es um einen mittleren Teil des Bands 12 auf
sich selbst gefaltet wird, wenn es sich auf die Rolle 20 zu
bewegt.
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Auf
diese Weise definiert das Band 12 zwischen den jeweiligen
Rollen 14 und 20 einen tragenden Hohlraum oder
Bereich 22, in den ein flüssiger Schlamm platziert werden
kann, um dadurch ein Arbeitsvolumen zu definieren.
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Dementsprechend
wechselt das Band 12 zwischen den Rollen 14 und 20 von
einer im Wesentlichen horizontalen Orientierung zu einer Orientierung,
die im Wesentlichen aufrecht ist, wobei die Ränder des Bands auf ungefähr der selben
Höhe sind
aber die Mitte des Bands abgesenkt ist, um dadurch dafür zu sorgen,
dass der Hohlraum 22 eine nach oben offene Form ist mit
einer vertikalen Kompressionszone, die einen Teil der Wand bildet,
die die Hohlraumform definiert.
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Das
Band 12 wird vom Antriebsmittel angetrieben, um sich um
die Rolle 14 zu bewegen. Zu filterndes und zu entflüssigendes
Material wird in den Hohlraum 22 aufgegeben. Schlamm, der
sich wie eine Flüssigkeit
mit geringer Viskosität
verhält,
fließt, um
den Hohlraum zu füllen
und wird anfänglich
durch die von dem Band 12 gebildete Form darin eingeschlossen.
Das Band 12 besteht aus einem in geeignetem Maß durchlässigen Material,
das zulässt,
dass ein Teil der Flüssigkeit
durch es hindurch fließt,
aber auch, dass ein Filtereffekt durch zurückgehaltene Feststoffe aufgebaut
wird.
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Dadurch
wird der Hohlraum 22 zur ersten Entflüssigungszone, in der ein Teil
der Flüssigkeit mittels
Schwerkraft durch das Filterband abläuft, um durch ein geeignetes
Mittel, wie beispielsweise eine Wanne (nicht abgebildet) unter dem
Hohlraum 22 gesammelt zu werden. Die Höhe der Flüssigkeit in dem Hohlraum 22 kann
durch ein Füllstandsmessmittel, wie
beispielsweise ein Schwimmerventil, gemessen und aufrecht erhalten
werden, das zum Regeln eines Ausmaßes weiterer Aufgabe von Schlamm
in den Hohlraum 22 verwendet wird. Da der Hohlraum im Wesentlichen
voll gehalten werden kann, kann darüber hinaus die ablaufende Flüssigkeitsmenge
automatisch auf einem Maximum gehalten werden und daher kann weiter
die Menge von Schlamm oder zumindest der Feststoffe, aus dem Schlamm,
die zwischen aneinander angreifenden Quetschflächen des Bands eingeklemmt
ist, ebenfalls auf einem maximalen Füllstand gehalten werden.
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Das
Zusammenlaufen der Seiten des Bands im Hohlraum 22 führt dazu,
dass das zwischen den Bandseiten eingeklemmte Material bei seiner
Annäherung
an die Rolle 20 gepresst wird, was die Entflüssigung
des Materials unterstützt.
Weitere Entflüssigung
wird bewirkt, wenn das Band 12 veranlasst wird, um die
Rolle 20 und weiter um die Rollen 26 und 28 zu
laufen. Das im gefalteten Band aufgenommene Material erfährt Kompression
und Scherung, die bewirken, dass mehr Flüssigkeit durch das Band gelangt,
um von einem geeigneten Mittel, wie beispielsweise einer Wanne (nicht
abgebildet), unter diesen Rollen gesammelt zu werden.
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Die
beiden Seiten des Bands werden dann aufgefaltet, um von einer im
Wesentlichen aufrechten Position zu einer im Wesentlichen horizontalen
Position zu wechseln. Die entflüssigten
Feststoffe werden dann über
die Rolle 16 geführt
und fallen vom Band oder werden von einem Kratzer (nicht abgebildet)
abgekratzt.
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Eines
der Probleme mit einer Anordnung, die ein einziges Band nutzt, besteht
darin, dass der Abstand zwischen jeweiligen Teilen des Bands zwischen
dort, wo es über
eine erste horizontale und gerade Rolle verläuft und dort, wo das Band auf
sich selbst gefaltet ist, nicht der selbe ist. Das hat bedeutet,
dass in der Praxis eine gewisse Krümmung mit dem Falten eines
Bands zwischen den jeweiligen Orten assoziiert sein kann. Wenn eine
Krümmung
stattfindet, unterstützen
die resultierenden Krümmungen glücklicherweise
den Prozess des Aufnehmens von Feststoffen in den Quetschspalt.
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Insbesondere
gibt es Vorteile, wenn ein Ausbeulen von gegenüberliegenden Flächen zwischen den
Rändern
und der gefalteten Mitte an der ersten Quetschstelle auftritt. Dadurch
kann sich eine kompliziertere Form entwickeln, die an einem oberen
und an einem unteren Ende enger ist als in der Mitte, es hat sich
jedoch herausgestellt, dass dadurch mehr Feststoff in den Quetschbereich
eintreten und gegen seitliches Austreten gehalten werden kann.
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Andere
Ausführungsformen
können
ebenso gut benutzt werden, um die Effizienz der Erfindung zu verbessern.
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4 zeigt
einfache Gleitschienen zum Einstellen von Position und Winkel der
Rollen 14, 16, 18, 20, 26 und 28.
Das bietet ein Verfahren zum Einstellen der Spannung am Band und
zum Einstellen der Bahnführung
des Bands, so dass es einen gewählten Pfad
um die Rollen 14, 16, 18, 20, 26 und 28 einhält. Eine
Schraube 32 ermöglicht
die genauere Einstellung von Spannung und Bahnführung des Bands.
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5 und 6 zeigen
ein Band, das in dieser Erfindung verwendet werden kann. 5 zeigt das
Band, wenn es sich in einer gefalteten aufrechten Position befindet. 6 zeigt
eine Ausführungsform der
Vorrichtung, wobei das Band in der Mitte geeignet verstärkt ist
oder der mittlere Biegeabschnitt durch ein geeigneteres biegsameres
Material ersetzt ist, wie beispielsweise einen Kunststoff oder Gummi,
wobei die endgültige
Materialwahl von der Anwendung abhängt. An den Seiten oder Rändern des
Bands kann ebenso gut Verstärkung
angebracht werden (nicht abgebildet).
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Die
Druck- und Scherkräfte
auf das Material in dem Band beeinflussen die Effizienz, mit der
Material entflüssigt
wird. Diese Kräften
hängen
von vielen Faktoren ab, hauptsächlich
der Bandspannung, aber der Durchmesser der vertikalen Rollen und
ihre relativen Positionen haben auch einen Einfluss. Die Zahl der
vertikalen Rollen hat auch einen Einfluss auf die Effizienz der
Entflüssigung.
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7 zeigt
eine Ausführungsform
der Vorrichtung, wobei vertikale Rollen verschiedener Durchmesser
verwendet werden und sie in verschiedenen relativen Positionen angeordnet
sind. Aufgabematerial wird in den Hohlraum 22 übertragen,
wo es durch Schwerkraft entflüssigt
wird und gepresst wird, wenn sich das Band auf sich selbst faltet
und sich auf die Rolle 20 zu bewegt.
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Bei
manchen Anwendungen kann die Rolle 20 die einzige erforderliche
Rolle sein (wie beispielsweise bei der Entflüssigung von Sand). Die meisten Anwendungen
benötigen
jedoch mehr als eine Rolle, um die gewünschte Effizienz zu erreichen. 7 zeigt
daher eine Ausführungsform
eines Filters mit faltbarem Band, die 7 vertikale Rollen nutzt.
Es ist zu beachten, dass diese Erfindung jedoch nicht auf eine bestimmte
Zahl von vertikalen Rollen oder deren relative Größe und Beabstandung
beschränkt
ist.
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8 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Erfindung, wobei die Rolle 48 die vertikale Verteilung
von Material im Band unterstützt.
Schwerere Feststoffe im zu entflüssigenden
Material können sich
manchmal am Boden des Hohlraums 22 absetzen. Das kann eine
unnötige
Beanspruchung in der Nähe
der Falte des Bands ausüben,
wenn es sich um die vertikalen Rollen bewegt und das schwere Material
neigt dazu, das Band dort auszubeulen, wo es sich in der Nähe der Falte
ansammelt. Die Rolle 48 wirkt in Kombination mit der Rolle 20,
um ein Paar von Quetschrollen zu bilden, die das Profil des im gefalteten
Band eingeschlossenen Materials glätten und dadurch die Beanspruchung
auf Abschnitte des Bands reduzieren, die Bahnführung des Bands verbessern
und die Entflüssigungseffizienz
einiger Materialien erhöhen.
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In 9 bis 12 ist
eine weiterentwickelte Maschine gezeigt, als in der ersten Ausführungsform und
dementsprechend ist ein Rahmen 55, mit am Boden angreifenden
Tragrädern 55a gezeigt,
der eine Vielzahl von Rollen 56 und 57 trägt, die
den Verlauf des Bands 58 durch jeweilige Zonen steuern.
Eine erste Zone 59 ist eine Sammelzone, in der das Band 58 veranlasst
wird, seine Form von einem ebenen Band zu einem Band zu ändern, das
zusammengefaltet ist, damit zuvor oben liegende Flächen der
Seiten 60 und 61 im Wesentlichen aneinander angreifen, um
dadurch einen Quetschkompressionseffekt zu bewirken. In dieser Zone 59 ist
daher das endlose Band 58 so geformt, dass ein zuoberst
offener Hohlraum bereitgestellt wird, in den Flüssigkeiten (die zu trennende
Feststoffe enthalten) gegossen werden können.
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Mit
einer Form wie dieser, bei der eine Höhe der Oberflächen des
Bands 58 an einer Einführung zur
Zone 59 im Wesentlichen durch die Ränder 62 des Bands
bis zur Quetschzone 63 aufrecht erhalten wird, kann der
Füllstand
der Flüssigkeit,
die die zu trennenden Feststoffe enthält, hoch gehalten werden und
dadurch die Effizienz eines Trenneffekts erhöht werden.
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Das
Band 58 hat zwei Seiten 60 und 61, die durch
einen mittleren Abschnitt 64 getrennt sind, der biegsamer
ist als die Seiten 60 und 61, so dass sich das
Band 58 leicht und ohne Schaden um diesen mittleren Abschnitt
faltet, wenn es in die Quetschzone 63 gefahren wird.
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Die
Quetschzone 63 umfasst eine Vielzahl von Rollen 57,
die ungefähr
vertikal ausgerichtet sind oder deren Achsen mindestens unter 90
Grad zu der der anderen Rollen stehen. Unter den jeweiligen Zonen
befinden sich Sammelwannen, die unter 63a abgebildet sind,
insbesondere in 10.
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Anschließend an
die Quetschzone 63 wird das Band 58 dann in der
Auffaltungszone 65 aufgefaltet, wo Feststoffe, die Druckkräften ausgesetzt
waren, jetzt von diesen entlastet werden. Das Ergebnis ist, dass
das Band 58 jetzt auf einer oder beiden Seiten komprimierte
Feststoffe trägt,
die dann bis zur letzten quer liegenden Rolle der Gruppe bei 66 mitgeführt werden.
An dieser Stelle ist ein Kratzer am praktischsten positioniert,
um die komprimierten Feststoffe zu entfernen.
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Das
Band 58 fährt
dann weiter durch eine Reinigungszone 67, wo eine Wassersprühvorrichtung
(es kann auch eine Kombination von Luft und Wasser verwendet werden),
die nicht speziell abgebildet ist, so positioniert wird, dass Wasser
durch das Gewebe des Bands 58 zurück gezwängt wird, um es von zurückgehaltenen
feineren Partikeln zu reinigen. Das Band 58 verläuft dann
um die Antriebsrolle 68 mit dem Antriebsmotor 69 und
der Spannrolle 70. Diese Rolle 70 ist über die
Verstellvorrichtung 71 verstellbar.
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Die
Rolle 68 hat eine Wölbung,
um dabei zu helfen, das Band 58 entlang seinem Pfad ausgerichtet
zu halten. Die Wahl geeigneter Arten von Band, die allgemein bekannt
sind und als Filterbänder
bezeichnet werden, hilft ebenfalls, genauso, wie die Wahl eines
geeigneten biegsamen mittleren Abschnitts. Eine derartige Wahl betrifft
auch die Wahl von Verbindungsanordnungen, so dass eine Verbindung
abgedichtet werden kann, um sicherzustellen, dass keine Flüssigkeit
ungehindert durch sie hindurch gelangt.
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Schließlich ist
in 13 eine einfache Kragprüfeinrichtung gezeigt, in der
ein Stück
einer Seite des Bands mit 300 mm Breite eines für die Ausführungsform gewählten Typs
einem Gewicht in einem Abstand ausgesetzt wird. Der Abstand von
der Einspannung zum Ende des Bandmaterials beträgt 150 mm. Das Gewicht beträgt 100 g
und die Durchbiegung als Folge des Gewichts beträgt 46 mm. Das Gewebe ist eine
7 × 1-Satinbindung
aus Monofilament-Polyester mit 830 Gramm/Quadratmeter, 24 × 8 Fäden/cm.
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Für das "Gelenk"-Gewebe des mittleren
Abschnitts wurde eine 2 × 2-Körperbindung
aus fasergesponnenem Polypropylengarn mit 400 g/m2,
17 × 10
Fäden/cm
gewählt.
Dies wurde der selben Prüfung
unterzogen wie das Seitenmaterial, es ist jedoch so biegsam, dass
es unter seinem Eigengewicht praktisch um seine ganze Länge vertikal
nach unten fällt.
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Obwohl
nicht abgebildet, können
weiter Anbauten an den Filter mit faltbarem Band erfolgen. Diese
umfassen einen Kratzer, um Schlamm vom Band zu entfernen, wenn die
Entflüssigung
abgeschlossen ist, gelochte oder geschlitzte Rollen, um die Entflüssigungseffizienz
zu verbessern und Flüssigkeits-
oder Luftsprühvorrichtungen,
um angesammeltes Material vom Band zu waschen, wenn es zum Aufgabeabschnitt
der Vorrichtung zurückkehrt,
so dass das Band wiederverwendbar ist, d.h. durchlässig bleibt.
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So
ist zu sehen, dass die vorangehende Erfindung im Gegensatz zu vorhandenen
Anwendungen, die zwei Bänder
benötigen,
mit einem Band erreicht werden kann. Die Verwendung von einem Band
in dieser Erfindung kann die Komplexität der Vorrichtung reduzieren
und außerdem
wird dadurch, dass das Band veranlasst wird, sich in eine relativ aufrechte
Position auf sich selbst zu falten, das seitliche Heraustropfen
von Schlamm minimiert und eine größere Effizienz des Entflüssigungssystems
erreicht.
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In
einer weiteren Ausführungsform
umfasst das Band jedoch zwei Bänder,
die dazu angeordnet sind, nebeneinander zu laufen und ein Filtermaterial erstreckt
sich über
beide Bänder
und sorgt für
eine Verbindung entlang einer mittigen Längsausrichtung der beiden ansonsten
getrennten Bänder.
Das kann daher auch als ein einziges Band betrachtet werden, obwohl
der Aufbau hauptsächlich
aus den beiden getrennten, in Querrichtung steifen Bandelementen
besteht, die durch ein weiteres Teil miteinander verbunden sind,
das eine Filtereigenschaft bereitstellt und in einem Maß biegsam
ist, dass die Anforderung des wiederholten flach Faltens ohne Schaden
ebenfalls erfüllt
werden kann.