JP2006102588A - Cake peeling device of filter press - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、多数並列したフィルタープレートを同時に開板してろ布からケーキを剥離させるフィルタープレスの改良に関し、特に、フィルタープレート間に吊設した着脱容易なろ布を一斉に振動させてケーキを剥離する剥離装置の改良に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improvement of a filter press that simultaneously opens a large number of parallel filter plates to peel a cake from a filter cloth, and in particular, a peeling that peels cakes by oscillating easily removable filter cloths suspended between filter plates all at once. It relates to the improvement of the apparatus.
フィルタープレスで原液をろ過・脱水した後、脱水したケーキをろ布から剥離させて機外に排出させる方法として、特許文献1に記載のフィルタープレスでは、ろ過面をろ布で覆い、該ろ布の上縁部に取り付けられたろ布吊下げ棒を、フィルタープレートの上端部からバネによって吊下げるようにしたものであって、ケーキ排出の際にはフィルタープレートを順次一枚づつ開板し、ろ布叩き部材をエアーシリンダにより昇降させて、ろ布に振動を与え、ケーキをろ布から剥離させる順次開板型のフィルタープレスを示している。
After filtering and dewatering the undiluted solution with a filter press, as a method of peeling the dehydrated cake from the filter cloth and discharging it outside the machine, in the filter press described in
又、特許文献2に記載のフィルタープレスでは、並列したフィルタープレートの上方両肩部にスプリングを介装した支柱を立設し、該支柱にサポートバーを挿通支持させ、このサポートバーにろ布を吊下げるようにしたフィルタープレスである。ケーキ排出の際には各フィルタープレートを開板してろ過室を開放することにより、ケーキの自重でスプリングを圧縮し、下部の加振バーに衝突させることによって、ケーキ剥離を行なう。さらに、ろ布から剥離せずに残ったケーキは加振バーをエアーシリンダで引き上げてサポートバーと接触させ、加振バーに配設したバイブレーターでろ布を振動させてケーキを剥離する同時開板型のフィルタープレスを示している。
Further, in the filter press described in
しかしながら、上述した従来のフィルタープレスには下記のような課題がある。特許文献1に記載の順次開板型フィルタープレスにおいては、ろ布叩き部材を昇降させるために門形架台、エアーシリンダ等の部材をフィルタープレスの上部に配設しなければならず、全高が高くなる。そして、ろ布を叩くことによって、ろ布に振動を与えるためにフィルタープレート間の開板寸法を広くする必要がある。また、ろ布をフィルタープレートのセンター部で固定しているため、ろ布の下半部には振動が伝わり難く、ケーキの完全な剥離が困難であった。
However, the conventional filter press described above has the following problems. In the sequential open plate type filter press described in
特許文献2に記載の同時開板型フィルタープレスでは、ろ布はサポートバーに吊設しただけであり、取付け・取外しが容易である。そして、ケーキ排出を行なうには開板するだけで、ケーキの自重によって、スプリングを圧縮し、その反動でろ布が振動してケーキがろ布から剥離するものである。そして、スプリングの反動だけでは剥離せず、ろ布に付着したケーキはバイブレーターでろ布を振動させ、剥離させるようにしている。しかし、本剥離方法では、ケーキ重量が設定値以上の重さが無ければスプリングの圧縮力が不足し、ろ布の振動が少なく、ケーキ剥離がうまく行なえない。また、ケーキ剥離時の衝撃がフィルタープレートの両肩部に作用するため、両肩部の強度アップが必要であった。このため、ケーキ重量の軽い原液を脱水する場合には、弾力の弱いスプリングに変更する必要があった。そして、バイブレーターでろ布を振動させるには加振バーをエアーシリンダで上昇させ、サポートバーに接触させなければならないという課題があった。
In the simultaneous open plate type filter press described in
本発明は上記の従来技術の課題を解決したものであって、本発明に係るフィルタープレスのケーキ剥離装置は、フロントフレームとリアフレームとに支架された水平状の一対のガイドレール上に、開閉自在に並列された複数のフィルタープレートと、これらのフィルタープレートのろ過床面を覆うように吊設されたろ布とを備えたフィルタープレスにおいて、前記フィルタープレートにエアーシリンダを立設し、このエアーシリンダにサポートバーを挿通することにより、サポートバーを昇降可能としたものである。 The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and a cake peeling device for a filter press according to the present invention opens and closes on a pair of horizontal guide rails supported on a front frame and a rear frame. In a filter press comprising a plurality of freely arranged filter plates and a filter cloth suspended so as to cover the filtration floor surfaces of these filter plates, an air cylinder is erected on the filter plate, and the air cylinder By inserting the support bar into the support bar, the support bar can be raised and lowered.
前記のエアーシリンダはフィルタープレートの両肩部に固着したヘッドメタルに内蔵しており、前記のサポートバーはエアーシリンダのピストンロッドから延設したガイドシャフトに摺動自在に支持されるとともに、前記フィルタープレスの両側に設けられた加振バーに、当接離間する両端部を有するものである。そして、サポートバーが加振バーからの離間確認を行なうためのろ布位置検知装置を配設しており、ケーキがろ布から完全に剥離したことを確認するようにしたものである。 The air cylinder is built in a head metal fixed to both shoulders of the filter plate, and the support bar is slidably supported by a guide shaft extending from a piston rod of the air cylinder, and the filter The vibration bar provided on both sides of the press has both end portions that come into contact with and separate from each other. The support bar is provided with a filter cloth position detecting device for confirming the separation from the vibration bar, and it is confirmed that the cake is completely peeled from the filter cloth.
本発明に係るフィルタープレスのケーキ剥離装置は、従来のスプリングによる振動方式に代えて、空気圧力によってろ布を昇降させるエアーシリンダ式の場合、供給空気圧力によりろ布のサポート力を任意に調整することが可能であり、重量の軽いケーキでもろ布の昇降が完全に行なえ、ケーキ剥離が確実にできる。そして、スプリング式のようにケーキ剥離時、ケーキ・ろ布・サポートバー等の荷重がフィルタープレート肩部に一気に掛かることがなく、フィルタープレート肩部の強度アップの必要が無い。又、ケーキ剥離後のろ布を上昇させるための空気圧力をケーキが完全に剥離された状態での重量に設定しておけば、万一、剥離されずにろ布に付着しているケーキがあるろ布の検出が容易に行なえ、バイブレーターによる強制振動ができ、重量の軽いケーキでも完全な剥離が可能である。 In the case of an air cylinder type that lifts and lowers the filter cloth by air pressure instead of the conventional vibration method by the spring, the cake peeling device for the filter press according to the present invention arbitrarily adjusts the support force of the filter cloth by the supply air pressure. The filter cloth can be lifted and lowered completely even with a light cake, and the cake can be peeled off reliably. And when the cake is peeled off as in the spring type, the load of cake, filter cloth, support bar, etc. is not applied to the filter plate shoulder at a stretch, and there is no need to increase the strength of the filter plate shoulder. Also, if the air pressure to raise the filter cloth after peeling the cake is set to the weight in the state where the cake is completely peeled off, the cake adhering to the filter cloth without being peeled should be A certain filter cloth can be easily detected, and can be forced to vibrate by a vibrator, and even a light cake can be completely peeled off.
この発明に係るケーキ剥離装置は上述のように構成しており、水平状の一対のガイドレール上に、開閉自在に並列された複数のフィルタープレートと、これらのフィルタープレートのろ過床面を覆うように吊設されたろ布とでろ過室を形成したフィルタープレスにおいて、閉板したフィルタープレート間のろ過室に原液を供給すれば、ろ液はろ布を通過して外部に排出される。ろ布で捕捉された固形物はケーキ層を形成しながら脱水される。このようにして、ろ過室に圧入した原液の脱水操作が完了すれば、隣接したろ布の間にケーキが形成される。この時、ろ布はサポートバーに吊設しており、サポートバーにはフィルタープレート上部の両肩部に立設したエアーシリンダのピストンロッドから垂直に延設しているガイドシャフトが摺動自在に挿通している。 The cake peeling apparatus according to the present invention is configured as described above, and covers a plurality of filter plates arranged in parallel in an openable / closable manner on a pair of horizontal guide rails, and covers the filtration floor surfaces of these filter plates. In a filter press in which a filtration chamber is formed with a filter cloth suspended on the filter cloth, if the stock solution is supplied to the filtration chamber between the closed filter plates, the filtrate passes through the filter cloth and is discharged to the outside. The solid matter captured by the filter cloth is dehydrated while forming a cake layer. In this way, when the dehydration operation of the stock solution press-fitted into the filtration chamber is completed, a cake is formed between adjacent filter cloths. At this time, the filter cloth is suspended from the support bar, and a guide shaft extending vertically from the piston rod of the air cylinder standing on both shoulders above the filter plate is slidable on the support bar. It is inserted.
次に、フィルタープレートを開板すれば、ろ布とろ布に付着したケーキ及びサポートバーはエアーシリンダのピストンロッドに支持された状態となる。引き続いて、エアーシリンダ内の空気を外部に開放すれば、ろ布・ケーキ・サポートバーは自重により、ピストンロッドと共に一気に降下する。そして、サポートバーの両端部が加振バーに衝突して下降が停止する。この加振バーとの衝突の衝撃によって、ろ布全体が上下に振動し、ケーキをろ布から剥離させる。この際、加振バーの上端部の位置はピストンロッドの上端部よりも若干高い位置に設定しているので、ろ布・ケーキ・サポートバーの荷重はエアーシリンダには掛からない。従って、従来のスプリング式では、全荷重がスプリングに掛かるため、フィルタープレート肩部の強度アップの必要があったが、本発明のエアーシリンダ式ではその必要が無い。 Next, when the filter plate is opened, the filter cloth and the cake and the support bar attached to the filter cloth are supported by the piston rod of the air cylinder. Subsequently, if the air in the air cylinder is released to the outside, the filter cloth, cake, and support bar will drop together with the piston rod due to their own weight. Then, both ends of the support bar collide with the vibration bar, and the descent stops. Due to the impact of the collision with the vibration bar, the entire filter cloth vibrates up and down, and the cake is peeled off from the filter cloth. At this time, since the position of the upper end portion of the vibration bar is set to be slightly higher than the upper end portion of the piston rod, the load of the filter cloth / cake / support bar is not applied to the air cylinder. Therefore, in the conventional spring type, since the entire load is applied to the spring, it is necessary to increase the strength of the filter plate shoulder, but in the air cylinder type of the present invention, this is not necessary.
ケーキを剥離した後、ろ布及びサポートバーを上昇させるために、エアーシリンダ内に空気を供給する。この時の空気圧力はろ布及びサポートバーだけを上昇させるだけの圧力に設定している。もし、剥離されずに残っているケーキがあるろ布は荷重オーバーとなり、上昇しない。そして、フィルタープレスに配設している光電スイッチ式のろ布位置検知装置により、上昇していないろ布の有無を検知する。上昇していないろ布が有れば、バイブレーターを駆動して加振バーを振動させ、上昇していないろ布に強制的に振動を与え、残ったケーキを剥離させることができる。以下、図面に基づいて本発明に係るフィルタープレスのケーキ剥離装置の実施例について詳述する。 After peeling the cake, air is supplied into the air cylinder to raise the filter cloth and the support bar. The air pressure at this time is set to a pressure that only raises the filter cloth and the support bar. If the filter cloth with the cake left unpeeled is overloaded, it will not rise. And the presence or absence of the filter cloth which has not risen is detected by the photoelectric switch type filter cloth position detection device arranged in the filter press. If there is a filter cloth that has not risen, the vibrator can be driven to vibrate the vibration bar, the filter cloth that has not risen can be forcibly vibrated, and the remaining cake can be peeled off. Hereinafter, embodiments of a cake peeling apparatus for a filter press according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すように、本発明に係るフィルタープレス1は、フロントフレーム2とリアフレーム3とに支持された一対の平行なガイドレール4が支架されている。ガイドレール4は前記フロントフレーム2とリアフレーム3の左右の側壁に固定されており、このガイドレール4間に並列した複数のフィルタープレート5が前後進可能に載置されている。最後列のフィルタープレート5の後方には、ムーバブルヘッド6が配設され、前記フィルタープレート5と同様に、前後進可能にガイドレール4に載置されている。このムーバブルヘッド6はリアフレーム3に支持された締付シリンダー7に連結されており、この締付シリンダー7を伸縮することにより、ガイドレール4上を前後に移動する。また、前記フロントフレーム2とリアフレーム3とに支架され、ガイドレール4と平行に一対の加振バー8が配設されている。この左右の加振バー8の中央部付近にはバイブレーター9が設けられており、加振バー8を振動させるようにしている。
As shown in FIG. 1, a
次に、図2〜図6に基づき、本発明のケーキ剥離装置について詳述する。図2に示す通り、フィルタープレート5の上面両端の肩部5aに、ヘッドメタル10がボルトで固着されている。このヘッドメタル10にエアーシリンダ11が内蔵され、立設している。このエアーシリンダ11にサポートバー12を挿通し、摺動自在に支持している。エアーシリンダ11の下部に設けたエアー供給口13から、空気を供給すれば、サポートバー12は上昇し、エアーシリンダ11内の空気を大気開放すれば、サポートバー12は降下する。
Next, based on FIGS. 2-6, the cake peeling apparatus of this invention is explained in full detail. As shown in FIG. 2, the head metal 10 is fixed to the shoulders 5a at both ends of the upper surface of the filter plate 5 with bolts. An air cylinder 11 is built in the head metal 10 and stands upright. A
図3はヘッドメタル10に立設させた、エアーシリンダ11内にエアー供給管13aから空気を供給し、サポートバー12が上昇した状態の正面図である。この状態では、サポートバー12と加振バー8とは当接しておらず、所定の隙間を設けている。ろ布14の上縁部には袋部が設けてあり、この袋部にろ布芯金15を挿入し、ろ布芯金15をサポートバー12の両面に設けた掛金12aに掛止させ、フィルタープレート5の両面にろ布14を吊設している。
FIG. 3 is a front view showing a state where the
図4はサポートバー12を上昇させた状態のエアーシリンダ11の拡大断面図であって、エアーシリンダ11下部のエアー供給口13から供給された空気は、ピストンチューブ16内に流入してピストン17を上昇させる。ピストン17には全周に渡ってパッキン17aが嵌着されており、ピストンチューブ16内の空気の漏洩を防止するようにしている。ピストン17の上部からピストン径よりも細径のピストンロッド18が垂直に延設しており、このピストンロッド18にヘッドメタル10のカバー19を遊嵌して、ピストン17が抜脱するのを防止している。そして、カバー19の内周部にはスクレーパ20を全周に渡って嵌着しており、ピストンロッド18に付着した塵やゴミ等がピストンチューブ16内に混入するのを防止している。また、ピストンロッド18の下端部には全周に渡って緩衝材21が貼着され、ピストン17上昇時におけるカバー19との衝突による衝撃を吸収するようにしている。ピストンロッド18の上部からピストンロッド18よりも更に細径のガイドシャフト22が延設しており、このガイドシャフト22にサポートバー12を摺動自在に挿通している。サポートバー12の下面部はピストンロッド18の上面部に支持され、サポートバー12はこのピストンロッド18により上昇する。ガイドシャフト22の上半部にはネジ加工22aを施しており、ナット23を螺着してサポートバー12の脱落を防止している。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the air cylinder 11 with the
図5はエアーシリンダ11内の空気を大気開放させ、サポートバー12が降下した状態の正面図である。サポートバー12の降下は加振バー8に当接することによって、停止する。この際、エアーシリンダ11内の空気を一気に開放することで、サポートバー12やろ布14及びケーキ等の自重により、サポートバー12の両端部は加振バー8と衝突し、その衝撃でろ布14が上下に振動して、ろ布14に付着しているケーキを剥離させるようにしている。
FIG. 5 is a front view showing a state where the air in the air cylinder 11 is released to the atmosphere and the
図6はサポートバー12を降下させた状態のエアーシリンダ11の拡大断面図であり、ピストンチューブ16内の空気をエアー供給口13から大気開放することにより、ピストン17は自重でピストンチューブ16の下端まで降下する。この際、サポートバー12も自重により、同時に降下するが、停止位置はサポートバー12の下面と加振バーの上面とが当接した位置であり、サポートバー12の下面とピストンロッド18の上面とは所定の隙間を設けるようにしている。上述の如く、サポートバー12やろ布14及びケーキ等の降下による衝撃荷重がエアーシリンダ11には全く掛からずヘッドメタル10、即ち、フィルタープレート5の肩部5aに衝撃荷重が掛からないものである。このため、従来のスプリング式によるケーキ剥離方法に比べ、フィルタープレート5の肩部5aの補強の必要が無い。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the air cylinder 11 with the
図7はスプリングを用いた従来のケーキ剥離装置の正面図である。ろ過・脱水工程終了後、フィルタープレート50を開板すれば、サポートバー51やろ布52及びケーキ等の全荷重が一気にスプリング53に掛かり、スプリング53が伸縮してろ布52を上下に振動させてケーキをろ布52から剥離させるようにしている。この際、サポートバー51が降下しても加振バー54には当接しないようになっており、上述の全荷重はスプリング53を通してヘッドメタル55に掛かっている。この為、フィルタープレート50両肩部50aの強度アップが必要となり、補強している。そして、このスプリング53を用いた方法では、ケーキ重量が設定値以上でなければ、スプリング53が伸縮せず、ケーキ剥離が十分に出来ない為、ケーキ重量に応じた弾力のスプリング53に交換しなければならない。さらに、剥離せずにろ布52に付着して残存したケーキを剥離させる為に、バイブレーター(図示せず)で加振バー54を振動させながら、エアーシリンダ(図示せず)で加振バー54を上方に引き上げることにより、バイブレーターの振動とスプリング53による振動がろ布52に伝わり、残存したケーキを剥離するようにしている。上述の如く、加振バー54を上方に引き上げるためのエアーシリンダが必要となっている。
FIG. 7 is a front view of a conventional cake peeling apparatus using a spring. When the
次に、図8と図9に基づき、ろ布位置検知装置24について詳述する。本実施例においては透過型の光電スイッチによりろ布位置検知を行なっているが、ワイヤー等の有線による検知装置等も使用可能である。フィルタープレス1のフロントフレーム2上部両端に一対の投光器24aを配設し、リアフレーム3上部両端には、前記投光器24aから照射される投光線24bを受光する一対の受光器24cを配設している。前記投光線24bはガイドレール4に平行して照射され、対峙している受光器24cで受光する。図8は全てのサポートバー12が正常位置に上昇しており、投光器24aから照射された投光線24bは受光器24cに入射している。この状態においては、ケーキは確実に剥離されていることを示している。図9では、正常位置に上昇していないサポートバー12があるため、このサポートバー12によって投光線24bが遮断され、受光器24cに入射していない。このことは、ケーキ剥離が完全に行なわれておらず、ろ布14にケーキが付着して残存している等の異常が発生していることを示している。
Next, the filter cloth
図10に基づきエアーシリンダ11の動作説明を行なう。減圧弁(A)25はろ過室内にケーキが形成している状態でサポートバーを上昇させることができる空気圧力(常圧)に設定している。減圧弁(B)26はケーキが全く無い状態でのみサポートバーを上昇させることができる空気圧力(低圧)に設定している。電磁弁(A)27は常圧と低圧とを切換えるために設けており、電磁弁(B)28はエアーシリンダ11内へ空気を供給したり、排気するために設けている。電磁弁(A)27及び電磁弁(B)28は非通電時に開、通電時に閉となる。符号29はエアーフィルタである。
イ.開板工程中はろ布位置を上昇させ、保持しておくために、空気圧力は減
圧弁(A)25の常圧を使用する。この時、電磁弁(A)27及び電磁弁(B)28は開(非通電)の状態である。
ロ.ケーキ剥離工程では電磁弁(A)27及び電磁弁(B)28を通電すれ
ば、電磁弁(A)27は低圧に切換わり、電磁弁(B)28は通電と同時にエアーシリンダ11内の空気を一気に大気開放させ、ケーキ剥離を行なう。
The operation of the air cylinder 11 will be described with reference to FIG. The pressure reducing valve (A) 25 is set to an air pressure (normal pressure) that can raise the support bar in a state where a cake is formed in the filtration chamber. The pressure reducing valve (B) 26 is set to an air pressure (low pressure) that can raise the support bar only when there is no cake. The solenoid valve (A) 27 is provided for switching between normal pressure and low pressure, and the solenoid valve (B) 28 is provided for supplying air into the air cylinder 11 or exhausting it. The solenoid valve (A) 27 and the solenoid valve (B) 28 are opened when not energized and closed when energized.
I. In order to raise and hold the filter cloth position during the plate opening process, the air pressure uses the normal pressure of the pressure reducing valve (A) 25. At this time, the solenoid valve (A) 27 and the solenoid valve (B) 28 are in an open (non-energized) state.
B. In the cake peeling process, if the solenoid valve (A) 27 and the solenoid valve (B) 28 are energized, the solenoid valve (A) 27 is switched to a low pressure, and the solenoid valve (B) 28 is energized simultaneously with the air in the air cylinder 11. Is released into the atmosphere at once, and the cake is peeled off.
ハ.続いて、ろ布位置検出工程により、ケーキが完全に剥離されているかを確
認するため、エアーシリンダ11内に低圧の空気を供給する。この時、電磁弁(A)27は通電、電磁弁(B)28は非通電状態である。そして、前述のろ布位置検知装置24でサポートバー12の位置を検知する。サポートバー12が全て正常位置まで上昇しておれば、引き続き、次の工程に移る。
ニ.異常があれば、加振剥離工程に移る。まず、エアーシリンダ11内の空気を
大気開放してサポートバー12を降下させ、サポートバー12が加振バー8に当接した状態で、バイブレーター9で加振バー8を振動させ、ろ布14を強制的に振動させ、残存しているケーキの剥離を行なう。そして、再度、エアーシリンダ11内に低圧の空気を供給してろ布位置検知装置24でサポートバー12の位置を検知する。異常があれば、上記の操作を繰り返し、正常になれば、次の閉板工程に移る。
ホ.閉板工程では、ろ布位置を上昇させ、保持しておくために、空気圧力は減圧
弁(A)25の常圧を使用する。この時、電磁弁(A)27及び電磁弁(B)28は開(非通電)の状態である。
C. Subsequently, low-pressure air is supplied into the air cylinder 11 in order to confirm whether the cake is completely peeled off by the filter cloth position detection step. At this time, the solenoid valve (A) 27 is energized and the solenoid valve (B) 28 is not energized. Then, the position of the
D. If there is an abnormality, the process moves to the vibration peeling process. First, the air in the air cylinder 11 is released to the atmosphere and the
E. In the closing plate process, the normal pressure of the pressure reducing valve (A) 25 is used as the air pressure in order to raise and hold the filter cloth position. At this time, the solenoid valve (A) 27 and the solenoid valve (B) 28 are in an open (non-energized) state.
本発明のフィルタープレスのケーキ剥離装置は重量の軽いケーキでも、確実に作用するので、様々な分野における原液のろ過・脱水用フィルタープレスに適用することができる。そして、全室同時開板型フィルタープレス、順次開板型フィルタープレス、複数室同時開板型フィルタープレス等のあらゆる種類のフィルタープレスのケーキ剥離装置として利用可能なものである。 Since the cake peeling device of the filter press of the present invention works reliably even with a cake having a light weight, it can be applied to filter presses for filtering and dehydrating stock solutions in various fields. And it can utilize as a cake peeling apparatus of all kinds of filter presses, such as all-chamber simultaneous opening type filter press, sequential opening type filter press, and multiple chamber simultaneous opening type filter press.
1 フィルタープレス
2 フロントフレーム
3 リアフレーム
4 ガイドレール
5 フィルタープレート
5a 肩部
8 加振バー
10 ヘッドメタル
11 エアーシリンダ
12 サポートバー
14 ろ布
18 ピストンロッド
22 ガイドシャフト
24 ろ布位置検知装置
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