JPS63101099A - 脱水ろ過機等における加圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスクリーンベルト等の周回フィルターベルトを
支持する加圧用の周回プレスベルト上で処理すべき材料
を加圧して脱水を行い又はスラッジ、繊維状材料もしく
はバルブ等の懸濁物をろ過する脱水ろ過機等における加
圧装置に関し、特に圧力媒体を導入しうる圧力スペース
をプレスベルトの背面側に設けると共に該圧力スペース
を、所定形伏の加圧支持面を有し、かつ、作動時に固定
状態にある加圧支持部材に関連させて配置した加圧装置
に係るものである。

産業設備または地域施設において集積する各種のスラッ
ジまたは繊維状懸濁物をさらに処理するためには、事前
の脱水が必要とされる。この場合、高い乾燥度を達成す
ることが、ろ過した材料の再使用もしくは廃棄を行い、
または製品を更に乾燥させるために重要である。特に、
製品を乾燥させるに際しては、機械的加圧に必要とされ
るエネルギは加熱乾燥に要するエネルギより低く、した
がって脱水の１つの目的は機械的手段によって可能な限
り高い乾燥度を実現することにある。

ダブルスクリーン・ベルトプレス原理に基づく脱水にお
いては特に２つのパラメータ、すなわち脱水時間および
脱水圧力が脱水効果を規定している。これらのパラメー
タは脱水すべき材料に応じて最高の脱水効果が達成され
るように設定する必要がある。

従来既知のベルトプレスにおいて加圧力は、２枚のフィ
ルターベルトに対してスクリーンの張力の作用下でルー
プ状に配置されたローラを介して、またはプレスローラ
によるプレスベルトの直線状支持手段を有するいわゆる
プレスニップを介して負荷される。穿孔板よりなるフィ
ルターベルトの支持手段も設けられているが、これらの
板と可動スクリーンベルトとの間に摺動摩擦抵抗が作用
するので、加圧力が制限されるのみならず、高い摩擦力
に起因してスクリーンベルトに過度の応力が作用し、ス
クリーンベルトを早期に摩耗させると共にその所要駆動
力も大となる。

同様な問題点は、周回プレスベルトをスクリーンベルト
および固定加圧板の間に配置した場合に、プレスベルト
と加圧板との間で生じるものである。

本発明の目的は、上述の欠点を解決することができ、よ
り低い所要エネルギによって圧力を連続的にプレスケー
キの大面積に作用させうる加圧装置を提案することにあ
る。

かかる目的を達成するため、本発明は、前述した形式の
加圧装置において、所定の引張り強度を有する弾性材料
よりなる変形可能な中空加圧ブラダ−を閉鎖フレームと
して前記プレスベルトに隣接させて配置し、加圧ブラダ
−により形成される圧力スペースおよび加圧ブラダ−の
内部スペースに圧力媒体を導入する際に加圧ブラダ−と
プレスベルトとの間に形成されるギャップの寸法を自動
調整可能としたことを特徴とする。なお、加圧ブラダ−
は閉鎖断面形状のものとする。

本発明の上記構成によれば、加圧すべき材料の厚さが変
動する場合であっても自動的な調整が行われ、加圧力を
常時一定に維持することが可能となる。

本発明の一実施態様において、加圧ブラダ−は、加圧液
体等の圧力媒体を導入しうるようにプレスベルトの一例
に配置された閉鎖圧カスペースの壁の少なくとも一部を
構成するものとし、加圧ブラダ−を少なくとも圧力媒体
の圧力が作用する際に上記の壁から離間させて圧力媒体
が潤滑用として漏洩しうるギャップを形成する。この場
合、可動　　　　゛ベルトと固定部材との間で固体接触
を伴わない流体摩擦状態を実現することができ、したが
って摩擦力、摩耗および駆動力をいずれも低減すること
が可能となる。加圧ブラダ−とプレスベルトとの間のギ
ャップは、プレスベルトの厚さと対比して非常に微少な
ものであり、圧力媒体の圧力によって自動的に調整され
る。このギャップは不作動位置、すなわち加圧装置の不
作動状態では存在せしめる必要はない。

本発明を実施するにあたり、加圧ブラダ−を繊維補強さ
れたプラスチック材料またはゴムにより構成することが
できる。また、加圧ブラダ−を、耐圧性を有する弾性材
料の内層と、引張り強度を有する材料の外層よりなる２
層構造とすることもできる。

プレスベルトに隣接する圧力スペースは、その全面をプ
レスベルトおよびフレーム状に形成した加圧ブラダ−に
より限定し、圧力スペースの周辺領域を加圧ブラダ−に
たいして閉鎖するのが有利である。加圧ブラダ−は、そ
の周辺領域において自動調整が行われるように形成する
のが望ましい。

さらに、加圧ブラダ−のプレスベルト上への投影平面形
状をほぼ矩形とすると共にその隅部に丸みを付与するの
が有利である。

また、加圧ブラダ−を固定加圧支持部材に対し少なくと
も１つのフレームにより取付け、このフレームも矩形状
に形成するのがを利である。上記のフレームは、少なく
とも部分的に中空とすることができる。加圧ブラダ−を
機械の支持部材上に的確に取付けるため、加圧ブラダ−
を２つのフレーム間でその縁部においてクランプするの
が望ましい。

一定の圧力を維持し又は圧力の補償を行うため、プレス
ベルトに隣接し、かつ、加圧ブラダ−により包囲される
圧力スペースと、加圧ブラダ−の内部スペースとを少な
くとも１つの開口により相互に連通させるのが有利であ
る。

圧力スペースおよび加圧ブラダ−の内部を相互に異なる
圧力値に調整しうる構成とするためには、プレスベルト
に隣接し、かつ、加圧ブラダ−により包囲される圧力ス
ペースと、加圧ブラダ−の内部スペースとを相互に分雛
すると共に、各別の入口からそれぞれ異なる圧力の圧力
媒体を導入可能とするのが有利である。

圧力媒体の供給中断等の支障の発生時に加圧ブラダ−と
プレスベルトとの間に摩擦力が作用するのを防止するた
め、耐摩耗性および摺動性に優れた材料よりなる少なく
とも１つの摩耗防止スリーブを、プレスペクトに隣接し
、がっ、加圧ブラダ−とプレスベルトとの間のギャップ
内に達するよう加圧ブラダ−に関連させて配置するのが
有利である。摩耗防止スリーブの材料は、例えばポリテ
トラフルオロエチレンまたはポリウレタン等のプラスチ
ック材料とすることができる。

圧力媒体の損失を防止するため、ゴムまたはプラスチッ
ク材料製の摺動シールを加圧ブラダ−およびプレスベル
トの間のギャップの側方および下流側で加圧ブラダ−の
外側に配置し、前記ギャップから漏洩する圧力媒体を排
出する少なくとも１つの開口を加圧ブラダ−およびシー
ルの間に形成するのが望ましい。この摺動シールは、加
圧ブラダ−の外側を完全に包囲する配置とするのが有利
である。

また、複数の加圧ブラダ−をプレスベルトの周回方向に
相互に離間させて又は隣接させて配置した構成とするこ
ともできる。

以下、本発明を図示の実施例について説明する。

第１図はコンパクトな構成を有する本発明の加圧脱水装
置の一実施例を線図的に示しており、この装置は下側の
無端フィルターベルト１と上側の無端フィルターベルト
２とを具え、両ベルト間に脱水すべき材料を通過せしめ
るものである。下側フィルターベルト１は支持スクリー
ンとして形成し、かつ、複数のローラ、すなわちスクリ
ーン調整ローラ１１、リバースローラ１２およびテンシ
ョンローラ１３上に掛渡す。上側フィ・ルターベルト１
２はカバースクリーンとして形成し、かつ、ガイドロー
ラ１４′、テンションローラ１３′および調整ローラ１
１′上に掛渡す。

脱水すべき材料は、供給手段７によって下側フィルター
ベルト１上に次のごとく、すなわち２つのフィルターベ
ルト１，２０間で脱水すべきほぼ均一な厚さのケーキが
形成されるように供給する。

プレスゾーンにおいて、２つのフィルターベルト１．２
は無端周回プレスベルト３，４によって支持する。下側
および上側のプレスベルト３．４はそれぞれリバースロ
ーラ９，９’、テンションローラ１０．１０’および調
整ローラ１１＝　、　１１″″上に掛渡す。これらのベ
ルトの駆動は、例えばローラ８．８′により行う。プレ
スラインの始端および終端に小径のリバースローラ１２
．１２’を配置する。

プレスベルト３．４は不透水性の弾性材料、例えばゴム
またはプラスチック材料により構成する。

支持部材５．６により所要の加圧力をプレスベルト３，
４およびフィルターベルト１．２に作用させて、これら
の間に位置するケーキを加圧する。

これらの支持部材５，６は全圧力を受持つものであり、
したがって構造的に高い安定性を有している。脱水装置
の一側において、上側および下側の支持部材を相互に結
合して全加圧力の伝達経路を短縮可能とする。その利点
は、非常に高い加圧力を装置フレームに伝達する必要が
な（なり、したかって装置フレームを比較的軽量で安価
な構成としうる点にある。詳細構造を第２図に示す静水
圧加圧装置により所要の加圧力を支持部材５．６がら移
動状態にあるプレスベルト３．４に伝達スるものである
。

第２図は加圧装置を第３図の■−■線に沿って示す断面
図である。この加圧装置は加圧ブラダ−１５を具え、こ
のブラダ−は所要の引張り強度を有する弾性材料、例え
ば繊維補強プラスチック材料またはゴム等のウェブをＵ
字形状に折曲げて構成し、かつ、固定支持部材６上に配
置するものである。この加圧ブラダ−１５は中間フレー
ム１６およびクランプフレーム１６゛により、全周がシ
ールされ、内部が所定の正圧に保持されたスペース１８
が形成されるように取付ける。

表面圧力を移動状態にあるプレスベルト４に作用させる
にあたり、例えば水などの圧力媒体を入口２０からプレ
スベルト４に隣接する圧力スペース１７内にポンプ圧送
する。導入された水の少量は非常に微細な周辺のギャッ
プ２１から漏洩する。しがし、この漏洩に見合う量の水
は詳細な図示を省略したポンプによって入口２０から補
給されるので、圧力スペース１７内は所望の一定圧力に
保持されるものである。

プレスベルト４に隣接する圧力スペース１７と加圧ブラ
ダ−１５の内部スペース１８との間の連通は、孔２２に
よって達成するものである。この孔２２により、加圧ブ
ラダ−１５の内部スペース１８と圧力スペース１７とに
おける圧力が相互に等しい値に維持されるので、弾性加
圧ブラダ−１５は平衡状態に保たれる。かかる配置とし
たことにより、ギャップ２１の幅が数百分の１ｍＩ！１
程度の微小値に自動調整される。そして、水等の圧力媒
体の漏洩量を非常に低い値に保つことができ、圧力媒体
の補給に要するポンプの駆動エネルギを著しく低減しう
るものである。

支持部材６と可動プレスベルト４との間隔は一定ではな
く、脱水すべきプレスケーキの厚さ、並びに加圧力の作
用下における材料の圧縮程度に応じて変化する。上述の
実施例による利点は、かかる厚さの変動に加圧ブラダ−
１５が自動的に適合する点にあり、したがってギャップ
２１も僅かな値に保たれ、圧力スペース１７内の圧力を
効果的に保持しうる点にある。これにより、加圧すべき
材料が平坦でなく、厚さが変化する場合であっても加圧
面の全面にわたり一定の面圧を維持することが可能とな
るものである。

第３図は第２図、第４図および第５図に係る加圧ブラダ
−の平面形状を示しており、第５図に係るシールは図示
を省略したものである。この例示的な形状は矩形であり
、クランプ用のフレーム１６′は例えば相互に離間して
配置された適当なねじによって取付けられている。加圧
ブラダ−１５は製造上の理由から隅部を尖鋭ではなく、
僅かに丸みを付与したものとして形成する。

第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿い加圧装置の配置の
一例を示す拡大断面図である。本例では、圧力スペース
１７に対する入口２０に加え、加圧ブラダ−１５の内部
スペース１８に対する入口２０′を設ける。

これにより、圧力スペース１７と加圧ブラダ−１５の内
部スペースにおける圧力を相互に僅かに異らしめること
ができるので、用途に応じては加圧ブラダ−をより好適
に機能させうる利点が得られる。

第４図は耐摩耗性および摺動性に優れた材料、特に例え
ばポリテトラフルオロエチレンまたはポリウレタン等の
プラスチック材料よりなる摩耗防止スリーブ２４をも示
している。このスリーブは、加圧水の供給の中断その他
の支障により加圧ブラダ−１５が周回プレスベルト４と
接触するに至るときのブラダ−１５の摩耗を防止するも
のである。他の利点は、不透水性のプレスベルト４と摩
耗防止スリーブ２４の各材料を相対摺動の挙動について
最適の整合性が得られるように選択することができ、加
圧ブラダ−１５の材料を摩耗とは無関係に選択しうろこ
とである。さらに他の利点は、例えば誤作動による損傷
時に比較的安価な摩耗防止スリーブ２４のみを交換する
だけで十分であり、加圧ブラダ−を非損傷状態に保持し
うろことである。

第５図は第３図の■−Ｖ線に沿い圧力スペース１７と加
圧ブラダ−１５の内部スペース１８を示す断面図であっ
て、前述の構成についての変形例を示すもめである。本
例においては支持部材６に別のシール２５を固定する。

このシール２５は、可動プレスベルト４上を摺動する配
置とされており、ギャップ２１から漏洩する圧力媒体を
捕捉する機能を有している。したがって、捕捉された圧
力媒体は孔２６を経て排出し、図示しないループ中にお
けるポンプを経て圧力スペース１７に戻すことができる
。これにより、圧力媒体の損失が防止され、装置の作動
特性および運転コスト面において一層有利となるもので
ある。

シール２５はゴムまたはプラスチック材料、例えば熱可
塑性材料により構成し、プレスベルト３゜４の下流側で
周回方向および横方向に向けて、すなわち中空プレスベ
ルト３．４の間のギャップ２１の下流側および加圧ブラ
ダ−１５の側方隣接位置に配置する。

第６図は加圧装置の他の実施例を示す断面図である。本
例においては内部スペース１８の一部を加圧ブラダ−１
５により、また一部を固定支持部材６によりそれぞれ限
定する。加圧ブラダ−１５は、はぼ矩形のクランプフレ
ーム１６．１６’により取付けるので、密接な結合が達
成されるものである。

上側および下側のプレスベルトを有する機械、特に第１
図に示す機械において、前述の中空加圧ブラダ−は上側
および下側のプレスベルトと関連させて配置しうるもの
である。プレスベルトにおける加圧ブラダ−との対向面
は平滑に構成する。

上述した加圧装置またはこれを有する機械は材料を圧縮
するために使用することもでき、この場合にはフィルタ
ーベルトまたはスクリーンベルトを省略し、プレスベル
トのみを配置した構成とすることができる。圧力媒体が
充填される加圧ブラダ−または中空フレームには、平坦
な又は凹状に湾曲した対向面を有する板状押圧手段また
は支持手段を作用させることができる。加圧パッドまた
は中空フレームは、プレスベルトに向けて開放した中空
室内に配置してもよい。ベルトを１つ又は複数のローラ
上に掛渡すことができ、これに対応させて支持部材は凹
状のものとする。この場合、閉鎖フレームを中空加圧ブ
ラダ−により形成し、凹状に湾曲した形状のものとする
ことは勿論である。圧縮すべき材料は、乾燥材料として
もよい。

本発明によれば圧力スペースを中空フレームまたは加圧
パッドにより包囲された領域およびフレームまたはパッ
ドの内部にのみ配置するものである。そして、フレーム
またはパッドの下流側領域においては漏洩圧力媒体が潤
滑用のギャップ１９を通してのみ排出されるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による加圧脱水装置を具える機械の路線
図、 第２図は第３図の■−■線に沿う加圧ブラダ−の断面図
、 第３図は第２図、第４図および第５図における加圧ブラ
ダ−の形状および取付は態様を示す平面図、 第４図は特定の圧力供給手段および摩耗防止スリーブを
有する実施例における加圧ブラダ−を示す第３図のＩＶ
−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は摺動シールを加圧ブラ
ダ−の下流側に配置した実施例を示す第３図の■−■線
に沿う断面図、 第６図は加圧ブラダ−の更に他の実施例を示す断面図で
ある。 １．２・・・フィルターベルト　３．４・・・プレスベ
ルト５．６・・・支持部材　　　　　７・・・材料の供
給手段８〜１４．８”　〜１４”　、　１１″、１１″
″・・・ローラ　　′１５・・・加圧フラグ−１６，１
６’フレーム１７・・・圧力スペース １８・・・加圧ブラダ−の内部スペース２０、２０”　
・・・人口　　　　　　２１・・・ギャップ２２・・・
孔　　　　　　　　　　２４・・・摩耗防止スリーブ２
５・・・シール　　　　　　　２６・・・孔図面の浄さ
く内容に変更なし） ＦＩＧ、６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スクリーンベルト等の周回フィルターベルトを支持
   する加圧用の周回プレスベルト上で処理すべき材料を加
   圧して脱水を行い又はスラッジ、繊維状材料もしくはパ
   ルプ等の懸濁物をろ過する脱水ろ過機等における加圧装
   置であって、圧力媒体を導入しうる圧力スペースをプレ
   スベルトの背面側に設けると共に該圧力スペースを、所
   定形状の加圧支持面を有し、かつ、作動時に固定状態に
   ある加圧支持部材に関連させて配置したものにおいて、
   所定の引張り強度を有する弾性材料よりなる変形可能な
   中空加圧ブラダーを閉鎖フレームとして前記プレスベル
   トに隣接させて配置し、加圧ブラダーにより形成される
   圧力スペースおよび加圧ブラダーの内部スペースに圧力
   媒体を導入する際に加圧ブラダーとプレスベルトとの間
   に形成されるギャップの寸法を自動調整可能としたこと
   を特徴とする加圧装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の加圧装置において、加
   圧ブラダーを閉鎖断面形状のものとしたことを特徴とす
   る加圧装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の加圧装置
   において、加圧ブラダーを繊維補強されたプラスチック
   材料またはゴムにより構成したことを特徴とする加圧装
   置。 ４、特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１つに記
   載の加圧装置において、加圧ブラダーを、耐圧性を有す
   る弾性材料の内層と、引張り強度を有する材料の外層よ
   りなる２層構造としたことを特徴とする加圧装置。 ５、特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１つに記
   載の加圧装置において、加圧ブラダーのプレスベルト上
   への投影平面形状をほぼ矩形とすると共にその隅部に丸
   みを付与したことを特徴とする加圧装置。 ６、特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１つに記
   載の加圧装置において、加圧ブラダーを固定加圧支持部
   材に対し少なくとも１つのフレームにより取付けたこと
   を特徴とする加圧装置。 ７、特許請求の範囲第６項記載の加圧装置において、加
   圧ブラダーを２つのフレーム間でその縁部においてクラ
   ンプすることを特徴とする加圧装置。 ８、特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれか１つに記
   載の加圧装置において、プレスベルトに隣接し、かつ、
   加圧ブラダーにより包囲される圧力スペースと、加圧ブ
   ラダーの内部スペースとを少なくとも１つの開口により
   相互に連通させたことを特徴とする加圧装置。 ９、特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれか１つに記
   載の加圧装置において、プレスベルトに隣接し、かつ、
   加圧ブラダーにより包囲される圧力スペースと、加圧ブ
   ラダーの内部スペースとを相互に分離すると共に、各別
   の入口からそれぞれ異なる圧力の圧力媒体を導入可能と
   したことを特徴とする加圧装置。 １０、特許請求の範囲第１項〜第９項のいずれか１つに
   記載の加圧装置において、耐摩耗性および摺動性に優れ
   た材料よりなる少なくとも１つの摩耗防止スリーブを、
   プレスベルトに隣接し、かつ、加圧ブラダーとプレスベ
   ルトとの間のギャップ内に達するよう加圧ブラダーに関
   連させて配置したことを特徴とする加圧装置。 １１、特許請求の範囲第１項〜第１０項のいずれか１つ
   に記載の加圧装置において、ゴムまたはプラスチック材
   料製の摺動シールを加圧ブラダーおよびプレスベルトの
   間のギャップの側方および下流側で加圧ブラダーの外側
   に配置し、前記ギャップから漏洩する圧力媒体を排出す
   る少なくとも１つの開口を加圧ブラダーおよびシールの
   間に形成したことを特徴とする加圧装置。 １２、特許請求の範囲第１項〜第１１項のいずれか１つ
   に記載の加圧装置において、複数の加圧ブラダーをプレ
   スベルトの周回方向に相互に離間させて又は隣接させて
   配置したことを特徴とする加圧装置。 １３、特許請求の範囲第１１項または第１２項記載の加
   圧装置において、前記摺動シールにより加圧ブラダーの
   外側を完全に包囲することを特徴とする加圧装置。 １４、特許請求の範囲第１項または第３項〜第１３項の
   いずれか１つに記載の加圧装置において、前記圧力スペ
   ースの内部を、加圧ブラダーおよび剛性のある外側壁に
   より限定することを特徴とする加圧装置。