SE432563B - Skivpress for kontenuerlig pressning av vattenhaltig massa - Google Patents

Description

78101 801» - 1 Från NO-PS 85 967 är känd en skivpress bestående av två planparallella avsilningsplattor som roteras inbördes synkront på var sida om en stationär, spiralformad presskropp. fUnder presningsförloppet drives massan pâ-grund av frik- tion mot avsilningsplattorna genom den spiralformade presskroppen, genom att denna tillsammans med avsilningsplattorna bildar en spi- ralformad kanal med i transportriktningen avtagande tvärsnitt.

:Pressen enligt ovannämnda patentskrifter lämpar sig emeller- tid enbart för massatyper, där det är tillräckligt med ett lågt presstryck för att uppnå den önskade uppkoncentreringen. Detta be- ror på att massan har en lång transportväg genom pressen och att inmatningen till pressen sker axiellt vid pressens centrum, något som ökar möjligheten till bildning avïförstoppningar i massakanalen när massan pressas genom den spiralformade kanalen mot en utlopps- öppning vid pressens periferi. Vidare kräver denna kända process ett omfattande arbete vid demontering, och underhållet är mycket tidskrävande och komplicerat. , Avsikten med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en skivpress som motverkar de ovan nämnda nackdelarna. Med andra ord avser uppfinningen en skivpress som lättare kan styras och regleras, samtidigt som risken för uppstoppning av massan i pressen reduceras till ett minimum.

Dessa ändamål uppnås med en skivpress av det i inledningen angivna slaget enligt uppfinningen genom att denna uppvisar de i patentkravet 1 angivna kännetecknen.

Företrädesvis uppvisar skivpressen även de i patentkravet 2 angivna egenskaperna.

Med hjälp av pressen enligt uppfinningen kan pressningen av vattenhaltig eller suspenderad massa ske med minimal relativ rörelse mellan massan och-silplattorna och mellan massan och de övriga delar som åstadkommer presskanalen, något som är mycket gynnsamt bland annat för att undvika knutbildningar i trämassor._ Genom att presskanalens mittlinje såväl i fyllningszonen lsom i presszonen följer en cirkelbana, kommer massaströmmen att föras genom pressen med ungefärligen konstant genomsnittshastig- het. 78018Ü4-1 För att kunna utsätta massasträngen i presszonen för ett tryck som är avpassat till massans konsistens och avvattningsegen- skaper, utformar man ett av pressorganen i skivpressen enligt fö- religgande uppfinning med en svängbar arm med en böjd, konkav yta som utgör en del av massakanalens presszon.

Vid den ena änden lagras den svängbara armen för svängning omkring en punkt vid presszonens början, och vid sin andrà ände förbindes armen med en hydraulisk cylinder, som utövar ett förut- bestämt och konstant tryck på massasträngen i pressen.

Cylinderns förhandsbestämda hydrauliska tryck inställes på ett värde som beror av massans avvattningsegenskaper, och cylindern är på så sätt inställd att vid ett mottryck från massan som över- skrider det på förhand inställda trycket ge efter och därvid redu- cera mottrycket från massan.

Därvid uppnår man en säkerhetsanordning som effektivt mot- verkar att massan kan stoppa upp i pressens presszon, och således motverkas onödiga driftstopp eller i värsta fall maskinskada.

När en förstoppning i pressen uppkommer och därmed ett ökat tryck i presszonen, kommer den svängbara armen som utgör presszo- nens yttre begränsningsyta att ge efter och öppna pressen, genom att presskraften från cylindern då icke är tillräcklig för att uppväga massan tryck mot armen.

Ett annat fördelaktigt drag vid föreliggande uppfinning är att den ena av presskivorna är anordnad på en drivaxel, som är in- rättad för axiell förskjutning i den andra presskivan, och att presskivorna under normal drift hâlles på rätt inbördes skivavstånd med hjälp av en styrbar hydraulisk cylinder, som är anordnad inne i axeln och som är förskjutbart anordnad på en kolv med ett kolv- huvud.

Under drift hâlles presskivorna samman på rätt inbördes av- stånd med hjälp av den hydrauliska cylindern inne i axeln, varvid cylindern åstadkommer en konstant hållkraft. När pressen användes, kommer presstrycket att göra att presskivorna och axeln utsättes för töjningar och små deformationer, men dessa kompenseras genom den __... .___ __... .__ ___? ___.,_.._.....__._ .__,_,:__,í,_._ ___. ___., 7301 35A -1 Éydrauliska cylindern.' ' Med axiellt förskjutbara presskivor åstadkommes en skivpress som är lätt att underhålla, se efter och rengöra. Presskivorna med sil- plattorna kan automatiskt demonteras med hjälp avden hydrauliska cylin- dern, varvid den ena ellerbägge skivorna kan lösgöras och förskjutas på den centralt genomgående axeln. Vidare kommer en sådan automatisk för- skjutning av"presskivorna och silplattorna på drivaxeln vara en fördel, om det skulle uppstå en förstoppning i t.ex. pressens inloppszon, dvs. i området för den bâgformade, svängbara armen som då kommer till an- vändning. Antingen kommer då tillstoppningen i pressens ínloppszon bli medtryckt av presskivorna, eftersom hela inloppsàonen har samma kanal- tvärsnitt, eller kan den styrbara hydrauliska cylindern pâverkas på grund av för stor axialbelastning på skivorna, så att skivorna förskju- tes från varandra längs axeln och därmed ändrar inloppszonens tvär- snitt.

Härvid erhålles förutom den säkerhetsanordning som den sväng- bara armen utgör, ytterligare en säkringsanordning som gör att massan icke kan stoppa till pressen.

En regelmässig rengöring av skivpressar är av största betydelse för att tillfredsställa kraven på hygien vid behandling av massor inom näringsmedelsindustrin, t.ex. fiskmassa. Rengöring av sil- ytorna är emellertid aktuellt för alla typer av massor, men speciellt för anticeptisk produktion är direkt åtkomst av alla massaberörda delar för rengöring och visuell inspektion av detta av största betydelse. Vid föreliggande uppfinning kan silplattorna med hjälp av några enkla handgrepp demonteras från presskivorna, genom att silplattorna är fast- skruvade på presskivorna utmed omkretsen och presskivorna är mycket lätta att komma åt tack- vare den styrda hydrauliska cylindern som är anordnad inne i drivaxeln.

Skivpressen enligt föreliggande uppfinning är emellertid också konstruerad med tanke på kontinuerlig rengöring under drift. Så- ledes är det vid den föreliggande skivpressen i ett annat pressorgan som är anordnat mellan massakanalens fyllningszon och avloppszon, ut- taget en spalt som ger åtkomst för ett spolrör för fluidum till ren- göring av silytan. Med en dylik anordning kan pressen rengöras kontinu- erligt under drift, samtidigt som spalten fungerar som inspektionsöpp- ning för delar av silytorna.

Skivpressen enligt föreliggande uppfinning kommer att arbeta mest effektivt om massan som skall pressas pumpas in i skivpressen med 7801804-1 Ett reglerbart övertryck. Således kan pressen lämpligen vara förbunden med en matarpump av den typ som beskrives i den norska utläggnings- skriften 137 655, varvid pumpen drivas av en hydraulisk motor som är förbunden med ett reglerbart tryckaggregat. Detta tillåter en enkel reglering av pumpens rotationshastighet för reglering av inmatnings- trycket till pressen.

Föreliggande uppfinning anger således en skivpress som kan regleras mycket enkelt, genom att den vid sin utformning och tillkopp- ling till framförstâende processanordningar har en rad frihetsgrader.

Dessa går ut på reglering av presskanalens strömningstvärsnitt, dvs. kompressionsförhållandet, genom ändring av pressarmens ställning, reglering av presstrycket med hjälp av trycket i den hydrauliska cylin- dern som är ansluten till pressarmen, reglering av inmatningstrycket med hjälp av en förkopplad matarpump med reglerbart tryck och leverans, samt reglering av pressens rotationshastighet.

Uppfinningen skall nedan beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar, som visar en föredragen utföringsform av en skivpress enligt uppfinningen, och på vilka fig. 1 visar ett snitt genom en föredragen utföringsform av skivpressen enligt uppfinningen, fig. 2 visar ett snitt utefter linjen II-II på fig. 1 och fig. 3 är en grundritning, delvis i snitt, liksom den i fig. 1, varvid presskivorna med silytorna visas skjutna från varandra.

Den på ritningen visade skivpressen omfattar en tillförsel- ledning 1 som via passande, icke visade rörkrökar är förbunden med en inloppsstuts 2 och till tunna inloppsplattor 3 som mynnar i en fyll- nings- eller avvattningszon A, som är begränsad av ett yttre stationärt pressorgan 4 och ett inre stationärt pressorgan 5, samt två perforerade presskivor 6 och 7 med inåtvända silplattor 8, 9. Avvattningszonen A har ett ungefärligen konstant tvärsnitt och går över i en presszon B som förutom presskivorna 6, 7 med silplattorna 8, 9 och det stationära pressorganet 5 också begränsas av en svängbar, böjd arm 10. Vid sin ena ände, där avvattningszonen A övergår i presszonen B, är armen 10 sväng- bart lagrad kring en axel 11, och vid sin andra ände är den via en vridled 12 fastsatt vid kolvstången 13 i en hydraulisk cylinder 1u, som åstadkommer en på förhand inställbar, konstant kraft.

Den vridbara armen 10 och det stationära inre pressorganet 5 är utformade så i förhållande till varandra att presszonen B får ett jämnt avtagande tvärsnitt, under det att presszonens mittlinje 15 följer en båge med ungefärligen konstant krökning, företrädesvis en 107801804-1 Éel av en cirkel med radien R1. _ I området för presszonen B har pressorganet 5 en böjd yta 16 som bildar en spiralkurva med i transportriktningen avtagande böjning.

Den invändiga konkava ytan 17 på den böjda armen 10 följer i transport- riktningen en spiralkurva.med stigande böjning. Böjningen av de två ytorna 16 och 17 avtar respektive ökar i samma grad i transportrikt- ningen.a Presszonen;B_med jämnt avtagande tvärsnitt i transportrikt- ningen går över igen utloppszon C med ökande tvärsnitt och med ett förhållandevis stort sluttvärsnitt i förhållande till det minsta tvär- snittet i presszonen B. Fyllningszonen A, presszonen B och utloppszonen C utgör tillsammans en massakanal med varierande tvärsnitt och täcker en vinkel som är mindre än 860°, beroende på att det inre sta- tionära pressorganet_5 ligger i samma radialplan som fyllningszonen A och avloppszonen C och_skiljer dessa från varandra. _ ,Den ena presskivan 7 är krympt på.en axel 18, som är anordnad för axiell förskjutning i den andra presskivan 6. Presskivorna 6 och 7 hâlles under normal drift på rätt inbördes skivavstånd med hjälp av en cylinder 19 som är anordnad inne i axeln 18, och som inrymmer en kolv 19a med ett kolvhuvud 19b. Via en vridkoppling 20 och genomborrningar 20a och 20b i kolven 19a tillföres cylindern 19 tryckolja. När tryck- olja tillföres via borrningen 20b, pressas axeln 18 åt vänster tills en ansats 21' på axeln 18 ligger an mot presskivan 6. När tryckolja_ tillföres cylindern 19 via borrningen 20a, förskjutes presskivan 7 axiellt bort från presskivan 6, vilket framgår bäst av fig. 3. De sta- tionära delarna som utgöres av inloppsstutsen 2 och de tunna inlopps- plattorna 3, det yttre pressorganet 4 och det inre pressorganet 5, den svängbara armen 10 och cylindern 14 samt en hållardel 21 för armen 10, är förskjutbart upplagrade på tvâ styraxlar 22 med hjälp av en hydrau- lisk kolv 23. På fig. 3 visas förutom den ena presskivan 7 också de ovan uppräknade stationära delarna förskjutna till höger på figuren.

Presskivan 6 är upplagrad i ett svänghjulslager 24 som är fäst i ett fundament 25. Pressen drives av tvâ hydrauliska motorer 26 som är fastsatta på fundamentet 25, och som driver ett kugghjul 27 fast förbundet med presskivan 6. Under drift överföres vridrörelsen av presskivan 6 till axeln 18 och därmed presskivan 7 via en kilförbind- ning 28. _ Det inre pressorganet 5 som är monterat på hållardelen 21 är utformat med en urtagning eller slits 29 vari är införd ett sprutrör 30 för tillförsel av fluidum, så att det under drift av pressen kan 78Û18Ü4~1 ütföras en kontinuerlig rensning av silytorna 8, 9.

I presskívornas 6,7 mot silytorna 8, 9 vända ytor är uttaget radiella kanaler 31, som fungerar som avlopp för den vätska som pressas ut av det material som behandlas i pressen. När presskivorna befinner sig i den på fig. 1 visade ställningen, tömmes innehållet i kanalen 81 ut i utloppstratten 32 som är anordnad på hållardelen 21 och omger den nedre halvdelen av skivans omkrets, och som har sneda utlopps- kanaler 32' vid sin nedre ände.

Pressprocessen startar med att massa med ett givet vatten- innehåll och bestämda avvattningsegenskaper pumpas in i pressen av en lämplig tryckmassapump, t.ex. en centrifugalpump, en förträngningspump, en excenterskruvpump eller en vanlig matarskruvpump. Massan matas så- ledes in i pressens fyllnings- eller avvattningszon A med ett regler- bart övertryck och tryckavvattnas här vid pressning mot de fastsittande pressorganen H,5 och de vridbara silplattorna 8, 9. Från avvattnings- zonen A föres massan vidare av de perforerade silplattorna 8, 9 med samma hastighet som dessa, in i den efterföljande presszonen B, där själva presförloppet äger rum. I presszonen B beskriver de inrekch yttre begränsningsytorna av presskanalen som nämnts två spiralkurvor, varvid den ena spiralkurvans avstånd från centrum avtar med vridnings- vinkeln, under det att den andra spiralkurvans avstånd från centrum ökar i samma grad, så att det bildas en kanal med jämnt avtagande tvär- snitt som mynnar ut i ett pressnyp. Såväl i avvattningszonen A som i den efterföljande presszonen B följer massasträngens mittlinje en cirkelbâge, något som bidrar till att det mellan silytorna och massa- strängen uppkommer ett minimalt glapp, vilket är mycket gynnsamt för undvikande av knutbildningar i trämassa.

Då pressoperationen ingår som ett led i en större process till bearbetning av vattenhaltiga eller suspenderade massor, är det av stor betydelse att hålla produktionen och torrhalten av massan vid processoptimum, företrädesvis konstanta värden oberoende av massatypen.

Förhållandena mellan de variabler som ingår i en sådan bearbetnings- process kan uttryckas som: Q = f1 (Pp, h, n) g = fz (Pp, Ph, n) I det första uttrycket är Q ett mått på produktionskapaci- teten eller volymström per tidsenhet, och denna är en funktion av pumptrycket Pp, storleken h av pressnypet eller utloppsöppningen och pressens varvtal n. I det andra uttrycket betecknar g torrhalten eller 7801M14 -1 koncentrationen av det behandlade materialet, och denna storhet är en funktion av pumptrycket, den hydrauliska cylinderns tryck Ph och av- » vattningshastigheten eller pressens varvtal n. Funktionerna f1 och f2 beror på de olika massatyperna och dessas avvattningskarakteristikor.

Vidare kan den inre friktionen i massan, dvs. massans förmåga att upp- ta skjuvkrafter, beskrivas som en funktion av torrhalten.

Med hjälp av den ovan beskrivna pressen kan med enkla medel genomfiras sådana regleringar som håller volymströmmen per tidsenhet Q och torrhalten g ungefär konstant, genom att det vid föreliggande press manuellt eller automatiskt genomföres regleringar som inställer de sekundära, varierbara storheümnapå värden som gör att det avsedda re- sultatet uppnås. Ändringar av produktionsparametrar som gör produktionskapaci- teten och torrhalten oberoende av massatypen och dennas speciella av- vattningsegenskaper, kan vid den ovan beskrivna pressen genomföras på fyra olika sätt. Dessa sätt är följande: 7 ' a) Ändringen av den svängbara armens 10 ställning gör att press- kanalens strömningstvärsnitt, dvs. kompressionsförhållandet, ändras. b) Med cylindern 14 kan armens 10 presstryck inställas på ett förutbestämt värde. c) Genom reglering av pressens varvtal uppnås den önskade pro- duktionskapaciteten. _ d) s I Genom reglering av inmatningstrycket med hjälp av en för- kopplad matarpump med reglerbart tryck och utmatning.

Förutom de regleringstekniska fördelarna medför uppfinningen den ytterligare fördelen att det vid pressningen endast uppträder en minimal relativ rörelse mellan massan och silplattorna. Presskanalens form, dvs. en kanal med en mittlinje som i det närmaste följer en cirkel, ger dessutom massasträngen en ungefärligen kastant genomsnitts- hastíghet genom pressen.

En tredje fördel med uppfinningen är att risken för att massan skall stoppa igen pressen och därmed förorsaka driftsstopp eller i värsta fall maskinskada är reducerad till ett minimum. Om en tillstoppning och därmed ett övertryck skulle uppkomma i presszonen B, kommer den svängbara armen som utgör presszonens yttre begränsninge- yta ge efter och öppna pressen. Skulle en tillstoppning uppkomma i pressens fyllningszon A, kommer tillstoppningen antingen tryckas med av presskivorna eftersom hela inloppszonen har samma kanaltvärsnitt, eller kommer cylindern 19 inne i drivaxeln 18 att tillåta att skivorna pressas från varandra på grund av den ökade axialbelastningen mot dessa. ___._.._.__.._._.... -..___ ..._ 78018044 En fjärde fördel med skivpressen enligt uppfinningen är att den är lätt att underhålla, se efter och rengöra. Presskivorna med sil- plattorna kan demonteras automatiskt med hjälp av hydrauliskt styrda organ, genom att den ena av skivorna kan lösgöras och förskjutas till- sammans med eller längs den centralt genomgående axeln. De stationära delarna mellan skivorna kan också förskjutas enkelt och eventuellt lös- göras. Presskivorna kan också, exempelvis för utbyte av silplattor, lätt lösgöras helt från drivaxeln.

Ytterligare en fördel med pressen enligt uppfinningen är att den kan rengöras kontinuerligt under drift, genom att i urtagningen i den stationära inre pressdelen är anordnat ett tillförselrör för en lämplig spolvätska.

Slutligen uppvisar skivpressen enligt uppfinningen den för- delen att den tar liten plats.

Det skall observeras att den beskrivna skivpressen kan ut- formas på annat sätt än som beskrivits ovan utan att för den skull hamna utanför ramen av uppfinningen.

Exempelvis kan den ena av presskivorna vara anordnad på en drivaxel, som är anordnad för axiell förskjutning i den andra press- skivan, genom att drivaxeln med den ena presskivan fasthålles på en cylinderstâng som sträcker sig genom axeln. Cylinderstángen kan då vid sin ena ände vara utformad med fastsättningsorgan för fastgöring i axeln, och vid sin andra ände vara utformad med ett kolvhuvud som är förskjutbart anordnat i en tryckcylinder.

Vidare kan lagringen av presskivorna utföras på ett annat sätt än genom att bara den ena av skivorna monteras i ett svänghjuls- lager. Vid massatyper som är lätta att avvattna och därför medför liten belastning på pressen, kan presskivorna utformas utan en centralt genomgående axel, genom att presskivorna då upplagras i vart sitt svänghjulslager. Inmatningen till pressen kan då ske i centrum, genom att presskivorna då är utformade med öppningar som tillåter en dylik tillförsel. Eventuellt kan en eller bägge presskivorna 6, 7 med sil- plattor 8, 9 vara löstagbart monterade på en genomgåendedrivaxel med hjälp av en hydraulisk eller mekanisk låsanordning. Presskivorna 6, 7 kan då vara förbundna med en hydraulisk cylinder som tjänar till att förskjuta skivorna från varandra längs axeln när làsinrättningen är öppen.

Claims (11)

1. 0 15 20 25 30 35 7801804-1 _ 10 Patentkrav l. Skivpress för kontinuerlig pressning av vattenhaltig massa eller suspension för separering av massan i en vätskedel och en torr del, omfattande tvâ kring en axel vridbara, plan- parallella presskivor med silplattor, som mellan sig drar med sig massan genom-friktionsverkan, och inre och yttre pressorgan, (som når in mellan presskivorna och tillsammans med dessa skaë par en böjd massakanal som i rörelseriktningen har varierande tvärsnitt och uppvisar en påfyllnings- eller avvattningszon, en presszon och en utloppszon, k ä n-n.e t e c k n a d av a) att kanalzonerna (A, B, C) i massakanalen tillsammans sträcker sig över en vinkel som är mindre än 3600, b) att fyllnings- eller avvattningszonen (A) har ungefär konstant tvärsnitt, c) att den efterföljande presszonen (B) har ett jämnt avtagan- de tvärsnitt, genom att presszonens (B) mittlinje (15) följer en båge med ungefär konstant radie (Rl) omkring drivaxeln, och d) att massakanalens presszon (B) har en yttre begränsningsyta, som är utformad som en svängbar arm (10) med en böjd konkav yta (17), varvid den svängbara armen (10) vid sin ena ände är lag~ rad för svängning om en punkt (ll) vid presszonens (B) början - och vid sin andra ände är förbunden med ett kraftorgan i form av en inställbar hydraulisk cylinder (l4), som håller armen (10) med en förutbestämd kraft, och som vid överskridande av ett på förhand bestämt massatryck i pressen kommer att påverka och förskjuta den svängbara armen (10).

2. Skivpress enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det i presskivornas (6,7) axelriktning är anordnad en andra hydraulisk cylinder (19), som håller presskivorna (6,7) pâ rätt inbördes avstånd och verkar som en extra säkring, så att om trycket i pressen överskrider ett givet tröskelvärde, öppnas automatiskt hela massakanalen (A, B, C). B

3. Press enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att vid den cylinder (14) som håller armen (10), är anordnade organ för reglering av cylinderns hâllkraft, i förhållande till 10 15 20 25 30 35 40 78018044 ll massans avvattningsegenskaper, varvid cylindern (14) är så anordnad, att den vid ett mottryck från massan som överskrider en förhandsinställd kraft, kmmer att ge efter och därmed redu- cera mottrycket från massan.

4. Press enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att armens (10) böjda yta (17) bildar en första spiralkurva med i transportriktningen ökande böjning.

5. Press enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att ett inre pressorgan är utformat som en stationär mittdel (5) med en böjd yta (16) som utgör en begränsning av massakanalen.

6. Press enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att den böjda ytan (16) på det inre pressorganet (5) i presszonen (B) bildar en andra spiralkurva med i transportriktningen avtagande böjning.

7. Press enligt krav 4 och 6, k ä n n e t e c k n a d av att den första och den andra spiralkurvans böjning i transport- riktningen ökar respektive avtar i samma grad.

8. Press enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att det i det inre pressorganet (5), som skiljer massakanalens fyll- ningszon (A) och utloppszon (C), uttagits en spalt (29) som möjliggör åtkomst för ett spolrör (30) för fluidum till ren- göring av silytorna (8,9).

9. Press enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d. av att den ena av presskivorna (7) är fastsatt på en drivaxel (18) som är anordnad för axiell förskjutning i den andra presskivan (6), och att presskivorna (6,7) under normal drift hålles på rätt inbördes skivavstånd med hjälp av en hydraulisk cylinder (19) som är utformad i en borrning i axeln (18) och som är förskjut- bart anordnad på en kolv (19a) med ett kolvhuvud (19b).

10. Press enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att en av presskivorna (6) är lagrad i ett svänghjulslager (24), och att det på den ena presskivan (6) är anordnat ett drivbart kugg- hjul (27) för drift av pressen. , 'Yßüfiffiüíe-'l 12 -

ll. Press enligt något dv krdven 1-10, k ä n n e t e c k - n a d av att de inre och yttre pressorganen (4,5,l0) är rör- ligt anordnade på en hâllardel (21) för axiell förskjutning när presskivorna (6,7) är skjutna från varandra.