<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zur Abnahme des Filterkuchens von Drehfiltern aller Art.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Abnahme des Filterkuchens von Drehfiltern, bei der ein in dünner Schicht auf dem Filtertuch liegender Kuchen durch eine mit bereits gefiltertem
Gut belegte Walze abgehoben wird, die an der Abnahmestelle auf dem Filter abrollt.
Es ist bekannt, dass der durch Filterung gewonnene Kuchen vieler Stoffe plastisch ist und dass die einzelnen Teilchen dieser Stoffe zueinander ein grösseres Haftvermögen haben als zu dem Filtertuch.
Zur Ausnutzung dieser Eigenschaft für die Abnahme von Filterkuchen von Drehfiltern sind bereits über Walzen laufende Bänder bekannt, die derart als Materialträger dienen, dass Filterkuchen in ihre Oberfläche eingebettet ist. Durch diese Bänder wird der auf ihnen schon haftende Stoff mit dem neuen vom Drehfilter abzuhebenden Filterkuchen in Berührung gebracht.
Weiter sind auch Abnahmewalzen mit rauher Oberfläche bekannte mit denen der Filterkuchen vom Filter abgenommen werden soll, von denen er dann durch Schaber entfernt wird, oder auch hohle Abnahmewalzen mit durchbrochenem Mantel, deren in Zellen eingeteiltes Innere unter Vakuum steht und deren Mantel mit einem Tuch überspannt ist. Von diesen wird der abgenommene auf dem Tuch befindliche Kuchen abgestrichen oder durch Überdruck von innen nach aussen abgeblasen.
Abnahmebänder, die von dem Filterkuchen in ihrer ganzen Stärke durchsetzt sind, müssen über nicht klebende, z. B. dampfbeheizte Walzen geführt werden. Dadurch erhärtet der in dem Band eingebettete Kuchen, so dass sein Haftvermögen aufhört.
Auch bei den Abnahmebändern, ie nur einseitig mit Vertiefungen zur Aufnahme des Filterkuchens versehen sind, verliert das in den Vertiefungen eingebettete Gut allmählich die Eigenschaft, weiteren Kuchen durch Anhaften abzuheben, da es sich nicht erneuern kann. Ausserdem bildet der Stoff bei diesen Einrichtungen auch nur einen Teil der Oberfläche, nämlich soweit er in den Vertiefungen liegt, der andere Teil der Oberfläche wird von Erhebungen oder Teilen des Bandes gebildet, die nicht mit Stoff belegt sind, also auch keinen Kuchen abheben können. Diese bekannten Bänder haben zudem nur einen geringen Achsenabstand und eine grosse Breite, sie lassen sich schwer führen und sind auch in der Herstellung teuer.
Die bekannten Walzen mit rauher Oberfläche haben zum Filterkuchen ein geringeres Haftvermögen als die Teilchen des Stoffes zueinander, und es ist deshalb praktisch nicht durchführbar, die obere Schicht des vom Filter auf die Walzen übertragenen Stoffes durch einen Schaber abzuheben und einen andern Teil auf der Walze zu lassen.
Von diesen bekannten Einrichtungen unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand grundsätzlich dadurch, dass der vom Filter abzuhebende Filterkuchen mit sich laufend erneuerndem Stoff in Berührung gebracht wird, so dass das Anhaften des abrollenden Stoffes bei der Berührung mit dem Filterkuchen an der Abnahmestelle auch bei Dauerbetrieb unverändert erhalten bleibt.
Die Verwirklichung dieses Gedankens kann in verschiedener Weise erreicht werden.
Als Grundform dient die in den Fig. 1 und 2 schematisch gezeichnete Vorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes für Saugzellentrommeldrehfilter darstellt. Die Fig. 1 zeigt ein solches Filter mit Abnahmewalze in Seitenansicht, Fig. 2 in Vorderansicht, wobei die Abnahmewalze im Schnitt dargestellt ist.
Die Filtertrommel 1 taucht in den Trog 2, aus dem der zu entwässernde Schlamm auf die Trommeloberfläche aufgesaugt und auf der. oberen Hälfte so weit entwässert wird, dass er plastisch wird. An dem
<Desc/Clms Page number 2>
in der Drehrichtung der Trommel absteigenden Teil befindet sich die Abnahmewalze 3, die etwa durch einen Kettenantrieb mit zur Trommel übereinstimmender Umfangsgeschwindigkeit gedreht oder aber auch nur von der Trommel durch Haftreibung mitgenommen wird. Die Walze 3 ist hohl und ihr Mantel mit Durchbrechungen versehen, z. B. gelocht.
Während des Betriebes bildet sich auf der Walze in bekannter Weise eine Kuchenschicht, deren Stärke von dem Abstand bzw. von dem Auflagedruck der Walze gegen die Trommel abhängt, die etwa durch Federn 5, Gewichte 6, Druckschrauben 7 od. dgl. eingeregelt bzw. begrenzt werden können. Ein Teil des Kuchens wird hiebei in die Durchbrechungen hineingedrückt.
Diese Arbeitsweise hat gegenüber den bekannten Abnahmewalzen mit rauher Oberfläche, z. B. mit Vertiefungen, àén Vorteil, dass der Kuchen in die Durchbrechungen des Mantels eindringen kann, ohne einen Widerstand durch Luftpolster zu finden.
Die auf der Walze befindliche Kuchenschicht wird auf 'der Walze nicht nur durch das gegenseitige Haftvermögen zwischen Walze und Kuchen, sondern auch dadurch festgehalten, dass der erneut abgenommene Kuchen in das Innere der Walze eintritt und dort auf der Innenseite-der Walze eine Kuchenschicht bildet.
Der fortlaufend in das Innere der Walze eindringende Kuchen wird schliesslich durch eine Räum- vorrichtung, z. B. die Schaufelwelle 8, so weit abgestrichen und aus der Walze entfernt, dass eine bestimmte
Kuchenstärke auf der Innenseite des Mantels erhalten bleibt. Der abgestrichen Kuchen wird hiezu durch die Schaufeln nach einer oder beiden Seiten der Walze und durch die Löcher 9 ins Freie gefördert. Die Fördergeschwindigkeit der Masse innerhalb der Walze kann hiebei grösser sein als die Durchtrittsgeschwin- digkeit in den Durchbrechungen der Walze, damit der Kuchen nicht wieder nach aussen gedrückt wird.
EMI2.1
auch andere Räumvorrichtungen, z. B. Stossstangen, mit Kratzern zum Entfernen der Kuchenmasse aus dem Innern der Abnahmewalze dienen.
Eine besonders zweckmässige und einfache Räumvorrichtung ist in den Fig. 3 und 4 in Seitenansicht und im Längsschnitt durch die Abnahmewalze und einen Teil des Filters dargestellt.
Um die gelochte Abnahmewalze 3 hat sich die vom Filter 1 abgehobene Kuchenschicht 10 gelegt.
Nach Erzeugung dieser Schicht muss der weiter abgenommene Kuchen an der Berührungsstelle zwischen Walze und Trommel in das Innere der Walze hindurchtreten und bildet dort die Kuchenschicht 11. Etwa im oberen Scheitel der Hohlwalze ist in geringem Abstand vom Mantel ein Draht 12 gespannt, der die Umdrehungen der Walze nicht mitmacht. Die Walze ist daher beiderseits offen. Der Draht teilt die Kuchenschicht, das abgeteilte Gut fällt zum Teil ab, zum Teil hängt es als Fladen vom Draht nach unten, bis es unten die sich drehende Kuchenschicht wieder erreicht und sich infolge der Drehbewegung zu einer Wurst 13 aufrollt, die sich nach den Seiten streckt und schliesslich aus der Walze ins Freie fällt.
Zur Unterstützung dieser Förderung des Kuchens nach einer Seite kann man Filter und Walze geringfügig neigen. Einfacher ist die Lösung, den als Abstreicher wirkenden Draht derart zu neigen, dass sein Abstand vom Walzenmantel an der Austragsöffnung am kleinsten ist. Diese Bauart ist in der Fig. 4 gezeigt, in der die Neigung des Drahtes je nach Art und Menge des Kuchens dadurch geändert werden kann, dass der Draht beispielsweise an einer Seite in einem Langloch verschiebbar befestigt wird.
Der Kuchen 11 erhält dadurch kegelige Gestalt, und die Kuchenwurst rollt beschleunigt aus der Walze.
Um die Schneidefähigkeit des Drahtes zu erhöhen, kann es zweckmässig sein, ihn in der Spannrichtung in Schwingungen zu versetzen.
In manchen Fällen kann man auf eine besondere Räum-oder Austragsvorrichtung aber auch vollständig verzichten, da mancher Kuchen sich bei Nachdringen weiterer Kuchenmasse in das Innere der Walze dort von selbst ablöst und zu einer Wurst formt.
Die beschriebenen Abnahmevorrichtungen eignen sich in gleicher Weise für Saug-oder Druckfilter, für Trommel-, Plan-oder Scheibenfilter. Bei den letzteren ist die Abnahmewalze naturgemäss ein kegelstumpfförmiger Körper, dessen Spitze im Drehpunkt der Scheibe liegt. Die Austragung des Kuchens aus den Scheibenfiltern kann dadurch noch erleichtert werden, dass die Achse der Hohlwalze von der Spitze des Kegelstumpfes aus zur Waagerechten schwach geneigt liegt. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art für Scheibenfilter ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt, in denen die Neigung der Hohlwalzenachse 14 zu erkennen ist. Die übrigen Bezeichnungen entsprechen denen der Fig. l bis 4.
Um die Haftfähigkeit der Kuchenschicht auf der Walzenoberfläche zu erhöhen, können die Durchbrechungen des Walzenmantels unterschnitten sein. Eine derartige Oberfläche kann sehr billig durch ein um die Walze gelegtes Gewebe oder auch um die Walze gewickelte Schnüre oder Drähte hergestellt werden. Sowohl die Oberfläche der Walze als auch die Auflage kann aus beliebigem Werkstoff, je nach der Anforderung, die der Filterkuchen stellt, angefertigt sein. Bei dieser Bauart braucht die Walze selbst nicht mehr mit Durchbrechungen versehen sein, da diese durch das Gewebe od. dgl. gebildet werden.
Zur Entfernung des Kuchens von der Abnahmewalze, aus. den Vertiefungen und aus dem Raum zwischen Gewebe und der ungelochten Tragwalze sieht die Erfindung dann eine Gegenwalze vor, die ihn abquetscht, so dass stets die bestimmte für die Haftwirkung erforderliche Kuchenstärke auf der Abnahmewalze gewährleistet ist und auch der Kuchen sich in den Vertiefungen laufend erneuert. Dabei muss die Gegenwalze so eingerichtet sein, dass der Kuchen nicht kleben bleibt, was sehr einfach durch Beheizung, durch Befeuchtung oder durch einen besonderen Überzug zu erreichen ist.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine beispielsweise Ausführungsform hiefür im Quer-und Längsschnitt.
Der Filterkuchen 15 wird von der Filtertromml durch die Abnahmewalze 16 abgenommen. Der Mantel der Walze 16 ist in dieser Zeichnung mit einem Drahtgeflecht 17 überzogen, so dass sich der Filterkuchen in und unter den Maschen festsetzen kann.
Die Gegenwalze 18, die für Beheizung eingerichtet ist, arbeitet im bestimmten Abstand parallel zur Walze 16, so dass für den Kuchen 19 nur ein Durchtrittsspalt verbleibt, der gleich der gewünschten, dauernd auf der Oberfläche der Walze 16 vorhandenen Kuchenschicht ist. Der übrige Kuchen fällt bei 20 unterhalb des Spalts ab.
Abnahmewalze 16 und Gegenwalze 18 können angetrieben werden. Der Antrieb erfolgt durch das Kettenrad 21 und durch die Zahnräder 22 und 23.
Der Zweck der Gegenwalze ist jedoch nicht nur derjenige einer Räumvorrichtung. Es wurde schon beschrieben, dass bei den bisher geschilderten Abnahmewalzen der von der Filterfläche abge- nommenekuchen keilförmig zwischen Filterfläche und Abnahmewalze hineingezogen wird und dabei einen Teil in das Innere der Abnahmewalze verdrängt.
Bei verschiedenen Filterkuchenarten wird hiebei der Druck auf das Filtertuch an der Berührungsstelle zwischen Filter und Walze sehr gross, so dass starke Filtertücher erforderlich sind, die aber dazu neigen, sich zu verstopfen. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es deshalb von Vorteil, wenn die Verschiebung des Kuchens durch die Löcher des Mantels in das Innere der hohlen Abnahmewalze nicht durch die Filterfläche, z. B. Filtertrommel, sondern durch die als Presswalze ausgebildete Gegenwalze vorgenommen wird, die auf der Abnahmewalze abrollt.
Auch mit dieser Vorrichtung wird erreicht, dass die Abnahmewalze ständig mit einer gleichmässigen Kuchenschicht bedeckt ist. Der Druck der Presswalze gegen die Filtertrommel ist dann nur so gross zu bemessen, dass der abzuhebende Kuchen an dem Kuchen auf der Abnahmewalze haften bleibt.
Die Wirkung ist aber nur zu erreichen, wenn die Filtertrommel vollkommen zylindrisch ist. Bei vielen Filtertrommel ist das nicht der Fall, z. B. wenn der Mantel der Filtertrommel aus Holz oder Blech hergestellt ist und nicht abgedreht werden kann. Der Mantel hat dann Einbuchtungen und Erhebungen.
Die Abnahmewalze mit der auf ihr befindlichen Kuchenschicht muss dann immer noch so stark gegen die Filtertrommel gepresst werden, dass die Kuchenschicht auf der Abnahmewalze den Kuchen auf der Filtertrommel auch an den Einbuchtungen berührt. Anderseits wird eine Kuchenansammlung und damit Verschiebung immer an den Stellen eintreten, an denen die Filtertrommel Erhebungen aufweist.
Um auch diesem Umstand Rechnung zu tragen, wird die Filterkuchenoberfläche auf der Abnahmewalze mit Einschnitten oder Erhebungen versehen, die zur Übertragung des Filterkuchens von der Filtertrommel auf die Abnahmewalze genügen. Hiedurch wird eine Kuchenansammlung zwischen der Filtertrommel und der Abnahmewalze trotz der Unebenheit des Filtertrommelmantels vermieden. Dort, wo die Filtertrommel Erhebungen hat, drücken sich die Erhebungen des Kuchens in die Einschnitte desselben, so dass sich kein Kuchenwulst bilden kann. Dadurch wird der unzulässige Druck auf das Filtertuch vermindert, es können mithin dünne Filtertücher verwendet werden, die sich nicht verstopfen.
Die Erhebungen auf der Kuchenschicht der Abnahmewalze können auf verschiedene Weise hergestellt werden, entweder wird die auf der Abnahmewalze abrollende Presswalze mit Erhebungen oder Vertiefungen versehen, durch die das Gegenbild in dem Kuchen auf der Abnahmewalze hergestellt wird, oder die Presswalze ist glatt und drückt den Kuchen in das Innere der Abnahmewalze, aus dem er durch eine zweite an Stelle einer Fördervorrichtung im Innern angeordnete Presswalze derart herausgepresst wird, dass sich warzenartige Kuchenstränge an der Oberfläche der Abnahmewalze bilden.
Die Fig 9 bis 12 bringen hiefür zwei Ausführungsbeispiele.
Die Fig. 9 und 10 zeigen je einen Quer-und Längsschnitt durch die Filtertrommel J mit dem Kuchen 15, die hohle Abnahmewalze 3, deren Mantel mit Durchtrittsöffnungen versehen ist, auf der die Presswalze 18 im Abstand der Kuchenstärke abrollt. Die Oberfläche der Walze 18 ist glatt oder hat Erhebungen, z. B. in Gestalt von Rillen 24. Die Abnahmewalze 3 und die Presswalze 18 oder nur eine von ihnen sind wieder derart angetrieben, dass ihre Umfangsgeschwindigkeit annähernd gleich der der Filtertrommel ist. Die mittels der Presswalze 18 durch die Löcher in die Hohlwalze 3 gepresste Kuchenmasse tritt seitlich aus der Abnahmewalze 3 aus.
Eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigen die Fig. 11 und 12 ebenfalls im Schnitt. Hier ist ausser der Presswalze 18 im Innern der Abnahmewalze 3 noch eine zweite Presswalze 25 exzentrisch nach der Filtertrommel1 zu gelagert. Der sichelförmige Hohlraum zwischen den Walzen 3 und 25 wird durch die Pressung der Walze 18 mit Filterkuchen gefüllt. Bei der Drehung der Walze 3
EMI3.1
heben. Der abgehobene Filterkuchen sammelt sich schliesslich an der Berührungsstelle 28 der Walzen 3 und 18 an und fällt dort ab.
<Desc/Clms Page number 4>
Der Antrieb der Walze 3 erfolgt beispielsweise von einem Vorgelege mittels Ketten auf das Kettenrad 29, die Walze 25 wird von der Walze 3 durch einen Zapfen 30 mitgenommen, der in einem länglichen Schlitz 31 in der Stirnwand der Innenwalze 3 eingreift. Die Walze 18 wird von der Walze 3 mittels Zahnrädern 32 angetrieben.
Die Wirkungsweise der letzten Vorrichtung ist etwa folgende : Angenommen, der Querschnitt der Löcher im Mantel der Walze 3 beträgt 40% der gesamten Walzenfläche und die warzenartigen Erhebungen haben eine Höhe von 10 mm, die Kuchenstärke auf der Filtertrommel sei 0'5 mm. Die Innenwalze habe an der Kuchenabnahmestelle 2"1 einen Abstand von 2 mm und an der gegenüberliegenden Pressstelle 28 einen Abstand von 6 mm von dem Innenmantel der Hohlwalze 3. Während des Betriebes wird die Abnahmewalze mit einem solchen Druck gegen die Filtertrommel gepresst, dass die warzenartigen Erhebungen auf 4 mm zusammengedrfickt werden, dann bilden sie eine in sich geschlossene konzentrische Kuchenschicht, auf welcher der neuabgenommene Filterkuchen von 0'5 mm haftet.
Die konzentrische Schicht ist also 4'5 mm stark. An der Pressstelle 28 zwischen der Hohlwalze 3 und der Presswalze 18 wird so viel Kuchenmasse in das Innere der Hohlwalze gepresst, wie Raum im Innern der Hohlwalze vorhanden ist, d. h. 6-2 =4mm der Aussenschicht können eintreten, für die hinzugekommene 0'5 nun Kuchenschicht ist kein Raum vorhanden. Diese Menge muss sich daher an der Pressstelle 28 aussen ansammeln, bis sie in grösseren Klumpen abfällt.
Im Betrieb wird nun die Hohlwalze nicht so weit an die Filtertrommel herangedrückt, dass sich wieder eine in sich geschlossene konzentrische Kuchenschicht bildet, sondern man berücksichtigt, dass die FiItertrommel nicht vollkommen zylindrisch ist, so dass nur an den Stellen, wo Ausbuchtungen der Filtertrommel vorhanden sind, die Kuchenwarzen vollständig zusammengedrückt werden. Dadurch wird vermieden, dass sich eine Kuchenwulst an der Abnahmestelle bildet. Die warzenartigen Erhebungen bilden aber nur etwa die Hälfte der Walzenoberfläche, mit welcher der abzuhebende Kuchen auf der Filtertrommel in Berührung kommt, so dass bei sehr dünner Kuchenschicht auf der Filtertrommel 1 die Gefahr besteht, dass diese Schicht nicht restlos abgenommen wird.
Um dem entgegenzuwirken, wird die Vorrichtung nach Fig. 11 und 12 gemäss dem in Fig. 13 gezeigten Ausführungsbeispiel, das einen Teil der Filtertrommel 1 an der Abnahmestelle mit der Abnahmewalze und den Gegendruckwalzen 18 und 25 im senkrechten Schnitt zur Trommelachse darstellt, derart geändert, dass die innere Presswalze 23 exzentrisch nach der Aussenpresswalze-M hin gelagert ist. Hiedurch wird in Verbindung mit der entsprechend der Abnahmesehichtdicke auf der Walze 3 in Abstand von dieser angeordneten Aussenpresswalze 18 ununterbrochen eine zusammenhängende Abnahmeschicht auf der Walze 3 gebildet. Diese Kuchenschicht ist mit den Kuchenteilen in den Durchtrittsöffnungen der Walze 3 innig verbunden.
Auch diese Durchtrittsöffnungen sind in ihrem Durchmesser, ihrer Tiefe und Anzahl derart gewählt, dass sie dem Durchtritt des Kuchens nur wenig Widerstand bieten, der aber dennoch so gross sein muss, dass die in den Durchtrittsöffnungen sitzende Kuchenmasse nicht durch das An- haften an der Oberfläche der Innenwalze 25 aus den Durchtrittsoffnungen herausgezogen wird. Gegebenenfalls kann auch diese innere Walze ebenso wie die äussere Walze 18 zur Verminderung des Haftvermögens beheizt werden.
Bei dem Erfindungsgegenstand ist jetzt zwischen den Walzen 3 und 25 an der Abnahmestelle des Kuchens von der Filtertrommel j ! ein Hohlraum 33 geschaffen, nach welchem der Kuchen ausweichen kann, wenn die Filtertrommel unrund ist, oder Ein-und Ausbuchtungen aufweist, so dass eine Kuchenansammlung zwischen der Trommel 1 und der Walze 3 nicht stattfinden kann. Dadurch wird die Beanspruchung des Filtertuches auf ein Mindestmass verringert. Die Gegenwalze-M braucht nicht unbedingt diametral gegenüber der Abnahmestelle gelagert zu sein. Die Lage entspricht dann den Anforderungen, wenn an der Abnahmestelle der Hohlraum 33 vorhanden ist.
Mit dieser Vorrichtung wird eine sich stets gleichbleibende hohe Leistung erreicht, die in erster Linie durch die Verwendung dünner Filtertücher und die Abnahme des Filterkuchens von der Trommel in möglichst dünner Schicht verbürgt ist.
Je nach Art und Zusammensetzung des Filterkuchens und je nachdem, ob die Filtertrommel mehr oder weniger unrund ist, ist es erforderlich, die Kuchenstärke auf der Walze 3 mittels der Aussenpresswalze 18 einzustellen. Hiedurch ist es auch möglich, die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 3 in geringen Grenzen zu verändern und mit der Umfangsgeschwindigkeit der Filtertrommel in Einklang zu bringen, ohne dass der Antrieb geändert werden muss.
Vorstehende Einrichtung ist auch für Siebtrommeln zum Entwässern von Papier-und Holzschliff- wässern oder-brei zu verwenden. Bei diesen Drehfiltern wurde die feine Filtersiebbespannung durch die harten mit Filz überzogenen Abnahmewalzen bisher sehr leicht zerstört. Durch die Verwendung des Erfindungsgegenstandes für solche Trommelfilter wird dieser Übelstand nunmehr beseitigt.
Die gleichmässige Kuchenabnahme auch von unrunden od. dgl. Filterflächen kann nun insbesondere bei Trommelfiltern bis zu 5 m Breite noch dadurch unterstützt werden, dass die Abnahmewalze in ihrer Achsenausdehnung aus mehreren Teilen hergestellt ist, die nebeneinander auf dem Filter abrollen und derart gelagert sind, dass sie sich den Unebenheiten der. Filterfläche in der Achsenrichtung anschmiegen. In den Fig. 14 und 15 besteht beispielsweise die Abnahmewalze aus sechs Einzelwalzen 34, die zwischen
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
<Desc/Clms Page number 6>
Dann entstehen auf der Oberfläche der Abnahmewalze, die wieder mit Schnüren, Bändern oder einem Sieb bespannt sein kann, Filterkuehenringe, die sich bei der Berührung mit der Filterfläche mehr oder weniger zusammendrücken je nach dem Auflagedruck und der Unebenheit der Filterfläche.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Abnahme des Filterkuchens von Drehfiltern aller Art durch die auf einer Abnahmewalze dauernd vorhandene Kuchenschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der hohl ausgebildeten Walze mit Durchtrittsöffnungen für den Kuchen versehen ist.