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Die Erfindung betrifft einen kippbaren Filtertrockner und ein Verfahren zu dessen Betrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Ein kippbarer Filtertrockner nach dem Gegenstand des vorliegenden Patentes ist beispielsweise mit der
DE 25 28 049 C2 bekannt geworden. In einem konusförmig ausgebildeten Mischbehälter wird das Mischgut mit drehend angetriebenen Wendelsegmenten oder Mischpaddeln umgerührt, und zum Zweck der Rückstandsfiltration ist der Behälter um eine horizontale Achse schwenkbar ausgebildet.
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Im oberen Bereich des Behälters ist ein ebenes Filtermedium angebracht, das mit einem Filtermittelträger abgestützt ist.
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Nachteil bei der Rückstandsfiltration nach dem bekannten Verfahren gemäß der
DE 25 28 049 C2 ist, dass die Abreinigung des Filtermediums nur ungenügend erfolgt.
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Deshalb besteht bei dieser Anordnung die Gefahr, dass bei der Rückstandsfiltration und der nachfolgenden Abreinigung des Filtermediums in unerwünschter Weise Rückstände am Filtermedium haften bleiben, die nicht mehr zu entfernen sind. Die genannte Druckschrift enthält keinerlei Vorrichtungen zur Abreinigung des Filtermediums und eine Vorsorge, dass die Rückstände, die am Filtermedium anhaften, zuverlässig abgereinigt werden können.
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Mit dem Gegenstand der
CH 644 202 und der
DE 28 48 109 C3 ist ein weiterer kippbarer Filtertrockner bekannt geworden, der im Wesentlichen aus einem Heizmantel besteht, in dem ein flüssigkeitsdurchlässigem Filterboden angeordnet ist. Der Behälter ist druckdicht verschließbar und das Rührwerk besteht aus einer mit in der Behälterachse verlaufenden heb- und senkbarer Rührwerkswelle und einem daran angeschlossenen Rührorgan.
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Der mit dem unteren Teil des Behälters abschließende Filterboden ist abnehmbar oder aufklappbar ausgebildet und auf der Innenseite mit einem aufgelegten Filtermedium, beispielsweise einem Filterkarton oder Filtertuch, versehen.
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Zur Filtratabreinigung dient ein an der Bodenunterseite angebrachter Flüssigkeitsstutzen. Auch dieser bekannte Filtertrockner hat den Nachteil, dass keine Vorkehrungen getroffen sind, wie ein auf dem Filterboden anhaftender Filterkuchen zuverlässig entfernt werden kann.
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Diese Druckschrift zeigt eine Möglichkeit, das gesamte Rührwerk in axialer Richtung der Antriebswelle heb- und senkbar auszugestalten, um mit endseitig angeordneten Rühr- und Streichschaufeln die Oberfläche des abzureinigenden, ebenen Filters zu ermöglichen.
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Damit ist eine Beschädigungsgefahr des Filtermediums mit einer nur ungenügenden Abreinigungswirkung gegeben.
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Es verbleibt auf jeden Fall eine Restschicht auf dem Filtermedium, die sogar aufgrund der Einwirkung der Rühr- und Streichschaufeln in das Filtermedium hinein gedrückt wird, wodurch das Filtermedium verstopft und nur mit großem Aufwand wieder in Betrieb genommen werden kann.
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Der Erfindung liegt deshalb ausgehend von der
DE 25 28 049 C2 die Aufgabe zugrunde, einen Filtertrockner der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine zuverlässige und betriebssichere Abreinigung des Filtermediums vom Filterkuchen gegeben ist.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
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Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass das Filtermedium von einer konvexen Formgebung in eine konkave Formgebung verformbar ausgebildet ist.
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Die Erfindung weicht von der bekannten ebenen Formgebung des Filtermediums ab und sieht stattdessen ein dreidimensional verformbares Filtermedium vor.
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Damit ergibt sich der Vorteil, dass ein dreidimensional bewegbares Filtermedium vorgesehen ist, welches in der Art einer Membran verformbar ist, indem es von einer vorher nach außen gerichteten Wölbung (konvexe Formgebung) in eine konkave Formgebung verformbar ist.
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Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass sich das Filtermedium aufgrund von Schwerkrafteinwirkung des daran anhaftenden Filterkuchens selbsttätig verformt. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass sich das Filtermedium unter Einwirkung eines Gasüber- oder -unterdrucks verformt.
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Es ist vorgesehen, dass das Filtermedium in der Art eines Tuches oder einer Membran am radial äußeren Außenumfang in einem behälterseitigen Flansch randseitig eingespannt ist.
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Die Mischwelle des Mischbehälters greift durch die Innenseite des Filtermediums hindurch, und in einer ersten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass diese Durchführung der drehbaren Mischwelle durch einen zentrischen Halteflansch erfolgt, der fest mit dem das Filtermedium stützenden Filtermittelträger verbunden ist.
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Demzufolge ist bei dieser Ausführungsform die Innenseite des tuchartigen oder membranartigen Filtermediums in diesem mittigen Halteflansch gehäusefest gehalten.
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Die Verformbarkeit des Filtermediums erfolgt dann von konvex in konkav in der Art von zwei „Bäuchen”, die das Filtermedium jeweils in Bezug auf den feststehenden Halteflansch bauchartig verformen.
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In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der innere, zentrische Halteflansch nicht mit dem Filtermittelträger verbunden ist, sondern dass der Filtermittelträger an einem ersten Flansch befestigt ist und die Innenseite des Filtermediums an einem auf der Mischwelle verschiebbaren Halteflansch angeordnet ist.
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Bei dieser letzten Ausführungsform besteht der Vorteil, dass nicht zwei „Bäuche” bei der Verformung des Filtermediums vorhanden sind, sondern dass ein einziger, durchgehender Bauch vorhanden ist, der sich über den gesamten Durchmesser des Filtermediums erstreckt.
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Beide Ausführungsformen werden als erfindungswesentlich bezeichnet und im Folgenden auch beschrieben.
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In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das Filtermedium aus einem membranartigen, dünnen Material besteht, wie zum Beispiel einem aus Kunststoff bestehenden Vliesfilter.
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Ebenso kann ein Filtertuch oder ein Filtergewebe oder ein Filtergewirk verwendet werden, wobei jeweils Kunststofffäden für das Tuch, das Gewebe oder das Gewirk verwendet werden.
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Schließlich ist es in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung möglich, das Filtermedium als Filterfolie auszubilden, wobei die Folie ebenfalls im Sinne der vorliegenden Erfindung verformbar ist und geeignete Filterdurchgangsöffnungen aufweist, die zum Beispiel mit einer Laserbehandlung eingebracht wurden.
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Auch diese Filterfolie kann aus einer Kunststofffolie oder aus einer verformbaren oder biegbaren Metallfolie bestehen.
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Ebenso liegt es im Erfindungsbereich der vorliegenden Erfindung, für das Filtermedium Metallgewebe oder auch verformbare Sintermetalle oder dünn gewebte Metall- oder Kunststoffsiebe zu verwenden.
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Alle genannten Filtermedien sollen die Eigenschaft haben, dass sie zum Zweck der Abreinigung von einem konkaven Wölbungszustand in einen konvexen Wölbungszustand gebracht werden, um so den daran anhaftenden Filterkuchen abzusprengen.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Absprengen des in dem konvexen Wölbungszustand gebrachten Filtermediums noch zusätzlich unter einem Gasüberdruck und/oder unter einem Gasunterdruck erfolgt.
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Damit besteht der Vorteil, dass auf filter-berührende Abstreiforgane verzichtet werden kann, bei denen die Gefahr besteht, dass das Filtermedium beschädigt wird und die Abstreifwirkung nur ungenügend ist, weil auch nach der Abreinigung eine Filterschicht übrig bleibt.
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Bei der Erfindung wird das Filtermedium zuverlässig und rückstandsfrei abgereinigt, wenn es sich von einem konvexen Wölbungszustand in einen konkaven Wölbungszustand begibt. Dabei erfolgt bereits schon durch diesen Umformvorgang eine Absprengwirkung des Filterkuchens. die sich auch in die Filterporen oder Filterdurchgangsöffnungen erstreckt.
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Zusätzlich ist vorgesehen, dass die Verformung (bevorzugt) durch einen Gasüberdruck erbracht wird, sodass sowohl dadurch das Filtermedium von einem konkaven in einen konvexen Wölbungszustand gebracht wird, als auch gleichzeitig der Gasüberdruck neben der Verformungsarbeit noch für eine zuverlässige, Durchblasung oder Durchströmung des Filtermediums sorgt, wodurch damit noch zusätzlich das Filtermedium zuverlässig abgereinigt wird. Der einfacheren Beschreibung wegen wird in der folgenden Beschreibung von einem Gasüberdruck ausgegangen, obwohl auch ein Gasunterdruck verwendet werden kann und vom Erfindungsgedanken umfasst ist.
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Der Anwendungsbereich der Erfindung bezieht sich auf die Bearbeitung diverser verfahrenstechnischer Prozesse, wie
- – Rühren und Suspendieren
unter Druck/Vakuum mit Temperiermöglichkeit
- – Fest/Flüssig-Trennung
mittels Druck- oder Vakuum-Filtration
kontaminationsfreies Abblasen des Filterkuchens mittels AirSchock
- – Trocknen des Filterkuchens
mittels Vakuum-Kontakttrocknung
Kontaminationsfreies Entleeren des getrockneten Produktes
- – Restentleerung
durch Schwenken des MFA, sodass Produktrückstände auf RW-Wendeln abfallen
- – Reinigen des Produktraumes
durch Fluten des Innenraumes bei gleichzeitigem Schwenken
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Rühren
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Befüllen des Behälters durch Stutzen B unter gleichzeitigem Rühren des Rührwerks bei geschwenktem Behälter. Durch das Schrägstellen des Behälters wird eine optimale Durchmischung der Suspension gewährleistet. Mittels Doppelmantel wird das Produkt temperiert (Heizen und Kühlen).
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Trennen
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Die Fest-Flüssigtrennung erfolgt über ein Einschichten-Filter, der zwischen den beiden Behälterflanschen eingespannt ist. Das Filter besteht aus einer gewölbten Unterstützungsscheibe mit darauf befindlichem Filtertuch. Für die Trennung wird der Behälter um 180 Grad geschwenkt, sodass die Suspension auf dem Filter aufsteht. Mittels Druck zum Beispiel über Stutzen C wird die Flüssigkeit durch das Filtertuch gedrückt und über Stutzen A nach außen geführt. Es verbleibt im Behälter der Filterkuchen.
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Lösen des Filterkuchens vom Filter
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Der Behälter wird hierzu in die Ausgangslage 0 Grad geschwenkt. Über einen rückseitigen Druckstoß auf das Filtertuch wird der Filterkuchen vom Filtertuch abgeworfen und fällt in den Behälterkonus. Durch die gewölbte Scheibe mit aufliegendem Filtertuch wird durch den Druckstoß das Filtertuch mechanisch bewegt bzw. verformt und unterstützt wesentlich das Abfallen des feuchten Filterkuchens. Der sich im Bereich des Filterkuchens nach außen aufweitende Behälterkonus unterstützt ebenfalls das Abfallen des Filterkuchens. Der Filterkuchen wird beim Abfallen somit nicht verfestigt, sondern lockert sich auf.
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Trocknen des Filterkuchens
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Der Behälter verbleibt in 0-Grad-Stellung. Mittels Vakuum über Stutzen A und Temperatur über den Doppelmantel erfolgt die Vakuum-Kontakttrocknung. Als Abluftfilter dient das bereits vorhandene Filtertuch, welches wieder mit AirSchock von außen intervallmäßig abgereinigt werden kann. Die mechanische Verformung während dem AirSchock unterstützt die Abreinigung. Von Vorteil ist, dass das Filtertuch über die Umgebungstemperatur beheizt wird und das Produkt innerhalb des Behälterkonus verbleibt.
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Zur Unterstützung der Trocknung wird das wandnahe Rührwerk zugeschaltet. Zur Verbesserung der Mischwirkung bei schwierigen Produkten kann der Behälter beidseitig bis 30 Grad geschwenkt werden.
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Zur Erlangung geringer Restfeuchten kann mit Stutzen D Schleppgas angelegt werden.
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Restentleerung
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Zur Verbesserung des Backholds wird der Behälter um 60 Grad geschwenkt, sodass Produktreste sich von den Wendeln des Rührwerks lösen können und ausgetragen werden.
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Reinigung des Produktraumes
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Zur Reinigung des Produktraumes wird der Behälter teilweise mit Flüssigkeit geflutet. Bei eingeschaltetem Rührwerk wird in der Flüssigkeit eine Turbulenz verursacht. Zugleich wird der Behälter beidseitig um 60 Grad geschwenkt, sodass das Rührwerk in die Flüssigkeit eintaucht und komplett (auch Unterseite) gereinigt wird. Zugleich wird auch das Filtertuch über Rückspülen bei Stutzen A gewaschen.
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Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
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Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es zeigen:
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1: schematisiert eine Schnittzeichnung durch einen Mischbehälter im Verfahrensstadium „Rühren”
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2: der Mischbehälter nach 1 im Verfahrensstadium „Trennen”
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3: der Mischbehälter nach 1 und 2 im Verfahrensstadium „Lösen des Filterkuchens vom Filter”
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4: der Mischbehälter im Verfahrensstadium „Trocknen des Filterkuchens”
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5: der Mischbehälter im Verfahrensstadium „Restentleerung”
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6: der Mischbehälter im Verfahrensstadium „Reinigung des Produktraumes”
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7: schematisiert eine erste Ausführungsform für die Einspannung des Filtermediums
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8: schematisiert eine zweite Ausführungsform bezüglich der Einspannung des Filtermediums
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9: schematisiert ein Schnitt durch die Anordnung nach 8
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Mischbehälter 1 aus einem konusförmigen Mischbehälter, in dessen Innenraum eine Mischwelle 7 beispielsweise in Pfeilrichtung 8 angetrieben ist.
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Der Antrieb erfolgt über einen Antriebsmotor 16, der über ein Getriebe 15 und einen Antriebsflansch 14 die Mischwelle 7 antreibt.
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Unterhalb des Antriebsflansches 14 ist ein Abdichtflansch 17 im Bereich des Deckels 13 des Mischbehälters 1 angeordnet, sodass die Mischwelle 7 abgedichtet gegen Überdruck in den Mischbehälter 1 eingeführt wird.
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Anhand der hier dargestellten Ausführung eines Mischbehälters
1 mit Wendelsegmenten
9, die drehfest an der Mischwelle
7 angeordnet sind, kann auch ein sogenannter Konusschnecken-Mischbehälter vorgesehen sein, wie er beispielsweise Gegenstand der
DE 35 08 711 C2 ist.
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Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Mantel des Mischbehälters 1 als Heizmantel 22 und/oder als Kühlmantel ausgebildet.
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Im Bereich des Deckels 13 ist ein Stutzen 5 vorgesehen, der in der allgemeinen Beschreibung auch mit dem Buchstaben A bezeichnet ist.
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Ferner ist seitlich am Mantel des Mischbehälters 1 ein Einlassstutzen 3 angeordnet, über den die Suspension in Pfeilrichtung 4 eingeführt wird, um so Mischgut in den Innenraum des Behälters soweit einzufüllen, dass sich ein Produktspiegel 12 ergibt, der etwa bis unterhalb des Filtermediums 10 reicht.
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Die Auslassseite des Mischbehälters 1 ist durch ein Auslassventil 2 gebildet, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel geschlossen ist und in der allgemeinen Beschreibung mit dem Buchstaben C versehen ist.
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Das erfindungsgemäße verformbare Filtermedium 10 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel randseitig (radial außen) in einem Halteflansch 24 eingespannt, in dem gleichzeitig auch der Filtermittelträger 11 eingespannt ist.
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Der Filtermittelträger 11 ist ein Drahtgewebe, ein Lochblech oder ein anderes, bevorzugt nicht verformbares blattförmiges Element, welches das Filtermedium 10 in der in 1 dargestellten konvexen Ausbauchung abstützen soll.
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Es dient demnach zur Abstützung des Filtermediums 10, wenn im Leerraum 21 des Mischbehälters 1 ein Überdruck besteht. Es ist nicht unbedingt lösungsnotwendig, dass der Filtermittelträger 11 vorhanden ist. Es wird zwar bevorzugt, dass ein solcher Filtermittelträger vorhanden ist, es kann aber in bestimmten Ausführungsformen auch ein solcher Filtermittelträger 11 entfallen.
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Wichtig bei der Erfindung ist, dass der gesamte Mischbehälter 1 um eine horizontale Drehachse 19 kippbar oder verschwenkbar ausgebildet ist, die senkrecht zur Zeichenebene der 1 gerichtet ist.
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An der Außenseite des Mischbehälters 1 sind zwei einander gegenüberliegende und zueinander fluchtende Lagerzapfen 18 vorgesehen, die den Mischbehälter 1 drehbar in einem nicht näher dargestellten Gestell oder einer Aufnahmevorrichtung drehbar lagern.
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In der in 1 dargestellten Verfahrensstellung wurde demnach das Mischgut über den Einlassstutzen 3 in Pfeilrichtung 4 eingeführt. Es wird mit der sich in Pfeilrichtung 8 drehenden Mischwelle 7 durchgerührt.
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Durch die Schrägstellung des Behälters wird eine optimale Durchmischung der Suspension gewährleistet. Der Heizmantel 22 kann auch als Kühlmantel ausgebildet sein, sodass entweder das Produkt temperiert oder gekühlt wird.
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Wichtig ist, dass der gesamte Mischbehälter 1 in der Pfeilrichtung 23 und in Gegenrichtung hierzu um eine Drehachse 19 drehbar gelagert ist.
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Oberhalb des Filtermediums 10 bildet sich ein Leerraum 20, der nächst dem noch verschlossenen Stutzen 5 liegt. Im Innenraum des Mischbehälters 1 ist der Leerraum 21 vorhanden, weil das Mischgut nicht den gesamten Mischraum ausfüllt.
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In 1 in Verbindung mit 7 wird erste Ausführungsform einer Halterung des Filtermediums 10 dargestellt. Innenseitig ist ein umlaufender, ringförmiger zentrischer Halteflansch 49 vorhanden, der gleichzeitig den radialen inneren Rand des Filtermittelträgers 11 und auch den radial innenseitig gehaltenen Rand des Filtermediums 10 aufnimmt.
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Die 2 zeigt den weiteren Verfahrensschritt, nämlich das Trennen des suspensionsartigen Mischgutes unter Zurückbehaltung eines festen Mischguts 6a und einen davon abgetrennten Filterkuchen 6b.
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Bei der Drehung des Mischbehälters 1 in Pfeilrichtung 23 gelangt der Mischbehälter 1 in die Stellung nach 2. Mit weiterem Rühren bildet sich auf dem Filtermedium 10 ein Filterkuchen 6b, der aus im Wesentlichen festen Bestandteilen des Mischgutes 6 besteht und aus dem darauf geschichteten festen Mischgut 6a.
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Durch das Filtermedium 10 hindurch wird ein Unterdruck über den Stutzen 5 angelegt, sodass die flüssigen Bestandteile durch den nunmehr geöffneten Stutzen 5 in Pfeilrichtung 27 abgesaugt werden.
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In einer anderen Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass bei geöffnetem Durchlass 25 des Auslassventils 2 bei Pfeilrichtung 26 ein Überdruck angelegt wird, sodass der gesamte Leerraum 21 gemäß 2 unter einen Gasüberdruck gerät, wodurch der Gasüberdruck das Mischgut 6 gegen das nun sich bauchförmig verformende Filtermedium 10 gepresst wird, wodurch eine gute Anpresskraft des Filterkuchens 6b auf der Oberfläche des Filtermediums 10 erreicht wird. Der Filtermittelträger 11 bildet somit aufgrund seiner Bauchform eine gewölbte Aufnahmefläche für das Filtermedium 10, wodurch es zu einer optimalen Unterstützung des Filtermediums 10 kommt, und das Filtermedium gegen Zerreißen auch bei hohen Drücken auf das Mischgut 6 geschützt ist.
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In 2 ist lediglich schematisiert dargestellt, dass sich eine Oberkante 28 für den nun auf dem Filtermedium 10 lagernden Filterkuchen 6b bildet. Sie kann in beliebiger Weise vertikal verschoben sein.
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Im Verfahrensschritt nach 3 erfolgt das Lösen des Filterkuchens vom Filtermedium 10. Bei Drehung des Behälters um 180 Grad in Pfeilrichtung 29 von der Stellung nach 2 in die Stellung nach 3 fällt zunächst das nunmehr feste Mischgut 6a vom Filtermedium 10 ab, und es verbleibt lediglich eine Restschicht eines Filterkuchens 6b auf dem Filtermedium 10.
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Die optimale Abreinigung des Filtermediums 10 nach der Erfindung erfolgt dergestalt, dass in Pfeilrichtung 27' über den Stutzen 5 ein Gasüberdruck eingegeben wird, der im Leerraum 20 durch den Filtermittelträger 11 hindurch wirkt, sich im gesamten Leerraum 21 verteilt und nunmehr einen Auspress- oder Ablösedruck auf den noch am Filtermedium 10 anhaftenden Rest-Filterkuchen 6b ausübt.
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Das Filtermedium 10 verformt sich nun in Pfeilrichtung 30 in das bauchförmige, nunmehr konvex geformte Filtermedium 10a, sodass sich zwei Filterbäuche bilden und dadurch eine Absprengwirkung auf den noch anhaftenden Filterkuchen 6b erfolgt. Gleichzeitig werden durch die bauchförmige Verformung die Filterdurchgangsöffnungen, die im Ruhezustand etwa als zylindrische Durchgangsöffnungen ausgebildet sind, einseitig konisch geöffnet, was zu einer Entfernung von Rückstandspartikeln auch in den nunmehr erweiterten Filterdurchgangsöffnungen führt.
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Einmal erfolgt also die Absprengwirkung durch Einwirkung des Überdrucks über den Stutzen 5 in Pfeilrichtung 27' und zum anderen erfolgt eine selbsttätige Abreinigung des Filtermediums 10 in seiner ausgebauchten Stellung 10a, wodurch der noch anhaftende Filterkuchen 6b in Pfeilrichtung 30 abgesprengt wird und in Pfeilrichtung 31 in den Mischbehälter 1 hineinfällt, und sich dort mit dem festen, dort lagernden Mischgut 6a vereinigt.
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Im Verfahrenszustand nach 4 erfolgt ein Trocknen des Filterkuchens.
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Wenn das noch bauchförmig konvex verformte Filtermedium 10a in der eingezeichneten Stellung verbleibt, verformt es sich jedenfalls selbsttätig dann zurück, wenn über den Stutzen 5 in Pfeilrichtung 27 ein Saugdruck angelegt wird, der über den Filtermittelträger 11 über die gesamte Oberfläche des Filtermediums 10 wirkt, sodass sich dieses wiederum in die Stellung 10 zurück verformt.
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Damit erfolgt ebenfalls eine Absprengwirkung, weil das Filtermedium 10 durch Einwirkung eines Unterdrucks zurück verformt wird.
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Gleichzeitig dient dieses Filtermedium 10 in der dargestellten Stellung zur Ausfilterung von möglicherweise im Leerraum 21 verbleibenden Staubpartikeln 32, die aus dem Mischgut 6a, 6b entstanden sind.
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Bei Anlegen eines Unterdrucks in Pfeilrichtung 27 über den Stutzen 5 werden somit die Staubpartikel 32 an dem Filtermedium 10 anhaften. Wird dann anstatt eines Unterdrucks nunmehr in Pfeilrichtung 27' ein Überdruck auf das Filtermedium 10 gegeben, verformt sich dies wiederum in die konvexe Formgebung des Filtermediums 10a.
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Der Vorgang des Anlegens von Überdruck und Unterdruck in den jeweils entgegengesetzten Pfeilrichtungen 27 und 27' kann mehrmals hintereinander liegend erfolgen, sodass eine porenfreie Abreinigung des Filtermediums 10 auch von Staubpartikeln 32 erfolgt, die dann nach unten in das Mischgut 6a, 6b hineinfallen.
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Es kann noch zusätzlich vorgesehen sein, dass über den Stutzen 35, der an der Auslassseite angeordnet ist, zusätzlich in Pfeilrichtung 36 ein Stickstoffgas 36 eingeführt wird, um die Trocknung des Mischgutes 6a, 6b zu beschleunigen.
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Ebenso dient die Einführung dieses zusätzlichen Gases in Pfeilrichtung 36 zur Zurückformung des Filtermediums 10 in seine ursprüngliche konkave Form gemäß 4.
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Wie vorstehend angegeben, werden die Staubpartikel 32 auch durch die Einführung eines Gases vonseiten des Stutzens 35 in Pfeilrichtung 33 gegen das Filtermedium 10 geführt und dort abgereinigt.
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Es wird noch darauf hingewiesen, dass eine einfache Entformung des Filterkuchens 6b in der Verfahrensstellung nach 3 dadurch ermöglicht wird, dass sich die obere Kontur des Mischbehälters 1, die sich direkt an den Deckel 13 anschließt, konisch nach außen erweitert, wie dies im Gehäuseprofil 47 in 3 dargestellt ist.
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Auf diese Weise wird ermöglicht, dass sich der Filterkuchen 6b, der in Pfeilrichtung 30 nach unten abgesprengt wird, radial auswärts expandiert und dadurch auseinander gezogen und aufgelockert wird. Aus diesem Grund ist das Gehäuseprofil 47 in diesem Bereich, der sich direkt an den behälterseitigen Halteflansch 24 anschließt, konisch nach außen hin erweitert ausgebildet.
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Nach erfolgter Trocknung gemäß 4 wird das Auslassventil 2 geöffnet und das getrocknete Produkt wird in Pfeilrichtung 37 ausgelassen.
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Der Trocknungsvorgang erfolgt durch dauerndes Umrühren des getrockneten Mischgutes 6a, 6b, welches in Pfeilrichtung 34 dauernd umgewälzt wird.
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Zur Erreichung einer Restentleerung nach 5 wird der Behälter wieder in Pfeilrichtung 38 verschwenkt, sodass er in seine in 5 dargestellte, etwa liegende Position kommt. In dieser Position liegt noch ein Bodensatz 39 an der Innenseite des Mischbehälters 1, gebildet aus dem Mischgut 6a, 6b, an und gleichzeitig haften noch zusätzliche Ablagerungen 40 an den Wendelsegmenten 9 der Mischwelle 7.
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Die Mischwelle 7 wird deshalb weiterhin in Pfeilrichtung 8 gedreht, und die noch auf den Wendelsegmenten 9 anhaftenden Ablagerungen 40 fallen deshalb in vertikaler Richtung nach unten und bilden so den Bodensatz 39, der nunmehr bei geöffnetem Auslassventil 2 in Pfeilrichtung 41 ausgelassen wird.
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Die konisch ausgebildeten Wendelsegmente 9 führen deshalb die Austragung des Bodensatzes 39 über das geöffnete Auslassventil 2 in Pfeilrichtung 41 durch.
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Zusätzlich kann auch noch der Mischbehälter 1 mehrmals in andere Stellungen gedreht werden, um eine günstige Austragung des Bodensatzes 39 bei geöffnetem Auslassventil 2 in Pfeilrichtung 41 zu ermöglichen.
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In 6 ist die Reinigung des Produktraumes dargestellt. Der Behälter ist in diesem Verfahrenszustand, aber auch in allen anderen beschriebenen Verfahrenslagen, jeweils um Schwenkwinkel 43, 44 in beiden Richtungen verschwenkbar ist. Es wird ein Schwenkwinkel im Bereich von etwa 60 Grad nach beiden Seiten bevorzugt, der jeweils auf eine vertikale Achse bezogen ist.
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Wird über den Einlassstutzen 3 ein flüssiges Reinigungsmedium in den Mischbehälter 1 eingeschleust, welches etwa bis zum Flüssigkeitsspiegel 46 aufläuft und bei sich drehendem Rührwerk rühren die Wendelsegmente 9 das Reinigungsmedium 42 durch, wodurch zuverlässig alle Ablagerungen im Mischbehälter vom Reinigungsmedium 42 aufgenommen werden. Der Mischbehälter 1 wird während der Reinigung mehrfach in den Pfeilrichtungen 45 hin und her verschwenkt, um eine Berührung des Reinigungsmediums 42 mit allen Teilen im Innenraum des Mischbehälters 1 zu gewährleisten.
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Danach wird das Reinigungsmedium 42 aus dem nunmehr geöffneten Auslassventil 2 ausgelassen. Der Mischbehälter 1 ist nunmehr in seinem Innenraum klinisch rein und sämtliche Ablagerungen sind entfernt. Insbesondere gilt dies auch für eine Reinigung des Filtermediums 10, weil der Flüssigkeitsspiegel 46 des Reinigungsmediums 42 so gewählt ist, dass auch alle Bereiche des Filtermediums 10 vom Reinigungsmedium 42 erreicht werden. Auf diese Weise wird nicht nur das Filtermedium 10 gereinigt, sondern auch der hinter dem Filtermedium 10 liegende Filtermittelträger 11.
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Die 7 zeigt die erste – oben beschriebene – Ausführungsform des Filtermediums 10, wie es anhand der vorstehenden 1 bis 6 beschrieben wurde. Es ist erkennbar, dass der innere Halteflansch 49 auf der gleichen Höhe der Mischwelle 7 gehäusefest verbleibt, sodass sich die zentrische Einspannung des Filtermediums 10 unverändert darstellt, und bei Einwirkung eines Verformungsdruckes sich das Filtermedium 10 in Form von zwei Bäuchen 10a – wie gestrichelt eingezeichnet – in Pfeilrichtung 30 verformt.
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Die 8 und 9 zeigen eine gegenüber 7 abgewandelte Ausführungsform, bei der erkennbar ist, dass hinter dem gehäusefesten Halteflansch 49, der zur Halterung des Filtermittelträgers 11 bestimmt ist, ein weiterer, zu diesem fluchtender Halteflansch 50 angeordnet ist, der in vertikaler Richtung verschiebbar ist, das heißt in axialer Richtung zur Mischwelle 7. Die Verschiebung ist in den Pfeilrichtungen 30, 30' angegeben.
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Demnach ist die Innenseite des Filtermediums 10 im verschiebbaren Halteflansch 50 gefasst, sodass sich das Filtermedium 10 über seinen gesamten Durchmesser als einziger Bauch 10a verformen kann, wie es in 8 und 9 dargestellt ist.
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Es ist noch eingezeichnet, dass wegen der vertikalen Verschiebbarkeit des Halteflansches 50 auf der Mischwelle 7 ein Dichtspalt 51 vorhanden ist, der mit einem geeigneten Dichtungsmedium abgedichtet wird, wie zum Beispiel einem Faltenbalg, einer Lippendichtung oder dergleichen anderen bekannten Dichtmitteln, ebenso wie eine Labyrinthdichtung.
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Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich somit der Vorteil, dass erstmals eine zuverlässige Abreinigung eines tuch- oder membranförmigen Filtermediums gewährleistet ist, weil sich dieses Filtermedium ausbauchen kann und durch die Ausbauchung zum einen eine Absprengwirkung auf den daran anhaftenden Filterkuchen 6b erfolgt, und zum anderen noch zusätzlich eine Absprengwirkung durch einen auf das Filtermedium 10 aufgegebenen Überdruck erfolgt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mischbehälter
- 2
- Auslassventil (C)
- 3
- Einlassstutzen (B)
- 4
- Pfeilrichtung
- 5
- Stutzen (A)
- 6
- Mischgut 6a Mischgut fest 6b Filterkuchen
- 7
- Mischwelle
- 8
- Pfeilrichtung
- 9
- Wendelsegment
- 10
- Filtermedium 10a
- 11
- Filtermittelträger
- 12
- Produktspiegel
- 13
- Deckel
- 14
- Antriebsflansch
- 15
- Getriebe
- 16
- Antriebsmotor
- 17
- Abdichtflansch
- 18
- Lagerzapfen
- 19
- Drehachse (von 18)
- 20
- Leerraum (oben)
- 21
- Leerraum (von 6)
- 22
- Heizmantel
- 23
- Pfeilrichtung
- 24
- Halteflansch (außen)
- 25
- Durchlass (von 2)
- 26
- Pfeilrichtung
- 27
- Pfeilrichtung 27'
- 28
- Oberkante von 6b
- 29
- Pfeilrichtung
- 30
- Pfeilrichtung
- 31
- Pfeilrichtung
- 32
- Staubpartikel
- 33
- Pfeilrichtung
- 34
- Pfeilrichtung
- 35
- Stutzen
- 36
- Pfeilrichtung
- 37
- Pfeilrichtung
- 38
- Pfeilrichtung
- 39
- Bodensatz
- 40
- Ablagerung (auf 9)
- 41
- Pfeilrichtung
- 42
- Reinigungsmedium
- 43
- Schwenkwinkel
- 44
- Schwenkwinkel
- 45
- Pfeilrichtung
- 46
- Flüssigkeitsspiegel
- 47
- Gehäuseprofil
- 48
- Pfeilrichtung
- 49
- Halteflansch (innen)
- 50
- Halteflansch (innen)
- 51
- Dichtspalt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2528049 C2 [0002, 0004, 0012]
- CH 644202 [0006]
- DE 2848109 C3 [0006]
- DE 3508711 C2 [0060]