DE3744771A1 - Vorrichtung zum auspressen gasfoermiger und/oder fluessiger medien aus schuett- bzw. rieselfaehigem gut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auspressen von gasförmigen und/oder flüssigen Medien aus einer Charge von schütt- bzw. rieselfähigem Gut durch Verdichtung zur festen Masse eines Preßkuchens in einer horizontalen Reihe von Preßkammern, wobei jede Preßkammer ein Paar im Abstand parallele, in vertikalen Ebenen verlaufende Preßwände auf­ weist, die zwischen sich jeweils einen Preßspalt begren­ zen, von welchen wenigstens eine Preßwand mit Mitteln zum Filtratablauf als Filterelement ausgebildet ist, wobei jeweils eine Preßwand einer Preßkammer und eine Preßwand einer benachbarten Preßkammer im parallelen Abstand zu einem die beiden Preßkammern in Richtung des Wirkdruckes kraftschlüssig miteinander verbindenden zylinderförmigen Druckkörper ausgebildet sind.

Große Mengen von Abfällen, insbesondere Schlämme von Klär­ werken, sowie beispielsweise Industrieschlämme oder Schlick aus Flüssen und Häfen müssen unter laufend ver­ schärften Auflagen und Vorschriften umweltneutral entsorgt und hierfür weitgehend entwässert werden.

Dabei stellen Entwässerungs- sowie Entsorgungskosten eine große Belastung für die Kostenträger dar. Das Erfordernis einer weitgehenden Entwässerung der schlammförmigen Ab­ fallstoffe entspricht den steigenden Anforderungen an deren Feststoffgehalte und bodenmechanische Standfestig­ keit z. B. als Voraussetzung für eine Zulassung zur Depo­ nierung.

Vielfach wird mangels geeigneter Verfahren versucht, den Feststoffgehalt durch Zumischung von Zuschlagstoffen zu erhöhen. Hierdurch werden die Kosten nachteilig erhöht und zusätzliche Deponiekapazitäten beansprucht.

Ein weiterer Ausweg beispielsweise zur landwirtschaftli­ chen Nutzung scheitert zumeist an Schwermetallgehalten in der Substanz oder auch an zu großen Entfernungen bzw. Transportwegen zu geeigneten Landbauflächen sowie an Pro­ blemen der Zwischenlagerung. Zudem sind Kompostierungsver­ fahren wegen der hierfür benötigten teuren Anlagen- sowie Betriebskosten ebenfalls sehr aufwendig und somit insge­ samt unbefriedigend.

Andere bekannte Verfahren wie beispielsweise die Schlamm­ verbrennung erfordern vielfach wegen zu hoher Wassergehal­ te ungenügend entwässerter Schlämme den Einsatz wertvoller und kostenträchtiger Primärenergie. Dabei spielt die Trocknung eine große Rolle, denn ein Produkt mit zu hohem Gehalt an Restfeuchte neigt zur Bildung von Schwelnestern in der Feuerung und somit zu unvollständiger Verbrennung mit schädlichen Emissionen im Rauchgas.

Zur wirtschaftlichen Lösung des Schlammentwässerungspro­ blems wurde bereits mit der europäischen Patentschrift 0 092 146 vorgeschlagen, eine bessere Entwässeung dadurch zu erzielen, daß teilentwässerter Schlamm zunächst zu Pellets aufbereitet wird, worauf diese mit einem Drainage­ material in Form eines trockenen Pulvers umhüllt und an­ schließend chargenweise verdichtet und durch Auspressen von Flüssigkeit druckentwässert werden. Dabei entsteht ein kompakter, netzartig von Schichten des Drainagematerials durchsetzter, vergleichsweise trockener Preßling. Durch diese Drainageschichten wird die aus den einzelnen Pellets ausgequetschte Flüssigkeit über den Weg von einer Draina­ geschicht zur anderen aus der Masse des Preßlings nach außen geleitet.

Es handelt sich hier um ein mechanisches Entwässerungsver­ fahren, welches zu einer signifikanten Reduzierung an Mas­ se und Volumen des schlammförmigen Stoffes unter wirt­ schaftlich vorteilhaften Bedingungen führt.

Der vergleichsweise hohe Feststoffgehalt des Preßlings von ca. 50 bis 65% ergibt z. B. ein geeignetes Aufgabema­ terial für die Verheizung in Verbrennungsanlagen. Als erdähnliches, nach Zerkleinerung rieselfähiges Schüttgut ist dieses auch für landwirtschaftliche Nutzung z. B. als Kompostierungsmaterial geeignet.

Sehr wesentlich beim bekannten Verfahren ist die schonende Behandlung des aus einzelnen mit Umhüllungsmaterial über­ zogenen Pellets bestehenden schüttfähigen Gutes z. B. beim Chargieren der Preßkammern.

Durch geeignete Ausgestaltung der Preßvorrichtung muß in­ folgedessen sichergestellt werden, daß Einwirkungen von Scherkräften auf die Pellets im Schüttgut vermieden und somit die Drainageschichten nicht durch Scher- und Schmiereffekte beeinträchtigt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Auspressen gasförmiger und/oder flüs­ siger Medien aus schütt- bzw. rieselfähigem Gut zu schaf­ fen, welche sich vorteilhaft zur Durchführung des bekann­ ten mechanischen Entwässerungsverfahrens eignet.

Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der gemäß Oberbe­ griff von Anspruch 1 gekennzeichneten Art mit der Erfin­ dung dadurch gelöst, daß wenigstens eine Preßwand von einem am Druckkörper gehaltenen, unabhängig vom Druckkör­ per horizontal verschiebbaren Preßelement gebildet ist. Dabei bilden der Druckkörper und das Preßelement miteinan­ der eine hydraulisch betätigbare Kolben/Zylinder-Einheit.

Mit Vorteil ermöglicht die erfindungsgemäße und ver­ gleichsweise unkomplizierte Ausgestaltung der hydrauli­ schen Preßmechanik der Vorrichtung einen zügigen Preßvor­ gang mit beispielsweise stetigem Druckanstieg durch eine einfache hydraulische Steuerung. Ein weiterer Vorteil ist durch eine unabhängige Betätigungsmöglichkeit der einzel­ nen Preßkammern gegeben.

Diese können beliebig und wahlweise entweder alle gleich­ zeitig beim Füllen, Pressen und Auswerfen des Preßlings betrieben werden, oder sequentiell nacheinander gefüllt, gepreßt und der Preßling ausgestoßen werden. Auch können bei dieser Anordnung im Falle z. B. der Auswechselung von Filtertüchern an einigen der Filterelemente Preßkammern in geöffnetem Zustand stillgesetzt werden, während andere Preßkammern weiter im Betriebszustand bleiben.

Diese vorteilhafte Möglichkeit der individuellen Betriebs­ weise der Preßkammern wird ermöglicht durch die erfin­ dungsgemäße Ausgestaltung, wobei die Verschiebung der Preßwand am Preßelement durch Einleiten von Druckwasser in den Raum zwischen Druckkörper und Preßelement, welche mit­ einander als Ringkolben und Ringzylinder zusammenwirken, erfolgt. Zur Druckerzeugung des Druckwassers, vorzugsweise in gestaffelten Druckstufen, kann beispielsweise eine mehrstufige Kreiselpumpe verwendet werden, deren Druckstu­ fen beim Füllen in einer ersten Niederdruck-Arbeitsstufe parallel und anschließend in einer Hochdruck-Arbeitsstufe hintereinander geschaltet sind, bzw. eine mehrstufige Kreiselpumpe für die Niederdruck-Arbeitsstufe und eine Kolbenpumpe für die Hochdruck-Arbeitsstufe.

Die Rückführung der mit dem Preßelement verschiebbaren Preßwand in die Ausgangslage erfolgt durch Ablassen des Druckwassers in einen über eine Entleerungsleitung ange­ schlossenen Tiefbehälter.

Beim Höhenunterschied zwischen Vorrichtung und Tiefbehäl­ ter ergibt sich ein wirksamer Unterdruck, unter dessen Einfluß die Preßwand bei abfließendem Druckwasser zurück­ gezogen wird.

Diese Bauweise hat den Vorteil einer einfachen Ausführung sowie weniger bewegter Teile.

Um einer Kipp- oder Kantgefahr des Ringzylinders auf dem Ringkolben zu begegnen, wird mit einer vorteilhaften Aus­ gestaltung vorgeschlagen, daß der Kolben/Zylinder-Einheit von Ringkolben und Ringzylinder ein zentrales Führungsele­ ment, vorzugsweise in Form eines in einem Führungszylinder geführten Führungskolbens, zugeordnet ist.

Bei dieser Bauweise der Vorrichtung, wobei auf der Mantel­ fläche jedes Ringzylinders ein Mantelring verschiebbar geführt ist, sieht eine Ausgestaltung vor, daß sämtliche Mantelringe der Vorrichtung in gleichen Abständen an einem sie starr verbindenden Steuergestänge befestigt sind und dieses in axialen Führungen geführt und mit Stelleinrich­ tungen antreibbar ausgebildet ist.

Diese Maßnahme ergibt eine sehr übersichtliche, mit weni­ gen bewegbaren Teilen ausführbare und somit unkomplizier­ te, wartungsarme und betriebssichere Vorrichtung.

Die Vorrichtung ist dabei vorteilhaft so beschaffen, daß wenigstens eine der Preßwände einer Preßkammer als Filter­ element mit Ablaufkanälen und/oder Durchtrittsöffnungen für Filtrat ausgebildet und mit einem für das von der festen Masse des Preßkuchens zu trennende gasförmige und/oder flüssige Medium durchlässigen Schicht aus Filter­ material belegt ist.

Dadurch, daß eine als Filterelement ausgebildete erste Preßwand einer ersten Preßkammer und eine vorzugsweise ebenfalls als Filterelement ausgebildete zweite Preßwand einer zweiten Preßkammer im parallelen Abstand mit einem Zylindermantel zu einem die beiden Preßkammern in Richtung des Wirkdruckes kraftschlüssig miteinander verbindenden zylinderförmigen Druckkörper ausgebildet sind, wird mit Vorteil erreicht, daß sich mit der Vorrichtung eine un­ komplizierte und kompakte Bauweise ergibt.

Bei dieser Anordnung ist die äußere Mantelfläche eines jeden Druckkörpers als zylinderförmige Führunsfläche für einen darauf geführten Mantelring ausgebildet und weist am Bereich des freien Endes eine gegen den Mantelring abdich­ tende Ringdichtung auf.

Mit Vorteil sieht hierbei eine Ausgestaltung vor, wobei jeder Preßkammer ein relativ zu dieser auf dem zugeordne­ ten Druckkörper axial verschiebbarer Mantelring zugeordnet ist, der Antriebs- und Führungsmittel zur Verschiebung von einer den Preßspalt überbrückenden und die Preßkammer schließenden ersten Axialposition zu einer den Preßspalt freigebenden und die Preßkammer öffnenden zweiten Axialpo­ sition sowie an seiner Oberseite eine Einfüllöffnung mit einem Verschlußorgan aufweist, daß das Verschlußorgan als Schwenkklappe mit einer Schließhydraulik und/oder mit einem Schloß ausgebildet ist.

Dieses Verschlußorgan ist unkompliziert sowie robust. Es erfordert zu seiner Herstellung nicht die Einhaltung enger Fertigungstoleranzen und ist infolgedessen weder ver­ schleißanfällig, noch erfordert es im Betrieb aufwendige Pflege oder Wartung. Wegen der abrasiven Eigenschaften des dem Schüttgut anhaftenden Drainagematerials, das bei den Teilen der Verschlußorgane im Einfüllvorgang eine schmir­ gelnde Wirkung hervorruft, ist die robuste und verschleiß­ resistente Ausführung der Schwenkklappe von besonderem Vorteil.

Eine Ausgestaltung sieht dabei vor, daß die Innenwand des Mantelringes gegen den Bereich seiner freien Stirnwand zu mit einer schlank-konischen Erweiterung ausgebildet ist.

Der Bereich der Erweiterung ist in seiner axialen Er­ streckung so bemessen, daß er in etwa mit der Dicke des fertig verdichteten Preßkuchens übereinstimmt. Beim Zurückziehen des Mantelringes zum Öffnen der Preßkammer und zum Auswerfen des Preßkuchens bewirkt die sich in Richtung der Öffnungsbewegung erweiternde Konizität des Ring-Innenmantels eine Entlastung vom Druck des Preßku­ chens und somit eine problemlose und schnelle Öffnung.

Beim Öffnen einer Preßkammer durch Beiseiteschieben des Mantelringes wird am Preßspalt ringsum der volle Quer­ schnitt des vertikalen Preßspaltes frei, wobei dann der feste Preßkuchen beim Auseinanderfahren der Preßwände einer Preßkammer frei nach unten herausfallen kann.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, daß diese an ihren Preßkammern einen in drei Positionen - Öffnen-Füllen-Schließen - verschiebbaren, vergleichsweise doppelt-breiten Mantelring aufweist, der an seiner Oberseite an einem ersten Ringbereich eine Ein­ füllöffnung ohne Verschlußorgan und daran anschließend einen zweiten geschlossenen Ringbereich als Verschlußorgan für die Preßkammer aufweist.

Gegenüber der vorbeschriebenen Ausführung des vergleichs­ weise schmäleren Manteringes mit verschließbarer Füllöff­ nung ist hier ein in eine zusätzliche Position - Füllen - verschiebbarer Mantelring vorgesehen. In der ersten Posi­ tion - Öffnen - ist der Mantelring so weit zurückgezogen, daß Preßkammer und Preßspalt ringsum geöffnet sind und der Preßkuchen herausfallen kann. In der zweiten Position - Füllen - ist der Mantelring so weit verschoben, daß bei geschlossener Preßkammer sich die Einfüllöffnung des Rin­ ges oberhalb der Kammer befindet. Dadurch kann die Kammer mittels einfachem Zulauf des rieselfähigen Gutes gefüllt werden. Anschließend wird der Mantelring in die dritte Position - Schließen - verschoben und der Preßvorgang ein­ geleitet.

Bei dieser Ausführung erübrigt sich mit Vorteil eine sepa­ rate Einrichtung zum Öffnen oder Schließen der Füllöff­ nung, weil diese durch den verschiebbaren doppelt-breiten Mantelring ersetzt ist. Dabei wird auch keine Niveausteue­ rung für das Füllgut und fallweise auch keine Chargierein­ richtung benötigt. Es ergibt sich somit eine sehr einfache und funktionell wirkungsvolle Gesamtvorrichtung.

Hierfür muß allerdings in Kauf genommen werden, daß der Mantelring annähernd die doppelte Breite aufweist, gegen­ über der Ausführung mit Verschlußeinrichtung. Andererseits hat der verbreiterte Mantelring den Vorteil, daß auch die Druckkörper breiter und damit die Führungen für den Man­ telring und den Führungszylinder des Ringkolbens breiter werden, so daß die Gefahr eines Verkantens des Ringkolbens wirksam vermieden ist.

Diese Ausführung zeichnet sich durch Einfachheit und weni­ ge bewegte Teile aus, besitzt jedoch eine insgesamt größe­ re Baulänge.

Und schließlich sieht eine Ausgestaltung vor, daß die Vor­ richtung anstelle einer festen Preßwand in jeder Preßkam­ mer eine Druckmembran aufweist, welche beim Preßvorgang in die Preßkammer hinein mittels Druckwasser isobar vorge­ wölbt wird.

Weil die Druckmembran mit glatter Oberfläche, d. h. z. B. ohne Drainagekanäle ausgebildet sein kann, wird in diesem Falle nur die halbe Breite der Preßkammer als Füll- und Preßraum genutzt.

Die Membran ist vorzugsweise als Topfmembran ausgebildet, um die erforderliche Dehnung beim Preßweg ohne zu große Biege-Beanspruchung des elastischen Materials zu ermögli­ chen. Vorzugsweise ist die Formgebung und Ausbildung der Einspannstelle so ausgeführt, daß die Membran keine Stauchungen und möglichst nur geringe Dehnungen erfährt.

Diese Ausgestaltung hat weiter den Vorteil, daß die Ab­ dichtung des Mantelringes an der Membranseite durch deren peripher-radiale Ausdehnung von selbst erfolgt. Denn bei der Druckbeaufschlagung weitet sich die Membran auch nach außen und dichtet sich dadurch mit druckproportionaler Kraft gegen den Mantelring ab.

Diese Ausgestaltung zeichnet sich durch eine sehr einfache und funktionell günstige Ausführung aus. Hierbei weist die Presse bis auf die verschiebbar ausgebildeten Mantelringe keine beweglichen Teile auf.

Die Erfindung wird in schematischen Zeichnungen in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus den Zeich­ nungen weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung entnehmbar sind.

Die Zeichnungen zeigen im einzelnen

Fig. 1 in horizontaler Reihe angeordnete Preßkammern mit Mantelringen, in rein schematischer Dar­ stellung und im Schnitt einer vertikalen, in axialer Richtung der Vorrichtung verlaufenden Ebene,

Fig. 2a einen Mantelring in Frontansicht sowie teil­ weise geschnitten,

Fig. 2b den Mantelring im Querschnitt einer vertika­ len, in axialer Richtung verlaufenden Ebene,

Fig. 2c den Mantelring in Ansicht von oben,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ausführung der Preßkam­ mern mit Hydraulikantrieb, im Schnitt einer vertikalen und in Richtung der Vorrichtungs­ achse verlaufenden Ebene,

Fig. 4 eine andere Ausführung der Preßkammern mit Hydraulikantrieb und verbreitertem Mantelring, ebenfalls im Schnitt einer vertikalen Ebene,

Fig. 5 eine andere Ausführung der Preßkammern mit Hydraulikantrieb und Preßmembran, ebenfalls im Schnitt einer vertikalen Ebene,

Fig. 6 eine Zusammenstellung der Vorrichtung, von der Seite gesehen,

Fig. 7 die Vorrichtung gemäß Fig. 6 in Ansicht in Richtung ihrer Längsachse.

Die in der Fig. 1 im Vertikalschnitt rein schematisch ge­ zeigte Anordnung von vier Preßkammern (1 a, 1 b, 1 c, 1 d) weist - von links nach rechts gesehen - eine erste ringsum geöffnete Preßkammer (1 a) auf. Jede der Preßkammern (1 a bis 1 d) weist ein Paar im Abstand parallele, in vertikalen Ebenen (y 1-y 1, y 2-y 2, y 3-y 3, usw.) verlaufende sowie in horizontaler Richtung verschiebbare Preßwände (2 a, 3 a, 2 b, 3 b, 2 c, 3 c, 2 d, 3 d) auf.

Die Preßwände (2) bzw. (3) sind relativ zueinander mit veränderlichem Abstand (A) antreibbar und begrenzen zwi­ schen sich jeweils einen vertikalen Preßspalt (4 a, 4 b, 4 c, 4 d). Sie stehen mit Mitteln (29) bzw. (44, 45 = Fig. 3) oder (56 = Fig. 5) zur Abstandsänderung unter Preßdruck in Verbindung.

Wie die schematische Darstellung der Fig. 1 weiter erken­ nen läßt, ist jeder Preßkammer (1) ein relativ zu und auf dieser axial-verschiebbarer Mantelring (5 a, 5 b, 5 c, 5 d) zugeordnet. Dieser weist gemäß Darstellung in den Fig. 6 und 7 Antriebs- und Führungsmittel (6) bzw. (7) zur takt­ weisen Verschiebung von einer den Preßspalt (4 b) überbrüc­ kenden und die Preßkammer (1 b) nach außen umschließenden ersten Axialposition zu einer den Preßspalt (4 a) freige­ benden und die Preßkammer (1 a) ringsum öffnenden zweiten Axialposition auf (Fig. 1).

Die Fig. 1 zeigt weiterhin von links nach rechts eine vollständig geöffnete Preßkammer (1 a). Bei dieser ist der Mantelring (5 a) bis zum Anschlag nach rechts verschoben und gibt die Preßwände (2 a) und (3 a) ringsum vollständig frei, z. B. für den Ausstoß des ausgepreßten Preßlings. Die nach rechts zu benachbarte Preßkammer (1 b) ist hinge­ gen durch den Mantelring (5 b) geschlossen, welcher damit auch den Preßspalt (4 b) nach außen druckdicht abschließt. In der gezeigten Darstellung sind die Mantelringe (5 a bis 5 d) mit Einfüllöffnungen (8 a bis 8 d) versehen. Diese kön­ nen mit schematisch angedeuteten Verschlußorganen (9 a bis 9 d) verschlossen werden. Die weiter rechts angeordneten und mit (1 c) bzw. (1d) bezeichneten Preßkammern sind in einer Position gezeigt, die dem vollendeten Preßvorgang vor dem Öffnen der Kammern (1) und Austragen des Preßku­ chens entspricht. Dabei ist die Spaltbreite (A 3) bzw. (A 4) gegenüber der Spaltbreite (A 1) der geöffneten Kammer (1 a) bzw. (A 2) der noch nicht zusammengepreßten Kammer (1 b) etwa auf 30% der ursprünglichen Spaltbreite redu­ ziert.

In den Fig. 2a bis 2c ist ein Mantelring in Frontansicht, Seitenansicht und teilweise im Schnitt sowie in Draufsicht dargestellt. Der Mantelring (5) weist an seiner Oberseite eine Einfüllöffnung (8) auf. Dieser ist bei der gezeigten Ausführung ein Verschlußorgan (9) zugeordnet. Erfindungs­ gemäß ist dieses Verschlußorgan (9) eine Schwenkklappe (90) mit Schließhydraulik (91).

Die Zusammenstellungszeichnung der Vorrichtung in Fig. 6 zeigt, daß jedem Verschlußorgan (9 a bis 9 e) ein Füllstut­ zen (15 a bis 15 e) zugeordnet ist. Dieser ist so bemessen, daß er das Volumen einer Charge der darunterliegenden Preßkammer (1 a bis 1 e) aufnehmen kann. Oberhalb von diesen sind Förder- und Aufgabemittel, wie beispielsweise ein Transportband (38), vorgesehen. Diese können auch fallwei­ se mit einer Chargiereinrichtung (nicht gezeigt) ausge­ bildet sein.

Um zu vermeiden, daß Anteile vom Gut beim Abwurf vom För­ derband (38) zwischen die Füllstutzen (15 a bis 15 e) fallen und so die Vorrichtung verschmutzen könnten, sind am Kopf­ ende der Füllstutzen (15 a bis 15 e) je zieharmonikaartig gelenkig miteinander verbundene Abweiser (39) vorgesehen.

Für eine reibungslose Funktion beim Verschieben der Man­ telringe (5) auf den zylinderförmigen Druckkörpern (20 a bis 20 e) sind die Mantelringe (5 a bis 5 e) gewichtsentla­ stet und damit praktisch berührungslos gegenüber den Druckkörpern (20) geführt. Zu diesem Zweck besitzt jeder Mantelring (5 a bis 5 e) gemäß Darstellung in den Fig. 2a sowie 6 seitliche Führungen (7 a bis 7 e). Sie können, wie dies die Fig. 2a zeigt, als Schlittenführungen mit prisma­ tischen Führungsflächen ausgebildet sein, wie dies bei­ spielsweise von Werkzeugmaschinen bekannt ist. Diese pris­ matischen Führungen (7 a, 7 b) sind mittels Einstellschrau­ ben höhenverstellbar ausgebildet. Die Führungen (7 a bis 7 e) gleiten oder laufen mit Schlittenführungen oder mit Rollenführungen auf Führungsschienen (70 a, 70 b), welche gemäß Darstellung in den Fig. 6 und 7 im Maschinengestell (32) ebenfalls mit Mitteln zur Höhenverstellung ausgebil­ det und angeordnet sind.

Entsprechend sind auch die Druckkörper (20 a bis 20 e) an Führungen (71 a bis 71 e) hängend geführt. Als Führungsschie­ nen dienen hierbei die beiden oberen Zuganker (72 a) und (72 b). Darauf rollen verfahrbar die Führungen (71 a bis 71 e) mit je einem Paar Führungsrollen (73 a bis 73 e). Die Doppelkreise (74 a) bis (74 e) stellen die stirnseitigen Ansichten der Antriebsanordnungen (9) bzw. (14 a, 14 b) der Flachschieber an den Mantelringen (gemäß Fig. 2b, Ziff. 9) dar. Dabei hängen die Druckkörper (20 a bis 20 e) in jeweils rechts und links einem Führungsarm (75 a) bzw. (75 b), wel­ cher an der Oberseite eines jeden Druckkörpers (20 a bis 20 e) angeordnet und in der Fig. 1 bruchstückhaft angedeu­ tet ist.

Dadurch, daß sowohl die Druckkörper (20 a bis 20 e) als auch die auf ihnen geführten Mantelringe (5 a bis 5 e) je für sich in separaten Führungen (7 a, 7 b, 70 a, 70 b bzw. 71 bis 74) exakt einstellbar geführt sind, ohne daß eines dieser Bauteile auf das andere sein Gewicht oder Teile seines Gewichtes überträgt, wird eine praktisch berührungslose gegenseitige Führung erreicht und eine sichere Funktion bei langer Verfügbarkeit der Vorrichtung ermöglicht.

Eine erfindungswesentliche Ausgestaltung sieht gemäß Dar­ stellung der Fig. 2 und 2a vor, daß die Innenwände (15) der Mantelringe (5) gegen den Bereich jeweils einer freien Stirnwand (26) zu mit einer schlank-konischen Erweiterung (27) ausgebildet sind.

Hierzu ist aus der Darstellung in den Fig. 1 und 2 er­ kennbar, daß der Bereich der konischen Erweiterung (27 a bis 27 d) eine solche axiale Erstreckung aufweist, die in etwa dem Abstand (A 3) bzw. (A 4) der beiden Preßwände (2 c, 3 c) bzw. (2 d, 3 d) der Preßspalte (4 c) bzw. (4 d) im Endzustand der Verdichtung entspricht. Somit entspricht die axiale Erstreckung der konischen Erweiterung (27) in etwa der zu erwartenden Dicke des Preßkuchens. Wenn dann der Mantelring (5 c, 5 d) zur Öffnung der Preßspalte (4 c, 4 d) nach rechts zum Anschlag zurückgefahren wird, ist die Wandreibung zwischen der Innenwand (15) eines jeden Man­ telringes (5) und der äußeren Schicht des Preßkuchens erheblich verringert und somit das Zurückziehen des Man­ telringes (5) und Öffnen des Preßspaltes (4) erheblich erleichtert und weiterhin ein Anbacken von Teilen des Preßkuchens an der Innenwand (15) des Mantelringes (5) mit Vorteil verhindert.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Vorrichtung sind vorzugsweise beide Preßwände (2, 3, 42 a, 42 b usw.), jedoch zumindest eine der Preßwände (2, 3) einer Preßkammer (1) als Filterelement (17) mit Ablauf-Kanälen und/oder Durch­ trittsöffnungen für Filtrat ausgebildet und mit einem für das von der festen Masse zu trennende gasförmige und/oder flüssigem Medium durchlässigen Schicht aus Filtermaterial belegt. Sehr zweckmäßig kann hierbei eine Struktur des Filterelementes durch einen mehrschichtigen Aufbau auf der Oberfläche einer Preßwand (2) bzw. (3) vorgesehen sein, wobei auf der zunächst glatten Fläche der Preßwand (2) bzw. (3) ein Drahtgitter aufgelegt ist, darüber dann ein Lochblech und über diesem schließlich ein Filertuch ge­ spannt ist (nicht gezeigt).

Bei diesem Aufbau wid eine äußerst kostenaufwendige Strukturierung der Preßwände (2) bzw. (3) vermieden, diese können folglich ebenflächig ausgebildet sein.

Wie Fig. 1 weiter erkennen läßt, ist eine als Filterele­ ment (17 a) ausgebildete erste Preßwand (3 a) einer ersten Preßkammer (1 a) und eine vorzugsweise ebenfalls als Fil­ terelement (17 b) ausgebildete zweite Preßwand (2 b) einer zweiten Preßkammer (1 b) im parallelen Abstand mit einem Zylindermantel (19 a) zu einem die beiden Preßkammern (1 a, 1 b) in Richtung des Wirkdruckes kraftschlüssig miteinander verbindenden zylinderförmigen Druckkörper (20 a) ausgebil­ det. In gleicher Weise ist zwischen den Filterelementen (17 c, 17 d) mit dem Zylindermantel (19 b) der Druckkörper (20 b) und zwischen den Filterelementen (17 e, 17 f) mit dem Zylindermantel (19 c) der Druckkörper (20 c) ausgebildet, usw. Dabei müssen die Preßwände (2, 3) hohen Flächen­ drücken widerstehen, welche gegen Ende des Preßvorganges in einer Größenordnung zwischen 50 und 70 daN/cm² auf­ treten. Zu diesem Zwecke sind die Druckkörper (20) mit einer inneren Versteifungskonstruktion (76) ausgesteift. Es kann sich hierbei um eine sternförmige Schweißkonstruk­ tion handeln, wie eine solche lediglich beispielhaft im Druckkörper (20 a) der Fig. 1 mit gestrichelten Linien eingezeichnet ist.

Die äußere Mantelfläche (22) eines jeden Druckkörpers (20) ist als Führungsfläche für jeweils einen Mantelring (5 a bis 5 e) ausgebildet. Am Bereich des freien Endes weist der Druckkörper (20) eine gegen den Mantelring (5) zu abdich­ tende Ringdichtung (23) auf.

Jeder Mantelring (5) ist für sich und auch jeder Druckkör­ per (20) ist jeweils für sich auf exakt einstellbaren Füh­ rungen geführt. Hierdurch wird erreicht, daß eine Ge­ wichtsübertragung von einem dieser Teile auf das andere vermieden ist. Infolgedessen werden sowohl die Führungs­ flächen als auch die Dichtungen entlastet und somit ge­ schont.

In der Fig. 3 ist dargestellt, daß die Druckkörper (44, 44 a, 44 b) zwischen jeweils zwei durch Zuganker (30 a, 30 b) verbundenen Kopfstücken (31 a, 31 b) der Vorrichtung (32) an Abstandshaltern in gleichen gegenseitigen Abständen gehal­ ten sind und jeder Druckkörper (44, 44 a, 44 b) an einer Stirnseite eine als Filterelement (41 a, 41 b, 41 c) ausge­ bildete Preßwand (42 a, 42 b, 42 c) aufweist, wogegen die andere Seite des Druckkörpers (44, 44 a, 44 b) als Ringkol­ ben (43) ausgebildet ist und einen auf dessen Mantelfläche (43) axial teleskopierend verschiebbaren Ringzylinder (45 a, 45 b) aufnimmt, dessen stirnseitige Abschlußwand (62 a, 62 b) als Filterelement (82 a, 82 b) ausgebildet und der Druckraum (100 a, 100 b) zwischen Ringkolben (43) und Ringzylinder (45 a, 45 b) über jeweils eine Druckleitung (85 a, 85 b, 85 c) an eine hydraulische Druckmittelquelle (nicht gezeigt) angeschlossen ist.

Mit Vorteil ist die erfindungsgemäße hydraulische Preßme­ chanik der Vorrichtung unkompliziert und erfordert wenige bewegbare Einzelteile.

Zur Betätigung genügt eine einfache hydraulische Steue­ rung. Ein weiterer Vorteil ist dabei durch eine unabhängi­ ge Betätigungsmöglichkeit der einzelnen Preßkammern (100 a, 100 b) gegeben.

Diese können beliebig und wahlweise entweder alle gleich­ zeitig zum Füllen, Pressen und Auswerfen des Preßlings betrieben werden oder sequentiell nacheinander gefüllt, gepreßt und der Preßling ausgestoßen werden. Auch können bei dieser Anordnung im Falle z. B. der Auswechslung von Filtertüchern an einigen der Filterelemente (41 a, 41 b, 41 c) Preßkammern (100 a, 100 b) in geöffnetem Zustand still­ gesetzt werden, während andere Preßkammern (100 a, 100 b) weiter im Betriebszustand bleiben.

Diese vorteilhafte Möglichkeit der individuellen Betriebs­ weise der Preßkammern (100) wird ermöglicht durch die er­ findungsgemäße Ausgestaltung, wobei die Verschiebung der Preßwände durch Einleiten von Druckwasser in die Räume (84) zwischen Ringkolben (43) und Ringzylinder (45 a, 45 b) erfolgt.

Um einer Kipp- oder Kantgefahr der Ringzylinder (45) auf den Ringkolben (43) zu begegnen, wird mit einer vorteil­ haften Ausgestaltung vorgeschlagen, daß der Einheit von Ringkolben (43) und Ringzylinder (45) ein zentrales Füh­ rungselement, vorzugsweise in Form eines in einem Füh­ rungszylinder (50 a) geführten Führungskolbens (50 b), zuge­ ordnet ist.

Bei dieser Bauweise der Vorrichtung, wobei auf der Mantel­ fläche (60 a, 60 b) jedes Ringzylinders (45 a, 45 b) ein Man­ telring (55 a, 55 b) verschiebbar geführt ist, sieht eine Ausgestaltung vor, daß die Mantelringe (55 a, 55 b) in glei­ chen Abständen an einem sie starr verbindenden Steuerge­ stänge (46) befestigt sind und dieses in axialen Führungen (48) geführt und mit Stelleinrichtungen (49) antreibbar ausgebildet ist.

In der Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Ausführung der Vorrichtung gezeigt, bei welcher gegenüber der vorbespro­ chenen Ausführung in mehreren Positionen stufenweise ver­ schiebbare Mantelringe (55) vorgesehen sind.

Die Vorrichtung (10) weist an der dargestellten Preßkammer (51) einen in drei Positionen "Öffnen" - "Füllen" - "Schließen" verschiebbaren, vergleichsweise doppeltbrei­ ten Mantelring (55) auf. Dieser besitzt an einem ersten Ringbereich (52) eine Einfüllöffnung (54) und daran an­ schließend einen zweiten geschlossenen Ringbereich (53). Dieser dient, wie bereits vorgängig, beispielsweise anhand der Fig. 1 erläutert, als Verschlußorgan für die Preßkam­ mer (51), und zwar in der in der Fig. 4 gezeigten unteren Position der geschlossenen und am Ende des Preßvorganges auf ¹/₃ ihrer ursprünglichen Breite verdichteten Preßkam­ mer (51 a). Die Preßwände (42) und (62) sind hier ebenfalls als Filterelement (47) bzw. (82) ausgebildet. Als Filtrat­ ablauf ist ein Teleskoprohr (85) angeordnet und mündet in den Filtratraum (86) mit dem Filtratablauf (34).

Aus der Darstellung ersichtlich, wird der Mantelring (55) zunächst in eine Position verschoben, wobei seine Einfüll­ öffnung (54), entsprechend der gestrichelten Darstellung im oberen Teil der Fig. 4, sich über der Preßkammer (51) befindet und diese Preßkammer durch einfachen Zulauf des Gutes gefüllt werden kann. Anschließend wird der Mantel­ ring (55) in die weitere Stufe, in die Preßstufe, verscho­ ben und der Preßvorgang eingeleitet. Diese Stufe ist im unteren Teil der Fig. 4 dargestellt.

Bei dieser Ausführung erübrigt sich die Anordnung von Klappen oder Schiebern für den Füllvorgang im Zusammenhang mit der Einfüllöffnung (54), weil der Füllvorgang einfach durch Verschieben des Mantelringes (55) sowohl ausgelöst als auch in anderer Stellung des Mantelringes (55) von selbst beendet wird.

Bei dieser Alternativausführung muß der Mantelring (55) wesentlich breiter sein als bei den vorherigen Ausführun­ gen. Mit dem verbreiterten Mantelring werden auch die Wan­ dungen, auf welchen er geführt ist, und demzufolge die Kolben/Zylinder-Einheit (45, 44) breiter. Damit wird die Vorrichtung insgesamt länger. Die breiteren Zylinder- bzw. Kolbenflächen (44, 45) ermöglichen jedoch eine längere Führung des Führungskolbens (50 b) im Führungszylinder (50 a) sowie, entsprechend dem gezeigten Ausführungsbei­ spiel der Fig. 4, eine verbreiterte, biegesteife Abstüt­ zung, beispielsweise in pilzartiger Form, der Stirnwand (87) des Ringkolbens (44). Ein Verkanten des Ringkolbens (44) im Ringzylinder (45) ist bei dieser Ausführung mit Sicherheit vermieden.

Als Vorteile dieser Ausführung ist deren besondere Ein­ fachheit hervorzuheben, weil bis auf das Verschieben der Mantelringe (55) und des Ringzylinders (45) keine bewegli­ chen Teile vorhanden sind.

Und schließlich ist eine weitere Alternativausführung der Vorrichtung in der Fig. 5 dargestellt. Diese Ausführung sieht anstelle eines hydraulisch mit einer Preßwand verschiebbaren Preßelementes (45) eine einseitig bewegli­ che Preßmembran (56) vor. Die Preßkammer (51) weist als Begrenzung des Preßspaltes (4) einerseits eine als Filter­ element (47) ausgebildete formstabile Preßwand (42) und gegenüberliegend eine mit einer vorspringbaren Druckmem­ bran (56) überdeckte Wand (68) auf. Zwischen dieser und der Membran (56) ist über einen Druckwasseranschluß (69) Druckwasser einleitbar. Dabei wird die Membran (56) in die gestrichelt gezeichnete Position vorgepreßt und damit die im Preßspalt (4 a) eingeschlossene Charge des Gutes ver­ dichtet.

Hierbei wird die Preßkammer (4 a) von ihrer ursprünglichen Preßspaltbreite (A 1) zur komprimierten Preßspalte (4 b) mit der Spaltbreite (A 2) zusammengequetscht und dabei das Gut zu einem festen Preßkuchen verdichtet. Auch diese Bau­ art weist einen zwischen den Wänden (68) und (42 b) ausge­ bildeten und mit einem Ringmantel (19) zylinderförmig um­ schlossenen Druckkörper (200) auf. Zwischen den beiden Wänden (68) und (42 b) sind, rein schematisch in gestri­ chelter Darstellung gezeigt, Stützelemente (76) vorgesehen.

Ein dieser Vorrichtungsausführung zugeordneter Mantelring (55) kann entweder, wie im unteren Bereich der Fig. 5 gezeigt, als schmaler Ring (55 a) mit einer Einfüllöffnung (8) mit Verschlußorgan (9) ausgebildet sein oder, wie in der Fig. 5 am oberen Bereich des Druckkörpers (200) darge­ stellt, mit einem verbreiterten Mantelring (55 b) mit einer nicht verschließbaren Einfüllöffnung (8 b).

Weil bei der gezeigten Ausführungsform mit Druckmembran (56, 50) diese mit Rücksicht auf eine preisgünstig und unkomplizierte Fertigung zunächst ohne Filtrationsdrainage vorgesehen ist, kann nur die vergleichsweise halbe Tiefe (A 1) der Preßkammer (51) für das Füllvolumen einer Charge vorgesehen sein. Die Druckmembran (56) ist vorzugsweise als Topfmembran ausgebildet, um während des Preßweges keine schädliche Walkung eintreten zu lassen. Auf diese Weise werden Stauchungen und Dehnungen im Material der Membran vermieden. Hingegen sind Biegungen und beidseitige Drücke unschädlich und somit zulässig.

Mit Vorteil erfolgt bei dieser Ausführung die Abdichtung des Mantelringes (55) an der Peripherie der Membran (56) durch diese selbst. Sie weitet sich nämlich bei Druckbe­ aufschlagung nach außen und dichtet dadurch gegen den Mantelring (55) ohne Einsatz eines weiteren Dichtungsele­ mentes ab.

Vorteile dieser Ausführung sind durch ihre signifikante Einfachheit gegeben. Bis auf den verschiebbaren Mantelring (55) weist diese Ausführung keine beweglichen Teile auf. Andererseits kann nur die halbe Breite (A 1) des Preßspal­ tes (4) in der Preßkammer (51) und somit ein halbiertes Chargenvolumen je Preßkammer (51) in Anspruch genommen werden.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Auspressen von gasförmigen und/oder flüssigen Medien aus einer Charge von schütt- bzw. rieselfähigem Gut durch Verdichtung zur festen Masse eines Preßkuchens in einer horizontalen Reihe von Preßkammern, wobei jede Preßkammer ein Paar im Ab­ stand parallele, in vertikalen Ebenen verlaufende Preßwände aufweist, von welchen wenigstens eine Preß­ wand mit Mitteln zum Filtratablauf als Filterelement ausgebildet ist, wobei zwischen den Preßkammern Druckkörper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Preßwand (42) von einem am Druck­ körper (40) gehaltenen, unabhängig vom Druckkörper (40) horizontal verschiebbaren Preßelement (45) ge­ bildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper (40) und das Preßelement (45) miteinander eine hydraulisch betätigbare Kolben/Zy­ linder-Einheit (44/45) bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben/Zylinder-Einheit (44/45) eine zentrale Führung (50) in Form eines in einem Zylinder (50 a) geführten Kolbens (50 b) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Mantelfläche jedes Preßelementes (45) ein Mantelring (5, 55) in axialer Richtung bewegbar ge­ führt ist und die Mantelringe (55) in Abständen an einem in Führungen (48) axial verschiebbar geführten und mit Stelleinrichtungen (49) antreibbaren Steuer­ gestänge (46) befestigt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mantelring (5, 55) an seiner Oberseite eine Einfüllöffnung (8) mit einem Verschlußorgan (9) auf­ weist und dieses als Schwenkklappe (90) mit einer Schließhydraulik (91) und/oder mit einem Schloß aus­ gebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (15) des Mantelrin­ ges (5, 55) gegen den Bereich seiner freien Stirnwand (26) zu mit einer schlank-konischen Erweiterung (27) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkammern (51 a usw.) ver­ gleichsweise breite und in drei Positionen - Öffnen- Füllen-Schließen - verschiebbare Mantelringe (55) aufweisen, welche jeweils einen ersten Ringbereich (52) mit einer Einfüllöffnung (54) ohne Verschlußor­ gan und daran anschließend einen zweiten geschlosse­ nen Ringbereich (53) in der Funktion eines Verschluß­ organes für die Preßkammer (51 a usw.) aufweisen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Begrenzung des Preß­ spaltes (4) einer Preßkammer (51) einerseits eine als Filterelement (47) ausgebildete Preßwand (42) und gegenüberliegend eine mit einer Druckmembran (56) überdeckte Wand (68) aufweist, wobei zwischen diese Wand (68) und die Membran (56) über einen Druckwas­ serausschluß (69) Druckwasser einleitbar ist.