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Dokumentenidentifikation DE69837670T2 10.01.2008
EP-Veröffentlichungsnummer 0001009511
Titel FALTBARER BANDFILTER
Anmelder Day, Paul Hedley, Myrtle Bank, South Australia, AU
Erfinder Day, Paul Hedley, Myrtle Bank, S.A. 5064, AU
Vertreter v. Füner Ebbinghaus Finck Hano, 81541 München
DE-Aktenzeichen 69837670
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 06.08.1998
EP-Aktenzeichen 989373543
WO-Anmeldetag 06.08.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/AU98/00619
WO-Veröffentlichungsnummer 1999007457
WO-Veröffentlichungsdatum 18.02.1999
EP-Offenlegungsdatum 21.06.2000
EP date of grant 25.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.01.2008
IPC-Hauptklasse B01D 33/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B01D 33/056(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B01D 33/64(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bandfiltersystem zum Trennen von Material in flüssige und feste Komponenten, ein für diesen Zweck angepasstes Band und ein Verfahren zum Bewirken einer gewissen Trennung von festen und flüssigen Komponenten und ein Verfahren zum Unterstützen der Trocknung von schlammartigen Materialien.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Viele industrielle und kommerzielle Verfahren erfordern die Trennung eines Schlamms in seinen flüssigen und seinen festen Bestandteil. Dies kann zur Behandlung eines Schlamms verwendet werden, um einen Anteil seiner Flüssigkeit zu entfernen oder um eine Flüssigkeit mit weniger Feststoffpartikeln zu erzeugen oder beides. Einige Beispiele solcher zu behandelnden Schlämme sind Abwasser, Industrieabfall, Papiermasse oder Gemische, egal ob es sich um biologische oder chemische Produkte oder um Produkte auf Mineralstoffbasis handelt.

Es ist ein Bandfiltersystem bekannt, das zwei endlose Bänder nutzt, wobei eines komplett über dem anderen angeordnet ist und jedes Band angetrieben wird, so dass sie an einem einer Ladestation nachgeschalteten Ort gemeinsam zusammenkommen, um dadurch aufzunehmen und zu pressen, um weitere Flüssigkeit von allfällig zurückgehaltenen Feststoffen zu entfernen.

Um das Ablaufen von Flüssigkeit aus dem Schlamm zu unterstützen, sind die Bänder aus durchlässigen oder porösen gewebten Materialien hergestellt und bestehen aus Materialien wie Polyester- oder Polypropylentuch. Die Bänder können außerdem auf sich schlängelnde Weise um eine Zahl von Rollen verlaufen, um zunehmenden Druck auf den zwischen den Bändern eingeschlossenen Schlamm aufzubringen.

Die beiden Bänder werden anschließend getrennt, so dass zurückbleibende gepresste Feststoffe entweder herabfallen oder von einem oder beiden der Bänder gekratzt werden. Das untere Band wird anschließend unter der Vorrichtung hindurchgeführt, um zur Schlammaufgabestelle zurückzukehren, während das obere Band über der Vorrichtung verläuft. Am Rücklaufabschnitt sind Flüssigkeitssprühvorrichtungen installiert, um die Bänder zu reinigen, damit sie nicht mit Schlamm oder Feststoffen verstopfen.

Ein Problem mit vorhandenen Bandfiltern besteht darin, dass wenn ein flüssiger Schlamm mit geringer Viskosität auf das untere Band aufgegeben wird, das eine oberste Aufnahmefläche bereitstellt, die im Wesentlichen horizontal ist, der Schlamm über einen Rand des Bands überlaufen kann.

Um dieses Problem zu bewältigen, sind manche Bandfilter mit Vorentwässerungssystemen, wie beispielsweise Entwässerungstrommeln, ausgestattet, die einen Teil der Flüssigkeit aus dem Schlamm entfernen, um seine Viskosität zu erhöhen, bevor er auf das untere Band platziert wird. Offensichtlich trägt all dies zur Komplexität und damit den Kosten des Verfahrens und den Gesamtkosten solcher Bandfilter bei.

Außerdem wird auf GB-A-2 117 659 verwiesen, worin zu filternder Schlamm von zwei Aufgabevorrichtungen auf ein sich bewegendes, endloses Filtertuch aufgegeben wird und von zwei Kratzern entfernt wird, die sich hinter den Aufgabevorrichtungen befinden. Die Aufgabevorrichtungen sind so positioniert, dass der Schlamm auf einander gegenüberliegende Seiten des Tuchs aufgegeben wird, so dass die durch das Tuch gelangende Flüssigkeit die Feststoffe entfernt, die vom vorangehenden Kratzer nicht entfernt werden konnten. Der Schlamm kann mittels beweglicher Kompressionsbänder oder -rollen gepresst werden, die das Tuch in eine Röhrenform zwischen Aufgabevorrichtungen und Kratzern zwängen.

DE-A-29 50 497 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung für die kontinuierliche Trennung von Flüssigkeiten aus Feststoffen oder Kolloiden, insbesondere von Milch aus Käse, durch Kompression. Der Käse, in der Form einer gehäuften Schicht auf einem durchlässigen Band, wird einer Druckbelastung durch einander gegenüberliegende Seiten während der Vorwärtsbewegung ausgesetzt, wodurch die gehäufte Schicht während ihrer Vorwärtsbewegung in eine hochkant stehende Platte aus Käse umgewandelt wird, wobei auf beide seitlichen Oberflächen der Platte Druck ausgeübt wird. Nach der Druckbehandlung wird die Platte wieder in einer frei ausgebreitete Schicht umgewandelt.

In US-A-5 520 824 werden der Feststoffgehalt und der Flüssigkeitsgehalt in einer Feststoff-Flüssigkeits-Substanz kontinuierlich mit einem hohen Feststoff-Flüssigkeits-Trenngrad getrennt, indem ein geschlungenes Filtertuchglied veranlasst wird, sich zu bewegen, wobei das Filtertuchglied mindestens einmal um eine Auspressrolle gewickelt ist und einen verdrehten Abschnitt hat, in dem das Filtertuchglied mindestens einmal verdreht ist und um die Auspressrolle gewickelt ist. Eine Hauptdrehbewegung der Auspressrolle wird in einer Richtung eingeleitet, in der sich das Filtertuchglied bewegt und eine Sekundärdrehbewegung der Auspressrolle wird in einer Richtung eingeleitet, in der das Filtertuchglied oberstromig von der Auspressrolle verdreht ist. Eine Feststoff-Flüssigkeits-Substanz wird auf einen der Auspressrolle vorgeschalteten Abschnitt des Filtertuchglieds aufgegeben.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der Erfindung wird eine Filtervorrichtung mit porösem Band bereitgestellt, zum Bewirken der Trennung von Flüssigkeit von Feststoffen oder Feststoffen von Flüssigkeit mit einem Rahmen, der ein poröses Band trägt, das von und zwischen Rollen mit Antriebsmitteln gehalten wird, um das Band durch eine Sammelzone zu einer Kompressionszone voranzubewegen, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Band so getragen wird, dass es veranlasst wird, seine Form zu ändern, während es sich durch die Sammelzone voranbewegt, und zwar von einer ungefähr ebenen Form, die derart getragen wird, dass für eine, bei Betrachtung in seitlicher Richtung, im Wesentlichen horizontale Ausrichtung seiner oben liegenden Oberfläche gesorgt wird, zu einer, in der das Band zu einer tragenden Form gefaltet ist, in der die zuvor oben liegende Oberfläche auf einer Seite des Bands mit der zuvor oben liegenden Oberfläche des Bands auf einer gegenüberliegenden Seite des Bands zusammengedrückt wird, so dass die jeweiligen oben liegenden Oberflächen der Seiten so ausgerichtet sind, dass sie in einer Quetschausrichtung ungefähr vertikal sind, wobei die Quetschausrichtung bewirkt wird, indem das gefaltete Band veranlasst wird, sich entlang einem gekrümmten Pfad um eine Vielzahl im Wesentlichen vertikaler Rollen voranzubewegen und wobei sich die oben liegenden Ränder der jeweiligen Seiten des Bands an der Quetschstelle in einer Höhe befinden, die ähnlich oder niedriger ist als die Höhe der oben liegenden Oberfläche an einem Anfangsort der Sammelzone.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Band um ein einziges endloses Band, das veranlasst wird, anschließend an die Quetschstelle, einem gekrümmten Pfad zu folgen, in dem die Vielzahl im Wesentlichen vertikaler Rollen so angeordnet sind, dass sich das gefaltete Band um jede im Wesentlichen vertikale Rolle bewegt und dass dadurch eine Änderung der Richtung des Pfads des Bands in seiner gefalteten Orientierung bewirkt wird.

Vorzugsweise ist das System derart, dass das Band so auf sich selbst gefaltet ist, dass es eine Druckentflüssigungs- oder Quetschkompressionszone bereitstellt, durch die aufgenommene Feststoffe von einem aufgegebenen Schlamm zunehmend gepresst werden, um zu bewirken, dass die Feststoffe zunehmend entflüssigt werden.

Vorzugsweise wird das Band in seinem ungefalteten Zustand getragen, um in einer Querrichtung im Wesentlichen horizontal ausgerichtet zu sein und in einer im Wesentlichen aufrechten Orientierung ausgerichtet zu sein, wenn es auf sich selbst gefaltet ist.

Dadurch kann das Band eine Sammel- oder Trageform bilden und dazu positioniert werden diese zu bilden, um flüssigen Schlamm aufzunehmen, der eine flüssige Komponente hat. Im Gebrauch ist die Orientierung derart, dass sich die oben liegende Oberfläche des Bands im Wesentlichen nach unten in eine Kompressionszone voranbewegt, so dass flüssiger Schlamm dazu neigt, in der nach oben offenen Hohlraumform, die dann bereitgestellt wird, zurückgehalten zu werden. Wenn der Schlamm oder anderes Material, das zu trennen ist, dann in diese Form gegossen wird, wird die Flüssigkeitsmenge, die ohne Überlaufen gehalten werden kann, durch die Größe des Hohlraums definiert und diese kann dann dazu ausgelegt werden, erheblich zu sein.

Weiter kann der Schlammfüllstand in dem Hohlraum hoch gehalten werden, so das die volle Breite der Kompressionsflächen zum Pressen genutzt werden kann. Weiter kann der Füllstand des Schlamms im Hohlraum einfach überwacht werden, so dass als Reaktion auf erfasste Änderungen des Schlammfüllstands eine automatische Aufgabe von Schlamm in den Hohlraum erfolgen kann. In einem anderen Fall wird der Füllstand festgestellt und aufrecht erhalten, indem einfach die Menge des in die tragende Form aufgegebenen Materials begrenzt wird.

Vorzugsweise umfasst der Bandfilter weiter Führungen, die das Band tragen, wenn es sich aus der ungefalteten in die gefaltete Position voranbewegt.

Das hilft sicherzustellen, dass das Band bzw. die Bänder, falls es mehr als eines gibt, sich unter dem Gewicht von Schlamm nicht stark verformt bzw. verformen und unterstützt die Bahnführung des Bands bzw. der Bänder.

Vorzugsweise umfasst der Bandfilter weiter Führungen, die dazu angepasst sind, das Band zu tragen, wenn es vom gefalteten Zustand in den ungefalteten Zustand wechselt.

Vorzugsweise ist das Band mindestens teilweise aus einem porösen, offen gewebten oder durchlässigen Material aufgebaut oder ist dazu angeordnet, ein Filtermedium zu tragen, um für ein Sieben der Flüssigkeit gemäß ausgewählten Kriterien zu sorgen. Dadurch kann Flüssigkeit durch das Band bzw. die Bänder oder an dem Band bzw. den Bändern vorbei auslaufen und aus dem zu entflüssigenden Schlamm entfernt werden.

Vorzugsweise ist das Band so geformt und besteht aus einem derartigen Material, dass das wiederholte Falten längs entlang einer mittleren Faltausrichtung möglich ist. Auf diese Weise kann der Verschleiß des Bands reduziert werden. Eine derartige Form und ein derartiges Material können derart sein, dass der mittlere Teil etwas biegsamer ist als ein Rest des Bands.

Vorzugsweise umfasst der Bandfilter weiter einen Kratzer, der dazu angepasst ist, den entflüssigten Schlamm von dem Band abzukratzen.

Vorzugsweise verläuft das Band, wenn es auf sich selbst gefaltet ist, um eine Vielzahl von Rollen, die so angeordnet sind, dass bewirkt wird, dass das Band um Rollen mit zunehmend kleinerem Durchmesser voranbewegt wird.

Vorzugsweise kann das gefaltete Band zuerst durch einen Satz von Quetschrollen laufen, die dazu angepasst sind, eine Kompression des Schlamms zu bewirken. Dadurch kann ein Schlamm, wie beispielsweise ein Gemisch aus Sand und Wasser, entflüssigt werden.

Vorzugsweise ist eine oder mehrere der Rollen mit einem veränderlichen Durchmesser entlang der Längsachse aufgebaut, um sicherzustellen, dass das Band um die Rollen geführt wird.

Darüber hinaus können die Rollen vorzugsweise von geschlitzter oder gelochter Art sein, damit während des Quetschens Exsudat durch die Seite eines gefalteten Bands an der Rolle gelangen kann. Diese Konstruktion kann auch bei der Selbstreinigung der Rollen helfen.

Vorzugsweise sind die Rollen gleitfähig verstellbar, damit das Band in seiner Spannung um den Bandfilter verstellt werden kann. Das kann außerdem bei der Bahnführung des Bands helfen.

Vorzugsweise umfasst der Bandfilter Reinigungsmittel, einschließlich, in einem Fall, eine Waschsprühvorrichtung, die so angeordnet ist, dass ein Strom von Wasser auf das Band gerichtet wird, um eine Reinigung zu bewirken. In einem anderen Fall wird eine Luftsprühvorrichtung verwendet und in einem anderen Fall wird eine Kombination von Luft und Wasser verwendet. In einem weiteren Fall wird ein Vibrator bereitgestellt, der auch in Kombination mit den anderen Formen der Reinigung verwendet werden kann.

Das poröse Band kann einen mittleren Abschnitt umfassen, der sich in Längenrichtung entlang dem Band erstreckt, wobei der mittlere Abschnitt biegsamer oder flexibler ist als ein Rest des Bands, um ein Falten des Bands um diesen Abschnitt zu erleichtern, so dass die in Breitenrichtung einander gegenüberliegenden Ränder des Bands gefaltet und zusammengeführt werden, so dass die jeweiligen oben liegenden Oberflächen der Seiten so ausgerichtet sind, dass sie in einer Quetschausrichtung ungefähr vertikal sind, wobei die Quetschausrichtung bewirkt wird, indem das gefaltete Band veranlasst wird, sich durch einen gekrümmten Pfad um eine im Wesentlichen vertikale Rolle voranzubewegen und wobei die oben liegenden Ränder der jeweiligen Seiten des Bands an der Quetschstelle auf einer Höhe liegen, die ähnlich oder niedriger ist als die Höhe der oben liegenden Oberfläche an einem Anfangsort der Sammelzone, wobei das Band ein einfaches endloses Band ohne Trägerband ist.

Vorzugsweise umfasst der Bandfilter zusätzliche Tragmittel, wie beispielsweise interne Drähte, die entlang den Rändern des Bands eingebettet sind, um für Halt für das Band und allfälliges davon getragenes zusätzliches Gewicht zu sorgen.

Das poröse Band kann einen mittleren Abschnitt haben, der ein Gelenkmittel umfasst, um mit der jeweiligen Oberfläche jeder jeweiligen Seite des Bands zusammenzuwirken, um die jeweiligen Oberflächen zusammenzuführen, um einen Quetschdruck der einen gegen die andere zu bewirken, um dadurch Druck auf das Material auszuüben, wenn es zunehmend zwischen ihnen eingeklemmt ist.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird sie nun unter Verweis auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, die mithilfe von Zeichnungen beschrieben werden, wobei:

1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;

2 eine Seitenquerschnittsansicht der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist;

3 eine Draufsicht der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist;

4 eine explodierte perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist;

5 eine perspektivische Teilansicht ist, die das Falten des Bands zeigt;

6 eine perspektivische Teilansicht ist, die die Verstärkung des Bands zeigt;

7 eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist;

8 eine perspektivische Teilansicht einer dritten Ausführungsform eines Bands ist;

9 eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform ohne Sammelwannen ist;

10 eine Seitenansicht der in 9 gezeigten vierten Ausführungsform mit dem Zusatz von Sammelwannen ist und wobei das Band umrissen dargestellt ist,

11 eine Draufsicht der vierten Ausführungsform ist, wobei das Band und einiger Rollen gestrichelt umrissen dargestellt sind;

12 eine perspektivische Ansicht nur des Bands und der Rollen der vierten Ausführungsform ist; und

13 eine schematische Zeichnung ist, die eine Durchbiegungs-Prüfanordnung zeigt, um die relative Biegsamkeit von Seiten eines Bands im Vergleich zu einem mittleren Abschnitt des Bands zu bestimmen.

In der in 1 bis 4 gezeigten ersten Ausführungsform hat ein Bandfilter 10 ein kontinuierliches endloses Filterband 12, das so getragen und angeordnet ist, dass es von einer der Rollen um die Rollen 14, 16 und 18 angetrieben wird. Das Band 12 ist dazu positioniert, im Wesentlichen horizontal um die Rollen 14, 16 und unter der Rolle 18 zu verlaufen. Das Band 12 wird weiter so getragen, so dass es um einen mittleren Teil des Bands 12 auf sich selbst gefaltet wird, wenn es sich auf die Rolle 20 zu bewegt.

Auf diese Weise definiert das Band 12 zwischen den jeweiligen Rollen 14 und 20 einen tragenden Hohlraum oder Bereich 22, in den ein flüssiger Schlamm platziert werden kann, um dadurch ein Arbeitsvolumen zu definieren.

Dementsprechend wechselt das Band 12 zwischen den Rollen 14 und 20 von einer im Wesentlichen horizontalen Orientierung zu einer Orientierung, die im Wesentlichen aufrecht ist, wobei die Ränder des Bands auf ungefähr der selben Höhe sind aber die Mitte des Bands abgesenkt ist, um dadurch dafür zu sorgen, dass der Hohlraum 22 eine nach oben offene Form ist mit einer vertikalen Kompressionszone, die einen Teil der Wand bildet, die die Hohlraumform definiert.

Das Band 12 wird vom Antriebsmittel angetrieben, um sich um die Rolle 14 zu bewegen. Zu filterndes und zu entflüssigendes Material wird in den Hohlraum 22 aufgegeben. Schlamm, der sich wie eine Flüssigkeit mit geringer Viskosität verhält, fließt, um den Hohlraum zu füllen und wird anfänglich durch die von dem Band 12 gebildete Form darin eingeschlossen. Das Band 12 besteht aus einem in geeignetem Maß durchlässigen Material, das zulässt, dass ein Teil der Flüssigkeit durch es hindurch fließt, aber auch, dass ein Filtereffekt durch zurückgehaltene Feststoffe aufgebaut wird.

Dadurch wird der Hohlraum 22 zur ersten Entflüssigungszone, in der ein Teil der Flüssigkeit mittels Schwerkraft durch das Filterband abläuft, um durch ein geeignetes Mittel, wie beispielsweise eine Wanne (nicht abgebildet) unter dem Hohlraum 22 gesammelt zu werden. Die Höhe der Flüssigkeit in dem Hohlraum 22 kann durch ein Füllstandsmessmittel, wie beispielsweise ein Schwimmerventil, gemessen und aufrecht erhalten werden, das zum Regeln eines Ausmaßes weiterer Aufgabe von Schlamm in den Hohlraum 22 verwendet wird. Da der Hohlraum im Wesentlichen voll gehalten werden kann, kann darüber hinaus die ablaufende Flüssigkeitsmenge automatisch auf einem Maximum gehalten werden und daher kann weiter die Menge von Schlamm oder zumindest der Feststoffe, aus dem Schlamm, die zwischen aneinander angreifenden Quetschflächen des Bands eingeklemmt ist, ebenfalls auf einem maximalen Füllstand gehalten werden.

Das Zusammenlaufen der Seiten des Bands im Hohlraum 22 führt dazu, dass das zwischen den Bandseiten eingeklemmte Material bei seiner Annäherung an die Rolle 20 gepresst wird, was die Entflüssigung des Materials unterstützt. Weitere Entflüssigung wird bewirkt, wenn das Band 12 veranlasst wird, um die Rolle 20 und weiter um die Rollen 26 und 28 zu laufen. Das im gefalteten Band aufgenommene Material erfährt Kompression und Scherung, die bewirken, dass mehr Flüssigkeit durch das Band gelangt, um von einem geeigneten Mittel, wie beispielsweise einer Wanne (nicht abgebildet), unter diesen Rollen gesammelt zu werden.

Die beiden Seiten des Bands werden dann aufgefaltet, um von einer im Wesentlichen aufrechten Position zu einer im Wesentlichen horizontalen Position zu wechseln. Die entflüssigten Feststoffe werden dann über die Rolle 16 geführt und fallen vom Band oder werden von einem Kratzer (nicht abgebildet) abgekratzt.

Eines der Probleme mit einer Anordnung, die ein einziges Band nutzt, besteht darin, dass der Abstand zwischen jeweiligen Teilen des Bands zwischen dort, wo es über eine erste horizontale und gerade Rolle verläuft und dort, wo das Band auf sich selbst gefaltet ist, nicht der selbe ist. Das hat bedeutet, dass in der Praxis eine gewisse Krümmung mit dem Falten eines Bands zwischen den jeweiligen Orten assoziiert sein kann. Wenn eine Krümmung stattfindet, unterstützen die resultierenden Krümmungen glücklicherweise den Prozess des Aufnehmens von Feststoffen in den Quetschspalt.

Insbesondere gibt es Vorteile, wenn ein Ausbeulen von gegenüberliegenden Flächen zwischen den Rändern und der gefalteten Mitte an der ersten Quetschstelle auftritt. Dadurch kann sich eine kompliziertere Form entwickeln, die an einem oberen und an einem unteren Ende enger ist als in der Mitte, es hat sich jedoch herausgestellt, dass dadurch mehr Feststoff in den Quetschbereich eintreten und gegen seitliches Austreten gehalten werden kann.

Andere Ausführungsformen können ebenso gut benutzt werden, um die Effizienz der Erfindung zu verbessern.

4 zeigt einfache Gleitschienen zum Einstellen von Position und Winkel der Rollen 14, 16, 18, 20, 26 und 28. Das bietet ein Verfahren zum Einstellen der Spannung am Band und zum Einstellen der Bahnführung des Bands, so dass es einen gewählten Pfad um die Rollen 14, 16, 18, 20, 26 und 28 einhält. Eine Schraube 32 ermöglicht die genauere Einstellung von Spannung und Bahnführung des Bands.

5 und 6 zeigen ein Band, das in dieser Erfindung verwendet werden kann. 5 zeigt das Band, wenn es sich in einer gefalteten aufrechten Position befindet. 6 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung, wobei das Band in der Mitte geeignet verstärkt ist oder der mittlere Biegeabschnitt durch ein geeigneteres biegsameres Material ersetzt ist, wie beispielsweise einen Kunststoff oder Gummi, wobei die endgültige Materialwahl von der Anwendung abhängt. An den Seiten oder Rändern des Bands kann ebenso gut Verstärkung angebracht werden (nicht abgebildet).

Die Druck- und Scherkräfte auf das Material in dem Band beeinflussen die Effizienz, mit der Material entflüssigt wird. Diese Kräften hängen von vielen Faktoren ab, hauptsächlich der Bandspannung, aber der Durchmesser der vertikalen Rollen und ihre relativen Positionen haben auch einen Einfluss. Die Zahl der vertikalen Rollen hat auch einen Einfluss auf die Effizienz der Entflüssigung.

7 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung, wobei vertikale Rollen verschiedener Durchmesser verwendet werden und sie in verschiedenen relativen Positionen angeordnet sind. Aufgabematerial wird in den Hohlraum 22 übertragen, wo es durch Schwerkraft entflüssigt wird und gepresst wird, wenn sich das Band auf sich selbst faltet und sich auf die Rolle 20 zu bewegt.

Bei manchen Anwendungen kann die Rolle 20 die einzige erforderliche Rolle sein (wie beispielsweise bei der Entflüssigung von Sand). Die meisten Anwendungen benötigen jedoch mehr als eine Rolle, um die gewünschte Effizienz zu erreichen. 7 zeigt daher eine Ausführungsform eines Filters mit faltbarem Band, die 7 vertikale Rollen nutzt. Es ist zu beachten, dass diese Erfindung jedoch nicht auf eine bestimmte Zahl von vertikalen Rollen oder deren relative Größe und Beabstandung beschränkt ist.

8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei die Rolle 48 die vertikale Verteilung von Material im Band unterstützt. Schwerere Feststoffe im zu entflüssigenden Material können sich manchmal am Boden des Hohlraums 22 absetzen. Das kann eine unnötige Beanspruchung in der Nähe der Falte des Bands ausüben, wenn es sich um die vertikalen Rollen bewegt und das schwere Material neigt dazu, das Band dort auszubeulen, wo es sich in der Nähe der Falte ansammelt. Die Rolle 48 wirkt in Kombination mit der Rolle 20, um ein Paar von Quetschrollen zu bilden, die das Profil des im gefalteten Band eingeschlossenen Materials glätten und dadurch die Beanspruchung auf Abschnitte des Bands reduzieren, die Bahnführung des Bands verbessern und die Entflüssigungseffizienz einiger Materialien erhöhen.

In 9 bis 12 ist eine weiterentwickelte Maschine gezeigt, als in der ersten Ausführungsform und dementsprechend ist ein Rahmen 55, mit am Boden angreifenden Tragrädern 55a gezeigt, der eine Vielzahl von Rollen 56 und 57 trägt, die den Verlauf des Bands 58 durch jeweilige Zonen steuern. Eine erste Zone 59 ist eine Sammelzone, in der das Band 58 veranlasst wird, seine Form von einem ebenen Band zu einem Band zu ändern, das zusammengefaltet ist, damit zuvor oben liegende Flächen der Seiten 60 und 61 im Wesentlichen aneinander angreifen, um dadurch einen Quetschkompressionseffekt zu bewirken. In dieser Zone 59 ist daher das endlose Band 58 so geformt, dass ein zuoberst offener Hohlraum bereitgestellt wird, in den Flüssigkeiten (die zu trennende Feststoffe enthalten) gegossen werden können.

Mit einer Form wie dieser, bei der eine Höhe der Oberflächen des Bands 58 an einer Einführung zur Zone 59 im Wesentlichen durch die Ränder 62 des Bands bis zur Quetschzone 63 aufrecht erhalten wird, kann der Füllstand der Flüssigkeit, die die zu trennenden Feststoffe enthält, hoch gehalten werden und dadurch die Effizienz eines Trenneffekts erhöht werden.

Das Band 58 hat zwei Seiten 60 und 61, die durch einen mittleren Abschnitt 64 getrennt sind, der biegsamer ist als die Seiten 60 und 61, so dass sich das Band 58 leicht und ohne Schaden um diesen mittleren Abschnitt faltet, wenn es in die Quetschzone 63 gefahren wird.

Die Quetschzone 63 umfasst eine Vielzahl von Rollen 57, die ungefähr vertikal ausgerichtet sind oder deren Achsen mindestens unter 90 Grad zu der der anderen Rollen stehen. Unter den jeweiligen Zonen befinden sich Sammelwannen, die unter 63a abgebildet sind, insbesondere in 10.

Anschließend an die Quetschzone 63 wird das Band 58 dann in der Auffaltungszone 65 aufgefaltet, wo Feststoffe, die Druckkräften ausgesetzt waren, jetzt von diesen entlastet werden. Das Ergebnis ist, dass das Band 58 jetzt auf einer oder beiden Seiten komprimierte Feststoffe trägt, die dann bis zur letzten quer liegenden Rolle der Gruppe bei 66 mitgeführt werden. An dieser Stelle ist ein Kratzer am praktischsten positioniert, um die komprimierten Feststoffe zu entfernen.

Das Band 58 fährt dann weiter durch eine Reinigungszone 67, wo eine Wassersprühvorrichtung (es kann auch eine Kombination von Luft und Wasser verwendet werden), die nicht speziell abgebildet ist, so positioniert wird, dass Wasser durch das Gewebe des Bands 58 zurück gezwängt wird, um es von zurückgehaltenen feineren Partikeln zu reinigen. Das Band 58 verläuft dann um die Antriebsrolle 68 mit dem Antriebsmotor 69 und der Spannrolle 70. Diese Rolle 70 ist über die Verstellvorrichtung 71 verstellbar.

Die Rolle 68 hat eine Wölbung, um dabei zu helfen, das Band 58 entlang seinem Pfad ausgerichtet zu halten. Die Wahl geeigneter Arten von Band, die allgemein bekannt sind und als Filterbänder bezeichnet werden, hilft ebenfalls, genauso, wie die Wahl eines geeigneten biegsamen mittleren Abschnitts. Eine derartige Wahl betrifft auch die Wahl von Verbindungsanordnungen, so dass eine Verbindung abgedichtet werden kann, um sicherzustellen, dass keine Flüssigkeit ungehindert durch sie hindurch gelangt.

Schließlich ist in 13 eine einfache Kragprüfeinrichtung gezeigt, in der ein Stück einer Seite des Bands mit 300 mm Breite eines für die Ausführungsform gewählten Typs einem Gewicht in einem Abstand ausgesetzt wird. Der Abstand von der Einspannung zum Ende des Bandmaterials beträgt 150 mm. Das Gewicht beträgt 100 g und die Durchbiegung als Folge des Gewichts beträgt 46 mm. Das Gewebe ist eine 7 × 1-Satinbindung aus Monofilament-Polyester mit 830 Gramm/Quadratmeter, 24 × 8 Fäden/cm.

Für das "Gelenk"-Gewebe des mittleren Abschnitts wurde eine 2 × 2-Körperbindung aus fasergesponnenem Polypropylengarn mit 400 g/m2, 17 × 10 Fäden/cm gewählt. Dies wurde der selben Prüfung unterzogen wie das Seitenmaterial, es ist jedoch so biegsam, dass es unter seinem Eigengewicht praktisch um seine ganze Länge vertikal nach unten fällt.

Obwohl nicht abgebildet, können weiter Anbauten an den Filter mit faltbarem Band erfolgen. Diese umfassen einen Kratzer, um Schlamm vom Band zu entfernen, wenn die Entflüssigung abgeschlossen ist, gelochte oder geschlitzte Rollen, um die Entflüssigungseffizienz zu verbessern und Flüssigkeits- oder Luftsprühvorrichtungen, um angesammeltes Material vom Band zu waschen, wenn es zum Aufgabeabschnitt der Vorrichtung zurückkehrt, so dass das Band wiederverwendbar ist, d.h. durchlässig bleibt.

So ist zu sehen, dass die vorangehende Erfindung im Gegensatz zu vorhandenen Anwendungen, die zwei Bänder benötigen, mit einem Band erreicht werden kann. Die Verwendung von einem Band in dieser Erfindung kann die Komplexität der Vorrichtung reduzieren und außerdem wird dadurch, dass das Band veranlasst wird, sich in eine relativ aufrechte Position auf sich selbst zu falten, das seitliche Heraustropfen von Schlamm minimiert und eine größere Effizienz des Entflüssigungssystems erreicht.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Band jedoch zwei Bänder, die dazu angeordnet sind, nebeneinander zu laufen und ein Filtermaterial erstreckt sich über beide Bänder und sorgt für eine Verbindung entlang einer mittigen Längsausrichtung der beiden ansonsten getrennten Bänder. Das kann daher auch als ein einziges Band betrachtet werden, obwohl der Aufbau hauptsächlich aus den beiden getrennten, in Querrichtung steifen Bandelementen besteht, die durch ein weiteres Teil miteinander verbunden sind, das eine Filtereigenschaft bereitstellt und in einem Maß biegsam ist, dass die Anforderung des wiederholten flach Faltens ohne Schaden ebenfalls erfüllt werden kann.


Anspruch[de]
Filtervorrichtung mit porösem Band (10) zum Bewirken der Trennung von Flüssigkeit von Feststoffen oder Feststoffen von Flüssigkeit mit einem Rahmen, der ein poröses Band (12) trägt, das von und zwischen Rollen (14, 16, 18) mit Antriebsmitteln gehalten wird, um das Band (12) durch eine Sammelzone (22) zu einer Kompressionszone voranzubewegen, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Band (12) so getragen wird, dass es veranlasst wird, seine Form zu ändern, während es sich durch die Sammelzone voranbewegt, und zwar von einer ungefähr ebenen Form, die derart getragen wird, dass für eine, bei Betrachtung in seitlicher Richtung, im Wesentlichen horizontale Ausrichtung seiner oben liegenden Oberfläche gesorgt wird, zu einer, in der das Band (12) zu einer tragenden Form gefaltet ist, in der die zuvor oben liegende Oberfläche auf einer Seite des Bands (12) mit der zuvor oben liegenden Oberfläche des Bands (12) auf einer gegenüberliegenden Seite des Bands (12) zusammengedrückt wird, so dass die jeweiligen oben liegenden Oberflächen der Seiten (62) so ausgerichtet sind, dass sie in einer Quetschausrichtung ungefähr vertikal sind, wobei die Quetschausrichtung bewirkt wird, indem das gefaltete Band veranlasst wird, sich entlang einem gekrümmten Pfad um eine Vielzahl im Wesentlichen vertikaler Rollen (57) voranzubewegen und wobei sich die oben liegenden Ränder der jeweiligen Seiten (62) des Bands an der Quetschstelle in einer Höhe befinden, die ähnlich oder niedriger ist als die Höhe der oben liegenden Oberfläche an einem Anfangsort der Sammelzone. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass das Band ein einziges endloses Band ist, das dazu veranlasst wird, anschließend an die Quetschstelle, einem gekrümmten Pfad zu folgen, in dem die Vielzahl im Wesentlichen vertikaler Rollen so angeordnet sind, dass sich das gefaltete Band um jede im Wesentlichen vertikale Rolle bewegt und dass dadurch eine Änderung der Richtung des Pfads des Bands in seiner gefalteten Orientierung bewirkt wird. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass Zahl und Ausrichtung der im Wesentlichen vertikalen Rollen derart sind, dass das Band (12) im gleichen Ausmaß Krümmungen in einer ersten Richtung durchläuft wie Krümmungen in einer entgegengesetzten Richtung. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen weiter Führungen umfasst, die das Band dort tragen, wo es sich aus der ungefalteten in die gefaltete Position voranbewegt. Filtervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das poröse Band einen mittleren Abschnitt (64) umfasst, der sich in Längenrichtung entlang dem Band erstreckt, wobei der mittlere Abschnitt biegsamer oder flexibler ist als ein Rest des Bands (60, 61), um ein Falten des Bands (58) um diesen Abschnitt zu erleichtern, so dass die in Breitenrichtung einander gegenüberliegenden Ränder des Bands gefaltet und zusammengeführt werden, so dass die jeweiligen oben liegenden Oberflächen der Seiten (62) so ausgerichtet sind, dass sie in einer Quetschausrichtung ungefähr vertikal sind, wobei die Quetschausrichtung bewirkt wird, indem das gefaltete Band veranlasst wird, sich durch einen gekrümmten Pfad um eine im Wesentlichen vertikale Rolle (57) voranzubewegen und wobei die oben liegenden Ränder der jeweiligen Seiten (62) des Bands an der Quetschstelle auf einer Höhe liegen, die ähnlich oder niedriger ist als die Höhe der oben liegenden Oberfläche an einem Anfangsort der Sammelzone, wobei das Band ein einfaches endloses Band ohne Trägerband ist. Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei das Band (58) zwei Teile (60, 61) umfasst, die entlang einem mittleren Bereich (64) mit einem Mittel miteinander verbunden sind, das die relative Bewegung seiner jeweiligen Seiten (60, 61) zulässt, so dass das Band veranlasst werden kann, seine Form zu ändern und zwar von einem Teil, in dem es eben ist und beide Seiten (60, 61) auf einer gemeinsamen Ebene liegen, zu einem weiteren Teil, in dem die beiden Seiten (60, 61) zusammengefaltet sind. Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei das Band (58) ein Material umfasst, das positioniert und orientiert und geformt und veranlasst wird, seine Form zu ändern, während sich das endlose Band (58) von einer Position zu einer anderen Position bewegt, um dadurch eine tragende Form zum Halten von Flüssigkeit bereitzustellen, wobei ein Teil dieser Form an einer Stelle durch Zusammenkommen gegenüberliegender Oberflächen des mindestens einen Bands definiert wird und wobei das Band so getragen werden kann, dass es veranlasst wird, seine Form zu ändern, und zwar von einer ungefähr ebenen Form während es sich durch eine Position bewegt zu einer anderen Position, in der das Band gefaltet ist, so dass eine zuvor oben liegende Oberfläche auf einer Seite des Bands (60) mit der zuvor oben liegenden Oberfläche auf einer gegenüberliegenden Seite des Bands (61) zusammengedrückt wird. Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei:

sich der flexible oder biegsame Abschnitt (64) des Bands (58) entlang der längs verlaufenden Mittellinie des Bands (58) befindet, wenn das Band (58) veranlasst wird, seine Form zu ändern, wenn es sich aus einer ungefähr ebenen Form, um eine, bei Betrachtung in einer seitlichen Richtung, im Wesentlichen horizontale Ausrichtung seiner Oberseite bereitzustellen, in eine Form voranbewegt, in der das Band (58) gefaltet ist, so dass die zuvor oben liegende Oberfläche auf einer Seite des Bands (58) mit der zuvor oben liegenden Oberfläche auf einer gegenüberliegenden Seite des Bands (58) zusammengedrückt wird, wobei sich das Band (58) entlang dem flexibleren oder biegsameren Längsabschnitt faltet, so dass die jeweiligen oben liegenden Oberflächen der Seiten so ausgerichtet sind, dass sie in einer Quetschausrichtung ungefähr vertikal sind.
Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei das Band (58) seine Form ändert, während es sich von der einen Position zu der anderen Position voranbewegt, und zwar von einer im Wesentlichen ebenen Form, in der das Band, bei Betrachtung in einer seitlichen Richtung, eine im Wesentlichen horizontale Ausrichtung seiner oben liegenden Oberfläche hat, zu einer, in der das Band (58) gefaltet ist, so dass die zuvor oben liegende Oberfläche auf einer Seite des Bands (58) mit der zuvor oben liegenden Oberfläche auf einer gegenüberliegenden Seite des Bands zusammengedrückt wird, so dass die jeweiligen oben liegenden Oberflächen der Seiten so ausgerichtet sind, dass sie an einer Quetschstelle ungefähr vertikal sind und sich auf einer Höhe befinden die ähnlich oder kleiner ist als die Höhe der oben liegenden Oberfläche an einem Anfangsort der anderen Position. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei es sich bei dem Band (58) um ein Filterband handelt. Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei der mittlere Abschnitt (64) Gelenkmittel umfasst, um mit den jeweiligen Oberflächen jeder jeweiligen Seite (60, 61) des Bands zusammenzuwirken, um die jeweiligen Oberflächen zusammenzuführen, um einen Quetschdruck der einen gegen die andere zu bewirken, um dadurch Druck auf Material auszuüben, wenn es zunehmend zwischen ihnen eingeklemmt ist.






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