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.