DE1642897A1

DE1642897A1 - Schlammeinspeisvorrichtung

Info

Publication number: DE1642897A1
Application number: DE1967W0043184
Authority: DE
Inventors: Rossiter Paul Hillary
Original assignee: Welding Engineers Inc
Current assignee: Welding Engineers Inc
Priority date: 1966-03-14
Filing date: 1967-01-19
Publication date: 1971-04-22
Also published as: DE1642897B2; JPS529868B1; BE692564A; US3459121A; GB1159523A; NL6700750A; NL156089B

Description

Die Erfindung betrifft-eine Einspeisvorrichtimg für Sehlamm, Insbesondere zur Entfernung Irgendwelcher flüssigkeit von festen Stoffen, die in der betreffenden Flüssigkeit schwimmen, wie z.B. für die Entfernung von Wasser von Gummikrümä.no In der folgenden Beschreibung wird aus Gründen der Einfachheit auf Wasser und Gummi Bezug genommen, ohne daß jedoch die Erfindung auf diese Materialien beschränkt sein sollte.

In der USA-Patentschrift 3 035 306 vom 22. Mai 1962 1st eine Entwässerungseinrichtung für Kunststoffmaterial einschließlich Kautschuk und dergleichen beschrieben. Die Torrichtung nach der Erfindung ist eine Schlammelnspeiaelnrichtungj die gegenüber der In dieser Patentgchrift beschriebenen Vorrichtung eine v/es entlich Verbena erung insofern darstellt, als die

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Leistungsfähigkeit der Entwässerungsvorrichtung erheblich gesteigert wird. Hach der genannten USA-Patentschrift besitzt die Entwässerungsstrangpresse eine Trommel, In der die Entwässerung vor sich geht. Die Trommel besitzt eine nach oben gerichtete Einfüllöffnung, durch die das Material abwärts einfließt, um in der Trommel bearbeitet zu werden. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einspeiseinrichtung mit wesentlich verbesserter Leistung im Vergleich zu der bekannten "Vorrichtung. . . -

Wie feuer aus Fig. 7 der USA-Patentschrift 3 035 306 ersieht- ., lieh ist, wird dort das. Wasser, das von den Gummikrümeln entfernt wordea ist, zunächst abwärts und dann aufwärts über.ein. Wehr fließen gelassen, während Schwimmstoffe entweder ausgesiebt oder durch FIotieren abgetrennt werden. Die Fließgeschwindigkeit des Wassers in einer Vorrichtung dieser Art wird jedoch leicht . so hoch, daß es auch flotierbare Feststoffe fortführt. Gemäß der Erfindung ist es möglieh, diese lineare Geschwindigkeit . niedrig zu halten, so daß der Auftriebseffekt der Krümel die durch die Wassergeschwindigkeit bedingte abwärts gerichtete,,. .. Kraft überschreitet. Das Gerät nach Fig. 7 der genannten Patentschrift könnte zwar dadurch abgewandelt werden, daß man einen größeren Querschnitt vorsieht, jedoch würde dies äußerst .-. kostspielig, sein, wenn man es mit einem Rohmaterial zu tun.hat,. das große tjtfersohußmengen an freiem. Wasser enthält, wie ζ,B.. _f. 98 ?£ Wasser und 2 $ Feststoff und die ganze Mischung auf einen

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Wass-ergehalt von ungefähr 12' $ vor der Strangverpressung gebracht werden soll.

Man hat deshalb auch schon andere EinrKiehtungen, wie Vakuumfilter und Rüttelsiebe zur Entwässerung vorgesehen· Diese stellen jedoch häufig Strörungsfaktoren im Verarbeitungslauf dar..Siebe neigen zur Verstopfung und führen zu unregelmäßigen Änderungen in der Feuchtigkeitssteuerung des ausgetragenen Materials» . · \

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Entfernung und Handhabung großer Mengen freien Wassers in einem Schlamm mit einer geringen Menge von Schwimmstoffen zu schaffen, ohne daß in-der Feuchtigkeitskontrolle des ausgetragenen Materials unregelmäßige Änderungen auftreten, wobei gleichzeitig das Material, so wie es zugeführt wird, auch gleichmäßig aufgenommen wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, etwaige Anstiege in der Zuführungsgeschwindigkeit automatisch auszugleichen und so im Ausquetechabschnitt des Gerätes eine praktisch konstante Feststoff menge in der Zeiteinheit aufzuneh-

men und abzugeben.

Die Vorrichtung nach der Erfindung besitzt zu diesem Zweck eine Quetscheinrichtung und eine innere Fördereinrichtung zum kontinuierlichen Vorschub des festen Materials entlang der Quetscheinrichtung, einen Schlammförderer, der einen an der Unterseite angeordneten längs der Trommel liegenden Behälter aufweist,

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jäessen Flüssigkeitsspiegel oberhalb des Bodens der Fördereinrichtung liegt, und Sinrichtungen zur kontinuierlichen Einbringung des Zulauf materials einschließlich freiem Wasser in ,. den Behälter unter einem Winkel seitwärts zum Vorschubwege der Fördereinrichtung*

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung».

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eine Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung|

Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab» ■» .

Figo 3 ist eine Seitenansicht von links auf die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung;

Fig.-4 ist eine Draufsicht auf den Schlammeinlaufteil des in Fig. 2 ersichtlichen Gerätes, dessen andere Teile fortgebrochen sind.

Fig. 5 ist eine Sohnittansicht nach Linie T-V der Fig. 1;

Fig. 6 ist ein vergrößerter Längsschnitt, der den inneren Aufbau der Trommel und der Schnecke im Entwässerungsgerät zusammen mit dem oberen Teil des Schlammzulauf-

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behalters, zeigt.

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Mg· 7/8 und 9 . sind Querschnitte nach, den Linien VII-VII.

VIII-VIII und IX-IX der Mg.'gf

Mg. 10 ist eine vergrößerte Schnittansicht nach. Linie X-X der Mg. 2} _: /

Fig. 11 zeigt perspektivigcli und vergrößert einen Abschnitt der Siebeinrichtung mit einem Eeil des Schlammzulauf~ absohnittea des (aerates« '

Bei dem in Mg. 1 gezeigten Aus-führungsbeispiel der Erfindung treibt der Motor 20 eine Welle 21, die in ein Entwässerungsgerät der Art hineinragt,'wie sie in der IISA-Patentschrift 3 035 306 beschrieben ist* Dieses Gerät besitzt einen Zulaufabschnitt 22, einen Quetschabschnitt 23, einen Auspreßabschnitt 24, einen Preßaufsatz 25 und einen Schneidabschnitt 26 mit einem Messer 27 zum Zerschneiden"des fertigen getrockneten Produktes in bekannter Weise* -Der Quetschabschnitt 23 entspricht dem Abschnitt 13 der schon erwähnten Bat ent sch; rifi* und der Auspreßabschnitt 24 ist gleich dem Abschnitt 14 der patentschrift. Ferner entspricht der Preßaufsatz dem Block 57 in Fig. 6 der genannten Patentschrift und wird mittels eines in Fig. 1 gezeigten Ventils gesteuert, um in geregelter Weise Druck auf das Material gerade vor seinem Austritt aus dem Extruderabschnitt aufzubringen* ■ , _;s,

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Die in !Pig« T gezeigte Sehlammzufuhreinrichtung unterscheidet sich jedoch grundsätzlich von dem auf wärtsragenden Zulauf rohr 16 der USA-Egtentschrift 3 035 306„Gemäß der Erfindung ist ein Behälter 30 unterhalb des Zulaufabschnlttes 22 vorgesehen und erstreokt sich entlang der Trommel, vorzugsweise über die volle länge des Abschnittes; 22.

Weitere Einzelheiten der Schlammzuführeinrichtung sind aus ^ fig, 2 bis 5 ersichtlich« Bas große Hengen Überschußwasser enthaltene Rohmaterial wird in den Zulaufkasten 31 eingelassen, über dessen Wehr 32 das Zulaufmaterial fließt_o Seitlieh hiervon ist ein Sieb 33 von der Wehroberkante 32 zum Behälter 30 schräg abwärts führend angebracht, so daß der Zulaufschlamm Über das Sieb fließt. Hierbei wird etwas freies Wasser von äen feststoffen abgetrennt und fließt in der durch die Pfeile a in Fig. 2 und 5 angedeuteten Richtung durch einen Ablaufkasten 34 zu einem Auslaßrohr 35. Der abgesiebte Seil des Schlammes fließt in der k durch Pfeil b in Fig. 2 und 5 angedeuteten Richtung in den Behälter 30. Unter der Wirkung der Schneckenflügel im Innern der Irommel 36 des Zulaufabschnittes 22 werden oben auf der Flüsaig-r keit im Behälter 30 schwimmende feste Stoffe mitgenommen und entlang dem Quetschabschnitt 23 vorgeschoben, während abgetrenntes Wasser in den Behälter 30 in der durch Pfeil c angedeuteten Richtung abwärts fließt. Ehe abgewinkelte Platte 37 (siehe Figo 5 undtO) • unterteilt den Behälter 30 und läßt das Wasser, wie durch Pfeil c angedeutet, abwärts, dann entsprechend Pfeil b aufwärts und schließlich über die Kante des Wehr 40 abwärts durch das Austritts-

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röhr 35 fließan» Das Wehr 40 regelt den Spiegel von Flüssigkeit und Schlamm in dem Behälter und hält ihn auf richtiger Höhe im Verhältnis zur unteren "Fläche der Schneckenflügel im Zulauf abschnitt

Fig. 2, 3 und 4 zeigen eine Ablaßklappe 41 zur Entfernung fester Stoffe z.B. von Schwermetallen M, die durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung abgetrennt werden. !Pig. 3 zeigt auch im oberen Teil das Sieb 33 und die zugehörigen Teile.

Aus Fig. 4 ist die Art des Siebes 33näher ersichtlich» Die Siebbreite ist praktisch gleich der länge des Zulaufabschnittes 22. Stützstangen 42 halten die Siebteile im richtigen Abstand und ausgerichtet ungeachtet der erheblichen Spannungen, die durch die im Gerät zu behandelnden großen Wassermengen hervorgerufen werden. Der Spiegel 1 der Flüssigkeit und des Schlammes nach Maßgabe des Wehres 40 ist deutlich aus Fig. 5 ersichtlich.

Gemäß Fig. 6 sind die Flügel 43 im Zulaufabschnitt 22 derart angeordnet, daß ihre unteren Umfangsteile im wesentlichen horizontal ausgerichtet sind und ungefähr gleich tief in das Wasser im Behälter 30 eintauchen. Dies ist von Bedeutung, weil die Gummiteilchen P auf der Flüssigkeit schwimmen, und selbst wenn die Zulaufmenge ansteigt, können die Flügel 43 nur höchstens eine Maximalmenge an Feststoffen in der Zeiteinheit aufnehmen. Bei einem Anstieg in der Zulaufmenge, der über das Maximum hinausgeht, werden die übermäßigen Feststoffmengen lediglich zeitweilig in das Wasser im Behälter 30 nach unten verlagert, wie

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aus Fig. 6 ersichtlich., so daß selbsttätig die Höchstmenge, abgeschöpft wird, da einige leuchen zu tief untergetaucht sind, um von den Schneckenflügeln erfaßt zu werden. Vorzugsweise ist die Einrichtung^ getroffen, daß die höchste Zulaufmenge derjenigen entspricht, welche der letzte Strangpreßabschnitt 24 bewältigen kann. Wenn ein vorübergehender Rohmaterialanstieg beendet ist, schwimmen natürlich die überschüssigen Feststoffe allmählich nach oben und werden leicht gleichmäßig entsprechend der Leistungsfähigkeit der Schneckenflügel 43 fortgeführt.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, haben die Schneckenflügel 44 im Quet schab schnitt 23 allmählich abnehmenden Durchmesser in Anpassung an die verjüngte Form des Gehäuses. Einige dieser Flügel besitzen im allgemeinen rechteckige Öffnungen 45» die das aus den Feststoffen ausgequetschte Wasser zurückfließen lassen. Nahe dem Auslaßende des Quetschabschnittes 23 befinden sich ; mehrere parallele Stangen 46 (siehe auch Fig. 8), die sich der drehenden Mitnahme des Materials entgegenstellen und einen überwiegend in axialer Richtung gehenden Fluß bewirken, wenn die endgültigen Quetschdrücke aufgebracht werden« Die linie B in Fig. 6 zeigt schematisch den Umriß der Fläche längs der die Teilchen P beim Abschöpfen von der Flüssigkeit durch die Flügel im Quetschabschnitt 23 angestaut werden.

Der Extruderabschnitt 24 (Fig. 6) dient zur Entfernung der letzten Wassermengen aus der erhaltenen Mischung, im wesentlichen in derselben Weise, wie in der schon erwähnten Patentschrift

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beschrieben. Dieser Auspreßabsehnitt, kann jedoch mit im _Λ wesentlichen parallelen Längsstäben 50 ausgerüstet sein, die zur Orientierung der Materialbewegung dienen, wenn das Material durch den Auspreßabsehnitt 24- fließt.

Fig. 11 zeigt Einzelheiten der bevorzugten Siebform, wie sie im Zulaufabschnitt der anderen Figuren dargestellt ist. TJm eine Verstopfung auszuschalten, ist dieses Sieb vorzugsweise nicht nur steil geneigt, sondern besteht aus mehreren parallelen

drei—
Stangen 50 von seeS^eckigem Querschnitt, die in Fließriehtung ausgerichtet sind. Jede Stange besitzt eine flache Oberseite 51 und die Oberflächen liegen parallel zueinander in einer gemeinsamen Ebene. Die dreieckigen Bodenteile der Stangen sind nach unten gerichtet. Bei dieser Bauweise zeigt sich, daß die Teilchen nicht zu einer Verstopfung in den Zwischenräumen 52 neigen. Die parallelen Dreieckstäbe 50 ruhen auf runden Querstäben 55.

Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet die Vorteile, daß keine Verstopfung des Siebes auftritt und infolgedessen die größte Menge an Wasser und Feststoffen durchlaufen kann, so daß die Grleichmäigkeit des Betriebes weiter erhöht wird· Der sich praktisch über die ganze Länge des Zulaufabschnittes erstrecken« de Behälter gestattet, daß das Wasser mit geringster Lineargeschwindigkeit abwärts fließt, da der Flächenbereich groß iat. Ea ergibt sich, also eine sehr große Durchgangelelatung, insbesondere, wenn das Rohmaterial große Waaaermengen im Verhältnis zur Sohwimrn-

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stoff menge hat. Der lange Einlaufrumpf, der teilweise untergetaucht ist,"vergleichmäßigt automatisch Anstiege in Zulauf und *-. liefert ein gleichmäßiges Produkt, das mit erstaunlich großer Leistung im Vergleich zu bisher bekannten Entwässerungsmaschinen erzeugt werden kann. Außerdem werden bei der dargestellten G-erätetrommel große Ersparnisse an Fertigungskosten erzielt, weil eine Verstählung ausgeschaltet ist,große Spielräume zulässig sind und die verwendeten Stangen viel weniger als maschinell bearbeitete. Schlitze kosten, wie man sie früher als notwendig angesehen hat.

Obgleich in der Beschreibung auf die Wasserabtrennung von Gummi Bezug genommen wurde, versteht es sich, daß die Erfindung allgemein auf die Abtrennung irgendwelcher flüssigkeit von festen Schwimmstoffen anwendbar istj obgleich femer Zeichnung und Beschreibung eine Schlammzufuhreinrichtung in Verbindung mit einer Entwässerungsmaschine erläutern, die letzten Endes zu einer Strangpresse fördert, versteht es sich, daß in gewissen Fällen die Schlammzulaufeinrichtung auch Vorteile bietet, wenn sie an einen Zulauf abschnitt einer Bntwässerungsvorrichtung anderer Art angeschlossen ist. Auch andere Änderungen, z.B. der Austausch gegen äquivalente Bauteile und die Fortlassung dieser Merkmale ist möglich.

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Claims

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ο Vorrichtung zur Entwässerung eines feste Schwimmstoffe enthaltenden wässrigen Materials, bestehend aus einer Trommel mit einer Abmiete eheinrichtung und einer inneren kontinuierlich arbeitenden "Vorschubeinrichtung sowie mit einer Schlammzuführeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Trommel sich in deren Längsrichtung ein Behälter erstreckt, der einen Flüssigkeitsspiegel oberhalb der Unterseite der Fördereinrichtung einstellt, und ein Einlaufkasten für die kontinuierliche Zuführung des Materials unter einem Winkel zum Yorschubweg der Fördereinrichtung vorgesehen ist.

2. Torrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein abwärts geneigtes Sieb in,der Zulaufeinrichtung und "eine Einführungsöffnung, die sich praktisch über die ganze Länge des Siebes erstreckt»

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb aus mehreren in Pließrichtung abwärtsgeneigten parallelen Stangen und praktisch ununterbrochenen freien Zwischenräumen zwischen den Stangen auf einer Ebene oberhalb des Behälters besteht.

4. Vorrichtung !lach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die

Stangen dreieckigen Querschnitt haben.

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5. Vorrichtung nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flache Seite des Dreiecks die Stangenoberfläche darstellt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen auf in Abstand voneinander liegenden runden Querstäben getragen sind. .

7. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Trennwand im Behälter, welche die Flüssigkeit von dem aufschwimmenden Feststoffen abwärts fließen läßt. "_. -

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand in den Behälter von oben herab hängt und an der hinter der Trennwand· liegenden Behälterwand ein Auslaßwehr (40) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung in der Trommel aus einer Förderschnecke besteht, deren Flügel im Bereich des Zuführungsabschnittes in den Zulaufkasten unter dem Flüssigkeitsspiegel zumfcLdest te'il weise eintauchen

Oo Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenflügel im Zulaufanschnitt im wesentlichen gleich tief in die Flüssigkeit eintauchen.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Förderschnecke in Richtung rom Zulaufabschnitt zum Ausquetschabschnitt ansteigt. ' ; ·

12. Torrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Aus <iuet schabschnitt ein verjüngtes Gehäuse aufweist und die

Sohneckenflügen sich in Richtung zum Ausgang .aus. dem Ausquetsch- | abschnitt verjüngen.

15, Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch mehrere
längsführungen an der Innenseite des Gehäuses imi Ausq.uetschabschnitt rings um den IMfang der Sohneckenflügei.

14o Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurGh gekennzeichnet, daß ein Hahnschieber einstellbar abstromeeitig vom Aüsauetsohabsöhnitt zur Begrenzung der Materialbewegung montiert ist, . ,

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