DE3806652A1 - Presse zum chargenweisen verdichten von in form eines schuettgutes vorliegenden und anteile eines fluessigen und/oder gasfoermigen mediums enthaltenden partikeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse zum charchenweisen Ver­ dichten von in Form eines Schüttgutes vorliegenden und Anteile eines flüssigen und/oder gasförmigen Mediums ent­ haltenden Partikeln, insbesondere zum Entwässern von mit einer mediendurchlässigen Schicht umhüllten Klärschlamm- Pellets, mit wenigstens einem Preßelement, das zwei sich gegenüberstehende und im Zusammenwirken mit einem ringför­ migen Hohlkörper, dem sogenannten Mantelring, relativ zueinander bewegliche und einen Preßraum zwischen sich ausbildende Preßstempel aufweist, wobei dieser Preßraum durch Verschieben des Mantelringes auf wenigstens einem der Preßstempel öffenbar oder verschließbar ist.

Große Mengen von Abfällen, insbesondere Schlämme von Klär­ werken, Industrieschlämme sowie beispielsweise Schlick aus Flüssen und/oder Hafenbecken, müssen derzeit unter laufend verschärften gesetzlichen Vorschriften und Auflagen ent­ sorgt und hierfür möglichst weitgehend entwässert werden.

Eine weitgehende Entwässerung von solchen schlammförmigen Abfallstoffen ist notwendig, um steigenden Anforderungen an deren Feststoffgehalte sowie bodenmechanische Stand­ festigkeit für die Deponierung zu entsprechen.

Mangels geeigneter Verfahren wird vielfach versucht, den Feststoffgehalt und die bodenmechanische Standfestigkeit der Abfallstoffe durch Beimischung von trockenen Zu­ schlagstoffen wie Stäube oder Asche zu erreichen. Das be­ kannte Verfahren hat den Nachteil, neben erhöhten Kosten für Beschaffung und Transport der Zuschlagstoffe auch noch zusätzliche Deponiekapazität zu beanspruchen; daher ist es insgesamt unbefriedigend.

Zur Lösung dieser Schwierigkeiten wurde ein neueres Ver­ fahren zur Schlammentwässerung vorgeschlagen, nach welchem aus einer teilentwässerten Schlamm-Masse zunächst Pellets geformt und diese anschließend mit einem Drainagematerial in Form eines trockenen Pulvers überzogen und sodann die so aufbereiteten Pellets mit dem mediendurchlässigen Drai­ nageüberzug in einzelnen Schüttgut-Chargen in einer Presse verdichtet werden. Dabei wird Flüssigkeit ausgepreßt und es entsteht ein weitgehend entwässerter, kompakter Preß­ ling.

Der hierdurch erzielbare Fortschritt einer wesentlich bes­ seren Entwässerung der Schlammpellets ist darauf zurückzu­ führen, daß die auszupressende Flüssigkeit von der das einzelne Formteil umgebenden mediendurchlässigen Drainage­ schicht nur jeweils den Weg bis zur nächsten Drainage­ schicht usw. innerhalb der auszupressenden Charge zurück­ zulegen hat. Hierbei findet eine erhebliche Reduzierung der Masse des Aufgabegutes infolge optimaler Entwässerung vor der Deponierung statt. Daher ist dieses Verfahren sehr zweckmäßig und zugleich wirtschaftlich.

Aus der europäischen Patentschrift 00 92 146 ist eine wei­ tere Verbesserung des genannten Verfahrens bekannt. Es zeichnet sich dadurch aus, daß das zu entwässernde Gut vor der Aufbereitung zu Pellets auf einen Wassergehalt von weniger als 85 Gew.% vorentwässert wird und die Pellets mit Hilfe eines Zerteilungsverfahrens unter Verwendung einer Zerteilungs-Pelletiermaschine ohne Zerstörung der inneren Schlammstruktur gewonnen und nach Umhüllung mit Drainagematerial chargenweise in zwei Verdichtungsschrit­ ten zunächst bei vergleichsweise niedrigem Preßdruck und anschließend bei vergleichsweise hohem Preßdruck in einer Presse verdichtet werden.

Aus Ullmanns "Enzyklopädie der technischen Chemie", vierte Auflage, Band 2, Verfahrenstechnik I (Grundoperationen), Verlag Chemie, Weinheim, 1972, Seiten 199 bis 203, sind Verfahren und Pressen zum Abpressen von Flüssigkeiten aus Feststoffen bekannt. Darin ist beispielsweise auf Seite 199, linke Spalte, ausgeführt:

"Um die in Hohlräumen, Poren und Kapillaren feuchter Stoffe enthaltene Flüssigkeit abzutrennen, kann neben der Filtration auch das Abpressen in Frage kommen. Das Abpressen besitzt wirtschaftliches Interesse, da der auf die Menge der entfernten Flüssigkeit bezogene Energieaufwand durchweg geringer ist als bei der Fil­ tration."
Und weiter:
"In der Regel ist es vorteilhaft, die Verdichtung mit Preßkolben nicht so schnell fortschreiten zu lassen, damit die Flüssigkeit sich nicht staut und u. U. die für den Abfluß notwendigen Kanäle blockiert. Lang­ samer Druckanstieg hat außerdem den Vorteil, daß die abfließende Flüssigkeit keine Feststoffteilchen mit­ reißt, die Verstopfungsgefahr daher verringert ist und klare Flüssigkeit erhalten wird."

Bei den in vorgenannter Literaturstelle aufgezählten, zum Abpressen von Flüssigkeit geeigneten Preßvorrichtungen werden auf Seite 201, linke Spalte, letzter Absatz, Kachelpressen genannt, die im Aufbau zwischen den Etagen­ und Seiherpressen liegen und auch Trog-, Ring- oder Schachtelpressen genannt werden. Bei ihnen schieben sich Preßkästen, in denen sich das Preßgut befindet, beim Pres­ sen schachtelartig ineinander. Der Preßkörper, Preßtopf oder Kachel genannt, ist ein zylindrischer Kasten, mit einem beweglichen und einem festen Boden. Der bewegliche Boden (die Kolbenfläche) des einen Kastens bildet den festen Boden des benachbarten, auf dem die Lochplatte und das Filtertuch aufliegt, die mit einem Ring zum Füllen und Entleeren herausgehoben werden können.

Pressen der genannten Gattung sind schon sehr lange be­ kannt. Beispielsweise beschreibt die Patentschrift des Kaiserlichen Patentamtes Nr. 2 90 718 vom 18. November 1913 eine hydraulische Kakao-Presse liegender Anordnung.

Sie weist aus ringförmigen Hohlkörpern und Preßstempeln nach Art der bekannten Topfpresse gebildete Elemente auf und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Preßstempel in ihrer Länge so bemessen sind, daß sie nach vollzogener Pressung und Festlegung der Hohlkörper weitergehend die Preßkuchen aus den Hohlkörpern ausstoßen können.

Kakao-Topfpressen in gattungsgemäßer Übereinstimmung mit dieser bekannten Vorrichtung sind weiterhin beispielsweise der deutschen Auslegeschrift 12 51 641, der deutschen Patentschrift 25 57 056 oder der Offenlegungsschrift 28 21 316 zu entnehmen.

Als übereinstimmendes Merkmal aller dieser bekannten Topf­ pressen in liegender Anordnung weisen diese Aufgabeein­ richtungen für pastöses oder flüssiges Preßgut auf, wel­ ches durch Fülleitungen mittels Pumpen beispielsweise gemäß der DE-AS 12 51 641, Fig. 2, in die Preßkammern durch Füllventile eingetragen wird. Die ringförmigen Preßtöpfe weisen im wesentlichen nur die Breite des Preß­ spaltes zwischen den Preßstempeln auf. Zur Abdichtung der Preßräume gegenüber dem Preßgut sind hohe Schließkräfte und besondere Abdichtungen für jeden einzelnen Preßspalt erforderlich. Beispielsweise wird der Abschluß der Preß­ räume der Vorrichtung nach der Patentschrift Nr. 2 90 718, ersichtlich aus Fig. 3, durch Verschrauben eines topf­ förmigen Ringkörpers (12) gegen einen Preßstempelkörper (9) unter Zwischenlage einer Dichtung (19) von jeweils zwei diametral gegenüberliegenden Spindeln (17) mit Mut­ tern (18) über einen von Hand angetriebenen Schneckentrieb (20, 21, 22) vorgenommen.

Einerseits ist der hierfür erforderliche Aufwand sehr groß und erfordert ein häufiges Erneuern der Dichtung, und andererseits ist keine der vorgenannten Topfpressen sowohl des älteren Entwicklungsstandes (1913) als auch des neuen Entwicklungsstandes (1977) zur Chargierung eines aus ein­ zelnen Pellets bestehenden Schüttgutes bei raschen und funktionell sicheren Arbeitstakten geeignet.

Denn sehr wesentlich für die erfolgreiche Durchführung des Schlammentwässerungsverfahrens ist die äußerst schonende Behandlung des aus einzelnen mit Umhüllungsmaterial über­ zogenen Pellets bestehenden schüttfähigen Gutes, insbeson­ dere beim Chargieren der Preßkammern. Es muß dabei sicher­ gestellt sein, daß beim Chargieren der Preßkammer und beim nachfolgenden Pressen die Einwirkung von Scherkräften auf die Pellets im Schüttgut vermieden wird, weil somit die empfindlichen Drainageschichten durch Scher- oder Schmier­ effekte teilweise oder ganz zerstört werden und die Ent­ wässerung erheblich beeinträchtigt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presse der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie sich in besonderer Weise zur Entwässerung von mit Drainagematerial umhüllten und in Form eines Schüttgutes vorliegenden Schlammpellets eignet. Die Presse soll mit Mitteln für einen schonenden und dennoch raschen Füllvor­ gang bei der Aufgabe jeweils einer Charge von Schüttgut ausgebildet sein, die eine gleichmäßige und vollständige Füllung im Preßraum gewährleisten, weiterhin dabei eine Entmischung der Korngrößenverteilung im Schüttgut ver­ meiden und außerdem sicherstellen, daß keine Scherkräfte beim Aufgabevorgang bzw. beim Verpressen auftreten. Dabei soll eine möglichst hohe Leistungsfähigkeit bzw. Preßkapa­ zität durch eine unkomplizierte und wirtschaftliche Ausge­ staltung der Einzelelemente der Presse erreicht werden.

Die Lösung der Aufgabenstellung wird bei einer Presse zum chargenweisen Verdichten von in Form eines Schüttgutes vorliegenden und Anteile eines flüssigen und/oder gasför­ migen Mediums enthaltenden Partikeln gemäß Oberbegriff mit der Erfindung dadurch erreicht, daß der Mantelring als Schubrohr mit wenigstens zwei axialen Bereichen ausgebil­ det ist, worin die beiden sich fluchtend gegenüberstehen­ den Preßstempel ständig abdichtend geführt sind.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt infolge der un­ komplizierten Bauweise insbesondere darin, daß die Preß­ stempel ohne Dichtungselemente dichtschließende Preßräume im Zusammenwirken mit dem Schubrohr ergeben, und daß diese sich zum problemlosen Einschütten einer Schüttgutcharge ohne Beeinträchtigung des Schüttgutes beim Aufgabevorgang eignen. Auch braucht für die Beschickung des Preßraumes mit Klärschlammpellets keine definierte Menge von Aufgabe­ gut vorher abgewogen oder ausgelitert zu werden, weil eine Bemessung der Aufgabemenge einer Charge sich einfacherweise durch Einstellen der Breite des Preßraumes im Spalt zwi­ schen den Preßstempeln von selbst ergibt. Dabei ergibt sich auch selbsttätig eine konstante Dichte der Schüttung. Da weiterhin der Spalt des Preßraumes vergleichsweise schmal im Verhältnis zum Durchmesser ist, wird eine Ent­ mischung nach der Korngröße bei Aufgabe der Pellets ver­ mieden.

Der mit der Erfindung zum Schubrohr verbreiterte Mantel­ ring, in welchem die beiden sich fluchtend gegenüberste­ henden Preßstempel ständig abdichtend geführt sind, besitzt zwar eine vergleichsweise größere axiale Erstrec­ kung, als die ringförmigen schmalen Hohlkörper der bekann­ ten Topfpressen. Jedoch handelt es sich beim Schubrohr im wesentlichen um ein glattes Rohrstück mit einstückigen Rohrbereichen von einheitlicher Abmessung. Hierdurch wird die Verwendung aufwendiger Dichtungs- oder Verbindungsmit­ tel, komplizierter und/oder aufwendiger Formgebungen wie Hinterschneidungen der Preßorgane etc. mit Vorteil vermie­ den, wodurch insgesamt Herstellung, Montage und Bedienung wesentlich erleichtert und die Verfügbarkeit der Presse insgesamt signifikant verbessert wird.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß das Schubrohr an den unterschiedlichen Bereichen mit Öffnungen ausgebildet ist und diese so angeordnet sind, daß sie in unterschiedlichen Positionen des Schubrohres relativ zu dem zwischen den Preßstempeln gebildeten Preßraum in einer ersten Position eine Beschickung des Preßraumes mit Schüttgut durch die freigesetzte Beschickungsöffnung, in einer zweiten anschließenden Position das Verdichten der Charge im geschlossenen Preßraum sowie schließlich in einer dritten Position den freien Austrag des Preßlings aus dem Preßraum durch die hierbei freigesetzte Austragsöffnung ermöglichen.

Damit übernimmt das Schubrohr, beispielsweise beim Füll­ vorgang, eine Art Ventilfunktion nach Art eines Schiebers, wobei in der einen Stellung des Schubrohres die Beschic­ kungsöffnung in freier Verbindung mit dem Preßraum steht, dieser Preßraum nach Verschieben des Schubrohres in die nächstfolgende Position für den Preßvorgang verschlossen wird, und schließlich durch weiteres Verschieben des Schubrohres die Freigabe einer Austragsöffnung nach unten hin erfolgt.

Wie gesagt, bedarf es hierzu lediglich einer Einrichtung zum Verschieben des Schubrohres in die einzelnen Positio­ nen relativ zu dem zwischen den Preßstempeln gebildeten Preßraum.

Hierfür sieht eine zweckmäßige Ausgestaltung vor, daß die Beschickungsöffnung im Schubrohr an einem der Bereiche auf der einen Seite eines zur Bildung des geschlossenen Preß­ raumes vorgesehenen geschlossenen mittleren Bereiches und die Austragsöffnung auf der anderen Seite des mittleren Bereiches an einem hierfür vorgesehenen seitlichen Bereich angeordnet ist.

Es ist ersichtlich, daß diese Anordnung ein Optimum an Zweckmäßigkeit bei größtmöglicher Einfachheit der Ausge­ staltung ergibt.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß die Beschickungsöffnung im Schubrohr und die Austragsöffnung gegenüberliegend oben bzw. unten an diesem angeordnet sind und die Austragsöff­ nung beim Beschickungsvorgang des Preßraumes durch ein Verschlußorgan verschließbar ist.

Bei dieser Ausgestaltung kann vorteilhaft die Länge des Schubrohres um ca. 30% verringert sein. Andererseits er­ fordert die Anordnung eines Verschlußorganes für die Aus­ tragsöffnung einen erhöhten mechanischen Aufwand.

Eine weitere Ausgestaltung der Presse sieht vor, daß der Austrag des Preßlings aus der Preßkammer mittels eines durch eine Ausstoßöffnung im Schubrohr in den Preßraum eindringenden Ausstoßers erfolgen kann. Hierfür ist, der unteren Austragsöffnung gegenüberliegend, im oberen Bereich des Schubrohres eine Öffnung zum Einführen des Ausstoßers vorhanden.

Eine Ausgestaltung sieht weiter vor, daß die Arbeitsrich­ tung der Preßstempel horizontal verläuft und die Stirnflä­ chen der Preßstempel senkrecht stehen.

Dabei ist zweckmäßig die Stirnfläche mindestens eines der paarweise einander zugeordneten Preßstempel als Filter­ platte ausgebildet und mit einem für das auszupressende Medium durchlässigen Filtermedium bespannt.

Hierdurch wird mit Vorteil erreicht, daß an der Filterflä­ che anfallendes Filtrat nicht abgesaugt werden muß, son­ dern unter dem Einfluß der Schwerkraft abfließt. Auf zusätzliche Einrichtungen zum Abziehen des Filtrates kann somit verzichtet werden.

Eine Ausgestaltung sieht weiter vor, daß der zum Ausstoßen des Preßlings vorgesehene Ausstoßer bevorzugt mit einem Abspritzgerät kombiniert sein kann und dieses so ausgebil­ det ist, daß damit das Filtermedium durch eine Reinigungs­ flüssigkeit bei entsprechender Düsenanordnung problemlos abgereinigt wird.

Hierfür kann vorteilhaft der als Abspritzgerät ausgebilde­ te Ausstoßer beim Rückwärtshub gegenüber dem Einwärtshub auf einem um einen halben Abspritzdüsenabstand parallel versetzten Weg geführt werden.

Damit ist es möglich, die gesamte Filterfläche im Verlauf von jeweils nur einem Einwärts- und Rückwärtshub flächen­ deckend zu reinigen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Presse sind zwei oder mehrere gleichartige Preßelemente in einer Presse hintereinander angeordnet, sodaß gleichzeitig eine Anzahl von Chargen ausgepreßt wird. Durch die Zusammenfassung der Preßelemente zu einer mehrgliedrigen Presseneinheit kann somit der Durchsatz der Presse und mithin ihre Arbeitska­ pazität erheblich vergrößert werden.

Weiter ist vorgesehen, daß Preßelemente einzeln gegen gleichartige Elemente oder Distanzstücke ohne Preßfunktion austauschbar sind. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, erforderliche Wartungs- oder Reparaturarbeiten an einzelnen auszutauschenden Preßelementen durchzuführen, ohne daß die übrigen Preßelemente, welche gerade nicht gewartet werden, außer Betrieb gesetzt werden müssen.

Damit wird die Verfügbarkeit der Presse auch im Reparatur- bzw. Wartungsfall weitgehend erhalten und somit werden Ausfälle oder Totzeiten vermieden.

Eine Ausgestaltung sieht weiter vor, daß die Stirnfläche eines Preßstempels mit einer Preßmembran ausgerüstet ist und diese von der Rückseite her mit einem Druckmedium be­ aufschlagt werden kann.

Hierdurch wird mit Vorteil die Krafteinleitung in den Preßling durch Ausbildung einer isobaren Membranoberfläche vergleichmäßigt. Damit wird eine Einwirkung von Scherkräf­ ten auf das Preßgut vermieden und ein optimales Preßergeb­ nis erzielt.

Und schließlich kann bei dieser Ausgestaltung die Preßmem­ bran auf der dem Preßling zugewandten Seite zur Filtratab­ führung rippenförmig ausgebildet und mit einem Filtermedi­ um überspannt sein.

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 eine Presse zum Entwässern durch chargenweises Verdichten von in Form eines Schüttgutes vorliegenden Partikeln, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 ein Preßelement der erfindungsgemäßen Presse in perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 bis Fig. 6 ein Preßelement mit unterschiedlichen Positio­ nen des Schubrohres relativ zum Preßraum; während der Beschickung der Preßkammer (Fig. 3); vor Beginn des Preßvorganges (Fig. 4); am Ende des Preßvorganges (Fig. 5); beim Aussto­ ßen des fertig ausgepreßten Preßlings (Fig. 6).

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Presse mit wenigstens zwei Preßelementen (1) und (2), welche zwischen zwei End­ platten (3 a, 3 b) mit Hilfe von Führungselementen (4) ver­ spannt sind. Jedes Preßelement (1, 2) weist paarweise an­ geordnete Preßstempel (14 a, 14 b) auf, welche in einem die­ se dichtend überdeckenden Schubrohr (6) sich fluchtend gegenüberstehen und ständig abdichtend geführt sind.

Das Schubrohr (6) ist mit wenigstens zwei axialen Rohrbe­ reichen (21, 32, 22) ausgebildet. Es ist in diesen unter­ schiedlichen Bereichen (21, 32, 22) mit Öffnungen (7, 8, 9) ausgebildet. Hiervor ist die Öffnung (7) eine auf der Oberseite des Schubrohres (6) im Rohrstückbereich (21) angeordnete Beschickungsöffnung. Oberhalb derselben und dieser zugeordnet befindet sich eine Beschickungsvorrich­ tung (10). Diese ist vorzugsweise so bemessen, daß sie mindestens eine Charge Füllgut aufnimmt. Der mittig danebenliegende Rohrbereich (32) ist ringsum geschlossen, weist also keine Öffnungen auf und dient in entsprechender Position (Fig. 5) zum Abschluß des Preßraumes (12) während der Verdichtung einer Preßgutcharge.

Daneben befindet sich der Rohrbereich (22) mit einer unte­ ren Austragsöffnung (8). Diese Austragsöffnung (8) an der Unterseite des Schubrohres (6) nimmt vorzugsweise den halben unteren Umfang des Schubrohres (6) ein und ent­ spricht somit im Öffnungsquerschnitt dem Querschnitt des erzeugten Preßlings (27). Damit wird ein ungehinderter Ausstoßvorgang ermöglicht. Dieser Austragsöffnung (8) an der Oberseite des Schubrohres (6) diametral gegenüberlie­ gend ist eine Ausstoßöffnung (9) vorgesehen, durch welche der zum Ausstoßen des Preßlings (27) aus der Preßkammer (12) vorgesehene Ausstoßer (23) geführt werden kann.

Weil erfindungsgemäß, wie aus den Fig. 1 bis 6 ersicht­ lich, die Preßstempel (14 a, 14 b) in jeder Arbeitsposition innerhalb des Schubrohres (6) abdichtend geführt sind, benötigt der durch dieses Zusammenwirken gebildete Preß­ raum (12) keine speziellen Dichtelemente und Verschlußor­ gane oder Verschlußkräfte. Vielmehr ergibt sich mit der Erfindung eine äußerst unkomplizierte und robuste Pressen­ einheit.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, kann die Beschickungsöff­ nung (7) infolge der Verschiebbarkeit des Schubrohres (6) mit einem sehr großen Öffnungsquerschnitt ausgebildet werden, so daß der Beschickungsvorgang für ein Schüttgut ungehindert, rasch und problemlos erfolgt. Weil das Schub­ rohr (6) nach Beendigung des Füllvorganges gemäß Darstel­ lung einer Zwischenstellung in Fig. 4 beim Verschieben in die Preßposition wie ein Verschlußschieber wirkt, erfolgt die Chargierung des Preßraumes (12) selbsttätig mit der jeweils richtigen Füllmenge einer Charge ohne vorher­ gehende gravimetrische oder volumetrische Zuteileinrich­ tung unkompliziert und problemlos.

Das Schubrohr (6) mit der Beschickungsvorrichtung (10) wird von einer Hydraulikeinheit (11) in die unterschiedli­ chen Positionen, und zwar sequentiell in die Beschic­ kungs-, Preß- oder Austragposition bewegt. In den beiden Endstellungen links oder rechts findet das Schubrohr (6) jeweils einen Anschlag an den Flächen der Flanschen (17 a, 17 b).

Die Preßkammer (12) wird zwischen jeweils einer paarweisen Anordnung von Stirnflächen (13 a, 13 b) der Preßstempel (14 a, 14 b) und der Wand des diese abdichtend führenden teleskopierend darüber bewegbaren Schubrohres (6) gebil­ det. Die Stirnflächen (13 a, 13 b) der Preßstempel (14 a, 14 b) sind mit Filterplatten bestückt und diese sind in be­ kannter Weise mit einem mediendurchlässigen Filtermedium (15 a, 15 b) bespannt.

Wahlweise kann aber auch eine der Stirnflächen (13) eine Preßmembran (16) aufweisen, die von Ihrer Rückseite her mittels eines Druckmediums beaufschlagbar ist, um beim Preßvorgang die Krafteinleitung in den Preßling (27) vor­ zunehmen. Dabei entsteht dann infolge Druckgleichheit unter der gesamten Fläche der Preßmembran (16) eine isoba­ re Preßfläche, d. h. der Preßdruck auf die Fläche des Preßgutes ist überall gleich. lnfolgedessen wird das Auf­ treten von Scherspannungen in der auszupressenden Schütt­ gutcharge wirksam verhindert und ein optimales Preßergeb­ nis erzielt.

Die Preßstempel (14 a, 14 b) weisen an ihren Enden jeweils Führungsflansche (17 a, 17 b) auf, die mit Führungsbohrungen (18) an den Führungselementen (4 a, 4 b) beweglich geführt sind. Die Führungselemente (4) sind ihrerseits in den End­ platten (3 a, 3 b) verschraubt und übertragen die Reaktions­ kräfte des Preßvorganges. Weiterhin können auch Führungen am Schubrohr (6) angeordnet und mit den Führungen (4 a, 4 b) zusammenwirkend ausgebildet sein.

Der Preßdruck wird auf die Preßelemente (1, 2 usw.) bzw. auf deren Preßstempel (14 a, 14 b) dadurch aufgebracht, daß ein Arbeitskolben (19) in einem Arbeitszylinder (20) von einer in den Arbeitszylinder (20) eingeleiteten Druckflüs­ sigkeit gegen den Führungsflansch (17) des Preßstempels (14 b) des Preßelementes (1) gedrückt wird.

Zur Bewegung des Schubrohres (6) in die unterschiedlichen Positionen entsprechend den Fig. 3 bis 6 dient eine an jedem Flansch (17 a) angeordnete Vorschubeinheit, vorzugs­ weise eine Hydraulikeinheit (11), welche einen Hydraulik­ kolben (34) mit Kolbenstange (24) und ein am Schubrohr befestigtes Kolbenstangenwiderlager (25) aufweist, wie dies in der Fig. 2 gezeigt ist.

Das in Fig. 2 in perspektivischer Darstellung beispielhaft gezeigte Preßelement (1) wird auf beiden Seiten von Füh­ rungsflanschen (17 a, 17 b) begrenzt. Die mit diesen verbun­ denen Preßstempel (14 a, 14 b) und deren Stempelflächen (13 a, 13 b) bilden zusammen mit dem geschlossenen Mantel­ ring (5), dem Bereich (32) des Schubrohres (6), den Preß­ raum (12).

Das Schubrohr (6) weist an einem Bereich (21), der Be­ schickungsseite, die vergleichsweise großflächige Be­ schickungsöffnung (7) und am anderen Bereich (22), der Austragsseite, obenliegend die Ausstoßöffnung (9) zur Ein­ führung des Ausstoßers (23) und diametral gegenüber, untenliegend, die Austragsöffnung (8) auf, welche entspre­ chend der perspektivischen Darstellung schräg von oben, in der Fig. 2 nicht erkennbar, jedoch im Schnitt der Fig. 1 sowie in den Fig. 3 bis 6 gezeigt ist. Dazwischen liegt der geschlossene Mittelbereich (32) für den Abschluß des Preßraumes (12).

Erkennbar in Fig. 2 wird das Schubrohr (6) von der Hydrau­ likeinheit (11) bewegt, deren Zylinder (34) mit dem Füh­ rungsflansch (17 a) verbunden und deren Kolbenstange (24) mit einer am Schubrohr (6) befestigten Halterung (25) ver­ bunden ist. Die Führungsflansche (17 a, 17 b) und damit die Preßstempel (14 a, 14 b) des Preßelements (1) sind in den Führungselementen (4) gelagert.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen sequenziell in vergrößerter Darstellung schematisch die verschiedenen Arbeitspositio­ nen des Schubrohres (6) auf den Preßstempeln (14) relativ zum Preßraum (12) im Verlauf von einem Preßzyklus.

In Fig. 3 ist die Position des Schubrohres (6) beim Be­ schickungsvorgang dargestellt. Es ist von der Vorschubein­ heit (11) so eingestellt, daß die Beschickungsöffnung (7) in offener Verbindung mit dem Preßraum (12) steht. Dabei rieselt aus der Beschickungsvorrichtung (10) selbsttätig eine Charge des zu verpressenden Schüttgutes in den Preß­ raum (12). In dieser Position ist die Ausstoßöffnung (9) im oberen Bereich des Schubrohres (6) und zugleich die darunterliegende Austragsöffnung (8) vom linksseitigen Preßstempel (14 a) des Preßelementes (1) überdeckt und somit geschlossen.

Fig. 4 zeigt eine Zwischenposition des Schubrohres (6) in einer Bewegungsphase, bei welcher der Preßraum (12) vom geschlossenen Mantelring (5), dem Mittelbereich (32) des Schubrohres (6), im Anschluß an den Beschickungsvorgang geschlossen wird.

Dabei wird die Beschickungsöffnung (7) im Zusammenwirken mit dem rechtsseitigen Preßstempel (14 b) nach Art eines Schieberverschlusses selbsttätig verschlossen, ohne daß es hierzu eines besonderen Verschlußelementes bedarf. Hier­ durch wird mit Vorteil eine vollständige und gleichmäßige Füllung des Preßraumes (12) ohne Scher- oder Schmierwir­ kung der Pellets bewirkt, ohne daß eine Charge vorher volumetrisch oder gravimetrisch vordosiert werden mußte.

In der Fig. 5 ist die zweite Position im Zyklus gezeigt, wobei ein ringsum geschlossener Mantelring (5), entspre­ chend dem Rohrbereich (32) des Schubrohres (6), den Preß­ raum (12) zum Preßvorgang geschlossen hält. Dabei werden dann die zu verpressenden Pellets einem stufenweise erhöh­ ten Preßdruck ausgesetzt und das herausgepreßte Filtrat (26) mit Hilfe der auf den Stirnflächen (13 a, 13 b) ange­ ordneten Filterplatten (15 a, 15 b) nach außen abgezogen oder durch Kanäle bzw. Hohlräume aufgefangen und von dort nach außen abgezogen (nicht gezeigt).

Fig. 6 zeigt die dritte Position im Zyklus, wobei das Schubrohr (6) am Rohrbereich (22) mit der obenliegenden Austoßöffnung (9) und der untenliegenden Austragsöffnung (8) in offener Verbindung mit dem geöffneten Preßraum (12) steht. Dabei ist die Beschickungsöffnung (7) von der Zylindermantelfläche des Preßstempels (14 b) von innen her verschlossen. In die Ausstoßöffnung (9) ist der Ausstoßer (23) geführt, welcher den Preßling (27) aus dem Preßraum (12) durch die Austragsöffnung (8) nach unten ausstößt.

Im Ausstoßer (23) ist das Abspritzgerät (28) angeordnet und mit Abspritzdüsen (29) ausgerüstet. Das Abspritzgerät (28) bzw. der dieses führende Ausstoßer (23) beschreiben beim Rückwärtshub gegenüber dem Einwärtshub einen um einen halben Abspritzdüsenabstand parallel versetzten Weg (30).

Somit kann bei Bedarf der Ausstoßer (23) nach Entfernung des Preßlings (27) in der Funktion als Abspritzgerät zur Reinigung der Filtermedien (15 a, 15 b) benutzt werden. Den Abspritzdüsen (29) wird dabei eine geeignete Reinigungs­ flüssigkeit unter Druck zugeführt und der Ausstoßer (23) in unveränderter Position des Schubrohres (6) durch den Preßraum (12) geführt, und dabei im Rückwärtshub gegenüber dem Einwärtshub auf entsprechend versetztem Weg zurückge­ zogen.

Der in den Fig. 3 bis 6 dargestellte Arbeitszyklus der Presse sieht zunächst eine Position des Schubrohres (6) gemäß Fig. 3 in offener Verbindung der Beschickungsvor­ richtung (10) über die Beschickungsöffnung (7) zum Preßraum (12) vor, wobei dieser durch die unter Schwer­ kraft einrieselnden Pellets des zu verpressenden Schüttgu­ tes vollständig und optimal gefüllt wird. Anschließend wird das Schubrohr (6) vom Hydraulikzylinder (34) der Vor­ schubeinheit (11) auf den Preßstempeln (14 a, 14 b) so ver­ schoben, daß der Preßraum vom umhüllenden Mantelring (5) des Rohrstückbereiches (32) geschlossen wird (Fig. 4).

Dann wird mit Hilfe des in den Arbeitszylinder (20) einge­ führten Druckmediums über den Arbeitskolben (19) der Preß­ druck von den Preßstempeln (14 a, 14 b) auf die im Preßraum (12) zu verpressende Charge von Pellets aufgebracht. Wäh­ rend dieses Preßvorganges gemäß Fig. 5 wird aus der ver­ preßten Charge Filtrat (26) ausgepreßt und durch die mit Filtermedium (15) bespannten Stirnflächen (13 a, 13 b) der Preßstempel (14 a, 14 b) nach außen abgeleitet und aus der Presse abgezogen.

Der durch den Preßvorgang entstandene Preßling (27) mit wesentlich verringertem Volumen und Flüssigkeitsinhalt wird mit Hilfe des Ausstoßers (23) aus dem Preßraum (12) nach unten durch die Austragsöffnung (8) ausgestoßen.

Anschließend wird das Schubrohr (6) wieder in die Be­ schickungsposition gemäß Fig. 3 gefahren, so daß der nächste Zyklus folgen kann.

Claims (13)

1. Presse zum chargenweisen Verdichten von in Form eines Schüttgutes vorliegenden und Anteile eines flüssigen und/oder gasförmigen Mediums enthaltenden Partikeln, insbesondere zum Entwässern von mit einer medien­ durchlässigen Schicht umhüllten Klärschlammpellets, mit wenigstens einem Preßelement, das zwei sich gegenüberstehende und im Zusammenwirken mit einem ringförmigen Hohlkörper, dem sogenannten Mantelring, relativ zueinander bewegliche und einen Preßraum zwi­ schen sich ausbildende Preßstempel aufweist, wobei dieser Preßraum durch Verschieben des Mantelringes auf wenigstens einem der Preßstempel öffenbar oder verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelring (5) als Schubrohr (6) mit wenigstens zwei axialen Bereichen (21, 32, 22) ausgebildet ist, worin die beiden sich fluchtend gegenüberstehenden Preß­ stempel (14 a, 14 b) ständig abdichtend geführt sind.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubrohr (6) an den unterschiedlichen Bereichen (21, 32, 22) mit Öffnungen (7, 8, 9) ausgebildet ist und diese so angeordnet sind, daß sie in sequentiel­ len Arbeitspositionen des Schubrohres (6) relativ zu dem zwischen den Preßstempeln (14 a, 14 b) gebildeten Preßraum (12) in einer dieser Positionen eine Be­ schickung des Preßraumes (12) durch eine obere Beschickungsöffnung (7) mit Schüttgut (31) und in einer anschließenden Position das Verdichten des Gutes im geschlossenen Preßraum (12) sowie schließ­ lich in einer weiteren Position den freien Austrag des Preßlings (27) aus dem Preßraum (12) durch eine untere Austragsöffnung (8) ermöglichen.

3. Presse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Beschickungsöffnung (7) am Bereich (21) auf der einen Seite des zur Bildung eines ge­ schlossenen Preßraumes (12) vorgesehenen mittleren Bereiches (32) und die Austragsöffnung (8) auf der anderen Seite des mittleren Bereiches (32) an dem dafür vorgesehenen Bereich (22) des Schubrohres (6) angeordnet ist.

4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsöffnung (7) im Schubrohr (6) und die Austragsöffnung (8) gegenüber­ liegend oben bzw. unten an diesem angeordnet sind und die Austragsöffnung (8) beim Beschickungsvorgang des Preßraumes (12) durch ein Verschlußorgan (33) ver­ schließbar ist.

5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der unteren Austragsöffnung (8) gegenüberliegend im oberen Bereich des Schubrohres (6) eine Öffnung (9) für einen Ausstoßer (23) zuge­ ordnet ist.

6. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsrichtung der Preßstem­ pel (14 a 14 b) horizontal verläuft und deren Stirn­ flächen (13 a, 13 b) senkrecht stehen.

7. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (13) mindestens eines der paarweise einander zugeordneten Preßstempel (14 a, 14 b) als Filterplatte (15) ausgebildet und mit einem für das auszupressende Medium durchlässigen Filtermedium bespannt ist.

8. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstoßer (23) mit einem Ab­ spritzgerät (28) kombiniert und dieses so ausgebildet ist, daß damit das Filtermedium mit einer Reinigungs­ flüssigkeit reinigbar ist.

9. Presse nach Ansprüch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der als Abspritzgerät (28) ausgebildete Ausstoßer (23) beim Rückwärtshub gegenüber dem Einwärtshub auf einem um einen halben Abspritzdüsenabstand parallel versetzten Weg (30) führbar ist.

10. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dieser zwei oder mehrere aus­ tauschbare Preßelemente (1, 2 usw.) in horizontaler Reihe hintereinander angeordnet und in der Preßrich­ tung auf Führungselementen (4) geführt sind, welche zugleich die Reaktionskräfte der Presse übertragen.

11. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Preßelemente (1, 2 usw.) einzeln gegen gleichartige Preßelemente oder Distanzstücke ohne Preßfunktion austauschbar ausgebildet sind.

12. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (13) eines Preß­ stempels (14) mit einer Preßmembran (16) ausgerüstet und diese von der Rückseite her mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist.

13. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßmembran (16) auf der dem Preßling (27) zugewandten Seite zur Filtratabführung rippenförmig ausgebildet und mit einem Filtermedium überspannt ist.