【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明によれば、この目的は、請求項1に記載の濾過装置によって達成される。本発明の有利な形態は、従属請求項の主題である。
【0009】
静止時間と、ベルトクリーナーの領域に生じる固体蓄積とによる濾過効率の低下を回避するため、フィルターベルトに堆積した固体を除去するためのブラシを使用することが提案される。このブラシは、フィルターベルトからの固体の永続的に有効な除去が確保されるだけではなく、掃除ブラシにおける物質蓄積とその除去に必要な停止とを回避するように、自己洗浄式に設計されている。本発明によると、ベルトクリーナーは、少なくとも1つの回転運転可能なブラシを有し、このブラシには、スクレーパーを有するブラシクリーナーが関連付けられており、このスクレーパーは、回転するブラシの毛の経路に配置されている。回転するブラシは、堆積した固体をフィルターベルトから効率的に除去し、その間に、ブラシクリーナーのスクレーパーは、同時に、分解した固体がブラシに沈降して詰まらないということを確保する。固体の永続的に効率的な連続的分離を確実にすることができるように、ブラシの連続的な自己洗浄は、濾過対象の液体の汚染物が粘着性である場合は、特に、非常に助かるものである。
【0010】
回転して運転可能なブラシの自己洗浄のために使用されるスクレーパーは、一般的に様々に設計することができる。本発明の有利な形態によると、該スクレーパーを、ブラシの毛の部分に完全に埋もれるように保持されることが好ましい棒型のワイパーとして形成してもよい。この点に関し、回転ブラシの毛がそれらの経路において連続的にワイパーに当たるように、または、周期的にワイパーに噛み合うように、ワイパーは、この目的のために、ブラシの回転軸に対して平行に、任意には鋭角にわずかに傾いた姿勢で、ブラシの回転軸からブラシの外面の半径よりも小さい間隔をあけて延びていてもよい。
【0011】
前記棒型ワイパーは、ここでは、動作時には静止して、すなわち、ブラシに対して固定した姿勢で配置され得る。円形シリンダ棒がスクレーパーとして設けられているならば、完全に剛性の動かない配置がなされ得る。
【0012】
本発明のさらなる発展形態において、スクレーパーの位置は、ブラシに対して変化させることもでき、例えば、スクレーパーは、擦り取る効果をある時は強く、ある時は弱くするために、または、ブラシの損耗に応じてスクレーパーを調整できるように、ブラシの軸へ近づけることも、または、そこから離すこともできる。あるいは、または、さらに、スクレーパーの支持部は、擦り取り措置が異なる点で行われて、例えば、擦り取られた固体がフィルターベルトへ跳ね戻るのを回避できるように、スクレーパーを異なる周縁部に配置できるような可動性を有していてもよい。本発明の有利なさらなる一発展形態では、ブラシ用のスクレーパーを、フィルターベルトの反対側に設けられたブラシの側に配置することができる。フィルターベルトにおいてブラシの噛み合う点を角度位置0°と定義するならば、スクレーパーは、例えば、90°と270°との間の角度部分に、すなわち、ブラシの回転動作の第2および第3の四分円に配置され得る。本発明の有利なさらなる一形態において、ブラシにより擦り落とす際に固体がフィルターベルトへ跳ね戻るのを確実に防止するために、スクレーパーを、例えば、150°と210°との間の範囲内に配置してもよい。スクレーパーの上記角度位置をスクレーパーの対応して可動性のある支持部によって調節できるならば、擦り落しを様々な固体および毛の種類に理想的に設定することができる。
【0013】
本発明のさらなる発展形態において、棒型ワイパーも、円形とは異なる断面を有していてもよく、特に、ワイパーが回転して、好ましくは、ブラシの回転の方向とは反対の方向に駆動可能である場合、ワイパーとブラシとの間の噛み合い効果が増し、毛からの固体の除去が向上するように、例えば、押出部分のように放射状に突出するウェブを有していてもよいし、三角形もしくは多角形の輪郭を有していてもよいし、または、互いにずれた噛み合い突起のパターンを有していてもよい。
【0014】
スクレーパー棒の押出部分の代わりに、スクレーパー棒は、スクレーパーの長手方向における搬送を指示できるように、特に、ネジ部または傾斜溝の形態の、長手方向において変化する構成要素を有する部分を有していてもよい。これにより、ブラシの中央において多く存在する固体は、例えば、ブラシの全長に亘って均一化され、横へ運び去られる。棒型ワイパーは、例えば、この目的のために、ヘリングボーン歯車、またはヘリングボーン輪郭を有していてもよい。この点に関し、上記ネジ部または傾斜部には、先述の押出部分が重なっていてもよい。
【0015】
ワイパーの形状のこのようなスクレーパーの代わりに、または、これに加えて、ブラシの自己洗浄のために第2ブラシも使用してもよい。第2ブラシは、同様に回転駆動可能なブラシとして設計されているおり、第1ブラシの回転軸に対して実質的に平行に、または、わずかに傾斜して鋭角に延びる回転軸の周りを回転可能であることが有利である。このような第2ブラシは、有利には第1ブラシと反対の方向へ駆動されて第1ブラシから第1ブラシに接着した固体を除去する。本発明のさらなる発展形態において、さらなるブラシクリーナーが、例えば、先述のワイパーの形態で、第2ブラシに同様に関連付けられていてもよい。
【0016】
フィルターベルトの掃除を様々な処理条件に理想的に適合できるように、フィルターベルトにブラシをかけるブラシは、ブラシの速度が変更可能であるように、且つ、各理想の値に設定され得るように、可変速度を有する駆動部を有している。
【0017】
それゆえ、本発明のさらなる発展形態において、各現在の処理条件について理想的なフィルターベルト掃除を行うブラシ速度の自動的な調整または設定が提供される。この目的のために、制御装置を検出手段に接続してもよい。この検出手段は、様々な動作パラメータを検出し、次に、制御装置が、これらの様々な動作パラメータに応じて自動的に速度を設定する。例えば、検出手段は、荷重検出システムを備えていてもよく、荷重検出システムを用いて、フィルター荷重、すなわち、フィルターベルト上に置かれた固体量、および/または、残るフィルターの透過性が、例えば、フィルター荷重が増えるにつれてブラシ速度は高く設定され、一方で、フィルター荷重が減るにつれて低い速度が設定されるように決定される。代替として、または、さらに、上記検出手段は、濾過対象の液体における固体の割合を決定するため、および/または、固体量に対する液体量の比を決定するための固体密度検出システムも備えていてもよい。濾過対象の液体における固体の割合が増える場合、ブラシ速度を上げることができ、一方、例えば、固体量が下がるにつれて、速度を下げることができる。あるいは、または、さらに、前記検出手段は、接着性の固体粒子の粒度を決定するための粒度検出システムを備えていてもよい。粒度が上がる場合は速度を上げることができ、その一方で、例えば、比較的小さい粒子では、作業を比較的低いブラシ速度で行うことができる。あるいは、または、さらに、例えば、固体材料を、ブラシ速度を設定する参照となるパラメータとしても使用できる。あるいは、または、さらに、ブラシ速度のフィードバック調節を、例えば、光学センサー、または、ベルトの通気性および/または液体透過性の決定により、ブラシにより掃除されたフィルターベルト部を観察し、その掃除の程度に関してモニターすることで行える。次に、ブラシ速度は、フィルターベルトの掃除の程度がブラシの下流において出来る限り高くなるように調節される。さらなる動作パラメータを、掃除ブラシのこの速度調節において使用してもよい。
【0018】
様々な動作パラメータに応じたブラシ速度の調節の替わりに、または、これに加えて、例えば、掃除措置をブラシ速度を上げて行う、または、フィルターベルトのn番目の回転毎にブラシの回転の方向を逆転させて行うというように、ブラシの速度も、周期的に変化または逆転することができる。
【0019】
ブラシ速度を変化させる替わりに、または、これに加えて、本発明のさらなる一発展形態では、フィルターベルトに対するブラシの接触力も、特に、フィルターベルトからのブラシ軸の間隔を変更することにより変化させることができる。例えば、掃除効果が低下する、または、フィルター荷重が比較的高い場合に、ブラシがより強力にフィルターベルトへ当たるように、接触圧力、および/または、フィルターベルトからのブラシ軸の間隔を、様々な動作パラメータに応じた上記制御装置により対応する方法で自動的に制御することができる。ブラシの他の力も、例えば、掃除周期がフィルターベルトのn番目の回転毎に接触圧力を上げて行われるように、上記のように周期的に変化させることができる。
【0020】
ブラシ速度、および/または、ブラシの接触力の変更の替わりに、または、これに加えて、フィルターベルトの移動速度も、本発明の有利なさらなる発展形態において変化させることができる。この目的のために、可変駆動速度を有する駆動部が、フィルターベルトに関連付けられている。有利には、フィルターベルト速度を手動で変化させることができるように、この駆動部に手動調節器が関連付けられていてもよい。あるいは、または、さらに、少なくとも1つの動作パラメータに応じてフィルターベルト速度を自動的に変化させるために、自動制御装置が設けられていてもよく、前述の動作パラメータ、つまり、特に、フィルター荷重、固相密度すなわち固体量に対する液体量の割合、粒度、固体物質、または、フィルターベルトの網目サイズすなわち細孔サイズもしくはフィルターベルトの液体透過性といったフィルターベルトの固有値を使用できることが有利である。例えば、フィルター荷重が増えるにつれて、または、濾過対象の液体/固体混合物における固体割合が増えるにつれて、ベルト速度を特に上げることができ、一方、フィルター荷重が低減するにつれて、または、固体割合が減るにつれて、ベルト速度を下げることができる。
【0021】
前記ベルトクリーナーを、一般的には、フィルターベルト、および/または、排出領域の異なる部分に位置付けることができる。本発明の有利なさらなる一発展形態では、ブラシは、濾過対象の固体/液体混合物が濾過装置の供給ゾーンへ供給されるフィルターベルト側をブラシが処理するように、フィルターベルトの下部搬送路、つまり、好ましくは下側と係合される。
【0022】
メンテナンス周期において必要であれば追加の掃除措置を行う、または、フィルターベルトを取り換えることができるように、本発明のさらなる一観点によれば、駆動可能なフィルターベルトは、前記ベルトクリーナーと組み合わせられて、濾過装置の入口とは分離して形成された、この入口に対して可動式に支持された組立品を形成することが考えられる。特に、フィルターベルトと、その駆動部と、ベルトクリーナーとを備える前記組立品は、前記組立品をその部品にあらかじめ分解せずに、前記組立品または供給ゾーンにおける濾過措置のために設けられたフィルターベルトの部分が引き出しのようにフィルター筐体へ挿入され、または、フィルター筐体から引き出されるように、引き出しのような形態で形成されていてもよい。濾過装置のフィルター筐体は、この目的のために、直立筐体壁は、そこから前記組立品をフィルター筐体へ押し入れるまたは引き出すことができるように、挿入開口部を有していることが有利である。
【0023】
フィルターベルト組立品の引き出しおよび挿入における取扱いを簡単化するために、本発明の有利なさらなる一発展形態では、前記組立品が、下部台車によりベースに支持される、および/または、フィルター筐体において滑りガイドにより可動式でガイドされるトロリーを形成することが考えられる。この場合、全ての組立品は、取付者、または、使用者がフィルター組立品の全ての重さを受けることなく引き出され得る。組立品を下部台車によりトロリー状に設計することで出し入れが簡単になる。
【0024】
フィルターベルトの供給ゾーンにおける正確に位置決定、および/または、入口とフィルターベルトとの間が正確に一致した連携を、そのためにフィルター筐体の内部への困難なアクセスを伴う位置決め作業を行う必要なく達成するために、本発明のさらなる一発展形態において、フィルターベルトを取り囲む接続カラーが、前記引き出し状の組立品に設けられており、接続カラーは、フィルター筐体と接続可能であり、フィルター筐体と係合する際に供給ゾーンにおけるフィルターベルトの所望の位置を正確に事前に定義する隣接部、および/または、位置決定装置を形成している。引き出し状の組立品が、フィルターベルトを先にして、フィルター筐体へ、前記接続カラーがフィルター筐体と接触するまで押される場合、フィルター筐体の内部に延びる引き出し状の組立品の部分は、供給ゾーン内に正確に位置決定され、その一方で、ベルトクリーナーと排出ゾーンとを備える組立品の残りの部分は、フィルター筐体の外側に配置される。
【0025】
濾過対象の固体/液体混合物が、フィルターベルトまたはフィルターベルトの異なる部分を、該異なる部分が掃除されるよりも前に複数回通過するのを防止するため、濾過装置は、本発明のさらなる一観点によれば、固体/液体混合物が同じフィルターベルトを介して誘導されるのは1回だけであるように設計されている。しかしながら、前記フィルターベルトは、フィルターベルトが上部搬送路および下部搬送路を有する濾過装置の供給ゾーンへ延びるように、ベルトコンベヤのように偏向ローラーの周囲を搬送されることが適宜有利であり、この場合、フィルターベルトは、特に、連続して回転するベルトコンベヤとして設計されていてもよい。しかしながら、固体/液体混合物が上部搬送路と下部搬送路との両方を通過するのを防止するために、濾過装置は、本発明のさらなる一発展形態において、上部搬送路を介して導かれた液体が下部搬送路を回避するように方向転換するために、供給ゾーンに設けられたフィルターベルトコンベヤの部分においてフィルターベルトの前記上部搬送路と下部搬送路との間に方向転換面を有している。前記方向転換面は、上部搬送路を通過した液体を下部搬送路の前で堰き止め、下部搬送路を回避して液循環部のさらなる部分へ導く。
【0026】
この点に関し、一般的に、前記方向転換面は、一方側へ傾斜した傾斜面の形状など、様々な設計を有し得る。本発明のさらなる一発展形態において、前記方向転換面は、大まかに言えば、切妻屋根のような輪郭を有していてもよく、方向転換面により堰き止められた液体が下部搬送路を回避して両側へ方向転換されるように、この輪郭の頂上部は、フィルターベルトの走行方向に対して実質的に平行に並べられており、上部搬送路へ向かって方向付けられている。
【0027】
本発明のさらなる一発展形態において、前記方向転換面は、この点に関し、堰き止められた液体を落ち着かせ、フィルターベルトからのフローの長手方向成分を緩衝し、堰き止められた液体を、所望の方向へ直接方向転換するために、フィルターベルトの走行方向に対して横断するように延びる、好ましくはフロー方向レールの形態のフロー方向素子を有している。
【0028】
本発明のさらなる一発展形態において、前記方向転換面は、堰き止められた液体の制御されないオーバーフローまたは漏出を防止するために、管状に形成されていてもよい。前記方向転換面は、特に、堰き止められた液体の制御された方向転換を達成できるように、別な方法で外側縁領域に形成された、上昇部、隆起部、または、保持形状を有していてもよい。
【0029】
特に、前記方向転換面には、ベルトガイドレールを設けることができ、このベルトガイドレールは、フィルターベルトの上部搬送路の外側縁に噛み合い、または、それを覆い、供給ゾーンを側部から境界付ける。このようなベルトガイドレールは、フィルターベルトをガイドし、負荷が加えられた状態でフィルターベルトの過剰な弛みまたは捻じれを防止するという目的を達成するだけではなく、濾過されないオーバーフローとなってしまうフィルターベルトの上部搬送路の制御されない冠水も防止する。フィルターベルト縁部を超えて横方向へ突出する前記ベルトガイドレールは、前記混合物がフィルターベルトの上部搬送路を実質的に完全に通過してそこで濾過されるように、供給された固体/液体混合物を上部搬送路の領域に留める。これにより、上部搬送路と下部搬送路との間の前記堰き止めまたは方向転換面は、一方では、上部搬送路の下側で堰き止められた液体が、下部搬送路を回避して方向転換され、他方では、上部搬送路を通る完全な濾過が確実になるという二重機能を持つ。
【0030】
フィルターベルトから除去するべき産出物をよりよく取り扱えるように、および、それにより、同時に、ベルト掃除をより簡単に実行できるように、本発明のさらなる一観点によれば、フィルターベルトに蓄積する固体を乾燥するための乾燥装置が、濾過装置の供給ゾーンと排出ゾーンとの間のフィルターベルトに関連付けられている。蓄積した固体は、このプロセスにおいて完全に乾燥される必要はないが、表面乾燥、または、ある程度は乾燥させることができ、この場合、用途に応じて乾燥の程度を異ならせることができる。乾燥装置は、この目的のために、基本的には様々に構成されていてもよく、任意には、隣り合ってまたは前後して配置された複数の乾燥手段を備えていいてもよい。本発明のさらなる一発展形態において、乾燥装置は、フィルターベルトに接着する濾過産生物に対して放射エネルギーを加えるために、例えば、赤外線ラジエーターの形態の、少なくとも1つのエネルギーラジエーターを有していてもよい。あるいは、または、さらに、乾燥装置は、例えば、送風器または吸引器の形態の、少なくとも1つの気流生成器を有していてもよい。このような気流生成器を用いて、フィルターベルトに接着する固体に乾燥空気を当て、前述のベルトクリーナーによってフィルターベルトからより簡単に放出され得るように、および、より簡単にさらに処理され得るようにすることができる。
【0031】
固体をさらに乾燥するためにさらなる乾燥手段を使用することができる。例えば、サイクロン分離器、真空ポンプ、または他の脱湿手段が設けられていてもよい。
【0032】
本発明のさらなる一発展形態において、異なるフィルターベルトが、前後に階段状の縦列の、または、並列の配列で並べて設けられていてもよく、この場合、異なるフィルターベルトは、異なる設計であることが好ましい。本発明のさらなる一発展形態において、さらに細かい固体粒子を濾過するために、異なるフィルターユニットがカスケード状に前後に並べて設けられていてもよい。あるいは、しかしながら、同じ種類の設計のフィルターベルトが、互いに対して異なる配置で濾過装置の一部を形成していてもよい。
【0033】
一のフィルターベルトまたは複数のフィルターベルトは、一般的に、異なる設計であってもよく、その場合、織物または網の形態の天然または合成の繊維を、濾過媒体として加工された形態で使用することができる。あるいは、または、さらに、処理された、および/または、被覆された濾過媒体も設けられていてもよい。例えば、線維材料は、重縮合物とその共重合体とから製造されてもよいし、または、ポリオレフィンとその共重合体とから製造されてもよい。フィルターベルトは、連続ベルトとして形成されていることが有利であり、それゆえ、メンテナンス不要であり、再利用可能である。連続ベルトは、ここでは、最初は非連続的な形態で形成されたフィルターベルトの端部を接続することにより製造することができ、この場合、フィルターベルトの2つの端部は、フィルターベルトの設計に応じて、それぞれ、接着接合、溶接、圧着、縫製、結合、ネジ、縫合により、またはそれ以外の場合は固定的または分離可能に、互いに接続することができる。フィルターベルトの材料は、単層または多層設計の合成繊維として形成されていてもよいし、または、縦糸または横糸接続で、任意には静電気防止として形成されてもよい。あるいは、または、さらに、被覆されてないもしくは被覆された設計の目の細かいステンレス鋼織物、または、固定および/もしくは被覆されたガラスファイバー織物を、フィルターベルトとして使用できる。濾過の細かさは、各処理、または、各処理において生じる固体と、この処理において使用される処理液とに合わせられており、濾過の細かさが0.05mmから0.25mmの範囲、特に、0.15mmの様々な使用に対して一応の妥協が成立する。
【0034】
濾過対象の固体/液体混合物の均一な供給を簡単化するために、本発明の有利なさらなる一発展形態では、入口は、ダム階段が設けられた供給ベッドを備え、この供給ベッドは、流出または供給開口部を備え、濾過対象の固体/液体混合物は、少なくとも1つのダム階段が溢れた後に初めて、この開口部へ到達する。有利には、濾過対象の固体/液体混合物は、ここでは、前記混合物が層流でフィルターベルト上へ伝播されるように、渦、および/または、乱流のほとんど無い状態でフィルターベルトへ供給される。
【0035】
前記ダム階段の代わりに、例えば、フィン、ひだ、突起、または、供給フローを均一化する他の減速、および/もしくは、鎮静フロー手段の形態で、供給フローを落ち着かせる他のまたは追加のフロー制御手段も使用できる。入口は、本発明のさらなる一形態においては、入口タブを備えていてもよく、入口タブのベースは、フィルターベルトの長手方向へスロープ状に傾斜し、輪郭が異なっていてもよい、好ましくは卵型、楕円形、または角が丸くなった長方形である流出開口部へつながる。供給タブの流出開口部の丸みを帯びた輪郭により、フィルターベルトへ液体を均一にもたらすことができる。供給フローを鎮静、均一化、または、減速するための前述のフロー手段は、供給タブのスロープの付いたベースの領域における前記出口開口部の上流に配置されてもよい。