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Verfahren zum Entwässern von mit Trockenstaub durchsetztem Torf und
ähnlichen wasserhaltigen Stoffen in einer hydraulischen Presse Um Torf oder ähnliche
wasser- und flüssigkeitshaltige Stoffe durch Pressen vom Wasser oder von der Flüssigkeit
zu befreien, sind immer erhebliche spezifische Drucke im Preßgut notwendig. Zur
Erzeugung solcher hohen Drucke ist eine hydraulische Presse geeigneter als eine
mechanische Presse, da die hydraulische Presse im Gegensatz zur mechanischen Presse
mit Sicherheit den höchsten Enddruck, der der Konstruktion zugrunde gelegt ist,
erreicht, auch bei wechselnder Beschaffenheit des Preßgutes, wechselnd sowohl nach
der Menge, die der Presse zugeführt wird; als auch nach dem Gehalt an Festmasse
im PrQßgut, was beides das Volumen des fertigen Preßkuchens bestimmt. Denn es ist
zu beachten, daß nach Beendigung des Preßvorganges, d. h. nach dem Erreichen des
höchsten Druckes, der Preßkuchen fast nicht mehr komprimierbar ist. Eine mechanische
Presse, die ihrer ganzen Eigenart nach ein festes Endvolumen anstrebt, ist deshalb
für einen derartigen Preßvorgang nur unvollkommen brauchbar.
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Beim Entwässern von Torf u. dgl. wird es sich in der Regel um Maschinen
von erheblicher Größe handeln. Wenn man bedenkt, daß Rohtorf einen Wassergehalt
von 8 5 bis 9o% hat, so ist leicht einzusehen, daß man große Mengen Torf verarbeiten
muß, wenn der Betrieb rationell sein soll. Die großen hochwertigen Pressen müssen
deshalb so schnell wie möglich arbeiten, damit das in ihnen steckende Anlagekapital
richtig ausgenutzt werden kann.
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Als bekannt wird vorausgesetzt, daß Rohtorf durch Pressen nur dann
von Wasser zu befreien ist, wenn @er vor dem Pressen in geeigneter Weise aufbereitet
wird (s,. Patent 257 558). Die Aufbereitung besteht darin, daß der. Rohtorf in kleine
Stückchen unterteilt wird, die mit einer Hülle von trockenem Torfstaub bepudert
werden. Füllt man diese in Torfstaub eingebetteten Rohtorfstückchen in Preßkästen,
so kann man das Rohtorfwasser bis zu 3/4 der im Rohtorf enthaltenen Menge abpressten.
Der Torfstaub spielt in dem Preßkuchen bei dem Entwässierungsvorgang die Rolle eines
Wasserableiters. Er wird bei der Berührung mit dem nassen Rohtorf nur oberflächlich
angefeuchtet und bleibt im übrigen fest und körnig. Die zwischen den. Staubteilchen
sich bildenden Kapillaren bleiben infolge der Härte der Teilchen während der Pressung
bestehen und bilden die Wege für das aus den einzelnen Rohtorfstückchen abgepreßte
Wasser von dem Innern des Preßkuchens nach seiner Oberfläche. Man muß den Torfstaub
demnach in reichlichen Mengen zugeben, um durch Vermehrung der natürlichen Wasserwege
den Wasserablauf zu begünstigen.
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Aus dieser Darstellung des Entwässerungsvorganges ergibt sich, daß
ein derartiges Gemisch
von Rohtorf und Torfstaub nicht durchgeknetet
und verquetscht werden darf. Jede Durchmengung würde die Kanälchen und Kapillaren
zwischen den Staubeinlagerungen durch Rohtorfmasse verschmieren und verstopfen.
Die Mischung muß also sowohibeim Einfüllen als auch beim Preß-vorgang sorgfältig
behandelt werden, d. h. das Einfüllen muß locker und die Pressung nur in einer Richtung
.erfolgen, damit keine Verschiebung der Teilchen gegeneinander, sondern nur eine
Annäherung aneinander erfolgt. Die Bedingungen des Preßvorganges :erfüllen bei hydraulischen
Pressen nur Pressen mit zwei gegeneinandergerichteten Preßstempeln.
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Die schonende Behandlung der Mischung beim Einfüllen in die Preßkörbe
der hydraulischen Presse und eine weitgehende Vereinfachung des ganzen Füll-, Preß-
-und Ausstoßvorganges sollen erfindungsgemäß durch folgendes Verfahren erreicht
werden: i. Die gesamte Füllung für den Preßkorb soll von einem bodenlosen Füllwagen
aufgenommen und auf den in der Ausstoßstellung stehenden unteren Preßstempel der
hydraulischen Presse geschoben werden.
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a. Das Mischgut wird durch Absinkenlassen des unteren Preßstemepls
aus dem Füllwagen in den Preßkorb abgezogen und 3. nach Abschließen des Preßkorbes
durch den oberen Stempel mittels des unteren Stempels gepreßt.
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4. Nach dem Pressen und Anheben der beiden Preßstempel wird der Preßkuchen
mittels des Füllwagens abgestoßen. Hierbei wird gleichzeitig die neue Füllung zugeführt.
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Die eigenartigen Vorgänge beim Entwässern von Rohtorf erfordern aber
noch besondere Maßnahmen, wenn die Pressung so günstig wie möglich verlaufen soll.
Abb. 3 zeigt den Verlauf des Widerstandes, den das Mischgut dem Zusammendrücken
entgegensetzt, wie er sich nach einer großen Reihe von Versuchen und praktischen
Erfahrungen als zweckmäßig erwiesen hat. Man ersieht aus dem Schaubild, daß der
weitaus größere Teil des Preß-Weges A bis B bei geringem Widerstand
des Mischgutes zurückgelegt wird, während im letzten TeilB bis C der Druck in steilem
Anstieg bis zum Maximaldruck erfolgt. In Abb. 4 ist der zeitliche. Verlauf einer
Pressung dargestellt. Entsprechend der Abb.3 ist auch hier der Preßweg
A bis C in die Strecken A bis B und B bis C 'unterteilt. Die
größere Strecke A
bis B wird in etwa 1/$ Teil: der gesamten Preßzeit zurückgelegt,
während die kleine Wegstrecke B bis C in 7/$ Teilen der gesamten Preßzeit, also
außerordentlich langsam, durchlaufen wird. Es zeigte sich bei den Versuchen, daß
,eine Abweichung von diesem Verlauf der Zeit-Druck-Weg-Kurven den Entwässerungsvorgang
erheblich verschlechtert. Diese Erscheinung hat darin ihren Grund, daß sich die
Verdichtung des -Mischgutes nach der fortschreitenden Entwässerung richten muß.
Bei zu schnellem Vorgehen des Preßstemp:els hesteht 'die Gefahr, daß sich der Staub
in die Rohtorfstückchen einpreßt, wodurch er seine wasserableitende Wirkung einbüßt.
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Um die Bewegung der Preßstempel bei der hydraulischen Presse möglichst
der Zeit-Weg-Kurve auszugleichen, muß der erste Teil der Bewegung durch Zuführung
von einer großen Menge Preßwasser bewirkt werden, das allerdings nur unter geringem
Druck zu arbeiten braucht. Der zweite Teil des Weges von B nach C verlangt, auf
die Zeiteinheit gerechnet, sehr wenig Druckwasser, das aber Hochdruckwasser sein
muß. Das Entwässerungsverfahren wird also am zweckmäßigsten bei Anwendung von Niederdruck-
und Hochdruckwasser ausgeübt.-. ist für den Entwässerungsvorgang von Bedeutung,
daß der Verlauf der Preßkurve im Hochdruckgebiet von B bis D in Abb. ¢ etwa einer
Parabel entsprechen soll. Ein parabolischer Verlauf der-Preßkurve läßt sich erzielen,
wenn das Hochdruckwasser ohne jede besondefe Steuerung über eine konstante Drosselstelle
dem unteren Kolben zugeführt wird. Bezeichnet nämlich in Abb. 5 p den Druck des
Hochdruckwassers; i Seine Drosselstelle in der Hochdruckwasserleitung, p"
den Druck im unteren hydraulischen Zylinder, der dem jeweiligen Widerstand des Gutes
entspricht, so ist die Wassermenge, die diesem Zylinder zuströmt, abgesehen von
dem Kontraktionskoeffizienten, der konstant ist und deshalb keinen Einfloß auf den
Charakter der Kurve hat, q - f 2 g (p- p,). In dieser Gleichung ist
f der Querschnitt der Drosselstelle. Die Wassermenge g kann ohne weiteres durch
den zeitlichen Preßßweg in Abb.4 ersetzt werden. Die zeitliche Preßkurve entspricht
also einer Parabel.
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Abb. i und z zeigen eine hydraulische Presse, die die. gekennzeichneten
Bedingungen erfüllt. In Abb. i ist i der Preßkorb, d. h. ein mit siebartigen Wänden
ausgerüsteter Kasten. a ist der untere Preßstempel, der von dem Tauchkolben 3 bewegt
wird. Der Tauchkolben 3 bewegt sich in dem Zylinder 4. 5, ist der Rückzugkolben
für den Tauchkolben 3. 6 ist der obere Preßstempel, der von dem Tauchkolben 7 bewegt
wird. Der Tauchkolben 7 bewegt sich in dem Zylinder B. 9 ist der Rückzugkolben für
den Tauchkolben 7. Die Preßstempel z und 'haben siebartig ausgebildete Oberflächen.
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In Abb. 2 ist die gesamte hydraulische Einrichtung dargestellt, Lind
zwar ist io ein Füllrumpf, in den das Mischgut durch irgendeine
Transporteinrichtung
gebracht wird. Unter dem Füllrumpf bewegt sich der Füllwagen r i, der mit den Rädern
12 auf den Schienen 13
fahren kann. Der Füllwagen selbst ist unten offen.
Der untere Abs.chluß wird durch eine glatte Platte bewirkt, die mit dem Press.enaufbau
ruhend verbunden ist. Bewegt wird der Füllwagen durch den hydraulischen Kolben 15,
der in dem Zylinder i q. gleitet und der, ähnlich wie schon gezeigt, hydraulisch
zurückgezogen wird. 16 ist ein Behälter, der den fertigen Preßkuchen aufnimmt,
-und 17
eine Transporteinrichtung, durch die die fertigen Preßkuchen zerteilt
'und der weiteren Verwendung zugeführt werden.
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Das Spiel der Presse geht wie folgt vor sich: i. Der untere Preßstempel2
und der obere Preßstempel 6 sind .in ihrer oberen Stellung. 2. Der Füllwagen i i
fährt vor und bringt das 142ischgut über den Preßkorb i, mit dessen Oberkante der
untere Preßstempel 2 abschneidet.
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3. Der Preßstempel2 sinkt ab, das 1Vlischgut gleitet dabei in: den
Preßkorb i und füllt ihn mehr oder weniger aus.
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¢. Der Füllwagen i i geht zurück.
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5. Der obere Preßstempel6 geht herunter und schließt den Preßkorb
i oben ab.
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6. Der untere Prfstemp,el2 geht hoch, zuerst schnell, dann immer langsamer,
bis der Höchstdruck, der der Konstruktion, der hydraulischen Presse zugrunde gelegt
ist, @erreicht wird. Der Höchstdruck kann eine Zeitlang aufrechterhalten bleiben.
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7. Der obere Preß.stempe16 geht hoch und gibt dem unteren Preßstempel
2 den Weg frei. Der Preßstempel2 drückt den fertigen Preßkuchen bis zur Oberkante
des Preßkorbes i.
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B. Der Füllwagen i i geht vor, drückt den fertigen Preßkuchen in den
Behälter 16 und bringt neues Mischgut über den Preßkorb usw.
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Alle großen und schnellen Bewegungen werden mit Niederdruckwasser
bewirkt, d. h. also das Verschieben des Füllwagens, das Niederschiefen des oberen
Kolbens und das Vorschieben des unteren Kolbens gegen den oberen Kolben so lange,
bis die eigentliche Pressung beginnt. Zu bemerken ist aber, daß schon beim Vorschieben
des unteren Kolbens, und zwar sofort, nachdem die im Mischgut eingeschlossene Luft
verdrängt ist, große Wassermengen entweichen.
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Das Hochdruckwasser dient zum Festhalten des oberen Kolbens in seiner
unteren Stellung und zum Hochdrücken des unteren Kolbens, wenn der Widerstand des.
im Preßkorb eingesperrten Gutes über den Wirkungsbereich des Niederdruckwassers
hinaus ,anwächst. Die Strecke A bis B in Abb. q. wird in kurzer Zeit
von dem unteren Kolben unter dem Einfluß des Niederdruckwassers zurückgelegt. Bei
B ist der Widerstand des Gutes so groß geworden, daß das Niederdruckwasser nicht
mehr imstande ist, den Kolben höher zu treiben. Die Strecke B bis C muß also unter
dem Einfluß des Hochdruckwassers zurückgelegt werden.