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Klärschleuder
Die Erfindung betrifft Klärschleudern, bei denen die ausgeschleuderten Trockenstoffe durch axiale Verschiebung von Teilen einer mitrotierenden Ausschub-Vorrichtung entfernt werden, die mit wenigstens einer Dichtung mit nach aussen offener Ringnut sowie einem In dieser geführten, geschlitzten Dichtungsring versehen ist, der in Schleuderstellung der Ausschub-Vorrichtung durch die Fliehkraft an die innere Gleitfläche eines ihn dann umgebenden Mantels der Ausschub-Vor- richtung angepresst wird.
In Klärschleudern werden die aus Flüssig'- keiten ausgeschleuderten Trockenstoffe im allgemeinen durch axiale Verschiebung von Teilen durch eine mitrotierende Ausschub- Vorrichtung entfernt, die meist mit mehreren Dichtungen zur gegenseitigen Abdichtung der axial verschiebbaren Teile in den betreffenden Arbeitsstellungen versehen ist. Bei den bisher bekannten Ausschub-Vorrichtungen werden Dichtungen bevorzugt, bei denen in einer nach aussen offenen Ringnut ein Dichtungring geführt ist, der sich unter Einwirkung der Fliehkraft an die innere Gleitfläche eines ihn umgebenden Mantels der Ausschub-Vorrichtung anpresst.
Bei den bekannten Ausführungsformen von Klärschleudern weist dieser Mantel der Ausschub-Vorrichtung eine Trommel mit mehreren, über ihren Umfang verteilten Fenstern auf, die in der SchleuderStellung der Maschine verdeckt sind, in der Auswurf-Stellung dagegen durch axiale Verschiebung des Mantels der Ausschub-Vorrichtung freigegeben werden. Bei Betätigung der Ausschub-Vorrichtung läuft wenigstens ein Dichtungsring über die zwischen den Fenstern der Trommel befindlichen Stege hinweg.
In jeder Arbeitsstellung wird daher die äussere Lauffläche des Dichtungsringes von der Fliehkraft an die innere Gleitfläche eines Teiles der Ausschub-Vorrichtung angedrückt, die im Bereich der Fenster durch die erwähnten Stege fortgesetzt ist.
Derartigen Schleudermaschinen haften jedoch besonders bei höheren Zentrifugal-Be- schleunigungen-wie z. B. bei aus Kläranlagen anfallendem Frisch-Schlamm-verschiedene Mängel an : wird nämlich die Ausschub-Vorrichtung in die Auswurf-Stellung gebracht, so lagern sich an den Stegen innen häufig Trockenstoffe an, die infolge der Fliehkraft-Wirkung kleben bleiben. Diese Stoffe lagern sich jedoch nicht regelmässig an bzw. bröckeln auch plötzlich wieder ab und werden durch die Fenster ausgeschleudert, wodurch in der Maschine eine oft beträchtliche mo- mentane Unwucht entsteht, die oft unerwünscht hohe Lagerdrücke erzeugt und bei der meist federnden Aufhängung der ganzen Maschine erhebliche Pendelungen hervorruft.
Nach der Erfindung werden nun bei Klaar- schleudern der eingangs beschriebenen Bauart die oben angeführten Mängel dadurch behoben, dass in Auswurfstellung der AusschubVorrichtung der Dichtungsring längs seines gesamten Umfanges freigegeben wird, so dass eine ununterbrochene Auswurföffnung entsteht, dass der Dichtungsring mehrere axiale Ausnehmungen hat, durch welche vorzugsweise beidseits gelagerte Haltebolzen mit Spiel hindurchragen, die in Auswurfstellung der Ausschub-Vorrichtung die Dehnung des Dichtungsringes radial begrenzen, und dass ferner die Gleitfläche des den Dichtungsring in Schleuderstellung umgebenden Mantels der Aussehub-Vorrichtung an ihrem Stirnende mit einer trichterförmigen Auflauffläche versehen ist,
die beim übergang der Ausschub-Vorrichtung aus der Auswurfstellung in die Schleuderstellung den Dichtungsring radial nach innen zurückdrängt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist an jedem Ende des einfachen geschlitzten Dichtungsringes je eine Ausnehmung und ein diese durchsetzender Haltebolzen vorgesehen und sind ferner längs seines Umfanges, vorzugsweise symmetrisch zu beiden Enden, weitere derartige Ausnehmungen und Haltebolzen verteilt.
Dichtungsringe mit mehreren axialen Ausnehmungen, durch welche vorzugsweise beid-
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seits des Dichtungsringes gelagerte Haltebolzen mit Spiel ragen, sind zwar an sich schon bekannt und bei normalen Wellendichtungen angewendet worden. Allein bei Wellendichtungen dienen die Haltebolzen dazu, eine Rotation der Dichtungsringe zu verhindern, die daher nicht unter dem Einfluss der Fliehkraft stehen. Die bekannten, für umlaufende Wellen entworfenen Dichtungen können infolgedessen nicht zur Dichtung zwischen den axial verschiebbaren Teilen der Ausschub-Vorrichtung einer Klärschleuder verwendet werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Klärschleuder in Fig. 1 m Mittelschnitt und in Fig. 2 im Querschnitt lI-lI der Fig. l dargestellt.
Auf der Antriebswelle 3 ist die aus Fussteil 4 und Kopfteil 5 bestehende Schleudertrommel festgeschraubt, deren beide Teile durch Rippen 6 miteinander verbunden sind : im Fussteil 4 ist ein pneumatisch oder hydraulisch angetriebener Betätigungs-Kolben 7 achsenparallel gelagert, an dem mittels eines Gestänges 8 der Mantel 9 der Ausschub-Vorrichtung befestigt ist ; zwischen Fussteil 4 und axial verschiebbarem Mantel 9 ist ein unabhängig von dessen jeweiliger Stellung - also dauernd-wirkender, aufgeschlitzter Dichtungsring 10 angeordnet, der in einer im Fussteil 4 angebrachten, nach aussen offenen Ringnut 11 geführt ist. Die zylindrische Fläche des Mantel 9 ist glatt und ohne Fenster ode''sonstige Ausnehmungen ; seine innere Gleitfläche ist am oberen Rand 13 trichterförmig erweitert.
Im Kopfteil 5 ist eine weitere Ringnut 14 zur Aufnahme eines gleichfalls geschlitzten, zweiten Dichtungsringes 15 angebracht, der mehrere axial angeordnete Ausnehmungen 16 aufweist, von denen-wie in Fig. 2 ersichtlich-zwei nahe den Enden des aufgeschlitzten Ringes angeordnet und die andern ungefähr gleich- mässig über seinen Umfang verteilt sind ; durch diese Ausnehmungen 16 ragen Haltebolzen 17 mit Spiel hindurch, die dabei in einer nicht näher veranschaulichten Weise im Kopfteil 5 verschraubt oder sonstwie gesichert sind.
Die Ausschub-Vorrichtung besteht somit aus dem Betätigungs-Kolben 7, dem übertragungs-Gestänge 8, dem verschiebbaren Mantel 9 sowie aus den beiden die Dichtungsringe 10 und 15 enthaltenden Dichtungen,
In der linken Hälfte der Fig. 1 ist die Ausschub-Vorrichtung in der Auswurfstellung und in der rechten Hälfte der Fig. 1 in der Schleuderstellung gezeigt. In der Schleuderstellung ist der Schleuderraum 18 geschlossen, so dass in demselben die durch das feststehende Zuführrohr ? 9 eingebrachte Flüssigkeit geschleudert wird und die in ihr enthaltenen Festteile sich an der Innenwand des Mantels 9 ansammeln. Die geklärte Flüssigkeit fliesst über die Lippe 20 ab und. wird durch nicht veranschaulichte'Leitbleche aufgefangen.
Haben sich im Schleuderraum 18 Festteile bis etwa zur äusseren Begrenzung der Rippen 6 angehäuft, so wird die Flüssigkeitszufuhr durch das Rohr 19 vorübergehend abgestellt.
Der Betätigungskolben 7 wird beaufschlagt und der Mantel 9 nach unten zurückgezogen, bis sich die in der linken Hälfte der Fig. l. dar- gestellte Auswurfstellung ergibt. In dieser wird zwischen dem oberen Stirnende des Mantels 9 und dem Kopfstück 5 eine in der Umfangsrichtung nicht unterbrochene Ring- öffnung 21 freigegeben, durch welche die im Schleuderraum 18 angesammelten Festteile ungehindert radial nach aussen geworfen werden. Dabei werden alle im Schleuderraum 18 vorhandenen Feststoffe ausgeworfen ; Rückstände, die erst nach und nach abbröckeln und dann fortfliegen, können sich nicht bilden. Beim Herunterziehen des Mantels 9 tritt infolgedessen keinerlei Unwucht auf und die Maschine läuft gleichmassig ruhig.
In der Auswurfstellung dehnt sich der Dichtungsring 15 unter dem Einfluss der Fliehkraft solange, bis er an dem Haltebolzen 77 ansteht. Diese Lage des Dichtungsringes zeigt Fig. 2, wonach der Dichtungsring 15 auch in gedehntem Zustand noch praktisch konzentrisch zur Drehachse der Maschine vermittels der Haltebolzen geführt wicd. Würde man die Haltebolzen 17 nicht vorsehen, so könnte der Dichtungsring 15 eine exentrische Lage in der Ringnut M einnehmen, die nicht nur eine gefährliche Überbeanspruchung des Dichtungsringes, sondern auch eine Unwucht der Maschine zur Folge haben könnte. Ausserdem wäre es praktisch unmöglich, den Mantel 9 wieder anzuheben, da er am exentrisch freischwingenden Dichtungsring 15 anstehen würde.
Wird hingegen der Dichtungsring in der beschriebenen Weise konzentrisch geführt, so kann beim Hochheben des Mantels 9 die trichterförmige Erweiterung 13 den Dichtungsring 15 aussen umfassen und ihn mit fortschreitendem Hochheben des Mantels 9 radial nach innen drücken. In der Schleuder, tellung (Fig. 1 rechts) liegt der Dichtungsring 15 wenigstens in radialer Richtung nicht mehr an den Haltebolzen 17 an, sondern wird durch die Fliehkraft an die zylindrische Lauffläche 12 des Mantels 9 angedrückt. Sobald wieder die Schleuderstellung erreicht ist, wird von neuem zu klärende Flüssigkeit durch das Zuführrohr 19 in den Schleuderraum 18 eingeführt.
Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Maschine besteht darin, dass irgendwelche Rückstände, die sich in der Ringnut /4 ein- lagern können, durch die fortgesetzt Dilata-
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tion und Kompression des Dichtungsringes 15 herausgeschafft werden, so dass sich der Dichtungsring 15 nicht verklemmen kann. Dies ist besonders wichtig, wenn die zu schleudernde Flüssigkeit harte oder körnige Bestandteile aufweist, die erfahrungsgemäss oft dafür verantwortlich sind, dass sich die Dichtungen in Schleudermaschinen festfressen. Die beschriebene Klärschleuder ist demnach besonders geeignet, um aus dem aus Abwässerkläranlagen anfallenden Frischschlamm die Feststoffe auszuscheiden.
Selbstverständlich kann auch der Dichtungsring 10 in gleicher Weise wie der Dichtungring 15 vermittels Haltebolzen geführt werden, wenn es aus den oben erläuterten Gründen zweckmässig erscheint, den Mantel 9 bis unter den Dichtungsring 10 zurückzuziehen, um nicht nur eine möglichst grosse ringförmige Austrittsöffnung 21, sondern auch die beschriebene Selbstreinigung der Ringnuten 11 und 14 zu erhalten. Die mit Haltebolzen gesicherten Dichtungsringe können ferner mehrfach geschlitzt sein, so dass sich der Dichtungsring aus einer entsprechenden Anzahl Ringabschnitten zusammensetzt. Jeder Ringabschnitt soll dann durch einen, besser aber durch zwei Haltebolzen gegen Fortfliegen geschützt sein.
Schliesslich kann man in der Ringnut 15 nicht nur einen, sondern auch mehrere Dichtungsringe übereinander anordnen, die gegeneinander versetzt aufgeschlitzt sind. Die Dichtungsringe können dabei durch gemeinsame Haltebolzen gesichert sein. Für schwere Anforderungen an den Betrieb der Maschine hat es sich aber als vorteilhaft erwiesen, in jeder Ringnut nur einen einzigen und nur einfach geschlitzten Dichtungsring anzubringen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Klärschleuder, bei welcher die ausge- schleuderten Trockenstoffe durch axiale Verschiebung von Teilen einer mitrotierenden Ausschub-Vorrichtung entfernt werden, die mit wenigstens einer Dichtung mit nach aussen offener Ringnut sowie einem in dieser geführten, geschlitzten Dichtungsring versehen ist, der in Schleuderstellung der Ausschub- Vorrichtung durch die Fliehkraft an die innere Gleitfläche eines ihn dann umgebenden Mantels der Ausschub-Vorrichtung angepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Aus-
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steht, dass der Dichtungsring (15) mehrere axiale Ausnehmungen (16) hat, durch welche vorzugsweise beidseits gelagerte Haltebolzen (17) mit Spiel hindurchragen, die in Auswurfstellung der Ausschub-Vorrichtung (7- 8-9) die Dehnung des Dichtungsringes (15) radial begrenzen,
und dass ferner die Gleitfläche (12) des den Dichtungsring (15) in GleitSchleuderstellung umgebenden Mantels (9) der Ausschub-Vorrichtung (7-8-9) an ihrem Stirnende mit einer trichterförmigen Auflauffläche (13) versehen ist, die beim übergang der Ausschub-Vorrichtung (7-8-9) aus der Auswurfstellung in die Schleuderstellung den Dichtungsring (15) radial nach innen zurückdrängt.