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Schwingzentrifuge
Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge zum Entwässern von feinkörnigem Schleuderprodukt mit einer rotierenden und gleichzeitig in Achsrichtung schwingenden Schleudertrommel.
Es sind bereits Schwingzentrifugen bzw. Vorrichtungen zum Entwässern von Schleuderprodukten mit gleichzeitig in Achsrichtung schwingender Siebtrommel bekannt, bei denen die Schwingungen durch einen Kurbeltrieb erfolgen, wobei ds. s die Schwingungen übertragende Schubgestänge an seinem oberen Ende zwischen Federn gelagert ist, welche die Schwingungen auf die Siebtrommel übertragen.
Bei einer weiteren Ausbildung dieser bekannten Einrichtung nimmt das Schubgestänge an seinem oberen Teil ein Pendellager auf, das zwischen ringförmigen Gummifedern eingespannt ist, wodurch eine allseitige Beweglichkeit der Siebtrommel gegenüber dem Schubgestänge erreicht wird.
Weiterhin sind Schwingsiebzentrifugen bekannt, bei denen die Schwingung der Siebtrommel durch quer oder längs zur Schwingachse angebrachte Masseunwuchten oder durch hydraulisch betätigte Vibratoren erzeugt wird.
Des weiteren sind axial schwingende Zentrifugen bekannt, bei denen die fest mit der Welle verbundene Trommel über Speicherfedern mit dem zu Axialschwingungen angestossenen Gehäuse gekoppelt ist.
Eine bekannte, vereinfachte Ausführung dieser Anordnung lässt erkennen, dass unter Verzicht auf die axial verschiebbare Lagerung der Trommelwelle eine Hülse mit der Speicherfederung einerseits und der Längs-undQuerlagerung der Trommel anderseits mit Hilfe vonlenkern oder Lenkfedern am primärschwin- genden Gehäuse achsparallel geführt wird.
Darüber hinaus wurde vorgeschlagen, die Schwingungserzeugung durch zwei Motoren, welche über Zahnräder synchron gekoppelt sind, so vorzunehmen, dass jeder Motor ein Kardangelenk mit Masseunwuchten erhält und mit dem federnd aufgehängten Gehäuse gekoppelt ist.
Diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, dass für die Erzeugung der Schwingungen der Schleudertrommel und den Antrieb mehrere Energiequellen benötigt werden und eine Veränderung der Amplitudenhöhe, welche für den Austrag des Schleuderproduktes verschiedener Konsistenz von ausschlaggebender Bedeutung ist, nicht möglich ist. Des weiteren lassen diese Vorrichtungen keine Regelung der Schwingungsfrequenz zu.
Durch die Erfindung werden diese Nachteile beseitigt, indem der Schwingungserzeuger in einem geschlossenen Zylinder angeordnet ist, der an seiner zur Schleudertrommel gerichteten Stirnseite eine erste Hohlwelle und an seiner andern Stirnseite eine zweite Hohlwelle trägt, wobei in der zweiten Hohlwelle eine Welle drehbar gelagert ist, und dass entweder die Welle einenim Innere des Zylinders ragenden Exzenterkopf aufweist, der von einem um ihn drehbar gelagerten Exzentergehäuse umgeben ist, welches an der von der Schleudertrommel abgewandten Stirnseite des Zylinders durch eine Mitnahmevorrichtung, z.
B. Bolzen, Klaue od. dgl., mit diesem gekoppelt ist, oder dass eine Taumelscheibe vorgesehen ist, welche mittels Drucklagern in einem an der Stirnseite des Zylinders schräg zur Lagerachse angeordneten Lagergehäuse drehbar gelagert und über ein Gelenk mit der Welle verbunden ist, dass ferner zur Verbindung zwischen einem entweder am Deckel des Exzentergehäuses oder aussermittig an der Taumelscheibe angeordneten Kloben und einer im Zylinder axial verschiebbaren Büchse eine Schubstange vorgesehen ist, dass in der Büchse und der ersten Hohlwelle die Trommelwelle gelagert ist, die über einen
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Bundring mittels Federn od. dgl.
in der Büchse in axialer Richtung elastisch abgestützt ist, und dass zum Antrieb der Schleudertrommel sowie zur Erzeugung der Schwingungen ein einziger Motor vorgesehen ist, der sowohl die zweite Hohlwelle des Zylinders als auch die in ihr gelagerte Welle mittels zweier Antriebsscheiben od. dgl. mit wahlweise einstellbarer Übersetzung antreibt.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der am Deckel des Exzentergehäuses bzw. an der Taumelscheibe vorgesehene Kloben zwecks Änderung der Amplitude verstellbar und die Schubstange über ein Lager mit der Büchse verbunden. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass ein mit der Büchse verbundener Stützring im Zylinder lagert, zur Mitnahme in Nuten geführt und durch federn beiderseits des Stützringes axial freischwingend gehalten ist.
In den Zeichnungen wird die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Fig. l zeigt einen Längsschnitt durch die Schwingzentrifuge mit Schwingungserzeuger nach der ersten Lösungsart, Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Schwingungserzeuger der zweiten Losungsart der Erfindung.
Die konische Schleudertrommel l mit Spaltfilter 2 lagert mit ihrer Welle 3 in der Hohlwelle 4 des Zylinders 5. Der Stützring 6, welcher über Nuten 7 drehfest mit dem Zylinder 5 verbunden ist, trägt die Büchse 8, in der die Welle 3 nochmals lagert und über einen Bundring 9 mittels Federn 10 in axialer Richtung freischwingend geführt wird. Der Stützring 6 ist über Federn 11, die am Boden des Zylinders 5 und dem Zwischenring 12 angeordnet sind, in axialer Richtung freischwingend gehalten. Die Mitnahme der Welle 3 durch den Zylinder 5 erfolgt über eine Passfeder 13 oder eine ähnliche Verbindung. Die Stirnseite 14 des Zylinders 5 trägt die Hohlwelle 15. In dieser lagert die Welle 16 mit Exzenterkopf 17, welcher das Exzentergehäuse 18 drehbar aufnimmt.
Das Exzentergehäuse 18 ist durch eine Mitnahmevorrichtung 19, wie Bolzen, Klaue od. dgl., mit der Stirnseite 14 des Zylinders 5 beweglich so verbunden, dass Zylinder 5 und Exzentergehäuse 18 mit gleicher Drehzahl rotieren. Die axiale Schwingbewegung wird über eine Schubstange 20 mit Gelenken 21 und 22 vom Exzentergehäuse 18 auf die Büchse 8 mit Welle 3 der Trommel l übertragen. Zum Ausgleich der Drehbewegung von Exzenterkopf 17 zu Büchse 8 ist die Schubstange 20 im Lager 23 drehbar in der Büchse 8 befestigt. Die Gegenseite der Schubstange 20 ist durch einen Kloben 24 verstellbar im Deckel 25 des Exzentergehäuses 18 angelenkt. Der Zylinder 5, welcher auf beiden Seiten von Lagern 26 aufgenommen wird, trägt auf der Hohlwelle 15 die Antriebsscheibe 36 für den Zylinder 5 und die Schleudertrommel l.
Zur Regelung der Drehzahl der Welle 16 mit Exzenterkopf 17 erhält diese einen gesonderten Antrieb von dem gemeinsamen Hauptantriebsmotor 37 über ein verstellbares Keilriemenscheibenpaar 27.
In der in Fig. 2 dargestellten zweiten Lösungsart erfolgt die Schwingungserzeugung dadurch, dass am Deckel 14 des Zylinders 5 ein Lagergehäuse 28 mit Deckel 29 mit einer Taumelscheibe 30 schräg zur Lagerachse angeordnet ist.
Die Taumelscheibe 30 ist dabei im Lagergehäuse 28 mit Deckel 29 mittels Drucklager, 34 abgestützt, drehbar gelagert und erhält über ein Gelenk 31 ihre Drehbewegung von der Welle 16. Die Anordnung der Schubstange 20 zwischen Taumelscheibe 30 und Büchse 8 erfolgt gleich der in Fig. 1 beschriebenen Ausführung.
Die den Gegenstand der Erfindung betreffende Anlage hat folgende Wirkungsweise : Über das Füllrohr 32 wird das Schleuderprodukt in kontinuierlicher Folge der konischen Schleudertrommel 1 zugeführt. Die durch das Spaltfilter 2 entweichende Flüssigkeit wird von dem Gehäuse 33 aufgefangen. Das auf dem Spaltfilter 2 sich absetzende Festgut wird durch die Axialschwingungen der Schleuder trommel 1 in stetiger Folge über den Trommelrand ausgetragen.
Die auf die Schleudertrommel l übertragenen Axialschwingungen werden dadurch erzielt, indem eine aussermittig am Deckel 25 des Exzentergehäuses 18 angreifende Schubstange 20 beim Rotieren des Exzentergehäuses 18 um den Exzenterkopf 17 die Büchse 8 um den Betrag, der sich aus der Grösse der Exzentrizität und der damit beschriebenen Bogenhöhe der Schubstange 20 ergibt, nach vom schiebt und durch Federn 11 beiderseits des Stützringes 6 eine gleichmässige Belastung der Schubstange 20 gewährleistet.
Um eine elastische Verbindung zwischen Schubstange 20 und Welle 3 mit Schleudertrommel 1 zu erzielen, trägt die Welle 3 einen Bundring g, welcher zu beiden Seiten in der Büchse 8 federnd abgestützt ist, wodurch die Welle frei schwingen kann und somit eine Resonanzübertragung auf das Fundament weitestgehend vermieden wird.
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