Zentrifuge zur ununterbrochenen Trennung eines Gemisches aus festen und flüssigen Bestandteilen. Die. Erfindung betrifft eine Zentrifuge zur ununterbrochenen Trennung eines Ge- inisehe.; aus festen und flüssigen Bestand leilen.
Sie. ist dadurch gekennzeiehnet, dass am Umfang einer rotierenden Trommel -eniästens eine rings herumlaufende, mitver- sehliessbarer Auslassöffnung versehene Kam mer angeordnet ist, welche durch wenigstens eine Siebvorrichtung mit dem Innern der Trommel in Verb,ndung -steht.
Für die Trennung eines Gemisches aus festen und flüssigen Bestandteilen sind Schälzentrifugen gebräuchlich. Bei diesen er folgt; die Trennung in einer ununterbrochen rotierenden Zentrifuge, welche jedoch nur eliargen -eise gefüllt werden kann, wobei nach jeder Füllung die ausgeschiedenen Be standteile ausgeschält werden müssen. Dieses ist mit einem Zeitverlust verbunden.
Des weiteren sind SchLZbzentrifugen im Gebrauch. Diese arbeiten jedoch nach dem Prinzip der Siebzentrifugen, bei, welchen die leiehteren flüssigen Bestandteile durch die Perforierung einer rotierenden Trommel her- ausgeschleudertwerden,währenddie schweren festen Bestandteile in der S_,ebtrommel zu- riichbleiben r,nd durch eine Austragvorrich- tnng,
-elche sich im Innern der Siebtrommel I)efindet, ausgetragen werden. Diese Zentri fugen sind nur für die Trennung eines Ge- maehes anwendbar, dessen flüssige Bestand- teile sich von den festen Bestandteilen ab filtrieren lassen.
Es sind noch Zentrifugen bekannt, deren rotierende Trommeln mit einzelnen kleinen Löchern versehen sind, durch welche die fe sten Bestandteile ununterbrochen ausge- schleudert werden. Beii diesen Zentrifugen müssen jedoch die ausgeschleuderten festen Bestandteile noch viel flüssige Bestandteile enthalten, damit sie entlang dem Trommel mantel zu den Löchern befördert und aus diesen austreten können. Ausserdem hat man bei diesen Zentrifugen keine Möglichkeit, während des Betriebes die ausgetragene Menge zu regulieren.
Es sind auch Zentri fugen für ununterbrochene Trennung von Gemischen vorgeschlagen worden, mit Aus tragvorrichtungen, welche am Umfang der rotierenden Trommel angeordnet sind und die Regulierung der ausgetragenen Menge ermöglichen sollten. Diese Zentrifugen haben bis jetzt keine praktische Bedeutung er langt. In vielen Fällen versagen sie deswe gen, weil .die festen Bestandteile, welche durch die Zentrifugalkraft an den Trommel- mantel angepresstwerden, daran haften blei ben und nicht in die Austragvorrichtung ge langen konnten.
Die beiliegende Zeichnung zeigt beispiels weise schematisch eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes. Fig. 1 isst ein senkrechter Längsschnitt. Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist eine rotierende hohle Welle 1 in zwei Lagern 2 und 2' gelagert. In. die hohle Welle 1 ragt durch eines ihrer Enden ein Zuführungs rohr 3 herein, welches nicht rotiert und durch welches das zu trennende Gemisch der Zen trifuge zugeführt wird.
Dieses mit einem Boden 4 versehene Rohr besitzt Öffnungen 5, 5', durch welche das Gemisch austritt. Die Welle 1 ist mit Naben 6, 6' versehen, welche Hohlräume 7, 7' besitzen, die durch in Ra dialebenen liegende Kanäle 8, 8' mit der Peripherie der Naben und damit mit dem Innern der rotierenden Trommel in Verbin dung stehen. Damit die ausgeschiedene Flüssigkeit axial abströmen kann, sind die Naben 6, 6' mit axial gerichteten Öffnungen 9, 9' versehen. Auf der Welle 1 sind zwei Böden 10, 10' befestigt.
Der Boden 10 be sitzt in der Nähe der Welle 1 axial gerich tete Ausflussöffnungen 11, 11', durch welche die ausgeschiedene Flüssigkeit des. Gemisches aus der Schleudermaschine abfliesst. Sie wird vom Sammeltrichter 12, in welchen die Öff nungen 11 ausmünden, aufgefangen und durch das Rohr 13 abgeleitet. Der Radius der Naben 6, 6' ist grösser als der grösste Abstand der Öffnungen 11, 11' von der Trommelachse, so dass die Austrittsöffnun gen der Kanäle 8, 8' in die ausgeschiedene Flüssigkeit eintauchen.
Dadurch wird ver mieden, dass die aus dem Gemisch ausge schiedene Flüssigkeit sich mit dem frisch ein geführter Gemisch mischt.
An den Böden 10,10' sind konische Ringe 14, 14', 14", 14"' befestigt. Diese umschlie ssen die Siebmäntel 15, 15', 15", mit wel chen sie die am Umfang der Trommel rings- herumlaufenden Kammern 16, 16', 16" bil den. Diese Kammern besitzen radialgerichtete Auslassöffnungen 17, 17', 17". Diese Aus lassöffnungen werden durch Ringe 18, 18', 18", welche in axialer Richtung verschoben werden, periodisch geschlossen und geöffnet.
Die Verschiebung erfolgt hydraulisch. Zu diesem Zweck ist auf der Welle 1 eine Scheibe 19 befestigt und über ihr ein Zy linder 20 beweglich angeordnet, in welchem sie zwei Räume 22, 22' einschliesst. Der Raum 22 steht durch ein Rohr 23, welches in die hohle Welle 1 hineinragt, mit dem Raum 24 eines feststehenden Verteilungskör- pers 25 in Verbindung. Der Raum 22' steht durch die hohle Welle 1, welche in den Ver- teilungskörper 25 hineinragt, mit dem Raum 26 in Verbindung.
Die Räume 24 und 26 sind durch Rohre 27 und 28 mit einem nicht dargestellten Servomotor verbunden. Auf dem Zylinder 20 ist eine Scheibe 29 befestigt, welche durch Stangen 30, 30', 30", 30"' mit den Ringen 18, 18', 18" verbunden ist. Die hohle Welle 1 besitzt noch einen Zwi schenboden 31, welcher ihren Hohlraum in zwei Teile teilt. Auf der Achse 1 ist eine Riemenscheibe 32 angebracht, mittels wel cher die Schleudermaschine angetrieben wird. Um die rotierende Trommel ist ein Spritz- mantel 33 angeordnet.
Die Arbeitsweise der Zentrifuge ist die folgende: _ Nachdem diese mittels der Rze- menscheibe 32 in Rotation versetzt worden ist, wird das zu trennende Gemisch ununter brochen durch das Rohr 3 und dessen Öff nungen 5, 5' in die Hohlräume 7, 7' der Na ben 6, 6' eingeleitet. Unter Einwirkung der Zentrifugalkraft fliesst das Gemisch durch die Kanäle 8, 8' in die Siebmäntel 15, 15', 15" und durch deren Öffnungen in die Kam mern 16, 16', 16", deren Auslassöffnungen 17, 17', 17" durch die Ringe 18, 18' 18" ver schlossen sind.
Die sich ausscheidende Flüs sigkeit fliesst axial durch die Öffnungen 9, 9' und 11, 11' und wird vom feststehenden Trichter 12 aufgefangen und fliesst durch das Rohr 13 ab. Wird nun vom Servomotor aus Pressflüssigkeit durch das Rohr 28 in den Raum. 26 und von dort durch die hohle Welle 1 in den Raum 22' eingelassen, so be wegt sich der Zylinder 20 und der darauf befestigte Boden 29 nach rechts.
Diese Be wegung wird durch die Stangen 30 auf di,e Ringe 18 übertragen, wodurch die Ausla.ss- öffnungen 17 geöffnet werden. Das in den Kammern 16, 16', 16" befindliche Material wird durch die Üffnungen 17, 17', 17" her und durch den Spritzmantel 33 aufgefangen.
Darauf werden die Öffnun- "en 17, 17', 17" wieder geschlossen, indem die Pressflüssigkeit durch das Rohr-)8 abge lassen und in das Rohr 27 eingelassen wird. Durch dieses gelangt die Pressfl.üssigkeit in den Raum \24 und durch das Rohr 23 in den Raum 22 des Zylinders 20, wodurch der Bo den 29 und die Ringe 18, 18', 18" nach links @,rsehoben werden.
Die ausgeschiedenen festen Bestandteile in den Siebmänteln 15, 15', 15" können wäh rend der Entleerung der Räume 16, 16', 16" nur langsam nachfliessen, weil sie durch die Offnungen des Siebmantels 15, 15', 15" erst bindurchgedrückt werden müssen. Nachdem die Offnungen 17, 17', 17" wieder geschlos sen sind, füllen sich die Kammern 16, 16', I6" allmählich mit den festen Bestandteilen il es Gemisches.
Durch periodisches schnelles Üffnen und Schliessen der Oeffnungen 17, <B>N',</B> 17" wird bei dieser Zentrifuge erre--,cht, class die festen Bestandteile, welche sich auf der ganzen Oberfläche des Siebmantels aus- oeschieden haben, in die Kammern 16, 16', IC gelangen und aus diesen darauf perio- disch entleert werden.
Mit der beschriebenen Zentrifuge kann man al#o ein Gemisch in seine festen und flüssigen Bestandteile trennen, ohne die Zu fuhr des Gemisches zu unterbrechen. Die Kammern 16, 16', 16" stellen Schleusen dar finit verschliessbaren Auslassöffnungen 17, <B>17'.</B> 17" und Einlassöffnungen, welche durch die Siebmäntel 15, L5', 15" zwar n:
eht ver schlossen werden, -elche jedoch den Eintritt der festen Bestandteile drosseln, so dass eine periodische Entleerung der Schleusen doch möglich -,wird. Durch die Wahl von gLeigne- ten Üffnungen in den Siebmänteln, welche z. B. aus e-üzelnen Ringen mit Zwischenräu men bestehen können, und der Anzahl der Entleerungen der Kammern kann die Si-lileudermaschine für die gewünschte Lei- sti,ng eingestellt werden.
Da, die Trommel auf einer Welle mit 'zwei Lagern gelagert ist, kann sie auch als Grossraumzentrifuge ausgeführt werden. Sie ist darum auch für solche Gemische geeignet, deren Trennung viel Zeit erfordert.
Selbstverständlich kann die Zentrifuge auch anders ausgebildet sein. So kann z. B. statt der drei Kammern 16, 16' und 16" auch nur eine einzige Kammer vorhanden sein und statt einem zylindrischen Siebmantel mehrere konzentrische Siebmäntel angeord net sein, deren Zweck es ist, den Eintritt der festen Bestandteile in die Schleusenkam mern zu verlangsamen.
Auch kann die Sieb vorrichtung aus mehreren kurzen Stücken mit geeignetem Profil zusammengesetztsein. Wichtig ist, dass der freie Querschnitt der Sä,eböffnungen möglichst gross ist, wobei der Widerstand gegen den Durchgang der festen Bestandteile noch so gross bleibt, dass eine periodische Entleerung der Schleusen mög lich ist. Ebenso kann die Zufuhr des Ge misches statt durch die hohle Welle auch in anderer Weise erfolgen.
Durch die, beschriebene Zentrifuge ist ein neuer technischer Fortschritt erzielt worden, da damit eine gegenüber den bekannten Aus führungen leistungsfähigere Zentrifuge ge schaffen worden ist. Es war überraschend und nicht vorauszusehen, da.ss durch die An ordnung von Siebvorrichtungen eine: Aus- tra.gevorrrichtung mit der Wirkung einer Schleuse erzielt werden konnte.
Centrifuge for the uninterrupted separation of a mixture of solid and liquid components. The. The invention relates to a centrifuge for the uninterrupted separation of a unit .; from solid and liquid components.
You. is characterized in that on the circumference of a rotating drum there is at least an all-round, sealable outlet opening provided which is connected to the inside of the drum through at least one sieve device.
Peeler centrifuges are used to separate a mixture of solid and liquid components. With these he follows; the separation in a continuously rotating centrifuge, which, however, can only be filled eliargenically, whereby after each filling the separated Be constituents have to be peeled off. This is associated with a loss of time.
In addition, SchLZ centrifuges are in use. These work, however, on the principle of sieve centrifuges, in which the lighter liquid components are thrown out through the perforation of a rotating drum, while the heavy solid components remain in the S_, ebtrommel r, nd through a discharge device,
-which is found inside the sieve drum I) are discharged. These centrifuges can only be used for separating a material whose liquid components can be filtered off from the solid components.
Centrifuges are also known whose rotating drums are provided with individual small holes through which the solid components are continuously ejected. In these centrifuges, however, the centrifuged solid components must still contain a lot of liquid components so that they can be conveyed along the drum shell to the holes and can escape from them. In addition, with these centrifuges there is no way of regulating the amount discharged during operation.
There are also centrifugal joints for uninterrupted separation of mixtures have been proposed, with From carrying devices, which are arranged on the circumference of the rotating drum and should allow the regulation of the amount discharged. These centrifuges have so far had no practical importance. In many cases they fail because the solid components, which are pressed against the drum shell by the centrifugal force, stick to it and could not reach the discharge device.
The accompanying drawing shows, for example, schematically an embodiment of the subject matter of the invention. Fig. 1 is a vertical longitudinal section. FIG. 2 is a cross section along line II-II of FIG. 1.
As can be seen from the drawing, a rotating hollow shaft 1 is supported in two bearings 2 and 2 '. In. the hollow shaft 1 protrudes through one of its ends a feed pipe 3 which does not rotate and through which the mixture to be separated is fed to the Zen trifuge.
This tube, which is provided with a bottom 4, has openings 5, 5 'through which the mixture exits. The shaft 1 is provided with hubs 6, 6 'which have cavities 7, 7' which are in connec tion through channels 8, 8 'lying in Ra dialebenen with the periphery of the hubs and thus with the interior of the rotating drum. So that the separated liquid can flow axially, the hubs 6, 6 'are provided with axially directed openings 9, 9'. Two floors 10, 10 'are attached to the shaft 1.
The bottom 10 be sitting near the shaft 1 axially directed outflow openings 11, 11 'through which the excreted liquid of the. Mixture flows out of the centrifugal machine. It is collected by the collecting funnel 12, in which the openings 11 open out, and discharged through the pipe 13. The radius of the hubs 6, 6 'is larger than the greatest distance of the openings 11, 11' from the drum axis, so that the Ausittsöffnun gene of the channels 8, 8 'immerse in the separated liquid.
This avoids that the liquid separated from the mixture mixes with the freshly introduced mixture.
Conical rings 14, 14 ', 14 ", 14"' are attached to the bases 10, 10 '. These enclose the screen jackets 15, 15 ', 15 ", with which they form the chambers 16, 16', 16" running around the circumference of the drum. These chambers have radially directed outlet openings 17, 17 ', 17 ". These outlet openings are periodically closed and opened by rings 18, 18', 18" which are displaced in the axial direction.
The shift is done hydraulically. For this purpose, a disk 19 is attached to the shaft 1 and a cylinder 20 is movably arranged over it, in which it includes two spaces 22, 22 '. The space 22 is connected to the space 24 of a stationary distribution body 25 through a tube 23 which projects into the hollow shaft 1. The space 22 ′ is connected to the space 26 through the hollow shaft 1, which protrudes into the distribution body 25.
The spaces 24 and 26 are connected by pipes 27 and 28 to a servomotor, not shown. A disk 29 is attached to the cylinder 20 and is connected to the rings 18, 18 ', 18 "by rods 30, 30', 30", 30 "'. The hollow shaft 1 also has an intermediate bottom 31, which its The cavity divides into two parts: A belt pulley 32, by means of which the centrifugal machine is driven, is attached to the axle 1. A spray jacket 33 is arranged around the rotating drum.
The operation of the centrifuge is as follows: After it has been set in rotation by means of the Rze- menscheibe 32, the mixture to be separated is continuously interrupted through the tube 3 and its openings 5, 5 'into the cavities 7, 7' of the Na ben 6, 6 'initiated. Under the action of centrifugal force, the mixture flows through the channels 8, 8 'into the sieve jackets 15, 15', 15 "and through their openings into the chambers 16, 16 ', 16", their outlet openings 17, 17', 17 " the rings 18, 18 '18 "are closed.
The liquid that is separated out flows axially through the openings 9, 9 'and 11, 11' and is caught by the stationary funnel 12 and flows off through the pipe 13. Is now from the servomotor from pressing fluid through the pipe 28 into the room. 26 and from there let through the hollow shaft 1 into the space 22 ', the cylinder 20 and the base 29 attached to it move to the right.
This movement is transmitted through the rods 30 to the rings 18, whereby the outlet openings 17 are opened. The material located in the chambers 16, 16 ', 16 "is caught through the openings 17, 17', 17" and by the spray jacket 33.
The openings 17, 17 ', 17 "are then closed again by letting the press fluid discharge through the pipe 8 and admitting it into the pipe 27. Through this the press liquid reaches the space 24 and through the pipe 23 into the space 22 of the cylinder 20, whereby the base 29 and the rings 18, 18 ', 18 "are lifted to the left.
The separated solid constituents in the screen jackets 15, 15 ', 15 "can only slowly flow in during the emptying of the spaces 16, 16', 16" because they first have to be pressed through the openings in the screen jacket 15, 15 ', 15 " After the openings 17, 17 ', 17 "are closed again, the chambers 16, 16', 16" gradually fill with the solid components of the mixture.
By periodically opening and closing the openings 17, <B> N ', </B> 17 "in this centrifuge, the solid constituents which have separated out on the entire surface of the sieve jacket are achieved, get into the chambers 16, 16 ', IC and are periodically emptied from these.
With the centrifuge described you can al # o separate a mixture into its solid and liquid components without interrupting the supply of the mixture. The chambers 16, 16 ', 16 "represent sluices that can be finitely closed outlet openings 17, 17'. 17" and inlet openings, which through the screen jackets 15, L5 ', 15 "are:
eht ver closed, -which, however, throttle the entry of the solid components, so that a periodic emptying of the locks is possible. By choosing suitable openings in the sieve jackets, which z. B. can consist of individual rings with spaces in between, and the number of times the chambers are emptied, the silicon udermachine can be set for the desired performance.
Since the drum is mounted on a shaft with two bearings, it can also be designed as a large capacity centrifuge. It is therefore also suitable for mixtures that take a long time to separate.
Of course, the centrifuge can also be designed differently. So z. B. instead of the three chambers 16, 16 'and 16 "only a single chamber and instead of a cylindrical screen jacket several concentric screen jackets angeord net, the purpose of which is to slow down the entry of the solid components into the Schleusenkam numbers.
The screening device can also be composed of several short pieces with a suitable profile. It is important that the free cross-section of the sowing openings is as large as possible, with the resistance to the passage of the solid components remaining so great that periodic emptying of the sluices is possible. Likewise, the supply of the mixture can take place in another way instead of through the hollow shaft.
With the centrifuge described, a new technical advance has been achieved, since it creates a more powerful centrifuge than the known executions from ge. It was surprising and could not be foreseen that by arranging sieve devices a discharge device with the effect of a sluice could be achieved.