Vollkontinuierliche Schleuder mit Siebtrommel Es sind vollkontinuierliche Siebschleudern zur Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten bekannt. Man kann die nachstehenden bisher bekannten Sy steme der vollkontinuierlichen Siebschleudern nach Schubschleudern und kontinuierlichen Siebschleu dern, die mit einer konischen Trommel arbeiten, trennen.
Die Schubschleudern bestehen im wesentlichen aus zylindrischen rotierenden Trommeln und den darin befindlichen Schubböden, die in pulsierenden Bewegungen das zu zentrifugierende Gut durch die Trommel befördern. Solche Schubschleudern haben sich in der Praxis nicht überall eingeführt, weil sie als Folge ihrer komplizierten Bauweise sehr kost spielige Apparate darstellen, die in den seltensten Fällen wirtschaftlich sind. Auf Figur 1 der Zeich nung zeigen die Bilder unter<I>a, b,</I> c und<I>d</I> die vier grundsätzlichen Anordnungen von kontinuierlichen Siebschleudern, die im Gegensatz zu den Schub schleudern mit konischen Trommeln arbeiten.
Bei dieser Bauart von Siebschleudern haben Ausführun gen nach<I>a,</I> c und<I>d</I> den Nachteil, dass sie kompli ziert sind und darüber hinaus, z. B. bei der konti nuierlichen Abschleuderung von Zucker, zu einer Beeinträchtigung der Kristallgrösse und zu einer Be schädigung der Kristall-Oberfläche führen, weil sich innerhalb der eigentlichen konischen Schleudertrom mel grundsätzliche Einbauten, z. B. eine mit einer differenzierten Drehzahl arbeitende zweite Trommel, befinden, welche, abgesehen von ihrem Preis, die vorerwähnten Nachteile hervorrufen.
Es sind auch kontinuierliche Siebschleudern, die nur mit einer einfachen konischen Trommel nach b in Fig. 1 arbeiten, gebaut worden. Diese nach b mit einer einfachen konischen Trommel arbeitenden kon tinuierlichen Siebschleudern haben jedoch den Nachteil, dass die konische Trommel einen abge stumpften Kegelmantel darstellt mit einem konstan ten Kegelwinkel.
Die Folge dieses konstanten Kegel winkels ist, dass das zu schleudernde Gut eine sehr gleichmässige Zusammensetzung hinsichtlich Viskosi tät und Feststoffgehalt sowie Feststofform besitzen muss, wenn eine wirksame und betriebssichere Ab- schleuderung mit gleichbleibender Schleuderleistung, wie es in einem kontinuierlichen Fabrikationsbetrieb unerlässlich ist, erzielt werden soll.
Bei unvermeid lichen Schwankungen in der Zusammensetzung des Schleudergutes aus einem der drei angeführten Gründe sind auch Schwankungen in der Arbeitsweise der Siebschleudern unvermeidbar.
Da z. B. in einer Zuckerfabrik die Zusammen setzung von zur Schleuderung gelangender Füllmasse nach Viskosität, Kristallgehalt, Kristallgrösse und Konzentration aus den betrieblichen Gründen nicht gleichgehalten werden kann, wäre es notwendig, den Kegelwinkel einer konischen Trommel zu verändern und den jeweiligen Betriebsbedingungen anzupassen. Das gleiche gilt bei jeder anderen Trennung, z. B.
Kohlschlamm und Kalkschlamm, bei der Abschleu- derung von Salzkristall aus Salzlaugen und der Tren nung von Schlämmen sonstiger Art.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer solchen Anpassungsmöglichkeit der konischen Trom mel an die jeweils vorliegenden Betriebsbedingungen.
Dies ist erfindungsgemäss bei einer vollkonti nuierlichen Schleuder mit Siebtrommel dadurch er reicht, dass der axiale Schnitt der umlaufenden Trommel gekrümmt verläuft oder aus mehreren ge raden Teilen verschiedener Neigung zusammenge setzt ist, und in der Trommel eine rotierende Ver teilerscheibe angeordnet ist, deren Rotationsebene senkrecht zur Längsachse der Trommel liegt, und welche Verteilerscheibe in Richtung dieser Längs achse verschiebbar ist.
Im folgenden wird eine so ausgebildete Trommel als glockenförmiger Trommelkörper bezeichnet im Gegensatz zu den bisher bekannt gewordenen, einfa chen konischen Trommelkörpern nach Fig. 1b, die einen abgestumpften Kegelmantel darstellen. Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel und eine Variante der erfindungsgemässen Siebschleuder.
Innerhalb eines glockenförmigen Trommelkörpers 1 (Fig. 2) ist eine rotierende Verteilerscheibe 2 für das Schleudergut angeordnet, die in der Längsachse des glockenförmigen Trommelkörpers 1 verschiebbar ist, z. B. in die Stellen I, 1I und III. Diese Verschiebbar keit der rotierenden Verteilerscheibe 2 erfolgt ver mittels einer Welle 4, die mit der verschiebbaren und rotierenden Verteilerscheibe 2 fest verbunden ist.
Dabei kann es zweckmässig sein, zum besseren Ver teilen des Schleudergutes die ebene Verteilerscheibe mit rippenartigen Erhöhungen 20 vorzusehen. Um die Verschiebbarkeit und das Rotieren der Verteiler scheibe 2 bei variierendem Schleudergut mit der glei chen Drehzahl zu ermöglichen, ist die mit ihr fest verbundene Welle 4 durch die hohle Hauptantriebs welle 3 geführt, die gleichzeitig den glockenförmigen Trommelkörper 1 trägt und antreibt. Um nun die Verschiebbarkeit der Welle 4 mit der Verteiler scheibe 2 und, z.
B. bei nicht sehr variierendem Schleudergut, deren gleichzeitige Rotation zu ermög lichen, ist die Welle 4 mit einer Verzahnung 5 ver sehen, die mit zwei Hülsen 6 korrespondiert, die ihrerseits mit der Hauptantriebswelle 3 fest ver bunden ist. Die Fig. 3 ist der Schnitt B-B in Fig. 2. Die Welle 3 und mit ihr der glockenförmige Trom melkörper 1 werden in bekannter Weise über einen Elektromotor 7 und einen Treibriemen 8 angetrie ben.
Die Verschiebbarkeit der Welle 4 mit an ihr befestigten und mit ihr rotierenden Verteilerscheibe kann z. B. über einen feststehenden und nicht mit rotierenden Hydraulikzylinder 9 erfolgen.
Bei stark variierendem Schleudergut kann es zweckmässig sein, die Verteilerscheibe 2 gegenüber der glockenförmigen oder stufenförmig konischen Trommel (Fig. 4) selbständig mit einer variierenden Drehzahl anzutreiben. Diese Drehzahl wird so ge wählt, dass eine genügende Zentrifugalkraft für das Schleudergut erzeugt wird, um den Spalt zwischen Verteilerscheibe und Trommel zu überbrücken, also,
das Schleudergut der Trommel zuzuführen. Dadurch wird ein variables Verhältnis zwischen dem Durch messer der Verteilerscheibe und dem der Stellung der Verteilerscheibe zugehörigen Durchmesser der glok- kenförmigen oder stufenförmigen Trommel über brückt. Das zu zentrifugierende Schleudergut wird der Siebschleuder durch ein an sich bekanntes Zu führungsrohr 10 zugeführt und von dem rotierenden Verteilerteller 2 durch die Rotationswirkung an den ebenfalls rotierenden glockenförmigen Trommelkör per 1 abgegeben.
Die Verteilerscheibe besitzt eine hervorragende Wirkung, indem sie eine Variation der Schleuderzeit bzw. der Menge ermöglicht. Je nach Lage der Verteilerscheibe 2, z. B. in der Stellung I, 1I oder 111, kann das Schleudergut seiner Konsistenz entsprechend dem glockenförmigen Trommelkörper an Stellen mit verschiedenen Neigungswinkelberei- chen a und ss und in verschiedenen Entfernungen vom Eintritt bzw. Austritt des Trommelkörpers zu geführt werden. In Fig. 2 führt z.
B. die Stellung III der Verteilerscheibe 2 zu einem mittleren Winkel bereich a, während die Stellung I zu einem mittleren Winkelbereich ss des Trommelkörpers führt.
Eine so ausgebildete kontinuierliche Siebschleu der, die im Sinne der Erfindung mit einer derar tigen Verteilerscheibe ausgerüstet ist und mit einem glockenförmigen oder stufenförmig konischen Trom melkörper arbeitet, ermöglicht eine weitgehende An passung an das Schleudergut im Gegensatz zu bisher bekannten kontinuierlichen Siebschleudern, die aus schliesslich mit einer einfachen konischen Trommel arbeiten und nicht für die Abschleuderung von in seiner Zusammensetzung unterschiedlichem Schleu dergut geeignet sind.
überhaupt sind unterschiedliche Winkelbereiche und vor allem grössere Winkel zum Trommelausgang hin günstig, weil das Schleuder gut mit zunehmender Wanderung zum Austritt hin trockener wird, also schwerer durch die Trommel wandert.
Erfindungsgemäss wird des weiteren vorgeschla gen, den glockenförmigen Trommelkörper auch so auszubilden, dass nach Fig. 4 der Trommelkörper aus mehreren in axialer Richtung aneinandergereih- ten und miteinander verbundenen abgestumpften Kegelmänteln 1', 1", 1<B>'</B> verschiedener Kegelwinkel besteht. Die sonstigen Vorteile, die sich durch die rotierende Verteilerscheibe ergeben, bleiben sinnge- mäss bei Verwendung eines solchen stufenförmigen Trommelkörpers bestehen.
Durch die Verstellung der Verteilerscheibe in der Längsrichtung des Trommelkörpers lässt sich auch eine unterschiedliche Aufenthaltsdauer des Schleu dergutes in dem Trommelkörper erreichen. Konti nuierliche Schubschleudern haben nun ebenso wie die bisher bekannten einfachen konischen Siebschleu dern nach<I>a, b,</I> c und<I>d</I> in Fig. 1 des weiteren den Nachteil, dass das abzuschleudernde Gut, z. B. ein Zuckerkristall, mit hoher Geschwindigkeit die Trom mel verlässt und auf den zylindrischen Auffangman tel auftrifft.
Solche zylindrische Auffangmäntel sind an sich bekannt und in den Fig. <I>b,</I> c und<I>d</I> der Fig. 1 dargestellt.
Besonders vorteilhaft ist es daher, den rotieren den, glockenförmigen oder stufenförmig konischen Trommelkörper nicht mit einem zylindrischen Auf fangmantel zu umgeben, sondern anstelle des zylin- drischen Mantels einen besonders geformten Auf fangring 12 zu setzen, der das mit hoher Geschwin digkeit ankommende abgeschleuderte Gut in der Art einer Strömungsumlenkung bis zu etwa 900 umlenkt.
Dabei ist es zweckmässig, die innere Seite dieses Auffangringes 12 möglichst glatt zu gestalten. Das abgeschleuderte Gut trifft also nicht wie bisher an nähernd senkrecht auf einen zylindrischen Auffang mantel, sondern auf einen Auffangring 12, der kon kav gestaltet ist und dessen Einlaufseite richtungs- mässig etwa der Flugrichtung des abgeschleuderten Gutes angepasst ist.
Das durch diesen Auffangring 12 umgelenkte Schleudergut verliert nun dadurch, dass es umgelenkt und hochgeschleudert wird, durch den Luftwiderstand und die Erdbeschleunigung nach einer gewissen Laufzeit in Pfeilrichtung D seine kine tische Energie, um alsdann mit stark verminderter Geschwindigkeit aufgefangen zu werden. Dabei kann es auch zweckmässig sein, den Auffangring 12 durch einen zweiten koaxial zum ersten Auffangring 12 an geordneten Umlenk- und Auffangring 13 oder noch mehrere Umlenk- und Auffangringe die kinetische Energie des Schleudergutes zu vernichten. Dabei ist es z.
B. möglich, den zweiten Auffangring 13 ober halb des Auffangringes 12 anzuordnen und so zu formen, dass wiederum nach Art einer Strömungs- umlenkung eine weitere Umlenkung des abgeschleu- derten Gutes in Richtung der endgültig gewünschten Auffangstelle des abgeschleuderten Gutes erfolgt.
Der glockenförmige oder stufenförmig konische Trommelkörper und die verstellbare Verteilerscheibe können in sinngemässer Weise nicht nur bei einer stehenden Zentrifuge, wie sie auf den Fig. 2 und 4 dargestellt ist, sondern ebenso bei einer liegenden oder hängenden Zentrifuge angewendet werden.
Es kann nun bei einer so ausgebildeten Sieb schleuder vorkommen, dass sich das Schleudergut zwischen dem Verteilerteller 2 und dem Grunde der glockenförmigen oder stufenförmig konischen Trom mel ansammelt. Der unterhalb der Verteilerscheibe vorhandene Durchmesser wird immer kleiner sein als der Durchmesser in der Ebene der Verteilerscheibe. Daher kann der Fall eintreten, dass die Schleuder kraft unterhalb der Verteilerscheibe nicht ausreicht, um einen Transport des unbeabsichtigt unter die Verteilerscheibe geratenen Schleudergutes in Rich tung des normalen Weges des Schleudergutes zu be werkstelligen.
Es empfiehlt sich daher, in dem Bereich unter halb des Verteilertellers entweder an der Innenseite der Trommel 1 ein gröberes Sieb als an dem Barüber liegenden Teil anzubringen, oder im untersten Teil sieblos zu arbeiten, so dass das unbeabsichtigt unter die Verteilerscheibe gelangte Schleudergut durch in der Trommel angebrachte Bohrungen oder Schlitze die Trommel wieder verlassen und der Siebschleuder erneut zugeführt werden kann. Zu diesem Zweck wird an dem äusseren Auffangmantel 14 koaxial ein zweiter Auffangmantel 19 angeordnet, der das zwi schen Verteilerscheibe 20 und Grund 17 der Trom mel gelangte Schleudergut dann aufnimmt.
Es gibt nun Schleudergüter, die noch während des eigentlichen Schleudervorganges ein sog. Decken erfordern. Dieses Decken ist ein Nachwaschen des bereits von der Mutterlauge im wesentlichen befreiten abgeschleuderten Gutes, z. B. durch Dampf oder Wasser noch innerhalb des rotierenden Zentrifugen körpers.
Bei den bisher bekannten kontinuierlichen Siebschleudern, die mit einer einfachen konischen Trommel arbeiten, nach b Fg. 1, hat dieses Decken nicht zum Erfolg geführt, weil kontinuierliche Sieb schleudern dieser Art als Folge physikalischer Ge setze sog. Dünnschicht-Zentrifugen sind, d. h. dass das Schleudergut an der Innenseite der rotierenden Trommel nur eine sehr dünne Schicht bildet, die häufig bis nur etwa 1 bis 2 mm stark ist.
Zweckmässig wird daher Waschwasser, Wasch dampf oder Waschlösung in einer oder mehreren Stufen übereinander an die Innenseite des oberen Teiles der Trommel zugeführt (siehe unter E der Fig. 2 und 4), und in einer oder mehreren Auffang rinnen 15 aufgefangen, welche an dem äusseren Auf fangmantel 14 befestigt sind, oder einen Teil dieses Auffangmantels bilden.
Das Waschmedium wird dabei in einer oder meh reren Stufen in der Weise ausgegeben, dass das von der Aufgabestelle e angegebene Waschmedium durch das Schleudergut in die oberste Auffangrinne abgeführt wird und von dort mittels eines Förder- Aggregates, beispielsweise einer Pumpe 16, über die Aufgabestelle f durch das Schleudergut in die zweite Auffangrinne gelangt. Nach Bedarf können eine dritte Stufe, z. B. über die Aufgabestelle g, und wei tere Stufen durchgeführt werden.
Des weiteren kann die Waschung bzw. Reini gung des abgeschleuderten Gutes so durchgeführt werden, dass als Waschmedium eine gesättigte Lö sung oder Lauge benutzt wird, die den an dem ab geschleuderten Gut noch anhaftenden Film von Mut terlösung oder Mutterlauge ablöst und ersetzt, ohne das abgeschleuderte Gut selbst anzugreifen, z. B. verbleibt bei Abschleuderung einer Zuckerfüllmasse ein Film von Muttersirup um das einzelne Zucker kristall.
Bei der Waschung dieser Kristalle mit einer gesättigten Zuckerlösung von hoher Reinheit, d. h. einer Lösung, die keinen weiteren Zucker auflöst, wird der anhaftende Film von Muttersirup von nied riger Reinheit durch einen Film Waschsirup von ho her Reinheit verdrängt und ersetzt.