CH623487A5

CH623487A5 -

Info

Publication number: CH623487A5
Application number: CH1087277A
Authority: CH
Inventors: Erich Kaelin
Original assignee: Erich Kaelin
Priority date: 1977-09-06
Filing date: 1977-09-06
Publication date: 1981-06-15
Also published as: GB2003757A; JPS5447170A; DE2835456A1; GB2003757B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentrifuge zum Abscheiden von Verunreinigungen aus einer durch einen Rotationstank hindurchgeführten Flüssigkeit, welcher Rotationstank eine Austragungsanordnung zum Austragen des durch die Ablagerung der Verunreinigungen entstandenen Schlammes aus dem Rotationstank umgibt, die mit einer unabhängig vom Rotationstank verdrehbaren Innenwelle drehfest verbunden ist. The present invention relates to a centrifuge for separating contaminants from a liquid which is passed through a rotary tank, which rotary tank surrounds a discharge arrangement for discharging the sludge resulting from the deposition of the contaminants from the rotary tank, which is rotatably connected to an inner shaft which can be rotated independently of the rotary tank.

Bekannte Zentrifugen der vorgenannten Art besitzen Austragungsanordnungen in Form von Schnecken, Bürsten oder schräggestellten Messern, welche Anordnungen entweder sehr grosse Drehmomente zum Ausschaben und Austragen des Schlammes erfordern oder welche für hohe Austragungsleistungen nicht widerstandsfähig genug konzipiert werden können. Known centrifuges of the aforementioned type have discharge arrangements in the form of screws, brushes or inclined knives, which arrangements either require very high torques for scraping out and discharging the sludge or which cannot be designed to be resistant enough for high discharge rates.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist hier wirksame Abhilfe zu schaffen, was erfindungsgemäss dadurch erreicht wird, dass die Austragungsanordnung aus einer Mehrzahl Segmentscheiben besteht, die radial von der Innenwelle abragen und um diese Innenwelle gegenseitig um vorgegebene Winkelgrade versetzt und axial voneinander distanziert angeordnet sind und die an ihrem freien Ende je einen bis in den unmittelbaren Bereich der inneren Mantelfläche des Rotationstanks reichenden pflugförmigen Keil tragen. The object of the present invention is to provide an effective remedy here, which is achieved according to the invention in that the discharge arrangement consists of a plurality of segment disks which protrude radially from the inner shaft and are mutually offset about this inner shaft by predetermined angular degrees and axially spaced apart from one another carry at their free end a plow-shaped wedge extending into the immediate area of the inner surface of the rotary tank.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass die Segmentscheiben mit den Keilen je sehr robust ausgeführt werden können, wobei deren gegenseitige radiale Versetzung und axiale Distanzierung sowohl eine gute Durchströmung der Flüssigkeit als auch eine leichte Schlammaustragung gestatten. It is readily apparent that the segment discs with the wedges can each be made very robust, their mutual radial displacement and axial spacing permitting both a good flow of the liquid and an easy sludge discharge.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die axiale Anordnung der Keile einer Schraubenlinie folgt. It is advantageous if the axial arrangement of the wedges follows a helix.

Das Ganze kann zusätzlich gegen die axialen Schubkräfte beim Austragen dadurch versteift werden, dass benachbarte The whole can also be stiffened against the axial thrust forces during discharge by the fact that neighboring

Segmentscheiben durch achsenparallele Bolzen miteinander verbunden sind. Segment discs are connected to each other by bolts parallel to the axis.

Weiter ist ein grosser Reinigungseffekt des Rotationstanks dann gegeben, wenn für die Zuführung einer Reinigungsflüssigkeit die Innenwelle wenigstens teilweise hohl ist und seitlich gegen die innere Mantelfläche des Rotationstanks gerichtete Düsenöffnungen aufweist. Furthermore, there is a great cleaning effect of the rotary tank if the inner shaft for the supply of a cleaning liquid is at least partially hollow and has nozzle openings directed laterally against the inner lateral surface of the rotary tank.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dann gegeben, wenn die Innenwelle über Kupplungsmittel auskuppelbar und dann frei drehbar mit dem Rotationstank bzw. dessen Welle drehverbunden ist. In diesem Falle kann mit einem einzigen Antrieb für die Rotationstrommel ausgekommen werden, wogegen für das Austragen der Rotationsschwung der dann ausgekuppelten Austragungsanordnung ausgenützt wird, wofür diese Anordnung mit einer zusätzlichen Schwungmasse versehen werden kann. A further advantageous embodiment is provided when the inner shaft can be uncoupled via coupling means and then freely rotatably connected to the rotating tank or its shaft. In this case, a single drive for the rotary drum can be used, whereas the discharge of the then disengaged discharge arrangement is used for the discharge of the rotational swing, for which purpose this arrangement can be provided with an additional flywheel.

Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. An example embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Hierbei zeigen: Here show:

Fig. I im Ausschnitt und im Querschnitt eine Zentrifuge, I in section and in cross section a centrifuge,

Fig. 2 ein Detail der Anordnung in Draufsicht und in grösserem Massstab und Fig. 2 shows a detail of the arrangement in plan view and on a larger scale and

Fig. 3 eine Stirnansicht des Details gemäss Fig. 2. 3 shows an end view of the detail according to FIG. 2.

Die dargestellte Zentrifuge umfasst einen Rotationstank 10, welcher am freien Ende einer Welle 11 sitzt, die über Lagermittel 12 an einem nur ausschnittweise dargestellten Support 13, der Teil eines nicht näher gezeigten Maschinenrahmens bildet, abgestützt ist. Das nicht gezeigte Ende dieser Welle 11 trägt in bekannter Weise Mittel zum motorischen Antrieb des Rotationstanks 10 mit einer Drehzahl von beispielsweise 5000 Umdrehungen pro Minute. The centrifuge shown comprises a rotary tank 10, which is seated at the free end of a shaft 11, which is supported via bearing means 12 on a support 13, which is only shown in part and which forms part of a machine frame (not shown in more detail). The end, not shown, of this shaft 11 carries, in a known manner, means for motor-driven rotation tank 10 at a speed of, for example, 5000 revolutions per minute.

In der Darstellung untenseitig weist der Tank 10 eine grössere Öffnung 14 auf, wogegen die obere Stirnseite des Tanks 10 mit Auslasskanälen 15a und 15b versehen ist. In the illustration on the underside, the tank 10 has a larger opening 14, whereas the upper end face of the tank 10 is provided with outlet channels 15a and 15b.

Die Welle 11 des Rotationstanks 10 ist eine Hohlwelle, in welcher eine Innenwelle 16 über Lagermittel 17 abgestützt ist. Diese Innenwelle 16 ragt in den Rotationstank 10 hinein und trägt eine Mehrzahl Segmentscheiben 18, die im Einzelnen insbesondere den Fig. 2 und 3 entnehmbar sind. Diese Seg-mentscheiben 18 sind mit der Innenwelle 16 drehfest verbunden und ragen von dieser radial ab, wobei die Segmentscheiben 18 um diese Innenwelle 16 gegenseitig um vorgegebene Winkelgrade versetzt und axial, voneinander distanziert angeordnet sind. Die Versetzung zwischen einer ersten Segmentscheibe 18 und einer zweiten Segmentscheibe 18a ist der Fig. 2 zu entnehmen. Die ganze Anordnung folgt dabei zweckmässig einer Schraubenlinie, wie dies Fig. 1 erkennen lässt. The shaft 11 of the rotary tank 10 is a hollow shaft in which an inner shaft 16 is supported via bearing means 17. This inner shaft 16 protrudes into the rotary tank 10 and carries a plurality of segment disks 18, which can be found in particular in FIGS. 2 and 3. These segment disks 18 are connected in a rotationally fixed manner to the inner shaft 16 and project radially therefrom, the segment disks 18 being offset from one another by predetermined angular degrees about this inner shaft 16 and being arranged axially at a distance from one another. The offset between a first segment disk 18 and a second segment disk 18a can be seen in FIG. 2. The entire arrangement expediently follows a helix, as can be seen in FIG. 1.

Die genannten Segmentscheiben 18 tragen an ihrem freien Ende je einen bis in den unmittelbaren Bereich der inneren Mantelfläche des Rotationstanks 10 reichenden pflugförmigen Keil 19, dessen zweckmässige Form insbesondere Fig. 3 zeigt und welcher besonders geeignet ist, einen Schlammbelag am Innenmantel des Tanks abzuschälen. Ferner sind benachbarte zwei oder mehr Segmentscheiben 18 durch achsenparallele Bolzen 20 miteinander verbunden, um diese Anordnung zusätzlich gegen die beim Austragen wirksamen axialen Schubkräfte zu versteifen. Said segment disks 18 each have at their free end a plow-shaped wedge 19 which extends into the immediate area of the inner lateral surface of the rotary tank 10, the practical shape of which is shown in particular in FIG. 3 and which is particularly suitable for peeling off a sludge coating on the inner jacket of the tank. In addition, adjacent two or more segment disks 18 are connected to one another by axially parallel bolts 20 in order to additionally stiffen this arrangement against the axial thrust forces which are effective during discharge.

Weiter ist die Innenwelle 16 mit einem axialen Kanal 21 wenigstens teilweise durchsetzt, der über eine Anzahl Düsenöffnungen 22 in das Innere des Rotationstanks 10 gegen dessen Innenwand ausmündet. Dieser Kanal 21 ist in geeigneter, hier nicht dargestellter Weise durch die untere Tanköffnung 14 hindurch mit einer Flüssigkeitsquelle verbindbar und dient dem Einspritzen einer Reinigungsflüssigkeit, wie Wasser, in den Tank 10. Furthermore, the inner shaft 16 is at least partially penetrated by an axial channel 21, which opens out into the interior of the rotary tank 10 against its inner wall via a number of nozzle openings 22. This channel 21 can be connected in a suitable manner (not shown here) through the lower tank opening 14 to a liquid source and serves to inject a cleaning liquid, such as water, into the tank 10.

Im Betrieb der vorbeschriebenen Zentrifuge rotieren der Tank 10 zusammen mit der Austragungsanordnung mit der s In the operation of the centrifuge described above, the tank 10 rotate together with the discharge arrangement with the s

io io

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

S5 S5

60 60

65 65

3 3rd

623 487 623 487

Innenwelle 16 und den Segmentscheiben 18 gleichförmig und mit gleicher Geschwindigkeit. Dabei wird eine verunreinigte Flüssigkeit in der Darstellung von unten her durch die Tanköffnung 14 in den Rotationstank 10 eingeleitet und durch die oberen Kanäle 15a und 15b wieder abgeleitet, wobei die Flüs- 5 sigkeit die Zwischenräume zwischen den Segmentscheiben 18 durchströmt. Hierbei werden die in der Flüssigkeit enthaltenen Verunreinigungen nach aussen gegen die Innenwandung des Rotationstanks 10 getrieben und bilden dort eine durch die Zentrifugalkraft verdichtete Schlammablagerung. 10 Inner shaft 16 and the segment disks 18 uniformly and at the same speed. In this case, a contaminated liquid is introduced from below through the tank opening 14 into the rotary tank 10 and is discharged again through the upper channels 15a and 15b, the liquid flowing through the spaces between the segment disks 18. Here, the impurities contained in the liquid are driven outward against the inner wall of the rotary tank 10 and form a sludge deposit compressed there by the centrifugal force. 10th

Zur Entfernung des abgeschiedenen Schlammes aus dem Innern des Rotationstanks 10 ist es notwendig, eine langsame Relativbewegung zwischen dem Rotationstank 10 und den Segmentscheiben 18 zu erzeugen, um den Keilen 19 Gelegenheit zu geben, den Schlamm von der Innenwandung des Rota- 15 tionstanks 10 abzuschaben und durch die Tanköffnung 14 auszutragen. In order to remove the separated sludge from the inside of the rotary tank 10, it is necessary to generate a slow relative movement between the rotary tank 10 and the segment disks 18 in order to give the wedges 19 the opportunity to scrape off the sludge from the inner wall of the rotary tank 10 and to discharge through the tank opening 14.

Haben sowohl die Welle 11 des Rotationstanks 10 als auch die Innenwelle 16 der Austragungsanordnung einen eigenen Both the shaft 11 of the rotary tank 10 and the inner shaft 16 of the discharge arrangement have their own

Antrieb, so kann die Drehzahl der Tankwelle 11 etwa auf 0 und gleichzeitig die Drehzahl der Innenwelle 16 wesentlich reduziert werden, um die Austragung zu ermöglichen. Drive, the speed of the tank shaft 11 can be substantially reduced to about 0 and at the same time the speed of the inner shaft 16 to enable the discharge.

Es ist aber auch möglich, die Innenwelle 16 über nicht näher gezeigte Kupplungsmittel auskuppelbar und dann frei drehbar mit dem Rotationstank 10 bzw. dessen Welle 11 drehverbunden auszugestalten. Hierbei ist nur ein Antrieb für die Tankwelle 11 notwendig, welcher für das Austragen stillgesetzt wird, worauf die Innenwelle 16 auskuppelt und unter der Wirkung ihrer Schwungmasse mit langsam abnehmender Geschwindigkeit weiterdreht und dabei die Austragung bewerkstelligt. Es liegt dabei im technischen Anwendungsbereich, die Austragungsanordnung in geeigneter Weise als Schwungrad weiter auszugestalten. However, it is also possible for the inner shaft 16 to be disengaged via coupling means (not shown in more detail) and then freely rotatable with the rotary tank 10 or its shaft 11. Here, only one drive for the tank shaft 11 is necessary, which is stopped for the discharge, whereupon the inner shaft 16 disengages and rotates under the effect of its flywheel mass at a slowly decreasing speed, thereby carrying out the discharge. It is in the technical field of application to further design the discharge arrangement in a suitable manner as a flywheel.

Ist dann das Innere des Rotationstanks 10 vom Schlamm befreit und gegebenenfalls noch mittels der vorgenannten Reinigungsflüssigkeit ausgesprüht, kann die Zentrifuge wieder wie vorbeschrieben angetrieben werden. If the inside of the rotary tank 10 is then freed from the sludge and, if appropriate, also sprayed out using the abovementioned cleaning liquid, the centrifuge can be driven again as described above.

s s

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

623 487

1. Centrifuge for separating contaminants from a liquid passed through a rotary tank, which rotary tank surrounds a discharge arrangement for removing the sludge resulting from the deposition of the contaminants from the rotary tank, which is connected in a rotationally fixed manner to an inner shaft that can be rotated independently of the rotary tank, characterized in that the discharge arrangement consists of a plurality of segment disks (18) which protrude radially from the inner shaft (16) and are mutually offset about this inner shaft by predetermined angular degrees and axially spaced from one another and each at its free end into the immediate area of the inner one Wear the plow-shaped wedge (19) on the outer surface of the rotary tank (10).

2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the axial arrangement of the wedges (19) follows a helix.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Centrifuge according to claim 1 or 2, characterized in that adjacent segment discs (18) are interconnected by axially parallel bolts (20).

4. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the inner shaft (16) is at least partially hollow and has nozzle openings (22) directed laterally against the inner circumferential surface of the rotary tank.

5. Centrifuge according to claim 1, characterized in that both the rotary tank (10) and the inner shaft (16) each have their own drive.

6. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the inner shaft (16) can be uncoupled via coupling means and then freely rotatably connected to the rotary tank (10).