CH682053A5

CH682053A5 -

Info

Publication number: CH682053A5
Application number: CH391990A
Authority: CH
Inventors: Hans Andreas Weil
Original assignee: Hans Andreas Weil
Priority date: 1990-12-11
Filing date: 1990-12-11
Publication date: 1993-07-15
Also published as: EP0490270B1; DK0490270T3; EP0490270A2; AU8885991A; BR9105336A; EP0490270A3; AU648125B2; JPH04267957A; JP3308573B2; DE59104607D1; RU2072659C1

Description

1 1

CH 682 053 A5 CH 682 053 A5

2 2nd

Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Vollmantelzentrifuge, wie De-kanter, bei dem von sich ändernden Kräften an der Schnecke Regelsignale gewonnen und zur Nachstellung der Maschinenregelung herangezogen werden. The present invention relates to a method for controlling a solid bowl centrifuge, such as a decanter, in which control signals are obtained from changing forces on the screw and are used to readjust the machine control.

Vollmantelzentrifugen der hier infrage stehenden Art arbeiten beispielsweise als Dekanter in Trennprozessen für Klärung, Entwässerung, Nasskias-sierung, Fest-Flüssig-Extraktion u.dgl. Hierbei läuft in einer Aussentrommel mit geringem Spalt eine Schnecke gleichsinnig um, die durch eine geringe Drehzahldifferenz als Förderelement für den abgesetzten relativ trockenen Rückstand wirkt, wogegen die geklärte Flüssigkeit am Innenmantel der Aussentrommel gegengerichtet abströmt. Solid bowl centrifuges of the type in question work, for example, as decanters in separation processes for clarification, dewatering, wet-kiasing, solid-liquid extraction and the like. Here, in an outer drum with a small gap, a screw rotates in the same direction, which acts as a conveying element for the relatively dry residue due to a low speed difference, whereas the clarified liquid flows out in the opposite direction on the inner jacket of the outer drum.

Zur Beeinflussung der Trennresultate der Zentrifuge kann die Differenz- oder Schneckendrehzahl oder die Wehrscheibenhöhe oder die Zulaufmenge geregelt werden. In order to influence the separation results of the centrifuge, the differential or screw speed or the weir disc height or the feed quantity can be regulated.

Für eine solche Regelung ist bis heute das Schneckendrehmoment die wichtigste Führungs-grösse. Ein Grund hierfür liegt in der relativen Einfachheit, sich diese Information zu verschaffen, je nach Antriebssystem als elektrische oder hydrostatische Grösse. Zudem ist, bei inkompressiblen, also nicht weiter verdichtbaren Feststoffen das Drehmoment eine Aussage des Füllungsgrades der Maschine mit Feststoffen und deren Menge in der Trockenstrecke. Bei kompressiblen Feststoffen ist das Drehmoment eine Aussage, die sich einerseits aus dem Füllungsgrad und andererseits aus dem Verdichtungsgrad des Feststoffes und seiner Scherfestigkeit zusammensetzt. The screw torque is still the most important guide variable for such a regulation. One reason for this is the relative simplicity of getting this information, depending on the drive system as an electrical or hydrostatic variable. In addition, in the case of incompressible, i.e. no longer compressible, solids, the torque is a statement of the degree to which the machine is filled with solids and their quantity in the drying section. In the case of compressible solids, the torque is a statement made up of the degree of filling on the one hand and the degree of compaction of the solid on the other and its shear strength.

In der Regel wird das Drehmoment der Schnecke als Führungsgrösse der Schneckendrehzahl eingesetzt. Der Grund hierfür liegt einerseits darin, dass die Anordnung zur Gewinnung des Drehmomentes als messbare Grösse meistens auch noch als Stellorgan der Regelung benützt werden kann, andererseits, dass die Schneckendrehzahlregelung eine Regelung ist, die die Flexibilität der Zentrifuge über ein breites Arbeitsfeld sichert bei gleichzeitiger Optimierung der trenntechnischen Resultate. As a rule, the torque of the screw is used as the reference variable for the screw speed. The reason for this is, on the one hand, that the arrangement for obtaining the torque as a measurable quantity can usually also be used as a control element of the control, and, on the other hand, that the screw speed control is a control that ensures the flexibility of the centrifuge over a wide working range with simultaneous optimization the separation results.

In den Randbereichen des Drehmomentes, sei es bei extrem niedrigen Drehmomenten, verursacht durch sehr fliessfähige Sedimente, oder auch bei extrem hohen Drehmomenten, verursacht durch eine hohe Verdichtung, treten bei Regelungssystemen, die das Drehmoment als Führungsgrösse haben, Schwierigkeiten auf, die das Arbeitsfeld drastisch einschränken oder sogar zum gänzlichen Versagen der Regelung führen können. Bei Anwendungen, in denen die Feststoffphase noch sehr grosse Fliesseigenschaften besitzt, ist das erfass-te Drehmoment derart niedrig, dass sein Betrag weit unterhalb des mittleren Pegels von Störgrössen liegt, die durch Reibung von einzelnen, zufällig vorhandenen, grösseren Partikeln hervorgerufen werden. Bei Anwendungen, wo der Verdichtungsgrad der Feststoffe hoch wird, versagt die vom Drehmoment abhängige Regelung als System. In der Tat ist eine solche Regelung ein Regelkreis, bei dem das In the marginal areas of the torque, be it at extremely low torques caused by very free-flowing sediments, or also at extremely high torques caused by high compression, difficulties arise in control systems that have the torque as a guide variable, which drastically affects the working field restrict or even lead to complete failure of the regulation. In applications in which the solid phase still has very large flow properties, the detected torque is so low that its magnitude is far below the mean level of disturbance variables which are caused by the friction of individual, randomly existing, larger particles. In applications where the degree of compression of the solids is high, the torque-dependent control system fails. In fact, such a regulation is a control loop in which the

Drehmoment sowohl Ausgangsgrösse als auch Ein-gangsgrösse der Regelung ist, also ein Regelkreis mit «Feed-back», der eindeutig zur Rückkoppelung neigt. Die Eigenfrequenz eines solchen Regelkreises, welcher ins Schwingen gerät, hängt von der Zeitkonstante des Kreises ab. Bei einer vom Drehmoment abhängigen Schneckendrehzahlregelung ist die Verdichtungszeit ausschlaggebend, bei der vom Drehmoment abhängigen Zulaufregelung ist es die Sédimentations- und Verdichtungszeit. Solange, dass die Sedimente in der Speicherzone der Maschine gute Fliesseigenschaften besitzen, vermag diese Masse jede Störgrösse vom Zulauf her zu «verschlucken», d.h. also, dass überall in dieser Masse die Konzentration, die Verdichtung und die Scherrfestigkeit in zentrifugaler Richtung monoton ansteigt. Sinken aber die Fliesseigenschaften der Sedimente, was bei zunehmender Verdichtung die Regel ist, so beginnt diese Masse ein «Gedächnis» für zulaufseitige Störgrössen zu entwickeln, und die Schwingungsneigung des Regelkreises steigt. Eine Verkleinerung des Regelungsfaktors bzw. Verstärkerfaktors des Regelkreises oder der Dämpfung der Führungsgrösse schränkt das Arbeitsfeld der Regelung so sehr ein, dass letztere nicht mehr fähig ist, einen momentan grösseren Feststoffanfall zu bewältigen, und sie verfehlt somit einen ihrer wichtigsten Zwecke. Torque is both the output variable and the input variable of the control, that is, a control loop with "feedback" that clearly tends to feedback. The natural frequency of such a control loop, which starts to oscillate, depends on the time constant of the loop. In the case of a screw speed control that is dependent on the torque, the compression time is decisive; in the case of the feed control that is dependent on the torque, it is the sedimentation and compression time. As long as the sediments in the storage zone of the machine have good flow properties, this mass can "swallow" any disturbance from the inlet, i.e. So that everywhere in this mass the concentration, the compression and the shear strength increase monotonically in the centrifugal direction. If, however, the flow properties of the sediments decrease, which is the rule with increasing compaction, this mass begins to develop a “memory” for disturbance variables on the inlet side, and the tendency of the control loop to oscillate increases. A reduction in the control factor or amplifier factor of the control loop or the damping of the command variable restricts the working area of the control so much that the latter is no longer able to cope with a currently large amount of solids, and it therefore misses one of its most important purposes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Schaffung eines Verfahrens zur Regelung einer Vollmantelzentrifuge der vorgenannten Art, welches gestattet, die vorgenannten Probleme des Standes der Technik zu überwinden und unter allen möglichen Betriebsbedingungen eine optimale Regelung zu bewerkstelligen. The object of the present invention is therefore to create a method for controlling a solid-bowl centrifuge of the aforementioned type, which allows the above-mentioned problems of the prior art to be overcome and optimal control to be achieved under all possible operating conditions.

Dies wird erfindungsgemäss zunächst dadurch erreicht, dass mindestens an der Schnecke auftretende Axialkräfte oder Komponenten davon gemessen und zu Rückkopplungssignalen für die Nachstellung umgeformt werden. According to the invention, this is first achieved in that axial forces or components thereof occurring at least on the screw are measured and converted into feedback signals for the adjustment.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens kann dann darin gesehen werden, dass die Axialkräfte ortsweise oder sektionsweise und/oder an mehreren Stellen der Schnecke gemessen werden, wobei dann die gemessenen Axialkräfte mindestens teilweise statisch sind. A preferred embodiment of the method can then be seen in that the axial forces are measured locally or in sections and / or at several locations on the screw, in which case the measured axial forces are at least partially static.

Es können aber auch die gemessenen Axialkräfte die Summe der statischen und der dynamischen Axialkräfte sein. However, the measured axial forces can also be the sum of the static and dynamic axial forces.

Ferner kann das Verfahren so ausgestaltet sein, dass die dynamischen Axialkräfte Führungsgrös-sen einer Regelung, insbesondere Schneckendrehzahlregelung sind und ferner, dass für eine Schneckendrehzahlregelung oder eine drehmomentabhängige Regelung zusätzlich das Drehmoment an der Schnecke zur Signalgewinnung herangezogen wird. Furthermore, the method can be designed in such a way that the dynamic axial forces are control variables of a control, in particular worm speed control, and furthermore that for a worm speed control or a torque-dependent control, the torque on the worm is additionally used for signal acquisition.

Ferner kann zusätzlich der Schneckendrehzahlregelung eine Trommeldrehzahlregelung vorgenommen werden. Zudem kann durch Regelung insbesondere Schneckendrehzahlregelung die statische axiale Schneckenlast konstant gehalten werden. In addition, the screw speed control can be carried out in addition to a drum speed control. In addition, the static axial screw load can be kept constant by regulating, in particular, screw speed control.

Weiter betrifft die vorliegende Erfindung eine Zentrifuge mit einer, in einer Aussentrommel mit geringem Spalt gleichsinnig umlaufenden Schnecke mit The present invention further relates to a centrifuge with a screw which rotates in the same direction in an outer drum with a small gap

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

2 2nd

3 3rd

CH 682 053 A5 CH 682 053 A5

4 4th

zugehörigem Antriebssystem zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. associated drive system for carrying out the method according to the invention.

Diese Zentrifuge zeichnet sich dann erfindungs-gemäss aus durch ortsweise oder sektorenweise einfach oder mehrfach im Bereich der Schnecke angeordnete Kraftmessanordnungen zur Erzeugung von Ausgangssignalen als ein Mass der an der Schnecke auftretenden Axialkräfte oder Komponenten davon, welche Ausgangssignale zur Erzeugung von Regelsignalen für den Antrieb an einer Wandler- und Verstärkerstufe anliegen. This centrifuge is then, according to the invention, characterized by location-specific or sector-wise single or multiple force measuring arrangements arranged in the area of the screw for generating output signals as a measure of the axial forces occurring on the screw or components thereof, which output signals for generating control signals for the drive on a Transformer and amplifier stage are present.

Hierbei kann die Zentrifuge dann so ausgestaltet sein, dass die Kraftmessanordnungen elektronische oder hydrostatische Sensoren resp. Axiallager mit Axialkraftsensoren resp. Druckmesser an hydrostatischen Axiallagem umfassen. The centrifuge can then be designed such that the force measuring arrangements are electronic or hydrostatic sensors, respectively. Axial bearing with axial force sensors resp. Include pressure gauges on hydrostatic thrust bearings.

Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: For example, embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung, teilweise im Schnitt, eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Vollmantelzentrifuge; Fig. 1 in a schematic representation, partly in section, a solid bowl centrifuge suitable for carrying out the method according to the invention;

Fig. 2 und 3 Veranschaulichungen der hier infra-ge stehenden Axialkräfte an der Schnecke der Zentrifuge gemäss Fig. 1 ; FIGS. 2 and 3 illustrations of the axial forces at issue here on the screw of the centrifuge according to FIG. 1;

Fig. 4 und 5 schematisch angedeutete Mess-Stellen zur Gewinnung der Axialkräfte für die erfin-dungsgemässe Regelung; und 4 and 5 schematically indicated measuring points for obtaining the axial forces for the control according to the invention; and

Fig. 6 und 7 schematisch angedeutet der Aufbau der statischen resp. dynamischen Axialkräfte am Schneckenwendel gemäss Fig. 2 und 3. 6 and 7 schematically indicated the structure of the static, respectively. dynamic axial forces on the screw helix according to FIGS. 2 and 3.

Der Dekanter gemäss Fig. 1 umfasst eine sich kegelförmig verjüngende Aussentrommel 1, in der mit geringem Spalt eine Schnecke 2 gleichsinnig umläuft. Vorzugsweise umfasst dabei die Aussentrommel 1 einen ausgeprägten zylindrischen Teil zur Erhöhung der Verweilzeit, wogegen der kegelige Teil den Rückstand weitgehend trocken schleudert. 1 comprises a conically tapering outer drum 1 in which a screw 2 rotates in the same direction with a small gap. The outer drum 1 preferably comprises a pronounced cylindrical part to increase the residence time, whereas the conical part throws the residue largely dry.

Die Schnecke 2 wirkt hierbei durch eine geringe Drehzahldifferenz von beispielsweise 2 bis 70 U/Min. als Förderelement für den abgesetzten relativ trockenen Rückstand. Beispielsweise kann die Aussentrommel mit 1410 U/Min. und die Schnecke mit 1370 U/Min. umlaufen, welcher Antrieb über Antriebsmaschine 3 und Getriebe 4 erfolgt. The worm 2 acts here due to a small speed difference of, for example, 2 to 70 rpm. as a conveying element for the deposited relatively dry residue. For example, the outer drum with 1410 U / Min. and the screw at 1370 rpm. circulate, which drive takes place via drive machine 3 and gear 4.

Die Suspension wird durch die Hohlwelle 5 der Schnecke 2 etwa der Mitte des Trommelraumes 6 zugeführt, wofür sich im Mantel der Hohlwelle 5 der Schnecke 2 radiale Öffnungen 7 befinden. The suspension is fed through the hollow shaft 5 of the screw 2 approximately to the center of the drum space 6, for which there are radial openings 7 in the casing of the hollow shaft 5 of the screw 2.

Die geklärte Flüssigkeit fliesst unter Wirkung der zentrifugalen Trennung zum weiteren Trommelraum und strömt dort über Überlaufkanten 9 auf der Höhe der Teichoberfläche 10 durch stirnseitige Öffnungen 11 ab. The clarified liquid flows under the effect of the centrifugal separation to the further drum space and flows there over the overflow edges 9 at the level of the pond surface 10 through openings 11 at the front.

Die Schnecke 2 hingegen fördert den im Mittelteil der Aussentrommel 1 abgesetzten Rückstand zum engen Kegelende und wirft diesen dort weitgehend trockengeschleudert durch Öffnungen 8 aus. The screw 2, on the other hand, conveys the residue deposited in the middle part of the outer drum 1 to the narrow end of the cone and ejects it there, largely dry-spun through openings 8.

Zur Beeinflussung der Trennresultate der Zentrifuge wird die Differenz- oder Schneckendrehzahl durch Ansteuern der Antriebsmaschine 3 und/oder Getriebe 4 geregelt. To influence the separation results of the centrifuge, the differential or screw speed is controlled by actuating the drive machine 3 and / or gear 4.

Soweit sind Vollmantelzentrifugen der hier infra-gestehenden Art bekannt. So far, solid bowl centrifuges of the infra-standing type are known.

Erfindungswesentlich ist hier, dass mindestens an der Schnecke auftretende Axialkräfte oder Komponenten davon gemessen und zu Rückkopplungssignalen für mindestens eine Schneckendrehzahlregelung umgeformt werden. It is essential to the invention that axial forces or components thereof occurring at least on the screw are measured and converted into feedback signals for at least one screw speed control.

Solche Axialkräfte Fa resp. Komponenten können ortsweise (Fig. 2) oder sektorenweise (Fig. 3) mittels Kraftmessanordnung 12 am Wendel 2' der Schnecke 2 gemessen werden, wobei dann das Ausgangssignal 13 der Kraftmessanordnung 12 über eine Wandler- und Verstärkerstufe 14 das Rück-kopplungs- resp. Regelsignal 15 für die Antriebsmaschine 3 liefert, wie das in Fig. 4 schematisch angedeutet ist. Such axial forces Fa or Components can be measured in places (Fig. 2) or in sectors (Fig. 3) by means of force measuring arrangement 12 on the helix 2 'of the screw 2, the output signal 13 of the force measuring arrangement 12 then using a converter and amplifier stage 14 to feed back or Control signal 15 for the drive machine 3 delivers, as is indicated schematically in FIG. 4.

Wie Fig. 5 zeigt, können die angreifenden Axialkräfte Fa1, Fa2 auch an mehreren Stellen der Schnecke 2 gemessen und die Messwerte über Kraftmessanordnungen 121,122 als Ausgangssignale 131,132 gewonnen werden. As FIG. 5 shows, the acting axial forces Fa1, Fa2 can also be measured at several locations on the screw 2 and the measured values can be obtained via force measuring arrangements 121, 122 as output signals 131, 132.

Besonders interessant sind die Axialkräfte Fa am Schneckenwendel 2' im konischen Teil der Zentrifuge (Fig. 4). The axial forces Fa on the screw helix 2 'in the conical part of the centrifuge are particularly interesting (FIG. 4).

Fig. 6 zeigt die axialen Druckkräfte an einem Schneckenwendel 2' im konischen Teil der Zentrifuge bei stillstehender Schnecke. Der Dichteunterschied zwischen Stirn- und Rückseite der Schnecke erzeugt einen Druckunterschied, der nach steigender Konzentration und nach steigendem Durchmesser wächst, wobei die resultierende Kraft Fa am Wendel 2' nochmals mit steigendem Durchmesser zunimmt. Somit kann gesagt werden, dass diese Kraft weitgehend eine Funktion der Dichte der Zone ist, welche sich im Bereich des grössten Durchmessers befindet. Diese axiale Kraft am Wendel ist die statische axiale Kraft, und diese kann nur bei stillstehender Schnecke erfasst werden. 6 shows the axial compressive forces on a screw helix 2 'in the conical part of the centrifuge when the screw is at a standstill. The difference in density between the front and back of the screw produces a pressure difference which increases with increasing concentration and with increasing diameter, the resulting force Fa on helix 2 'increasing again with increasing diameter. It can thus be said that this force is largely a function of the density of the zone, which is in the region of the largest diameter. This axial force on the helix is the static axial force, and this can only be recorded when the screw is at a standstill.

Solche statischen Axialkräfte können etwa als Bezugssignal für die Regelung herangezogen werden. Such static axial forces can be used as a reference signal for the control.

Bei rotierender Schnecke treten dann auch Scherrungskräfte auf, die direkt proportional zur Schneckendrehzahl sind. Fig. 7 zeigt, wie sich zum statischen Druck am Wendel 2' der dynamische Druck addiert, wenn der Wendel die Sedimente in Richtung D schiebt. Dabei bildet sich frontseitig des Wendeis ein Feststoffwulst, der umso grösser wird, je dichter das Sediment und je schneller die Schneckendrehzahl ist, während der Feststoff auf der Rückseite des Wendeis ein Abhang bildet. Somit ändert die Scherrungsarbeit auch den statischen Druck, wobei die Zunahme dieses statischen Druckes schneckendrehzahlabhängig ist, und dabei in Grenzen dem dynamischen Druck zugerechnet werden darf. When the screw rotates, shear forces also occur that are directly proportional to the screw speed. FIG. 7 shows how the dynamic pressure is added to the static pressure on the helix 2 'when the helix pushes the sediments in direction D. A solid bead forms on the front of the turning ice, which increases the denser the sediment and the faster the screw speed, while the solid forms a slope on the back of the turning ice. Thus, the shear work also changes the static pressure, the increase in this static pressure being dependent on the screw speed, and may be added to the dynamic pressure within limits.

Somit gibt die dynamische Axialkraft Aufschluss über die Verdichtung der Zone, die sich im Bereich des örtlichen Mantelradius befindet, wobei bei laufender Schnecke die ermittelte Axialkraft eine Addition der statischen Axialkraft und der dynamischen Axialkraft bildet. Zur Ermittlung der dynamischen Axialkraft muss die statische Axialkraft als Regelungsvorgabewert eingegeben werden, entweder The dynamic axial force thus provides information about the compression of the zone, which is in the area of the local shell radius, with the determined axial force forming an addition of the static axial force and the dynamic axial force while the screw is running. To determine the dynamic axial force, the static axial force must be entered as the control default value, either

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

N 3 N 3

5 5

CH 682 053 A5 CH 682 053 A5

6 6

als Erfahrungswert oder durch periodisches Messen bei stillstehender Schnecke. as an empirical value or by periodic measurement with the screw at a standstill.

Für eine Schneckendrehzahlregelung wird dann die Schneckendrehzahl proportional zur dynamischen Axialkraft an der Schnecke verstellt. Ein solches Regelungssystem erlaubt einen Feststoffaus-trag, der in der Trockenheit über einen weiten Bereich konstant ist. Dabei kann allerdings diese Regelung genau den gleichen Instabilitätserscheinungen unterworfen sein, welche auch bei der drehmomentabhängigen Regelung auftreten. For a screw speed control, the screw speed is then adjusted in proportion to the dynamic axial force on the screw. Such a control system allows a solids discharge that is constant over a wide range in the drought. However, this regulation can be subjected to exactly the same instability phenomena that also occur with the torque-dependent regulation.

Bei einer dynamischen axialkraftabhängigen bzw. schneckendrehmomentabhängigen Regelung wird hingegen im Arbeitspunkt die Schneckendrehzahl so verstellt, dass das Verhältnis von dynamischer Axialkraft zum Drehmoment längerfristig konstant bleibt. Eine solche Regelung zwingt die Zentrifuge auch bei variablen Feststofffrachten zu geometrisch ähnlichen Feststoffverteilungen und verhindert somit Rückwirkungen in der Regelung. Eine solche Regelung erlaubt also auch bei hoher Verdichtung der Sedimente einen stabilen Lauf. Dabei kann man auch, um der Ermittlung der statischen Axialkraft an der Schnecke aus dem Wege zu gehen, die Schneckendrehzahl so verstellen, dass der Differentialquotient aus zeitlicher Änderung der gesamten Axialkraft und zeitliche Änderung des Drehmomentes längerzeitig konstant bleibt. In the case of dynamic control dependent on axial force or on screw torque, on the other hand, the screw speed is adjusted in the working point in such a way that the ratio of dynamic axial force to torque remains constant in the long term. Such a control forces the centrifuge to have geometrically similar solid distributions even with variable solids loads and thus prevents repercussions in the control. Such a regulation therefore permits stable running even when the sediments are highly compressed. In order to avoid the determination of the static axial force on the screw, the screw speed can also be adjusted so that the differential quotient of the change in the total axial force over time and the change in torque over time remains constant for a long time.

Der Quotient aus dynamischer Axialkraft und Drehmoment ist bei gleichbleibender Trommeldrehzahl und gleicher spezifischer Flockungsmittelbeimengung eine Feststoffkonstante und gibt Auf-schluss über deren Verdichtbarkeit bzw. «Schneckbarkeit». The quotient of dynamic axial force and torque is a solid constant at the same drum speed and the same specific flocculant admixture and provides information about their compressibility or «ability to be snapped».

Besteht ein variabler, freier Schneckenantrieb, kann zusätzlich der Schneckendrehzahlregelung eine Trommeldrehzahlregelung vorgenommen werden. Dies erlaubt, über die zusätzliche Trommeldrehzahlregelung ein konstantes Verhältnis von dynamischer Axialkraft und Drehmoment zu erzielen, um damit Schwankungen durch Änderung der Verdichtbarkeit entgegenzutreten. If there is a variable, free worm drive, the worm speed control can be carried out in addition to a drum speed control. This makes it possible to achieve a constant ratio of dynamic axial force and torque via the additional drum speed control in order to counter fluctuations by changing the compressibility.

Die vorbeschriebenen Massnahmen erlauben somit eine Regelung, welche eine konstante statische axiale Schneckenlast erzeugt. Ein solches Regelsystem ist sehr interessant bei sog. «schmierigen» Sedimenten, die sehr voluminös sind und nur mühsam verdichten. Solche Sedimente erzeugen sehr niedrige Drehmomente, die, wie schon erwähnt, sehr stark durch dynamische Störgrössen beeinflusst werden. Dabei erzeugt aber die statische axiale Schneckenlast, besonders wenn sie für die gesamte Schnecke erfasst wird, Kräfte, die vom Betrag her sehr gut messbar sind, und die nur von der Dichte der Zone im Bereich des Mantels im konischen Teil der Maschine abhängig sind. Damit lässt sich eine elegante und feinfühlige Dichtemessung bzw. Regelung bewerkstelligen. The measures described above thus allow control that generates a constant static axial screw load. Such a control system is very interesting for so-called “greasy” sediments, which are very voluminous and only compact with difficulty. Such sediments generate very low torques, which, as already mentioned, are very strongly influenced by dynamic disturbance variables. However, the static axial worm load, especially if it is recorded for the entire worm, generates forces that are very easy to measure in terms of magnitude and that only depend on the density of the zone in the area of the casing in the conical part of the machine. This enables an elegant and sensitive density measurement or control to be carried out.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich somit eine optimale Regelung der hier infrage stehenden Zentrifugen. The foregoing thus results in an optimal regulation of the centrifuges in question.

Hierbei ist weder die Regelschaltungsanordnung problematisch noch das Erfassen der Axialkräfte oder Komponenten davon an der Schnecke, wofür geeignete Fühler, elektronische oder hydrostatische Sensoren zur Verfügung stehen. Ebenso kann die Erfassung der abschnittweise oder gesamthaft auftretenden Axialkräfte an der Schnecke über ein oder mehrere Axiailager mit Axialkraftsensoren oder durch den benötigten Betriebsdruck von einem oder mehreren hydrostatischen Axiallagern bewerkstelligt werden. In this case, neither the control circuit arrangement is problematic nor the detection of the axial forces or components thereof on the screw, for which purpose suitable sensors, electronic or hydrostatic sensors are available. Likewise, the detection of the axial forces occurring in sections or as a whole on the screw can be accomplished via one or more axial bearings with axial force sensors or through the required operating pressure of one or more hydrostatic axial bearings.

Claims

1.Procedure for controlling a solid bowl centrifuge, in which control signals are obtained from changing forces on the screw and are used to readjust the machine control, characterized in that axial forces or components thereof occurring at least on the screw are measured and converted into feedback signals for the readjustment.

2. The method according to claim 1, characterized in that the axial forces are measured locally or in sections and / or at several points of the screw.

3. The method according to claim 1, characterized in that the measured axial forces are at least partially static.

4. The method according to claim 3, characterized in that the measured axial forces are the sum of the static and the dynamic axial forces.

5. The method according to claim 1, characterized in that the dynamic axial forces are guide variables of a control, in particular worm speed control.

6. The method according to claim 1, characterized in that for a screw speed control or a torque-dependent control, the torque on the screw is additionally used for signal acquisition.

7. The method according to claims 5 and 6, characterized in that in addition to the screw speed control, a drum speed control is carried out.

8. The method according to claim 1, characterized in that the static axial screw load is kept constant by control, in particular screw speed control.

9. centrifuge with an in an outer drum (1) rotating in the same direction screw (2) with associated drive system (3, 4) for performing the method according to claim 1, characterized by location or sector by area or in the area of the screw (2) arranged Force measuring arrangements (12) for generating output signals (13) as a measure of the axial forces (Fa) occurring on the screw (2) or components thereof, which output signals (13) for generating control feedback signals (15) for the drive system (3, 4) on a converter and amplifier stage (14).

10. Centrifuge according to claim 9, characterized in that the force measuring arrangements (12) electronic or hydrostatic sensors respectively. Axial bearing with axial force sensors resp. Include pressure gauges on hydrostatic thrust bearings.

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

4th