DD293969A5 - Vorrichtung zur regelung der differenzdrehzahl zwischen der zentrifugentrommel und der foerderschnecke einer vollmantelschneckenzentrifuge - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Differenzdrehzahl zwischen der Zentrifugentrommel und der Foerderschnecke einer Vollmantelschneckenzentrifuge und ist vorzugsweise zur Trennung von Suspensionen mit schwankendem Feststoffgehalt geeignet. Ziel der Erfindung ist es, bei Vollmantelschneckenzentrifugen einen kontinuierlichen Betriebszustand zu gewaehrleisten, sie unter den notwendigen Erfordernissen auszulasten, die erforderlichen groszen Sicherheitsbereiche im Drehmoment bzw. Volumendurchsatz wegfallen zu lassen, wobei die Differenzdrehzahl der Belastung in vorgegebener, waehlbarer Weise angepaszt ist. Nach Figur 1 wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz der Induktionsbremse (9) eine Kraftmeszdose * den Initiatoren (7; 8), der Induktionsbremse (9) und der Kraftmeszdose (10) eine Regeleinrichtung (12) zugeordnet ist, indem die Induktionsbremse (9) mit der Kraftmeszdose * die Initiatoren (7; 8) und die Kraftmeszdose (10) mit der Regeleinrichtung (12) und die Regeleinrichtung (12) mit der Induktionsbremse (9) in Wirkverbindung stehen. Fig. 1{Vollmantelschneckenzentrifuge; Zentrifugentrommel; Foerderschnecke; Differenzdrehzahl; Differenzdrehzahlregelung; Sonnenrad; Drehmoment; Volumendurchsatz; Lastregelung; Schneckenzentrifuge}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Differenzdrehzahl zwischen der Zentrifugentrommel und der Förderschnecke einer Vollmantelschneckenzentrifuge.

Die Regelung der Differenzdrehzahl ist besonders für Vollmantelschneckenzentrifugen zur Trennung von Suspensionen mit schwankendem Feststoffgehalt geeignet.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Nach DE-OS 2551789 ist eine Vollmantelschneckenzentrifuge bekannt, bei der der Antrieb der Zentrifugentrommel und der Förderschnecke über Druckleitungen mit drei Pumpaggregaten verbunden sind, die von einem Antriebsmotor angetrieben werden. Die Regelung der Differenzdrehzahl zwischen der Zentrifugentrommel und der Förderschnecke erfolgt hierbei in Abhängigkeit des Drehmomentes der Förderschnecke und/oder der Zentrifugentrommel durch Veränderung der Druckflüssigkeitsmengen mit Hilfe von Steuerventilen. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß zur Differenzdrehzahlregelung ein hoher Aufwand an Pumpaggregaten, Druckleitungen und dergleichen notwendig ist. Da die drei Pumpen ständig in Betrieb sein müssen, tritt weiterhin ein hoher Energieverlust ein.

Weiterhin ist eine Lösung nach EP 0189164 bekannt, bei der bei steigendem Drehmoment der Förderschnecke über Steuerventile, die dem Hydraulikmotor der Förderschneckezugeführte Druckflüssigkeitsmenge um ein Maß erhöht wird, um das die dem Hydraulikmotor der Zentrifugentrommel zugeführte Druckflüssigkeitsmenge verringert wird und umgekehrt. Auch diese Lösung ist mit dem Nachteil behaftet, daß für die Regelung der Differenzdrehzahl zwischen der Zentrifugentrommel und der Förderschnecke ein hoher Aufwand an Hydraulikaggregaien notwendig ist und daß den schlechten Wirkungsgrad von Hydraulikaggregaten ein hoher Energieaufwand eintritt.

In der DE-OS 3005658 werden die Drehzahl der Zentrifugentrommel und der Förderschnecke sowie die Differenzdrehzahl von einem Rechner errechnet, von dem aus ein Regeleingriff auf die Drehzahl der Förderschnecke erfolgt. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß für jedes zu schleudernde Produkt eine Kennlinie für den Rechner erarbeitet werden muß, um einen Regeleingriff auf die Schneckendrehzahl zur Korrektur der Differenzdrehzahl einzuleiten.

Nach US 3.494542 sind ein Zentrifugierverfahren und eine Vorrichtung bekannt, nach dem periodisch das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch getrennt wird, indem über Zeitglieder die Zentrifuge beschickt wird, wobei am Anfang Gleichlauf von Trommel und Schnecke vorliegt. Durch Zuschalten einer Wirbelstrombremse für den Austrag des abgesetzten Feststoffes wird eine Differenzdrehzahl zwischen Trommel und Schnecke erzeugt. Diese Betriebsweise, die im wesentlichen auf getrennten Zuführ- und Förderperioden beruht, wird in rascher Folge wiederholt, wodurch ein halbkontinuierlicher Fluß der getrennten Phasen erfolgt. Das Bremsdrehmoment am Rotor hängt direkt vom Spulenstrom und von der Rotorgeschwindigkeit ab, so daß durch das Anlegen eines Stromes an die Spule das Bremsdrehmoment variiert werden kann.

Der Nachteil dieser Lösung ist, daß keine kontinuierliche Fahrweise vorliegt, dadurch niedrige Durchsatzleistung. Weiterhin ist ein zu hoher schaltungstechnischer Aufwand erforderlich.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Regelung der Differenzdrehzahl zwischen der Zentrifugentrommel und der Förderschnecke einer Vollmantelschneckenzentrifuge, die mit einem am Getriebe angeordneten Sonnenrad, das eine Induktionsbremse antreibt, versehen ist, wobei Initiatoren dem Getriebe und dem Sonnenrad zugeordnet sind, zu entwickeln, die die im Stand der Technik bekannten Nachteile beseitigt und einen kontinuierlichen Betriebszustand gewährleistet und/oder hinsichtlich ihrer Arbeitsleistung unter den notwendigen Erfordernissen ausgelastet ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Regelung der Differenzdrehzahl zwischen der Zentrifugentrommel und der Förderschnecke einer Vollmantelschneckenzentrifuge zu entwickeln, ohne daß die bisher dazu erforderlichen Sicherheitsbereiche im Drehmoment bzw. Volumendurchsatz vorgegeben werden müssen, wobei die Differenzdrehzahl der Belastung in vorgegebener, wählbarer Weise angepaßt ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Induktionsbremse eine Kraftmeßdose, den Initiatoren, der Induktionsbremse und der Kraftmeßdose eine Regeleinrichtung zugeordnet ist, indem die Induktionsbremse mit der Kraftmeßdose, die Initiatoren und die Kraftmeßdose mit der Regeleinrichtung und die Regeleinrichtung mit der Induktionsbremse in Wirkverbindung steht.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch charakterisiert, daß vom Getriebe und vom Sonnenrad drehzahlproportionale Impulse mittels Initiatoren gewonnen werden, die anschließend über ein Integrationsglied integriert werden. Die dadurch erhaltenen Spannungen werden in einem Rechenglied so verarbeitet, daß nach diesen eina Spannung zur Verfügung steht, die der Differenzdrehzahl dor Zentrifugentrommel/Förderschnecke analog ist. Diese analoge Spannung wird als Ist-Wert einer Regeleinrichtung zugeführt, die mittels Soll-Ist-Vergleich ein Stellglied beaufschlagt und somit der Induktionsbremse stufenlos eine Spannung zuführen kann. Eine zunehmende Spannung an der Induktionsbremse bewirkt eine Zunahme der Differenzdrehzahl. Die Induktionsbremse ist so gelagert, daß über die Kraftmeßdose die Belastung (Leistungsdurch.tatz) der Vollmantelschneckenzentrifuge kontinuierlich festgestellt werden kann, über eine Umschaltvorrichtung ist es möglich, nachdem die Vollmantelschneckenzentrifuge von Hand angefahren wurde, den Soll-Wert „Hand" durch den Soll-Wert „Kraftmeßdose" auf der Regeleinrichtung zur Wirkung zu bringan. Die Größe und Richtung der Wirkung der Kraftmeßdose sind manuell beeinflußbar. Damit wird eine vom Durchsatz der Vollmantelschneckenzentrifuge abhängige Lastregelung erreicht, die eine maximale Auslastung gewährleistet. Der Vorteil dieser Lösung besteht dann, daß die im Stand der Technik bekannten Nachteile beseitigt und einen kontinuierlichen Betriebszustand gewährleistet und/oder hinsichtlich ihrer Arbeitsleistung unter den notwendigen Erfordernissen ausgelastet ist, ohne daß die bisher dazu erforderlichen großen Sicherheitsbereiche im Drehmoment bzw. Volumendurchsatz vorgegeben werden müssen, wobei die Differenzdrehzahl der Belastung in vorgegebener, wählbarer Weise angepaßt ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand beiliegender Zeichnung mit Figur 1 „Darstellung der Vorrichtung zur Regelung der Differenzdrehzahl zwischen Zentrifugentrommel und der Förderschnecke einer Vollmantelschneckenzentrifuge" erläutert. Das in Figur 1 gezeigte Ausführungsbeispiel stellt eine Vorrichtung zur Regelung der Differenzdrehzahl zwischen der Zentrifugentrommel und der Förderschnecke einer Vollmantelschneckenzentrifuge dar.

Die Vollmantelschneckenzentrifuge 1 besteht aus der Zentrifugentrommel 2 und der Förderschnecke 3, ihr ist ein Motor 4 und ein Getriebe 5 mit dem Sonnenrad 6 zugehörig, wobei dem Sonnenrad 6 der Initiator 7, dem Getriebe 5 der Initiator 8 sowie der Induktionsbremse 9 eine Kraftmeßdose 10 und ein Verstärker 11 der Induktionsbremse 9 und der Kraftmeßdose 10 und ein Verstärkern eine Regeleinrichtung 12, die Initiatoren 7; 8 mit einem Integrationsglied 13, Rechenglied 14, der Regeleinrichtung 12, der Regeleinrichtung 12 die Umschaltvorrichtung 16 und das Stellglied 15 zugeordnet ist, indem die Induktionsbremse 9 mit der Kraftmeßdose 10 und die Initiatoren 7; 8 und die Kraftmeßdose 10 mit der Induktionsbremse 9 in Wirkverbindung steht.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch charakterisiert, daß von Getriebe 5 und vom Sonnenrad 6 drehzahlproportionale Impulse mittels Initiatoren 7; 8 gewonnen werden, die anschließend über ein Integrationsglied 13 integriert werden. Die dadurch erhaltenen Spannungen werden in einem Rechenglied 14 so verarbeitet, daß nach diesen eine Spannung zur Verfügung steht, die der Differenzdrehzahl der Zentrifugentrommel 2/Förderschnecke 3 analog ist. Diese analoge Spannung wird als Ist-Wert einer Regeleinrichtung 12 zugeführt, die mittels Soll-Ist-Wert-Vergleichs ein Stellglied 15 beaufschlagt und somit der Induktionsbremse 9 stufenlos eine Spannung zuführen kann.

Eine zunehmende Spannung an der Induktionsbremse 9 bewirkt eine Zunahme der Differenzdrehzahl. Die Induktionsbremse 9 ist so gelagert, daß über die Kraftmeßdose 10 mit nachfolgendem Verstärker 11 die Belastung (Leistungsdurchsatz) der Vollmantelschneckenzentrifuge 1 kontinuierlich festgestellt werden kann, über eine Umschaltvorrichtung 16 ist es möglich, nachdem die Vollmantelschneckenzentrifuge 1 von Hand angefahren wurde, den Soll-Wert „Hand" durch den Soll-Wert „Kraftmeßdose" auf der Regeleinrichtung 12 zur Wirkung zu bringen. Die Größe und Richtung der Wirkung der Kraftmeßdose 10 ist manuell beeinflußbar. Damit wird eine vom Durchsatz der Vollmantelschneckenzentrifuge 1 abhängige Lastregelung erreicht, die eine maximale Auslastung gewährleistet.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Regelung der Differenzdrehzahl zwischen der Zentrifugentrommel und der Förderschnecke einer Vollmantelschneckenzentrifuge, die mit einem am Getriebe angeordneten Sonnenrad, das eine Induktionsbremse antreibt, versehen ist, wobei Initiatoren dem Getriebe und dem Sonnenrad zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktionsbremse (9) eine Kraftmeßdose (10), den Initiatoren (7; 8), der Induktionsbremse (9) und der Kraftmeßdose (10) eine Regeleinrichtung (12) zugeordnet ist, indem die Induktionsbremse (9) mit der Kraftmeßdose (10), die Initiatoren (7; 8) und die Kraftmeßdose (10) mit der Regeleinrichtung (12) und die Regeleinrichtung (12) mit der Induktionsbremse (9) in Wirkverbindung stehen.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung