DE10115381A1 - Stülpfilterzentrifuge - Google Patents

Abstract

Es wird eine Stülpfilterzentrifuge neuen Typs vorgeschlagen, bei der eine kompaktere Bauweise erreicht wird und bei der der Austrag des Feststoffanteils im Wesentlichen unabhängig von dessen Feuchtegehalt gelingt. Die erfindungsgemäße Stülpfilterzentrifuge neuen Typs ist filtertuchlos und umfasst eine in einem Trommelgehäuse drehbar gelagerte Schleudertrommel mit einer ein stationäres, formstabiles Filtermedium umfassenden Trommelwand, eine die Trommel drehend antreibende Welle, einen die offene Stirnseite der Trommel am Trommelrand dichtend verschließenden Deckel, eine Einfüllvorrichtung für zu filternde Suspension mit einer ins Innere der Trommel führenden Füllleitung und einem im Innern der Trommel angeordneten Trommelboden, wobei Trommelboden und Filtermedium bzw. Trommelwand relativ gegeneinander axial verschieblich sind, um den Feststoffanteil mechanisch aus der Trommel auszutragen.

Description

Stülpfilterzentrifugen herkömmlicher Bauart, wie sie beispiels­ weise aus der DE 27 10 624 bekannt sind, umfassen eine in einem Trommelgehäuse drehbar gelagerte Schleudertrommel, eine mit ei­ ner geschlossenen Stirnseite der Trommel verbundene, die Trom­ mel drehend antreibende Welle, einen die offene Stirnseite der Trommel dichtend verschließenden Deckel, eine Einfüllvorrich­ tung für zu filternde Suspension mit einem ins Innere der Trom­ mel führenden Füllrohr und schließlich ein in die Trommel ein­ legbaren Filtertuch, welches einerseits an der offenen Stirn­ seite der Trommel am Trommelrand anliegend befestigt und ande­ rerseits benachbart der geschlossenen Stirnwand der Filtertrom­ mel mit einem Trommelboden verbunden ist. Beim Schleudervorgang wird zu filternde Suspension in das Innere der Trommel einge­ führt, wobei das sich absetzende Filtrat durch das Filtertuch und die Trommelwand hindurchtritt und im Inneren der Trommel auf dem Filtertuch sich der Feststoffanteil der Suspension als ein Filterkuchen ablagert. Der Filterkuchen lässt sich einfach mechanisch aus der Trommel austragen, indem der Deckel geöffnet und der Trommelboden mitsamt dem daran befestigten Filtertuch in Richtung zur offenen Stirnseite der Trommel bewegt wird. Der Trommelboden wird soweit aus der Trommel herausgeschoben, dass letztendlich das Filtertuch insgesamt vollständig umgestülpt wird und durch die Umstülpbewegung der Filterkuchen nach außen getragen und abgesprengt wird.

Die herkömmliche Stülpfilterzentrifuge findet ihre Grenzen da, wo das Filtertuch angreifende Suspensionen zu filtern sind, weil das Filtertuch nur in bestimmten Grenzen beständig ist.

Außerdem muss das die Trommel umschließende Gehäuse so groß ge­ baut werden, dass die Stülpbewegung vollständig ausgeführt wer­ den kann, d. h. der Trommelboden um die axiale Länge der Trom­ mel aus der Trommel ausgefahren werden kann.

Alternativ zu der zuvor beschriebenen Stülpfilterzentrifuge sind Schleudermaschinen bekannt geworden (vgl. zum Beispiel EP 0 454 045) bei der die Trommel eine konisch sich erweiternde Trommelwand aus einem metallischen Filtermedium aufweist, auf dem sich der Filterkuchen direkt ablagert. Da hier das Filter­ tuch fehlt, um den Filterkuchen von der Trommelwand abzulösen und nach außen zu tragen, wurde hier eine pneumatische Vorrich­ tung vorgesehen, die den Filterkuchen von der Trommelwand ab­ löst und untersützt durch die Konizität der Trommelwand in ei­ nen um den Rand der offenen Stirnseite der Trommel angeordneten Ringkanal fördert.

Problematisch bei dieser Schleudermaschine ist, dass diese eine zufriedenstellende Absprengung des Filterkuchens nur dann ge­ währleistet, wenn zuvor ein relativ hoher Trocknungsgrad des Filterkuchens erreicht wird. Häufig begegnet man jedoch Situa­ tionen, in denen eine Trocknung des Filterkuchens bis zu einem Grad, der eine einfache pneumatische Austragung erlaubt, lang­ wierig und energieaufwändig ist oder auf Grund von Materialei­ genschaften überhaupt nicht gelingt, so dass in diesen Fällen die mit einem Filtertuch arbeitende Stülpfilterzentrifuge er­ hebliche Vorteile bietet.

Die Schleudermaschine mit dem metallischen Filtermedium in der Trommelwand und der pneumatischen Austragung andererseits weist gegenüber der Stülpfilterzentrifuge den Vorteil auf, dass sie kürzer baut, doch dieser Vorteil wiegt den zuvor geschilderten Nachteil in den seltensten Fällen auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von einer Stülpfilterzentrifuge diese so weiterzubilden, dass zum einen eine kompaktere Bauweise erreicht wird, und zum anderen aber der Austrag des Feststoffanteils im Wesentlichen unabhängig von dessen Feuchtegehalt gelingt.

Diese Aufgabe wird durch eine filtertuchlose Stülpfilterzentri­ fuge gelöst, welche eine in einem Trommelgehäuse drehbar gela­ gerte Schleudertrommel mit einer ein stationäres, formstabiles Filtermedium umfassenden Trommelwand umfaßt, eine die Trommel drehend antreibende Welle, einen die offene Stirnseite der Trommel am Trommelrand dichtend verschließenden Deckel, eine Einfüllvorrichtung für zu filternde Suspension mit einer ins Innere der Trommel führenden Füllleitung, und einen im Innern der Trommel angeordneten Trommelboden, wobei Trommelboden und Filtermedium bzw. Trommelwand relativ gegeneinander axial ver­ schieblich sind um den Feststoffanteil mechanisch aus der Trom­ mel auszutragen.

Die Erfindung betrifft damit eine Stülpfilterzentrifuge neuen Typs, bei der die Verwendung des Filtertuchs vermieden wird. Eine solche Stülpfilterzentrifuge wird im Folgenden als filter­ tuchlose Stülpfilterzentrifuge bezeichnet. Der Trommelboden, wie er von der herkömmlichen Stülpfilterzentrifuge bekannt ist, bleibt erhalten und bekommt jetzt eine neue Funktion. Statt das Filtertuch zu halten und zu führen, wird der Trommel­ boden zum mechanischen Austragen des Feststoffanteils bzw. Fil­ terkuchens benutzt.

Die erfindungsgemäße filtertuchlose Stülpfilterzentrifuge führt, ähnlich der filtertuchbehafteten Stülpfilterzentrifuge mit dem Trommelboden beim mechanischen Austragen des Feststoff­ anteils eine Art Stülpbewegung durch, wie sie an sich von der klassischen, filtertuchbehafteten Stülpfilterzentrifuge bekannt ist.

Dadurch, dass kein Filtertuch mehr umgestülpt werden muss und die Zentrifuge filtertuchlos arbeitet, lässt sich der Stülpbe­ wegung auf ca. die halbe Strecke reduzieren, d. h. der Verfahr­ weg für den Trommelboden wird auf wenig mehr als die Hälfte be­ grenzt.

Entsprechend lässt sich eine deutlich kompaktere, d. h. kürzere Bauweise der Zentrifuge erreichen, ähnlich der der eingangs be­ sprochenen Schleudermaschinen mit pneumatischem Filterkuchen­ austrag. Da aber nach wie vor mechanisch ausgetragen wird, ent­ fallen die Nachteile solcher Schleudermaschinen.

Alternativ zum Verfahren des Trommelbodens gegenüber der orts­ festen Trommelwand kann auch die Trommelwand gegenüber dem Trommelboden bewegt oder aber beide gleichzeitig gegeneinander in Axialrichtung bewegt werden. Alle folgenden Ausführungen und Erläuterungen werden anhand der ersten Alternative, nämlich dem bewegten Trommelboden, gemacht. Sie gelten aber genauso für die anderen beiden Alternativen der Relativbewegung von Trommelbo­ den und Trommelwand.

Durch das Vermeiden des Filtertuchs wird darüber hinaus, d. h. neben dem kürzeren Verfahrweg für den Trommelboden, noch er­ reicht, dass auch aggressive Suspensionen mit hoher Temperatur in der Zentrifuge verarbeitet werden können.

Um einen möglichst restefreien Austrag des Filterkuchens zu er­ reichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Trommelboden einen Durchmesser aufweist, welcher nur geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Trommel an ihrer geschlossenen Stirn­ wand.

Beim Ausfahren des Trommelbodens zum Austragen des Feststoffan­ teils bleiben dann allenfalls geringfügige Reste an der Trom­ melwand haften. Im Falle, dass der Feststoffanteil sehr trocken ist, gelingt auch ein nahezu vollständiger Austrag desselben aufgrund der mechanischen Stülpbewegung des Trommelbodens.

Bevorzugt wird ein Filtermedium verwendet, welches selbsttra­ gend ist und keine gesonderte Stützung zur Erhaltung der Form­ stabilität benötigt. Die Formstabilität der Trommelwand bzw. des die Trommelwand mindestens zu großen Teilen bildenden Fil­ termediums ist wichtig, damit insbesondere beim Austragen des Filterkuchens keine Deformierung der Trommelwand auftritt, was zu einem Verbleib von unerwünscht hohen Feststoff- oder Filter­ kuchenresten in der Trommel führen würde.

Darüber hinaus sind selbsttragende Filtermedien auch von Vor­ teil, indem die zur Verfügung stehende Fläche der Trommelwan­ dung maximiert werden kann und trotzdem auch beim Schleudervor­ gang selbst keine Verformung der Trommelwand auftritt.

Geeignete Filtermedien für die filtertuchlose Stülpfilterzen­ trifuge sind metallische, keramische, Kunststoff oder auch Me­ dien, welche aus einer Mischung dieser Materialien hergestellt sind. Beispielsweise eignen sich mehrlagige metallische Ma­ schennetze mit nach außen größer werdender Maschenweite.

Unterstützend kann bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen fil­ tertuchlosen Stülpfilterzentrifuge beim Austrag des Filterku­ chens eine pneumatische Vorrichtung wirken, welche dem Ablösen und Austragen von Filterkuchenresten dient.

Bei der zuvor angesprochenen pneumatischen Vorrichtung zum Ab­ lösen und Austragen von Filterkuchenresten handelt es sich be­ vorzugt um eine Vorrichtung, welche einen Gasstrom oder Gas­ ströme in Axialrichtung der Trommel zu deren offener Stirnseite hin erzeugt.

Die Gasströme oder der Gasstrom können achsparallel oder auch mit leichter Neigung zu der Trommelwand ausgerichtet werden, so dass zum einen eine die Filterkuchenreste ablösende Gasstrom­ komponente vorhanden ist und zum anderen die abgelösten Filter­ kuchenreste gleichzeitig in Richtung zur offenen Stirnseite der Trommel befördert werden.

Alternativ oder ergänzend kann hier ein Gasstrom oder Gasströ­ me der pneumatischen Vorrichtung wirken, welche(r) in Radial­ richtung auf die Trommel trifft bzw. treffen. Gasströme, die in Radialrichtung auf die Trommel treffen, erleichtern insbesonde­ re das Ablösen von Filterkuchenresten von dem Filtermedium bzw. der durch die Filtermedien gebildeten Trommelwand. Insbesondere eine Kombination von Gasströmen, die in Axialrichtung und in Radialrichtung wirken, stellen eine ausgezeichnete Reinigungs­ wirkung zum Ablösen und Austragen der Filterkuchenreste zur Verfügung.

Die pneumatische Vorrichtung kann statisch bezüglich der Trom­ melwand angeordnet sein, und bevorzugt wird dann über eine Vielzahl von Düsen die Wirkung der pneumatischen Vorrichtung, von der geschlossenen Stirnwand beginnend, in Richtung zum of­ fenen Stirnseitenteil der Trommel sich fortsetzend, erzeugt, so dass die Filterkuchenreste sukzessive, beginnend banachbart zur geschlossenen Stirnwand, sich in Richtung zur offenen Stirn­ seite der Trommel fortsetzend transportiert werden.

Alternativ hierzu können die pneumatische Vorrichtung und die Trommelwand relativ zueinander in Axialrichtung der Trommel verfahrbar ausgestaltet sein. Durch die Relativbewegung von pneumatischer Vorrichtung und Trommelwand ergibt sich nunmehr derselbe Effekt wie zuvor mit den steuerbaren Düsen beschrie­ ben.

Besonders bevorzugte pneumatische Vorrichtungen sind in der Lage, einen pulsierenden Gasstrom bzw. pulsierende Gasströme zu erzeugen, die eine wesentlich bessere Ablösewirkung für Filter­ kuchenreste an der Trommelwand aufweisen. Gleichzeitig kann das dabei eingesetzte Luftvolumen minimiert werden.

Hei einer weiter bevorzugten pneumatischen Vorrichtung sind Dü­ senauslässe für den Gasstrom vorgesehen, welche mit einer Dif­ ferenzdrehzahl zu der Trommelwand drehend antreibbar sind, so dass sich eine völlig gleichmäßige Beaufschlagung der Trommel­ wand bzw. dem Filtermedium in all ihren Flächenelementen durch den Gasstrom bzw. die Einzelgasströme, die aus den Düsen aus­ treten, realisieren lässt.

Eine besonders bevorzugte pneumatische Vorrichtung weist Düsen­ auslässe für die Gasströme im Inneren der Trommel auf, wobei bevorzugt diese in den Trommelboden integriert sein können.

Um eine sehr einfache Reinigung der filtertuchlosen Stülpfil­ terzentrifuge zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass im In­ neren der Trommel Auslässe angeordnet sind, welche zum Bespülen der Trommelwand, d. h. insbesondere dem dort angeordneten Fil­ termedium, mit einem flüssigen Reinigungsmedium, insbesondere einem Lösemittel, dienen.

Um die an Stülpfilterzentrifugen für pharmazeutische Anwendun­ gen geforderte Abschottung gegenüber der Umgebung, insbesondere auch der Maschinenumgebung, sicherzustellen, wird bevorzugt der Trommelboden ein Dichtungselement an seiner Umfangsfläche auf­ weisen, welches in einer zurückgezogenen Position des Trommel­ bodens, benachbart zur geschlossenen Stirnwand der Trommel, dichtend an der zylindrischen Trommelwand anliegt. Damit wird vermieden, dass Suspension auf die Rückseite des Trommelbodens gelangen kann.

Beim Austragen des Filterkuchens aus der Trommel der erfin­ dungsgemäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge muss zu­ nächst der Deckel von dem freien Stirnseitenende der Trommel entfernt werden. Andererseits liegt der Deckel während dem Schleudervorgang dichtend an der freien Stirnseite der Trommel an und muss mit dieser zusammen gedreht werden.

Eine einfache Konstruktion, die diesen beiden Bedingungen Rech­ nung trägt, sieht vor, dass der Deckel mit dem Trommelboden über Abstandshalter starr verbunden ist. Damit wird beim Vor­ schieben des Trommelbodens zum Beginn der mechanischen Reini­ gung bzw. dem mechanischen Austrag des Filterkuchens der Deckel mit geöffnet, und der mechanisch ausgetragene Filterkuchen kann aus dem offenen Stirnseitenende der Trommel herausfallen.

Bei einer aufwändigeren Konstruktion kann der Deckel unabhängig von dem Trommelboden von der freien Stirnseite entfernt werden, was den Vorteil mit sich bringt, dass der Verfahrweg des De­ ckels zum Öffnen der Trommel geringer gewählt werden kann als der Verfahrweg des Trommelbodens zum mechanischen Austragen des Filterkuchens. Hier ist dann eine noch kompaktere Bauweise der Schleudermaschine möglich.

Beispielsweise kann der Deckel in Axialrichtung der Trommel ge­ sehen ortsfest angeordnet werden, während die Trommel zu Beginn des Austragschritts eine kurze Strecke zurückgezogen wird, um zwischen dem Deckel und der offenen Stirnseite der Trommel ei­ nen ausreichenden Abstand zu schaffen, durch den dann das Fil­ terkuchenmaterial aus der Trommel herausgelangen kann, wenn nachfolgend der Trommelboden vorgeschoben wird.

Eine bevorzugte filtertuchlose Stülpfilterzentrifuge weist ein Trommelgehäuse auf, welches sich in Richtung von der offenen Stirnseite der Trommel zu deren geschlossener Stirnwand hin ko­ nisch erweitert. Dadurch wird aus der Trommel austretendes flüssiges Filtrat von der offenen Stirnseite der Trommel abge­ leitet, aus der im späteren Austragschritt mechanisch das feste Filterkuchenmaterial ausgetragen wird. Damit lässt sich räum­ lich ein Abstand zwischen dem Auslass für das Filtrat einer­ seits und dem Teil des Filtergehäuseraums schaffen, der den Filterkuchen bzw. das Material des Filterkuchens aufnimmt.

Die Trommelwand wiederum kann ebenfalls geringfügig konisch ausgebildet sein, wobei sich hier allerdings eine gegenläufige Konizität empfiehlt, nämlich eine solche, bei der sich die Trommelwand zur offenen Stirnseite der Trommel hin erweitert. Dies erlaubt nun sehr enge Toleranzen des Trommelbodens gegen­ über der geschlossenen Stirnwand und vermeidet ein Blockieren des Trommelbodens beim Ausfahren des Trommelbodens aus der Trommel heraus auch in Fällen, in denen der Filterkuchen sehr leicht verbackt.

Für das Eintragen der zu filternden Suspension in das Innere der geschlossenen Trommel bieten sich verschiedene Möglichkei­ ten an. In der EP 0 454 045 wird vorgeschlagen, durch die An­ triebswelle die Suspension in die Trommel hineinzuleiten. Be­ vorzugt wird man allerdings gemäß der vorliegenden Erfindung den Deckel der Trommel mit einer Öffnung versehen und die Füll­ leitung als Füllrohr ausbilden, welches den Deckel durchsetzt und während des Zentrifugiervorganges in das Trommelinnere führt. Das Füllrohr kann dabei frei durch die Öffnung geführt werden, so dass ein Kontakt zwischen Füllrohr und Deckelöffnung auch beim Zentrifugierbetrieb vermieden wird.

Bei Filterzentrifugen ist es manchmal erwünscht, die Trommel mit einem unter Überdruck stehenden Gas (beispielsweise Heiß­ dampf) zu beaufschlagen, um den im Fliehkraftfeld entstehenden, hydraulischen Druck zu erhöhen oder um den Filterkuchen zum Zwecke seiner Trocknung durchzublasen oder um ihn einer Dampfwäsche zu unterziehen. Ferner kann es alternativ auch erwünscht sein, die Trommel unter Unterdruck zu setzen.

Um diese Möglichkeit zu besitzen, den Schleuderraum, der von der Trommel umschlossen wird, mit Überdruck oder Unterdruck zu beaufschlagen, um den Filtrationsvorgang oder auch den Trock­ nungsvorgang des Filterkuchens zu unterstützen, ist bei einer bevorzugten filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge vorgesehen, dass das Füllrohr zur Veränderung des Druckes in der Trommel mit Druck- oder Unterdruckquellen verbindbar und mittels einer kombinierten Dreh- und Gleitdichtung gegenüber dem Deckel abge­ dichtet ist. Dabei dichtet die Drehdichtung das Füllrohr gegen den sich drehenden und die Gleitdichtung das Füllrohr gegen den axial verschieblichen Deckel ab.

Weiter bevorzugt wird das Füllrohr am Gehäuse in einer elasti­ schen Halterung abgestützt sein, die in Verbindung mit der Dreh- und Gleitdichtung Taumelbewegungen des Füllrohres zu­ lässt. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass sich wäh­ rend des Zentrifugiervorganges mehr oder weniger häufig Unwuch­ ten einstellen, die zu einem exzentrischen Bewegen der Trommel und damit auch einer exzentrischen Bewegung des Deckels mit seinem Einlass für das Füllrohr führen. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung der filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge ist dann Vorsorge getroffen, dass diese Bewegung nicht zu einer Be­ schädigung des Füllrohrs und zu einer vorzeitigen Abnutzung desselben führt.

Durch diese Ausgestaltung wird dreierlei erreicht: Das Füllrohr wird gleichzeitig als Einleitrohr für Druckgas (Dampf) oder zur Erzeugung eines Unterdruckes durch Abpumpen ausgenutzt, so dass hierfür besondere Zuleitungen entfallen. Die kombinierte Dreh- und Gleitdichtung zwischen Füllrohr und Deckel verhindert ein Austreten des unter Druck stehenden Gases aus dem Schleuderraum oder ein Eindringen von Gas (atmosphärische Luft) von der Außenseite in den Schleuderraum. Die elastische Abstützung des Füllrohrs am Gehäuse gleicht auf Unwucht beruhende Taumelbewe­ gungen der Trommel aus, so dass im Betrieb eine vollkommene Ab­ dichtung durch die kombinierte Dreh- und Gleitdichtung gewähr­ leistet ist. Dabei ist die Gleitverschiebung des Deckels rela­ tiv zum Füllrohr nicht beeinträchtigt.

Bevorzugt wird in diesem Zusammenhang das Füllrohr mit einem Flansch und unter Zwischenschaltung eines elastischen Elements am Gehäuse befestigt sein, wobei gegebenenfalls am Auslassende des Füllrohrs eine beidseits konisch auslaufende Verdickung vorgesehen ist, die eine besonders einfache Abdichtung bei aus­ reichendem Bewegungsspielraum zum Folgen der Taumelbewegungen der Trommel gewährleistet ist.

Durch eine spezielle Ausbildung des Dreh- und Gleitlagers ei­ nerseits und durch das Vorsehen einer beidseits konischen Ver­ dickung am Auslassende des Füllrohrs andererseits wird nicht nur ein möglichst verschleißfreier Zentrifugierbetrieb sicher­ gestellt, sondern auch dafür gesorgt, dass beim Verschieben des Deckels in der Phase des Austrags des Filterkuchens das dich­ tende Zusammenwirken der Verdickung und der Dreh- und Gleit­ dichtung aufgehoben wird, so dass die Deckelöffnung in der Aus­ tragphase das Füllrohr nunmehr mit allseitigem Abstand um­ schließt und so während dieser Phase eine Beanspruchung der Dreh- und Gleitdichtung überhaupt vermieden wird.

Alternativ zu der Möglichkeit, das von der Trommel eingeschlos­ sene Volumen über das Füllrohr mit Druck bzw. Unterdruckbedin­ gungen zu betreiben, kann vorgesehen sein, dass die Trommel von ihrer dem Füllrohr abgekehrten Seite über eine Leitung mit ei­ ner Druck- oder Unterdruckquelle verbindbar ist. Hier wird dann die Einspeisung von Druckgas bzw. das Anlegen eines Vakuums vom Füllrohr und seiner Funktion, Suspension zuzuleiten, abgekop­ pelt.

In diesem Zusammenhang kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Einfüllöffnung des Deckels durch ein zusammen mit der Trommel umlaufendes Verschlusselement dicht gegenüber dem Füllrohr ver­ schliessbar ist, das unter Vermeidung eines Reibschlusses vom Füllrohr entkoppelt ist.

Hier bietet sich ebenfalls an, die Trommel auf einer Hohlwelle anzuordnen und ein Verschlusselement in der Hohlwelle derart verschieblich zu lagern, dass es die Einfüllöffnung von der In­ nenseite der Trommel her dicht veschließen kann.

Weiter bevorzugt wird bei einer durch den Deckel reichenden Füllrohranordnung vorgesehen, dass das Füllrohr um seine Längs­ achse drehbar gelagert ist und zusammen mit der Trommel um diese Achse in Umlauf versetzt werden kann. Hier kann dann eine Abrieb und damit das Auftreten von Verunreinigungen verursa­ chende Dreh-/Gleitdichtung an der Deckelöffnung vermieden wer­ den.

Die Dreh-/Gleitdichtung lässt sich in einen Bereich außerhalb des Gehäuses verlagern.

Bevorzugt wird in diesem Zusammenhang, dass das Füllrohr durch eine Antriebseinrichtung im Wesentlichen synchron antreibbar ist.

Bevorzugt wird hier auch vorgesehen, dass zur Erzielung der Ab­ dichtung zwischen Einfüllöffnung im Deckel und dem Füllrohr ein wahlweise zwischen einer Offen- und einer Schließstellung hin- und hersteuerbares Verschlusselement angeordnet wird.

Bei einer weiteren Variante der filtertuchlosen Stülpfilterzen­ trifuge gemäß vorliegender Erfindung wird vorgesehen, dass die Trommel und der Deckel mittels einer drehend angetriebenen Hohlwelle angetrieben werden und in der Hohlwelle eine hin- und herbewegbare Trägerwelle angeordnet wird, die erlaubt, den Trommelboden zum mechanischen Austrag des Filterkuchens gegen­ über der Trommelwand bzw. dem Filtermedium der Trommelwand bzw. dem Filtermedium der Trommelwand zu verschieben.

Im einzelnen wird hier bevorzugt, dass an der Trägerwelle eine Schraubspindel angeordnet ist und eine mit dieser Schraubspin­ del in Eingriff stehende Mutter vorgesehen ist und dass entwe­ der die Schraubspindel oder die Mutter von einem Motor drehend antreibbar ist, so dass in Abhängigkeit von der Drehzahl der Schraubspindel bzw. der Mutter relativ zur Drehzahl der Hohl­ welle die Trägerwelle in der Hohlwelle hin- und hertelesko­ piert. Damit lässt sich beim Drehen der Filtertrommel der De­ ckel öffnen und der Trommelboden nach vorne zum mechanischen Austrag des Filterkuchens über das freie Stirnseitenende der Trommel hin verschieben.

Dadurch lässt sich für die Austrag-/Stülpbewegung des Trommel­ bodens die Verwendung hydraulischer Aggregate vermeiden, bei denen prinzipiell Leckagen nicht ausgeschlossen werden können. Dies ist aber insbesondere bei der Filterung hochsensibler Pro­ dukte, wie z. B. Pharmazeutika, oder bei unter sterilen Bedin­ gungen ablaufenden Prozessen außerordentlich unerwünscht.

Aus Sicherheitsgründen muss bei den Schleudermaschinen und ent­ sprechend auch bei der erfindungsgemäßen filtertuchlosen Stülp­ filterzentrifuge sichergestellt sein, dass die Trommel nur bei verhältnismäßig geringen Drehzahlen geöffnet werden kann. Hier bieten sich zum einen Fliehkraftregler an, die dafür sorgen, dass die Öffnungsbewegung der Trommel nur unterhalb einer be­ stimmten Trommeldrehzahl eingeleitet werden kann. Diese Art der Sicherungseinrichtung ist allerdings relativ kompliziert und störanfällig, so dass man bevorzugt eine Sicherungseinrichtung verwendet, welche ohne die Verwendung eines Fliehkraftreglers auskommt.

Hier bietet sich insbesondere an, bei der bereits zuvor vorge­ stellten Lösung, bei der ein Hydraulik-Aggregat zur Bewerkstel­ ligung der Öffnung und Austragsbewegung des Deckels bzw. des Trommelbodens unter Vermeidung von Hydraulik-Aggregaten vorge­ schlagen wurde, an der Trägerwelle eine Schraubspindel anzuord­ nen und eine mit dieser Schraubspindel in Eingriff stehende Mutter vorzusehen, so dass entweder die Schraubspindel oder die Mutter von einem Motor drehbar antreibbar ist, so dass in Ab­ hängigkeit von der Drehzahl der Schraubspindel bzw. der Mutter relativ zur Drehzahl von Hohlwelle und Trommel die Trägerwelle in der Hohlwelle hin- und herteleskopiert, wobei sich die Trom­ mel öffnet, wenn die Drehzahl der vom Motor angetriebenen Schraubspindel bzw. Mutter größer als die Drehzahl der Hohlwel­ le ist, und schließt, wenn die Drehzahl der Schraubspindel bzw. der Mutter kleiner als die Drehzahl der Hohlwelle ist, und dass die maximale Drehzahl des Motors so gewählt ist, dass die von ihm der Schraubspindel bzw. Mutter erteilte maximale Drehzahl kleiner als die kritische Drehzahl der Trommel ist, so dass sich die Trommel nur dann öffnet, wenn sie mit einer Drehzahl kleiner als die kritische Drehzahl rotiert.

Diese Ausführungsform kommt deshalb mit einer blossen Drehzahl­ überwachung der Antriebsmotoren aus, die sehr einfach störungs­ frei zu bewältigen ist.

Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Schraubspindel bzw. die Mutter durch mehrere, wahlweise einschaltbare Motoren mit unterschiedlicher Drehzahl antreibbar ist, wobei die maxi­ malen Drehzahlen in diesen Motoren so gewählt sind, dass die von ihnen der Schraubspindel bzw. der Mutter erteilten maxima­ len Drehzahlen kleiner als die kritische Drehzahl der Trommel sind.

Eine weitere Alternative besteht darin, zwischen Motor und Schraubspindel ein regulierbares Schaltgetriebe anzuordnen.

Bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge, bei denen das Öffnen bzw. das Vorschie­ ben des Trommelbodens gegenüber der Schleudertrommel durch eine in einer Hohlwelle angeordneten Welle, auch Verschiebewelle ge­ nannt, geschieht, durchdringt die Verschiebewelle beim Vor­ schieben des Trommelbodens den Innenraum der Schleudertrommel, und dadurch kann es zu Verschmutzungen, z. B. durch Schmiermit­ tel, kommen, indem diese Materialien vom Maschinengestell in den Innenraum der Schleudertrommel überführt werden. Umgekehrt können beim Verschließen der Schleudertrommel Suspensionsreste, Reste an Filterkuchenmaterial und/oder Filtrat durch die Ver­ schiebewelle in das Maschinengehäuse eingeführt werden. Beides ist nachteilig, denn die Verschmutzungen können die für die Be­ handlung von sensiblen Suspensionen, beispielsweise Lebensmit­ tel oder Pharmazeutika, erforderlichen Sterilbedingungen des Innenraums der Trommel beeinträchtigen, während in das Maschi­ nengestell gelangte Suspensionsreste den Schleuderbetrieb, ins­ besondere das Bewegen der Verschiebewelle, beeinträchtigen kön­ nen.

Abhilfe kann hier geschaffen werden, indem zwischen der ge­ schlossenen Stirnwand der Schleudertrommel einerseits und dem relativ zu dieser beweglichen Trommelboden andererseits eine flexible und/oder dehnbare Trennwand angeordnet wird, die eine Abdichtung zwischen der den Trommelboden tragenden Verschiebe­ welle und dem die Suspension aufnehmenden Innenraum der Schleu­ dertrommel vermittelt.

Vorteilhafterweise wird überprüft, ob die Trennwand unversehrt ist und so ihre Funktion vollständig erfüllen kann, wobei hier vorzugsweise eine Einrichtung zur Überwachung eines Differenz­ druckes beidseits der Trennwand herrschenden Drücke vorgesehen wird.

Der Differenzdruck kann überwacht werden und im Falle der Soll­ abweichung ein Alarmsignal ausgelöst werden, so dass das Be­ dienpersonal sofort auf ein Undichtwerden der Trennwand hin reagieren und diese austauschen kann.

Eine weitere Fortbildung der erfindungsgemäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge liegt darin, diese mit einer Vorrichtung zur Durchführung einer Gewichtsmessung zu versehen. Die Ge­ wichtsmessung kann preiswert mit Kleinlastzellen und Auswäge­ einrichtungen geschehen, wobei allerdings durch Gasdrücke in dem Zentrifugengehäuse auftretende bzw. verursachte Störkräfte kompensiert werden müssen. Eine einfache Art, dieses Problem zu lösen, liegt darin, dass die Zentrifuge eine Vorrichtung zur Durchführung einer Gewichtsmessung aufweist, wobei die Zentri­ fuge in einer vertikalen Ebene schwenkbar gelagert wird, wobei ein Kraftmesselement die gewichtsabhängigen Schwenkbewegungen der Zentrifuge abfühlt und eine Kompensationseinrichtung die durch die schwankenden Gasdrücke verursachten Störkräfte derart ausgleicht, dass die Gewichtsmessung hierdurch unbeeinflusst bleibt, wobei die Kompensationseinrichtung ferner einen den Gasdruck in der Zentrifuge abfühlenden Sensor umfasst, der in Abhängigkeit von abgefühlten Änderungen des Gasdrucks ein Kor­ rektursignal für die Gewichtsanzeige erzeugt.

Die Schwenkachse der Zentrifuge wird dabei vorzugsweise hori­ zontal angeordnet.

Die Reinigungsfreundlichkeit der Schleudermaschinen ist von be­ sonderer Bedeutung, insbesondere bei so sensitiven Produkten wie Lebensmittel und Pharmazeutika, so dass alle mit der zu filternden Suspension, dem Filtrat und dem Filterkuchenmaterial in Berührung kommenden Teile der Schleudermaschine gut zugäng­ lich und reinigbar sein sollten. Um dies zu erleichtern, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung vorgeschlagen, dass das Gehäuse der Zentrifuge einen ersten Gehäuseraum mit einem Auslass zum Abführen des Filtrats und einen zweiten Gehäuseraum mit einem Auslass zum Abführen des Filterkuchens aufweist, wobei der erste Gehäuseraum abge­ dichtet von einem ersten selbstständigen Gehäuseteil und der zweite Gehäuseraum abgedichtet von einem zweiten selbstständi­ gen Gehäuseteil umschlossen ist, wobei ferner die beiden Gehäu­ seteile jeweils für sich in verschiedene Richtungen um separate Achsen derart schwenkbar gelagert sind, dass sie einzeln zwi­ schen einem geschlossenen Zustand und einem geöffneten Zustand relativ zur Schleudertrommel verschwenkbar sind. Diese Ausbil­ dung des Gehäuses erlaubt bei aufgeschwenkten Gehäuseteilen den Zutritt zu allen wichtigen Bestandteilen, ohne dass die Schleu­ dertrommel selbst demontiert werden müsste.

Bevorzugt werden die beiden Gehäuseteile um vertikale Achsen verschwenkbar gelagert.

Weiter bevorzugt wird das erste Gehäuseteil allgemein ringför­ mig und das zweite Gehäuseteil etwa topfförmig mit einer im We­ sentlichen geschlossenen Stirnwand ausgebildet, wobei das zwei­ te Gehäuseteil in geschlossenem Zustand mit einem der Stirnwand gegenüberliegenden Rand am ersten Gehäuseteil dicht anliegt. Die beiden Gehäuseteile bilden dabei einen ungefähr zylindri­ schen Mantel, der in etwa konzentrisch mit der Schleudertrommel angeordnet ist.

Um beim Arbeiten mit den erfindungsgemäßen Zentrifugen einen möglichst großen Trenneffekt zu erreichen, wird die Schleuder­ trommel meistens mit der höchstmöglichen Drehzahl betrieben, was zu sehr hohen Umfangsgeschwindigkeiten am Trommelrand führt. Da bei diesen Zentrifugen aufgrund unvermeidlicher Un­ wuchten Taumelbewegungen der Schleudertrommel auftreten, wird in der Regel zwischen der sich drehenden Schleudertrommel und dem stationären Gehäuse im Bereich der Grenze von Filtrat- und Feststoffraum ein Ringspalt vorgesehen, der auch eine flexible, elastische Dichtung enthalten kann.

Wenn nun die Schleudertrommel innerhalb eines solchen Ring­ spalts in rasche Umdrehung versetzt wird, muss der Ringspalt mindestens so groß sein, dass die bei maximaler Unwucht entste­ hende Taumelbewegung der Trommel nicht zu einer Berührung der rotierenden Schleudertrommel mit stationären Gehäuseteilen führt. Bei Verwendung einer Dichtung im Ringspalt darf diese in Folge der großen Umfangsgeschwindigkeit der Trommel und der bei Berührung auftretenden Wärmeentwicklungen nur leicht an rotie­ renden Maschinenteilen anliegen.

Dieser im Hinblick auf die unvermeidlichen Traumelbewegungen der Trommel erforderliche Ringspalt hat zur Folge, dass zwi­ schen dem Filtratraum und dem Feststoffraum des Gehäuses keine absolute Abdichtung möglich ist.

Da die Schleudertrommel bei ihrer Rotation wie ein Ventilator wirkt, entsteht im Filtratgehäuseteil, in welchem die geschlos­ sene Trommel während des Filtriervorgangs umläuft, gegenüber dem Feststoffgehäuseteil ein Überdruck, der grundsätzlich für einen Gasaustausch zwischen Filtrat- und Feststoffraum des Ge­ häuses sorgt. Die beim Zentrifugieren durch das Filtermedium im Bereich des Trommelmantels hindurch austretende Flüssigkeit wird im Filtratraum bzw. Filtratgehäuseteil fein verteilt, d. h. das dort vorhandene Gas wird mit Flüssigkeitsaerosolen angereichert, die über den Ringspalt in den Feststoffraum ge­ langen können. Obwohl häufig zwischen dem Filtratraum und dem Feststoffraum eine externe, sogenannte Gaspendelleitung vorge­ sehen ist, die für einen Druckausgleich zwischen den beiden Räumen sorgt, kann es dennoch in Folge der im Filtratraum herr­ schenden Turbulenzen über den Ringspalt zu einem unerwünschten Flüssigkeitsübertritt in den Feststoffraum kommen. Des weiteren können an sich natürlich auch über die Gaspendelleitung Flüssigkeitsaerosole in den Feststoffraum gelangen, sowie mit fil­ trierter Flüssigkeit gesättigtes Gas, das dann in unerwünschter Weise in den Feststoffraum zur Auskondensation gelangen kann.

Andererseits wird bei der Austragbewegung des Trommelbodens und der anschließend erfolgenden Feststoffentfernung der Trommelbo­ den wie ein Plungerkolben in den Feststoffraum hineinbewegt. Dadurch entsteht in diesem Gehäuseteil gegenüber dem Filtrat­ raum ein Überdruck, zumindest solange der Trommelboden an dem an der Trommelwand anliegenden Filterkuchen anliegt und diesen zur offenen Stirnseite hin verschiebt. Dies verhindert einen Druckabbau. Durch den Austrag mittels der Trommelbodenbewegung wird der trockene Feststoff in den Feststoffraum abgeworfen, und das in diesem Raum vorhandene Gas wird durch staubförmige Anteile des Feststoffes mit Feststoffaerosolen angereichert.

Selbst wenn, wie bereits erwähnt, eine für den Druckausgleich sorgende Gaspendelleitung vorhanden ist, kann aufgrund der im Feststoffraum während des ebenfalls bei rotierender Schleuder­ trommel ausgeführten Feststoffabwurfes herrschenden Turbulenzen ein unerwünschter Feststoffübertritt durch den Ringspalt in den Filtratraum stattfinden. Des weiteren können auch wiederum Feststoffaerosole über die Gaspendelleitung in den Filtratraum gelangen.

Ein Übertritt von Filtrat in den Feststoffraum und umgekehrt von Feststoffen in den Filtratraum ist wegen der damit verbun­ denen Kontamination höchst unerwünscht, ist jedoch bei der her­ kömmlichen Ringspaltlösung praktisch unvermeidlich, selbst wenn der Ringspalt eine Dichtung enthält.

Eine Lösung dieses Problems wird darin gesehen, dass zwischen dem Gehäuse und der Schleudertrommel am Rand der Schleudertrom­ mel im Bereich des Filtratgehäuseteils und des Feststoffgehäu­ seteils ein Ringspalt in einer Schutzeinrichtung vorgesehen wird, mit deren Hilfe in dem den Trommelrand umgebenden Ring­ spalt ein Strom eines gasförmigen Sperrmediums erzeugbar ist, der einen unerwünschten Übertritt von gasförmigen, flüssigen und/oder festen Stoffen zwischen Filtrat- und Feststoffgehäuse­ teilen bzw. Filtrat- und Feststoffraum verhindert.

Bevorzugt wird die Schutzeinrichtung so ausgelegt, dass sie im Ringspalt zwei Ströme eines gasförmigen Sperrmediums erzeugen kann, von denen der eine in das Filtratgehäuseteil bzw. den Filtratraum und der andere in das Feststoffgehäuseteil bzw. den Feststoffraum gerichtet ist.

Nach wie vor kann es sich empfehlen, auch hier eine sogenannte Gaspendelleitung vorzusehen. Diese wird aber dann bevorzugt mit einem Absperrventil ausgestattet, so dass sich bei wirkender Schutzeinrichtung die Gaspendelleitung sperren und so ein Über­ tritt von Filtratflüssigkeit bzw. Feststoffaerosol in der einen bzw. anderen Richtung über die Gaspendelleitung vermeiden lässt.

Zur Endtrocknung des bei der Filtration mit der erfindungsgemä­ ßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge erhaltenen Feststoff­ anteils ist es günstig, wenn die Zentrifuge einen nachgeschal­ teten Feststofftrockner aufweist. In Kombination mit der Zen­ trifuge wird dann in der Stülpfilterzentrifuge durch Schleu­ dern, Druckgaspressen und Wärmekonvektion mit Hilfe eines strö­ menden Trockengases einerseits und im Feststofftrockner durch Wärmekonvektion mit Hilfe eines strömenden Trockengases ande­ rerseits eine Entfeuchtung und Trocknung des Feststoffes durch­ geführt.

Der Schleudervorgang sorgt für eine mechanische Entfeuchtung und Trocknung des an der Trommelwand bzw. an dem Filtermedium haftenden Filterkuchens, und der Filterkuchen kann zur weiteren Entfeuchtung mit Trockengas durchströmt werden, wobei die Effizienz der Entfeuchtung und Trocknung naturgemäß von der Tempe­ ratur und der Geschwindigkeit des durchströmenden Gases abhän­ gen. Hierzu wurde schon versucht, vor dem Durchströmenlassen des Filterkuchens mit Trockengas die Kapillaren des Filterku­ chens mit einem unter relativ hohem Druck stehenden Gas freizu­ blasen, um so dem Trockengas den Weg zu öffnen.

In den Fällen, in denen die Entfeuchtung und Trocknung in der Stülpfilterzentrifuge nicht ausreicht, werden der Zentrifuge thermische Aggregate in Gestalt von Feststofftrocknern nachge­ schaltet, in welchem der von der Stülpfilterzentrifuge abgezo­ gene Feststoff durch Wärmekontakt im Wege einer Beheizung und/ oder durch Wärmekonvektion mit Hilfe eines strömenden Trocken­ gases behandelt wird, um eine weitere Entfeuchtung und Trock­ nung des Feststoffes bis zum gewünschten Endwert zu erreichen. Vielfach ist es auch erforderlich, den verlangten Endtrock­ nungsgrad (Restfeuchte) mit einer Endtrocknung im Vakuum zu erreichen. Auch eine Desagglomerierung des Feststoffes durch abwechselndes Anlegen von Vakuum und Druck kann nötig sein. In der Regel geschieht die Endtrocknung oder Desagglomerierung durch Vakuum in Feststofftrocknern, obwohl grundsätzlich diese Vorgänge auch in der Stülpfilterzentrifuge ausgeführt werden können.

Als Trockengas kommt Luft oder ein anderes, insbesondere ein Inertgas, in Frage. Wird das Trockengas beim Entfeuchtungs- und Trocknungsvorgang sowohl in der Stülpfilterzentrifuge als auch im Feststofftrockner mit Schadstoffen kontaminiert, muss es entweder entsorgt oder in einer Aufbereitungsanlage behandelt werden, so dass das gereinigte Trockengas im Kreislauf zur Ent­ feuchtung und Trocknung in der Stülpfilterzentrifuge und im Feststofftrockner wieder verwendet werden kann und der Frisch­ gasverbrauch auf ein Minimum reduziert wird.

Bei der Überführung des in der Stülpfilterzentrifuge vorge­ trockneten Feststoffes in den Feststofftrockner machen sich häufig größere Feststoffagglomerate störend bemerkbar, die durch zu hohe Verdichtung und/oder zu hohe Kapillarbindungs­ kräfte entstehen können. In diesem Fall muss vor dem Eintritt des Feststoffes in den Feststofftrockner eine Desagglomerie­ rung, d. h. Zerkleinerung, durchgeführt werden.

Bei einem entkoppelten Betrieb von Stülpfilterzentrifuge und Feststofftrockner, d. h. jeder dieser Apparate wird im Hinblick auf das bei einem bestimmten Produkt zu erzielende Ergebnis für sich dimensioniert und gesteuert, muss die Größe jedes Appara­ tes nach den in Betracht zu ziehenden, möglicherweise auftre­ tenden schlechtesten Ergebnissen in der Trocknung ausgerichtet werden, wobei die Verweilzeit in der Stülpfilterzentrifuge oder im Feststofftrockner, z. B. bedingt durch einzukalkulierende Fehlchargen, zu lang werden kann.

Da bei den bekannten Anlagen, die die Zentrifuge und den Fest­ stofftrockner getrennt betreiben, weder die Entfeuchtung und Trocknung in der Stülpfilterzentrifuge noch die Entfeuchtung und Trocknung im Feststofftrockner in ihren Ergebnissen aufein­ ander abgestimmt werden können, arbeiten die aus Zentrifuge und Feststofftrockner bestehenden Aggregate in Folge von Warte- oder Stillstandszeiten häufig unwirtschaftlich. Auch werden solche Aggregate im Hinblick auf die Erfüllung bestimmter Pro­ duktionserwartungen häufig mit zu hoher Sicherheit ausgelegt, was unmittelbar die Gestehungskosten der Aggregate und deren Betriebskosten negativ beeinflusst.

Auch kann der in der Stülpfilterzentrifuge durch mechanisches Schleudern erreichbare Entfeuchtungsgrad begrenzt sein, so dass z. B. durch ein thixotropes Verhalten des abgetrennten Fest­ stoffes dieser an unerwünschten Stellen ankleben oder anbacken kann und einen Weitertransport des Produktes in den Feststofftrockner erschwert. Auch hierdurch können unerwünschte Still­ standszeiten entstehen. Außerdem können zusätzliche Ausrüstun­ gen erforderlich werden, welche die notwendigen Investitionen ebenfalls in die Höhe treiben.

Deshalb wird vorzugsweise die erfindungsgemäße Zentrifuge mit einem nachgeschalteten Feststofftrockner zu einer Einheit kom­ biniert, so dass sich Stülpfilterzentrifuge und Feststofftrock­ ner im Betrieb zur Erzielung eines bestimmten Entfeuchtungsgra­ des (Restfeuchte) gegenseitig synergetisch ergänzen, wobei ins­ besondere der Einsatz der thermischen Energie des Trockengases optimiert, d. h. minimiert werden soll.

Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Zentrifuge einen nachgeschalteten Feststofftrockner mit umfasst, wobei in der Schleudertrommel durch Schleudern, Druckgaspressen und/oder Wärmekonvektion mit Hilfe eines strömenden Trockengases und im Feststofftrockner durch Wärmekonvektion mit Hilfe eines strö­ menden Trockengases eine Entfeuchtung und Trocknung des Fest­ stoffes stattfindet.

Bei der Kombination der Funktionsbestandteile Zentrifuge und Feststofftrockner lässt sich dann erreichen, dass die Stülpfil­ terzentrifuge und der Feststofftrockner über eine dichte Tren­ nung von Stülpfilterzentrifuge und Feststofftrockner ermögli­ chende Verschlusseinrichtung miteinander zu einer Einheit ver­ bunden sind, wobei an der Stülpfilterzentrifuge und am Fest­ stofftrockner Sensoren zur Messung des dort jeweils herrschen­ den Entfeuchtungs- und Trocknungsgrades sowie dort vorliegender weiterer Betriebsparameter, wie beispielsweise Gewicht des Trommelinhalts, Druck, Temperatur, Durchflussmenge und/oder pH- Wert des Filtrats, Drehzahl, Feuchtigkeit, Zuflussmenge der zu­ geführten Suspension, angeordnet sind, wobei eine gemeinsame Steuervorrichtung vorgesehen ist, welche durch die von den Sen­ soren angegebenen Messwerte betätigbar ist, und in Abhängigkeit hiervon die Betriebsdaten, wie beispielsweise Drehzahl der Stülpfilterzentrifuge, einen Gasdruck, die Strömungsgeschwin­ digkeit eines Gases und/oder die Temperatur eines Gases sowie gegebenenfalls die Temperatur von den Feststoff kontaktierenden Flächen, regelt und wobei die Steuervorrichtung die Regelung dieser Betriebsdaten selbsttätig durchführt, so dass die Be­ triebszeit für die Entfeuchtung und Trocknung in der Zentrifuge und im Feststofftrockner aufeinander abgestimmt sind und gleichzeitig die Aufteilung der mechanischen Schleuderenergie einerseits und der thermischen Energien in Stülpfilterzentrifu­ ge und Feststofftrockner andererseits wirtschaftlich optimal erfolgt.

Der Betrieb einer solchen Anlage wird also von dem Gedanken be­ herrscht, produkt- und ergebnisabhängig die Trocknungsarbeit optimal auf die Stülpfilterzentrifuge und den Feststofftrockner aufzuteilen, wobei bedarfsweise Entfeuchtungs- und Trocknungs­ vorgänge nicht in der Stülpfilterzentrifuge, sondern im Fest­ stofftrockner und umgekehrt vorgenommen werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird sichergestellt, dass auch bei Einleitung eines Über- oder Unterdrucks in die Trommel keine Störung der gewichtsabhängigen Messungen an der Zentrifuge eintreten.

Dies wird bei einer ersten Variante dadurch erreicht, dass eine Leitung zur Erzeugung eines Über- oder Unterdrucks in der Trom­ mel vorgesehen ist und die Wirkungslinie der in dieser Leitung aufgrund des Über- oder Unterdrucks erzeugten Kraft so geführt ist, dass sie die Drehachse des Maschinengehäuses schneidet.

Bei einer zweiten Variante ist vorgesehen, dass wiederum eine Leitung zur Erzeugung eines Über- oder Unterdrucks in der Trom­ mel vorhanden ist und ein den Druck in der Trommel abfühlender Sensor die Messwertanzeige druckabhängig korrigiert.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Trennen einer Suspension in ein Filtrat und einen Feststoffanteil unter Ver­ wendung einer erfindungsgemäßen filtertuchlosen Stülpfilterzen­ trifuge, wie sie im vorstehenden im einzelnen beschrieben wurde.

Bei diesem Verfahren wird die Suspension über die Füllleitung in den Innenraum der Trommel gefördert, wobei das Filtrat auf Grund der bei drehender Trommel herrschenden Zentrifugalkräfte durch das Filtermedium hindurchtritt bzw. hindurchgedrückt wird und der Feststoffanteil auf der Innenwand der Trommel, d. h. durch das Filtermedium, zurückgehalten wird. Nach Beendigung des Zentrifugierschrittes wird der vom Filtermedium zurückge­ haltene Feststoffanteil, auch Filterkuchen genannt, mittels dem Trommelboden mechanisch aus der Trommel ausgetragen.

Zuvor wurde bereits angesprochen, dass der Durchmesser des Trommelbodens möglichst nahe der lichten Weite der Trommel an dem geschlossenen Stirnwandende ist, um beim mechanischen Aus­ tragen möglichst wenig Feststoffanteil in der Trommel zurückzu­ lassen.

Eine praktisch vollständige Abreinigung des Feststoffanteils von dem Filtermedium der Trommel gelingt mit pneumatischer Un­ terstützung, d. h. durch das Erzeugen von Gasströmen, die über das Filtermedium von außen ins Innere der Trommel strömen ge­ lassen werden, um den Feststoffanteil aufzulockern und/oder von dem Filtermedium zu lösen.

Bevorzugt werden die Gasströme durch Erzeugung eines Unter­ drucks im Trommelinneren erzeugt. Alternativ kann allerdings auch das Anlegen von Druckbedingungen am Umfang der Trommel vorgesehen sein.

Weiter bevorzugt werden die Gasströme in Form eines oder mehre­ rer Druck- bzw. Unterdruckpulse angewandt, wodurch sich ein vergleichbarer Effekt erzielen lässt bei gleichzeitiger Mini­ mierung des durchströmenden Gasvolumens.

Bevorzugt kann auch ein radial von außen nach innen gerichtetes Durchströmen des Filtermediums bereits vor dem mechanischen Austragen des Feststoffanteils durch den Trommelboden vorgese­ hen werden, da damit der von dem Feststoffanteil gebildete Fil­ terkuchen aufgelockert und dessen Haftung am Filtermedium ver­ mindert werden kann.

Diese Maßnahme unterstützt ein möglichst vollständiges Austra­ gen des Feststoffanteils auf mechanischem Wege durch die Ver­ schiebebewegung zwischen Trommelwand und Trommelboden.

Bei einem besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren wird, nachdem der mechanische Austrag der Feststoffanteile mit­ tels Trommelboden erfolgt ist, der Trommelboden in seine Aus­ gangslage benachbart zur geschlossenen Stirnwand der Trommel rücküberführt und danach mittels radial und/oder axial wirken­ der Gasströme auf dem Filtermedium verbliebene Reste des Fest­ stoffanteils pneumatisch aus der Trommel herausgefördert.

Der Trommelboden kann dabei in seiner zurückgezogenen Stellung, d. h. seiner Ausgangslage, verbleiben oder aber erneut in seine Auswerflage überführt werden, um die pneumatische Abreinigung mechanisch noch zu unterstützen.

Die radial wirkenden Gasströme können dabei synchron mit der Trommelbodenbewegung, beginnend bei einer Position benachbart der Ausgangslage des Trommelbodens und fortschreitend in Rich­ tung zu dessen Auswerflage hin, erzeugt werden. Idealerweise wird ein ringförmiger Gasstrom am Umfang der Trommel zu deren Trommelinnerem erzeugt, kurz bevor der Trommelboden diese Stelle der Trommelwand überstreicht.

Die radial wirkenden Gasströme können bei drehender Trommel stationär erzeugt werden, wobei dadurch sichergestellt ist, dass jedes Flächenelement der Trommel von den radial wirkenden Gasströmen beaufschlagt wird. Damit kommt man zu einer gleich­ mäßigen Abreinigung der gesamten Oberfläche des Filtermediums der Trommel.

Weiter bevorzugt werden die radial wirkenden Gasströme von axial wirkenden Gasströmen überlagert, was eine bessere pneuma­ tische Förderwirkung zum Austragen der Feststoffanteilsreste bewirkt.

Ähnlich wie die radial wirkenden Gasströme synchron zur Trom­ melbodenbewegung einwirken gelassen werden können, können die axial wirkenden Gasströme synchron mit der Überführung des Trommelbodens aus seiner Ausgangslage in seine Auswerflage mit­ wandernd erzeugt werden.

Diese und weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Zentrifuge werden im Folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Stülpfilterzentrifuge gemäß einer ersten Ausführungsform in Zentri­ fugierstellung;

Fig. 2 die Stülpfilterzentrifuge gemäß Fig. 1 in Aus­ tragstellung;

Fig. 1A und 2A ausschnittsweise vergrößerte Darstellung der erfindungsgemäßen Zentrifuge der Fig. 1 und 2;

Fig. 1B bis 1F und Fig. 2B bis 2F Variationen der ersten Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Stülpfilterzentrifuge mit ver­ schiedenen ergänzenden pneumatischen Austrag­ vorrichtungen in vergrößerten Teil-Darstellun­ gen entsprechend den Fig. 1A und 2A;

Fig. 3 Variante der erfindungsgemäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge der Fig. 1 mit dicht­ schließendem Deckel;

Fig. 4 Draufsicht auf den Deckel der Stülpfilterzen­ trifuge in Blickrichtung des Pfeils A der Fig. 3;

Fig. 5 Variante der erfindungsgemäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge der Fig. 3;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge mit dicht schließendem Deckel;

Fig. 7 eine ausschnittsweise Vergrößerung der Deckel­ dichtung (Einzelheit A der Fig. 6);

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge;

Fig. 9 und 10 detaillierte Darstellung möglicher Kostruk­ tionsvarianten der Antriebswellen der Zentri­ fuge der Fig. 8;

Fig. 11 eine weitere Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge;

Fig. 12 Zentrifuge der Fig. 11 bei abgehobenem Deckel;

Fig. 13 eine weitere Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge;

Fig. 14 Zentrifuge der Fig. 13 bei abgehobenem Deckel;

Fig. 15 eine weitere Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge;

Fig. 16 eine weitere Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge mit einem zweigeteilten, wegschwenkbaren Ge­ häuseabschnitt;

Fig. 17 Zentrifuge der Fig. 16 mit weggeschwenkten Ge­ häuseteilen;

Fig. 18, 19, 18A, 19A vergrößerte Darstellung der Einzelheit X der Fig. 16;

Fig. 20 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge mit ei­ ner zu einer Einheit kombinierten Trockenvor­ richtung;

Fig. 21 bis 23 weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge mit ei­ ner störkraftfreien Gewichtsmessung;

Die in Fig. 1 dargestellte filtertuchlose Stülpfilterzentrifuge umfasst ein lediglich schematisch angedeutetes, die gesamte Ma­ schine dicht umschließendes Gehäuse 1, in dem auf einem statio­ nären Maschinengestell 2 eine Hohlwelle 3 in Lagern 4, 5 dreh­ bar gelagert ist. Das Gehäuse 1 ist in der Regel als druckfestes Gehäuse ausgelegt, um den bei verfahrenstechnisch notwendi­ gen Schritten auftretenden Drücken, z. B. bei der Dampfsterili­ sation ca. 1 bis 2 bar, zu genügen. Auf das in den Fig. 1 und 2 rechts gelegene, über das Lager 5 hinausragende Ende der Hohl­ welle 3 ist ein Druckmittelzylinder 6 abgedichtet angeflanscht. Mit dem Zylinder 6 ist ein Antriebsrad 7 drehfest verbunden, über welches der Zylinder 6 und damit die Hohlwelle 3, z. B. mittels eines Keilriemens von einem Elektromotor (nicht darge­ stellt) in raschen Umlauf versetzbar ist.

Die zwischen den Lagern 4, 5 starr durchgehende Hohlwelle 3 weist eine (nicht dargestellte) axial gerichtete Keilnut auf, in welcher ein Keilstück 9 axial verschieblich ist. Dieses Keilstück 9 ist starr mit einer im Innern der Hohlwelle 3 ver­ schiebbaren Welle 12 verbunden. Die Welle 12 läuft daher ge­ meinsam mit der Hohlwelle 3 um, ist jedoch in dieser axial ver­ schieblich.

Die Wellen 3 und 12 verlaufen in einem auch der Halterung der Lager 4, 5 dienenden, buchsenförmigen Gehäuse 13, das auf das Maschinengestell 2 abgestützt ist.

An dem in Fig. 1 links gelegenen, über das Lager 4 hinausragen­ den Ende der Hohlwelle 3 ist freitragend und drehfest eine topfförmige Schleudertrommel 16 mit ihrer geschlossenen Stirn­ wand 17 angeflanscht. Die zylindrische Trommelwand wird zu gro­ ßen Teilen aus einem Filtermedium 18 gebildet, beispielsweise einem mehrlagigen, in radialer Richtung nach außen grobporiger werdenden Metallnetzfilter oder auch einem gesinterten Keramik­ filter mit ähnlicher Charakteristik. An ihrer der geschlossenen Stirnseite 17 gegenüberliegenden Stirnseite 20 ist die Trommel 16 offen.

Die die geschlossene Stirnwand 17 frei durchdringende, ver­ schiebbare Welle 12 ist mit einem Trommelboden 23 starr verbun­ den.

An dem Trommelboden 23 ist über Stehbolzen 24 unter Freilassung eines Zwischenraums starr ein Schleuderraumdeckel 25 befestigt, der den Schleuderraum der Trommel 16 durch Auflage an deren flanschartigem Öffnungsrand 19 dichtend verschließt und gemein­ sam mit dem Trommelboden 23 durch axiales Herausschieben der Welle 12 aus der Hohlwelle 3 frei von der Trommel 16 abgehoben werden kann. Bei einer anderen Ausführungsform kann zu dem gleichen Zweck auch die Trommel 16 relativ zum stationären Dec­ kel 25 und Trommelboden 23 axial verschieblich sein.

An der in Fig. 1 links gelegenen Vorderseite der filtertuchlo­ sen Stülpfilterzentrifuge ist ein Füllrohr 26 angeordnet, wel­ ches zum Zuführen einer in ihre Feststoff- und Flüssigkeitsbe­ standteile zu zerlegenden Suspension in den Schleuderraum der Trommel 16 dient (Fig. 1) und in dem in der Fig. 2 dargestell­ ten Betriebszustand in eine Bohrung der verschiebbaren Welle 12 eindringt.

Mit dem Druckmittelzylinder 6 zusammenwirkende Leitungen 31 und Ventile 32, 33 dienen der Hin- und Herbewegung der verschiebba­ ren, die Trommel 16 tragenden Welle 12.

Im Betrieb nimmt die Stülpfilterzentrifuge zunächst die in Fig. 1 dargestellte Stellung ein. Die verschiebbare Welle 12 ist in die Hohlwelle 3 und den Druckmittelzylinder 6 zurückge­ zogen, wodurch der mit der Welle 12 verbundene Trommelboden 23 in der Nähe der geschlossenen Stirnwand 17 der Schleudertrommel 16 liegt. Der Schleuderraumdeckel 25 hat sich dabei dichtend auf den Öffnungsrand 19 der Trommel 16 aufgelegt. Bei rotieren­ der Trommel 16 wird über das Füllrohr 26 zu filtrierende Sus­ pension eingeführt. Die flüssigen Bestandteile der Suspension treten in Richtung der Pfeile 35 durch das Filtermedium 18 der Trommel 16 hindurch und werden von einem Prallblech 36 in eine Abführleitung 37 geleitet. Die Feststoffteilchen der Suspension werden vom Filtermedium 18 aufgehalten.

Bei weiter rotierender Schleudertrommel 16 wird nun entspre­ chend Fig. 2 die Welle 12 (nach links) verschoben, wodurch sich der Trommelboden 23 zur offenen Stirnseite der Trommel 16 be­ wegt und den von den Feststoffteilchen gebildeten Filterkuchen aus der Trommel 16 heraus transportiert und in das Gehäuse 1 abschleudert. Von da aus lassen sich die Feststoffteilchen leicht abfördern. In der Stellung der Fig. 2 ist das Füllrohr 26 durch Öffnungen 39, 40, welche im Deckel 25 bzw. im Trommel­ boden 23 vorgesehen sind, in die Bohrung der Welle 12 einge­ drungen. Nach beendetem Austrag des Filterkuchens wird die Fil­ terzentrifuge durch Zurückschieben der Welle 12 wieder in die Betriebsstellung entsprechend der Fig. 1 gebracht. Auf diese Weise ist ein Betrieb der Zentrifuge mit ständig rotierender Schleudertrommel 16 möglich.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, ist in das Füllrohr 26 ein Ventil 41 eingebaut, welches die Zuführung von Suspension unterbricht und eine Abdichtung des Füllrohres 26 zu einem die Suspension enthaltenden Vorratsgefäß vermittelt. Über eine in das Füllrohr 26 einmündende Rohrleitung 42 mit Absperrventil 43 kann mit Hilfe der Pumpe 44 ein Gas, insbesondere Druckluft oder ein Inertgas, in das Füllrohr 26 und damit in den Schleu­ derraum der Trommel 16 eingeleitet werden. Der hierdurch in der Trommel 16 hervorgerufene Innendruck erhöht den im Fliehkraft­ feld der rotierenden Trommel 16 entstehenden hydraulischen Druck und wirkt sich hierdurch insgesamt auf das Filtrationser­ gebnis, sprich die Entfeuchtung des Filterkuchens, günstig aus.

Bei einer anderen Ausführungsform ist es auch möglich über die Leitung 42 heißen, unter Druck stehenden Wasserdampf oder Lösemitteldampf einzuleiten und hierdurch den aufgebauten Filterku­ chen einer Dampfwäsche zu unterziehen.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, statt eines Überdrucks in der Trommel 16 einen Unter­ druck zu erzeugen, beispielsweise dadurch, dass die Pumpe 44 in Fig. 1 als Saugpumpe ausgebildet wird. Ein derartiger, zeitwei­ se angewandter Unterdruck kann sich beispielsweise günstig auf die Ablösung des Filterkuchens vom Filtermedium 18 auswirken.

Wenn in der Trommel 16 ein Über- oder Unterdruck herrscht, muss zwischen dem stationären Füllrohr 26 und dem umlaufenden Deckel 25 der Trommel 16 eine druckdichte Abdichtung 45 hergestellt werden. Eine bewährte Lösung hierfür ist aus der DE 37 40 411 A1 bekannt.

Bei der von dem Trommelboden 23 ausgeführten und aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Stülpbewegung wird der Filterkuchen aus dem Inneren der Trommel 16 weitgehend ausgetragen. Da jedoch, um einen Verschleiß des Filtermediums zu vermeiden, der Durchmes­ ser des Trommelbodens 23 stets mindestens geringfügig kleiner sein muss als der lichte Durchmesser der Trommel 16 an der ge­ schlossenen Stirnwand 17, verbleibt ein Filterkuchenrest in der Schleudertrommel 16. Wenn ein im Wesentlichen rückstandfreier Austrag des Filterkuchens gewünscht wird, empfiehlt es sich, wie in einer ausschnittsweisen Vergrößerung der Fig. 1B bis 1F bzw. 2B bis 2F ersichtlich, eine pneumatische Vorrichtung zum Ablösen und Austragen von Filterkuchenresten vorzusehen. Die bevorzugten alternativen Lösungen bei der erfindungsgemäßen filtertuchlosen Stülpfilterzentrifuge wird im folgenden näher erläutert.

Fig. 1A bzw. 2A zeigen die erfindungsgemäße Stülpfilterzentri­ fuge der Fig. 1 und 2 im Ausschnitt, weshalb dieselben Bezugs­ zeichen Verwendung finden.

In den Fig. 1A und 2A ist ersichtlich, dass der Trommelboden 23 an seinem Rand 28 umlaufend ein Dichtungselement 29 trägt.

Dieses Dichtungselement 29 liegt in der Ausgangslage des Trom­ melbodens 23, d. h. wenn dieser benachbart zur geschlossenen Stirnwand 17 angeordnet ist, dichtend im Bereich des Bezugszei­ chens 27 an der inneren Oberfläche der Schleudertrommel 16 an (Fig. 1A). In dieser Stellung dichtet die Dichtung 29 den In­ nenraum der Trommel, der mit Suspension über das Füllrohr 26 befüllt wird, von dem auf der Rückseite des Trommelbodens 23 verbleibenden Innenraum der Trommel zur geschlossenen Stirnwand 17 hin ab.

Statt dem Prallblech 36 ist hier als Ausführungsvariante ein rings um die Trommel 16 führendes Filtratgehäuse 36' ausgebil­ det, welches lediglich am unteren Ende, benachbart zur Abführ­ leitung 37, eine Auslassöffnung 38 aufweist.

In den Fig. 1B und 2B ist eine Variante der Zentrifuge 10 gezeigt, bei der, ähnlich wie in den Fig. 1A und 2A, die Trommel 16 von einem Filtratgehäuse 36' umgeben ist, welches in den Auslass 38 mündet. Der Trommelboden 23' ist bei dieser Aus­ führungsform mit einem etwas kleineren Durchmesser ausgestattet und weist an seinem Rand 28' eine ringsum laufende Abkröpfung 30 auf. Der Trommelbodenrand 28' trägt dann wieder, wie in den Fig. 1A und 2A gezeigt, eine Dichtung 29.

Bei dieser Variante ist neben der mechanischen Ausförderung der Feststoffanteile (Filterkuchen) eine zusätzliche pneumatische Vorrichtung 46 vorgesehen, welche mit ihren Düsenauslässen an entsprechende Öffnungen des Ringraums heranreicht, der von dem Filtratgehäuse 36' rings um die Trommel 16 gebildet wird. Die Düsen 37 erzeugen Gasströme, die von außen radial ins Innere der Schleudertrommel 16 führen. Wird die pneumatische Vorrich­ tung 46 aktiviert, bevor der mechanische Austrag durch den Trommelboden 23' vorgenommen wird, lockert dies den Feststoff­ anteil in der Trommel 16 auf und löst diesen mindestens parti­ ell von dem Filtermedium 18 ab. Damit lässt sich ein einfacher, gegebenenfalls auch schon vollständigerer mechanischer Austrag des Filterkuchens erreichen.

Ergänzend oder alternativ kann die pneumatische Vorrichtung 46 betätigt werden, zu einem Zeitpunkt, zu dem das mechanische Austragen des Filterkuchens bereits stattgefunden hat und der Trommelboden 23' erneut in seine in Fig. 1B gezeigte Lage überführt wurde. In diesem Fall lockert und transportiert dann die pneumatische Vorrichtung 46 eventuell noch verbliebene Res­ te an Feststoffanteil vom Filtermedium und, gegebenenfalls un­ terstützt durch eine weitere Verschiebebewegung des Trommelbo­ dens 22', kann dieser Feststoffanteilsrest noch aus dem Trom­ melinneren in das Gehäuse 1 ausgetragen werden.

Fig. 2B zeigt in strichpunktierter Darstellung eine alternati­ ve Austragstellung des Trommelbodens 23', in der unmittelbar nachfolgend zu dem mechanischen Austragen des Filterkuchens durch den Trommelboden 23' mit dem pneumatischen Abreinigen und Austragen von Filterkuchenresten begonnen werden kann.

Sind Trommelboden 23' und Deckel 25 starr miteinander verbun­ den, muss das Gehäuse 1 gegebenenfalls größer dimensioniert werden.

Eine weitere Variante ist in den Fig. 1C und 2C gezeigt, bei der eine Filtertrommel 16' zum Einsatz kommt, welche leicht ko­ nisch sich von der geschlossenen Stirnwand 17 aus zu dem Öff­ nungsrand 19 der Trommel weitet.

Der Trommelboden 23 weist wieder einen Trommelbodenrand 28 auf, in den ein umlaufendes Dichtungselement 29 aufgenommen ist. Ge­ genüber der Ausführungsform der Fig. 1A und 2A umfasst hier die Zentrifuge 10 eine zusätzliche pneumatische Vorrichtung, die über eine Druckgasleitung 50 unter Druck stehendes Gas in den Trommelboden 23 fördert, von wo aus Verteilungskanäle 51 zu Auslässen 52 führen, welche benachbart zum Trommelbodenrand 28 in Richtung zum Filtermedium 18 der Trommelwand gerichtet ange­ ordnet sind. Diese Düsen sind in regelmäßigen Abständen am Trommelbodenrand 28 angeordnet und richten das Druckgas mit axialer und radialer Komponente gegen die Innenseite des Fil­ termediums 18.

Die Reinigungswirkung zur Entfernung von Feststoffanteilsresten von dem Filtermedium 18, welche durch die pneumatische Vorrich­ tung 46 ausgeübt wird, die Gas radial von außen nach innen durch das Filtermedium 18 strömen lässt, wird durch die Druck­ gasströme, die aus den Düsen 52 am Trommelbodenrand austreten, weiter unterstützt.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich im Inneren der Trommel der Trommelboden 23 mit einer anderen Frequenz dreht als die Trommel 16' selber, so dass die aus den Düsen 52 aus­ tretenden Druckgasströme die Innenseite der Trommelwand bzw. das Filtermedium 18 gleichmäßig bestreichen und abreinigen.

Auch hier empfiehlt es sich, für den Abreinigungsvorgang zum Austragen der Feststoffanteilsreste den Trommelboden 23 wieder aus seiner Ausgangslage, wie in Fig. 1C gezeigt, in seine Aus­ werflage, wie in Fig. 2C gezeigt, zu überführen.

Um umittelbar nach dem mechanischen Austragen des Filterkuchens durch den Trommelboden 23 mit dem pneumatischen Abreinigen und Austragen von Filterkuchenresten beginnen zu können, kann auch (bei gegebenenfalls entsprechend größer dimensioniertem Gehäu­ se) der Trommelboden 23 in eine Auswerflage verfahren werden, wie sie in strichpunktierter Darstellung in Fig. 2B gezeigt ist.

Eine weitere Variante ist in den Fig. 1D und 2D dargestellt, bei denen zum einen die schon aus den Fig. 1B, 1C bzw. 2B, 2C bekannte pneumatische Vorrichtung 46 vorhanden ist, die durch den Filtratraum hindurch Druckgas von außen ins Innere der Trommel 16 durch das Filtermedium 18 hindurchtreten lässt.

Ähnlich wie bei der Ausführungsform der Fig. 1C/2C ist auch hier eine pneumatische Vorrichtung vorhanden, welche im Inneren der Trommel wirksam ist und eine Axialkomponente in ihren Gas­ strömen aufweist. Eine solche pneumatische Vorrichtung 53 um­ fasst Düsen 54, die durch Öffnungen 57 (in den Figuren nur an­ gedeutet) in der geschlossenen Stirnwand 17 hindurch Gasströme mit spitzem Winkel gegen die Innenoberfläche der zylindrischen Trommelwand bzw. die innere Oberfläche des Filtermediums 18 richten. Auch eine achsparallele Ausrichtung der Gasströme ist denkbar.

In Kombination mit den von außen nach innen gerichteten Gasströmen, die durch die pneumatische Vorrichtung 46 erzeugt werden, lässt sich so ein vollständiges pneumatisches Reinigen und Austragen von Feststoffanteilresten aus der Trommel 16 be­ wirken. Hier könnte im Prinzip der Trommelboden 23 in einer Auswerfstellung verbleiben, während nachfolgend die pneumati­ schen Vorrichtungen 46 und 53 in Gang gesetzt werden, um Fest­ stoffanteilreste an der Oberfläche des Filtermediums 18 voll abzureinigen. Vorzugsweise wird bei einer solchen Ausgestaltung dann der Deckel 25 und der Trommelboden 23 noch etwas weiter nach links ausgefahren (vgl. strichpunktierte Darstellung in Fig. 2B), so dass die pneumatisch ausgeförderten Feststoffan­ teile ungehindert in das Gehäuse 1 gelangen können.

Bei der Variante gemäß den Fig. 1E und 2E wird zum einen eine pneumatische Fördervorrichtung 53 mit Düsen 54 vorgesehen, die durch Öffnungen 57 in der Stirnwand 17 (Öffnungen nur ange­ deutet) unter Druck stehendes Gas in spitzem Winkel gegen die Oberfläche des Filtermediums 18 im Inneren der Trommel richten, während eine weitere pneumatische Vorrichtung 55 mit einer Mehrzahl an Düsen 56 einzeln schaltbare Gasströme gegen die Trommel 16 von außen richtet. Auf Grund der einzelnen Schalt­ barkeit der Düsen 56 kann ein Fördervorgang, beginnend benach­ bart zur geschlossenen Stirnwand 17 und fortschreitend zum Öff­ nungsrand 19 der Trommel 16, erzeugt werden, der unterstützt wird durch die Wirkung der aus den Düsen 54 austretenden Gas­ ströme, die vor allem in axialer Richtung wirken.

Auch hier kann vorgesehen sein, dass die Fördervorrichtungen 53 und 55 zum Austragen von Feststoffanteilsresten aus der Trommel 16 in einem Zustand betrieben werden, wie er in der Fig. 2B strichpunktiert dargestellt ist, d. h. der Deckel 23 ist in der Auswerfposition. Die beiden pneumatischen Vorrichtungen 53 und 55 können pulsierend betrieben werden, wobei gleichzeitiges oder auch alternierendes pulsierendes Arbeiten der Vorrichtun­ gen 55 und 53 möglich ist.

In der Fig. 1F bzw. 2F ist eine weitere Variante dargestellt, bei der zwischen dem Trommelboden 23 und der geschlossenen Stirnwand 17 der Trommel 16 eine von einer Welle 58 getragene kreisrunde Platte 59 vorgesehen ist, in welcher Kanäle 60 ra­ dial Druckgas zum Umfangsrand 61 der Platte 59 führen, wo das Druckgas aus Düsen 62 austritt. Die Platte 59, im Folgenden kurz Düsenplatte genannt, ist auf ihrer Welle 58 vorzugsweise unabhängig von der Verfahrbewegung des Trommelbodens 23 in Axialrichtung verschieblich, so dass beispielsweise nach einer ersten mechanischen Austragbewegung des Trommelbodens 23, bei dem der Großteil der Feststoffanteile in das Gehäuse 1 ver­ bracht wird, unter Mitwirkung der pneumatischen Vorrichtung 46 die Innenoberfläche der Trommel 16 bzw. der inneren Oberfläche des Filtermediums 18, beginnend benachbart zur geschlossenen Stirnwand 17, sich fortsetzend zum Öffnungsrand 19 der Trommel 16 bestrichen werden kann und so eine Abreinigung der Innenoberfläche der Trommel 16 von Feststoffanteilresten sukzessive von innen nach außen möglich wird. Der Trommelboden 23 steht dabei bevorzugt in der in Fig. 2F strichpunktiert dargestellten Position.

Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass die Platte 59 synchron mit der Bewegung des Trommelbodens 23 in Richtung zum Öffnungsrand 19 der Trommel bewegt wird und/oder dass die Platte 59 mit ihren Auslassdüsen 62 die Innenoberfläche der Trommel 16 mehrfach bestreicht, um eine besonders gründliche Abreinigung der Innenoberfläche der Trommel 16 bzw. des Filter­ mediums 18 zu erzielen.

Die in den Fig. 1C/2C und 1F/2F dargestellten Düsen 52 bzw. 62 am Umfangsrand des Trommelbodens 23 bzw. am Umfangsrand der Platte 59 können bei entsprechender Ausgestaltung der Zufuhr­ leitungen dazu verwendet werden, die nahezu zylindrische bzw. zylindrische Trommelwand mit dem Filtermedium 18 mit einem flüssigen Reinigungsmedium, vorzugsweise einem Lösemittel, zu bespülen.

Selbstverständlich können für diesen Vorgang auch gesonderte Düsen und Zuführleitungen vorgesehen sein, so dass pneumatische Vorrichtung und Spülvorrichtung getrennt bleiben.

Die in Fig. 3 ausschnittsweise dargestellte Stülpfilterzentri­ fuge 110 umfasst ein lediglich schematisch angedeutetes, die gesamte Maschine dicht umschließendes Gehäuse 111, in dem auf einem stationären Maschinengestell 112 eine Hohlwelle 113 in Lager 114 drehbar gelagert ist. Das rechts gelegene (nicht dar­ gestellte), über das Lager 114 hinausragende Ende der Hohlwelle 113 ist mit einem (ebenfalls nicht dargestellten) Antriebsmotor verbunden, über welchen die Hohlwelle 113 in raschen Umlauf versetzbar ist.

Im Innern der Hohlwelle 113 ist drehfest, jedoch verschiebbar eine Welle 115 angeordnet. Die Welle 115 läuft gemeinsam mit der Hohlwelle 113 um, ist jedoch in dieser axial verschieblich.

An dem in Fig. 3 links gelegenen, über das Lager 114 hinausra­ genden Ende der Hohlwelle 113 ist freitragend und drehfest eine topfförmige Schleudertrommel 116 mit ihrer geschlossenen Stirn­ wand 117 angeflanscht. An ihrer kreiszylindrischen Trommelwand 119 weist die Trommel 116 ein Filtermedium 118 auf. An ihrer der geschlossenen Stirnwand 117 gegenüber liegenden Stirnseite 120 ist die Trommel 116 offen.

Parallel zur geschlossenen Stirnwand 117 ist im Trommelinnen­ raum ein Trommelboden 122 angeordnet, welches starr mit der verschiebbaren, die Stirnwand 117 durchdringenden Welle 115 verbunden ist. An dem Trommelboden 122 ist über Stehbolzen 123 unter Freilassung eines Zwischenraums starr ein Schleuderraum­ deckel 124 befestigt, der den Schleuderraum der Trommel 116 durch Auflage an deren Öffnungsrand 120 dicht verschließt und gemeinsam mit dem Trommelboden 122 durch axiales Herausschieben der Welle 115 aus der Hohlwelle 113 frei von der Trommel 116 abgehoben werden kann. Bei einer anderen Ausführungsform kann zu dem gleichen Zweck auch die Trommel 116 relativ zum statio­ nären Deckel 124 axial verschieblich sein.

An der in Fig. 3 links gelegenen Vorderseite der Stülpfilter­ zentrifuge 110 ist ein Füllrohr 125 angeordnet, welches zum Zu­ führen einer in ihre Feststoff- und Flüssigkeitsbestandteile zu zerlegenden Suspension in den Schleuderraum der Trommel 116 dient. Das freie Ende des Füllrohrs 125 wird hierzu durch eine zentrale Einführöffnung 126 des Deckels 124 in das Trommelinne­ re eingeführt und nach der Befüllung der Trommel 116 wieder in die in Fig. 3 dargestellte Position zurückgezogen.

Die Einführöffnung 126 ist durch ein von einem Schlauch 127 ge­ bildetes, an sich bekanntes Quetschventil 128 verschließbar. Über eine die Welle 115, den einen Stehbolzen 123 und den Dec­ kel 124 durchdringende Leitung 129 kann der Innenraum des Schlauches 127 mit einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel gefüllt werden, wodurch das Quetschventil 128 druckdicht geschlossen ist. Dieser Zustand ist in Fig. 4 darge­ stellt.

Heim Öffnen der Trommel 116, also beim Abheben des Deckels 124 vom Trommelrand 121 durch Verschieben der Welle 115, kann das in der Position gemäß Fig. 3 befindliche Füllrohr 123 durch das nunmehr geöffnete Quetschventil 128 hindurch platzsparend in eine Bohrung 130 der Welle 115 eindringen. Das Quetschventil 128 ist so ausgebildet, dass in seinem Öffnungszustand prak­ tisch keine Reibung zwischen dem Schlauch 127 und dem Füllrohr 125 vorliegt.

Das beschriebene Quetschventil 128 kann auch durch ein Ventil anderer Art ersetzt werden, beispielsweise ein Kugelventil oder ein Schieberventil, solange gewährleistet ist, dass ein sol­ ches, gemeinsam mit der Trommel 116 umlaufendes Verschlussele­ ment die Trommel an der Einführöffnung 126 dicht verschließt und im Öffnungszustand ein Eindringen des Füllrohres 125 ohne Reibschluss gestattet.

Im Betrieb nimmt die Stülpfilterzentrifuge zunächst die in Fig. 3 gezeichnete Stellung ein. Die verschiebbare Welle 115 ist in die Hohlwelle 113 zurückgezogen, wodurch der mit der Welle 115 verbundene Trommelboden 122 in der Nähe der geschlos­ senen Stirnwand 117 der Schleudertrommel 116 liegt. Der Schleu­ derraumdeckel 124 hat sich dabei dicht auf den Öffnungsrand 121 der Trommel 116 aufgelegt. Bei rotierender Trommel 116 und ge­ öffnetem Quetschventil 128 wird über das durch das geöffnete Quetschventil 128 hindurchgeschobene Einfüllrohr 125 zu fil­ trierende Suspension eingeführt. Nach Zurückziehung des Füll­ rohrs 125 wird das Quetschventil 128 geschlossen (Fig. 4) und die Trommel 116 gegebenenfalls in raschere Rotation versetzt. Die flüssigen Bestandteile der Suspension treten durch das Fil­ termedium 118 der Trommel hindurch und werden von einem Prall­ blech 131 abgeleitet. Die Feststoffteilchen der Suspension wer­ den vom Filtermedium 118 aufgehalten.

Während dieses Vorganges kann über eine in der Welle 115 ausge­ bildete Leitung 132 ein Überdruck im Innern der Trommel 116 er­ zeugt werden. Bedarfsweise ist auch die Ausbildung von Unter­ druck im Tromme 96626 00070 552 001000280000000200012000285919651500040 0002010115381 00004 96507linnern über diese Leitung 132 möglich. In ande­ ren Fällen kann die Veränderung des Innendrucks in der Trommel 116 auch unterbleiben. Dennoch kann es wichtig sein, die Ein­ führöffnung 126 durch das Quetschventil 128 oder ein anderes Verschlusselement dicht zu verschließen.

Nach Beendigung des Filtriervorganges wird bei weiterhin rotie­ render Schleudertrommel 116 und nunmehr geöffnetem Quetschven­ til 128 (sowie gegebenenfalls abgeschalteter Druck- oder Unter­ druckquelle) die Welle 115 nach links verschoben, wodurch sich der Trommelboden 122 zur offenen Stirnseite 120 bewegt und den Filterkuchen nach auswärts in das Gehäuse 111 transportiert. Von da aus können die Feststoffteilchen des Filterkuchens leicht abgefördert werden. In dieser Stellung der Trommel 116 dringt das Füllrohr 125 durch das jetzt geöffnete Quetschventil 128 reibungsfrei in die Bohrung 130 der Welle 115 ein.

Nach beendetem Abwurf der Feststoffteilchen unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft wird die Stülpfilterzentrifuge durch Zu­ rückschieben der Welle 115 wieder in ihre Betriebsstellung ent­ sprechend Fig. 3 gebracht. Auf diese Weise ist ein Betrieb der Zentrifuge 110 mit ständig rotierender Schleudertrommel 116 möglich und die Druckverhältnisse in der Trommel 116 können be­ liebig eingestellt werden.

Die Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Stülpfilterzentrifuge 110. In Fig. 5 sind einander entsprechen­ de Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3 bezeich­ net. Im Unterschied zu Fig. 3 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 5 die Welle 115 ebenfalls als Hohlwelle ausgebildet. In einer Innenbohrung 134 dieser Hohlwelle 115 ist ein kolbenstan­ genförmiges Verschlusselement 135 in das Innere der Trommel 116 hinein derart verschieblich, dass es die Einführöffnung 126 von der Innenseite der Trommel her dicht verschließt. Im Ver­ schlusselement 135 ist eine Leitung 133 ausgebildet, mit deren Hilfe im Innern der Trommel 116 ein Unter- oder Überdruck er­ zeugt werden kann. Das Verschlusselement 135 kann hydraulisch oder pneumatisch in an sich bekannter Weise betätigt werden. Zur Herstellung eines druckdichten Verschlusses weist das an der Innenseite des Schleuderraumdeckels 124 anliegende Ende des Verschlusselements 135 eine Dichtung 136 auf.

Wie dargestellt, ist das Verschlusselement 135 an seinem freien Vorderende als Hülse 137 ausgebildet, in deren Innenraum das in die Trommel 116 hinein vorstehende Ende des Füllrohrs 125 ein­ dringen kann.

Die Ausführungsform einer Stülpfilterzentrifuge 110 nach Fig. 5 arbeitet in der gleichen Weise wie zuvor anhand der Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 3 beschrieben. Im Gegensatz zu Fig. 3 braucht bei der Ausführungsform nach Fig. 5 jedoch das Füllrohr 125 nicht hin- und herverschoben zu werden, sondern kann inso­ weit starr mit dem Maschinengestell 112 verbunden sein. Beim Befüllen der Trommel mit Suspension ist das Verschlusselement 135 (in Fig. 5 nach rechts) zurückgezogen, so dass die Öffnung des Einfüllrohres 125 freiliegt. Während der Druckbeaufschlagung des Trommelinneren über die Leitung 133 nimmt das Ver­ schlusselement 137 die in Fig. 5 dargestellte Stellung ein.

Eine gegenüber der im Zusammenhang mit den Fig. 3 bis 5 erläu­ terten Lösung völlig abweichende Lösung der Abdichtung des Dec­ kels gegenüber dem Füllrohr ist in Fig. 6 dargestellt. Dort ist das Füllrohr 125 in einem stationären, fest mit dem Gehäuse 111 verbundenen, jedoch außerhalb dieses Gehäuses gelegenen La­ gerblock 140 mit Hilfe von Drehlagern 141 freitragend und um seine Längsachse drehbar gelagert. Über einen vorzugsweise als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor 142, einen Riemen 143 und eine drehfest auf dem Füllrohr 125 sitzende Riemenscheibe 144 kann das Füllrohr 125 um seine Längsachse, die mit der Drehachse der Trommel 116 fluchtet, in Rotation versetzt wer­ den.

Übliche Wellendichtungen 145 dichten die Außenseite des Füll­ rohrs 125 im Lagerblock 140 ab. Der Lagerblock 140 weist eine mit einer Rohrleitung verbindbare Einlassöffnung 146 auf, über welche zu filtrierende Suspension eingeleitet werden kann. Aus der Einlassöffnung 146 gelangt die Suspension unmittelbar in das Füllrohr 125 und von da in die Trommel 116.

Wie am besten aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 7 er­ sichtlich, ist in den Deckel 124 der Trommel 116 zentral und koaxial zur Drehachse der Trommel in eine Einfüllöffnung 126 eine Buchse 147 fest eingesetzt, die zusammen mit der Trommel umläuft. In der Nähe des freien Endes des Einfüllrohres 125 ist innerhalb einer flachen Aussparung des Rohrendes eine ringför­ mig geschlossene, elastische Membran 148 angeordnet. Über eine in der Wand des Füllrohres 125 verlaufende Leitung 149 kann zwischen die Membran und die im Bereich der Membran 148 gelege­ ne Außenwand des Füllrohres 125 ein pneumatisches oder hydrau­ lisches Druckmedium eingeführt werden. Unter dem Druck des Mediums stülpt sich die Membran 148 radial nach außen und legt sich ringsum an die Innenwand der Buchse 147 an, so dass zwi­ schen Füllrohr 125 und Deckel 124 der Trommel 116 eine vollkom­ mene druckfeste Abdichtung entsteht. Wie aus Fig. 6 ersicht­ lich, mündet die Leitung 149 in eine ringförmige Ausnehmung 150 des Lagerblocks 140, in die über einen Kanal 151 das erwähnte Druckmedium für die Membran 148 eingeleitet werden kann.

In Fig. 6 ist die Membran 148 im ausgestülpten Zustand darge­ stellt, in welchem sie gegen die Buchse 147 abdichtet. Die Fig. 7 zeigt oben den gleichen Zustand der Membran 148. In Fig. 7 unten ist die Membran in ihrem entspannten drucklosen Zustand gezeigt, in welchem sie aufgrund ihrer Elastizität glatt in die erwähnte Aussparung am Ende des Rohres 125 zurückgezogen ist, so dass zwischen der Hülse 147 und der Membran 148 ringsum ein Abstand verbleibt, der es gestattet, den Deckel 124 frei über das Füllrohr 125 zu verschieben.

Die in Fig. 8 dargestellte Stülpfilterzentrifuge 160 umfasst ein schematisch angedeutetes, die gesamte Maschine dicht um­ schließendes Gehäuse 161, in dem auf einem stationären Maschi­ nengestell 162 eine Hohlwelle 163 in Lagern 164, 165 drehbar gelagert ist. Mit dem über das Lager 165 hinausragenden Ende der Hohlwelle 163 ist ein Antriebsrad 166 drehfest verbunden, über welches die Hohlwelle 163 mittels eines Keilriemens von einem Elektro- oder anderen Motor 167 in raschen Umlauf ver­ setzbar ist.

Die zwischen den Lagern 164, 165 starr durchgehende Hohlwelle 163 weist eine gestrichtelt angedeutete, axial verlaufende Keilnut auf, in welcher ein Keilstück 168 axial verschieblich ist. Dieses Keilstück 168 ist starr mit einer im Inneren der Hohlwelle 163 verschiebbaren Trägerwelle 169 verbunden. Die Trägerwelle 169 läuft daher gemeinsam mit der Hohlwelle 163 um, ist jedoch in dieser axial verschieblich.

Auf dem in Fig. 8 links gelegenen, über das Lager 164 hinaus­ ragenden Ende der Hohlwelle 163 ist drehfest an der geschlosse­ ne Stirnwand 170 einer topfförmigen Schleudertrommel 171 ange­ flanscht. An ihrem zylindrischen Mantel weist die Trommel 171 ein Filtermedium 172 auf. An ihrer der geschlossenen Stirnwand 170 gegenüber liegenden Stirnseite 173 ist die Trommel 171 of­ fen.

Die die geschlossene Stirnwand 170 der Trommel 171 frei durch­ dringende Trägerwelle 169 trägt einen Trommelboden 174, welcher über Stehbolzen 175 unter Freilassung eines Zwischenraumes starr ein Schleuderraumdeckel 176 befestigt, der in Fig. 8 den Schleuderraum der Trommel 171 durch Auflage an deren Öffnungs­ rand dicht verschließt und gemeinsam mit dem Trommelboden 174 durch axiales Herausschieben der Trägerwelle 169 aus der Hohl­ welle 163 frei von der Trommel 171 abgehoben ist.

Die Antriebseinrichtung, welche die Verschiebung der Trägerwel­ le 169 in der Hohlwelle 163 und damit das Öffnen und Schließen der Schleudertrommel 171 und damit den Übergang zwischen den beiden Betriebszuständen vermittelt, wird im Einzelnen später beschrieben.

Die Abläufe im Betrieb der Zentrifuge 160 sind analog den im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen.

Wie insbesondere aus Fig. 9 hervorgeht, ist an das vom Lager 165 abgestützte Ende der Hohlwelle 163 starr und drehfest eine Buchse 177 nach rückwärts abstehend angeflanscht, die einen axial verlaufenden Schlitz 178 aufweist. Mit dem hinteren Ende der Trägerwelle 169 ist starr eine Mutter 179 mit radial abste­ hendem Keilstück 180 verbunden, welches in die Keilnut 178 ein­ greift, so dass das Keilstück 180 eine drehfeste Verbindung zwischen Mutter 179 und Trägerwelle 169 einerseits und Buchse 177 und Hohlwelle 163 andererseits vermittelt, wobei jedoch die Mutter 179 und damit die Trägerwelle 169 in der Buchse 177 axial verschieblich sind.

In das Innengewinde der Mutter 179 greift eine mit entsprechen­ dem Außengewinde versehene Schraubspindel 181 ein, die über eine herkömmliche Passfederverbindung 182 drehfest, jedoch axial geringfügig verschieblich mit einer Hülse 183 verbunden ist. Die Hülse 183 ist ihrerseits mit Hilfe von Lagern 184, 185 drehbar in einem an die Buchse 177 fest angeflanschten Endstück 186 gelagert. Auf dem rückwärtigen, über die Hülse 183 vorste­ henden Ende der Schraubspindel 181 ist mittels einer Mutter 187 eine Scheibe 188 gehalten. Zwischen der hinteren Stirnseite der Hülse 183 und der Scheibe 188 ist eine Tellerfeder 189 oder dergleichen angeordnet, welche die Schraubspindel 181 relativ zur Hülse 183 (in Fig. 9 nach rechts gerichtet) vorspannt, wo­ bei die erwähnte Passfederverbindung 182 zwischen Schraubspin­ del 181 und Hülse 183 eine geringfügige Axialbewegung ermög­ licht.

Auf der Hülse 183 sitzt drehfest eine Riemenscheibe 190, die über Keilriemen mit einem weiteren Elektro- oder anderen Motor 191 (Fig. 8) verbunden ist, der somit die Hülse 183 und damit die mit ihr über die Passfeder 182 drehfest verbundene Schraub­ spindel 181 drehend antreibt.

Die Tellerfeder 189, welche die Schraubspindel 181 und damit über die Mutter 179 auch die Trägerwelle 169 (in Fig. 9 nach rechts) vorspannt, hat den Zweck, bei der Arbeitsphase des Zen­ trifugierens (Fig. 8) den Deckel 176 gegen im Trommelinneren auftretenden hydraulischen Druck in fester Anlage am Öffnungs­ rand der SchleuderTrommel 171 zu halten. Bei einfacheren Aus­ führungsformen der Erfindung könnte die Schraubspindel 181 auch unmittelbar, also ohne Zwischenschaltung der Hülse 183, in den Lagern 184 und 185 drehend gelagert sein. In diesem Falle würde die Riemenscheibe 190 direkt auf der Schraubspindel 181 sitzen und die zu dem genannten Zweck eingesetzte Tellerfeder 189 würde entfallen.

Wie weiterhin dargestellt, ist die Buchse 177 mit Hilfe des an sie angeflanschten Endstückes 186 in einem eigenen Drehlager 192 drehend gelagert, welches seinerseits über einen Ständer 193 am Maschinengestell 162 abgestützt ist, so daß die von der Riemenscheibe 190 und dem Motor 191 ausgeübten Antriebskräfte in der Nähe des Lagers 192 aufgefangen werden können.

Wenn die Schraubspindel 181 über die Riemenscheibe 190 und den Motor 191 relativ zur Hohlwelle 163 und der mit ihr verbundenen Buchse 177, in welcher die Schraubspindel 181 drehend gelagert ist, in der einen oder anderen Richtung verdreht wird, ver­ schiebt sich wegen des Eingriffes der Schraubspindel 181 in die Mutter 179 die mit dieser verbundene Trägerwelle 169 in der ei­ nen oder anderen Richtung, so dass der mit der Trägerwelle 169 verbundene Deckel 176 die gewünschte Öffnungs- oder Schließbe­ wegung ausführt.

Im Betrieb der Stülpfilterzentrifuge rotieren jedoch die Hohl­ welle 163, welche die Schleudertrommel 171 trägt, und die mit ihr starr verbundene Buchse 177 sowie die in der Hohlwelle 163 axial teleskopierende, mit dem Deckel 176 verbundene Trägerwel­ le 169 ständig in einem bestimmten Drehsinn. Es kommt also beim Öffnen und Schließen des Deckels 176 auf die Relativgeschwin­ digkeit dieser Teile, also insbesondere der Trägerwelle 169, und der Schraubspindel 181 und vor allem darauf an, ob die Schraubspindel 181 mit kleinerer oder größerer Drehzahl als die Trägerwelle 169 angetrieben wird. Bei gleicher Drehzahl von Trägerwelle 169 und Schraubspindel 181 erfolgt keine Axialver­ schiebung der Trägerwelle 169 in der Hohlwelle 163. Erst wenn die Drehzahl der Schraubspindel 181 größer als die Drehzahl der Trägerwelle 169 ist, verschiebt diese sich in der Hohlwelle 163 im Sinne einer Öffnung des Deckels 176. Ist hingegen die Drehzahl der Schraubspindel 181 kleiner als die Drehzahl der Trä­ gerwelle 169 oder wird die Schraubspindel 181 gegenläufig zur Trägerwelle 169 angetrieben, so verschiebt sich die Trägerwelle und mit ihr der Deckel 176 im entgegengesetzten Sinne, so dass der Deckel 176 die Schleudertrommel 171 verschließt. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung rotieren Trägerwelle 169 und Schraubspindel 181 stets (mit Ausnahme beim Öffnen und Schließen der Trommel) in gleichem Drehsinn.

Somit ist also der bisher für das Öffnen und Schließen der Schleudertrommel erforderliche hydraulische Antrieb durch einen einfachen mechanischen Antrieb ersetzt, welcher die auf Leckage beruhenden Nachteile des hydraulischen Antriebs nicht mehr hat. Dies ist aber nicht der einzige Vorteil des beschriebenen me­ chanischen Schraubspindelantriebs. Im Gegensatz zum hydrauli­ schen Antrieb, bei welchem die Trägerwelle 169 über einen am rückwärtigen Ende der Hohlwelle 163 angeflanschten Hydraulikzy­ linder verschoben wird, verlaufen die beim Öffnen und Schließen sowie beim Zuhalten der Trommel benötigten Kräfte nicht über die Hauptdrehlager 164, 165, sondern werden intern vom Schraub­ spindelantrieb aufgefangen.

Da sich Trägerwelle 169 und Schraubspindel 181 bei der darge­ stellten Ausführungsform gleichzeitig und gleichsinnig drehen und es bei Auslösen einer Axialverschiebung der Trägerwelle 169 in der Hohlwelle 163 lediglich auf die Differenzdrehzahl zwi­ schen diesen Teilen 169 und 181 im positiven und negativen Sinne ankommt, wird auch bei relativ großer absoluter Drehzahl der Schraubspindel 181 nur ein relativ kleiner Axialhub der Trägerwelle 169 bewirkt. Die Schraubspindel 181 verhält sich also insoweit wie eine Schraube mit sehr geringer Steigung (Feingewinde), was wiederum bedeutet, dass für ihren Antrieb nur geringe Kräfte erforderlich sind, und also der die Schraub­ spindel 181 antreibende Motor 191 verhältnismäßig schwach ausgebildet werden kann, und zwar auch dann, wenn Trägerwelle 169 und Schraubspindel 181 gegenläufig angetrieben werden.

Am Ende der jeweiligen Hubbewegung "Öffnen" oder "Schließen" der Schleudertrommel, oder auch bei Schwergängigkeit der Hubbe­ wegung verändert sich die Differenzdrehzahl zwischen Hohlwelle 163 und Trägerwelle 169 einerseits und Schraubspindel 181 ande­ rerseits gegen Null, so daß schließlich eine synchrone Drehung dieser Teile stattfindet. Dabei tritt automatisch eine Krafter­ höhung auf, die insbesondere nach Erreichen des Schließzustan­ des der Schleudertrommel bewirkt, dass der Schleuderraumdeckel 176 fest gegen den Öffnungsrand der Schleudertrommel 171 ge­ presst wird, auch wenn der die Schraubspindel 181 antreibende Motor 191 verhältnismäßig schwach ist.

Sobald die Schleudertrommel 171 und mit ihr die Trägerwelle 169 rascher als die Schraubspindel 181 zu rotieren versuchen, fin­ det eine selbsttätige Zuhaltung des Schleuderraumdeckels 176 auf der Schleudertrommel 171 statt, und zwar auch bei größeren, im Schleuderraum wirksamen Hydraulikkräften. Die beschriebene Schraubspindel-Verschlussanordnung wirkt also wie eine (mit Feingewinde versehene) Schraubspindel mit Selbsthemmung, die eine zusätzliche Radialverriegelung nicht erfordert. Insbeson­ dere ist im Gegensatz zu einer hydraulischen Verschlussanord­ nung bei der beschriebenen Schraubspindel-Verschlussanordnung keine zusätzliche Sicherheitseinrichtung, wie beispielsweise ein Fliehkraftregler oder dergleichen, erforderlich, der dafür sorgt, dass ein Öffnen der Schleudertrommel nur unterhalb einer bestimmten Drehzahl der Trommel möglich ist, denn erfindungsge­ mäß wird der Schleuderraumdeckel 176 von dem beschriebenen Schraubspindelantrieb immer automatisch und fest auf den Öff­ nungsrand der Schleudertrommel 171 gepresst, solange die Schraubspindel 181 langsamer als die Trägerwelle 169 und die mit ihr verbundenen Teile oder gegenläufig hierzu rotiert.

In Fig. 9 ist der Öffnungszustand der Schleudertrommel darge­ stellt, bei dem also die Trägerwelle 169 von der Schraubspindel 181 in Fig. 9 ganz nach links verschoben ist. Wie dargestellt, weist die Trägerwelle 169 vor der mit ihr verbundenen Mutter 179 einen Hohlraum 194 auf, in den die Schraubspindel 181 ein­ tritt, wenn die Trägerwelle (in Fig. 9 nach rechts) im Verlauf der Schließbewegung der Schleudertrommel zurückgeholt wird, wo­ bei sich die Mutter 179 in der eine rückwärtige Verlängerung der Hohlwelle 163 bildenden Buchse 177 entsprechend verschiebt.

Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann die Schraubspindel eine Spindel ohne Selbsthemmung sein, was beispielsweise durch eine herkömmliche Kugelumlaufspindel realisiert werden kann. In diesem Fall wird die für das sichere Zuhalten der Schleudertrommel 171 erforderliche Zuhaltekraft durch den ständig eingeschalteten Motor 191 aufgebracht, der die Schraubspindel 181 mit kleinerer Drehzahl antreibt als der Elektromotor 167 die Hohlwelle 163 und damit die Trägerwelle 169. Es ist auch möglich, auf den Motor 191 oder auf einen ent­ sprechenden Abschnitt der Schraubspindel 181 eine separate, zu­ schaltbare Bremse einwirken zu lassen. So kann insbesondere dann, wenn der Motor 191 ein frequenzgeregelter Elektromotor ist, dieser Motor selbst als Bremse dienen.

Normalerweise leitet der Motor 191 die Öffnungsbewegung der Schleudertrommel 171 erst dann ein, wenn er die Schraubspindel 181 mit größerer Drehzahl antreibt als die Schleuderraumtrommel und mit ihr die Trägerwelle 169 umlaufen. Wenn also während der Arbeitsphase des Zentrifugierens (Fig. 8) der Motor 191 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird, bewirkt er so lange eine feste Zuhaltung der Trommel, als deren Geschwindig­ keit größer als die Umlaufgeschwindigkeit der Schraubspindel 181 ist. Erst wenn beim Übergang in die Arbeitsphase des Fest­ stoffabwurfs die Drehzahl der Schleudertrommel 171 unter die Drehzahl der Schraubspindel 181 sinkt, findet die Öffnungsbewe­ gung der Schleudertrommel statt.

Es ist ferner auch möglich, den die Schraubspindel 181 antrei­ benden Motor 191 nach Erreichen des Schließ- oder Öffnungszu­ standes der Trommel jeweils ganz abzuschalten. Wegen der Selbsthemmung der Schraubspindel 181 in der Mutter 179 wird die Schraubspindel 181 und mit ihr der Motor 191 dann von der durch den Motor 167 angetriebenen Hohlwelle 163 im Leerlauf mitgenom­ men.

Die Fig. 10 zeigt eine weiterhin abgewandelte Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 10 sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 8 und 9 bezeichnet. Während bei der Ausführungsform nach Fig. 9 die Schraubspindel 181 über die Riemenscheibe 190 und den Motor 191 rotierend an­ getrieben wird, um die Trägerwelle 169 in der Hohlwelle 163 zu verschieben, ist bei der Ausführungsform nach Fig. 10 die Schraubspindel 181 drehfest mit der Trägerwelle 169 verbunden, und die als Mutter ausgebildete Hülse 183 weist ein Innengewin­ de auf, das mit dem Außengewinde der Schraubspindel 181 in Ein­ griff ist. Die Hülse 183 ist axial unverschieblich im Endstück 186 gelagert und wird über die Riemenscheibe 190 und den Motor 191 in Umlauf versetzt, so dass die Schraubspindel 181 und mit ihr die Trägerwelle 169 axial hin- und herverschoben werden, wodurch sich der Schleuderraumdeckel 176 in der bereits be­ schriebenen Weise öffnet oder schließt.

Wie in Fig. 10 dargestellt, ist die Schraubspindel 181 über eine Passfeder 182 axial gleitverschieblich in einem Teil 195 gelagert, das seinerseits fest mit der Trägerwelle 169 verbun­ den ist. Auf diese Weise ist die Schraubspindel 181 drehfest mit der Trägerwelle 169 verbunden, kann sich jedoch relativ zu dieser über ein begrenztes Wegstück hinweg axial verschieben. Im Inneren der Trägerwelle 169 ist durch die Mutter 196 die Scheibe 197 gehalten, an der sich das eine Ende der Tellerfeder 198 abstützt. Das andere Ende der Tellerfeder 198 liegt im Hohlraum 194 der Trägerwelle 169 an einer Innenschulter 199 oder dergleichen an, so dass die Tellerfeder 198 ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 9 bestrebt ist, die Trägerwelle 169 derart vorzuspannen, dass in der Arbeitsphase des Zentrifu­ gierens (Fig. 8) der Schleuderraumdeckel 176 in fester Anlage am Öffnungsrand der Schleudertrommel 171 gehalten ist.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 stellt gegenüber der Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 9 gewissermaßen eine "kinematische Um­ kehr" dar. Im Hinblick auf ihre Funktion und Vorteile entspre­ chen beide Ausführungen einander.

Bei einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform des erfindungsgemäßen "Schraubverschlusses" von Trommel 171 und Deckel 176 könnte die in Fig. 10 als rotierend angetriebene Mutter wirkende Hülse 183 auch zwischen dem stationären Maschi­ nengestell 162 (vgl. Fig. 8) und der Trommel 171 angeordnet sein, falls dort die aus der Hohlwelle 163 austretende Träger­ welle 169 mit einem entsprechenden Außengewinde versehen ist, das in Eingriff mit der als Mutter wirkenden Hülse steht. Auch in diesem Falle würde die Hülse über eine Riemenscheibe 190 und einen entsprechend angeordneten Motor 191 angetrieben.

Die in den Fig. 11 und 12 ausschnittsweise dargestellte Stülpfilterzentrifuge 200 umfasst ein Gehäuse 201, in dem auf einem stationären Maschinengestell 202 eine Hohlwelle 203 durch ein Wälzlager 204 drehbar gelagert ist. Wenigstens ein weiteres Wälzlager befindet sich auf der in Fig. 11 rechts nicht mehr dargestellten Seite des Maschinengestells 202. Die Hohlwelle 203 wird mit Hilfe (ebenfalls nicht dargestellter, in Fig. 12 rechts gelegener) Antriebsmittel in Rotation versetzt.

In der Hohlwelle 203 ist eine Verschiebewelle 205 gleitver­ schieblich geführt, wobei, z. H. durch eine Keil-Keilnut-Ver­ bindung, dafür Sorge getragen ist, dass die Welle 205 trotz ih­ rer Verschieblichkeit relativ zur Hohlwelle 203 gleichzeitig mit dieser Hohlwelle umläuft, mit letzterer also drehfest ge­ koppelt ist. Der Verschiebewelle 205 sind (nicht dargestellte) Antriebsmittel zugeordnet, welche diese Welle bedarfsweise axial hin- oder herbewegen.

An dem in den Fig. 11 und 12 links gelegenen, über das Lager 204 hinausragenden Ende der Hohlwelle 203 ist im Gehäuse 201 drehfest und freitragend eine topfförmige Schleudertrommel 206 angeflanscht, und zwar so, dass eine geschlossene Stirnwand 207, welche die Schleudertrommel 206 an ihrer einen (in Fig. 11 rechten) Stirnseite verschließt, starr mit der Hohlwelle 203 verbunden ist. An ihrer zylindrischen Seitenwand 208 weist die Trommel 206 ein Filtermedium 209 auf. An ihrer der Stirnwand 207 gegenüberliegenden Stirnseite 210 ist die Schleudertrommel 206 offen.

Die Verschiebewelle 205 trägt an ihrem zur Trommel 206 weisen­ den Ende einen im Inneren der Trommel angeordneten Trommelboden 212, welcher über Stehbolzen 213 unter Freilassung eines Ab­ standes starr mit einem Trommeldeckel 214 verbunden ist, der in Fig. 11 den Innenraum der Trommel 206 durch Auflage an deren Öffnungsrand 211 dicht verschließt und in Fig. 12 gemeinsam mit dem Trommelboden 212 durch axiales Herausschieben der Ver­ schiebewelle 205 aus der Hohlwelle 203 von der Schleudertrommel 206 abgehoben ist.

An der in Fig. 11 und 12 links gelegenen Vorderseite der Stülpfilterzentrifuge ist ein Füllrohr 215 starr am Gehäuse 201 angeordnet, welches zum Zuführen einer in ihre Feststoff- und Flüssigkeitsbestandteile zu zerlegenden Suspension in den Innenraum der Schleudertrommel 206 dient (Fig. 11) und bei dem in Fig. 12 dargestellten Betriebszustand der Stülpfilterzen­ trifuge in eine Bohrung 216 der verschiebbaren Welle 205 ein­ dringt.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist das Gehäuse 201 hinter der Schleudertrommel 206 dicht mit dem Maschinengestell 202 verbunden. Weiterhin dichtet eine vor dem Wälzlager 204 ange­ ordnete Ringdichtung 218 das Maschinengestell 202 zur Schleu­ dertrommel 206 hin ab. Auf diese Weise ist das mit dem Innen­ raum der Schleudertrommel 206 kommunizierende Gehäuse vom Ma­ schinengestell 202 dicht abgetrennt.

Im Betrieb nimmt die Stülpfilterzentrifuge zunächst die in Fig. 11 gezeichnete Stellung ein. Die Verschiebewelle 205 ist in die Hohlwelle 203 durch entsprechende Steuerung der ihr zuge­ ordneten Antriebsmittel zurückgezogen, wodurch der mit der Ver­ schiebewelle fest verbundene Trommelboden 212 in der Nähe der geschlossenen Stirnwand 207 der Schleudertrommel 206 liegt. Der Trommeldeckel 214 legt sich dabei dicht auf den Öffnungsrand der Schleudertrommel 206 auf. Bei rasch rotierender Schleuder­ trommel, beispielsweise mit einer Drehzahl von 2000 U/min, wird über das Füllrohr 215 kontinuierlich zu filtrierende Suspension in den Innenraum der Schleudertrommel 206 eingeführt. Die flüs­ sigen Bestandteile der Suspension treten durch das Filtermedium 209 hindurch und werden von einer Abschirmung 217 abgeleitet. Die Feststoffteilchen der Suspension werden als fest haftender Filterkuchen vom Filtermedium 209 aufgehalten.

Bei langsam rotierender Schleudertrommel 206 (beispielsweise 500 U/min) wird nach Durchführung der Filtration und Unterbre­ chung der Suspensionszufuhr die Verschiebewelle 205 nach links vorgeschoben (Fig. 12), wodurch vom Trommelboden 212 der Fil­ terkuchen aus Feststoffteilchen nach auswärts in das Gehäuse 201 transportiert und abgeschleudert wird, von wo er abbeför­ dert wird. Nach beendeter Abschleuderung der Feststoffteilchen wird die Stülpfilterzentrifuge 200 durch Zurückschieben der Verschiebewelle 205 wieder in die Betriebsstellung gemäß Fig. 11 gebracht.

Heim Übergang der Stülpfilterzentrifuge von dem Betriebszustand gemäß Fig. 11 in denjenigen gemäß Fig. 12 dringt, wie aus Fig. 12 ersichtlich, die Verschiebewelle 205 in den Innenraum der Schleudertrommel 206 ein. Wenn bei der Filtration sensibler Produkte, beispielsweise Lebensmittel oder Pharmazeutika, der Innenraum der Schleudertrommel 206 sterilisiert und keimfrei gehalten werden muss, können beim Öffnen der Schleudertrommel an der Außenseite der Verschiebewelle 205 haftende Schmutzstof­ fe, z. B. Schmiermittel, von der Seite des Maschinengestells 202 her in den Schleuderinnenraum gelangen, so dass dieser kontaminiert wird. Es wäre daher nach jedem Öffnen und Wieder­ schließen der Schleudertrommel eine erneute Sterilisation des Innenraums der Schleudertrommel erforderlich. Umgekehrt können sich auch restliche Bestandteile der Suspension beim Öffnen der Schleudertrommel 206 auf der Außenseite der Verschiebewelle 205 absetzen und von da in die im Maschinengestell 202 gelagerte Hohlwelle 203 gelangen, was zu Störungen, insbesondere mit Be­ zug auf die Verschieblichkeit der Welle 205 in der Welle 203 führen kann.

Um zu verhindern, dass zwischen dem der Durchführung des Fil­ terverfahrens dienenden Innenraum der Schleudertrommel 206 und dem Maschinengestell 202 ein unerwünschter Stoffübergang in fe­ ster, flüssiger oder gasförmiger Form stattfindet, sind diese beiden Räume durch eine Trennwand voneinander getrennt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 und 12 ist diese Trennwand als eine im Normalzustand scheibenförmige, im wesentlichen kreiszy­ lindrische Faltenmembran 221 ausgebildet, die mit ihrem äußeren Rand mit dem Außenrand der Stirnwand 207 verbunden ist. Ein in­ nerer, eine zentrale Öffnung umschließender Rand der Faltenmem­ bran 221 ist in unmittelbarer Nähe des Trommelbodens 212 mit der Verschiebewelle 205 verbunden. Die Faltenmembran weist im (entspannten) Normalzustand gemäß Fig. 11, also bei geschlos­ sener Schleudertrommel 206, eine im Wesentlichen ebene Form auf, wobei in der Ebene der Membran konzentrisch zueinander verlaufende Wellungen vorliegen. Beim Öffnen der Schleudertrom­ mel 206, also beim Vorschieben des Trommelbodens 212 durch die Verschiebewelle 205 relativ zur geschlossenen Stirnwand 207 (Fig. 12) dehnt sich die Faltenmembran 221 in eine konische Konfiguration, wobei die Wellungen der Membran gemäß Fig. 11 geglättet werden. Die Faltenmembran 221 besteht aus einem fle­ xiblen, elastisch dehn- und spannbaren Material, beispielsweise Gummi.

Wie insbesondere aus Fig. 12 ersichtlich ist, stellt die Fal­ tenmembran 221 eine abdichtende Trennwand zwischen der den Trommelboden 212 tragenden Verschiebewelle 205 und dem die Sus­ pension aufnehmenden Innenraum der Schleudertrommel her, so dass dieser Innenraum der Trommel von der Seite des Maschinen­ gestells 202 so abgetrennt ist, dass ein Stoffaustausch ausge­ schlossen ist.

Die in Fig. 13 und 14 dargestellte Stülpfilterzentrifuge un­ terscheidet sich von der Stülpfilterzentrifuge gemäß Fig. 11 und 12 nur dadurch, dass als Trennwand in Fig. 13 und 14 ein üblicher Faltenbalg 222 vorgesehen ist, dessen eine Seite mit der geschlossenen Stirnwand 207 und dessen andere Seite mit dem Trommelboden 212 verbunden ist, wobei dieser Trommelboden 212 eine entsprechende Ausstülpung 223 zur Aufnahme des zusammenge­ schobenen Faltenbalgs aufweist (Fig. 13). Im geöffneten Zu­ stand der Schleudertrommel 206 (Fig. 14) trennt der gedehnte Faltenbalg 222 den Innenraum der Schleudertrommel 206 von der Verschiebewelle 205 in der gleichen Weise wie die Faltenmembran 221 in Fig. 11 und 12.

Der in Form der Faltenmembran 221 oder des Faltenbalgs 222 aus­ gebildeten Trennwand kann eine Differenzdrucküberwachungsein­ richtung zugeordnet werden, welche die Trennwand auf Undichtig­ keiten überwacht. Wie auf der Zeichnung dargestellt, wird mit Hilfe einer Pumpe 224 in einem geschlossenen Raum 225 ein Über- oder Unterdruck P1 erzeugt. Der Raum 225 ist, wie insbesondere die Fig. 12 und 14 zeigen, über eine Leitung 226 mit der dem Maschinengestell 202 und der Verschiebewelle 205 zugekehrten Seite der Trennwand (Faltenmembran 221 bzw. Faltenbalg 222) verbunden, so dass in diesem Raum ebenfalls der Druck P1 herrscht. Auf der gegenüberliegenden Seite der Trennwand, die dem Innenraum der Schleudertrommel 206 zugekehrt ist, herrscht der Druck P2, beispielsweise Atmosphärendruck. Ein Messinstru­ ment 227 dient der Überwachung der Druckdifferenz P2-P1. Sobald der Messwert von einem vorgegebenen Wert abweicht, wird ein Si­ gnal ausgelöst und/oder der Betrieb der Stülpfilterzentrifuge eingestellt, weil diese Abweichung des Differenzdrucks auf eine Undichtigkeit der Trennwand (Faltenmembran 221, Faltenbalg 222) schließen lässt.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen ist die als Trennwand wirkende Faltenmembran 221 und der dem gleichen Zweck dienende Faltenbalg 222 als flexibles, dehnbares Element ausgebildet. Eine Dehnbarkeit ist nicht unbedingt erforderlich, beispiels­ weise dann, wenn die Trennwand als flexibles, undehnbares Tuch ausgebildet ist, welches sich im geschlossenen Zustand der Trommel zusammenlegt oder zusammenfaltet.

Die Wellungen oder Faltungen in der Faltenmembran 221 oder ei­ nem Faltenbalg 222 können auch weggelassen werden. Diese Ele­ mente können also glatt ausgebildet werden, wenn sich die erforderliche Dehnbarkeit allein aus den elastischen Eigenschaf­ ten des Materials ergibt, aus dem das Element besteht. Statt einer Faltenmembran kann also insbesondere auch eine im Ruhe­ zustand mehr oder weniger ebene Flachmembran verwendet werden.

Die in Fig. 15 dargestellte Stülpfilterzentrifuge 230 zur Ver­ arbeitung chemischer Substanzen unterschiedlichen Gewichts um­ fasst in an sich bekannter Weise eine in einem Maschinenge­ häuse 232 mittels einer Welle 233 drehbar gelagerte Trommel 234, die von einem Motor 235 antreibbar und durch einen axial verschieblichen Deckel 236 verschließbar ist. Mit dem Deckel 236 ist über Streben 237 ein Trommelboden 238 starr verbunden, der sich also zusammen mit dem Deckel 236 verschiebt. Die zy­ lindrische Wand der Trommel 234 wird großflächig von einem Fil­ termedium 239 gebildet. Das Gehäuse 232 besteht aus einem vor­ deren Teil 232a und einem hinteren Teil 232b.

In der dargestellten Betriebsstellung der Zentrifuge 230 wird über ein Füllrohr 240 zu filtrierende Substanz, nämlich eine aus Feststoffen und Flüssigkeiten bestehende Suspension in die Trommel 234 eingefüllt. Aufgrund der Rotation der Trommel und des Filtermediums 239 sammelt sich der Feststoff auf der Innen­ seite des Filtermediums in Form eines sogenannten Kuchens an, während die Flüssigkeit nach Durchdringung des Filtermediums 239 auf die Außenseite der Trommel 234 gelangt und durch einen Filtratablauf 231 aufgesammelt wird. Um nach abgeschlossener Filtrierung den Kuchen vom Filtermedium 239 abzulösen, wird der Deckel 236 und mit ihm der Trommelboden 238 in der Fig. 15 nach links verschoben, wodurch der Kuchen in den vorderen Teil 232a des Gehäuses 232 gelangt und abgeschleudert wird und in einen abnehmbar angeordneten Behälter 242 fällt. Nach dem Ab­ schleudern des Kuchens wird der Deckel 236 wieder geschlossen, so dass die anfängliche Betriebsstellung wieder erreicht ist und über das Füllrohr 240 erneut zu filtrierende Suspension in die Trommel 234 eingebracht werden kann.

Die beschriebene Anordnung einschließlich Gehäuse 232, Trommel 234 und Antriebsmotor 235 ist in sich starr und um eine hori­ zontale Achse 243, d. h. in einer vertikalen Ebene schwenkbar gelagert. Die Achse 243 ist ihrerseits auf einem elastischen Pufferelement 244 angeordnet, das seinerseits auf einem orts­ festen, mit dem Erdboden 245 verbundenen Sockel 246 aufruht. Das elastische Pufferelement 244 kann beispielsweise ein übli­ ches Gummi-Metallelement sein und dient der Absorption und Dämpfung von Schwingungen, welche durch die Rotation der Trom­ mel 234 entstehen können. Die Achse 243 kann auch entfallen, wenn das Pufferelement 244 selbst gleichzeitig eine Verschwen­ kung der Anordnung in einer vertikalen Ebene zulässt. Zwischen dem Gehäuse 232 und einem weiteren ortsfesten Sockel 247 ist ein auf Zug oder Druck beanspruchtes, an sich bekanntes Kraft­ mess-Element 248, beispielsweise eine Kraftmessdose angeordnet. Somit wirkt die ganze Anordnung als eine Art Balkenwaage: Durch die in die Trommel 234 über das Füllrohr 240 eingeführte Sub­ stanz wird die links von der horizontalen Achse 243 über dem Pufferelement 244 gelegene Seite der Zentrifuge 230 belastet, wodurch das rechts von der Achse 243 gelegene Kraftmess-Element 248 entsprechend beeinflusst wird. Das so gemessene Gewicht kann auf einer nicht dargestellten Skale zur Anzeige gebracht werden.

Um die Gewichtsmessung nicht zu stören, muss der den Kuchen aufnehmende, fest mit dem Erdboden 245 verbundene Behälter 242 über eine leicht biegsame, gasdichte Kopplungseinrichtung 249, beispielsweise in Gestalt eines Faltenbalges, mit dem Gehäuse 232 verbunden sein, so dass sich die linke Seite der Anordnung möglichst frei um die horizontale Achse 243 verschwenken kann.

Die Verarbeitung der eingebrachten chemischen Substanz, also deren Filtrierung, wird unter einem bestimmten Druck (Über- oder Unterdruck) vorgenommen. Zur Erzeugung eines Überdrucks kann ein, z. B. inertes Gas, gegebenenfalls aber auch Luft in den vorderen Teil 232a des Gehäuses 232 eingebracht werden, der durch eine Trennwand 250 vom hinteren Teil 232b des Gehäuses 232 gasdicht abgetrennt ist. Wegen der flexiblen Kopplungsein­ richtung 249 zwischen dem beweglichen Gehäuse 232 und dem orts­ festen Behälter 242 entsteht durch den in der Maschine herr­ schenden Gasdruck im vorderen Teil 232a des Gehäuses 232 eine Störkraft P₁, welche bei Überdruck nach oben, bei Unterdruck nach unten gerichtet ist und den Wägevorgang verfälscht, da sie dem nach unten gerichteten Gewicht der in die Trommel einge­ füllten Substanz entgegenwirkt bzw. dieses Gewicht scheinbar verstärkt. Es ist also zur Erzielung einer genauen Gewichtsmes­ sung erforderlich, die Störkraft P₁ zu kompensieren.

Hierzu ist am Gehäuse 232 der Zentrifuge 230 ein Drucksensor 251 vorgesehen, der den Gasdruck im Inneren der Maschine (Gehäuseteil 232a) abfühlt. Der Kraftmesser 248 der Anordnung ist über eine elektrische Leitung 252 mit einer Gewichtsanzeige 253 verbunden, die einen über eine Skale 254 spielenden Zeiger 255 umfasst. Der Drucksensor 251 ist über eine Leitung 256 ebenfalls mit der Gewichtsanzeige 253 verbunden. Die Gewichts­ anzeige 253 enthält eine an sich bekannte elektrische Einrich­ tung, über welche die Stellung des Zeigers 255 in Abhängigkeit von dem in der Zentrifuge 230 herrschenden Gasdruck entspre­ chend korrigiert wird, so dass der Zeiger 255 jeweils das wahre Gewicht der in die Maschine eingegebenen, chemischen Substanz oder den Entfeuchtungsgrad eines Filterkuchens anzeigt. Auch mit der Anordnung nach Fig. 15 können schwankende Gasdrücke in der Zentrifuge 230 jederzeit rasch kompensiert werden.

Eine weitere Leitung 257 verbindet in herkömmlicher Weise die Gewichtsanzeige 253 mit einem das Füllrohr 240 steuernden Ven­ til 258, so dass bei Erreichen eines bestimmten Füllgewichtes das Ventil 258 geschlossen und somit der Zustrom weiterer Sub­ stanz in die Trommel 234 verhindert werden kann.

Die in den Fig. 16 und 17 dargestellte Stülpfilterzentrifuge 260 umfasst ein schematisch angedeutetes, den (in den Figuren jeweils rechts gelegenen nicht sichtbaren) Antriebsteil der Zentrifuge umschließendes Maschinengehäuse 261, in dem auf ei­ nem stationären Maschinengestell 262 eine Hohlwelle 263 in La­ gern 264, 265 drehbar abgestützt ist. Die Hohlwelle 263 kann über einen (nicht dargestellten) Motor in raschen Umlauf ver­ setzt werden. Die Hohlwelle 263 erstreckt sich über eine das Maschinengehäuse 261 an dessen Vorderseite abschließende Trenn­ wand 266 hinaus und weist eine (ebenfalls nicht dargestellte) axial verlaufende Keilnut auf, in welcher ein Keilstück 269 axial verschieblich ist. Dieses Keilstück ist starr mit einer im Innern der Hohlwelle 263 verschiebbaren Welle 270 verbunden. Die Welle 270 läuft daher gemeinsam mit der Hohlwelle 263 um, ist jedoch in dieser axial verschieblich.

An dem über die Trennwand 266 hinausragenden Ende der Hohlwelle 263 ist eine topfförmige Schleudertrommel 271 mit ihrer ge­ schlossenen Stirnwand 272 drehfest angeflanscht. An ihrer kreiszylindrischen Seitenwand weist die Schleudertrommel 271 ein großflächiges Filtermedium 273 auf. An ihrer der Stirnwand 272 gegenüberliegenden Stirnseite ist die Schleudertrommel 271 offen.

Die Welle 270 trägt an ihrem zur Trommel 271 weisenden Ende, welches die Trennwand 266 und die geschlossene Stirnwand der Trommel 271 frei durchsetzt im Inneren der Trommel 271 einen Trommelboden 274, welcher über Stehbolzen 275 unter Freilassung eines Zwischenraums starr ein Schleuderraumdeckel 276 trägt, der in Fig. 16 den Innenraum der Schleudertrommel 271 durch Auflage an deren Öffnungsrand 277 dicht verschließt.

An das Maschinengehäuse 261 schließen im Bereich der Schleuder­ trommel 271 zwei Gehäuseräume 278 und 279 an, die in der Nähe des Öffnungsrandes 277 der Schleudertrommel 271 durch eine Ringwand 280 voneinander abgetrennt sind. Der erste Gehäuseraum 278 dient der Abführung eines Filtrats, welches das Filterme­ dium 273 der Schleudertrommel 271 durchdrungen hat, und weist zu diesem Zwecke eine Auslassöffnung 267 auf. Über eine Aus­ lassöffnung 268 des zweiten Gehäuseraums 279 kann nach dem Aus­ fahren des Trommelbodens 274 ein auf dem Filtermedium abgela­ gerter Filterkuchen abgeführt werden.

An der (auf der Zeichnung links gelegenen) Vorderseite der Stülpfilterzentrifuge ist ein starres, gegebenenfalls abnehmba­ res Füllrohr 281 angeordnet, welches zum Zuführen einer in ihre Feststoff- und Flüssigkeitsbestandteile zu zerlegenden Suspen­ sion in den Innenraum der Schleudertrommel 271 dient (Fig. 16).

Im Schleuderbetrieb nimmt die Stülpfilterzentrifuge 260 die in Fig. 16 gezeichnete Stellung ein. Die verschiebbare Welle 270 ist in die Hohlwelle 263 zurückgezogen, wodurch der mit der Welle 270 verbundene Trommelboden 274 in der Nähe der Stirnwand 272 der Schleudertrommel 271 liegt. Der Schleuderraumdeckel 276 hat sich dabei dicht auf den Öffnungsrand 277 der Schleuder­ trommel 271 aufgelegt. Bei rotierender Schleudertrommel 271 wird über das Füllrohr 281 kontinuierlich zu filtrierende Sus­ pension eingeführt. Die flüssigen Bestandteile der Suspension treten als Filtrat durch das Filtermedium 273 hindurch in den ersten Gehäuseraum 278 ein und werden dort von einem Prallblech 282 in eine mit der Auslassöffnung 267 verbundene Abführleitung 283 geleitet. Die Feststoffteilchen der Suspension werden in Form eines Filterkuchens vom Filtermedium 273 zurückgehalten.

Der Gehäuseraum 278 ist von einem selbständigen, in sich star­ ren, ringförmigen, vorzugsweise etwa kreisförmigen Gehäuseteil 284 ("Filtratgehäuseteil") umschlossen, dessen einer Öffnungs­ rand unter Zwischenschaltung einer (nicht dargestellten) Dich­ tung an der Trennwand 266 des Maschinengehäuses 261 anliegt, während der von der Stirnwand 280 gebildete, andere Öffnungsrand ebenfalls unter Zwischenschaltung einer (nicht dargestell­ ten) Dichtung an die Außenseite der Öffnungsrandes 277 der Schleudertrommel 271 angrenzt. An der Unterseite des ersten Ge­ häuseteils 284 ist die Auslassöffnung 267 ausgebildet, die wie­ derum unter Zwischenschaltung von (nicht dargestellten) Dich­ tungen abgedichtet mit der Abführleitung 283 in Verbindung steht. Wie aus Fig. 17 ersichtlich, ist das Gehäuseteil 284 um eine vertikale Achse 285 schwenkbar, so dass es aus einem ge­ schlossenen Zustand, in welchem es die Schleudertrommel 271 um­ schließt, in einen geöffneten Zustand überführt werden kann.

Fig. 17 zeigt den teilweise geöffneten Zustand der Zentrifuge 260. Das Gehäuseteil 284 kann noch weiter von der Schleuder­ trommel 271 weggeschwenkt werden, so dass diese - von dem Ge­ häuseteil 284 völlig unbehindert - beispielsweise zum Zwecke einer Reinigung zugänglich ist. Dasselbe gilt natürlich auch für das Gehäuseteil 278 selbst. Wie in Fig. 17 dargestellt, wird die Drehachse 285 von Vorsprüngen 286, 287 scharnierähn­ lich aufgenommen, die am Gehäuseteil 284 bzw. am Maschinenge­ häuse 261 (Trennwand 266) starr angeordnet sind.

Ebenso wie der erste Gehäuseraum 278 ist auch der sich an ihn anschließende zweite Gehäuseraum 279 von einem in sich starren, topfförmigen, im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteil 288 ("Feststoffgehäuseteil") umschlossen. Das Gehäuseteil 288 weist eine geschlossene Stirnwand 289 mit Durchtrittsöffnung für das Füllrohr 281 auf sowie einen der Stirnwand gegenüberliegenden Öffnungsrand, der abgedichtet am ersten Gehäuseteil 284 an­ liegt. Ebenso wie das erste Gehäuseteil 284 ist auch das zweite Gehäuseteil 288 um eine vertikale Achse 290 (Fig. 17) schwenk­ bar, die durch Vorsprünge 291, 292 am Gehäuseteil 288 bzw. am Maschinengehäuse 261 (Trennwand 266) verläuft. Auch das Gehäu­ seteil 288 kann über die in Fig. 17 dargestellte Öffnungsstel­ lung hinaus weiterverschwenkt werden, so dass ein völlig unbe­ hinderter Zugang zu Schleudertrommel 271 und Gehäuseteil 288 ermöglicht ist. Das Gehäuseteil 288 weist an seiner Unterseite die Auslassöffnung 268 auf, die (in nicht dargestellter Weise) abgedichtet mit der Abführleitung 293 verbunden ist.

Es ist auch möglich, lediglich das zweite Gehäuseteil 288 in den geöffneten Zustand zu verbringen, das erste Gehäuseteil 284 aber im geschlossenen Zustand zu belassen. In diesem Fall ist beispielsweise eine Reinigung des Gehäuseteils 288 (von Fest­ stoff) möglich oder es können das Filtermedium 273 und/oder die Dichtungen an der Schleudertrommel 271 oder am Trommelboden 274 gewechselt werden.

Die Abdichtung der Auslassöffnungen 267, 268 an den Gehäusetei­ len 284, 288 erfolgt so, dass die Verschwenkung der Gehäuse­ teile 284, 288 nicht behindert wird, beispielsweise durch gleitfähige Dichtungen.

Die Überführung der Gehäuseteile 284, 288 aus dem geschlossenen in den geöffneten Zustand (Fig. 17) erfolgt vorzugsweise bei geschlossenem Schleuderraumdeckel 276, der erst dann von der Schleudertrommel 271 abgehoben wird, wenn die Gehäuseteile 284, 288 entsprechend weit abgeschwenkt sind. Grundsätzlich können die Gehäuseteile 284, 288 jedoch auch so bemessen werden, dass ihre Überführung aus dem geschlossenen in den geöffneten Zu­ stand auch bei abgehobenem Schleuderraumdeckel 276 möglich ist.

Bei der dargestellten Ausbildung der Gehäuseteile 284, 288 wird zuerst das zweite Gehäuseteil 288 und danach das erste Gehäuse­ teil 284 aus dem geschlossenen in den geöffneten Zustand über­ führt. Umgekehrt wird zunächst das erste Gehäuseteil 284 in dichte Anlage an das Maschinengehäuse 261 gebracht, worauf das zweite Gehäuseteil 288 durch Verschwenken abgedichtet mit dem ersten Gehäuseteil 284 verbunden wird (Fig. 16). Vor einer Ver­ schwenkung des zweiten Gehäuseteils 288 in Öffnungsstellung wird das zu diesem Zweck abnehmbar ausgebildete Füllrohr 281 entfernt.

Das Füllrohr 281 kann auch fest mit dem zweiten Gehäuseteil 288 verbunden sein, und zwar derart, dass es sich beim Öffnen des Gehäuseteils 288 aus seiner Eintrittsöffnung am Schleuderraum­ deckel 276 ablöst und zusammen mit dem Gehäuseteil 288 wegver­ schwenkt wird. In diesem Fall muss eine mit dem Füllrohr 276 außerhalb des Gehäuseteils 288 verbundene Suspensions-Zuführ­ leitung vom Füllrohr abgenommen werden, oder diese Zuführlei­ tung muß flexibel ausgebildet sein.

Wie die Fig. 16 zeigt, sind das Filtratgehäuse 284 und das Feststoffgehäuse 288 durch eine außerhalb der Gehäuse verlau­ fende "Gaspendelleitung" 294 miteinander verbunden, die im dar­ gestellten Falle ein Absperrventil 295 enthält. Bei bekannten Stülpfilterzentrifugen fehlt dieses Absperrventil 295, so dass beim normalen Arbeiten mit der Zentrifuge bei Auftreten von Druckunterschieden der oben erwähnten Art ein Druckausgleich zwischen Filtratgehäuseteil 284 und Feststoffgehäuseteil 288, und zwar nach beiden Richtungen hin, erfolgen kann. Dabei kön­ nen wegen des fehlenden Absperrventils 295 natürlich Fremdteil­ chen von dem einen Gehäuse in das andere Gehäuse gelangen. Des­ halb wird bei dem oben beschriebenen Erzeugen eines Überdrucks in einem der Gehäuse 284 oder 288 zwecks Vermeidung eines uner­ wünschten Fremdstoffübertritts das Absperrventil 295 in der Gaspendelleitung 294 vorgesehen und während der Erzeugung die­ ses Überdrucks geschlossen gehalten.

Zur Verdeutlichung sind die Verhältnisse in Fig. 18 und 19 noch einmal schematisch und übersichtlich dargestellt. Fig. 18 zeigt entsprechend dem Kreisbereich X in Fig. 16 den Ringspalt 296 zwischen Ringwand 280 und dem Rand der Schleudertrommel 271. Bei den Arbeitsbedingungen gemäß Fig. 16, also bei geschlosse­ ner Schleudertrommel 271 wird ein in Richtung des Pfeiles I in den Filtratraum 278 hinein gerichteter Gasstrom erzeugt, wobei als Sperrmedium beispielsweise Luft dienen kann. Wenn umgekehrt der Feststoff von dem vorfahrenden Trommelboden 274 abgeworfen wird, wird eine Strömung gasförmigen Sperrmediums durch den Ringspalt 296 in Richtung des Pfeiles II hervorgerufen. Ent­ sprechendes gilt für einen Ringspalt 296 mit zwei ringförmig die Schleudertrommel 271 umschließenden Dichtstreifen 297, wie in Fig. 19 dargestellt.

Die vorbeschriebenen Probleme lassen sich vermeiden, wenn man im Ringspalt 296 eine Strömung eines Sperrmediums aufbaut. Da­ bei kann die Strömung des gasförmigen Sperrmediums im Ringspalt 296 in der gewünschten Richtung entweder durch Überdruck oder durch Unterdruck in einem der das Filtratgehäuse bzw. das Fest­ stoffgehäuse bildenden Räume erzeugt werden. Auch Kombinationen von Über- und Unterdruck in diesen Räumen kommen in Frage.

Anstatt das gasförmige Sperrmedium unter Ausbildung eines ent­ sprechenden Druckgefälles entweder in das Filtratgehäuse 278 oder das Feststoffgehäuse 279 einzuleiten, kann es auch direkt dem Ringspalt 296 zugeführt und von da unmittelbar in den be­ treffenden Gehäuseraum umgelenkt werden. Besonders günstig ist es, wenn man entsprechend Fig. 18A das zugeführte Gas sowohl in das Filtratgehäuse 278 als auch in das Feststoffgehäuse 279 einleitet und hierdurch eine doppelte Abdichtwirkung gegen übertretende Fremdstoffteilchen erzielt. Die Fig. 18A zeigt hierzu schematisch zwei Gaszuführungs-Leitungen 298, 299 in der Trennwand 280. In der Praxis gehen zahlreiche solche Leitungen 298, 299 radial innerhalb der Trennwand 280 z. B. von einer ge­ meinsamen Ringleitung aus und münden im Ringspalt 296, wo sie die gewünschten Sperrgasströmungen in den Richtungen I bzw. II erzeugen. Die Ringleitung ist mit einer Gasquelle (Pumpe) (nicht dargestellt) verbunden.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 19A ist statt der beiden Leitungen 298, 299 lediglich eine einzige Leitung 300 in der Trennwand 280 vorgesehen, die wiederum z. B. als ra­ dialer Abzweig von einer die Schleudertrommel 271 umschließen­ den, mit einer Pumpe verbundenen Ringleitung gedacht werden kann. In diesem Falle gehen die beiden Strömungen des Sperrme­ diums in den Richtungen I und II jeweils von einer einzigen Öffnung nach entgegengesetzten Richtungen hin aus.

Der Ringspalt 296 in Fig. 19A enthält wiederum zwei ringför­ mige, die Trommel 271 umschließende Dichtstreifen 297, die in der Trennwand 280 befestigt sind. Die Einleitung des Sperrmedi­ ums über die Leitung 300 erfolgt zwischen die Dichtstreifen 297. Es ist auch möglich, die Einleitung des gasförmigen Sperr­ mediums in den Ringspalt 296 entsprechend Fig. 18A und 19A nicht nach beiden Richtungen I und II hinzulenken, sondern je nach dem Arbeitszustand der Stülpfilterzentrifuge entweder nur nach der Richtung I oder nur nach der Richtung II hin.

Man kann die in den Fig. 18A und 19A dargestellten, in die Richtungen I und II fließenden Gasströme entweder durch Über­ druck in den Leitungen 298, 299, 300 erzeugen oder auch durch Unterdruck in den jeweiligen, die Strömungen aufnehmenden Räu­ men, nämlich entweder dem Filtratraum 278 oder dem Fest­ stoffraum 279.

Die in der Fig. 20 dargestellte Stülpfilterzentrifuge 301 um­ fasst in einem Maschinengehäuse 302 eine drehbar gelagerte Hohlwelle 303, die über einen (nicht dargestellten) Motor in raschen Umlauf versetzt werden kann. Die Hohlwelle 303 er­ streckt sich über eine das Maschinengehäuse 302 an dessen Vor­ derseite abschließende Trennwand 304 hinaus und weist eine (ebenfalls nicht dargestellte) axial verlaufende Keilnut auf, in welcher ein Keilstück 305 axial verschieblich ist. Dieses Keilstück 305 ist starr mit einer im Innern der Hohlwelle 303 verschiebbaren Welle 306 verbunden, die somit gemeinsam mit der Hohlwelle 303 umläuft, jedoch in dieser axial verschieblich ist.

An dem über die Trennwand 304 hinausragenden Ende der Hohlwelle 303 ist eine topfförmige Schleudertrommel 307 drehfest an­ geflanscht. An ihrer kreiszylindrischen Seitenwand weist die Schleudertrommel 307 radial verlaufende Durchlassöffnungen auf. Die Trommel 307 ist einseitig durch eine Stirnwand 308 ver­ schlossen und an ihrer der Stirnwand 308 gegenüberliegenden Stirnseite offen. Im Innern der Trommel 307 ist ein Trommelbo­ den 311 starr mit der verschiebbaren, die Stirnwand 308 frei durchdringenden Welle 306 verbunden.

An dem Trommelboden 311 ist über Stehbolzen 312 unter Freilas­ sung eines Zwischenraums starr ein Schleuderraumdeckel 313 be­ festigt, der in Fig. 20 den Innenraum der Schleudertrommel 307 dicht verschließt und gemeinsam mit dem Trommelboden 311 durch axiales Herausschieben der Welle 306 aus der Hohlwelle 303 frei von der Schleudertrommel 307 abgehoben ist. Die zylindrische Wand der Trommel 307 wird zu großen Teilen von einem Filterme­ dium 309 gebildet.

Die geschlossene Schleudertrommel 307 (Fig. 20) läuft in einem bestimmten Abschnitt des Maschinengehäuses 302 um. Flüssigkeit (Filtrat), welches aus der Schleudertrommel 307 herausgepresst wird, gelangt in eine Abführleitung 314, die über einen Falten­ balg 315 flexibel an das Maschinengehäuse 302 angeschlossen ist. Die Abführleitung 314 ist durch ein Absperrventil 316 ver­ schließbar. In einem weiteren Abschnitt des Maschinengehäuses 302, der den ausgefahrenen Schleuderraumdeckel 313 aufnimmt, erfolgt das Austragen und Abschleudern des von der Flüssigkeit abgetrennten Feststoffes. Dieser Abschnitt des Maschinengehäu­ ses 302 ist über einen Faltenbalg 317 flexibel mit einem Fest­ stofftrockner 310 verbunden. Der Feststofftrockner 310 ist durch ein Absperrventil 318 gegenüber dem Maschinengehäuse 302 dicht verschließbar. Bei der dargestellten Ausführungsform ist zwischen Maschinengehäuse 302 und Feststofftrockner 310 (ober­ halb des Absperrventils 318) noch ein Desagglomerierer 319 an­ geordnet, welcher der vorherigen Zerkleinerung des in den Fest­ stofftrockner gelangenden Feststoffes 320 dient. Dieser Desag­ glomerierer ist nicht unbedingt erforderlich.

Der den abgeschleuderten und gegebenenfalls zerkleinerten Fest­ stoff 320 aufnehmende eigentliche Feststofftrockner 310 umfasst einen Behälter 321, der durch eine z. B. elektrische Heizvor­ richtung 322 aufheizbar ist. Die Wärme wird dabei durch Wärme­ kontakt auf den Feststoff 320 übertragen, wodurch der Feststoff 320 einer Trocknung unterworfen wird.

Der Behälter 321 ist an seiner Unterseite durch eine schwenk­ bare Klappe 323, welche mit durchgehenden Perforationen 324 versehen ist, verschließbar. Bei geöffneter Klappe 323 gelangt der getrocknete Feststoff 320 in einen weiteren Behälter 325, dessen Auslass durch ein Absperrventil 326 wahlweise dicht ver­ schließbar ist. Mit dem Auslass des Behälters 325 kann ein Pro­ duktaufnahmegefäß verbunden werden, in welches bei geöffnetem Absperrventil 326 der fertig getrocknete Feststoff 320 einge­ füllt wird. Der Behälter 325 weist einen Einlassstutzen 327 für Trockengas auf, welches durch die Perforationen 324 der Klappe 323 den Feststoff 320 im Behälter 321 durchströmt und über eine Leitung 328 abfließt.

Die Stülpfilterzentrifuge 301 ist weiterhin mit einem Füllrohr 329 versehen, welches zum Zuführen einer in ihre Feststoff- und Flüssigkeitsbestandteile zu zerlegenden Suspension in den In­ nenraum der Schleudertrommel 307 dient (Fig. 20) und in dem Be­ triebszustand, in dem der Deckel 313 abgehoben und der Trommel­ boden 311 ausgefahren ist, in eine Bohrung 331 der verschiebba­ ren Welle 306 eindringt, wobei die Verschiebung der Welle 306 und damit das Öffnen und Schließen der Schleudertrommel 307 über (nicht dargestellte, auf der Zeichnung rechts gelegene) Antriebsmotoren, z. B. hydraulisch, erfolgt.

Im Schleuderbetrieb nimmt die Stülpfilterzentrifuge 301 die in Fig. 20 gezeichnete Stellung ein. Die verschiebbare Welle 306 ist in die Hohlwelle 303 zurückgezogen. Der Schleuderraumdeckel 313 verschließt dabei die offene Stirnseite der Schleudertrom­ mel 307. Bei rasch rotierender Schleudertrommel 307 wird über das Füllrohr 329 kontinuierlich zu filtrierende Suspension ein­ geführt. Die flüssigen Bestandteile der Suspension treten als Filtrat durch das Filtermedium 309 im Trommelmantel hindurch in das Maschinengehäuse 302 ein und werden dort in die Abführlei­ tung 314 geleitet. Die Feststoffteilchen der Suspension werden in Form eines Filterkuchens vom Filtermedium 309 zurückgehal­ ten.

Bei weiterhin - gewöhnlich langsamer - rotierender Schleuder­ trommel 307 und nach Abschaltung der Suspensionszufuhr am Füll­ rohr 329 mit einem Ventil 330 wird nun die Welle 306 (nach links) verschoben, wodurch der Filterkuchen nach auswärts transportiert und abgeschleudert wird. Die Feststoffteilchen gelangen - gegebenenfalls nach Durchtritt durch den Desagglome­ rierer 319 - bei geöffnetem Absperrventil 318 in den Behälter 321 des Feststofftrockners 310, wo der Feststoff 320 in der be­ reits oben angedeuteten Weise weiter entfeuchtet und getrocknet wird.

Nach beendetem Abwurf des Feststoffes 320 wird die Stülpfilter­ zentrifuge 301 durch Zurückschieben der Welle 306 wieder in die Betriebsstellung gemäß Fig. 20 gebracht. Auf diese Weise ist ein Betrieb der Stülpfilterzentrifuge 301 mit ständig rotieren­ der Schleudertrommel 307 möglich.

Die beschriebene Anordnung einschließlich Maschinengehäuse 302 und Schleudertrommel 307 ist in sich starr ausgebildet und um eine horizontale Drehachse 332 schwenkbar gelagert. Die Achse 332 ist ihrerseits auf einem elastischen Pufferelement 333 an­ geordnet, das seinerseits auf einem ortsfesten, z. B. mit dem Erdboden verbundenen Sockel 334 aufruht. Zwischen dem Maschi­ nengehäuse 302 und dem Sockel 334 ist im Abstand von der Dreh­ achse 332 ein Kraftmess-Element 335 angeordnet. Somit wirkt die ganze Anordnung als eine Art Balkenwaage: Durch die in die Schleudertrommel 307 über das Füllrohr 329 eingeführte Substanz wird die links von der Drehachse 332 gelegene Seite der Stülp­ filterzentrifuge 301 belastet, wodurch das rechts von der Dreh­ achse 332 gelegene Kraftmess-Element 335, das beispielsweise durch Zug beanspruchbar ist, entsprechend beeinflusst wird. Das auf diese Weise gemessene Gewicht kann für die Kontrolle der Füllmenge der Schleudertrommel 307 ausgenutzt werden. Auch kann das Kraftmess-Element 335 als Sensor für den vorliegenden Ent­ feuchtungsgrad des Feststoffes ausgenutzt werden, da die abge­ schleuderte Flüssigkeit zu einer Gewichtsverringerung führt.

Die oben erwähnten Faltenbalge 315, 317 an Filtratabführleitung 314 und Feststofftrockner 310 verhindern eine Störung der Ge­ wichtsmessung, weil sie die "Balkenwaage" insoweit von den ortsfesten Teilen 314 und 310 entkoppeln. Eine solche Entkopp­ lungseinrichtung - auf der Zeichnung nicht sichtbar - ist na­ türlich auch am Füllrohr 329 vorgesehen, beispielsweise in Form eines ebenfalls faltenbalgartigen Schlauches, der außerhalb des Maschinengehäuses 301 liegt und einen Teil des Füllrohrs 329 bildet.

Wie dargestellt, ist das Füllrohr 329 mit einer Leitung 341 verbunden, über welche ein Gas in den Innenraum der Schleuder­ trommel 307 eingeführt werden kann. Das freie Ende des Füll­ rohrs 329 ist zu diesem Zweck über eine drehbare Dichtung 342 gasdicht in die Schleudertrommel 307 eingeführt. Auf diese Weise kann ein unter relativ hohem Druck stehendes Gas in den Innenraum der Schleudertrommel 307 eingeleitet werden, welches zum Durchblasen der noch mit Feuchtigkeit gefüllten Kapillaren des am Filtermedium 309 haftenden Feststoffes (Filterkuchen) dient. Weiterhin kann über die Leitung 341 auch ein auf eine bestimmte Temperatur vorgeheiztes Trockengas in die geschlos­ sene Schleudertrommel 307 eingeführt werden, welches den Fil­ terkuchen durchströmt und den Feststoff trocknet. Das Abgas, welches den Feststoff durchdrungen hat, wird über einen Aus­ lassstutzen 343 und eine Leitung 344 abgeführt. Auf diese Weise kann die rein mechanische Schleudertrocknung mit einer Trock­ nung durch Wärmekonvektion mit Hilfe eines strömenden Gases kombiniert werden. Außerdem ist ein Druckgaspressen des Filter­ kuchens zum Freiblasen von dessen Kapillaren möglich.

Die Leitung 341, welche ein Absperrventil 345 enthält, ist an ihrem dem Füllrohr 329 gegenüberliegenden Ende mit einer Vor­ richtung 346 zur Lieferung der den angegebenen Zwecken dienen­ den Gase verbunden. Die Vorrichtung 346 enthält (in an sich be­ kannter und nicht dargestellter Weise) außer einer Gasquelle insbesondere einen Kompressor und Heizeinrichtungen, um das über das Füllrohr 329 zugeführte Gas auf den gewünschten Druck und die gewünschte Temperatur zu bringen. Die Vorrichtung 346 dient gleichzeitig auch der Wiederaufbereitung des über die Leitung 344 zugeführten Abgases. Zu diesem Zweck enthält die Vorrichtung 346 in an sich bekannter Weise insbesondere Ent­ feuchtungseinrichtungen (Kondensatoren), Filtereinrichtungen, Gaswasch-einrichtungen, Adsorptionseinrichtungen u. dgl. Das aufbereitete Gas wird zirkulierend über die Leitung 341 wieder der Stülpfilterzentrifuge 301 zugeführt.

Über eine mit dem Einlassstutzen 327 am Behälter 325 verbundene Leitung 347, die ein Ventil 348 enthält, kann aus der Vorrich­ tung 346 Trockengas in den Feststofftrockner 310 eingeleitet werden, wo es den Feststoff 320 durchdringt, trocknet und über die Leitung 328 abgeführt wird. Die Leitung 328 transportiert das mit Feuchtigkeit befrachtete Abgas in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise zur Vorrichtung 346 zurück, wo es wieder aufbereitet und über die Leitung 347 im Kreisgang wieder dem Feststofftrockner 310 zugeführt wird.

Die Leitung 328 enthält im Strömungsweg hinter dem Feststoff­ trockner 310 ein Filter 351 zur Abscheidung von Schadstoffen. Über eine von der Leitung 341 abgezweigte Leitung 352 mit Ven­ til 353 kann das Filter 351 rückgespült werden. Während der Rückspülung wird ein in der Leitung 328 vorgesehenes Ventil 354 geschlossen.

Von der Leitung 328, die in der Nähe der Vorrichtung 346 ein weiteres Ventil 355 enthält, zweigt eine Leitung 356 mit Ventil 357 ab, die eine Vakuumpumpe 358 (Saugpumpe) enthält und zur Vorrichtung 346 zurückführt, so dass auch von der Vakuumpumpe 358 abgezogenes Gas dort wiederaufbereitet werden kann. Bei ge­ schlossenen Ventilen 353, 355 und geöffneten Ventilen 354, 357 kann somit im Behälter 321 des Feststofftrockners 310 ein Va­ kuum (Unterdruck) erzeugt werden, der die Entfeuchtung des Feststoffes 320 im Behälter 321 begünstigt. Normalerweise ist in diesem Falle das Ventil 348 in der Leitung 347 geschlossen. Es kann jedoch günstig sein, das Ventil 348 geringfügig zu öffnen, so dass über die Leitung 347 eine geringe Trocken­ gasmenge eintritt und den Feststoff 320 als sogenanntes "Schleichgas" durchströmt. Dieses Schleichgas dient der besse­ ren Mitnahme und Abführung des im Vakuum entstehenden Dampfes über die Leitung 328.

Mit Hilfe der Vakuumpumpe 358 kann über die Leitung 328 der Feststoff 320 im Behälter 321 auch einer Druckwechselbeanspru­ chung unterzogen werden, was zu einer Desagglomerierung oder Zerkleinerung des Feststoffes 320 führt. Ursächlich hierfür ist der im agglomerierten Feststoff 320 entstehende Dampfdruck. Für die Durchführung dieser Desagglomerierung durch Druckwechsel werden unter den oben beschriebenen Vakuumbedingungen das Ven­ til 354 in der Leitung 328 und das Ventil 348 in der Leitung 347 abwechselnd geöffnet und geschlossen. Die Ventile 354 und 348 sind zu diesem Zwecke mit entsprechenden Steuereinrichtun­ gen 361 bzw. 362 verbunden.

Die auf der Zeichnung dargestellte Anlage enthält außer dem be­ reits erwähnten, als Kraftmess-Element 335 ausgebildeten und beispielsweise der Feststellung des Entfeuchtungsgrades dienen­ den Sensor noch weitere Sensoren: An der Leitung 347 ist ein Sensor 363 angeordnet, der der Messung von Druck und/oder Tem­ peratur des über diese Leitung 347 zugeführten Trockengases dient. Weitere Sensoren 364, die am Feststofftrockner 310 ange­ ordnet sind, dienen der Bestimmung der Temperatur und/oder der Restfeuchte des Feststoffes 320 bzw. der Temperatur und/oder des Feuchtigkeitsgehaltes des Abgases im Trockner 310. Ein Sen­ sor 365 an der Flüssigkeits-Abführleitung 314 wird dazu verwen­ det, die Durchflussmenge und/ oder den pH-Wert des Filtrats zu bestimmen. Ein Sensor 366 an der Welle 303 der Stülpfilterzen­ trifuge 301 dient der Messung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schleudertrommel 307. Über einen Sensor 367 in der Abgasleitung 344 kann die Temperatur des Abgases und die in ihm enthaltene Feuchtigkeitsmenge festgestellt werden. Ein Sensor 368 in der Leitung 341 dient der Bestimmung des Druckes und der Feuchtig­ keit des über das Füllrohr 329 der Schleudertrommel 307 zuge­ führten Gases. Am Füllrohr 329 schließlich ist ein Sensor 369 zum Abfühlen der Zuflussmenge und/oder der Temperatur der zu­ geführten Suspension angeordnet. Alle diese Sensoren, zu denen im Bedarfsfall noch weitere Sensoren treten können, sind über Leitungen, die der Übersichtlichkeit halber auf der Zeichnung nicht eigens dargestellt sind, mit einer Steuereinrichtung 371 verbunden, die an die Vorrichtung 346 zur Lieferung und Wieder­ aufbereitung der benötigten Gase angeschlossen ist. Diese Steu­ ereinrichtung 371 ist in an sich bekannter Weise programmierbar, so dass der Betriebsablauf der beschriebenen Anordnung in kontrollierter, sich selbst regelnder Weise automatisch gesteu­ ert werden kann, wobei insbesondere die Dauer und Intensität der im einzelnen ablaufenden Trocknungsvorgänge, also bei­ spielsweise die Dauer des Schleudervorgangs oder die Dauer der Zuführung von Trockengas über die Leitung 347 entsprechend ab­ gestimmt wird. Einzelheiten über diese Steuervorgänge werden nachstehend noch erläutert.

Wichtig für die Funktionsweise der beschriebenen Anordnung zum Trennen von Flüssigkeit und Feststoff und anschließendem Ent­ feuchten und Trocknen des Feststoffes ist die mechanische dichte Trennung der Stülpfilterzentrifuge 301 vom Feststoff­ trockner 310 durch das vom Absperrventil 318 gebildete Ver­ schlusselement. Stülpfilterzentrifuge 301 und Feststofftrockner 310 bilden zwar eine Einheit oder ein Gesamtsystem, jedoch ist sowohl die Stülpfilterzentrifuge 301 wie auch der Feststoff­ trockner 310 ein eigenes, in sich geschlossenes System.

Sämtliche Maßnahmen, die zur Trocknung des Feststoffes im Fest­ stofftrockner 310 führen, beeinträchtigen die gleichzeitig in der Stülpfilterzentrifuge 301 ablaufenden Vorgänge nicht. Zu den Trocknungsvorgängen im Feststofftrockner 310 kann außer der bereits erwähnten Kontakttrocknung (Heizeinrichtung 322), Kon­ vektivtrocknung (Trockengaszuführung über die Leitung 347) und Vakuumtrocknung (Vakuumpumpe 358) auch noch eine Trocknung in einer Wirbel- oder Flugschicht kommen, die durch Trockengas, das unter entsprechend hohem Druck über die Leitung 347 zuge­ führt wird, im Behälter 321 des Feststofftrockners 310 erzeugt wird. Wegen der Trennung der beiden Systeme durch das Absperr­ ventil 318 wird im übrigen auch von den Vorgängen im Feststoff­ trockner 310 eine z. B. gravimetrisch oder radiometrisch (γ- Strahlen) vorgenommene Füllsteuerung der Schleudertrommel 307 sowie gegebenenfalls ein zum Zwecke einer Abdichtung in das Ma­ schinengehäuse 301 eingeleiteter Gasstrom nicht beeinflusst.

Wenn, wie dargestellt und beschrieben, die über die Leitungen 341 und 347 zugeführten Gase über die Leitungen 344 bzw. 328 zurückgeführt und nach Aufbereitung in der Vorrichtung 346 wie­ derverwendet werden, ergibt sich eine besonders günstige Mög­ lichkeit, die betreffenden Gase zweckmäßig und energiesparend, also ökonomisch auf die beiden Systeme der Stülpfilterzentrifu­ ge 301 bzw. des Feststofftrockners 310 aufzuteilen.

Nachstehend wird ein Beispiel für eine solche Aufteilung des Gasstromes angegeben, wobei die Aufteilung sowohl in der Stülpfilterzentrifuge 301 als auch im Feststofftrockner 310 in jeweils zwei Abschnitten oder Prozessschritten vorgenommen wird.

In der Stülpfilterzentrifuge 301 werden in einem ersten Ab­ schnitt die Schritte des Füllens, Zwischenschleuderns, Waschens und Endschleuderns, gegebenenfalls Schleuderns unter Druck, durchgeführt. In diesem Abschnitt wird bei allen Schritten, ausgenommen Schleudern unter Druck, kein Gas und beim Druck­ schleudern nur eine geringfügige Menge an Gas benötigt.

Im zweiten Abschnitt wird der Feststoff (Filterkuchen) in der Stülpfilterzentrifuge 301 zum Zwecke einer konvektiven Trock­ nung mit Gas durchströmt. Das Trocknungsergebnis ist hierbei sowohl vom Zustand des Gases (Feuchtigkeit, Temperatur) als auch von der Gasmenge und der Durchflußgeschwindigkeit abhän­ gig. In diesem Abschnitt wird eine relativ große Menge an Gas benötigt.

Im Feststofftrockner 310 liegen die Verhältnisse mit Bezug auf die oben beschriebenen Vorgänge in der Stülpfilterzentrifuge 301 gerade umgekehrt. In einem ersten Abschnitt wird der Feststoff 320 im Behälter 321 von einer großen Menge an Gas durch­ strömt, selbst wenn man eine zusätzliche Kontakttrocknung über die Heizeinrichtung 322 anwendet. Wenn anschließend in einem zweiten Abschnitt im Feststofftrockner 310 eine Endtrocknung unter Vakuum vorgenommen wird, wird theoretisch keine Gasdurch­ strömung benötigt. Es hat sich allerdings, wie bereits erwähnt, als vorteilhaft erwiesen, den Feststoff 320 mit einer geringen Menge an Gas, einem sogenannten "Schleichgas" zu durchströmen, weil hierdurch der Transport der letzten, unter Einfluss des Vakuums verdampfenden Flüssigkeit erleichtert wird. In diesem zweiten Abschnitt wird jedoch praktisch kein oder nur eine äu­ ßerst geringe Menge an Gas benötigt.

Eine energetisch günstige Aufteilung des gesamten Entfeuch­ tungs- und Trocknungsvorganges wie auch die Unterteilung in die oben erwähnten Abschnitte kann durch Versuche ermittelt werden, wobei verfahrenstechnische Gesichtspunkte und Kosten-Parameter berücksichtigt werden können. Die so ermittelte Aufteilung gilt jedoch häufig nur für einen bestimmten Moment des Gesamtverfah­ rens. Viele Produkte liegen in einer Suspension nicht homogen verteilt vor oder haben z. B. aufgrund von Aufbaukristallisa­ tion oder Kornbruch sich verändernde Korngrößen. Außerdem er­ folgt in Anlagen der beschriebenen Art ein häufiger Produkt­ wechsel, wobei jeweils die optimalen Einstellparameter z. B. neu bestimmt werden müssen.

Die optimale Aufsplittung in die einzelnen Trocknungsabschnitte sowohl in der Stülpfilterzentrifuge 301 wie auch im Feststoff­ trockner 310 wird durch einen sich selbst steuernden Prozess im Sinne eines Regelkreises, wie zuvor beschrieben, erreicht, wo­ bei, wie ebenfalls bereits angegeben, mehrere Sensoren und die Steuereinrichtung 371, die mit der das Trockengas liefernden Vorrichtung 346 verbunden ist, eingesetzt werden. Hierdurch kann die kleinstmögliche Gesamtzeit der Gesamtabtrennung von Flüssigkeit und Feststoff einschließlich Entfeuchtung und Trocknung des Feststoffes erzielt werden, wenn nämlich die Ent­ feuchtungs- und Trocknungsvorgänge in der Stülpfilterzentrifuge 301 und im Feststofftrockner 310 durch die Sensoren, die auf Temperatur, Feuchtigkeit, Gewicht, Durchflussmenge, Druck etc. ansprechen, fortlaufend überwacht werden. Die gemessenen Werte werden dann ständig mit den zu erreichenden Zielwerten für die Entfeuchtung und Trocknung sowohl in der Stülpfilterzentrifuge 301 als auch im Feststofftrockner 310 verglichen. Die Zielwerte ihrerseits basieren dabei auf bekannten oder ermittelten Daten, die für eine wirtschaftliche Entfeuchtung und Trocknung maßgeb­ lich sind.

Werden die vorgegebenen Zielwerte erreicht, wird der Trock­ nungsvorgang im Feststofftrockner 310 beendet und gleichzeitig der Trocknungsvorgang in der Stülpfilterzentrifuge 301 unter­ brochen. Der Feststofftrockner 310 wird durch Öffnen der Klappe 323 entleert, und aus der Stülpfilterzentrifuge 301 wird neuer, vorgetrockneter Feststoff in den Feststofftrockner 310 über­ führt.

Gestaltet sich der Trocknungsvorgang im Feststofftrockner 310 so, dass die Zielwerte noch nicht erreicht sind, auch wenn die Stülpfilterzentrifuge 301 ihren Zielwert bereits erreicht hat, so kann das Trocknungsergebnis in der Stülpfilterzentrifuge 301 z. B. durch eine Erhöhung des Gasdurchsatzes in der Schleuder­ trommel 307, eine Temperaturerhöhung des Trocknungsgases etc. verbessert werden. Ebenfalls kann gegebenenfalls die Drehzahl der Zentrifuge erhöht werden, um die mechanische Trocknung (Entwässerung) zu verbessern. Hierdurch kann dem Feststoff­ trockner ein stärker vorgetrocknetes Produkt zugeführt werden, das dann im kürzerer Zeit im Feststofftrockner getrocknet wer­ den kann. Die Betriebszeiten von Stülpfilterzentrifuge und Feststofftrockner stimmen sich hierdurch harmonisch aufeinander ab. Umgekehrt können, falls das Erreichen der Zielwerte im Feststofftrockner 310 festgestellt wird, bevor die Stülpfilterzentrifuge 301 ihre Zielwerte erreicht, die Betriebsparameter des Feststofftrockners 310 entsprechend umgestellt werden. Auch eine Umstellung der Betriebsparameter sowohl der Stülpfilter­ zentrifuge 301 als auch des Feststofftrockners 310 ist möglich, um so ein harmonisches oder synergetisches Zusammenspiel dieser beiden Apparate zu erreichen.

Gemäß dem hier vorgeschlagenen Vorgehen optimieren sich die von der Stülpfilterzentrifuge 301 und dem Feststofftrockner 310 ge­ bildeten Systeme selbst mit der Zielsetzung z. B. einer mini­ malen Gesamtbetriebszeit, wobei die Anteile der mechanisch durch Schleudern erzielten Entfeuchtung und der thermisch durch Trockengas durchgeführten Entfeuchtung von Charge zu Charge zeitlich und ergebnismäßig erheblich voneinander abweichen kön­ nen.

Der Betriebsablauf der aus der Stülpfilterzentrifuge 301 und dem Feststofftrockner 310 bestehenden Anlage kann grundsätzlich auch so gesteuert werden, dass man feste, z. B. für das jewei­ lige Produkt durch Versuche ermittelte Zeiten vorgibt, und nach dem jeweiligen Ablauf dieser Zeiten die Entfeuchtungs- und Trocknungsvorgänge in der Stülpfilterzentrifuge 301 und im Feststofftrockner 310 unterbricht. Möglich ist z. B. eine Auf­ teilung der Entfeuchtungs- und Trocknungszeiten in Stülpfilter­ zentrifuge 301 und Feststofftrockner 310 im Verhältnis 1 : 1 oder auch in anderen Verhältnissen, je nach den vorliegenden Be­ triebsbedingungen und zu erreichenden Zielwerten unter Einhal­ tung einer möglichst wirtschaftlichen und rationellen Arbeits­ weise.

Die Fig. 21 bis 23 zeigen schließlich weitere Varianten von Stülpfilterzentrifugen mit optimaler Gewichtsmessung.

Die in Fig. 21 schematisch dargestellte Stülpfilterzentrifuge 401, welche der Verarbeitung von Suspensionen unterschiedlichen Gewichts dient, umfaßt in bekannter Weise eine in einem Maschi­ nengehäuse 402 auf einer Welle 403 drehbar gelagerte Trommel 404, die von einem Motor 405 rotierend antreibbar und durch ei­ nen axialverschieblichen Deckel 406 verschließbar ist. Mit dem Deckel 406 ist über Streben 407 ein Trommelboden 408 starr ver­ bunden, der sich zusammen mit dem Deckel 406 verschiebt.

Das Gehäuse 402 besteht aus einem vorderen Teil 402a und einem hinteren Teil 402b, die durch eine Trennwand 422 gasdicht von­ einander getrennt sind.

In der dargestellten Betriebsstellung der Zentrifuge 401 wird über ein Füllrohr 411 zu filtrierende Substanz, nämlich eine aus Feststoff und Flüssigkeit bestehende Suspension in die Trommel 404 eingefüllt. Aufgrund der Rotation der Trommel 404 sammelt sich der Feststoff auf der Innenseite eines Filtermedi­ ums 409, das zu großen Teilen die Zylinderwand der Trommel 404 bildet, in Form eines sogenannten "Kuchens" an, während die Flüssigkeit nach Durchdringung des Filtermediums 409 auf die Außenseite der Trommel gelangt und durch einen Filtratablauf 412 aufgesammelt wird. Um nach abgeschlossener Filtrierung den "Kuchen" auszutragen, wird nach Abschaltung der Suspensionszu­ führung der Deckel 406 und mit ihm der Trommelboden 408 in Fig. 21 nach links verschoben, so dass der "Kuchen" von diesem aus der Trommel 404 herausgedrückt wird. Durch Weiterrotieren der Trommel 404 wird der Kuchen in den vorderen Teil 402a des Gehäuses abgeschleudert und fällt in einen abnehmbar angeordne­ ten Behälter 413. Nach dem Abschleudern des Kuchens wird der Deckel 406 wieder geschlossen, so daß die anfängliche Betriebs­ stellung wieder erreicht ist und über das Füllrohr 411 erneut zu filtrierende Suspension in die Trommel 404 eingebracht wer­ den kann.

Die beschriebene Anordnung einschließlich Gehäuse 402, Trommel 404, Antriebsmotor 405 und Füllrohr 411 ist in sich starr ausgebildet und um eine horizontale Drehachse 414, d. h. in einer vertikalen Ebene, schwenkbar gelagert ist. Die Drehachse 414 ist ihrerseits auf elastischen Pufferelementen 415 angeordnet, welche auf einem ortsfesten, mit dem Erdboden 416 verbundenen Sockel 417 aufruhen. Die Pufferelemente 415 können beispiels­ weise übliche Gummi-Metall-Elemente sein und dienen der Absorp­ tion und Dämpfung von Schwingungen, welche durch die Rotation der Trommel 404 entstehen können. Die Drehachse 414 kann mate­ riell entfallen, wenn die Pufferelemente 415 selbst gleichzei­ tig eine Verschwenkung der Anordnung in einer vertikalen Ebene zulassen.

Zwischen dem Gehäuse 402 und einem weiteren ortsfesten Sockel 418 ist ein auf Zug oder Druck beanspruchbares, an sich bekann­ tes Kraftmeßelement 419, beispielsweise eine Kraftmeßdose, an­ geordnet. Somit wirkt die ganze Anordnung wie eine Art Balken­ waage: Durch die in die Trommel 404 über das Füllrohr 411 ein­ geführte Suspension wird die links von der horizontalen Dreh­ achse 414 gelegene Seite der Zentrifuge 401 belastet, wodurch das rechts von der Drehachse 414 gelegene Kraftmeßelement 419 entsprechend beeinflußt wird. Das Kraftmeßelement 419 ist über eine elektrische Leitung 434 mit einer z. B. in Gewichts- oder Füllstandseinheiten geeichten Meßwertanzeige 435 verbunden, die einen über eine Skale 436 spielenden Zeiger 437 umfaßt.

Um die wie eine Balkenwaage funktionierende Zentrifuge 401 zur Vermeidung von Meßfehlern gegenüber der Umgebung zu entkoppeln, ist das Maschinengehäuse 402 mit dem Behälter 413 über eine flexible, gasdichte Kopplungseinrichtung 421, beispielsweise einen Faltenbalg, verbunden, so daß sich die linke Seite der Anordnung frei um die Drehachse 414 verschwenken kann. Auch eine mit dem Füllrohr 411 verbundene Leitung 410 zur Einspei­ sung der Suspension ist in entsprechender Weise mit einem fle­ xiblen Leitungsstück 430 versehen, um ebenfalls eine störungsfreie Verschwenkung der Anordnung um die Drehachse 414 zu ge­ statten.

In bestimmten Anwendungsfällen ist es erwünscht, den Filtrie­ rungsvorgang in der Trommel 404 unter Überdruck oder Unterdruck auszuführen. Bei der dargestellten Ausführungsform wird ein solcher Druck über die Leitung 410 und das Füllrohr 411 in dem vom Filtermedium 409 umschlossenen Innenraum der Trommel 404 erzeugt. Durch diesen Druck entsteht naturgemäß eine vom Quer­ schnitt des Füllrohrs 411 abhängige Kraft P₁, die wegen der ho­ rizontalen Druckeinleitung in Fig. 21 ebenfalls horizontal in Richtung des Doppelpfeils 440 wirkt und wegen des Abstandes a des Füllrohrs 411 von der Drehachse 414 ein entsprechendes Drehmoment P₁ × a erzeugt, welches je nachdem, ob Über- oder Unterdruck vorliegt, im nach rechts oder nach links gerichteten Drehsinn wirkt. Durch die Kraft P₁ wird auf der gegenüberlie­ genden Seite der Drehachse 414 als Reaktion am Kraftmessele­ ment 419 ein Drehmoment P₂ × b erzeugt, wobei die Beziehung gilt

P₁ × a = P₂ × b (1)

In dieser Formel wirkt sich die Kraft P₂ als eine die Gewichts­ messung verfälschende Störkraft aus. Für diese Störkraft P₂ folgt aus obenstehender Formel

P₂ = P₁ × a/b (2)

Die Störkraft P₂ ist also naturgemäß eine unmittelbare Funktion der direkt vom eingeleiteten Über- oder Unterdruck abhängigen Kraft P₁, und es geht darum, den Einfluß dieser Störkraft P₂ zu beseitigen.

Bei der in Fig. 22 dargestellten Ausführungsform ist das Füll­ rohr 411 an seiner Einleitungsstelle in das Maschinengehäuse 402 mit einem Krümmer 441 starr verbunden, der seinerseits an das flexible Leitungsstück 430 der Leitung 410 angeschlossen ist. Der Krümmungswinkel des Krümmers 441 ist so gewählt, daß bei Einleitung eines Über- oder Unterdrucks die in Fig. 22 strichpunktiert angegebene Wirkungslinie 450 der hierdurch ent­ stehenden, durch den Doppelpfeil 440 angedeuteten Kraft P₁ die Drehachse 414 schneidet. Somit wird der in Fig. 21 eingezeich­ nete Momentenarm a zu Null, und entsprechend obiger Formel (2) verschwindet damit auch die Störkraft P₂, so daß eine unbehin­ derte Gewichtsmessung erfolgen kann.

Die Fig. 23 zeigt eine gegenüber Fig. 22 insoweit abgewan­ delte Ausführungsform, als das Füllrohr 411 verlängert und zweimal rechtwinklig abgeknickt über das Maschinengehäuse 402 geführt ist, auf dem es durch einen Ständer 442 abgestützt ist. Das senkrecht nach oben gekrümmte Ende des Füllrohrs 411, das wiederum über das flexible Leitungsstück 430 mit der Leitung 410 verbunden ist, liegt so, daß seine Achse, wie strichpunk­ tiert angedeutet, die Drehachse 414 schneidet. Entsteht somit bei Einleitung von Über- oder Unterdruck an dem mit dem Lei­ tungsstück 430 verbundenen Ende des Füllrohrs 411 eine in Rich­ tung des Doppelpfeils 440 nach oben oder unten gerichtete Kraft P₁, so verläuft deren Wirkungslinie 450 wiederum durch die Drehachse 414, und es entsteht aus den im Zusammenhang mit Fig. 22 genannten Gründen keine Störkraft P₂.

Claims (59)

1. Filtertuchlose Stülpfilterzentrifuge, umfassend
eine in einem Trommelgehäuse drehbar gelagerte Schleuder­ trommel mit einer ein stationäres, formstabiles Filterme­ dium umfassenden Trommelwand;
eine die Trommel drehend antreibende welle;
einen die offene Stirnseite der Trommel am Trommelrand dichtend verschließenden Deckel;
einem Einfüllvorrichtung für zu filternde Suspension mit einer ins Innere der Trommel führenden Füllleitung;
und einen im Innern der Trommel angeordneten Trommelboden, wobei Trommelboden und Filtermedium relativ gegeneinander axial verschieblich sind um den von dem Filtermedium zu­ rückgehaltenen Feststoffanteil mechanisch aus der Trommel auszutragen.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trommelboden einen Durchmesser aufweist, welcher nur geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Trom­ mel an ihrer geschlossenen Stirnwand.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifuge eine pneumatische Vorrichtung zum Ab­ lösen und Austragen von Feststoffanteilresten umfaßt.

4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Filtermedium selbsttragend ist.

5. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Filtermedium aus Metall, Keramik, Kunststoff oder einer Mischung dieser Materialien herge­ stellt ist.

6. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die pneumatische Vorrichtung einen Gasstrom in Axialrichtung der Trommel erzeugt.

7. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die pneumatische Vorrichtung einen Gasstrom in Radialrichtung der Trommel erzeugt.

8. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die pneumatische Vorrichtung synchroni­ sierbar mit der Relativbewegung von Trommelboden und Trom­ melwand betätigbar ist.

9. Zentrifuge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatische Vorrichtung und Trommelwand relativ zu­ einander in Axialrichtung der Trommel verfahrbar sind.

10. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die pneumatische Vorrichtung einen pul­ sierenden Gasstrom erzeugt.

11. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die pneumatische Vorrichtung Düsenaus­ lässe für den Gasstrom umfasst, welche mit einer Diffe­ renzdrehzahl zu der Trommelwand drehend antreibbar sind.

12. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die pneumatische Vorrichtung Düsenaus­ lässe im Innern der Trommel aufweist.

13. Zentrifuge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die im Innern der Trommel angeordneten Düsenauslässe der pneumatischen Vorrichtung mindestens teilweise in dem Trommelboden angeordnet sind.

14. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, dass im Innern der Trommel Auslässe zum Be­ spülen der Trommelwand mit einem flüssigen Reinigungsme­ dium, insbesondere einem Lösemittel vorhanden sind.

15. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Trommelboden ein Dichtungselement an seiner Umfangsfläche aufweist, welches in einer zurück­ gezogenen Position des Trommelbodens, benachbart zur ge­ schlossenen Stirnwand der Trommel, dichtend an der zylin­ drischen Trommelwand anliegt.

16. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Deckel mit dem Trommelboden über Abstandshalter starr verbunden ist.

17. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Trommelgehäuse sich in Richtung von der offenen Stirnseite der Trommel zu deren geschlossener Stirnwand hin konisch erweitert.

18. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Trommelwand geringfügig konisch ausgebildet ist und sich zur offenen Stirnseite hin erwei­ tert.

19. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Deckel eine Öffnung für ein den Deckel durchsetzende Füllrohr der Einfüllvorrichtung für die zu filtrierende Suspension aufweist, dessen Auslassen­ de sich während des Zentrifugiervorganges innerhalb der Trommel befindet.

20. Zentrifuge nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllrohr zur Veränderung des Druckes in der Trommel mit Druck- oder Unterdruckquelle verbindbar und mittels einer kombinierten Dreh- und Gleitdichtung gegenüber dem Deckel abgedichtet ist, wobei die Drehdichtung das Füll­ rohr gegen den sich drehenden und die Gleitdichtung das Füllrohr gegen den axial verschieblichen Deckel abdichtet.

21. Zentrifuge nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllrohr am Gehäuse in einer elastischen Halterung ab­ gestützt ist, die in Verbindung mit der Dreh- und Gleit­ dichtung Taumelbewegungen des Füllrohrs zulässt.

22. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreh- und Gleitdichtung eine mit den Dichtringen und/oder Abstreifringen ausgestattete Hülse umfasst, die drehbar in einer fest mit dem Deckel verbundenen Buchse gelagert ist.

23. Zentrifuge nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllrohr am Auslassende eine beidseits konisch auslau­ fende Verdickung aufweist.

24. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Einfüllöffnung des Deckels durch ein zusammen mit der Trommel umlaufendes Verschlusselement dicht verschließbar ist, das unter Vermeidung eines Reib­ schlusses vom Füllrohr entkoppelt ist.

25. Zentrifuge nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel von ihrer dem Füllrohr abgekehrten Seite her über eine Leitung mit einer Druck- oder Unterdruckquelle verbindbar ist.

26. Zentrifunge nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeich­ net, dass die Trommel auf einer Hohlwelle angeordnet ist und das Verschlusselement in der Hohlwelle derart ver­ schieblich gelagert ist, dass es die Einfüllöffnung von der Innenseite der Trommel her dicht verschließt.

27. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Füllrohr um seine Längsachse dreh­ bar gelagert und zusammen mit der Trommel um diese Achse in Umlauf versetzbar ist.

28. Zentrifuge nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllrohr durch eine Antriebseinrichtung im wesentli­ chen synchron zu der Trommel drehend antreibbar ist.

29. Zentrifuge nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung der Abdichtung zwischen Einfüllöffnung im Deckel und Füllrohr ein wahlweise zwischen einer Offen- und Schließstellung hin- und hersteuerbares Verschlussele­ ment angeordnet ist.

30. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Trommel und der Deckel mittels ei­ ner drehend angetriebenen Hohlwelle und darin hin- und herbewegbaren Trägerwelle relativ zueinander axial ver­ schieblich sind, um den Tommelboden zum mechanischen Aus­ trag des Filterkuchens zu verschieben.

31. Zentrifuge nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägerwelle eine Schraubspindel angeordnet ist, und eine mit dieser Schraubspindel in Eingriff stehende Mutter vorgesehen ist, und dass entweder die Schraubspindel oder die Mutter von einem Motor drehend antreibbar ist, sodass in Abhängigkeit von der Drehzahl der Schraubspindel beziehungsweise der Mutter relativ zur Drehzahl der Hohlwelle die Trägerwelle in der Hohlwelle hin- und herteleskopiert.

32. Zentrifunge nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Zentrifuge eine Sicherheitseinrich­ tung aufweist, die ein Öffnen der Trommel durch Ablösen des Deckels von ihr so lange verhindert, wie die Trommel mit einer Drehzahl größer als eine kritische Drehzahl ro­ tiert, oberhalb welcher ein Öffnen der Trommel mit Gefahr verbunden wäre, wobei Trommel und Deckel mittels einer drehend angetriebenen Hohlwelle oder einer darin hin- und herteleskopierenden Trägerwelle relativ zueinander axial verschieblich sind, um über den Trommelboden den Filterku­ chen auszutragen.

33. Zentrifuge nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trägerwelle eine Schraubspindel angeordnet und eine mit dieser Schraubspindel in Eingriff stehende Mutter vor­ gesehen sind, dass entweder die Schraubspindel oder die Mutter von einem Motor drehbar abtreibbar ist, sodass in Abhängigkeit von der Drehzahl der Schraubspindel bezie­ hungsweise der Mutter relativ zur Drehzahl von Hohlwelle und Trommel, die Trägerwelle in der Hohlwelle hin- und herteleskopiert, wobei sich die Trommel öffnet, wenn die Drehzahl der vom Motor angetriebenen Schraubspindel bezie­ hungsweise Mutter größer als die Drehzahl der Hohlwelle ist, und schließt, wenn die Drehzahl der Schraubspindel beziehungsweise der Mutter kleiner als die Drehzahl der Hohlwelle ist und dass die maximale Drehzahl des Motors so gewählt ist, dass die von ihm der Schraubspindel bezie­ hungsweise Mutter erteilte maximale Drehzahl kleiner als die kritische Drehzahl der Trommel ist, sodass sich die Trommel nur dann öffnet, wenn sie mit einer Drehzahl klei­ ner als die kritische Drehzahl rotiert.

34. Zentrifuge nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubspindel beziehungsweise Mutter durch mehrere, wahlweise einschaltbare Motoren mit unterschiedlicher Drehzahl antreibbar ist, und die maximalen Drehzahlen die­ ser Motoren so gewählt sind, dass die von ihnen der Schraubspindel beziehungsweise Mutter erteilten maximalen Drehzahlen kleiner als die kritische Drehzahl der Trommel sind.

35. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zwischen der geschlossenen Stirnwand der Schleudertrommel und dem relativ zu dieser beweglichen Trommelboden eine flexible und/oder dehnbare Trennwand an­ geordnet ist, die eine Abdichtung zwischen der den Trom­ melboden tragenden Verschiebewelle und dem die Suspension aufnehmenden Innenraum der Schleudertrommel vermittelt.

36. Zentrifuge nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand als Faltenbalg ausgebildet ist, der die Ver­ schiebewelle rings umgebend einerseits an der geschlosse­ nen Stirnwand und andererseits am Trommelboden befestigt ist.

37. Zentrifuge nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeich­ net, dass eine Einrichtung zur Überwachung des Differenz­ druckes der beidseits der Trennwand herrschenden Drücke vorhanden ist.

38. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Zentrifuge eine Vorrichtung zur Durchführung einer Gewichtsmessung aufweist, wobei die Zentrifuge in einer vertikalen Ebene schwenkbar gelagert ist, wobei ein Kraftmesselement die gewichtsabhängigen Schwenkbewegungen der Zentrifuge abfühlt und eine Kompen­ sationseinrichtung die durch die schwankenden Gasdrücke verursachten Störkräfte derart ausgleicht, dass die Ge­ wichtsmessung hierdurch unbeeinflusst bleibt, und wobei ferner die Kompensationseinrichtung einen den Gasdruck in der Zentrifuge abfühlenden Sensor umfasst, der in Abhän­ gigkeit von abgefühlten Änderungen des Gasdrucks ein Kor­ rektursignal für die Gewichtsanzeige erzeugt.

39. Zentrifuge nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifuge um eine horizontale Drehachse schwenkbar ist.

40. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Gehäuse der Zentrifuge einen ersten Gehäuseraum mit einem Auslass zum Abführen eines Filtrats und einen zweiten Gehäuseraum mit einem Auslass zum Abfüh­ ren des Filterkuchens aufweist, wobei der erste Gehäu­ seraum abgedichtet von einem ersten selbstständigen Gehäu­ seteil und der zweite Gehäuseraum abgedichtet von einem zweiten selbstständigen Gehäuseteil umschlossen ist, wobei ferner die beiden Gehäuseteile jeweils für sich in ver­ schiedene Richtungen um separate Achsen derart schwenkbar gelagert sind, dass sie einzeln zwischen einem geschlosse­ nen Zustand und einem geöffneten Zustand relativ zur Schleudertrommel verschwenkbar sind.

41. Zentrifuge nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile um vertikale Achsen verschwenkbar sind.

42. Zentrifuge nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseteil allgemein ringförmig und das zweite Gehäuseteil etwa topfförmig mit einer im Wesentlichen ge­ schlossenen Stirnwand ausgebildet sind und dass das zweite Gehäuseteil in geschlossenem Zustand mit einem der StirnWand gegenüberliegenden Rand am ersten Gehäuseteil dicht anliegt.

43. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch ge­ kennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse und der Schleuder­ trommel am Rand der Schleudertrommel im Bereich eines Fil­ tratgehäuseteils und eines Feststoffgehäuseteils ein Ringspalt vorhanden ist, wobei Schutzeinrichtungen vorge­ sehen sind, mit deren Hilfe in dem den Trommelrand umge­ benden Ringspalt ein Strom eines gasförmigen Sperrmediums erzeugbar ist, der einen unerwünschten Übertritt von gas­ förmigen, flüssigen und/oder festen Stoffen zwischen Fil­ trat- und Feststoffgehäuseteile verhindert.

44. Zentrifuge nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass im Ringspalt zwei Ströme eines gasförmigen Sperrmediums erzeugbar sind, von denen der eine in das Filtratgehäuse­ teil und der andere in das Feststoffgehäuseteil gerichtet ist.

45. Zentrifuge nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekennzeich­ net, dass zwischen Filtratgehäuseteil und Feststoffgehäu­ seteil eine Gaspendelleitung mit Absperrventil vorgesehen ist.

46. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Zentrifuge einen nachgeschalteten Feststofftrockner umfasst, wobei in der Schleudertrommel durch Schleudern, Druckgaspressen und Wärmekonvektion mit Hilfe eines strömenden Trockengases und im Feststofftrock­ ner durch Wärmekonvektion mit Hilfe eines strömenden Tro­ ckengases eine Entfeuchtung und Trocknung des Feststoffes stattfindet.

47. Zentrifuge nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Stülpfilterzentrifuge und der Feststofftrockner über eine dichte Trennung von Stülpfilterzentrifuge und Fest­ stofftrockner ermöglichende Verschlusseinrichtung mitein­ ander zu einer Einheit verbunden sind, wobei an der Stülp­ filterzentrifuge und am Feststofftrockner Sensoren zur Messung des dort jeweils herrschenden Entfeuchtungs- und Trocknungsgrades sowie dort vorliegender weiterer Be­ triebsparameter, wie beispielsweise Gewicht des Trommelin­ haltes, Druck, Temperatur, Durchflussmenge und/oder pH- Wert des Filtrats, Drehzahl, Feuchtigkeit, Zuflussmenge der zugeführten Suspension, angeordnet sind, wobei eine gemeinsame Steuervorrichtung vorgesehen ist, welche durch die von den Sensoren angegebenen Messwerte betätigbar ist, und in Abhängigkeit hiervon die Betriebsdaten, wie bei­ spielsweise Drehzahl der Stülpfilterzentrifuge, einen Gas­ druck, die Strömungsgeschwindigkeit eines Gases und/oder die Temperatur eines Gases sowie gegebenenfalls die Tempe­ ratur von den Festsoff kontaktierenden Flächen regelt, und wobei die Steuervorrichtung die Regelung dieser Betriebs­ daten selbsttätig durchführt, sodass die Betriebszeiten für die Entfeuchtung und Trocknung in der Zentrifuge und im Feststofftrockner aufeinander abgestimmt sind und gleichzeitig die Aufteilung der mechanischen Schleuder­ energie einerseits und der thermischen Energien in Stülpfilterzentrifuge und Feststofftrockner andererseits wirtschaftlich optimal erfolgt.

48. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 47, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Zentrifuge eine Vorrichtung zur Durchführung einer Gewichtsmessung aufweist, wobei das Ge­ häuse der Zentrifuge um eine Drehachse schwenkbar gelagert ist und ein Kraftmesselement gewichtsabhängige, auf einen unterschiedlichen Füllungsgrad der Trommel mit Suspension oder auf eine unterschiedliche Entfeuchtung der festen Suspensionsbestandteile zurückgehende, um die Drehachse erfolgende Auslenkungen des Zentrifugengehäuses abfühlt, die auf einer Messwertanzeige zur Anzeige gelangen, wobei eine Leitung zur Erzeugung eines Über- oder Unterdrucks in der Trommel vorgesehen ist und die Wirkungslinie der in dieser Leitung auf Grund eines Über- oder Unterdrucks er­ zeugten Kraft so geführt ist, dass sie die Drehachse des Maschinengehäuses schneidet.

49. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 47, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Zentrifuge ein um eine Drehachse schwenkbares Gehäuse umfasst und ein Kraftmesselement ge­ wichtsabhängige, auf einen unterschiedlichen Füllungsgrad der Trommel mit Suspension oder auf eine unterschiedliche Entfeuchtung der festen Suspensionsbestandteile zurückge­ hende, um die Drehachse erfolgende Auslenkungen des Gehäu­ ses abfühlt, die auf einer Messwertanzeige zur Anzeige ge­ langen, wobei eine Leitung zur Erzeugung eines Über- oder Unterdrucks in der Trommel vorgesehen ist, und ein den Druck in der Trommel abfühlender Sensor ein Korrektursig­ nal erzeugt, mit dem die Messwertanzeige druckabhängig korrigierbar ist.

50. Verfahren zum Trennen einer Suspension in ein Filtrat und einen Feststoffanteil unter Verwendung einer filtertuchlo­ sen Stülpfilterzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 49, wobei die Suspension über die Füllleitung in den In­ nenraum der Trommel gefördert wird, wobei das Filtrat auf­ grund der bei drehender Trommel herrschenden Zentrifugal­ kräfte durch das Filtermedium hindurchtritt und der Fest­ stoffanteil auf der Innenwand der Trommel von dem Filter­ medium zurückgehalten wird, und wobei der vom Filtermedium zurückgehaltene Feststoffanteil mittels dem Trommelboden mechanisch aus der Trommel ausgetragen wird.

51. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem mechanischen Austragen des Feststoffanteils über das Filtermedium Gasströme von außen ins Innere der Trom­ mel strömen gelassen werden, um den Feststoffanteil aufzu­ lockern.

52. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasströme durch Erzeugen eines Unterdrucks im Trommel­ inneren erzeugt werden.

53. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasströme in Form eines oder mehrerer Druck- bzw. Un­ terdruckpulse angewandt werden.

54. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 53, dadurch ge­ kennzeichnet, dass, nachdem der mechanische Austrag des Feststoffanteils durch den Trommelboden erfolgt ist mit­ tels radial und/oder axial wirkender Gasströme auf dem Filtermedium verbliebene Reste des Feststoffanteils pneu­ matisch aus der Trommel herausgefördert werden.

55. Verfahren nach einem der Ansprüche 50 bis 54, dadurch ge­ kennzeichnet, dass radial wirkende Gasströme erzeugt wer­ den, während der Trommelboden erneut aus seiner Ausgangs­ lage in die Auswerflage benachbart zur offenen Stirnseite der Trommel überführt wird.

56. Verfahren nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass die radial wirkenden Gasströme synchron mit der Trommelbo­ denbewegung fortschreitend von einer Position benachbart der Ausgangslage des Trommelbodens in Richtung zu dessen Auswerflage erzeugt werden.

57. Verfahren nach Anspruch 55 oder 56, dadurch gekennzeich­ net, dass die radial wirkenden Gasströme bei drehender Trommel stationär erzeugt werden.

58. Verfahren nach Anspruch 55 oder 56, dadurch gekennzeich­ net, dass die radial wirkenden Gasströme von axial wirken­ den Gasströmen überlagert werden.

59. Verfahren nach einem der Ansprüche 54 bis 58, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die axial wirkenden Gasströme synchron zur Überführung des Trommelbodens aus seiner Ausgangslage in seine Auswerflage mitwandernd erzeugt werden.