DE102006047478A1 - Separatortrommel mit optimiertem Verteiler - Google Patents

Abstract

Drehbare Separatortrommel (1) mit einer vertikalen Drehachse (D), die ein zentrisches Zulaufrohr (2) aufweist, das in einen mit der Trommel (1) drehfest verbundenen Verteiler (3) mündet, der einen zentrischen Eintrittsrohrabschnitt (4) in axialer Verlängerung des Zulaufrohrs (2) aufweist, an den sich winklig, vorzugsweise spitzwinklig oder rechtwinklig zur Drehachse radial nach außen erstreckende Verteilerkanäle (6a, 6b, ...) anschließen, die Eintrittsöffnungen (11a, 11b, ...) und Austrittsöffnungen (5) in den Innenraum der Trommel (1) aufweisen, wobei die Eintrittsöffnungen (11a, 11b, ...) aus dem zentrischen Rohrabschnitt (4) des Verteilers in die Verteilerkanäle (6a, 6b, ...) direkt nach Art eines rippenfreien Überganges im Außenumfang des Eintrittsrohrabschnitts (4) ausgebildet sind.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Separatortrommel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie beispielsweise aus der DE 19519693 C1 bekannt ist.
• An der bekannten Konstruktionen ist es nicht ganz optimal, dass das zuzuleitende Produkt beim Durchtreten des Verteilers, welcher das Produkt aus dem Zentrum radial nach außen leitet, einer relativ hohen Scherbelastung ausgesetzt wird.
• Die DE 1 2004 037 925 A1 zeigt einen Verteiler, bei dem aus einem zentrischen Zulaufrohr das Produkt in Verteilerkanäle geleitet wird, die auch winklig zur Radialrichtung – bezogen auf die Drehachse – ausgerichtet sein können.
• Die Verteilerkanäle können in einen Bohrungsabschnitt in die Trommel münden, der nach oben gerichtet ist und auch einen runden oder einen schlitzartigen Auslaß aufweisen kann.
• Die DE 38 34 134 A1 zeigt ferner einen konventionellen Zulauf mit einem Zulaufrohr, das in einen Verteiler mündet, der ein zentrisches Zulaufrohr mit einem ersten Durchmesser und von diesem abzweigende Verteilerkanäle kleineren Durchmessers aufweist, so dass zwischen dem zulaufenden Verteilerrohr und den abzweigenden Verteilerkanäle Rippen ausgebldet sind.
• Eine analoge Offenbarung zeigt die DE 195 19 693 C1 .
• Die DE 93 8 060 C zeigt eine Zulaufvorrichtung für vollkontinuierliche Siebschleudern, bei denen ebenfalls ein rippenartiger Übergang von dem zulaufenden Verteilerrohr in die abzweigende Verteilerkanäle gegeben ist.
• Die DE-OS 1 432 770 zeigt einen Zulauf von unten durch die Spindel, wobei die Übergänge der Zulaufbereiche in die Verteilerbohrungen sich dadurch auszeichnen, dass der Ablaufdurchmesser kleiner ist als die Zulaufbohrung durch die zentrale Zulaufplatte.
• Zum Stand der Technik werden ferner die CH 169 779 und die US 2 052 124 genannt.
• Ausgehend von der eingangs als gattungsgemäßer Stand der Technik genannten Schrift ist es die Aufgabe der Erfindung, die bekannte Konstruktion derart weiter zu entwickeln, dass das zuzuleitende Produkt beim Durchtreten des Verteilers, welcher das Produkt aus dem Zentrum radial nach außen leitet, einer relativ niedrigen Scherbelastung ausgesetzt wird.
• Die Erfindung hat die Aufgabe, dieses Problem zu lösen.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
• Danach sind die Eintrittsöffnungen aus dem zentrischen Eintrittsrohrabschnitt des Verteilers in die Verteilerkanäle direkt nach Art eines rippenfreien Überganges im Außenumfang des Eintrittsrohrabschnitts ausgebildet.
• Da zwischen dem Austritt aus dem Zulaufrohr und Eintrittsrohrabschnitt nur eine geringe Durchmessererhöhung vorliegt, wird das Produkt besonders schonend beim Übergang in das rotierende System beschleunigt. Der Übergang in die Verteilerkanäle erfolgt rippenfrei und damit ebenfalls besonders schonend.
• Nach der Erkenntnis der Erfindung ist es ein besonderer Nachteil des Standes der Technik, dass das Produkt beim Übertritt aus dem Zulaufrohr in den mitrotierenden Eintrittsrohrbereich des Verteilers zunächst weiter radial nach außen geleitet wird, wobei dann im Übertrittsbereich aus dem Eintrittsrohrbereich des Verteilers in die Verteilerkanäle Rippen ausgebildet sind. Die Überleitung in die Verteilerkanäle erst auf größerem Radius führt zu einer relativ hohen Scherbelastung bzw. zu einer erhöhten Produktbeanspruchung, die bei empfindlichen Produkten unerwünscht ist.
• Aus der DE 191 569 A erfolgt die Ableitung von einem Zulaufrohr im Verteiler über vier ovale Kanalbereiche, ein rippenfreier Übergang von der zentralen Zulaufbohrungen eines Verteilers in die entsprechenden Kanäle im Verteilerfuß ist auch aus diesem Stand der Technik nicht bekannt.
• Besonders vorteilhaft realisierbar ist dies dadurch, dass die Verteilerkanäle einen konstanten Durchmesser aufweisen.
• Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn dieser dem Durchmesser des Eintrittsrohrabschnittes entspricht, wie dies beispielsweise 2 zu entnehmen ist. Aus dem zentrischen Rohrabschnitt des Verteilers in die Verteilerkanäle sind danach rippenfreie Öffnungen im Außenumfang des Rohrabschnittes selbst. Dies bedeutet, sie bilden eine Aussparung im Eintrittsrohrabschnitt, die rippenfrei ist.
• Realisierbar ist dies insbesondere, wenn zwei der Eintrittsöffnungen und Verteilerkanäle sicher einander diametral gegenüberliegen.
• Vorzugsweise wird die Erfindung derart realisiert, dass die Verteilerkanäle im Bereich ihrer Eintrittsöffnungen zumindest in radialer Richtung bzw. in Umfangsrichtung einen Durchmesser aufweisen, welcher dem Durchmesser des Eintrittsrohrabschnittes entspricht.
• Da derart auf relativ kleinem Radius des vorzugsweise zylindrischen Eintrittsrohrbereiches nur ein oder vorzugsweise zwei Verteilerkanäle als Aussparungen in der Rohrwandung ansetzen, ist es vorteilhaft, wenn nach einer Variante und auch selbstständig erfinderischen Weiterentwicklung eine Mehrzahl von Verteilerkanälen vorge sehen ist, deren Eintrittsöffnungen an axial zueinander versetzten Bereichen bzw. Ebenen des Eintrittsrohrabschnitts in den Verteiler ansetzen.
• In jeder Ebene ist wenigstens eine Eintrittsöffnung für einen Verteilerkanal vorgesehen. Es können aber in jeder der mehreren Ebenen auch zwei Verteilerkanäle abzweigen.
• Auf diese Weise können trotz geringer Scherbelastung im Einlaufbereich des Verteilers vorteilhaft relativ viele Verteilerkanäle für eine gleichmäßige Einleitung des Schleudergutes in die Trommel sorgen, wodurch eine gleichmäßige Beschickung des Tellerpaktes erreicht wird. Die Erfindung eignet sich damit insbesondere für Separatortrommeln mit in diesen angeordneten Tellerpaketen.
• Vorzugsweise werden die Verteilerkanäle der verschiedenen Ebenen umfangsverteilt zueinander versetzt angeordnet, was wiederum der gleichmäßigen Beaufschlagung des Tellerpakets mit dem zu verarbeitenden Produkt zu Gute kommt.
• Um die Anordnung in axialer Richtung kompakt zu halten, ist es vorteilhaft, wenn die Eintrittsöffnungen in axialer Richtung einen geringeren Durchmesser aufweisen als radial bzw. tangential (in Umfangsrichtung).
• Die einzelnen Ebenen der Eintrittsöffnungen sind vorzugsweise vollständig zueinander axial versetzt, so dass sie sich nicht überlappen. Ein geringer – nicht aber ein vollständiger Überlapp – ist aber denkbar.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
• Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, wobei auch weitere Vorteile der Erfindung erläutert werden. Es zeigt:
• 1 eine schematische Ansicht einer Separatortrommel;
• 2 einen Schnitt durch einen ersten Verteiler für eine Separatortrommel;
• 3 einen weiteren Schnitt durch einen Verteiler nach Art der 2, in welcher der Verlauf der Zulaufkanäle schematisiert in gestrichelter Darstellung eingezeichnet ist;
• 4 eine perspektivische, schematisierte Prinzipskizze eines weiteren Verteilers für eine Separatortrommel, aus der die Anordnung der Verteilerkanäle in verschiedenen Ebenen hervorgeht;
• 5 einen Schnitt durch einen zweiten Verteiler für eine Separatortrommel; und
• 6 eine Variante der Verteileranordnung aus 4.
• 1 zeigt eine Separatortrommel 1 mit einer vertikalen Drehachse D, die ein zentrisches Zulaufrohr 2 aufweist, das in einen Verteiler 3 mündet. Der Verteiler 3 weist an seinem Eintritt einen zentrischen Eintrittsrohrabschnitt 4 in axialer Verlängerung des Zulaufrohrs 2 auf, der hier einen kreisrunden Querschnitt hat und einen Durchmesser d, der nur geringfügig größer ist als der des Zulaufrohrs 2 (insbesondere weniger als 5 % größer).
• An den zentrischen Eintrittsrohrabschnitt 4 schließen sich winklig, vorzugsweise spitzwinklig oder rechtwinklig zur Drehachse radial nach außen erstreckende Verteilerkanäle 6a, 6b, ... an, die in ihrem radial äußeren Umfang in Austrittsöffnungen 5 in den Innenraum der Trommel 1 enden. Die Verteilerkanäle 6 verlaufen im Bezug auf die Drehachse unten nach außen, sie könnten aber auch spitzwinklig vom Zulaufrohrabschnitt 4 oben nach außen gerichtet sein.
• In der Trommel 1 ist ein Trenntellerstapel 7 aus Trenntellern 8 angeordnet. Ableitungen 9, 10 für wenigstens eine oder mehrere flüssige und vorzugsweise eine feste Phase dienen zur Ableitung der getrennten oder geklärten Phasen aus der Trommel 1. Der Verteiler 4 ist mit geeigneten Mitteln, hier mit einem Befestigungsteil 14 an der Trommel 1 befestigt.
• Die Eintrittsöffnungen 11a, 11b, ... (siehe 2) aus dem zentrischen Rohrabschnitt 4 des Verteilers 3 in die Verteilerkanäle 6a, 6b, ... sind direkt an dessen Außenumfang als rippenfreie Öffnungen im Außenumfang selbst ausgebildet, d.h., die Öffnungen sind bei Verwendung eines zylindrischen Eintrittsrohrabschnittes 4 nach Art einer bogenförmigen Aussparung im Eintrittsrohrabschnitt 4 zu betrachten. Der Produktfluss ist mit Pfeilen angedeutet. Die durch die Übergänge ergebenden Linien zwischen dem Eintrittsrohrbereich 4 und den Eintrittsöffnungen 11 in die Verteilerkanäle sind in den Fig. nicht dargestellt.
• Die Eintrittsöffnungen 11 haben einen „radialen" Durchmesser b (in radialer Richtung; siehe 3), welcher dem Durchmesser d der Eintrittsrohrabschnittes 4 entspricht. Sie können kreisrund sein, so dass sie einen konstanten Durchmesser b haben oder aber insbesondere abgeflacht ausgebildet sein, so dass ihr Durchmesser a in axialer Richtung kleiner ist als ihr Durchmesser b in radialer Richtung (siehe z.B. 4). Derart ist es möglich, mehrere axial zueinander versetzte Ebenen von Eintrittsöffnungen 11 vorzusehen und diese dennoch auf einem relativ kleinen axialen Abschnitt unterzubringen. Im radial äußeren Bereich können sich die Verteilerkanäle dann je nach Anwendungsfall axial und/oder radial aufweiten. 4 und 6 zeigen Varianten mit sich radial nach außen in axialer Richtung aufweitenden Verteilerkanälen, wobei sich die in 6 aber in Umfangsrichtung (tangential) schlitzartig verengen, Je nach Anwendungsfall ist derart eine besonders optimierte und gleichmäßige Produktzuleitung in das Trommelinnere realisierbar.
• Vorzugsweise liegen an sich in einer axialen Ebene bzw. in einem axialen Bereich jeweils zwei der Eintrittsöffnungen 11a, 11b und Verteilerkanäle 6a, 6b diametral gegenüber (2-4). Es kann auch in jeder Ebene nur ein Verteilerkanal 6 ansetzen (5).
• Weitere Eintrittsöffnungen 11c, 11d und Verteilerkanäle 6c, 6d sind dann jeweils einzeln (5) oder vorzugsweise paarweise (2) axial und vorzugsweise auch in Umfangsrichtung zu den ersten Eintrittsöffnungen 11a, 11b – vorzugsweise nicht axial überlappend – versetzt am Außenumfang des Eintrittsrohrabschnitts 4 in den Verteiler 3 verteilt.
• Besonders bevorzugt sind vier, sechs oder acht Verteilerkanäle 6a, b; 6c, d; 6e, f ... vorgesehen, von denen sich jeweils zwei diametral an einer axialen Stelle gegenüber liegen, wobei dann die weiteren Verteilerkanäle 6 der anderen Ebene an axial und in Umfangsrichtung versetzten Stellen an anderen Stellen des Umfangs des Eintrittsrohrabschnitts ansetzen (siehe z.B. 2 und 4).
• Die Verteilerkanäle 6a, 6b, ... sind vorzugsweise derart paarweise unterschiedlich winklig zur Drehachse D ausgebildet, dass ihre Austrittsöffnungen 5 in den Trommelinnenraum im Verteilerfuß 12 umfangsverteilt auf einem Ring um die Drehachse liegen (3) und auf einem gleichen Durchmesser liegen.
• Der Eintrittsrohrabschnitt 4 und auch die Verteilerkanäle 6 können als Bohrungen in einem massiven Metallkörper ausgebildet werden (2, 5).
• Alternativ könnten die Verteilerkanäle 6 bei einer kostengünstigen Variante auch aus Rohren 13 bestehen, die jeweils am Umfang eines Eintrittsrohrabschnittes 4 angebracht sind (4).
• Da zwischen dem Austritt aus dem Zulaufrohr 2 und Eintrittsrohrabschnitt 4 nur eine geringe Durchmessererhöhung vorliegt, wird das Produkt besonders schonend beim Übergang in das rotierende System beschleunigt.
• Da nur ein oder zwei Verteilerkanäle 6 axial in einer Ebene vorgesehen sind, desto kleiner wird daraus der resultierende Eintrittsdurchmesser sehr klein. Bei nur einem Verteilerkanal 6 oder einem Paar von Verteilerkanälen 6a, 6b ist insofern die Scherbelastung des Produktes durch den Eintrittsstoß am geringsten, weniger vorteilhaft ist jedoch, dass dann die gesamte Produktmenge über nur einen einzigen oder nur zwei Verteilerkanäle 6a, 6b in die Trommel geleitet wird, denn eine derartige lokal zentrier te Einspeisung führt auch zu einer lokal sehr starken Beschickung des Tellerpakets 7, was wiederum in einer schlechteren Abscheidung resultieren kann.
• Insofern wirkt es sich vorteilhaft aus, dass weitere Verteilerkanäle 6 axial zueinander versetzt am Außendurchmesser des Eintrittsrohrabschnittes 4 in den Verteiler ansetzen, da dies eine besser verteilte Zuleitung des Produktes in das Tellerpaket 7 sichert.
• Dies kombiniert den positiven Effekt eines auf kleinem Radius rippenfrei ansetzenden Einzel-Verteilerkanals 6 oder eines Verteilerkanalpaares 6a, b mit den Vorteilen vieler einzelner Verteilerkanäle oder Zuleitungskanäle, indem es die Verteilerkanäle axial zueinander versetzt anordnet. Durch eine optionale Einrichtung zum Androsseln der einzelnen Kanäle bzw. der Austritte 5 der Verteilerkanäle 6 kann die optimale Beschickung weiter verbessert werden.
• Die Verteilerkanäle 6 weisen vorzugsweise einen runden Querschnitt auf. Andere Querschnitte wie ein rechteckiger oder ein ovaler Querschnitt sind aber auch denkbar. Der Eintrittsrohrabschnitt 4 ist vorzugsweise kreisrund.
• Die Erfindung ist nicht auf eine Beschickung von „oben" in die Trommel 1 beschränkt. Eine Produktzuleitung durch die Spindel von unten ist ebenfalls denkbar.

1

Separatortrommel

2

Zulaufrohr

3

Verteiler

4

Eintrittsrohrabschnitt

5

Austrittsöffnungen

6a, 6b, ...

Verteilerkanäle

7

Trenntellerstapel

8

Trennteller

9, 10

Austritte

11a, 11b

Eintrittsöffnungen

12

Verteilerfuß

13

Rohre

14

Befestigungsteil

D

Vertikale Drehachse

a

Axialer Durchmesser

b

Radialer Durchmesser

Claims (15)

1. Drehbare Separatortrommel (1) mit einer vertikalen Drehachse (D), die ein zentrisches Zulaufrohr (2) aufweist, das in einen mit der Trommel (1) drehfest verbundenen Verteiler (3) mündet, der einen zentrischen Eintrittsrohrabschnitt (4) in axialer Verlängerung des Zulaufrohrs (2) aufweist, an den sich winklig, vorzugsweise spitzwinklig oder rechtwinklig zur Drehachse radial nach außen erstreckende Verteilerkanäle (6a, 6b, ...) anschließen, die Eintrittsöffnungen (11a, 11b, ...) und Austrittsöffnungen (5) in den Innenraum der Trommel (1) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnungen (11a, 11b, ...) aus dem zentrischen Rohrabschnitt (4) des Verteilers in die Verteilerkanäle (6a, 6b, ...) direkt nach Art eines rippenfreien Überganges im Außenumfang des Eintrittsrohrabschnitts (4) ausgebildet sind.
2. Separatortrommel (1) nach Anspruch 1 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Verteilerkanälen (6) vorgesehen ist, deren Eintrittsöffnungen (11) an axial zueinander versetzten Ebenen des Eintrittsrohrabschnitts (4) des Verteilers (3) ansetzen.
3. Separatortrommel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer axialen Ebene jeweils eine der Eintrittsöffnungen (11a, 11b) ansetzt.
4. Separatortrommel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer axialen Ebene jeweils zwei der Eintrittsöffnungen (11a, 11b) ansetzen.
5. Separatortrommel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vier, sechs oder acht Verteilerkanäle 11a, b; 11c, d; 11e, f ... vorgesehen sind, von denen sich jeweils zwei diametral an einer axialen Stelle gegenüber liegen, wobei die weiteren Verteilerkanäle (11) an axial versetzten Stellen insbesondere an anderen Stellen des Umfangs des Eintrittsrohrabschnitts (4) ansetzen.
6. Separatortrommel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkanäle (11) derart unterschiedlich winklig zur Drehachse (D) ausgebildet sind, dass ihre Austritte (9) in der Trommelinnenraum im Verteilerfuß (12) umfangsverteilt in einer gemeinsamen Ebene um die Drehachse (D) liegen.
7. Separatortrommel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrittsrohrabschnitt (4) und auch die Verteilerkanäle (11) als Bohrungen in einem Metallkörper ausgebildet sind.
8. Separatortrommel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkanäle aus Rohren (13) bestehen, die an dem Eintrittsrohrabschnitt (4) ansetzen.
9. Separatortrommel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkanäle (6) im Bereich ihrer Eintrittsöffnungen (11) zumindest in radialer Richtung bzw. in Umfangsrichtung einen Durchmesser (b) aufweisen, welcher dem Durchmesser (d) des Eintrittsrohrabschnittes (4) entspricht.
10. Separatortrommel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkanäle (6) einen konstanten Durchmesser (b) aufweisen.
11. Separatortrommel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkanäle (6) sich radial nach außen axial aufweiten.
12. Separatortrommel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkanäle (6) sich radial nach außen in Umfangsrichtung verengen.
13. Separatortrommel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkanäle (6) einen runden Querschnitt aufweisen.
14. Separatortrommel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkanäle (6) einen eckigen Querschnitt aufweisen.
15. Separatortrommel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkanäle (6) einen ovalen Querschnitt aufweisen.