Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention
Die Erfindung betrifft eine Stülpfilterzentrifuge mit einer in einem Maschinengestell drehbar gelagerten, freitragend in ein mit dem Maschinengestell verbundenes Gehäuse hineinragende, radiale Durchlassöffnungen aufweisenden Filtertrommel, die einen mit Normal-, Über- oder Unterdruck beaufschlagbaren Schleuderraum radial umschließt, mit einem den Schleuderraum auf der Stirnseite verschließenden Schleuderraumdeckel, mit einer am Schleuderraumdeckel vorgesehenen Einfüllöffnung für einzubringende Medien (Suspension, Waschflüssigkeit, usw.), mit einem die Einfüllöffnung bei geschlossenem Schleuderraum mittels eines Dichtsystems abgedichtet durchdringenden Füllrohr, wobei das um seine Längsachse drehbar gelagerte Füllrohr um diese Längsachse in Umlauf versetzbar ist, und mit einem unter Freilassung eines Abstands starr mit dem Schleuderraumdeckel verbundenen, die andere Seite des Schleuderraums abgrenzenden Schubboden, wobei die Filtertrommel und der Schubboden relativ zueinander bewegt werden, um ein Filtertuch umzustülpen, und abgetrennten Feststoff aus dem Schleuderraum in einen Feststoffsammelraum auszutragen.The invention relates to an invertible filter centrifuge with a rotatably mounted in a machine frame, cantilevered into a housing connected to the machine frame housing, radial passage openings having filter drum radially enclosing a pressurizable with normal, super or vacuum centrifugal space, with a centrifugal space on the front page closing centrifugal chamber cover, with a provided on the centrifugal chamber filler opening for media to be introduced (suspension, washing liquid, etc.), with a filling opening with a closed centrifugal space sealed by a sealing system penetrating filling tube, wherein the rotatably mounted about its longitudinal axis of the filling tube is displaceable around this longitudinal axis in circulation , and with a leaving a distance rigidly connected to the centrifugal chamber cover, the other side of the centrifugal space delimiting thrust floor, wherein the filter drum and the sliding floor relative zuein be moved around to evert a filter cloth, and discharge separated solids from the centrifugal space in a solids collecting space.
Stand der TechnikState of the art
In der gattungsbildenden EP 0 551 252 B1 ist eine Stülpfilterzentrifuge beschrieben, bei der das Füllrohr um seine Längsachse drehbar gelagert und mittels einer eigenen Antriebseinrichtung in Umlauf versetzbar ist. Das Füllrohr und die Filtertrommel laufen annähernd synchron um, wobei eine aufblasbare Membrane als Abdichtung zwischen dem Füllrohr und dem Schleuderraumdeckel vorgesehen ist. Die Antriebseinrichtung für das umlaufende Füllrohr ist außerhalb des Feststoffsammelraums auf der Verlängerung der Füllleitung angebracht.In the generic EP 0 551 252 B1 is an inversion filter centrifuge described, in which the filling tube is rotatably mounted about its longitudinal axis and displaceable by means of its own drive means in circulation. The filling tube and the filter drum run approximately synchronously, wherein an inflatable membrane is provided as a seal between the filling tube and the centrifugal chamber lid. The drive means for the circulating filling tube is mounted outside of the solids collecting space on the extension of the filling line.
Nachteilig ist bei dieser Ausführung die sich infolge der vorgesehenen üblichen, friktionsbehafteten Wellenlippendichtungen einstellende Schwergängigkeit und der damit verbundene, die Lebensdauer reduzierende Abrieb, insbesondere wenn der Schleuderraum mit Überdruck beaufschlagt wird, und sich dadurch die Wellenlippendichtungen verstärkt an die Dichtflächen anpressen. Daraus resultierend wird für die Drehbewegung des umlaufenden Füllrohrs eine erhebliche Kraft benötigt, die wiederum am Füllrohr eine eigene aufwändige Antriebseinrichtung bedingt.A disadvantage of this embodiment is the resulting due to the intended conventional, friction-sensitive shaft lip seals adjusting stiffness and the associated life-reducing abrasion, especially when the centrifugal space is pressurized, and thereby pressed the shaft lip seals reinforced to the sealing surfaces. As a result, a considerable force is required for the rotational movement of the circulating filling tube, which in turn requires its own complex drive device on the filling tube.
Der unvermeidliche Verschleiß an der aufblasbaren Membran kann nur dann in Grenzen gehalten werden, wenn das Füllrohr vor seiner Koppelung mittels der eigenen Antriebseinrichtung annähernd synchron zum Schleuderraumdeckel umläuft.The inevitable wear on the inflatable membrane can only be kept within limits if the filling tube rotates approximately synchronously with the centrifugal chamber cover before its coupling by means of its own drive means.
Bei einer bekannten Stülpfilterzentrifuge ( DE 37 40 411 C2 ) ist zwischen der stationären Füllleitung und der Durchlassöffnung eine kombinierte Dreh- und Gleitdichtung angeordnet, die es gestattet, im Schleuderraum mit Über- oder Unterdruck zu arbeiten.In a known invertible filter centrifuge ( DE 37 40 411 C2 ) is arranged between the stationary filling line and the passage opening a combined rotary and sliding seal, which allows to work in the centrifugal space with positive or negative pressure.
Nachteilig ist bei dieser Ausführung, dass die kombinierte Dreh- und Gleitdichtung unmittelbar in der Durchlassöffnung des Schleuderraumdeckels angeordnet ist, und dadurch infolge der unvermeidlich schleifenden Dichtelemente ein starker Abrieb im Bereich der Filtertrommel entsteht, der zu Verunreinigungen des abgetrennten Produktes im Feststoffsammelraum oder im Schleuderraum führt.The disadvantage of this design is that the combined rotary and sliding seal is arranged directly in the passage opening of the centrifugal chamber cover, and as a result of the inevitable abrasive elements grinding a strong abrasion in the field of the filter drum is formed, which leads to contamination of the separated product in the solids collection chamber or in the centrifugal space ,
Bei einer bekannten Stülpfilterzentrifuge ( DE 39 16 266 C1 ) ist die Öffnung im Schleuderraumdeckel beim Arbeiten mit Über- oder Unterdruck mit einem Quetschventil oder mit einem kolbenstangenförmigen, axial verschiebbaren, von innen her wirkenden Verschlusselement verschlossen, und das Füllrohr ist während dieser Zeit der Druckgaszufuhr entweder durch Verschieben entkoppelt oder durch das Verschlusselement abgedeckt.In a known invertible filter centrifuge ( DE 39 16 266 C1 ), the opening in the centrifugal chamber cover when working with positive or negative pressure with a pinch valve or with a piston rod-shaped, axially displaceable, acting from the inside closure element is closed, and the filling tube is decoupled during this time the supply of compressed gas either by shifting or covered by the closure element.
Nachteilig ist bei dieser Ausführung, dass das Quetschventil beim Befüllen des Schleuderraums mit Suspension oder Waschflüssigkeit geöffnet beziehungsweise das Verschlusselement zurückgezogen sein muss, so dass keine Sicherheit gegen Überfüllspritzer gegeben ist, und dass während dieser Zeit auch nicht mit Über- oder Unterdruck in der Filtertrommel gearbeitet werden kann. Des Weiteren sind sowohl beim axial verschiebbaren Füllrohr bei seiner vorderen Hindurchführung durch die Wand des Feststoffsammelraumes, wie auch beim axial verschiebbaren Verschlusselement an seiner Eindringstelle in die Welle, in der Patentschrift nicht dargestellte Dichtungen nötig. Diese durch die Axialbewegung unvermeidlich schleifenden Dichtelemente bedingen, insbesondere durch die Anhaftung von Feststoffkristallen an der Außenumfangsfläche des Füllrohrs beziehungsweise des Verschlusselements, entweder einen Abrieb im Bereich der Filtertrommel oder im Bereich des Feststoffsammelraums und führen zur Verunreinigung des Filterkuchens im Schleuderraum oder des abgetrennten Produkts im Feststoffsammelraum.A disadvantage of this design is that the pinch valve when filling the centrifugal space with suspension or washing liquid must be withdrawn or the closure element must be withdrawn, so that no security against overspray is given, and that worked during this time not with positive or negative pressure in the filter drum can be. Furthermore, both in the axially displaceable filling tube in its front passage through the wall of the solids collecting space, as well as the axially displaceable closure element at its point of penetration into the shaft, not shown in the patent seals required. These sealing elements, which inevitably slip due to the axial movement, cause abrasion in the region of the filter drum or in the region of the solids collecting space, in particular due to the adhesion of solid crystals to the outer circumferential surface of the filling tube or closure element, and lead to contamination of the filter cake in the centrifugal space or of the separated product in the solids collecting space ,
Bei einer bekannten Stülpfilterzentrifuge ( DE 43 37 618 C1 ) wird die Abdichtung zwischen Füllrohr und der drehbaren Filtertrommel durch einen Dichtkopf realisiert, der auf einem axial verschiebbaren Füllrohr ortsfest am freien Ende des Füllrohres angebracht ist und um diese drehbar gelagert ist. Der Dichtkopf ist gegenüber dem Außenumfang des Füllrohres mit einer Lippendichtung abgedichtet und ist mit dem Schleuderraumdeckel im dichtenden Zustand relativ zueinander im drehfesten Eingriff. Der Dichtkopf weist über einen Teil seiner Axialerstreckung eine konische Außenfläche auf, deren Konuswinkel dem Konuswinkel der ebenfalls konisch ausgebildeten Innenumfangsfläche der Einfüllöffnung angepasst ist, so dass die konische Außenfläche und die konische Innenumfangsfläche abdichtend zusammenwirken. Zwischen der konischen Außenfläche und der Innenumfangsfläche befindet sich eine als O-Ring ausgebildete Dichtung. Zwischen dem Dichtkopf und dem Außenumfang des Füllrohres befinden sich zum Feststoffsammelraum hin weitere Lippendichtungen.In a known invertible filter centrifuge ( DE 43 37 618 C1 ), the seal between the filling tube and the rotatable filter drum is realized by a sealing head which is fixedly mounted on an axially displaceable filling tube at the free end of the filling tube and is rotatably mounted about this. The sealing head is sealed with respect to the outer circumference of the filling tube with a lip seal and with the centrifugal chamber cover in the sealing state relative to each other in the rotationally fixed Intervention. The sealing head has a conical outer surface over part of its axial extent, the cone angle of which is adapted to the cone angle of the likewise conically shaped inner peripheral surface of the filling opening, so that the conical outer surface and the conical inner circumferential surface cooperate sealingly. Between the conical outer surface and the inner peripheral surface is formed as an O-ring seal. Between the sealing head and the outer circumference of the filling tube there are more lip seals towards the solids collecting space.
Nachteilig bei dieser Ausführung ist, dass schleißende Dichtungen zu einem Abrieb in den abgetrennten Feststoff führen. Durch Anhaftungen von Produkt auf der Oberfläche des Füllrohres und der Ausführung der axialen Bewegung des Füllrohres entstehen Verschleiß sowie eine thermische Überbeanspruchung bei temperatursensiblen Produkten. Durch Produktablagerungen auf den für die Dichtfunktion ausgeführten konischen Flächen des Dichtkopfes und der Einlassöffnung wird ein Spalt erzeugt, der die erwünschte Dichtfunktion nicht herstellt.A disadvantage of this design is that wearing seals lead to abrasion in the separated solid. The adhesion of product to the surface of the filling tube and the axial movement of the filling tube cause wear and thermal overload on temperature-sensitive products. Product deposits on the conical surfaces of the sealing head and the inlet opening designed for the sealing function produce a gap which does not produce the desired sealing function.
Bei einer bekannten Stülpfilterzentrifuge ( DE 197 05 788 C1 ) ist der Dichtkopf fest mit dem Schleuderraumdeckel verbunden, jedoch gegenüber diesem drehbar gelagert. Innerhalb der Zuführung, die als starre Füllleitung mit einem umgebenden Mantelrohr ausgebildet ist, befinden sich ein Vierpunktlager zur Realisierung der radialen Drehbewegung, sowie Dichtelemente zum Schleuderraum und zum Feststoffsammelraum. Zur Abdichtung der axialen Bewegung während des Umstülpvorgangs befinden sich an der vorderen Hindurchführung des Mantelrohres durch die Wand des Feststoffsammelraums schleißende Dichtungen. An dem Schleuderraum zugewandten Ende des Mantelrohres befindet sich ein Fördergewinde in Richtung des Schleuderraums.In a known invertible filter centrifuge ( DE 197 05 788 C1 ), the sealing head is firmly connected to the centrifugal chamber cover, but rotatably mounted relative to this. Within the feed, which is designed as a rigid filling line with a surrounding jacket tube, there are a four-point bearing for the realization of the radial rotational movement, as well as sealing elements for the centrifugal space and the solids collecting space. To seal the axial movement during Umstülpvorgangs are located on the front feedthrough of the jacket tube through the wall of the solids collecting space wearing seals. At the end of the jacket tube facing the centrifugal space there is a conveying thread in the direction of the centrifugal space.
Nachteilig bei dieser Ausführung ist, dass durch Anlagerungen von Feststoff auf dem Mantelgehäuse bei der Ausführung der axialen Bewegung ein Abrieb und infolge eine Undichtigkeit am Feststoffsammelraum gegenüber der Umgebung entsteht, und dieser Raum nicht gasdicht abgeschlossen ist. Durch die schleißenden Dichtungen im Dichtkopf sowie den Lippendichtungen, die am Mantelrohr in Richtung des Schleuderraums angebracht sind, entsteht ein Abrieb, der sowohl die Suspension als auch den ausgetragenen Feststoff verunreinigt.A disadvantage of this design is that due to deposits of solid on the shell casing in the execution of the axial movement abrasion and as a result of leakage to the solids collection space relative to the environment, and this space is not sealed gas-tight. Due to the wearing seals in the sealing head and the lip seals, which are attached to the jacket tube in the direction of the centrifugal space, creates an abrasion that contaminates both the suspension and the discharged solid.
Bei einer bekannten Stülpfilterzentrifuge ( EP 0 753 349 A2 ) ist ein Dichtkopf zur Aufrechthaltung eines Überdruckes im Schleuderraum gegenüber dem Feststoffsammelraum mit seiner konischen Außenfläche an eine konische Durchtrittsöffnung im Schleuderraumdeckel gepresst. Die axiale Bewegung der Füllleitung wird durch eine Kolben/Zylindereinheit realisiert, die die vordere Wand des Feststoffsammelraumes durchdringt. Im Dichtkopf sind die mit der Filtertrommel mit rotierenden Teile gegenüber den Teilen, die fest mit der radial nicht beweglichen Füllleitung verbunden sind, hinsichtlich ihrer Bewegbarkeit über zwei Gleitringdichtungen entkoppelt. Die zwischen der Gleitringdichtung und der Füllleitung sowie einem eingebauten Leitrohr zur Befüllung der Filtertrommel mit Suspension entstandenen Hohlräume werden mit einem Sperrgas versehen, wobei das Sperrgas im Kreislauf geführt werden kann.In a known invertible filter centrifuge ( EP 0 753 349 A2 ) is a sealing head for maintaining an overpressure in the centrifugal space relative to the solids collecting chamber with its conical outer surface pressed against a conical opening in the centrifugal chamber lid. The axial movement of the filling line is realized by a piston / cylinder unit which penetrates the front wall of the solids collecting space. In the sealing head with the filter drum with rotating parts relative to the parts which are firmly connected to the radially non-movable filling line, decoupled in terms of their mobility on two mechanical seals. The resulting between the mechanical seal and the filling line and a built-in guide tube for filling the filter drum with suspension cavities are provided with a sealing gas, the sealing gas can be recycled.
Nachteilig bei dieser Ausführung ist, dass schleißende Dichtungen im Bereich des Feststoffsammelraumes vorliegen. Beim Versagen der Wirkung der Gleitringdichtung kann sowohl aus dem Schleuderraum als auch aus dem Feststoffsammelraum Produkt in den Spalt der Gleitringdichtung gelangen, so dass diese ihre Aufgabe nicht mehr erfüllen kann. Das Verschließen der Einfüllöffnung durch den Dichtkopf kann nur bei nicht rotierender Trommel erfolgen, so dass die Einsetzbarkeit und Flexibilität der Zentrifuge eingeschränkt ist. Ein weiterer Nachteil ergibt sich durch den an der Dichtstelle zwischen der Füllleitung und dem Feststoffsammelraum entstehenden Abrieb beim Verschieben der Füllleitung.A disadvantage of this design is that there are wearing seals in the area of the solids collecting space. In case of failure of the action of the mechanical seal product can get into the gap of the mechanical seal both from the centrifugal space and from the solids collecting space, so that they can no longer fulfill their task. The closing of the filling opening by the sealing head can only be done with a non-rotating drum, so that the usability and flexibility of the centrifuge is limited. A further disadvantage results from the abrasion occurring during the displacement of the filling line at the sealing point between the filling line and the solids collecting space.
Bei einer bekannten gattungsfremden Zentrifuge ( US 3 601 307 A ) wird durch ein mit Sperrgas beaufschlagtes Dichtungslabyrinth, ein Durchtritt von Schleudergut vom Verfahrensraum zur Lagerung verhindert. Dichtlippen finden hierbei keinen Einsatz.In a known non-generic centrifuge ( US Pat. No. 3,601,307 A ) is prevented by a gas applied with sealing gas seal labyrinth, a passage of centrifugal material from the process space for storage. Sealing lips are not used here.
Nachteilig bei dieser Ausführung ist, dass im Verfahrensraum weitestgehend nur bei normaler Atmosphäre gearbeitet werden kann, und somit der Schleuderraum weder mit Überdruck noch mit Unterdruck betreibbar ist.A disadvantage of this design is that in the process space can be largely worked only in a normal atmosphere, and thus the centrifugal space is operable neither with overpressure nor under negative pressure.
Bei einem bekannten Lippendichtsystem für drehende Wellen ( DE 26 43 769 A1 ) werden die Räume zwischen den Dichtlippen mit einem Druckmittel (Sperrflüssigkeit/Sperrgas) beaufschlagt. Die Druckschrift zeigt sowohl im Text wie auch den Zeichnungen, dass Abdichtungselemente einen Ringspalt für den Austritt des Druckmittels bilden und der austrittseitige Bereich des Ringspalts und somit die Dichtlippen gegen das abzudichtende Medium gerichtet sind. Wobei bei richtiger Einstellung des Druckmittels (Menge/Druck) und des Ringspalts die dem abzudichtende Medium zugekehrte Dichtlippe angehoben wird. Und weiterhin, infolge der Druckmitteströmung ein Unterdruck entsteht, wie bei einer Strahlpumpe, durch den die rückseitige Dichtlippe entlastet wird.In a known lip sealing system for rotating shafts ( DE 26 43 769 A1 ), the spaces between the sealing lips with a pressure medium (barrier liquid / sealing gas) are applied. The document shows both in the text and the drawings that sealing elements form an annular gap for the exit of the pressure medium and the outlet-side region of the annular gap and thus the sealing lips are directed against the medium to be sealed. With the correct setting of the pressure medium (quantity / pressure) and the annular gap, the sealing lip facing the medium to be sealed is raised. And furthermore, as a result of the pressure medium flow, a negative pressure is created, as in the case of a jet pump, by means of which the rear-side sealing lip is relieved.
Nachteilig bei dieser Ausführung ist, dass nur durch eine höchst aufwändige Einstellung der diversen Parameter die gewünschten Effekte erzielbar sind. Dies gilt insbesondere wenn der Druck im Bereich des abzudichtenden Mediums variiert. Desweiteren entsteht an den schleißenden Lippendichtungen Abrieb, der durch die Druckmitteströmung in das abzudichtende Medium befördert wird und somit das Medium verunreinigt.A disadvantage of this design is that the desired effects can be achieved only by a highly complex setting of the various parameters. This is especially true when the pressure in the Range of the medium to be sealed varies. Furthermore, abrasion occurs at the abrasive lip seals, which is carried by the pressure medium flow in the medium to be sealed and thus contaminated the medium.
Bei einem bekannten Lippendichtsystem für drehende Wellen ( EP 1 462 687 A1 ) werden die Räume zwischen den Dichtlippen mit einem Druckmittel (Schmiermittel/Sperrflüssigkeit/Sperrgas) beaufschlagt. Die Druckschrift zeigt sowohl im Text wie auch den Zeichnungen ein Dichtungssystem, mit mehreren hintereinander angeordneten Lippendichtungen, deren Dichtlippen gegen das abzudichtende Medium gerichtet sind, und zwischen den einzelnen Lippendichtungen zu derer Entlastung Druckmittel eingebracht wird. Wobei der Druck des Druckmittels im Verlauf der hintereinander angeordneten Lippendichtungen sukzessive reduziert wird, so dass jede einzelne Dichtung nur noch einem akzeptierbaren Druck ausgesetzt ist.In a known lip sealing system for rotating shafts ( EP 1 462 687 A1 ), the spaces between the sealing lips with a pressure medium (lubricant / barrier liquid / sealing gas) are applied. The document shows both in the text and the drawings, a sealing system with a plurality of successively arranged lip seals whose sealing lips are directed against the medium to be sealed, and between the individual lip seals to which relief pressure medium is introduced. Wherein the pressure of the pressure medium is successively reduced in the course of the lip seals arranged one behind the other, so that each individual seal is only exposed to an acceptable pressure.
Nachteilig bei dieser Ausführung ist, dass die einzelnen Lippendichtungen nur begrenzt entlastet werden. Desweiteren ist ein erheblicher Aufwand vonnöten, um die zwischen den einzelnen Lippendichtungen erforderlichen unterschiedlichen Drücke zu realisieren. Die gilt insbesondere wenn der Druck im Bereich des abzudichtenden Mediums variiert. Desweiteren entsteht an den schleißenden Lippendichtungen Abrieb, der durch die Druckmitteströmung in das abzudichtende Medium befördert wird und somit das Medium verunreinigt.A disadvantage of this design is that the individual lip seals are relieved only limited. Furthermore, a considerable effort is needed to realize the required between the individual lip seals different pressures. This is especially true when the pressure in the region of the medium to be sealed varies. Furthermore, abrasion occurs at the abrasive lip seals, which is carried by the pressure medium flow in the medium to be sealed and thus contaminated the medium.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Stülpfilterzentrifuge, die mit Überdruck/Unterdruck oder unter normaler Atmosphäre im Schleuderraum betrieben wird, so zu verbessern, dass einfache Lippendichtungen, die starre Medienzufuhr einerseits gegen die Umgebung, und andererseits gegen das gemeinsam mit dem Schleuderraum umlaufende Füllrohr dergestalt abgrenzen, dass auch bei Überdruck im Schleuderraum keine die Dichtungslebenszeit verkürzende zusätzliche Belastung der Dichtlippen auftritt.It is an object of the present invention to improve a generic inverting filter centrifuge, which is operated with positive pressure / negative pressure or under normal atmosphere in the centrifugal space, so that simple lip seals, the rigid media supply on the one hand against the environment, and on the other hand against the circulating together with the centrifugal space Define the filling tube in such a way that no additional load on the sealing lips that shortens the sealing life occurs even with overpressure in the centrifugal space.
Die Aufgabe wird durch eine Stülpfilterzentrifuge mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved by an invertible filter centrifuge having the features of patent claim 1.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Lösungsgedanken, die Dichtlippen im gesamten Abdichtungssystem so anzuordnen, dass sowohl bei der Druckgaszufuhr wie auch bei Überdruck im Schleuderraum jeweils die Dichtlippe(n) nicht belastet sondern entlastet werden. Dadurch wird unabhängig von der Betriebsweise des Schleuderraums, ob er mit Überdruck/Unterdruck oder unter normaler Atmosphäre arbeitet, ein verschleißarmer Betrieb und infolgedessen eine hohe Dichtungslebensdauer erzielt.The invention is based on the general idea of solution to arrange the sealing lips in the entire sealing system so that both in the compressed gas supply as well as in overpressure in the centrifugal space each of the sealing lip (s) are not charged but relieved. As a result, regardless of the operation of the centrifugal space, whether he works with positive pressure / negative pressure or under a normal atmosphere, a low-wear operation and consequently a high seal life is achieved.
Die erfindungsgemäße Stülpfilterzentrifuge hat den weiteren Vorteil, dass angepasst an das Druckrückhaltepotenzial (Öffnungsdruck) der Dichtlippen sowie dem im Schleuderraum geforderten Überdruck, die Anzahl der erforderlichen Dichtlippen wählbar ist.The invertible filter centrifuge according to the invention has the further advantage that, adapted to the pressure retention potential (opening pressure) of the sealing lips and the overpressure required in the centrifugal space, the number of required sealing lips can be selected.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments are specified in the subclaims.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im Zusammenhang mit den Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:A preferred embodiment of the invention will be further explained in connection with the drawings. Show it:
1 eine schematische Schnittansicht einer Stülpfilterzentrifuge in der Arbeitsphase des Zentrifugierens und, mittels unterbrochen gezeichneter Linie dargestellt, in der Arbeitsphase des Feststoffabwurfs; 1 a schematic sectional view of an invertible filter centrifuge in the working phase of centrifuging and, shown by broken line drawn in the working phase of the solids discharge;
2 schematisch eine vergrößerte Teilschnittansicht im Bereich des strichpunktiert gezeichneten Kreises A in 1; 2 schematically an enlarged partial sectional view in the region of the dash-dotted drawn circle A in 1 ;
3 eine schematische Schnittansicht entlang der Schnittlinie 3-3 in 2; 3 a schematic sectional view taken along section line 3-3 in 2 ;
4 schematisch eine vergrößerte Teilschnittansicht im Bereich des strichpunktiert gezeichneten Kreises B in 1. 4 schematically an enlarged partial sectional view in the region of the dash-dotted drawn circle B in 1 ,
Beschreibung der bevorzugten AusführungsformDescription of the preferred embodiment
Die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Stülpfilterzentrifuge umfasst ein den gesamten Verfahrensraum dicht umschließendes Gehäuse 1, das an ein stationäres Maschinengestell 2 angeschlossen ist, in dem eine Hohlwelle 3 in Hauptlagern 4 und 5 drehbar gelagert ist. Das in 1 rechts gelegene, über das Hauptlager 5 hinausragende Ende der Hohlwelle 3 ist mit einem Antriebsrad 7 drehfest verbunden, über welches die Hohlwelle 3, zum Beispiel mittels eines Keilriemens 6, von einem Motor 8 in Umlauf versetzbar ist.In the 1 illustrated preferred embodiment of the invertible filter centrifuge comprises a the entire process space tightly enclosing housing 1 attached to a stationary machine frame 2 is connected, in which a hollow shaft 3 in main camps 4 and 5 is rotatably mounted. This in 1 on the right, via the main camp 5 protruding end of the hollow shaft 3 is with a drive wheel 7 rotatably connected, via which the hollow shaft 3 , for example by means of a V-belt 6 , from a motor 8th in circulation is displaceable.
Die zwischen den Hauptlagern 4 und 5 starr durchgehende Hohlwelle 3 weist eine axial gerichtete Keilnute 10 auf, in welcher ein Keilstück 9 axial verschiebbar ist. Dieses Keilstück 9 ist starr mit einer im Innern der Hohlwelle 3 verschiebbaren Schubwelle 12 verbunden. Die Schubwelle 12 läuft daher gemeinsam mit der Hohlwelle 3 um, ist jedoch in dieser axial verschiebbar.The between the main camps 4 and 5 rigid hollow shaft 3 has an axially directed keyway 10 on, in which a wedge piece 9 is axially displaceable. This wedge piece 9 is rigid with one inside the hollow shaft 3 sliding shear shaft 12 connected. The shear wave 12 therefore runs together with the hollow shaft 3 um, but is axially displaceable in this.
Die Hohlwelle 3 und die Schubwelle 12 verlaufen in einem auch der Halterung der Hauptlager 4 und 5 dienenden Tragkörper 13, der auf dem Maschinengestell 2 abgestützt ist. Das vom Hauptlager 5 abgestützte Ende der drehbar gelagerten Schubwelle 12 ist am rechten Ende mit einer nicht dargestellten Verschiebeeinrichtung verbunden.The hollow shaft 3 and the shear wave 12 also run in a holder of the main bearing 4 and 5 serving support body 13 on the machine frame 2 is supported. The from the main camp 5 supported end of the rotatably mounted thrust shaft 12 is connected at the right end with a displacement device, not shown.
An dem in 1 links gelegenen, über das Hauptlager 4 und eine Radialdichtung 11 hinausragenden Ende der Hohlwelle 3 ist eine Filtertrommel 16 mit ihrem Boden 17 drehfest angeflanscht. An ihrer zylindrischen Außenwand weist die Filtertrommel 16 radial verlaufende Durchlassöffnungen 18 auf. An ihrer dem Boden 17 gegenüberliegenden Seite ist die Filtertrommel 16 offen. An einem diese offene Stirnseite umgebenden, flanschartigen Öffnungsrand 19 ist mittels eines Halterings 21 der eine Rand eines im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Filtertuchs 22 dicht eingespannt. Der andere Rand des Filtertuchs 22 ist in entsprechender Weise dicht mit einem Schubboden 23 verbunden, welcher starr mit der verschiebbaren, den Boden 17 frei durchdringenden Schubwelle 12 verbunden ist.At the in 1 on the left, across the main camp 4 and a radial seal 11 protruding end of the hollow shaft 3 is a filter drum 16 with her bottom 17 flange-mounted. On its cylindrical outer wall, the filter drum 16 radial passage openings 18 on. At her the bottom 17 opposite side is the filter drum 16 open. On a flange-like opening edge surrounding this open end 19 is by means of a retaining ring 21 the one edge of a substantially cylindrically shaped filter cloth 22 tightly clamped. The other edge of the filter cloth 22 is correspondingly tight with a moving floor 23 connected, which rigid with the sliding, the ground 17 freely penetrating shear wave 12 connected is.
An dem Schubboden 23 ist über Stehbolzen 24 unter Freilassung eines Zwischenraums starr ein Schleuderraumdeckel 25 befestigt, der einen Schleuderraum 14 der Filtertrommel 16 mittels einer Schleuderraumdichtung 20 dicht verschließt und gemeinsam mit dem Schubboden 23, durch axiales Herausschieben der Schubwelle 12 aus der Hohlwelle 3, die Filtertrommel 16 öffnet. In 1 ist dies mittels unterbrochen gezeichneter Linie dargestellt.At the moving floor 23 is over studs 24 leaving a clearance rigidly a centrifugal chamber cover 25 attached, which has a centrifugal space 14 the filter drum 16 by means of a centrifugal space seal 20 tightly closes and together with the moving floor 23 , by axially pushing out the shear shaft 12 from the hollow shaft 3 , the filter drum 16 opens. In 1 this is shown by broken line drawn.
Das Gehäuse 1 ist um eine, nicht dargestellte, vertikale Achse schwenkbar. Das Gehäuse 1 kann in eine ebenfalls nicht dargestellte Offenstellung verschwenkt werden, so dass ein völlig unbehinderter Zugang zur Filtertrommel 16, einem Feststoffsammelraum 32, einem Filtratsammelraum 31 und einer die beiden Räume abgrenzende Trennwand 33 möglich ist. Das Gehäuse 1 ist mittels bekannten Elementen aus dem Maschinenbau, zum Beispiel Schrauben oder Schnellverschluss, unter Zwischenschaltung einer Dichtung mit dem Maschinengestell 2 verbunden.The housing 1 is pivotable about a, not shown, vertical axis. The housing 1 can be pivoted into an open position, also not shown, so that a completely unobstructed access to the filter drum 16 , a solids collection room 32 , a filtrate collection room 31 and a dividing wall separating the two rooms 33 is possible. The housing 1 is by means of known elements of mechanical engineering, for example screws or quick release, with the interposition of a seal with the machine frame 2 connected.
An der in 1 links gelegenen Seite ist ein Füllrohr 26 vorgesehen, welches zum Zuführen von Medien (zum Beispiel: eine in ihre Feststoff- und Flüssigkeitsbestandteile zu zerlegende Suspension, Waschflüssigkeit, Dampf, usw.) in den Schleuderraum 14 in der Filtertrommel 16 dient. Hierzu weist der Schleuderraumdeckel 25 eine zentrale Einfüllöffnung 28 auf, durch welche hindurch das freie Ende des Füllrohrs 26 in den Schleuderraum 14 eintritt.At the in 1 left side is a filling tube 26 provided, which for feeding of media (for example: a suspension to be separated into its solid and liquid components, washing liquid, steam, etc.) in the centrifugal space 14 in the filter drum 16 serves. For this purpose, the centrifugal chamber cover 25 a central filling opening 28 on, through which the free end of the filling tube 26 in the spin room 14 entry.
Wie in 1 links gezeigt und in 4 vergrößert dargestellt, ist das Füllrohr 26 in einem stationär fest mit dem Gehäuse 1 verbundenen, jedoch außerhalb dieses Gehäuses gelegenen Lagerblock 40 mit Hilfe von Drehlagern 41 freitragend und um seine Längsachse drehbar gelagert. Mit dem Lagerblock 40 ist ein die starre Medienzufuhr beendendes Mundstück 65, das von einer Einlassöffnung 43 durchdrungen ist, fest verbunden, wobei sich das Mundstück 65 in eine topfartige Erweiterung an der linken Seite des umlaufenden Füllrohrs 26 erstreckt, wodurch ein Durchgang für die in den Schleuderraum 14 zu verbringenden Medien entsteht. Durch den ringförmigen Spalt zwischen dem starren Mundstück 65 und dem umlaufenden Füllrohr 26 erstrecken sich Dichtlippen, die den Schleuderraum 14 gegen die Umgebung abgrenzen, wobei wenigstens eine erste Dichtlippe 34 und eine Dichtlippenreihe 48 so angeordnet sind, dass sich zwischen der ersten Dichtlippe 34 und der Dichtlippenreihe 48 eine Einlasszone 44 und zwischen der Dichtlippenreihe 48 und mindestens einer letzten Dichtlippe 42 eine Abflusszone 45 ergibt. Von der Einlassöffnung 43 gelangen die Medien durch das Mundstück 65 unmittelbar in das umlaufende Füllrohr 26 und von diesem in den Schleuderraum 14.As in 1 shown on the left and in 4 shown enlarged, is the filling tube 26 in a stationary firm with the housing 1 connected, but located outside of this housing bearing block 40 with the help of pivot bearings 41 self-supporting and rotatably mounted about its longitudinal axis. With the storage block 40 is a mouthpiece that terminates the rigid media supply 65 that from an inlet opening 43 is penetrated, firmly connected, taking the mouthpiece 65 in a pot-like extension on the left side of the circulating filling tube 26 extends, creating a passage for in the centrifugal space 14 to be transferred media arises. Through the annular gap between the rigid mouthpiece 65 and the circulating fill tube 26 Sealing lips extend the centrifugal space 14 delimit against the environment, wherein at least a first sealing lip 34 and a row of sealing lips 48 are arranged so that between the first sealing lip 34 and the sealing lip row 48 an inlet zone 44 and between the row of sealing lips 48 and at least one last sealing lip 42 a drainage zone 45 results. From the inlet opening 43 The media pass through the mouthpiece 65 directly into the circulating filling tube 26 and from this into the sling room 14 ,
In der in 4 gezeigten beispielhaften Ausführung sind die Dichtlippen im Bereich des Mundstück 65 in einer Dichtlippeneinheit 66 zusammengefasst, die ihrerseits in der topfartigen Erweiterung des Füllrohrs 26 angeordnet und drehfest mit Füllrohr 26 verbunden ist. Als Dichtlippen können herkömmlich Lippendichtungen eingesetzt werden, wobei insbesondere handelsübliche „Radialwellendichtungen mit PTFE-Dichtlippen” geeignet sind.In the in 4 shown exemplary embodiment, the sealing lips in the mouthpiece 65 in a sealing lip unit 66 summarized, in turn, in the pot-like extension of the filling tube 26 arranged and non-rotatable with filling tube 26 connected is. As sealing lips conventionally lip seals can be used, in particular commercial "radial shaft seals with PTFE sealing lips" are suitable.
Durch eine im Mundstück 65 angeordnete Zuleitung 46, die in der Einlasszone 44 endet, kann Druckgas über die Einlasszone 44 und das Füllrohr 26 in den Schleuderraum 14 verbracht werden.By a mouthpiece 65 arranged supply line 46 that are in the inlet zone 44 ends, pressurized gas can through the inlet zone 44 and the stuffing tube 26 in the spin room 14 be spent.
In der in 4 gezeigten beispielhaften Ausführung sind die radial umlaufenden Dichtlippen von der Einlasszone 44 abgewandt angeordnet, und liegen durch ihre Form und das gewählte Material radial pressend vollumfänglich am starren Mundstück 65 an, solange die Einlasszone 44 keinem Überdruck unterliegt.In the in 4 The exemplary embodiment shown, the radially encircling sealing lips of the inlet zone 44 arranged facing away, and are due to their shape and the selected material radially pressing the full extent on the rigid mouthpiece 65 as long as the inlet zone 44 is not subject to overpressure.
Abhängig vom Überdruck in der Einlasszone 44 wird die radiale Pressung der Dichtlippen teilweise- oder total aufgehoben. Bei der gewählten Anordnung hat eine einzelne Dichtlippe nur ein begrenztes Druckrückhaltepotenzial, das sich durch Form und Material systemimmanent ergibt, da die Dichtlippen ab einem bestimmten Überdruck soweit entlastet werden, dass die Abdichtungsfunktion aufgehoben wird.Depending on the overpressure in the inlet zone 44 the radial pressure of the sealing lips is partially or totally canceled. With the chosen arrangement, a single sealing lip has only a limited pressure retention potential inherent in the system due to its shape and material, since the sealing lips are relieved to a certain extent above a certain overpressure that the sealing function is canceled.
Um den Überdruck in der Einlasszone 44 gegen die Abflusszone 45 abzudichten sind infolge des begrenzten Druckrückhaltepotenzials einer einzelnen Dichtlippe in der Regel in der Dichtlippenreihe 48 mehrere Dichtlippen vonnöten.To the overpressure in the inlet zone 44 against the drainage zone 45 As a result of the limited pressure retention potential of a single sealing lip, they are usually sealed in the row of sealing lips 48 several sealing lips needed.
Obwohl die einzelnen Dichtlippen bei Überdruck in der Einlasszone 44 entlastet werden, wird durch die Dichtungsanzahl an den Dichtstellen Reibung erzeugt. Um die Lebensdauer der Dichtungen nicht zu beeinträchtigen, wird die Dichtfläche, an der durch die Relativbewegung zu den Dichtlippen die Reibung und somit Wärme entsteht, gekühlt, indem durch Kühlflüssigkeit, die über eine Zufuhrleitung 51 einem Ringkanal 50 zufließt und über eine Abflussleitung 52 abfließt, die Wärme abgeführt wird. Although the individual sealing lips at overpressure in the inlet zone 44 be relieved, is generated by the number of seals at the sealing friction. In order not to adversely affect the life of the seals, the sealing surface on which the friction and thus heat is produced by the relative movement to the sealing lips is cooled by passing through cooling liquid, which is supplied via a supply line 51 a ring channel 50 flows in and over a drain pipe 52 flows away, the heat is dissipated.
Bei Druckgaszufuhr über die Einlasszone 44, wobei eine geringe Druckgasmenge pro Zeiteinheit ausreichend ist, lüftet das Druckgas auf der rechten Seite die die Einlasszone 44 gegen den Schleuderraum 14 abgrenzende erste Dichtlippe 34 und gibt somit einen Durchgang zum Schleuderraum 14 frei. Dabei ist auf der linken Seite die Einlasszone 44 mit der Dichtlippenreihe 48, die in 1 und 4 beispielhaft mit vier Lippen dargestellt ist, gegen die Abflusszone 45 abgegrenzt. Druckgas (Schleichgas), das die Dichtlippenreihe 48 überwindet, gelangt in die Abflusszone 45 und fließt weiter über eine Ableitung 47 drucklos hin zu einer nicht dargestellten Abgasabführung. Die Abflusszone 45 ist auf der der Dichtlippenreihe 48 gegenüber liegenden linken Seite durch die Anordnung der letzten Dichtlippe 42 gegen ihr direktes Umfeld abgegrenzt, und damit gegen die Umgebung, die über einen Durchgang 49 im Lagerblock 40 mit dem direkten Umfeld korrespondiert.For compressed gas supply via the inlet zone 44 , With a small amount of compressed gas per unit time is sufficient, the pressurized gas on the right side of the venting the inlet zone 44 against the spin room 14 delimiting first sealing lip 34 and thus gives a passage to the centrifugal space 14 free. The inlet zone is on the left side 44 with the sealing lip row 48 , in the 1 and 4 exemplified with four lips, against the drainage zone 45 demarcated. Compressed gas (creep gas), which is the sealing lip row 48 overcomes, enters the drainage zone 45 and continues to flow via a derivative 47 depressurized towards an exhaust discharge, not shown. The drainage zone 45 is on the the sealing lip row 48 opposite left side by the arrangement of the last sealing lip 42 demarcated against their immediate environment, and thus against the environment, over a passage 49 in the warehouse block 40 corresponds with the direct environment.
Die aus der Abflusszone 45 über die Ableitung 47 abströmende Gasmenge kann mittels einer nicht dargestellten Messeinrichtung ermittelt- und daraus auf den Zustand der Dichtungen rückgeschlossen werden.The out of the drainage zone 45 about the derivative 47 outgoing gas quantity can be determined by means of a measuring device, not shown, and conclusions can be drawn about the condition of the seals.
Bei einer weiteren nicht dargestellten beispielhaften Ausführung sind die Dichtlippen fest mit dem starren Mundstück 65 verbunden und die nach außen gewandten Lippen liegen mit Vorspannung schleifend an der Innenwand der topfartigen Erweiterung an der linken Seite des Füllrohrs 26 an.In another exemplary embodiment, not shown, the sealing lips are fixed to the rigid mouthpiece 65 connected and the outwardly facing lips are biased on the inner wall of the pot-like extension on the left side of the filling tube 26 at.
Über einen nicht dargestellten, vorzugsweise als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor, einen Riemen 53 und eine drehfest auf dem Füllrohr 26 sitzende Riemenscheibe 54 kann das Füllrohr 26 in Rotation versetzt werden.About a not shown, preferably designed as an electric motor drive motor, a belt 53 and a rotationally fixed on the filling tube 26 seated pulley 54 can the stuffing tube 26 be set in rotation.
Eine übliche Wellendichtung 59 dichtet den Lagerblock 40 gegen den Feststoffsammelraum 32 ab.A usual shaft seal 59 seals the storage block 40 against the solids collection room 32 from.
Wie insbesondere aus 4 ersichtlich, ist ein Entlüftungsrohr 55 links mit dem Mundstück 65 starr verbunden, durchdringt die Einlassöffnung 43 und ragt anschließend frei auskragend, soweit schwingungsbedingt möglich, in das Füllrohr 26 hinein.As in particular from 4 can be seen, is a vent pipe 55 left with the mouthpiece 65 rigidly connected, penetrates the inlet opening 43 and then protrudes freely cantilevered, as far as vibration possible, in the filling tube 26 into it.
Abhängig von der zu filtrierenden Suspension kann es jedoch vorteilhaft sein, den Schleuderraum 14 über das Entlüftungsrohr 55 direkt mit einem Entlüftungsanschluss 56 zu verbinden. In diesem Fall wird mittels eines, strichpunktiert dargestellten Verlängerungsrohrs 62, dessen Mantel entweder vollumfänglich- oder infolge von Durchbrüchen nur teilweise geschlossen ist, die Einlassöffnung 43 verlängert. Das Entlüftungsrohr 55 wird nunmehr mittels mehreren radial und axial verteilten Stützstreben 63 an der Innenwand des Verlängerungsrohrs 62 schwingungsstabil abgestützt, was nunmehr eine Verlängerung des Entlüftungsrohrs 55 bis hin zum Schleuderraum 14, ebenfalls strichpunktiert dargestellt, ermöglicht.Depending on the suspension to be filtered, however, it may be advantageous to use the centrifugation chamber 14 over the vent pipe 55 directly with a vent connection 56 connect to. In this case, by means of an extension tube shown in phantom 62 whose jacket is either vollum- - or only partially closed due to breakthroughs, the inlet opening 43 extended. The vent pipe 55 is now using several radially and axially distributed support struts 63 on the inner wall of the extension tube 62 supported vibration stable, which now an extension of the vent tube 55 up to the centrifugal space 14 , also shown in phantom, allows.
Wie am besten aus 2 ersichtlich, ist in den Schleuderraumdeckel 25 zentral eine Buchse 27 fest eingesetzt, die zusammen mit der Filtertrommel 16 umläuft. Die Buchse 27 weist beidseitig hin zu ihren offenen Enden jeweils einen Einführkonus 39 auf. In der Nähe des freien Endes des Füllrohrs 26 ist innerhalb einer Aussparung im Füllrohr 26 ein ringförmig geschlossenes Dichtsystem 29 angeordnet, das je nach Ausführung aus einer oder mehreren elastischen Dichtung(en) 30 besteht.How best 2 can be seen, is in the centrifugal chamber cover 25 centrally a socket 27 firmly inserted, which together with the filter drum 16 circulates. The socket 27 has on both sides towards its open ends in each case an insertion cone 39 on. Near the free end of the filling tube 26 is inside a recess in the filling tube 26 an annular closed sealing system 29 arranged, depending on the design of one or more elastic seal (s) 30 consists.
2 zeigt eine beispielhafte Ausführung mit einer elastischen Dichtung 30. Bei der dargestellten elastischen Dichtung 30 ist die Dichtfläche, mit der sie an einer Innenfläche 57 der Buchse 27 anliegt, in ihrer Längserstreckung eben ausgebildet. In anderen nicht dargestellten Ausführungsvarianten kann die Dichtfläche in ihrer Längserstreckung wellenförmig, oder anderweitig konturiert sein. 2 shows an exemplary embodiment with an elastic seal 30 , In the illustrated elastic seal 30 is the sealing surface with which they are attached to an inner surface 57 the socket 27 rests, formed flat in their longitudinal extent. In other embodiments, not shown, the sealing surface may be wavy, or otherwise contoured in its longitudinal extent.
Die ringförmige(n) elastische(n) Dichtung(en) 30 hat(haben) gegenüber dem Querschnitt, der sich aus dem Innendurchmesser der Buchse 27 und dem Außendurchmesser der Aussparung im Füllrohr 26 ergibt ein Übermaß, so dass sich die Dichtung(en) 30 bei geschlossenem Schleuderraum 14 zwischen dem Füllrohr 26 beziehungsweise seiner runden Außenfläche 58 und der runden Innenfläche 57 der Buchse 27 verspannt(verspannen), und so eine druckfeste Abdichtung des Schleuderraums 14 herstellt(herstellen). Infolge der Verspannung kann(können) die Dichtung(en) 30, bei geschlossenem Schleuderraum 14, durch Reibschluss die Drehbewegung der Filtertrommel 16 über den Schleuderraumdeckel 25 auf das Füllrohr 26 übertragen und den nicht dargestellten Antriebsmotor unterstützen, der das Füllrohr 26 über den Riemen 53 und die Riemenscheibe 54 antreibt.The annular elastic seal (s) 30 has (have) opposite to the cross-section, resulting from the inner diameter of the bushing 27 and the outer diameter of the recess in the filling tube 26 gives an excess, so that the seal (s) 30 with closed centrifugal space 14 between the filling tube 26 or its round outer surface 58 and the round inner surface 57 the socket 27 tense (tense), and so a pressure-tight sealing of the centrifugal space 14 produces (produce). As a result of the tension, the seal (s) may (may) 30 , with closed centrifugal space 14 , By friction, the rotational movement of the filter drum 16 over the centrifugal chamber lid 25 on the filling tube 26 transfer and support the drive motor, not shown, of the filling tube 26 over the belt 53 and the pulley 54 drives.
3 zeigt beispielhaft eine abgewandelte Ausführung bei der sowohl die Innenfläche 57 der Buchse 27, wie auch die Außenfläche 58 an der Aussparung im Füllrohr 26 konturiert, im dargestellten Beispiel vieleckig (sechseckig), ausgebildet ist. Die ringförmige(n), sich jedoch bei ihrem Einbau dem vieleckigen Verlauf der Oberflächen anpassende(n) elastische(n) Dichtung(en) 30 hat(haben) gegenüber dem Querschnitt, der sich aus dem Innenvieleck der Buchse 27 und dem Außenvieleck der Aussparung im Füllrohr 26 ergibt, ein Übermaß, so dass sich die Dichtung(en) 30 bei geschlossenem Schleuderraum 14 zwischen dem Füllrohr 26 und der Innenwand der Buchse 27 verspannt(verspannen), und so eine druckfeste Abdichtung des Schleuderraums 14 entsteht. Infolge der Verspannung kann(können) die Dichtung(en) 30, bei geschlossenem Schleuderraum 14, durch Reibschluss und indirekten Formschluss die Drehbewegung der Filtertrommel 16 über den Schleuderraumdeckel 25 auf das Füllrohr übertragen und den nicht dargestellten Antriebsmotor unterstützen, der das Füllrohr 26 über den Riemen 53 und die Riemenscheibe 54 antreibt. 3 shows an example of a modified embodiment in which both the inner surface 57 the socket 27 as well as the outer surface 58 at the recess in the filling tube 26 contoured, in the illustrated example polygonal (hexagonal) is formed. The annular (s), but adapting to the polygonal course of the surfaces adaptable elastic seal (s) 30 has (have) opposite the cross section, which is from the inner polygon of the bushing 27 and the external polygon of the recess in the filling tube 26 results in an excess, so that the seal (s) 30 with closed centrifugal space 14 between the filling tube 26 and the inner wall of the socket 27 tense (tense), and so a pressure-tight sealing of the centrifugal space 14 arises. As a result of the tension, the seal (s) may (may) 30 , with closed centrifugal space 14 , By friction and indirect fit the rotational movement of the filter drum 16 over the centrifugal chamber lid 25 transferred to the filling tube and support the drive motor, not shown, of the filling tube 26 over the belt 53 and the pulley 54 drives.
Bei Einsatz von mehreren elastischen Dichtungen 30 kann die Anordnung der Dichtungen auch gemischt werden, so dass die eine(n) elastische(n) Dichtungen) 30 hinsichtlich ihrer Anlageflächen an runden Flächen (Außenfläche 58 und Innenfläche 57) und die andere(n) an konturierten Flächen anliegen kann(können).When using multiple elastic seals 30 the arrangement of the seals can also be mixed so that the one (s) elastic (s) seals) 30 with regard to their contact surfaces on round surfaces (outer surface 58 and inner surface 57 ) and the other one (s) can abut on contoured surfaces.
Die in 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiele sind so modifizierbar, dass jeweils als elastische Dichtung(n) 30 auch handelsübliche O-Ringe einsetzbar sind.In the 2 and 3 shown embodiments are modifiable such that each as an elastic seal (s) 30 also commercially available O-rings can be used.
Bei einer weiteren nicht dargestellten beispielhaften Ausführung wird die ansonsten runde Innenfläche 57 der Buchse 27 mit Ausnehmungen und die ansonsten runde Außenfläche 58 der Aussparung im Füllrohr 26 mit Vertiefungen konturiert. Die zugeordnete elastische Dichtung 30 wird als ein Formteil, das diese konturellen Gegebenheiten widerspiegelt, ausgebildet. Das elastische Formteil hat, wie die zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten, gegenüber dem Querschnitt, der sich aus der mit Ausnehmungen versehenen Buchse 27 und der mit Vertiefungen versehenen Aussparung im Füllrohr 26 ein Übermaß, so dass das elastische Formteil bei geschlossenem Schleuderraum 14 zwischen dem Füllrohr 26 und der Innenwand der Buchse 27 verspannt, und so eine druckfeste Abdichtung des Schleuderraums 14 entsteht. Durch die Verspannung kann das Formteil bei geschlossenem Schleuderraum 14 durch Reibschluss und Formschluss die Drehbewegung der Filtertrommel 16 über den Schleuderraumdeckel 25 auf das Füllrohr übertragen und den nicht dargestellten Antriebsmotor unterstützen, der das Füllrohr 26 über den Riemen 53 und die Riemenscheibe 54 antreibt.In another exemplary embodiment, not shown, the otherwise round inner surface 57 the socket 27 with recesses and the otherwise round outer surface 58 the recess in the filling tube 26 Contoured with pits. The associated elastic seal 30 is formed as a molded part reflecting these contouring conditions. The elastic molded part has, like the previously described embodiments, opposite to the cross section, which consists of the recessed bushing 27 and the recessed recess in the filling tube 26 an excess so that the elastic molded part with closed centrifugal space 14 between the filling tube 26 and the inner wall of the socket 27 clamped, and so a pressure-tight sealing of the centrifugal space 14 arises. Due to the tension, the molded part with closed centrifugal space 14 by frictional engagement and positive locking the rotational movement of the filter drum 16 over the centrifugal chamber lid 25 transferred to the filling tube and support the drive motor, not shown, of the filling tube 26 over the belt 53 and the pulley 54 drives.
In 2 wird beispielhaft eine weitere Variante einer Übertragung der Drehbewegung vom Schleuderraumdeckel 25 auf das Füllrohr 26 mittels eines oder mehrerer mechanischer Mitnehmer 60 gezeigt (strichpunktiert dargestellt). Der(die) Mitnehmer 60 greift(greifen) am Füllrohr 26 in (eine) längs zum Füllrohr 26 verlaufende Nute(n) 61 ein. Dadurch wird durch Formschluss die Drehbewegung der Filtertrommel 16 über den Schleuderraumdeckel 25, sowohl bei geschlossenem wie auch geöffnetem Schleuderraum 14, auf das Füllrohr 26 übertragen und der nicht dargestellte Antriebsmotor unterstützt, der das Füllrohr 26 über den Riemen 53 und die Riemenscheibe 54 antreibt.In 2 For example, another variant of a transmission of the rotational movement of the centrifugal chamber lid 25 on the filling tube 26 by means of one or more mechanical drivers 60 shown (shown in phantom). The driver (s) 60 grips (grab) on the filling tube 26 in (one) along the filling tube 26 running groove (s) 61 one. As a result, by positive engagement, the rotational movement of the filter drum 16 over the centrifugal chamber lid 25 , both with closed and open centrifugal chamber 14 , on the filling tube 26 transferred and supports the drive motor, not shown, of the filling tube 26 over the belt 53 and the pulley 54 drives.
Bei weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispielen greift(greifen) der(die) Mitnehmer 60 das Füllrohr 26 zum Beispiel über (eine) längs zum Füllrohr 26 verlaufende Abflachung(en), oder über (eine) längs zum Füllrohr 26 verlaufende(en) Erhöhung(en) an der Füllrohraußenfläche an, um durch Formschluss die Drehbewegung der Filtertrommel 16 über den Schleuderraumdeckel 25, sowohl bei geschlossenem wie auch geöffnetem Schleuderraum 14 auf das Füllrohr 26 zu übertragen. Um dadurch den nicht dargestellten Antriebsmotor zu unterstützen, der das Füllrohr 26, über den Riemen 53 und die Riemenscheibe 54 antreibt.In further embodiments not shown engages (grab) the (the) driver 60 the filling tube 26 for example, over (one) along the filling tube 26 extending flattening (s), or over (a) longitudinal to the filling tube 26 extending (en) increase (s) on the Füllrohraußenfläche to by positive engagement, the rotational movement of the filter drum 16 over the centrifugal chamber lid 25 , both with closed and open centrifugal chamber 14 on the filling tube 26 transferred to. In order thereby to support the drive motor, not shown, of the filling tube 26 , over the belt 53 and the pulley 54 drives.
Im Betrieb nimmt die Stülpfilterzentrifuge zunächst die in 1 mittels durchgezeichneter Linie dargestellte Betriebsstellung ein. Die verschiebbare Schubwelle 12 ist in die Hohlwelle 3 zurückgezogen, wodurch der mit der Schubwelle 12 verbundene Schubboden 23 in der Nähe des Boden 17 der Filtertrommel 16 liegt, und das Filtertuch 22 derart in die Filtertrommel 16 eingestülpt ist, dass es in deren Innerem liegt. Der Schleuderraumdeckel 25 hat sich dabei mit seiner Schleuderraumdichtung 20 dichtend in den Haltering 21 am Öffnungsrand 19 der Filtertrommel 16 eingeschoben.During operation, the invertible filter centrifuge first takes the in 1 by means of a solid line shown operating position. The sliding shear shaft 12 is in the hollow shaft 3 withdrawn, causing the with the shear wave 12 connected walking floor 23 near the ground 17 the filter drum 16 lies, and the filter cloth 22 such in the filter drum 16 it is put inside that it lies inside. The centrifugal chamber lid 25 has been doing with his centrifugal chamber seal 20 sealing in the retaining ring 21 at the opening edge 19 the filter drum 16 inserted.
Bei verhältnismäßig langsam umlaufender Filtertrommel 16 wird durch die Einlassöffnung 43 und das im Schleuderraum 14 mündende Füllrohr 26 die zu filtrierende Suspension oder Waschflüssigkeit eingeführt, und über das Entlüftungsrohr 55 das während dem Füllvorgang im Schleuderraum 14 verdrängte Gas, sowie das über die Einlasszone 44 zufließende Gas, abgeführt.With a relatively slow circulating filter drum 16 is through the inlet opening 43 and in the spin room 14 opening filling pipe 26 introduced the suspension or washing liquid to be filtered, and the vent tube 55 this during the filling process in the centrifugal space 14 displaced gas, as well as the over the inlet zone 44 inflowing gas, dissipated.
Zum störungsfreien Füllen des Schleuderraums 14 beim Einbringen der Suspension oder der Waschflüssigkeit wird der Schleuderraum 14 drucklos gehalten, indem das Entlüftungsrohr 55 über den Entlüftungsanschluss 56 und über ein nicht dargestelltes, während des Füllvorgangs aber offenes Ventil mit einer Abgasabführung verbunden ist.For trouble-free filling of the centrifuge chamber 14 when introducing the suspension or the washing liquid is the centrifugal space 14 depressurized by the vent pipe 55 via the vent connection 56 and is connected via an unillustrated, during the filling but open valve with an exhaust discharge.
Verfahrenstechnisch kann es jedoch vorteilhaft sein, bereits beim Füllen, sowie auch später beim Schleudern, den Schleuderraum 14 unter statischem Überdruck zu halten. Dies wird ermöglicht, indem nach dem Entlüftungsanschluss 56 vor dem nicht dargestellten Ventil eine, ebenfalls nicht dargestellte, im Bedarfsfall zuschaltbare Druckregelung installiert wird, und somit das während des Füllvorgangs im Schleuderraum 14 verdrängte Gas, sowie das über die Einlasszone 44 dem Schleuderraum 14 permanent zufließende Gas, erst nach Erreichen des durch die Druckregelung vorgegebenen Drucks abfließt. Der hierdurch im Schleuderraum 14 hervorgerufene Innendruck erhöht den im Fliehkraftfeld der rotierenden Filtertrommel 16 entstehenden hydraulischen Druck und wirkt sich hierdurch insgesamt auf das Filtrationsergebnis vorteilhaft aus. Hierbei wird sinnvollerweise die Druckregelung variierbar gestaltet, wodurch folglich der Druck im Schleuderraum 14 jeweils auf die spezifischen Gegebenheiten einstellbar ist, und dadurch der aus der Suspension abzutrennende Feststoff optimal entfeuchtet wird.From a process point of view, however, it may be advantageous already during filling, as well as later during spinning, the centrifugal space 14 to be kept under static overpressure. This is made possible after the vent connection 56 in front of the valve, not shown, also not shown, if necessary switchable pressure control is installed, and thus during the filling process in the centrifugal space 14 displaced gas, as well as the over the inlet zone 44 the centrifugal space 14 permanently flowing gas, only after reaching the pressure prescribed by the pressure control. The thereby in the sluice room 14 caused internal pressure increases in the centrifugal force field of the rotating filter drum 16 resulting hydraulic pressure and thereby affects overall on the filtration result advantageous. In this case, the pressure control is usefully made variable, thus resulting in the pressure in the centrifugal space 14 can be adjusted in each case to the specific conditions, and thereby optimally dehumidifies the solid to be separated from the suspension.
Nach Beendigung des Einfüllvorgangs wird die Filtertrommel 16 in relativ raschen Umlauf versetzt. Die flüssigen Bestandteile der Suspension treten in Richtung der Pfeile 35 durch die Durchlassöffnungen 18 der Filtertrommel 16 hindurch in den Filtratsammelraum 31 und werden von dort in eine Filtrataustrittsöffnung 37 geleitet. Die Feststoffteilchen der Suspension werden vom Filtertuch 22 aufgehalten.After completion of the filling process, the filter drum 16 put into relatively fast circulation. The liquid components of the suspension occur in the direction of the arrows 35 through the passage openings 18 the filter drum 16 through into the filtrate collection room 31 and from there into a Filtrataustrittsöffnung 37 directed. The solid particles of the suspension are removed from the filter cloth 22 stopped.
Nach Beendigung des Filtriervorganges wird bei weiterhin rotierender Filtertrommel 16 nun die Schubwelle 12 nach links verschoben, in 1 mit unterbrochen gezeichneter Linie dargestellt, wodurch sich das Filtertuch 22 nach außen umstülpt und die an ihm haftenden Feststoffteilchen nach außen in Richtung der Pfeile 38 in den Feststoffsammelraum 32 abgeworfen werden. Von da aus können sie leicht durch eine Feststoffaustrittsöffnung 36 weiter befördert werden. In dieser geöffneten Stellung der Filtertrommel 16 dringt das Füllrohr 26 frei in eine Öffnung 15 der Schubwelle 12 ein. Nach beendetem Abwurf der Feststoffteilchen unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft wird die Filterzentrifuge durch Zurückschieben der Schubwelle 12 wieder in Betriebsstellung entsprechend 1 gebracht, wobei sich das Filtertuch 22 in entgegengesetzter Richtung zurückstülpt. Auf diese Weise ist ein Betrieb der Zentrifuge mit ständig umlaufender Filtertrommel 16 möglich.After completion of the filtration process is still rotating drum filter 16 now the shear wave 12 moved to the left, in 1 shown with broken drawn line, causing the filter cloth 22 everted outwards and adhering to him solid particles outward in the direction of the arrows 38 in the solids collection room 32 be dropped. From there they can easily through a solids outlet 36 be transported further. In this open position of the filter drum 16 penetrates the filling tube 26 free in an opening 15 the shear wave 12 one. After completion of the ejection of the solid particles under the influence of centrifugal force, the filter centrifuge by pushing back the shear wave 12 again in operating position accordingly 1 brought, with the filter cloth 22 slipping back in the opposite direction. In this way is an operation of the centrifuge with constantly revolving filter drum 16 possible.
Bei geöffneter Filtertrommel 16, in 1 mit unterbrochen gezeichneter Linie dargestellt, kann das Füllrohr 26 über den Riemen 53 und die Riemenscheibe 54 mittels des nicht dargestellten Antriebsmotor auf eine weitgehend synchrone Drehzahl zur Filtertrommel 16 gebracht werden, so dass beim Überführen in die Betriebsstellung entsprechend 1, die elastische Dichtung 30 in die Buchse 27 einfährt und somit die Einfüllöffnung 28 verschließt. Dadurch entsteht eine drehfeste Verbindung zwischen Filtertrommel 16 und Füllrohr 26 und folglich wird ein unerwünschter Abrieb an der die Einfüllöffnung 28 verschließenden elastischen Dichtung 30 vermieden, insbesondere dann, wenn die Drehzahlen von Filtertrommel 16 und Füllrohr 26 mittels drehzahlgeregelten Antriebsmotoren durch Abgleichen und Nachregeln der Drehzahlen nahezu zur Deckung gebracht werden.With the filter drum open 16 , in 1 shown with interrupted drawn line, the filling tube 26 over the belt 53 and the pulley 54 by means of the drive motor, not shown, to a largely synchronous speed to the filter drum 16 be brought so that when transferring to the operating position accordingly 1 , the elastic seal 30 in the socket 27 einfährt and thus the filling opening 28 closes. This creates a non-rotatable connection between the filter drum 16 and filling tube 26 and consequently undesirable abrasion at the filling hole 28 closing elastic seal 30 avoided, especially if the speeds of filter drum 16 and filling tube 26 be brought by means of speed-controlled drive motors by adjusting and readjusting the speeds almost coincide.
Während des Betriebs der Zentrifuge wird durch die Zuleitung 46 der Einlasszone 44 eine limitierte Druckgasmenge pro Zeiteinheit zugeführt, wobei die die Einlasszone 44 gegen den Schleuderraum 14 abgrenzende erste Dichtlippe 34 der Einlasszone 44 ab- und dem Schleuderraum 14 zugewandt angeordnet ist, somit gelüftet/entlastet wird, und demzufolge das Druckgas über das Füllrohr 26 in den Schleuderraum 14 strömt. Dabei werden auf der anderen Seite der Einlasszone 44 die einzelnen Dichtlippen in der Dichtlippenreihe 48, die der Einlasszone 44 ab- und der Abflusszone 45 zugewandt angeordnet sind und die Einlasszone 44 gegen die Abflusszone 45 abgrenzen, ebenfalls gelüftet/entlastet.During operation of the centrifuge is through the supply line 46 the inlet zone 44 a limited amount of compressed gas supplied per unit time, wherein the inlet zone 44 against the spin room 14 delimiting first sealing lip 34 the inlet zone 44 off and the centrifugal space 14 is arranged facing, thus ventilated / relieved, and consequently the pressurized gas through the filling tube 26 in the spin room 14 flows. This will be on the other side of the inlet zone 44 the individual sealing lips in the sealing lip row 48 , the inlet zone 44 off and the discharge zone 45 are arranged facing and the inlet zone 44 against the drainage zone 45 delimit, also ventilated / relieved.
Der Druck des der Einlasszone 44 zufließenden Druckgases ist höher als der im Schleuderraum 14 gegebenenfalls gewünschte/vorgegebene Überdruck, und zwar mindestens um das Druckrückhaltepotenzial der den Schleuderraum 14 gegen die Einlasszone 44 abgrenzenden ersten Dichtlippe (34).The pressure of the inlet zone 44 inflowing compressed gas is higher than that in the centrifugal space 14 optionally desired / predetermined overpressure, at least to the pressure retention potential of the centrifugal space 14 against the inlet zone 44 delimiting first sealing lip ( 34 ).
Gas, welches durch nicht völlig ausschließbare Undichtigkeit in der Dichtlippenreihe 48 in die Abflusszone 45 gelangt, fließt drucklos über die Ableitung 47 hin zu der Abgasabführung ab, da die der Umgebung zugewandte Seite der Abflusszone 45 durch die der Abflusszone 45 zugewandte letzte Dichtlippe 42 der Dichtlippeneinheit 66 ein Abfließen in die Umgebung versperrt.Gas, which by not completely excludable leak in the Dichtlippenreihe 48 in the drainage zone 45 passes, flows without pressure on the derivative 47 towards the exhaust gas outlet, since the side facing the environment of the discharge zone 45 through the drainage zone 45 facing last sealing lip 42 the sealing lip unit 66 a drain into the environment blocked.
Der Druck in der Einlasszone 44 baut sich im Verlauf der Dichtlippenreihe 48 hin zur Abflusszone 45 von Dichtlippe zu Dichtlippe jeweils um das systemimmanente Druckrückhaltepotenzial der gewählten Dichtlippen ab, wobei funktionsgemäß das Druckrückhaltepotenzial der die Dichtlippenreihe 48 abschließenden und die Abflusszone 45 auf der (rechten) Seite begrenzenden Dichtlippe nur teilweise genutzt werden kann.The pressure in the inlet zone 44 builds up in the course of the Dichtlippenreihe 48 towards the discharge zone 45 from the sealing lip to the sealing lip in each case by the system-inherent pressure retention potential of the selected sealing lips, where functionally, the pressure retention potential of the sealing lip series 48 final and the drainage zone 45 on the (right) side limiting sealing lip can be used only partially.
Die Dichtlippenanzahl in der Dichtlippenreihe 48 ist abgestimmt auf den jeweiligen Bedarfsfall. Hierbei sind einerseits die Eigenschaften (Dichtlippen-Form/Material) und das draus resultierende Druckrückhaltepotenzial der gewählten Dichtlippen, sowie andererseits der geforderte Überdruck im Schleuderraum 14, die entscheidenden Parameter. In der Praxis sind jedoch in den meisten Bedarfsfällen vier Dichtlippen in der Dichtlippenreihe 48 ausreichend.The number of sealing lips in the row of sealing lips 48 is tailored to the particular requirement. Here, on the one hand, the properties (sealing lip shape / material) and the resulting pressure retention potential of the selected sealing lips, and on the other hand, the required overpressure in the centrifugal space 14 , the decisive parameters. In practice, however, in most cases there are four sealing lips in the sealing lip row 48 sufficient.
Unabhängig von der Betriebsweise, ob bei einem Schleuderzyklus der Schleuderraum 14 unter normaler Atmosphäre oder mit beliebig hohem Überdruck betrieben wird, werden die Dichtlippen in der Dichtlippeneinheit 66 entlastet oder laufen zumindest drucklos. Infolgedessen laufen die Dichtlippen bei jeder Betriebsweise verschleißarm und es wird eine dementsprechende hohe Dichtungslebensdauer erreicht. Trotz der verschleißarmen Betriebsweise müssen, wenn auch in großen Intervallen, zur gegebenen Zeit die Dichtungen getauscht werden. Regardless of the mode of operation, whether in a spin cycle of the centrifugal space 14 is operated under normal atmosphere or with any excess pressure, the sealing lips in the sealing lip unit 66 relieved or run at least depressurized. As a result, the sealing lips run at each mode of operation wear and it is achieved a corresponding high seal life. Despite the low-wear mode of operation, the seals must be replaced at the appropriate time, even at large intervals.
Zur Ermittlung eines optimalen Zeitpunkts für den Dichtungswechsel wird die aus der Abflusszone 45 über die Ableitung 47 pro Zeiteinheit abströmende Gasmenge mittels einer Messeinrichtung ermittelt und daraus der Zustand der Dichtungen abgeleitet. Auf diese Art und Weise kann der Dichtungswechsel auf die betrieblichen Gegebenheiten abgestimmt und der optimale Zeitpunkt vorausschauend eingeplant werden, wobei vorteilhafterweise eine vorbereitete, mit neuen Dichtungen ausgerüstete, komplette Dichtlippeneinheit 66 gewechselt wird.To determine an optimal time for the seal change is from the discharge zone 45 about the derivative 47 per unit of time outgoing gas quantity determined by means of a measuring device and derived from the state of the seals. In this way, the seal change can be matched to the operating conditions and the optimal time anticipated planning, which advantageously a prepared, equipped with new seals, complete sealing lip unit 66 is changed.
Obwohl während des Betriebs der Zentrifuge durch die Zuleitung 46 der Einlasszone 44 permanent Druckgas zugeführt wird, welches die den Schleuderraum 14 abgrenzende erste Dichtlippe 34 lüftend in den Schleuderraum 14 weiter strömt und somit bei einem ordnungsgemäßen Betrieb weder Suspension noch Waschflüssigkeit in die Einlasszone 44 eindringt, kann bei/nach einer Störung der Einlasszone 44 durch die Zuleitung 46 statt Druckgas Reinigungsflüssigkeit zugeführt werden. Dabei säubert die Reinigungsflüssigkeit die Einlasszone 44 beim Durchströmen und fließt entweder hin zum Schleuderraum 14 ab, oder aber sie kann aus der Einlasszone 44 durch einen nicht dargestellten separaten Entsorgungskanal, der offen oder geschlossen sein kann, ablaufen. Vorteilhafterweise kann bei einem separaten Entsorgungskanal der trotz des verschleißarmen Betriebs der die Einlasszone 44 begrenzenden Dichtungen eventuell anfallender marginale Abrieb ausgeschleust werden.Although during operation of the centrifuge through the supply line 46 the inlet zone 44 permanently compressed gas is supplied, which is the centrifugal space 14 delimiting first sealing lip 34 airing in the spin room 14 continues to flow and thus in normal operation neither suspension nor washing liquid in the inlet zone 44 penetrates during / after a fault in the inlet zone 44 through the supply line 46 Instead of compressed gas cleaning fluid can be supplied. The cleaning fluid cleans the inlet zone 44 when flowing through and either flows to the centrifugal space 14 off, or else she may be out of the inlet zone 44 through a separate disposal channel, not shown, which may be open or closed, run off. Advantageously, in a separate disposal channel despite the low-wear operation of the inlet zone 44 limiting gaskets may be discharged marginal abrasion.
Bei weiteren Betriebsvarianten ist es auch möglich, durch die Einlassöffnung 43 und das im Schleuderraum 14 mündende Füllrohr 26, unter Druck stehender Dampf in den Schleuderraum 14 einzuleiten und hierdurch den am Filtertuch 22 haftenden Filterkuchen einer Dampfwäsche zu unterziehen. Ebenfalls ist es möglich, dem anliegenden Feststoff einen Wirkstoff mittels Extraktion zu entziehen. Weiterhin ist es auch möglich, statt eines Überdrucks im Schleuderraum 14 ein Unterdruck zu erzeugen, beispielsweise dadurch, dass der Schleuderraum 14 über die Einlassöffnung 43 mit einer nicht dargestellten Saugeinrichtung verbunden ist. Ein derartig zeitweise eingebrachter Unterdruck kann sich beispielsweise günstig auf das Filtrationsverhalten des Filterkuchens auswirken.In other operating variants, it is also possible through the inlet opening 43 and in the spin room 14 opening filling pipe 26 , pressurized steam into the centrifuge chamber 14 initiate and thereby the filter cloth 22 to subject liable filter cake a steam wash. It is also possible to extract an active ingredient from the adjacent solid by extraction. Furthermore, it is also possible, instead of an overpressure in the centrifugal space 14 create a negative pressure, for example, characterized in that the centrifugal space 14 over the inlet opening 43 connected to a suction device, not shown. Such a temporary introduced negative pressure can for example have a favorable effect on the filtration behavior of the filter cake.
Das während dem Füllvorgang abzuführende Gas kann alternativ, anstatt über das Entlüftungsrohr 55, auch über eine in der Schubwelle 12 angeordnete Rohrleitung 64 abgeführt werden (in 1 rechts strichpunktiert dargestellt). Des Weiteren kann die Waschflüssigkeit, die für das Waschen des im Schleuderraum 14 befindlichen Feststoffs benötigt wird, teilweise auch über die Rohrleitung 64 zugeführt werden, so dass gleichzeitig die Rohrleitung 64 sowie die Öffnung 15 in der Schubwelle 12 von dem sich dort eventuell abgesetzten Feststoff gesäubert werden.The gas to be discharged during the filling process may alternatively, rather than via the vent pipe 55 , also about one in the shear wave 12 arranged pipeline 64 be dissipated (in 1 shown in phantom on the right). Furthermore, the washing liquid used for washing in the centrifugation chamber 14 befindliches solid is needed, partly via the pipeline 64 be fed, so that at the same time the pipeline 64 as well as the opening 15 in the shear wave 12 be cleaned from the settled there possibly solid.
Aufgrund der mit dem Schleuderraum 14 umlaufenden Stehbolzen 24 entstehen im Schleuderraum 14 beim Füllen erhebliche Turbulenzen, die vorteilhafterweise dazu beitragen, dass sich die Suspension gleichmäßig auf dem Filtertuch 22 niederschlägt und sich infolge dessen ein homogener Feststoffkuchen aufbaut.Because of the centrifugal space 14 circumferential studs 24 arise in the spin room 14 When filling considerable turbulence, which advantageously help to ensure that the suspension evenly on the filter cloth 22 precipitates and as a result builds up a homogeneous solid cake.
Durch die Turbulenzen ergibt sich aber auch, dass beim Füllen das im Schleuderraum 14 befindliche und laufend über die Einlasszone 44 zuströmende Gas mit Suspensions- beziehungsweise Waschflüssigkeits- Aerosolen/Tropfen angereichert wird und in dem über das Entlüftungsrohr 55 abströmenden Gas zwangsläufig mitgeführt werden. Um zu verhindern, dass das abströmende Gas mitgeführte Suspension/Waschflüssigkeit weiterbefördert, zum Beispiel hin zu einer Abgassammelstelle, wo Fremdstoffe höchst unerwünscht sind, können Maßnahmen ergriffen werden. Beispielsweise wird das abströmende Gas vom Entlüftungsanschluss 56 über einen, nicht dargestellten, Auffangbehälter in dem sich die im Gas mitgeführte Suspension/Waschflüssigkeit absetzen kann, weitergeleitet. Von diesem Auffangsbehälter wird die sich in ihm ansammelnde Suspension mittels einer ebenfalls nicht dargestellten Pumpe – abhängig von dem jeweiligen spezifischen Prozess – irgendwo in dem zur Einlassöffnung 43 führenden Suspensionsstrang (Reaktor, Vorlagebehälter, Zuleitung, usw.) eingespeist.Due to the turbulence but also results in that when filling in the centrifugal space 14 located and running over the inlet zone 44 inflowing gas is enriched with suspension or washing liquid aerosols / drops and in the via the vent pipe 55 flowing gas inevitably be carried. In order to prevent the outflowing gas from being carried along with entrained suspension / washing liquid, for example towards an exhaust gas collecting point, where foreign matter is highly undesirable, measures can be taken. For example, the outflowing gas from the vent port 56 via a, not shown, collecting container in which the entrained in the gas suspension / washing liquid, passed on. From this collection container, the accumulating in it suspension by means of a pump, also not shown - depending on the specific process - somewhere in the inlet opening 43 leading suspension line (reactor, feed tank, supply line, etc.) fed.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann nach Beendigung des Füllvorgangs, die im Auffangsbehälter angesammelte Suspension/Waschflüssigkeit unter Druck gesetzt und über das Entlüftungsrohr 55 zurück in den Schleuderraum 14 gedrückt werden. Des Weiteren sind je nach Erfordernis auch beide Methoden, die angesammelte Suspension im Auffangsbehälter abzupumpen und in den Schleuderraum 14 zurückzudrücken, anwendbar.In another embodiment, after completion of the filling operation, the suspension / wash liquid collected in the receiver can be pressurized and discharged through the vent tube 55 back to the spin room 14 be pressed. Furthermore, depending on the requirements, both methods of pumping the accumulated suspension in the collecting container and into the centrifugal space 14 push back, applicable.
Die Waschflüssigkeit die für das Waschen des im Schleuderraum 14 befindlichen Feststoff benötigt wird, kann außer über die Einlassöffnung 43 teilweise auch über das Entlüftungsrohr 55, sowie dem gegebenenfalls vorgeschalteten Auffangbehälter zugeführt werden, so dass gleichzeitig das Entlüftungsrohr 55 gereinigt und die Öffnung 15 in der Schubwelle 12 durch Ausspritzen von dem sich dort eventuell abgesetzten Feststoff gesäubert wird.The washing liquid used for washing in the centrifugation chamber 14 may be located except via the inlet opening 43 partly also via the vent pipe 55 , as well as the optionally upstream collecting container are supplied, so that at the same time the vent pipe 55 cleaned and the opening 15 in the shear wave 12 By spraying it is cleaned from the settled there possibly solid.
Wie aus 1 und 2 hervorgeht, ist die zentrale Einfüllöffnung 28 im Schleuderraumdeckel 25 bei geschlossenem Schleuderraum 14 durch das Dichtsystem 29 verschlossen, so dass der Schleuderraum 14 mit Über- oder Unterdruck beaufschlagbar ist.How out 1 and 2 shows, is the central filling opening 28 in the centrifugal chamber lid 25 with closed centrifugal space 14 through the sealing system 29 closed, leaving the spin room 14 can be acted upon with positive or negative pressure.
Bei jedem Schleuderzyklus wird die Stülpfilterzentrifuge in zwei Betriebsstellungen, die eine mit geschlossenen Schleuderraum 14, in 1 mittels durchgezeichneter Linie, und die andere mit geöffneten Schleuderraum 14, in 1 mittels unterbrochen gezeichneter Linie dargestellt, überführt.For each spin cycle, the invertible filter centrifuge is in two operating positions, the one with closed centrifugal space 14 , in 1 by means of a drawn line, and the other with an open centrifuge chamber 14 , in 1 represented by interrupted drawn line, transferred.
Beim Überführen in die unterschiedlichen Betriebsstellungen, gleitet(gleiten) die elastische(n) Dichtung(n) 30 aus der Einfüllöffnung 28 hinaus oder in die Einfüllöffnung 28 hinein, abhängig davon ob der Schleuderraum 14 geöffnet oder geschlossen wird.When transferring to the different operating positions, the elastic seal (s) slides (glides) 30 from the filling opening 28 out or into the filling opening 28 into it, depending on whether the centrifugal space 14 opened or closed.
Da die ringförmigen) elastische(n) Dichtung(en) 30 gegenüber dem Querschnitt, der sich aus dem Innendurchmesser der Buchse 27 und dem Außendurchmesser der Aussparung im Füllrohr 26 ergibt, ein Übermaß aufweist(aufweisen), so dass die elastische(n) Dichtung(en) 30 bei geschlossenem Schleuderraum 14 zwischen dem Füllrohr 26 und der Innenwand der Buchse 27 verspannt ist (sind), vergrößert sich ihr Außendurchmesser beim Verlassen der Einfüllöffnung 28. Da sich die elastische(n) Dichtung(en) 30, wenn sie nicht mehr umschlossen ist(sind), entspannt(entspannen).As the annular) elastic seal (s) 30 opposite the cross section, resulting from the inner diameter of the bushing 27 and the outer diameter of the recess in the filling tube 26 results in having an excess, so that the elastic seal (s) 30 with closed centrifugal space 14 between the filling tube 26 and the inner wall of the socket 27 is clamped (are), their outer diameter increases when leaving the filler opening 28 , Since the elastic seal (s) 30 when she is no longer enclosed, relaxed.
Beim Zurückführen der entspannten elastischen Dichtung(en) 30 wird(werden) ihr(e) vergrößerter(vergrößerten) Außendurchmesser, beim Einfahren in die Einfüllöffnung 28 über einen Einführkonus schonend von ihrem entspanntenin dann wieder verspannten Zustand überführt.When returning the relaxed elastic seal (s) 30 will be (are) enlarged (enlarged) outer diameter, when entering the filling opening 28 gently transferred from its relaxed state then tensioned via an insertion cone.
Beim Überführen der elastischen Dichtung(en) 30 von ihrem entspannten- in dann wieder verspannten Zustand wird ein, die Übertragung der Drehbewegung von der Filtertrommel 16 über die Buchse 27 auf das Füllrohr 26 bewirkender Reibschluss aufgebaut.When transferring the elastic seal (s) 30 from its relaxed-then then strained state becomes one, the transmission of the rotary motion from the filter drum 16 over the socket 27 on the filling tube 26 constituted frictional connection.
Es hat sich gezeigt, dass eine ständig zusammen mit der Filtertrommel 16 um seine Längsachse umlaufendes Füllrohr 26 unzweckmäßig sein kann, wenn sich bei sehr leicht sedimentierenden Suspensionen deren Feststoffteilchen bereits während des Einfüllens der Suspension in den Schleuderraum 14 an der Wand des umlaufenden Füllrohrs 26 im erheblichen Umfang absetzen können. In solchen seltenen Fällen kann es vorteilhaft sein, das Füllrohr 26 während dem Füllvorgang stillzusetzen.It has been shown to be a constant along with the filter drum 16 around its longitudinal axis encircling filling tube 26 may be impractical if in very sedimenting suspensions their solid particles already during the filling of the suspension in the centrifugal space 14 on the wall of the circulating filling tube 26 can settle to a considerable extent. In such rare cases, it may be beneficial to use the stuffing tube 26 to stop during the filling process.
Dies kann beispielsweise mit einer nicht dargestellten Konfiguration erreicht werden, die gegenüber der in 1 und 4 gezeigten Ausführung dergestalt modifiziert ist, dass der Lagerblock 40 nicht starr, sondern längsverschiebbar am Gehäuse 1 befestigt ist und infolge dessen auch das axial mit dem Lagerblock 40 starr verbundene Füllrohr 26 gemeinsam mit dem Lagerblock 40 in seiner Längsachse verschiebbar ist.This can be achieved, for example, with a configuration, not shown, compared to the in 1 and 4 shown embodiment is modified such that the bearing block 40 not rigid, but longitudinally displaceable on the housing 1 is attached and, as a result, also the axially with the bearing block 40 rigidly connected filling tube 26 together with the storage block 40 is displaceable in its longitudinal axis.
Bei dieser Konfiguration ist es nunmehr möglich, bei geschlossenem Schleuderraum 14 für die Dauer des Füllvorgangs das Füllrohr 26 soweit nach rechts in den Schleuderraum 14 zu verschieben, dass sich die in 1 beziehungsweise 2 gezeigte elastische Dichtung 30 nicht mehr in der Einfüllöffnung 28, sondern im Schleuderraum 14 befindet. Alternativ ist es genauso möglich, während des Füllens das Füllrohr 26 soweit nach links in den Feststoffsammelraum 32 zu verschieben, dass sich die in 1 beziehungsweise 2 gezeigte elastische Dichtung 30 im Feststoffsammelraum 32 befindet, wobei in diesem Fall das Füllrohr 26 soweit zu verlängern ist, dass es nach dem Verschieben immer noch in den Schleuderraum 14 hineinragt.With this configuration, it is now possible, with closed centrifugal space 14 for the duration of the filling process, the filling tube 26 so far to the right in the spin room 14 to shift that in 1 respectively 2 shown elastic seal 30 no longer in the filling opening 28 but in the sling room 14 located. Alternatively, it is equally possible to fill the fill tube while filling 26 so far to the left in the solids collection room 32 to shift that in 1 respectively 2 shown elastic seal 30 in the solids collection room 32 in which case the filling tube 26 as far as to extend it after moving it is still in the centrifugal space 14 protrudes.
Bei beiden Alternativausführungen ergibt sich zwischen dem Außendurchmesser des Füllrohrs 26 und der Einfüllöffnung 28 ein Spalt, so dass in jeder dieser Füllpositionen das Füllrohr 26 berührungs- und damit reibungsfrei durch die Einfüllöffnung 28 in den Schleuderraum 14 hineinragt und somit während des Füllens stillsetzbar ist.In both alternative embodiments results between the outer diameter of the filling tube 26 and the filling opening 28 a gap, so that in each of these filling positions the filling tube 26 Contactless and thus frictionless through the filling opening 28 in the spin room 14 protrudes and thus can be stopped during filling.
Des Weiteren kann das zuvor beschriebene, während des Füllvorgangs erforderliche Entlüften des Schleuderraums 14 bei dieser Anordnung direkt durch den zwischen dem Außendurchmesser des Füllrohrs 26 und der Einfüllöffnung 28 bestehenden Spalt erfolgen.Furthermore, the previously described, during the filling process required venting of the centrifugal space 14 in this arrangement, directly through the between the outer diameter of the filling tube 26 and the filling opening 28 existing gap.
Nach Beendigung des Füllvorgangs wird der Lagerblock 40 und somit das Füllrohr 26 mit der elastischen Dichtung 30 wieder in die Ausgangsposition überführt. Folglich ist der Schleuderraum 14 wieder druckfest verschlossen und der Schleuderzyklus kann wie zuvor beschrieben fortgesetzt werden.After completion of the filling process, the storage block 40 and thus the filling tube 26 with the elastic seal 30 transferred back to the starting position. Consequently, the spin room is 14 again pressure-tight and the spin cycle can be continued as described above.
