DE10235067A1

DE10235067A1 - Device for separating fluid from mixture of fluid and solids has one emptying opening in bottom of rotatable separating container with fluid emptying in one speed range followed by emptying of solids

Info

Publication number: DE10235067A1
Application number: DE2002135067
Authority: DE
Inventors: Robert Dreher; Gerhard Mack
Original assignee: KNOLL MASCHB GmbH; KNOLL MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: KNOLL MASCHB GmbH; KNOLL MASCHINENBAU GmbH
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-12

Abstract

The device includes a separating container (2) rotatable about a vertical rotational axis and an emptying opening (7) in the bottom for removing the solids and for removing the separated fluid. The separating phase and the emptying phase are controlled through speed. A speed range in the emptying phase is provided where the separated fluid runs out through the emptying opening through gravity. Switching points (16) beneath the emptying opening separate the emptied fluid from the solids which follow.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abtrennung einer Flüssigkeit aus einem Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device to separate a liquid from a liquid-solid mixture according to the preamble of claim 1.

Zur Trennung von Flüssigkeit und Feststoff aus einem entsprechenden Gemisch sind handelsübliche Zentrifugen bekannt. Solche Zentrifugen erzeugen in einem rotierenden Behälter hohe Zentrifugalkräfte, die eine vergleichsweise schnelle Ablagerung der Feststoffe an der Wandung des Zentrifugenbehälters bewirken. Solche bekannte Zentrifugen arbeiten häufig mit einer zentralen bodenseitigen Gemischzufuhr, wobei die Flüssigkeit entweder durch einen Überlauf oder durch eine sogenannte Schäldüse an der Oberseite abgezogen und der Feststoff durch eine bodenseitige Öffnung entlang dem Umfang entleert wird. Der Zentrifugenbehälter ist hierbei im Bodenbereich trichterförmig ausgebildet, wodurch u.a. die Aufwärtsströmung der Flüssigkeit sichergestellt wird.For separating liquids and solids from an appropriate mixture are commercially available centrifuges known. Such centrifuges produce high in a rotating container centrifugal which a comparatively fast deposition of the solids on the Wall of the centrifuge container cause. Such known centrifuges often work with a central bottom Mixture supply, the liquid either by an overflow or through a so-called peeling nozzle on the Pulled off the top and the solids through a bottom opening along the scope is emptied. The centrifuge container is in the bottom area funnel-shaped trained, which among other things the upward flow of the liquid is ensured.

Solche Zentrifugen zeichnen sich durch hohe Durchsatzleistung im kontinuierlichen Betrieb aus, sind jedoch für viele Anwendungen, z.B. als Zusatzaggregat bei der Aufbereitung von Kühlschmiermittel aus Werkzeugmaschinen zu aufwändig.Such centrifuges stand out characterized by high throughput in continuous operation however for many applications, e.g. as an additional unit during processing of coolant from machine tools too expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Trennvorrichtung für ein Flüssigkeits-/Feststoffgemisch vorzuschlagen, das mit weniger Aufwand herzustellen und zu betreiben ist.The object of the invention is therefore a separator for a liquid / solid mixture propose to manufacture and operate it with less effort is.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der einleitend genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is based on a device of the type mentioned by the characterizing Features of claim 1 solved.

Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.By the mentioned in the subclaims activities are advantageous designs and developments of the invention possible.

Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Trennvorrichtung dadurch aus, dass eine bodenseitige Entleerungsöffnung für die abgetrennte Flüssigkeit vorgesehen ist.Accordingly, one stands out separation device according to the invention characterized in that a bottom-side discharge opening for the separated liquid is provided.

Hierdurch ist ein Betrieb der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung mit geringeren Drehzahlen möglich, wodurch der Aufwand sowohl für den Antrieb als auch für die Lagerung reduziert wird. Darüber hinaus wird die mechanische Belastung für die zu trennenden Materialien vermindert.This is an operation of the separation device according to the invention possible at lower speeds, reducing the effort for both the drive as well for storage is reduced. About that In addition, the mechanical stress on the materials to be separated reduced.

Insbesondere wird bei der Abtrennung von Emulsionen eine Phasentrennung aufgrund zu hoher Beschleunigungswerte vermieden.In particular, the separation phase separation of emulsions due to excessive acceleration values avoided.

Die Entleerung der Flüssigkeit kann hierbei vorteilhafterweise durch eine entsprechende Drehzahlregulierung stattfinden, d.h., dass bevorzugt zu bestimmten Zeitpunkten eine Flüssigkeitsentleerung dadurch stattfindet, dass die Drehzahl abgesenkt wird, sodass die Flüssigkeit durch die hierzu vorgesehene bodenseitige Entleerungsöffnung abfließen kann. Die Entleerungsöffnung wird zu diesem Zweck vorzugsweise zentrisch im Behälterboden angebracht, sodass eine möglichst vollständige Entnahme der Flüssigkeit durch Drehzahlreduzierung möglich ist.The emptying of the liquid can advantageously be done by appropriate speed regulation take place, that is, preferably at certain times Thereby draining liquid takes place that the speed is reduced so that the liquid can flow through the provided drain opening on the bottom. The emptying opening For this purpose, it is preferably centered in the bottom of the container attached so that a possible full Withdrawal of the liquid is possible by reducing the speed.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Flüssigkeit über die gleiche Entleerungsöffnung abgezogen wie der Feststoff. Diese Maßnahme, die sich wiederum grundlegend von den einleitend beschriebenen Zentrifugen unterscheidet, vereinfacht die Konstruktion und Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erheblich.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the liquid is the same emptying opening deducted like the solid. This measure, in turn, is fundamental differs from the centrifuges described in the introduction, simplified the design and manufacture of a device according to the invention considerably.

In einer vorteilhaften Variante gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist ein Zulaufrohr zur Zuführung des zu trennenden Gemisches vorgesehen, das mit einer von der Vertikalen und in Drehrichtung von der Radialen, abweichenden Einlassrichtung in den Behälter einmündet. Durch ein solches Einlassrohr wird das Gemisch gewissermaßen vorbeschleunigt im Sinne der gewünschten Rotationsbewegung in den Behälter eingeleitet. Die durch den rotierenden Behälter aufzubringende Beschleunigung für das Gemisch wird hierdurch verringert. Dies hat zur Folge, dass ein weniger aufwändiger Antrieb für eine erfindungsgemäße Trennvorrichtung verwendbar ist.In an advantageous variant according to the preamble of claim 1 is an inlet pipe for supplying the mixture to be separated provided that with one of the vertical and in the direction of rotation from the radial, deviating inlet direction opens into the container. By such an inlet pipe, the mixture is pre-accelerated to a certain extent in the sense of the desired Rotational movement in the container initiated. The acceleration to be applied by the rotating container for the This reduces the mixture. This has the consequence that a less complex Drive for a separation device according to the invention is usable.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird hierbei das Zulaufrohr im Wesentlichen vertikal von oben in den Trennbehälter eingeführt und mit einem Einlassbogen im Mündungsbereich versehen. Auf diese Weise ist die Schwerkraft für die Vorbeschleunigung des Flüssikeits-/Feststoffgemisches nutzbar, wobei in dem Einlassbogen eine Umlenkung erfolgt, so dass die Strömungsgeschwindigkeit des zu trennenden Gemisches zumindest teilweise in Drehrichtung umgelenkt und somit für die Trennung mit Hilfe von Zentrifugalkraft verwendbar ist.In a further development of the invention the inlet pipe is essentially vertical from above the separation container introduced and with an inlet arch in the mouth area Mistake. In this way, gravity for the pre-acceleration of the Flüssikeits- / solid mixture usable, with a deflection taking place in the inlet arch, so that the flow rate of the mixture to be separated at least partially in the direction of rotation redirected and thus for the separation can be used with the aid of centrifugal force.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Einlassrichtung des Zulaufrohres so gewählt, dass sie im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegt. Hierdurch wird die Anströmung der umfangseitigen Außenwandung des Trennbehälters verbessert und der Anteil der Strömungsgeschwindigkeit des zu trennenden Gemisches, der in der Drehbewegung im Trennbehälter übernommen wird, vergrößert. Durch diese Maßnahme lässt sich demnach die erforderliche Antriebsleistung für den Trennbehälter erneut reduzieren und somit weniger aufwändig gestalten.In a further advantageous embodiment of the invention, the inlet direction of the inlet pipe is chosen so that it lies essentially in a horizontal plane. hereby is the inflow the peripheral outer wall of the separation container improved and the proportion of the flow velocity of the separating mixture, which is adopted in the rotary movement in the separation container is enlarged. By This measure let yourself therefore the required drive power for the separation container again reduce and thus make it less complex.

In einer besonderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Trennbehälter im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Durch die Ausgestaltung eines zumindest annähernd horizontalen Bodens kann im Bodenbereich entlang dem äußeren Umfang eine Ablagerung des abgetrennten Feststoffes bei vergleichsweise niedrigen Drehzahlen stattfinden. Die Drehzahlen können hierbei niedriger gewählt werden, als bei einer trichterförmigen Ausgestaltung des Bodenbereiches, da der Feststoff in dieser Ausführungsform keine Schräge vorfindet, an der entlang er zur Entleerungsöffnung rutschen könnte.In a special advantageous embodiment the separation container of the invention essentially cylindrical. By design at least approximately horizontal soil can be in the soil area along the outer perimeter a deposition of the separated solid in comparison low speeds take place. The speeds can be here chosen lower than a funnel-shaped one Design of the floor area, since the solid in this embodiment no slant finds along which he could slide to the emptying opening.

Vorteilhafterweise wird der Einlassbogen über dem Behälterboden außerhalb der Entleerungsöffnung angeordnet. Dies ist insbesondere in Verbindung mit der oben angeführten zylindrischen Ausbildung des Trennbehälters von Vorteil, da sich insbesondere bei der Verwendung niedriger Drehzahlen der Feststoff tendenziell zunächst im Bodenbereich absetzt und sich anschließend entlang der Umfangswand aufbaut. Die Einleitung des Gemisches in Bodennähe sorgt zudem dafür, dass die Einlassmündung stets im Innern des zu trennenden Gemisches oder bereits abgetrennter Flüssigkeit liegt, so dass eine Schaumbildung oder auch die Bildung von Turbulenzen verhindert oder zumindest reduziert wird.Advantageously, the inlet arch arranged above the bottom of the container outside the discharge opening. This is particularly advantageous in connection with the above-mentioned cylindrical design of the separating container, since the solid tends to initially settle in the bottom area and then build up along the peripheral wall, especially when using low speeds. The introduction of the mixture near the bottom also ensures that the inlet mouth is always inside the mixture to be separated or liquid that has already been separated off, so that foam formation or the formation of turbulence is prevented or at least reduced.

Um die Entleerungsöffnung frei von störenden Trägerelementen zu halten, wird vorzugsweise bodenseitig ein Tragrohr am Trennbehälter vorgesehen, durch das einerseits die Entleerung stattfinden kann und andererseits jedoch außenseitig der Trennbehälter gelagert wird. Die Verwendung eines solchen zentralen Tragrohres bringt zudem den Vorteil mit sich, dass die am Außenumfang des Tragrohrs vorgesehene Lagerung des Trennbehälters einen entsprechenden Durchmesser aufweist. Die Lager können demnach vergleichsweise groß dimensioniert werden, wodurch die Anforderungen an die Toleranzen sowie das Material in vertretbarem Rahmen gehalten werden.To clear the drain opening of distracting support elements to hold, a support tube is preferably provided on the bottom of the separation container, through which emptying can take place on the one hand and on the other hand however outside the separation container is stored. The use of such a central support tube also has the advantage that the outer circumference of the support tube provided storage of the separation container a corresponding Has diameter. The camps can therefore be comparatively large size be, which means the requirements on the tolerances as well as the material be kept within reasonable limits.

Für die Entleerung des abgetrennten Feststoffes wird vorzugsweise wenigstens ein Abreinigungsschaber vorgesehen, der den Feststoff von der Wandung des Trennbehälters abschabt. Der Abreinigungsschaber ist hierbei vorzugsweise mit einer Stellvorrichtung versehen, so dass eine zeitlich aufeinander folgende Entleerung von Flüssigkeit und Feststoff möglich ist. Dementsprechend wird der Abreinigungsschaber erst nach der Flüssigkeitsentnahme mit Hilfe der Stellvorrichtung an die Wandung des Trennbehälters herangebracht, um den dort mittels der Zentrifugalkraft angedrückten und abgesetzten Feststoff zu lösen. Vorzugsweise wird der Abreinigungsschaber hierbei statisch angeordnet, während der Trennbehälter um seine ohnehin vorhandene Drehachse gedreht wird. Der Abreinigungsschaber wird hierbei bevorzugt so schräg angestellt, dass er zugleich als Führungselement für den Feststoff dient, um den Feststoff in den zentralen Bereich der Entleerungsöffnung zu bringen.For the removal of the separated solid is preferably at least A cleaning scraper is provided to remove the solid from the wall of the separation container scrapes. The cleaning scraper is preferably with an adjusting device provided, so that a sequential emptying of liquid and solid possible is. Accordingly, the cleaning scraper is only after the liquid withdrawal brought up to the wall of the separation container with the help of the adjusting device, around the solid which is pressed on and deposited there by means of centrifugal force to solve. The cleaning scraper is preferably arranged statically, during the separation vessel is rotated about its existing axis of rotation. The cleaning scraper will preferably so oblique employed that it also acts as a guide for the solid serves to direct the solid into the central area of the discharge opening bring.

Vor allem die zuletzt genannten Ausführungsformen werden bevorzugt in einem Chargenbetrieb betrieben. Dies bedeutet, dass in zeitlicher Abfolge eine Füllung des Trennbehälters erfolgt und anschließend eine Betriebsphase zum Abtrennen der Gemischbestandteile über eine bestimmte Zeitdauer erfolgt. An die Trennphase wird sodann die Entleerungsphase angeschlossen, wobei diese mindestens zweistufig, d.h. mit einer ersten Entleerungsstufe für die Flüssigkeit und einer zweiten Entleerungsstufe für den Feststoff stattfindet. Dementsprechend wird die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt mit einer Drehzahlsteuerung versehen, die mindestens zwei Drehzahlbereiche, einerseits für eine Trennphase und andererseits einer Entleerungsphase aufweist.Especially the last-mentioned embodiments are preferably operated in a batch operation. This means, that the separating container is filled in chronological order and subsequently an operating phase for separating the mixture components via a certain period of time. The emptying phase then becomes the separation phase connected, which is at least two stages, i.e. with a first emptying stage for the liquid and a second emptying stage for the solid takes place. Accordingly, the device according to the invention is preferably used with provide a speed control that has at least two speed ranges, on the one hand for has a separation phase and on the other hand an emptying phase.

Durch die Entleerung auch der Flüssigkeit nach unten kann eine erfindungsgemäße Trennvorrichtung mit deutlich niedrigeren Drehzahlen arbeiten als herkömmliche Zentrifugen, die mit Hilfe der Zentrifugalkraft die abgetrennte Flüssigkeit nach oben fördern. Dies führt zu einer weiteren Verringerung der erforderlichen Antriebskraft und aufgrund der geringeren auftretenden Zentrifugalbeschleunigungen auch zu einer konstruktiven Erleichterung bei der Gestaltung der Lagerung des Trennbehälters.By emptying the liquid below a separation device according to the invention work at significantly lower speeds than conventional ones Centrifuges, which are separated using centrifugal force liquid promote upwards. this leads to to further reduce the driving force required and also due to the lower centrifugal accelerations to a constructive relief in the design of the storage of the separation container.

Die genannte Ausführung mit Chargenbetrieb ist dabei vor allem in Anwendungen einsetzbar, in denen keine kontinuierliche Beschickung mit zu trennendem Gemisch erforderlich vorgesehen ist. Insbesondere die Aufbereitung von rückgespülten sogenannten Filterkuchen aus Kühlschmiermittelkreisläufen von Werkzeugmaschinen können ohne weiteres im Chargenbetrieb verarbeitet werden, da der Filterkuchen nur in entsprechenden Unterbrechungsphasen des Kühlschmiermittelkreislaufes ausgespült und somit zur Beschickung der Trennvorrichtung zur Verfügung steht.The mentioned version with batch operation is can be used primarily in applications in which no continuous Charging with the mixture to be separated is required. In particular the treatment of backwashed so-called Filter cake from cooling lubricant circuits from Machine tools can can be easily processed in batch mode because of the filter cake and only rinsed out in the corresponding interruption phases of the cooling lubricant circuit is available for loading the separating device.

Der Chargenbetrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht es weiterhin, die Drehzahl während der Trennphase soweit zu reduzieren, dass gerade noch eine ausreichende Trennung in der zur Verfügung stehenden Zeitdauer für die Trennphase erfolgt. Die Drehzahl kann gewissermaßen der zur Verfügung stehenden Zeitdauer angepasst werden. Auch dies steht im Gegensatz zu herkömmlichen Zentrifugen, bei denen die Beschleunigung bzw. die Drehzahl auf jeden Fall so hoch gewählt werden muss, dass die Trennung möglichst schnell im Sinne eines hohen kontinuierlichen Durchsatzes erfolgt.Batch operation of the device according to the invention allows it continues to speed up during the separation phase to such an extent that it is just sufficient Separation in the available standing time for the separation phase takes place. The speed can be, so to speak to disposal standing period can be adjusted. This is also in conflict to conventional centrifuges, where the acceleration or the speed is definitely so chosen high that separation should be possible takes place quickly in the sense of a high continuous throughput.

Vorteilhafterweise wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung weiterhin eine Weiche für den Stoffstrom unterhalb der Entleerungsöffnung angeordnet. Mit Hilfe einer solchen Weiche kann die zunächst entleerte Flüssigkeit von dem nachfolgend entleerten Feststoff getrennt werden, indem die zeitlich getrennten Stoffströme in unterschiedliche Leitungen oder Behälter geleitet werden. In einer besonders einfachen Weiterbildung dieser Erfindung wird hierzu unterhalb der Weiche ein Feststoff- und/oder Flüssigkeitsbehälter angeordnet. In diesen Behältern können die getrennten Stoffe gesammelt und bei Bedarf, beispielsweise bei entsprechendem Füllstand entnommen werden. In dem Flüssigkeitsbehälter kann hierbei beispielsweise eine Pumpe zusätzlich angeordnet werden, um die Flüssigkeit beispielsweise nach Erreichen eines bestimmten Füllstandes wieder ihrem ursprünglichen Verwendungszweck zuzuführen, während der Feststoff, sofern er als Abfallstoff wie im oben angeführten Falle eines rückgespülten Filterkuchens anfällt, entsorgt wird.Advantageously, one device according to the invention still a switch for the material flow is arranged below the discharge opening. With help Such a switch can be used to empty the liquid be separated from the subsequently emptied solid by the temporally separated material flows be routed into different lines or containers. In a A particularly simple development of this invention is described below the switch a solid and / or liquid container arranged. In these containers, the separate substances collected and if necessary, for example, if appropriate Level removed become. Can in the liquid container here, for example, a pump can be arranged in addition the liquid for example, after reaching a certain fill level back to its original To supply the intended purpose, while the solid, provided that it is a waste material as in the case mentioned above a backwashed filter cake accrues, is disposed of.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich, wie oben angeführt wurde, vor allem dadurch aus, dass die Drehzahlen des Trennbehälters und somit die im Innern des Trennbehälters auftretenden Beschleunigungswerte verhältnismäßig niedrig gewählt werden können. Die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen ermöglichen eine weitere Reduzierung der Drehzahl bzw. der Beschleunigungswerte. Es hat sich gezeigt, dass z.B. für den Einsatz bei der Aufbereitung von Kühlschmiermitteln aus Werkzeugmaschinen eine ausreichende Abtrennung bzw. eine Abtrennung in der zur Verfügung stehenden Bearbeitungsdauer bereits bei Drehzahlen kleiner 400 Umdrehungen/min., bevorzugt bei 280 Umdrehungen/min. möglich ist.A device according to the invention is particularly notable, as was stated above by the fact that the speeds of the separating container and thus the acceleration values occurring inside the separating container can be chosen to be relatively low. The measures mentioned in the subclaims enable a further reduction in the speed or the acceleration values. It has been shown that, for example, for use in the preparation of cooling lubricants from machine tools, sufficient separation or a separation in the available machining time already at speeds of less than 400 revolutions / min., Preferably at 280 revolutions / min. is possible.

Die Abtrennung im Innern des rotierenden Trennbehälters hängt unmittelbar von der Zentrifugalkraft und somit nicht nur von der Drehzahl, sondern auch von der Geometrie, d.h. im Wesentlichen dem Radius des Trennbehälters ab. Als Größe für die Effektivität solcher Trennvorrichtungen wird daher häufig die Zentrifugalbeschleunigung angegeben, die die maßgebliche Größe abhängig von der Geometrie des Trennbehälters sowie der Umdrehungszahl darstellt. Bevorzugt wird eine erfindungsgemäße Trennvorrichtung so konzipiert, dass sich bei den oben angegebenen Drehzahlen Zentrifugalbeschleunigungen von 35 g bzw. 17,5 g ergeben, wobei die Maßeinheit g die Erdbeschleunigung darstellt.The separation inside the rotating separation container depends directly from the centrifugal force and thus not only from the speed, but also from the geometry, i.e. essentially the radius of the separation container. As a measure of the effectiveness of such Separators are therefore becoming common the centrifugal acceleration specified, which is the relevant one Size depending on the geometry of the separation container and the number of revolutions. A separation device according to the invention is preferred designed in such a way that centrifugal accelerations occur at the speeds indicated above of 35 g and 17.5 g respectively, where the unit of measurement g is the acceleration due to gravity represents.

Durch die niedrigen Drehzahlen lässt sich nicht nur eine kostengünstige Vorrichtung realisieren, sie ist insbesondere durch die Verwendung kleinerer Zentrifugalkräfte bzw. Zentrifugalbeschleunigungen zur Bearbeitung von mehrphasigen Flüssigkeiten geeignet. Das Kühlschmiermittel von Werkzeugmaschinen besteht beispielsweise aus einer Emulsion, die unter hohen Zentrifugalkräften eine Phasentrennung und somit eine Schädigung des Kühlmittels aufweisen kann.Due to the low speeds, just an inexpensive Realize device, it is particularly through the use smaller centrifugal forces or centrifugal accelerations for processing multi-phase liquids suitable. The cooling lubricant machine tools, for example, consists of an emulsion, those under high centrifugal forces a phase separation and thus damage to the coolant can have.

Darüber hinaus ist bei niedrigeren Drehzahlen bzw. niedrigeren Zentrifugalkräften eine Vorrichtung mit weniger Turbulenzen leichter realisierbar, wodurch der Wirkungsgrad der Trennvorrichtung verbessert wird, was wiederum zu einer Verringerung der erforderlichen Antriebskräfte führt.It is also lower Speeds or lower centrifugal forces a device with less Turbulence easier to realize, which increases the efficiency of the Separator is improved, which in turn leads to a reduction in required driving forces leads.

Die Stellvorrichtung des Abreinigungsschabers wird bevorzugt pneumatisch, kann aber auch hydraulisch, elektromotorisch oder auf sonstige Weise angetrieben werden.The cleaning device for the cleaning scraper is preferably pneumatic, but can also be hydraulic, electric motor or driven in some other way.

Der als Weiche bevorzugt verwendete Trennschieber wird vorteilhafterweise mit einer Trichterform versehen. Hierdurch ist der Trennschieber leichter mit einer ausreichend großen Öffnung an der Oberseite auszubilden, so dass die Entleerungsöffnung in jeder Weichenstellung in den Trennschieber einmünden kann. Durch die Trichterform wird zudem der Verschiebungsweg verkleinert, der erforderlich ist, um die Gutströme zu trennen.The sliding gate valve used as a switch is advantageously provided with a funnel shape. hereby the gate valve is lighter with a sufficiently large opening the top so that the drain opening in every turnout can open into the isolating slide. Through the funnel shape the displacement path that is required is also reduced, around the streams of good to separate.

Die Trichterform wird hierbei vorzugsweise asymmetrisch ausgestaltet. Dies hat den Vorteil, dass in der Stellung zur Entleerung des Feststoffs die Trichteröffnung im Wesentlichen unterhalb der Entleerungsöffnung des rotierenden Trennbehälters liegt und somit der Feststoff nahezu widerstandsfrei nach unten durchfallen kann. In der anderen Stellung trifft die Flüssigkeit auf eine schräge Trichterwandung, was jedoch für eine Flüssigkeit kein Problem darstellt, die problemlos an der schrägen Trichterwand abfließen kann.The funnel shape is preferably asymmetrical designed. This has the advantage that in the position for emptying of the solid the funnel opening is substantially below the emptying opening of the rotating separation container and the solids fall through almost without resistance can. In the other position, the liquid hits an inclined funnel wall, what however for a liquid is not a problem that can flow off easily on the sloping funnel wall.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is based on the figures below explained in more detail.

Im Einzelnen zeigenShow in detail

1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Trennvorrichtung, 1 2 shows a longitudinal section through a separating device according to the invention,

2 einen Querschnitt entlang Schnittlinie II in 1 und 2 a cross section along section line II in 1 and

3 einen Querschnitt entlang Schnittlinie III in 1. 3 a cross section along section line III in 1 ,

Die Trennvorrichtung 1 gemäß 1 umfasst einen Trennbehälter 2, in den von oben her ein Zulaufrohr 3 eingeführt ist. Das Zulaufrohr 3 weist an seinem unteren Ende einen Einlassbogen 4 auf, durch den das zu trennende Gemisch in Einströmrichtung E (vgl. 2) mit einer Komponente in Drehrichtung D gegen die umfangseitige Außenwand 5 strömt.The separator 1 according to 1 includes a separation container 2 , into the inlet pipe from above 3 is introduced. The inlet pipe 3 has an inlet arch at its lower end 4 through which the mixture to be separated in the inflow direction E (cf. 2 ) with a component in the direction of rotation D against the circumferential outer wall 5 flows.

Der Trennbehälter 2 ist auf einem Tragrohr 6 befestigt, in das die bodenseitige Entleerungsöffnung 7 mündet.The separation container 2 is on a support tube 6 attached, in which the bottom-side discharge opening 7 empties.

Am Tragrohr 6 ist außenseitig eine Wälzlageranordnung 8 angebracht, über die der Trennbehälter 2 drehbar gelagert ist. Ein Antriebsmotor 9 mit einer Riemenscheibe 10 dient zum Antrieb des Trennbehälters 2, der zu diesem Zweck am Tragrohr 6 ebenfalls eine Riemenscheibe 11 aufweist.On the support tube 6 is a roller bearing arrangement on the outside 8th attached over which the separation container 2 is rotatably mounted. A drive motor 9 with a pulley 10 serves to drive the separation container 2 for this purpose on the support tube 6 also a pulley 11 having.

Innerhalb des Trennbehälters ist ein Reinigungsschaber 12 angeordnet, der mittels eines Schwenkhebels 13, der mit Hilfe eines um die Achse 14 drehbaren Zylinders 15 schwenkbar ist. Der Abreinigungsschaber 12 erstreckt sich nach innen bis hin zur Entleerungsöffnung 7, so dass er in der dargestellten Stellung, an der er an der Außenwand 5 des Trennbehälters 2 schabt, als Führung für den Feststoff bis hin zur Entleerungsöffnung 7 dient.There is a cleaning scraper inside the separation container 12 arranged by means of a pivot lever 13 with the help of one around the axis 14 rotatable cylinder 15 is pivotable. The cleaning scraper 12 extends inwards to the emptying opening 7 so that it is in the position shown on the outside wall 5 of the separation container 2 scrapes, as a guide for the solid to the emptying opening 7 serves.

Unterhalb des Tragrohrs 6 ist ein trichterförmiger Trennschieber 16 angeordnet, der sich mit seiner Trichteröffnung 18 oberhalb eines Flüssigkeitsbehälters 17 befindet. Neben dem Flüssigkeitsbehälter 17 ist ein Feststoffbehälter 19 angeordnet. Im Flüssigkeitsbehälter 17 ist weiterhin eine Pumpanordnung 20 zur Flüssigkeitsentnahme angebracht.Below the support tube 6 is a funnel-shaped gate valve 16 arranged, with its funnel opening 18 above a liquid container 17 located. Next to the liquid container 17 is a solid container 19 arranged. In the liquid container 17 is still a pump arrangement 20 attached for liquid withdrawal.

Der Trennschieber 16 ist asymmetrisch bezüglich der Achse T seiner Trichteröffnung 18 ausgebildet. Dies bedeutet, dass eine steilere Trichterwand 21 auf der Seite des Flüssigkeitsbehälters 17 und eine flachere Trichterwand 22 auf Seiten des Feststoffbehälters 19 vorgesehen ist. Der Trennschieber 16 ist entlang des Doppelpfeils S verschiebbar angeordnet.The slide valve 16 is asymmetrical with respect to the axis T of its funnel opening 18 educated. This means a steeper funnel wall 21 on the side of the liquid container 17 and a flatter funnel wall 22 on the side of the solid container 19 is provided. The slide valve 16 is slidably arranged along the double arrow S.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 arbeitet bevorzugt im Chargenbetrieb, d.h. mit aufeinander folgenden Betriebsphasen.The device according to the invention 1 works preferably in batch mode, ie with each other following operating phases.

Zunächst wird über das Zulaufrohr 3 das zu trennende Flüssigkeits-/Feststoffgemisch im Bodenbereich des Trennbehälters 2 neben der Entleerungsöffnung 7 eingeleitet. Über den Einlassbogen 4 wird die Strömungsrichtung dabei so umgelenkt, dass sie schräg sowohl zur Vertikalen als auch zur Radialen in Drehrichtung D genügt zur Außenwand 5 des Trennbehälters 2 hin gerichtet ist. Hierdurch wird die Strömungsgeschwindigkeit des zu trennenden Gemisches genutzt, um das Gemisch im Drehsinn D in Drehung zu versetzen, so dass die Beschleunigung, die durch die Drehung des Trennbehälters 2 aufzubringen ist, kleiner ausfällt. Die Antriebseinheit 9, 10, 11 kann demnach kleiner dimensioniert werden.First, over the inlet pipe 3 the liquid / solid mixture to be separated in the bottom area of the separation container 2 next to the drain opening 7 initiated. Over the inlet arch 4 the direction of flow is redirected so that it is sufficient for both the vertical and the radial in the direction of rotation D to the outer wall 5 of the separation container 2 is directed. As a result, the flow rate of the mixture to be separated is used to set the mixture in rotation in the direction of rotation D, so that the acceleration caused by the rotation of the separation container 2 is to apply, turns out smaller. The drive unit 9 . 10 . 11 can therefore be made smaller.

Die vertikale Anordnung des Einlassrohres 3 erlaubt zudem die Nutzung der Schwerkraft zur Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit des zu trennenden Gemisches.The vertical arrangement of the inlet pipe 3 also allows the use of gravity to increase the flow velocity of the mixture to be separated.

Die Anordnung im Bodenbereich des Trennbehälters 2 sorgt dafür, dass die Auslaufmündung des Einlassbogens 4 stets in das Gemisch bzw. die abgetrennte Flüssigkeit eintaucht und somit eine Schaumbildung und Turbulenzen durch den Aufprall auf eine Flüssigkeitsoberfläche oder Gemischoberfläche vermieden oder doch zumindest deutlich reduziert sind.The arrangement in the bottom area of the separation container 2 ensures that the outlet mouth of the inlet bend 4 always immersed in the mixture or the separated liquid and thus foam formation and turbulence due to the impact on a liquid surface or mixture surface are avoided or at least significantly reduced.

In der Füllphase ist der Abreinigungsschieber 12 durch Ausfahren des Zylinders 15 von der Außenwand 5 beabstandet, was in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist.The cleaning slide is in the filling phase 12 by extending the cylinder 15 from the outside wall 5 spaced, which is not shown in the drawing.

Während des Einfüllens dreht bereits der Trennbehälter 2, so dass das zu trennende Gemisch im Trennbehälter 2 rotiert und aufgrund der Fliehkraft eine Trennung zwischen Feststoff, das sich beginnend im Bodenbereich an der Außenwand 5 absetzt und der Flüssigkeit, die sich darüber und im Innenbereich ansammelt. Die Verweildauer des zu trennenden Gemisches kann hierbei während dieser Betriebsphase so lange gewählt werden, bis eine ausreichende Trennung stattgefunden hat. Die Drehzahl wird hierbei vergleichsweise niedrig gehalten.The separation container is already rotating during filling 2 so that the mixture to be separated is in the separation container 2 rotates and due to the centrifugal force a separation between solid matter, which begins in the floor area on the outer wall 5 settles and the liquid that accumulates above and inside. The residence time of the mixture to be separated can be selected during this operating phase until a sufficient separation has taken place. The speed is kept comparatively low.

Nach der Trennung wird die Drehzahl abgesenkt, so dass in einer Entleerungsphase die Flüssigkeit durch die Entleerungsöffnung 7 abfließt. Sie trifft dabei auf die flache Trichterwand, da sich der Trennschieber 16 in dieser Betriebsphase in der in 1 dargestellten Position befindet, und fließt in den Flüssigkeitsbehälter 17, wo sie einer Entnahme mit der Pumpenanordnung 20 zur Verfügung steht.After the separation, the speed is reduced so that the liquid passes through the drain opening in a drain phase 7 flows. It hits the flat funnel wall because the separating slide 16 in this operating phase in the 1 position shown, and flows into the liquid container 17 where they are removed with the pump assembly 20 is available.

Die Abtrennung der Flüssigkeit kann hierbei bei sehr niedrigen Umdrehungszahlen, die abhängig von der Geometrie des Trennbehälters bis hin zu beispielsweise 5 Umdrehungen pro Minute absinken kann.The separation of the liquid can be used at very low speeds depending on the geometry of the separation container can drop down to, for example, 5 revolutions per minute.

Nach dem Abzug der Flüssigkeit wird der Trennschieber in seine Position oberhalb des Feststoffbehälters 19 entlang des Doppelpfeils S verschoben. Hierdurch kommt die Trichteröffnung 18 über den Feststoffbehälter 19, wobei die Trichterachse T im Wesentlichen mittig unter der Entleerungsöffnung 7 liegt. Durch Einziehen des Zylinders 7 wird der Abreinigungsschaber 12 an die Außenwand 5 herangebracht, während der Trennbehälter 2 weiterdreht. Dabei wird der außen abgesetzte Feststoff von der Außenwand 5 abgeschabt und mit Hilfe des schrägen, bis zur Entleerungsöffnung 7 reichenden Abreinigungsschabers zur Mitte hin geführt. Dort fällt der Feststoff durch die Entleerungsöffnung 7 im Wesentlichen widerstandsfrei entlang der Trichterachse T in den Feststoffbehälter 19.After the liquid has been drawn off, the slide gate is in its position above the solids container 19 moved along the double arrow S. This will open the funnel 18 over the solids container 19 , wherein the funnel axis T is substantially centered under the discharge opening 7 lies. By retracting the cylinder 7 becomes the cleaning scraper 12 to the outside wall 5 brought up while the separation container 2 continues to rotate. The solid deposited on the outside is removed from the outer wall 5 scraped and with the help of the oblique, up to the emptying opening 7 reaching cleaning scraper towards the center. There the solid falls through the discharge opening 7 essentially without resistance along the funnel axis T into the solids container 19 ,

Nach der Entleerung der Vorrichtung 1 bzw. des Trennbehälters 2 wird die Drehzahl wieder auf die erste Betriebsdrehzahl erhöht, so dass eine erneute Füllung über das Zulaufrohr 3 erfolgen kann.After emptying the device 1 or the separation container 2 the speed is increased again to the first operating speed, so that a new filling via the inlet pipe 3 can be done.

Durch die Ablaufmöglichkeit der Flüssigkeit nach unten wird die Vorrichtung 1 in die Lage versetzt, bei sehr niedrigen Drehzahlen zu arbeiten, da die Flüssigkeit nicht durch Rotation nach oben gefördert werden muss. Darüber hinaus vereinfacht sich hierdurch die Vorrichtung zur Entleerung der Vorrichtung 1 in der dargestellten Weise erheblich. Für die Entnahme der Flüssigkeit genügt eine bodenseitige, zentrale Öffnung 7, die zugleich für die Entnahme des Feststoffes nutzbar ist.Due to the possibility of draining the liquid downwards, the device 1 enabled to work at very low speeds because the liquid does not have to be pumped up by rotation. In addition, this simplifies the device for emptying the device 1 considerably in the manner shown. A central opening on the bottom is sufficient to remove the liquid 7 which can also be used for the removal of the solid.

Diese aufeinanderfolgende Nutzung der Entleerungsöffnung 7 wird durch den Chargenbetrieb möglich. Die Entleerung des Feststoffes wird hierbei mit Hilfe des Abreinigungsschabers 12 unterstützt.This successive use of the drain opening 7 is made possible by batch operation. The solid is emptied using the cleaning scraper 12 supported.

Der Feststoff wird mittels des Abreinigungsschabers 12 trotz der zylindrischen Form des Trennbehälters 2 auch im Bodenbereich zuverlässig ausgetragen, wobei die zylindrische Form im Bodenbereich wiederum der Verwendung niedrigerer Drehzahlen bzw. Zentrifugalbeschleunigungen dient.The solid is removed using the cleaning scraper 12 despite the cylindrical shape of the separation container 2 also reliably carried out in the floor area, the cylindrical shape in the floor area in turn serving to use lower speeds or centrifugal accelerations.

Durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 1 lässt sich somit eine kostengünstige Vorrichtung gestalten, die insbesondere zur Aufbereitung von Filterrückständen in Kühlschmiermittelkreisläufen gut geeignet ist. Durch die weiterbildenden Maßnahmen wird der Aufwand für die erfindungsgemäße Vorrichtung weiter reduziert.By a device according to the invention Claim 1 leaves thus an inexpensive device design, in particular for the treatment of filter residues in Coolant circuits good suitable is. The measures for further development reduce the cost of the device according to the invention further reduced.

11: Vorrichtungcontraption
22: Trennbehälterseparation vessel
33: Zulaufrohrsupply pipe
44: Einlassbogeninlet arc
55: Außenwandouter wall
66: Tragrohrsupport tube
77: Entleerungsöffnungemptying opening
88th: Wälzlageranordnungroller bearing assembly
99: Antriebsmotordrive motor
1010: Riemenscheibepulley
1111: Riemenscheibepulley
1212: AbreinigungsschaberAbreinigungsschaber
1313: Schwenkhebelpivoting lever
1414: Drehachseaxis of rotation
1515: Zylindercylinder
1616: Trennschieberseparating slide
1717: Flüssigkeitsbehälterliquid container
1818: Trichteröffnungfunnel opening
1919: FeststoffbehälterSolid container
2020: Pumpanordnungpump assembly
2121: steile Trichterwandsteep hopper wall
2222: flache Trichterwandarea hopper wall

Claims

Device for separating a liquid from a liquid / solid mixture, in particular for processing filter residues from cooling lubricant circuits in machine tools with a container which can be rotated about an essentially vertical axis of rotation and a bottom-side emptying opening for emptying solids, characterized in that a bottom-side emptying opening for the separated liquid is provided.

Device according to claim 1, characterized in that the emptying opening ( 7 ) for the liquid is placed centrally in the bottom of the container.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom-side emptying opening ( 7 ) is provided for successive solids and liquid emptying.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that an inlet pipe is provided for feeding the mixture to be separated is that with one of the vertical and the radial in the direction of rotation deviating inlet direction (E) opens into the container.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet pipe ( 3 ) essentially vertically from above into the separation container ( 2 ) and an entry sheet ( 4 ) is provided in the mouth area.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the inlet direction (E) essentially in lies on a horizontal plane.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the separation container ( 2 ) is essentially cylindrical.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet arch ( 4 ) near the bottom of the container outside the discharge opening ( 7 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a support tube ( 6 ) for the storage of the separation container ( 2 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a cleaning scraper ( 12 ) with adjusting device ( 15 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a speed control for a separation phase and at least one Emptying phase is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a speed range is provided in the emptying phase, in which the separated liquid by gravity via the emptying opening ( 7 ) expires.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a switch ( 16 ) below the discharge opening ( 7 ) is provided to separate the emptied liquid from the subsequently emptied solid.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the switch has a separating slide ( 16 ) includes.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a solid and / or liquid container ( 17 . 19 ) are arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized that in the separation phase a speed of less 500 rpm. is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the centrifugal acceleration in the separation phase is less than 400 g.

Process for separating a liquid from a liquid-solid mixture, especially for the treatment of filter residues in cooling lubricant circuits Machine tools, characterized in that a device is used according to one of the preceding claims.