DE10311168B4

DE10311168B4 - Schleudertrommel für einen Separator

Info

Publication number: DE10311168B4
Application number: DE10311168A
Authority: DE
Inventors: Willi Dipl.-Ing. Niemerg
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2023-03-13
Also published as: SE526046C2; DE10311168A1; US20040178127A1; US7331919B2; SE0400612D0; SE0400612L

Abstract

Schleudertrommel (1) für einen Separator mit vertikaler Drehachse,
a) die ein Trommelunterteil (2) und einen Trommeldeckel (3) aufweist, der am Trommelunterteil (2) mit Hilfe eines Verschlussrings (10) befestigt ist,
b) wobei ein Ring zwischen dem Trommelunterteil (2) und dem Trommeldeckel (3) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
c) der Ring ein Zentrierring (13) aus einem elastisch verformbaren Material ist, der zwischen dem Trommeldeckel (3) und Trommelunterteil (2) derart unter Vorspannung angeordnet ist, dass er das Trommelunterteil (2) und den Trommeldeckel (3) relativ zueinander dichtend und zentrierend verspannt,
d) der Zentrierring (13) unter axialer Vorspannung zwischen dem Außenumfang des Trommeldeckels (3) und dem Innenumfang des Trommelunterteils (2) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleudertrommel für einen Separator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige gattungsgemäße Schleudertrommel ist aus der CH 325207 oder der DD 287 147 A7 bekannt. Aus letztgenannter Schrift ist es insbesondere bekannt, zwischen dem Trommelunterteil und dem Trommeldeckel einen Zentrierkonus auszubilden, der Dehnungen der Elemente bei der Rotation der Trommel ausgleichen soll. Es ist ferner aus dieser Schrift auch bekannt, zwischen dem Trommelunterteil und dem Trommeldeckel Dichtringe anzuordnen (siehe hierzu ergänzend z.B. auch die GB 765, 034 ).

Die WO 00/53327 A1 ersetzt bekannte Verschlussringe mit Schraubgewinde durch einen bandartigen Verschlussring, welcher geneigt zur Drehachse bzw. nicht konzentrisch zwischen dem Trommelunterteil und dem Trommeldeckel angeordnet ist.

Die DE 2 328 246 A offenbart eine Zentrifuge mit einer als „Rotorgehäuse" bezeichneten Trommel, die gemäß 1 dieser Schrift und der Beschreibung aus einem sich verjüngenden, glockenförmigen Abschnitt 30 und einem unterem Abschnitt 31 besteht. Dieser Rotor wird mittels eines elastomeren Halteelementes in einem Futter mit einem oberen Klemmring und einem unteren Klemmring gehalten.

Die DE 818 023 C zeigt eine Gaszentrifuge. Oberhalb eines Deckelteils mit zylindrischen Bund, der in einen Trommelmantel greift, liegt ein Gummiring, über dem wiederum ein Druckring und über diesem ein Gewindering liegt. Der zylindrische Bund ist so ausgelegt, dass es bei allen Betriebsdrehzahlen zentrierend innen am Mantel anliegt.

Aus der DE 196 09 353 C1 ist eine sich aufweitende einstückig angeformte Dichtlippe an einem Deckel für eine Zentrifugentrommel bekannt.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die gattungsgemäße Schleudertrommel derart weiterzubilden, dass der Trommeldeckel mit einfachen Mitteln am Trommelunterteil zentriert wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.

Damit können ein Zentrierkonus oder eine aufwendige Verklammerung zwischen dem Trommeldeckel und dem Trommelunterteil zur Zentrierung entfallen und durch einen kostengünstigen Zentrierrng aus einem elastischen Material wie Gummi ersetzt werden.

Gleichzeitig wird eine sichere Abdichtung der Schleudertrommel im Bereich zwischen dem Trommelunterteil und dem Trommeldeckel realisiert. Dies senkt auch die Korrosionsgefahr, insbesondere im Bereich des Gewindes zwischen Verschlussring und Schleudertrommel. Da keine zusätzlichen besonderen konstruktiven Maßnahmen zur Zentrierung am Trommelunterteil erforderlich sind, wird das Spannungsniveau im Trommelunterteil durch die realisierbare größere Wandstärke gesenkt.

Da der Zentrierrng unter axialer Vorspannung, insbesondere federnd, zwischen dem Außenumfang des Trommeldeckels und dem Innenumfang des Trommelunterteils angeordnet, wird die Zentrier- und Dichtwirkung zudem auf einfache Weise realisiert.

Nach einer bevorzugten Variante greift der Trommeldeckel in das Trommelunterteil ein und der Zentrierring ist zwischen dem Außenumfang des Trommeldeckels und dem Innenumfang des Trommelunterteils angeordnet. Alternativ sind auch Ausführungsformen denkbar, bei welchen das Trommelunterteil von unten in den Trommeldeckel eingreift, obwohl diese Bauform wenig gebräuchlich ist.

Zweckmäßig ist an den Innenumfang des oberen Ringabschnitts des Trommelunterteils ein innerer Ringbund angeformt, auf welchem ein entsprechend komplementär geformter Ringbund am Außenumfang eines unteren Ringabschnitts des Trommeldeckels aufliegt. Bevorzugt wirkt ferner bei vertikaler Drehachse von oben oder unten auf den Zentrierring ein Druckelement, insbesondere eine Ringscheibe, ein, welche den Zentrierring auf einen Ringbund am Trommeldeckel oder am Trommelunterteil drückt. Auf diese Weise kann vom Verschlussring eine axiale Kompressionskraft auf den Zentrierring aus elastischem Material ausgeübt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:
1 zeigt einen Schnitt durch den Anlagebereich zwischen dem Trommelunterteil und dem Trommeldeckel einer Schleudertrommel eines Separators; und
2 einen Schnitt durch einen Zentrierring vor und nach dem Einbau.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf Separatoren mit vertikaler Drehachse. Begriffe wie oben oder unten beziehen sich auf diese Einbausituation, sind im übrigen aber nicht einschränkend zu verstehen.
Die Schleudertrommel 1 des Separators mit vertikaler Drehachse weist ein Trommelunterteil 2 auf, in dessen oberen Umfangsbereich ein Trommeldeckel 3 bzw. ein Trommeloberteil eingreift.
Das Trommelunterteil 2 ist in seinem in 1 dargestellten oberen Umfangsbereich oberhalb von Feststoffaustragsöffnungen 4 – ringartig bzw. zylindrisch ausgestaltet. Die übrige Formgebung des Trommelunterteils 2 ist beliebig, d.h. das Trommelunterteil 2 kann nach unten hin beispielsweise konisch oder zylindrisch („topfartig") ausgebildet sein.
An den Innenumfang des oberen Ringabschnitts 6 des Trommelunterteils 2 ist ein innerer Ringbund 7 angeformt. Auf diesem Ringbund 7 liegt ein entsprechend komplementär geformter Ringbund 8 am Außenumfang eines unteren Ringabschnitts 9 des hier im übrigen nach oben hin zumindest abschnittsweise konischen Trommeldeckels 3 auf.
Die Arretierung des Trommeldeckels 3 am Trommelunterteil 2 erfolgt mit Hilfe eines Verschlussrings 10, welcher ein Außengewinde 11 aufweist, mit dem er in ein Innengewinde 12 des Trommelunterteils 2 von oben her eingeschraubt ist und der u.a. dazu dient, den Trommeldeckel 3 in axialer Richtung zu fixieren.
Oberhalb des äußeren Ringbundes 8 am Trommeldeckel ist ein Zentrierring 13 am Außenumfang des Trommeldeckels angeordnet.
Dieser Zentrierring 13 besteht aus einem elastisch verformbaren Material, insbesondere aus Gummi. Er wird durch axiale Kraft bzw. Druck verformt bzw. vorgespannt. Dies erfolgt hier dadurch, dass von oben her der Verschlussring 6 über eine Ringscheibe 14 auf den Zentrierring 13 drückt, so dass dieser unter Kompression federnd und quasi „vorgespannt" zwischen dem Trommelunterteil 2 und dem Trommeldeckel 3 liegt und derart den Spalt zwischen diesen Elementen mit der Breite b nicht nur sicher abdichtet, sondern den Trommeldeckel 3 und das Trommelunterteil 2 gegeneinander in radialer Richtung verspannt und damit relativ zueinander abdichtet und relativ zueinander zentriert.
Dabei ist der Zentrierring 13 derart bemessen und mit Druckkraft beaufschlagt, dass diese Wirkung auch im Betrieb bis zu den höchsten Drehzahlen erhalten bleibt, so dass das Trommelunterteil 2 und der Trommeldeckel 3 auch bei diesem Betriebszustand trotz ihres unterschiedlichen Ausdehnungsverhaltens noch relativ zueinander zentriert und abgedichtet werden.
Die Ringscheibe 14 ist hier derart bemessen, dass sie einerseits den Spalt nach oben hin quasi vollständig abdeckt und andererseits nach innen hin auf einer weiteren bundartigen Stufung 15 des Trommeldeckels 3 aufliegt.
Durch die Bemessung der Breite b und der Höhe h des Raumes für den Zentrierring 13 und die Bemessung und die Wahl des Materials des Zentrierringes 13 wird die radiale Federwirkung des Zentrierringes 13 so eingestellt, dass die gewünschte Wirkung erzielt wird bzw. dass die Zentrier- und Dichtwirkung im Betrieb bis zur maximalen Drehzahl des Separators erhalten bleibt. Die Verformung des Zentrierringes 13 beim Einbau veranschaulicht beispielhaft 2 (vorher: ungestrichelt, nachher im Betrieb bei max. Drehzahl und Aufweitung des Trommelunterteils: gestrichelt). Der Zentrierring 13 wird also auf die Höhe H verformt. Aus diesem Grund kann er sich – durch seine Vorspannung und seine Federwirkung – beim Aufweiten des Trommelunterteils 2 über die Breite B hinaus aufweiten bzw. verbreitern, so dass er seine Dicht- und Zentrierfunktion über den gesamten Drehzahlbereich des Separators erfüllt.

1: Schleudertrommel
2: Trommelunterteil
3: Trommeldeckel
4: Feststoffaustragsöffnungen
6: Oberer Ringabschnitt
7: Innerer Ringbund
8: Äußerer Ringbund
9: unterer Ringabschnitt
10: Verschlussring
11: Außengewinde
12: Innengewinde
13: Zentrierring
14: Ringscheibe
15: Stufung
b: Breite
h: Höhe

Claims

Schleudertrommel (1) für einen Separator mit vertikaler Drehachse, a) die ein Trommelunterteil (2) und einen Trommeldeckel (3) aufweist, der am Trommelunterteil (2) mit Hilfe eines Verschlussrings (10) befestigt ist, b) wobei ein Ring zwischen dem Trommelunterteil (2) und dem Trommeldeckel (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass c) der Ring ein Zentrierring (13) aus einem elastisch verformbaren Material ist, der zwischen dem Trommeldeckel (3) und Trommelunterteil (2) derart unter Vorspannung angeordnet ist, dass er das Trommelunterteil (2) und den Trommeldeckel (3) relativ zueinander dichtend und zentrierend verspannt, d) der Zentrierring (13) unter axialer Vorspannung zwischen dem Außenumfang des Trommeldeckels (3) und dem Innenumfang des Trommelunterteils (2) angeordnet ist.
Schleudertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trommeldeckel (3) in das Trommelunterteil (2) eingreift.
Schleudertrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierring (13) derart ausgelegt ist, dass die Zentrier- und Dichtwirkung im Betrieb bis zur maximalen Drehzahl des Separators erhalten bleibt.
Schleudertrommel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierring (13) aus Gummi besteht.
Schleudertrommel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierring (13) federnd zwischen dem Außenumfang des Trommeldeckels (3) und dem Innenumfang des Trommelunterteils (2) angeordnet ist.
Schleudertrommel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Innenumfang des oberen Ringabschnitts (6) des Trommelunterteils (2) ein innerer Ringbund (7) angeformt ist, auf welchem ein entsprechend komplementär geformter Ringbund (8) am Außenumfang eines unteren Ringabschnitts (9) des Trommeldeckels (3) aufliegt.
Schleudertrommel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Einbaustellung von oben oder unten auf den Zentrierring (13) ein Druckelement, insbesondere eine Ringscheibe (14), einwirkt, welches den Zentrierring (13) auf einen Ringbund (7, 8) am Trommeldeckel (1) oder am Trommelunterteil (3) drückt.
Schleudertrommel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierring (13) oberhalb des äußeren Ringbundes (8) des Trommeldeckels (3) angeordnet ist.
Schleudertrommel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringscheibe (14) derart bemessen ist, dass sie einerseits den Spalt zwischen dem Innenumfang des Trommelunterteils (2) und dem Außenumfang des Trommeldeckels (3) im Bereich oberhalb des Ringbundes (8) abdeckt und andererseits nach innen hin auf einer Stufung (15) des Trommeldeckels (3) aufliegt.
Schleudertrommel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Bemessung der Breite (b) und der Höhe (h) des Raumes für den Zentrierring (13) zwischen dem Trommelunterteil (2) und dem Trommeldeckel (3) und die Bemessung und die Wahl des Materials des Zentrierringes (13) die radiale Federwirkung des Zentrierringes (13) so eingestellt ist, dass die Zentrier- und Dichtwirkung im Betrieb bis zur maximalen Drehzahl des Separators erhalten bleibt.