-
Beschickungseinrichtung für Zentrifugen od. dgl. Die Erfindung bezieht
sich auf eine Beschickungseinrichtung für Zentrifugen, od. dgl. Derartige Beschikkungseinrichtungen
weisen im allgemeinen ein Gehäuse auf, das einen Durchlaß für den Strom des Arbeitsgutes
besitzt. Auf der Vorderseite des den Durchlaß umgebenden Gehäuserahmens ist ein
Verschlußglied, z, B. ein Schieber, angeordnet, der auf der Gehäusewand verschoben
werden kann und auf diese Weise den Zufluß an Arbeitsgut unterbindet.
-
Um bei derartigen Einrichtungen das Durchlecken von Arbeitsgut in
der Schließstellung zu verhüten, muß das Verschlußglied gegen die Auflagefläche
des Gehäuses so fest gedrückt werden, daß ein dichter Reibungsschluß entsteht. Hierdurch
ergeben sich aber Schwierigkeiten für die Verschiebung des Verschlußgliedes. Besondere
Bedeutung hat diese Frage für die "Zuckerindustrie, wo Gemische von Zuckerkristallen
und Sirup, sogenanntes Magma, zu behandeln sind. Bei der Herstellung oder beim Raffinieren
von Zucker ist es notwendig, den Sirup aus dem Gemisch abzutrennen, und dies geschieht
gewöhnlich durch Einbringen entsprechender Chargen des Gemisches aus Zucker und
Sirup in eine Siebzentrifuge.
-
Vor dem Einführen des Gemisches in die Zentrifuge wird das Behandlungsgut
in einem Tank aufbewahrt. Das Gemisch, das aus dem Tank kommt, hat die Neigung,
auf der Oberfläche der Beschickungssperre harte Anlagerungen von Zuckerkristallen
zu bilden, wodurch ein ausreichender Verschluß nicht immer gewährleistet ist. Es
ist nun aber wichtig, ein Durchlecken zu verhüten und die Beschickung der Siebzentrifuge
ohne einen übermäßigen Kraftaufwand zu handhaben. Dies bedingt einen dichten Reibungsv
erschluß zwisehen dem Abschlußorgan und dessen Führungsfläche während der Schließstellung,
zum anderen aber eine geringe Reibung für den Bereich seiner übrigen Stellungen.
-
Das Ziel der Erfindung ist. eine Beschickungsvorrichtung zu schaffen,
welche diese Bedingungen erfüllt und deren Teile in einem einfachen funktionel'l,-n
Zusammenhang miteinander stehen, wobei sie in wirtschaftlicher Weise herstellbar
sein sollen und wenig Platz beanspruchen dürfen. Zugleich soll die Beschikkungsvorrichtung
so ausgebildet werden, daß für ihre Befestigung keine anderen Verankerungsmittel
als der Auslaß des Vorratsbehälters erforderlich sind und daß sie dicht an die Schleudertrommel
herangerückt werden kann.
-
Die Erfindung geht von jener Art von Beschickungsvorrichtungen aus,
bei welcher ein den Durchlaß des Materialstromes bildendes Gehäuse mit einer Auflage
oder Führungsfläche versehen ist, auf der sich das Verschlußglied bewegen kann.
Dieses Verschlußglied ist seinerseits mit einem relativ zum Gehäuse verstellbaren
Kreuzknopf verbunden, so daß die Bewegungen des letzteren zur erforderlichen Verschiebung
des Verschlußgliedes entlang der Auflagefläche führen.
-
Gemäß der Erfindung ist bei einer derartigen Beschickungseinrichtung
ein aufblähbares Organ vorgesehen, das. an eine Druckquelle angeschlossen, zwischen
Kreuzkopf und Verschlußglied liegt. Das aufblähbare Organ ist mit einer dehnbaren
Wand versehen, welche sich gegen das Verschlußglied legt und dieses gegen seine
Führungsfläche mit einer Kraft drückt, die dem Druck im Innern des aufblähbaren
Organs entspricht.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das aufblähbare
Organ die Form eines Druckbalges, der aus einem elastischen Werkstoff besteht und
bei dein ein Teil seiner Oberfläche gegen das Verschlußglied hin ausdehnbar ist.
-
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht das aufblähbare
Organ aus einem festen Körlier, der eine Ausnehmung und eine diese abdeckende elastische
Dichtungswand aufweist. Diese Wand liegt am Kreuzkopf an, während der feste Körper
die ausdehnbare Wandung darstellt, die am Verschlußglied angreift. Zur Erzeugung
des erforderlichen Druckes mittels Luft oder Flüssigkeit dient mindestens ein Druckzvlinder,
der durch einen Teil eines Kreuzkopfes getragen wird und über einen fest angeordneten
Kolben hinweggleiten kann, um den Kreuzkopf relativ zum Gehäuse oder zur Beschickungsvorrichtung
zu verstellen. Durch eine derartige Anordnung wird der erforderliche Montageraum
für das Aggregat sehr gering.
Schließlich gehört zum Gegenstand
der Erfindung auch noch ein Steuerventil, durch welches sich die Funktion des Druckmittels
im Hinblick auf Öffnen und Schließen der Sperre umkehrbar schalten läßt. Dabei kann
ein derartiges Schaltventil, wenn es auf die Öffnungsstellung schaltet, zugleich
dazu dienen, das aufblähbare Organ zu entspannen, so daß sieh ini ganzen eine sühr
einfache Reguliervorrichtung ergibt.
-
Zur weiteren Erläuterung der genannten und weiterer Merkmale der Erfindung
sind an Hand der Zeichnung einige Ausführungsbeispiele beschrieben.
-
Fig. 1 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht
einer Beschickungsvorrichtung gemäß der Erfindung; Fig.2 gibt eine ebenfalls teilweise
geschnittene Vorderansicht wieder; Fig. 3 stellt einen Horizontalschnitt nach der
Linie 3-3 in Fig.2 dar; Fig. 4 zeigt als bauliche Einzelheit einen Block für Leitungsanschlüsse
und ein federbelastetes Ventil für die Steuervorrichtung der Beschickungsvorrichtung;
Fig. 5 zeigt schematisch ein durch Druckflüssigkeit bedientes Steuersystem für die
Beschickungsvorrichtung; Fig.6 veranschaulicht in Seitenansicht und teilweise im
Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 7 gibt dazu eine Vorderansicht
wieder; Fig. 8 zeigt eine im Schnitt dargestellte Draufsicht zu Fig. 7.
-
In Fig. 1 bis 3 ist mit 10 der Beschickungsauslaß eines nicht dargestellten
Mischtanks bezeichnet. Mit diesem Auslaß ist durch Bolzen 13 ein Schiebergehäuse
11 verbunden, das einen Durchlaß 12 aufweist, derart, daß dieser Durchlaß die Fortsetzung
des Auslasses 10 bildet. Das Schiebergehäuse 11 sitzt unmittelbar oberhalb der Schleudertrommel
14. Auf der Anlagefläche 16, die den Durchlaß 12 umgibt und ringsum das Gehäuse
11 als Führungsfläche umfaßt, ist ein Sperrschieber 15 gelagert. Die Lagerfläche
16 kann aus irgendeinem harten, verschleißfesten :%Iaterial, z. B. einer Stahllegierung,
bestehen.
-
Ein Kreuzkopf 17 ist so angeordnet, daß er sich auf dem Gehäuse 11
parallel zur Anlagefläche 16 verschieben kann. Dieser Kreuzkopf ist mit dem eigentlichen
Verschlußglied 15 verbunden, so daß sich dieses mittels des Kreuzkopfes auf der
Anlagefläche bzw. deren Verlängerung verschieben läßt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich,
dienen als Verbindungsmittel zwischen Kreuzkopf und Schieber Schraubenbolzen, die
in den Kreuzkopf eingeschraubt sind und in Vertiefungen 20 des Schiebers hineinragen.
Aus noch zu erläuternden Gründen werden die Bolzen 19 senkrecht zur Fühiungsfläche
16 nur lose geführt. Es könnte dabei zwischen den Bolzen und den Vertiefungen in
der Ebene der Führungsfläche ein gewisser toter Gang vorgesellen werden.
-
An der Rückseite des Kreuzkopfes 17 sind durch eine Reihe von Bolzen
23, 24 Führungsglieder 21, 22 angeordnet. welche Führungsleisten 21.9 und 22_4 des
Sehiebergehäuses hintergreifen, all denen entlang der Kreuzkopf in die Öffnungs-
bzw. Schließstellung gleiten kann. In den Führungsteilen 21 und 22 sind Kanäle25,
26 ausgespart, um die Kreuzkopfführung schmieren zu können.
-
Bei 27 und 28 sind an beiden Seiten des Kreuzkopfes vertikale Bohrungen
vorgesehen, welche Schlitze 29 und 30 aufweisen, wobei quer zu diesen angeordnete
Bolzen 31 und 32 als Klemmorgane dienen. Diese Klemmorgane sind dazu bestimmt, den
Kreuzkopf mit den Zylindern 33 und 34 einer doppelseitig wirkenden Druckvorrichtung
35, 36 zu verbinden.
-
Zu dieser Druckvorrichtung gehören auch fest angeordnete Kolhen 37
und 38, die voll Blöcken 39 und 40 gehalten werden, welche ihrerseits an den Fußstücken
41 und 42 des Schiebergehäuses 11 sitzen. Die Fußstücke können dabei entweder ein
Stück mit dem Schiebergehäuse bilden oder wie im Zeichnungsbeispiel an diesem Gehäuse
mittels Bolzen 41A und 42A befestigt sein. Die beiden Enden der Zylinder 33 und
34 stehen mit der Quelle eines Druckmittels über Rohrleitungen 43 und 44 in Verbindung,
so daß sich eine umkehrbare Funktion erzielen läßt.
-
Im Kreuzkopf 17 ist anschließend an den Schieber 15 eine Aussparung
45 vorgesehen, die zur Aufnahme eines aufblähbaren Organs dient. Dieses hat beim
dargestellten Ausführungsbeispiel die Form eines Druckbalges 46, der aus elastischem
Werkstoff, z. B. Gummi oder Kunststoff, besteht und sich unter dem Einfluß eines
inneren Druckes ausdehnen kann. Der Balg 46 steht durch einen Anschluß 47 mit der
Quelle eines Druckmittels in Verbindung. Dieser Anschluß besteht aus einem hohlen
Bolzen, der in die obere Balgwand eingedichtet ist und den Kreuzkopf 17 durchdringt.
Das obere Ende des Bolzens 47 ist mit einer Mutter 48 versehen, welche den Balg
am Kreuzkopf festklemmt. Eine Leitung 49 verbindet den Bolzen 47 mit der Druckduelle.
Eine Entleerungsvorrichtung 50, ähnlich dem Hohlbolzen 47 ausgebildet, ist an der
Unterseite des Balges 46 angeordnet und weist einen entfernbaren Stöpsel 51 auf.
Ist das Innere des Druckbalges 46 über die Teile 47 und 49 an die Druckquelle angeschlossen,
so dehnen sich die Wände des Balges aus, und ein Teil seiner Oberfläche drückt dabei
gegen den Schieber 15, so daß dieser gegen die Lagerfläche 16 mit einer dem Druck
im Balginneren entsprechenden Kraft gepreßt wird. Auf diese Weise entsteht ein dichter
Reibungsschluß zwischen Schieber und Lagerfläche, durch den beim Verschluß der Beschickungsvorrichtung
jedes Durchlecken @ertnieden wird.
-
Uni den auf das aufblähbare Organ einwirkenden Druck zu steuern, ist
am Kreuzkopf 17 ein federbelastetes Kolbenventil 52 befestigt. Die Aufgabe dieses
Ventils ist es, das aufblasbare Organ mit einer Druckduelle zu verbinden, wenn sich
der Kreuzkopf in der Schließstellung befindet, andererseits aber eine nuelle von
verinindertern Druck für den Bereich der iibrigen Stellungen des Kreuzkopfes anzuschließen.
Wie in Fig. 4 dargestellt, ist der Ventilkolben 52 an dem Kreuzkopf mit Hilfe einer
Konsole 53 und zugehöriger Schrauben 53:4 angeordnet. Es weist als Arbeitselement
einen Kolben 54 auf, der durch eine Feder 55 in der Grundstellung gehalten wird.
Die genannte Leitung 49, welche zum aufblähbaren Organ führt, ist unmittelbar an
den Auslaß 56 des Kolbenventils angesetzt. Die Einlässe 57 und 58 des Ventils andererseits
sind an die Hochdruckquelle bzw. die Quelle für verringerten Druck angeschlossen.
Am Boden des Gehäuses 11 ist ein einstellbarer Anschlag 59 vorgesehen. der sich
in der Bewegungsbahn des Kolbens 54 befindet, so daß eine Vertikalverschiebung d:s
Kreuzkopfes den Kolben mit dem Anschlag in Berührung bringt und hierdurch das Ventil
betätigt. Ein derartiger Anschlag 59 kann beispielsweise einen in den Gehäuseunterteil
eingeschraubten Bolzen 59.4 aufweisen, der mit einer Gegenmutter 59B versehen ist.
Wenn sich das Ventil außer Tätigkeit befindet, d. h. wenn der Kreuzkopf angehoben
ist, wird das
aufblähbare Organ durch das Ventil mit der Quelle
für reduzierten Druck verbunden. Befindet sich der Kreuzkopf dagegen in der unteren
Stellung, in der die Beschickungsvorrichtung geschlossen ist, so trifft der Kolben
54 auf den Anschlag 59. Das Ventil wird demgemäß betätigt und verbindet nunmehr
das aufblähbare Organ mit der Hochdruckquelle. Auf diese «reise entsteht ein dichter
Reibungsschluß zwischen dem Sperrglied und seiner Führungsfläche, wenn die Beschickungsvorrichtung
geschlossen ist, dagegen eine geringere Reibung zwischen den genannten Teilen in
allen übrigen Stellungen des Sperrschiebers- Demgemäß wird auch ein Minimum an Kraft
zum Schliellen und Öffnen des Schiebers erforderlich.
-
In Fig. 5 ist ein schematischer Schaltplan für das Drucksteuersvstein
veranschaulicht, wie es für die Bedienung des aufblähbaren Organs verwendet werden
kann. Bei 60 ist eine Hochdruckleitung angedeutet, die beispielsweise mit 7.25 atü
arbeitet. Der Zugang 62 zu einem Steuerventil 61 ist an diese Druckquelle 60 angeschlossen,
während Auslässe 63 und 64 mit dem oberen und unteren Ende der doppelseitig arbeitenden
Zylinderaggregate 135, 136 über Leitungen 65, 66 in X-"erbindung stehen. Das Ventil
61 `-eist außerdem eine Ablaßöffnung 67 auf, durch welche die Auslässe 63, 64 vorübergehend
mit der Außenluft in Verbindung gebracht werden können, wenn das Ventil von der
einen Stellung in die andere fbergeführt wird. Eine Quelle für reduzierten Druck,
beispielsweise für 1,1 atü, kann dadurch geschaffen werden, daß man ein Druckminderventil
68 durch die Leitung 69 mit der Leitung 60 verbindet. Der Auslaß des Organs 68 steht
mit einem Manometer 70 und «-eit- r mit einer Leitung 71 in Verbindung, die zum
Einlaß 58 des federbelastenden Kolbenventils 52 führt. Der andere Einlaß 57 dieses
Ventils ist mit dein Auslaß 63 des Steuerventils 61 über Leitungen 72 und 65 @erhunden.
-
Wenn das beschriebene Steuersvstem bei Einstellung des Steuerventils
61 auf Schließen (in Fig. 5 voll gezeichnet) in Betrieb genommen wird, ist die Hochdruckleitung
60 mit dem unteren Ende der Zylinder 33 und 34 über die Leitungen 65 und 44 verbunden.
Da die Kolben feststehen, werden die Zylinder 33, 34 nach unten bewegt und führen
auf diese Weise den Kreuzkopf in die Schließstellung über. Ist diese Stellung erreicht,
so wird das Ventil 52 durch Zusammenwirken des Kolbens 54 mit dem Anschlag
59 betätigt und das aufblähbare Organ 46 über die Leitungen 49, 72 und 65 an die
Hochdruckquelle angeschlossen. Das Organ übt demgemäß einen starken Druck auf den
Schieber 15 aus, so daß die Sperre wirksam gegen Durchlecken abgedichtet ist. Wird
hingegen das Steuerventil 61 in die Öffnungsstellung (in Fig.5 gestrichelt angedeutet)
übergeführt, so kommen die Auslässe 63. 64 vorübergehend über den Auslaß 67 mit
der Außenluft in Verbindung, so daß die unteren Enden der Zylinder 33, 34 entlüftet
werden. Da der Einlaß 57 des federbelastenden Kolbenventils mit dem Auslaß 63 des
Steuerventils in Verbindung steht, wird nunmehr auch das aufblasbare Organ vorübergehend
entlüftet. Wenn das Steuerventil sich in der Offenstellung befindet, ist die Hochdruckquelle
an die oberen Enden der Zylinder 33, 34 über die Leitungen 66 und 43 angeschaltet.
« odurch der Kreuzkopf in die Öffnungsstellung angehoben wird. Sobald ein kleines
Stück dieses Hubes vollzogen ist, wird die Feder 55 des Ventils 52 wirksam, so daß
dieses Ventil das aufblähbare Organ mit der Quelle für reduzierten Druck über die
Leitungen 49 und 71 verbindet. Auf diese Weise wird die Reibung zwischen dein Sperrschieber
und seiner Führungsfläche verringert, und es ist nunmehr nur noch eine geringe Kraft
erforderlich, um den Kreuzkopf mit dem Schieber zu heben bzw. zu senken.
-
Falls erwünscht, können zwei Rohrverbindungsblöcke 73 und 74 an das
Gehäuse und an den Kreuzkopf angesetzt werden, um die Herstellung der Leitungsverhindungen
zu erleichtern. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist der Block 74 von sehr einfacher
Bauart. Er weist drei Kanäle 75, 76 und 77 zum Anschluß der Leitungen 65, 66 und
71 auf. Mit Hilfe von Balzen 78 und 79 ist der Block am Kreuzkopf befestigt. Die
Ausbildung des Blocks 73 kann entsprechend gehalten sein und bedarf daher keiner
weiteren Erläuterung.
-
In Fig.6, 7 und 8 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, bei welchem ein aufblasbares Organ abweichender Konstruktion Verwendung
findet.
-
Das aufblasbare Organ besteht, wie aus Fig. 6 bis 8 ersichtlich, aus
einem festen Körper 100, der eine Einsenkung oder Höhlung aufweist, welche durch
eine Membran 101 abgedichtet ist. Der feste Körper kann aus Metallguß oder aus Kunststoff
bestehen, während für die Membran ein elastisches Material, z. B. Gummi oder bestimmte
Arten plastischer Werkstoffe, Verwendung finden. Die Befestigung der Membran 701
am festen Körper erfolgt durch einen Halterahmen 102, der mittels Balzen 103, welche
auf den Umfang des Rahmens verteilt sind, am Körper 100 festgezogen ist. Auf diese
Weise wird der Hohlkörper 100 wirksam abgedichtet. Ein Anschluß 104, der beispielsweise
aus einem Gewinderohr besteht, ist in eine Bohrung 105 an der Oberseite des Teiles
100 eingeschraubt. Er durchdringt zugleich eine Bohrung 906 im Oberteil des Kreuzkopfes
17, so daß über die Leitung 49 die Verbindung mit dem federbelastenden Kolbenventil
52 hergestellt werden kann. Ein Auslaß 107 von ähnlicher Art ist in die Unterseite
des festen Körpers 100 eingesetzt.
-
Der feste Körper 100 mit dem Halterahmen 102 und der Membran 101 ist
in die Ausnehmung 45 des Kreuzkopfes eingesetzt. Der Verschlußschieber 15 wird über
Zapfen 109 an den Körper 100 angedrückt. Diese Zapfen sind in den Körper 100 eingepreßt
und ragen in Vertiefungen 110 des Schiebers hinein. Auch hier kann, falls erwünscht,
ein gewisses Spiel zwischen dem Schieber und dem festen Körper 100 in Richtung der
Führungsfläche vorgesehen werden. Kopfschrauben 108, die in den Kreuzkopf eingeschraubt
sind, liegen an dem Halterahmen 102 an, um auf diese Weise ein gewisses Spiel zwischen
dem aufblasbaren Organ und dem Kreuzkopf zu schaffen. Die Bemssung dieses Spieles
kann durch die Dicke von Unterlegscheihen 108A bestimmt werden, die zwischen den
Köpfen der Schrauben 108 und dem Kreuzkopf 17 eingefügt werden. Schließt man das
aufblasbare Organ über den Stutzen 104 an eine Druckquelle an, so dehnt sich die
Membran 101 aus und drückt über eine Zwischenplatte 111 gegen den Kreuzkopf 17.
Dieser Vorgang bewirkt, daß Sich der feste Körper 100 relativ zum Kreuzkopf verschiebt
und hierdurch den Schieber 15 dicht gegen seine Führungsfläche preßt, so daß ein
Durchlecken des Verschlusses vermieden wird.
-
Die Art der Schaltung dieser Ausführungsform der Erfindung ist die
gleiche wie in Fig. 5. Der Vorteil der Ausführung der Erfindung gemäß Fig.6 bis
8 liegt insbesondere darin, daß das aufblasbare Organ leicht herausgenommen und
repariert werden kann,
indem man den Rahmen 102 abschraubt und die
Membran 101 austauscht.
-
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.