DE1061697B

DE1061697B - Zentrifuge zum Entwaessern von feinkoernigem Gut

Info

Publication number: DE1061697B
Application number: DEK29927A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wolfgang Heckmann
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1956-09-21
Filing date: 1956-09-21
Publication date: 1959-07-16
Also published as: US2886179A; GB856467A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge zum Entwässern von feinkörnigem Gut mit eimer umlaufenden Siebtrommel, der zum Austragen des getrockneten Gutes gleichzeitig axiale Schwingungen erteilt werden (Schwingzentrifuge).

Es ist eine Zentrifuge zum Entwässern von feinkörnigem Gut mit einer umlaufenden und gleichzeitig in Achsrichtung schwingenden Siebtrommel bekannt, bei der der Boden der Siebtrommel zwischen oberen und unteren Schwingungsfedern eingespannt ist, die sich ihrerseits gegen eine als Hohlkörper ausgebildete und auf einer feststehenden hohlen Mittelachse umlaufenden Trommelwelle abstützen. Diese ist für die Abstützung der unteren Schwingungsfedern mit einem entsprechenden Kragen versehen. In der Mitte der Siebtrommel und fest mit dieser verbunden ist eine kegelstumpfförmige Haube angeordnet. Ferner ist in der höhlen Mittelachse eine Schubstange vorgesehen, die über ein Lager und eine unterhalb der Haube angeordnete lose Kopplung an jener angreift.

Eine solche Zentrifuge wird gemäß der Erfindung dadurch verbessert, daß der Boden der Siebtrommel zugleich als Haube mit oben abgeplattetem Ende ausgebildet und in diesem eine mittlere öffnung vorgesehen ist, durch welche die Trommelwelle hindurchragt, daß diese oben mit axialen Schlitzen versehen und durch eine Kappe abgedeckt ist, daß zwischen dieser und dem oberen Rand der Haube die oberen Schwingungsfedern angeordnet sind sowie daß die lose Kopplung mittels mehrerer Arme, welche durch die Schlitze hindurchgreifen, mit dem am oberen En'de der Schubstange angeordneten Lager verbunden ist.

Eine so ausgebildete Zentrifuge zeichnet sich vor allem durch ein geringes Gewicht der Siebtrommel aus. Hierdurch ist es möglich, der Siebtrommel Schwingbewegungen mit sehr hohen Axialbeschleunigungen in ihren Umkehrpunkten zu erteilen, ohne daß die Trommelwellenlager durch die Massenkräfte, die dabei auftreten, übermäßig hoch beansprucht und in ihrer Lebensdauer herabgesetzt werden.

Um eine weitgehende Entwässerung des Schleudergutes zu erreichen, ist eine hohe Fliehkraft am Umfang der Trommel erforderlich.

Nun ist aber der Anpreßdruck des Schleudergutes an dem Siebmantel um so größer, je höher die Fliehkraft gewählt wird. Dies bedeutet, daß bei hoher Fliehkraft auch mit großen Axialbeschleunigungen gearbeitet werden muß, damit das Gut sicher aus der Trommel ausgetragen wird. Wegen der hohen Axialbeschleunigungen, -die bei der Zentrifuge gemäß der Erfindung angewandt werden können, ist es also möglich, diese so zu betreiben, daß eine weitgehende Entwässerung und dennoch ein sicheres Austragen des

Zentrifuge zum Entwässern
von feinkörnigem Gut

Anmelder:

Klöckner-Humb oldt-D eutz
Aktiengesellschaft,
Köln-Deutz, Mülheimer Str, 149/155

Dipl.-Ing. Wolfgang Heckmann, Köln-Deutz,
ist als Erfinder genannt worden

getrockneten Gutes aus der Siebtrommel bei Schonung der Trommelwellenlager gewährleistet sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 die Schwingzentrifuge im mittleren Längsschnitt,

Fig. 2 eine Einzelheit in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3 einen Schnitt nach der LinieIII-III in Fig. 2, Fig. 4 eine andere Einzelheit, ebenfalls im vergrößertem Maßstab, und

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4. Die Schwingzentrifuge weist eine oben offene kegelstumpfförmige Siebtrommel 1 mit einem Siebmantel 2 auf. Der mittlere Durchmesser D der Siebtrommel beträgt etwa 1000 mm, und die Erzeugende des Trommelmantels weist gegen die Trommelachse eine Neigung von etwa 10° auf. Der Boden der Siebtrommel ist^als kegelstumpfförmige Haube 3 mit oben abgeplattetem Ende ausgebildet. In diesem ist eine mittlere Öffnung 69"vorgesehen (Fig. 2). Unten weist die Haube einen waagerechten Ring 5 auf, der etwas über den unteren Rand des Siebmantels hinausragt. Am oberen Rand der Siebtrommel sind ein waagerechter Flansch 6 sowie ein nach unten weisender kegeliger Ring 7 angeordnet. Eine solche Siebtrommel kann bei hinreichender Festigkeit so hergestellt werden, daß ihr Gesamtgewicht nur etwa 120 kg beträgt.

Auf dem Maschinengestell 8 ist eine feststehende hohle Mittelachse 9 befestigt. Sie ist von einer als Hohlkörper ausgebildeten Trommelwelle umgeben, die aus zwei aneinandergeschraubten Teilen 10 und 11 be-

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steht und mittels zweier Kegelrollenlager 12 und 13 drehbar, jedoch in Achsrichtung unverschiebbar auf der Mittelachse geführt ist. Unterhalb des Bodens der Siebtrommel weist die Trommelwelle in einem gewissen Abstand einen Kragen 14 auf, der etwa den gleichen Durchmesser wie der Boden hat. An dem Kragen ist unten eine Riemenscheibe 23 befestigt. Die Trommel welle 10, 11 ragt durch die öffnung 69 ■hindurch und ist oben mit vier gleichmäßig verteilten axialen Schlitzen 15 versehen, zwischen denen Stege 18 belassen sind. Die Schlitze sind durch eine Kappe 16 abgedeckt, die ihrerseits mittels Schrauben'17 an den Stegen befestigt ist. An der Kappe ist mittels Rippen 19 ein Kegelmantel 20 angeordnet, welcher die Kappe sowie die Haube 3 mit Abstand umschließt, so daß hier ein Ringraum 21 entsteht.

Zwischen dem oberen Rand 4 der Haube 3 und der Kappe 16 sind, gleichmäßig auf einem Kreis verteilt, drei oder mehrere obere Schwingungsfedern 24 und zwischen dem Ring 5 der Haube und dem Kragen 14 drei oder mehrere untere Schwingungsfedern 25 angeordnet. Hierdurch ist die Siebtrommel schwingungsfähig mit der Trommelwelle verbunden. Die Schwingungsfedern 24 und 25 sind zweckmäßigerweise als Gummikörper ausgebildet. An Stelle der oberen Schwingungsfedern 24 kann auch eine einzige ringförmige Gummifeder vorgesehen werden. Eine solche Feder bietet den Vorteil, daß sie den Ringraum 21 gegen die Trommelwelle hin abdichtet. Auch die unteren Schwingungsfedern 25 können durch eine einzige ringförmige Gummifeder ersetzt werden.

In der hohlen Mittelachse ist die Schubstange 26 eines Exzentertriebes angeordnet. Der Schubstangenkopf 27 ist mit einem Lager 28 versehen und umschließt einen Exzenter 29, der auf einer Welle 30 sitzt. Die Welle ist in zwei Lagern 31 und 32 geführt, welche in der Mittelachse angeordnet sind. Wie aus Fig. 4 und 5 zu ersehen, ist der Schubstangenkopf als besonderer Baukörper ausgebildet. Seine Verbindung mit der Schubstange wird durch einen Bolzen 33 bewirkt, der senkrecht zur Exzenterwelle liegt. Schubstangenkopf und Exzenter bilden somit zusammen ein Kardangelenk.

Auf dem oberen Ende der Schubstange 26 sitzt ein kugelbewegliches Lager, z. B. ein Pendelrollenlager 34. Es ist in einem Gehäuse 35 mit einem Deckel 36 untergebracht. Der obere Rand des Gehäuses 35 ist mit vier radialen Knaggen 37 versehen, welche mit reichlichem Spiel durch die Schlitze 15 hindurchragen. An den Knaggen 37 ist mit entsprechenden Armen 45, die durch die Schlitze hindurchgreifen, ein Hülsenkörper 38 befestigt. Er endet mit Abstand unter dem abgeplatteten Ende der Haube 3 und ist hier mit einer waagerechten, nach außen weisenden Ringscheibe 39 versehen. Diese ist zwischen zwei ringförmigen Gummipuffern 40 und 41 eingespannt, die sich oben gegen das abgeplattete Ende der Haube-und unten gegen einen ringförmigen Teller 42- abstützen, der seinerseits unter Zwischenschaltung von Distanzrohren 43 mittels Schrauben 44 an dem abgeplatteten Ende befestigt ist. Hierdurch ist die Schubstange nach Art einer losen Kupplung mit der Siebtrommel verbunden. Dabei ist durch das Pendelrollenlager 34 am oberen Ende der Schubstange und das Kardangelenk an ihrem unteren Ende dafür gesorgt, daß sich die Schubstange nach allen Richtungen hin schräg einstellen und etwaigen Pendelbewegungen der Siebtrommel folgen kann. Auf diese Weise werden Kantenpressungen, die sonst bei solchen Bewegungen im Lager 28 auftreten würden, vermieden.

Die Siebtrommel ist von einem feststehenden Behälter 46 umgeben. Dessen äußere Wand 47 endet oben mit Abstand unter dem Flansch 6 der Siebtrommel 1 und umschließt mit geringem Spiel den kegeligen Ring 7. Hierdurch ist der Behälter oben gut gegen den Austritt von Wasser abgedichtet. Die Innenwand 48 des Behälters endet mit Spiel unterhalb des Ringes 5 und weist hier einen nach innen gerichteten Flansch 49 auf. Hierdurch ist auch an dieser Stelle eine gute Abdichtung des Behälters gegen den Austritt von Wasser gegeben.

Der Behälter ist mittels mehrerer Rippen 51 an der äußeren Gehäusewand 52 angeordnet. Diese umschließt den Behälter in einem solchen Abstand, daß zwischen diesen Teilen ein freier Ringraum 53 verbleibt. Die Gehäusewand ist ihrerseits mittels mehrerer Rippen 54 mit dem Maschinengestell 8 verbunden und unten mit drei oder mehreren Pratzen 55 versehen, mittels welcher die Zentrifuge unter Zwischenschaltung von Federn 56, zweckmäßigerweise Gummifedern, die eine geringe Federkonstante besitzen, auf einem Bunker 57 ruht. Auf einer Konsole 58 der Gehäusewand ist ein Motor 59 gelagert, der über Keilriemen 60 mit der Riemenscheibe 23 in Verbindung steht. Oberhalb der Riemen ist im Ringraum 53 ein Dach 70 vorgesehen. Auf der dem Motor 59 gegenüberliegenden Seite ist auf einer Konsole 61 ein zweiter Motor 62 angeordnet, der über einen Riemen 63, eine Welle 64 und eine elastische Kopplung 65 mit der Welle 30 verbunden ist. Die Zentrifuge ist oben durch eine Decke 66 abgeschlossen, welche eine zentrale Öffnung 67 aufweist. Durch diese ragt ein Rohr 68 zum Zuleiten des Schleudergutes, das innerhalb des Kegelmantels mündet.

Mittels des Motors 59 wird die Trommelwelle 10, 11 mit einer Drehzahl von beispielsweise 450 U/min angetrieben. Das in die Trommelwelle eingeleitete Drehmoment wird über den Kragen 14 und die Kappe 16 auf die Schwingungsfedern 25, 24 und von diesen auf die Siebtrommel übertragen, so daß diese mit der gleichen Drehzahl wie die Trommelwelle umläuft. Bei der genannten Drehzahl von 450 U/min herrscht am Umfang des Trommelmantels eine Fliehkraft, die im Mittel etwa das IOOfache der Erdbeschleunigung beträgt. Gleichzeitig wird die Siebtrommel mittels des Motors 62 über die Welle 30, die Schubstange 26 sowie die Gummipuffer 40 und 41 zu axialen Schwingungen erregt, die beispielsweise eine Frequenz von 35 Hz und eine Amplitude von 3 mm haben. Die Axialbeschleunigung, welche die Siebtrommel dabei in jeder Umkehrlage erfährt, entspricht etwa der 15fachen Erdbeschleunigung. Bei dem genannten Gesamtgewicht der Siebtrommel von 120 kg und der erwähnten Axialbeschleunigung äußert die Siebtrommel somit in ihren Umkehrlagen eine Massenkraft von etwa 1800 kg. Diese kann von den Kegelrollenlagern 12, 13 ohne Gefahr für deren Lebensdauer aufgenommen werden.

Das zu entwässernde Gut, z. B. nasse Feinkohle in der Korngröße von etwa 0 bis 10 mm, wird der Zentrifuge durch das Rohr 68 zugeführt. Die Feinkohle gelangt nach dem Austritt aus dem Rohr 68 über die Kappe 16 in den Ringraum 21, in welchem sie infolge der Haftreibung an dem Kegelmantel 20 und der Haube 3 in der Drehrichtung der Siebtrommel beschleunigt wird. Nach dem Austritt aus dem Ringraum 21 gelangt die Feinlcohle auf den Siebmantel 2. Auf diesem wandert sie infolge der Schwingbewegung, welche die Trommel ausführt, nach oben. Dabei wird sie unter der Einwirkung der genannten hohen Flieh-

Claims

kraft von etwa IOOfacher Erdbeschleunigung, der sie in der Trommel ausgesetzt ist, in hohem Maß entwässert. Die Kohleteile verlassen die Trommel über den Flansch δ und fallen dann durch den Ringraum 53 in den Bunker. Das Wasser, das während des Schleudervorganges von der Kohle abgetrennt wird, setzt sich durch den Siebmantel durch und wird im Behälter 46 aufgefangen. Aus diesem wird es durch das Rohr 50 ständig abgeleitet. Wie aus Fig. 1 zu ersehen, liegen die unteren Schwingungsfedern 25 auf einem Kreis von beträchtlichem Durchmesser. Außerdem liegen die unteren und oberen Schwingungsfedern in der Höhe weit auseinander. Hierdurch ist eine hohe Stabilität der Siebtrommel gegenüber Pendelbewegungen gegeben, die dann entstehen, wenn z. B. bei schwankendem Gutzulauf eine Unwucht in der Siebtrommel entsteht. Die Zentrifuge weist den weiteren Vorteil auf, daß der Kegelmantel über die Haube 16 mit der Trommelwelle verbunden ist und demgemäß nicht an der Schwingbewegung der Siebtrommel teilnimmt, sondern lediglich eine Drehbewegung ausführt. Patentansprüche:

1. Zentrifuge zum Entwässern von feinkörnigem Gut, bestehend aus einer umlaufenden und gleichzeitig in Achsrichtung schwingenden Siebtrommel, wobei deren Boden zwischen oberen und unteren Schwingungsfedern eingespannt ist, die sich ihrerseits gegen eine als Hohlkörper ausgebildete, auf einer feststehenden hohlen Mittelachse umlaufenden Trommelwelle abstützen, und diese für die Abstützung der unteren Schwingungsfedern mit

einem entsprechenden Kragen versehen ist, wobei ferner in der Mitte der Siebtrommel und fest mit ihr verbunden eine kegelstumpfförmige Haube angeordnet und in der hohlen Mittelachse eine Schubstange vorgesehen ist, die über ein Lager und eine unterhalb der Haube angeordnete lose Kopplung an jener angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Siebtrommel (1) zugleich als Haube (3) mit oben abgeplattetem Ende ausgebildet und in diesem eine mittlere Öffnung (69) vorgesehen ist, durch welche die Trommelwelle (10, 11) hindurchragt, daß diese oben mit axialen Schlitzen (15) versehen und durch eine Kappe (16) abgedeckt ist, daß zwischen dieser und dem oberen Rand (4) der Haube die oberen Schwingungsfedern (24) angeordnet sind sowie daß die lose Kopplung mittels mehrerer Arme (45), welche durch die Schlitze hindurchgreifen, mit dem am oberen Ende der Schubstange (26) angeordneten Pendelrollenlager (34) verbunden ist.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als obere und/oder untere Schwingungsfedern je ein ringförmiger Gummikörper (24, 25) angeordnet ist.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kappe (16) ein oben und unten offener Kegelmantel (20) befestigt ist, der die Kappe sowie die Haube (3) mit Abstand umschließt, und daß innerhalb des Kegelmantels ein Rohr (68) zum Zuleiten des zu entwässernden Gutes endet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 707 906.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen