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Hängezentrifuge mit einer Einrichtung zur selbsttätigen Uberwachung
des Füllvorganges Bei interm.ittierend arbeitenden Zuckerzentrifugen, insbesondere
bei solchen mit selbsttätiger Steuerung des Arbeitsablaufes, ist es wichtig, daß
die Schleudertrommel .stets -die gleiche Füllung erhält. Zur Überwachung des Füllvorganges
von Hängezentrifugen sind verschiedene Einrichtungen zur Erfassung des Gewichtes
der @in der Schleudertrommel eingefüllten Füllmasse bekanntgeworden. Bei diesen
bekannten Einrichtungen wird das Gewicht der Füllmasse meist nicht unmittelbar gemessen,
sondern indirekt über eine Volumenmessung, beispielsweise durch die Messung der
Schichtstärke an der Trommelwand mit Hilfe eines Meßfühlers oder auf dem Weg über
den Drehzahlabfall infolge der Zunahme des Schwunggewichtes während des Füllvorganges.
Derartige Einrichtungen setzen jedoch für eine einwandfreie Füllungsüberwachung
und für einen somit ungestörten Betrieb stets voraus, daß die Beschaffenheit des
zu schleudernden Gutes keiner allzu großen Schwankung unterliegt. Die absinkende
Drehzahl kann unter Umständen .ein Aufschaukeln von Pendelvorgängen zur Folge haben.
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Ferner sind Zentrifugen :bekanntgeworden, bei denen zur Bestimmung
des Füllungsgrades das Gewicht des zugeführten Gutes bemessen wird. Für die Gewichts@bestimmun.g
werden hierbei elektrische, induktive oder kapazitive Widerstände verwendet, deren
Widerstandswert sich in Abhängigkeit von ,dem auf ihnen lastenden Druck ändert.
Solche Einrichtungen sind nicht nur empfindlich, da die Widerstände u. dgl. bei
Überlast leicht zerstört werden können, sondern sie erfordern auch einen erheblichen
baulichen Aufwand. Aus diesem Grunde ist man dazu übergegangen, das Gewicht über
eine fest eingespannte elastische Druckplatte auf ein .elektrisches oder pneumatisches
Schaltorgan zu übertragen. Da die Zentrifuge im allgemeinen unmittelbar .am :Motor
befestigt ist, sind diese bekannten. Einrichtungen zwischen Motor und Gestell angeordnet.
Das hat den Nachteil, daß in die Messung das Gewicht,des Motors und der Zentrifuge
mit eingeht. Der Meßgenauigkeit sind daher infolge des relativ hohen Totgewichtes
Grenzen :gesetzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge mit selbsttätiger
Überwachung des Füllorganges zu schaffen, mit der das Gewicht der Füll-.
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masse in der Schleudertrommel erheblich genauer erfaßt werden kann
als mit den, bekannten Einrichtungen. Gemäß der Erfindung ist die Zentrifuge dadurch
.gekennzeichnet, d,aß die Schleudertrommel auf der Trommelwelle längsverschieblich
angeordnet ist und die relative Änderung der Lage .der Schleudertrommel gegenüber
der Trommelwelle oder einem sonstigen nicht veränderbaren Bezugspunkt zur Bestimmung
des Füllgewichtes herangezogen wird. Eine besonders vorteilhafte Ausführung ergibt
sich, wenn die Schleudertrommel mit Hilfe einer Führungshülse, vorzugsweise unter
Zwischenschaltung .eines elastischen Gliedes, auf der Trommelwelle längsverschieblich
gelagert ist. Damit infolge der elastischen Lagerung der Schleudertrommel beim Füllvorgang
keine Pendelungen auftreten können, wird das elastische Glied zweckmäßigerweise
mit einer Dämpfungseinrichtung versehen.
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Die Gewichtsbestimmung erfolgt, wie eingangs erwähnt, durch Messung
der relativen Lageänderung der Schleudertrommel gegenüber der Trommelwelle oder
eines anderweitig vorgesehenen Bezugspunktes. Die relative Lageänderung während
des Füllvorganges kann mit Hilfe von elektromechanischen, elektrischen oder lichtelektrischen
Einrichtungen, wie z. B. Endschaltern, Potentiometern, Fotozellen u. dgl., erfaßt
werden. Ferner ist es möglich, die Lageänderung mit Hilfe von sogenannten Abstandmessern
zu erfassen, vorzugsweise mit solchen,. die auf dem induktiven oder kapazitiven
Prinzip beruhen.
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Die Erfindung ist an Hand eines AusfÜhrun.gsbeispieles, das im Prinzip
in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.
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Mit 1 ist die Trommelwelle bezeichnet, die über eine Kupplung 2 mit
einer in der Zeichnung nicht dargestellten Motorwelle in Antriebsverbindung steht.
Auf der Trommelwelle 1 ist eine Führungshülse 3 längsverschieblich und verdrehungsfest
gelagert, welche die Schleudertrommel 4 trägt. Zur Sicherung gegen Verdrehung weist
die Trommelwelle 1 eine Längsnut 5 auf, in die eine an der Führungshülse 3
vorgesehene
Längsrippe 6 eingreift. An Stelle der Rippe 6 kann die Führungshülse 3 auch mit
einer m eine Nut eingelegten Feder versehen sein. Das untere Ende der Trommelwelle
1 weist einen Tragflansch 7 auf, -der das Widerlager einer zwischen .der Schleudertrommel
4 und dem Flansch 7 eingelegten Feder 8 bildet. Der Flansch 7 und die Feder 8 sind
von einem rohrförmigen Gehäuse 9 umgeben, welches an der Schleudertrommel 4 befestigt
ist. Das Gehäuse 9 und der Flansch 7 sind als Dämpfungseinrichtung ausgebildet,
wozu im Flansch 7 Bohrungen 10 vorgesehen sind und das Gehäuse 9 mit Öl gefüllt
ist. Die Schleudertrommel 4 ist in der üblichen Weise von einem feststehenden Zentrifugengehäuse
11 umgeben. Mit 12 ist eine Schurre für die Zuführung der Füllmasse bezeichnet.
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Die Wirkungsweise -der Einrichtung ist folgende: Wird die Füllmasse
in die Schleudertrommel eingefüllt, so wird unter Zusammendrückung der Feder 8 eine
relative Verschiebung der Führungshülse 3 gegenüber der Trommelwelle 1 eintreten,
wobei diese Bewegung, um Pendelungen zu unterbinden, durch die Dämpfungseinrichtung
7, 8, 9,10 gedämpft werd. Die Größe der Absenkung der Schleudertrommel bzw. ader
Führungshülse hängt von der Konstanten der Feder 8 ab. Die Feder wird vorzugsweise
so ausgewählt, daß ihre Zusammendrückung im vorgesehenen Bereich annähernd .linear
verläuft. Die Größe der Absenkung kann auf verschiedene Weise erfaßt werden. Beispielsweise
können zwischen der Trommelwelle 1 und der Führungshülse 3, etwa bei I, Potentiometer
angeordnet sein, die einen elektrischen Ve&`,vert liefern, der :z. B. über Schleifringe
abgenommen werden kann. Weiter ist es möglich, den Abstand zwischen dem Trommelrand
13 ,und einem festen Bezugspunkt 14 auf :induktivem oder kapazitivem Wege zu messen.
Hierbei kann der Bezugspunkt 14 zur Einstellung eines bestimmten Füllgewichtes verschiebbar
angeordnet sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, mit Hilfeeiner Druckmeßdose,
die bei II angeordnet wird, das Füllgewicht zu -bestimmen bzw. -den Füllvorgang
zu überwachen. Gegenüber den bekannten, nach diesem Prinzip arbeitenden Einrichtungen,
bei denen die Druckmeß,dose unterhalb des Motors angeordnet is,t, das Motorgewicht
also ebenfalls auf die Druckmeßdose einwirkt, hat- dieser Vorschlag den Vorteil,
daß das Totgawicht .erheblich ldedner und -damit die Maßgenauigkeit höher ist. Darüber
hinaus werden die Pendelschwingungen ,des Motors nicht auf die Maßeinrichtung übertragen.
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Es kann aber auch der Öldruck in der Dämpfungseinrichtung gemessen
.und zur Gewtichtbestimmung ausgewertet werden.. Weiter kann mit Hilfe von Endschaltern
die Absenkung der Schleudertrommel, die ein Maß des Füllungsgrades darstellt, überwacht
werden. Je nach der Einstellung der Endschalter kann das Füllgewicht vorgegeben
werden.
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An Stelle einer Feder können auch mehrere Federn miteinander kombiniert
- werden., um eine bestimmte Federcharakteristik zu .erhalten. Vorzugsweise werden
die Federn so aufeinander abgestimmt, .daß Einfüllstöße auf die Meßeinrichtung nicht
übertragen werden. Weiter kann an Stelle der Feder eine Luftfederung verwendet werden.
In diesem Fall muß der Tragflansch vollkommen dicht im Gehäuse gelagert sein.