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Schlammzentrifuge mit intermittierendem Schlammaustritt Die Erfindung
bezieht sich auf eine Schlammzentrifuge mit intermittierendem Schlanunaustritt,
in welcher ein in Längsrichtung der Trommelwelle hydraulisch bewegter Kolbenschieber
Schlammauslässe in der Trommelwand öffnet und schließt und ein zweiter axial bewegter
Kolbenschieber Auslässe für die Steuerflüssigkeit öffnet und schließt, welche den
ersten Kolbenschieber betätigt, während der zweite Kolbenschieber einer ständig
in der Schließrichtung wirkenden Kraft ausgesetzt ist.
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Die bisher vorgeschlagenen Zentrifugen dieser Art waren entweder für
das gesamte oder für ein teilweises Austragen aus der Trennkammer ausgebildet. Wenn
beim Trennen von Schleudergut, das Schlamm von einer bestimmten Art, beispielsweise
Bierwürze, enthält, ein intermittierendes teilweises Austragen aus der Trennkammer
erfolgt, um Verluste an Bierwürze zu vermeiden, kommt es vor, daß sich am Umfang
der Schlammkammer eine hart zusammengebackte Schlammschicht bildet, die sich wie
ein hölzerner Ring verhält. Ein solcher Schlammring, welcher eine nachteilige Wirkung
auf die Arbeitsweise der Zentrifuge ausübt, kann nicht ohne Zerlegen der Zentrifuge
beseitigt werden. Dies führt zu unerwünschten Betriebsunterbrechungen.
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Ziel der Erfindung ist, diese Nachteile dadurch zu
vermeiden,
daß eine Reihe aufeinanderfolgender Teilaustragungen der Trennkammer durchgeführt
werden, die mit einer oder gegebenenfalls mehreren aufeinanderfolaenden Gesamtaustragungen
der Trennkammer abwechseln. Bei der Gesamtaustragung oder bei den Gesamtaustragungen
wird der bei den Teilaustragungen zurückbleibende Schlamm aus der Trennkammer ausgespült,
so daß die Zentrifuge für einen beträchtlich längeren Zeitraum als bisher in Betrieb
bleiben kann, ohne daß dieser für das Reinigen unterbrochen werden muß.
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Diese Wirkung kann in einer Zentrifuge der eingangs genannten Art
dadurch erzielt werden, daß der zweite Kolbenschieber so angeordnet wird, daß er
zwei oder mehrere, vorzugsweise drei, Auslässe öffnet und schließt, die in verschiedenen
radialen Abständen von der Trommelachse angeordnet sind bzw. von dieser ausgehen.
Zumindest muß der äußerste der Auslässe eine Gesamtentleerung der Trennkammer ermöglichen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind drei solche
Auslässe vorgesehen, von denen zwei im gleichen Abstand von der Trommelachse angeordnet
sind, während der dritte in einem größeren Abstand von dieser liegt. Diese Anordnung
sichert eine schnelle Entleerung der Steuerflüssigkeit durch alle drei Auslässe
bis zu einer durch die inneren Auslässe bestimmten Höhe. Hierauf setzt sich der
Abfluß der Steuerflüssigkeit mit einer geringeren Geschwindigkeit fort, da er nun
nur noch durch den äußersten Auslaß vor sich geht. Diese Nacheilung hat den Vorteil,
daß die Entleerung mit einer größeren Genauigkeit bei einer gewünschten Höhe unterbrochen
werden kann und daß daher ein gewünschter Grad einer teilweisen Entleerung der Trennkammer
mit einer zunehmenden Zuverlässigkeit erreicht werden kann.
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Für das öffnen des zweiten Kolbenschiebers kann die Zufuhr der Steuerflüssigkeit
im Prinzip von Hand geschehen. Eine solche Regelung ist jedoch mit der Geschwindigkeit
und Genauigkeit zum Erzielen eines gewünschten Grades einer tellweisen EntleerunC
schwer durchzuführen. Die Zentrifuge wird daher zweckmäßigerweise mit einer besonderen
Vorrichtung ausgestattet, welche die Zufuhr einer bestimmten Menge Steuerflüssigkeit
während eines bestimmten Zeitraumes zum Öffnen des zweiten Kolbenschiebers durchführen
kann. Es kann dabei zwischen mehreren verschiedenen Möglichkeiten gewählt werden.
Beispielsweise kann ein Ventil in einer Zufuhrleitung für die Steuerflüssigkeit
vorgesehen werden,
welches so angeordnet ist, daß es während eines
bestimmten Zeitraumes selbsttätig offen gehalten wird. Zum Ausgleich für Verluste
an Steuerflüssigkeit durch Lecken od. dgl., wenn die Zentrifuge mit den beiden Kolbenschiebem
in der Schließstellung betrieben wird, ist im vorliegenden Fall eine Verbindung
zwischen der Einlaßseite und der Auslaßseite des genannten Ventils vorgesehen, die
durch eine ständig offene Leitung mit geringem Querschnitt gebildet wird.
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Die Erfindung ist in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt F i g. 1 eine Teilansicht im lotrechten Schnitt durch die erfindungsgemäß
ausgebildete Zentrifuge mit vertikaler Trommelwelle und F i g. 2 in kleinerem
Maßstab die Anordnung der Austrittöffnungen für die Steuerflüssigkeit.
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Mit 1 ist die Schleudertrommel, mit 2 das Oberteil und mit
3 der Verschlußring bezeichnet, der das Oberteil mit der Schleudertrommel
1 verbindet. Vergleichsweise große Schlammauslässe 4 sind im gleichen Abstand
voneinander am Trommelumfang vorgesehen. Während des Trennvorganges werden diese
Auslässe durch einen Kolbenschieber 5 geschlossen gehalten, der mittels eines
ringförmigen Ansatzes 6
eine dichtende Berührung gegen das Oberteil 2 sicherstellt.
Mit 7 ist ein Satz konischer Teller herkömmlicher Art bezeichnet. Das Schleudergut
wird der Trennknmmer 9 durch den Verteiler 8 zugeführt. Die Schleudertrommel
wird von der Trommel elle 10
getragen und angetrieben. Die im
Raum 11 zwischen dem Kolbenschieber 5 und dem Trommelboden
1 befindliche Steuerflüssigkeit erzeugt unter der Wirkung der Fliehkraft
die für das Schließen des Schiebers erforderliche Aidalkraft. Ein äußerer Kanal
12 und zwei innere Kanäle 13 sind für das Austragen der Steuerflüssigkeit
aus dem Raum 11 vorgesehen.
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Diese Kanäle werden durch einen ringförmigen Kolbenschieber 14 geschlossen
gehalten, der mit Dichtungskissen 15 versehen ist, die aus Nylon bestehen
können und von denen jeder seinen eigenen Kanalauslaß abdichtet. Am Trommelboden
ist eine Platte 16 befestigt, die über ihren Umfang verteilte Federn
17 trägt, welche den Kolbenschieber 14 in die Schließstellung drücken. Die
Trommelwelle 10 ist von einem feststehenden Zylinder 18 mit einem
axialen Kanal 19 umgeben, an welchem eine Zufuhrleitung 20 für die Steuerflüssigkeit
(z. B. Wasser) angeschlossen ist. In der Platte 16 ist eine ringförmige Kammer
21 vorgesehen, in die der Kanal 19 mündet und von der ein Kanal 22
zum Raum 11 führt. Die Kammer 21 ist mit Ablauföffnungen
23 versehen und steht über einen Überlauf 24 und einen Kanal 25 mit
einem ringförmigen Zwischenraum 26 zwischen dem Kolbenschieber 14 und dem
Trommelboden in Verbindung. Der Kolbenschieber 14 gleitet flüssigkeitsdicht auf
einer zylindrischen Fläche 27 am Trommelboden entlang. Im Kolbenschieber
14 sind Ablauföffnungen 28 vorgesehen. In der Zufuhrleitung 20 ist ein Ventil
29 angeordnet, welches so gesteuert wird, daß es während eines bestimmten
Zeitraumes selbsttätig offen gehalten wird, wenn die Trennk.qrnmer teilweise entleert
werden soll. Die Zufuhrleitung 20 kann von einem Vorratsbehälter aus gespeist werden,
in welchem ein Flüssigkeitsspiegel konstant gehalten wird, so daß die Fließgeschwindigkeit
durch das Ventil so lange konstant bleibt, wie das Ventil offen ist. Einlaß- und
Auslaßseite des Ventils stehen über eine ständig offene Rohrleitung 30 mit
kleinem Querschnitt miteinander in Verbindung.
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Die Zentrifuge arbeitet folgendermaßen: Die Schleudertrommel wird
zunächst mit geschlossenem Kolbenschieber 5 in Umlauf gesetzt. Da das Ventil
29 geschlossen ist, wird Wasser (Steuerflüssigkeit) durch die Leitungen 20
und 30 in so geringer Menge zugeführt, daß der Raum 11 nur bis zu
der Höhe gefüllt gehalten wird, die durch die Ablauföffnungen 23 bestimmt
wird, durch welche alles überschüssige Wasser austritt. Wenn nun die Trennkammer
teilweise entleert werden soll, so daß nur Schlamm, jedoch so wenig Flüssigkeit
wie möglich durch die Schlammauslässe 4 ausgeschleudert wird, wird die Wasserzufuhr
durch die Leitung 20 dadurch erhöht, daß das Ventil 29 während eines bestimmten
Zeitraums geöffnet wird. Der Wasserspiegel in der Kammer 21 wird dann trotz des
Ausflusses durch die Öffnungen 23 radial nach innen verlagert, wobei Wasser
über den überlauf 24 und durch den Kanal 25 in den Zwischenraum 26 fließt.
Wenn in diesem der Wasserspiegel trotz des durch die Ablauföffnungen 28
stattfindenden
Ausflusses genügend nach innen zugenommen hat, überwindet in ihm der Flüssigkeitsdruck
zusammen mit dem Flüssigkeitsdruck gegen die Dichtungskissen 15 die Schließkraft
der Federn 17, so daß der Kolbenschieber 14 die Kanäle 12 und 13 öffnet
(F i g. 2). Das Wasser fließt dann schnell durch alle drei Kanäle
12,13 aus, bis der Wasserspiegel im Raum 11 die inneren Kanäle
13 erreicht. Sodann fließt das Wasser nur noch durch den Kanal 12 aus, jedoch
erfolgt die Verdrängung des Wasserspiegels nach außen in dem Raum 11 nun
mit einer langsameren Geschwindigkeit. Nach einer gewissen Verdrängung des Wasserspiegels
nach außen öffnet sich der Kolbenschieber 5, wobei Schlamm durch die Auslässe
4 austritt. Der Flüssigkeitspiegel in der Trennkammer folgt der Verlagerung des
Wasserspiegels im Raum 11 nach außen. Wenn sich das Ventil 29 nach
einerbestimmtenZeitspanne schließt,hört dieWasserzufuhr zum Zwischenraum
26 auf, und das in diesem Raum verbleibende Wasser tritt durch die Ablauföffnungen
28 aus. Die Federn 17 schließen dann den Kolbenschieber 14 und damit die
Kanäle 12 und 13.
Das im Raum 11 verbleibende Wasser drückt den Kolbenschieher
5 nach oben gegen den in der Trennkammer 9 verbleibenden Flüssigkeitsdruck,
so daß die Auslässe 4 geschlossen werden. Wenn die durch das Ventil 29 hindurchtretende
Wassermenge in geeigneter Weise eingestellt ist, werden die Auslässe 4 geschlossen,
wenn die Hauptmenge an Schlamm ausgeschleudert worden ist, jedoch die Hauptmenge
der Flüssigkeit in der Trennkammer bleibt. Während einer solchen teilweisen Entleerung
wird die Zufuhr von Schleudergut zur Trennkammer nicht unterbrochen. Der Raum
11 wird sodann bis zu einer Höhe in der Nähe der Ablauföffnungen
23 gefüllt, da das Ventil während eines Zeitraums, der diesem Füllvorgang
entspricht, wieder geöffnet wird. Die Wasserzufuhr erfolgt nunmehr durch die Rohrleitung
30.
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Bei einer Gesamtentleerung der Trennkammer 9
wird die Zufuhr
des Schleudergutes zur Trennkammer unterbrochen und das Ventil 29 während
eines entsprechenden bestimmten längeren Zeitraumes geöffnet. Nachdem die Federn
17 den Kolbenschieber 14 wieder geschlossen haben und die Kammer
11
in der vorbeschriebenen Weise wieder mit Wasser
bis zu
den Ablauföffnungen 23 gefüllt worden ist, wird wieder Schleudergut der Trennkammer
9 zugeführt.