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Zentrifuge mit kegelförmiger Schleudertrommel Die Erfindung bezieht
sich auf eine Zentrifuge mit kegelföriniger Schleudertrommel, die um zwei einander
schneidende, im Neigungswinkel verstellbare Achsen antreibbar ist.
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Bei der bekannten Zentrifuge dieser Art ist die Schleudertrommel
mittels eines Kardangelenkes auf einer stehend gelagerten Antriebwelle befestigt,
die in einer zweiten, als Hohlwelle ausgebildeten - Antriebwelle geführt
ist. Die Hohlwelle trägt am oberen Ende einen Ring, dessen obere Stirnfläche zur
waagerecht verlaufenden unteren Stirnfläche unter einem vorbestimmten Winkel geneigt
ist. Auf der geneigten oberen Stimfläche ist die Schleudertrommel drehbar geführt,
so daß die Trommelachse die Achse der Antriebwelle unter einem dem Winkel zwischen
den Ringstimflächen entsprechenden Winkel schneidet. Beim Umlaufen der Antriebwellen
mit unterschiedlicher Drehzahl rotiert die SchleudertrornTnel um ihre eigene Achse
und diese gleichzeitig auch auf dem Mantel eines Kegels, dessen Spitze mit dem Mittelpunkt
des Kardangelenkes zusamTnenfällt. Hierdurch wird erreicht, daß jeweils eine der
Erzeugenden des Trommelmantels unter dem um den halben Öffnungswinkel der Schleudertrommel
vergrößerten vorbestimmten Neigungswinkel der Ringstirnflächen geneigt ist, so daß
das Schleudergut im Bereich dieser Erzeugenden aus der Schleudertrommel ausgetragen
wird. Dieser vorbestimmte Neigungswinkel muß gleich oder wenig größer als
der Gleitwinkel des Schleudergutes sein, um ein kontrollierbares Gutaustragen
zu ermöglichen. Das Kardangelenk ist konzentrisch an der Deckwand eines in den Trommelraum
hineinragenden Hohlkegelstampfes befestigt. Durch diese Ausbildung wird erreicht,
daß der Schnittpunkt der einander schneidenden Achsen und damit der Mittelpunkt
des Kardangelenkes in der Nähe des Schwerpunktes der Schleudertrommel liegt und
die bei der Neigung der Trommelachse zur Achse der Antriebwelle auftretende unausgeglichene
Masse der Schleudertrommel und damit die hierdurch hervorgerufenen Erschütterungen
der Zentrifuge während des Umlaufes der Schleudertrommel verhältnismäßig klein sind.
Wenn jedoch die Schleudertrommel mit einem Schleudergut großen oder kleinen
spezifischen Gewichtes, z. B. mit Eisenerzen, ölhaltigen Eisenspänen oder wasserhaltigen
Kunststoffprodukten beschickt oder beladen und infolge der leichten Austragbarkeit
der Gutflüssigkeit der Neigungswinkel zwischen Trommel- und Antriebwelle zur Erhöhung
der Durchsatzleistung verhältnismäßig groß eingestellt wird, führen die hierbei
auftretenden, durch das Schleudergut vergrößerten Unwuchten der Schleudertrommel
zu einem unruhigen Lauf der Trommel.
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Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, diesem Nachteil der bekannten
Zentrifuge dadurch zu begegnen, daß der Schwerpunkt der mit Schleudergut beladenen
Schleudertrommel in den Schnittpunkt der einander schneidenden Achsen verlegbar
ist.
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Zur Verlagerung des Schwerpunktes der beladenen Schleudertrommel in
den Schnittpunkt der beiden Achsen ist die Stirnfläche des Trommelbodens mit der
Stimfläche des hutförmigen Körpers des Kardangelenkes mittels eines Gewindezapfens
verbunden, und zwischen diesen sind Unterlagscheiben angeordnet.
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Ferner wird vorgeschlagen, an der unteren und/ oder oberen Stirnseite
der Schleudertrommel je einen senkrecht zur Trommelachse verlaufenden Kragen
anzuordnen, auf den Belastungsringe aufschraubbar sind.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel, des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt. Es zeigt Ab b. 1 einen Längsschnitt durch die Zentrifuge
mit einem während des Schleudervorganges verstellbaren Neigungswinkel zwischen der
Trommel- und der Antriebachse, Ab b. 2 einen Längsschnitt durch die
zwischen der Schleudertrommel und den Antriebachsen angeordneten Gelenke in vergrößertem
Maßstab und Ab b. 3 einen Schnitt durch die Gelenke nach Ab b. 2 längs
der Schnittlinie II-H.
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Die Zentrifuge, welche sowohl zum Entwässern kristalliner Schleudergüter
als auch von Gütem mit
extrem hohem oder extrem niedrigem spezifischem
Gewicht dient und ein schonendes Austragen des Festgutes ermöglichen soll, weist
eine stehend gelagerte, zur Austragseite 1 kegelförmig erweiterte und mit
einem Siebmantel 2 versehene Schleudertrommel 3 auf. Der Trommelboden
4 ist als in den Trommelraum 5 ragender Hohlkegelstumpf ausgebildet. Das
durch den Einlauf 6 in die Schleuder-trommel 3 kontinuierlich
eingetragene Schleudergut wird mittels eines Trichters 7 der tiefsten Stelle
der Schleudertrommel 3 zugeleitet.
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Im Bereich der Austragseite 1 ist am Siebmantel 2 ein kegelförmiger
Kragen 8 mit seiner engeren Seite befestigt, der das abgeschleuderte Filtrat
einem Auffangraum 9 im Zentrifugengestell 10 zuführt. Der über die
Austragseite 1 der Schleudertrommel 3 abgeschleuderte Schleudergutfeststoff
wird in einen vom Zentrifugengestell 10 gebildeten Auffangraum
11 ausgetragen.
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Zum Antrieb der Schleudertrommel 3 sind zwei Antriebwellen
12 und 13 vorgesehen, die mittels Riemenscheiben 14 und 15 und Riemen
16 von einem am Zentrifugengestell 10 angeordneten Antriebmotor
17 über je eine auf beiden Motorwellenenden angeordnete Riemenscheibe18
angetrieben werden. Die Antriebwelle 13 ist als Hohlwelle ausgebildet und
mittels zweier Kugellager 19 am Boden 20 des Zentrifugengestelles
10 gelagert, während die andere, als Vollwelle ausgebildete Antriebwelle
12 in der Hohlwelle geführt und mittels eines Kugellagers 21 im Bereich des unteren
Wellenendes gelagert ist. Das Kugellager 21 ruht in einem Lagergehäuse 22,
das an seiner oberen Stirnseite mit einem Gewinde 23 versehen ist, welches
in einen Ring 24 mit Innengewinde eingesehraubt ist, der durch Stege 25 mit
dem Zentrifugengestell 10 verbunden ist. Auf dem Außenmantel des Lagergehäuses
22 ist ein Kettenrad 26
angeordnet, durch das das Lagergehäuse mit der Antriebwelle
12 mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Kettentriebes axial verschoben
werden kann.
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Wie in A b b. 2 und 3 dargestellt, weist die hohle Antriebwelle
13 am oberen Ende einen Hohlzylinder 27 mit senkrecht zur Wellenachse
angeordneter Längsachse auf, der zum drehbaren Führen einer Walze 28 mit
zwei ebenen Stimflächen 29 dient. Der Hohlzylinder 27 und die Walze
28 bilden die beiden Gelenkteile eines Walzengelenkes 30, das nur
in einer Ebene drehbar ist. Der Hohlzylinder 27 ist an beiden Stirnseiten
durch je einen Deckel 31 verschlossen, um ein axiales Verschieben
der Walze 28 zu verhindern. In der Walze 28 ist eine zylindrische,
in halber Tiefe abgesetzte Ausnehmung 32 vorgesehen, die in die beiden parallelen
Stimflächen 29 ausmündet. Der Mantel 33 der Ausnehmung 32 ist
zwischen dem Ab-
satz 34 und der unteren Stirnfläche 29 mit einem Gewinde
versehen.
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Die Antriebwelle 12 weist ün Bereich ihres oberen Endes einen Absatz
auf, auf dem ein Ring 35 drehbar angeordnet und mittels eines auf dem abgesetzten
Wellenende aufgeschraubten Stellringes 36 in seiner axialen Lage gehalten
wird. Das diesen Ring überragende Wellenende 37 ist mit einem Längsschlitz
38
versehen, in dem ein Bolzen 39 geführt ist. Der Bolzen
39 ruht mit seinen Enden in Bohrungen, die im Mantel 40 eines hutförmigen
Körpers 41 vorgesehen sind. Der Körper 41 ist im abgesetzten engeren Teil der Ausnehmung
32 drehbar gelagert und durch einen mit dem Gewinde des unteren, abgesetzten
Teiles der Ausnehmung 32 kämmenden Stellring 42 vor dem Herausgleiten aus
der Ausnehmung 32 geschützt.
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Auf der Stirnfläche 43 des hutförmigen Körpers 41 ist der Trommelboden
4 mittels eines Gewindezapfens 44 befestigt. Eine Gegenmutter 45 auf dem Gewindezapfen
44 verhindert ein unbeabsichtigtes Lösen der Schleudertrommel vom hutförmigen Körper
41. Zwischen der Stirnfläche 43 des Körpers 41 und der Stimfläche 46 des Trommelbodens
4 können Unterla,-Scheiben 47 an-eordnet werden, um ein Anheben oder Absenken der
Schleudertrommel 3 im Zentrifugengestell 10 und damit eine Verlagerung
des Trommelschwerpunktes zu bewirken.
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Der hutförmige Körper 41 mit dem Bolzen 39 bi1-den die eine
und das geschlitzte Wellenende 37 die ändere Gabel eines Kardangelenkes.
Zum Verstellen des Neigungswinkels der Schleudertrommelachse zur Vertikalen und
damit zur Achse der Antriebwellen 12 und 13 sind am Außenmantel des auf der
vollen Antrieb-welle 13 drehbar gelagerten Ringes 35 Bolzenstümpfe
48 angeordnet und in parallellaufenden Schrägschlitzen 49 der Walze 28 geführt.
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Durch Heben der Antriebwelle 12 mittels des axial verstellbaren Lagergehäuses
22 gleiten die Bolzenstümpfe 48 in den Schrägschlitzen 49, wobei sie die Walze
28 und die Schleudertrommel 3 entgegen dem Uhrzeigersinn verdrehen.
Diese Verstellung des Schneidwinkels der beiden Drehachsen der Schleudertrommel
3 kann während des Schleuderbetriebes vorgenommen werden.
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Weiterhin ist an der unteren oder auch an der oberen Stirnseite der
Schleudertrommel 3 ein ringförmiger Kragen 50 mit senkrecht zur Antriebwelle
12 verlaufenden Stirnflächen angeordnet. Die Kragen 50
sind mit mehreren konzentrisch
angeordneten und einen gleichen Abstand voneinander aufweisenden Gewindebohrungen
51 versehen. Auf der unteren Stimfläche der Kragen 50 können Belastungsringe
52
mittels durch Bohrungen 53 in diesen Ringen in die Gewindebohrungen
51 einschraubbarer Kopfschrauben 54 befestigt werden, durch die wie durch
die Unterlagscheiben 47 ein Verlagern des Schwerpunktes der Schleudertrommel
3 und damit ein Einstellen des Schwerpunktes der mit dem Schleudergut beladenen
Schleudertrommel in den Schnittpunkt der einander schneidenden Achsen zu bewirken
ist. Hierbei können die beim Austauschen der in der Maschen- bzw. Spaltweite oder
in der Siebart zum Anpassen an die Gutbeschaffenheit unterschiedlichen Siebe sich
ergebenden verschiedenen Siebgewichte mit berücksichtigt werden.