DE1209956B - Sieblose, mit variabler Drehzahl umlaufende Schlammzentrifuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 04b

Deutschem.: 82 b-3/10

Nummer: 1209 956

Aktenzeichen: B 43566III/82 b

Anmeldetag: 18. Februar 1957

Auslegetag: 27. Januar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine sieblose, mit variabler Drehzahl umlaufende Schlammzentrifuge mit einem ringförmigen Schleuderraum, in dem das Schleudergut an Schraubengängen entlangwandert und in den bzw. aus dem es über Hohlwellen zu- bzw. abgeführt wird.

Die Zu- und Ableitung des Schleudergutes durch Hohlwellen ist bei Zentrifugen bekannt. Bei einer bekannten horizontalen Ölzentrifuge tritt z. B. das ungereinigte Öl durch eine Hohlwelle radial in den Schleuderraum ein, während das leichte gereinigte Öl durch die gleiche Hohlwelle, die gegenüber der Eintrittsseite abgesperrt ist, wieder austritt und sich die Verunreinigungen in der Schleudertrommel absetzen und von Zeit zu Zeit entfernt werden.

Es ist auch eine Trennzentrifuge für die Milchentrahmung bekannt, bei der die durch ein feststehendes Rohr zentral eingeführte Schleuderflüssigkeit nach dem Schleudern, getrennt nach schwerer und leichterer Flüssigkeit, zwei Schälkammern zugeführt wird, wo sie durch konzentrische Kanäle abgeleitet wird, in denen getrennt einstellbare Drosselmittel vorgesehen sind, um die Schälkörper genügend mit Flüssigkeit bedecken zu können und die Flüssigkeitsanteile zu variieren.

Schließlich ist es bei horizontalen Zentrifugen zum Trennen von Öl und in diesem enthaltenen Metallspänen bekannt, die Schleuderflüssigkeit durch eine Hohlwelle einer Schleuderpumpe zuzuführen, die an der inneren Stirnwand einer Vollmanteltrommel angeordnet ist, zu der konzentrisch eine Innentrommel gelagert ist, die auf ihrem Umfang Schraubengänge trägt, welche in dem durch die beiden Trommeln gebildeten ringförmigen Schleuderraum liegen. Die beiden Trommeln werden in der gleichen Richtung, jedoch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit angetrieben, so daß sich Feststoffe in der Schleuderflüssigkeit innen an der Außentrommel absetzen und von den Schneckengängen in Richtung einer Umfangsöffnung in der Nähe des anderen Endes der Außentrommel gefördert werden. Die Außentrommel ist von einem Gehäuse umgeben, in dem das aus der Umfangsöffnung abgeschleuderte Gut gesammelt und abgeführt wird. Die leichtere Flüssigkeit verbleibt in dem Schleuderraum in der Nähe der Umfangsfläche der Innentrommel und wird bei dieser bekannten Zentrifuge dadurch abgeführt, daß die Innentrommel sich in Richtung des Austragendes konisch erweitert und zwischen den Schneckengängen Sieböffnungen aufweist, durch welche die aus dem enger werdenden Schleuderraum verdrängte Flüssigkeit in das Innere der Innentrommel eintritt und aus dieser am Ende Sieblose, mit variabler Drehzahl umlaufende
Schlammzentrifuge

Anmelder:

Braunschweigische Maschinenbauanstalt,
Braunschweig, Bahnhofstr. 5

Als Erfinder benannt:

Willy Kaether, Braunschweig-Melverode

der Trommel radial abgeschleudert wird. Die abgeschleuderte Flüssigkeit wird von einer festen ringförmigen Fangrinne aufgefangen und abgeleitet. Bei einer anderen Ausbildung dieser bekannten Zentrifuge, bei der die Schleuderpumpe der Innentrommel zugeordnet ist, erweitert sich diese zum Austragende nicht stetig, sondern in einer Stufe, wobei die Durchtrittsöfmungen der Innentrommel in der radial verlaufenden Fläche dieser Stufe angeordnet sind. Die Flüssigkeit wird auch hier durch die abrupte Querschnittverengung des Scüleuderraumes in das Innere der Innentrommel verdrängt und am Ende dieser Trommel radial nach außen in die Fangrinne abgeschleudert, während das Sediment von dem sich in den verengten Schleuderraum fortsetzenden Schnekkengängen der Umfangsöffnung der Außentrommel zugeführt und durch diese abgeschleudert wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schlammzentrifuge der eingangs bezeichneten Art, insbesondere für Zuckersäfte, zu schaffen, mit der bei einfachem Aufbau und einfacher Betriebsweise das Schleudergut in geschlossenem Strom zugeführt, in seine leichteren und schwereren Bestandteile getrennt und diese ebenfalls in geschlossenem Strom abgeführt werden, so daß der Trennvorgang über diese geschlossenen Ströme leicht und genau gesteuert werden kann, und zwar unabhängig von Veränderungen des Durchsatzes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schleuderraum in an sich bekannter Weise durch zwei konzentrische Trommeln begrenzt ist, von denen eine die Schraubengänge trägt, daß die Trommeln miteinander und mit den Hohlwellen drehfest verbunden sind und mit diesen einen geschlossenen Strömungsweg bilden, daß zwischen dem Schleuderraum und jeder Hohlwelle jeweils ein scheibenförmiger Verbindungsraum an den Mantelstirnflächen

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vorgesehen ist, der mit dem Schleuderraum über einen Ringraum in Verbindung steht, wobei der Ringraum für das Sediment in unmittelbarer Nähe des äußeren Trommelmantels liegt, und daß dem Zufluß des Schleudergutes sowie in an sich bekannter Weise dem Abfluß der Flüssigkeit und dem des Sediments jeweils unabhängig voneinander betätigbare Regelorgane zugeordnet sind.

Da die neue Schlammzentrifuge ohne jede Durchbrechung in den Trommelmänteln arbeitet, weist sie gegenüber den bekannten Siebzentrifugen den Vorteil einer großen Unempfindlichkeit gegen Verstopfungen durch den Schlamm auf. Diese Unempfindlichkeit besitzen allerdings auch die bekannten sieblosen Zyklone. Bei diesen hängt jedoch die Zentrifugalkraft untrennbar mit der Durchsatzmenge zusammen, so daß eine Beeinflussung des Trennvorganges unabhängig vom Durchsatz nicht möglich ist. Die neue Zentrifuge vereinigt die spezifischen Vorteile der beiden bekannten Einrichtungen.

Dadurch, daß das Schleudergut sowohl vor als auch nach der Trennung sowie während des Trennvorganges in einem geschlossenen, durch den ringförmigen Schleuderraum, die scheibenförmigen Verbindungsräume und die Hohlwellen gebildeten Strömungsweg geführt ist, kann durch Drosselung des Zulaufes und/oder Drosselung der getrennten Abläufe der Trennvorgang jeweils unabhängig vom Durchsatz beliebig beeinflußt werden, so daß die vom Schlamm abgetrennte Flüssigkeit mehr oder weniger Schlammteilchen mitführt bzw. der Schlamm stärker oder weniger stark flüssig ist. Wird z. B. der Ausfluß des Sediments und der der Flüssigkeit gedrosselt, so verlangsamt sich die schraubenförmige Bewegung des Schleudergutes im Schleuderraum, so daß sich die Zentrifugalkraft und damit der Trennungsgrad verringert.

Ein weiterer Vorteil der neuen Schlammzentrifuge besteht in ihrem einfachen Aufbau. Dadurch, daß alle Teile mit der gleichen Drehzahl und in der gleichen Richtung umlaufen, läßt sich auch bei relativ dünnwandiger Ausbildung der einzelnen Teile ein robuster Gesamtkörper herstellen, dessen Antrieb und Lagerung mit einfachen Mitteln durchzuführen sind und bei dem auch die Abdichtung an den Zu- und Ableitungsstellen keine Schwierigkeiten bereitet.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das Verhältnis der radialen Höhe jedes Schraubenganges zu seiner axialen Höhe mindestens 1:1 zu wählen. Zusätzlich kann zwischen den freien Kanten der an dem einen Trommelmantel angeordneten Schnecke und dem anderen Trommelmantel ein Durchtrittsspalt vorgesehen werden, der dazu dient, das Sediment schneller durchtreten zu lassen. Die Trommeldurchmesser können bei den verschiedenen Windungen der umlaufenden Schraube verschiedene Größen haben, so daß die Gestalt der Trommel von einem Zylinder abweicht.

Die Zeichnung zeigt in einem schematischen Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Auf der Grundplatte 1 sind die Hauptlager 2 und 3 der Zentrifuge angeordnet. In diesen ist die äußere Schleudertrommel 4 mit einer Eintrittshohlwelle 5 und einer Austrittshohlwelle 6 gelagert. In der Austrittshohlwelle 6 ist noch eine zweite, innere Austrittshohlwelle 7 angeordnet. Die Eintrittshohlwelle 5 ist über eine Dichtung 8 an eine Zuleitung 9 angeschlossen. Die innere Austrittshohlwelle 7 ist in ähnlicher Weise über eine Dichtung 10 an eine Abflußleitung 11 angeschlossen. Die äußere Austrittshohlwelle 6 ist durch eine Stopfbuchse 12 abgeschlossen und etwa an der gleichen Stelle durch eine Dichtung 13 gegen die ebenfalls umlaufende Austrittshohlwelle 7 abgedichtet. Die Stopfbuchse 12 verschließt einen Körper 14, der die Austrittshohlwelle 6 umgibt und auch auf der anderen Seite mit einer zweiten Stopfbuchse 15 gegen diese abgedichtet ist. Der Körper 14 umschließt einen

ίο Ringraum 16, der durch Löcher 17 der Austritthohlwelle 6 mit deren innerem Ringraum 18 in Verbindung steht. An dem Ringraum 16 des Körpers 14 ist ein Austrittsstutzen 19 für das Sediment angeschlossen. Die Mantelfläche 20 des äußeren Trommelmantels ist zylindrisch. Durch Schraubverbindungen 21 und 22 an den Stirnflächen steht die äußere Trommel mit der inneren Trommel 23 in fester Verbindung, auf deren äußerer Mantelfläche eine Schnecke 24 angeordnet ist. Die Schnecke 24 reicht bis nahe an die

ao Mantelfläche 20 heran, derart, daß dort ein Spalt 25 frei bleibt. Dieser Spalt kann aber auch weggelassen werden, so daß die Schnecke 24 den äußeren Mantel 20 berührt.

Von der Eintrittshohlwelle 5 gelangt das Schleudergut über einen an der Stirnfläche der Schleudertrommel vorgesehenen scheibenförmigen Raum 26 und einen Ringraum 27 zur Schneckenbahn 28. Nachdem die Flüssigkeit durch diese hindurchgetreten ist und sich von den Sedimenten getrennt hat, werden die spezifisch schwereren Sedimente durch einen Ringraum 29 in einen scheibenförmigen Raum 30 geführt und gelangen von dort in den Ringraum 18 der äußeren Austrittshohlwelle 6, von wo sie in der beschriebenen Weise herausgeführt werden. Gleichzeitig tritt die abgeschiedene Flüssigkeit durch einen Ringraum 31 in einen zweiten scheibenförmigen Raum 32 an derselben Stirnseite und gelangt aus diesem in die innere Austrittshohlwelle 7, von wo sie zur Abflußleitung 11 abströmt.

Auf der äußeren Eintrittshohlwelle 5 ist eine Antriebsscheibe 33, in diesem Fall eine Keilriemenscheibe, angeordnet.

Der Ausfluß der abgeschiedenen Flüssigkeit und der Ausfluß des Sedimentes sind mit voneinander unabhängig einstellbaren Absperrvorrichtungen 34 und 35 versehen, die jede für sich allein die Menge an Sediment bzw. Klarflüssigkeit regelt. Ebenso ist auch in der Zuführungsleitung für die Flüssigkeit noch eine an sich bekannte Absperrvorrichtung, ζ. Β. ein Drosselventil 36, angeordnet.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Sieblose, mit variabler Drehzahl umlaufende Schlammzentrifuge mit einem ringförmigen Schleuderraum, in dem das Gut an Schraubengängen entlangwandert und in den bzw. aus dem es über Hohlwellen zu- bzw. abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleuderraum in an sich bekannter Weise durch zwei konzentrische Trommeln (20, 23) begrenzt ist, von denen eine die Schraubengänge trägt, daß die Trommeln miteinander und mit den Hohlwellen drehfest verbunden sind und mit diesen einen geschlossenen Strömungsweg bilden, daß zwischen dem Schleuderraum und jeder Hohlwelle (5, 6, 7) jeweils ein scheibenförmiger Verbindungsraum an den Mantelstirnflächen vorgesehen ist, der mit

dem Schleuderraum über einen Ringraum (27, 29, 31) in Verbindung steht, wobei der Ringraum (29) für das Sediment in unmittelbarer Nähe des äußeren Trommelmantels (20) liegt, und daß dem Zufluß des Schleudergutes sowie in an sich bekannter Weise dem Abfluß der Flüssigkeit und dem des Sediments jeweils unabhängig voneinander betätigbare Regelorgane (34, 35, 36) zugeordnet sind.

2. Schlammzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abführung des Sediments eine die zur Abführung der Flüssigkeit dienende Hohlwelle konzentrisch umgebende

IO Hohlwelle (6) dient und der zugehörige Raum (30) durch eine Scheibe in zwei parallele Räume unterteilt ist, die über die Ringräume (29,31) jeweils getrennt mit dem Schleuderraum verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 396 092, 553 141, 724;

schweizerische Patentschrift Nr. 25 052;

französische Patentschriften Nr. 1067 028,
028/66267;

USA.-Patentschrift Nr. 1962 461. ■

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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