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Schubzentrifuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Schubzentrifuge
mit einem Schubboden, der mit einer vorbestimmten Drehzahldifferenz relativ zur
Schleudere trommel umläuft und schräg zur Trommelachse stehende Vorschubflächen
aufweist, die das Schleudergut an der Innenwand der Schleudertrommel vorschieben.
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Es sind bereits Schubzentrifugen bekannt, bei denen das Gut an der
vorderen Stirnfläche des Schubbodens zugeführt wird, das daher bestrebt ist, die
nasse Masse vorzubewegen. Dabei bildet sich an der Innenwand der Siebtrommel ein
pulverförmiger Niederschlag, der sich nur unter überwindung größerer Reibungskräfte
vorbewegen läßt. Die auftretende Reibung ist darüber hinaus während der Vorbewegung
nicht einheitlich, so daß der Antrieb unterschiedlichen Stoßbelastungen unterworfen
wird.
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, Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schubzentrifuge zu schaffen,
die diese Nachteile nicht aufweist und bei der das Schleudergut nahezu trocken wird
und einen kompakten Feststock zylindrischer Form bildet, der diese Form während
seiner Vorwärtsbewegung beibehält.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Vorschubflächen durch am
Schubboden vorgesehene, zwischen sich Kanäle begrenzende, sich radial nach außen
erstreckende Keilflügel gebildet sind, die am rückwärtigen Ende der Schleudertrommel
einen Raum begrenzen, der mit dem Einlauftrichter verbunden ist und jeweils einen
vorderen und einen rückwärtigen Abschnitt aufweisen, wobei der vordere Abschnitt
eine geringere Neigung als der rückwärtige Abschnitt hat und der vordere Abschnitt
jedes Keilflügels den rückwärtigen Abschnitt des nächstfolgenden Keilflügels überdeckt.
Der Hauptwasserentzug findet dabei im Bereich der Keilflügel statt, während die
Aufschweinmung zwischen dem vorderen und rückwärtigen Abschnitt der Keilflügel hindurchgeführt
wird. Wenn das Schleudergut den vorderen Abschnitt erreicht, ist es nahezu trocken.
Im Verlauf der Vorwärtsbewegung des entstandenen Feststocks wird ihm die restliche
Feuchtigkeit entzogen. Da dieser Feststock nicht zerbricht, ist die Reibung in bezug
auf die Trommelwand gering und darüber hinaus konstant.
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- Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Schubzentrifuge gemäß
der Erfindung ergibt sich dadurch, daß am rückwärtigen Ende der Innenwand der Schleudertrommel
ein Ring angeordnet ist, in dessen Nähe die Nabe der Vorschubanordnung mit ihrem
Umfangsring derart umläuft, daß ein Ringspalt zwischen dem Umfang der Nabe und dem
an der Trommel liegenden Ring zum überlauf der auf die Keilflügel aufgegebenen überschußmenge
besteht.
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Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt sind. Es zeigt F i
g. 1 einen vertikalen Axialschnitt durch eine erste Ausführungsform, F i
g. 2 eine Seitenansicht des Schubbodens gemäß Fig. 1,
Fig.
3 eine Vorderansicht des Schubbodens in Richtung der Pfeile A -A in
F i g. 2, F i g. 4 eine vergrößerte teilweise Abwicklung des Umfanges
des in den F i g. 2 und 3 dargestellten Schubbodens, aus der sich
der Weg des auf der inneren Umfangswand verteilten Schleudergutes ergibt, und F
i g. 5 einen vertikalen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Schubzentrifuge
gemäß der Erfindung.
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Die Schubzentrifuge weist ein Zentrifugengehäuse 1
auf, das
ein Zentrifugalgehäuse 2 trägt. Im Zentrifugengehäuse 1 sind Lager
3 und 4 angeordnet, auf die sich die Trommelwelle 5 abstützt, durch
die sich eine Schubbodenwelle 6 erstreckt, die an einem Ende über die Trommelwelle
5 vorsteht und sich auf einem getrennten Lager 7 in einem Ständer
8 abstützt.
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In dem Zentrifugalgehäuse 2 ist die Schleudertrommel 10 untergebracht,
die ein zylindrisches Sieb 11 trägt, das sich axial erstreckende, parallel
mit Abstand verlaufende Schlitze 12 aufweist. Am rückwärtigen
inneren
Ende des Siebes 11 ist ein Ring 13
angeordnet, der durch Bolzen 14
mit der Nabe der Schleudertrommel 10 verbunden ist.
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Im Zentrifugengehäuse 1 ist der Antriebmotor 20 untergebracht,
der die Schubboden- und die Trommelwelle 6 und 5 mit voneinander abweichenden
Drehzahlen antreibt. Dazu dient ein Kettentrieb, der ein direkt mit der Welle des
Antriebmotors 20 verbundenes Kettenrad 21 sowie Kettenräder 22 und 23
umfaßt,
die jeweils fest mit der Schubboden- bzw. Trommelwelle 6 und 5 verbunden
sind.
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Die Schubbodenwelle 6 trägt an ihrem der Schleudertrommel
10 zugewandten Ende einen Schubboden 30, der mit seinem Umfang an
dem inneren Rand des angrenzenden Ringes 13 auf dem Sieb 11 angrenzt.
Der Schubboden 30 umfaßt eine Nabe 31 und einen Ring 32, der
auf einer Seite der Nabe 31 durch Bolzen 33 befestigt ist. Die Bolzen
33
dienen außerdem zur Befestigung des Einlauftrichters 40 an der Nabe des
Schubbodens 30, wobei der Ring 32 zwischengeschaltet ist. Der Einlauftrichter
40 läuft somit zusammen mit dem Schubboden 30 um. Der Ring 32 trägt
eine Anzahl Keilflügel 50, die an dessen Umfang in gleichen Abtänden angeordnet
sind. Der Einlauftrichter 40 ist konisch und an beiden Stim#-seiten offen ausgebildet.
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An der von dem Zentrifugengehäuse 1 entfernt liegenden Stirnseite
des Zentrifugengehäuses 2 ist ein Füllrohr 60 angeordnet, das an seinem unteren
Ende 61 im Einlauftrichter 40 mündet.
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Das Zentrifugalgehäuse 2 trägt auf seiner Auslaßseite eine Trennwand
70 zur Unterteilun- eines von der Schleudertrommel 10 und dem Zentrifugalgehäuse
2 begrenzten Raumes in zwei Abteile. Das innere Abteil 71 erstreckt sich
axial entlang des Siebes 11, um die Flüssigkeit aufzunehmen, die durch die
Schlitze des Siebes 11 und ferner durch öffnungen 72
in der Wand
73 der Schleudertrornmel 10, wie durch die Pfeile F veranschaulicht,
hindurchdringt. Das andere Abteil 74 dient zur Aufnahme der über die Kante der Schleudertrommel
10 ausgestoßenen Feststoffe und zur Ableitung in Richtung des Pfeiles
S.
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Das Zentrifugalgehäuse 2 trägt ferner an seiner Innenwand eine zweite
kreisförmige Trennwand 75,
die im wesentlichen auf den Ring 13 der
Schleudertrommel 10 ausgerichtet ist und ein Abteil 76 begrenzt, durch
das jede, überladung von Schleudergut austreten kann.
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Die Keilflügel 50 erstrecken sich einander überlappend vom
Ring 32 in radialer Richtung nach außen. Jeder Keilflügel 50 umfaßt
zwei Abschnitte 81
und 82, wobei der Abschnitt 81 in bezug auf die
quer zur Drehachse des Schubbodens 30 liegende Ebene geneigt ist, und zwar
in einem geringeren Maß als der Abschnitt 82. Die Oberseite des Abschnitts
81 ist zur Innenseite der Schleudertrommel 10 gerichtet, während der
Abschnitt 82 die von der Verbindungsstelle zwischen den zwei Abschnitten
entfernt liegende Hälfte des Abschnitts 81 überlappt und einen geneigten
konvergenten Feststoffkanal 83 begrenzt. Der Ring 32 ist mit radialen
Schlitzen 84 versehen, die jeweils mit dem Kanal 83 einerseits und mit dem
Inneren des Einlauftrichters 40 andererseits in Verbindung stehen, Durch das Füllrehr
60 wird in den mit dem Schubboden 30 umlaufenden Einlauftrichter 40
das Schleudergut eingeführt, welches sich entlang dessen Inneawand zu dem Schubboden30
in einer Schicht gleichmäßiger Stärke bewegt, die durch die mit dem Durchmesser
des Trichters zunehmende Zentrifugalkraft beschleunigt wird. Das den Einlauftrichter
verlassende Schleudergut gelangt durch die am Umfang vorgesehenen Schlitze 84, wie
durch den Pfeil S in F i g. 3 veranschaulicht, und dann durch die
geneigten Kanäle 83 zur Vorderseite der Keilflügel 50. Die Schleudertrommel
10 und der Schubboden 30 laufen mit solchen Drehzahlen um, daß der
Ring 32 mit den Keilflügeln 50 eine relative Drehbewegung in bezug
auf das Sieb 11 der Schleudertrommel 10 ausführt, wie durch den Pfeil
B in F i g. 4 angedeutet ist, so daß die Keilflügel 50 mit den Abschnitten
81 eine Keilwirkung (Pfeil W in F i g. 4) auf das Schleudergut ausüben,
das der frei liegenden Seite der Keilflügel 50
zugeführt wird. Das Schleudergut
wird dadurch gezwungen, sich im wesentlichen axial, jedoch leicht schraubenförmig
über die Innenwand des Siebes 11 #u bewegen, wie durch den Pfeil S in F i
g. 2 angedeutet. Die aus dem Schleudergut abgeschiedene Flüssigkeit wird
durch die Schlitze 12 radial nach außen und sodann durch die öffnungen
72 in der Schleudertrommel 10 befördert. Die an der Innenwand des
Siebes 11 festgehaltenen Feststoffe werden dabei zurückgehalten und als im
wesentlichen trockene, feste Körper über die Vorderkante der Schleudertrommel
10 geschoben.
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Jede Schleudergutüberladung wird über den Raum 90 abgeführt,
der von dem Umfang der Nabe 31 und dem Ring 13 begrenzt ist, und gelangt
in das Abteil 76
und schließlich zur Außenseite zwecks Rückführung. wie durch
den Pfeil 0 in den F i g. 1 und 2 angedeutet. Dadurch wird eine Anpassung
an Schwankungen der Schleudergutzufuhrmenge erreicht. Darüber hinaus kann das Schleudergut,
wenn es lediglich eine vergIeichsweise geringe Feststoffmenge enthält, in übergroßer
Menge zugeführt werden zu dem Zweck, die in ihm befindliche Flüssigkeit nicht nur
durch Abschleudern, sondern auch durch überfließen des wesentlichen Teiles der Flüssigkeit
durch den kreisförinigen Raum 90 abzusondern.
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Die abgewandelte Ausführungsform gemäß F i g. 5
entspricht
ün wesentlichen der in F i 9. 1 dargestellten Schubzentrifuge, mit der Ausnahme,
daß sie eine Mehrzahl von Trennabschnitten umfaßt und besonders für große Mengen
in einer einzigen Einheit geeignet ist. Die Schleudertrommel 100 ist aus
einem Stück mit der Trommelwelle 101 gefestigt oder mit dieser fest verbunden
und umfaßt eine gelochte Außentrommel 102 sowie Siebe 103, 104 und
105, die stufenweise an der Innenseite der Außentrommel 102 angeordnet sind
und zunehmende Durchmesser sowie abnehmende Breiten in einer solchen Reihenfolge
aufweisen, daß die Siebe jeweils Schleüderbereiche haben, die der Trockenheit der
über die jeweiligen Siebe gefährten Feststoffe angepaßt sind.
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Die innere Welle 110 trägt den Schubboden 111,
der einen
Ring 112 und einen Einlauftrichter 113 einschließt. Der Ring 12 entspricht
im wesentlichen dem Ring 32, weist am Umfang angeordnete Keilflügel auf und
ist axial in der Nähe des rückwärtigen Endes des ersten Siebes 103 für den
in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Zweck angeordnet.
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Der Einlauftrichter 113 ist mit dem Schubboden 111 fest
verbunden und trägt am Umfang zwei Ringe 115 und 116, die axial jeweils
in der Nähe des rückwärtigen Endes des zweiten und dritten Siebes 104
und
105 angeordnet sind und im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der Ring
112 haben.
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An der Schleudertrommel 100 sind ein Ring 120, der dem Ring
13 der ersten Ausführungsform entspricht, und zwei weitere kreisförmige Ringe
121 und 122 vorgesehen. Die Ringe 120, 121 und 122 sind je-
weils mit den
Sieben 103, 104 und 105 an deren stromaufwärts gelegenem Ende verbunden,
um mit den jeweils benachbarten Ringen 112, 115 und 116 in der vorstehend
in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Weise zusammenzuarbeiten.
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Der Einlauftrichter 113 ist an der Einlaufseite durch ein Lager
130 abgestützt, welches von der Oberseite des Zentrifugengehäuses
131 getragen wird. Ein Füllrohr 132 erstreckt sich nach unten in den
Einlauftrichter 113.
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Bei dieser Ausführungsform wird das Schleudergut durch das Füllrohr
132, wie durch den Pfeil F angedeutet, zugeführt und verläuft längs der Innenwand
des Einlauftrichters 113, auf der es sich ausbreitet, an dem Ring 112 vorbei,
der an dem zweiten Ende des Trichters über dem ersten Trennabschnitt angeordnet
ist. Danach wird das Schleudergut unter der Keilwirkung der kreisförmigen Ringe
112, 115 und 116 an den Innenwänden der aufeinanderfolgenden zylindrischeu
Siebc, 103, 104 und 105 kontinuierlich entlangbewegt, um der Vorderkante
der Schleudertrommel 100 im wesentlichen trockene Feststoffe zuzuführen,
die, wie durch den Pfeil S angedeutet, über diese Kante durch den Ring
116 der letzten Stufe in ein Trockenfeststoffgehäuse gedrückt werden. Die
durch die Siebschlitze hindurchtretende Flüssigkeit verläuft ferner durch die öffnungen
150 in der Außentrornmel 102 der Schleudertrommel und, wie durch die Pfeile
angedeutet, abwärts zur Außenseite. des Zentrifugengehäuses 131.
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Auch hier ist eine überfließeinrichtung in Form eines kreisförmigen
Raumes 160 vorgesehen, der durch den äußeren Umfang der Nabe des Schubbodens
11 und den inneren Umfang des Ringes 120 begrenzt ist.
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Durch eine Waschleitung 140 wird Wasser zugeführt, das durch die öffnungen
in einem Zylinder 141 hindurchtritt, der mit dem Einlauftrichter 113
verbunden
ist, um über die Feststoffschicht auf dem Sieb 104 verteilt zu werden und dabei
in bekannter Weise ein Waschen der Feststoffe vorzunehmen.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird das der Innenwand des Siebes
zugeführte Schleudergut in die auf dieser dicht an der Siebwand zurückgehaltenen
Feststoffe gezwängt, wodurch der Filterwiderstand, der auf Grund der an der Siebwand
haftenden Kuchenschicht sonst wesentlich werden könnte, verringert wird. Die leicht
schraubenförmige Bewegung der Feststoffe entlang der Innenwand des Siebes trägt
ferner zu einer wirksamen Trennung bei.