DE1432823A1

DE1432823A1 - Zentrifuge

Info

Publication number: DE1432823A1
Application number: DE19631432823
Authority: DE
Inventors: Shohachi Himeno
Original assignee: KIDO KENICHI
Current assignee: KIDO KENICHI
Priority date: 1962-10-17
Filing date: 1963-10-17
Publication date: 1969-03-13
Also published as: US3276587A; NL299342A; GB1057953A; CH444760A; BE638700A

Description

rat«nt-mg· β ι · ur Hamburg* A! to η a

JiiUus-L«b«r-StraB· 21

Anmelder:

H32823

Kenichi KIBO

No β 1075, Magomecho Higashi 2-Chome,

Ota-ku, Tokyo, Japan

und

Shohachi HIMENO 15 Kotakicho, Kakano-ku, Tokyo, Japan

"Zentrifuge"

Die Erfindung bezieht sich auf Zentrifugen,, Bei den "bekannten Zentrifugen !bestehen Schwierigkeifen "bei der Regelung der Filterleistung, weil "bei vielen Zentrifugen nur ein statischer Filterdruck rechtwinklig zur FiIterfläche ausgeübt wird und der von der Flüssigkeit so abgetrennte Filterkuchen häufig die Maschen des Materials der Filterfläche durch Ablagerungen verstopft« Die Filterung wird daher schnell erschwert und es ergibt sich somit eine allmähliche und unerwünschte Änderung der Art und Weise der Filterung., Zur ¹³Irzielung einer feinen Filterung war es erforderlich, ein Filtermaterial von grosser Stärke vorzusehen und die Verstopfung der Siebmasehen zu verhindern, weil gewöhnlich "bei geringem Druck gearbeitet wird. Dies ist wegen der geringen Filterleistung von Nachteil. Darüber hinaus ist es schwierig, den Filterkuchen von den Filterflächen zu entfernen und es ist nicht möglich, die Leistung bei hoher Umdrehungszahl zu erhöhen.

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(Art, 7 SIA^-:-:,? ::r. I 0 ..!.τ .\<i -j ÄnJcrimq3gM,".-5.9.f9t7)

Ss ist die Aufgabe der Erfindung, eine Zentrifuge- ' --■ zu schaffen, bei der der Filterdruck.aus der Zentrifugalkraft gewonnen wird und die Ablagerungen auf der Filter— fläche durch den Fluss der Flüssigkeit herausgewaschen werden«

Die erfindungsgemässe Zentrifuge ermöglicht eine schnelle und kontinuierliche Filterung durch ein dünnes Filtermaterial in einem gewünschten Filterungsgrad₀ Ferner weist die Zentrifuge eine viel grössere Filterfläche als die bekannten Zentrifugen auf„ " -

In den Zeichnungen, die zwei bevorzugte Ausführungs— beispiele der Erfindung zeigen, istϊ -

Fig» 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemässen Zentrifuge; . . ■ Fig» 2 eine Seitenansicht der Zentrifuge, teilweise itft

Schnitt; . ■ . "^V5

Figo 3 eine Ansicht der Hohlwelle im vergrößerten Massstab, teilweise im Schnitt)

Fig, 4 ein Schnitt auf der linie IV - IV in Fig. 3; Fig, 5 eine Draufsicht aiif die untere Trennplatte; Fig. 6 eine Ansicht einer mittleren Trennplatte von unten; Fig, 7 eine Draufsicht auf die obere Trennplatte; Figo 8 eine Draufsieht auf das Verschlussstück für die · • Trennplatten; ' :'■■'.-

Fig. 9 eine "Seitenansicht einer anderen Ausführungsform.

der Zentrifuge, teilweise im Schnitt _t

Fig,10 eine Seitenansicht eines Teils des Flüssigkeitsbehälters der Zentrifuge nach Fig. 9; ~—- -^- _ 909811/010 5

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!"ig. 11 eine Draufsicht auf eine mittlere Trennplatte

der Zentrifuge, nach Pig«. 9; -

Fig, -12 ein T eil schnitt durch die Trennplatte nach .

Fig. 11, . . ' ■ . -

und

3?ig_e 13 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäss verwendete Filterpapier* .

An dem Unterteil 11 sind lager 12 vorgesehen, in' denen eine Welle 14 gelagert is.t, die mit der Welle des Motors 13 verbunden ist» An dem Unterteil 11 ist ferner eine Bodenplatte 16 "befestigt_} die an ihrer Unterseite Gummifüsse 15 aufweist, Die Welle 14 ist andererseits mit einer Hohlwelle verbunden, auf der eine untere Trennplatte 22, eine Anzahl mittlerer Trennplatten 23 und eine ohere Trennplatte 24 Übereinander unter Zwischenschaltung von Filterpapier angeordnet sind«, Die ohere Trennplatte 24 ist so eingerichtet, dass sie durch ein auf die Hohlwelle 21 aufgeschraubtes Verschlussstück 25 niedergedrückt wird, wobei zwischen der öfteren Trennplatte 24 und dem Verschlussstück 25 eine Feder 26 und ein unter der Wirkung dieser Feder stehendes Druckstück'27 { eingeschaltet sind und die Druckwirkung auf die o"bere Trennplatte mittels Druckstücken 25a und Gewichten 29 ausgeübt wird« Das Unterteil 11 ist mit einem Gehäuse 31 verbundenj an dessen Boden ein Auslassrohr 32 vorgesehen ist* Auf dem Gehäuse 31 ist mittels eines Verschlusses 35 .eine Abdeckung 34 in Eingriff gebracht, die mit Lagern 33 ausgestattet ist, die zwischen der Abdeckung und einer auf der Hohlwelle 21 gelagerten Lagerbuchse 28 angeordnet sind.» Die Hohlwelle 21 ·'.

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rstfeeiht iiiber hinein ;Hahmibeil 43> -mi* ^etoem ^Oiifesi#sea.*^eiiä2L*sr 4'2 in Verbindung, der mittels eine-s Verschlüssetucks 41 an der Abdeckung 34 befestigt ist,, und steht ferner über Schlitze 2la '(Pig. 3 und 4) 'mit den erwähnten Trennplatten in Verbindung« Die untere Trennplatte '22 ist auf ihrer Oberseite mit einer .Anzahl -von in radialer und Umfangsrichtung verlaufenden Nuten 22a und '22Td versehen und besitzt -ausserdem Auslassöffnungen '22c_s, dip am Umfang der Trennplatte mit den Nut-en '22a und '22"b in Verbindung stehen '(siehe -Fig-o 5)« üxe mittleren Trennplatten -23 sind auf ihrer Unterseite .mit spiralförmig verlaufenden Wüten £3a und auf ihrer Oberseite mit den gleichen wie ^aiaf diea? ^©bieajseastee ^äge-r :aniteea^eaa liä^eaanplaifebfe IES. wem— o l>ie cofcm?e Bbmwxpitaäiaxe Wc ist¹ ;aulf dihi»er Unifeer;s:eite mit

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Behälterteil 46 für die Flüssigkeit. Der Hahnkörper 44 ist mit einer Hauptbohrung 44a, die mit dem rohrförmigen Binsatzteil 43 und. dem Behälterteil 46 in Verbindung steht, und einer Bohrung 44"b versehen, die sich senkrecht zur Hauptbohrung erstreckt und mit dieser verbunden ist* Die Bohrung 44' steht mit dem Binsatzteil 43 in Verbindung, wenn die Verbin- . dung zwischen dem Einsatzteil 43 und dem Behälterteil 46 unterbrochen ist« Der Hahnteil 45 weist eine Verbindungsöffnung 45a auf, die gestattet, dass die Hauptbohrung 44a mit der Atmosphäre | in Verbindung tritt. Wenn die Zuführung der Flüssigkeit durch den Hahnkörper 44 unterbrochen wird, dreht sich die den Behälterteil 46 mit dem Einsatzteil 43 verbindende Hauptbohrung 44a in eine Stellung, in der sie mit der öffnung 45a in Verbindung steht, wodurch die Bohrung 44b mit dem föLnsatzteil 43 verbunden wird. Somit wird durch den ""linfluss der Atmosphäre verhindert, dass die Flüssigkeit in dem TSinsatzteil 43 stagniert.

Der in dem Unterteil 11 angeordnete Motor 13 ist mit der Bodenplatte 51 einer Bremse versehen, wobei ein ""!nde eines Bands 53» das eine auf der Motorwelle gelagerte Bremstrommel 52 umgibt, an einem Bandanschlag befestigt ist, während das andere "^nde an einem drehbar gelagerten Hebel 55· starr befestigt ist, äessen freies Ende von einem Elektromagneten 56 angezogen wird. Der Hebel 55 ist mit einer Feder ausgestattet, so dass das Bremsen durch Druckeinwirkung auf die Bremstrommel 52 mit dem Band 53 unter der Kraft der Feder erfolgt. Wenn der Elektromagnet 56 während des Umlaufens des Motors 13 erregt und der

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D —

Hebel 55 gegen die Wirkung der*Feder angezogen wird, wird die Bremstrommel 52 durch das Band 53 nicht gespannt und der Motor läuft frei weiter. Wenn der Motor abgestellt wird, wird der Elektromagnet 56 nicht erregt und das Band 53 übt unter der "Kraft der Feder einen Druck auf die Bremstrommel 52 aus. Somit wird die Rotorwelle gebremst«

Die Arbeitsweise dnr p.rfindungsgemässen Zentrifuge ist wie folgt? 'Venn der Kot or 13 umläuft und Flüssigkeit aus dem Behälter 42 zugeführt wird, fliesst die Flüssigkeit in die sich drehende Hohlwelle 21 und gelangt durch die Schlitze 21a in die spiralförmig verlaufenden Nuten der Trennplatten. Die Flüssigkeit wird darm durch, das Filterpapier getrennt, fliesst in die in radialer und Umfangsrichtung verlaufenden !Tuten und in die Auslassöffnungen, um. schliesslich in dem Gehäuse 31 zu verbleiben, wenn das Ablassrohr 32 geschlossen ist. Hierbei bewegen sich die Gewichte um so weiter nach aussen, je höher die Umdrehungszahl ansteigt. Da ein ^nde 29b der Gewichte von dem Verschlussstück 25 abgestützt wird, wird die obere Trennplatte 24 über die Drehzapfen 29a niedergedrückt und dadurch der Kontakt der Trennplatten untereinander enger, so dass ein Auslaufen der Flüssigkeit verhindert und eine hohe Leistung bei hoher Geschwindigkeit erzielt wird. Dann w;Lrd die in dem Gehäuse 31 verbleibende Flüssigkeit durch das Rohr 32 abgelassen. Die abgetrennte Flüssigkeit wird in einer Flüssigkeit dispergiert, um eine unerwünschte Verdampfung oder Schaumbildung zu vermeiden. Der abgetrennte Stoff wird gewonnen, indem der Verschluss 35 zwecks Entfernung der Abdeckung 34 gelöst wird und

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die Druckstüctee 25a des Verschlussstücks 25 zur Entfernung des Teils 27* der Feder 26, der oberen Trennplatte 24,, der mittleren Trennplatten 23 und &er unteren Trennplatte 22 gelöst werden.

Fig. 9 bxs (13 zeigen eine andere Ausführungsform d^»r Zentrifuge. In dem Unterteil 61 sind Lager 62 für die.Welle 64 einer in dem Unterteil angeordneten Riemenscheibe 63 vorgesehen. Die 7/elle 64 ist mit einer Hohlwelle 71 verbunden, auf der eine untere Trennplatte 72, mittlere Trennplatten 73 und eine obere Trennplatte 74 entlang Sehlitzen 71a angeordnet sind. «Jede Trennplatte ist auf ihren Oberflächen mit Filterpapier versehen und zwischen allen Platten befindet sich ein besonderes Gehäuse 73a. Die Trennplatten sind zwischen einer Auflage 74a und ^ein«m Träger 72a zusammengefasst und die obere Trennplatte 74 wird durch ein Verschlussstück 75» das auf die Hohlwelle 71 aufgeschraubt ist, niedergedrückt. Zwischen der Auflage 74a und dem Verschlussstück 75 sind eine Feder 76 und ein unter der Wirkung dieser Feder stehendes Druckstück eingeschaltet, so dass die Nockenfläche von Druckstüoken 75a an dem Verschlussstück 75 das Teil 77 niederdrücken kann und ferner an der Auflage 74a vorgesehene Gewichte 78 gegen das Verschlussstück 75 drücken können, wenn bei einer Umdrehung die Zentrifugalkraft wirksam wird. Alle erwähnten Teile sind in einem Gehäuse 81 untergebracht, das an seinem unteren Ende offen ist und mit dem Unterteil 61 mittels Befestigungsvorrichtungen 65 verbunden ist. An dem oberen Teil des Gehäuses 8i .

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sind lager 82 für die Hohlwelle 71 vorgesehen. Auf dem Gehäuse 31 ist'ein Flüssigkeitsbehälter 92 angebracht und zwischen beiden ist eine Hahnvorrichtung 91 mit vier Durchlässen vorgesehen. Der Hahn 93 der Hahnvorrichtung 91 ist so ausgebildet, dass durch Drehen des Hebelarms nach rechts, links oder in die neutrale Stellung die Flüssigkeit aus dem ■Flüssigkeitsbehälter in das Innere des Filters, vom Inneren zur Aussenseite des Filters bzw. auch aus dem Flüssigkeitsbehälter in das Innere des Filters fliessen kann.

Die Oberseite der unteren Trennplatte 72, die Ober- und Unterseite der mittleren Trennplatten 73 und die Unterseite der oberen Trennplatte 74· sind alle gleich ausgestaltet, so dass die Ausbildung nur bei der mittleren Trennplatte 73 veranschaulicht wird. Die mittlere Trennplatte 73 hat ein zentrales

Loch zur* Durchführung der Hohlwelle 71, eine Anzahl von Verbindungslöchern A an ihrem Umfang, eine Anzahl von Nuten B in ihrem Mittelteil sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite, Ringnuten O auf ihrer Ober- und Unterseite, die mit den Nuten B in Verbindung stehen, und Verbindungslöcher D der Ringnuten C und der Löcher A. Die Verbindungslöcher D bestehen aus Perforationen im Umfangsteil der Trennplatten und ihre öffnungen sind mit Ausnahme der Verbindungelöcher D der unteren Trennplatte 74 mit Stöpseln verschlossen. Die Gehäuse 73a und das Filterpapier sind an den den Löchern A entsprechenden Stellen perforiert und ein am Umfang jeder Trennplatte vorgesehener vorspringender Passteil E greift in entsprechende teile oder'-löcher in dem Gehäuse 73a ein, derart, dass gewähr-

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leistet wird, dass sioh alle Löcher A in einer Stellung "befinden, in der sie miteinander in Verbindung stehen. Da die abgetrennte Flüssigkeit aus den Öffnungen der Verbindungslöcher D der unteren Trennplatte 72 austritt, ist ein Ablassrohr 66 mit einem diese Öffnungen umgebenden ringförmigen Teil vorgesehen, das an dem Unterteil 61 befestigt ist. Die Stellung des Ablassrohres 66 kann entsprechend den Erfordernissen verändert werden.

Zur Betätigung dieser Zentrifuge wird die Riemenscheibe 63 in Umdrehungen versetzt und die Flüssigkeit wird aus dem Flüssigkeitsbehälter 92 zugeführt, wobei der Hebelarm des Hahns 93 in die senkrechte Stellung gedreht wird. Bei kontinuierlicher Behandlung grosser FlUssigkeitsmengen wird zur Zuführung der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter der Hebelarm des Hahns 93 nach rechts gedreht. Die Flüssigkeit tritt in die sich drehende Hohlwelle 71 ein, fliesst durch die Schlitze 71a in die Gehäuse 73a und wird durch das Filterpapier getrennt. Sie fliesst in den Nuten der Trennplatten entlang und durch die löcher hinunter und wird über die Verbindungslöcher in der untersten Trennplatte und den ringförmigen Teil des Ablaserohre aus dem Ablassrohr abgelassen. Je höher die Umdrehungszahl ist, desto weiter bewegen sich die Gewichte nach aussen. Da sich ein Ende der Gewichte an dem VersohlussstUok 75 abstützt, wird die Auflage 74a über die Drehzapfen der Gewichte kräftig niedergedrückt. Der gegenseitige Druck -zwischen den Trennplatten wird erhöht und das Auslaufen der

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!flüssigkeit im wesentlichen verhindert. Im Endstadium der Behandlung werden das Innere und die Aussenseite des Filters miteinander in flüssigkeitsleitende Verbindung gebracht, indem der Hebelarm nach links gedreht wird, und die Flüssigkeit wird vollständig abgelassen. Wenn in diesem Stadium die Riemenscheibe 63 abgestellt wird und die Befestigungsvorrichtungen 65 gelöst werden, kann das über die Hahnvorrichtung 91 mit dem Flüssigkeitsbehälter 92 verbundene Gehäuse 81 entfernt und beiseite gestellt werden. Durch lösen der Druckstücke 75a wird das Verschlussstück 75 von der Hohlwelle 71 abgenommen und die den Filterkuchen enthaltenden Gehäuse 73a werden zusammen mit den Trennplatten und dem Filterpapier von der Zentrifuge abmontiert. Durch die Anordnung der Löcher A am Umfang der Trennplatten wird die unerwünschte Schaumbildung der abgetrennten Flüssigkeit vermieden und auch eine direkte Berührung dieser Flüssigkeit mit dem Gehäuse verhindert, so dass zur Herstellung des Gehäuses kein chemisch widerstandsfähiges Material erforderlich ist. Ferner bereitet es keine Schwierigkeiten, den Filterkuchen von den Filterflächen zu entfernen, und es ist möglich, die Leistung durch hohe Umdrehungszahlen zu erhöhen.

Obwohl zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er findung beschrieben wurden, ist es selbstverständlich, dass verschiedene Änderungen oder Ergänzungen an der Zentrifuge vorgenommen werden können, ohne dass von dem TSrfindungsge-.

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danken abgewichen wird. Z.B. kann das Gehäuse zur Disper sion des Filtrats käfigförmig ausgebildet sein, falls Teichwasser od.dgl. gereinigt wird, und die Hohlwelle kann geschlitzt oder genutet sein.

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Claims

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P atentansprüche i

1J, Zentrifuge, gekennzeichnet durch ein Unterteil (11; 61"), eine in Lagern gehaltene und mit Flüssigkeitsdurchlässen versehene 'Teile, in dem Unterteil angeordnete Antriebsmittel für die ',Teile, wenigstens einen Flüssigkeitsraumteil mit einem Verbindungsteil, dem die Flüssigkeit über die Welle zugeführt wird, wenigstens einen Filtratraumteil mit einer Filtratauslassbahn, ein zwischen dem Flüssigkeitsraumteil und dem Filtratraumteil eingeschaltetes Filtermittel und Vorrichtungen, die wenigstens zwei Flüssigkeitsraumteile und Filtratraurateile zusammenhalten^ so dass die Flüssigkeit durch Zentrifugalkraft gefiltert wird, wobei sich der Filterkuchen am Umfang des Flüssigkeitsraumteils ablagert und das Filtrat nach aussen abgelassen wird ο _t

2» Zentrifuge nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsraumteil und der Filtratraumteil miteinander kombiniert sind ο

3ο Zentrifuge nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Raurateile in einem Rahmen zusammengefasst sind, wobei an ihren beiden Seiten eine Filterplatte angeordnet ist, die an den beiden Filtratraumteil en Rücken an Rücken gebildet ist ο

4» Zentrifuge nach Patentanspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zum Zusammenhalten aus einem Gewicht

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(29; 7C), das unter der Wirkung der Zentrifugalkraft eines
der Teile niederdrückt, einem Verschlussstück (25; 75), das
ein ^ννΔ* des Gewichta abstützt und auf die Welle aufgeschraubt ist, und aus Druckstücken (25a; 75a) bestehen, die an dem
Verschlussstück angebracht sind,

5. Zentrifuge nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der FiItratrauniteil mit einer Vorrichtung in Verbindung steht, die zu einem Auslass führte

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