DE1432902C - Zentrifuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge zum Trennen der Feststoffbestandteile gegenüber den Flüssigkeitsbestandteilen aus vorwiegend feinste Feststoffteilchen enthaltenden Suspensionen mit einem perforierten Schleuderkorb und einem in diesem hängenden Filterbeutel, dessen oberer Rand am Korbrand und dessen Boden an einem auf einer durch den Filterbeutel hindurchragenden Zentralwelle verschiebbar angeordneten, zusammen mit der Zentralwelle antreibbaren Rohrstück eingespannt ist und der sich zum Entleeren des Filterbeutels während des Schleudervorganges so weit vom Bodenteil des Schleuderkorbs entfernen läßt, bis der Filterbeutel ganz umgestülpt ist.

Zum Trennen der Feststoff- und Flüssigkeitsbestandteile von Suspensionen sind zahlreiche Zentrifugentypen bekannt. Hierzu rechnen Schubzentrifugen, Schneckenzentrifugen, Schälzentrifugen, Überlaufzentrifugen und Trennzentrifugen. Diese arbeiten entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich, haben ■jedoch alle den Nachteil, daß eine Abtrennung feinster Feststoffanteile in der Größenordnung unter 10 μ nicht möglich ist. Soweit in den Zentrifugen Filtertücher Verwendung finden, bereitet das Ausbringen der zurückgehaltenen Feststoffanteile Schwieringkeiten.

Außerdem ist eine Zentrifuge mit einem Filterbeutel bekannt, der mit seinem Rand und an seinem Boden eingespannt ist. Der Filterbeutel kann zum Zwecke der Entleerung auch während des Schleudervorgangs in axialer Richtung umgestülpt werden. Weiterhin ist die Anwendung hydraulischer Mittel zur axialen Bewegung einer Schleudertrommel bekannt. Diese bekannten Einrichtungen sind jedoch nicht in der Lage, bei einer Groß-Trennzentrifuge im industriellen Maßstab aus industriellen Abwässern mit kolloidalen, durch chemische Hilfsmittel ausgeflockren Feststoffen, die bei nicht schonender Behandlung zerstört und nicht mehr filtrierbar sind, die Flüssigkeit auf kleinem Raum abzuscheiden.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten und Nachteile zu beseitigen und eine Zentrifuge zu entwickeln, welche bei diskontinuierlicher Arbeitsweise ein einfaches und auch beim Vorhandensein feinster Feststoff-Bestandteile sicheres Abschneiden gewährleistet. Weiterhin besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, die beim Schleudervorgang üblicherweise eintretende Erhöhung des Filterwiderstandes des Filterbeutels durch in diesem eingelagerte Feinstfeststoffe des Schleudergutes zu vermeiden oder die Erhöhung des Filterwiderstandes wenigstens in engen Grenzen klein zu halten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine derartige Ausbildung einer an sich bekannten mechanischen oder hydraulischen Steuereinrichtung gelöst, daß sie das Rohrstück mit dem Boden des im wesentlichen eingestülpten Filterbeutels während des Schleudervorgangs selbsttätig über eine kurze Strecke rhythmisch in Achsrichtung hin- und herbewegt.

Der Filterbeutel, der aus einem dem zu verarbeitenden Stoff entsprechenden Filtertuch bestehen kann, wird mit der Suspension gefüllt und in eine Drehbewegung um seine Längsachse versetzt, wobei d«'e Flüssigkeit durch das Tuch nach außen geschleudert wird. Der Filterbeutel stellt im Gegensatz zu den üblichen Siebkörben u. dgl. kein starres Gebilde dar, sondern ist lediglich an seinem oberen Rand und an seinem mittleren Bodenteil eingespannt.

Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel an Hand einer Zeichnung näher erläutert.

Mit 1 ist das Zentrifugengehäuse bezeichnet, auf

dem ein oberer, nach oben konisch verjüngter Rand 2 aufsitzt. An dem Zentrifugengehäuse 1 befindet sich eine Schüssel 3, die nach unten konisch erweitert ist.

Sie ist am Zentrifugengehäuse mittels Tragstücken 5 befestigt.

Durch den Boden 4 der Schüssel 3 ragt eine

ίο Antriebswelle 6, die über ein Keilriemenpaar 7 od. dgl. mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsmotor verbunden ist. Die unteren Antriebsmittel werden in an sich bekannter Weise von einem Schutzgehäuse umkleidet. An den unteren

Z5 Teil der Schüssel 3 ist eine Abflußleitung 3 β angeschlossen.

Auf der Antriebswelle 6 ist ein perforierter Korb 8 mit seinem Bodenteil 10 befestigt. Er hat an seinem äußeren Mantel Perforationen 9. Sein oberer Rand 11

ao ist nach außen umgebogen. Auch dieser perforierte Korb 8 ist nach unten konisch erweitert und entspricht in seiner Formgebung etwa der Schüssel 3. Der Rand 11 ist .so ausgestaltet, daß er über den Rand der Schüssel 3 gleitet, ohne daßTlüssigkeit von

as innen nach außen durchtreten kann.

Weiterhin ist eine Zentralwelle 13 mit der Antriebswelle 6 und mit dem Boden 10 des perforierten Korbes 8 verbunden. Diese Zentralwelle 13 liegt axial in dem perforierten Korb 8 und dreht sich mit der Antriebswelle 6 mit. Auf die Zentralwelle 13 ist weiterhin ein Rohrstück 14 aufgeschoben. Durch eine Feder-Nut-Verbindung 16 ist dafür Sorge getragen, daß dieses Rohrstück beim Drehen der Zentralwelle

13 mitgedreht wird, jedoch auf dieser axial verschoben werden kann. Am unteren Ende des Rohrstückes

14 ist ein Flansch 15 angebracht. Innerhalb des perforierten Korbes 8 ist ein Filterbeutel 17 angebracht. Er ist mit seinem oberen Rand mittels eines Halteringes 12 auf den Rand 11 des perforierten Korbes 8 gespannt. Der Beutelboden weist eine Öffnung auf, deren Rand an dem Flansch 15 des auf der Zentralwelle 13 verschiebbaren Rohrstückes 14 fest verspannt ist.
Die Zentralwelle 13 hat eine solche Länge, daß auf ihr das Rohrstück 14 so weit nach oben verschiebbar ist, bis der Filterbeutel 17 in die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Lage, d. h. in seine ausgestülpte Lage, übergeführt ist. Die Hubbewegung kann durch an sich bekannte mechanische oder hydraulische Mittel geschehen. Zweckmäßig werden hierfür mechanische oder hydraulische Steuermittel vorgesehen, welche das Rohrstück in der unteren Lage abwechselnd ein kurzes Stück auf der Zentralwelle 13 hoch- und herunterbewegen und es beim Entleerungsvorgang in die obere Lage überführen. Dieser Steuervorgang wird zweckmäßig vollautomatisch, beispielsweise durch eine vom Antriebsmotor angetriebene Hebelkonstruktion, Zahn- oder Schubstangen oder eine Kolbenführung in einem hydraulisch gesteuerten Zylinder ausgeführt, so daß also für, den eigentlichen Arbeitsprozeß kleinere hin- und hergehende Bewegungen des Bodenteils vom Filterbeutel ausgeführt werden und nach einer bestimmten Zeit, nachdem der Trennvorgang abgeschlossen ist, zum Entfernen des Filterkuchens in die obere Lage übergeführt werden.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Zentrifuge ist folgende:

Nach Einstellen des Antriebsmotors (in der Zeichnung nicht dargestellt) treibt die Antriebswelle 6 den perforierten Korb und die Zentralwelle 13 an. Die Zentralwelle nimmt dabei das Rohrstück 14 mit. Über den unteren Flansch 15 des Rohrstückes 14 wird der Bodenteil des Filterbeutels 17 in Umdrehung versetzt. Der obere Rand des Filterbeutels 17 hingegen wird von dem Rand 11 des perforierten Korbes 8 mitgenommen. Dabei bilden dieser Rand 11 sowie der Haltering 12 einen Antriebskranz für den Filterbeutel. Der Beutel wird also an seinem oberen Rand und am Boden mitgenommen und in Umdrehung um seine Achse versetzt. -

Sobald eine Suspension in den Filterbeutel 17 eingefüllt wird, wird die Flüssigkeit durch das Filtertuch nach außen geschleudert. Dabei wird sich der Filterbeutel 17 in Abhängigkeit von seiner Form mehr oder weniger gegen die perforierte Wand des Korbes 8 legen. Die Flüssigkeit tritt durch die Perforationen 9 Hindurch und sammelt sich am Boden 4 der Schüs- ao sei 3, aus welcher sie über eine Abflußleitung 3 a fortfließt.

\ Außerdem wird während des Zentrifugierens das Rohrstück 14 auf mechanischem oder hydraulischem Wege in der unteren Lage abwechselnd ein kurzes Stück auf der Zentralwelle 13 hoch- und herunterbewegt. Hierdurch werden die vom Filterbeutel zurückgehaltenen Feststoffanteile aufgelockert. Dies fördert den Trennvorgang wesentlich. Sobald der Trennvorgang abgeschlossen ist, wird das Rohrstück 14 in die obere Endstellung übergeführt (vgl. gestrichelt dargestellte Lage). Dabei stülpt sich der Filterbeutel 17 um, und das in Arbeitsstellung nach innen gekehrte Schleudergut wird nunmehr nach außen in den oberen Randteil 2 des Gehäuses 1 geschleudert. Es fällt dann außerhalb der Schüssel 3 nach unten und kann dort auf übliche Art und Weise ausgetragen werden.

Auch besteht die Möglichkeit, die im Filterbeutel zurückgehaltenen Feststoffanteile durch Einleiten geeigneter Flüssigkeiten zu waschen. Auch dieser Waschvorgang ist bei der neuen Zentrifuge besonders einfach und wird durch die kurze Hubbewegung wesentlich gesteigert.

J Die Umdrehungsgeschwindigkeiten des Filterbeuteis sind in Abhängigkeit von dem zu verarbeitenden Material und von der Zentrifugengröße zu wählen. Sie werden etwa zwischen 200 bis 3500 U/Min liegen und können selbstverständlich in weiten Bereichen verändert werden. Das für den Filterbeutel 17 verwendete Filtertuch kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen. Die Maschenweite des Filtertuches hängt ebenfalls von dem gewünschten Trenneffekt ab. Vorzugsweise eignet sich die neue Zentrifuge jedoch zum Abtrennen von Feinststoftanteilen, so daß Maschenweiten von etwa 5 bis 10 μ ohne weiteres zur Anwendung kommen können. Auch kann die Form des Filterbeutels selbst anders sein, als es in der Zeichnung dargestellt ist. Der Filterbeutel kann in seiner Ruhestellung mehr oder weniger nach unten durchhängen oder an seinen Seiten mehr oder weniger weit ausgebaucht sein.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zentrifuge zum Trennen der Feststoffbestandteile gegenüber den Flüssigkeitsbestandteilen aus vorwiegend feinste Feststoffteilchen enthaltenden Suspensionen mit einem perforierten Schleuderkorb und einem in diesem hängenden Filterbeutel, dessen oberer Rand am Korbrand und dessen Boden an einem auf einer durch den Filterbeutel hindurchragenden Zentralvvelle- verschiebbar angeordneten, zusammen mit der Zenr tralwelle antreibbaren Rohrstück eingespannt ist und der sich zum Entleeren des Filterbeutels während des Schleudervorganges so weit vom Bodenteil des Schleuderkorbes entfernen läßt, bis der Filterbeutel ganz umgestülpt ist, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung einer an sich bekannten mechanischen oder hydraulischen Steuereinrichtung, daß sie das Rohrstück (1.4) mit dem Boden des im wesentlichen eingestülpten Filterbeutels (17) während des Schleudervorganges selbsttätig über eine kurze Strecke rhythmisch in Achsrichtung hin- und herbewegt.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Steuermittel so ausgebildet sind, daß sie das Rohrstück (14) nach dem Ausfiltern durch die hin- und hergehende Bewegung zum Entleeren selbsttätig in die Grenzlage führen, in der der Filterbeutel (17) nach außen umgestülpt ist.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der perforierte Korb (8) und vorzugsweise auch die Schüssel (3) zu ihren Böden hin konisch erweitert sind.

4. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Filterbeutel (17) ein Zuflußrohr für Waschflüssigkeit vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen