DE1482709A1 - Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge - Google Patents

Description

Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge, insbesondere zum Abtrennen von feinen festen und gelform!gen Suspensionen, mit einem in Längsrichtung des Zentrifugenkörpers wandernden endlosen Filterband.

Bei einer bekannten Zentrifuge verläuft das endlose Filterband schraubenförmig am Innenumfang eines rotierenden Siebzylinders,, wobei die Rückführung in der Zylindermitte erfolgt. Diese Art der Rückführung 1st kompliziert. Zum Torschub des Siebbandes ist ein besonderer Antrieb erforderlich. Es können sich auch leicht Lücken zwischen den nebeneinander liegenden Schraubenwindungen des Filterbandes bilden.

Sodann sind FiIterzentrifugen bekannt, bei denen ein endloses Filterband an der Innenseite eines Siebzylinders in Umfangsrichtung verläuft und im Innern des Zylinders oder an dessen Außenseite zurückgeführt wird. Hierbei ist es auch bekannt, den Zylinder in zwei Hälften zu unterteilen. Nachteilig ist es hierbei, daß immer nur ein Teil des Zentrifugenumfangs zu Filterzwecken ausgenutzt werden kann.

Sodann ist ein Zentrifugaltrockner bekannt, bei welchem mehrere endlose undurchlässige Netallbänder über mehrere in einer rotierenden Trommel angeordnete Rollen in Axialrichtung hin- und hergeführt sind. Durch Neigung der Metallbänder gegen die Tangente des Drehkreises wird Flüssigkeit abgeschleudert·

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Neue Unterlagen (Alt 711 Abs. 2 Nr. 1 Satz 3 des Änderungsges. v. 4.9.1967]

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Die Bänder sind nebeneinander mit Abstand angeordnet und müssen je für sich, angetrieben werden. Dieser Trockner besitzt keine durchlässigen Filterbänder und arbeitet auf einem anderen Prinzip als die zuvor beschriebenen Filter. Mit diesem Trockner ist es noch schwieriger, sehr feine, feste und gelförmige Suspensionen abzutrennen«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge, insbesondere zum Abtrennen von feinen festen und gelförmigen Suspensionen, anzugeben, die in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise einfach und wirtschaftlich ist ) und nicht die Mängel der bekannten Vorrichtungen aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einer eingangs beschriebenen Zentrifuge dadurch gelöst, daß der Zentrifugenkörper durch eine äußere und eine innere Trommel gebildet ist, deren Achsen auseinanderlaufend oder windschief sind und deren zylindrische Wandungen aus axial verlaufenden, in Abständen angeordneten Stangen bestehen, wobei sich die Stangen der äußeren Trommel mit Spiel zwischen den Stangen der inneren Trommel befinden, und daß die jeweils filternden Abschnitte des endlosen Filterbandes in axialer Richtung der Zentrifuge verlaufen und Teile von Windungen bilden, die von einem Paar einander entsprechender Schlitze in beiden Trommelböden ausgehen, an der Innen-" wand des Zentrifugenkörpers verlaufen, außen um den Rand der offenen Seite der äußeren Trommel herum und wieder zurück zu den benachbarten Schlitzen geführt sind.

Infolge des Divergierens der beiden Trommelachsen wird das Filtergewebeband, das insgesamt einen geschlossenen Toroid bildet, innerhalb der Zentrifugentrommel ständig aufwärts vom Boden zum Rande und außerhalb der Trommel wieder zum Boden zurück bewegt. Diese Bewegung ist ganz regelmäßig und glatt· Auf seiner Bahn durch das Innere der Zentrifuge wird das Filterband zunächst mit der zu filtrierenden Suspension beschickt, worauf die Waschflüssigkeit in einer oberen Zone eingespritzt wird. Man kann sogar mehrere Waschflüssigkeiten

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nacheinander verwenden. Die Mutterlauge und die Waschflüssigkeiten können gegebenenfalls in getrennten, rings um die Zentrifugentrommel angeordneten Rinnen aufgefangen werden. Die abgetrennte feste Substanz wird durch die Fliehkraft rom Rande der Trommel in eine Rinne abgeschleudert und in üblicher Weise, z. B. mittels einer Rutsche, weiter transportiert. Die Geschwindigkeit des sich in der Richtung der Rotationsachse bewegenden Filtergewebes hängt von dem Divergieren der beiden Trommelachsen ab und kann durch ein- oder beiderseitiges Neigen derselben geändert werden.

Die erfindungsgemäße Zentrifuge ermöglicht ein vollständig f ununterbrochenes Filtrieren gleichzeitig mit einem Waschen von sehr feinen Suspensionen und Gelen« Feste aus der Suspension abgetrennte und auf dem Filtergewebe aufgefangene Stoffe lassen sich ohne Schwierigkeiten noch auf demselben Filterband durchwaschen· Nach dem Abschleudern der Waschflüssigkeit werden sie automatisch ohne übliche Hesser oder sonstige Einrihtungen ausgetragen. Die abgetrennten Waschflüssigkeiten und die Mutterlauge können entweder zusammen oder getrennt abgeleitet werden. Das Filtergewebeband kann aus verschiedenem Material, wie z. B. Baumwolle, Kunstseide sowie aus synthetischen- oder Glasfasern oder auch aus feinem Metalldraht, hergestellt werden.

In der Zeichnung wird schematisch ein AusfUhrungsbeispiel der kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge in einfachster Ausbildung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Zentrifuge im Vertikalschnitt, Fig. 2 einen teilweisen Horizontalschnitt von oben gesehen und Fig. 3 den gleichen Horizontalschnitt bei einer Abwandlung·

Die in der Fig. 1 dargestellte Zentrifuge besteht aus zwei rotierenden Stangentromneln 1, 2, wobei innerhalb der ge-

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tri ebenen äußeren Welle 12 der Trommel 1 die Welle 11 der inneren Stangentrommel 2 angeordnet ist, die entweder ebenfalls getrieben oder durch die abwechselnd angeordneten Stangen der Trommel 1 mitgenommen wird· Die Mäntel der beiden Trommeln bestehen aus Stangen 3, 4, wobei die Stangen der einen Trommel zwischen die Stangen der anderen Trommel abwechselnd greifen. In der Stirnwand 5 der inneren Trommel 2 sind längliche öffnungen oder Schlitze 7 vorgesehen, die sich gegenüber Schlitzen 8 in der Stirnwand 6 der äußeren Stangentrommel 1 befinden. Die Schlitze sind vorzugsweise in tangentialer Richtung angeordnet. Die Stirnwand 5 der inneren Trommel 2 ist gleichachsig mit der Welle 11 verbunden, die durch mindestens ein einstellbares Lager 10 in der hohlen Welle 12 der äußeren Trommel 1 gehalten ist. Diese hohle Welle wird mit einem beliebigen Mittel zum Antrieb versehen, z. B. mit einer Riemenscheibe; sie ist durch ein Lager 9 beliebiger Art (z. B. Kugeloder Gleitlager) gehalten. Die Achsen der beiden Trommeln sind divergierend - entweder auseinanderlaufend oder windschief -angeordnet, wie es in Übertriebenem Maßstab in der Fig. 1 veranschaulicht ist. Die beiderseitige Neigung der Trommelachsen kann durch nicht veranschaulichte beliebige Mittel, wie Schraube, Hebel, Schnecke, Zahnräder o. dgl«, in der Richtung der Pfeile geändert werden. Derselbe Effekt kann durch Verschieben der äußeren Welle der axial festgehaltenen inneren Welle oder aber durch beiderseitiges Verschieben der beiden Wellen in geeigneten Ebenen erzielt werden.

Ein endloser Streifen bzw. ein endloses Band 13 aus Filtergewebe wird durch die Schlitze 7» 8 derart gewunden, daß dadurch eine toroidähnliche Windung bzw. Spule gebildet wird, die sich direkt an die innere Fläche des Mantels der Zentrifuge anschmiegt. Das toroidförmige Filterband bildet mit seinen verbundenen Enden und einander überlappenden Rändern eine zusammenhängende, fugenfreie Filterfläche, die gegen die innere Wand der Trommel durch die Fliehkraft gepreßt und durch die beim Rotieren wechselweise ausragenden Stangen der beiden Trommeln über die abgerundete Kante 17 aufwärts geschoben wird,

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von welcher Kante die abgetrennten Feststoffe abgeschleudert werden. Das toroidförmige Filterband bewegt sich dann stets in der Richtung der Rotationsachse bzw. in einer durch diese gelegten Ebene außerhalb der Trommel abwärts, wobei es gegebenenfalls durch nicht veranschaulichte Mittel, wie ringförmige Drähte oder Stangen aus Kunststoff oder Metall gestützt wird, und kehrt schließlich wieder von unten in die Trommel zurück, beispielsweise über eine Reihe von Rollen oder über eine abgerundete Kante. Auf diese Weise wird das Filtergewebeband vollständig um das ganze doppelte Stangentrommelsystem gewunden, um eine geschlossene toroidförmige Spule zu bilden. f

Die beiden Stangentrommeln können gegebenenfalls in einem Gehäuse 14 angeordnet werden, das mit einem oder mehreren Ableitungsröhren 15 versehen ist, durch welche die Mutterlauge und die Waschflüssigkeiten abgezogen werden. Die zu filtrierende Suspension wird durch das Zuleitungsrohr 18 eingeleitet; die Waschflüssigkeiten werden in ähnlicher Weise durch andere, in der Zeichnung nicht veranschaulichte Röhren zugeführt. Die abgetrennten festen Stoffe werden durch die Rutsche 16 abgeführt.

Die kontinuierlich arbeitende Zentrifuge kann entweder in hori- , zontaler oder in vertikaler Stellung der Rotationsachse angeordnet oder die Rotationsachse kann in einem beliebigen Winkel geneigt werden. Die einzelnen abgetrennten Flüssigkeiten können, falls erwünscht, in getrennten ringförmigen Rinnen aufgefangen und aus denselben abgeleitet werden· Diese Rinnen sind in geeignetem Abstand von der Zentrifugentrommel in üblicherweise befestigt.

Das Gehäuse 14 kann gegebenenfalls mit einem nicht veranschaulichten Lider bedeckt und mit einem inerten Gas gefüllt werden.

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Es ist auch möglich, am Boden der Zentrifuge zunächst eine Suspension eines festen Filtermaterials, wie z. B. Aktivkohle, Silikagel, Kieselerde oder ähnliches Material einzuleiten, worauf die zu filtrierende Suspension erst auf die so gebildete Schicht des Filtermaterials in einer weiteren Zone aufgetragen wird. Diese Methode eignet sich besonders zum Filtrieren von festen Stoffen, die nachträglich in einer anderen Flüssigkeit gelöst und dadurch von dem absorptiven Hilfsmittel abgetrennt werden.

Die Lager der inneren Trommel 2 werden bei einer Änderung ™ der Geschwindigkeit des sich bewegenden toroiden Filterbandes vorzugsweise derart verschoben, daß das dynamische Gleichgewicht der Zentrifuge nicht gestört wird. Zu diesem Zwecke ist die gleichzeitige 7erSchiebung von beiden Wellen am besten geeignet, da dadurch die beiden Trommelachsen leichter um den Schwerpunkt geschwenkt werden können·

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Claims (6)

- 7 Patentansprüche

1. Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge, insbesondere zum Abtrennen von feinen festen und gelförmigen Suspensionen, mit einem in Längsrichtung des Zentrifugenkörpers wandernden endlosen Filterband, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrifugenkörper durch eine äußere (T) und eine innere Trommel (2) gebildet ist, deren Achsen auseinanderlaufend oder windschief sind und deren zylindrische Wandungen aus a.xial verlaufenden, in Abständen angeordneten Stangen (3, 4) bestehen, wobei sich die Stangen (3) der äußeren Trommel (1) mit Spiel zwischen den Stangen (4) der inneren Trommel (2) befinden, und daß die jeweils filternden Abschnitte des endlosen Filterbandes „(13) in axialer Richtung der Zentrifuge verlaufen und Teile von Windungen bilden, die von einem Paar einander entsprechender Schlitze (7,8) in beiden Trommelböden (5,6) ausgehen, an der Innenwand des Zentrifugenkörpers verlaufen, außen um den Rand (17) der offenen Seite der äußeren Trommel (1) herum und wieder zurück zu den benachbarten Schlitzen geführt sind.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Trommel (2) mit ihrer Welle (11) in einer Hohlwelle (12) der äußeren Trommel (1) fliegend gelagert ist, wobei zwischen beiden Wellen (11, 12) ein Schwenklager (10) angeordnet ist·

3· Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (11) der einen Trommel (2) gegenüber der VELIe (12) der anderen Trommel (1) in der Neigung verstellbar ist,

4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Trommelböden (5,6) vorgesehenen Schlitze (7,8) geneigt und einander überlappend angeordnet sind. ·

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Neue Unterlagen «Art.ZU Abs.2 NT·! Satz 3 des Xndergngsges. v. 4, $. 1967)

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5. Zentrifuge nach eine» der Ansprüche 1 Ms 4, we±fämet₉ da£ am der Auüenseite des Bornes der Tic—d (1) jBätem SchlltB (8) eine IMLezikroll«

6. Zentrifuge nach eine· Aar Ansprüche 1 bis 5, datorch »eichnet, daß der Rand (17) «■ offenen Ende der (1) mar «flirun« de* Filterbende« (15)