DE1812030C3 - Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge - Google Patents

Description

kontinuierlich zum Trommelaustrag fördern. Wechseln-

45 de Kornformen und Oberflächenbeschaffenheiten des

Guts können die Abführung des Guts längs der Rutsche

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende nicht stören. Das Gut hat während seiner Abführung Zentrifuge /ur Trennung einer Mischung von Feststof- längs der Rutsche nur wenig Berührung damit und wird fen und Flüssigkeiten mit einer Siebtrommel, in der eine deshalb in seinem Korn nicht verändert,
sich über die ganze Höhe der Siebtrommel erstreckende 50 Zur reibungsarmen Ausbildung der Rutsche kann Austragsvorrichtung mit einer nur wenig von Jer man bei der Erfindung die Gleitfläche der Rutsche aus Drehzahl der Siebtrommel abweichenden Drehzahl solchem Werkstoff herstellen und/oder derart glätten, umläuft und die aus einem die Gutschicht von der daß sie für den Feststoff einen kleineren Reibungskoef-Siebwand abhebenden Schaber sowie aus zusätzlichen fizienten aufweist, als die Siebwand. Zentrifugen mit Austragsmitteln besteht, die ein Fördern des Guts zum 55 derart ausgebildeten Schabern sind besonders einfach. Austrag ohne mechanische Zwangsführung entlang der da sie keinerlei Druckmittel benötigen und die dazu Wand der Siebtrommel ermöglichen. erforderlichen Gebläse wegfallen.

Es sind bereits kontinuierlich arbeitende Zentrifugen Man kann aber auch die Gleitfläche der Rutsche

mit zylindrischer Siebwand bekannt, die einen schonen- porös ausbilden oder mit feinen öffnungen versehen den Austrag des Guts dadurch anstreben, daß die 60 und ihr über Kammern ein Druckmittel zuführen, das Feststoffe nach ihrem Abheben von der Siebwand durch über die ganze Gleitfläche gleichmäßig austritt. Das den Schaber durch ein aus dem Schaber austretendes Druckmittel bildet dann einen dünnen Film zwischen Druckmittel (z. B. Druckluft) gegen den Boden der dem Gut und der Oberfläche der Rutsche, der die Siebtrommel geblasen werden. Dabei kann die Aus- Reibung zwischen dem Gut und der Rutschfläche tragswirkung dieses Druckmittels durch Leitbleche am 65 erheblich vermindert. Die Geschwindigkeit und auch Schaber gerichtet und verstärkt werden. Bei dieser der Druck des Mediums können dabei gering sein. Man bekannten Lösung kann es jedoch zur Streuung eines kann deshalb normale Gebläse oder Pumpen zum Teils des Guts in der Tromme! kommen, die den Austritt Liefern des Mediums benutzen. Der zum Austrag

abzuführende Feststoff bleibt auf der Gleitfläche der Rutsche gesammelt und wird nicht in der Schleudertrommel gestreut Eine Zentrifuge mit dieser Ausbildung der Schaber eignet sich deshalb für besonders empfindliches Gut

Weiter ist es bei der Erfindung auch vorteilhaft wenn die Gleitfläche der Rutsche gegenüber der Rotationsachse der Siebtrommel einen größeren Winkel bildet als die Siebwand. Man erzielt dann eine Vergrößerung der das Gut nach unten ableitenden Komponente der Zentrifugalkraft und kann das Gut auch bei gleichbleibender Reibung mit der Rutschenfläche kontinuierlich zum Austrag fördern.

Schließlich ist es bei der Erfindung auch noch möglich, die Rutsche am Schaber rinnenförmig auszubilden. Dann erhält man eine gebündelte Abführung des vom Schaber übernommenen Guts und vermeidet mit Sicherheit jede den Austrag des Guts erschwerende Streuung innerhalb der Trommel.

Die Zeichnung bringt Ausführungsbeispiele für die Erfindung. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Zentrifuge nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-Il in Fig. 1,

F i g. 3 einen Teil der F i g. 2, vergrößert,

Fig.4 ein Schema des Gleichgewichts der auf den Kuchen wirkenden Kräfte in der Trommel,

F i g. 5 ein Schema des Gleichgewichts der auf den Kuchen wirkenden Kräfte auf den Schaber und

F i g. 6 ein Schema des Gleichgewichts drr auf den Kuchen wirkenden Kräfte auf den Schaber in einer anderen Ausführungsform.

Auf der Welle 1 sitzt eine Nabe 2 verkeilt, die mit den Speichen 3 eine Schleudertrommel 4 trägt. Die Innenwand der Trommel 4 besieht aus Ringen oder aus einer Siebwand 5.

Die in der Trommel ausgesonderte Flüssigkeit kann durch zwischen den Ringen frei bleibende kleine öffnungen oder durch Löcher in der Siebwand 5 austreten. Die Siebwand 5 ist von Stützringen 6 mit Durchlaßkanälen an der Innenseite der Trommel getragen. Die Schleudertrommel 4 ist konisch, so daß die durch die Siebwand tretende Flüssigkeit durch die Zentrifugalkraft längs der Außenwand der Trommel nach unten geführt wird. Die Flüssigkeit fließt über öffnungen 7 und gelangt längs des Randes 8 in eine Rinne 9 an der Innenseite des Gehäuses 10. Die Rinne 9 ist mit einem Auslaufstutzen 11 zum Abführen der Flüssigkeit versehen.

Die Welle 1 ist von einer Hohlwelle 12 umschlossen, die mit Lagern 13 und 14 auf der Welle 1 geführt ist. Die axialen Kräfte werden durch ein Axiallager 15 aufgenommen. Eine weitere Trommel 16 ist mit der Welle 12 mittels einer Bodenplatte 17 verbunden. Die Trommel 16 hat ein Schneckengehäuse 18 und einen zylindrischen Teil. Das Schneckengehäuse 18 hat an den zwei einander diametral gegenüberliegenden Ausläufern zwei kastenförmige Kammern 19, die sich über die ganze Höhe der Siebwand erstrecken und in deren Nähe einen Austrittsschlitz 20 aufweisen. Mittels einer ebenfalls an der Trommel 16 befestigten Wand 21 ist neben jeder Kammer 19 eine kastenförmige Kammer 22 gebildet. Diese Kammern 22 haben an dem an die Siebwand 5 angrenzenden Ende einen sich ebenfalls über die ganze Höhe der Siebwand erstreckenden Schaber 23 und die Schaber 23 über die ganze Höhe eine rinnenförmige Aushöhlung mit einem Teil 24, der sich Darallel zur Siebwand 5 erstreckt. Unterhalb des aus einem porösen Material bestehenden Teils 24 ist ein Hohlraum 25 vorhanden, der über Kanäle 26 mit dem Innern der Kammer 22 verbunden ist Die Kammer 22 steht über öffnungen 27 mit einer rings um die Welle 1 liegenden Kammer 28 in Verbindung. An die Welle 1 schließt sie:» über die Stopfbüchse 29 ein Schlauch 30 an. Über diesen Schlauch kann man ein Gas, z. S. Luft, unter etwas Überdruck der Bohrung 31 in der Welle 1 und von dort über Querbohrungen 32 der Kammer 28 zuführen.

Die Bodenplatte 17 hat nahe dem unteren Ende des Schabers 23 öffnungen 33, durch die das vom Schaber entfernte Gut nach unten in den sich an das Gehäuse 10 anschließenden Trichter 34 falten kann.

An der Trommel 16 sind ferner mehrere Düsen 35 befestigt, die mit der Trommel 16 und der Hohlwelle 12 umlaufen. Die Düsen 35 sprühen eine Waschflüssigkeit über das Schleudergut und sind verstellbar, so daß der Wasch-Zeitpunkt abhängig von der Schleuderzeit je nach dem gewünschten Wascheffekt eingestellt werden kann. Die Waschflüssigkeit kann man auf nicht näher angedeutete Weise den Düsen 35 über eine Stopfbuchse 36 zuführen.

Im zylindrischen Teil 37 der Trommel 16 mündet eine Rinne 38, über die man das Schleudergut dem Schneckengehäuse 18 zuführen kann.

Die mit Hilfe eines Motors antreibbare Welle 1 hängt in einem mit einem Gummikissen 40 abgestützten Lagerblock 39. Am Lagerblock 39 ist ein Zahnradkasten 41 befestigt, der Schwingungen der Wellen 1 und 12 folgen kann. Die Welle 1 trägt ein Zahnrad 42, das über zwei Zwischenräder 43 und 44 mit dem auf der Hohlwelle 12 befestigten Zahnrad 45 gekuppelt ist. Das Übersetzungsverhältnis zwischen den Zahnrädern 42 und 45 ist auf einen sehr kleinen Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Wellen 1 und 12 abgestimmt. Dieser bestimmt die Schleuderzeit. Durch Übersetzungsänderung kann man die Schleuderzeit nach Bedarf einstellen.

Die Zentrifuge arbeitet wie folgt: Über die Rinne 38 wird die zu schleudernde Masse der zylindrischen Kammer 37 zugeführt, fließt von dort zum Schneckengehäuse 18 und wird dann über die Zufuhrkanäle 19 und die Ausströmungsöffnungen 20 an der Siebwand 5 abgesetzt. Die Absatzdicke an der Siebwand 5 wird von der Weite der Schlitze 20 bestimmt. Durch das langsame Wandern der Kammern 19 gegenüber der Siebwand wird fortwährend Masse auf der Siebwand 5 abgesetzt und nach einer bestimmten Zeit davon durch die diametral einander gegenüberliegenden Schaber 23 abgehoben.

Der flüssige Anteil des Schleuderguts tritt durch die Siebwand 5 nach außen in die Abfuhrrinne 9 übei und wird von dort über den Stutzen 11 abgeführt.

In F i g. 4 sind für ein einzelnes Teilchen 46 des auf der Siebwand abgesetzten Kuchens auf dieses Teilchen einwirkenden Kräfte dargestellt. Die Wand der Trommel bildet in einer Ebene durch die Trommelachse mit dieser den Winkel λ. Auf dieses Teilchen wirkt nach außen die Zentrifugalkraft C₁ die in eine Komponente Cy senkrecht zur Siebwand und eine Komponente C/, längs der Wand zerlegbar ist. Das Teilchen 46 wird von der längs der Wand wirkenden Reibungskraft W gebremst. Die Reibungskraft Wist gleich der senkrecht zu der Wand hin gerichteten Kraft N multipliziert mit dem Reibungskoeffizienten zwischen dieser Wand und dem Teilchen 46. Die Kraft /Vist gleich C₁, Der Winkel α ist derart gewählt, daß der Reibungskoeffizient gleich oder etwas größer als tg λ ist. Dann bleibt das Teilchen

46 beim Schleudern gerade noch auf der Siebwand 5 liegen.

Sobald jedoch das Teilchen 46 vom Schaber 23 mit der Abhebekante 23a von der Wand abgehoben wird und auf den Teil 24 gelangt, entsteht der Zustand nach F i g. 5. Der Winkel der Ebene 24 mit der Rotationswelle bleibt dabei gleich, ebenso die von der Zentrifugalkraft ausgeübte Kraft C. Der Austritt von gasförmigem Medium durch die poröse Wand 24 hebt die Reibung zwischen dem Boden des Teils 24 und dem Teilchen 46 nahezu auf. Die Reibung W ist deshalb viel kleiner als die längs des Teils 24 gerichtete Komponente C/, der Zentrifugalkraft. Das Teilchen 46 ist deshalb nicht mehr im Gleichgewicht, gleitet längs des Teils 24 nach unten und über die öffnung 33 in den Trichter 34 zur weiteren Abführung.

In Fig.6 bildet der Teil 24 des Schabers mit der Rotationsachse einen größeren Winkel γ als die Siebwand 5. Bei gleichbleibendem Reibungskoeffizienten ist deshalb die Komponente Ch der Zentrifugalkraft größer als die gegenwirkende Reibungskraft W. Auch hier ist das Teilchen 46 nicht mehr im Gleichgewicht und wird längs des Schaberteils 24 nach unten gleiten. Die Ausführungen nach den F i g. 5 und 6 können kombiniert werden. Dann werden die treibende Kraft Q größer und die gegenwirkende Reibungskraft Wkleiner.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

#625

Claims (5)

des Guts aus der Trommel stört Patentansprüche: Bei einer anderen bekannten Zentrifuge mit zusätzli chen Austragsmitteln für das abgehobene Schleudergut

1. Kontinuierlich arbeitende Zentrifuge zur hat man deshalb gegenüber den Austrittsstellen des Trennung einer Mischung von Feststoffen und 5 Druckmittels am Schaber eine über die ganze Höhe des Flüssigkeit mit einer Siebtrommel, in der eine sich Schabers reichende Platte angeordnet, die zusammen über die ganze Höhe der Siebtrommel erstreckende mit dem Schaber eine Art einseitig offenen, zum Austragsvorrichtung mit einer nur wenig von der Trommelboden führenden Leitkanal fur das Schleuder-Drehzahl der Siebtrommel abweichenden Drehzahl gut bildet und dessen Streuung in der Trommel umläuft und die aus einem die Gutschicht von der io verhindert Dabei läßt es sich jedoch nicht vermeiden, Trommelwand abhebenden Schaber sowie aus daß das Gut während seines Austrags nach unten zusätzlichen Austragsmitteln besteht die ein For- mehrmals auf den Schaber und die Leitpiatte auftrifft dem des Guts zum Austrag ohne mechanische was zur Erhaltung der Kornform unerwünscht ist
Zwangsführung entlang der Wand der Siebtrommel Die Austragsvorrichtungen dieser bekannten Zentriermöglichen, dadurch gekennzeichnet, 15 fugen haben außerdem den Nachteil, daß sie, wie jede daß der Tangens des Winkels (<x) der konischen pneumatische Förderung, einen hohen Energieaufwand Siebwand (5) mit der Rotationsachse (Welle 1) in erfordern und außerdem zusätzlicher Einrichtungen, bekannter Weise nahezu gleich dem Reibungskoeffi- wie z. B. eines gesonderten Fördergebläses, bedürfen,
zienten zwischen der Siebwand und dem darauf Der Erfindung iiegt daher die Aufgabe zugrunde, gebildeten Feststoffkuchen (Teilchen 46) ist und daß 20 solche Austragsvorrichtungen dahin zu verbessern, daß der Schaber (23) hinter seiner Abhebkante (23a; als aufwendige Druckmittel und die dazu nötigen Komreibungsarme Rutsche (24) ausgebildet ist. pressoren vermieden werden, ohne daß auf die damit

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekenn- erzielten Vorteile einer schonenden Gutbehandlung und zeichnet, daß die Gleitfläche der Rutsche (24) des eines geringen Siebverschleißes verzichtet werden muß. Schabers (23) porös oder mit feinen Öffnungen 25 Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Zentrifuge versehen ist, und ihr über Kammern (25, 26) ein der eingangs umrissenen Gattung dadurch, daß der Druckmittel zugeführt ist, das über die ganze Tangen-» des Winkels der konischen Siebwand mit der Gleitfläche gleichmäßig austritt Rotationsachse in bekannter Weise nahezu gleich dem

3. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Reibungskoeffizienten zwischen der Siebwand und dem zeichnet daß die Gleitfläche der Rutsche (24) jedes 30 darauf gebildeten Feststoffkuchen ist und daß der Schabers (23) aus solchem Werkstoff hergestellt Schaber hinter seiner Abhebkante als reibungsarme und/oder derart geglättet ist, daß sie für den Rutsche ausgebildet ist.

Feststoffkuchen (Teilchen 46) einen kleineren Durch die an sich bekannte Abstimmung des Tangens

Reibungskoeffizienten aufweist als die Siebwand (5). des Winkels der konischen Siebwand mit der Rotations-

4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 35 achse auf einen Wert, der nahe dem Reibungskoeffiziendadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche der ten zwischen der Siebwand und dem darauf gebildeten Rutsche (24) gegenüber der Rotationsachse (Welle Feststoffkuchen ist, gelingt mit geringstmöglichen 1) der Siebtrommel einen größeren Winkel (γ) bildet Kräften eine die Siebwand und das Gut nur wenig als die Siebwand (S). beanspruchende Übernahme des Guts von der Sieb-

5. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 40 wand auf den Schaber. Da der Schaber außerdem hinter dadurch gekennzeichnet, daß die Rutsche (24) seiner Abhebkante als reibungsarme Rutsche ausgebilrinnenförmig ausgebildet ist det ist, lassen sich die Feststoffe längs dieser Rutsche

auch ohne Zuhilfenahme von Druckluft schonend und