DE1911147A1

DE1911147A1 - Zentrifuge

Info

Publication number: DE1911147A1
Application number: DE19691911147
Authority: DE
Inventors: Quetsch Johann Peter
Original assignee: Ernst Heinkel Maschinenbau GmbH
Current assignee: Ernst Heinkel Maschinenbau GmbH
Priority date: 1969-03-05
Filing date: 1969-03-05
Publication date: 1970-11-19
Also published as: US3623613A; FR2037626A5; GB1286584A

Description

ERNST HEINKEL MASCHINENBAU GMBH. 3. März 1969

TVP-Sb/Sr

PG 25O9

Zentrifuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge, die aus einer Suspension Feststoff- und Flüssigkeitsbestandteile voneinander zu trennen vermag, mit einem perforierten Schleuderkorb und einem in diesen einlegbaren Filterbeutel, dessen einer Begrenzungsrand am vorzugsweise flanschartig ausgebildeten Austragsende des Schleuderkorbs und dessen anderer Begrenzungsrand an einem pilz- oder pufferartigen Bodenstück befestigt ist, wobei Schleuderkorb und Bodenstück koaxial zueinander angeordnet sind, gemeinsam in Umdrehung versetzt und währenddessen einer axialen Relativbewegung zu ausgesetzt werden können.

Bei den bekannten Pendel-Zentrifugen, die vorzugsweise Behandlung von Suspensionen mit feinsten Feststofx-Anteilen eingesetzt werden, muß die Ausräumung des Schleuderkuchens entweder von Hand oder mittels Räumvorrichtung im Deckel des Schleuderkorbs (Oban-Entleerung) oder im Boden (Boden-Entleerung) durchgeführt warden.

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Alle Arten der Entleerung sind aber dann problematisch, wenn Produkte behandelt werden, die nach dem Entwässern zum "Zementieren" neigen und nur unter größten Schwierigkeiten ausgebracht werden können. Hierbei, aber auch bei "gutartigen" Stoffen, werden sehr oft die Filterbeutel beschädigt und unbrauchbar. Unter Umständen kann bei mechanischer Ausräumung empfindliches Gut in der Struktur beschädigt werden.

Die zur Trennung von Feststoff- und Flüssigkeitsbestandteilen bisher ebenfalls zum Einsatz gekommenen Schälzentrifugen haben den Nachteil, daß sie den zentrifugierten Feststoff nicht restlos ausräumen können. Die in der Räumgeschwindigkeit den jeweils gegebenen Guteigenschaften anpaßbare Schälvorrichtung läßt immer eine Restschicht auf dem Filter. Hit jedem Arbeitszyklus verdichtet (und verhärtet) sich diese Schicht, die dadurch von Charge zu Charge schlechter werdende Bedingungen hervorruft» Das Filterorgan kann außer bei dem zur notwendigen Reinigung des Filtereinsatzes erforderlichen Ausbau und der anschließenden Spülung durch die Schälvorrichtung leicht beschädigt werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin; die geschilderten Nachteile zu vermeiden und eine Zentrifuge darzubieten, die gegenüber Schälzentrifugen und Pendelzentrifugen mit automatischer Ausräumung einfacher aufgebaut 1st. Außerdem sollen mit dem Anmeldungsgegenstand Trennprobleme gelöst werden, denen man bei verwendung der bisher üblichen, genannten Zentrifugen ratlos gegenüber stand oder die allenfalls unbefriedigende Ergebnisse liefern konnten. Weiterhin soll die erfindungsgeraäße Zentrifuge einen Einsatz in vielen Grenzfällen erlauben, bei denen bisher nur Filterpressen eingesetzt warden konnten, die viel aufwendiger sind al* der Aniiieldtängsgegenetand. Sein Einsatz bringt große Ersparnisse, ein© größere Leistung pro Zeiteinheit und den Fortfall manueller Arbeiten.

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Diese Aufgaben werden durch die Erfindung dadurch gelöst, daß am Bodenstück insbesondere über Verbindungsglieder ein Deckel befestigt ist« der am Austrageflansch der Schleudertrommel anliegt, wenn sich das Bodenstück - wie beim Schleudervorgang selbst vorgesehen - am Boden der Schleudertrommel befindet» und daß diese zum Entleeren axial verschiebbar ausgebildet ist, während dabei das Bodenstück mit dem Deckel zumindest zunächst gegenüber Teilen des während des Schleuderns gebildeten Schleudergutkuchens eine unveränderliche Lage beibehält.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung können die Verbindungsglieder aus wenigstens zwei Bolzen bestehen, deren Länge etwa gleich ist der Differenz aus der inneren Höhe des Schleuderkorbs und der Dicke des Bodenstücks. Im übrigen kann der Deckel mit einer vorzugsweise in eine ringförmige Rille eingelassenen Dichtung versehen sein, die am Austragsflanech des Schleuderkorbes anliegt, wenn sich das Bodenstück am Boden der Schleudertrommel befindet. Um den Schleuderkorb zu füllen, kann der Deckel eine zentrale öffnung aufweisen, in die ein FUllrohr und gegebenenfalls auch ein Druckrohr zum Zuführen von Waschflüssigkeit hineinragen, wobei das letztere quer zur Achse der Schleudertrommel verlaufende öffnungen hat, die gegen die Peripherie der Schleudertrommel gerichtet sind.

Um den Schleudergutkuchen nach Beendigung des Schleudervorgangs leicht aus dea Schleuderkorb herauszubringen, Bind seine Seitenwände zum Boden hin geringfügig konisch verjüngt mit einem Winkel ausgebildet, der gerade noch gut und leicht das Abziehen des Schleuderkorbs vom Filterbeutel zuläßt.

In übrigen kann die Schleudertroanel etwa üb Ihre zweifache Länge axial verschoben werden und auf einer Bohlwelle sitzen, die durch wenigstens zwei Keile mit dem Stiel des Bodenstücks verbunden ist« der in die Hohlwelle hineinragt. Dadurch können die Hohlwelle und damit auch der Schleuder-

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korb mit derselben Geschwindigkeit angetrieben werden wie der Stiel des Bodenstücks und damit das Bodenstück selbst. Dabei kann die Hohlwelle gegenüber dem Stiel in seiner Achsrichtung verschoben werden. Die Zentrifuge kann am besten über den unverschieblichen Stiel angetrieben werden. Dieser stellt damit die Antriebswelle dar/ die über die Keile die Mitnahme der Hohlwelle bewirkt/ auf der der Schleuderkorb sitzt, welche aber noch zulassen, daß die Hohlwelle mit dem Schleuderkorb auch während des Antriebs in ihrer Längsrichtung zum Entleeren des Filterbeutels verschoben werden kann.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, der im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung auch nähere Einzelheiten entnommen werden können, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht der Zentrifuge, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil der Zentrifuge mit dem Filterkorb in größerem Maßstab.

Die Schleuder nach der Erfindung sitzt in einem Gehäuse 1. In diesem ist eine Buchse 2 axial verschiebbar gelagert. Sie ist gegen Verdrehen durch Keile 3 gesichert, die in Nuten im Gehäuse und Nuten in der Buchse eingreifen_o In der Buchse wiederum ist eine Hohlwelle 4 mit drei Lagern 5 gelagert, die sich in der Buchse verdrehen und mit Ihr zusammen axial verschieben lassen. In der Hohlwelle 4 wiederum ist der Stiel 6 eines pilz- oder pufferartigen Bodenstücks 7 gelagert. Gegenüber dem pilz- oder pufferartigen Bodenstück 7 ist die Hohlwelle 4 verschiebbar angeordnet. Die Hohlwelle 4 und der Stiel 6 des pilx- oder pufferartigen Bodenstücks sind gegenüber Verdrehung gegeneinander durch Keile 8 gesichert. Der Stiel 6 des pilz- oder pufferartigen

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Bodenstücks dient zugleich als Antriebswelle und ist deshalb an seinem vom Bodenstück 7 abgekehrten Ende mit einer Keilriemenscheibe 9 versehen, die über Keilriemen 11 voa einem Motor 12 angetrieben wird, der auf einer am Gehäuse befestigten Konsole 13 sitzt.

Am freien Ende der Buchse 2 sitzt eine Kammer 14, die axial · mit der Buchse 2 verschiebbar, jedoch nicht drehbar ist und an die ein Abflußrohr 15 zum Abführen der ausgeschleuderten Flüssigkeit angeschlossen ist.

Auf einer stufenförmigen Erweiterung 20 der Hohlwelle 4 sitzt ein perforierter Schleuderkorb 16, der sich mit der Hohl- "

welle 4 dreht und auch mit dieser in Längsrichtung ihrer Achse verschiebbar ist. In den perforierten Schleuderkorb 16 ist ein Filterbeutel 17 eingelegt, dessen einer Begrenzungsrand 18 am flanschartig ausgebildeten Austragsende 19 des Schleuderkorbs und dessen anderer Begrenzungsrand 21 an dem pilz- oder pufferartigen Bodenstück 7 befestigt ist. Am Bodenstück 7 ist übrigens über als Bolzen 22 ausgebildete Verbindungsglieder ein Deckel 23 befestigt. Die Bolzen haben eine Länge, die etwa gleich ist der Differenz aas der inneren Tiefe T des Schleuderkorbs 16 und der Dieke D des Bodenstücks. Demgemäß liegt der Deckel 23 am flanssharfeif ausgebildeten Austragsende des axial verschiebbaren Sehleioderkorbs 16 an, wenn sich das Bo- j denstuck 7 - wie bete Sehlewtervorgang selbst vorgesehen am Boden 24 der Sdhlmudertxomml 16 befindet.

Der Deckel 23 weist @ia@ zentrale öffnung 25 auf, in die ein Füllrohr 26 hineiisragfc. AüBessslsin ist in die zentrale öffnung des Deckels 23 ein, Waechmhz· 27 eingeführt, das quer zur Achse der Schleuder troan&l verlaufende öffnungen 28 aufweist, durch die eine Waschflüssigkeit ©ingesprüht werdea kann* wenn deir Schleudergutkuchen 29 nach umm. Zentrifugieren noch mit einer entsprechenden Waschflüssigkeit behandelt werden soll. Der Decksl 23 weist im übrigen eine ringförmige Rille auf, in die eine Dichtung 31 eingelassen ist, die am Auetragsflansch

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der Schleudertrommel 16 anliegt, wenn sich das Bodenstück 7 am Boden 24 der Schleudertrommel 16 befindet.

Die Seitenwände des Schleuderkorbs 16 sind zum Boden hin geringfügig konisch verjüngt« und zwar mit einem solchen Winkel verjüngt ausgebildet, der gerade noch gut das Abziehen des Schleuderkorbs von Filterbeutel zuläßt. Bei zu großer Neigung der Seitenflächen des Schleuderkorbs werden nämlich die einzelnen Teile des Filterbeutele beim Entleeren desselben zu stark beansprucht. Bei zylindrischem Verlauf der Seitenflächen würde sich der Schleuderkorb von dem Filterbeutel zu schwer abziehen lassen und unter Umständen, wie auch bei zu großer Neigung der Seltenflächen des Schleuderkorbs, beschädigt werden.

Die Verschiebung der Schleudertrommel in Axialrichtung entspricht etwa ihrer zweifachen Länge, damit der Filterbeutel ganz umgestülpt werden kann.

Der Betrieb der Schleudertromael selbst läuft folgendermaßen ab:

Die Schleudertrommel, d. h. der Schleuderkorb 16 und der Filterbeutel 17 werden Ober den Stiel 6, d. h. die Antriebswelle des pilz- oder pufferartigen Bodenstücks 7, angetrieben, wobei durch die Verbindungsglieder 22 auch der Deckel 23 altgedreht wird. Der Schleuderkorb und der Deckel rotieren, wie in den Fig. 1 und 2 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist, gemeinsam und so, daß der Deckel 23 mit seiner Dichtung 31 auf dem Ausi^ogsflansch 19 aufliegt. Ober das.Füllrohr 26 wird durch die Deckelöffnung 25 die zu trennende Suspension in den Schleuderkorb, in den der Filterbeutel liegt, eindosiert» Nach Beendigung des Füllvorgangs wird ein im Fällrohr angeordnet©» nicht dargestelltes JSulaufventll geschlossen und die TroüTKiel ao lange in Uradrehusig gehalten* fels die gewünschte Restfeuchte erreicht ist. Während des Schleudern© fließt die abgeschleuderte Flüssigkeit über dl© Manner 14

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und das Abflußrohr 15 in einen dazu bestimmten und hier nicht dargestellten Filtratfang. Danach kann sich noch ein Waschprozeß anschließen, bei dem durch das Waschrohr eine vorgewählte Flüssigkeit eingefüllt wird, die durch die öffnungen auf den Schleudergutkuchen 29 gesprüht wird. Nachdem auch diese Flüssigkeit abgeschleudert ist, fährt die Schleudertrommel durch Verschieben der Hohlwelle 4, zusammen mit der Buchse 2 in die Stellung, die in Fig. 1 und 2 in strichpunktierten Linien dargestellt ist. Durch die konische Form der Schleudertrommel bedingt läßt sich der Schleuderkorb leicht vom Filterbeutel und vom Schleudergut abziehen. Dabei stülpt sich der Filterbeutel beginnend von seinem oberen Ende ent- _Λ sprechend dem Weg der Schleudertrommel immer mehr nach außen ™ um und gibt dabei vom Deckel 23 beginnend und zum Bodenstück fortlaufend einen Teil des Filterkuchens nach dem anderen frei, der dadurch In den von dem Gehäuse 1 gebildeten Raum 32 geschleudert und von dort weiter abgeführt wird. Am Ende der Axialbewegung des Schleuderkorbs 16 ist der Filterbeutel 17, der einerseits am Austrageende 19 des Schleuderkorbs und andererseits am Bodenstuck 7 befestigt 1st, auf seiner ganzen Breite mit seiner inneren Arbeitsfläche nach außen umgestülpt. Unter der Einwirkung der Rotation aller Teile ist danach dann der gesamte Feststoff in den dafür bestimmten Raum 32 abgeschleudert worden.

Nach Beendigung dieses Vorgangs wird der Schleuderkorb wieder in seine Ausgangsposition gefahren, wobei sich der Filterbeutel wieder in den Schleuderkorb einlegt. Beim Anschlag des Austragsflanscha 19 des Schleuderkorbs an der Dichtung 31 dichtet der Deckel 23 den Schleuderkorb ab.

Der vorstehend geschilderte Arbeitszyklus läuft hydraulisch oder pneumatisch gesteuert ab. Für diese Steuerung sind Leitungssysteme, von denen In Flg. 1 die Leitungsteile 33, 34

und 35 dargestellt sind, und eine Pumpe 36 vorgesehen.

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Beim Anmeldungsgegenstand ist besonders der Vorgang des Ausräumens neuartig und selbsttätig: der Filtereinsatz wird vom Gut abgezogen und umgestülpt, das Gut bei Rotation restlos vom Filtereinsatz in einen hierfür vorgesehenen Raum abgeschleudert. Der Verbleib einer Restschicht auf dem Filter und die hierdurch bedingten Nachteile werden ebenso wie die Beschädigungen des Filters durch Schälmesser vermieden.

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Claims

A-nsprüche

1. Zentrifuge, die aus einer Suspension Feststoff- und Flüssigkeitsbestandteile voneinander zu trennen vermag, mit einem perforierten Schleuderkorb und einem in die- ■ sen einlegbaren Filterbeutel, dessen einer Begrenzungsrand am vorzugsweise flanschartig ausgebildeten Austragsende des Schleuderkorbs und dessen anderer Begrenzungsrand an einem pilz- oder pufferartigen Bodenstück befestigt ist, wobei Schleuderkorb und Bodenstück koaxial zueinander angeordnet sind, gemeinsam in Umdrehung versetzt und währenddessen einer axialen Relativbewegung zueinander ausgesetzt werden können, .

dadurch gekennzeichnet, daß am Bodenstück insbesondere über Verbindungsglieder ein Deckel befestigt ist, der am Austragsflansch der Schleudertrommel anliegt, wenn sich das Bodenstück - wie beim Schleudervorgang selbst vorgesehen - am Boden der Schleudertrommel befindet, und daß diese, ,zum Entleeren axial verschiebbar ausgebildet ist, während dabei das Bodenstück mit dem Deckel zumindest zunächst gegenüber Teilen des während des Schleuderns gebildeten Schleudergutkuchens eine unveränderliche Lage beibehält.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die Verbindungsglieder aus wenigstens zwei Bolzen bestehen, deren Länge etwa gleich ist der Differenz aus der inneren Tiefe des Schleuderkorbs und der Dicke, des Bodenstücks.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel mit einer vorzugsweise Ln ei ine ringförmige Rille eingelassenen Dichtung versehen ist, die am Austragsflansch des Schleuderkorbs anliegt, wenn sich das Bodenstück am Boden der Schleudertrommel befindet.

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4. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel eine zentrale öffnung aufweist, in die ein Füllrohr hineinragt.

5. Zentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die öffnung des Deckels ein Waschrohr hineinragt, das quer zur Achse der Schleudertrommel verlaufende öffnungen aufweist.

6. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Schleuderkorbs zum Boden hin geringfügig konisch verjüngt mit einem Winkel ausgebildet sind, der gerade noch gut das Abziehen des Schleuderkorbs vom Filterbeutel zuläßt.

7. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudertrommel etwa um ihre zweifache Länge axial verschiebbar ist.

8. Zentrifuge nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudertrommel auf einer Hohlwelle sitzt, die durch wenigstens zwei Keile mit dem Stiel des Bodenstücks verbunden ist, der in die Hohlwelle hineinragt.

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