DE19819065C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausräumen des Produktes aus einer Zentrifugentrommel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Ausräumen des abgeschleuderten Produktes aus der Zentrifugentrommel einer diskontinuierlichen Zentrifuge, wobei ein Schälmesser in die abgeschleuderte Produktschicht eingeschwenkt wird und hier mit einer gegen die Trommeldrehrichtung gerichteten Schneide das Produkt abschält. Zur Optimierung des Produktaustrages wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Schälmesser nach seinem Einschwenken über nahezu die gesamte Trommelhöhe Produktkontakt hat, gleichzeitig über die gesamte Trommelhöhe das Produkt von der mit Räumdrehzahl rotierenden Produktschicht schichtweise abschält und bei Erreichen des Trommelsiebes wieder ausgeschwenkt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausräumen des Produktes aus der Zentrifugentrommel einer diskontinuierlichen Zentrifuge sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei einer vorbekannten Ausführungsform besteht die Ausräumein­ richtung aus einem um eine lotrechte Räumstange verschwenkbaren Pflugschar, an dem ein Schälmesser federnd drehbar gelagert ist. Das Schälmesser, das sich nur über einen kurzen Höhenabschnitt der Zentrifugentrommel erstreckt, wird entgegen der Drehrichtung der Zentrifugentrommel in die Produktschicht, z. B. Zucker­ schicht eingedrückt bis zur Anlage an dem Arbeitssieb. Das Schälmesser wird dann aus seiner obersten Position axial nach unten in Richtung auf den Trommelboden verschoben und wird an­ schließend wieder axial nach oben verfahren, bevor es in seine Ruhestellung ausgeschwenkt wird.

Die DE 42 11 254 A1 offenbart ein Verfahren sowie eine Vorrich­ tung zur Behandlung von Schlamm- und/oder Abwasser. Vorgesehen ist ein antreibbarer, in einem stationären Gehäuse drehbar gela­ gerter innerer Korb, der eine nicht perforierte zylindrische Wand und eine Entfernungsvorrichtung für den Festkörperanteil aufweist. Diese Entfernungsvorrichtung umfaßt eine Schwenkwelle, die drehbar in dem ortsfesten Gehäuse gehalten ist, Arme, die sich horizontal von der Welle aus erstrecken und einen Kratzer, der an den Armen befestigt ist. Der Kratzer weist eine gezahnte Kante auf, deren vertikale Länge etwas kürzer ist als die innere Höhe des Korbes. Die Schwenkwelle der Entfernungsvorrichtung kann durch einen hydraulisch betätigten Zylinder zwischen einer Kratzposition und einer Warteposition verschwenkt werden. Letz­ tere wird eingenommen, wenn Schmutzwasser oder gebrauchtes Was­ ser in den Separator eingebracht wird. In der Kratzposition wird der Kratzer nahe der inneren Oberfläche des Korbes angeordnet, um den an der inneren Oberfläche des Korbes abgesetzten Festkör­ peranteil abzukratzen oder abzustreifen. Bei dem Auskratz- oder Ausschabvorgang wird der innere Korb mit ca. 300 U/min. gedreht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Produktaustrag, die Austragzeit und den Verbleib von Restprodukt in der Zentri­ fugentrommel zu optimieren.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung mit den Merkma­ len des Anspruchs 7 gelöst.

Erfindungsgemäß beginnt also nach dem Einschwenken des Schälmes­ sers das Schälen gleichzeitig über die volle Trommelhöhe, wo­ durch sich gegenüber dem an erster Stelle beschriebenen Stand der Technik die Austragzeit verringert und der Produktaustrag vergleichmäßigt. Überdies wird das Schälmesser während des Aus­ räumvorganges radial in Richtung auf das Trommelsieb gesteuert, so daß das Produkt schichtweise abgeschält wird. Durch das Anhe­ ben des Schälmessers vom Trommelboden wird ein Anschlagen der Ausräumeinrichtung beim Pendeln der Zentrifuge vermieden. Dabei kann der durch das Abheben erzielte axiale Abstand etwa 200 mm betragen, so daß sich das Schälmesser in seinem Ruhezustand in ausreichendem Abstand zu den Einbauten und zum Trommelrand befindet.

Zur Verkürzung der Ausräumzeit ist es zweckmäßig, wenn das Ab­ senken des Schälmessers bereits während des Abbremsens der Zen­ trifugentrommel von ihrer Schleuderdrehzahl auf die Räumdrehzahl erfolgt.

Die Effizienz des Produktaustrags wird erfindungsgemäß dadurch erhöht, daß das Einschwenken des Schälmessers in Drehrichtung der Zentrifugentrommel und sein Ausschwenken gegen diese Dreh­ richtung erfolgt. Durch das Ausschwenken gegen die Drehrichtung der Trommel wird das Restprodukt an der unteren Kante des Schäl­ messers zum Produktaustrag verbracht.

Zur Verringerung des Verschleißes des Arbeitssiebes sowie des Schälmessers kann erfindungsgemäß vorgesehen werden, daß der Einschwenkvorgang des Schälmessers gestoppt wird unmittelbar bevor das Schälmesser das Trommelsieb metallisch berührt. Dabei ist es zur Erzielung eines vollständigen Produktaustrages zweck­ mäßig, wenn nach dem Erreichen des Trommelsiebes das Ausschwen­ ken des Schälmessers erst nach einer Verharrzeit von einigen Sekunden erfolgt.

Die Steuerung des Schälmessers kann pneumatisch über elektro­ pneumatische Ventile erfolgen.

Um einen störungsfreien Produktabtransport beim Schälvorgang zu erzielen, ist es zweckmäßig, wenn im Horizontalschnitt das Schälmesser auf seiner Vorderseite flach konkav ausgebildet ist. Um außerdem den Verschleiß an der Schneidkante des Schälmessers zu verringern und eine schonende Siebreinigung zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn die Schneidkante des Schälmessers mit dem Trommelsieb bzw. dem Trommelmantel einen Winkel von 80° bis etwas kleiner 90° einschließt.

Um Produktanbackungen am Schälmesser zu vermeiden und den Pro­ duktfluß weiter zu verbessern, kann das Schälmesser erfindungs­ gemäß eine Antihaftbeschichtung aufweisen.

In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es bei einer Zuckerzentrifuge vorteilhaft, wenn die Räumstange als Rohr ausgebildet ist, in das ein Düsenstock oder Einzeldüsen für eine Deck- bzw. Waschwasser-Aufgabe integriert sind. Dadurch läßt sich eine vollständige Baugruppe aus dem Produktraum der Zentrifuge eliminieren.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü­ che und werden in Verbindung mit weiteren Vorteilen der Erfin­ dung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in einem lotrechten Mittelschnitt die linke Hälf­ te der Zentrifugentrommel einer diskontinuierli­ chen Zuckerzentrifuge mit einer in diese von oben lotrecht hineinragenden, sich in angehobener Stellung befindlichen Ausräumeinrichtung mit aus­ geschwenktem Schälmesser;

Fig. 2 die Darstellung gemäß Fig. 1 in Draufsicht;

Fig. 3 in einer Darstellung gemäß Fig. 1 die Ausräum­ einrichtung in abgesenkter Stellung mit einge­ schwenktem Schälmesser;

Fig. 4 die Darstellung gemäß Fig. 3 in Draufsicht und

Fig. 5 in gegenüber den Fig. 1 bis 4 vergrößertem Maßstab in einem Horizontalschnitt das Schälmes­ ser in eingeschwenkter Position.

Die schematischen Darstellungen zeigen im Ausschnitt eine Zen­ trifugentrommel 1, deren mit Bohrungen versehener Trommelmantel 2 auf seiner Innenwandung durch ein nicht näher dargestelltes Arbeitssieb abgedeckt ist. Der Trommelboden 3 weist eine zentri­ sche Produkt-Ausfallöffnung auf, die durch eine nicht näher dar­ gestellte Verschlußhaube verschließbar ist. Die Drehrichtung der Zentrifugentrommel 1 ist durch einen Pfeil 5 gekennzeichnet.

In die Zentrifugentrommel 1 ragt von oben lotrecht eine exzen­ trisch ortsfest angeordnete Ausräumeinrichtung hinein, von der lediglich eine achsparallel angeordnete Räumstange 6 sowie ein an dieser befestigtes Schälmesser 7 dargestellt sind. Durch Drehung der Räumstange 6 in Richtung des eingezeichneten Pfeiles 8 (siehe Fig. 3 und 4) läßt sich das Schälmesser 7 in Rich­ tung auf den Trommelmantel 2 verschwenken.

Fig. 3 zeigt die Ausräumeinrichtung in abgesenkter Position, in der das sich über die volle Trommelhöhe h erstreckende Schälmes­ ser 7 bis auf den Trommelboden 3 abgesenkt ist. Außerdem zeigen die Fig. 3 und 4 das Schälmesser 7 in seiner eingeschwenkten Stellung, in der es zu Beginn des Ausräumvorganges an einer Zuckerschicht 9 anliegt.

Fig. 5 zeigt das Schälmesser 7 in seiner eingeschwenkten Stel­ lung nach Beendigung des Abschälvorganges, bei dem sich die Schneide 7a des Schälmessers 7 unmittelbar vor dem nicht näher eingezeichneten Arbeitssieb des Trommelmantels 2 befindet, je­ doch ohne einen metallischen Kontakt mit diesem Arbeitssieb her­ zustellen. Die Schneidkante bzw. Schneide 7a schließt mit dem Trommelsieb bzw. dem Trommelmantel 3 einen Winkel α ein, der zwischen 80° und etwas kleiner 90° liegen kann. Fig. 5 läßt ferner erkennen, daß im Horizontalschnitt gesehen das Schälmes­ ser 7 auf seiner Vorderseite 7b flach konkav ausgebildet ist.

Das in die Zentrifugentrommel 1 aufgegebene Magma wird von der hochtourig angetriebenen Zentrifugentrommel 1 abgeschleudert, wobei der an den Kristallen anhaftende Muttersirup durch das Arbeitssieb tritt und aus den Bohrungen des Trommelmantels 3 in das nicht näher dargestellte Zentrifugengehäuse abläuft. An­ schließend werden die Kristalle mit einer reinen Flüssigkeit gewaschen. Die nach dem Trennprozeß in der Trommel verbleibenden Kristalle bilden auf dem Arbeitssieb eine Zuckerschicht 9, die von der Ausräumeinrichtung abschält wird. Die abgeschälten Zuckerkristalle werden nach Öffnung der Verschlußhaube nachge­ ordneten Transporteinheiten zugeführt.

Fig. 1 zeigt die Ausräumeinrichtung in angehobenem Zustand, in der das untere Ende des abgeschwenkten Schälmessers 7 vom Trom­ melboden 3 einen axialen Abstand a aufweist, der etwa 200 mm betragen kann. Aus diesem Ruhezustand wird das Schälmesser 7 bereits während des Abbremsens der Zentrifugentrommel 1 von ih­ rer Schleuderdrehzahl auf die Räumdrehzahl axial in Richtung des Pfeiles 10 abgesenkt, bis das untere Ende des Schälmessers 7 unmittelbar über dem Trommelboden 3 liegt (siehe Fig. 3). Nach Erreichen der unteren Position und der Räumdrehzahl wird das Einschwenken des Schälmessers 7 in Richtung des Pfeiles 8 einge­ leitet.

Fig. 4 zeigt, daß der Einschwenkvorgang des Schälmessers 7 in der Drehrichtung 5 der Zentrifugentrommel 1 erfolgt. Das Abschä­ len der Zuckerkristalle erfolgt dann gleichzeitig über die ge­ samte Trommelhöhe h unter kontinuierlicher Zustellung des Schäl­ messers 7 in radialer Richtung nach außen. Die vor dem Schälmes­ ser 7 gestrichelt eingezeichnete Linie 11 deutet den Produktfluß der vom Schälmesser 7 aus der Zuckerschicht 9 abgeschälten Kri­ stalle an. Hat dann das Schälmesser 7 seine in Fig. 5 gezeigte Endstellung erreicht, verharrt das Schälmesser einige Sekunden in dieser Endstellung, bevor es wieder in seine in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausgangsstellung ausgeschwenkt wird. Durch das Ausschwenken des Schälmessers 7 gegen die Drehrichtung 5 der Zentrifugentrommel 1 wird der an der unteren Kante des Schälmes­ sers 7 befindliche Restzucker zur zentralen Ausfallöffnung im Trommelboden 3 verbracht. Anschließend wird dann die Räumstange 6 mit dem Schälmesser 7 wieder um das Maß a axial angehoben in die in Fig. 1 gezeigte Ruhestellung.

Claims (11)

1. Verfahren zum Ausräumen des Produktes aus der Zentrifugen­ trommel (1) einer diskontinuierlichen Zentrifuge, bei dem ein Schälmesser (7) in die abgeschleuderte Produkt­ schicht (Zuckerschicht 9) eingeschwenkt wird und hier mit einer gegen die Trommeldrehrichtung (Pfeil 5) gerichteten Schneide (7a) das Produkt abschält,
wobei das Schälmesser (7) nach seinem Einschwenken über nahezu die gesamte Trommelhöhe (h) Produktkontakt hat, gleichzeitig über die gesamte Trommelhöhe (h) das Produkt von der mit Räumdrehzahl rotierenden Produktschicht (Zuc­ kerschicht 9) schichtweise abschält und bei Erreichen des Trommelsiebes wieder ausgeschwenkt wird, und
wobei das Schälmesser (7) vor seinem Einschwenken in Axial­ richtung (Pfeil 10) geringfügig in die Zentrifugentrommel (1) auf den Trommelboden (3) abgesenkt und nach seinem Aus­ schwenken vom Trommelboden (3) um einen entsprechenden axialen Abstand (a) wieder abgehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absenken des Schälmessers (7) bereits während des Abbrem­ sens der Zentrifugentrommel (1) von ihrer Schleuderdrehzahl auf die Räumdrehzahl erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Erreichen des Trommelsiebes das Ausschwenken des Schälmessers (7) erst nach einer Verharrzeit von eini­ gen Sekunden erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschwenken des Schälmessers (7) in Drehrichtung (Pfeil 5) der Zentrifugentrommel (1) und sein Ausschwenken gegen diese Drehrichtung (Pfeil 5) er­ folgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschwenkvorgang des Schälmessers (7) gestoppt wird unmittelbar bevor das Schälmesser (7) das Trommelsieb metallisch berührt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Schälmessers (7) pneumatisch erfolgt.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem an einer Räumstange (6) befestigten und durch diese oder um diese verschwenkbaren Schälmesser (7), das in seiner eingeschwenkten Stellung die Produktschicht (Zucker­ schicht 9) mit einer der Trommeldrehrichtung (Pfeil 5) ent­ gegengerichteten Schneide (7a) beaufschlagt,
wobei sich die Schneide (7a) bei eingeschwenktem Schälmes­ ser (7) über nahezu die gesamte Trommelhöhe (h) erstreckt, und
mit einer Hub-, Absenk- und Verschwenkeinrichtung, über die das sich in abgeschwenkter Stellung befindliche Schälmesser (7) bis auf den Trommelboden (3) absenkbar, dann gegen die Produktschicht (Zuckerschicht 9) einschwenkbar, nach Been­ digung des Abschälprozesses wieder abschwenkbar und dann vom Trommelboden (3) wieder abhebbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Horizontalschnitt das Schälmesser (7) auf seiner Vordersei­ te (7b) flach konkav ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (7a) des Schälmessers (7) mit dem Trommelsieb bzw. dem Trommelmantel (3) einen Winkel (α) von 80° bis etwas kleiner 90° einschließt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schälmesser (7) eine Antihaft­ beschichtung aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Räumstange (6) als Rohr ausgebildet ist, in das ein Düsenstock oder Einzeldüsen für eine Deck- bzw. Waschwasser-Aufgabe integriert sind.