DE19949194C2

DE19949194C2 - Solid bowl screw centrifuge with a weir

Info

Publication number: DE19949194C2
Application number: DE1999149194
Authority: DE
Inventors: Walter Kreill
Original assignee: Flottweg GmbH
Current assignee: Flottweg SE
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 1999-10-13
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2019-10-14
Also published as: DE19949194A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vollmantelschneckenzentrifuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a solid bowl centrifuge according to the preamble of claim 1.

Vollmantelschneckenzentrifugen trennen in einer Trommel, die mit hoher Drehzahl um eine Drehachse rotiert, kontinuierlich fließfähige Stoffgemische in mindestens eine leichte und eine schwere Phase. Das fließfähige Stoffgemisch bildet unter Fliehkraft in der Trommel einen Flüssigkeitsring. Die schwere Phase setzt sich als Sediment an einer inneren Mantelfläche der Trommel ab und wird mit Hilfe einer Schnecke, die koaxial in der Trommel mit gering unterschiedlicher Drehzahl rotiert, in einen sich konisch verjüngenden Abschnitt der Trommel gefördert und durch Öff nungen ausgetragen. Die geklärte leichte Phase läuft über ein Überlaufwehr an einem Ende der Trommel.Solid bowl screw centrifuges separate in a drum at high speed rotates around an axis of rotation, continuously flowable mixtures of substances in at least an easy and a difficult phase. The flowable mixture of substances forms under Centrifugal force in the drum a liquid ring. The difficult phase continues as Sediment from an inner surface of the drum and is removed with the help of a Screw rotating coaxially in the drum at slightly different speeds, in promoted a tapered section of the drum and by Publ carried out. The clarified easy phase starts over an overflow weir one end of the drum.

An der Schnecke ist ein Stauwehr angeordnet, das von einem Schneckenkörper der Schnecke radial so absteht, daß zwischen dem Stauwehr und der inneren Mantelflä che der Trommel eine Durchtrittsöffnung verbleibt. Vor dem Stauwehr wird Stoffge misch angestaut, das einen hydraulischen Überdruck erzeugt und dadurch die vor dem Stauwehr sedimentierte schwere Phase durch die Durchtrittsöffnung preßt und austrägt. So kann auch schwere Phase mit schleimiger/schlüpfriger Konsistenz ausgetragen werden, die von einer Schnecke nur schlecht oder überhaupt nicht gefördert werden kann. Da das Sediment im Bereich der inneren Mantelfläche der Trommel dem größten Verdichtungsdruck ausgesetzt ist, weist es dort eine beson ders hohe Konzentration auf.A weir is arranged on the screw, which is formed by a screw body The screw protrudes radially so that between the weir and the inner jacket surface surface of the drum remains through. In front of the weir is fabric mixed accumulated, which creates a hydraulic overpressure and thereby the front the dam weir sediments heavy phase through the opening and discharges. So can also heavy phase with slimy / slippery consistency are carried out by a snail poorly or not at all can be promoted. Since the sediment in the area of the inner surface of the Drum is exposed to the highest compression pressure, it has a special there high concentration.

Die pro Zeiteinheit in die Trommel eingebrachte Menge Stoffgemisch und die Kon zentration der schweren Phase im Stoffgemisch schwanken während des Betriebs der Vollmantelschneckenzentrifuge. Damit schwankt auch die Stärke des Volumen stroms der vor dem Stauwehr als Sediment angestauten schweren Phase. Sinkt die Volumenstromstärke der zugeführten und als Sediment im Trennraum der Trommel abgeschiedenen schweren Phase unter die Stärke des Volumenstroms, der durch die Durchtrittsöffnung des Stauwehrs gepreßt wird, so wird mit der schweren Phase unerwünscht auch leichte Phase ausgetragen. Steigt die Stärke des Volumenstroms der zugeführten und als Sediment in der Trommel abgeschiedenen schweren Phase über die Stärke des Volumenstroms, der durch die Durchtrittsöffnung des Stauwehrs gedrückt und ausgetragen wird, so staut sich die schwere Phase vor dem Stauwehr bis zu den Austrittsöffnungen für die leichte Phase zurück und wird in den sogenann ten Zentralablauf mitgerissen. Um den Durchtritt der schweren Phase an dem Stauwehr zu regeln, ist es bekannt, das Stauwehr beweglich zu gestalten, so daß sich die Größe der Durchtrittsöffnung verändern läßt.The amount of substance mixture and the con The concentration of the heavy phase in the mixture of substances fluctuate during operation the solid bowl screw centrifuge. The strength of the volume also fluctuates currents of the heavy phase accumulated as sediment in front of the weir. Sinks Volume flow rate of the supplied and as sediment in the separation chamber of the drum deposited heavy phase under the strength of the volume flow through the passage opening of the weir is pressed, so with the difficult phase unwanted light phase also carried out. The strength of the volume flow increases the heavy phase supplied and deposited as sediment in the drum about the strength of the volume flow through the opening of the weir is pressed and discharged, the difficult phase accumulates in front of the weir back to the outlet openings for the easy phase and is in the so-called Central drain entrained. To pass the difficult phase on the To regulate the weir, it is known to make the weir movable, so that the size of the passage opening can be changed.

Aus der US 4,731,182, die die Basis für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, ist eine Vollmantelschneckenzentrifuge bekannt, bei der das genannte Stauwehr eine Klappe aufweist, die mit einem Scharnier an der Schnecke zwischen zwei Schneckenwindungen befestigt ist. Die Klappe wird durch die im Trennraum der Trommel geförderte schwere Phase von der inneren Mantelfläche der Trommel nach innen geschwenkt und vergrößert dabei die Durchtrittsöffnung für die schwere Phase. Im Betrieb der Vollmantelschneckenzentrifuge wird die Klappe unter Flieh kraft nach außen gedrängt. Sinkt die Stärke des Volumenstroms, der durch die Durchtrittsöffnung des Stauwehrs gepreßt wird, so wird die Klappe durch die Flieh kraft in seine Grundstellung zurückbewegt und die Durchtrittsöffnung verkleinert. Das Vergrößern und Verkleinern der Durchtrittsöffnung wird zwar entsprechend dem Gehalt an schwerer Phase im Stoffgemisch von selbst geregelt, das Schließverhal ten der Klappe ist jedoch stark von der absoluten Drehzahl der Schnecke bzw. Trommel abhängig, weil sich mit der Drehzahl auch die Fliehkraft ändert.From US 4,731,182, which forms the basis for the preamble of claim 1, a solid-bowl screw centrifuge is known in which the weir mentioned has a flap with a hinge on the screw between two Screw turns is attached. The flap is in the separation area of the Heavy phase promoted by the drum from the inner surface of the drum swiveled inside and enlarges the passage opening for the heavy Phase. During the operation of the solid bowl screw centrifuge, the flap is run away force pushed outwards. Decreases the strength of the volume flow through the Passage opening of the weir is pressed, so the flap through the flee force moved back to its basic position and the passage opening reduced. The Enlarging and reducing the passage opening is according to the Heavy phase content in the mixture of substances regulated automatically, the closing behavior However, the flap is strongly dependent on the absolute speed of the screw or Drum dependent because the centrifugal force also changes with the speed.

Aus der DE 41 19 003 A1 ist eine Schneckenzentrifuge bekannt, bei der ein Stau element angeordnet ist, das mit einer Innenwand einer Zentrifugentrommel einen Durchtrittsspalt für einen Feststoff bildet. Das Stauelement ist an der Förderschne cke angeordnet und über Verstellorgane mit einer außerhalb einer Zentrifugentrom mel befindlichen Verstelleinrichtung derart verstellbar, daß der Querschnitt des Durchtrittsspaltes während des Betriebs der Schneckenzentrifuge verändert werden kann. Als Stauelement werden eine Ringscheibe, Ringscheibensegmente, ein Staukonus oder ein Staublech in einem Wendelgang der Förderschnecke genannt. Das verstellbare Stauelement soll es ermöglichen, die Schneckenzentrifuge den im Betrieb auftretenden Veränderungen in der Feststoff-Flüssigkeits-Zusammen setzung, der Konsistenz und/oder einer Schlammaufgabemenge anzupassen. Unter anderem ist erwähnt, daß das Verstellen automatisch und gegebenenfalls auch selbsttätig im Betrieb durch Skimmer, durch veränderte Druck- oder Förderkräfte, durch ein verändertes Schneckendrehmoment oder aber durch eine veränderte Schneckenrückdruckkraft erfolgen kann. Jedoch werden hierzu keine konkreten Realisierungsmöglichkeiten angegeben. Die in der DE 41 19 003 A1 beschriebene Schneckenzentrifuge erfordert Verstellorgane, die mit einer außerhalb der Zentrifugentrommel befindlichen Verstelleinrichtung zusammenwirken. Dazu sind Durchfüh rungen oder Übertragungsleitungen aus der rotierenden Trommel erforderlich. All diese Bauteile führen zu einem erheblichen Konstruktions-, Herstellungs-, Montage- und Wartungsaufwand.From DE 41 19 003 A1 a screw centrifuge is known in which a jam element is arranged with an inner wall of a centrifuge drum Passage gap for a solid forms. The damming element is at the conveyor snow arranged and via adjusting elements with an outside of a centrifuge mel located adjustment device so adjustable that the cross section of the Passage gap can be changed during operation of the screw centrifuge can. An annular disk, annular disk segments, are used as a baffle element Jam cone or a jam in a spiral passage of the screw conveyor. The adjustable damming element should enable the screw centrifuge in the Operation occurring changes in the solid-liquid combination setting, the consistency and / or a sludge feed quantity to adapt. Under other is mentioned that the adjustment automatically and possibly also automatically in operation by skimmer, by changed pressure or conveying forces, by a changed screw torque or by a changed Back pressure force can take place. However, this will not be specific Realization options specified. The one described in DE 41 19 003 A1 Screw centrifuge requires adjustment devices with an outside of the centrifuge drum interacting adjustment device. For this are implementation Cables or transmission lines from the rotating drum are required. Alles these components lead to a considerable construction, manufacturing, assembly and maintenance effort.

Die EP 0 747 127 A2 beschreibt eine Schneckenzentrifuge, bei der an einem Förde rer ein Schieberelement angebracht und manuell oder automatisch auf einen varia blen vorbestimmten Abstand von einer Innenfläche einer Trommel einstellbar ist, wobei ein Sperrmechanismus die vorbestimmte Stellung relativ zum Förderer hält. Als Schieberelement dient eine Stauscheibe, die zwischen zwei Schneckenwindun gen angeordnet ist. Als Sperrmechanismus werden ein hydraulischer Kreislauf, eine Kurvenscheibe, ein Kipphebel-Mechanismus oder eine Schraubenanordnung be schrieben. Der Sperrmechanismus soll durch ein Fenster in der Trommelwand, elektromechanisch oder durch eine Reibkupplung einstellbar sein. Zum automati schen Einstellen - das als ebenfalls möglich, jedoch als erheblich teurer bezeichnet wird - soll ein Sensor zum Überwachen des Feuchtigkeitsgehalts einer festen Masse dienen. Nachteilig ist, daß die beschriebenen Sperrmechanismen aufwendig und störungsanfällig sind.EP 0 747 127 A2 describes a screw centrifuge in which a conveyor is used A slide element is attached and manually or automatically onto a varia a predetermined distance from an inner surface of a drum is adjustable, a locking mechanism holding the predetermined position relative to the conveyor. A baffle plate serves as a slide element, which is between two screw windings gene is arranged. A hydraulic circuit, a Cam, a rocker arm mechanism or a screw assembly be wrote. The locking mechanism is said to be through a window in the drum wall, be adjustable electromechanically or by a friction clutch. For automat settings - that is also possible, but described as considerably more expensive - is intended to be a sensor for monitoring the moisture content of a solid mass serve. The disadvantage is that the locking mechanisms described are complex and are prone to failure.

Aus der DE 25 49 314 A1 ist eine Dekantier-Zentrifuge bekannt, bei der eine Trennwand im wesentlichen axial zu einem Zentrifugenkorb dicht zwischen zwei Schneckengängen eines konischen Teils einer Förderschnecke eingepreßt ist. Die Trennwand kann zweiteilig ausgebildet sein, wobei ein Teil an den Schneckengän gen unlösbar befestigt und ein zweiter Teil höhenverstellbar am ersten Teil lösbar befestigt ist. Das Lösen und Verstellen des zweiten Teils des Stauwehrs kann nur bei stillstehendem Zentrifugenkorb erfolgen.From DE 25 49 314 A1 a decanter centrifuge is known in which one Partition substantially axially to a centrifuge basket close between two Worm threads of a conical part of a screw conveyor are pressed. The Partition can be formed in two parts, one part of the snail goose fixed inseparably and a second part adjustable in height on the first part is attached. The release and adjustment of the second part of the weir can only with the centrifuge basket stationary.

Die EP 0 565 268 B1 beschreibt eine Schneckenzentrifuge mit einem zylindrischen und einem kegelstumpfförmigen Abschnitt einer Trommel, sowie einer Förder schnecke, die abgelagertes Material einer schweren Phase zum kegelstumpfförmi gen Abschnitt fördert und aus der leichten Phase hebt. Von einem Stauwehr, wie es einleitend beschrieben worden ist, rät die EP 0 565 268 B1 ab, weil ein solches Stauwehr ein weiteres Trennen im kegelstumpfförmigen Abschnitt der Trommel verhindert. Sie schlägt vor, über einen größeren Teil der Länge des kegelstumpfför migen Abschnitts die Schneckengänge der Förderschnecke unstetig auszubilden, um die schwere Phase anzustauen. In der Nähe von Austragsöffnungen für die schwere Phase ist eine Drosseleinrichtung vorgesehen, die das gestaute Material der schweren Phase berühren kann, um die Strömung dieses Materials aus dem Trommelinneren zu den Austragsöffnungen einzuschränken und das Material axial zu komprimieren. Dieses Komprimieren soll ein weiteres Trennen von Flüssigkeit aus der schweren Phase ermöglichen. Bei allen dargestellten Ausführungsformen ist ein Teil der Drosseleinrichtung eine kegelstumpfförmige verjüngte Scheibe, die auf der Schneckennabe gelagert ist und deren weites Ende neben den Austragsöffnungen für die schwere Phase in der Trommel liegt. Bei einer Ausführungsform soll die Drosseleinrichtung der Strömung des Materials der schweren Phase aus der Trom mel durch die Austragsöffnungen elastisch entgegenwirken. Dazu ist die kegel stumpfförmige Scheibe durch einen Kragen aus elastischem Material gebildet, der beim Drehen der Schnecke durch Finger radial nach außen gedrängt wird, die der Zentrifugalkraft ausgesetzt sind. Die Gestaltung der Anordnung aus Kragen und Fingern ist aufwendig und kann bei Verschmutzung blockieren. Bei der in der EP 0 565 268 B1 beschriebenen Schneckenzentrifuge muß das Material der schweren Phase von der Schnecke aus der leichten Phase gehoben und zusätzlich gegen den Druck der Drosseleinrichtung gefördert werden. Die Schneckenzentrifuge ist daher nur zum Trennen eines Stoffgemisches geeignet, bei dem das Material der schweren Phase sehr gut von einer Schnecke gefördert werden kann. Dies ist - wie oben beschrieben - bei schleimigen/schlüpfrigen Sedimenten nicht der Fall. Die beschrie bene Drosseleinrichtung berührt nur das Material der schweren Phase, taucht also nicht in die leichte Phase ein und steht demnach radial nicht so weit von der Förder schnecke ab, wie die Austrittsöffnungen für die leichte Phase von der Drehachse entfernt sind.EP 0 565 268 B1 describes a screw centrifuge with a cylindrical one and a frustoconical portion of a drum, and a conveyor snail, the deposited material of a heavy phase to the shape of a truncated cone promotes the section and lifts it out of the easy phase. From a weir like it has been described in the introduction, EP 0 565 268 B1 advises against such a Weir another separation in the frustoconical section of the drum prevented. She suggests a larger part of the length of the truncated cone section, the screw flights of the screw conveyor are discontinuous, to build up the difficult phase. Near discharge openings for the heavy phase, a throttle device is provided, which is the jammed material the heavy phase can touch the flow of this material from the Restrict the drum interior to the discharge openings and the material axially to compress. This compression is said to separate liquid further enable the difficult phase. In all of the illustrated embodiments there is a Part of the throttle device is a frusto-conical tapered disc on the The worm hub is mounted and its wide end next to the discharge openings for the heavy phase is in the drum. In one embodiment, the Throttling device of the flow of the heavy phase material from the trom Counteract mel through the discharge openings. This is the cone blunt disc formed by a collar made of elastic material which when turning the screw is pushed radially outwards by fingers, which the Centrifugal force. The design of the arrangement of collar and Fingers are expensive and can block when dirty. In the case of EP 0 565 268 B1 described screw centrifuge must be the material of the heavy Phase lifted by the snail out of the light phase and additionally against the Pressure of the throttle device are promoted. The screw centrifuge is therefore only suitable for separating a mixture of materials where the material is heavy Phase can be promoted very well by a snail. This is - as above described - not the case with slimy / slippery sediments. The described bene throttle device only touches the material of the heavy phase, so it dives does not enter the easy phase and is therefore not so far radially from the conveyor snail off, like the outlet openings for the light phase from the axis of rotation are removed.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vollmantelschneckenzentrifuge so zu verbessern, daß die oben genannten Probleme gelöst sind. Insbesondere soll die pro Zeiteinheit durch die Durchtrittsöffnung des Stauwehrs geförderte Menge an schwerer Phase ohne Hilfe von Durchführungen oder Übertragungsleitungen aus der rotierenden Trommel während des Betriebs mit hoher Genauigkeit geregelt werden.The object of the invention is to improve a solid bowl centrifuge so that the above problems are solved. In particular, the per unit time amount of heavy phase conveyed through the weir's passage opening without the help of bushings or transmission lines from the rotating Drum can be regulated with high accuracy during operation.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Vollmantelschneckenzentrifuge gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.The object is according to the invention by a solid bowl centrifuge solved the claim 1.

Das erfindungsgemäß gestaltete Stauwehr wird von der im Trennraum befindlichen schweren Phase aus einer Grundstellung bewegt, so daß sich die Größe der Durch trittsöffnung verändert, insbesondere vergrößert. Das Rückstellen des Stauwehrs erfolgt durch Federkraft in Richtung auf die Grundstellung. Das Stauwehr erzeugt also aktiv eine Gegenkraft gegen den Staudruck der schweren Phase. Erfindungs gemäß kann das Regelverhalten des Stauwehrs durch eine entsprechend gewählte Federkraft abgestimmt werden, wobei dennoch keine Durchführungen oder Leitun gen aus der rotierenden Trommel nach außen benötigt werden.The weir designed according to the invention is the one in the separation space heavy phase from a basic position, so that the size of the through changed the opening, especially enlarged. Resetting the weir takes place by spring force in the direction of the basic position. The weir creates thus actively counteracting the dynamic phase back pressure. Fiction According to the control behavior of the weir can be selected by a correspondingly Spring force can be matched, but no bushings or lines conditions from the rotating drum to the outside.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Stauwehr selbst so nachgiebig ausgebildet ist, daß sich die Durchtrittsöffnung durch zunehmenden Staudruck der schweren Phase vor dem Stauwehr vergrößert und durch abnehmen den Staudruck verkleinert. Als steuerndes Bauteil dient bei dieser Weiterbildung nur das Stauwehr selbst. Somit ist die Vollmantelschneckenzentrifuge besonders kos tengünstig herzustellen und erfordert nur geringe Wartung. Ferner kann dieses Stauwehr einfach bei bestehenden Vollmantelschneckenzentrifugen nachgerüstet werden. Bei einer Verringerung oder Erhöhung der pro Zeiteinheit anfallenden Menge schwerer Phase im Stoffgemisch wird selbsttätig und nahezu zeitgleich deren Austragsmenge pro Zeiteinheit verringert oder vergrößert. Die Durchtrittsöffnung wird auch selbsttätig vergrößert, wenn sich vor dieser große Partikel stauen. Daher kann die Durchtrittsöffnung an dem erfindungsgemäßen Stauwehr nicht verstopfen.An advantageous development of the invention provides that the weir itself is designed resiliently that the passage opening increases Back pressure of the heavy phase in front of the weir increased and reduced by reduced the dynamic pressure. This training only serves as the controlling component the weir itself. The solid-bowl screw centrifuge is therefore particularly inexpensive inexpensive to manufacture and requires little maintenance. Furthermore, this Weir simply retrofitted to existing solid bowl screw centrifuges become. In the event of a decrease or increase in the costs incurred per unit of time The amount of heavy phase in the mixture of substances becomes automatic and almost simultaneously Discharge quantity reduced or increased per unit of time. The passage opening will also automatically enlarged when large particles jam in front of it. Therefore do not block the passage opening on the weir according to the invention.

Das Stauwehr ist vorteilhaft so weitergebildet, daß ein erstes Ende des Stauwehrs einem Schneckenkörper zugewandt und an diesem befestigt ist, und ein zweites Ende des Stauwehrs zur inneren Mantelfläche der Trommel gewandt und bewegbar ist. Bei einem derart nachgiebig gestalteten Stauwehr bewegt sich das zweite Ende des Stauwehrs mit zunehmendem Staudruck ausgehend von einer im wesentlichen radial gerichteten Grundstellung von der inneren Mantelfläche der Trommel weg, so daß die Durchtrittsöffnung vergrößert wird. Im allgemeinen nimmt das Stauwehr im Betrieb seine Grundstellung nicht wieder ein, da stets ein gewisser Staudruck am Stauwehr ansteht. Bei geringerer Drehzahl ist das Stauwehr einer geringeren Flieh kraft ausgesetzt und läßt sich daher leichter auslenken. Dies kann besonders vorteilhaft zum Spülen der Vollmantelschneckenzentrifuge genutzt werden. Beim Spülen rotiert die Trommel mit einer geringen, der sogenannten Trudeldrehzahl, so daß ein Spülmedium die Durchtrittsöffnung dann leicht vergrößern, gut passieren und Reste des Stoffgemisches sowie der schweren Phase leicht aus der Trommel spülen kann. Es ist auch möglich, das Stauwehr so auszubilden, daß es vor dem Einbringen des Stoffgemisches in die Trommel die Durchtrittsöffnung vollkommen verschließt und erst im Betrieb öffnet.The weir is advantageously developed so that a first end of the weir facing and attached to a snail body, and a second End of the weir turned towards the inner surface of the drum and movable is. With such a flexible weir, the second end moves of the weir with essentially increasing back pressure starting from a radially directed basic position away from the inner surface of the drum, see above that the passage opening is enlarged. In general, the weir takes in Do not operate its basic position again, as there is always a certain back pressure on the Weir arrives. At a lower speed, the weir is a smaller flee exposed to force and is therefore easier to deflect. This can be special can be used to rinse the solid bowl screw centrifuge. At the Rinsing rotates the drum at a low, the so-called spin speed, see above that a flushing medium then slightly enlarge the passage opening, pass well and residues of the mixture of substances and the heavy phase easily from the drum can rinse. It is also possible to design the weir so that it is in front of the Introducing the mixture of substances into the drum completely through the opening closes and only opens during operation.

Eine besonders einfache Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Stauwehr eine Klappe aufweist. Die Masse der Klappe kann so angepaßt sein, daß durch Fliehkraft Gegendruck auf das Stoffgemisch erzielt wird. Auf diese Weise läßt sich auch ein besonders leicht bewegbares Stauwehr realisieren. Dies ist besonders von Vorteil, wenn Stoffgemische getrennt werden sollen, deren schwere Phase durch eine Schnecke schlecht gefördert werden kann. Die Klappe ist erfindungsgemäß zusätzlich federnd in Richtung auf ihre mehr radial gerichtete Grundstellung vorge spannt.A particularly simple development of the invention provides that the weir has a flap. The mass of the flap can be adjusted so that Centrifugal force back pressure is achieved on the mixture of substances. This way also realize a particularly easily movable weir. This is particularly from Advantage if mixtures of substances are to be separated, the heavy phase of a snail can be poorly promoted. The flap is according to the invention additionally resiliently featured toward its more radially directed home position stressed.

Die Vollmantelschneckenzentrifuge ist mit Vorteil so weitergebildet, daß das Stau wehr teilweise elastisch verformbar, insbesondere biegsam ist. Das Stauwehr kann dann bewegt werden, ohne daß Lager oder Scharniere für eine Klappe erforderlich sind, die verschmutzen und blockieren könnten. Das elastische Stauwehr stellt sich durch seine Federeigenschaft und auch durch Fliehkraft von selbst in Richtung auf seine Grundstellung zurück.The solid bowl screw centrifuge is advantageously further developed so that the jam weir is partially elastically deformable, in particular flexible. The weir can can then be moved without the need for bearings or hinges for a flap are that could pollute and block. The elastic weir turns up by its spring properties and also by centrifugal force in the direction of itself his basic position back.

Besonders einfache und robuste Weiterbildungen sehen vor, daß das Stauwehr eine Blattfeder oder eine elastische Wand, beispielsweise aus gummiartigem Material, aufweist. Mit diesen Gestaltungen kann das Stauwehr, je nach Anforderung, der schweren Phase einen besonders hohen (Blattfeder) oder besonders geringen Gegendruck (elastische Wand) entgegensetzen.Particularly simple and robust further training provide that the weir is a Leaf spring or an elastic wall, for example made of rubber-like material, having. With these designs, the weir, depending on the requirements, the heavy phase a particularly high (leaf spring) or particularly low Oppose back pressure (elastic wall).

Das Stauwehr ist vorteilhaft zwischen zwei Schneckenwindungen im wesentlichen lotrecht zu diesen angeordnet. Die Schneckenwindungen unterteilen den Trennraum der Trommel in axialer Richtung. Das vorgesehene Stauwehr schließt die in Richtung der Schneckenwindungen verbleibende Lücke zwischen zwei Schneckenwindungen. Das Stauwehr ist klein, leicht und kann einfach am Schneckenkörper oder an den Schneckenwindungen befestigt werden. An den beiden Schneckenwindungen kann je eine von zwei Platten angebracht sein, die parallel zueinander angeordnet sind und zwischen denen sich das Stauwehr seitlich abgedichtet bewegen kann. Alterna tiv können am beweglichen Teil des Stauwehrs Dichtungsstreifen angebracht sein, die zu den Schneckenwindungen abdichten. Bei mehrgängigen Schnecken ist in jedem Schneckengang ein Stauwehr angeordnet.The weir is essentially advantageous between two screw turns arranged perpendicular to these. The screw turns subdivide the separation space the drum in the axial direction. The proposed weir closes the direction the gap between two screw turns remaining in the screw turns. The weir is small, light and can be easily attached to the snail body or to the Screw turns are attached. Can on the two screw turns one of two plates can be attached, which are arranged parallel to each other and between which the weir can move laterally sealed. Alterna sealing strips can also be attached to the moving part of the weir, that seal to the screw turns. For multi-flight snails is in a weir is arranged for each worm gear.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung umfaßt ein Stauwehr im konischen Austrags raum, wobei die Schnecke so axial verschiebbar gelagert ist, daß bei zunehmendem Förderwiderstand der schweren Phase sich die Schnecke entgegen der Förderrich tung dieser Phase axial so verschiebt, daß die Durchtrittsöffnung vergrößert wird, und bei abnehmendem Förderwiderstand der schweren Phase sich die Schnecke in Förderrichtung dieser Phase axial so verschiebt, daß die Durchtrittsöffnung verklei nert wird. Bei dieser Weiterbildung wirkt die gesamte, in der Trommel vorhandene und Förderwiderstand erzeugende schwere Phase auf die Schnecke und treibt dadurch das Verstellen des Stauwehrs an. Diese Gestaltung wird daher eingesetzt, wenn die schwere Phase großen Förderwiderstand bietet und durch die Schnecke gut förderbar ist. Die Schnecke ist hierzu axial federnd abgestützt, wobei das Regel verhalten des Stauwehrs durch eine entsprechend gewählte Steifigkeit der federn den Abstützung abgestimmt werden kann.Another advantageous development includes a weir in the conical discharge space, the screw being axially displaceable so that with increasing Conveying resistance of the heavy phase, the screw moves against the conveying direction tion of this phase axially displaces so that the passage opening is enlarged, and when the delivery resistance of the heavy phase decreases, the screw moves in Direction of conveyance of this phase shifts axially so that the passage opening is reduced is noted. In this development, the entire drum is present and conveying resistance generating heavy phase on the screw and drives thereby adjusting the weir. This design is therefore used when the heavy phase offers great conveying resistance and through the screw is easy to promote. The screw is axially resiliently supported for this, the rule behavior of the weir due to an appropriately selected stiffness of the springs the support can be adjusted.

Das zuletzt beschriebene Stauwehr ist vorteilhaft als kreisrunde, im wesentlichen achsnormal zur Drehachse angeordnete Scheibe ausgebildet, die eine ringförmige Durchtrittsöffnung zur inneren Mantelfläche der Trommel bildet. Ein derartiges Stauwehr bildet, im Vergleich zu einem Stauwehr mit einer fensterartigen Durchtritts öffnung zwischen zwei Schneckenwindungen, bis zur inneren Mantelfläche einen Ringspalt, der sehr schmal ausgebildet sein kann und zugleich eine große Öffnungs fläche aufweist. Der Ringspalt läßt nur den äußersten Teil der abgelagerten schwe ren Phase durch. Das Regelverhalten des kreisförmigen Stauwehrs hängt vom Kegelwinkel der konischen, inneren Mantelfläche am Stauwehr ab. Bei einem flachen Kegelwinkel kann die Größe des Ringspalts sehr genau verändert werden.The weir described last is advantageous as a circular, essentially Axial normal to the axis of rotation disc formed, which is an annular Passage opening to the inner surface of the drum forms. Such a thing Weir forms, compared to a weir with a window-like passage opening between two screw turns up to the inner surface of one Annular gap, which can be very narrow and at the same time a large opening has area. The annular gap leaves only the outermost part of the deposited Swiss phase. The control behavior of the circular weir depends on Cone angle of the conical, inner surface on the weir. At a flat cone angle, the size of the annular gap can be changed very precisely.

Durch eine vorteilhafte Anordnung des Stauwehrs nahe dem Übergang vom Trenn raum zum konischen Austragsraum kann die gesamte Länge des Trennraums genutzt werden, um Stoffgemisch zu trennen und schwere Phase darin anzustauen.Thanks to an advantageous arrangement of the weir near the transition from the dividing line space to the conical discharge space can cover the entire length of the separation space be used to separate the mixture of substances and to accumulate heavy phase in them.

Die Vollmantelschneckenzentrifuge ist vorteilhaft so weitergebildet, daß die Austritts öffnungen für die schwere Phase - beispielsweise gemessen an einer Austragskante am Austragsraum - von der Drehachse radial weiter entfernt sind, als die Austritts öffnungen für die leichte Phase - z. B. gemessen an einer Überlaufkante eines Überlaufwehrs oder einer Schälscheibe. In der Trommel bilden sich dadurch zwei Niveaus. Das Niveau vor dem Stauwehr steht auf Höhe der Austrittsöffnungen für die leichte Phase. Das Niveau hinter dem Stauwehr auf Höhe der Austrittsöffnungen für die schwere Phase. Die beiden Niveaus sind durch das Stauwehr getrennt, wobei das Niveau vor dem Stauwehr höher ist, als dahinter. Diese Niveaudifferenz erzeugt auf die vor dem Stauwehr gestaute schwere Phase einen hydrostatischen Über druck, der die schwere Phase durch die Durchtrittsöffnung unter dem Stauwehr drückt.The solid bowl screw centrifuge is advantageously further developed so that the outlet openings for the heavy phase - measured, for example, at a discharge edge at the discharge area - are radially further away from the axis of rotation than the outlet openings for the light phase - e.g. B. measured at an overflow edge Overflow weir or a peeling disc. This creates two in the drum Levels. The level in front of the weir stands at the level of the outlet openings for the easy phase. The level behind the weir at the level of the outlet openings for the difficult phase. The two levels are separated by the weir, whereby the level in front of the weir is higher than behind it. This level difference creates a hydrostatic transfer to the heavy phase stowed in front of the weir pressure, the heavy phase through the passage opening under the weir suppressed.

Das erfindungsgemäße Stauwehr kann in vielfältiger Weise bei Vollmantelschnec kenzentrifugen eingesetzt werden. Beispielsweise ist es mit einem solchen Stauwehr möglich, mit einer Vollmantelschneckenzentrifuge sehr unterschiedliche Stoffgemi sche zu trennen. Diese Anforderung besteht z. B. beim Einsatz in Kläranlagen, in gen, in denen mit einer Vollmantelschneckenzentrifuge sowohl biologische Schläm me mit einem geringen Feststoffgehalt eingedickt als auch Faulschlämme mit einem hohen Feststoffgehalt entwässert werden müssen. Für diese Anforderung ist es möglich ein erfindungsgemäßes Stauwehr einzusetzen, das beim Eindicken eine kleine Durchtrittsöffnung und beim Entwässern, bedingt durch den hohen Staudruck des Feststoffs im Faulschlamm, eine große Durchtrittsöffnung bietet. Das Stauwehr vergrößert die Durchtrittsöffnung bei ansteigendem Staudruck, so daß erfindungs gemäß die Durchtrittsöffnung nicht verstopfen kann.The weir according to the invention can be used in a variety of ways with solid jacket centrifuges are used. For example, it is with such a weir possible with a solid bowl screw centrifuge very different mixes separate. This requirement exists e.g. B. when used in sewage treatment plants, in gene in which with a solid bowl centrifuge both biological sludge thickened with a low solids content as well as digested sludge with a high solids content must be drained. It is for this requirement possible to use a weir according to the invention, which when thickening a small passage opening and when draining, due to the high back pressure of the solid matter in the digested sludge, offers a large passage opening. The weir increases the passage opening with increasing back pressure, so that fiction according to the passage opening can not clog.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand beigefügter schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are described below with reference to the attached schematic drawings explained in more detail. It shows:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vollmantelschneckenzentrifuge gemäß dem Stand der Technik im Längsschnitt, Fig. 1 shows an embodiment of a solid-bowl screw centrifuge according to the prior art in a longitudinal section,

Fig. 2 den vergrößerten Schnitt II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows the enlarged section II-II in Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt III-III in Fig. 2, Fig. 3 shows the section III-III in Fig. 2,

Fig. 4 die Ansicht IV in Fig. 2, Fig. 4 is a view IV in Fig. 2,

Fig. 5 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vollmantel schneckenzentrifuge im vergrößerten Schnitt gemäß Fig. 2, Fig. 5 shows a first embodiment of a solid-bowl screw centrifuge according to the invention in enlarged section of Fig. 2,

Fig. 6 den Schnitt VI-VI in Fig. 5, Fig. 6 shows the section VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 die Ansicht VII in Fig. 5, Fig. 7 shows the view VII in Fig. 5,

Fig. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vollmantel schneckenzentrifuge im vergrößerten Schnitt gemäß Fig. 2, Fig. 8 shows a second embodiment of a solid-bowl screw centrifuge according to the invention in enlarged section of Fig. 2,

Fig. 9 den Schnitt IX-IX in Fig. 8, Fig. 9 shows the section IX-IX in Fig. 8,

Fig. 10 die Ansicht X-X in Fig. 8, Fig. 10, the view XX in Fig. 8,

Fig. 11 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vollmantel schneckenzentrifuge im Längsschnitt, und Fig. 11 shows a third embodiment of a solid bowl screw centrifuge according to the invention in longitudinal section, and

Fig. 12 den Längsschnitt gemäß Fig. 11 in vergrößertem Maßstab. FIG. 12 shows the longitudinal section according to FIG. 11 on an enlarged scale.

Eine Vollmantelschneckenzentrifuge 10 weist eine längliche Trommel 12 auf, die mit Hilfe zweier, an den Stirnseiten der Trommel 12 angeordneter Trommellager 14 und 16 gelagert ist. Die Trommellager 14 und 16 sind so an je einem Rahmenteil 18 bzw. 20 eines weiter nicht dargestellten einteiligen Rahmens abgestützt, daß die Trommel 12 um eine Drehachse 22 drehbar ist.A solid-bowl screw centrifuge 10 has an elongated drum 12 which is mounted with the aid of two drum bearings 14 and 16 arranged on the end faces of the drum 12 . The drum bearings 14 and 16 are supported on a frame part 18 or 20 of a one-piece frame, not shown, in such a way that the drum 12 is rotatable about an axis of rotation 22 .

Im Inneren der Trommel 12 ist koaxial zur Drehachse 22 eine Schnecke 24 ange ordnet, die einen zentralen Schneckenkörper 26 und eine darum gewundene Schne ckenwendel 28 aufweist. Die Schneckenwendel 28 ragt radial vom Schneckenkörper 26 bis nahe an eine innere Mantelfläche 30 der Trommel 12. Der Schneckenkörper 26 ist an seinen axialen Endbereichen je durch ein Schneckenlager 32 bzw. 34 drehbar in der Trommel 12 gelagert.Inside the drum 12 , a worm 24 is arranged coaxially to the axis of rotation 22 , which has a central worm body 26 and a screw helix 28 wound around it. The screw helix 28 projects radially from the screw body 26 to close to an inner circumferential surface 30 of the drum 12 . The screw body 26 is rotatably supported in the drum 12 at its axial end regions by a screw bearing 32 or 34, respectively.

Von einem Endbereich des Schneckenkörpers 26 ausgehend erstreckt sich in diesen, koaxial zur Drehachse 22 ein Einlaufrohr 36. Am Ende des Einlaufrohrs 36 sind im Schneckenkörper 26 Einlaßöffnungen ausgebildet, von denen in Fig. 1 zwei mit 38 und 40 bezeichnet sind. Zwischen der inneren Mantelfläche 30 der Trommel 12 und dem Schneckenkörper 26 ist ein Trommelraum 42 gebildet, der von der Schneckenwendel 28 geräumt wird. In Richtung eines Pfeils A kann ein Stoffge misch, das sogenannte Schleudergut, in das Einlaufrohr 36 und durch die Einlaßöff nungen 38 und 40 in den Trommelraum 42 eingebracht werden.Starting from an end region of the worm body 26 , an inlet pipe 36 extends therein, coaxial to the axis of rotation 22 . At the end of the inlet pipe 36 , 26 inlet openings are formed in the screw body, two of which are designated 38 and 40 in FIG . A drum space 42 is formed between the inner lateral surface 30 of the drum 12 and the screw body 26 and is cleared by the screw spiral 28 . In the direction of arrow A, a material mixture, the so-called centrifugal material, can be introduced into the inlet pipe 36 and through the inlet openings 38 and 40 into the drum space 42 .

An dem dem Einlaufrohr 36 entgegengesetzten Ende der Trommel 12 ist mit dieser ein Trommelantrieb 44 und mit der Schnecke 24 ein Schneckenantrieb 46 gekoppelt. Die Antriebe 44 und 46 drehen die Trommel 12 und die Schnecke 24 mit hohen absoluten Drehzahlen. Den Antrieben 44 und 46 ist ein Getriebe 48 zwischenge schaltet, mit dessen Hilfe die Schnecke 24 relativ zur Trommel 12 mit einer geringen Drehzahl gedreht wird.At the end of the drum 12 opposite the inlet pipe 36 , a drum drive 44 is coupled to the latter and a screw drive 46 is coupled to the screw 24 . The drives 44 and 46 rotate the drum 12 and the screw 24 at high absolute speeds. The drives 44 and 46 , a gear 48 is interposed, by means of which the screw 24 is rotated relative to the drum 12 at a low speed.

Die Trommel 12 weist einen zylindrischen Trennraum 50 auf, der bezogen auf Fig. 1 und 11 auf der rechten Seite an einer Stirnwand 52 endet. In der Stirnwand 52 sind axial gerichtete Durchlässe gebildet, die außen an der Stirnwand 52 teilweise von einem Überlaufwehr 53 abgedeckt sind. Radial innerhalb einer Überlaufkante am Überlaufwehr 53 sind so Austrittsöffnungen 54a und 54b für eine im zugeführten Stoffgemisch enthaltene, leichte Phase - in den dargestellten Ausführungsbeispielen eine Flüssigkeit - gebildet.The drum 12 has a cylindrical separation space 50 , which ends with reference to FIGS . 1 and 11 on the right side at an end wall 52 . In the end wall 52 axially directed passages are formed, which are externally partially covered at the front wall 52 by an overflow weir 53rd Radially within an overflow edge on the overflow weir 53 , outlet openings 54 a and 54 b are formed for a light phase contained in the supplied mixture of substances - a liquid in the exemplary embodiments shown.

An dem der Stirnwand 52 entgegengesetzten Ende des Trennraums 50 schließt an diesen ein sich konisch verengender Austragsraum 56 an. Am engen Endbereich dieses Austragsraums 56 sind radial gerichtete Austrittsöffnungen für eine im zugeführten Stoffgemisch enthaltene, schwere Phase - in den dargestellten Ausfüh rungsbeispielen ein Feststoff - ausgebildet, von denen in Fig. 1 und 11 zwei mit 58a und 58b bezeichnet sind.At the end of the separating space 50 opposite the end wall 52 , a conically narrowing discharge space 56 adjoins this. At the narrow end region of this discharge space 56 there are radially directed outlet openings for a heavy phase contained in the feed substance mixture - a solid in the illustrated exemplary embodiments - two of which are designated 58a and 58b in FIGS. 1 and 11.

Im Betrieb der Vollmantelschneckenzentrifuge 10 rotieren die Trommel 12 und die Schnecke 24, so daß das zugeführte Stoffgemisch einer Zentrifugalkraft ausgesetzt wird, wodurch es radial nach außen, zur inneren Mantelfläche 30 gedrängt wird und einen Ring bildet. Die schwere Phase lagert sich an der inneren Mantelfläche 30 ab, so daß sich die leichte Phase radial weiter innen, zur Drehachse 22 hin zunehmend klärt. Die Schnecke 24 dreht sich relativ zur Trommel 12 und fördert bzw. unterstützt ein Bewegen der abgelagerten schweren Phase in Förderrichtung X. Die schwere Phase gelangt dadurch in den konischen Austragsraum 56 und über Austragskanten zu den Austrittsöffnungen 58a und 58b. Durch Zentrifugalkraft wird die schwere Phase in eine die Austrittsöffnungen 58a und 58b radial umgebende Austragskam mer 60 geschleudert und tritt von dieser aus (Pfeil B in Fig. 1 und 11). Die leichte Phase strömt in bekannter und daher nicht näher beschriebener Weise über das Überlaufwehr 53 in eine Zentratauffangkammer 62, aus der es abfließt (Pfeil C in Fig. 1 und 11).During operation of the solid bowl screw centrifuge 10 , the drum 12 and the screw 24 rotate so that the material mixture supplied is subjected to a centrifugal force, as a result of which it is forced radially outwards, towards the inner surface 30 and forms a ring. The heavy phase is deposited on the inner circumferential surface 30 , so that the light phase clears radially further inward towards the axis of rotation 22 . The worm 24 rotates relative to the drum 12 and promotes or supports moving the deposited heavy phase in the conveying direction X. The heavy phase thereby reaches the conical discharge space 56 and via discharge edges to the outlet openings 58 a and 58 b. By centrifugal force, the heavy phase is in a the outlet openings 58 a and 58 b thrown radially surrounding Austragskam mer 60 and emerges therefrom (arrow B in Fig. 1 and 11). The light phase flows in a known and therefore not described in detail manner over the overflow weir 53 into a centrate collecting chamber 62 , from which it flows out (arrow C in FIGS. 1 and 11).

Die Vollmantelschneckenzentrifuge 10 dient auch zum Trennen von Stoffgemischen, bei denen die schwere Phase aufgrund schleimiger Konsistenz durch die Schnecke 24 nur schwer oder überhaupt nicht gefördert werden kann. Dies ist z. B. bei biologi schen Schlämmen und biotechnologischen Produkten der Fall. Dazu ist am Schnec kenkörper 26 ein Stauwehr 66 angebracht, das sich zwischen zwei Schnecken windungen 68 und 70, lotrecht zu diesen erstreckt - d. h. das Stauwehr 66 ist zur Drehachse 22 in einem Winkel cc geneigt, der dem Steigungswinkel der Schnecken wendel 28 entspricht. Das Stauwehr 66 steht im wesentlichen radial vom Schnec kenkörper 26 ab und begrenzt zur inneren Mantelfläche 30 eine spaltförmige Durchtrittsöffnung 72. Das Stauwehr 66 teilt damit als Trennwand den zylindrischen Trennraum 50 vom konischen Austragsraum 56 ab.The solid bowl screw centrifuge 10 also serves to separate mixtures of substances in which the heavy phase can only be conveyed with difficulty or not at all due to the slimy consistency by the screw 24 . This is e.g. B. the case of biological sludges and biotechnological products. For this purpose, a weir 66 is attached to the snail body 26 , which extends between two screw turns 68 and 70 , perpendicular to these - ie the weir 66 is inclined to the axis of rotation 22 at an angle cc which corresponds to the helix angle of the helix 28 . The weir 66 is substantially radially from the Schnec body 26 and delimits to the inner circumferential surface 30 a gap-shaped passage opening 72nd The weir 66 thus divides the cylindrical separation space 50 from the conical discharge space 56 as a partition.

Im Betrieb bildet sich im zylindrischen Trennraum 50 ein Flüssigkeitsniveau 74, das durch den radialen Abstand der Austragskanten der Austrittsöffnungen 54a und 54b bzw. der Überlaufkante des Überlaufwehrs 53 von der Drehachse 22 bestimmt ist. Im konischen Austragsraum 56 bildet sich ein Niveau 76, dessen Lage durch den radialen Abstand der Austrittsöffnungen 58a und 58b bzw. deren Austragskanten von der Drehachse 22 bestimmt ist. Die Austrittsöffnungen 54a und 54b liegen radial weiter innen als die Austrittsöffnungen 58a und 58b, so daß sich zwischen den Niveaus 74 und 76 eine Niveaudifferenz a bildet. Diese Niveaudifferenz a beträgt beispielsweise 5 mm und erzeugt im Trennraum 50 einen hydrostatischen Über druck, der die abgelagerte schwere Phase durch die Durchtrittsöffnung 72 in den konischen Austragsraum 56 preßt.During operation, a liquid level 74 is formed in the cylindrical separation space 50 , which is determined by the radial distance of the discharge edges of the outlet openings 54 a and 54 b or the overflow edge of the overflow weir 53 from the axis of rotation 22 . A level 76 is formed in the conical discharge space 56 , the position of which is determined by the radial distance of the outlet openings 58 a and 58 b or their discharge edges from the axis of rotation 22 . The outlet openings 54 a and 54 b are located radially further inward than the outlet openings 58 a and 58 b, so that a level difference a is formed between the levels 74 and 76 . This level difference a is, for example, 5 mm and generates a hydrostatic excess pressure in the separation space 50 , which presses the deposited heavy phase through the passage opening 72 into the conical discharge space 56 .

Es soll ermöglicht werden, daß die Größe bzw. Durchtrittsfläche der Durchtrittsöff nung 72 einfach geändert werden kann, wenn sich die Stärke des Volumenstroms der im Trennraum 50 abgeschiedenen schweren Phase ändert. Ferner soll zugleich ein selbsttätiges Regeln dieser Änderung erzielt werden. Dazu ist das Stauwehr 66 so gestaltet, daß es von der im Trennraum 50 befindlichen bzw. vor dem Stauwehr 66 gestauten Menge schwerer Phase teilweise bewegt oder verformt werden kann und dabei die Größe der Durchtrittsöffnung 72 ändert. Im Betrieb der Vollmantel schneckenzentrifuge 10 wird das Stauwehr 66 durch Fliehkraft und erfindungsgemäß durch federnde Vorspannkraft im wesentlichen radial nach außen gerichtet gestellt und begrenzt ein minimales Durchtrittsspaltmaß b. Erhöht sich, bedingt durch eine zunehmende Menge schwere Phase pro Zeiteinheit im Trennraum 50, der Staudruck vor dem Stauwehr 66, so wird dieses zumindest teilweise in Richtung Y - also von der inneren Mantelfläche 30 weg bewegt, und öffnet bis zu einem maximalen Durch trittsspaltmaß c.It is intended to make it possible for the size or passage area of the passage opening 72 to be changed simply when the strength of the volume flow of the heavy phase deposited in the separation space 50 changes. Furthermore, an automatic regulation of this change should also be achieved. For this purpose, the weir 66 is designed so that it can be partially moved or deformed by the amount of heavy phase located in the separating space 50 or stowed in front of the weir 66 , thereby changing the size of the passage opening 72 . During operation of the solid-bowl screw centrifuge 10 , the weir 66 is set essentially radially outward by centrifugal force and, according to the invention, by resilient biasing force and limits a minimum passage gap dimension b. Increases, due to an increasing amount of heavy phase per unit of time in the separation space 50 , the dynamic pressure in front of the weir 66 , this is at least partially moved in the direction Y - that is, away from the inner circumferential surface 30 , and opens up to a maximum passage gap dimension c ,

Die Fig. 2 bis 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Stauwehrs 66 gemäß dem Stand der Technik. Das Stauwehr 66 weist eine Klappe 78 auf, die als eine Art Scharnierband an einem Klappenlager 80 schwenkbar gelagert ist. Das Klappenla ger 80 ist lotrecht zu den Schneckenwindungen 68 und 70 und tangential zur Dreh achse 22 gerichtet. Damit kann die Klappe 78 in Richtung der Schneckenwendel 28 schwenken. Das Klappenlager 80 ist durch Schrauben 82 an einer Rippe 84 befes tigt, die radial vom Schneckenkörper 26 absteht. Die Rippe 84 ist mit dem Schne ckenkörper 26 verschweißt. Die Klappe 78 ist an ihren den Schneckenwindungen 68 und 70 zugewandten Enden mit einer nicht dargestellten Dichtleiste versehen. Figs. 2 to 4 show an embodiment of the weir 66 in accordance with the prior art. The weir 66 has a flap 78 which is pivotally mounted on a flap bearing 80 as a type of hinge band. The Klappenla ger 80 is perpendicular to the screw turns 68 and 70 and tangential to the axis of rotation 22 . This allows the flap 78 to pivot in the direction of the screw spiral 28 . The flap bearing 80 is fastened by screws 82 to a rib 84 which projects radially from the worm body 26 . The rib 84 is welded to the screw body 26 . The flap 78 is provided at its ends facing the screw windings 68 and 70 with a sealing strip, not shown.

Im Betrieb der Vollmantelschneckenzentrifuge 10 wird die Klappe 78 allein durch Fliehkraft im wesentlichen radial ausgerichtet. Wenn sich der Staudruck vor der Klappe 78 erhöht, wird diese in Richtung Y geschwenkt und vergrößert die Durch trittsöffnung 72 bis zum maximalen Durchtrittsspaltmaß c. Weitere, nicht dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsformen der Klappe sehen vor, daß diese mehrere radial aneinander anschließende Klappenteile aufweist, die ein "gestuftes" Öffnen und Schließen der Durchtrittsöffnung ermöglichen. Die Dichte des Materials der Klappe 78 bzw. der Klappenteile kann so angepaßt sein, daß ein gezieltes Öffnen bei bestimmten Staudrücken möglich ist. Die Dichte der Klappe 78 ist dabei allge mein etwas größer als die Dichte der zu trennenden schweren Phase.In operation of the solid bowl screw centrifuge 10 , the flap 78 is aligned essentially radially solely by centrifugal force. If the dynamic pressure in front of the flap 78 increases, this is pivoted in the direction Y and increases the passage opening 72 up to the maximum passage gap dimension c. Further, not shown embodiments of the flap according to the invention provide that the flap has a plurality of radially adjoining flap parts, which enable a "stepped" opening and closing of the passage opening. The density of the material of the flap 78 or the flap parts can be adjusted so that a targeted opening is possible at certain dynamic pressures. The density of the flap 78 is generally somewhat greater than the density of the heavy phase to be separated.

In den Fig. 5 bis 7 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stauwehrs 66 veranschaulicht. Das Stauwehr 66 umfaßt eine Blattfeder 86, die mit Hilfe einer Gegenplatte 88 und der Schrauben 82 an der Rippe 84 befestigt ist. Die Blattfeder 86 kann sich analog zur Klappe 78 in Richtung Y biegen. Sie erzeugt durch ihre elastische Verformung im gebogenen Zustand aktiv eine Gegenkraft gegen den Staudruck der schweren Phase. Damit ist dieses Ausführungsbeispiel besonders zum Trennen von, mit der Schnecke 24 gut förderbaren und daher hohen Staudruck erzeugenden, schweren Phasen geeignet. An den Schneckenwindungen 68 und 70 ist seitlich neben der Blattfeder 86, lotrecht zu dieser, je eine von zwei nicht dargestellten ebenen Flächen ausgebildet, zu denen die Blattfeder 86 auch im gebogenen Zustand abdichtet.A first exemplary embodiment of the weir 66 according to the invention is illustrated in FIGS. 5 to 7. The weir 66 comprises a leaf spring 86 which is fastened to the rib 84 with the aid of a counter plate 88 and the screws 82 . The leaf spring 86 can bend in the Y direction analogous to the flap 78 . Due to its elastic deformation in the bent state, it actively generates a counterforce against the back pressure of the heavy phase. This embodiment is therefore particularly suitable for separating heavy phases that can be easily conveyed by the screw 24 and therefore generate high dynamic pressure. On the screw turns 68 and 70 , one side of the leaf spring 86 , perpendicular to the leaf spring 86 , is formed in each case one of two flat surfaces, not shown, to which the leaf spring 86 also seals in the bent state.

Die Fig. 8 bis 10 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä ßen Stauwehrs 66 mit einer elastischen Wand 90 aus gummiartigem Material. Die elastische Wand 90 ist mit je einem ihrer axialen Endbereiche durch je einen radial gerichtete Stab 92 bzw. 94 mit Hilfe von Schrauben 96 bzw. 98 an einer Schnecken windung 68 bzw. 70 befestigt. Dadurch ist eine Abdichtung der elastischen Wand 90 zu den Schneckenwindungen 68 und 70 sichergestellt. Die elastische Wand 90 kann zugleich an ihrem der inneren Mantelfläche 30 der Trommel zugewandten Endbe reich durch den Staudruck der sedimentierten schweren Phase so verformt werden, daß das Durchtrittsspaltmaß b bis zum Durchtrittsspaltmaß c vergrößert wird. Figs. 8 to 10 show a second embodiment of an inventive SEN weir 66 having a resilient wall 90 of a rubber material. The elastic wall 90 is attached to one of its axial end regions by a radially directed rod 92 or 94 with the aid of screws 96 or 98 on a screw turn 68 or 70 . This ensures that the elastic wall 90 is sealed off from the screw windings 68 and 70 . The elastic wall 90 can at the same time be deformed at its end surface facing the inner drum 30 of the drum by the dynamic pressure of the sedimented heavy phase so that the passage gap dimension b is increased up to the passage gap dimension c.

Bei der in den Fig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsform der Vollmantelschne ckenzentrifuge 10 ist im konischen Austragsraum 56 nahe dem Trennraum 50 am Schneckenkörper 26 ein zur Drehachse 22 achsnormale, kreisförmige, starre Schei be 100 angebracht, die radial vom Schneckenkörper 26 absteht. Die Scheibe 100 begrenzt zur inneren Mantelfläche 30 eine ringförmige Durchtrittsöffnung 72. Die Schnecke 24 ist auf den Schneckenlagern 32 und 34 axial verschiebbar gelagert, wobei die Verschiebung auf eine Strecke d begrenzt ist. Die Schnecke 24 stützt sich axial entgegen der Förderrichtung X an axial wirkenden Federelementen 102 in Gestalt von Schraubenfedern ab, die ihrerseits am Schneckenlager 32 abgestützt sind, und dabei die Schnecke 24 in Richtung X vorspannen.When in Figs. 11 and 12 illustrated embodiment, the Vollmantelschne ckenzentrifuge 10 is close to the separating space 50 to the screw body 26, an axially normal to the rotational axis 22, circular conical discharge 56, rigid ticket be 100 attached, which projects radially from the screw body 26. The disk 100 delimits an annular passage opening 72 to the inner lateral surface 30 . The worm 24 is axially displaceably mounted on the worm bearings 32 and 34 , the displacement being limited to a distance d. The worm 24 is supported axially against the conveying direction X on axially acting spring elements 102 in the form of coil springs, which in turn are supported on the worm bearing 32 and thereby preload the worm 24 in the X direction.

Wenn sich im Trennraum 50 keine bzw. wenig schwere Phase befindet, drängen die Federelemente 102 die Schnecke 24 maximal weit in Förderrichtung X in eine Grundstellung, die in Fig. 11 und 12 mit fetten Linien dargestellt ist. In dieser Grund stellung bildet die Scheibe 100 eine Durchtrittsöffnung 72 mit einem minimalen Durchtrittsspaltmaß b.If there is no or less heavy phase in the separation space 50 , the spring elements 102 push the worm 24 as far as possible in the conveying direction X into a basic position, which is shown in bold lines in FIGS. 11 and 12. In this basic position, the disk 100 forms a passage opening 72 with a minimal passage gap dimension b.

Bei ansteigendem Volumenstrom schwerer Phase in der Trommel 12 erhöht sich der Förderwiderstand der schweren Phase an der Schneckenwendel 28 und damit die axiale Abstützkraft der Schnecke 24. Die Federkraft der Federelemente 102 ist so bemessen, daß sie bei ansteigender axialer Abstützkraft der Schnecke 24 nachge ben und sich die Schnecke 24 entgegen der Förderrichtung X maximal bis zu einer Endstellung verschieben kann, die in Fig. 11 und 12 mit dünnen Linien dargestellt ist. Durch das Verschieben rückt die Scheibe 100 von der inneren Mantelfläche 30 des konischen Austragsraum 56 ab, so daß die Durchtrittsöffnung 72 maximal bis zu einem Durchtrittsspaltmaß c vergrößert wird.As the volume flow of the heavy phase in the drum 12 increases, the delivery resistance of the heavy phase on the screw helix 28 and thus the axial support force of the screw 24 increases . The spring force of the spring elements 102 is sized so that the screw 24 can move against the conveying direction X up to a maximum one end position with increasing axial supporting force of the screw 24 nachge ben and shown in FIGS. 11 and 12 with thin lines. By moving the disk 100 moves away from the inner circumferential surface 30 of the conical discharge space 56 , so that the passage opening 72 is enlarged to a maximum of a passage gap dimension c.

Eine weitere nicht dargestellte Ausführungsform der Vollmantelschneckenzentrifuge sieht vor, daß am Schneckenkörper ein achsnormales Stauwehr vorgesehen ist, das eine oder mehrere Klappen aufweist oder selbst so elastisch bzw. nachgiebig ist, daß es sich durch den Staudruck von sedimentierter schwerer Phase aufdrücken läßt und dabei zumindest einen Abschnitt der ringförmigen Durchtrittsöffnung ver größert.Another embodiment, not shown, of the solid bowl centrifuge provides that an axially normal weir is provided on the screw body, the has one or more flaps or is itself so elastic or flexible, that it is expressed by the dynamic pressure of sedimented heavy phase lets and ver at least a portion of the annular passage opening enlarges.

Claims

1. Solid bowl screw centrifuge ( 10 ) for the continuous separation of a flowable mixture of substances into phases of different weights, with
an essentially closed drum ( 12 ) which can be rotated about an axis of rotation ( 22 ) and which has a separating space ( 50 ) with outlet openings ( 54 a, 54 b) for at least one easy phase, and a subsequent conical discharge space ( 56 ) with outlet openings ( 58 a, 58 b) for a difficult phase,
a screw ( 24 ) which can be rotated coaxially in the drum ( 12 ) and projects radially close to an inner circumferential surface ( 30 ) of the drum ( 12 ), and
at least one weir ( 66 ) attached to the screw ( 24 ),
which is essentially directed radially outwards so that it protrudes radially further from the axis of rotation ( 22 ) than the outlet openings ( 54 a, 54 b) for the easy phase are away from the axis of rotation ( 22 ),
which is so movable that it forms a size (b, c) variable passage opening ( 72 ) for the heavy phase stowed as sediment in front of the weir ( 66 ) to the inner lateral surface ( 30 ) of the drum, and
that can be moved from a basic position by the heavy phase located in the separation space ( 50 ),
characterized in that the weir ( 66 ) is reset by spring force in the direction of its basic position.

2. solid-bowl screw centrifuge according to claim 1, characterized in that the weir ( 66 ) itself is designed so resilient that the passage opening ( 72 ) increases by increasing back pressure of the sediment before the weir ( 66 ) heavy phase (c) and by decreasing Back pressure reduced (b).

3. solid-bowl screw centrifuge according to claim 2, characterized in that the weir ( 66 ) with a radially inner Endbe rich a screw body ( 26 ) of the screw ( 24 ) facing and fixedly attached to this, and with a radially outer end portion of the inner Man telfläche ( 30 ) facing the drum ( 12 ) and is movable.

4. Solid bowl screw centrifuge according to claim 3, characterized in that the weir ( 66 ) has a flap ( 78 ).

5. Solid bowl screw centrifuge according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the weir ( 66 ) is partially elastically deformable, in particular flexible ( 86 , 90 ).

6. solid bowl centrifuge according to claim 5, characterized in that the weir ( 66 ) has a leaf spring ( 86 ) or an elastic wall ( 90 ).

7. solid bowl screw centrifuge according to one of claims 2 to 6, characterized in that the weir ( 66 ) between two Schneckenwindun gene ( 68 , 70 ) is arranged substantially perpendicular to these.

8. Solid bowl screw centrifuge according to one of claims 2 to 6, characterized in that the weir ( 66 ) is designed as a circular, substantially axially normal to the axis of rotation ( 22 ) arranged disc ( 100 ).

9. solid bowl screw centrifuge according to claim 1, characterized in that the weir ( 66 ) is arranged in the conical discharge space ( 56 ), and the screw ( 24 ) is mounted so that it can be displaced axially so that the screw ( 24 ) increases as the resistance of the heavy phase increases. against the conveying direction (X) of this phase shifts axially so that the passage opening is enlarged (72) and so moves axially with decreasing flow resistance, that the passage opening (72) is reduced.

10. Solid bowl screw centrifuge according to one of claims 1 to 9, characterized in that the weir ( 66 ) is arranged near a transition from the separation space ( 50 ) to the conical discharge space ( 56 ).

11. solid bowl centrifuge according to one of claims 1 to 10, characterized in that the outlet openings ( 58 a, 58 b) for the heavy phase from the axis of rotation ( 22 ) are radially further away than the outlet openings ( 54 a, 54 b) for the easy phase.