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Feststoffauswurf-Vorrichtung für Vollmantel-Schneckenzentri fugen
Die Erfindung betrifft eine Feststoffauswurf-vorrichtung für Vollmantel-Schneckenzontrifugen,
mit einem wenigstens eine Feststoffaustragö£Enung aufweisenden, koaxial zur Zentrifugenwelle
angeordneten Hohikörpe rtei 1, der mittels zweier von ihm radial obsçrebender, in
Achsrichtung gesehen zu beiden Seiten der Austragöffnung angeordneter Begrenzungsscheiben
gegenüber den Seitenbereichen eines ihn umgebenden, ortsfest gehali:enen Feststoffauffanggehäuses
abgedichtet ist.
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Aus dem sich konisch verengenden Teil der Trommel einer Vollmantel-Schneckenæentraifuge
wird der sedimentierte und von der Schnecke zum konisch verengten Ende der Zentrifuge
hin geförderte Feststoff abgeschleudert und prallt gegen ein mehr oder weniger grosses
Auffanggehäuse.
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Aus dem Auffanggehäuse soll der Feststoff nach unten herausfallen.
Um den herausgeschleuderten Feststoff möglichst nur an die etwa achsparallel verlaufende
Wandung des Auffanggehäuses gelangen zu lassen, sieht man Vorrichtungen der eingangs
genannten Art vor die mit ihren Begrenzungsscheiben dafür sorgen sollen, dass möglichst
kein Feststoff irgendwie seitlich au dem Feststoffgehäuse austreten kann.
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Für den Fall, dass sich der Feststoff an der Auffanggehäusewandung
zu entsprechend dicken Schichten aufbaut, kennt man zusätzliche Räumvzerkzeuge wie
Flügel und dergl., die
in dem Bereich zwischen den Begrenzungsscheiben
angeordnet sind und an der sich aufbauenden Feststoffschicht angreifen.
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Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Räumern, Auswerfern oder
Flügelscheiben.
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Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art tritt der Nachteil auf,
dass zwischen ihren nach aussen gewandten Flächen und den benachbarten Gehäusewänden
entwässerter Feststoff eindringen kann, wodurch die angestrebte nur bedingt erreicht
wird. Darüberhinaus entsteht eine erhebliche Bremswirkung durch grosse aneinander
schleifende Flächen, was zu hohen örtlichen Erwärmungen führt. Dies hat zur Folge,
dass bei Feststoffen, die aufgrund crhohter Erwärmung zum Plastifiieren oder gar
Explodieren neigen, die bekannten Vorrichtungen nicht verwendbar sind.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die seitliche Auffanggehäuseabdichtung
zu verbessern und die vorerwähnte Bremswirkung und Erwärmung zumindest weitgehend
herabzusetze Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Begrenzungsscheiben
durch wenigstens je einen Schlitz durchbrochen sind.
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Durch den erfindungsgemäss vorgsehenen Schlitz wird der zwischen die
einander benachbarten Wandbereiche der Begrenzungsscheiben und des Auf fanggehäuses
eindringende Feststoff in den Raum zwischen den Begrenzungsscheiben zurück geführt.
Dadurch wird der Aufbau einer Feststoffschicht in diesem Bereich, die durch Schleifen
an den Begrenzungsscheiben die unerwünschte Bremswirkung und Erwärmung hervorruft,
weitgehend verhindert. Der Feststoff kann nicht mehr den gesamten Weg zwischen den
benachbarten Wänden der Begrenzungsscheibe und des Auf fanggehäuses bis zu einem
axialen Austritt zurücklegen, da er vorher durch den oder die Schlitze wieder in
den Raum zwischen den Begrenzungsscheiben zurückgeführt wird. Damit ist das Auffanggehäuse
gegen axialen Austritt von Feststoff
entsprechend abgedichtet, d.h.,
es wird verhsndert, dass Feststoff überhaupt an die mögliche axiale Austrittsstellung
gelangt.
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Abmessung und Anzahl der vorzusehenden- Schlitze lassen sich in vlelfältiger-Weise
variieren und richten sich nach den jeweils auftretenden Betriebsbedingungen. Es
ist grundsätzlich möglich, den Schlitz auf einen bestimmten radialen Abschnitt der
Scheibe zu beschränken, da ja der eindrlngende Feststoff den gesamten radialen Bereich
durchwandern muss, ehe er an eine mögliche axiale Austrittsstelle gelangt.
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In bevorzugter Ausführung wird man die Schlitze jedoch von der Peripherie
der Begrenzungsscheiben bis zur ausseren radialen Begrenzung des Hohlkörpers führen,
um somit ttber einen möglichst grossen Bereich der Eindringstrecke hir.weg die Abführung-des
eingedrungenen Feststoffes in den Raum zwischen die Begrenzungsscheiben zu ermöglichen.
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Wegen der auftretenden mechanischen Beanspruchung durch den Feststoff
sind vorzugsweise wenigstens die in Umlaufrichtung weisenden Flächen der Schlitze
gepanzert. Dies kann beispielsweise durch Aufbringen einer Panzerschicht, wie einer
Auftragschweissung, geschehen, man kann die in Frage stehenden Schlitz flächen aber
auch durch entsprechend verschleissfeste Platten schutze, die diese Flächen abdecken.
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Der eindringende Feststoff steht im Bereich zwischen den benachbarten
Wänden der Begrenzungsscheiben und des Auffanggehäuses unter einer gewissen Pressung,
die dazuS führt, dass der Feststoff von eich aus in den Schlitz übertritt. Eine
verbesserte Rückführung des eingedrungenen Feststoffes in den Raum zwischen den
Begrenzungsscheiben erreicht man nach einer besonders bevorzugten Ausfthrungsform
der Erfindung dadurch, dass may die verschleisgEesten Platten nach Art von Schälwerkzeugen
in den abzudichtenden Spalt zwischen den- benachbarten Wänden der Begrenzüngsscheibßn
und
des Auffanggehäuses hineinragend anordnet. Dieser Spalt ergibt sich von den Begrenzungsscheiben
aus gesehen sowohl im radialen wie im axial abstrebenden Bereich. Man könnte sich
grundsätzlich darauf beschränken, die verschleiss festen Platten lediglich radial
vorstehen zu lassen.
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Ordnet man sie entsprechend schräg zur Achsrichtung des Hohlkörpers
und entprechend lang gestreckt bzw. in grösserer Zahl verteilt in Umfangsrichtung
an, so kann man erreichen, dass der eindringende Feststoff huber den radialen Spaltbereich
praktisch nicht hinauskommt. Andererseits ist es möglich, die Platten nur in axialer
Richtung in den Spalt zwischen die entsprechenden benachbarten Wände der Begrenzungsscheiben
und des Auffangehtiuses hineinr«gen xu lassen. Dann wird der den radialen Spaltbereich
durchtretende Feststoff erst im axialen Bereich abgeschält.
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In besonders bevorzugter Ausführung lässt man die Platten sowohl axial
wie radial überstehen, wodurch man gegebenenfalls mit weniger Schlitzen bzw. Platten
auskommt. -Die Platten können durch Löten, Schweissen, Kleben oder auch durch lösbare
Verbindungen an den abzudeckenden Schlitz flächen gehalten sein. Im übrigen lässt
sich in äquivalenter Weise der Schäleffekt selbstverständlich auch dadurch erzielen,
dass die Scheibe selbst an den fraglichen Schlitzberandungen entsprechend abragend
ausgebildet ist.
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Wie bereits im Zusammenhang mit der radialen Räumwirkung erwähnt,
ist die Schlitzführung nicht auf einen koaxialen Verlauf zur Scheibenachse beschränkt.
Vorzugsweise wird der Schlitzverlauf vielmehr von der entsprechenden Axialebene
abweichend gewählt. Diese Abweichung kann in axialer Richtung und/oder in radialer
Richtung vorgesehen sein.
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Die Abschrägung wird so gewählt, dass sich im Hinblick auf die relative
Verdrehrichtung zwischen den benachbarten Wänden der Begrenzungsscheibe und des
Auffanggehäuses für den in den Raum zwischen die Begrenzungsscheiben
rückzuführenden
Feststoff eine schiefe Ebene ergibt, die dieses Rückführen erleichtert. Stellt man
sich beispielsweise vor, dass der eingedrungene Feststoff gegenüber der Begrenzungsscheibe
verdreht wird, so soll er bei Durchtritt durch einen Schlitz um weniger als 90°
aus seiner fiktiven Drehrichtung abgelenlct werden müssen.
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Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung skizzenhaft wiedergegebenen
Ausführungsbeispieles im folgenden. näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine stirnseitige Draufsicht und Fig. 2 eine Seitenansicht
eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Feststoff-Auswurf-Vorrichtung.
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Ein Hohlkörperteil 1 bildet den sich konisch verengenden Teil einer
Schleudertrommel 2, die lediglich hinsichtlich ihres Endbereiches angedeutet ist.
Uber den- Umfang verteilt weist der Hohikörperteil- 1 eine Reihe von Austragöffnungen
3 auf, zu deren beiden Seiten jeweils eine Begrenzungsscheibe 4 an dem Hohikörperteil
1 radial abstrebend vorgesehen ist. Die über den äußeren Durchmesser des Hohlkörperteiles
1 hinausragenden kreisringförmigen aufeinander zu gerichteten kreisringförmigen
Wandbreich.e der beiden Begrenzungsscheiben bilden die seitlichen Abschlüsse des
Auffangraues 5, in den der durch die Schnecke der Zentrifuge angeförderte Feststoff
über die Austragöffnungen 3 abgeschleudert wird und der radial durch die achsparallel
verlaufende Wandung 6 eines gestricheit dargestellten Auffanggehäuses 7 begrenzt
ist.
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Das Auffanggehäuse 7 ist ortsfest gehalten und nach unten geöffnet,
so dass der aufgefangene Feststoff durch freien Fall abgeführt wird. Notwendigerweise
verbleiben zwischen den axialen Fortsetzungen des Hohlkörperteiles 1 und den Seitenwänden
des Auf fanggehäuses 7 Durchtrittsöffnungen 8
durch welche Feststoff
dann austreten kann, wenn er bis zu diesen oeffnungen vordringt, was verhindert
werden soll.
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Zu diesem ecke sind die Begrenzungsscheiben 7 in diesem Ausführungsbeispiel
mit jeweils zwei Schlitzen 9 verstehen, die von aussen her gesehen bis etwa zur
äusseren Oberfläche des Ilohlkörperteiles 1 geführt sind und die Begrenzungsscheiben
demnach derart durchbrechen, dass aus dem Spaltbereich zwischen den einander benachbarten
Wandbereichen der )3eyrenzungsscheiben 4 und des Auffanggehäuses 7 eingedrungener
Werkstoff in den Auffangraum 5 zurUckbefdrdert werden kann.
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Die Flächen 10 der Schlitze 9, die in Umlaufrichtung - Pfeil 11 -
weisen, tragen verschleissfeste Platten 12, die radial und axial auf die benachbarten
Seitenwände des Auffanggehäuses zu um einige Millimeter über die Abmessung der Begrenzungsscheiben
4 hinausragen. Diese überragenden Kantenteile der Platten 12 greifen damit in die
Spaltbereiche 13 ein, die von dem Feststoff durchwandert werden müssen, der die
oeffnungen 8 zu erreichen droht.
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Wie aus Fig. l erkennbar ist, verlaufen die Platten 12 nicht in axialen
Ebenen, sondern sind aus der radialen Richtung - in diesem Falle um einen relativ
kleinenwinkel ct ~ in radialer Richtung gesehen entgegen der Umlaufrichtung ausgeschwenkt
angeordnet. Der Winkel t kann verschiedenste Werte einnehmen, so beispielsweise
auch 900. Nimmt man an, dass in den Spaltbereich 13 Feststoff eingedrungen ist,
so wird dieser von den überragenden Kanten der Platte 12 erfasst und hinsichtlich
der Schrägstellung um den Winkel4 mit einerKraftkomponente radial nach aussen beaufschlagt,
wie insbesondere aus Fig.
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2 ersichtlich, sind die Platten darüberhinaus auch in axialer Richtung
aus entsprechender axialer Ebene ausgeschwenkt angeordnet, und zwar um einen Winkel
, der ebenfalls in weiten Grenzen wählbar ist und annähernd 900
erreichen
kann. Betrachtet man die geneigte Anordnung um den Winkel 13s und berücksichtigt
die Umläufrichtung gemäss Pfeil 11, so ist verständlich, dass axial in den radialen
Bereich zwischen den Begrenzungsscheiben 4 und der Wandung 6 des Auffanggehäuses
7 eindringender Feststoff durch die radial überstehenden Kanten der Platten 12 zurückgedrückt
wird. Darüberhinaus bilden die Platten 12 in Spaltbereich schiefe Ebenen, an denen
entlansgleltend der mit den axial vorstellenden Platten der Platten 12 in axialen
Spaltbereich 13 abgeschälte Feststoff in den Auffangraum 5 zurückgleitet. Auf dIese
Weise kan'fl sichergestellt werden, dass kein Feststoff durch den radialen und axialen
Spaltbereich 13 von dem Auf fangraum 5 bis zu den öffnungen 8 vordringen kann. Darüberhinaus
kann sich keine Schicht ausbilden, die grossflächig an den Begrenzungsscheiben schleifend
angreift, so dass die früher beobachtete Auswirkung und Erwärmung ausbleibt