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Vorrichtung zum Austragen von Rückständen aus Zentri#ugal-Scheibendruckfiltern
Die ~RrSindung betrifft eine Vorrichtung zum Austragen von Rückständen aus Zentrifugal-Scheibendruckfiltern
mit gewölbtem Boden. Derartige Filter enthalten eine Anzahl horizontaler Filterscheiben,
die in deSiniertem Abstand übereinander auf einer vertikalen Hohlwelle in einem
geschlossenen Behälter angeordnet sind und auf denen sich während des Filtrationsvorganges
eine Rückstandsschicht ablagert.
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Bei Rotation dieser Filterscheiben werden die Rückstände infolge der
Zentrifugalkraft abgeschleudert und gelangen in den Behälterboden, aus dem sie über
einen Rohrstutzen ausgetragen werden.
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53s sind Zentrifugal-;3cheibendruckfilter bekannt, bei denen zur Gewährleistung
des Rückstandsaustrages Rührarme, Schaber, Schaufeln oder dgl. im unteren Behälterteil
angeordnet sind.
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Das Abschleudern der Filterrückstände von den Filterscheiben geschieht
immer bei schneller Rotation der letzteren in der Weise, daß die vertikale Hohlwelle
mit den darauf angeordneten Filterscheiben (dem Filterpaket) in geeigneter Weise
angetrieben wird. Bei bekannten Filtern ist die Austrags vorrichtung direkt mit
der Hohlwelle verbunden, sie rotiert also beim Abschleudern des Rückstandes mit
der Drehzahl des Filterpaketes.
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Bei hoher Drehzahl verursachen die Trägheitskräfte, -die an den Austragselementen
(Schaufeln oder dgl.) durch deren Bewegung gegen den im Behälterboden befindlichen
Rückstand auftreten, einen erheblichen zusätzlichen Leisbungsbedars fLW den Antrieb
des Filterpaketes. Zudem müssen die Schaufeln oder dgl. relativ dick dimensioniert
werden, um die angreifenden Kräfte aufnehmen zu können.
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Der Nachteil anderer bekannter Ausführungen besteht darin, daß zur
Ermöglichung einer geringeren Drehzahl der Austragsvorrichtung ein kostenintensives
Untersetzungsgetriebe bzw. ein zusätzlicher Antrieb verwendet wird, womit aber auch
die für den Austrag des Rückstandes notwendige Zeit erheblich verlängert wird.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Austragsvorrichtung zu schaffen,
welche ohne zusätzlichen Antrieb bzw. ohne Untersetzungsgetriebe arbeitet, in Leichtbauweise
ausgeführt werden kann, einen geringeren teistungsbedarf erfordert und das Austragen
des Rückstandes in kürzester Zeit ermöglicht.
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Der BrSindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine beim Abschleudervorgang
mitrotierende Austragsvorrichtung für ein Zentri-Sugal-Scheibendruckfilber mit gewölbtem
Boden zu schaffen, bei der alle Rückstandsteilchen, die sich im unteren Behälterteil
befinden, zwangsläufig in den Austragsstutzen am Behälterboden transportiert werden.
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Durch geringen hydrodynamischen Widerstand der Vorrichtung ist zu
gewährleisten, daß die angreifenden Kräfte gering sind und die Vorrichtung deshalb
mit hoher Drehzahl bei geringem IJeistungsbedarf betrieben werden kann und dabei
der Rückstand in kürzester Zeit ausgetragen wird.
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Die Austragsvorrichtung#ist der Bodenform anzugleichen# so daß die
gesamte Bodeninnenfläche bestrichen wird.
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Brfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im gewölbten
Boden des Filterbehälters unterhalb des Filterpaketes auf der Hohlwelle ein sich
nach oben verJüngender rotationssymmetrischer kegliger körper ein Ausbragskegel,
der innen hohl ist, lösbar starr und kraft- und formschlüssig angebracht ist. An
der Unterseite des Austragskegels sind vorzugsweise zwei Schaufeln, um 1800 versetzt,
lösbar befestigt, die der Bodenreform angepaßt und in ihrer Drehrichtung konvoex
gekrümmt sind. Die daraus resultierende Steigung der Schaufeln am uebergang des
gewölbten Teiles zum zylindrischen Teil des Behälterbodens wird bei der Fortführung
der Schaufeln im zylindrischen Behälterteil beibehalten.
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Auf ihrer gesamten Länge sind die Schaufeln im gleichen Winkel gegen
die Bodennormale so geneigt, daß die untere Schaufelkante gegenüber der oberen in
Drehrichtung vorn ist. Die oberen Schaufelenden sind durch Streben lösbar mit dem
Austragskegel verbunden.
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Diese Streben können Flachstähle oder WiSielproSile sein.
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Dabei sind die Flachstähle so angeordnet, daß sie mit der Horizontalebene
einen nach oben und in Drehrichtung geöffne ten spitzen Winkel bilden. Falls Winkelprofile
eingesetzt werden, sind sie nach der der Drehrichtung abgewandten Seite geöffnet
und so angeordnet, daß eine gedachte Ebene durch die Winkelhalbierende des Profils
horizontal liegt.
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In Abhängigkeit vom auszutragenden Rückstand kann die Austragsvorrichtung
als geschlossene Einheit in vertikaler Richtung nach oben und nach unten auf einer
vorher konstruktiv festzulegenden Länge verstellt und in jeder Lage auf diesem Verstellweg
arretiert werden.
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An der Innenseite des innen hohlen Atistragskegels können vbrsugsseise
schneckenförmig gebogene Leisten, mit Hilfe derer Rückstände, die während der Rotation
in den Kegelinnenraum eindringen, wirksam nach außen gefördert werden.
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Der Austragskegel leitet den im Bodenraum befindlichen
Rückstand
nach unten und von der Behkllterachse weg nach außen auf einen Radius, der im Aufnahmebereich
des #ustr;:gsstutzens liegt.
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Um diese Wirkung zu unterstützen, können an der Außenseite des Austragskegels
Leisten angebracht sein, welche die rSitnahme des Rückstandes verbessern und dadurch
eine zusätzliche Schleuderwirkung in radialer Richtung erzielen. 1#ne zwangsläufige
Bewegung des Rückstandes nach unten wird erzielt, wenn die angeführten Leisten in
entsprechender Weise schneckenförmig gebogen sind.
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Der geforderte geringe hydrodynamische Widerstand der Austragsvorrichtung
wird gewährleistet durch: a) die Gestaltung des Austragskegels als rotationssymmetrischer
Körper, b) die Krümmung und Neigung der Schaufeln sowie deren geringe Breite, c)
die Neigung der Streben.
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Damit sind die an der Vorrichtung während der Rotation angreifenden
Kräfte und der Leistungsbedarf für die Austrags vorrichtung trotz hoher Drehzahl
gering und die Vorrichtung selbst kann in leichter Bauweise ausgeführt werden. Durch
die hohe Drehzahl und die Anpassung der Schaufeln an die Bodenform sowie den in
Drehrichtung der Austragsvorrichtung geneigten Austragsstutzen wird ein schneller
und wirksamer Rückstandsaustrag gewährleistet.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:
Figur 1:
Die vertikale Schnittansicht des Zentrifugalmit Austragsvorrichtung und Austragsstutzen;
Figur 2: Den Schnitt A-A nach Figur 1; Figur 3: Den Schnitt B-B nach Figur 2; Figur
4: Den Schnitt B-B nach Figur 2 in einer anderen Ausführungsform.
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Während des Abschleuderns des Rückstandes 1 von den Filter scheiben
2 gleitet derselbe an der zylindrischen Behälterwand 9 nach unten in den Bereich
der Austragsvorrichtung, wird von den schnell rotierenden Schaufeln 4 erfaßt und
teilweise bereits in den Austragsstutzen 6 geschoben und ausgetragen.
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Überschüssiger Rückstand gleitet dauernd i-ber die rotierenden geneigten
Schaufeln 4 und drängt wegen des ständig von oben nachgleitenden Rückstandes in
Richtung Behälterachse um das freie Bodenvolumen auszuf#llen. Der rotierende Austragakegel
3 leitet den Rückstand jedoch wieder nach unten und von der Behälterachse weg nach
außen bis auf einen T'adius, der im Aufnahmebereich des Austragsatutzens 6 liegt.
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Zur Erzeugung einer Schleudervqirkung nach außen können außen auf
dem Austragskegel 3 Leisten 10 angebracht sein, die der Verbesserung der Mitnahme
des Rückstandes während der flotation dienen.
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Durch die Leisten 10 auf der Mantelfläche des Austragskegels 3 wird
eine Kombination von einem Gleiten und einem radialen Schleudern des Rückstandes
nach. außen erzielt.
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Desweiteren können die angeführten Meisten 10 schneckenförmig gebogen
sein und erzeugen damit zwangsläufig eine Förderung des Rückstandes nach unten.
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In manchen Fällen, insbesondere in der iebensmittelindustrie, ist
der Austragskegel 3 aus hygienischen Gründen an seiner Unterseite durch eine Abdeckung
7 dicht verschlossen.
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Im anderen Falle bleibt der Austragskegel 3 unten offen.
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Das Eintreten größerer Rückstandsmengen wird durch die nach unten
entsprechend der VerröerunE des Kegeldurchmessers sich stetig vergrößernden Zentrifugalkräfte
an der Innenwand des Austragskegels 3 verhindert bzw. können diese Rückstände durch
nochmalige Rotation nach bereits erfolgtem Austrag auf Grund dieser wirkung leicht
entfernt werden.
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Um diese Wirkung noch zu erhöhen, können an der Kegelinnen wand vorzugsweise
schneckenförmige Leisten 11 angebracht sein, welche einen zusätzlichen Fördereffekt
nach unten erzielen. Eine Förderung in vertikaler Richtung nach unten wird durch
Neigung der Streben 5 gegen die Horizontalebene erzielt, wobei diese Streben gleichzeitig
die Stabilität der Schaufeln 4 gewährleisten.
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Zweckmäßig sind diese Streben aus Flachstahl oder entsprechend angeordneter
Winkelprofile.
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Die Schaufeln 4 der Austragsvorrichtung lösen die an der Wandung haftenden
Rückstände bzw. verhindern das Ansetzen von dickeren Rückstandsschichten.
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Damit sind alle wesentlichen Bauelemente der Austragsvorrichtung (Austragskegel
3; Schaufel 4; Streben 5) austragsfördernd und zugleich hydrodynamisch günstig gestaltet.
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Die Austragsvorrichtung als geschlossene Einheit kann bei Montage
des Filters zum Ausgleich von Fertigungsungenauigkeiten (I,ängenabweichungen) vertikal
nach oben und nach unten verstellt wurden und dabei in jeder Lage innerhalb des
konstruktiv festgelegten Verstellweges arretiert werden.
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Die Arretierung erfolgt durch zwei innen bzw. außen keglige Buchsen,
die ineinander gedrückt werden, wobei die innere lose Buchse 12 außen konisch ist
und die äußere fest mit dem Austragskegel verbundene Buchse 13 innen konisch ist.
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Der Kegel sitz wird durch eine Nutmutter mit Sicherungsbügel 14 in
axialer Richtung gehalten.