DE2518552A1 - Zentrifuge - Google Patents

Description

2673O/31

Robert LOISON, Buchelay / Frankreich

Zentrifuge

Die vorliegende Erfindung bezieht sich

auf eine Zentrifuge zum Trennen von flüssigen Bestandteilen verschiedener spezifischer Gewichte mit einer Zentrifugentrommel, die aus mindestens zwei Teilen mit konischen Wandungen besteht, welche eine Auffangkammer für einen der Bestandteile umgrenzen, wobei zwischen den zwei Teilen eine kreisförmige Öffnung zum Ableiten des in der Auffangkammer befindlichen Bestandteils vorgesehen ist, und wobei die Ränder der Teile der Zentrifugentrommel, welche eine kreisförmige Öffnung umgrenzen, zwei aus elastischem Material bestehende Lippen umfassen, die mit einer Steuervorrichtung zum wahlweisen öffnen und Schließen der Lippen zusammenarbeiten, entsprechend dem DT-PS ... (DT-OS 2319 839).

Aufgrund der Drehgeschwindigkeit der

Zentrifuge, welche einzig und allein durch die auftretenden Deformationen der Materialien begrenzt ist, kann der innerhalb der Kammer auftretende Druck sehr hohe Werte er-

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reichen, wodurch sehr starke Deformationen von wenigstens einer der Lippen hervorgerufen werden. Dies wiederum macht eine sehr hohe Kraft notwendig, um ein Schließen der betreffenden Lippe zu erreichen.

Demzufolge ist es Ziel der vorliegenden

Erfindung, die Zentrifuge der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß für den Verschluß der Lippen relativ geringe Kräfte notwendig sind.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, indem die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale vorgesehen sind.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ist

die die Lippen bildende Wandung, welche die Kammer begrenzt, von außen dem Einfluß eines Mediums ausgesetzt, welches innerhalb einer Kompensationskammer angeordnet ist, die Teil von einem der Elemente der Zentrifuge ist. Gemäß der Erfindung steht jede der aus deformierbarem Material bestehenden Lippen in Verbindung mit einem ersten Ring, welcher über Zugelemente mit einer aus weichem Eisen bestehenden zweiten Ring verbunden ist, welcher unter dem Einfluß von wenigstens einer Wicklung eines Elektromagneten einen Anker bildet. Entsprechend einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist zwischen der Auffangkammer von einem der Teile, und den Lippen eine ringförmige Kammer vorgesehen. Auf diese Weise kann der durch die zu behandelnde Flüssigkeit ausgeübte Druck, welcher zwischen der biegsamen Lippe und der unbeweglichen Lippe bzw. zwischen den beiden biegsamen Lippen auftritt, zum Teil oder zur Gänze kompensiert werden.

.Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung

weist die Kompensationskammer mehrere Abteile auf, welche selektiv über eine Verteilereinrichtung mit einer unter einem Druck stehenden Mediumquelle und einer drucklosen Umhüllung verbunden sind. Es ist dabei ebenfalls möglich, das innerhalb der Kompensationskammer angeordnete Medium zu verwenden,

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um einen direkten Verschluß oder eine direkte öffnung der Lippen zu erreichen.

Die Erfindung soll nunmehr anhand eines

Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung bezug genommen ist» Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher eine ringförmige Kammer vorgesehen ist,

Fig. 3 eine seitliche Ansicht der Steuereinrichtung für die Ringkammer,

Fig. 4 eine seitliche Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Kompensationskammer,innerhalb v/elcher zwei Membranen angeordnet sind, welche die Kammer begrenzen,

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 4, bei welcher die äußeren Lippen sich in der Öffnungsposition befinden, um eine Abgabe des Produktes zu erlauben,

Fig. 6 eine axiale Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei welcher eine einzige Membrane vorgesehen ist, wobei die innere Lippe sich in der Öffnungsposition befindet,

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Fig. 7

eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 6, bei welcher die äußere Lippe sich in der Abgabeposition für das Produkt befindet.

Fig. 1 zeigt Lippen 22, 23, welche

entsprechend dem Hauptpatent Ränder 2o, 21 der kreisförmigen öffnung 19 begrenzen, die zwischen den beiden Elementen 1 und der Zentrifuge angeordnet ist. Gemäß der Erfindung ist im Bereich der beiden Lippen 22, 23 aus deformierbarem Material jeweils ein starrer Ring 59, 59a angeordnet, welcher jeweils eine Ringnut 6o, 6oa besitzt, innerhalb welcher jeweils eine Lippe 22, 23 eingesetzt ist.

Die Ringe 59, 59a sind über Schrauben

61, 61a mit jeweils einem zweiten Ring 62, 62a verbunden. Diese beiden Ringe 62, 62a bestehen aus weichem Eisen und bilden in Verbindung mit wenigstens einer Spule 63, 63a jeweils einen Anker. Die Schrauben 61, 61a sind mit ihrem Gewindebereich 64, 64a in einer Gewindebohrung der Ringe 59, 59a eingeschraubt, wobei mit Hilfe von Bohrungen 65, 65a innerhalb der Ringe 59, 59a eine Durchsetzung erfolgt. Zwischen den Ringen 59 und 62a einerseits und den Ringen 59a und 62 andererseits sind über die Schrauben 61, 61a geschobene Abstandshalter 66, 66a geschoben. Zusätzlich sind Spulen 63, 63a vorgesehen, welche mit Hilfe eines elektrischen Stromes gespeist werden. Dabei wird eine Anziehungskraft entsprechend dem Pfeil F, F1 auf die Ringe 62, 62a ausgeübt, wobei die Kraftübertragung über die Schrauben 61, 61a,die Ringe 59, 59a und die Lippen 22, 23 erfolgt. In der Verschlußposition der kreisförmigen öffnung 19 sind demzufolge die Lippen 22, 23 gegenseitig in Berührung gebracht.

In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß

in sehr vielen Fällen die Benutzer von Zentrifugen beabsichtigen, möglichst trockene Sedimente zu bilden, innerhalb

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v/elcher möglichst wenig Flüssigkeit verbleibt. Gemäß Fig. 2 und ist zu diesem Zweck eine andere Ausführungsform der Erfindung mit einer Ringkammer 67 vorgesehen, wobei die Ringkammer 67 zwischen der Auffangkammer 15 und den äußeren Lippen 22, 23 liegt. Diese Ringkammer 67 ermöglicht,ein relativ trockenes Produkt-mit Hilfe von Zentrifugalwirkung zu erreichen, bevor eine Abgabe erfolgt.

Die Ringkammer 67 wird durch zwei deformierbare Teile 68, 68a der Elemente 1 und 2 der Zentrifuge gebildet. Die Kammer 67 wird dabei auf der einen Seite durch die äußeren Lippen 22, 23 und auf der anderen Seite durch innere Lippen 69, 69a begrenzt, welche zwischen der Auffangkammer 15 und der Ringkammer 67 angeordnet sind. Die deformierbaren Teile 68, 68a sind aus starrem Material hergestellt und einstückig mit den Ringen 7o, 7oa gebildet. In einen der Ringe 7o sind Zugelemente 71 eingeschraubt. Jede dieser Schrauben 71 ist an ihrem anderen Ende mit einer Achse 72 versehen, welche innerhalb einer Langlochbohrung 73 eines Hebels 74 liegt. Jeder Hebel 74 ist an einem Ende um eine Achse 75 drehbar gelagert, wobei die Achse 75 innerhalb eines Bügels 76 befestigt ist, der auf einem Ring Ti befestigt ist, welcher wiederum auf das Element 1 der Zentrifuge aufgesetzt ist. Das andere/Ende 74a jedes Hebels 74 steht im Eingriff mit dem Ring 59a, an welchem die eine äußere Lippe 22 angesetzt ist.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte

Anordnung arbeitet wie folgt: Sobald die äußeren Lippen 22, entsprechend Fig. 2 sich in der geschlossenen Position befinden, sind die inneren Lippen 69, 69a derart geöffnet, daß das innerhalb der Auffangkammer 15 befindliche Material in die Ringkammer 67 eindringen kann. Sobald die Ringkammer 67 gefüllt ist, öffnen sich die äußeren Lippen 22, 23 unter dem Einfluß des Elektromagneten, während der an dem Ring 59a anliegende Hebel 74 um seine Achse 75 verschwenkt wird. Dabei

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wird das Zugelement 71 mitgeführt, wodurch ein Verschluß der inneren Lippen 69, 69a erreicht wird. In dieser Position wird das innerhalb der Ringkammer 67 befindliche Material durch das öffnen eines Spaltes zwischen den Lippen 22, 23 abgegeben/ welche sich demzufolge in der Öffnungsposition befinden. Beim Verschließen der Lippen 22, 23 kommt ein entgegengesetzter Ablauf zustande/ bei welchem eine erneute öffnung der inneren Lippen 69, 69a auftritt.

Die Steuerung der inneren Lippen 69, 69a

kann ähnlich wie bei den äußeren Lippen 22, 23 mit Hilfe eines Elektromagneten erreicht werden, so wie er in Verbindung mit Fig» 1 beschrieben worden ist. Es können jedoch ebenfalls hydraulische oder pneumatische Antriebe verwendet v/erden. Für die Feststellung der Dicke der abgelagerten Schicht des Produktes kann eine Feststellsonde oder ein Radar verwendet werden. Die Öffnung und Schließung der Lippen 22, 23, 69, 69a kann fernerhin mit Hilfe eines Zeitrelais gesteuert werden.

In Fig. 4 und 5 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zentrifuge gezeigt, bei welcher die Elemente 1 und 2 im Bereich ihrer Periferie zwei Rundkammern 78, 78a bilden, welch« mit Hilfe von üwai deformierbaren Membranen 79, 79a zum Schließen gebracht v/erden können. Diese deformierbaren Membranen 79, 79a sind in dem Fall mit Hilfe von Schrauben 8o, 8oa an den Rändern der Rundkammern 78, 78a befestigt. Die deformierbaren Membranen 79, 79a weisen innere Lippen 71, 71a und äußere Lippen 82, 82a auf, wodurch eine Rundkammer 83 begrenzt wird, in welcher vor der Abgabe eine Aufnahme der Sedimente erfolgt. Die Lippen 81a und 82a sind über Stangen 84, 85 mit Ankern 86, 87 verbunden, welche im Eingriffsbereich von Elektromagneten 88, 89 liegen. In gleicher Weise werden die Lippen 81, 82 durch Elektromagneten 9o, 91 betätigt, wobei die in diesem Fall nicht dargestellten Verbindungselemente identisch wie bei den Lippen 81a, 82a ausgebildet sind. Die Rundkammern 78, 78a werden

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durch Trennwände 94, 94a in jeweils zwei Kammerbereiehe 92, und 92a, 93a geteilt. Die Verbindung mit dem Inneren der Zentrifuge erfolgt über Rohrleitungen 95, 95a, welche eine Speisung dieser Kammern mit unter Druck stehendem Medium gewährleisten. Es ist jedoch einleuchtend, daß bei Verwendung von drehbaren Abdichtungen ebenfalls eine beliebige andere äußere Druckmittelquelle verwendet werden könnte.

Die Rohrleitungen 95, 95a münden in

den Kammerbereichen 92, 92a. Um eine Verbindung mit den Kammerbereichen 93, 93a und eine Abgabe des Mediums von den Kammerbereichen 93, 93a zu erreichen, ist ein Kanal 96 vorgesehen, welcher die Kammerbereiehe 92, 93 über eine innerhalb'der Stange 84 angeordnete Bohrung 97 herstellt. Die Abdichtung gegenüber der Stange 84 wird dabei mit Hilfe von O-Ringen 98, 98a erreicht. Der Kammerbereich 93 ist fernerhin über einen Kanal 99 mit einem der Abgabe des Mediums dienenden beliebigen Behälter verbunden. Der Kanal 99 führt dabei über eine innerhalb der Stange 95 angeordnete Bohrung 1oo. Die Abdichtung der Stange 95 wird auch in diesem Fall mit Hilfe von Abdichtungsringen 1o1, 1o1a erreicht.

Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte

Anordnung arbeitet wie folgt: Sobald die äußeren Lippen 82, 82a entsprechend Fig. 4 geschlossen sind, sind die inneren Lippen 81, 81a geöffnet, sodaß das innerhalb der Auffangkammer 15 vorhandene Material die Ringkammer 83 füllen kann. In dieser Position speist das über die Rohrleitungen 95, 95a geführte Medium die Kammerbereiche 92, 92a und 93, 93a. Die Kammerbereiche 92, 92a sind nämlich in diesem Fall über den Kanal und die Bohrung 97 mit den Kammerbereichen 93, 93a verbunden. Auf der anderen Seite sind die Kammerbereiche 93, 93a gegenüber der Außenatmosphäre abgetrennt, weil die Bohrung 1oo gegenüber dem Kanal 99 versetzt ist.

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Sobald die Rundkammer 83 gefüllt ist,

öffnen sich unter der Wirkung der Elektromagneten 89, 91 gemäß Fig. 5 die äußeren Lippen 82, 82a, während die inneren Lippen 81, 81a unter dem Einfluß der Elektromagneten 88, 89 bereits geschlossen sind. Das innerhalb der Rundkammer 83 befindliche Material wird somit durch den zwischen den äußeren Lippen 82, 82a auftretenden Spalt abgegeben. Bei der Betätigung der Lippen werden die Stangen 84, 85 bewegt, wobei gemäß Fig. 5 die Verbindung zwischen den Kammerbereichen 92, 92a und 93, 93a unterbrochen wird, indem die Bohrung 97 gegenüber dem Kanal versetzt ist. Auf der anderen Seite sind jedoch die Kammerbereiche 93, 93a über den Kanal 99 und die Bohrung 1oo mit dem Auffangbehälter für das Medium verbunden.

In den Fig. 6 und 7 ist eine weitere

Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher eine einzige deformierbare Membran 79a verwendet wird, welche bewegliche Lippen 81a, 82a besitzt. Diese Lippen 81a, 82a stehen im Eingriffsbereich einer unbeweglichen Platte 1o2, innerhalb welcher ein Teil der Rundkammer 83 und der Auflageflächen 1o3, 1o4 für die Lippen 81a, 82a angeordnet sind. Die Funktionsweise dieser Ausführungsform ist dabei identisch mit der mit zwei Membranen versehenen Ausführungsform.

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Claims (1)

1. 251S552

   Patentansprüche

   ni Zentrifuge zum Trennen von flüssigen

   Bestandteilen verschiedener spezifischer Gewichte mit einer Zentrifugentrommel/ die aus mindestens zwei Teilen mit konischen Wandungen besteht/ welche eine Auffangkammer für einen der Bestandteile begrenzen, wobei zwischen den zwei Teilen eine kreisförmige öffnung zum Ableiten des in derAuffangkaramer befindlichen Bestandteils vorgesehen ist und wobei die Ränder der Teile der Zentrifugentrommel, welche die kreisförmige öffnung umgrenzen, zwei aus elastischem Metall bestehende Lippen umfassen, die mit einer Steuervorrichtung zum v/ahlweisen öffnen und Schließen der Lippen zusammenarbeiten, nach DT-PS ... (DT-OS 2 319 839), dadurch gekennzeichnet , daß die aus deformierbarem Material bestehenden Lippen(22, 23) in Verbindung mit ersten Ringen (59, 59a) stehen, welche über Zugelemente (61, 61a) mit aus Weicheisen bestehenden zweiten Ringen (62, 62a) verbunden sind, die wiederum im Bereich des Kernes von wenigstens einer SpuJe (63, 63a) eines Elektromagneten angeordnet sind.

   2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zugeleraente (61, 61a) der einen Lippe (22, 23) durch Bohrungen (65, 65a) des ersten Ringes (59, 59a) der anderen Lippe (22,23) hindurch geführt sind und daß der erste Ring (59, 59a) mit Hilfe von auf jedes Zugelement (61, 61a) aufgeschobenen Abstandhaltern (66, 66a) von dem zweiten Ring (62, 62a) getrennt ist.

   3. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Auffangkammer (15) und den Lippen (22, 23) eine Rundkammer (83) angeordnet ist.

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   4. Zentrifuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Rundkammer (83) durch zwei deformierbare Elemente (79, 79a) begrenzt ist, wobei nach außen hin eine Begrenzung mit Hilfe von äußeren Lippen (82, 82a) und nach innen hin in Richtung der Auffangkammer (15) durch innere Lippen (81, 81a) erfolgt.

   5. Zentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden die Rundkammer (83) begrenzenden deformierbaren Elemente (79, 79a) in Verbindung stehen mit aus magnetischem Material bestehenden Teilen (86, 87), welche im Eingriffsbereich von Elektromagneten (88 bis 91) liegen.

   6. Zentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine der deformierbaren Elemente (68, 68a) in Verbindung steht mit Zugelementen (71), welche gelenkig einem mittleren Bereich von Hebeln (74) angelenkt sind, deren eine Enden (75) an einem Ring (77) des Elementes (1) angelenkt sind ^ während die anderen Enden an einem Ring (59a) anliegen, der im Bereich der äußeren Lippen (22) vorgesehen ist.

   7. Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Zugelement (71) eine Achse (72) aufweist, die durch eine Langlochbohrung (73) der Hebel (74) durchgeführt ist.

   8. Zentrifuge nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeich net, daß die die Lippen (81, 81a; 82, 82a) und die Kammer (83) begrenzenden Wandung (79, 79a) von außen her dem Einfluß eines Druckmediums ausgesetzt ist, welches innerhalb einer Kompensationskammer (92, 92a, 93, 93a) angeordnet ist, die durch die Elemente (1, 2) der Zentrifuge gebildet ist.

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   9. Zentrifuge nach Anspruch 8, dadurch

   gekennzeichnet , daß die Kompensationskammer einen Kaminerbereich (92, 92a) besitzt, der mit einer Druckmittelquelle verbunden ist.

   1ο. Zentrifuge nach Anspruch 8, dadurch

   gekennzeichnet , daß die Kompensationskammer mehrere Kammerbereiche(92, 92a, 93, 93a) besitzt, welche mit Hilfe einer Verteilereinrichtung (96, 97, 99, 1oo) mit der Druckmittelquelle und einem drucklosen Behälter selektiv verbindbar sind.

   11. Zentrifuge nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet , daß die Verteilereinrichtung durch die Stangen (84, 85) für die Betätigung der Lippen (81, 81a, 82, 82a) gebildet ist, innerhalb welcher Bohrungen (97, 1oo) angeordnet sind, mit deren Hilfe eine Durchverbindung von Kanälen (96, 99) möglich ist, die eine Verbindung der Kammerbereiche (92, 92a, 93, 93a) der Kompensationskammer mit der Druckmittelquelle und dem drucklosen Behälter herstellen.

   12. Zentrifuge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Kompensationskammer über eine Leitung (95, 95a) mit der Zentrifugenkammer verbunden ist, demzufolge der Kompensationskammer die innerhalb der Zentrifuge vorhandene Flüssigkeit zuführbar ist.

   13. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerung der Lippen(81, 81a, 82, 82a) mit Hilfe des Mediums erreichbar ist, das sich innerhalb der Kompensationskammer befindet.

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