DE2538630A1

DE2538630A1 - Selbstreinigende zentrifugentrommel zum periodischen austragen eines teils der von einer fluessigkeit getrennten und sich im peripheren teil des trommelinnenraumes ansammelnden feststoffe

Info

Publication number: DE2538630A1
Application number: DE19752538630
Authority: DE
Inventors: Otto Ing Grad Kuelker
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1975-08-30
Filing date: 1975-08-30
Publication date: 1977-03-10
Also published as: DE2538630C2; US4027820A; NL7609520A; FR2321944A1; SE7608352L; FR2321944B1; SE423043B; CH615843A5; NL159021B

Description

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Selbstreinigende Zentrifugentrommel zum periodischen Austragen eines Teils der von einer Flüssigkeit getrennten und sich, im peripheren Teil des Trommelinnenraumes ansammelnden Feststoffe

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstreinigende Zentrifugentrommel zum periodischen Austragen eines Teils der von einer Flüssigkeit getrennten und sich im peripheren Teil des Trommelinnenraumes ansammelnden Feststoffe. Eine solche Trommel ist beispielsweise aus der britischen Patentschrift Nr. 373 117 bekannt.

Bei dieser bekannten Trommel ist das Trommelunterteil in der Ebene seines größten Innendurchmessers mit mehreren auf seinen Umfang verteilt angeordneten Öffnungen versehen, die von einem axial verschiebbaren ringförmigen Steuerkolben periodisch geöffnet werden, der das Trommelunterteil von außen umfaßt. Bei seinen axialen Bewegungen wird er innen an der zylindrischen Außenfläche des Trommelunterteils und außen an der zylindrischen Innenfläche eines die Trommel teilweise umgebenden und mit ihr rotierenden Gehäuses geführt. Das Gehäuse ist napfförmig ausgebildet, und sein freier Rand ragt in axialer Richtung geringfügig über die im Trommelunterteil angeordneten Öffnungen hinaus. Die Trommel besitzt zwei Steuerkammern für die Betätigung des Steuerkolbens, die je mit einer Entleerungsbohrung versehen sind und denen die Steuerflüssigkeit über einen Dreiwegehahn wechselweise zugeführt wird.

Der Steuerkolben weist auf seiner Außenseite zwei Ringflansche auf, die zueinander geneigt sind und mit Abstand voneinander enden. Dadurch wird eine nach außen offene ringförmige Tasche gebildet. Zwischen den Flanschen sind im Steuerkolben öffnungen angebracht, deren Zahl mit der im Trommelunterteil angeordneten übereinstimmt und die mit diesen in gleicher radialer Richtung liegen.

Beim Beschicken der oberen Steuerkammer mit Steuerflüssigkeit bewegt sich der Steuerkolben in seine untere Endlage. In die~

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sein Betriebszustand decken sich die Öffnungen im Steuerkolben und im Mantel des Trommelunterteils, so daß die als Schleuse wirkende Tasche mit dem Innenraum der Trommel in Verbindung steht. In dieser Stellung ist die Tasche außen verschlossen, weil der obere Hingflansch des Steuerkolbens in das die Trommel umgebende napfförmige Gehäuse greift und an dessen Innenrand anliegt. Die Tasche füllt sich mit Feststoffen, die sehr bald den größten Teil der anhaftenden Flüssigkeit nach innen verdrängen, da sie sich im Bereich größter Zentrifugalkraft befinden.

Beim Beschicken der unteren Steuerkammer mit Steuerflüssigkeit bewegt sich der Steuerkolben in seine obere Bndlage. Dabei wird die Schleuse vom Trommelinnenraum getrennt und nach erfolgter Trennung der Ringspalt an ihrem Umfang geöffnet. Die in der Tasche befindlichen Feststoffe werden auf diese Weise ausgeschleust.

Nachteilig ist bei der bekannten Trommel, daß der Steuerkolben und das seiner äußeren Führung dienende Gehäuse außerhalb des Tromtnelraantels angeordnet sind. Sie liegen damit im Bereich größter Zentrifugalkraft, so daß schon kleine Unregelmäßigkeiten den ruhigen Lauf der Trommel empfindlich stören können. Auch die Luftreibung ist erheblich größer als bei Trommeln mit glattem Mantel. Der größte Nachteil liegt aber darin, daß sowohl der Steuerkolben als auch das ihn teilweise umgebende Gehäuse napfförmig ausgebildet sind und nach außen nicht abgestützt werden können. Es ist bekannt, daß sich ein rotierender Hohlzylinder um den dreifachen Betrag dehnt, wie eine sich mit der gleichen Drehzahl drehende Scheibe gleichen Durchmessers. Aus diesem Grunde stellt bei einer Schleudertrommel der Übergang vom zylindrischen Trommelmantel zum scheibenförmigen Boden die kritischste Zone dar.

Dadurch, daß bei der bekannten Trommel der freie Oberrand des Steuerkolbens und der freie Oberrand des mit der Trommel rotierenden Gehäuses sich unter der Einwirkung der Fliehkraft frei dehnen können, ist eine vollkommene Abdichtung des Trom-

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melinnenraumes nicht zu erreichen. Das mag auch der Grund dafür sein, weshalb die aus der britischen Patentschrift Nr. 373 117 bekannt gewordene Trommel keinen Eingang in die Praxis gefunden hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine selbstreinigende Zentrifugentrommel zum periodischen Austragen eines Teils der von einer Flüssigkeit getrennten und sich im peripheren Teil des Trommelinnenraumes ansammelnden Feststoffe zu schaffen, bei der das die Trommel periodisch öffnende und das den partialen Ausstoß der Feststoffe bewirkende Organ im Trommelinnern angeordnet und gegenüber dem Trommelmantel abgestützt ist.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen axial verschieblichen, den Trennraum der Trommel auf seiner Unterseite begrenzenden Sperrkolben und einen ebenfalls axial verschieblichen, den Sperrkolben einfassenden Pumpkolben, der die außerhalb des Trommelinnenraumes befindlichen Feststoffe periodisch über ein Wehr aus der Trommel herausdrückt, wobei die Steuerung der Kolben durch Beschicken der Steuerkammer mit Steuerflüssigkeit erfolgt.

Die Trommel kann so ausgebildet sein, daß für die Steuerung beider Kolben nur zwei Steuerkammern erforderlich sind. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die beiden Steuerkammern in der Nähe der Drehachse miteinander kommunizieren, so daß die Steuerflüssigkeit nach Auffüllung der oberen Steuerkammer in die untere Steuerkammer übertreten kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Mit 1 ist das Trommelunterteil bezeichnet und mit 3 der zu einem Übertrittswehr für die Feststoffe gestutzter Trommeldeckel. Die beiden Teile 'werden von einem Verschlußring 2 zusammengehalten. Der Trennraum 4 der Trommel wird auf seiner Unterseite vom Sperrkolben 5 und auf seiner Oberseite vom

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Scheideteller 6 begrenzt. Der Sperrkolben 5 wird vom Pumpkolben 7 umfaßt.. Zwischen den beiden Kolben befindet sich eine SteuerTcammer 8 und zwischen Pumpkolben und Trommelboden 10 eine Steuerkammer 9· Die Steuerkammer 8 ist mit einer Entleerungsbohrung 11 und die Steuerkammer 9 mit einer Entleerungsbohrung 12 versehen. Die beiden Steuerkammern stehen bei 13 miteinander in kommunizierender Verbindung. In die Auffangrinne 14 eingebrachte Steuerflüssigkeit strömt durch eine oder mehrere Bohrungen I5 zunächst in die Steuerkammer und tritt - falls mehr Steuerflüssigkeit zugeführt wird als durch die Entleerungsbohrung 11 entweichen kann - bei I3 in die Steuerkammer 9 über. Die feststoffhaltige Schleuderflüssigkeit wird der Trommel durch den Verteiler 16 und die Bohrungen 17 zugeführt.

Die Trommel arbeitet in folgender Weise:

Zunächst wird der Auffangrinne 14 Steuerflüssigkeit in solcher Menge zugeführt, daß sich die Steuerkammer 8 füllt und sich der Sperrkolben 5 nach oben bewegt und fest am Scheideteller anliegt. Es kann auch so viel Steuerflüssigkeit zugeführt werden, daß sich auch der Pumpkolben in seiner oberen Endlage befindet. (Rechte Hälfte der Zeichnung). Nach dem Öffnen des Zulaufs sammeln sich die von der Flüssigkeit getrennten Feststoffe im äußeren Teil des Trennraumes 4 an, während die geklärte Flüssigkeit kontinuierlich über den Oberrand des Scheidetellers 6 die Trommel verläßt.

Nach Ablauf einer gewissen Schleuderzeit - wenn sich ein ausreichend dicker Feststoffstopfen gebildet hat - wird die Zuführung der Steuerflüssigkeit gesperrt. Die Steuerkammern 8 und 9 entleeren sich durch die Bohrungen 11 und 12. Die beiden Kolben 5 und 7 bewegen sich unter dem Druck der Trommelfüllung nach unten und die Feststoffe treten zum Teil durch den Ringspalt zwischen Sperrkolben 5 und Scheideteller 6 in den Ringraum zwischen Scheideteller 6 und Trommeldeckel 3· (Linke Hälfte der Zeichnung). Nach Ablauf einer weiteren Schleuderzeit wird Steuerflüssigkeit im Überschuß zugegeben,

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so daß sich die beiden. Steuerkammern nacheinander füllen. Der sich, zuerst nach oben bewegende Sperrkolben riegelt den Trennraum der Trommel gegenüber dem Außenraum ab. Alsdann schiebt der Pumpkolben bei seiner Aufwärtsbewegung die Feststoffe in Richtung zur Übertrittskante des Wehres 3· Die Zuleitung für die Steuerflüssigkeit wird dann wieder gesperrt und nach Ablauf einer bestimmten Zeit wieder geöffnet,

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Selbstreinigende Zentrifugentrommel zum periodischen Austragen eines Teils der von einer Flüssigkeit getrennten und sich im peripheren Teil des Trommelinnenraumes ansammelnden Feststoffe, gekennzeichnet durch einen axial verschieblichen, den Trennraum (k) der Trommel auf seiner Unterseite begrenzenden Sperrkolben (5) und einen ebenfalls axial verschieblichen, den Sperrkolben umfassenden Pumpkolben (7)» der die außerhalb des Trommelinnenraumes befindlichen Feststoffe periodisch über ein Wehr (3) aus der Trommel herausdrückt, wobei die Steuerung der Kolben durch Beschicken der Steuerkammern (8, 9) niit Steuerflüssigkeit erfolgt.
2) Trommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammern (8, 9) zum Betätigen der Kolben (5»7) in der Nähe der Drehachse miteinander kommunizieren.

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