DE3012108A1 - Selbstentleerende schleudertrommel - Google Patents

Description

Selbstentleerende Schleudertrommel

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstentleerende Schleudertrommel mit den Trenn- und Feststoffraum einseitig begrenzendem Kolbenschieber zum Steuern der Auswurföffnungen im Trommelmantel, die wahlweise die Durchführung von Teil- oder Totalentleerungen gestattet, wobei die Schließkammer in mehrere radial hintereinander liegende, über Kanäle verbundene Abteilungen unterteilt ist und mit Schließflüssigkeit beschickt werden kann, und wobei wenigstens im Ablaßkanal der äußeren Schließkammerabteilung ein flüssigkeitsgesteuertes Fliehkraftventil angeordnet ist, das unter Flüssigkeitszufuhr öffnet.

Eine Schleudertrommel derartiger Bauart ist aus der DE-OS 27 O^ 903 bekannt und weist zwei hintereinander liegende, über verschließbare Kanäle verbundene Schließkammerabteilungen auf, die zwischen dem Kolbenschieber und dem angrenzenden Trommelteil angeordnet sind und vor Beginn des Schleuderbetriebes mit einer Schließflüssigkeit gefüllt werden. Die aus den beiden Schließkammerabteilungen bestehende Schließkammer hat eine größere radiale Ausdehnung als der Trommelinnenraum, so daß bei vollständig gefüllter Kammer der von dieser Seite auf den Kolbenschieber wirkende Schließdruck größer ist als der von der anderen Seite im öffnenden Sinne wirkende Druck der Trommelfüllung.

Zum Zwecke des Feststoffauswurfs wird bei voller Drehzahl der Trommel aus den Abteilungen der Schließkammer über flüssigkeitsgesteuerte Fliehkraftventile Schließflüssigkeit abgelassen und damit der Schließdruck unterhalb des Kolbenschiebers abgebaut. Unter dem Druck der Trommelfüllung bewegt sich dann der Kolbenschieber in die die Auswurföffnungen freigebende Öffnungsstellung.

Je nach Art und Konsistenz der zu separierenden Feststoffe kann es von Vorteil sein, in kürzeren Zeitabständen sogenannte Teilentleerungen oder in größeren Zeitabständen Totalentleerungen durchzuführen. Bei der Durchführung von Teilentleerungen wird

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die Trommel nur geringfügig und kurzzeitig geöffnet, wobei vorzugsweise aus der äußeren Schließkammerabteilung über ein flüssigkeitsgesteuertes Fliehkraftventil Schließflüssigkeit abgelassen wird. Bei der Teilentleerung wird nur ein Teil der im Feststoffraum angesammelten Feststoffe ausgeworfen, während der restliche Feststoffanteil als Sicherheitsring in der Trommel verbleibt. Damit wird verhindert, daß mit den Feststoffen eine größere Menge an Schleuderflüssigkeit, die oft eine Nutzflüssigkeit ist, ausgeschleudert wird und verlorengeht.

Da bei der Teilentleerung nur die äußere Abteilung der Schließkammer von Schließflüssigkeit entleert wird, ist die Öffnungsdauer und die Öffnungsweite der selbstentleerenden Trommel begrenzt, da jeweils die Schließflüssigkeit in der anderen Abteilung der Schließkammer verbleibt. Sobald nach dem Einsetzen des Feststoffauswurfs der freie Flüssigkeitsspiegel im Trennraum so weit zurückgewichen ist, daß der Öffnungsdruck kleiner ist als der Schließdruck der in der Schließkammer verbliebenen Schließflüssigkeit, bewegt sich der Kolbenschieber sofort wieder in Schließstellung. Je größer der Schließdruck der in der Schließkammer zurückgehaltenen Schließflüssigkeit ist, um so schneller schließt sich die Trommel wieder, und um so weniger Feststoffe werden bei jedem Öffnungsvorgang ausgeschleudert.

Bei der Totalentleerung wird bei der bekannten Bauart nicht-nur die äußere, sondern auch die innere Schließkammerabteilung entleert, wozu sich ein in dem die beiden Schließkammerabteilungen verbindenden Ablaßkanal angeordnetes flüssigkeitsgesteuertes Fliehkraftventil unter Einwirkung eines auf den Bund des Fliehkraftventiles liegenden Flüssigkeitsdruckes öffnet und auch den Ablaßkanal zur Entleerung der inneren Schließkammerabteilung freigibt, sobald die äußere Schließkammerabteilung entleert ist.

Bei der Teilentleerung wird bei dieser Bauart die äußere Schließ— kammerabteilung und bei der Totalentleerung sowohl die äußere als auch die innere Schließkammerabteilung entleert. Bei diesen Entleerungsvorgängen steht solange ein Restdruck in den Schließkammerabt eilungen auf den Kolbenschieber an, wie Schließflüssigkeit

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in den jeweiligen Schließkammerabteilungen vorhanden ist. Der Entleerungsvorgang der beiden Abteilungen ist bei der Totalentleerung dabei besonders träge, da auch die Schließflüssigkeit aus der inneren Schließkammerabteilung zunächst durch Kanäle in die äußere Kammer geleitet werden muß, bevor sie aus der Trommel ausgetragen wird. Hierdurch steht die äußere Kammer über einen längeren Zeitraum unter hohem Flüssigkeitsdruck. Eine schnelle Entleerung der Schließkammern ist aber notwendig, um eine schnelle und weite Öffnung des Austragsspaltes für den Feststoff zu erreichen, damit zunächst der im Feststoffraum befindliche Feststoff und erst dann die restliche Nutzflüssigkeit ausgetragen wird.

Bei einer trägen Öffnung der Trommel besteht die Gefahr, daß die Nutzflüssigkeit durch den beim Entleerungsvorgang zerbrechenden Feststoffring im Feststoffraum zuerst ausgetragen wird und dann Restanteile von Feststoffen in der Trommel verbleiben, die zu einer gefährlichen Unwucht der Trommel führen können. Um diese Gefahr auszuschließen, muß der Öffnungsvorgang im Bruchteil einer Sekunde durchgeführt werden, was mit der Bauart der bekannten Schleudertrommel nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstentleerende Schleudertrommel der genannten Bauart so auszubilden, daß sowohl schnellere Teil- als auch Totalentleerungen durchgeführt werden können.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für Totalentleerungen an der Peripherie der Schleudertrommel ein oder mehrere Ablaßventile vorgesehen sind, die mit Ablaßkanälen, jeweils ausgehend vom radial äußeren Ende der inneren und äußeren Schließkammerabteilung, verbunden sind, und für die Durchführung von Teilentleerungen ein oder mehrere Ablaßventile an der Peripherie der Trommel angeordnet sind, deren Ablaßkanal mit einem vom Eingang der äußeren Schließkammerabteilung ausgehenden Kanal und einem vom radial äußeren Ende der inneren Schließkammerabteilung ausgehenden Kanal verbunden ist und dieser, die innere mit der äußeren Schließkammerabteilung verbindende Kanal eine Drosselstelle aufweist.

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Durch, die Anordnung von getrennten Ablaßventilen für die Total- und Teilentleerungen werden bei den Totalentleerungen die innere und äußere Schließkammerabteilung auf kürzestem Weg sehr schnell von Schließflüssigkeit entleert, wobei der Schließdruck unterhalb des Kolbenschiebers ebenso schnell abgebaut wird. Bei der Durchführung von Teilentleerungen wird durch die Drosselstelle, angeordnet in dem die beiden Schließkammerabteilungen verbindenden Kanal, die Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Schließkammerabteilungen abgerissen, sobald das Ablaßventil den zugeordneten Ablaßkanal entleert hat, wodurch ein starker Druckabfall in der äußeren Schließkammerabteilung auftritt und den Kolbenschieber sehr schnell in die Offenstellung bringt. Da andererseits unterhalb des Kolbenschiebers in der äußeren Schließkammerabteilung ein Resfcschließdruck durch die unterhalb des Kolbenschiebers in dieser Kammer vorliegenden Flüssigkeit verbleibt, geht der Kolbenschieber wieder sehr schnell in die Ausgangsstellung zurück. Bei diesem Vorgang wird nur sehr wenig Schließflüssigkeit aus der Schließkammer ausgetragen. Je nach Lage der Drosselstelle kann der Schließdruck bei diesem Teilentleerungsvorgang um mehr als 50 $ abgebaut werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.

In der Zeichnung ist mit 1 der mit einem Tellereinsatz ausgerüstete Trennraum und mit 2 der Feststoffraum bezeichnet, die auf der Oberseite von einem Trommeldeckel 3 und auf der Unterseite von einem Kolbenschieber 4 begrenzt werden, wobei der Kolbenschieber bei seinen axialen Bewegungen die Auslaßöffnungen 5 im Trommelteil 6 für den Auslaß der Feststoffe öffnet und schließt. Trommelteil 6 und Trommeldeckel 3 werden durch einen Verschlußring 7 zusammengehalten.

Zwischen dem Kolbenschieber k und dem angrenzenden Trommelteil 6 befindet sich die Schließkammer, die beim Ausführungsbeispiel in zwei radial hintereinander liegende und gegeneinander abgedichtete Abteilungen, die innere Schließkammerabteilung 8 und die äußere Schließkammerabteilung °» unterteilt ist, in denen der Kolbenschieber k außer bei den üblichen Führungen bei 10

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und 10' zusätzlich bei 11 am angrenzenden Trommelteil 6 durch einen Dichtring 12 abgedichtet und geführt wird.

Für die Durchführung von Totalentleerungen gehen vom radial äußeren Ende der inneren Schließkammerabteilung 8 und der äußeren Schließkammerabteilung 9 Ablaßkanäle 13 und Ik aus, die von einem Ablaßventil 15 geöffnet und geschlossen werden. Diese Ablaßventile versperren während des Betriebes unter Einwirkung der Zentrifugalkraft die Ablaßkanäle. Die Funktion derartiger Ventile ist beispielsweise aus der US-PS k 05k Zkk bekanntgeworden.

Zum Öffnen des Ablaßventiles wird über eine Zuleitung 16 und Ringkanal 17 Steuerflüssigkeit über einen Kanal 18 dem Ventil zugeleitet.

Für die Durchführung von Teilentleerungen gehen vom Eingang der äußeren Schließkammerabteilung 9 als Ringkanal ausgebildete Ablaßkanäle 19 aus, die in einen Ringkanal 20 münden, der einem mit dem Ablaßventil 21 verbundenen Ablaßkanal 22 zugeordnet ist. Von der inneren Schließkanunerabteilung 8 gehen vom radial äußeren Ende ein oder mehrere Ablaßkanäle 23 mit einer in diesem Kanal angeordneten Drosselstelle 2k aus, die in den Ringkanal 20 einmünden.

Die Ablaßkanäle mit der Drosselstelle können im Kolbenschieber k oder auch im Trommelteil 6 angeordnet sein, wo sie mit 23' und 2k^% bezeichnet sind. Für die Steuerung des ebenfalls unter Fliehkraft wirkenden Ablaßventiles 21 wird diesem Steuerflüssigkeit über Zuleitung 25, Ringkanal 26 und Kanal 27 zugeleitet. Die Auffüllung der Schließkammer mit Schließflüssigkeit erfolgt über Zuleitung 28, Ringkanal 29 und Kanal 30.

Die Funktion der selbstentleerenden Schleudertrommel ist folgend e rmaß en:

Bei Totalent1eerungen wird über Zuleitung 16 Steuerflüssigkeit über Ringkanal 17 der Schleudertrommel zugeleitet, wobei die Flüssigkeit durch den Kanal 18 strömt und unter Einwirkung des in diesem Kanal herrschenden Flüssigkeitsdruckes das Ablaßventil 15 öffnet. Über Ablaßkanäle 13 und lh entleeren sich schlag-

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artig die innere und äußere Schließkammerabteilung 8 und 9» so daß der Kolbenschieber h unter Einwirkung des im Trenn- und Feststoffraum 1 und 2 herrschenden Überdruckes den Kolbenschieber in die untere Öffnungsstellung axial bewegt und die Trommelfüllung über den Austragsspalt 5 ausgeschleudert wird. Für Totalentleerungen können ein oder mehrere Ablaßventile 15 mit den entsprechenden Ablaßkanälen 13 und 14 angeordnet sein. Für den Schließvorgang wird Schließflüssigkeit über Zuleitung 28 in den Ringkanal 29 geleitet und die Schließkammerabteilungen 8 und 9 wieder aufgefüllt.

Für die Durchführung von Teilentleerungen wird Steuerflüssigkeit über die Zuführung 25, Ringkanal 26 dem Kanal 27 zugeführt, wobei der in diesem Kanal herrschende Flüssigkeitsdruck das Ablaßventil 21 öffnet. Unter Einwirkung der Zentrifugalkraft wird der Ablaßkanal 22 und der Ringkanal 20 schlagartig entleert, wobei die Flüssigkeitsverbindung durch die Drosselstelle 2k zwischen der inneren und äußeren Schließkammerabteilung 8 und 9 abreißt, da aus der Drosselstelle 2*l· weniger Schließflüssigkeit nachfließt als über Ablaßkanal 22 und Ablaßventil abgelassen wird. Folglich wird der Flüssigkeitsdruck in der äußeren Schließkammerabteilung 9 sehr schnell abgebaut, so daß sich der Kolbenschieber h unter Einwirkung des im Trenn— und Feststoff raum 1 und 2 herrschenden Druckes axial nach unten bewegt und eine bestimmte Trommelfüllung über die Auslaßöffnungen 5 ausgetragen wird. Da in der äußeren Schließkammerabteilung 9 jedoch der Flüssigkeitsring und somit ein bestimmter Flüssigkeitsdruck erhalten bleibt, wird der Kolbenschieber k wieder sehr schnell in die obere Schließstellung gebracht. Der Öffnungsweg des Kolbenschiebers ist dabei geringer als bei der Totalentleerung.

Der Flüssigkeitsaustrag bei der Teilentleerung aus der Schließkammer ist sehr gering, da im wesentlichen nur die Schließflüssigkeit aus dem Kanal 22 und dem Ringkanal 23 aus der Trommel ausgetragen wird. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbenschiebers wird nämlich nur ein Teil der unterhalb des Kolbenschiebers in der äußeren Schließkammerabteilung vorliegenden Flüssigkeit in den darunter zuvor entleerten Ringkanal 20 verdrängt. Je nach

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Lage der Drosselstelle 2k und der Trennzone 11 zwischen der inneren und äußeren Schließkammerabteilung 8 und 9 kann der Druckabfall in der äußeren Schließkammerabteilung mehr als 50 % betragen.

Für den Schließvorgarig wird deshalb nach einer Teilentleerung nur sehr wenig Schließflüssigkeit benötigt, die über Zuleitung 28, Ringkanal 29 und Kanal 30 der Schließkamnier zugeleitet wird. Für die Durchführung von Teilentleerungen können ebenfalls ein oder mehrere Ablaßventile 21 mit entsprechenden Ablaßkanälen 22 vorgesehen werden.

Es ist auch denkbar, mehr als zwei Schließkammerabteilungen vorzusehen. Die Total- und Teilentleerungsvorgänge können über ein nicht dargestelltes Steuergerät durchgeführt werden. Der TotalentleerungsVorgang kann zudem mit einem Teilentleerungsvorgang verbunden werden, wobei der Entleerungsvorgang noch schneller durchgeführt werden kann.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1) Selbstentleerende Schleudertrommel mit den Trenn- und Feststoffraum einseitig begrenzendem Kolbenschieber zum Steuern der Auswurföffnungen im Trommelmantel, die wahlweise die Durchführung von Teil- oder Totalentleerungen gestattet, wobei die Schließkammer in mehrere radial hintereinander liegende, über Kanäle verbundene Abteilungen unterteilt ist und mit Schließflüssigkeit beschickt werden kann, und wobei wenigstens im Ablaßkanal der äußeren Schließkammerabtexlung ein flüssigkeitsgesteuertes Fliehkraftventil angeordnet ist, das unter Flüssigkeitszufuhr öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß für Totalentleerungen an der Peripherie der Schleudertrommel ein oder mehrere Ablaßventile (I5) vorgesehen sind, die mit Ablaßkanälen (13, 1^)» jeweils ausgehend vom radial äußeren Ende der inneren und äußeren Schließkammerabtexlung (8, 9)» verbunden sind, und für die Durchführung von Teilentleerungen ein oder mehrere Ablaßventile (21) an der Peripherie der Trommel angeordnet sind, deren Ablaßkanal (22) mit einem vom Eingang der äußeren Schließkammerabtexlung ausgehenden Kanal (I9) und einem vom radial äußeren Ende der inneren Schließkammerabtei— lung ausgehenden Kanal (23, 23¹) verbunden ist und dieser, die innere mit der äußeren Schließkammerabtexlung verbindende Kanal eine Drosselstelle (24, 2V) aufweist.

   2) Selbstentleerende Schleudertrommel nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß dem Ablaßkanal (22) ein Ringkanal (20) zugeordnet ist.

   3) Selbstentleerende Schleudertrommel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaßkanal (I9) der äußeren Schließkammerabtexlung (9) als Ringkanal ausgebildet ist.

   h) Selbstentleerende Schleudertrommel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (I9) in den Ringkanal (20) mündet.

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   5) Selbstentleerende Schleudertrommel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaßkanal (23) in den Ringkanal (20) mündet.

   6) Selbstentleerende Schleudertrommel nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der von der inneren Schließkammerabteilung (8) ausgehende Ablaßkanal (23) mit Drosselstelle (24) im Kolbenschieber (4) angeordnet ist.

   7) Selbstentleerende Schleudertrommel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der von der inneren Schließkammerabteilung (8) ausgehende Ablaßkanal (23¹) mit Drosselstelle (24¹) im angrenzenden Trommelteil (6) angeordnet ist.

   8) Selbstentleerende Schleudertrommel nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schließkammerabteilung (8) durch einen im Kolbenschieber (4) angeordneten Dichtring (12) zum angrenzenden Trommelteil (6) abgedichtet ist.

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