DE3150975C2 - Taumelzentrifuge - Google Patents

Abstract

Bei der Verarbeitung von bestimmten Feststoffen in Taumelzentrifugen hängt der Haftreibwinkel, der bekanntlich durch Überschreitung zum Transport des Feststoffes auf der Innenfläche der Siebtrommel benutzt wird, vom Entfeuchtungsgrad des Feststoffes ab. Dadurch ergeben sich bei den üblichen Siebtrommeln mit einem einheitlichen Konuswinkel Nachteile durch den zu schnellen Transport des Feststoffes am offenen Siebtrommelende. Nach der Erfindung wird der Konuswinkel den gewünschten Transportbedingungen am offenen Siebtrommelende angepaßt und der Transport im übrigen Siebtrommelbereich durch ein Leitblech bewerkstelligt, das an der Hohlwelle befestigt ist und somit zur Siebtrommel eine Relativbewegung ausführt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Taumelzentrifuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Zentrifuge ist aus der DE-OS 29 01 643 bekannt.

In Taumelzentrifugen wird der Transport des Feststoffes über das Sieb der Schleudertrommel von der Hangabtriebskomponente der Zentrifugalbeschleunigung erzeugt, die umlaufend zwischen einem Maximum und einem Minimum verfändert wird, und zwar dadurch, daß abwechselnd der Haftreibwinkel des Schleudergut-Feststoffes auf dem Sieb überschritten wird, um den Feststoff über das Sieb gleiten zu lassen, und der Gleitreibwinkel unterschritten wird, um den Feststoff wieder zu stoppen. Beim Eintritt in die Zentrifuge sind die Feststoffe in der Regel suspendiert, also fließfähig. Gelangt die Suspension vorbeschleunigt auf das Sieb, wird der größte Teil der Flüssigkeit schlagartig durch das Sieb abgetrennt. Nun beginnt der allmähliche Entfeuchtungsprozeß.

Dabei haben zahlreiche Feststoffe die Eigenart, daß der Haftreibwinkel mit abnehmender Feuchtigkeit abnimmt. Für derartige Feststoffe wären Siebtrommeln mit abnehmendem Konuswinkel ideal. Solche Siebtrommeln sind aber teuer in der Herstellung und lassen sich zudem nicht standardisieren, weil jede Feststoffart andere Gleitbedingungen aufweist. Man müßte jeweils eine andere Trommelgeometrie vorsehen.

Bei Feststoffen mit abnehmendem Haftreibwinkel führt dies zu einer zunehmenden Transportgeschwindigkeit zum offenen Trommelende hin, weil der Konuswinkel der Trommel so bemessen ist, daß ein sicherer Transport auch unter ungünstigen Bedingungen gewährleistet ist. Diese Bedingungen können sich auch infolee von leicht schwankenden Produkteigenschaften in der Zeitfolge ändern. Durch die auf dem Transportweg innerhalb der Trommel zunehmende Transportgeschwindigkeit wird die Schichtdicke des Gutes relativ dünn. Dadurch kann sich der Siebverschleiß erhöhen, der Entfeuchtungserfolg verschlechtern und der Feststoffv^rlust durch die Siebspalte vergrößern.

Die durch einen Produktverteiler der Taumelzentrifuge zugeführte Suspension trifft bei der Vorbeschleunigung in einem schaufelradartigen Beschleuniger strahlenförmig auf das Sieb auf. Dies kann zu einer wellenförmigen Oberfläche des Filterkuchens in Umfangsrichtung führen. Die daraus resultierende unterschiedliche Dicke des Gutes kann wiederum zu örtlich erhöhtem Siebverschleiß und unterschiedlichen Entfeuchtungsbedingungen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Taumelzentrifuge eine Vorrichtung anzugeben, weiche die auf der Schleudertrommellänge unterschiedlichen Gleitbedingungen ausgleicht

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst Damit wird im Füllbereich der Siebtrommel auf eine einfache Weise ein Transportschub auf den Feststoff ausgeübt indem die Relativbewegung der Siebtrommel zur Hohlwelle ausgenutzt wird. Da somit der Transport des Feststoffs in diesem Bereich der Siebtrommel nicht allein von der maximalen Neigung des Siebmantels abhängt (Siebkonuswinkel plus Taumeiwinkel), sondern durch das Leitblech zumindest unterstützt wird, kann der Siebkonuswinkel im Hinblick auf die Gleiteigenschaften des schon teilweise oder sogar weitgehend entfeuchteten Feststoffes gewählt werden, d. h., der Trommelkonuswinkel kann kleiner als bisher gewählt werden, was sich nebenbei auf die Konstruktion günstig auswirkt Ferner bewirkt das Leitblech eine Vergleichmäßigung der oben erwähnten Wellenstruktur des Feststoffes durch Verteilung desselben.

An der Stelle der größten Hangabtriebskomponentc wird der vorhandene Konuswinkel der Siebtrommel maximal zum Transport des Gutes ausgenutzt Normalerweise wird das Leitblech am freien Ende des zweiten Hohlwellenteils unmittelbar in der Nähe seines Wirkungsbereichs befestigt.

Die Ansprüche 2 und 3 haben vorteilhafte Gestaltungen des Leitbleches zum Inhalt. Ferner besteht die Möglichkeit, zwei Arten von Leitblechen vorzusehen, von denen die eine allein zur Transporthilfe in Form einer Schneckensteigung wid die andere lediglich zur Glättung der Filterkuchenoberfläche dient Die letztgenannte Leitblechart kann in beliebiger Umfangsstellung angebracht werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Taumelzentrifuge mit einem Leitblech und die

F i g. 2 und 3 Einzelheiten des Leitbleches.
In einer Nabe 1 ist mittels zweier Lager 2 und 3 ein erster Hoh'wellenteil 4 einer Hohlwelle mit einem nach

so oben anschließenden zweiten Hohlwellenteil 5 gelagert von denen der erste Hohlwellenteil 4 an seinem unteren Ende über eine Riemenscheibe 6 und einen Antriebsriemen 7 antreibbar ist und der zweite Hohlwellenteil 5 zum Hohlwellenteil 4 geneigt an diesem befestigt ist. In der Hohlwelle 4/5 wird von Lagern 8, 9,10 und 16 eine Kernwelle 11/12 gehalten, an deren unterem Ende eine Riemenscheibe 13 befestigt ist, die über einen Antriebsriemen 14 in Drehung versetzt werden kann. Zwischen

den beiden Teilen 11 und 12 der Kernwelle in der zum Hohiwellenteil 5 achssenkrechten Ebene befindet sich — lediglich schematisch gezeichnet — ein Gelenkmitnehmer 15 mit dem Drehpunkt 36 (Kardangelenk), der es ermöglicht, daß der Kernwellenteil 12 die durch die Abknickung der Hohlwelle 4/5 imd durch unterschiedliche Drehzahlen der beiden Wellen 4/5 und 11/12 hervorgerufene Taumelbewegung mitmachen kann.

Oben auf dem Kernwellenteil 12 sitzt ein radial verlaufende Durchtrittskanäle 17 aufweisender und nach oben offener Produktbeschleuniger 18. In die öffnung desselben ragt ein an einem abnehmbaren Gehäusedekkel 23 befestigtes Füllrohr 19. Der Produktbeschleuniger 18 ist mittels Schrauben 37 über eine Ringscheibe 20 mit einer perforierten, nach unten erweiterten Siebtrommel 21 verbunden, an deren weitem Ende ein konisch nach außen und oben sich erstreckendes Fangblech 22 angeordnet ist Die Siebtrommel 21 wird von einem Gehäuseoberteil 24 umgeben, auf das der Gehäusedcckel 23 gelegt ist und an das sich nach unten das mittels FüGcn 28 auf dein Fundament befestigte Gehäuseunterteil 25 anschließt Letzteres ist mit dem Oehäuseoberteil 24 über radiale, Zwischenräume freilassende Bleche 28 verbunden.

Etwa in halber Höhe des Gehäuseunterteils 25 ist ein Bodenblech 26 angeschweißt, in dessen mittiger Ausnehmung die Nabe 1 angeschraubt ist. Im radial äußeren Bereich weist das Bodenblech 26 öffnungen 30 auf.

Die Trennung der über das Füllrohr 19 (Pfeil 3t) aufgegebenen Suspension in Feststoff und Flüssigkeit erfolgt dadurch, daß die Suspension bei sich drehendem Produktbeschleuniger 18 und sich drehender Siebtrommel 21 an deren Innenfläche geschieudert wird. Dabei tritt die Flüssigkeit durch das Sieb der Siebtrommel 21 hindurch, wird gegen die Innenfläche des Gehäuseoberteils 24 geschleudert und fließt zwischen den Rippen 28 über ein Leitblech ab (Pfeil 32).

An der Innenfläche der Siebtrommel 21 wird der Feststoff zurückgehalten und nach unten zum weiten Ende der Siebt, ommel 21 gefördert, wo er abgeworfen wird und über die öffnungen 30 (Pfeil 33) und über einen Auffangtrichter 27 nach unten fällt. Die Förderung des Feststoffes wird u. a. durch die oben erwähnte Taumelbewegung der Siebtrommel 21 bewirkt, indem jeder Ort der Innenfläche der Siebtrommel 21 kurzzeitig in Abständen — nämlich abhängig von den Drehzahlen der Wellen 4/5 und 11/12 und deren Drehzahldiffercnz — in einem solchen Winkel zur Wirkung der Fliehkraft steht, daß der Gleitwinkel des zumindest teilweise entfeuchteten Feststoffes erreicht oder sogar überschritten wird. Die Taumelbewegung selbst wird dadurch erreichx, daß die Kernwelle 11/12 mit einer anderen Drehzahl als die Hohlwelle 4/5 angetrieben wird. Im vorliegenden Fall liegt eine lediglich geringe Drehzahldifferenz durch Riemenscheiben 6 und 13 von unterschicdlichen Durchmessern vor, da die Antriebsriemen 7 und 14 von einer gemeinsamen Welle (nicht dargestellt) angetrieben werden (Pfeile 34 und 35).

Der Konuswinkel der Siebtrommel 21 ist zusammen mit dem Taumelwinkel (der sich aus der Abknickung der beiden Hohlwellenteile 4 und 5 ergibt) so gewählt, daß durch die Taumelbewegung 4er Haftwinkel des noch feuchten Feststoffes noch nicht überschritten wird. Um auch im Bereich der Aufgabe der Suspension auf die Innenfläche der Siebtrommel 21 den Transport des Feststoffes sicherzustellen, ist ein Leitblech 38 vorgesehen.

Über einen am oberen Teil des zweiten Hohlwellenteils 5 befestigten Verbindungsarm 370 ist das Leitblech 38 so angeordnet, daß es an die Innenwand der Siebtrommel 21 angepaßt und zum Teil 12 der Kernwelle so geneigt ist daß bei der Relativbewegung zwischen dem Teil 12 der Kernwelle (Trommelwelle) und der Hohlwelle 4/5 eine Förderung des Feststoffes zum offenen Ende der Siebtrommel 21 hin erfolgt (Pfeil 39).

Fig.2 zeigt die Ansicht des Verbindungsarms 370 und des Leitbleches 38 von oben, F i g. 3 beide Teile in von dem zweiten Hohlwellenteil 5 entfernten Zustand. Das Leitblech 38 ist in der Ansicht von oben so gestaltet daß es mit kleinem Abstand parallel zur Innenwand der Siebtrommel 2i verläuft und mittels Schrauben an dem Außenmantel des zweiten Hohlwellenteils 5 befestigt ist In der Ansicht radial von außen (im Hinblick auf die Befestigung an dem zweiten Hohlwellenteil 5) ist erkennbar, daß das Leitblech 38 geschwungen ausgebildet ist was günstige Feststofftransportbedingungen ergibt. Mit Bezugnahme auf das Leitblech 38 wird der Feststoff gemäß dem Pfeil 40 und nach unten (Pf??l 39) gefördert Dabei ist die Drehzahl der Siebtrommel 21 etwas größer als die der Hohlwelle 4/5 bei gleichem Drehsinn.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Taumelzentrifuge mit einer zum Austragende erweiterten Siebtrommel, die während ihrer Umdrehung eine den Gutaustrag herbeiführende Taumelbewegung ausführt, wobei die diese bewirkende, als erster Hohlwellenteil ausgebildete Achse die als Kernwelle ausgebildete Trommelachse in einem relativ kleinen Winkel (Taumelwinkel) schneidet und die Hohlwelle mit zur Kernwelle unterschiedlichen Drehzahl antreibbar ist und an den ersten Hohlwellenteil ein zweiter, die Kernwelle lagernder Hohlwellenteil unter dem Taumelwinkel befestigt ist, gekennzeichnet durch mindestens ein am zweiten Hohlwellenteil (5) befestigtes, im engen Bereich der Siebtrommel (21) für den Transport des sich dort absetzenden Feststoffes zum Austragende der Siebtrommel hin ausgebildetes Leitblech (38), wobei dieses ¹LSiIbIeCh (38) in dem Bereich der Siebtrommel (21) angeordnet ist, in dem die Trommelwand zur Achse des ersten Hohl wellen teils (4) den größten Winkel hat, also im Bereich der größten Hangabtriebskomponente.

2. Taumelzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (38) — in radialer Richtung gesehen — zur Achse des zweiten Hohlwellenteils (5) etwa 45° geneigt ist

3. Taumelzentrifuge nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch iine geschwungene Formgebung des Leitbleches (38).