DE3224204A1 - Zentrifuge - Google Patents

Description

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Zentrifuge

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge zur Feststoff-Flüssigkeits-Trennung mit einer Trommel, einem dazu gleichachsig gelagerten rotierenden Förderer sowie einem Drehantrieb für die Trommel und den Förderer um ihre gemeinsame Achse in gleicher Richtung mit einer Drehzahldifferenz. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Feststoff-Entleerungseinrichtung für eine derartige Zentrifuge und die Schaffung einer derartigen Einrichtung, die besonders vorteilhaft ist, wenn eine hydraulische Hilfe benutzt wird, um schwierig zu einem Feststoff-Auslaß zu fördernde Feststoffe zu fördern.

Derartige Zentrifugen entleeren regelmäßig die Feststoffe über einen Konus(Kegelstumpf)-Innenraum eines Endabschnitts der Trommel, die einen Auslaß an ihrem kleineren Ende begrenzt und die eine Reihe öffnungen in ihrer Wand besitzen kann. Die Feststoff-Entleerungseinrichtung besitzt diesen Trommel-Endabschnitt und eine mit Blättern versehene Nabe auf dem Förderer, die sich dort hinein erstreckt, um die Feststoffe zum Auslaß zu fördern. Der Trommel-Innenraum vor dem größeren Ende ihres konischen Endabschnitts kann selbst ein Konus (Kegelstumpf) , eine Fortsetzung seines Endabschnitts oder - üblicher - zylindrisch sein. Der Förderer vor dem Naben-Abschnitt kann eine zylindrische Nabe mit Blattschnecke oder ein Käfig sein.

Um die Feststoffe durch den konischen Innenraum des Trommel-Endabschnitts zu fördern, ist im bekannten Stand der Technik verschiedentlich der Einsatz einer konischen Nabe vorgeschlagen worden, die einen kleineren Konuswinkel als der Raum besitzt, in den sie eingepaßt ist (vgl. US-PS 775,320, ÜS-PS 3,379,368). Bei einem derartigen Aufbau nimmt der Zwischen-, raum zwischen der Nabe und dem Trommel-End-Innenraum hinsichtlich Weite und Querschnittsfläche und damit im Volumen zu ihrem kleineren Ende ab, so daß die Gefahr eines Zusetzens besteht, insbesondere, wenn die Nabe mit einer Förderschnecke abnehmender Steigung (Abstand zwischen den Mitten aufeinanderfolgender vollständiger Gänge) zum Auslaß versehen ist (vgl. US-PS 775,320). Ein derartiges Zusetzen soll durch eine Blatt-Schnecke zunehmender Steigung zum Auslaß überwunden werden (vgl. US-PS 3,379,368).

Nach anderem bekannten Stand der Technik (vgl. US-PS 3,143,504) ist die innere, konische Nabe unter einem größeren Konuswinkel als das konische Trommelende ausgebildet, in das sie ein- gepaßt ist, so daß der Zwischenraum zwischen ihnen zu einem Auslaßende divergiert, das, wie gezeigt, eine größere Querschnittsfläche als der Einlaß besitzt. Das Blatt besitzt eine zunehmende Steigung zum Entleerungsende, wie durch zunehmenden Abstand zwischen den Blatt-Gängen gezeigt ist.

Eine in jüngerer Zeit entwickelte handelsübliche Zentrifuge benutzt einen inneren Konus mit einem größeren Konuswinkel als der des Trommelend-Konus, in den er eingepaßt ist, wobei jedoch die Konuswinkel derart gewählt sind, daß die fortschreitende Zunahme in der Weite des Zwischenraums zwischen den Konen vom Einlaß zum Auslaß im wesentlichen die fortschreitende Abnahme im Durchmesser kompensiert, so daß die Querschnittsfläche des Zwischenraums an seinem Auslaßende ungefähr gleich der Querschnittsfläche am Einlaß ist. Die Querschnittsfläche des Zwischenraums ist daher im wesentlichen konstant über seine Länge (es gibt eine kleine Vergrößerung im Mittel-®

abschnitt, falls nicht einer der Konen zu einer gekrümmten Erzeugenden geformt ist, um dies zu kompensieren). Die Blattschnecke besitzt eine konstante Steigung. Diese Einrichtung arbeitet befriedigend bei leicht förderbaren Feststoffen, um annehmbare Trockenfeststoff-Austräge oder "Kuchen" zu erzeugen. Bei der Behandlung von Schlämmen bzw. Trüben jedoch, die einen hohen Anteil von weichen, gelartigen Feststoffen enthalten, die im wesentlichen nicht von der Blatt-Schnecke gefördert werden können, ist eine "hydraulische Hilfe" eines tiefen Trüben-Sumpfes in der Trommel, dessen Innenfläche nahe oder noch näher der Zentrifugen-Achse als der Feststoff-Auslaß ist, erforderlich, um ausreichenden hydraulischen Druck am Einlaß auszuüben, damit derartige Feststoffe durch die Schnecke gedrückt werden können. Bei derartigen Trüben und hydraulischer Hilfe sind Schwierigkeiten aufgetreten, einen Kuchen annehmbaren Trockengrads zu erzeugen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Feststoff-Entleerungseinrichtung der bekannten Zentrifuge, wie oben erörtert, derart auszulegen, daß sie trockenere Kuchen aus Trüben mit hohem Gehalt an schwierig zu fördernden Feststoffen, die eine hydraulische Hilfe benötigen, erzeugen kann, ohne daß die Vorteile im Einsatz bei förderbaren Feststoffen verloren gehen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Lösung dieser Aufgabe erreicht wird, indem die Nabe dieser Einrichtung mit einer Blatt-Schnecke versehen ist, bei der die Steigung, anstatt konstant zu bleiben, vom Einlaßende zum Auslaßende des Feststoff-Entleerungs-Kanäls(Zwischenraums) verringert wird, wobei die anderen Merkmale der Einrichtung erhalten bleiben. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Blattgängen der Schnecke nimmt also zum Auslaß hin ab, anstatt konstant zu bleiben, wie es der Fall wäre, wenn die Steigung des Blatts konstant gehalten werden würde. Dieser abnehmende Abstand zwischen Gängen wird im wesentlichen durch eine zunehmende Tiefe des Zwischenraums (Kanals) zum Auslaßende kompensiert,

so daß die Querschnittsfläche und das Volumen zwischen Blättern im wesentlichen konstant bleiben, während diese Parameter zum Auslaßende zunehmen, wenn eine Blatt-Schnecke eine konstante Steigung besitzt. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen ist der Tangenten-Winkel der Blatt-Schnecke (definiert als der Winkel zwischen einer Tangente an die Schnecke und der Erzeugenden von einer der beiden konischen Flächen, zwischen denen sie angeordnet ist) im wesentlichen konstant gehalten. Dies führt zur gewünschten Abnahme der Blatt-Steigung mit dem Durchmesser derartiger Flächen.

Die Lösung der Aufgabe bei einer Zentrifuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist erfindungsgemäß gekennnzeichnet durch die Lehre nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1.

Bei einer derartigen Schnecke hat es sich herausgestellt, daß die Kuchen-Feuchtigkeit von Trüben, die vorwiegend aus Feststoffen bestehen, die eine hydraulische Hilfe benötigen, bei gleichem Feststoff-Durchsatz wesentlich verringert ist, während bei förderbaren Feststoffen die Leistung mindestens so gut wie der bekannten Einrichtungen in jeder Hinsicht ist. Der Vorteil der Feuchtigkeits-Verringerung erlaubt größere Durchsätze, um den Anforderungen an Kuchen-Feuchtigkeit zu genügen, oder derartigen Anforderungen, die bisher nicht befriedigt werden konnten.

Die Gründe für den verbesserten Betrieb sind nicht in vollem Umfang erkannt. Da die Zentrifuge mit einer Schnecke konstanter Steigung einen feuchteren Kuchen als die Zentrifuge gemäß der Erfindung abgibt, wird letztere mit einer geringeren Drehzahldifferenz von Förderer zu Trommel für gegebenen Durchsatz betrieben. Dies bewirkt eine längere Feststoff-Verweilzeit in der Zentrifugen-Trommel und in der Entleerungs-Schnecke, was eine Ursache sein kann. Die Schnecke konstanter Steigung bewirkt eine Querschnittsfläche und ein Volumen zwischen Gän-

gen, die in Richtung zum Auslaß wegen zunehmender Weite des Zwischenraums zunehmen. Bei der Schnecke mit verringerter Steigung bleiben diese Größen im wesentlichen konstant, und der Förderer arbeitet gefüllt, während bei einer Schnecke mit konstanter Steigung die Gänge nahe dem Auslaß teilweise leer sind. Dieser Unterschied kann eine Ursache sein, und auch ein Unterschied in der Achs-Komponente der Fördergeschwindigkeit, die von den beiden Schnecken erzeugt wird. Beim Betrieb mit Trüben, die vorwiegend aus Feststoff bestehen, die von Blättern gefördert werden können, scheinen diese Unterschiede jedoch nicht wesentlich zu sein, da beide Zentrifugen derartige Trüben mit derselben Drehzahldifferenz behandeln, um Kuchen vergleichbaren Feuchtigkeitsgehalts bei gleichem Durchsatz zu erzeugen.

Für einen besonders vorteilhaften Einsatz der Erfindung sollte die Zentrifuge mit einem einstellbaren Drehzahldifferenz-Antrieb des Förderers relativ zur Trommel beim Betrieb der Zentrifuge versehen sein, wie z. B. durch einen Drehzahlwechsel-"Rückantrieb" für den Förderer, der mit einem Drehzahl-Wechselgetriebe zwischen der Trommel und dem Förderer verbunden ist. Derartige "Rückantriebe" sind allgemein im Einsatz (vgl. z. B. die Ausführungen gemäß US-PS 2,867,378 und US-PS 3,734,399).

In der folgenden Figuren-Beschreibung wird die "hydraulische Hilfe" auch mit "hydraulische Unterstützung" bezeichnet.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht, teilweise im Längs-

schnitt, teilweise in Seitenansicht,

einer Zentrifuge mit teilweise gezeigtem hydraulischem Rückantrieb und mit einer Peststoff-Entleerungseinrichtung gemäß der Erfindung; 10

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht des

Zentrifugen-Förderers von Fig. 1;

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt 3-3

von Fig. 1 bei weggelassener Blatt-

Schnecke ; und

Fig. 4 einen Querschnitt ähnlich Fig. 3

gemäß der Schnittlinie 4-4 von Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Zentrifugen-Trommel 10 ist an ihrem rechten Endflansch an einer Hohlwelle 12 befestigt, die in einem Lagerbock 14 drehbar ist, der an einem Haltegestell 16 befestigt ist, und an ihrem anderen Ende an einer zweiten Hohlwelle 18, die sich drehbar durch einen Lagerbock 20 erstreckt, der an einem Haltegestell 22 befestigt ist. An der Hohlwelle 18 ist eine Treibriemenscheibe 24 befestigt, die von (nicht gezeigten) Antriebsriemen von einem (nicht gezeigten) Motor gedreht wird. Ebenfalls auf der Welle 18 ist drehfest ein zylindrischer Flansch 52b befestigt, der von einer Verlängerung 52a ausgeht, sich drehbar durch die Trommel-Hohlwelle 18 und darüber hinaus erstreckt sowie an seinem äusseren Ende am Treib-Zahnrad eines Drehzahlwechselgetriebes in einem Gehäuse 26 befestigt ist, so daß der Förderer gleichachsig mit der Trommel in gleicher Richtung bei kleiner Dreh-

zahldifferenz gegenüber der Trommel umläuft, und zwar im gezeigten Beispiel bei geringer Drehzahl-Untersetzung.

Eine konische (kegelstumpfförmige) Nabe 62 befindet sich auf der Verlängerung 52a des Förderer-Körpers 52 und am benachbarten Ende des Abschnitts mit großem Durchmesser des Förderer-Körpers 52, wobei ihr größeres offenes Ende am übergang des zylindrischen Abschnitts 30 und des konischen Abschnitts 40 der Trommel 10 liegt. Eine Förderschnecke 66 ist an der Außenfläche des Förderer-Körpers 52 an seinem größeren Ende und an der Außenfläche der Nabe 62 und des zylindrischen Flansches 52b angeordnet, um sich kontinuierlich über die volle Länge der Trommel zu erstrecken.

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Ebenfalls teilweise in Fig. 1 ist eine Drehzahldifferenz-Steuerung 70 abgebildet, wobei die hier abgebildete im Handel erhältlich ist von der Anmelderin Bird Machine Company, Inc., South Walpole, Massachusetts, V. St. A., unter der Bezeichnung "Bird Hydraulic Backdrive". Wie abgebildet, enthält ein Gehäuse 72 auf einem halternden Unterbau 74 eine hydraulische Einheit von Motor/Pumpen (nicht gezeigt), die Druckfluid-Verbindungen 76, 78 zu einem Steuerschrank-und einem Sumpf (nicht gezeigt) besitzen. Diese Einheit von Motor und Pumpen steuert die Drehzahl einer Welle 80, die an einem ersten Ritzel des Drehzahluntersetzungsgetriebes im Gehäuse 26 befestigt ist, das die relative Drehzahl von Trommel zu Förderer durch Zwangsdrehung der Welle 80 verringert und diese Drehzahldifferenz erhöht durch Wirksamwerden als Bremse, um die Drehzahl der Welle 80 zu verringern. Ein elektromagnetischer Fühler zusammen mit einer Unstetigkeitsstellen besitzenden Magnetscheibe auf der Welle 80 erfaßt zeitlich die Drehung der Welle 80 und gibt diese Information an den Steuerschrank ab. Ein Zeitnehmer 84 auf der Verlängerung 86 der Grundplatte 29 ist mit einem Kettenrad am Ende des umlaufenden Deckels des Getriebes 26 verbunden und gibt (Trommel-)Drehzahl-Information an den Steuerschrank über eine hydraulische Verbindung 88 ab.

Beim Betrieb der Zentrifuge, soweit beschrieben, wobei Trommel und Förderer in derselben Richtung umlaufen (im Uhrzeigersinn, gesehen von rechts in Fig. 1), wird Aufgäbe-Trübe vom Ende eines Aufgabe-Rohrs 56 in eine Kammer im Förderer-Körper 52 abgegeben, von der sie in die Trommel über Auslässe 90 in der Körperwand gelangt. Ein ggf . benutztes Flockungsmittel wird vom Ende eines Flockungsmittel-Aufgabe-Rohrs 58 in eine andere Kammer im Förderer-Körper 52 eingeleitet, die durch eine Zwischenwand von der Aufgabegut-Kammer getrennt ist, und in den Schlamm, der in die Trommel über Auslässe eingeleitet worden ist, über Auslässe 92 in der Förderer-Körper-Wand entleert wird.

Die sich in der Trommel absetzenden Feststoffe werden durch die Förderschnecke von rechts nach links in Fig. 1 bewegt, und zwar durch den zylindrischen Abschnitt 30 der Trommel 10 und durch den Kanal zwischen dem konischen Trommel-Abschnitt 40 und der Nabe 62 über öffnungen 42 in die Gehäuse-Kammer 44. Die sich nicht absetzende Flüssigkeit oder die geklärte Fraktion strömt aus über öffnungen 32 und vorbei an Schwallplatten 36 in die Gehäuse-Kammer 34. Es ist ersichtlich, daß die Schwall-Platten 36 in ihrer Einstellung für maximales Zurückhalten des Trüben-Sumpfes in der Trommel gezeigt sind, wobei die Oberfläche des Sumpfes etwas näher zur Trommel-Achse als die Innenfläche der Feststoff-Entleerungs-Auslässe 42 liegt. Auf diese Weise wird den Feststoffen eine maximale hydraulische Unterstützung bei der Bewegung durch den Entleerungs-Kanal zwischen dem Trommel-Abschnitt 40 und der Nabe 62 gegeben, wobei die Zeichnung eine Trübe von im wesentlichen nicht förderbaren Feststoffen andeutet, die eine derartige Unterstützung benötigt.

Die Drehzahldifferenz-Steuerung kann von Hand auf einen vorbestimmten Wert eingestellt und danach automatisch justiert werden, um Aufgabegut-Schwankungen zu kompensieren, z. B.

durch eine Einrichtung zum Erfassen des Drehmoments und/oder der Drehzahl, oder sie kann einer überwachung und Steuerung

von Hand überlassen bleiben.

Es sei jetzt genauer auf die erfindungsgemäßen Merkmale· der Zentrifuge eingegangen: Der Konuswinkel, unter dem der konisehe Trommel-Abschnitt 40 ausgebildet ist, und der größere Konus-Winkel, unter dem die Nabe 62 ausgebildet ist, sind so gewählt, daß die Querschnittsfläche rechtwinklig zur Achse des Zwischenraums P zwischen ihnen (Fig. 1) an seinem Einlaßende mit größerem Durchmesser (Fig. 3 ) ungefähr gleich dieser Querschnittsfläche des Zwischenraums an seinem Auslaßende mit kleinerem Durchmesser ist (Fig. 4 ). Die Winkel sind also derart gewählt, daß der Außenradius R_Q (Fig. 3) des Einlaßendes des Zwischenraums P (der der Innenradius des zylindrischen Abschnitts 30 der Trommel ist), sein Innenradius Rj^ (Fig. 3) , der Außenradius r_Q des Endes mit kleinerem Durchmesser (Fig. 4) und sein Innenradius r. (Fig. 4) genau oder ungefähr die folgende Gleichung erfüllen:

Tj 2 _ TJ 2 — —2 ^. -.2

^R0 ^Ri ~ ^r0 ^ri ·
20

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Anordnung so getroffen, daß ein Zwischenraum P mit im allgemeinen konstant ansteigender Weite vom Einlaß- zum Auslaß-Ende davon erreicht wird. Der 'Konus-Winkel der Trommel-Verlängerung 40a ist klein, er ist hier als ca. 3 ° abgebildet. Der Begriff "Konuswinkel" bedeutet hier den spitzen Winkel zwischen der Achse und der Erzeugenden .

Die Förderschnecke 66, die aus einem, zwei und mehr Blättern gebildet sein kann, besteht hier aus zwei Schneckenblättern 66a und 66b (Fig . 2 ), die von Enden am rechten Ende von Fig. 2 ausgehen und um 180 ° gegeneinander um die Fördererkörper-Achse versetzt sind, wobei ihre Gänge sich einander durchsetzen, und die auf dem Förder-Körper 52 angeordnet sind bis zur Nabe 62, dann auf der Nabe 62 und dem Zylinder 52b.

Die Steigung. .· jedes Blatts 66a und 66b ist daher die dop-

pelte Steigung der Förderschnecke 66. Gemäß Fig. 1 und 2 ist die Höhe der Blätter so gewählt, daß sie durchgehend nur einen kleinen Abstand zur Trommel besitzen. Daher ist ihre Höhe stark verringert bei ihrem Erreichen des Endes grösseren Durchmessers der Nabe 62, und von dort nimmt sie fortschreitend zu entsprechend der zunehmenden Weite des Zwischenraums P bis zu ihrem Auslaßende.

Die Schnecken-Blätter 66a und 66b sind hier zwar unter einem Winkel von 90 ° zur Förderer-Achse gezeigt, ohne daß dies wesentlich wäre. Erfindungsgemäß verringert sich jedoch die Steigung des Abschnitts der Schnecke 66, die auf der Nabe 62 montiert ist, fortschreitend vom Ende mit größerem Durchmesser zum Ende mit kleinerem Durchmesser, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. Vorzugsweise hat das Blatt einen im wesentlichen konstanten Tangenten-Winkel, d.h. eine Tangente an die Schnecke auf der Nabe 62, wie durch einen Pfeil 100 in Fig.2 angedeutet ist, und bildet einen im wesentlichen konstanten Winkel mit allen Abschnitten der Schnecke, entweder mit einer Linie parallel zur Erzeugenden der Mantelfläche der Nabe 62, dargestellt durch eine Strichlinie 102 in Fig. 2, oder mit einer Linie parallel zur Erzeugenden der Innenfläche des Trommelabschnitts 40, dargestellt durch eine Strichlinie 104 in Fig. 2. Die Unterhaltung einer derartigen Beziehung sichert, daß der sich verringernde Abstand zwischen Gängen der Förderschnecke infolge sich verringernder Steigung ungefähr so gewählt ist, daß er die zunehmende Weite des Kanals P kompensiert, um einen im wesentlichen konstanten Wert der Querschnittsfläche und des Volumens zwischen Gängen zu erreichen.

Beim Entwurf einer Entleerungseinrichtung gemäß der Erfindung können der Konus-Winkel am konischen Trommelabschnitt und dessen Länge entsprechend den üblichen Kriterien gewählt werden, die sich mit dem maximalen Durchmesser und der Länge der gewünschten Trommel und der Art des zu behandelnden Guts ändern können. Diese Kriterien schließen ein die maximale Tie-

fe des Trüben-Sumpfes, der in der Trommel zum Absetzen und/ oder zur hydraulischen Unterstützung unterhalten werden soll, insbesondere deswegen, weil die Erfindung am vorteilhaftesten für Feststoffe ist, die eine hydraulische Unterstützung benötigen. Die axiale Länge des Zwischenraums P, der durch Strich-Linie L in Fig. 2 angedeutet ist, wird dann, für jeden gewählten Konuswinkel des Trommel-Abschnitts als die Länge bestimmt, bei der der Durchmesser an seinem Auslaßende ungefähr gleich oder etwas größer oder kleiner ist als der gewählte Mindest-Durchmesser der Innenfläche des Sumpfes. Es ist daher ersichtlich, daß - für jede gewählte maximale Sumpf-Tiefe - kleinere Trommel-Konuswinkel größere Längen L als größere Winkel erfordern. Im allgemeinen sollte der Konuswinkel nicht kleiner als 3 ° und nicht größer als 20 ° sein, wobei ein Bereich von ca. 7 ° - 16 ° für die erfindungsgemäßen Zwecke bevorzugt wird.

Bei vorgegebenem Konuswinkel für den konischen Abschnitt der Trommel und bei bekannten Werten von L und R_Q sowie r_Q wird

die Wahl des Konus-Winkels, unter dem die Nabe 62 erzeugt wird, im wesentlichen nur ein Problem der Mathematik und Auswahl, wobei zu berücksichtigen ist, daß R. eine ausreichende Weite für das Einlaßende des Zwischenraums P sichert, um sich leicht dem maximalen vorgesehen Feststoff-Durchsatz anzupassen, wobei der Mindestwert von r. durch den Durchmesser der Konstruktion bestimmt ist, die er umgibt.- Ein Wert kann für einen dieser Radien angenommen und der andere dann durch Einsetzen dieses Werts und der bekannten Werte für R« und r_Q in die Gleichung

T?² — TJ² — τ-² — ν²

^R0 ^Ri ~ ^r0 ^ri

berechnet werden, so daß der Anstieg und der Winkel eines Konus bestimmt werden, der die beiden Radien verbindet. Eine Anpassung der Werte kann dann im Bedarfsfall durchgeführt werden, um einen ganzzahligen Konuswinkel zu ergeben, der min-

W«

destens eine, hinreichend nahe Approximation (ζ. Β. von + 10 %) einer genau gleichen Querschnittsflächen-Beziehung ergibt.

Fig. 1 zeigt einen Konuswinkel für einen Trommel-Abschnitt 50 am unteren Ende des bevorzugten Bereichs, wie oben angegeben, wie z. B. von ca. 8 °, der vorher mit der Schnecke im Zwischenraum P konstanter Steigung verwendet worden ist. Die Schnecke mit abnehmender Steigung gemäß der Erfindung ist jedoch auch erfolgreich eingesetzt worden mit diesem Winkel nahezu verdoppelt auf 15 °, wobei der Konuswinkel der Nabe 20 ° betrug, was wünschenswerterweise beträchtlich die Länge L verringerte.

Die Fördererblätter 66a und 66b können wie gewöhnlich in Segmenten von 90 "-Winkelausdehnung ausgeschnitten und geformt werden. Jedes Segment kann auf Größe, Innen- und Außenradius in einer automatischen Brennmaschine zugeschnitten werden. Die Segmente werden dann in einer hydraulischen Presse geformt, die auf veränderliche Steigung einstellbar ist und daher die aufeinanderfolgenden Segmente ergibt, um die Schnekke auf der Nabe 62 mit der vorgeschriebenen abnehmenden Steigung zu bilden. Schließlich werden die Segmente in richtiger Reihenfolge und Anordnung auf der Halte-Konstruktion zusammengeschweißt,, wobei der Tangenten-Winkel dieser des konischen Abschnitts zur Erzeugenden entweder der Trommel oder der HaI-te-Kegel konstant gehalten wird, wie oben beschrieben.

Der richtige Einsatz der Drehzahldifferenz-Steuerung wie Einrichtung 70 kann die mit der erfindungsgemäßen Feststoff-Entleerungseinrichtung erzielten Vorteile erhöhen, insbesondere, bei Betrieb mit oder nahezu maximaler Sumpf-Tiefe mit im wesentlichen nicht förderbaren Feststoffen. Daher wird bei Beginn, nachdem der gewünschte Feststoff-Durchsatz bei gegebener Aufgabe-Rate erreicht worden ist, die Steuerung wünschenswerterweise von Hand auf den kleinsten Wert der Drehung des Förderers relativ zur Trommel vorgenommen, bei der dieser Durchsatz erhalten wird. Dies bewirkt, daß die Schnecke, wegen ih-

res besonderen Aufbaus, die Trommel füllt und die Verweilzeit der Feststoffe in der Trommel erhöht, so daß der Feuchtigkeitsgehalt des Feststoff-Kuchens verringert wird. Bei Umschalten auf automatische Steuerung kann diese Beziehung trotz kleinerer vorübergehender Aufgabegut-Schwankungen unterhalten werden. Jedoch können größere Änderungen im Volumen oder in der Art des Feststoffs-Anteils des Aufgabeguts eine Neueinstellung von Hand in derselben Art wünschenswert machen.

Verschiedene Merkmale der Zentrifuge von Fig. 1 sind nicht wichtig für den Betrieb der Feststoff-Entleerungseinrichtung gemäß der Erfindung, weshalb sie wahlweise Merkmale sind. Ein zylindrischer Trommel-Abschnitt im Absetzbereich wird zwar vorzugsweise verwendet, er kann jedoch ganz oder teilweise konisch sein, wie eine Fortsetzung des Abschnitts 40 unter demselben oder einem anderen Konuswinkel. Die Anordnung für das Aufgabegut und die Entfernung der geklärten Flüssigkeit sind in herkömmlichem Aufbau gezeigt, und zwar in sogenannter "Gegenstrom"-Bauweise, wobei die geklärte Flüssigkeit entgegengesetzt zum Feststoff-Transport strömt. Es kann jedoch eine "Gleichstrom"-Bauweise verwendet werden, wobei das Aufgabegut in das rechte Ende der Trommel von Fig. 1 eintritt und mittig durch einen inneren Schöpfer entfernt wird, der mit einem Entleerungsrohr verbunden ist (vgl. z. B.

US-PS 3 279 687) , oder durch Rohre im Förderer, die zurücklaufen, um es am rechten Ende zu entleeren (vgl. z.B. US-PS 3 268 159). In Flg. 1 hat der Raum zwischen dem großen Ende der Nabe 62 und dem Förderer-Körper 52, der im wesentlichen mit Trübe bei maximaler Füll-Tiefe gefüllt ist, nur eine geringe Absetz-Funktion, weshalb er durch eine Endplatte verschlossen werden kann. Eine derartige Platte, die am Förder-Körper 52 oder an einer Fortsetzung der Verlängerung 52a nach rechts in Fig. 1 befestigt ist, um die unbenutzte linke Kammer des Körpers 52 zu ersetzen, kann die Halterung für das rechte Ende der Nabe 62 darstellen.

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Claims (1)

1. PATENTANWALT* & RECHTSANWALT DIPL.-PHYS. DR. JUR. U. HEIDRICH

   •ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT EUROPEAN PATENT ATTORNEY

   Franziskanerstr. 30 D-8000 MÜNCHEN 80

   Tel. (089)448 5040 Telex5 2I3710eptod

   29. Juni 1982

   BIRD - DE Zentrifuge 2

   Ansprüche

   1. Zentrifuge zur Feststoff-Flüssigkeits-Trennung mit

   - einer drehbaren Trommel (10) ,

   - einem darin gleichachsig gelagerten drehbaren Förderer (52),

   - einem Drehantrieb (18) für die Trommel (10) und den Förderer (52) um ihre gemeinsame Achse in gleicher Richtung bei Drehzahldifferenz,

   - einer Aufgabe-Einrichtung (56) zur Aufgabe einer Feststoff-Flüssigkeits-Trübe in die Trommel (10), - einem Auslaß (42) für Feststoffe an einem Endabschnitt der Trommel (10),

   - einem gesonderten Auslaß (32) für Flüssigkeit aus der Trommel (10),

   - die derart aufgebaut und angeordnet ist, daß in der

   Trommel (10) ein Sumpf der Trübe ausbildbar 1st, dessen Oberfläche mindestens so nahe wie der Feststoff-Auslaß (42) an der Trommel-Achse angeordnet ist,

   - einer Feststoff-Entleerungseinrichtung

   - zum Entleeren von Feststoffen über den Trommel-Endabschnitt zum Feststoff-Auslaß (42),

   dadurch gekennzeichnet, - da8 die Feststoff-Entleerungseinrichtung besitzt:

   - einen konischen (kegelstumpfförmigen) Innenraum im Tronfmel-Endabschnitt (40) , der sein Ende kleineren Durchmesr-

   5 sers am Feststoff-Auslaß (42) besitzt,

   - eine konische (kegelstumpfförmige) Schneckenblatt-Nabe (62) auf dem Förderer (52),

   - die innerhalb des kegelstumpfförmigen Innenraums angeordnet ist und sich im wesentlichen über dessen

   10 volle Länge erstreckt sowie einen größeren Konus-Winkel besitzt,

   - um mit dem Innenraum einen konischen Zwischenraum (P) zu bilden,

   - der an seinem Ende kleineren Durchmessers weiter 15 als an seinem Ende größeren Durchmessers und

   - im wesentlichen gleich in der Querschnittsfläche dem Ende größeren Durchmessers ist, und

   - die in Schneckenblatt-Ausführung durch mindestens ein Schnecken-Blatt (66a, 66b) gebildet ist,

   20 - das auf der Nabe (62) zur Bildung einer Schnecke angeordnet ist,

   - die eine abnehmende Steigung zwischen aufeinanderfolgenden Gängen von ihr um die gemeinsame Achse vom Ende größeren Durchmessers zum Ende kleineren 25 Durchmessers des Zwischenraums (P) besitzt.

   2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   - daß der Tangenten (1OO)-Winkel deif Schnecke (66) mit der Erzeugenden von. einer, der beiden entgegengesetzten Wände des Zwischenraums (P) - im wesentlichen konstant ist.

   3. Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

   - daß zwischen benachbarten Gängen der Schnecke (66)

   - Querschnittsfläche und Volumen im wesentlichen konstant sind.

   4. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   - daß der Konuswinkel der Außenwand des Zwischenraums (P)

   - ca. 3 ° bis 20 ° beträgt. 20

   5. Zentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

   - daß der Konuswinkel

   - ca. 7 ° bis 16 ° beträgt.

   6. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, - daß die Schnecke (66)

   - eine Fortsetzung einer vorhergehenden Blatt-Schnecke auf dem Förderer (52) ist.

   7. Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, - daß die vorhergehende Blatt-Schnecke

   - Im wesentlichen zylindrisch 1st 5 (Fig. 2).

   8. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch

   10 - eine Einrichtung zur einstellbaren Änderung der Drehzahl

   - der Nabe (62) relativ zu der des Trommel-Endabschnitts (40) im Zentrifugen-Betrieb.