DE3240093C2

DE3240093C2 - Zentrifuge mit einer selbstentleerenden Schleudertrommel

Info

Publication number: DE3240093C2
Application number: DE3240093A
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl.-Ing. 4740 Oelde Günnewig
Original assignee: Westfalia Separator AG
Current assignee: GEA Westfalia Separator Group GmbH
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1986-03-27
Also published as: DE3240093A1; SU1422986A4; GB2129715B; FR2535224A1; GB8328782D0; DD213846A6; GB2129715A; US4498897A; SE8305395D0; FR2535224B1; SE459070B; SE8305395L; JPS5995953A

Abstract

Die Zentrifuge weist einen Trommelmantel 6 auf, der mit Auswurföffnungen 7 für die Feststoffe vorgesehen ist, die sich im Feststoffraum 4 ansammeln. Die Auswurföffnungen sind durch einen Kolbenschieber 5 verschließbar, dem eine mit Schließflüssigkeit beaufschlagbare Schließkammer 11 zugeordnet ist. Im Umfangsbereich dieser Schließkammer sind Auslaßkanäle 13 vorgesehen, die durch einen hydraulisch umsteuerbaren Ventilkörper 14 verschließbar sind. Bei geöffnetem Ventil fließt die Schließflüssigkeit in eine mit gedrosselten Ablaßbohrungen 15 ausgerüstete Kammer 12. Die Kammer 12 weist ein Fassungsvermögen auf, das einer Teilmenge der Schließflüssigkeit entspricht. Die Kammer 12 ist mit wenigstens einem Ablaufkanal 28 versehen, in dem ein Ventil mit einem hydraulisch umsteuerbaren Ventilkolben 29 vorgesehen ist. Für eine Gesamtentleerung des Feststoffraumes wird der Ventilkolben 29 durch die in die Kammer 12 einfließende Schließflüssigkeit in seine Öffnungsstellung bewegt, so daß die Schließflüssigkeit über den Kanal 28 abfließen kann. Soll nur eine Teilentleerung des Feststoffraumes vorgenommen werden, so wird der Ventilkolben 29 in der in der Fig. 1 aufgezeigten Verschlußstellung gehalten, in dem er an der Kammer 12 abgewandten Seite mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit einer sclbstentleerenden Schleudertrommel, in deren Trommelmantel vom Feststoffraum ausgehende, durch einen Kolbenschieber verschließbare Auswurföffnungen vorgesehen sind, dem Kolbenschieber eine mit Zuführkanälen für die Schließflüssigkeit versehene Schließkammer zugeordnet ist, in deren Umfangsbereich Auslaßkanäle mit einem zugeordneten, hydraulisch gesteuerten Ventil vorgesehen sind, wobei die Auslaßkanäle in eine Kammer einmünden, von der sich mit einer Drosse*stelle ausgerüstete Ablaßbohrungen durch den Trommelmantel nach außen erstrecken, wobei die dem Ventilkörper zugeordneten Steuerkammern flüssigkeitsdicht von der Kammer, in die die Auslaßkanäle einmünden, getrennt sind, das Fassungsvermögen der Kammer für eine Teilmenge der von der Schiießkammer aufgenommenen Schließflüssigkeit ausgelegt ist, die die Kammer bei geöffnetem Ventilkörper füllende Schließflüssigkeit die Auslaßkanäle der Schließkammer absperrt und diese Sperrflüssigkeit bei fortgesetzter Zuführung von Schließflüssigkeit in die Schließkammer die Schließbewegup.g des Kolbenschieber einleitet und durchführt, bis der Ventilkörper unter dem Einfluß seiner Steuerflüssigkeit seine Verschlußstellung einnimmt, nach dem Patentanspruch 1 des Hauptpatents P 32 08 808.6.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zentrifuge gemäß der DE-PS 32 08 808, mit der bei beschleunigtem Schließvorgang des Kolbenschiebers bei jeder Teilentleerung eine große Hubhöhe des Kolbenschiebers ausgenutzt wird, um so ein Zerbrechen des Feststoffringes und damit einen entsprechenden Feststoffaustrag zu erreichen, so weiterzubilden, daß eine einfache Totalentleerung möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kammer zusätzlich mit mindestens einem Ablaufkanal versehen ist, in dem ein Ventil mit einem hydraulisch umsteuerbaren Ventilkolben vorgesehen ist und daß der Ablaufkanal einen Gesamtquerschnitt aufweist, der mindestens dem Gesamtquerschnitt der zur Kammer führenden, von der Schließkammer ausgehenden Auslaßkanäle gleich ist.

Unter Ausnutzung der baulichen Gegebenheiten der Schleudertrommel wird so mit konstruktiv einfachen Mitteln eine Totalentleerung des Feststoffraumes ermöglicht.
Sofern der Ventilkolben die Verschlußstellung einnimmt, können mit der Zentrifuge Teilentleerungen des Feststoffraumes durchgeführt werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mindestens ein Ventilkolben mit einem in axialer Richtung sich über seine gesamte Länge erstreckenden kalibrierten Kanal versehen, der die untere Steuerkammer mit der Kammer verbindet und durch das Steuerwasser in die Kammer einführbar ist. Hierdurch wird das Aufnahmevolumen der Kammer für die Schließflüssigkeit verändert, so daß auch die Teilmenge, die bei einer Öffnungsbewegung des Kolbenschiebers aus dem Feststoffraum entweicht, beeinflußt wird.

Es besteht somit die Möglichkeit, eine Totalentleerung des Feststoffraumes durchzuführen, eine Teilentleerung vorzunehmen, die dem Aufnahmevolumen der konstruktiv vorgesehenen Kammer entspricht oder aber die zu entleerenden Teilmengen durch Einfüllen von Steuerwasser in die Kammer zu bestimmen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 bis 3 Teildarstellungen verschiedener Zentrifu-

genausführungen im Vertikalschnitt.

Das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch wird über einen mittigen Einlauf 1 dem Schleuderraum 2 zugeführt, der sich aus einem Trennraum 3 und einem Feststoffraum 4 zuammensetzt. Der Feststoffraum 4 wird einseitig von einem Kolbenschieber 5 begrenzt, der bei seinen axialen Bewegungen im Trommelmantel 6 vorgesehene Auswurföffnungen 7 für die Feststoffe freigibt bzw. verschließt.

Die Trommel weist ferner einen Trommeldeckel 8 auf, der durch einen Verschlußring 9 gegenüber dem Trommelmantel 6 festgelegt ist Die Trommel ist ferner mit einem Führungsring 10 ausgerüstet, der am Trommelunterteil durch Schrauben festgelegt ist.

Zwischen dem Kolbenschieber 5 und dem Trommelmantel bzw. dem Trommelunterteil ist eine mit Schließflüssigkeit beaufschlagbare Schließkammer 11 vorgesehen, in deren Umfangsbereich zu einer Kammer 12 führende Auslaßkanäle 13 angeordnet sind, die durch einen Ventilkolben mit einem kalibrierten Kanal 39 versehen werden.

Zur Durchführung einer Gesamtentleerung wird die Steuerkammer 33 nicht mit Steuerwasser beaufschlagt. durch die in die Kammer 12 einströmende Schließflüssigkeit wird der Ventilkolben 29 in die Öffnungsstellung bewegt und gibt den Ablaufkanal 28 frei. Durch eine entsprechende Anzahl ausreichend dimensionierter Ventilkolben und Ablaufkanäle wird ein Druckaufbau in ίο der Kammer 12 vermieden, so daß die Schließflüssigkeit aus der Schließkammer 11 vollständig abgelassen werden kann.

Der Gesamtquerschnitt der Ablaufkanäle 28 ist gleich dem oder größer als der Gesamtquerschnitt der zur Kammer 12 führenden, von der Schließkammer 11 ausgehenden Auslaßkanäle 13.

Bei dem Ausführungsbeispiel in der F i g. 2 erstreckt sich die Längsachse des Ventilikolbens 34 radial zur Rotationsachse der Schleudertromme¹. i)er Ventilkolben

hydraulisch umsteuerbaren Ventilkörper 14 verschließ- 20 34 muß ein so geringes Gewicht aufweisen und so gelabar sind. Die Kammer 12 ist mit Drosselbohrwigen, den gert sein, daß er durch die aus der Kammer 12 abfließen-

Auslaßbohrungen 15, ausgerüstet Der Ventilkörper 14 weist einen Ringkolben 16 auf, von dem aus sich nokkenartige Ausleger 17 in die Kammer 12 erstrecken, wobei jeder nockenartige Ausleger einen Dichtteller 18 trägt, durch den die untere Öffnung eines Auslaßkanals 13 flüssigkeitsdicht verschlossen werden kann.

Aus den Zeichnungen ergibt sich, daß der Ringkolben 16 des Ventilkörpers 14 die gesamte Innenwand der de Schließflüssigkeit in die Öffnungsstellung bewegt werden kann. Um den Ventilkolben 34 in die Verschlußstellung 7.U bringen, die in der F i g. 2 aufgezeigt ist, wird Steuerwasser durch die Kanäle 30,31 zugeführt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der F i g. 3 ist der Ventilkolben 35 so angeordnet, daß er mit seiner Längsachse sich radial zur Rotationsachse der Schleudertrommel erstreckt Der Ventilkolben 35 wird unter dem EinKammer 12 bildet Dem Ventilkörper 14 sind Steuer- 30 fluß der Fliehkraft, die bei der Rotationsbewegung der kammern 19, 20 zugeordnet, die flüssigkeitsdicht von Schleudertrommel entsteht in der Verschlußstellung der Kammer 12 getrennt sind. In die Steuerkammer 20
mündet ein Überlaufkanal 21 ein. Die Steuerkammern
19, 20 werden über Kanäle 22, 23 mit Flüssigkeit gespeist. Die Kanäle 22 enden in einer Auffangrinne 24. 35
Eine weitere Auffangrinne 25 steht über Kanäle 26 mit
der Schließkammer 11 in Verbindung.

Vor dem Öffnen des Einlaufs 1 für das zu separierende Feststoff-f lüssigkeits-Gemisch wird der Ringkolben

16 in die Verschlußstellung gebracht. Anschließend wird 40 Ste jerflüssigkeit durch die Kanäle 39, die Auffangrinne die Schließkammer 11 über Bohrungen 27, die Auffang- 24 und durch Kanäle 22,23 in die Steuerkammern 19,20 rinne 25 und Kanäle 26 mit Schließflüssigkeit beauf- des Ventilkörpers 14 geleitet. Da der Flüssigkeitsdruck schlagt, durch die der Kolbenschieber 5 in die Schließ- in der Steuerkammer 19 wesentlich größer ist als in der stellung bewegt wird. Steuerkammer 20, bewegt sich der Ventilkörper 14 in

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ist die 45 die Öffnungsstellung, so daß die unter Zentrifugalkraft Kammer 12 mit wenigstens einem Ablaufkanal 28 aus- stehende Schließflüssigkeit in Sekundenbruchteilen aus gerüstet, in dem ein Ventil mit einem hydraulisch um- der Schließkammer 11 durch die Auslaßkanäle 13 in die steuerbaren Ventilkolben 29 vorgesehen ist. Kammer 12 fließt. Sofern zum Zwecke einer Teilentlee-

Das Ventil ist im Führungsring 10 unterhalb der Kam- rung die Ventilkolben 29,34,35 in der Verschlußstellung mer 12 angeordnet Die Längsachse des Ventilkolbens 50 gehalten werden, wirkt die von der Kammer 12 aufge-29 verläuft parallel zur Rotationsachse der Schleuder- nommene Schließflüssigkeit nach dem Auffüllen der trommel. IGimr.ür als Sperrflüssigkeit für-die Auslaßkanäle 13, so

Der Ventilkolben 29 kann durch Beaufschlagung mit daß der Kolbenschieber 5 in die Verschlußstellung beder in der Kammer 12 befindlichen Schließflüssigkeit in wegt wird, sobald ütr Druck im Schleuderrad 2 aufdie Öffnungsstellung bewegt werden. Durch Steuerwas- 55 grund der ausgetragenen Feststoffmenge so weit abgeser. das durch die Kanäle 30 und 31 zugeführt wird, wird fallen ist, daß die in der Schließkammer 11 durch die

gehalten. Sofern eine Gesamtentleerung des Feststoffraumes vorgenommen werden soll, wird die dem Ventilkolben 35 zugeordnete Steuerkammer 36 über die Kanäle 37,38 mit Steuerwasser beaufschlagt und der Ventilkolben 35 in die Öffnungsstellung bewegt

Nach der Ansammlung einer bestimmten Feijstoffmenge im Feststoffraum 4 erfolgt eine Teil- oder Gesamtentleerung. Zur Einleitung dieser Entleerung wird

der Ventilkolben 29 in die Verschlußsteilung gebracht, die in der F i g. 1 aufgezeigt ist.

Der Ventilkolben 29 ist mit einem in axialer Richtung sich über seine gesamte Länge erstreckenden, kalibrierten Kanal 32 ausgerüstet, der die untere Steuerkammer 33 mit der Kammer 12 verbindet und durch den Steuerwasser in die Kammer 12 eingeführt werden kann, um das Fassungsvermögen der Kammer 12 fjr die Schließflüssigkeit zu verringern.

Sofern der Kammer mehrere Ablaufkanäle 28 und mehrere Ventilkolben 29 zugeordnet werden, kann einer dieser Ventilkolben oder es können mehrere dieser verbleibende Schließflüssigkeit erzeugte Kraft überwiegt. Durch eine fortgesetzte Zufuhr von Schließflüssigkeit erreicht der Flüssigkeitsdruck in der Schließkammer sehr schnell wieder seinen vollen Wert und hält den Kolbenschieber in der Verschlußstellung.

Da während der Teilentleerung der Einlauf für das zu separierende Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch geöffnet bleibt, nimmt nach dem Verschließen der Auswurföffnungen 7 der während der Teilentleerung abgefallene Druck im Trennraum 3 und im Feststoffraum 4 wieder

Nachdem der Teilentleerunesvoreaiie beendet ist.

wird durch eine Unterbrechung der Zufuhr der Steuerflüssigkeit durch die Kanäle 39 und durch die Kanäle 22 in die Steuerkammer 19 der Flüssigkeitsdruck in dieser Steuerkammer abgebaut, aus der die SteuerflUssigkeit über Drosselbohrungen 40 abfließen kann. Der Flüssigkeitsdruck in der Steuerkammer 20 überwiegt, so daß der Ventilkörper 14 in die Verschlußstellung bewegt wird und die Funktion der Sperrflüssigkeit übernimmt.

Bei einer Gesamtentleerung des Feststoffraumes werden die Ventilkolben 29, 34 und 35 in die öffnungsstellung bewegt, so daß die gesamte der Kammer 12 zugeführte Schließflüssigkoii ablaufen kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
15

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Claims

Patentansprüche:

1. Zentrifuge mit einer selbstentleerenden Schleudertrommel, in deren Trommelmantel vom Feststoffraum ausgehende, durch einen Kolbenschieber verschließbare Auswurföffnungen vorgesehen sind, dem Kolbenschieber eine mit Zuführkanäle für die Schließflüssigkeit versehene Schließkammer zugeordnet ist, in deren Umfangsbereich Auslaßkanäle mit einem zugeordneten, hydraulisch gesteuerten Ventil vorgesehen sind, wobei die Auslaßkanäle in eine Kammer einmünden, von der sich mit einer Drosselstelle ausgerüstete Ablaßbohrungen durch den Trommelmantel nach außen erstrecken, wobei die dem Ventilkörper zugeordneten Steuerkammern flüssigkeitsdicht von der Kammer, in die die Auslaßkanäle einmünden, getrennt sind, das Fassungsvermögen der Kammer für eine Teilmenge der von der Schiießkammer aufgenommenen SehiieSflüssigkcit ausgelegt ist, die die Kammer bei geöffnetem Ventilkörper füllende Schließflüssigkeit die Auslaßkanäle der Schließkammer absperrt und diese Sperrflüssigkeit bei fortgesetzter Zuführung von Schließflüssigkeit in die Schließkammer die Schließbewegung des Kolbenschiebers einleitet und durchführt, bis der Ventilkörper unter dem Einfluß seiner Steuerflüssigkeit seine VerscMußstellung einnimmt, nach Patent 3208808, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer ('2J zusätzlich mit mindestens einem Ablaufkanal (28) versehen ist, iu dem ein Ventil mit einem hydraulisch umsteuerbaren Ventilkolben (29, 34, 35) vorgesehen ist und daß der Ablaufkanal (28) einen Gesamtquerschnitt aufweist, der mindestens dem Gesamtquerschnitt der zur Kammer (12) führenden, von der Schließkammer (11) ausgehenden Auslaßkanäle (13) gleich ist.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil im Führungsring (10) unterhalb der Kammer (12) angeordnet ist.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (29) durch Beaufschlagung mit der in der Kammer (12) befindlichen Schließflüssigkeit in die Öffnungsstellung bewegbar ist.

4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ventilkolben (29) mit einem in axialer Richtung sich über seine gesamte Länge erstreckenden, kalibrierten Kanal (32) versehen ist, der die untere Steuerkammer (33) mit der Kammer (12) verbindet und durch den Steuerwasser in die Kammer (12) einführbar ist.

5. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Ventilkolbens (29) parallel zur Rotationsachse der Schleudertrommel verläuft.

6. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Ventilkolbens (34, 35) sich radial zur Rotationsachse der Schleudertrommel erstreckt.

7. Zentrifuge nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (35) durch Zuführung von Steuerwasser in die Öffnungsstellung und durch Fliehkraft in die Verschlußstellung bringbar ist.