DE3305216A1

DE3305216A1 - Zentrifuge mit einer selbstentleerenden schleudertrommel

Info

Publication number: DE3305216A1
Application number: DE19833305216
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 4740 Oelde Zettier
Original assignee: Westfalia Separator GmbH; Westfalia Separator AG
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH; GEA Westfalia Separator Group GmbH
Priority date: 1983-02-16
Filing date: 1983-02-16
Publication date: 1984-08-16
Also published as: IT1196683B; GB2135217B; SE8400847L; DE3305216C2; SE451677B; DD215017A5; GB8401273D0; JPS59156447A; US4505700A; SE8400847D0; JPH0355182B2; FR2540748A1; GB2135217A; SE451677C; BR8400443A; IT8467147A0; FR2540748B1

Description

Patentanwälte Dr. Loesenbeck (198O)

Dipl.-lng. Stracke Dipl.-lng. Loesenbeck JöÜenböcker Sir. 164,4SQO Bielefeid

4/12

Westfalia Separator AG, Werner-Habig-Straße 1, 4740 Oelde 1

Zentrifuge mit einer selbstentleerenden Schleudertrommel

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge mit einer selbstentleerenden Schleudertrommel, in deren Trommelmantel Auswurföffnungen von vom Feststoffraum ausgehenden Kanälen vorgesehen sind, deren Durchfluß von einem ringförmigen Ventilkörper absperrbar ist, dem eine Schließkammer zugeordnet ist, der Schließflüssigkeit durch eine Leitung zugeführt wird.

Es ist eine Zentrifuge dieser Art bekannt (GB-PS 1 495 210), bei der die Schließkammer über mindestens eine Drosselöffnung mit der Atmosphäre in Verbindung steht (Seite 3, Zeilen 32 bis 34). Zum Halten des Ventilkörpers in der Verschlußstellung muß somit der Schließkammer ständig Schließflüssigkeit zugeführt werden. Andererseits wird durch die Drosselöffnung die Geschwindigkeit der Öffnungsbewegung des Ventilkörpers begrenzt und kleingehalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß ein schnelles Öffnen und Schließen des ringförmigen Ventilkörpers und aufgrund einer langen Separierungszeit im Verhältnis zur Entleerungszeit ein geringer Steuerwasserverbrauch erzielt werden.

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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Zentrifuge der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Leitung aus zwei untereinander verbundenen Leitungsteilen besteht, die durch einen hydraulisch umsteuerbaren Kolben voneinander trennbar sind und daB der Kolben einen Durchflußkanal aufweist, der in der Trennstellung den in die Schließkammer einmündenden zweiten Leitungsteil mit einem zur Atmosphäre geöffneten Ablaufkanal verbindet.

Bei der erfindungsgemäßen Zentrifuge wird der Entleerungsvorgang des Feststoffraumes dadurch eingeleitet, daß durch die hydraulische Umsteuerung des Kolbens die im ersten Leitungsteil stehende Flüssigkeitssäule in Hinsicht auf den ringförmigen Ventilkörper unwirksam wird und der zweite Leitungsteil und damit die Schließkammer über den eine Verbindung zur Atmosphäre schaffenden Durchflußkanal des Kolbens druckentlastet werden. Durch diesen sprunghaften Abbau der auf den ringförmigen Ventilkörper wirkenden Schließkraft wird der Ventilkörper unter dem hohen in den vom Feststoff raum ausgehenden Kanälen vorhandenen Druck mit großer Geschwindigkeit in die Öffnungsstellung bewegt. Diese Bewegung des Ventilkörpers kann noch durch in eine dem Ventilkörper zugeordnete Üffnungskammer eingeführtes Öffnungswasser unterstützt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zentrifuge ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht der Sdrieudertromrnel der Zentrifuge, und zwar im Vertikalschnitt und mit einem ringförmigen Ventilkörper in der Verschlußstellung und

Fig. 2 die Schleudertrommel nach der Fig. 1 mit dem ringförmigen Ventilkörper in der Uffnungsstellung.

Die Schleudertrommel 1 besteht aus einem Trommelunterteil 2, einem, Trommeldeckel 3 und einem Verschlußring 4. In dem aufgezeigten Ausfüh-

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rungsbeispiel sind das Trommelunterteil 2 und der Verteiler 5 einteilig gefertigt= Die Schleuderflüssigkeit wird einer Einlaufkammer 6 zugeführt und gelangt über nicht dargestellte Bohrungen in einen Vorraum 7, der mit Steigekanälen eines Tellereinsatzes 8 in Verbindung steht.

Während der Separierungszeit lagern sich die von der Schleuderflüssigkeit getrennten Feststoffe in einem Feststoffraum 9.

Im Trommelmantel sind Auswurföffnungen 10 für die Feststoffe vorgesehen j zu denen Kanäle führen, die sich aus den Kanalteilen 11 und zusammensetzen. Diese Kanalteile können voneinander durch einen ringförmigen Ventilkörper 13 getrennt werden. In der Fig. 1 ist der Ventilkörper 13 in seiner Verschlußstellung aufgezeigt, in der er die Kanalteile 11 und 12 voneinander trennt. Dem Ventilkörper 13 ist eine Schließkammer 14 zugeordnet., der die Schlief3flüssigkeit von einer Auffangrinne 15 zugeführt wird und die sich aus untereinander verbundenen Leitungsteilen 16,17 zusammensetzt. Diese Leitungsteile 16_S17 können durch einen hydraulisch umsteuerbaren Kolben 18 voneinander getrennt werden»

Aus den Fig. 1 und 2 ergibt sich, daß der erste Leitungsteil 16 von der Auffangrinne 15 für die Schließflüssigkeit ausgeht und unterhalb der Schließkammer 14 endet. Die dem Trommelmantel zugewandte Öffnung 19 des Leitungsteils 16 wird von einer Buchse 20 begrenzt, die einen ringförmigen Anschlagflansch 21 für den Kolben 18 aufweist.

Dieser Kolben 18 ist mit einem Durchflußkanal 22 ausgerüstet, der in der in der Fig. 2 aufgezeigten Trennstellung den in die Schließkammer 14 einmündenden zweiten Leitungsteil 17 mit einem zur Atmosphäre geöffneten Ablaufkanal 23 verbindet.

Der Kolben 18 ist als Differentialkolben ausgebildet, dessen große wirksame Flache 24 mit Öffnungswasser beaufschlagbar i.yt, das von einer

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Auffangrinne 25 über Kanäle 26,27 zugeführt wird. Der Kanal 26 steht ferner mit Kanälen 28 und 29 in Verbindung, die zu einer dem ringförmigen Ventilkörper 13 zugeordneten Öffnungskammer 30 führen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kanal 29 über eine Drosselöffnung 31 mit der Atmosphäre verbunden.

Der Kolben 18 weist ferner eine kleine wirksame Fläche 32 auf, mit der die Öffnung 19 des ersten Leitungsteils 16 abgesperrt werden kann, wie dies in der Fig. 2 aufgezeigt ist.

Der Teil des Kolbens 18 mit dem kleineren Durchmesser ist in einer Bohrung 33 des Trommelunterteils 2 gleitbar gelagert, in die stirnseitig der erste Leitungsteil 16 einmündet. Zwischen der Bohrung 33 und der SchlieQkammer 14 ist der zweite Leitungsteil 17 vorgesehen.

Der zweite Leitungsteil 17 verläuft in dem dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zur Drehachse 34 der Schleudertrommel. Der Kolben ist in der Nähe des Trommelmantels vorgesehen.

Die vom Feststoffraum 9 in Richtung des ringförmigen Ventilkörpers 13 sich erstreckenden, im Trommeldeckel angeordneten Kanalteile 11 münden in eine ringförmige Ausdrehung 35 ein. An den Rändern dieser Ausdrehung stützt sich der ringförmige Ventilkörper 13 mit einem in einer Verankerungsnut festgelegten Gummi- oder Kunststoffring 36 in der Verschlußstellung des Ventilkörpers 13 ab.

Während der Separierungszeit wird der Ventilkörper 13 in der in der Fig. 1 dargestellten Verschlußstellung gehalten. Ein Verlust an Schließflüssigkeit findet in dieser Betriebslage des Ventilkörpers nicht statt. Sofern der Ventilkörper 13 in die Öffnungsstellung gefahren werden soll, damit der Feststoffraum 9 entleert werden kann, wird der Kolben 18 durch Zuführung von Öffnungswasser durch die Kanäle 26 und 27 und durch Beaufschlagung der großen wirksamen Fläche 24 in die Stellung bewegt, die in der Fig. 2 aufgezeigt ist. In dieser Stellung wird die Öffnung

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19 abgesperrt, so daß die in dem Leitungsteil 16 stehende Flüssigkeitssäule in Hinsicht auf den ringförmigen Ventilkörper 13 unwirksam wird. Da sich der Leitungsteil 16 von der Auffangrinne 15 bis unterhalb des Ventilkörpers 13 erstreckt und eine relativ große Länge aufweist, findet durch die Umschaltung des Kolbens 18 ein erheblicher Druckabbau statt. Gleichzeitig wird durch die Verbindung des zweiten Leitungsteils 17 über den Durchflußkanal 22 und den Ablaufkanal 23 mit der Atmosphäre die Schließkammer druckentlastet. Hinzu kommt ferner, daß die Öffnungskammer 30 mit Öffnungswasser beaufschlagt wird, so daß der ringförmige Ventilkörper 13 mit hoher Geschwindigkeit in die Öffnungsstellung bewegt wird. Danach wird der Feststoff über die Auswurföffnungen 10 im Trommelmantel ausgetragen.

Zum Bewegen des Ventilkörpers 13 in die Verschlußstellung nach der Fig. 1 wird die Zufuhr von Öffnungswasser unterbunden. Unter der Wirkung der Drucksäule in dem Leitungsteil 16 wird der Kolben 18 um-gesteuert, so daß die Leitungsteile 16 und 17 wieder verbunden sind und ein hoher Flüssigkeitsdruck sich in der Schließkammer 14 aufbaut, durch den der Ventilkörper in die Verschlußstellung bewegt wird. Das im Zuge dieser Bewegung des Ventilkörpers 13 aus der Üffnungskammer 30 gedruckte Öffnungswasser strömt über die Drosselöffnung 31 ab„

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Bezugszeichen

1 Sdieudertrommel

2 Trommelunterteil

3 Trommeldeckel

4 Verschlußring

5 Verteiler

6 Einlaufkammer

7 Vorraum

8 Tellereinsatz

9 Feststoffraum

10 Auswurföffnung

11 Kanalteil

12 Kanalteil

13 Ventilkörper

14 SchliefJkammer

15 Auffangrinne

16 Leitungsteil

17 Leitungsteil

18 Kolben

19 Öffnung

20 Buchse

21 Anschlagflansch

22 Durchflußkanal

23 Ablaufkanal

24 Fläche

25 Auffangrinne

26 Kanal

27 Kanal

28 Kanal

29 Kanal

30 Öffnungskammer

31 Drosselöffnung

32 Fläche

33 Bohrung

34 Drehachse

35 Ausdrehung

36 Kunststoffring

- Leerseite -

Claims

Westfalia ~ K~ Patentansprüche

1. Centrifuge mit einer selbstentleerenden Schleudertrommel, in deen Trommelmantel Auswurföffnungen von vom Feststoffraum ausgehenden Kanälen vorgesehen sind, deren Durchfluß von einem ringförmigen Ventilkörper absperrbar ist, dem eine Schließkammer zugeordnet ist, der Schließflüssigkeit durch eine Leitung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung aus zwei untereinander verbundenen Leitungsteilen (16,17) besteht, die durch einen hydraulisch umsteuerbaren Kolben (18) voneinander trennbar sind und daß der Kolben einen Durchflußkanal (22) aufweist, der in der Trennstellung dem in die Schließkammer (14) einmündenden zweiten Leitungsteil (17) mit einem zur Atmosphäre geöffneten Ablaufkanal (23) verbindet.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) als Differentialkolben ausgebildet ist, dessen große wirksame Fläche (24) mit Öffnungswasser beaufschlagbar ist und mittels dessen kleiner wirksamer Fläche (32) die dem Trommelmantel zugewandte Öffnung des ersten Leitungsteils absperrbar ist.

3. Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Kolbens mit kleinem Durchmesser in einer Bohrung (33) des Trommelunterteils (2) gleitbar gelagert ist, in die stirnseitig der erste Leitungsteil (16) einmündet und daß zwischen der Bohrung und der Schließkammer der zweite Leitungsteil (17) vorgesehen ist.

4. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Trommelmantel zugewandte Öffung (19) des ersten Leitungsteils (16) von einer Buchse (20) begrenzt ist, die einen ringförmigen Anschlagflansch (21) für den Kolben (18) aufweist.

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5. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leitungsteil (16) von einer Auffangrinne (15) für die Schließ flüssigkeit ausgeht und unterhalb der Schließkammer endet.

6. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Leitungsteil (17) parallel zur Drehachse (34) der Schleudertrommel (1) verläuft und der Kolben (18) in der Nähe des Trommelmantels vorgesehen ist.

7. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem ringförmigen Ventilkörper eine Öffnungskammer (30) zugeordnet ist und daß über Kanäle der Öffnungskammer (30) und der der großen wirksamen Fläche (24) des Kolbens (18) zugeordneten Steuerkammer gleichzeitig Öffnungswasser zugeführt wird und einer der Kanäle durch eine Drosselöffnung (31) mit der Atmosphäre verbunden ist.

8. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige .Ventilkörper (13) in einer nach außen und unten durch das Trommelunterteil (2) und nach innen und oben durch den Trommeldeckel begrenzten Ringkammer gleitbar gelagert ist.

9. Zentrifuge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Feststoffraum (9) in Richtung des ringförmigen Ventilkörpers sich erstreckenden, im Trommeldeckel (3) angeordneten Kanalteile (11) in eine ringförmige Ausdrehung (35) einmünden, an deren Rändern sich der ringförmige Ventilkörper (13) mit einem in einer Verankerungsnut festgelegten Gummi- oder Kunststoffring (36) in der Verschlußstellung des Ventilkörpers (13) abstützt.