DE3390482C2 - Vollmantel-Schneckenzentrifuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit einem einen zylindrischen Teil und einen konischen Teil aufweisenden Vollmantel, wobei der konische Teil des Vollmantels einen Auslaß für die durch die Rotation der Zentrifuge abgetrennten Feststoffe umfaßt, wobei die Förderschnecke im konischen Teil des Vollmantels eine Förderfläche hat, deren der Innenfläche des konischen Teils benachbarter axial äußerer Bereich derart geneigt ist, daß eine Tangentiallinie, die sich in der Richtung des Auslasses für die Feststoffe erstreckt, mit einer zur Innenfläche senkrechten Linie einen spitzen Winkel einschließt.

Aus dem Stand der Technik sind Vollmantel-Schneckenzentrifugen zum Entwässern bekannt. Eine solche Vollmantel-Schneckenzentrifuge umfaßt typischerweise einen langgestreckten Vollmantel, der um seine Achse rotiert, zusammen mit einer Förderschnecke, die koaxial innerhalb des Vollmantels montiert ist und sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die leicht unterschiedlich von der Drehgeschwindigkeit des Vollmantels ist. Der Vollmantel ist konisch oder kegelstumpfförmig an dem Ende, an welchem sich der Auslaß für die Feststoffe befindet. Die Förderschnecke ist aus einem oder mehreren spiralförmig angeordneten Schneckenblättern gebildet, das bzw. die auf einer Nabe angebracht und zum Überstreichen der Innenfläche des Vollmantels angeordnet ist bzw. sind, wodurch der zentrifugal abgetrennte Feststoff nach dem Auslaß für die Feststoffe zu transportiert wird. Ein Beispiel einer solchen Vollmantel-Schneckenzentrifuge, in der das Schneckenblatt spiralförmig auf einer Nabe angebracht ist, ist in US 3 764 062 beschrieben.

Im Betrieb einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge wird ein Feststoff- Flüssigkeits-Aufgabegut in den Vollmantel eingeführt, wo sich das Aufgabegut aufgrund der Zentrifugalkraft, die durch die Drehung des Vollmantels bewirkt wird, in seine Bestandteile auftrennt, wobei der schwerere Feststoff nach außen in die Nachbarschaft der inneren Oberfläche des Vollmantels bewegt wird. Da der Vollmantel und die Förderschnecke mit kontrollierten unterschiedlichen Geschwindigkeiten rotieren, wird der Feststoff, der auf der inneren Oberfläche des Vollmantels sedimentiert ist, durch das Schneckenblatt der Förderschnecke längs der ringförmigen Oberfläche des Vollmantels gefördert, bis er über einem oder mehrere Auslässe am kegelstumpfförmigen Ende des Vollmantels entladen wird.

Weiterhin ist aus der SU 347 084 eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge der eingangs genannten, gattungsgemäßen Art bekannt, bei welcher der Winkel zwischen 20° und 45° beträgt. Diese Vollmantel-Schneckenzentrifuge ist zwar auch für die Trennung von Flüssigkeiten und Feststoffen vorgesehen. Diese Druckschrift befaßt sich mit der Verbesserung des "Entfernens und Transports" der Feststoffablagerungen und mit der "Erhöhung der Lebensdauer des Förderers". Außerdem ist der von der Innenfläche des Vollmantels am weitesten beabstandete axial innere Bereich der Förderfläche derart geneigt, daß eine Tangentiallinie von dieser geneigten Förderfläche in der Richtung des Auslasses für die Feststoffe zusammen mit einer zur Vollmantelachse senkrechten Linie einen stumpfen Winkel einschließt. Die Förderfläche ist dadurch in ihrem axial inneren Teil entgegengesetzt zur Förderrichtung geneigt, so daß das von der Förderfläche aufgenommene Feststoffmaterial gewissermaßen "nach hinten geschoben" wird, was eine vollständige Trennung von Feststoff und Flüssigkeit behindern und den Wirkungsgrad beeinträchtigen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Vollmantel- Schneckenzentrifuge der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß eine vollständigere Trennung der Flüssigkeit von dem Feststoff bei gleichzeitig verbessertem Wirkungsgrad erzielt wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der spitze Winkel α zwischen etwa 10° und 70° beträgt und daß der von der Innenfläche des konischen Teils am weitesten beabstandete axial innere Bereich der Förderfläche derart geneigt ist, daß eine Tangentiallinie von der geneigten Förderfläche in der Richtung des Auslasses für die Feststoffe zusammen mit einer zu der Achse des Vollmantels senkrechten Linie einen Winkel β einschließt, der zwischen etwa 7° und 90° liegt, wobei der zwischen den beiden Bereichen liegende Zwischenbereich der Förderfläche im wesentlichen bogenförmig bezüglich der beiden Linien verläuft.

Auf diese Weise wird vermindertes Drehmoment beim Antrieb der Vollmantel-Schneckenzentrifuge erzielt und ein verminderter Feuchtigkeitsgehalt der entladenen Feststoffe. Diese verbesserte Abtrennung der Feststoffe von den Flüssigkeiten wird durch die Kombination der Winkel α und β erreicht, durch welche eine Umlenkung des von der Förderfläche aufgenommenen Materials im axial weiter einwärts liegenden Teil der Förderfläche erzielt wird, so daß eine "Überschlagsbewegung" induziert wird, wodurch die abgeschälten Feststoffe gewissermaßen "nach vorn geworfen" werden, so daß hierdurch nicht nur die vorgenannte "vollständigere Trennung der Flüssigkeit von dem Feststoff erzielt wird, sondern auch ein verbesserter Wirkungsgrad resultiert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

In der Vollmantel-Schneckenzentrifuge für die kontinuierliche Trennung von Feststoff-Flüssigkeits-Mischungen ist also die vordere Oberfläche des fördernden Schneckenblatts benachbart ihrem distalen Rand mit einer bogenförmigen Förderfläche von definierter Krümmung und Neigung versehen. Diese bogenförmige Förderfläche ist in demjenigen Teil des Schneckenblatts vorgesehen, der dazu geeignet ist, den Feststoff bei der Trennung zu kontaktieren, und zwar wenigstens innerhalb des konkaven Teils des Vollmantels. Die bogenförmige Förderfläche ist in der Richtung des Auslasses für den Feststoff konkav und hat ein solches Profil in einer durch die Achse des Schneckenblatts verlaufenden Ebene, daß eine Linie, die in dieser Ebene und senkrecht zu der Innenfläche des Vollmantels vorgesehen ist, und eine geradlinige Tangentiallinie zu der Neigung des Profils benachbart dem distalen Rand einen Winkel α von zwischen 10° und 70° definieren, und zwar innerhalb des konischen Teils des Vollmantels und die geradlinige Tangentiallinie zu der Neigung des Profils, das am weitesten von dem distalen Rand entfernt ist, zusammen mit einer Linie, die in der vorgenannten Ebene und senkrecht zu der Achse vorgesehen ist, einen Winkel β zwischen etwa 7° und 90° definiert, der innerhalb des konkaven Teils vorhanden ist. Die bogenförmige Förderfläche treibt den abgetrennten Feststoff nach dem Auslaß zu, während sie denselben sich überschlagen läßt, und zwar teilweise aufgrund der Krümmung der Förderfläche und teilsweise aufgrund der Drehung des Vollmantels und des Schneckenblatts mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.

Es ergeben sich mehrere Vorteile aus einer Verminderung im Drehmomenterfordernis für eine gegebene Menge an Feststoffmaterial, das gefördert wird. Zusätzlich zu einem kleineren Betrag an Leistung, der zum Antreiben der Zentrifuge benötigt wird, werden die Kräfte und die Abnutzung am Getriebe, das üblicherweise zum Antrieb der Förderschnecke und des Vollmantels verwendet wird, vermindert. Da die Drehmomentkapazität des Getriebes die Menge an Feststoffmaterial, das entlang dem Strand gefördert werden kann, begrenzt, ermöglicht es die hier vorgeschlagene Förderfläche der Zentrifuge, eine große Menge an Feststoff unter Verwendung eines Getriebes von relativ niedriger Kapazität zu fördern. Weiterhin werden auch, da der Feuchtigkeitsgehalt in dem Feststoffmaterial stärker vermindert wird, die Kosten des Transportierens und Trocknens des Feststoffmaterials vermindert. Außerdem ist, wenn das entladene Feststoffmaterial aus Wegwerfgründen und/oder zur Ausnutzung seiner Verbrennungswärme verbrannt wird, wie beispielsweise mit Kohle, weniger Wärme zum Verdampfen der Feuchtigkeit aus dem Feststoffmaterial erforderlich, was eine Nettoerhöhung der Verbrennungswärme zur Folge hat.

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

Fig. 1 eine fragmentarische Längsschnittansicht einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge gemäß einem Schnitt durch die Rotationsachse der Zentrifuge;

Fig. 2 eine Schnittansicht, gemäß einem Schnitt durch die Rotationsachse der Zentrifuge, welche einen Teil des Vollmantels und außerdem einen Teil des Schneckenblatts einer Zentrifuge veranschaulicht;

Fig. 3 und 4 je eine Schnittansicht einer anderen Ausführung von Schneckenblättern einer Zentrifuge, und zwar im Schnitt durch die Rotationsachse; diese Ansichten veranschaulichen durch Pfeile den Weg der Feststoffbewegung in unterschiedlichen Abschnitten der Zentrifuge;

Fig. 5 eine fragmentarische Schnittansicht gemäß einem Schnitt durch die Rotationsachse einer weiteren Ausführung;

Fig. 6 eine fragmentarische Schnittansicht gemäß einem Schnitt durch die Achse einer Zentrifuge, welche eine abgewandelte Ausführung des Schneckenblatts verwirklicht; und

Fig. 7, 8 und 9 zusätzliche Ansichten von Schneckenblattkonfigurationen, die zur Klarheit der Darstellung teilweise geschnitten sind, wobei der Schnitt durch die Rotationsachse der Zentrifuge ausgeführt ist; diese Ansichten zeigen weitere Ausführungen wobei die Förderflächen durch Verwendung von angelagerten abnutzungsbeständigen Teilen ausgebildet sind.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, wonach die Zentrifuge 10 einen axial langegestreckten Vollmantel 12 umfaßt, der eine Feststoff-Flüssigkeits-Mischung aufnimmt. Der Vollmantel 12 mit seiner Innenfläche 34 rotiert um eine Achse 11. Zusätzlich zu einem zylindrischen Teil 13, der den Hauptteil des Vollmantels 12 bildet, weist der Vollmantel 12 einen konischen Teil 14 auf, der den Endteil des Vollmantels 12 bildet. Die Innenfläche 17 des Teils 14 des Vollmantels 12 nimmt im Durchmesser nach einem Auslaß 16 für die Festsubstanz hin allmählich ab, und die Innenfläche 17 bildet auf diese Weise einen trocknenden "Strand" für den Feststoff, der sich nach dem Auslaß 16 bewegt, und der außerhalb der Flüssigkeitsansammlung (nicht gezeigt) liegt, die durch die Zentrifugalwirkung erzeugt wird.

Koaxial innerhalb des Vollmantels 12 befindet sich eine Förderschnecke 18, die eine Nabe 24 hat, auf der ein Schneckenblatt 26 angebracht ist. Das Schneckenblatt 26 ist spiralförmig und hat eine Mehrzahl von Schneckengängen, z. B. die Schneckengänge 26A, 26A′ und 26A″ in der Ausführung gemäß Fig. 2. Die Förderschnecke 18 ist drehbar um eine Rotationsachse, die mit der Achse 11 des Vollmantels 12 zusammenfällt, und wird mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die sich ein wenig von derjenigen des Vollmantels 12 unterscheidet, was zur Folge hat, daß der Feststoff 32 in der Axialrichtung durch Kontakt mit der Förderfläche 27 des Schneckenblatts 26 gefördert wird.

Die Feststoff-Flüssigkeits-Mischung wird, wenn sie dem Inneren der Zentrifuge 10 zugeführt wird, durch ein stationäres, Zuführungsrohr 20 gefördert.

Das Zuführungsrohr 20 steht in einer axialen Richtung vor und endet konzentrisch zu und in einer Zuführungskammer 22, die durch das Innere der Nabe 24 und eine Fangplatte 25 begrenzt ist. Das in die Zuführungskammer 22 eingeführte Aufgabegut tritt radial aus derselben durch die Zuführungsöffnung 28 in die Trennkammer 30 ein, die zwischen der äußeren Oberfläche der Nabe 24 und der Innenfläche 34 des Vollmantels 12 vorgesehen ist. Die abgetrennte Flüssigkeit wird durch Öffnungen (nicht gezeigt) abgeführt.

Das auswärts vorstehende, spiralförmig geformte Schneckenblatt 26 hat eine vordere Oberfläche 23, die in die Richtung des Auslasses 16 gewandt ist. Der distale Rand des Schneckenblatts 26 ist so geformt, daß er konform mit der Innenfläche 34 des Vollmantels 12 derart ist, daß bei der Drehung der Förderschnecke 18 der distale Rand des Schneckenblatts 26 in einem geringen Abstand von der Innenfläche 34 ist. Im Betrieb bildet derjenige Teil der vorderen Oberfläche 23 des Schneckenblatts 26, der dem am meisten distalen Teil des Schneckenblatts 26 benachbart ist, eine Förderfläche 27, welche den Feststoff 32 kontaktiert, der sich aufgrund der Zentrifugalkraft von dem Aufgabegut abtrennt.

Die bogenförmige Form oder die Kurve des Profils der Förderfläche 27 ist leicht aus Fig. 2 zu entnehmen, wonach die Kehle T der Profilkurve nach dem Auslaß 16 zu gewandt ist. Es ist wesentlich, daß derjenige Abschnitt des Profils der Förderfläche 27, der sich im Querschnitt durch die Achse 11 benachbart dem mehr distalen Ende der Förderfläche 27 ergibt, in der Richtung des Auslasses 16 für den Feststoff vorsteht, um die Förderfläche 27 mit einem relativ flachen "Annäherungswinkel" zu der Innenfläche 34 des Vollmantels 12 zu versehen, und daß das Ende des Querschnittsprofils der Förderfläche 27, das am meisten von dem distalen Rand entfernt ist, unter einem Winkel vorsteht, der ausreicht, um eine Überschlagwirkung auf den im Eingriff mit der Förderfläche 27 befindliche Feststoff auszuüben, während sich die Förderschnecke 18 dreht. Infolgedessen können die distaleren Teile der Förderfläche 27 als eine Feststoffantriebsoberfläche betrachtet werden, und der weniger distale Teil derselben kann als eine Feststoffüberschlagsoberfläche betrachtet werden.

Der Winkel α, der in Fig. 2 gezeigt ist, ist derjenige Winkel, der sich in einer Axialebene und innerhalb der Konkavität erstreckt, welcher zwischen einer Linie 38 verläuft, die senkrecht zur Innenfläche 34 gezeichnet ist, und der Tangentiallinie 39 zu der Kurve der Förderfläche 27 an deren freiem Ende. Die Bezeichnung "Axialebene", wie sie hier verwendet wird, bezieht sich auf eine Ebene, die durch die Achse 11, d. h. die Längs- oder Drehachse, des Vollmantels 12 und der Förderschnecke 18 hindurchgeht. Der Winkel β, der auch in Fig. 2 gezeigt ist, ist derjenige Winkel, der in einer Axialebene ist und sich innerhalb der Konkavität erstreckt, welcher von der Linie 38′, die senkrecht von der Achse 11 der Förderschnecke 18 aus gezogen ist, und der Tangentiallinie 39′ zu der Kurve der Förderfläche 27 an dem Ende des am wenigsten distalen Teils derselben begrenzt wird. Die Verwendung eines Winkels α von 45° wird bevorzugt, obwohl Winkel α im Bereich von etwa 10° bis etwa 70° brauchbar sind; der Winkel β kann im Bereich von etwa 7° bis fast 90° liegen. Der Winkel α an dem Ende des am meisten distalen Teils ist verantwortlich für das Abschälen des Feststoffs 32 von der Innenfläche 34 und ermöglicht es, daß der Feststoff 32 die bogenförmige Förderfläche 27 aufwärts gleitet. Wenn der Winkel α weniger als etwa 10° ist, ist die Schälwirkung, die durch die Förderfläche 27 erzeugt wird, nicht merklich. Wenn der Winkel α etwa 70° übersteigt, kann das Ende des am meisten distalen Teils strukturell schwach sein.

Die Form des Querschnittsprofils der Kurve, die durch die Förderfläche 27 erzeugt wird, kann in weitem Umfang variieren. Eine einfache krummlinige Form ist adäquat, jedoch sind auch andere Formen, wie Hufeisen, Spitzbogen, S-Kurve, Stichbogen o. dgl. (wie diese Bezeichnungen zum Beschreiben eines Bogens verwendet werden) brauchbar. Obwohl eine Förderfläche 27 mit einer glatten Kehle T bevorzgut wird, können Profile, die einen oder mehrere scharfe Winkel in der Kehle T haben, für einige Aufgabegutmaterialien eine verbesserte Leistungsfähigkeit gegenüber flachen Förderflächen ergeben. Die Gesamtdimension wie auch die Profilform der Förderfläche 27 können so eingestellt werden, daß sie den Dimensionen des Schneckenblatts und der Art des abzutrennenden Feststoffs angepaßt sind.

Die relativen Dimensionen der Profilkomponenten können in weitem Umfang variieren. Weiterhin kann die Förderfläche 27 auf der gesamten Länge des Schneckenblatts 26 (gemessen entlang der Länge der Nabe 24) oder eines Teils dieser Länge, wie z. B. nur entlang der Innenfläche 17, vorgesehen sein. Weiterhin kann die Konfiguration des Förderflächenprofils entlang der Länge des Schneckenblatts 26 variieren. Die Verwendung einer Förderfläche 27, deren Querschnittsprofil die bogenförmigen Konfigurationen wenigstens im Bereich der Innenfläche 17 ergibt, hat sich besonders brauchbar für Aufgabegutmaterialien erwiesen, die relativ dichten teilchenförmigen Stoff enthalten; jedoch kann das Bogenkonfigurationsprofil für viele Anwendungsfälle vorteilhafterweise ebensogut im zylindrischen Teil 13 des Vollmantels 12 verwendet werden.

Es sei besonders auf Fig. 2 Bezug genommen, wonach es die Förderfläche 27 des Schneckenblatts 26 in den Schneckengängen 26A, 26A′ und 26A″ ermöglicht, daß der abgetrennte Feststoff 32 mit zusätzlicher Anhäufung in jedem der Schneckengänge angesammelt wird. Die Menge an Feststoff 32, die in einem der Schneckengänge gefördert wird, bestimmt, ob sich der Feststoff 32 während der Bewegung nach dem Auslaß 16 hin auf sich selbst zurückkrümmt oder sich auf sich selbst überschlägt, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. So kommt es, wie unter Bezugnahme auf Fig. 3 dargelegt ist, dann, wenn die Dicke der Schicht von Feststoff 32 nicht ausreicht, um radial einwärts zum Punkt P zu reichen, dazu, daß sich der Feststoff 32, wenn er in Bewegung ist, in weitem Umfang auf sich selbst zurückkrümmt (in der Richtung der kleinen Pfeile); andererseits hat die Erfahrung gezeigt, daß dann, wenn die Schicht an Feststoff 32 ausreicht, um den Punkt P zu überschreiten, eine Überschlagbewegung, wieder in der Richtung der kleinen Pfeile, entlang der Förderfläche 27 auftritt. In jedem Falle ist im Vergleich mit einer Förderschnecke, welche die gleichen Aufgabegutmaterialkomponenten trennt, jedoch konventionelle Schneckenblätter hat, in denen der Winkel α den Betrag 0° besitzt, beträchtlich weniger Drehmoment zum Bewegen des Feststoffs 32 erforderlich. Die Förderfläche 27 schält den Feststoff kontinuierlich von der Innenfläche 34 des Vollmantels 12 ab und ermöglicht es dem Feststoff 32, entlang der gekrümmten Oberfläche der Förderfläche 27 zu gleiten, und zwar im Gegensatz zu einem bloßen Drücken des Feststoffs, das die Bewegung charakterisiert, die mit der Verwendung von konventionellen Schneckenblättern verbunden ist. Im allgemeinen wurde gefunden, daß im Betrieb die Drehmomenterfordernisse für ein gegebenes Aufgabegutmaterial um etwa 30% vermindert werden können, wenn die hier vorgeschlagene verbesserte Schneckenblattkonfiguration angewandt wird, und zwar im Vergleich mit der Verwendung von konventionellen Schneckenblättern.

Wo eine Überschlagsbewegung bei dem Feststoff 32 induziert wird, verteilt sich der Feststoff 32 erneut von selbst vorwärts von dem sich bewegenden Schneckenblatt 26, so daß dadurch eingefangene Flüssigkeit freigelassen und eine vollständigere Trennung der Flüssigkeit von dem Feststoff erzielt wird. Es ergibt sich ein trockenerer "Feststoffkuchen". In Tests, die unter Verwendung der verschiedenen verbesserten Förderflächen, wie sie hier beschrieben worden sind, ausgeführt wurden, wurde eine 28%ige Verminderung des Feuchtigkeitsgehalts erzielt, d. h. von etwa 14% Feuchtigkeitsgehalt, der sich bei Verwendung von Standardschneckenblättern oder konventionellen Schneckenblättern ergibt, auf etwa 10%. Der geringere Feuchtigkeitsgehalt kann dem konstanten Aufbrechen der im wesentlichen undurchlässigen "Feinmaterial"-Schicht während der kontinuierlichen Überschlagbewegung zugeschrieben werden. So kommt es in einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach dem Stande der Technik dazu, daß bei dem Feststoff die feineren Körner, die in der Lage sind, mehr zwischenräumliche Feuchtigkeit als die gröberen Körner festzuhalten, einwärts von den gröberen Körnern bleiben. Jedoch überschlägt sich der Feststoffkuchen im Betrieb der hier vorgeschlagenen Vollmantel-Schneckenzentrifuge kontinuierlich. Die feinen Materialien werden laufend durch den Feststoffkuchen verteilt, so daß das Freigeben von zurückgehaltener Feuchtigkeit gefördert wird.

Die Fig. 5 veranschaulicht einen Teil einer Vollmantel- schneckenzentrifuge im Betrieb. In dieser Figur ist die innere Oberfläche der Flüssigkeit mit 44 bezeichnet, und die innere Oberfläche der Feststoffschicht ist durch eine mit 46 bezeichnete gestrichelte Linie veranschaulicht. Es ist ersichtlich, daß sich die Menge an Feststoff in aufeinanderfolgenden Schneckengängen anhäuft, und daß Bedingungen zum Erzielen einer Überschlagbewegung auftreten, wenn der Feststoff den Strandbereich, d. h. die Innenfläche 17, erreicht. Die Fig. 5 zeigt außerdem eine Variation in der Förderfläche 27 in aufeinanderfolgenden Schneckengängen, in denen die Förderflächen mit 27C, 27D, 27E und 27F bezeichnet sind.

Die Mechanik des Hervorbringens der Förderfläche 27 auf dem Schneckenblatt 26 kann in weitem Umfang variieren. Jede der Fig. 1 bis 9 veranschaulicht eine geeignete Variation. Mit Ausnahme der Verwendung von "gekrümmten" Schneckenblättern 26 in Fig. 2 errgibt sich bei jeder Ausführung, daß die Förderfläche 27 eine zu dem Schneckenblatt 26 "darauf hinzuzufügende" ist. Die Anbringung wird günstigerweise durch Schweißstellen W ausgeführt, obwohl andere Mittel des Anbringens angewandt werden können. Das Verfahren des Anbringens der Förderfläche 27 an dem Schneckenblatt 26 kann von Schneckengang zu Schneckengang variieren, wie in Fig. 5 gezeigt ist, und es kann Teile 48 umfassen, wie dort veranschaulicht ist. Andererseits können Krümmungen im Schneckenblatt 26 mit darauf hinzugefügten Strukturen zusammenwirken, um eine entsprechend geformte Förderfläche auszubilden, wie in Fig. 6 gezeigt ist, wo an einem mit der Nabe 24 einstückigen Schneckenblatt 24A ein Teil 49, typischerweise durch Schweißstellen W, befestigt ist, um eine Förderfläche 27 auszubilden.

In Fig. 7 ist eine Stützplatte 50, typischerweise rostfreier Stahl, an dem Schneckenblatt 26 mittels Schweißstellen W befestigt. Ein abnutzungsbeständiges Teil 54 bildet entlang dem radial äußeren Teil des Schneckenblatts 26 einen Teil der Förderfläche 27, indem es in einer Schwalbenschwanzbefestigung an der Stützplatte 50 angebracht ist, die zur Gewichtsverminderung mit einer Aussparung 56 versehen ist. Eine gehärtete Oberfläche 58 bildet den radial inneren Teil der Förderfläche 27.

In Fig. 8 trägt die Stützplatte 50 zwei abnutzungsbeständige Teile 54 in Schwalbenschwanzbefestigung und ergibt eine zurücktretende Stufe 66 derart, daß Feststoff, der entlang der Förderfläche 27 der Teile 54 fließt, bei erhöhter Abnutzung der Förderfläche 27 des distaleren Teils nicht dazwischen gestaut wird. Die Stützplatte 50 ist zur Gewichtsverminderung mit einer Aussparung 56 versehen.

In Fig. 9 trägt die Stützplatte 50 eine Mehrzahl von abnutzungsbeständigen Teilen 54, die durch Hartlöten daran angebracht sein können, obwohl die Teile 54 an der Stützplatte 50 auch durch irgendwelche anderen geeigneten Mittel befestigt sein können. Die Stützplatte 50 ist wiederum mit einer Aussparung 56 versehen.

Die Art des Materials, aus dem die Förderfläche 27 aufgebaut ist, ist nicht kritisch, sie ist aber, was man ohne weiteres sieht, für die Langzeitwartung und den Langzeitbetrieb wichtig, wenn der Feststoff im Aufgabegut einen abrasiven Charakter hat. Wie in Fig. 2 veranschaulicht ist, können die Schneckengänge 26A, 26A′ und 26A″, die normalerweise aus gehärtetem Stahl aufgebaut sind, so geformt werden, daß sie das für die vorliegende Vollmantel-Schneckenzentrifuge erforderliche krummlinige Profil bilden, ohne daß irgendein Belagmaterial verwendet wird. Nichtsdestoweniger wird es, wie oben erörtert, generell bevorzugt, eine gesondert geformte Oberflächenkomponente an dem Schneckenblatt 26 anzubringen. So veranschaulichen die Fig. 3, 4 und 5 Strukturen, in denen ein geeignet gekrümmtes bzw. mit einer geeignet gekrümmten Oberfläche versehenes streifenförmiges Teil 26F, 26G, 26M, 26I, 26K und 26L von gehärtetem Metall die Förderfläche 27, 27C, 27D, 27E, 27F bildet, das mittels Schweißstellen W an dem Schneckenblatt 26 befestigt ist. In den Fig. 7, 8 und 9 ist die Verwendung einer radialen Anordnung von gehärteten, als ersetzbare Formstücke ausgebildeten Teilen 54, die auf dem Schneckenblatt 26 zur Ausbildung einer abnutzungsbeständigen Förderfläche 27 angebracht sind, veranschaulicht.

Claims (11)

1. Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit einem einen zylindrischen Teil (13) und einen konischen Teil (14) aufweisenden Vollmantel (12), wobei der konische Teil (14) des Vollmantels (12) einen Auslaß (16) für die durch die Rotation der Zentrifuge (10) abgetrennten Feststoffe (32) umfaßt, wobei die Förderschnecke (18) im konischen Teil (14) des Vollmantels (12) eine Förderfläche (27, 27C-27F) hat, deren der Innenfläche (17) des konischen Teils (14) benachbarter axial äußerer Bereich derart geneigt ist, daß eine Tangentiallinie (39), die sich in der Richtung des Auslasses (16) für die Feststoffe (32) erstreckt, mit einer zur Innenfläche (17) senkrechten Linie (38) einen spitzen Winkel (α) einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel (α) zwischen etwa 10° und 70° beträgt und daß der von der Innenfläche (17) des konischen Teils (14) am weitesten beabstandete axial innere Bereich der Förderfläche (27, 27C-27F) derart geneigt ist, daß eine Tangentiallinie (39′) von der geneigten Förderfläche (27, 27C-27F) in der Richtung des Auslasses (16) für die Feststoffe (32) zusammen mit einer zu der Achse (11) des Vollmantels (12) senkrechten Linie (38′) einen Winkel (β) einschließt, der zwischen etwa 7° und 90° liegt, wobei der zwischen den beiden Bereichen liegende Zwischenbereich der Förderfläche (27, 27C-27F) im wesentlichen bogenförmig bezüglich der beiden Linien (38, 38′) verläuft.

2.Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der bogenförmige Bereich der Förderfläche (27, 27C-27F) von dem konischen Teil (14) des Vollmantels (12) aus wenigstens teilweise in den zylindrischen Teil (13) des Vollmantels (12) erstreckt, wobei der axial äußere Bereich des bogenförmigen Bereichs der Förderfläche (27, 27C-27F) benachbart der Innenfläche (34) des zylindrischen Teils (13) des Vollmantels (12) derart geneigt ist, daß eine Tangentiallinie (39′), die sich in der Richtung des Auslasses (16) für die Feststoffe (32) erstreckt, mit einer zur Innenfläche (34) des zylindrischen Teils (13) des Vollmantels (12) senkrechten Linie (38) einen spitzen Winkel (α) einschließt.

3. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bogenförmige Bereich der Förderfläche (27, 27C-27F) durch Befestigen eines angelagerten abnutzungsbeständigen Teils (26F-26L) an dem Schneckenblatt (26) der Förderschnecke (18) vorgesehen ist.

4. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bogenförmige Bereich der Förderfläche (27) eine Radialanordnung von angelagerten abnutzungsbeständigen Teilen (54) umfaßt, die an dem Schneckenblatt (26) der Förderschnecke (18) angebracht sind.

5. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenblatt (24A, 26, 26A′, 26A″), das entlang seiner Länge an einer Nabe (24) angebracht ist, einen koaxial innerhalb des Vollmantels (12) angebrachten Förderer (Förderschnecke 18) bildet.

6. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Profil des bogenförmigen Bereichs der Förderfläche (27, 27C-27F) definierte Krümmung entlang dem Schneckenblatt (24A, 26) variiert.

7. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der bogenförmige Bereich der Förderfläche (27, 27C-27F) entlang der gesamten Länge der Innenfläche (34) des Vollmantels (12) erstreckt.

8. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α etwa 40° beträgt und der Winkel β etwa 50° beträgt.

9. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α entlang der Länge der Förderfläche (27, 27C bis 27F) von 10° bis 50° variiert und der Winkel (β) von 7° bis 75° variiert.

10. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenblatt (26, 26A′, 26A″) der Förderschnecke (18) aus Flachmetall hergestellt ist und daß der bogenförmige Bereich der Förderfläche (27) durch Biegen des Flachmetalls zu der definierten Krümmung benachbart dem distalen Rand des Schneckenblatts (26) ausgebildet ist.

11. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der bogenförmige Bereich der Förderfläche (27) teilweise durch angemessene Krümmung des Schneckenblatts (24A) und teilweise durch ein angelagertes Teil (49) von einer Form, die geeignet ist, die bogenförmige Förderfläche (27) vorzusehen, gebildet ist.