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Beschreibung:
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Filterzentrifuge Die Erfindung betrifft eine Filter zentrifuge mit
einer in einem Gehäuse drehbar gelagerten, radiale Filtratdurchlässe aufweisenden
Trommel, mit einem die Trommel außen umgebenden, mit dem Gehäuse fest verbundenen
Ringflansch und mit wenigstens einem vom Ringflansch abgestützten, ringförmig geschlossenen
Dichtstreifen, der mit einer freien Kante die Außenseite der Trommel umgibt.
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Bei bekannten Filterzentrifugen dieser Art (DE-OS 27 10 624, Fig.
7, Bezugszeichen 59, 61, 62 mit zugehörigem Text) bestehen die Dichtstreifen aus
starrem Werkstoff und liegen in Radialebenen der Trommel senkrecht zu deren Drehachse.
Hierdurch entsteht eine unnachgiebige Anordnung, die dazu führt, daß bei einem unrunden,
radial leicht vibrierenden Lauf der Trommel eine starke schleifende Reibung zwischen
der Kante des Dichtstreifens und der Trommelaußenwand stattfindet, die zu starken,
lokalen Erhitzungen des Dichtstreifens führt. Die Erhitzung
kann
dabei so stark sein, daß der Werkstoff, aus dem der Dichtstreifen besteht, explosionsartig
verpufft.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer gattungsgemäßen Filterzentrifuge
mit die Trommel umgebendem Dichtstreifen lokale Erhitzungen des Dichtstreifens in
einfacher Weise zu verhindern.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dichtstreifen
zur Drehachse der Trommel schräg und konisch verlaufend am Ringflansch abgestützt
ist und hierdurch nachgiebig an der Außenseite der Trommel zur Anlage gelangen kann.
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Aufgrund des nachgiebigen Anliegens des Dichtstreifens an der Trommel
weicht der Dichtstreifen auch bei geringer Eigenelastizität der unrund laufenden
Trommel aus und verhindert hierdurch übermäßige Reibungskräfte Die nachstehende
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang
mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische
Schnittansicht einer Filter zentrifuge und Fig. 2 eine vergrößerte Einzelansicht
im Bereich des Kreises A in Fig. 1.
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Die auf der Zeichnung dargestellte Filterzentrifuge umfaßt ein die
gesamte Maschine dicht umschließendes Gehäuse 1, in dem auf einem stationären Maschinengestell
2 eine Hohlwelle 3 in Wälzlagern 4, 5 drehbar gelagert ist. An das in Fig. 1 rechts
gelegene, über das Lager 5 hinausragende Ende der Hohlwelle 3 ist ein Druckmittelzylinder
6 abgedichtet angeflanscht.
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Mit diesem Zylinder 6 ist ein Antriebsrad 7 drehfest verbunden, über
welches die Hohlwelle 3 und der Zylinder 6 gemeinsam in bekannter Weise, z. B. mittels
eines Keilriemens von einem Elektromotor, gemeinsam in raschen Umlauf versetzbar
sind. Die Hohlwelle 3 weist eine axial verlaufende Keilnut 8 auf, in welcher ein
Keilstück 9 verschieblich ist. Das Keilstück 9 ist starr mit einer in dem hohlen
Innenraum 11 der Welle 3 verschiebbaren, weiteren Welle 12 verbunden.
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Die Welle 12 läuft daher gemeinsam mit der Hohlwelle 3 um, sie ist
jedoch in dieser axial verschieblich. Die Wellen 3 und 12 verlaufen in einem auch
der Halterung der Lager 4, 5 dienenden, buchsenförmigen Gehäuse 13, das auf dem
Maschinengestell 2 abgestützt ist.
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An dem links gelegenen, über das Lager 4 hinausragenden Ende der Hohlwelle
3 ist drehfest eine topfförmige Schleudertrommel 16 mit ihrem Boden 17 angeflanscht.
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An ihrer zylindrischen Seitenwand weist die Trommel 16 radial verlaufende
Filtratdurchlässe 18 auf. An ihrer dem Boden 17 gegenüberliegenden Stirnseite ist
die Trommel 16 offen. An dem diese offene Stirnseite
umgebenden,
flanschartigen Öffnungsrand 19 ist mittels eines Halteringes 21 (vgl. auch Fig.
2) der eine Rand eines im wesentlichen zylindrischen, d. h. endlos ringförmig ausgebildeten
Filtertuches 22 dicht eingespannt. Der andere Rand dieses Filtertuches 22 ist in
entsprechender Weise dicht mit einem Bodenstück 23 verbunden, welches starr an der
verschiebbaren, den Boden 17 frei durchdringenden Welle 12 befestigt ist.
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An dem Bodenstück 23 ist über Stehbolzen 24 unter Freipassung eines
Zwischenraumes starr ein Schleuderraumdeckel 25 gehalten, der in Fig. 1 den Schleuderraum
der Trommel 16 durch Auflage an deren öffnungsrand dicht verschließt. Der Schleuderraumdeckel
25 kann gemeinsam mit dem Bodenstück 23 durch axiales Herausschieben der Welle 12
aus der Hohlwelle 3 frei von der Trommel abgehoben werden. An der in Fig. 1 links
gelegenen Vorderseite der Filter zentrifuge ist ein Füllrohr 26 starr angeordnet,
welches zum Zuführen einer in ihre Feststoff- und Flüssigkeitsbestandteile zu zerlegenden
Suspension in den Schleuderraum der Trommel 16 dient. Dieses Füllrohr 26 kann beim
Abheben des Schleuderraumdeckels 25 und des Bodenstücks 23 in eine Bohrung 27 der
verschiebbaren Welle 12 eindringen.
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Auf einem mit dem Druckmittelzylinder 6 fest verbundenen und zusammen
mit diesem umlaufenden Verschlußstück 28 ist mittels Drehlager 29, 31 ein Maschinenteil
32 drehbar gelagert. Das Maschinenteil 32
ist z. B. durch eine starre
Druckmittelleitung 30 an einem Rotieren gehindert, verharrt also bei sich drehendem
Verschlußstück 28 in Ruhe. Die Leitung 30, weitere, nicht dargestellte Druckmittelleitungen,
das Maschinenteil 32 und das Verschlußstück 28 vermitteln in an sich bekannter Weise
die Zu- und Abfuhr des Druckmittels, vorzugsweise einer Hydraulikflüssigkeit, zum
Zwecke einer Hin- und Herbewegung der verschiebbaren Welle 12, deren hinteres Teil
als Kolbenstange in den Druckmittelzylinder 6 eindringt und dort mit einem doppelt
wirkenden Kolben 34 verschraubt ist.
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Im Betrieb nimmt die Filterzentrifuge die in Fig. 1 dargestellte Stellung
ein. Die verschiebbare Welle 12 ist in der Hohlwelle 3 und im Druckmittelzylinder
6 zurückgezogen, wodurch das mit der Welle 12 verbundene Bodenstück 23 in der Nähe
des Bodens 17 der Trommel 16 liegt und das Filtertuch 22 derart in die Trommel eingestülpt
ist, daß es im Innern der Trommel liegt.
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Der Schleuderraumdeckel 25 hat sich dabei dicht auf den Öffnungsrand
der Schleudertrommel 16 aufgelegt.
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Bei rotierender Schleudertrommel wird über das Füllrohr 26 zu filtrierende
Suspension eingeführt. Die flüssigen Bestandteile der Suspension treten in Richtung
der Pfeile 35 durch die öffnungen 18 der Schleudertrommel hindurch und werden von
einer an der Trommel befestigten, mit umlaufenden, als Prallblech dienenden, ringförmigen
Abschirmung 36 in eine
Abführleitung 37 überführt. Die Feststoffteilchen
der Suspension werden vom Filtertuch 22 zurückgehalten Bei weiterhin rotierender
Schleudertrommel wird nun die Welle 12 (nach links) verschoben, wodurch sich das
Filtertuch 22 nach außen umstülpt und die an ihm haftenden Feststoffteilchen nach
auswärts in das Zentrifugengehäuse 1 abgeschleudert werden. Von da aus können sie
leicht abgefördert werden. In dieser Betriebsstellung der Zentrifuge dringt das
Füllrohr 26 durch Öffnungen, welche im Deckel 25 und im Bodenstück 23 vorgesehen
sind, in die Bohrung 27 der Welle 12 ein. Nach beendetem Abwurf der Feststoffteilchen
unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft wird die Filterzentrifuge durch Zurückschieben
des Kolbens 34 wieder in die Betriebsstellung entsprechend Fig. 1 gebracht, wobei
sich das Filtertuch 22 in entgegengesetzter Richtung zurückstülpt.
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Es ist erforderlich, den Filtratraum, in dem das Filtrat durch die
Filtratdurchlässe 18 aus der Trommel aus tritt, gegenüber dem Raum, in den die Feststoffteilchen
abgeschleudert werden, abzutrennen. Diesem Zweck dient ein die Trommel 16 außen
umgebender, mit dem Gehäuse 1 fest verbundener Ringflansch 39. In Nuten des Ringflansches
39 sind (vgl. Fig. 2) zwei in sich ringförmig geschlossene Dichtstreifen 41, 42
eingelassen, die mit einer freien Kante ebenfalls die Außenseite der Trommel 16
umgeben, und zwar
bei der hier beschriebenen Ausführungsform die
Außenseite des bereits erwähnten Halterings 21. Wie in Fig. 2 dargestellt, sind
die Dichtstreifen 41, 42 zur Drehachse der Trommel 16 schräg und konisch verlaufend
am Ringflansch 39 abgestützt. Hierdurch können sich diese Dichtstreifen elastisch
nachgiebig an die Außenwand der Trommel 16 anlegen. Wenn diese also unrund, d. h.
mit geringen radialen Vibrationen umläuft, können die freien Kanten der Dichtstreifen
41, 42 leicht ausweichen, so daß es nicht zu lokalen Überhitzungen kommen kann.
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Die Dichtstreifen 41, 42 können als in sich geschlossene, kegelstumpfförmige
Gebilde geformt sein. Sie können jedoch auch als Band in die Nuten am Ringflansch
39 eingelegt werden, wobei die Stoßstelle des Bandes dann im unteren Bereich des
Gehäuses 1 angeordnet wird.
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Die Dichtstreifen 41, 42 werden vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt,
beispielsweise aus Teflon oder aus einem Gemisch von Teflon mit Kohlenstoff. Da
es für die Ausweichbewegung der Dichtstreifen 41, 42 günstig ist, wenn sie aus einem
leicht biegeelastischen Streifenmaterial bestehen, nimmt man für die Herstellung
dieser Streifen vorzugsweise auch einen elastomeren Werkstoff. Bei der dargestellten
Ausführungsform finden zwei Dichtstreifen Anwendung. Je nach dem Anwendungsfall
können auch mehr oder weniger als zwei Dichtstreifen eingesetzt werden.