DE3520552C2 - Befüllungsvorrichtung für die Befüllung einer Zentrifuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befüllungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Befüllungsvorrichtungen dieser Art sind allgemein bekannt, z. B. durch die DE-PS 5 94 668, die AT 16 432 oder die DE-AS 11 86 803. Sie dienen beispielsweise dazu, eine Suspension in eine Zentrifuge einzugeben, damit in ihr die Feststoffe ausgeschleudert werden können.

Bei solchen Befüllungsvorrichtungen kann es vorkommen, daß das einzubringende Gut sich nicht über die ganze Höhe bzw. Breite der Zentrifuge gleichmäßig einbringen läßt. Das führt dazu, daß sich beim Zentrifugieren die Feststoffe unterschiedlich stark an der Mantelfläche der Zentrifuge ansammeln kann. Das kann einen unruhigen Lauf der Zentrifuge hervorrufen und es unmöglich machen, das maximale Leistungsvermögen der Zentrifuge auszunutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befül­ lungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß die einzufüllende Suspension über den gesamten Austrittsbereich möglichst gleichmäßig aus­ tritt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Durch diese Gestaltung tritt die einzu­ bringende Suspension wie aus einer Flachdüse über die gesamte Länge des Schlitzes völlig gleichmäßig aus dem Füllrohr aus. Dadurch kommt es zu einer sehr gleichmäßi­ gen Befüllung einer Zentrifuge, so daß sich beim Zentri­ fugieren ein entsprechend gleichmäßiger Produktkuchen an der Zentrifugenmantelfläche aufbaut. Dadurch wird der Produktraum maximal ausgenutzt und ein gleichmäßiger Lauf der Zentrifuge ermöglicht, was den Verschleiß der Zentrifuge minimiert.

Die Schlitzlänge kann bei einer Vertikalzentrifuge in etwa der Höhe der Trommel der Zentrifuge bzw. bei einer Horizontalzentrifuge ihrer Breite entsprechen, da eine völlig gleichmäßige Befüllung über den gesamten Schlitz­ bereich erfolgt.

Auch Waschflüssigkeit kann mit einer derartigen Be­ füllungsvorrichtung äußerst gleichmäßig aufgegeben wer­ den, wodurch der Waschvorgang - natürlich auch durch die gleichmäßige Produktkuchendicke - be­ günstigt wird. Hiervon abgesehen wird der Waschvorgang kürzer als mit herkömmlichen Vorrichtungen und kann mit derselben Befüllungsvorrichtung erfolgen wie das Ein­ geben der Suspension.

Hervorzuheben ist auch, daß sich die Füllzeit erheblich vermindert. Dies hat zur Folge, daß die Leistungskapazität einer Zentrifuge besser nutzbar ist.

Der in dem Schlitz angeordnete, oszillierende Rechen verhindert, daß sich im Schlitz Festteilchen ansammeln und es dadurch zu einem ungleichmäßigen Austrag kommt. Hiervon abgesehen wirkt der Rechen wie ein Quirl, der die Suspension in Bewegung hält und dadurch das Ablagern von Festteilchen, insbesondere Kristallen, verhindert. Selbst verklumpte Kristalle werden von dem Rechen zer­ rieben, so daß sie nicht stören.

Um sich unterschiedlichen Suspensionen mit unterschied­ lichen Kristallgrößen anpassen zu können, ist es zweck­ mäßig, wenn der Schlitz hinsichtlich seiner Breite ver­ stellbar ausgebildet ist.

Vor allem für das Befüllen von Vertikalzentrifugen ist es vorteilhaft, wenn der Schlitz hinsichtlich seiner Breite über seine Höhe unterschiedlich verstellbar ausgebildet ist. Dadurch kann man zum unteren Ende des Füllrohres hin den freien Querschnitt des Schlitzes geringer ein­ stellen als zum oberen Ende hin und auf diese Weise erreichen, daß trotz des am unteren Ende herrschenden, höheren Druckes dort die gleiche Menge Suspension aus­ tritt wie am oberen Schlitzende.

Druckspitzen gleichen sich automatisch aus, wenn das Füllrohr aus einem elastischen Werkstoff besteht. Bei einer solchen Ausbildung vermag sich der Schlitz bei einer Druckspitze kurzzeitig aufzuweiten und dadurch eine größere Suspensionsmenge austreten zu lassen. Auf diese Weise wird ein Überdruckventil unnötig.

Konstruktiv besonders einfach gestaltet sich die Befül­ lungsvorrichtung, wenn das Füllrohr aus einem bis zu einer Längskante des Schlitzes bildenden Grundkörper und einem daran befestigten, die andere Längskante des Schlitzes bildenden, elastischen Wandabschnitt besteht, gegen den eine Verstelleinrichtung anliegt.

Eine besonders einfache Ausgestaltung der Verstellein­ richtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Verstellein­ richtung durch mehrere gegen den elastischen Wandab­ schnitt anliegende Stellschrauben gebildet ist, welche durch Gewindebohrungen eines Halters geführt sind, der an dem Grundkörper befestigt ist. Diese Verstelleinrich­ tung ermöglicht es auf einfache Weise, die Schlitzbreite über die Länge des Schlitzes unterschiedlich einzu­ stellen.

Alternativ kann die Verstelleinrichtung auch durch eine druckmittelbeaufschlagbare, elastische Kammer gebildet sein, die einerseits gegen den elastischen Wandab­ schnitt, andererseits gegen den Grundkörper oder ein mit ihm verbundenes Bauteil abgestützt ist. Eine solche Ver­ stelleinrichtung ermöglicht ein besonders rasches Ver­ stellen, selbst während des Betriebs der Befüllungsvor­ richtung. Man kann bei einer solchen Ausführungsform auch in Intervallen den Schlitz kurz weiter öffnen. Hier­ durch können Verstopfungen schonend und schnell beseitigt werden.

Bei einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung bildet der elastische Wandabschnitt ein Wandteil der elastischen Kammer.

Die Halterung des Rechens erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, daß vom Motor eine Schubstange in das Füllrohr geführt ist, an der der Rechen nahe einem Ende fest und mit seinem anderen Ende axial verschieblich und verdreh­ bar angeschlossen ist. Durch diese Halterung vermag sich der Rechen dem Schlitz anzupassen, so daß ein Verklemmen im Schlitz nicht zu befürchten ist.

Zum Einfüllen von Suspensionen mit sehr groben oder empfindlichen Kristallen ist es vorteilhaft, wenn der Schlitz mit seinen Längskanten gegen die Zinken des Rechens anliegt. Die Suspension spritzt dann nur dort aus der Befüllungsvorrichtung, wo sich gerade die Zinken­ zwischenräume befinden.

Geringe Reibwerte ergeben sich, wenn der Rechen aus Poly­ tetrafluaräthylen besteht.

Die Befüllungsgeschwindigkeit kann klein gehalten wer­ den, wenn der Rechen Zinken hat, die an ihrem gegen den Schlitz ragenden Ende in etwa so breit oder breiter sind als die Zinkenzwischenräume.

Für den Suspensionsaustrag ist es günstig, wenn die Zinkenzwischenräume im Bereich des Schlitzes kleiner als im Inneren der Befüllungsvorrichtung sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfol­ gend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Befüllungsvorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Befüllungsvor­ richtung entlang der Linie II-II in der Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Teilbereich einer zweiten Ausführungsbeispiel der Befüllungsvorrichtung.

Die Fig. 1 zeigt einen Halteflansch 1, mit dem die Be­ füllungsvorrichtung an einem Flanschanschluß einer nicht gezeigten Zentrifuge befestigbar ist. Auf der oberen Seite des Halteflansches 1 ist ein Füllstutzen 2 vorge­ sehen, durch den hindurch die einzufüllende Suspension in ein an der unteren Seite des Halteflansches 1 befes­ tigtes Füllrohr 3 zu strömen vermag.

Das Füllrohr 3 hat einen über den größten Teil seiner Höhe verlaufenden Schlitz 4 (siehe auch Fig. 2), aus dem die Suspension in radialer Richtung auszutreten ver­ mag. Im Inneren des Füllrohres 3 ist ein Rechen 5 ange­ ordnet, der mit Zinken, zum Beispiel Zinken 6, 7, in den Schlitz 4 ragt. Dieser Rechen 5 ist nahe seinem unteren Ende fest mit einer Schubstange 8 verbunden, die den Halteflansch 1 durchdringt und oberhalb des Halteflan­ sches 1 mittels einer Kupplung 9 mit einem pneumatischen Motor 10 verbunden ist, durch den die Schubstange 8 in eine oszillierende Bewegung versetzt werden kann. Die Hubweite dieser oszillierenden Bewegung ist mindestens so groß wie der Abstand der Zinken 6, 7 des Rechens 5. Dieser Rechen 5 ist nahe seines oberen Endes mittels eines beweglichen Lagers 11 derart auf der Schubstange 8 gehalten, daß dort Dreh- und Längsbewegungen möglich sind.

Zur Verstellung der Breite des Schlitzes 4 dient eine Verstelleinrichtung 12, welche Stellschrauben, z. B. 13, 14 aufweist. Der genauere Aufbau der Verstelleinrichtung 12 ergibt sich aus der Fig. 2.

Die Fig. 2 läßt erkennen, daß das Füllrohr 3 aus einem Grundkörper 15 und einem elastischen Wandabschnitt 16 gebildet ist, welche jeweils eine seitliche Begrenzung des Schlitzes 4 bilden. Gegen diesen elastischen Wandab­ schnitt 16 liegen die Stellschrauben 13, 14 an. Sie sind verstellbar in nicht dargestellte Gewindelöcher eines Halters 17 eingeschraubt, der seinerseits mittels Schrau­ ben 18 am Grundkörper 15 befestigt ist. Schraubt man die Stellschrauben 13, 14 weiter in den Halter 17 hinein, dann wird der Schlitz 4 enger, da die Stellschrauben 13, 14 den elastischen Wandabschnitt 16 in Richtung der vom Grundkörper 15 gebildeten Längskante des Schlitzes 4 drücken.

Die Fig. 2 zeigt des weiteren den Rechen 5 und die ihn tragende Schubstange 8 sowie ein Lager 19, welches die Schubstange 8 im Füllrohr 3 lagert.

Nicht dargestellt ist, daß die Verstelleinrichtung auch durch eine hydraulische Kammer gebildet sein kann, in die mittels eines oben auf der Befüllungsvorrichtung angeordneten Kolbens mehr oder weniger Druckmittel gedrückt werden kann, so daß sich der Schlitz 4 dadurch entsprechend verengt oder erweitert.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3 ist der Rechen 5 anders gestaltet als bei der zuvor beschriebenen. Er hat Zinken 20, 21, die an ihrem schlitzseitigen Ende breiter sind als im Inneren des Füllrohres und insgesamt eine Breite haben, die den Zinkenzwischenräumen 22 ent­ spricht. Die Zinkenzwischenräume 22 sind schlitzseitig schmaler als im Füllrohrinneren. Der Rechen 5 ist aus Polytetrafluoräthylen gefertigt, so daß der Schlitz 4 mit seinen Längskanten gegen den Rechen 5 anliegen kann, ohne daß dadurch unerwünscht hohe Reibkräfte entstehen oder der Rechen 5 übermäßig verschleißt.

Auflistung der verwendeten Bezugszeichen

 1 Halteflansch
 2 Füllstutzen
 3 Füllrohr
 4 Schlitz
 5 Rechen
 6 Zinken
 7 Zinken
 8 Schubstange
 9 Kupplung
10 Motor
11 Lager
12 Verstelleinrichtung
13 Stellschraube
14 Stellschraube
15 Grundkörper
16 elastischer Wandabschnitt
17 Halter
18 Schraube
19 Lager
20 Zinken
21 Zinken
22 Zinkenzwischenraum

Claims (13)

1. Befüllungsvorrichtung für die Befüllung einer Zentrifuge, welche ein Füll­ rohr mit Schlitz (4) als Austrittsöffnung hat, da­ durch gekennzeichnet, daß in den über einen Teil der Länge des Füllrohres (3) verlaufenden Schlitz ein Rechen (5) mit seinen Zinken (6, 7) greift und daß der Rechen (5) mit einem Motor (10) zur Erzeugung einer oszillierenden Bewegung des Rechens (5) gekuppelt ist, deren Hubweite zumindest dem Abstand zweier Zinken (6, 7) entspricht.

2. Befüllungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schlitz (4) hinsichtlich seiner Breite verstellbar ausgebildet ist.

3. Befüllungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schlitz (4) hinsichtlich seiner Breite über seine Höhe unterschiedlich verstellbar aus­ gebildet ist.

4. Befüllungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (3) aus einem elastischen Werkstoff besteht.

5. Befüllungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (3) aus einem bis zu einer Längskante des Schlitzes (4) bildenden Grundkörper (15) und einem daran befestigten, die andere Längskante des Schlitzes (4) bildenden, elastischen Wandabschnitt (16) besteht, gegen den eine Verstelleinrichtung (12) anliegt.

6. Befüllungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (12) durch mehrere gegen den elas­ tischen Wandabschnitt (16) anliegende Stellschrauben (13, 14) gebildet ist, welche durch Gewindebohrungen eines Halters (17) geführt sind, der an dem Grundkörper (15) befestigt ist.

7. Befüllungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (12) durch eine druckmittelbeauf­ schlagbare, elastische Kammer gebildet ist, die einer­ seits gegen den elastischen Wandabschnitt (16), anderer­ seits gegen den Grundkörper (15) oder ein mit ihm verbun­ denes Bauteil abgestützt ist.

8. Befüllungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Wandabschnitt (16) ein Wandteil der elas­ tischen Kammer ist.

9. Befüllungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vom Motor (10) eine Schubstange (8) in das Füllrohr (3) ge­ führt ist, an der der Rechen (5) nahe einem Ende fest und mit seinem anderen Ende axial verschieblich und ver­ drehbar angeschlossen ist.

10. Befüllungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (4) mit seinen Längskanten gegen die Zinken des Rechens (5) anliegt.

11. Befüllungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rechen (5) aus Polytetrafluor­ äthylen besteht.

12. Befüllungsvorrichtung nach den Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechen (5) Zinken (20, 21) hat, die an ihrer gegen den Schlitz anliegenden Seite in etwa so breit oder breiter als die Zinken­ zwischenräume (22) sind.

13. Befüllungsvorrichtung nach den Ansprüchen 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinkenzwischen­ räume (22) am Schlitz (4) schmaler sind als im Inneren des Füllrohres (3).