DE4038954A1 - Zentrifuge - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
- B04B11/08—Skimmers or scrapers for discharging ; Regulating thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtransportieren
von an einer zylindrischen Mantelwand einer rotierenden
Zentrifuge befindlichen Feststoffen, insbesondere von der
Zentrifuge aus einem Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch sedimen
tierten Feststoffen, zu einer Feststoff-Ausgangsöffnung durch
Überstreichen der gesamten Mantelinnenwand in Richtung Fest
stoff-Ausgangsöffnung und eine Zentrifuge zur Durchführung
dieses Verfahrens mit einer rotierenden Mantelwand und einer
Transporteinrichtung, die die Mantelinnenwand zum Abtransport
der Feststoffe zur Feststoff-Ausgangsöffnung hin überstreicht.
Die Sedimentation von Feststoffen in einem Flüssigkeits-Fest
stoff-Gemisch unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft ist insbe
sondere in der metallverarbeitenden Industrie bekannt. In
einer rotierenden Mantelwand setzen sich Feststoffe eines vor
her eingebrachten Gemisches aufgrund der höheren Dichte an der
Mantelinnenwand ab, und werden dann von einer Transportein
richtung zu einer Feststoff-Ausgangsöffnung hin abtranspor
tiert. Die Transporteinrichtungen in bekannten Zentrifugen
sind durch Schnecken gebildet, die mit ihrem radialen Außen
rand an der Mantelwand anliegen und durch eine geringe Rota
tionsgeschwindigkeitsdifferenz in bezug auf die Mantelwand
diese überstreichen. Ein Problem stellt die Gefahr der Ver
stopfung dar, die eine Arretierung der Schnecke zur Folge
haben kann. Als Gegenmaßnahme gegen das Verstopfen ist im
Stand der Technik die automatische Erhöhung der Schneckdreh
zahl vorgesehen, wozu ein besonderer Regelaufwand erforderlich
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gefahr des
Verstopfens mit einfachen Mitteln zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der
eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Mantelinnen
wand jeweils streifenförmig überstrichen wird und daß die nach
einer gewissen Zeit überstrichenen Streifen die gesamte
Mantelinnenwand abdecken.
Durch dieses Verfahren werden im Gegensatz zu vorbekannten
Verfahren die an der Mantelinnenwand sedimentierten Feststoffe
streifenförmig zu einer Feststoff-Ausgangsöffnung transpor
tiert, und erst nach einer Vielzahl von überstrichenen Strei
fen sind die sedimentierten Feststoffe auf der Mantelinnenwand
abgetragen. Bei diesem Verfahren wird nicht, wie im Stand der
Technik durch den gesamten Rand der Transportvorrichtung
während einer Förderperiode die gesamte Mantelinnenwand über
strichen, sondern es wird die Mantelinnenwand durch eine Viel
zahl von Streifen überstrichen, so daß jeweils nur ein Teil
der an der Mantelinnenwand haftenden Feststoffe transportiert
werden muß, was die Gefahr einer Verstopfung erheblich min
dert.
Der Transportweg der Feststoffe auf der Mantelinnenwand kann
dadurch kurz gehalten werden, daß die Streifen mit einer
leichten Krümmung im wesentlichen in axialer Richtung auf der
Mantelinnenwand gebildet werden.
Zur Reduzierung von Unwuchten ist es zweckmäßig, wenn die
zeitlich nacheinander überstrichenen Streifen räumlich um
einen Winkel 90° α; 270° versetzt sind. Die Streifenbreite
ist in vorteilhafter Ausführungsform so gewählt, daß die
Anzahl der die Mantelinnenwand vollständig überdeckenden
Streifen zwischen 20 und 100, vorzugsweise etwa 60, gewählt
wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch mit einer Zentrifuge
gelöst, bei der die Transporteinrichtung in einem schmalem
Bereich mit minimalem Abstand vor der Mantelinnenwand endet
und mit diesem Bereich durch eine relative Bewegung zur rotie
renden Mantelinnenwand die Mantelinnenwand streifenförmig
überstreicht. Hierbei ist unter einem schmalen Bereich ein
Bruchteil der Umfangslinie der Mantelinnenwand zu verstehen.
Eine axiale Relativbewegung des schmalen Bereichs, der mit
minimalem Abstand vor der Mantelinnenwand endet, führt zu dem
streifenförmigen Überstreichen der Mantelinnenwand.
Durch eine derartige Ausgestaltung kann auf die Verwendung
eines Blockierschutzes der Transporteinrichtung ggf. verzich
tet werden, und die Zeitdauer zwischen einzelnen Wartungen
oder Säuberungen wird erheblich heraufgesetzt.
Zweckmäßigerweise ist die Transporteinrichtung durch eine
exzentrisch gelagerte Schnecke gebildet, so daß ein konti
nuierlicher Transport der Feststoffe durch einen schmalen
Bereich des Schneckenrandes gewährleistet ist. Vorzugsweise
rotiert das Exzenterlager mit einer geringen Drehgeschwindig
keit relativ zur rotierenden Mantelwand. Aufgrund der exzen
trischen Lagerung der Schnecke bildet diese nur mit einem
kleinen Abschnitt des Schneckenrandes den schmalen Bereich,
mit dem die Feststoffe streifenförmig abgetragen werden. Bei
einer zentrisch gelagerten Schnecke, wie sie im Stand der
Technik Verwendung fand, findet ein Feststofftransport über
den gesamten Rand der Schnecke statt, wodurch die aufzubrin
genden Kräfte wesentlich höher sind und schwerere rotierende
Bauteile benötigt werden. Durch das streifenförmige Abtragen
der Feststoffe können bei der erfindungsgemäßen Zentrifuge
leichtere rotierende Bauteile verwendet werden, so daß gerin
gere Drehmomente auftreten und leistungsschwächere Antriebe
ausreichen.
Eine konstruktiv einfache Bauweise kann darin bestehen, daß
die Schnecke einen vollständigen Schneckengang aufweist.
Dadurch kann gewährleistet werden, daß erst nach Beendigung
eines Streifens ein weiterer Streifen beginnt. In diesem Fall
beginnt ein Streifen räumlich um einen konstanten Winkel
versetzt gegenüber dem vorhergehenden Streifen.
Zweckmäßig zur Realisierung der geringen Rotationsgeschwindig
keitsdifferenz durch ein Getriebe ist die Verwendung eines
gemeinsamen Antriebs für die Schnecke und die Mantelwand.
Der Antrieb kann mit einer Spindel verbunden sein, über die
eine Kraftübertragung auf die Schnecke und die Mantelwand
besonders einfach möglich ist, wenn von der Spindelrotation
die Rotation der Schnecke und der Mantelwand abgeleitet sind.
Die Kraftübertragung vom Antrieb auf die rotierenden Bauteile
wird dann besonders einfach realisiert, wenn eine exzen
trische, mit der Spindel umlaufende, mit einer geringen Dreh
zahl um ihre Achse rotierende Welle verwendet wird, die sowohl
die Schnecke als auch die Mantelwand rotierend antreibt.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schnecke und die
Mantelwand mit der Summe und der Differenz der Drehzahlen von
Welle und Spindel antreibbar. Vorteilhaft ist die Einstellung
der Rotationsgeschwindigkeit für die Spindel von etwa 1000
U/min, die Rotationsgeschwindigkeit der Schnecke um 1 U/min
größer, die der Mantelwand um 1 U/min kleiner als die der
Spindel.
Die Addition und die Subtraktion der Drehzahlen der Welle und
der Spindel sind besonders einfach konstruktiv umsetzbar, wenn
die Welle eine Zahnung aufweist, und die Zahnungen von Mantel
wand und Schnecke mit der Zahnung der Welle radial außen bzw.
radial innen kämmen. Hierbei kommt es nur auf das Eingreifen
der Zahnungen von Mantelwand und Schnecke an radial gegenüber
liegenden Seiten der Welle an. Ob die Mantelwand oder die
Schnecke schneller als die Spindel rotiert, ist frei wählbar,
jedoch müssen die Antriebsrichtung und der Umlaufsinn der
Schnecke aufeinander abgestimmt gewählt werden. Die Anzahl der
Zähne der Mantelwand beträgt vorzugsweise 179, die der
Schnecke vorzugsweise 143.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Welle an
ihren Enden jeweils eine Zahnung auf. Die Anzahl der Zähne der
Welle beträgt vorzugsweise 23.
Die geringe Rotationsgeschwindigkeitsdifferenz zwischen der
Schnecke und der Mantelinnenwand kann mit nur einem Antrieb
dadurch erreicht werden, daß die Welle durch einen Abtrieb
eines Plantetengetriebes rotierend antreibbar ist, das ein mit
der rotierenden Spindel verbundenes Planetenrad aufweist.
Das Sonnenrad des Planetengetriebes kann konstruktiv einfach
drehfest gelagert oder mit einer einstellbaren Drehzahl dreh
bar gelagert sein, um eine Änderung der für einen vollständi
gen Feststofftransport notwendigen Zeit zu ermöglichen.
Die Verbindung zwischen der rotierenden Spindel und dem Plane
tengetriebe wird besonders einfach hergestellt, wenn die ro
tierende Spindel einen ein Gehäuse für das Planetengetriebe
bildenden Hohlraum aufweist.
Ein Einlauf für das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch ist vor
zugsweise konzentrisch zur Achse der Mantelwand angeordnet.
Zweckmäßigerweise steht die Achse der Mantelwand lotrecht,
so daß in der Zentrifuge enthaltenes Flüssigkeits-Feststoff-
Gemisch kaum Unwuchten beim Starten oder Abschalten der
Zentrifuge bewirkt. Weiterhin kann für das Einbringen des
Flüssigkeits-Feststoff-Gemischs die Schwerkraft ausgenutzt
werden. In diesem Fall ist es zur anschließenden Beschleu
nigung des Flüssigkeits-Feststoff-Gemischs vorteilhaft, daß
unterhalb des Einlaufs eine rotierende Verteilerscheibe für
das durch den Einlauf transportierte Material angeordnet ist.
Die Verteilerscheibe ist vorzugsweise als Boden einer rotie
renden, Ausgangsöffnungen des Einlaufs umfassenden Hohlkammer
ausgebildet, die radiale Öffnungen aufweist.
Das eingeleitete Material wird in vorteilhafter Weise vorbe
schleunigt und auf die Mantelinnenwand geleitet, ohne die
bereits sedimentierten Feststoffe an der Mantelinnenwand auf
zuwirbeln, wenn ein schräges ringförmiges Leitblech für das
aus den radialen Öffnungen austretende Material die Hohlkammer
umgibt und das Material schräg auf die Mantelinnenwand leitet.
Vorzugsweise ist das Leitblech mit der Schnecke verbunden und
endet radial außen etwa am Übergang zwischen dem zylindrischen
Teil und dem konischen Teil der Mantelwand.
Obwohl die Ausbildung der Zentrifuge mit siebartigen Wänden
möglich ist, ist es bevorzugt, daß die Mantelwand Teil einer
Trommel mit undurchlässigen Wänden ist und einen zylindrischen
Teil aufweist, an den sich ein konisch sich verengendes Teil
anschließt und daß sich eine Flüssigkeits-Ausgangsöffnung mit
Abstand radial innen von der Mantelinnenwand befindet und daß
die Feststoff-Ausgangsöffnung im oder im Anschluß an den koni
schen Teil radial weiter innenliegend als der radial äußere
Rand der Flüssigkeits-Ausgangsöffnung angeordnet ist. In dem
zylindrischen Teil der Trommel setzen sich die Feststoffe des
Flüssigkeits-Feststoff-Gemischs an der Mantelinnenwand ab.
Diese Sedimentation wird durch die Fliehkräfte bewirkt, die
sich aus der größeren Dichte der Feststoffe gegenüber der
Flüssigkeit ergeben. Die Flüssigkeit bildet ein Bad an der
Mantelinnenwand der Trommel. Die Tiefe des Bades ist durch den
Abstand des radial äußeren Randes der Flüssigkeits-Ausgangs
öffnung von der Mantelinnenwand vorgegeben. Sobald die radial
innere Oberfläche der Flüssigkeit diesen äußeren Rand
erreicht, fließt sie geklärt aus der Trommel ab. Die sedimen
tierten Feststoffe werden von der Schnecke zur Feststoff-Aus
gangsöffnung transportiert. Vorteilhaft ist, daß die Fest
stoff-Ausgangsöffnung radial weiter innen liegt als der radial
äußere Rand der Flüssigkeits-Ausgangsöffnung, da dann im koni
schen Teil die Feststoffe getrocknet werden, sobald sie sich
bw. radial einwärts außerhalb des Flüssigkeitsbades befinden.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch realisiert, daß
sich die Feststoff-Ausgangsöffnung am vom zylindrischen Teil
wegzeigenden Ende des konischen Teils der Mantelwand befindet.
Vorzugsweise ist die Flüssigkeits-Ausgangsöffnung in einer
Stirnwand der Trommel angeordnet. In einer konstruktiv einfa
chen Ausführungsform ist die Trommel von einem ortsfesten Ge
häuse konzentrisch umgeben. Im Gehäuse befindet sich ein Ein
lauf, und der Antrieb ist an dem Gehäuse befestigt.
Beim Auswurf der Feststoffe aus dem Gehäuse sollen diese nicht
in die geklärte Flüssigkeit zurückfallen können. Dazu und zur
Führung der Trommel ist es vorteilhaft, wenn das ortsfeste
Gehäuse eine Feststoff-Ausgangsöffnung radial außen an einem
Ringkanal aufweist, in dem Ansatzbleche der Mantelwand umlau
fen und in den die Feststoff-Ausgangsöffnung der Trommel
mündet. Die Ansatzbleche der Mantelwand sind ringförmig ausge
bildet und greifen so in den Ringkanal ein, daß eine Laby
rinthdichtung entsteht. An den ringförmigen Ansatzblechen sind
zur Erzeugung einer Luftströmung zweckmäßigerweise Luftschau
feln befestigt, die den Transport der Feststoffe zur Fest
stoff-Ausgangsöffnung durch eine ringförmige Luftströmung
wirksam unterstützen.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unter
ansprüche und werden in Verbindung mit weiteren Vorteilen der
Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Zeichnung sind einige als Beispiel dienende Aus
führungsformen der Erfindung schematisch dargestellt. Es
zeigen:
Fig. 1 eine Zentrifuge im Längsschnitt;
Fig. 2 eine perspektivische Innenansicht des zylindrischen
Teils der Trommel.
Die dargestellte Zentrifuge weist eine Trommel 1 mit zueinan
der parallelen Stirnwänden 2 und einer Mantelwand 3 auf, die
aus einem zylindrischen Teil 4 und einem konisch sich nach
oben verengenden Teil 5 besteht. In der Trommel 1 sind am
Übergang zwischen dem konischen Teil 5 und der oberen Stirn
wand 2 Feststoff-Ausgangsöffnungen 6 erkennbar. Die Anordnung
der Feststoff-Ausgangsöffnungen 6 am oberen Ende des konischen
Teils 5 dient dazu, eine möglichst lange Trocknungsphase zu
erzielen.
Weiterhin weist die Zentrifuge eine Transporteinrichtung 7,
realisiert in Form einer Schnecke 8, auf, die die Mantelinnen
wand 9 zum Transport der Feststoffe überstreicht. In einem
schmalen Bereich endet der Rand der Schnecke 8 mit minimalem
Abstand 10 vor der Mantelinnenwand 9. Während des Betriebes
bewegt sich der schmale Bereich, der mit minimalem Abstand 10
vor der Mantelinnenwand 9 endet, auf einem Abschnitt einer
Schraubenlinie entlang der Mantelinnenwand 9 auf Streifen 11
von unten nach oben. Hierdurch erfolgt der Transport der
Feststoffe zur Feststoff-Ausgangsöffnung 6. Die Trommel 1,
deren Rotationsachse lotrecht steht, weist in ihrer unteren
Stirnwand 2 eine Flüssigkeits-Ausgangsöffnung 12 auf. Die
Flüssigkeit bildet ein Bad an der Mantelinnenwand 9 und
läuft über den radial äußeren Rand der Flüssigkeits-Ausgangs
öffnung 12 ab.
Zwei Exzenterlager 13, um die die Schnecke 8 mit einer zylin
drischen Befestigung 14 mit Endflanschen 15 dreht, sind an ei
ner Spindel 16 befestigt. Aufgrund der Exzenterlager 13 liegt
immer nur ein schmaler Bereich der Schnecke 8 mit minimalem
Abstand 10 vor der Mantelinnenwand 9. Die verschiedenen Rota
tionsgeschwindigkeiten von Schnecke 8 und Trommel 1 bewirken,
daß der schmale Bereich, in dem die Schnecke 8 einen minimalen
Abstand 10 von der Mantelinnenwand 9 aufweist, einen Schrau
benlinienverlauf auf der Mantelinnenwand 9 der Trommel 1
nimmt, während die gesamte Anordnung mit der Rotationsge
schwindigkeit der Spindel 16 umläuft. Die Schnecke 8 verläuft
innerhalb des konischen Teils 5 der Trommel 1 ebenfalls ko
nisch, so daß der Transport der Feststoffe in beiden Teilen
der Trommel 1 erfolgt. Die Spindel 16 ist über eine Kupplung
17 mit einem Antrieb 18 verbunden. Die Rotationsachsen der
Spindel 16 und der Trommel 1 stimmen überein. In zwei Lagern
19 am oberen und unteren Ende der Spindel 16 kann die Trommel
drehen und um die Spindel 16 umlaufen. Die Spindel 16 stellt
über ein Planetengetriebe 20 und eine zahnradgetriebene Welle
21 die Kraftübertragung vom Antrieb 18 auf die Trommel 1 und
die Schnecke 8 her. Die zahnradgetriebene Welle 21 läuft mit
der Spindel 16 um und ist mit zwei Lagern 19 oberhalb und
unterhalb des an ihr befestigten Zahnrades 22 gelagert. Sie
weist Zahnungen 23 umlaufend an ihren Endungen auf, in die ein
an der Trommel 1 befestigtes gezahntes Hohlrad 24 radial
außen, und ein an der Schnecke 8 befestigtes Zahnrad 22 radial
innen kämmen. Das Verhältnis der Anzahl der Zähne des Hohlra
des 24 und des an der Schnecke 8 befestigten Zahnrades 22 ist
so gewählt, daß erst nach einer Vielzahl von Umdrehungen der
Schnecke 8 um die Trommel 1 gleiche Bereiche der rotierenden
Bauteile sich erneut gegenüberliegen. In einer speziellen Aus
führungsform ist für das Hohlrad 24 eine Anzahl von 179 Zäh
nen, für das Zahnrad 22 eine Anzahl von 143 Zähnen gewählt
worden. Die spezielle Wahl der Zahlen legt den Winkel α fest,
um den ein Streifen 11 gegenüber einem vorhergehenden Strei
fen 11 versetzt ist. Durch das Eingreifen auf radial entgegen
gesetzten Seiten der zahnradgetriebenen Welle 21, die mit ei
ner langsamen Rotationsgeschwindigkeit umläuft, können die
Schnecke 8 und die Trommel 1 eine Relativbewegung zueinander
ausführen. Zwischen dem Hohlrad 24 und der unteren Stirnwand 2
der Trommel 1 sind Ausnehmungen 25 dargestellt, die ggf. Ver
unreinigungen radial nach außen austreten lassen, um das Inei
nandergreifen des Hohlrades 24 und der Welle 21 nicht zu be
hindern.
Das an der Welle 21 befestigte Zahnrad 22 greift in ein wei
teres, als Planetenrad 26 ausgebildetes Zahnrad 22 ein.
Dieses Planetenrad 26 ragt axial nach unten aus einem Plane
tengehäuse 27 heraus, das seinerseits wiederum als Planetenrad
26 ausgebildet und mit der Spindel 16 starr verbunden ist. Das
Sonnenrad 28 des Planetengetriebes 20 weist eine Verbindung
mit einem konzentrischen Einlauf 29 auf, der in einem zylin
drischen Gehäuse 30 befestigt ist. Das aus dem Planetengehäuse
27 herausragende Planetenrad 26 dreht mit einer anderen
Rotationsgeschwindigkeit als das Planetengehäuse 27. Das Pla
netenrad 26 treibt über ein Zahnrad 22 die Welle 21, die in
der Spindel 16 gelagert ist, und bewirkt, daß Spindel 16,
Schnecke 8 und Trommel 1 mit geringfügig unterschiedlichen Ro
tationsgeschwindigkeiten umlaufen.
Aus Ausgangsöffnungen 31 im Einlauf 29 tritt das Flüssigkeits-
Feststoff-Gemisch 32 in eine Hohlkammer 33, deren Boden 34 als
Verteilerscheibe ausgebildet ist, aus und wird dort in
radialer Richtung beschleunigt. Aus radialen Öffnungen 35 der
Hohlkammer 33 trifft das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch 32 auf
schräge Leitbleche 36, die an der Schnecke 8 befestigt sind.
Die Leitbleche 36 weisen radial nach außen und enden im
Bereich des Übergangs zwischen dem zylindrischen Teil 4 und
dem konischen Teil 5 der Mantelwand 3. Durch diese Leitbleche
36 wird das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch 32 weiter beschleu
nigt, so daß das Auftreffen auf die Mantelinnenwand 9 nur
geringe Verwirbelungen der bereits sedimentierten Feststoffe
bewirkt. Die Leitbleche 36 weisen Ausnehmungen 37 auf, durch
die die Schnecke 8 hindurchragt.
Radiale ringförmige Ansatzbleche 38 am konischen Teil 5 der
Trommel 1 greifen in einen am oberen Teil des Gehäuses 30 im
Inneren angebrachten Ringkanal 39 und weisen mit diesem eine
Labyrinthdichtung 40 auf, die ein Zurückfallen der bereits
ausgeworfenen Feststoffe in die dekantierte Flüssigkeit im un
teren Teil des Gehäuses 39 verhindert. Der Transport der Fest
stoffe zur Feststoff-Ausgangsöffnung 6 im Gehäuse 30 wird
durch Luftschaufeln 41, die die Luft oberhalb des Ringkanals
39 beschleunigen, vorgenommen. Durch ungleichmäßigen Austritt
der Feststoffe kann eine Berührung der Luftschaufeln 41 mit
den Feststoffen erfolgen, so daß diese nicht nur durch die
vorüberstreichende Luft, sondern direkt durch die Luftschau
feln 21 transportiert werden. In der unteren Stirnwand 2 des
auf säulenförmigen Füßen 42 stehenden Gehäuses 30 ist eine
Ausflußöffnung 43 für die dekantierte Flüssigkeit erkennbar.
Fig. 2 zeigt schematisch in einer perspektivischen Innen
ansicht sedimentierte Feststoffe 44, die an der Mantelinnen
wand 9 im zylindrischen Teil 4 der Trommel 1 (hier nicht dar
gestellt) haften. In diesen sedimentierten Feststoffen 44 sind
zwei Streifen 11 erkennbar, die durch die Bewegung des schma
len Bereichs der Schnecke 8 in den sedimentierten Feststoffen
44 hinterlassen wurden. Durch den minimalen Abstand 10 ver
bleibt auch im überstrichenen Teil der Trommel 1 noch eine
Mindestschicht 45 aus sedimentierten Feststoffen 44. Die Höhe
der zurückbleibenden Mindestschicht 45 wird von der Länge des
minimalen Abstands 10 bestimmt. In speziellen Ausführungsfor
men kann der minimale Abstand 10 zwischen 1 mm und 5 mm ge
wählt werden. Das Versetzen eines Streifens 11 gegenüber den
vorhergehenden um einen Winkel bewirkt, daß nach einer Viel
zahl von Umdrehungen der Schnecke 8 relativ zur Trommel 1 die
Mantelinnenwand 9 vollständig ausgeräumt ist. Die Streifen 11
weisen in den sedimentierten Feststoffen 44 ein rundes Profil
46 auf. Die Bogenlänge des runden Profils 46 ist abhängig von
der Höhe der sedimentierten Feststoffe 44. Weiterhin können
bereits nach wenigen Umdrehungen der Schnecke 8 um die Trommel
1 einzelne Streifen 11 in Teilen ihrer runden Profile überlap
pen.
Claims (30)
1. Verfahren zum Abtransportieren von an einer zylin
drischen Mantelwand (3) einer rotierenden Zentrifuge
befindlichen Feststoffen, insbesondere von in der Zen
trifuge aus einem Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch sedi
mentierten Feststoffen, zu einer Feststoff-Ausgangsöff
nung (6) durch überstreichen der gesamten Mantelinnen
wand (9) in Richtung Feststoff-Ausgangsöffnung (6), da
durch gekennzeichnet, daß die Mantelinnenwand (9)
jeweils streifenförmig überstrichen wird und daß die
nach einer gewissen Zeit überstrichenen Streifen (11)
die gesamte Mantelinnenwand (9) abdecken.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Streifen (11) mit einer leichten Krümmung im wesent
lichen in axialer Richtung auf der Mantelinnenwand (9)
gebildet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die zeitlich nacheinander überstrichenen Strei
fen (11) räumlich um einen konstanten Winkel 90° α
270° versetzt sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anzahl der die Mantelinnenwand
(9) vollständig überdeckenden Streifen (11) zwischen 20
und 100 gewählt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anzahl etwa 60 beträgt.
6. Zentrifuge zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 5 mit einer rotierenden Mantelwand
(3) und einer Transporteinrichtung (7), die die Mantel
innenwand (9) zum Abtransport der Feststoffe zur
Feststoff-Ausgangsöffnung (6) hin überstreicht, dadurch
gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (7) in
einem schmalen Bereich mit minimalem Abstand (10) vor
der Mantelinnenwand (9) endet und mit diesem Bereich
durch eine relative Bewegung zur rotierenden
Mantelinnenwand (9) die Mantelinnenwand (9) streifen
förmig überstreicht.
7. Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Transporteinrichtung (7) durch eine exzentrisch
gelagerte Schnecke (8) gebildet ist und daß das Exzen
terlager (13) mit einer geringen Drehgeschwindigkeit
relativ zur rotierenden Mantelwand (3) rotiert.
8. Zentrifuge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schnecke (8) einen vollständigen Schneckengang auf
weist.
9. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekenn
zeichnet durch einen gemeinsamen Antrieb (18) für die
Schnecke (8) und die Mantelwand (3).
10. Zentrifuge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Antrieb (18) mit einer Spindel (16) verbunden ist,
von deren Rotation die Rotation der Schnecke (8) und der
Mantelwand (3) abgeleitet sind.
11. Zentrifuge nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine
exzentrische, mit der Spindel (16) umlaufende, mit einer
geringen Drehzahl um ihre Achse rotierende Welle (21),
die sowohl die Schnecke (8) als auch die Mantelwand (3)
rotierend antreibt.
12. Zentrifuge nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schnecke (8) und die Mantelwand (3) mit der Summe
und der Differenz der Drehzahlen von Welle (21) und
Spindel (16) antreibbar sind.
13. Zentrifuge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Welle (21) eine Zahnung (23) aufweist und daß
Zahnungen (23) von Mantelwand (3) und Schnecke (8) mit
der Zahnung (23) der Welle (21) radial außen bzw. radial
innen kämmen.
14. Zentrifuge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Welle (21) an ihren Enden jeweils eine Zahnung (23)
aufweist.
15. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Welle (21) durch einen Abtrieb
eines Planetengetriebes (20) rotierend antreibbar ist,
das ein mit der rotierenden Spindel (16) verbundenes
Planetenrad (26) aufweist.
16. Zentrifuge nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch ein
drehfest gelagertes Sonnenrad (28) des Planetengetriebes
(20).
17. Zentrifuge nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
das Planetengetriebe (20) ein drehbares Sonnenrad (28)
aufweist, dessen Drehzahl einstellbar ist.
18. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die rotierende Spindel (16) einen
ein Gehäuse (27) für das Planetengetriebe (20) bildenden
Hohlraum aufweist.
19. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekenn
zeichnet durch einen konzentrisch zur Achse der Mantel
wand (3) angeordneten Einlauf (29).
20. Zentrifuge nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
die Achse der Mantelwand (3) lotrecht steht und daß
unterhalb des Einlaufs (29) eine rotierende Verteiler
scheibe für das durch den Einlauf (29) transportierte
Material angeordnet ist.
21. Zentrifuge nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verteilerscheibe den Boden (34) einer rotierenden,
Ausgangsöffnungen (31) des Einlaufs (29) umfassenden
Hohlkammer (33) bildet, die radiale Öffnungen (35) auf
weist.
22. Zentrifuge nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch ein
schräges, ringförmiges Leitblech (36) für das aus den
radialen Öffnungen (35) austretende Material, das die
Hohlkammer (33) umgibt und das Material schräg auf die
Mantelinnenwand (9) leitet.
23. Zentrifuge nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß
das Leitblech (36) mit der Schnecke (8) verbunden ist.
24. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mantelwand (3) Teil einer Trom
mel (1) mit undurchlässigen Wänden ist und einen zylin
drischen Teil (4) aufweist, an den sich ein konisch sich
verengendes Teil (5) anschließt und daß sich eine
Flüssigkeits-Ausgangsöffnung (12) mit Abstand radial
innen von der Mantelinnenwand (9) befindet und daß die
Feststoff-Ausgangsöffnung (6) im oder im Anschluß an den
konischen Teil (5) radial weiter innen liegend als der
radial äußere Rand der Flüssigkeits-Ausgangsöffnung (12)
angeordnet ist.
25. Zentrifuge nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Feststoff-Ausgangsöffnung (6) am vom zylin
drischen Teil (4) wegzeigenden Ende des konischen Teils
(5) der Mantelwand (3) befindet.
26. Zentrifuge nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Flüssigkeits-Ausgangsöffnung (12) in
einer Stirnwand (2) der Trommel (1) angeordnet ist.
27. Zentrifuge nach Anspruch 22 oder 23 und einem der
Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das
schräge Leitblech (36) radial außen etwa am Übergang
zwischen dem zylindrischen Teil (4) und dem konischen
Teil (5) der Mantelwand (3) endet.
28. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 6 bis 27, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trommel (1) von einem ortsfesten
Gehäuse (30) umgeben ist, an dem der Einlauf (29) und
der Antrieb (18) befestigt sind.
29. Zentrifuge nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß
das ortsfeste Gehäuse (30) die Mantelwand (3) konzen
trisch umgibt.
30. Zentrifuge nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
das ortsfeste Gehäuse (30) eine Feststoff-Ausgangs
öffnung (6) radial außen an einem Ringkanal (39) auf
weist, in dem Ansatzbleche (38) der Mantelwand (3)
umlaufen und in den die Feststoff-Ausgangsöffnung (6)
der Trommel (1) mündet.
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