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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge, bei der
ein Trennsieb in einem Stützkorb
angeordnet und in dessen Boden durch einen unteren Flansch gehalten
wird.
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Eine
Zentrifuge des oben angegebenen Typs ist aus der
EP-A-1 400 284 bekannt. Sie
wird als eine Vorrichtung zum Filtern durch Zentrifugalwirkung zum
Trennen eines Feststoffs von einer Flüssigkeit und insbesondere zum
Trennen von Zuckerkristallen aus Sirup in einem herkömmlichen
Zuckerraffinationsvorgang eingesetzt. Das kegelstumpfartige Trennsieb
bzw. der Seiher bedeckt die kegelstumpfförmige Innenwand des Stützkorbs.
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Das
Sieb besteht aus einer Anzahl im Wesentlichen trapezförmiger Segmente,
die durch Schweißen
zusammengefügt
werden. Das Verschweißen
dieser Elemente erfordert viel Zeit und eine häufige Überprüfung der Schweißpunkte
des Siebs während
des Einsatzes der Zentrifuge. Ferner können die zum Ausbilden der
Schweißungen
verwendeten Materialien für
die Qualität
der gefilterten Produkte für
Nahrungsmittelzwecke nachteilig sein. Außerdem schließt ein Zusammenfügen der
Siebsegmente durch Schweißen
ein Ersetzen eines einzelnen Segments des Siebs aus.
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Darüber hinaus
erfordert das Halten des Trennsiebs im Korb das Vorhandensein eines
Anschlags in der Form einer ringförmigen Stange, die um den innen
umlaufenden Rand des Siebs angeschweißt ist, die den unteren Flansch
abstützt,
der das Sieb gegen den Korb drückt,
was kostenintensiv umzusetzen ist.
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Die
US-A-3 269 028 stellt
ein weiteres Verfahren zum Halten eines Trennsiebs in einem Korb mittels
eines unteren Flanschs vor. Dieser untere Flansch hat eine gewellte
Oberfläche,
die in am Korb ausgebildeten gegengleichen Rippen in Eingriff ist. Das
Trennsieb wird daher in gewellter Form zur Anlage gebracht, weil
durch den Flansch ein Druck ausgeübt wird, und wird durch mehrfache
Widerlager am Korb befestigt, die von der komplementären Form
der gewellten Oberfläche
und der Rippen herrührt.
Ein weiteres Befestigungsverfahren, bei dem das Trennsieb um einen
Klemmring gerollt wird und festgezogen wird, der sowohl am unteren
als auch am oberen Ende des Korbs in eine Rille eingefügt ist,
ist auch aus der
US-A-193
874 bekannt. Derartige Befestigungsverfahren können zum
Befestigen steifer Trennsiebe, die nicht gebogen werden können, nicht verwendet
werden.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Zentrifuge vorzuschlagen,
die unter diesen Problemen nicht leidet.
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Daher
bezieht sich die Erfindung auf eine Zentrifuge, die ein Trennsieb
aufweist, das in einem Stützkorb
angeordnet ist und in dessen Boden durch einen unteren Flansch gehalten
wird. Der untere Flansch hat eine gekerbte Oberfläche, die
in das Sieb eindringt. Mit dieser Anordnung werden Schweißvorgänge vermieden
und wird die Zuverlässigkeit
der Befestigung des Siebs im Korb auf einfache Weise erhöht.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Zentrifuge
haben sowohl das Sieb als auch der Korb einen ringförmigen oberen
Rand und ist außerdem
der obere Flansch am oberen Rand des Korbs befestigt und deckt den
oberen Rand des Siebs ab. Ein Trennsieb wird typischerweise über ein
einziges Befestigungsmittel am unteren Ende des Siebs im Stützkorb gehalten.
Der obere Rand des Siebs nutzt sich erfahrungsgemäß aufgrund
der großen
Belastungen schnell ab, die durch die Tangentialgeschwindigkeit
am Rand des Siebs und durch das zu filternde Produkt wirken, das
an diesem Ende eine sehr hohe Viskosität aufweist. Der untere Flansch
macht es möglich,
das Sieb gut gegen den Korb gedrückt
zu halten, um eine Abnutzung des Siebs am oberen Rand zu verhindern,
und dient als ein Anschlag für
das Sieb, um seinen Auswurf zu verhindern.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Zentrifuge
ist das Sieb ein Kegelstumpf und wird das Sieb von einer Anzahl
von Segmenten gebildet, die mit einer Verbindung mit einem T-förmigen Querschnitt
paarweise befestigt sind. Die Verbindung mit dem T-förmigen Querschnitt
kann über
Schrauben entfernbar am Korb angebracht werden, um so Schweißvorgänge zum
Anbringen des Siebs im Korb zu vermeiden. Ferner kann jedes abgenutzte
Segment des Siebs unabhängig
von den anderen Segmenten durch ein schnelles Entfernen der Verbindung
ersetzt werden.
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Vorzugsweise
besteht die gekerbte Oberfläche
des unteren Flansches aus Kerben, die eine Oberflächenbehandlung,
wie zum Beispiel Einsatzhärten,
erhalten können,
um sie zu härten,
um dadurch die Abnutzungsauswirkungen über die Zeit zu verringern.
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Die
Erfindung wird nach der Lektüre
der folgenden Beschreibung und nach der Untersuchung der beiliegenden
Zeichnungen besser verständlich. Die
Beschreibung wird lediglich als Beispiel gegeben und schränkt die
Erfindung auf keine Weise ein.
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1 ist
eine Draufsicht auf eine Trommel einer Zentrifuge gemäß der vorliegenden
Erfindung, die ein kegelstumpfförmiges
Sieb und einen Stützkorb
aufweist.
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2 zeigt
rechts einen Schnitt durch die Achse und links eine Vorderansicht
der in 1 dargestellten Trommel.
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3 ist
eine perspektivische Darstellung eines Siebteils der in 1 dargestellten
Trommel.
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4 zeigt
eine Schnittdarstellung eines unteren Klemmflansches des Siebs auf
dem Korb der Zentrifuge gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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5 zeigt
eine Schnittdarstellung eines oberen Klemmflansches des Siebs auf
dem Korb der Zentrifuge gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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6 zeigt eine Schnittdarstellung einer T-förmigen Verbindung,
die zwei Siebelemente am Korb der erfindungsgemäßen Zentrifuge fixiert.
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In
den 1 und 2 ist eine Trommel 1 einer
erfindungsgemäßen Zentrifuge
dargestellt, die ein Kegelstumpf mit der Achse 2 ist. Der
Boden 3 der Trommel besteht aus dem kleineren Querschnitt
des Kegelstumpfs. Die Trommel 1 wird während des Betriebs der Zentrifuge
um ihre Achse 2 rotiert, wobei der Boden 3 in 2 nach
unten zeigt, jedoch je nach der Zentrifuge auch in eine andere Richtung ausgerichtet
sein kann. Die Trommel 1 besteht aus einem kegelstumpfförmigen Stützkorb 4,
der in 2 zu sehen ist, sowie aus einem kegelstumpfförmigen Trennsieb 5,
wobei das Trennsieb 5 innerhalb des Stützkorbs 4 angeordnet
ist. Der Stützkorb 4 ist
ein Metallgitter oder ein steifes, durchlochtes Metallblech mit Öffnungen,
die das Fließen
der Filtrate erlauben. Das Trennsieb 5 in der in 1 dargestellten
Ausführungsform
besteht im Wesentlichen aus drei trapezförmigen Siebsegmenten 6,
die in einer entfernbaren Weise am Stützkorb 4 befestigt
sind. Insbesondere sind die Segmente 6 an ihrem unteren
Rand mittels eines unteren Befestigungsflansches 7 befestigt,
der sich ringförmig
um die Achse 2 herum erstreckt und der zum Beispiel mittels
Schrauben 8, wie weiter unten noch beschrieben wird, am
Korb 4 befestigt ist.
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Darüber hinaus
sind die Segmente 6 an ihrem oberen Rand mittels eines
oberen Befestigungsflansches 9 befestigt, der sich ringförmig um
die Achse 2 herum erstreckt. Der obere Flansch 9 ist
auf dem oberen ringförmigen
Rand des Korbs 4 befestigt und dort zum Beispiel mittels
Schrauben 10 verschraubt, wobei der obere Rand des Korbs
eine umlaufende waagerechte Erstreckung 11 (die klarer
aus 5 hervorgeht) aufweist, die zur Aufnahme der Schrauben 10 angeordnet
ist, wie weiter unten noch beschrieben wird.
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Schließlich wird
der seitliche Rand des Segments 6, der neben einem seitlichen
Rand eines weiteren Segments 6 liegt, über seine gesamte Länge durch
die Verbindung 12 in der Form einer Stange mit einem T-förmigen Querschnitt
gegen den Stützkorb 4 gespannt.
Diese Verbindung 12 wird mittels Schrauben 13 am
Stützkorb 4 verschraubt,
wie in 2 zu sehen ist. Die Befestigung mittels der Verbindung 12 wird
weiter unten noch im Einzelnen beschrieben.
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Das
Trennsieb
5 kann desselben Typs sein, der in der
EP 1 400 284 beschrieben
ist, das bedeutet, es kann nach der Art des "V-Drahtes" der Firma Johnson Screens ausgebildet
sein. Bei dieser Art von Sieb
5, von dem ein Teil
14 in
3 dargestellt
ist, ist die obere Filteroberfläche
15 durch
gerade Drähte
16 mit
einem V-förmigen
Querschnitt ausgebildet, die mit konstanten Intervallen parallel
verlaufen, wobei der Zwischenraum zwischen den Drähten
16 das
Kaliber des Siebs angibt. Die Drähte
16 sind
an Stützstangen
17 verschweißt, die
im Wesentlichen senkrecht zu den Drähten
16 verlaufen
und sehr dünn sind,
um die effektive Filterfläche
zu maximieren. Ein derartiges Sieb
5 hat den Vorteil, dass
es sehr fest ist, nicht zusetzt und aufgrund der V-förmigen Drähte
16 rückspülbar ist,
und dass die effektive Fläche
optimiert wird, weil die Drähte
16 nicht
direkt auf dem Korb
4 ruhen.
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In
der Schnittdarstellung von 4 ist die Befestigung
des Siebs 5 am Korb 4 mittels des unteren Flansches 7 dargestellt,
wobei diese Befestigung über
den ganzen Umkreis des Innenrands des Siebs 5 erfolgt.
Der untere Flansch 7 hat im Wesentlichen die Form eines
Sitzes mit einem mittleren Teil in der Form einer flachen Scheibe,
die von einem Kegelstumpf umgeben wird. Der Boden des Sitzes ist
am Boden 3 des Korbs 4 mittels Schrauben 8 befestigt. Der
untere Flansch 7 hat im Wesentlichen eine kegelstumpfförmige äußere ringförmige Oberfläche 18,
die mit sehr spitzen Kerben (Wellen) 19 eingekerbt ist. Wenn
der untere Flansch 7 am Boden 3 des Korbs 4 verschraubt
wird, ruht die gekerbte ringförmige
Außenoberfläche 18 des
unteren Flansches 7 gegen das Sieb 15, drückt das
Sieb 5 gegen den Korb 4 und dringen die Kerben 19 der
gekerbten Oberfläche 18 in
das Material der V-förmigen
Drähte 16 des
Siebs ein. Auf diese Weise wird das Sieb 5 fest ergriffen und
kann nicht verrutschen und auch nicht vom Korb 4 ausgestoßen werden.
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Die
gekerbte Oberfläche 18 wird
durch eine Oberflächenbehandlung,
zum Beispiel durch Einsatzhärten,
gehärtet,
so dass die Kerben 19 sehr hart sind und sich nicht abnutzen.
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Es
ist möglich,
dass die Kerben 19 nur auf bestimmten Teilen des Umfangs
des Siebs 5 angeordnet sind. Die Kerben 19 des
unteren Flansches können
durch Fräsen
geformt werden.
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5 zeigt
eine Schnittdarstellung des oberen Befestigungsflanschs 9,
wobei der obere Flansch 9 das Sieb 5 drückt; das
Sieb 5 hat einen ringförmigen
oberen Rand 22 gegen den Korb 4 über den
gesamten Umkreis des ringförmigen
oberen Rands 22 des Siebs 5. Dieser obere Befestigungsflansch 9 wird mittels
Schrauben 10 unter der umlaufenden waagerechten Erstreckung 11 des
oberen Randes des Korbs 4 fixiert und bedeckt den oberen
Rand 22 des Siebs über
wenige Millimeter, um ihn zu schützen. Der
obere Flansch 9 ist als ein kreisförmiger flacher Ring vorhanden,
dessen innerer Rand gebogen ist. Insbesondere hat der obere Flansch 9 die
Form eines hohlen flachen Rings mit einer kegelstumpfförmigen Erstreckung,
die vom inneren Ende des Rings aus beginnt. Der Ring ruht auf der
waagerechten Erstreckung 11 des oberen Rands des Korbs 4 und
Schrauben 10 durchtreten den Ring und die waagerechte Erstreckung 11.
Die kegelstumpfförmige
Erstreckung des oberen Flanschs ruht gegen die obere Kante 22 des
Siebs.
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Die
Form des oberen Flanschs 9 ermöglicht das Ausstoßen des
nicht gefilterten Produkts aus der Trommel 1. Der obere
Flansch 9 kann auch durch eine Anzahl getrennter Laschen
gebildet werden, die nur gegen bestimmte Teile des Umkreises des
Siebs 5 drücken.
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In
der Schnittdarstellung von 6 ist die Verbindung 12 in
der Form einer Stange mit einem T-förmigen Querschnitt gezeigt.
Jede Seite des waagerechten Zweigs des T bedeckt wenige Millimeter des
Rands des Segments 6 des Siebs 5, wobei der senkrechte
Abschnitt des T zwischen die Ränder
beieinanderliegender Segmente 6 eingeführt wird und sich in der Richtung
des Korbs 4 erstreckt. Die Ränder der beiden Segmente 6 sind
in einer entfernbaren Weise befestigt und am Korb 4 mit
Schrauben 13 festgespannt, die durch Öffnungen des Gitters geführt sind,
das den Korb 4 bildet, und in Muttern 20 eingeschraubt
sind, von denen jede ein Gewindeloch hat und verschiebbar in dem
Schieber 21 oder einer Vertiefung angeordnet ist, die im
senkrechten Abschnitt des T über
die gesamte Länge
der Verbindung 12 ausgebildet ist. Die Muttern 20 sind
in der Verbindung 12 beweglich und können einer Öffnung des Korbs 4 gegenüberliegend
platziert werden. Während
der Befestigung liegen die Muttern 20 gegen Schultern 23 des
Schiebers 21 der Verbindung 12 an und drücken die
Verbindung 12 und das Sieb 5 gegen den Korb 4.
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Die
Köpfe der
Schrauben 23 liegen an Scheiben 24 an, um so die
Befestigung zu stabilisieren und eine Verformung des Korbs 4 zu
verhindern. Die waagerechte Stange des T ist leicht abgerundet (gewölbt), um
so während
des Zentrifugiervorgangs in der Trommel 1 keine Störung zu
verursachen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung, die nicht dargestellt ist, machen es Schrauben, deren
Köpfe in
dem Schieber 21 der Verbindung 12 verschiebbar
sind, möglich,
die Verbindung 12 und das Sieb 5 gegen den Korb 4 in
Kombination mit Muttern zu drücken,
die an der Außenfläche des
Korbs 4 angeordnet sind.
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So
ist zu sehen, dass das Sieb in einer entfernbaren Weise ohne Verschweißungen in
dem Korb befestigt ist, was die Anbringung des Siebs vereinfacht,
ein einzelnes Ersetzen von Segmenten erlaubt und die Qualität der gefilterten
Produkte zur Verwendung als Nahrungsmittel verbessert.