DE654589C

DE654589C - Schleudertrommel mit an ihrem Umfang angeordneten Auslassoeffnungen

Info

Publication number: DE654589C
Application number: DEF81039D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-02-28
Filing date: 1936-04-17
Publication date: 1937-12-27
Also published as: NL47310C; FR818414A; GB469338A; BE420278A

Description

Es sind Schleuder trommeln für Wollwaschflüssigkeit, gebrauchtes Schmieröl, Heizöl usw. mit am Umfang der Trommel liegenden Auslaßöffnungen bekannt, welche mit federbelasteten Ventilen versehen sind, die sich bei Überschreiten einer bestimmten Drehzahl schließen, bei Unterschreiten dieser Drehzahl aber öffnen.

Wenn von diesen Ventilen die wesentlichen Bauteile zwecks Vereinfachung der Ventilanordnung und des Trommelaufbaus in den Flüssigkeitsbereich verlegt sind, besteht die Gefahr, daß sie, nachdem sie beim Sinken der Drehzahl geöffnet wurden, nicht offen bleiben, sondern sich während der Entleerung wiederholt schließen und wieder öffnen. Die nähere Untersuchung dieser Erscheinung führte zu der Erkenntnis, daß die durch die Ventile und die Ventilfedern bewirkte Flüssigkeitsverdrängung von entscheidendem Einfluß auf die Arbeitsweise der Ventile ist.

Die Erfindung bezieht sich auf Schleudertrommeln, bei denen die Ventile und die zugehörigen Öffnungsfedern im wesentlichen in die zu schleudernde Flüssigkeit eintauchen, und besteht in einer solchen Bemessung dieser Teile, daß bei Füllung der Trommel bis zum betriebsmäßigen Spiegel und normaler Drehzahl das Produkt aus dem vom Ventil und von der Feder verdrängten Flüssigkeit«- gewicht und der mittleren, auf das Ventil einwirkenden Schleuderkraft geringer ist als das Zehnfache des nicht ausgeglichenen, auf das geschlossene Ventil einwirkenden Flüssigkeitsdruckes. Der Erfolg dieser Bemessung ist, daß das Ventil in der Offenstellung bleibt, wenn es infolge Verringerung der Drehzahl einmal geöffnet wurde.

Der Gegenstand der Erfindung soll im folgenden zunächst an Hand der Zeichnung in baulicher Hinsicht und danach in seiner Wirkungsweise näher erläutert werden.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. ι einen senkrechten Halbschnitt durch eine Schleudertrommel nach der Erfindung und

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Auslaßventil.

Wie Fig. ι zeigt, ist das Gehäuse 1 der Schleudertrommel auf der umlaufenden Spindel 2 befestigt. Die zu reinigende Flüssigkeit wird durch das Einlaßrohr 3 aufgegeben und durch das Scheibenpaket 4 in reine Flüssigkeit und Schlamm geschieden. Die reine Flüssigkeit tritt bei 5 aus, der Schlamm sammelt sich in den kegeligen Taschen i^a der Trommel. An der Spitze jeder Tasche i° ist eine Auslaßöffnung 6 vorgesehen, die durch ein Ventil gesteuert wird. Das Ventil besteht

aus einem Teller 7 und einer Spindel 8, die an ihrem Ende einen 'durch die Mutter 10 gehaltenen Stern 9 trägt. Der Stern 9 wird durch die Schienen 11 geführt, die an dem Ring 12 sitzen. In den Ring 12 ist eine Düse 13 eingesetzt, welche die Auslaßöffnung 6 be-¹' grenzt. Die an den Schienen 11 vorgesehenen Schultern bilden die Auflager für den Ring 14, welcher die durch den Stern 9 gehaltene

Schraubenfeder 15 abstützt. Die Schienen 11 lassen zwischen sich Öffnungen frei, durch welche der Schlamm ungehindert und insbesondere ohne Behinderung durch die Feder 15 zu der Auslaßöffnung 6 gelangen kann.

Gemäß der Erfindung sind das Volumen des Ventils 7, der Ventilspindel 8, des Sterns 9 und der Feder 15, die Größe der öffnung 6 bzw. des Ventils und die Stärke der Feder so aufeinander abgestimmt, daß das Gewicht der Flüssigkeit, die durch die Teile7, 8, 9 und 15 verdrängt wird, multipliziert mit der mittleren auf das Ventil einwirkenden Schleuderkraft nicht größer ist als das Zehnfache des unausgeglichenen Drucks der Flüssigkeit auf das geschlossene Ventil 7, wenn das Gehäuse bis zum betriebsmäßigien Spiegel gefüllt ist und mit normaler Drehzahl .umläuft.

Die Bedeutung dieser Abstimmung und des Einflusses des von den Ventilteilen verdrängten Flüssigkeitsgewichts ergibt sich aus folgendem:

Die Schleudertrommel soll einen Innendurchmesser von 47 cm und mehrere Auslaßöffnungen mit einem Durchmesser von 1,2 cm aufweisen; ihre normale Drehzahl beträgt 4000 Minuten, so daß sich eine Schleuderkraft von 3000 (gravities) ergibt.

Jedes der Auslaßventile hat ein Gewicht von 8 g, ein spezifisches Gewicht von 8 und ein Verdrängungsvolumen von 1 ecm. Die Federn sind bei voller Drehzahl ganz zusammengedrückt. Jede Feder wiegt 144 g und hat ein spezifisches Gewicht von 8 g; ihr Verdrängungsvolumen beträgt etwa ιS ecm; im nicht zusammengedrückten Zustand übt sie auf das zugehörige Ventil eine einwärts gerichtete Kraft von 228 kg aus. Bei voller Drehzahl beträgt der unausgeglichene Flüssigkeitsdruck auf jedes Ventil 57 kg.

Wenn die Maschine bis zum betriebsmäßigen Flüssigkeitsspiegel gefüllt ist und mit normaler Geschwindigkeit, d. h. mit einer Drehzahl von 4000 Minuten läuft, wirken folgende Kräfte auf jedes Ventil:

Schließkräfte

1. Schleuderdruck des Ventils — — = 24 kg

1000

2. Schleuderdruck der Feder ...,' = 0 kg

3. Unausgeglichener Flüssigkeitsdruck an der Öffnung ........ = 57 kg

Summe ... 81 kg

Öffnungskräfte

1. Schwimmkraft des Ventils = = 3 kg

1000 .

2. Schwimmkraft der Feder — =" 54 kg

3. Öffnungskraft der Feder. =" 0 kg

Summe... 57 kg

Die Summe der Schließkräfte überwiegt also die Summe der Öffnungskräfte um 24 kg, so daß jedes Ventil geschlossen ist.

Wenn nun die Drehzahl der Schleudertrommel um etwa 3O°/₀ sinkt und damit die Schleuderkraft nur noch 50% ihres Wertes bei voller Drehzahl beträgt, so verhalten sich die auf das Ventil wirkenden Kräfte wie folgt:

Schließkräfte

1. Schleuderdruck des Ventils = = 12 kg

100 ^b

2. Schleuderdruck der Feder = 0 kg

3. Unausgeglichener Flüssigkeitsdruck = -_r —— = 28,5 kg

Summe... 40/5 kg

Öffnungskräfte

ι. Schwimmkraft des Ventils — —

ioo

2. Schwimmkraft der Feder = --

ioo

3. Öffnungskraft der Feder — - 228 kg— Schleuderdruck

_ g 50 X 3000 X 144

~~ 100 X 1000

— 228 —

Summe...

= 1.5 kg

= 27 kg

= 12 kg 40.5 kg

In diesem Zustand beginnen die Ventile sich zu öffnen, so daß der unausgeglichene Flüssigkeitsdruck von 28,5 kg sofort verschwindet, die Summe der Schließkräfte um diesen Betrag verringert wird und das Ventil sich plötzlich und weit öffnet.

Während des Schlammaustritts wird die Schwimmkraft des Ventils und seiner Feder geringer, da diese Teile immer mehr freigelegt werden; bis zur völligen Entleerung sinkt die Schwimmkraft auf Null.
Wenn daher die Maschine leer ist, bestehen folgende auf das Ventil wirkende Kräfte:

Schließkräfte

1. Schleuderdruck des Ventils = 12 kg

2. Schleuderdruck der Feder = ο kg

Summe... 12 kg

Öffnungskräfte

1. Schwimmkraft des Ventils = 0 kg

2. Schwimmkraft der Feder = ο kg

3. Öffnungskraft der Feder = 12 kg

Summe... 12 kg

Aus vorstehendem ergibt sich, daß jedes Ventil vom Beginn der Entleerung an offen bleibt und daß die Öffnungs- und Schließkräfte sich erst aufheben, wenn die Maschine ganz entleert ist. Es ergibt sich weiterhin, daß jedes Ventil theoretisch so bemessen werden muß, daß das Produkt aus dem Gewicht der durch das Ventil und die Ventilfeder verdrängten Flüssigkeit und der mittleren, auf das Ventil einwirkenden Schleuderkraft im wesentlichen gleich sein muß dem unausgeglichenen Flüssigkeitsdruck auf das geschlossene Ventil bei Füllung des Gehäuses bis zum betriebsmäßigen Flüssigkeitsspiegel und bei normaler Drehzahl.

Claims

Patentanspruch:

Durch Versuche wurde indessen festgestellt, daß es in der Praxis noch möglich ist, die Maschine vollständig zu entleeren, wenn die Ventile einmal offen sind, selbst wenn die Schwimmkraft der Ventile bis zum zehnfachen Wert des unausgeglichenen Flüssigkeitsdruckes beträgt. Dies ist offenbar darauf zurück zu führen, daß die kinetische ■ Energie des austretenden Schlammes und der austretenden Flüssigkeit bestrebt ist, die Ventile offen zu halten und die Drehzahl der Maschine zu vermindern, und außerdem darauf, daß bei der Entleerung der Trommel die umgehende Luft sehr feucht wird und mit Schlamm durchsetzt ist und daher bremsend auf die Maschine einwirkt.

Schleudertrommel mit an ihrem Umfang angeordneten Auslaßöffnungen, deren jede durch ein federbelastetes Ventil gesteuert wird, welches bei Verringerung der Umlaufzahl der Trommel die zugeordnete Öffnung zwecks vollständiger Trommelentleerung freigibt und welches ebenso wie die ihm zugeordnete Öffnungsfeder im wesentlichen in die zu schleu-" dernde Flüssigkeit eintaucht, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ventil nebst zugehöriger Feder so bemessen ist, daß das Produkt aus dem vom Ventil und von der Feder verdrängten Flüssigkeitsgewicht und der mittleren, auf das Ventil einwirkenden Schleuderkraft geringer ist als das Zehnfache des nicht ausgeglichenen, auf das geschlossene Ventil einwirkenden Flüssigkeitsdruckes, wenn das Gehäuse bis zum betriebsmäßigen Spiegel gefüllt ist und mit normaler Drehzahl umläuft, zu dem Zweck, das Ventil in der Offenstellung zu halten, wenn es infolge Verringerung der Drehzahl einmal geöffnet wurde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDHUCKEREl