DE69111C

DE69111C - Zuflufsregler für Schleudertrommeln

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Publication number: DE69111C
Application number: DENDAT69111D
Authority: DE
Original assignee: F. LUDLOFF in Berlin NW., Kaiserin Augusta-Allee Nr. 24
Anticipated expiration: 1912-08-13

Description

KAISERLICHES

PAT E NTAMT-YS

Die Centrifugen sind mit Rücksicht auf die Beschaffenheit des Motors, welcher zu ihrem Betriebe verwendet werden soll, für eine bestimmte Tourenzahl gebaut und können bei einer bestimmten Gröfse eine von jener angenommenen bestimmten Tourenzahl abhängige, also ebenfalls bestimmte Flüssigkeitsmenge in der Zeiteinheit verarbeiten. Hieraus würde sich für die Praxis die Nothwendigkeit ergeben, bei der Construction von Centrifugen die Zuführungsvorrichtung für die Flüssigkeit so einzurichten, dafs, so lange die Geschwindigkeit der Trommel dieselbe ist, die in der Zeiteinheit in die Centrifuge einfliefsende Flüssigkeitsmenge constant bleibt. Beim praktischen Betriebe wird aber jene als constant angenommene Tourenzahl von dem Betriebsmotor (oder bei Centrifugen für Handbetrieb von dem Arbeiter) niemals genau innegehalten, sondern es kommen Abweichungen von diesem Mittelwerth sowohl nach oben, wie nach unten hin vor. Im ersteren Falle, d. h. beim Ueberschreiten der mittleren Tourenzahl, wird unnütz Arbeit verbraucht, da die zugeführte Flüssigkeitsmenge nicht im Verhältnifs zur Tourenzahl wächst und im letzteren Falle, d. h. beim Sinken der Geschwindigkeit, wird eine unvollkommene Scheidung der Flüssigkeitsbestandmeile stattfinden, da infolge der verminderten Schleuderkraft die Flüssigkeitstheilchen bei der für die höhere Umdrehungsgeschwindigkeit angenommenen unveränderlichen Durchflufsgeschwindigkeit durch die Centrifuge nicht hinreichend Zeit zur Trennung finden.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf eine Vorrichtung, welche den Zweck hat, bei Abweichungen der Umdrehungsgeschwindigkeit von dem angenommenen Mittelwerth den Zuflufs der Flüssigkeit und damit die Zeitdauer, während welcher dieselbe in der Centrifuge der Schleuderkraft ausgesetzt ist, selbstthätig so zu regeln, dafs durch eine Aenderung in der Umdrehungszahl der Arbeitsgang der Centrifuge nicht -beeinträchtigt, also stets eine vollkommene Scheidung der Flüssigkeit erreicht wird.

Zu diesem Zweck wird ein Gefäfs A, Fig. 1, verwendet, welches die zu trennende Flüssigkeit vor ihrem Eintritt in die Centrifugentrommel durchfliefsen mufs und welchem von der Welle der Centrifuge aus oder von dem Betriebsmotor aus eine Umdrehungsgeschwindigkeit ertheilt wird, die der Drehung der Schleudertrommel. proportional ist. Dieses mit der Centrifuge rotirende Gefäfs A wird mit drei Oeffnungen (oder Gruppen von Oeffnungen) versehen, durch deren eine α die zu trennende Flüssigkeit einfliefst, während die zweite Oeffnung b (oder Gruppe von Oeffnungen) entweder direct oder mittelst einer Leitung mit dem Innenraum der Trommel verbunden ist. Die dritte Oeffnung c (oder Gruppe von Oeffnungen) führt zu einem besonderen Sammelgefäfs.

Wenn man nun . in das Gefäfs A die zu trennende Flüssigkeit in unveränderlichem Strom einfliefsen läfst, so wird dieselbe entsprechend der jeweiligen Umdrehungsgeschwindigkeit der Centrifuge durch die mehr oder minder grofse

Centrifugalkraft nach dem Rand des Gefäfses hin bewegt und steigt an der Innenwand empor, so dafs der innere ringförmige Flüssigkeitsspiegel die Form eines Paraboloi'dmantels erhält. Die Lage und Gröfse des Parameters der erzeugenden Parabel hängt von der jeweiligen Umdrehungszahl der Centrifuge ab, so dafs dementsprechend auch die Entfernung des ringförmigen Flüssigkeitsspiegels von der Drehachse des Behälters, sowie der Winkel, in welchem die Flüssigkeit gegen die Wandung ansteigt, ebenfalls mit jener Tourenzahl der Centrifuge veränderlich ist.

Die Erfindung besteht nun darin, dafs man das Weitenverhältnifs der Oeffhungen b und c und das Verhältnifs ihres Abstandes von der Drehachse des Behälters A so bemifst, dafs proportional der wachsenden Umdrehungsgeschwindigkeit, welche der Regelungsvorrichtung von der Achse der Centrifuge oder dem Antriebsmotor aus ertheilt wird, die Flüssigkeitsmenge wächst, welche durch die Oeffnung b abgeschleudert und der Schleudertrommel zugeführt wird, während umgekehrt, bei verlangsamter Umdrehungsgeschwindigkeit ■ der Regelungsvorrichtung, eine entsprechend geringere Menge von Flüssigkeit durch die Oeffnung b und eine gröfsere Menge durch die' Oeffnung c abgeschleudert, also an einem Eintritt in die Schleudertrommel verhindert wird.

Auf diese Weise kann man von der in die Regelungsvorrichtung A in gleichmäfsigem Strom einfiiefsenden Flüssigkeit eine der vermehrten oder verminderten Umdrehungszahl der Trommel entsprechend geringere oder gröfsere Menge durch die Oeffnung c abschleudern und nur so viel Flüssigkeit in die Trommel gelangen lassen, als bei der betreffenden Umdrehungsgeschwindigkeit vollkommen verarbeitet werden kann.

In der beiliegenden Zeichnung ist eine derartige Regelungsvorrichtung in der Fig. ι schematisch dargestellt. In diesem Falle ist angenommen, dafs das Gefäfs A sich mit grofser Geschwindigkeit dreht; die in constantem Strom aus dem Rohr B zufliefsende Flüssigkeit wird durch die Centrifugalkraft so stark nach aufsen geschleudert, dafs ihr ringförmiger innerer Flüssigkeitsspiegel näherungsweise einen Cylindermantel darstellt. Die Dicke d dieses Ringes ist bei constantem Zuflufs abhängig von dem Abstand der Oeffnung b von der Drehachse des Gefäfses A und von der Weite dieser Oeffnung. bezw. von dem Widerstand, den dieselbe dem Durchgang der Flüssigkeit entgegensetzt.

Je gröfser die Umdrehungszahl des Behälters A ist, um so geringer fällt infolge der gesteigerten Centrifugalkraft und des beschleunigten Abflusses der Flüssigkeit durch die Oeffnung b auch die Dicke d der Flüssigkeitsschicht aus, und umgekehrt. Je gröfser der Radius r, um so kleiner wird — ebenfalls infolge der erhöhten Centrifugalkraft — der Werth d sein. Hieraus folgt, dafs man bei gegebenem Abstand der Oeffnung b von der Drehachse des Behälters A das Verhältnifs dieser Oeffnung b zum Abstand der Oeffnung c von der Drehachse des Behälters A so bemessen mufs, dafs beim Sinken unter die mittlere Tourenzahl, für welche die Centrifuge gebaut ist, der innere Flüssigkeitsspiegel eine entsprechend weite Strecke nach innen über den Rand c¹ der Oeffnung c hinwegragt, so dafs auch eine entsprechend grofse Flüssigkeitsmenge nach aufsen abgeschleudert und in einem besonderen Sammelbehälter^/" aufgefangen werden kann.

In den Fig. 2 bis 4 sind verschiedene Ausführungsformen von Oeffhungen c angegeben. Indem man den Oeffnungen von dem äufseren Umfang des Behälters A an gerechnet nach der Mitte hin eine verschiedene Weite giebt, kann man die Flüssigkeitsmenge, welche beim Sinken der Tourenzahl unter das Normalmafs und dem hieraus sich ergebenden Stand des ringförmigen Flüssigkeitsspiegels abgeschleudert und am Eintritt in die Trommel verhindert werden soll, aufs Genaueste regeln.

Die vorstehend beschriebene Regelungsvorrichtung für hohe Geschwindigkeit wird zweckmäfsig direct auf die Centrifuge aufgesetzt, wie dies in der Fig. 5 in einem besonderen Ausführungsbeispiel angegeben ist, bei welchem die Oeffnung c gleichzeitig die Einflufsöffnuug für die zuströmende Flüssigkeit bildet.

Die Gestalt des Behälters A kann beliebig sein und die Oeffnungen b und c können entweder auf dem Deckel, an der Seitenwand oder am Boden dieses Behälters liegen. Bedingung ist nur, dafs bei gegebenem Zuflufs und gegebenem Werth von r die Abstände beider Oeffnungen von der Mittelachse, sowie der Durchgangsquerschnitt derselben in einem solchen Verhältnifs zu einander stehen, dafs eine der jeweiligen Tourenzahl entsprechende Flüssigkeitsmenge in die Trommel eingeführt wird.

Für den Fall, dafs man die Regelungsvorrichtung getrennt von der Centrifuge aufstellt j also etwa durch eine Schnecke von der Centrifugenwelle oder dem Antriebsmotor aus treibt, kann man beispielsweise auch die in der Fig. 6 dargestellte Ausführungsform wählen, d. h. man kann die Oeffnung b nach oben, die Oeffnung c hingegen nach unten legen. Ist die Umdrehungsgeschwindigkeit der Regelungsvorrichtung eine verhältnifsmäfsig geringe, so nimmt der innere Flüssigkeitsspiegel die Form einer Paraboloidcalotte an, und das Verhältnifs der Flüssigkeitsmenge, welche durch die Oeffnungen b und c getrennt abströmen,

ist von der Lage dieser Calotte abhängig, d. ti. mit wachsender Geschwindigkeit hebt sich die Flüssigkeit mehr an den Wandungen des Gefäfses A empor (s. die punktirt angedeutete Parabel), so dafs eine gröfsere Menge durch die Oeffnung b nach aufsen geschleudert und der Trommel zugeführt wird, während gleichzeitig die andere Oeffnung c theilweise oder gänzlich freigelegt wird, so dafs wenig oder gar keine Flüssigkeit durch dieselbe hindurchströmen kann. Mit sinkender Geschwindigkeit hingegen nimmt die Paraboloidcalotte die in strichpunktirten Linien angedeutete Stellung ein, so dafs weniger Flüssigkeit über den oberen Rand von b und mehr Flüssigkeit durch die Oeffnung c hindurchströmt.

In den Fig. 7 und 8 der beiliegenden Zeichnung ist in einem verticalen Querschnitt und im Grundrifs eine besondere Ausführungsform einer Regelungsvorrichtung dargestellt, welche unmittelbar auf die Schleudertrommel aufgesetzt wird, und bei welcher ebenso wie bei der in der Fig. 6 angegebenen Form die Flüssigkeit ihren Weg durch die Oeffnung b in die Trommel erst dann nimmt, wenn dieselbe in Umdrehung versetzt wird, während beim Stillstand oder langsamen Gang die Flüssigkeit durch die Oeffnung c in den Sammelbehälter abfliefst Und gar nicht in die Trommel gelangen kann.

Der Ablauf b liegt in diesem Falle im oberen Theil des Seitenmantels des Behälters A, während der Ablauf c durch eine ringförmige centrale Oeffnung im Boden dieses Behälters gebildet wird. Die Weite dieser Oeffnung mufs gröfser gewählt werden als diejenige der Zuflufsöffnung a, damit durch die letztere nicht ein Abschleudern der Flüssigkeit stattfindet.

In der Mitte des Behälters A ist ein kreisförmiges Blech i angeordnet, dessen Durchmesser so bemessen ist, dafs es die Oeffnung c vollkommen bedeckt und ein directes Einströmen der frisch zugeführten Flüssigkeit in die Oeffnung c verhindert.

Der in der Fig. 6 dargestellte obere Sammelbehälter ist hier zu einem cylindrischen Gehäuse A¹ ausgebildet, welches unmittelbar auf die Schleudertrommel aufgesetzt ist und durch eine am Boden befindliche Oeffnung b^l die aus dem Raum A durch die Oeffnung b abgeschleuderte Flüssigkeit in das Innere der Trommel gelangen läfst.

Wird die Centrifuge und die damit gekuppelte Regelungsvorrichtung mit normaler Geschwindigkeit gedreht, so stellt sich der Flüssigkeitsspiegel etwa in der Weise ein, wie es in der Fig. 7 in vollen Linien angedeutet ist.

Bei erhöhter Geschwindigkeit legt sich der Flüssigkeitsring in der in strichpunktirten Linien angegebenen Weise an die Wandungen des Behälters 4 an, so dafs durch den Ablauf c keine Flüssigkeit abfliefst, während bei verlangsamter Geschwindigkeit oder beim Stillstand der Centrifuge der Flüssigkeitsspiegel die in punktirten Linien angegebene Lage einnimmt, so dafs sämmtliche Flüssigkeit durch die Oeffnung c abströmen und durch das Rohr k in den Sammelbehälter überfliefsen kann.

Claims

Patent-Anspruch:

Ein Zuflufsregler für Schleudertrommeln, bestehend aus einem zwischen dem Flüssigkeitsbehälter und der Centrifuge eingeschalteten Schleudergefäfs A, welches der jeweiligen Umdrehungsgeschwindigkeit der Centrifuge entsprechend schnell rotirt und mit zwei Abläufen (b und c) versehen ist, von denen der äufsere (b) zur Centrifuge, der innere (c) zu einem Sammelgefäfs führt, und deren Weiten und Abstände von der Drehachse derart bemessen sind, dafs bei veränderlicher Umdrehungsgeschwindigkeit der Centrifuge eine entsprechend gröfsere oder geringere Flüssigkeitsmenge durch den Ablauf (c)' nach aufsen abgeschleudert und am Eintritt in die Centrifuge verhindert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.