-
Zuführung der Flüssigkeit zu einer Schleudermaschine Die Erfindung
bezieht -sich auf Schleudern zum Trennen oder Reinigen von Flüssigkeiten. Es handelt
sich um die Aufgabe, die Zuführung der Flüssigkeit mittels eines in die Schleudertrommel
hineinragenden Rohres so zu regeln, daß unter allen Umständen ein gleichmäßiger
Betrieb der Schleuder möglich ist und ein Überlaufen der Zulaufkammer verhindert
wird.
-
Wenn in üblicher Weise der Flüssigkeitsspiegel im Zulaufgefäß durch
einen Schwimmer auf gleicher Höhe gehalten wird und die Flüssigkeit aus dem Zulaufrohr
frei in die Trommel ausströmt, so ist der Zufluß zwar gleichmäßig, jedoch kann während
des Schleuderns durch Verstopfung oder Änderung der Beschaffenheit der Flüssigkeit
der Fall eintreten, daß die Flüssigkeit aus der Zulaufkammer der Trommel überläuft.
-
Man hat vorgeschlagen, die in die Schleudertrommel einströmende Flüssigkeitsmenge
durch die Lage des Flüssigkeitsspiegels in der umlaufenden Trommel selbst zu steuern
und damit einen Überlauf unmöglich zu machen. Dazu soll entweder ein auf dem etwa
hohlzylindrischen Flüssigkeitsspiegel gleitender beweglicherSteuerkörper oder ein
feiner länglicher Schlitz in dem feststehenden, einseitig an den Flüssigkeitsspiegel
herangeführten Zulaufrohr dienen. Derartige Einrichtungen benötigen im Verhältnis
zum Durchmesser des Zulaufrohres sehr viel Platz. Sie setzen daher voraus, daß der
hohlzylinderische Flüssigkeitsspiegel in der Trommel eine große innere Weite hat
und daß demzufolge der Ausfluß aus der Trommel ebenfalls auf einem großen Durchmesser
liegt. Diese Verhältnisse sind wegen der notwendigen Vergrößerung einerseits des
Trommeldurchmessers und anderseits der Antriebsleistung ungünstig. Überdies bildet
sich mit solchen Einrichtungen bei einigen Flüssigkeiten Schaum.
-
Die Erfindung vermeidet die genannten Nachteile mit 'Hilfe eines erweiterten
Mündungsdurchmessers dadurch, daß das erweiterte Ende des Zulaufrohres in radialer
Richtung um ein solches Maß unter den Flüssigkeitsspiegel der Trommel eintaucht,
daß der durch Schleuderkraft
hervorgerufene Druck an der Mündung
dem statischen Druck im Zulaufrohr auch bei veränderlichem Ausfluß aus der Trommel
das Gleichgewicht hält. Der Ausströmquerschnitt kann sich zwischen dem erweiterten
Ende des Zulaufrohres und einer ebenfalls stillstehenden kreisförmig begrenzten
Scheibe befinden. Statt dessen kann die Flüssigkeit auch zwischen dem erweiterten
Ende des Rohres und einer gegenüberliegenden mit der Trommel umlaufenden Fläche
ausfließen.
-
Man hat schon vorgeschlagen, die Flüssigkeit aus einem Ringspalt im
erweiterten Mündungsdurchmesser des Zulaufrohres in die Trommel ausfließen zu lassen
und dabei zugleich durch Leitwände in Richtung der umlaufenden Trommel umzulenken.
Damit soll beim Übergang in die mit hoher Geschwindigkeit kreisende-Flüssigkeit
ein heftiger Stoß vermieden werden, der die Trennungswirkung der Schleuder beeinträchtigen
würde. Das 'erweiterte Ende des` Zulaufrohres hat aber bei w dieser? Anordnung nichtfeinen
größeren Durchmesser als die Öffnung der Einlaufkammer der Schleuder, so daß das
erweiterte Ende nicht unter den Flüssigkeitsspiegel eintauchen kann. Ein Gleichgewicht
zwischen einem durch Schleuderkraft hervorgerufenen Druck in der Einlaufkammer und
einem statischen Druck im Zulaufrohr im Sinne der Erfindung ist daher nicht möglich.
-
Bei einer Schleudermaschine, bei der das feststehende Zulaufrohr gegen
die umlaufende Trommel mittels einer Stopfbuchse abgedichtet wird, ist zwar ebenfalls
eine Erweiterung am Ende des Rohres bekanntgeworden. Ein Gleichgewicht im Sinne
der Erfindung kann aber auch hier nicht eintreten, weil die Flüssigkeit unter Überdruck
eingeführt werden soll und die Trommel deshalb ganz gefüllt sein muß.
-
Zweckmäßig werden beim Gegenstand der Erfindung Leitwände im Zulaufrohr
so angeordnet, daß die Flüssigkeit im Rohr nicht durch die mit der Trommel umlaufende
Flüssigkeit in Drehung versetzt wird. Denn sonst ftönnte der durch Schleuderkraft
hervorgerufene Druck an der Mündung, der dem statischen Druck im Zulaufrohr das
Gleichgewicht halten soll, durch einen im Innern des Rohres durch Schleuderkraft
erzeugten Druck bereits aufgehoben sein. Die Leitwände können sich bis nahe an den
ringförmigen Austrittsquerschnitt erstrecken und so geformt sein, daß sie die Flüssigkeit
allmählich in die Richtung der in der Trommel kreisenden Flüssigkeit umlenken. Es
genügt jedoch auch, die Leitwände nur in dem rohrförmigen Teil anzubringen, da die
Flüssigkeit beim Ausströmen zwischen den Scheiben an sich schon von der umlaufenden
Flüssigkeit in der Trommel mitgenommen wird. Ein zu rascher Umlauf der Flüssigkeit
noch innerhalb der Scheiben, der ein tieferes Eintauchen der Scheiben bzw. der einen
Scheibe bedingen würde, kann auch durch eine entsprechende Verkleinerung des Scheibenabstandes
und eine damit verbundene Verg-rößerung der Reibung verhindert werden. Dabei kommt
es hauptsächlich auf den Abstand am äußeren Rande der Scheiben an.
-
Bei der erfindungsgemäßen Zulaufeinrichtung braucht der innere Flüssigkeitsspiegel
nur wenig größer zu sein als der Durchmesser des Zulaufrohrs, da in jedem Fall ein
genügend großer Austrittsquerschnitt in dein Ringspalt hergestellt werden kann.
Für diese Größenverhältnisse ist ferner von Bedeutung, daß der innere Rand der Zulaufkammer
nur wenig über den Flüssigkeitsspiegel nach innen vorzustehen braucht, da ja ein
Überlauf nicht eintreten kann. Der Rand der beiden oder der einen Scheibe taucht
so tief unter den Spiegel in die umlaufende Flüssigkeit ein, daß der an dieser Stelle
durch Fliehkraft erzeugte Druck dem Druck der im Zulaufrohr und -gefäß befindlichen
Flüssigkeitssäule das Gleichgewicht hält. Wenn darüber hinaus die Höhe dieser Säule
durch einen Schwimmer gleichbleibend erhalten wird, so muß auch der Flüssigkeitsspiegel
in der Zulaufkammer der Trommel unabhängig von der Abflußmenge oder etwaigen veränderlichen
Widerständen und Zusammensetzungen der Flüssigkeit in derselben Lage bleiben. Für
die Durchflußmenge ist dann stets das gleiche in radialer Richtung gemessene Druckgefälle
vom Spiegel in der Zulaufkammer bis zum Austrittsquerschnitt maßgebend.
-
Die erfindungsgemäße Zulaufeinrichtung hat ferner den Vorteil, daß
eine Schaumbildung nicht möglich ist. Denn die Flüssigkeit wird beim Eintritt in
die Trommel nicht durch mit hoher Geschwindigkeit umlaufende scharfe Rippen zerschlagen.
Sie strömt vielmehr, ohne mit der Luft in Berührung zukommen, in die Trommel über
und wird dabei allmählich beschleunigt. Eine Schaumbildung ist ferner deshalb unmöglich,
weil die kreisende Flüssigkeit nur längs des Umfanges der beiden oder einen Scheibe
des Zulaufrohrs fließt und dabei nicht auf quergestellte kanten oder Rippen trifft.
-
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Abb. z zeigt schematisch einen "Längsschnitt durch eine Schleudertrommel
und eine Ausführungsform;: der' Zulaufeinrichtung. Abb. a gibt einen gleichartigen
Teilschnitt durch die zweite Ausführungsform in größerem Maßstab wieder.
-
In Abb. Z ist die Trommel 3 in üblicher Weise auf die Antriebsspindel
4. aufgesteckt. Die Zulaufkammer ö befindet sich zwischen der Trommelnabe und einer
rohrförmigen Verlängerung des Verteilers 6.
-
Das Zulaufgefäß 7, in dem der Flüssigkeits-#_piegel in bekannter `'eise
durch einen Schwimmer
8 in gleichbleibender Höhe gehalten wird,
ist nach unten durch das in die Trommel hineinragende Zulaufrohr 9 verlängert. Dieses
Rohr ist am unteren Ende allseitig derart umgebogen, daß eine kreisförmig begrenzte
Ringscheibe io gebildet wird. Im geringen Abstand darunter befindet sich eine weitere
-Scheibe ii von gleichem Außendurchmesser. Dazwischen kann die Flüssigkeit nach
allen Seiten frei in die Trommel ausströmen. Eine Übertragung der Drehung der Flüssigkeit
in der Trommel auf die Flüssigkeit im Zulaufrohr wird durch kreuzweis angeordnete
Rippen i2 verhindert, die zugleich als Träger der unteren Scheibe ii ausgebildet
sind. Die Rippen erstrecken sich bis nahe an den Eintritt der Flüssigkeit in deril
Ringspalt zwischen den Scheiben. Sie können am unteren Ende im Sinne der Strömungsrichtung
in der Trommel etwas gebogen sein.
-
Die Scheiben io und ii tauchen mit ihrem Rand unter den Flüssigkeitsspiegel
S in der Trommel um das Maß a ein. [Der am Scheibenrand vorhandene, durch Fliehkraft
erzeugte Druck entspricht der Druckhöhe b im Zulaufgefäß. Der Flüssigkeitsspiegel
S muß mit der gezeichneten Schwimmerregelung 'daher unabhängig von der Ausflußgeschwindigkeit
aus der Trommel stets gleichbleibend sein, und für die Strömung innerhalb der Trommel
steht immer das gleiche, dem radialenAbstand c entsprechende Druckgefälle zur Verfügung.
-
Der zwischen der unteren Scheibe ii und der Trommelnabe vorhandene
Hohlraum kann, wenn nötig, durch von Schälkörpern her bekannte Entlüftungskanäle
mit der Außenluft verbunden sein.
-
In Abb. 2 ist eine Zulaufeinrichtung in Verbindung mit einer Abführung
der Flüssigkeit ,durch einen Scheiben-Schälkörper aufgezeichnet. Die Art des Zulaufs
ist jedoch unabhängig von der Art der Abführung. Es könnte also in Abb. 2 ebensogut
eine Abführung durch Überlauf wie auch in Abb. i eine Äbführung durch _ Schälkörper
vorhanden seid.
-
Die Zulaufeinrichtung nach Abb. 2 stimmt mit der nach Abb. i in der
scheibenartigen Erweiterung io des Zulaufrohrs überein. Die Scheibe hat einen nicht
viel größeren Außendurchmesser als das Rohr 9 selbst, so daß praktisch nur eine
trompetenartige Erweiterung des Rohrs vorliegt. Die untere Scheibe wird von -einer
Wand 13 der umlaufenden Trommel, z. B. dem oberen Abschluß der Trommelnabe, oder
eines Verteilers gebildet. Diese Wand 13 braucht nicht gerade eben zu sein. Sie
könnte auch beispielsweise nach oben gewölbt oder kegelig ausgeführt sein. Ferner
ist die Wirkungsweise nicht davon abhängig, daß der Außendurchmesser dieser Wand
derselbe ist wie der Durchmesser der Ringscheibe io. Vorteile der vorliegenden Ausführung
gegenüber der vorher beschriebenen sind die größere Einfachheit und .die Tatsache,
daß unter der Wand 13 keine weiteren Flüssigkeitsräume vorhanden zu sein brauchen.
Die Notwendigkeit einer Entlüftung solcher Räume entfällt damit.
-
Die Zulaufeinrichtung nach Abb. 2 wirkt bezüglich der selbsttätigen
Regelung des Flüssigkeitsspiegels S gleichartig wie die Einrichtung nach Abb. i.
Eine Drehung im Einlaufrohr wird ebenfalls durch eine Rippe 12 verhindert. Die Form
der unteren Begrenzung dieser Rippe muß durch Versuche näher bestimmt werden. Die
Ringscheibe io wird um so tiefer unter den Spiegel S eintauchen, je früher die Flüssigkeit
durch Reibung an der umlaufenden Wand 13 in Drehung versetzt wird. .
-
Eine zu starke Abbremsung der Flüssigkeit in der Zulaufkammer 5 der
Trommel durch die eintauchenden Scheiben io oder io und ii kann durch Rippen 14
verhindert werden, deren Form und Abstand vom Scheibenumfang ebenfalls durch Versuche
bestimmt werden muß. Solche Rippen in der Nähe der Scheiben können jedoch auch ganz
fortgelassen werden, wenn die Mitnahme der Flüssigkeit in der Zulaufkammer 5 durch
genügend kleine Abstände der Wände erreicht wird.
-
In Abb. 2 ist eine Möglichkeit der konstruktiven Ausbildung der Zulaufeinrichtung
gezeigt. Das untere Ende 9 des Zulaufrohrs ist durch Gewinde mit dem oberen Teil
verbunden. Die Befestigung kann beim Zusammenbau der Trommel dadurch erfolgen, däß
das untere Ende der Längsrippe 12 in eine schlitzförmige Ausnehmung 15 der Trommel
eingesetzt wird und damit während des Zusammenschraubens eine Drehung des unteren
Rohrendes 9 verhindert.