DE7206751U

DE7206751U - CENTRIFUGAL DRUM WITH A HYDRAULICALLY CONTROLLED PISTON VALVE

Info

Publication number: DE7206751U
Application number: DE19727206751
Authority: DE
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1972-02-23
Filing date: 1972-02-23
Publication date: 1972-06-08

Description

Zentrifugentrommel mit einem hydraulisch steuerbaren KolbenschieberCentrifuge drum with a hydraulic controllable piston valve

Die Neuerung bezieht sich auf eine Zentrifugentrommel mit einem hydraulisch steuerbaren Kolbenschieber zum periodischen Öffnen der Austragöffnungen für die von einer Trägerflüssigkeit getrennten Feststoffe und mit einer oder zwei Steuer -kammern, die je mit einer zentralen Auffangrinne für Steuerflüssigkeit durch Kanäle in Verbindung stehen und durch wechselndes Auffüllen und Entleeren die Umsteuerung des Kolbenschiebers bewirken. Trommeln dieses Typs, aber unterschiedlicher Bauart, sind beispielsweise aus den deutschen Patentschriften Nr. I 09I 039 und Nr. 2 Ok1 371 und der Ub-PutentTchrift Nr. 2 126 86Λ bekannt.The innovation relates to a centrifuge drum with a hydraulically controllable piston valve for periodic opening of the discharge openings for the solids separated from a carrier liquid and with one or two control chambers, each of which is connected to a central collecting channel for control liquid through channels and through alternating filling and emptying cause the spool valve to reverse. Drums of this type, but of different designs, are known, for example, from German patents No. I 09I 039 and No. 2 Ok 1 371 and the Ub-Putent publication No. 2 126 86Λ.

Bei allen bisher bekarnten Trommeln dieses Typs wird die Steuerflüssigkeit für die Betätigung des Kolbenschiebers von einer zentralen Auffangrinne durch Kanäle dem radial inr.rren Teil der Steuerkammer oder den Steuerkammern zugeführt. Da diese Kammern nicht mit Mitnehmerrippen besetzt sind, bleibt die Steuerflüssigkeic auf ihrem Wege nach au-Len mit zunehmendem Abstand von der Drehachse immer mehr hinter der Winkelgeschwindigkeit der Trommel zurück und beschreibt eine spiralenförmige Bahn. Sie erreicht deshalb den radial äußersten und wirksamsten Teil der Steuerkammer nicht auf kürzestem Wege und mit nachhinkender Winkelgeschwindigkeit. Bis sie infolge der Reibung an den Kammerwänden die Winkelgeschwindigkeit der Trommel erreicht hat, vergeht eine gewisse Zeit.With all drums of this type known to date, the Control fluid for actuating the piston valve from a central gutter through channels to the radial inr.rren part of the control chamber or the control chambers. Since these chambers are not occupied by driving ribs, the control fluid remains on its way to au-len with increasing distance from the axis of rotation more and more behind the angular speed of the drum and describes a spiral path. It therefore does not reach the radially outermost and most effective part of the control chamber by the shortest route and with a lagging angular velocity. Until they die as a result of the friction on the chamber walls Has reached the angular speed of the drum, a certain time elapses.

Die in den Steuerkammern vorhandene LuTt wird durch die eintretende Steuerflüssigkeit zum großen Teil nach innen verdrängt und behindert das Nachströmen der Steuerflüssigkeit. Der Aufbau d«»r optimalen Öffnungs- bzw. Schließkraft wird somit erheblich verzögert.The LuTt present in the control chambers is replaced by the entering Most of the control fluid is displaced inwards and prevents the control fluid from flowing in. The structure of the optimal opening or closing force is thus considerably delayed.

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Der deutschen Patentschrift Nr. 1 091 0^9 ist neben der nachteiligen Zuführung der Steuerflüssigkeit in den zentralen Teil dor Steuerkammern außerdem zu entnehmen, daß die '..'ffr.uügskammer mit einer peripneren Entieecuugsuuhrüng versehen ist und daß die Schlieükammer ein relativ großes Fassungsvermögen hat, in der auch in der Offnungsstellung des Kolbenschiebers ein Teil der Schiießflüssigkeit verbleibt. Beide Merkmale hemmen zusätzlich die bewegung des Kolbenschiebers in seine Uffnungsstellung.The German patent specification No. 1 091 0 ^ 9 is next to the disadvantageous supply of the control fluid in the central Part of the control chambers also shows that the '..' ffr.uügskammer provided with a peripheral Entieecuugsuuhrüng and that the lock chamber has a relatively large capacity has, in which also in the open position of the Piston slide part of the sealing liquid remains. Both features also inhibit the movement of the piston valve in its open position.

Einerseits entweicht beim Auffüllen der Offnuiigskammer ein Teil der zulaufenden Steuerflüssigkeit durch die Entleerungsbohrung, wodurch der Aufbau der Offnungskraft verzögert wird. Um diese Verzögerung in Grenzen zu halten, ist der Querschnitt der Entleerungsbohrung klein gehalten.On the one hand, it escapes when the open space is filled Part of the inflowing control fluid through the drainage hole, which delays the build-up of the opening force. In order to keep this delay within limits, the cross-section of the drainage hole is kept small.

Andererseits hat die sich in der Offnungskanmer aufb .uende Öft'nungskraf t die ständig von der Schiieükannner her wirkende Schliciikraft zu iiberviTiden .On the other hand, the opening force that develops in the opening chamber has to override the closing force constantly acting from the opening chamber.

Wegen des kleinen Querschnitts der Entleerungsbohrung entleert sich auch die Öffnungskammer nur langsam, so daß auch das Schließen der Trommel nicht spontan erfolgen kann.Because of the small cross-section of the drainage hole, the opening chamber empties only slowly, so that too Closing the drum cannot occur spontaneously.

Neben der nachteiligen Zuführung der Steuerflüssigkeit in den zentralen Teil der Schließkammer ist der deutschen Patentschrift Nr. 2 0^1 371 noch zu entnehmen, daß die Schiießkammer entweder mit einer peripheren Entleerungsbohrung oder mit einem steuerbaren Ablaßventil für die Schließflüssigkeit \ersehen ist,In addition to the disadvantageous supply of the control fluid in the central part of the locking chamber can be found in German Patent No. 2 0 ^ 1 371 that the shooting chamber either with a peripheral drainage hole or with a controllable drain valve for the closing liquid \ can be seen,

Eine kalibrierte Entleerungsbohrung hemmt sowohl den schnellen Aufbau als auch den schnellen Abbau der Schließkraft, während ein Ablaßventil nur ihren schnellen Abbau gewährleistet.A calibrated drainage hole inhibits both the rapid build-up and the rapid reduction of the closing force while a drain valve only ensures their rapid dismantling.

Aus der US-Patentschrift Nr. 2 126 864 ist es bekannt, den beiden Steuerkammern eine eigene Auffangrinne und eine eigene Zuleitung für Steuerflüssigkeit zuzuordnen.From US Pat. No. 2,126,864 it is known to use the both control chambers have their own collecting channel and their own supply line for control fluid.

Sowohl bei Totalentleerungen als auch bei Partialentleerungen der Trommel ist es vorteilhaft, den Kolbenschieber möglichstBoth with total emptying and partial emptying of the drum, it is advantageous to use the piston valve as far as possible

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schnell in seine Öffnungsstellung zu bringen, damit die Festet uffe über den ganzen Umfang gleichmäßig ausgestoßen werden.quickly to bring into its open position so that the Firmly ejected evenly over the entire circumference will.

Bei Partia lentleerungen der Trommel ist es außerdem von Vorteil, den Kolbenschieber möglichst schnell wieder in Schließstellung zu bringen, damit nur der radial äußere Teil der Feststof f schicht mit dem geringsten Peuchtigkeitsgeha.1t ausgeworfen wird.When emptying parts of the drum, it is also advantageous to to bring the piston valve back into the closed position as quickly as possible, so that only the radially outer part of the Solid layer with the lowest moisture content is ejected will.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Zentrifugentrommel der bezeichneten Art so auszubilden, daß der Kolbenschieber schnell zwischen seinen Endlagen hin- und herbewegt wird.The innovation is based on the task of designing a centrifuge drum of the type referred to in such a way that the piston valve is moved back and forth quickly between its end positions.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die eine Auffangrinne mit einer Steuerkammer verbindenden Kanäle in den peripheren Teil der Sreuerkammer münden, von dem ein Kanal icu einem an sich bekannten steuerbaren Ablaßventil führt_; Bei einer so ausgebildeten Trommel gelangt die Steuerflüssigkeit auf dem kürzesten Wege in den peripheren Teil der Steuerkammer, wo sich die größte Öffnungs- bzw. Schließkraft entwickelt. Ein Nachhinken der Steuerflüssigkeit hinter der Winkelgeschwindigkeit der Trommel ist wegen der mitnehmenden Wirkung der Verbindungskanäle nicht möglich. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß die in der Steuerkammer durch die nachströmende Flüssigkeit radial nach innen verdrängte Steuerflüssigkeit der Winkelgeschwindigkeit der Trommel voreilt, wodurch die Öffnungs- bzw. Schließkraft verstärkt wird. Die in den Steuerkammern befindliche Luft wird von außen nach innen verdrängt, wodurch Wirbelbildungen usw. vermieden werden.This object is achieved in that the channels connecting a collecting channel to a control chamber open into the peripheral part of the Sreu chamber, from which a channel icu leads to a controllable drain valve known per se _; With a drum designed in this way, the control fluid reaches the peripheral part of the control chamber by the shortest route, where the greatest opening or closing force develops. The control fluid cannot lag behind the angular speed of the drum because of the entrainment effect of the connecting channels. Another advantage results from the fact that the control fluid displaced radially inward in the control chamber by the fluid flowing in leads the angular velocity of the drum, whereby the opening and closing force is increased. The air in the control chambers is displaced from the outside to the inside, which prevents the formation of eddies, etc.

In weiterer Ausgestaltung des der Neuerung zu Grunde liegenden Gedankens kann die axiale Höhe der Steuerkammern dem Hub des Kolbenschiebers angepaßt sein, so daß dieser in seinen Endlagen praktisch aufliegt. Infolge dieser Volumverminderung werden die Auffüll- und Entleerungszeitsn weiter verkürzt.In a further development of the underlying innovation The idea of the axial height of the control chambers can be adapted to the stroke of the piston valve so that it is in his End positions practically rests. As a result of this volume reduction, the filling and emptying times are further shortened.

Das steuerbare Ablaßventil ist bezüglich seiner Strömungscuerschnitte so bemessen, daß in Öffnungsstellung die unter der Wirkung der Fliehkraft stehende Steuerflüssigkeit fast augenblicklich ausgeschleudert wird.The controllable drain valve is with regard to its flow cuts dimensioned so that in the open position the control fluid under the effect of centrifugal force is almost is immediately ejected.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung bei einer Trommel mit nur einer Steuerkammer dargestellt. Der Kolbenschieber 1 zum periodischen Öffnen des Ringspaltes 2 wird durch Auffüllen bzw. Entleeren der Steuerkammer 3 von einer Endlage in die andere umgesteuert. Die linke Hälfte der Zeichnung zeigt den Kolbenschieber in Schließstellung, die rechte Hälfte in Öffnungsstellung.In the drawing is an embodiment of the innovation shown in a drum with only one control chamber. The piston valve 1 for periodically opening the annular gap 2 is switched from one end position to the other by filling or emptying the control chamber 3. The left half of the Drawing shows the piston valve in the closed position, the right half in open position.

Von der zentralen Auffangrinne U für die Steuerflüssigkeit führen mehrere Kanäle 5 zum peripheren Teil der Steuerkammer 3. die am inneren Ende mit einer Entlüftungsbohrung 6 versehen ist. Die Mündung dieser Bohrung liegt in geringerem Abstand von der Drehachse als der sich während des Betriebes in der Rinne k einstellende freie Flü««igkei tsspiegel. Vom radial äußeren Teil der Steuerkette- 3 führt ein Kanal 7 zu einem an sich bekannten teuerbaren Ablaßventil 8. Das beim Ausführungsbeispiel verwendete Ventil 8 wird durch ständige Zufuhr einer geringen Flüssigkeitsmenge durch den Kanal 9 in Schließstellung gehalten. Die Kanäle 5 und 9 können deshalb von derselben Auffangrinne k ausgehen. Nach dem Sperren der Flüssigkeitszufuhr durch die Zuleitung 10 wird die Flüssigkeit aus dem Kanal 9 ausgeschleudert, das Ventil 8 durch den Druck der Steuerflüssigkeit in der Kammer 3 geöffnet und die Kammer 3 praktisch augenblicklich entleert.Several channels 5 lead from the central collecting channel U for the control fluid to the peripheral part of the control chamber 3, which is provided with a vent hole 6 at the inner end. The mouth of this bore is at a smaller distance from the axis of rotation than the free fluid level that forms in the channel k during operation. From the radially outer part of the timing chain 3, a channel 7 leads to an expensive drain valve 8 known per se. The valve 8 used in the embodiment is held in the closed position by constantly supplying a small amount of liquid through the channel 9. The channels 5 and 9 can therefore start from the same collecting channel k . After the liquid supply through the supply line 10 has been blocked, the liquid is thrown out of the channel 9, the valve 8 is opened by the pressure of the control liquid in the chamber 3 and the chamber 3 is emptied practically instantaneously.

Die axiale Höhe der Steuerkammer 3 kann dem Hub des Kolbenschiebers 1 angepaßt sein, so daß dieser in Öffnungsstellung auf dem Trommelunterteil 11 aufliegt, wie die rechte Hälfte der Zeichnung zeigt. Es ist dann aber zweckmäßig, den radial äußeren Teil der Steuerkammer 3 mit einer muldenförmigen Erweiterung 3a zu versehen, in die die durch die Kanäle 5 zugeführte Steuerflüssigkeit ungehindert eintreten kann.The axial height of the control chamber 3 can correspond to the stroke of the piston valve 1 be adapted so that this is in the open position rests on the lower drum part 11, like the right half the drawing shows. However, it is then expedient to provide the radially outer part of the control chamber 3 with a trough-shaped extension 3a to be provided, in which the fed through the channels 5 Control fluid can enter unhindered.

Das Ventil 8 kann auch so ausgebildet sein, daß es im flüssig-The valve 8 can also be designed so that it is in the liquid

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keitsfreien Zustand geschlossen ist und durch Zufuhr einer
geringen Flüssigkeitsmenge geöffnet wird. Das erfordert zwei getrennte Auffangrinnen h und zwei getrennte Zuleitungen 10.free state is closed and by supplying a
small amount of liquid is opened. This requires two separate collecting channels h and two separate supply lines 10.

RfH einer Trommel mit zwei Steuerkammern muß wechselweise aus der einen Kammer die Flüssigkeit abgelassen und gleichzeitig in die andere Kammer eingelassen werden. Bei dieser Wechselsteuerung handelt es sich um das bloße wechselweise Öffnen
und Schließen von Ventilen in verschiedenen Zulaufleitungen
füi Steuerflüssigkeit, was mit einem Steuergerät ohne weiteres zu bewerkstelligen ist.RfH of a drum with two control chambers, the liquid must alternately be drained from one chamber and simultaneously let into the other chamber. This alternating control is simply a matter of alternating opening
and closing valves in various feed lines
for control fluid, which can be easily accomplished with a control unit.

Claims

i) Centrifuge drum with a hydraulically controllable piston valve for the periodic opening of the discharge openings for the solids separated from a carrier liquid and with one or two control chambers, which are each connected to a central collecting channel door control fluid through channels and the reversal of the piston valve through alternating filling and emptying effect, characterized in that the channels (5) connecting a collecting channel (k) to a control chamber (3) open into the peripheral part of the control chamber (3), from which a channel (7) leads to a per se known iiteui _; rbar? n drain valve (8) ...

2) centrifuge drum according to claim 1, characterized in that that the axial height of the control chamber 1 (3) corresponds to the Hud of the piston valve (1) is adapted.

3) centrifuge drum according to claim 1 or 2, characterized in that that the control chambers (3) are provided at the outer end with a trough-shaped extension (3a).