DE7527444U

DE7527444U - SELF-CLEANING CENTRIFUGAL DRUM FOR PERIODIC DISCHARGE OF A PART OF THE SOLID MATERIALS SEPARATED FROM A LIQUID AND COLLECTING IN THE PERIPHERAL PART OF THE DRUM INTERIOR

Info

Publication number: DE7527444U
Application number: DE7527444U
Authority: DE
Original assignee: Westfalia Separator AG
Current assignee: GEA Westfalia Separator Group GmbH
Priority date: 1975-08-30
Filing date: 1975-08-30
Publication date: 1976-02-19

Description

Die Neuerung bezieht sich auf eine selbstreinigende Zentrifugentrommel zum periodischen Austragen eines Teils der von einer Flüssigkeit getrennten und sich im peripheren Teil des Trommelinnenraumes ansammelnden Feststoffe. Eine solche Trommel ist beispielsweise aus der britischen Patentschrift Nr. 373 117 bekannt.The innovation relates to a self-cleaning centrifuge drum for periodically discharging part of the solids separated from a liquid and collecting in the peripheral part of the interior of the drum. Such a drum is known from British patent specification no. 373 117, for example.

Bei dieser bekannten Trommel ist das Trommelunterteil in der Ebene seines größten Innendurchmessers mit mehreren auf seinen Umfang verteilt angeordneten Öffnungen versehen, die von einem axial verschiebbaren ringförmigen Steuerkolben periodisch geöffnet werden, der das Trommelunterteil von außen umfasst. Bei seinen axialen Bewegungen wird er innen an der zylindrischen Außenfläche des Trommelunterteils und außen an der zylindrischen Innenfläche eines die Trommel teilweise umgebenden und mit ihr rotierenden Gehäuses geführt. Das Gehäuse ist napfförmig ausgebildet, und sein freier Rand ragt in axialer Richtung geringfügig über die im Trommelunterteil angeordneten Öffnungen hinaus. Die Trommel besitzt zwei Steuerkammern für die Betätigung des Steuerkolbens, die je mit einer Entleerungsbohrung versehen sind und derer die Steuerflüssigkeit über einen Dreiwegehahn wechselweise zugeführt wird.In this known drum, the lower drum part is provided in the plane of its largest inner diameter with a plurality of openings distributed over its circumference, which are periodically opened by an axially displaceable annular control piston which surrounds the lower drum part from the outside. During its axial movements, it is guided on the inside on the cylindrical outer surface of the lower drum part and on the outside on the cylindrical inner surface of a housing that partially surrounds the drum and rotates with it. The housing is cup-shaped and its free edge protrudes slightly in the axial direction beyond the openings arranged in the lower drum part. The drum has two control chambers for the actuation of the control piston, which are each provided with an emptying hole and to which the control fluid is alternately supplied via a three-way valve.

Der Steuerkolben weist auf seiner Außenseite zwei Ringflansche auf, die zueinander geneigt sind und mit Abstand voneinander enden. Dadurch wird eine nach außen offene ringförmige Tasche gebildet. Zwischen den Flanschen sind im Steuerkolben Öffnungen angebracht, deren Zahl mit der im Trommelunterteil angeordneten übereinstimmt und die mit diesem in gleicher radialer Richtung liegen.The control piston has two ring flanges on its outside, which are inclined towards one another and end at a distance from one another. This forms an outwardly open annular pocket. Openings are made in the control piston between the flanges, the number of which corresponds to that arranged in the lower part of the drum and which lie in the same radial direction with it.

Beim Beschicken der oberen Steuerkammer mit Steuerflüssigkeit bewegt sich der Steuerkolben in seine untere Endlage. In diesemWhen the upper control chamber is charged with control fluid, the control piston moves into its lower end position. In this

Betriebszustand decken sich die Öffnungen im Steuerkolben und im Mantel des Trommelunterteils, so dass die als Schleuse wirkende Tasche mit dem Innenraum der Trommel in Verbindung steht. In dieser Stellung ist die Tasche außen verschlossen, weil der obere Ringflansch des Steuerkolbens in das die Trommel umgebende napfförmige Gehäuse greift und an dessen Innenrand anliegt. Die Tasche füllt sich mit Feststoffen, die sehr bald den größten Teil der anhaftenden Flüssigkeit nach innen verdrängen, da sie sich im Bereich größter Zentrifugalkraft befinden.In the operating state, the openings in the control piston and in the casing of the lower part of the drum coincide so that the pocket, which acts as a sluice, is connected to the interior of the drum. In this position, the pocket is closed on the outside because the upper annular flange of the control piston engages in the cup-shaped housing surrounding the drum and rests against its inner edge. The pocket fills with solids, which very soon displace most of the adhering liquid inwards, since they are in the area of greatest centrifugal force.

Beim Beschicken der unteren Steuerkammer mit Steuerflüssigkeit bewegt sich der Steuerkolben in seine obere Endlage. Dabei wird die Schleuse vom Trommelinnenraum getrennt und nach erfolgter Trennung der Ringspalt an ihrem Umfang geöffnet. Die in der Tasche befindlichen Feststoffe werden auf diese Weise ausgeschleust.When the lower control chamber is charged with control fluid, the control piston moves into its upper end position. The lock is separated from the interior of the drum and, after separation, the circumference of the annular gap is opened. The solids in the pocket are discharged in this way.

Nachteilig ist bei der bekannten Trommel, dass der Steuerkolben und das seiner äußeren Führung dienende Gehäuse außerhalb des Trommelmantels angeordnet sind. Sie liegen damit im Bereich größter Zentrifugalkraft, so dass schon kleine Unregelmäßigkeiten den ruhigen Lauf der Trommel empfindlich stören können. Auch die Luftreibung ist erheblich größer als bei Trommeln mit glattem Mantel. Der größte Nachteil liegt aber darin, dass sowohl der Steuerkolben als auch das ihn teilweise umgebende Gehäuse napfförmig ausgebildet sind und nach außen nicht abgestützt werden können. Es ist bekannt, dass sich ein rotierender Hohlzylinder um den dreifachen Betrag dehnt, wie eine sich mit der gleichen Drehzahl drehende Scheibe gleichen Durchmessers. Aus diesem Grunde stellt bei einer Schleudertrommel der Übergang vom zylindrischen Trommelmantel zum scheibenförmigen Boden die kritischste Zone dar.The disadvantage of the known drum is that the control piston and the housing serving to guide it outside are arranged outside the drum shell. They are therefore in the range of the greatest centrifugal force, so that even small irregularities can seriously disturb the smooth running of the drum. The air friction is also considerably greater than with drums with a smooth jacket. The greatest disadvantage, however, is that both the control piston and the housing partially surrounding it are cup-shaped and cannot be supported on the outside. It is known that a rotating hollow cylinder expands three times as much as a disk of the same diameter rotating at the same speed. For this reason, the transition from the cylindrical drum shell to the disc-shaped base is the most critical zone in a centrifugal drum.

Dadurch, dass bei der bekannten Trommel der freie Oberrand des Steuerkolbens und der freie Oberrand des mit der Trommel rotierenden Gehäuses sich unter der Einwirkung der Fliehkraft frei dehnen können, ist eine vollkommene Abdichtung des Trommelinnenraumes nicht zu erreichen. Das mag auch der Grund dafür sein, weshalb die aus der britischen Patentschrift Nr. 373 117 bekannt gewordene Trommel keinen Eingang in die Praxis gefunden hat.The fact that, in the known drum, the free upper edge of the control piston and the free upper edge of the housing rotating with the drum can expand freely under the action of centrifugal force, the interior of the drum is completely sealed unavailable. That may also be the reason why the drum known from British patent specification No. 373 117 has not found its way into practice.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstreinigende Zentrifugentrommel zum periodischen Austragen eines Teils der von einer Flüssigkeit getrennten und sich im peripheren Teil des Trommelinnenraumes ansammelnden Feststoffe zu schaffen, bei der das die Trommel periodisch öffnende und das den partialen Ausstoß der Feststoffe bewirkende Organ im Trommelinneren angeordnet und gegenüber dem Trommelmantel abgestützt ist.The object of the innovation is to create a self-cleaning centrifuge drum for periodically discharging part of the solids separated by a liquid and accumulating in the peripheral part of the interior of the drum, in which the element opening the drum periodically and the element causing the partial ejection of the solids is inside the drum is arranged and supported against the drum shell.

Die Trommel kann so ausgebildet sein, dass für die Steuerung beider Kolben nur zwei Steuerkammern erforderlich sind. In weiterer Ausgestaltung der Neuerung können die beiden Steuerkammern in der Nähe der Drehachse miteinander kommunizieren, so dass die Steuerflüssigkeit nach Auffüllung der oberen Steuerkammer in die untere Steuerkammer übertreten kann.The drum can be designed in such a way that only two control chambers are required to control both pistons. In a further embodiment of the innovation, the two control chambers can communicate with one another in the vicinity of the axis of rotation, so that the control fluid can pass into the lower control chamber after the upper control chamber has been filled.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung dargestellt.In the drawing, an embodiment of the innovation is shown.

Mit 1 ist das Trommelunterteil bezeichnet und mit 3 der zu einem Übertrittswehr für die Feststoffe gestutzter Trommeldeckel. Die beiden Teile werden von einem Verschlussring 2 zusammengehalten. Der Trennraum 4 der Trommel wird auf seiner Unterseite vom Sperrkolben 5 und auf seiner Oberseite vomThe lower drum part is designated by 1 and the drum cover supported by 3 to form an overflow weir for the solids. The two parts are held together by a locking ring 2. The separation space 4 of the drum is on its underside from the locking piston 5 and on its top from

Scheideteller 6 begrenzt. Der Sperrkolben 5 wird vom Pumpkolben 7 umfasst. Zwischen den beiden Kolben befindet sich eine Steuerkammer 8 und zwischen Pumpkolben und Trommelboden 10 eine Steuerkammer 9. Die Steuerkammer 8 ist mit einer Entleerungsbohrung 11 und die Steuerkammer 9 mit einer Entleerungsbohrung 12 versehen. Die beiden Steuerkammern stehen bei 13 miteinander in kommunizierender Verbindung. In die Auffangrinne 14 eingebrachte Steuerflüssigkeit strömt durch eine oder mehrere Bohrungen 15 zunächst in die Steuerkammer 8 und tritt falls mehr Steuerflüssigkeit zugeführt wird als durch die Entleerungsbohrung 11 entweichen kann bei 13 in die Steuerkammer 9 über. Die feststoffhaltige Schleuderflüssigkeit wird der Trommel durch den Verteiler 16 und die Bohrungen 17 zugeführt.Separating plate 6 limited. The locking piston 5 is encompassed by the pump piston 7. A control chamber 8 is located between the two pistons and a control chamber 9 between the pump piston and drum base 10. The control chamber 8 is provided with an emptying bore 11 and the control chamber 9 is provided with an emptying bore 12. The two control chambers are in communication with one another at 13. Control fluid introduced into the collecting channel 14 first flows through one or more bores 15 into the control chamber 8 and, if more control fluid is supplied than can escape through the emptying bore 11, passes at 13 into the control chamber 9. The centrifugal liquid containing solids is fed to the drum through the distributor 16 and the bores 17.

Die Trommel arbeitet in folgender Weise:The drum works in the following way:

Zunächst wird der Auffangrinne 14 Steuerflüssigkeit in solcher Menge zugeführt, dass sich die Steuerkammer 8 fällt und sich der Sperrkolben 5 nach oben bewegt und fest am Scheideteller 6 anliegt. Es kann auch so viel Steuerflüssigkeit zugeführt werden, dass sich auch der Pumpkolben in seiner oberen Endlage befindet. (Rechte Hälfte der Zeichnung). Nach dem Öffnen des Zulaufs sammeln sich die von der Flüssigkeit getrennten Feststoffe im äußeren Teil des Trennraumes 4 an, während die geklärte Flüssigkeit kontinuierlich über den Oberrand des Scheidetellers 6 die Trommel verlässt.First of all, control fluid is fed to the collecting channel 14 in such an amount that the control chamber 8 falls and the locking piston 5 moves upwards and rests firmly on the separating plate 6. So much control fluid can also be supplied that the pump piston is also in its upper end position. (Right half of the drawing). After the inlet has been opened, the solids separated from the liquid collect in the outer part of the separation space 4, while the clarified liquid continuously leaves the drum via the upper edge of the separating plate 6.

Nach Ablauf einer gewissen Schleuderzeit wenn sich ein ausreichend dicker Feststoffstopfen gebildet hat wird die Zuführung der Steuerflüssigkeit gesperrt. Die Steuerkammern 8 und 9 entleeren sich durch die Bohrungen 11 und 12. Die beiden Kolben 5 und 7 bewegen sich unter dem Druck der Trommelfüllung nach unten und die Feststoffe treten zum Teil durch den Ringspalt zwischen Sperrkolben 5 und Scheideteller 6 in den Ringraum zwischen Scheideteller 6 und Trommeldeckel 3. (Linke Hälfte der Zeichnung). Nach Ablauf einer weiteren Schleuderzeit wird Steuerflüssigkeit im Überschuss zugegeben, so dass sich die beiden Steuerkammern nacheinander füllen. Der sich zuerst nach oben bewegende Sperrkolben riegelt den Trennraum der Trommel gegenüber dem Außenraum ab. Alsdann schiebt der Pumpkolben bei seiner Aufwärtsbewegung die Feststoffe in Richtung zur Übertrittskante des Wehres 3. Die Zuleitung für die Steuerflüssigkeit wird dann wieder gesperrt und nach Ablauf einer bestimmten Zeit wieder geöffnet.After a certain spin time has elapsed, when a sufficiently thick solid plug has formed, the supply of the control fluid is blocked. The control chambers 8 and 9 are emptied through the bores 11 and 12. The two pistons 5 and 7 move downwards under the pressure of the drum filling and some of the solids pass through the annular gap between the locking piston 5 and the separating plate 6 into the annular space between the separating plate 6 and drum cover 3. (left half of the drawing). After a further spin time has elapsed, excess control fluid is added, so that the two control chambers fill one after the other. The locking piston, which first moves upwards, seals off the separating space of the drum from the outside space. The upward movement of the pump piston then pushes the solids in the direction of the overflow edge of the weir 3. The feed line for the control fluid is then blocked again and opened again after a certain time has elapsed.

Claims

1. Self-cleaning centrifuge drum for periodically discharging part of the solids separated by a liquid and accumulating in the peripheral part of the drum interior, characterized by an axially displaceable, the separating chamber (5) of the drum on its underside delimiting locking piston (5) and an also axially displaceable , the pump piston (7) comprising the locking piston, which periodically pushes the solids located outside the drum interior out of the drum via a weir (3), the piston being controlled by charging the control chambers (8, 9) with control fluid.

2. Drum according to claim 1, characterized in that the control chambers (8, 9) for actuating the pistons (5, 7) communicate with one another in the vicinity of the axis of rotation.