DE8124873U1 - Selbstentleerende schleudertrommel - Google Patents

Description

Selb s tent leerende Schleudertrommel

Die Neuerung bezieht sich auf eine selbstentleerende Schleudertrommel zum Klären und Trennen von Schleuderflüssigkeiten mit einem axial verschiebbaren Kolbenschieber zum Öffnen und Schließen von AuswurfÖffnungen an der Peripherie des Trommelmantels zur Austragung abgeschleuderter Feststoffe, wobei der Kolbenschieber auf der Oberseite vom Feststoffraum begrenzt wird und auf der Unterseite eine Schließkammer zur Aufnahme einer Schließflüssigkeit aufweist, die Zufuhr der Schließflüssigkeit über einen mit der Schließkammer verbundenen Kanal erfolgt, wobei ein Teil des Kanals als Zwischenkammer für Schließflüssigkeit ausgebildet ist, und für den Entleerungsvorgang der Schließkammer ein mit einer Steuerflüssigkeit steuerbares Ventil vorgesehen ist, so daß, wenn Schließflüssigkeit aus der Schließ— kammer durch Betätigung des Ventils abgelassen wird, der Schließ druck in der Schließkammer abgebaut wird und ein Teil der Schließflüssigkeit in der Zwischenkammer verbleibt.

Eine Schleudertrommel derartiger Bauart ist beispielsweise aus der DE-OS 30 21 638 bekannt, wobei mit Hilfe eines ringförmigen Ventils, das in der Schließkammer angeordnet ist, ein die Schließkammer zum Auslaß abdichtendes ringförmiges elastisches Element axial beweglich angeordnet ist, um einen Auslaßspalt für Schließflüssigkeit, angeordnet am Eingang der Schließkammer, zu öffnen, und das elastische Element zugleich die Verbindung zwischen der Schließkammer und der Zwischenkaramer versperrt»

Damit ein gleichmäßiger Austrag der Trommelfüllung und insbesondere der im äußeren Teil des Feststoffraumes abgeschleuderten Feststoffe erzielt wird, ist einerseits ein schneller Öffnungsvorgang mit einem großen Öffnungsspalt zwischen Kolbenschieber und der Abdichtungsstelle im Trommeldeckel und andererseits wieder ein schneller Schließvorgang des Kolbenschiebers, insbesondere bei Teilentleerungen, erforderlich.

Um einen gleichmäßig großen Öffnungsspalt in der Trommel zu erzielen, der eine Anhaftung von festgebackenem Feststoff in

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der Trommel vermeidet, soll der Kolbenschieber sowohl bei Teil- als auch bei Totalentleerungen einen gleichmäßig großen Hubweg zurücklegen, der vorteilhaft durch die gesamte Entleerung der Schließkammer erzielt wird und je nach gewünschtem Entleerungsgrad der Trommel entsprechend schnell wieder mit Schließflüssigkeit aufgefüllt werden muß.

Bei der bekannten, mit einem sehr aufwendigen Ventil ausgerüsteten Schleudertrommel ist zwar ein schneller Öffnungsund Schließvorgang der Trommel zu erzielen, jedoch ist die Öffnungszeit der Trommel kaum zu beeinflussen, da unterhalb des Kolbenschiebers im Schließraum stets eine gleichmäßige Menge an Schleuiderflüssigkeit verbleibt und bewirkt, daß der Kolbenschieber soi'ort wieder in die Schließlage verschoben wird, sobald der Flüssigkeitsdruck unterhalb des Kolbenschiebers von der Schließflüssigkeit her wieder etwas höher ist aJs der vom Feststoffraum ausgehende und auf die Oberseite des Kolbenschiebers wirkende Flüssigkeitsdruck der Schleuderflüssigkeit.
Daher ist es mit dieser Trommel auch kaum möglich, vollkommene Totalentleerungen bzw. differenzierte Teilentleerungen der Trommelfüllung durchzuführen. Außerdem unterliegt das elastische Schließelement durch die dauernde Verformung stärkerem Verschleiß.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Entleerungsventil für die Schließkammer ein an sich bekanntes Fliehkraftventil vorgesehen ist, das mit der Schließkammer über einen vom peripheren Teil der Schließkammer ausgehenden Kanal verbunden ist, und die Zwischenkammer auf der Oberseite von einem zum Trennraum hin axial beweglich angeordneten Ringventil begrenzt wird und das Ringventil beim Öffnungsvorgang der

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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff benannte Schleudertrommel konstruktiv einfacher zu gestalten "( und die Arbeitsweise der Entleerungsvorgänge, insbesondere die der Teilentleerungen, zu verbessern und Totalentleerungen zu ermöglichen.

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Schleudertrommel mit zurückweichendem inneren Flüssigkeitsspiegel der Schleuderflüssigkeit in der Trommel einen als Ringspalt ausgebildeten Kanal zwischen der Zwischenkammer und der Schließkammer selbsttätig freigibt.

Die Neuerung bewirkt, daß durch die konstruktive Ausbildung des Ringventils eine sehr einfache, verschleißfreie und selbsttätig wirkende Ventilanordnung in der Schleudertrommel geschaffen wird, die in Verbindung mit dem nur vom Fe ststoffrauTO auf der Oberseite begrenzten Kolbenschieber und der auf der Unterseite des Kolbenschiebers angeordneten kleinen Schließkammer, die nur eine verhältnismäßig geringe Menge an Schließflüssigkeit enthält, einerseits einen schlagartigen Öffnungsvorgang bei Teil- oder Totalentleerungen erreicht, andererseits aber auch einen entsprechend schnellen Schließvorgang durch die Auffüllung der Schließkammer mit der unter hohem Flüssigkeitsdruck stehenden Schließflüssigkeit aus der Zwischenkammer über einen als Ringspalt ausgebildeten Kanal.
Ebenso können gleichmäßige Teilentleerungen der Trommel durchgeführt werden, da der Kolbenschieber die Auslaßöffnuwgen an der Peripherie der Trommel selbsttätig wieder verschließt, wenn eine bestimmte Menge an Schleuderflüssigkeit bei zurückweichendem inneren Flüssigkeitsspiegel der Schleuderflüssigkeit in der Trommel ausgetragen worden ist.

Sobald nämlich der innere Flüssigkeitsspiegel der Schleuderflüssigkeit bei der Entleerung der Trommel auf einem größeren Radius liegt als der des inneren Flüssigkeitsspiegels der Steuerflüssigkeit in der Zwischenkammer, öffnet das Ringventil infolge des ±n der Zwischenkammer vorliegenden höheren Flüssigkeitsdruckes den Ringspalt zur Schließkammer, so daß schlagartig die Schließkammer wieder mit Steuerflüssigkeit aufgefüllt wird.

Somit können bei geschlossenem oder konstantem Zulauf an Schleuderflüssigkeit gleichmäßige Teilentleerungen erzielt werden.

Durch Veränderungen der Zulaufmenge an Schleuderflüssigkeit

und durch Zugabe an Schließflüssigkeit in die Zwischenkammer während des Entleerungsvorganges kann die Austragsmenge an Trommelinhalt bei der Teilentleerung variiert werden. Totalentleerungen werden durch entsprechend lange Qffnungszeiten des als Fliehkraftventil ausgebildeten Entleerungsventils erzielt. Der Öffnungsvorgang des Kolbenschiebers besteht dann solange, wie dem Entleerungsventil Steuerflüssigkeit zugeführt wird.
Vorteilhaft ist, daß das Volumen der Zwischenkammer zur Schließkammer größer gehalten ist. so daß bei der kleineren Schließkammer mit einem gegenüber der Zwischenkammer geringeren Volumen eine schnelle Entleerung, aber auch eine ebenso schnelle Auffüllung der Schließkammer erzielt wird, so daß bei allen Entleerungsvorgängen - sei es Teil- oder Totalentleerungen - jeweils ein maximaler Öffnungsspalt des Kolbenschiebers erreicht wird.

Weitere Kennzeichen und Merkmale der Neuerung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, wobei die rechte Seite der Zeichnung die Schleudertrommel im geschlossenen und die linke Seite im geöffneten Zustand zeigt.

In der Zeichnung ist die Zulaufkammer für die Schleuderflüssigkeit mit 1 bezeichnet, aus der über Kanäle 2 die Schleuderflüssigkeit in den Feststoffraum 3 und den aus einem Tellersatz bestehenden Trennraum k gelangt, wo die Klärung oder Trennung der Schleuderflüssigkeit in bekannter Weise erfolgt. Der Feststoffraum wird auf der Oberseite vom Trommeldeckel 5 und auf der Unterseite von einem axial verschiebbar angeordneten Kolbenschieber 6 begrenzt, der gegenüber dem Trommelmantel 7 durch Dichtring 8 und gegenüber einem axial beweglich angeordneten Ringventil 9 durch Dichtringe 10 abdichtend geführt wird. Der Kolbenschieber wird während des Betriebes durch eine auf der Unterseite des Kolbenschiebers angeordnete und mit einer Schließflüssigkeit gefüllte Schließkammer 11 in seiner oberen, der so-

genannten Schließlage gehalten und dichtet dabei mit seiner Stirnfläche gegen einen Dichtring 12 im Trommeldeckel 5 den Feststoffraum 3 gegenüber Auswurföffnungen 13 im peripheren Teil des Trommelmantels 7 für den Austrag von angesammeltem Feststoff aus dem Feststoffraum 3 ab. Die Schließkammer 11 ist zur Entleerung über einen vom peripheren Teil der Schließkaramer ausgehenden Entleerungskanal lh mit einem flüssigkeitsgesteuerten Fliehkraftventil 15 verbunden, wobei das Fliehkraftventil seinerseits über Zuflußkanal 16 mit einem im axialen Bereich des Trommelmantels gelegenen Ringkanal 17 verbunden ist, dem über eine Zufuhreinrichtung 18 Steuerflüssigkeit zugeleitet werden kann.

Die Schließkammer 11 ist am inneren Teil der Kammer über einen als Ringspalt ausgebildeten und verschließbaren Kanal 19 mit einer Zwischenkammer 20 verbunden, die ihrerseits vox einer Zufuhreinrichtung 21 über Ringkanal 22 und Kanal 23 mit Schließflüssigkeit beschickt werden kann. Die Zwischenkammer 20 ist auf der Unterseite vom Trommelmantel 7 und auf der Oberseite von dem axial beweglichen Ringventil 9 begrenzt, das seinerseits mittels der Dichtringe 2k, 25 und Zi gegenüber dem Trommelmantel und mittels der Dichtringe 10 gegenüber dem Kolbenschieber 6 abgedichtet ist. Die Zwischenkammer 20 ist dabei im Volumen größer gehalten als das Volumen der Schließkammer 11 und außerdem über einen düsenartig ausgebildeten Kanal 27 mit der Schließkammer verbunden.

Das für den Entleerungsvorgang der Schließkammer 11 vorgesehene Fliehkraftventil 15» das im Trommelmantel 7 abdichtend geführt ist, weist einen beweglich angeordneten und abdichtend geführten Ventilkegel 28 auf, der unter Einwirkung der Fliehkraft während des Betriebes der Schleudertrommel den Entleerungskanal "\k zur Auslaßöffnung 29 im Fliehkraftventil 15 abdichtet. Der für die Zufuhr von Steuerflüssigkeit angeordnete Zuflußkanal 16 zum Öffnen des Ventilkegels mündet in einen Ringkanal 30 des Fliehkraftventils, in dem während des Betriebes bei Zufuhr von Steuer-

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flüssigkeit der im Zuflußkanal 16 anstehende Flüssigkeitsdruck auf die Stirnfläche 31 des Ventilkegels 28 einwirkt. Die Entleerung des Ringkanals 30 und damit auch des Zuflußkanals 16 nach Beendigung der Zufuhr von Steuerflüssigkeit erfolgt über einen im Durchmesser zum Zuflußkanal 16 kleineren Entleerungskanal 32 im Ventilkegel und über einen auch als Entlüftung für die Kammer 33 dienenden Kanal Jk₁ der seinerseits in die Auslaßöffnung 29 mündet.

Die Schleudertrommel selbst ist auf einer zentral angeordneten Achse 35 befestigt und drehbar gelagert.

Die Schleudertrommel arbeitet folgendermaßen: Während des Betriebes und bei ungefüllter Trommel sind zunächst bei geschlossenem Fliehkraftventil 15 die Schließkammer 11, die geöffneten Kanäle 19, 27 und die Zwischenkammer 20 mit Schließflüssigkeit gefüllt. Unter dem Einfluß des Flüssigkeitsdruckes der Schließflüssigkeit befinden sich das Ringventil 9 und der Kolbenschieber 6 jeweils in ihrer oberen Lage, so daß das Ringventil den als Ringspalt ausgebildeten Kanal 19 zunächst öffnet und der Kolbenschieber die Auswurföffnungen 13 verschließt. Sobald die Schleudertrommel jedoch mit Schleuderflüssigkeit gefüllt ist, wird das Ringventil 9 unter Einfluß des auf die Oberseite des Ringventils von der Trennkammer k wirkenden höheren Flüssigkeitsdruckes in seine untere Lage gebracht und dichtet den Ringspalt 19 über den Diclitring 26 zur Schließkammer ab, wobei die Flüssigkeitsverbindung zwischen der Zwischenkammer und der Schließkammer über den Kanal 27 erhalten bleibt und somit auch der notwendige Flüssigkeitsdruck unterhalb des Kolbenschiebers 6.

Wenn der Feststoffraum 3 mit Feststoff gefüllt ist und je nach Beschaffenheit des Feststoffes oder dtsr Schleuderflüssigkeit eine Teil- oder Totalentleerung der Trommelfüllung durchgeführt werden soll, wird das Fliehkraftventil I5 mit Steuerflüssigkeit beschickt, die dem Ventil mittels der Zufuhreinrichtung 18 über Ringkanal 17 und Zuflußkanal 16

zugeleitet wird. Unter Einwirkung des im Zuflußkanal 16 und im Ringkanal 30 des Fliehkraftventils 15 auf die Stirnfläche 31 des Ventilkegels 28 anstehenden Flüssigkeitsdruckes öffnet der unter Fliehkraft stehende Ventilkegel den Entleerungskanal 14, so daß Schließflüssigkeit über die Auslaßöffnungen 29 im Ventil aus der Schließkammer 11 entweichen kann. Sobald aber eine geringe Menge an Schließflüssigkeit die Schließkammer 11 verlassen hat, reißt die über dem düsenartig ausgebildeten Kanal 27 zwischen der Schließkammer 11 und der Zwischenkammer 20 bestehende Flüssigkeitsverbindung ab, wodurch schlagartig der unterhalb des Kolbenschiebers 6 vorliegende Flüssigkeitsdruck abgebaut und der Kolbenschieber unter Einwirkung des im Trenn- und Feststoffraum anstehenden Flüssigkeitsdruckes ebenso schlagartig in die untere, sogenannte Öffnungslage verschoben wird. Hierbei wird ein Teil der Trommelfüllung über die AuswurfÖffnungen 13 aus dem Feststoffraum 3 ausgeworfen. Da der Entleerungskanal \h vom äußeren Ende der Schließkammer 11 ausgeht, ist eine vollständige Entleerung der Schließkammer möglich, so daß der Kolbenschieber auch seine unterste Lage und damit die größte Öffnungsweite zwischen Trommeldeckel und Kolbenschieber erzielen kann.

Da der Öffnungszeitraum des Fliehkraftventils 15 und damit des Kolbenschiebers 6 durch die zeitliche oder mengenmäßige Zufuhr von Steuerflüssigkeit bestimmt wird, kann auch die Menge des aus dem Feststoffraum auszuschleudernden Feststoffes bestimmt werden. Sobald jedoch der Flüssigkeitsspiegel 36 der Schleuderflüssigkeit in der Trommel auf einem zur Trommelachse größeren Durchmesser liegt als der Flüssigkeitsspiegel der Schließflüssigkeit in der Zwischenkammer oder im Kanal 23, überwiegt der Flüssigkeitsdruck innerhalb der Zwischenkammer und verschiebt das Ringventil 9 in seine obere, sogenannte Öffnungslage, wodurch sich schlagartig der als Ringspalt ausgebildete Kanal 19 öffnet, so daß die unter hohem Flüssigkeitsdruck stehende Schließflüssigkeit aus der Zwischenkammer, der je nach Trommeldurchmesser und Trommel-

drehzahl 25 bar und mehr betragen kann, sofort in die vollkommen oder teilweise entleerte Schließkammer 11 nachströmen und diese wieder auffüllen kann. Hierdurch wird der Kolbenschieber wieder in seine Schließstellung gebracht und verschließt die Auswurföffnungen 13·

Bei geöffnetem Zulauf für die Schleuderflüssigkeit füllt sich dann die Trommel wieder mit Flüssigkeit auf und bringt das Ringventil 9 wieder in seine untere Lage, wodurch der als Ringspalt ausgebildete Kanal 19 verschlossen wird. Zu— gleich wird durch Zugabe von Schließflüssigkeit über Zuführeinrichtung 21, Ringkanal 22 und Kanal 23 die Zwischenkammer 20 wieder aufgefüllt, gegebenenfalls kann über den Kanal 27 Schließflüssigkeit in die Schließkammer 11 nachfließen.

Durch die selbsttätige Steuerung des Kolbenschiebers 6 in Verbindung mit dem Flüssigkeitsstand in der Trommel können somit exakte Teilentleerungen durchgeführt werden, die durch Variieren der Zuflußmenge an Schleuderflüssigkeit und Schließflüssigkeit beeinflußt werden können, wobei die Zufuhr der Steuer- und Schließflüssigkeit bei den Entleerungsvorgängen über die Zufuhreinrichtungen 18, 21 vorteilhaft über ein nicht dargestelltes Steuergerät erfolgt.

	Zulaufkammer	I I \ t ■ ■ , π ι It' t ItII t ' I 1 Il t I ( { I'll» I t ( (14 »III . .· I ti»
	- 11 -
	Bezugszeichenliste
1	25 Dichtring

2 Kanäle

3 Feststoffraum

4 Trennraum

5 Trommeldeckel

6 Kolbenschieber

7 Trommelmantel

8 Dichtring

9 Ringventil

10 Dichtringe

11 Schließkammer

12 Dichtring

13 AufwurfÖffnungen Tk Entleerungskanal

15 Fliehkraftventil

16 Zuflußkanal

17 Ringkanal

18 Zufuhreinrichtung

19 Kanal

20 Zwischenkammer

21 Zufuhreinrichtung 2 2 Ringkanal

23 Kanal

2h Dichtring

26 Dichtring

27 Kanal

28 Ventilkegel

29 Auslaßöffnung

30 Ringkanal

31 Stirnfläche des Ventilkegels

32 Entleerungskanal

33 Kammer 3k Kanal

35 Achse

36 Flüssigkeitsspiegel der Schleuderflüssigkeit

37 Flüssigkeitsspiegel der Schließflüssigkeit

Claims (4)

• 1(1 · ·· Selbstentleerende Schleudertrommel S IC HUTZANSPRÜCHE

1) Selbstentleerende Schleudertrommel zum Klären und Trennen von Schleuderflüssigkeiten mit einem axial verschiebbaren Kolbenschieber zum Öffnen und Schließen von Auswurföffnungen an der Peripherie des Trommelmantels zur Austragung abgeschleuderter Feststoffe, wobei der Kolbenschieber auf der Oberseite vom Feststoffraum begrenzt wird und auf der Unterseite eine Schließkammer zur Aufnahme einer Schließflüssigkeit aufweist, die Zufuhr der Schließflüssigkeit über einen mit der Scliließkammer verbundenen Kanal erfolgt, wobei ein Teil des Kanals als Zwischenkammer für Schließflüssigkeit ausgebildet ist, und für den Entleerungsvorgang der Schließkammer ein mit einer Steuerflüssigkeit steuerbares Ventil vorgesehen ist, so daß, wenn Schließflüssigkeit aus der Schließkammer durch Betätigung des Ventils abgelassen wird, der Schließdruck in der Schließkammer abgebaut wird und ein Teil der Schließflüssigkeit in der Zwischenkammer verbleibt, da durch gekennzeichnet, daß als Entleerungsventil für die Schließkammer (11) ein an sich bekanntes Fliehkraftventil (15) vorgesehen ist, das mit der Schließkamiaer über einen vom peripheren Teil der Schließkammer ausgehenden Kanal (14) verbunden ist, und die Zwischenkammer (20) auf der Oberseite von einem zum Trennraum (k) hin axial beweglich angeordneten Ringventil (9) begrenzt wira und das Ringventil beim Öffnungsvorgang der Schleudertrommel mit zurückweichendem inneren Flüssigkeitsspiegel (36) der Schleuderflüssigkeit in der Trommel einen als Ringspalt ausgebildeten Kanal (19) zwischen der Zwischenkammer und der Schließkammer selbsttätig freigibt.

2) Selbstentleerende Schleudertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenkammer (20) mit der

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Schließkamraer (11) über einen düsenartig· ausgebildeten Kanal (27) ständig in Verbindung steht.

3) Selbstentleerende Schleudertrommel nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Ringspalt ausgebildete Kanal (19) vom peripheren Teil der Zwischenkammer (20) ausgeht und in den inneren Teil der Schließkammer (11) mündet.

4) Selbstentleerende Schleudertrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Zwischenkammer (20) für Schließflüssigkeit größer ist als das Volumen der Schließkammer (11).