DE921796C - Kontinuierlich arbeitende Siebzentrifuge - Google Patents

Description

Die 'Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Siebzentrifuge zum Trennen eines aus flüssigen und festen Bestandteilen bestehenden Gemisches.

Siebzentrifugen, die kontinuierlich arbeiten, sind bekannt; doch sind sie für eine bestimmte Ausstoßgeschwindigkeit des Materials aus der Trennkammer eingerichtet und weisen keine Mittel auf, durch die diese Geschwindigkeit geändert werden kann. Es besteht deshalb keine Möglichkeit zur Erreichung befriedigender Ergebnisse, wenn die Konsistenz des zu trennenden Materials verändert werden soll, was z. B. in gewissem Maß der Fall ist, wenn das Material z. B. aus Textilrohstoffen oder anderem Fasermaterial besteht. Bei der Behandlung derartiger Materialien ist es sehr schwierig, diesen einen Trocknungsgrad zu verleihen, der demjenigen entspricht, der vor dem Ausstoß aus der Trennkammer gewünscht wird. Auch körnige Materialien können in ihrer Konsistenz sehr stark variieren.

Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Zentrifugentrommel an der Innenseite Leitorgane für das zu trennende Material besitzt und im Anschluß daran in ihrer Grundfläche dem äußeren Umfang entlang mit Ausstoßöffnungen und Austragorganen versehen ist, die derart in der Nähe der Ausstoßöffnungen angebracht sind, daß sie während des Betriebes die durchlaufende Materialmenge regeln können.

Ferner können die Austragorgane erfindungsgemäß so ausgebildet sein, daß sie während des Betriebes eingestellt werden können. Auf diese Weise ist es nicht nur möglich, die Zentrifuge auf eine solche Geschwindigkeit einzuregulieren, daß das Material genügend lange in der Trennkammer

bleibt, um praktisch alle Flüssigkeit aus der festen Substanz zu entfernen und so einen geeigneten Trocknungsgrad zu erhalten, sondern auch die Austragorgane verschiedenen Konsistenzen des zu trennenden Materials anzupassen, wenn sich die Konsistenz während der Trennperiode ändert.

Die genannten Austragorgane können verschiedenartig sein. So können sie z. B. als drehbare Walzen ausgebildet sein, und die Oberfläche dieser ίο Walzen kann so gewählt werden, daß sie bei ihrer Rotation das abgetrennte Material erfassen und von den Öffnungen wegbewegen.

Statt rotierende Walzen für die Verstellung der

Querschnitte der Ausstoßöffnungen bzw. die Veränderung der Durchflußgeschwindigkeit oder Materialmenge pro Zeiteinheit des abzutrennenden Materials durch diese öffnungen zu verwenden, kann man auch Verschlußorgane in der Art von Ventilklappen verwenden, die durch die Zentrifugalkraft gegen die Ausstoßöffnungen gedrückt werden, zweckmäßig derart, daß die Gewichtsverteilung der Klappen eine solche ist, daß die auf sie wirkende Zentrifugalkraft sie in geschlossener Stellung zu halten trachtet, während das abzutrennende Material in der Trennkammer während der Einwirkung der Zentrifugalkraft bestrebt ist, die Klappen offen zu halten.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι eine Ausführungsform einer Zentrifuge gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt durch die Rotationsachse,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. i,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zentrifuge, ebenfalls teilweise im Schnitt durch die Rotationsachse, Fig. 4 eine Draufsicht dazu,
Fig. 5 noch eine andere Aus fuhrungs form der Zentrifuge, teilweise im Schnitt durch die Rotationsachse,

Fig. 6 eine weitere Variante, teilweise im Schnitt durch die Rotationsachse, und

Fig. 7 eine Ausführungsform nach Fig. 6, jedoch mit abgeänderten Verschlußorganen.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform weist die Zentrifuge eine kegelstumpfförmige Trommel 1 auf, deren Außenwand durch Löcher 2 wie ein Sieb ausgebildet ist. Die Trommel χ wird von einer Spindel 3 getragen, die durch einen nicht dargestellten Antriebmechanismus in Rotation versetzt wird. Das zu trennende Material wird der Trennkammer 4 der Zentrifuge durch den Einlaß 5 zugeführt, und die Neigung der Trommelwand ist derart, daß das zu trennende Material nach Einführung in die Kammer 4 längs derselben nach unten gegen deren äußeren Umfang hin gleitet.

Die durch die Löcher 2 aus der Kammer ausgestoßene Flüssigkeit wird in einem mit einer Abfahrleitung 7 versehenen Behälter 6 aufgefangen.

Nahe dem äußeren Umfang der Trennkammer 4 sind in der Bodenfläche der Zentrifugentrommel 1 Ausstoßöffnungen 8 vorgesehen, durch weiche der abgetrennte feste Anteil des Materials ausgestoßen wird. In Fig. 2 sind die Ausstoßöffnungen durch strichpunktierte Linien dargestellt. Die Ausstoßöffnungen 8 sind mit Austragorganen versehen, die so ausgebildet sind, daß sie die Menge des die Trennkammer pro Zeiteinheit verlassenden ausgeschiedenen Materials regeln können, und zwar derart, daß dem Ausstoßen des Materials Widerstand entgegengesetzt wird. Die Neigung der Trommelwand und der für das Ausstoßen des Materials durch die öffnungen 8 zu überwindende Widerstand werden derart aufeinander abgestimmt, daß das Material so lange in der Trennkammer verbleiben kann, bis es den gewünschten Trocknungsgrad erreicht hat. Die ausgestoßene feste Komponente des zu trennenden Materials wird in einem Behälter 9 gesammelt. Die erwähnten Austragorgane zum Regeln der ausgestoßenen festen Materialmengen pro Zeiteinheit können Förderorgane aufweisen, welche die abgetrennte feste Substanz kontinuierlich entfernen.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform bestehen die genannten Austragorgane aus drehbaren Walzen 10, die unmittelbar unter den öffnungen 8 angeordnet sind und mit einer einstellbaren Geschwindigkeit rotieren können. Die Walzen 10 können mit einer griffigen Oberfläche versehen sein. Diese kann glatt sein oder Rillen, Grate oder Spitzen 42 (Fig. 5) aufweisen. Die Walzen können auch mit einem Reibung verursachenden Überzug, z. B. aus Gummi, versehen sein, und ihre Ausbildung hängt von der Art des in der Zentrifuge zu behandelnden Materials ab. Die Walzen 10 sind in bezug auf die Ausstoßöffnungen derart angeordnet und rotieren in solcher Richtung, daß das abgetrennte feste Material entgegengesetzt zu der in den Auslaßöffnungen herrschenden Ausstoßrichtung geführt wird bzw. in einer Richtung, die zur Ausstoßrichtung einen Winkel bildet. Die Walzen können hohl und mit Durchbrechungen 43 an der Oberfläche versehen sein, durch welche noch in dem festen Material befindliche Flüssigkeit durch die Walzen ausgestoßen wird.

Bei den letztgenannten Ausführungsformen braucht die Wand der Zentrifugentrommel nicht mit Löchern 2 versehen zu sein. Zur Führung der Flüssigkeit in den Walzen 10 können diese mit inneren Führungsorganen, z. B. einem zylindrischen Zapfen 44, ausgestattet sein. Auf der Außenseite ihrer durchbrochenen Oberfläche können die Walzen 10 auch mit nach außen offenen Vertiefungen oder Zellen versehen sein, um die abgetrennte feste Substanz aufzunehmen und fortzuführen. Solche Vertiefungen oder Zellen können auch erhalten werden, wenn man die Walzen mit Drahtnetzen umhüllt. Für die Zuführung einer besonderen Spülflüssigkeit zu den Walzen 10 oder von Flüssigkeiten für eine besondere Behandlung des zu trennenden Materials, z. B. für eine chemische Behandlung oder zum Färben, ist die Zentrifugentrommel 1 mit einer ringförmigen Kammer 45 ausgestattet, welcher die gewünschte Flüssigkeit durch eine Rohrleitung 46 zugeführt werden kann und von welcher aus sie

durch Kanäle mit Mündungen 47 zu den Walzen 10 bzw. den Ausstoßöffnungen 8 gelangt. Die Walzen 10 werden durch die Zentrifugenspindel 3 angetrieben, z. B. in der in Fig. 1 und 2 dargestellten Weise. Die Spindel trägt ein schräg verzahntes Zahnrad 11, das sich mit der Spindel mittels einer Buchse 12 umdreht. Diese Buchse weist eine Reibungskupplung

13 auf, die durch die die Spindel 3 umgebende Feder

14 im Eingriff gehalten wird. Das schräg verzahnte Zahnrad 11 steht mit entsprechenden Zahnrädern 15 im Eingriff, die ihrerseits Wellen 16 und Schnecken 17 antreiben, welch letztere in die an den Walzen 10 angeordneten Schneckenräder 18 eingreifen. Die Rotationsgeschwindigkeit des Zahnrades 11 wird durch einen Geschwindigkeitsregler oder andere Mittel bekannter Konstruktion, z. B. einstellbare Bremsvorrichtungen 20, geregelt.

Statt die Walzen 10 durch die Spindel 3 anzutreiben, können sie auch durch Antriebsvorrichtungen mit veränderlicher Geschwindigkeit in Bewegung gesetzt werden, die durch ein Kraftübertragungsmittel, z. B. eine Kette oder einen Riemen 21, über ein Kettenrad oder eine Riemenscheibe 22 auf die Buchse 12 einwirkt. Der Antriebsmechanismus, der durch einen Elektromotor mit veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben werden kann, ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Die Anzahl der Zahnräder 15 mit Schrägverzahnung mit den Wellen 16 und den Schnecken 17 kann variieren, doch wird vorzugsweise eine solche Zahl verwendet, daß sie symmetrisch um die Spindel 3 herum gruppiert werden können, um eine gute Ausbalancierung der Zentrifugentrommel 1 zu erzielen. Wenn eine größere Anzahl Ausstoßöffnungen mit zugehörigen Walzen 10 vorgesehen ist, als schräg verzahnte Zahnräder 15 mit Wellen 16 und Schnecken 17 zur Verfügung stehen, kann man die Walzen durch Kupplungselemente oder Zahnräder 19 zusammenkuppeln.

Bei der in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform bestehen die Austragorgane zum Regeln der ausgestoßenen festen Materialmengen pro Zeiteinheit aus Ventilklappen 23, die drehbar auf an der Zentrifugentrommel 1 angebrachten Tragelementen montiert sind. Diese Ventilklappen weisen Flügel 25 auf, die infolge der Zentrifugalkrafteinwirkung bestrebt sind, die Klappen geschlossen zu halten, so daß durch sie ein Widerstand gegen das Ausstoßen des Materials durch die öffnungen 8 entsteht. Das Gewicht dieser Flügel und dadurch der Grad der Zentrifugalkrafteinwirkung auf die Klappe 23, von dem der Widerstand gegen das Ausstoßen abhängt, wird so eingestellt, daß das Material so lange im Trennraum zurückgehalten wird, bis es den gewünschten Trocknungsgrad erreicht hat.

Die Verkleinerung der Ausstoßöffnungen kann durch die auf der Spindel 3 verschiebbare Buchse 26 und die Scheibe 27, die einen Flansch 28 mit schräger Innenwand aufweist, der mit den Flügeln 25 in Eingriff kommt, erfolgen. Durch Verschiebung der Buchse 26 mit der Scheibe 27 gegen die Flügel oder von den Flügeln weg werden die Ventilklappen 23 von den öffnungen 8 weg oder gegen die öffnungen hin bewegt. Die Buchse rotiert mit der Spindel 3 und kann auf dieser mittels des auf ihr befindlichen Ringes 29 in Längsrichtung verschoben werden. Dieser Ring ist mit zwei Stiften 30 versehen, welche mit der Gabel 31 zusammenwirken, die am festen Rahmen der Zentrifuge angeordnet ist. Dieser Rahmen ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Betätigungsstange 32 ist so besdhaffen, daß sie in jeder gewünschten Lage festgestellt werden kann. Für die Behandlung gewisser Substanzen ist es manchmal wünschenswert, daß die Ventilklappen einzeln und plötzlich geöffnet werden können, damit das Material durch die Ausstoßöffnungen 8 austreten kann. Um ein derartiges öffnen der Ventilklappen 23 zu bewirken, kann die Zentrifuge, wie in Fig. 7 dargestellt, mit einer Rolle oder einem Gleitschuh 36 ausgerüstet sein, welche gegen die aus den Ventilklappenflügeln 37 vorspringenden Zungen drücken. Die Rolle ist in einer Gabel 39 gelagert, die einen Hebel 40 aufweist, der im Rahmen der Zentrifuge auf einem Zapfen 41 schwenkbar gelagert ist. Wenn die Scheibe 36 gegen die Zungen 37 hin bewegt wird, werden diese so betätigt, daß während der Rotation der Trommel 1 diese Organe einzeln und plötzlich in ihre Öffnungsstellung schwingen.

Wenn das zu trennende Material faserige Stoffe oder lange Fasern enthält, wird die Trennkammer 4 g₀ mit Führungsrippen 34 ausgestattet, die sich längs der Innenfläche der Zentrifugentrommel erstrecken. Durch diese Führungsrippen wird es möglich, die Faserstoffe oder Fasern zur Hauptsache auf der Innenkante der Rippen 34 zu sammeln, längs denen sie dann gegen die öffnungen 8 hin gleiten, während sich zwischen den öffnungen selbst kein Material anhäuft.

Bei der Bauweise gemäß Fig. 3 und 4 weist die Trennkammer im Grundriß die Form eines Kreuzes auf, das aus den Abteilungen 48, 49, 50 und 51 besteht. Statt mit Führungsrippen 34 ist die Zentrifuge mit Führungswalzen 52 ausgestattet, durch die das zu trennende Material in die Abteilungen 48, 49> 5⁰S^{1 un}d nach unten gegen die Ausstoßöffnungen 8 geführt wird. Diese Führungswalzen werden durch die Achsen 53 und die Kegelzahnräder 54 angetrieben, die in andere auf der Welle 16 sitzende Kegelzahnräder 55 eingreifen. An Stelle der dargestellten vier Abteilungen 48, 49, 50 und 51 können auch nur deren zwei oder drei vorgesehen sein, ferner sind auch mehr als vier Abteilungen möglich, denen eine entsprechende Anzahl Führungswalzen und Ausstoßöffnungen zugeordnet sind.

Die Trennkammern können längs ihres äußeren Umfangs 35 nach innen gegen die Ausstoßöffnungen gekrümmt werden, wodurch der Rest der abgeschiedenen Flüssigkeit durch die Löcher 2 ausgestoßen wird, da er sich nicht nach innen gegen die öffnungen 8 hin bewegen kann. Das durch die öffnungen austretende Material wird infolgedessen so trocken wie möglich.

Claims (20)

1. Patentansprüche:

   i. Kontinuierlich arbeitende Siebzentrifuge zum Trennen eines aus flüssigen und festen Be-

   standteilen bestehenden Gemisches, deren sich um eine lotrechte Achse drehende Zentrifugentrommel eine durchbrochene kegelstumpfförmige Wandung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugentrommel innen Leitorgane für das zu trennende Material besitzt und im Anschluß daran in ihrer Grundfläche dem äußeren Umfang entlang mit Ausstoßöffnungen und Austragorganen versehen ist, die derart in der Nähe der Ausstoßöffnungen angebracht sind, daß sie während des Betriebes der Zentrifuge die durchströmende Materialmenge regeln können.
2. 2. Siebzentrifuge nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragorgane als drehbare Walzen (10) ausgebildet sind, die das abzutrennende feste Material kontinuierlich fortführen.
3. 3. Siebzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbaren Walzen (10) mit einer griffigen Oberfläche versehen sind.
4. 4. Siebzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (10) in bezug auf die Ausstoßöffnungen (8) so angeordnet sind, daß das abgetrennte und getrocknete Material im Winkel zu der in den Aus stoß öffnungen herrschenden Ausstoßrichtung geführt wird.
5. 5. Siebzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbaren Walzen (10) unmittelbar hinter den Ausstoßöffnungen (8) angeordnet sind und daß die Oberflächen der Walzen so beschaffen sind, daß sie die aus dem zu trennenden Material abgeschiedenen Faserstoffe erfassen und durch die Ausstoßöffnungen entfernen.
6. 6. Siebzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbaren Walzen (10) hohl sind und ihre Oberflächen Durchbrechungen (43) aufweisen.
7. 7. Siebzentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrochenen und hohlen drehbaren Walzen (10) in ihrem Innern Führungselemente (44).zur Führung der in die Walzen gelangenden Flüssigkeit aufweisen.
8. 8. Siebzentrifuge nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrochenen Oberflächen der drehbaren hohlen Walzen (10) mit nach außen offenen Zellen ausgestattet sind, die dazu dienen, die abgetrennten Faserstoffe aufzunehmen und fortzuführen.
9. 9. Siebzentrifuge nach den Ansprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrochenen Oberflächen der drehbaren hohlen Walzen (10) mit Drahtnetzen überzogen sind.
10. 10. Siebzentrifuge nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet durch Mittel (45 bis 47), durch die den Austragemitteln (10, 23) an den Ausstoßöffnungen (8) der Siebtrommel (1) besondere Flüssigkeiten zugeführt werden können.
11. 11. Siebzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der drehbaren Walzen (10) ein Mechanismus vorgesehen ist, der mit veränderlicher Drehzahl betrieben werden kann.
12. 12. Siebzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (10) durch den Antriebmechanismus (3) der Zentrifuge über Kraftübertragungsmittel (11 bis 18) mit veränderlicher Drehzahl angetrieben werden.
13. 13. Siebzentrifuge nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftübertragungsmittel für die drehbaren Walzen (10) ein auf der Zentrifugenspindel (3) gelagertes, über eine Reibungskupplung (13) gekuppeltes, schräg verzahntes Zahnrad (11) vorgesehen ist, dessen Drehzahl durch einen Geschwindigkeitsregler, beispielsweise eine Bremse (20), gesteuert wird, und das in andere schräg verzahnte Räder (15) eingreift, die ihrerseits über Wellen (16), Schnecken (17) und Schneckenräder (18) mit den Walzen verbunden sind.
14. 14. Siebzentrifuge nach den Ansprüchen 2 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (10) untereinander durch Zahnräder (19) gekuppelt sind.
15. 15. Siebzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragorgane als Ventilklappen (23) ausgebildet sind, die durch die Zentrifugalkraft gegen die Ausstoßöffnungen (8) gepreßt werden.
16. 16. Siebzentrifuge nach den Ansprüchen 1 und 15, gekennzeichnet durch eine in Längsrichtung auf der Zentrifugenspindel (3) verschiebbare Buchse (26) zur gleichzeitigen Steuerung aller Ventilklappen (23), wobei die Buchse eine Scheibe (27) aufweist, über die sie auf die Ventilklappen, unter Überwindung der auf die letzteren wirkenden Zentrifugalkraft, einwirkt.
17. 17. Siebzentrifuge nach den Ansprüchen 1 und 15, gekennzeichnet durch eine Rolle (36) für das einzelne und plötzliche öffnen der Ventilklappen (23), wobei diese Rolle so betätigt wird, daß sie sich gegen die Ventilklappen hin bewegt und der auf diese wirkenden Zentrifugalkraft entgegenwirkt.
18. 18. Siebzentrifuge nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwand der Siebtrommel (1) in der Nähe der Ausstoßöffnungen (8) Führungsrippen (34) vorgesehen sind.
19. 19. Siebzentrifuge nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Siebtrommel (1) in ihrer Eintrittsöffnung (5) drehbare Führungswalzen (52) vorgesehen sind, durch die das zu trennende Material nach unten gegen die Ausstoßöffnungen (8) geführt wird.

    Angezogene Druckschriften:

    Werbeblatt »Vollkontinuierliche Siebschleuder Rekord Type II« der Firma Siebtechnik G. m. b. H., Mülheim/Ruhr, CZ-4-52 vom
20. 20. Februar 1941.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

    0 9577 12.54