DEP0027551DA - Schleudertrommel - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Zentrifugalseparator oder -reiniger mit ständiger Abführung des abgeschiedenen Niederschlags und der gereinigten Flüssigkeit.

Die Reinigung von Flüssigkeiten mit darin schwebenden festen oder halbfesten Teilchen durch Schleuderkraft ist mit bekannten Mittel leicht möglich. Jedoch bereitet die ständige Abführung des so erhaltenen Niederschlags Schwierigkeiten. Wenn zur Reinigung eine Säule übereinandergeschichteter konischer Scheiben verwendet wird, wandern die abgeschiedenen Teilchen aus der Säule zur Peripherie der Schleudertrommel, wo sie sich, ohne zu der in der Trommelachse liegenden Abfuhröffnung gelangen zu können, anhäufen und nach und nach eine bis zur Trennsäule reichende und diese verstopfende Masse bilden. Die Schleudertrommel muß dann angehalten und gereinigt werden, und zwar um so häufiger, je höher der Prozentsatz fester Bestandteile in der zu reinigenden Flüssigkeit ist.

Die Erfindung erzielt die Behebung dieses Übelstandes dadurch, daß die Innenwand der Trommel aus winklig zur Dreh- richtung verlaufenden, zu Abführöffnungen in der Trommelaussenwand zusammenlaufenden, nicht horizontalen, ebenen Flächen besteht.

Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung besteht die Schleudertrommel aus zwei Hälften, nämlich aus einen Oberkegel und einem Unterkegel mit gleicher Basis, wobei sich die winklig zusammenstoßenden Innenwände dieser Form derart anpassen, daß sie sich verjüngende Gänge zum Abzug der abgeschiedenen Teilchen bilden, die in den Öffnungen der Trommelaußenwand ausmünden.

Die Abfuhröffnungen münden in Nuten geringer Länge, die in eine oder in beide Kontaktflächen der beiden Trommelhälften eingearbeitet sind, und zwar vorteilhafterweise tangential von der Öffnung ausgehend in der Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung.

Vorzugsweise zentrieren sich die beiden Trommelhälften zueinander durch einen Flansch am Unterrand der Oberhälfte, der den Oberrand der Unterhälfte umfaßt, oder umgekehrt. Der dichte Sitz der beiden Trommelhälften aufeinander kann damit ohne die Einlage eines Dichtungsringes aus Gummi oder anderen Weichstoff erreicht werden.

In der Zeichung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Trommel, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine Ansicht der Trommel von oben, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 eine Teilzeichnung der Paßstelle zwischen Ober- und

Untertrommel in senkrechtem Schnitt,

Fig. 4 und 5 Teilansichten einer der die Trennsäule bildenden Scheiben,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch die ganze Trommel in leicht abgeänderter Form,

Fig. 7 einen Schnitt durch die Teile einer Abführöffnung.

Die zu reinigende Flüssigkeit wird durch das Rohr 1 in Richtung des Pfeiles F in die Kammer 2 eingeführt, die nach oben durch die Innenwand der Oberhälfte 3 der Schleudertrommel abgeschlossen ist. Außen ist die Schleudertrommel, wie üblich, mit einem Aufhängehaken 4 versehen. In der Verteilungskammer 2 sind Trennflächen 5 angebracht, die der Flüssigkeit die Drehbewegung der Schleudertrommel erteilen.

Um das Rohr 1 ist eine mehr oder minder große Zahl, beispielsweise 50, konische Scheiben zu einer an sich bekannten Trennsäule aufgeschichtet.

Bei dem in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Scheiben mit je drei runden Bohrungen 7 versehen, die in der Säule, wie aus Fig. 1 ersichtlich, Kanäle 8 zur Durchschleusung der Flüssigkeit bilden. Die Scheiben werden aufeinander durch die in Fig. 5 gezeigten Nuten 9 zentriert. Röhren 10 dienen zur Überleitung der in der Verteilkammer 2 geschleuderten Flüssigkeit zu den Kanälen 8. Das Rohr 1 wird in der Oberhälfte 3 der Trommel durch einen an den Trennflächen 5 befestigten Ring 12 geführt und zentriert, der um eine zylindrische Erhebung 13 an der Innenwand der Trommelhälfte 3 gelegt ist.

Die Trennsäule aus den Scheiben 6 stützt sich auf einen Doppelbodenteil 14 zwischen der Trennsäule und dem Trommelboden 11 ab. An dem Doppelboden 14 sind an der dem Boden 11 zugekehrten Seite Flächen oder Vorsprünge vorgesehen, die Labyrinthkanäle 15 zur Abführung der gereinigten Flüssigkeit durch die Auslaßöffnungen 16 in der Unterhälfte der Trommel bilden. Für einen kleinen Teil der Flüssigkeit, der durch die Zentriernuten 17 in den Scheiben 6 abfließt, ist eine Öffnung 18 im Doppelboden 14 geschaffen, um auch diese Flüssigkeit zu den Öffnungen 16 zu leiten. Ein Sammelgefäß 19 fängt die gereinigte Flüssigkeit auf.

Im Außenumfang der Trommel sind Abführöffnungen 20 vorgesehen, zu denen ein mit festen Bestandteilen überladener Teil der Flüssigkeit unter dem Einfluß der Fliehkraft gedrängt wird. Die Öffnungen 20 liegen in der Grenzlinie der beiden Trommelhälften 3 und 11, die zusammen einen Doppelkegel mit gemeinsamer Grundfläche bilden.

Diese kreisförmige Grenzlinie, die von den Abführöffnungen unterbrochen wird, ist zur vollständigen Abscheidung der geschleuderten festen Teilchen nicht geeignet, weil sich an einer zylindrischen Innenwand der Trommel stets ein Niederschlag aus solchen Teilchen bilden würde und nur die schwereren Teilchen während der Trommeldrehung zu den - notwendigerweise kleinen, einen Durchmesser von einigen Zehntel Millimeter aufweisenden - Abfuhröffnungen wandern würden. Die Unterhälfte 11 der Trommel ist deshalb durch winklig zur Drehrichtung verlaufende Innenwände 21 zwischen den Abfuhröffnungen 20 unterteilt. Entsprechend ist die Oberhälfte 3 der Trommel unterteilt. Die Wände bilden in der Trommel kegel- oder pyramidenförmig zu den Öffnungen 20 sich verjüngende Gänge. Die Öffnungen 20 enden am Außenumfang in Nuten geringer Länge, die tangential in eine oder beide Kontaktflächen der Trommelhälften eingearbeitet sind, und zwar vorteilhafterweise derart, daß sie sich von der Abfuhröffnung aus vorwiegend in der Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung erstrecken. Die Nuten sind leicht herzustellen und zu reinigen.

Zur Trommelachse hin stoßen die Wände 21 in Kanten 21(exp)1 zusammen, die zur Zentrierung der Trennsäule dienen.

Die beiden Trommelhälften zentrieren sich zueinander durch einen in Fig. 3 gezeigten Flansch 23 an der Trommeloberhälfte, der den Oberrand der Trommelunterhälfte 11 umfaßt. Der Flansch ist, wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, bei den Nuten 24 vor den Abscheideöffnungen 20 unterbrochen.

Muttern und Schrauben 25 verbinden die beiden Trommelhälften miteinander und erstrecken sich durch die die winklig verlaufenden Wände 21 tragenden Einsätze. Es ist möglich, die Gänge 22 mit den Wänden 21 aus der vollen Trommel herauszuarbeiten; es empfiehlt sich aber, dafür lösbare Einsätze vorzusehen, die von den Schrauben 25 gehalten werden. Natürlich ist es ebenso gut möglich, die Trommelhälften gleich entsprechend herzustellen.

Während bei den bekannten, aus zwei Hälften zusammen- gesetzten Zentrifugalseparatoren ein Dichtungsring aus Gummi oder anderen Weichstoff zwischen den beiden Hälften vorgesehen ist, wird der dichte Sitz der Hälften aufeinander bei der Trommel nach der Erfindung durch den Verbindungsflansch gesichert, ohne daß eine besondere Dichtung vonnöten ist.

Die abgeschiedenen Teilchen sammeln sich in dem Mantelgefäß 26, aus dem sie bei 27 abgezogen werden.

Der von den Wänden 21 bestimmte Gleitwinkel der abgeschleuderten Teilchen, d.h. der Winkel, den diese Wände mit dem durch die zugehörige Öffnung 20 gehenden Radius bildet, ist vorteilhafterweise gleich dem oder kleiner als der Neigungswinkel der kegelförmigen Trommelhälften 3 und 11. Die abzuscheidenden Teilchen gleiten oder schweben daher, aus dem Trommelinneren zu den und durch die Abführöffnungen, ohne sich auf ihrem Wege irgendwo im Trommelinneren oder auch auf der Trommelaußenwand absetzen zu können.

Die Öffnungen 20 und Nuten 24 sind bis zu einem gewissen Grade der Abnützung unterworfen mit der Wirkung, daß die Menge und Verdünnung der abgeschiedenen Schmutzflüssigkeit während des Betriebes allmählich wächst. Um die Abnützung möglichst gering zu halten, empfiehlt es sich, zur Abführung der Schmutzflüssigkeit Steine (Rubine, Diamanten o.dgl.) mit maßgenauer Mittelbohrung in die Trommelöffnungen am Endpunkte der zur Abscheidung dienenden Gänge im Trommelinneren einzusetzen. Die Steine können unmittelbar in die Trommelwand, vorzugsweise aber in ringförmige Steinträger eingesetzt sein, die mit Schiebe- oder Schraubsitz in den Trommelöffnungen sitzen. Dabei sind die Steinträger vorteilhafterweise auswechselbar. Gegebenenfalls können die auswechselbaren Steinträger mit Steinen verschiedener Mittelbohrung bewehrt sein.

In den Fig. 6 und 7 ist die Schleudertrommel gemäß der Erfindung mit derartigen Steinen 28 mit maßgenauer Zentralbohrung 29 sowie mit ringförmigen Steinträgern 30 aus nichtrostendem Stahl, Messing o.dgl. dargestellt.

Jeder Steinträger 30 ist in eine Öffnung 31 in der unteren Trommelhälfte 11 vor dem Endpunkt der Schmutzabführungsgänge eingeschoben. Mit einem Flansch 32 greift die untere Trommelhälfte in eine entsprechende Umfangsnut in der Unterkante der oberen Trommelhälfte 3. Der Steinträger 30 wird durch eine Mutter 33, die mittels der Schlitze 34 angezogen werden kann, in seiner Lage gehalten. In gleicher Weise können die Steinträger natürlich auch in der oberen Trommelhälfte vor den Abscheideöffnungen angebracht sein.

Je nach der Menge der abzuscheidenden Substanz können Steine mit Mittelbohrungen von z.B. 0,3 mm, 0,4 mm ... 1 mm, 1,5 mm usw. verwendet werden. In ähnlicher Weise können die Steine ohne besonderen Steinträger unmittelbar in Trommelöffnungen eingesetzt sein.

Es empfiehlt sich schließlich, die Muttern der Verbindungsschrauben 35 zu versenken, um die Oberfläche der Schleudertrommel möglichst glatt zu halten.

Claims (10)

1.) Schleudertrommel zum Abscheiden und ständigen Abführen fester, halbfester oder pastenförmiger Bestandteile aus Flüssigkeiten geringeren spezifischen Gewichtes mittels einer Trennsäule aufeinandergeschichteter Scheiben im Trommelinneren, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand der Trommel aus winklig zur Drehrichtung verlaufenden, zu Abführöffnungen in der Trommelaußenwand zusammenlaufenden, nicht horizontalen, ebenen Flächen besteht.

2.) Schleudertrommel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die winklig verlaufenden Flächen (21) derart der aus einem Oberkegel (3) und einem Unterkegel (11) mit gleicher Grundfläche zusammengesetzten Trommel angepaßt sind, daß sie in den Trommelhälften sich verjüngende Gänge bilden, die die abgeschiedenen Stoffe zu den Abführöffnungen (20) in der Trommelaussenwand führen.

3.) Schleudertrommel gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die winklig verlaufenden Innenflächen (21) an Einsätzen vorgesehen sind, die durch Muttern (25) o.dgl. vorzugsweise durch die die beiden Trommelhälften (3, 11) miteinander verbindenden Befestigungsmittel, in der im Querschnitt kreisförmigen Trommel befestigt sind.

4.) Schleudertrommel gemäß den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, den die Flächen (21) mit dem durch die zugehörige Öffnung (20) gehenden Radius bilden, gleich oder kleiner als der Neigungswinkel der beiden kegelförmigen Trommelhälften (3, 11) ist.

5.) Schleudertrommel gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführöffnungen (20) in Nuten geringer Länge münden, die in eine oder beide Kontaktflächen der beiden Trommelhälften eingearbeitet sind.

6.) Schleudertrommel gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Trommelhälften (3, 11) durch einen den Oberrand der Unterhälfte dicht umfassenden Flansch (23) am Unterrand der Oberhälfte verbunden sind.

7.) Schleudertrommel gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die winklig verlaufenden Innenflächen (21) in Kanten (21(exp)1) zusammenstoßen, die zur Zentrierung der Trennsäule dienen.

8.) Schleudertrommel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abführung der Schmutzflüssigkeit Steine (Rubine, Diamanten o.dgl.) mit maßgenauer Mittelbohrung in Trommelöffnungen am Endpunkt der zur Abscheidung dienenden Innengänge eingesetzt sind.

9. Schleudertrommel gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steine in ringförmige Steinträger eingesetzt sind, die mit Schiebe- oder Schraubsitz in den Abscheideöffnungen der Trommel sitzen.

10.) Schleudertrommel gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Auswechselbarkeit der gegebenenfalls mit Steinen verschiedener Mittelbohrung bewehrten Steinträger.