DK148736B - Transportsnegl, navnlig til en dekantercentrifuge - Google Patents

Description

148736 i

Opfindelsen angår en transportsnegl, navnlig til en dekantercentrifuge, af den art, som på sin virksomme overflade bærer en i det væsentlige ubrudt række af generelt firkantede slidfaste elementer, hvis ydre læng-5 dekanter stort set følger sneglefladens kontur og rager ud over denne, og som støder op til hinanden langs deres generelt radialt forløbende endeflader, og hvor de slidfaste elementer er fastholdt ved hjælp af holdeorganer, som er fastgjort til sneglen mellem hvert par 10 af på hinanden følgende elementer.

De slidfaste elementer, som forebygger erosion af sneglen, når det transporterede gods er stærkt slidende, er i reglen fremstillet af hårdmetal, eksempelvis wolframcarbid, eller keramisk materiale, f.eks.

15 aluminiumoxid, dvs. materialer, hvis termiske udvidelseskoefficient afviger betydelig fra udvidelseskoefficienten af sneglens materiale, som normalt er stål.

Som følge heraf har direkte fastgørelse af elementerne til sneglen ved lodning eller klæbning vist sig uegnet, 20 og man har i stedet søgt efter anvendelige metoder til mekanisk fastgørelse af de slidfaste elementer til sneglens overflade.

Fra tysk offentliggørelsesskrift nr. 25 56 671 kendes en transportsnegl af den omhandlede art, hvor 25 slidfaste platter er fastholdt til sneglen ved hjælp af klodser, som er svejst på sneglen, idet klodserne og platterne er udformet med komplementære svalehaleprofiler. Mellemrummet mellem svalehaleprofilerne på to tilstødende klodser tilspidser kileformet udefter, 30 og platterne monteres ved, at de successivt bankes på plads mellem de tilhørende klodser, indtil de har kilet sig fast mellem klodserne. Allerede som følge af fast-kilingen opstår der indre træk- og bøjningsspændinger, 35 og når transportsneglen indgår i en dekantercentrifuge, forstærkes fastkilingen og dermed de indre spændinger 2 148736 i det slidfaste materiale væsentligt, når sneglen sættes i rotation med deraf følgende høje centrifugalkræfter.

De før omtalte materialer, hvoraf platterne normalt vil være fremstillet, er imidlertid meget dårlig egnet til 5 at optage træk- og bøjningsspændinger.

Opfindelsen tager sigte på at angive en udformning af de slidfaste elementer og holdeorganerne, som eliminerer uønskede træk- og bøjningsspændinger i de slidfaste elementer.

10 Dette er ifølge opfindelsen opnået ved, at hvert holdeorgan er udformet med en rotationssymmetrisk styreflade, hvis diameter aftager i retning mod snegleoverfladen, at styrefladens symmetriakse skærer sneglefladen i et punkt af skillelinien mellem de tilhørende 15 slidfaste elementer, og at der i hver endeflade af de slidfaste elementer er en udsparing med en styreflade, der er komplementær til den halve styreflade på holdeorganet .

I en transportsnegl ifølge opfindelsen er det en-20 kelte slidfaste elements placering på snegleoverfladen, både i retning parallelt med overfladen og vinkelret herpå, fastlagt rent geometrisk ved konfigurationen af de komplementære styreflader i elementets endeflader og på de hermed samvirkende holdeorganer. Derved er det 25 blevet muligt at undgå enhver form for indre spændinger i de slidfaste elementer stammende fra elementernes montage, idet man fremstiller holdeorganerne og elementerne med tolerancer, som sikrer at der efter elementernes montering er et lille spillerum mellem de 30 modstående styreflader, og ved monteringen udfylder dette spillerum med et egnet polstringsmateriale, f.eks. en epoxyharpiks. Egnede materialer er i denne sammenhæng materialer, som efter hærdning dels skaber en vis klæbebinding mellem komponenterne, dels er tilstræk- 3 148736 kelig elastiske til at sikre, at de i drift optrædende kræfter mellem det slidfaste element og dets holdeorganer overføres gennem et passende stort areal af styrefladerne. Det vil endvidere ses, at de reaktionskræf-5 ter mellem de slidfaste elementer og holdeorganerne, som ved sneglens anvendelse i en dekantercentrifuge optræder som følge af centrifugalvirkningen, udelukkende fremkalder trykspændinger i de slidfaste elementer.

Som bekendt udviser carbider, oxider og lignende slid-10 bestandige materialer generelt høj trykbrudstyrke.

Ifølge opfindelsen kan holdeorganerne være nittet fast i sneglen og have koniske hoveder med udefter voksende diameter. Styrefladerne i de slidfaste elementers endeflader udgøres da af kegleflader, som 15 er komplementære til de koniske hoveders kegleflader.

I en alternativ udførelsesform udgøres holdeorganerne af gevindtappe, som er svejst til sneglen, og tilhørende møtrikker med koniske styreflader, som samvirker med komplementære kegleflader i de slidfaste 20 elementers endeflader.

De slidfaste elementers tværsnit kan i retning af sneglens omkreds være aftrappet således, at den fra sneglen fjerneste del af tværsnittet ved den ene kant er forskudt bort fra udsparingen i den ene endeflade 25 af den mod sneglen vendende inderste del, at udsparingerne kun er udformet i denne inderste del af elementet, og at den fjerneste del ved den modsatte kant rager tilsvarende ud over den inderste dels anden endeflade. Herved opnås, at hovederne eller møtrikkerne 30 på holdeorganerne er dækket af de forskudte ydre eller fjerneste dele af de slidfaste elementer og dermed beskyttet mod den slidende virkning af transportgodset.

Udførelsesformen kan med fordel realiseres ved, at hvert af de slidfaste elementer er sammensat af en 148736 4 bagplade af duktilt materiale, som er fastholdt til sneglen ved hjælp af de to holdeorganer, og en til bagpladens fremadvendende flade fastgjort platte af slidfast materiale, som er forsat for bagpladen i 5 sneglens omkredsretning på en sådan måde, at den nævnte aftrapning af elementets tværsnit opstår. Herved er det egentlige slidfaste materiale helt aflastet for indre spændinger fremkaldt af holdeorganerne, idet disse kun har kontakt med bagpladerne.

10 I en videre udvikling danner de dele af hver bagplades endeflader, som i radial retning ligger henholdsvis uden for og inden for udsparingerne for holdeorganerne, en stump vinkel på nær ved 180° med hinanden, og de slidfaste platters endeflader forløber.

15 efter cirkelbuer med i det væsentlige samme radius, henholdsvis konveks ved den ende af platten, som rager ud over bagpladen, og konkav ved plattens anden ende. Udførelsesformen er især egnet til dekantercentrifu-gers transportsnegle, som er sammensat af et cylindrisk 20 og et konisk afsnit, hvilket sidstnævnte transporterer det i dekanteren udskilte faststof til en afgangsåbning ved sneglens ende. Med denne udformning af selve de slidfaste platter, som er i og for sig kendt fra tysk patentskrift nr. 27 29 057, kan man med lutter ens slid-25 faste elementer dække den virksomme side af hele transportsneglens koniske afsnit, uden at der opstår uønskede spalter mellem på hinanden følgende slidfaste platter. Det er klart, at sådanne spalter optræder mellem bagpladerne, men på dette sted er spalterne uskadelige, 30 eftersom de i retning mod transportgodset er dækket af de tæt sammenstødende slidfaste platter.

f 5 14873$

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til den noget skematiske tegning, på hvilken fig. 1 viser et længdesnit gennem en dekanter-5 centrifuge med en transportsnegl ifølge opfindelsen, hvor de slidfaste elementer langs sneglens ydre kontur er udeladt for overskuelighedens skyld, fig. 2 et udsnit af transportsneglen set i retning af pilen II i fig. 1 og i større skala, 10 fig. 3 et snit efter linien III-III i fig. 2, fig. 4 et delsnit i endnu større skala efter linien IV-IV i fig. 2, fig. 5 et tilsvarende delsnit visende en ændret udførelsesform af et holdeorgan, 15 fig. 6 et sidebillede af en alternativ udførel sesform for et slidfast element til montering på transportsneglen, fig. 7 et snit efter linien VII-VII i fig. 6, fig. 8 et billede af elementet set i retning 20 af pilen VIII i fig. 6, og fig. 9a, b og c tre billeder som i mindre skala anskueliggør, hvorledes elementer ifølge fig.

6-8 kan tilpasses efter forskellig yderdiameter af transportsneglen.

25 Den i fig. 1 anskueliggjorte centrifuge har en tromle 1 og en koaksial indvendig rotor 2, som begge er koniske i en del af deres længde. Ved sine ender er tromlen 1 understøttet i to lejer 3 og 4.

De til venstre i fig. 1 viste, udragende akseltappe 30 5 og 6 er koblet til en ikke vist drivmekanisme, som 6 U8736 bringer tromlen og rotoren til at rotere i samme retning med lidt afvigende omdrejningstal.

Til rotoren 2 er der fastgjort en dobbeltløbet transportsnegl, hvis vindinger er betegnet med 5 7 og 8. Den førnævnte forskel mellem tromlens og ro torens omdrejningstal svarer til en relativ drejning af rotoren 2 i retning af pilen 9, hvorved sneglen 7,8 transporterer faststof, som er udskilt i centrifugens separeringsrum 10, i retning mod højre.

10 Det råmateriale, som skal separeres i fast stof og en væskefase, indføres gennem et stationært rør 11, der gennem tromlen l's hule lejetap 12 rager ind i rotoren 2. Pra det indre af rotoren strømmer materialet ud i separeringsrummet gennem åbninger 15 13 i rotorvæggen. Det udskilte faststof afgår fra tromlen 1 gennem åbninger 14 til højre i fig. 1, medens væskefasen strømmer ud gennem overløbsåbninger 15 i tromlens venstre endevæg. Åbningerne 15 bestemmer væskeniveauet 16 i tromlen.

20 På den overflade 17 af hver sneglevinding 7 eller 8, som tjener til at transportere faststoffet i retning mod åbningerne 14, er der fastgjort en i alt væsentligt ubrudt række af slidfaste elementer langs fladen 17's ydre kontur 18, se fig. 2 og 3. Hvert 25 element udgøres i denne udførelsesform af en sintret platte 19 af f.eks. hårdmetal eller keramisk materiale. Set i planbillede er -hver platte 19 trapez-formet med en retliniet udvendig kant 20, som rager lidt ud over sneglens kontur 18, og med to indefter 30 konvergerende .endeflader 21, som efter platternes montering støder stort set slørfrit op til de tilgrænsende platters ende.flader.

Platterne 19 kan være fastholdt til trans- 7 148736 portsneglen ved hjælp af de i fig. 4 viste holdeorganer 22, som hver har et skaft 23, der er nittet fast i transportsneglens vinding, og et konisk hoved 24 med udefter voksende diameter. Topvinklen af hovedets 5 kegLef lade kan være omkring 30°. Hvert holdeorgan 22 tjener til at fiksere to successive platter, som i fig. 4 er betegnet med 19a og 19b, idet holdeorganet er fastgjort til sneglen i skillefladen mellem de to platter, som i deres endeflader 21 har udsparinger 10 25, der hver for sig er komplementær til halvdelen af det koniske nittehoved 24.

Platterne 19, inklusive udsparingerne 25, og holdeorganerne 22 har sådanne dimensioner, at der dannes en snæver spalte mellem hvert nittehoved 24 15 og de tilstødende udsparinger 25. Denne spalte, som i fig. 4 er vist overdreven stor for tydelighed skyld, kan i praksis være omkring 0,1 mm eller lidt mere. Ved monteringen udfyldes spalterne, som allerede nævnt ovenfor, med en epoxyharpiks eller et lignende materia-20 le, som efter hærdning danner en binding mellem nittehovederne og platterne og derved supplerer den geometrisk bestemte fiksering af hver platte ved hjælp af de to tilhørende holdeorganer 22. Hvis den mod transportsneglen vendende overflade af platterne 19 25 er plan, opstår der også på dette sted et snævert mellemrum, som på tilsvarende måde udfyldes med det nævnte bindemiddel.

Fig. 5 anskueliggør en alternativ fiksering af to platter 19a og 19b til sneglen, i dette tilfælde 30 ved hjælp af en gevindtap 26, som er svejst til sneglevindingen 7, og en på tappen fastskruet møtrik 27, som er udvendig konisk svarende til det i fig. 4 viste nittehoved 24.

8 148736

Selv om platterne 19 er vist stødende direkte til hinanden langs deres endeflader 21, kan der også på dette sted forekomme en snæver spalte, som ved monteringen udfyldes med det før omtalte bindemiddel.

5 I fig. 6-9 er anskueliggjort en ændret udførel sesform af de slidfaste elementer, som i dette tilfælde består af en bagplade 28 af rustfrit stål eller andet duktilt materiale og en til bagpladen fastgjort platte 29 af slidfast materiale.

10 Ligesom de ovenfor omtalte slidfaste elementer 19 er bagpladen 28 generelt trapezformet med en konisk udsparing 30 i hver af sine endeflader til optagelse af et ikke vist, modsvarende konisk holdeorgan, hvormed elementet 28, 29 fastholdes til trans-15 portsneglen. De to dele 31a og 31b af hver endeflade, som ligger radialt henholdsvis uden for og inden for udsparingen 30, danner imidlertid en stump vinkel med hinanden, som i den viste udførelsesform er ca.

175°, og hvis toppunkt falder i centrum for udsparin-20 gen 30. Den slidfaste platte 29 er fastgjort til den sideflade 32 af bagpladen 28, som vender bort fra transportsneglen, ved hjælp af to tappe 33, som er presset i bagpladen og sidder med et lille spillerum i to huller i platten 29. Disse spillerum bliver ved 25 sammenbygningen af elementerne 28 og 29 udfyldt med et egnet bindemiddel, der også påføres fladen 32 og den modstående flade på platten 29.

Den i fig. 6 og 7 højre endeflade 34 af platten 29 er formet som en konveks cirkelbue med cen-30 trum i centrum for den underliggende udsparing 30, og plattens venstre endeflade 35 følger en tilsvarende konkav cirkelbue med samme radius og centrum i den tilhørende udsparing 30's centrum. Som følge af denne

Claims (5)

148736 udformning af platterne kan der ved hjælp af indbyrdes identiske elementer 28, 29 sammenstilles en i det væsentlige ubrudt række af slidfaste elementer langs konturen af en snegl, hvis diameter varierer inden for et 5 bredt interval. Dette er anskueliggjort i fig. 9a-c, som viser den indbyrdes stilling af to på hinanden følgende elementer 28, 29 ved forskellige diametre af sneglen. Fig. 9a svarer til overgrænsen for det nævnte interval, hvor de to bagplader ligger an mod hinanden 10 langs de. ydre dele 31a af deres endeflader, medens der dannes kileformede spalter mellem de indre fladedele 31bi Fig. 9c viser elementernes stilling ved den minimale diameter, hvor det er fladedelene 31b, som ligger mod hinanden, og fig. 9b svarer til en mellemværdi af diamete-15 ren, hvor der optræder spalter mellem bagpladerne både udvendig og indvendig. I samtlige konfigurationer ligger imidlertid de bueformede endeflader 34 og 35 af de slidfaste platter 29 mod hinanden, således at transportsneglen på sin virksomme side vender en prak-20 tisk taget ubrudt slidfast overflade mod transportgodset.

1. Transportsnegl, navnlig til en dekantercen-trifuge, af den .art, som på sin virksomme overflade 25 (17) bærer en i det væsentlige ubrudt række af gene relt firkantede slidfaste elementer (19), hvis ydre længdekanter (20) stort set følger sneglefladens ydre kontur (18) og rager ud over denne, og som støder op til hinanden langs deres generelt radialt forløbende 30 endeflader (21), og hvor de slidfaste elementer (19) er fastholdt ved hjælp af holdeorganer (22), som er fastgjort til sneglen (7, 8) mellem hvert par af på hinanden følgende elementer (19), kendetegnet ved, at hvert holdeorgan (22) er udformet med 35 en rotationssymmetrisk styreflade, hvis diameter af- 148736 ίο tager i retning mod snegleoverfladen (17), at styrefladens symmetriakse skærer sneglefladen i et punkt af skillelinien mellem de tilhørende slidfaste elementer (19), og at der i hver endeflade (21) af de 5 slidfaste elementer er en udsparing med en styreflade (25), der er komplementær til den halve styreflade på holdeorganet.

2. Transportsnegl ifølge krav 1, kendetegnet ved, at holdeorganerne (22) er nittet 10 fast i sneglen og har koniske hoveder (24) med udefter voksende diameter, og at styrefladerne (25) i de slidfaste elementers endeflader (21) udgøres af kegleflader, som er komplementære til de koniske hoveders kegleflader.

3. Transportsnegl ifølge krav 1, kende-' tegnet ved, at holdeorganerne udgøres af gevindtappe (26), som er svejst til sneglen, og tilhørende møtrikker (27) med koniske styreflader, og at styrefladerne (25) i de slidfaste elementers endeflader 20 udgøres af kegleflader, som er komplementære til møtrikkernes kegleflader.

4. Transportsnegl ifølge krav 2 eller 3, k ende t e gn e t ved, at de slidfaste elementers tværsnit i retning af sneglens omkreds er aftrappet såle- 25 des, at den fra sneglen fjerneste del (29) af tværsnittet ved den ene kant er forskudt bort fra udsparingen (30) i den ene endeflade (31) af den mod sneglen vendende inderste del (28), at udsparingerne (30) kun er udformet i denne inderste del (28) af elementet, og 30 at den fjerneste del (29) ved den modsatte kant rager tilsvarende ud over den inderste dels (28) anden endeflade.

5. Transportsnegl ifølge krav 4, kende-tegnet ved, at hvert af de slidfaste elementer 35 er sammensat af en bagplade (28) af duktilt materiale,