DK156816B - Kontinuerligt arbejdende toerrecentrifuge - Google Patents

Description

DK 156816 B

Den foreliggende opfindelse angâr en kontinuerligt arbejdende terre-centrifuge med en perforeret perifer væg, der bringes til at rotere om sin akse, og med fremforingsorganer, der pâvirker et materialelag i centrifugen med henblik pà at fore materialet frem parallelt med 5 centrifugens akse.

De kendte terrecentrifuger arbejder generelt med successive fyldnin-ger, hvilket vil sige, at et volumen af det materiale, der skal terres ved centrifugering, anbringes i centrifugetromlen, der normalt har en lodret akse, og fjernes fra denne efter behandlingen. Der 10 kendes terrecentrifuger, ovne og lignende indretninger, som er dannet af en perifer væg, og som bringes til at rotere om deres akse og arbejder kontinuerligt, idet stremmen af det produkt, der skal terres, drives i apparatets aksiale retning. I sâdanne apparater opnàs den aksiale forskydning pâ simpel mâde ved den stremning, der opnàs under 15 indvirkning af tyngdekraften, nâr aksen er anbragt hældende, ved hjælp af snekker eller ved hjælp af faste skrâ vægge, der bringer materialet til at glide pâ den cylindriske væg eller via med denne væg fast forbundne skruelinjeformede vinger, der driver materialet frem ved at lefte det langs væggen og sâledes bringer det til at 20 glide i stromningsretningen under tyngdekraftens pâvirkning.

I terrecentrifuger udsættes det materiale, der behandles, for en centrifugalkraft, der er langt sterre end tyngdekraften, og som presser materialet mod væggen, hvorfor den naturlige fremdrift under indvirkning af tyngdekraften ikke kan anvendes til at bevæge materi-25 alet. Af den samme grund kan afbejningsplader, endelese skruer med en akse, der er parallel med tromleaksen, eller faste skrâ vægge ikke anvendes, fordi friktionskræfterne mod den perforerede væg som folge af centrifugalkraften ville være for store, og materialet ville blive sammenpakket mod afboj ningspladerne og kunne blive beskadiget.

30 I FR-A-1.057.268 foreslâs en sâledes kontinuerligt arbejdende torre-centrifuge, som har et afstrygnings- eller fremforingsorgan, der ud-gores af en endelos skrue, hvis akse er parallel med tromleaksen.

Dette afstrygningsorgan medforer blot, at et indre lag af torret materiale fremferes, og der efterlades et ubrudt materialelag mod

DK 156816 B

2 væggen. Patentskriftet angiver ingen lesning pâ det problem, som den foreliggende opfindelse vedrarer.

Opfindelsen har til formâl pâ trods af de ovenfor nævnte forhold at tilvejebringe en kontinuerligt arbejdende tarrecentrifuge, hvor 5 materialet fares fra îndlabet mod udlabet uden at blive udsat for kraftige mekaniske spændinger.

Tarrecentrifugen ifalge opfindelsen er ejendommelig ved, at fremfa-ringsorganernes bevægelsesbane pâ det sted, hvor fremfaringsorganerne santvirker med det behandlede materialelâg, der presses mod den per- ______ 10 forerede væg, altid har en komposant i diametralplanet og en aksial- komposant i materialets stramningsretning. . ___________

Ved denne udfarelsesform for tarrecentrifugen drives materialet i det omrâde, hvor fremfaringsorganerne virker, et forholdsvis kort stykke i materialets stramningsretning, men som falge af diametralplanets 15 komposant, der kan være i hovedsagen lig med periferihastigheden for den perforerede væg og dermed for materialelaget, bliver der ikke taie om nogen sammenpakning.

Ved en praktisk udfarelsesform bestâr fremfaringsorganerne af radiale elementer, der stift er forbundet med en aksel, som er drejeligt 20 lejret skrât i forhold til den perifere vægs akse i det hulrum, der afgrænses af den perifere væg, idet længden af hvert radiait element er noget mindre end den mindsté afstand fra akselen til den perfore-, rede væg malt i et plan vinkelret pâ akselen og omfattende det re-spektive radiale element.

25 Den aksel, der bærer fremfaringsorganerne, kan være lejret frit drejeligt, og rotationen frembringes da af det tryk, der udaves pâ fremfaringsorganerne af det materiale, der skal centrifugeres og tarres. Det foretrækkes imidlertid direkte at drive akselen og bringe den i rotation, idet akselens rotationsretning og hastighed er sâle-30 des, at endeme af de radiale elementer pâ det sted af deres cirku-_ lære bevægelsesbane, hvor de bevæger sig nærmest den perifere væg, vil bevæge sig i materialets stramningsretning, medens deres peri-ferihastighed er i hovedsagen lig med og fortrinsvis noget starre

DK 156816B

3 end périferihastigheden for den indre overflade af den perforerede perifere væg.

Ved en anden udforelsesform er fremfaringsorganerne fremstillet af elementer, der er lejret frit drejelige omkring stift med hinanden 5 forbundne akseltappe, der danner en forsat aksel, hvis hovedudstræk-ning er parallel med tromlens frembringer og ligger excentrisk i forhold til tromlens akse. Dette tillader anvendelse af elementer, der har identiske radiale længder, og som strækker sig over torre-centrifugetromlens længde.

10 Det er ligegyldigt, om torrecentrifugen har en vandret, lodret eller skrâ akse. Den perforerede væg kan være cylindrisk, keglestubformet eller hâve en hvilken som helst anden ledekurveform, fx en brudt eller buet linje, der giver tromlen en generel keglestubformet-cylin-drisk form, eller tromlen kan hâve form af en spole, en tromle eller 15 lignende. I tilfælde af, at tromlen har en keglestubformet eller keglestubformet-cylindrisk form, kan tromlen konvergere eller diverger e i materialets stromningsretning.

Nâr akselen er skrâ, er dens to ender hver især fortrinsvis anbragt i samme afstand fra den perifere væg, eller, nâr den perifere væg ikke 20 er cylindrisk, i afstande fra den perforerede væg, der er proportio-nale med radien for den perforerede perifere væg i de respektive diametralplaner. Hvis det imidlertid onskes at udsætte materialet for en strækoperation eller for en kartning, kan den ende af akselen, der er rettet i materialets stromningsretning, ligge i en afstand fra den 25 perforerede væg, der er storre end eller proportionalt er sterre end afstanden for den ende, der vender modsat stromningsretningen.

Den langsgâende afstand mellem til hinanden grænsende radiale elementer mâ gores mindre, desto mindre deres rotationsakse hælder, desto mindre den bue, langs hvilken de radiale elementer samarbejder 30 med materialemassen er, dvs. desto nærmere rotationsaksen ligger ved væggen, og desto storre vinkelafstanden mellem radiale naboelementer er. De radiale elementer kan være anbragt i form af radiale plader, eventuelt dannet af skiver, eger, der har en storre eller mindre elasticitet, organer, sâsom berster eller skumruller, endelose skruer 4

DK 156816 B

eller radiait og aksialt forlabende plader sàsom kontinuerlige vægge, stænger eller river.

Den virikel, soin fremfaringsorganets rotationsakse danner med terre-centrifugetromlens akse, er en funktion af det produkt, der behand-5 les, og af dettes mekaniske egenskaber sâvel som af den anskede gen-nemstramning. Jo sterre denne vinkel er, desto starre er den aksiale komposant for fremfaringsorganets periferihastighed i forhold til dennes diamétrale komposant, men desto mere vil den perifere hastig-hed for fremfaringsorganets radiale elementer variere inden for et 10 bredt interval, hvis de er stift forbundet med den samme aksel. Som falge af foragelsen af den aksiale komposant vil materialestramningen blive foraget. Tarrecentrifugens kapacitet for en given tarrehastig-hed kan ogsâ forages ved foragelse af antallet af de fremfaringsorga-ner, der virker over en omdrejning for tromlen. Det er ogsâ muligt at 15 forage maskinens rotationshastighed, men dette er ikke altid muligt set ud fra et mekanisk synspunkt eller som falge af den mekaniske modstand for det materiale, der behandles.

Tarrecentrifugen ifalge opfindelsen kan anvendes til kontinuerlig tarring af praktisk taget aile mineralske, animalske eller végéta-20 bilske materialer, og den anvendes især til forbehandling af materia-ler, der skal udsættes for en udterring ved lyofilisering, opvarmning etc. Den mekaniske tarring er en energibesparende mâde til ekstrahe-ring af ubundet vand, sàsom vaskevand etc. I tarrecentrifugen ifalge opfindelsen bliver materialelaget endvidere omrart af fremfarings-25 organeme, der bevæges gennem det, hvorved fjernelsen af vand forages endnu mere sammenlignet med standardtarring.

I det falgende vil forskellige udfarelsesformer for tarrecentrifugen ifalge opfindelsen blive nærmere beskrevet under henvisning til teg-ningen, pâ hvilken 30 fig. 1 viser set fra enden en tromle med et fremfaringsorgan, der er dannet af radiale skiver, fig. 2 er et snit efter linjen II-II i den i fig. 1 viste tarrecentrifuge, fig. 3 er en geometrisk konstruktion, der er blevet foretaget til be- s*· - - - -

DK 156816 B

5 stemmelse af radierne for de skiver, der udgor fremforingsorganerne og den bue, der svarer til deres virkeomrâde, fig. 4 viser en udfoldning af tromlen, ved hjælp af hvilken fremfo-ringsorganernes arbejdsmâde forklares, 5 fig. 5 et snit svarende til det i fig. 2 viste, men i en anden udfo-relsesform for terrecentrifugen, og fig. 6 viser et snit efter linjen VI-VI i fig. 5.

De forskellige udforelsesformer for selve torrecentrifugen ifolge op-findelsen har en perforeret perifer væg 1, som er vist i form af en 10 cylindrisk væg, der pâ kendt mâde drives sâledes, at den roterer om-kring sin akse, hvorved den centrifugalkraft, der udeves pâ et mate-riale, der fores ind mod væggen, bliver flere gange storre end tyng-dekraften. Henvisningsbetegnelsen 2 betegner perforeringer, af hvilke der kun er vist et lille antal.

15 Ved den i fig.. 1-4 viste udforelsesform er der inde i væggen ved hjælp af lejer, der ikke er vist, skrât monteret en aksel 3. Ved den viste udfarelsesform ligger de punkter X, hvor akselen skærer trom-lens endeflader, i samme afstand fra denne flade. Pâ akselen 3 er der monteret skiver 4, der kan erstattes af radiale stænger, rivelignende 20 organer eller lignende indretninger svarende til karakteren af det materiale, der skal terres. Diametrene for skiveme 4 eller længden af stængerne eller lignende organer har en sâdan starrelse, at deres perifere ender i hovedsagen tangerer indersiden af væggen 1. Et snit i den indre overflade af væggen 1 langs de planer, i hvilke de parai- 25 lelle skiver bevæger sig, danner, hvis punkterne X ligger i samme afstand fra denne flade, en ellipse, hvis lilleakse er lig med trom-lens diameter, og hvis storeakse er lig med den samme diameter multi-pliceret med 30 -- sin a hvor a er vinkelen mellem akselen 3 og en endeflade af tromlen. Pâ den nævnte ellipse E (fig. 3) er overfert sporet A af aksen for akselen 3, der ligger i en afstand r^ fra den overste ende af ellip-35 sens lilleakse, og denne afstand r^ og vinkelen a bestemmer akselens 6

DK 156 816 B

stilling inde i tromlen. Til den rette linje A er der ud fra punktet 0, der svarer til centrum for skiven 4j_ med radius r^, overfert af-stande lig med e 5 - tg a hvor e er afstanden mellem de to skiver. Derved kommer man frem til punkter a', b', c' og d', der svarer til positionerne for punkter a, b, c og d, der er centrene for skiverne pâ den ellipse, der danner 10 skæringskurven mellem væggen 1 og skivens plan. Den mindste afstand ........

_ fra hvert af disse punkter til ellipsen svarer til den skiveradius, der tangerer væggens indre overflade, henholdsvis r2, ^3, og .

Hvis tykkelsen af det materialelag, der skal terres, er lig med m, er det buestykke, langs hvilket skiven vil samarbejde med materialet, 15 bestemt. I fig. 4 er de dele af skiverne, der samarbejder med materialet, vist som en tykkere linje 5. Hvis periferihastigheden for den indre overflade af væggen 1 er lig med F, vil skiverne, hvis de er monteret sâledes, at de kan rotere frit omkring akselen 3, eller hvis denne er monteret sâledes, at den kan rotere frit, under indvirkning 20 af den af materialet udovede trykkraft blive drevet med eller hâve en tendèns til at fâ en periferihastighed f, der i beraringspunktet med væggen opleses i en hastighed fp, der i hovedsagen er lig med F, og en langsgâende komposant fj_ i materialestrommens retning. Det mate-riale, der er blevet indfort i den med pilen R i fig. 4 angivne ret-25 ning, vil i virkeligheden successivt komme i berering med den (regnet i materialets stromningsretning) bageste ende af delen 5 pâ de efter hinanden folgende skiver, og materialet vil, nâr det kommer i bere-ring med en skive, blive skubbet fremefter og vil blive forskudt et stykke, hver gang det passerer hen foran et af fremforingselementer-30 ne.

Ved den i fig. 5 og 6 viste udferelsesform er hver af skiverne 6 monteret pâ et akselstykke 7, og de efter hinanden folgende aksel-stykker er indbyrdes forbundet ved hjælp af arme eller excentrik-stykker 8, der aile har samme orientering og derfor ligger i samme 35 plan. Skiverne 6, der kan erstattes af radiale stænger, flade skum-cylindre, skovlhjul, hvor skovlenes perifere kanter er formet som en

Claims (9)

1. Kontinuerligt arbejdende torrecentrifuge med en perforeret perifer væg (1), der bringes til at rotere om sin akse, og med fremforings-organer (4-6), der pâvirker et materialelag (m) i centrifugen med henblik pâ at fore materialet frem parallelt med centrifugens akse, kendetegnet ved, at fremforingsorganernes bevægelsesbane 30 (f) pâ det sted, hvor fremforingsorganerne samvirker med det behand- lede materialelag (m), som presses mod den perforerede væg (1), altid har en komposant (fp) i det diamétrale plan og en aksial komposant (fh) i materialets stromningsretning. DK 156816 B

2. Torrecentfifuge if0lge krav 1, kendetegnet ved, at fremferingsorganerne bestâr af radiale elementer (4), der er stift forbundet med en aksel (3), som er dreje-ligt lejret skrât i forhold til den perifere vægs (1) akse i det 5 hulrum, der afgrænses af den perifere væg, idet længden af hvert radiait element er noget mindre end den mindste afstand fra akselen til den perforerede væg mâlt i et plan vinkelret pà akselen og om-fattende det respektive radiale element.

3. Torrecentrifuge ifelge krav 2, 10 kendetegnet ved, at akselen (3) og/eller fremfaringsorga-nerne (4) er lejret frit drejeligt.

4. Terrecentrifuge ifelge krav 2, kendetegnet ved, at akselen (3) er indrettet til at blive bragt til at rotere med en sâdan rotationsretning og hastighed, at 15 enderne af de radiale elementer (4) pâ det sted af deres cirkulære bevægelsesbane, hvor de bevæger sig nærmest den perifere væg, vil bevæge sig i materialets stromningsretning, og at deres periferi-hastighed (f) er i hovedsagen lig med og fortrinsvis noget sterre end periferihastigheden (F) for den indre overflade af den perforerede 20 perifere væg.

5. Terrecentrifuge ifolge krav 1, kendetegnet ved, at fremforingsorganerne (6) udgores af elementer, der er lejret frit drejelige omkring akseltappe (7), der er stift forbundet med hinanden for dannelse af en forsat aksel, hvis 25 hovedudstrækning er parallel med tromlens (1) frembringer og ligger excentrisk i forhold til tromlens akse.

6. Terrecentrifuge ifelge krav 5, kendetegnet ved, at fremforingsorganerne (6) er lejret frit drej elige.

7. Torrecentrifuge ifelge krav 5, kendetegnet ved, at fremforingso rgane rne (6) er roterende drevet (11-14). DK 156 816 B

8. Torrecentrifuge if0lge krav 2, kendetegnet ved, at den skrâ aksel (3) har sine to ender (X-X) i samme afstand fra den perifere væg (1), eller, nâr den peri-fere væg ikke er cylindrisk, i afstande fra den perforerede væg, der 5 er proportlonale med radien for den perforerede perifere væg i de respektive diametralplaner.

9. Torrecentrifuge ifalge krav 2, kendetegnet ved, at den nederste ende af den skrâ aksel (3) ligger i en afstand fra den perforerede væg, der er storre end 10 eller proportionalt er storre end den everste endes afstand.