EP0027630B1 - Zentrifuge zum Trennen von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen - Google Patents

Zentrifuge zum Trennen von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen Download PDF

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EP0027630B1
EP0027630B1 EP80106240A EP80106240A EP0027630B1 EP 0027630 B1 EP0027630 B1 EP 0027630B1 EP 80106240 A EP80106240 A EP 80106240A EP 80106240 A EP80106240 A EP 80106240A EP 0027630 B1 EP0027630 B1 EP 0027630B1
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control arrangement
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centrifuge
drum
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Georg Hiller
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/10—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
    • B04B1/14—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with periodical discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
    • B04B2001/2041—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl with baffles, plates, vanes or discs attached to the conveying screw
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
    • B04B2001/2066—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl with additional disc stacks

Definitions

  • the invention relates to a centrifuge for separating solid-liquid mixtures, in which at least one thickened solid phase is discharged at least partially through at least one opening arranged below the liquid level in the jacket, with at least one control device for periodically opening and closing the openings, the control device having a Screw body is connected, on which there is a screw helix, and wherein the control device is arranged rotatably relative to the drum, and whose interface parallel to the opening plane extends up to the openings and has a width which exceeds the diameter of the openings provided, the control device at least has a recess.
  • a known centrifuge has nozzles on the circumference of the drum with control devices for opening or closing the same.
  • the control devices are automatically acting valves which can be actuated by the pressure in the thickened solid phase and which allow this solid phase to be automatically discharged from the centrifuge (DE-B 1 482 708).
  • the valve-like control devices consist of complicated and high-precision mechanical parts, the sensitivity and susceptibility to failure of which are not suitable for the rough operation of a centrifuge.
  • the object of the invention is to provide a centrifuge of the type mentioned which avoids the above disadvantage.
  • the object is achieved in that the screw helix is passed through the recess in the control device and that the screw helix and the drum are conically tapered beyond the control device in the conveying direction of the screw helix.
  • the interface of the control device is cylindrical. This has the advantage that the control device can be made uncomplicated and robust and is therefore also insensitive to interference.
  • control device is designed with an elastic wiper for cleaning the openings.
  • the measure is particularly suitable in the event that a solid phase interspersed with coarser solid particles is present in addition to a sludge-liquid solid phase, which is usually discharged from the centrifuge drum with a screw discharge member.
  • control devices are provided and openings are arranged distributed in the jacket. This results in an increased sensitivity of the discharge control.
  • the distance between the opening and the control device is adjustable, the opening preferably being arranged in a nozzle body which can be screwed into the jacket from the outside.
  • the cross section of the opening of the nozzle body is expediently variable and is preferably formed by an insert made of elastic material.
  • the drum of the solid bowl screw centrifuge 2 is equipped with a number of outlet openings 3 on the circumference. These are arranged in nozzle-shaped bodies 4 in accordance with an enlarged and detailed illustration in FIGS. 2 to 6, the same parts being otherwise provided with the same reference numbers in these figures.
  • These openings 3 are covered by the control member 5 in the position shown, closed in this way, thereby preventing the flow of the thickened sludge phase.
  • this sludge phase sediments at the deepest point of the sewage pond pent up inside the drum 1, the mirror 6 of which is fixed by the height-adjustable weirs 7. These are located at the openings 8 of the front closure plate 9 of the drum 1 provided for the overflow of the center.
  • This drum 1 is otherwise received on the conically tapered side 10 by a support structure and holder 11, which in turn is rotatably supported in the bearing arrangement 12 .
  • the drum is driven via the V-belt pulley 13 by a V-belt transmission (not shown in detail) and a motor (also not shown).
  • the suspension is entered, as indicated by the arrow 14, through a feed pipe 14 ′ into the interior of the centrifuge 2.
  • the centrifuge 2 has a rotatably mounted screw body 15 which carries the screw spiral 16.
  • the direction of movement of the screw body 15 is indicated by the arrow 17.
  • the screw body 15 is rotatably supported within the drum 1 by the intermediate bearings 18 and 19.
  • the rotary motion transmitted by the V-belt drive 13 to the drum 1 is transmitted via the end plate 9 to a hollow shaft 21 'mounted in the bearing arrangement 20, and from there to a differential gear 21, which in turn is driven on the output side by the shaft 22 with the left-hand end plate 23 of the Snail body 15 is firmly connected.
  • the screw spirals 16 transport sedimented solid in the direction of arrow 24.
  • the screw spiral 16 is through a recess 25 according to the detailed illustration in FIG of the control member 5 passed.
  • 1b shows the arrangement of screw helix 16 and control disk 5 in section corresponding to section plane AA in FIG. 1.
  • the illustration according to FIG. 1b shows the cut screw body 15 with the screw helix 16 also cut, as well as the disk-shaped control device 5 in view the drum shell 1, as already described above, the nozzle body 4 with the opening 3 is screwed in from the outside.
  • the recess 25 through which - perpendicular to the viewing plane - solid is transported through the screw spiral 16.
  • the control device 5 is equipped with a rubber-elastic scraping element 26, which projects beyond the periphery 28 of the control element 5 by the amount 27. This scraper member 26 is fastened in a receptacle 29.
  • FIG. 1c The functional assignment of a control device 5 and a screw helix 16 is further illustrated in the sectional view according to FIG. 1c. It can be seen that the screw helix 16 passes through the recess 25 of the control shaft 5, the control disk 5 optically withdrawing to the edge portion 50 of the recess 25 on the right, since it is covered by the helix 16 for the viewer's eye while conversely to the left of the recess 25, the helix 16 which undercuts at an angle behind the control disk 5 is visually covered by the latter for the viewer's eye.
  • the helix 16 rotates in the direction of the arrow 17, solid is transported from the viewing plane towards the viewer.
  • the screw body 15 is equipped with the screw coils 16 and also equipped with the control element 5.
  • this is a disk-shaped member which has a width covering the opening 3.
  • the control function can be brought about either by recesses in width or recesses in diameter, the arrangement and design of which, however, fall within the skill of the skilled worker and are therefore not shown in detail in FIG.
  • FIG. 3 An embodiment of the control device 5 with a T-shaped cross section can be seen in FIG. 3.
  • FIG. 4 shows a U-shaped opening 3 curved in the direction of flow in cooperation with the disk-shaped control device 5.
  • this has control cams 51 which are placed on the end face and which close the drain opening 3 when they overlap, and in the release position to open.
  • FIG. 6 An arrangement of a nozzle body 4 containing the opening 3 with a wear-resistant insert 52 is shown in FIG. 6.
  • the control device 5 in the example shown is a disk with a T-shaped cross section.
  • the distance between the control device 5 and the wear-resistant mouthpiece 52 is designated by the number 53. This can be varied as desired by screwing the body 4 more or less deeply into the thread 54.
  • the gap width 53 is in the practical case, for example, between 20 and 500 microns.
  • the nozzle body 4 has an elastic insert 55 which is variable in cross section and which changes in diameter 57 within relatively wide limits by screwing in the screw 56 more or less deeply can be.
  • the differential gear 21 allows a differential speed to be set between the drum 1 and the worm body 15 by mechanical, electrical or hydraulic adjustment intervention, the size of which can be varied as desired.
  • the differential speed can be zero revolutions per minute on the one hand, and the speed of the drum casing 1 at zero speed of the screw body on the other hand. In practical operation, the speed difference is between 2 and 10 revolutions per minute.
  • the control device 5 rotates at a relative speed with respect to the drum casing 1 and moves with its edge part 50 past the nozzle bodies 4 receiving the openings 3.
  • this results in a gap width in the order of magnitude of, for example, 20 to 500 microns in the overlapping state, that is to say in the closed state.
  • the closed state is released and the opening 3 is released.
  • thickened sludge is expelled through the opening 3 in a controllable amount per unit of time resulting from the opening diameter, liquid pressure and viscosity.
  • the closed state between the control element 5 and the opening 3 is restored, after which the play of opening and closing is repeated periodically.
  • a technical control of the amount of sludge escaping per unit of time is possible on the one hand by the type and design of the control element and the differential speed, and on the other hand by an arbitrarily variable number of openings 3 on the circumference of the drum casing 1, and by variable choice of the diameter 57 of each Openings 3.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge zum Trennen von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen, bei welcher mindestens eine eingedickte Feststoffphase mindestens teilweise durch mindestens eine unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Mantel angeordnete Öffnung ausgetragen wird, mit mindestens einer Steuervorrichtung zum periodischen Öffnen und Schließen der Öffnungen, wobei die Steuervorrichtung mit einem Schnekkenkörper verbunden ist, auf dem sich eine Schneckenwendel befindet, und wobei die Steuervorrichtung drehbeweglich relativ zur Trommel angeordnet ist, und deren zur Öffnungsebene parallele Grenzfläche bis an die Öffnungen heranreicht und eine Breite aufweist, die den Durchmesser der vorgesehenen Öffnungen überschreitet, wobei die Steuervorrichtung mindestens eine Ausnehmung aufweist.
  • Eine bekannte Zentrifuge weist am Umfang der Trommel Düsen mit Steuervorrichtungen zum Öffnen oder Schließen derselben auf. Die Steuervorrichtungen sind automatisch wirkende Ventile, welche durch den Druck in der eingedickten Feststoffphase betätigbar sind und ein selbsttätiges Ablassen dieser Feststoffphase aus der Zentrifuge ermöglichen (DE-B 1 482 708). Als Nachteil wird dabei empfunden, daß die ventilartig ausgebildeten Steuervorrichtungen aus komplizierten und mit hoher Präzision ausgeführten feinmechanischen Teilen bestehen, deren Empfindlichkeit und Störanfälligkeit für den rauhen Betrieb einer Zentrifuge nicht geeignet ist. Insbesondere kann dabei nicht gewährleistet werden, daß die auf den Umfang verteilten Ventile schlagartig zur gleichen Zeit öffnen. Wenn dies aber nicht geschieht, wird die Zentrifuge durch einseitige Entleerung in Unwucht versetzt, was zu erheblichen Störungen bis zum Defekt der Maschine führen kann.
  • Eine andere bekannte Vollmantel-Zentrifuge (DE-B 2 063 063) mit Schlammaustrittsöffnungen im Mantel weist Mittel zum Öffnen und Schließen dieser Öffnungen auf, welche durch ruckartiges Bremsen oder Beschleunigen der Zentrifuge betätigt werden. Bei dieser bekannten Zentrifuge wird ebenfalls die komplizierte und aufwendige Mechanik zum Öffnen und Schließen der Schlammaustrittsöffnungen als Nachteil empfunden. Noch bedenklicher sind jedoch die zur Betätigung der Steuervorrichtungen notwendigen Brems- oder Beschleunigungsrucke, deren Anwendung insbesondere bei größeren Maschinen mit entsprechend hohen Massenkräften sich praktisch von selbst verbietet, abgesehen von dem nachteiligen Einfluß auf die Maschine selbst sowie deren Inhalt.
  • Aus der DE-C-257 173 ist eine Zentrifuge der genannten Art bekannt, mit Steuerscheibe und Schneckenwendel, wobei allerdings die Schnekkenwendel nicht durch die Steuerscheibe hindurch geführt ist, so daß auch kein Transport der Feststoffe aus der eingedickten Feststoffphase durch die Steuerscheibe hindurch erfolgen kann. Gröbere Feststoffteile, die nicht durch die Öffnungen ausgetragen werden können, akkumulieren an der Steuerscheibe.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zentrifuge der genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die obigen Nachteil vermeidet.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schneckenwendel durch die Ausnehmung in der Steuervorrichtung hindurchgeführt ist, und daß die Schneckenwendel und die Trommel in Förderrichtung der Schneckenwendel jenseits der Steuervorrichtung konisch verjüngt sind.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist weiter vorgesehen, daß die Grenzfläche der Steuervorrichtung zylindrisch ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Steuervorrichtung unkompliziert und robust ausgeführt werden kann und daher auch unempfindlich gegenüber Störungen ist.
  • Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die Steuervorrichtung mit einem elastischen Abstreifer zur Reinigung der Öffnungen ausgestaltet ist. Die Maßnahme eignet sich besonders für den Fall, daß neben einer schlammförmig-flüssigen Feststoffphase eine mit gröberen Feststoffpartikeln durchsetzte Feststoffphase vorliegt, welche üblicherweise mit einem Schnecken-Austragsorgan aus der Zentrifugentrommel ausgetragen wird.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere Steuervorrichtungen vorgesehen und Öffnungen, in dem Mantel verteilt angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine erhöhte Sensibilität der Austragssteuerung.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Abstand zwischen der Öffnung und der Steuervorrichtung einstellbar ist, wobei vorzugsweise die Öffnung in einem von außen in den Mantel einschraubbaren Düsenkörper angeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist die Öffnung des Düsenkörpers im Querschnitt veränderlich und wird vorzugsweise durch einen Einsatz aus elastischem Werkstoff gebildet. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine besonders unkomplizierte und robuste Ausführung der Steuervorrichtung, welche unter Verzicht auf Körperberührung im Verschlußzustand allen komplizierten mechanischen Steuervorrichtungen überlegen ist. Dabei hat sich überraschend herausgestellt, daß die Abschlußwirkung bei wäßrigen Feststoffgemischen auch bei hohen und höchsten Zentrifugalbeschleunigungen vorhanden ist. Dieser Effekt beruht auf einer günstigen Wirkung der Wandreibung kleinster Feststoffteilchen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen im Beispiel näher erläutert. Es zeigt
    • Fig. 1 eine Zentrifuge nach der Erfindung, im Schnitt,
    • Fig. 1 a einen vergrößerten Ausschnitt der Zentrifuge gemäß Fig. 1, teils im Schnitt, teils in Ansicht,
    • Fig. 1 b einen vergrößerten Ausschnitt der Zentrifuge gemäß Fig. 1 mit der Steuervorrichtung und einem elastischen Abstreifer,
    • Fig. 1c einen Schnitt durch die Zentrifuge gemäß Fig. 1, in einer Schnittebene senkrecht zur Rotationsachse,
    • Fig. bis 6 je eine Detaildarstellung der mit einer düsenartigen Öffnung zusammenwirkenden Steuervorrichtung.
  • In Fig. 1 ist die Trommel der Vollmantel-Schneckenzentrifuge 2 am Umfang mit einer Anzahl von Auslaßöffnungen 3 ausgestattet. Diese sind in düsenförmigen Körpern 4 entsprechend einer vergrößerten und detaillierten Darstellung in den Fig. 2 bis 6 angeordnet, wobei im übrigen in diesen Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Diese Öffnungen 3 werden von dem Steuerorgan 5 in der gezeigten Stellung überdeckt, auf diese Weise verschlossen, wodurch der Durchfluß der eingedickten Schlammphase verhindert wird. Diese Schlammphase sedimentiert, wie bekannt, an der tiefsten Stelle des im Inneren der Trommel 1 angestauten Klärteiches, dessen Spiegel 6 durch die höhenverstellbaren Wehre 7 festgelegt ist. Diese befinden sich an den für den Überlauf des Zentrates vorgesehenen Öffnungen 8 der stirnseitigen Verschlußplatte 9 der Trommel 1. Diese Trommel 1 wird im übrigen an der konisch verjüngten Seite 10 von einer Tragkonstruktion und Halterung 11 aufgenommen, welche ihrerseits in der Lageranordnung 12 drehbar gelagert ist. Der Antrieb der Trommel erfolgt über die Keilriemenscheibe 13 durch eine nicht näher dargestellte Keilriemen-Transmission und einen ebenfalls nicht dargestellten Motor. Die Eingabe der Suspension erfolgt, wie durch den Pfeil 14 angedeutet, durch ein Aufgaberohr 14' in das Innere der Zentrifuge 2.
  • Deren Funktion und grundsätzlicher Aufbau wird im übrigen für einen Fachmann als bekannt vorausgesetzt. Die Zentrifuge 2 besitzt einen drehbar gelagerten Schneckenkörper 15, welcher die Schneckenwendel 16 trägt. Die Bewegungsrichtung des Schneckenkörpers 15 ist durch den Pfeil 17 angedeutet. Der Schneckenkörper 15 ist innerhalb der Trommel 1 durch die Zwischenlager 18 und 19 drehbar gelagert. Die durch den Keilriemenantrieb 13 auf die Trommel 1 übertragene Drehbewegung wird über die Stirnplatte 9 auf eine in der Lageranordnung 20 gelagerte Hohlwelle 21' übertragen, und von dieser weiter auf ein Differenzialgetriebe 21, welches seinerseits abtriebsseitig durch die Welle 22 mit der linksseitigen Stirnplatte 23 des Schneckenkörpers 15 fest verbunden ist. Die Schneckenwendeln 16 transportieren bei ihrer Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 17 sedimentierten Feststoff in Richtung des Pfeiles 24. Um zu verhindern, daß das scheibenförmige Steuerorgan 5 den Transport des Feststoffes blockiert, ist die Schneckenwendel 16 gemäß detaillierter Darstellung in Fig. 1a durch eine Ausnehmung 25 des Steuerorgans 5 hindurchgeführt. Fig. 1b zeigt die Anordnung von Schnekkenwendel 16 und Steuerscheibe 5 im Schnitt entsprechend der Schnittebene A-A in Fig. 1. Die Darstellung gemäß Fig. 1b zeigt den geschnittenen Schneckenkörper 15 mit der ebenfalls geschnittenen Schneckenwendel 16, sowie in Ansicht die scheibenförmige Steuervorrichtung 5. In den Trommelmantel 1 ist, wie bereits weiter oben beschrieben, der Düsenkörper 4 mit der Öffnung 3 von außen eingeschraubt. In der Steuervorrichtung 5 befindet sich die Ausnehmung 25, durch welche - senkrecht zur Betrachtungsebene - Feststoff durch die Schneckenwendel 16 transportiert wird. Weiter ist die Steuervorrichtung 5 mit einem gummielastischen Abstreiforgan 26 ausgestattet, welches um den Betrag 27 über die Peripherie 28 des Steuerorgans 5 hinausragt. Dieses Abstreiforgan 26 ist in einer Aufnahme 29 befestigt.
  • Die funktionelle Zuordnung einer Steuervorrichtung 5 sowie einer Schneckenwendel 16 ist in dem Schnittbild gemäß Fig. 1c weiter verdeutlicht. Dabei ist zu erkennen, daß die Schneckenwendel 16 durch die Ausnehmung 25 des Steueroganes 5 hindurchtritt, wobei rechts von der Ausnehmung 25 die Steuerscheibe 5 bis auf deren Randpartie 50 optisch zurücktritt, da sie durch die Wendel 16 für das Auge des Betrachters verdeckt ist, während umgekehrt links von der Ausnehmung 25 die in einem Winkel hinter der Steuerscheibe 5 hinterschneidende Wendel 16 durch diese für das Auge des Betrachters optisch verdeckt ist. Bei einer Drehbewegung der Wendel 16 in Richtung des Pfeiles 17 wird Feststoff aus der Betrachtungsebene in Richtung auf den Betrachter zu transportiert.
  • Weitere Einzelheiten über das Zusammenwirken einer Steuervorrichtung 5 mit einer Öffnung 3 sind den detaillierten Darstellungen in den Fig. 2 bis 6 zu entnehmen. Gemäß Fig. 2 ist der Schneckenkörper 15 mit den Schneckenwendeln 16 ausgestattet und ferner mit dem Steuerorgan 5 ausgerüstet. Dieses ist im vorliegenden Falle ein scheibenförmiges Organ, welche eine die Öffnung 3 überdeckende Breite aufweist. Die Steuerfunktion kann dabei entweder durch Ausnehmungen in der Breite oder Ausnehmungen am Durchmesser hervorgerufen werden, deren Anordnung und Ausbildung jedoch in das handwerkliche Belieben des Fachmannes fallen und daher in Fig. 2 nicht näher dargestellt sind.
  • Eine Ausbildung der Steuervorrichtung 5 mit T-förmigem Querschnitt ist in Fig. 3 erkennbar. Eine andere Ausbildung gemäß Fig. 4 zeigt eine U-förmige, in Strömungsrichtung gebogene Öffnung 3 im Zusammenwirken mit der scheibenförmigen Steuervorrichtung 5. Diese hat im gezeigten Beispiel auf der Stirnseite aufgesetzte Steuernocken 51, welche die Ablaßöffnung 3 bei Überdeckung verschließen, und in der Freigabestellung öffnen.
  • Eine Ausstattung eines die Öffnung 3 enthaltenden Düsenkörpers 4 mit einem verschleißresistenten Einsatz 52 zeigt Fig. 6. Die Steuervorrichtung 5 ist im gezeigten Beispiel eine Scheibe mit T-förmigem Querschnitt.
  • Der Abstand zwischen der Steuervorrichtung 5 und dem verschleißresistenten Mundstück 52 ist durch die Ziffer 53 bezeichnet. Dieser kann durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben des Körpers 4 in das Gewinde 54 nach Belieben variiert werden. Die Spaltweite 53 beträgt im praktischen Fall beispielsweise zwischen 20 und 500 Mikron.
  • Eine etwas andere Ausgestaltung zeigt Fig. 5 mit einem L-förmigen Querschnitt der Steuervorrichtung 5. Dabei weist der Düsenkörper 4 einen im Querschnitt veränderlichen elastischen Einsatz 55 auf, welcher durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben der Schraube 56 im Durchmesser 57 in relativ weiten Grenzen verändert werden kann.
  • Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 6 ist folgende:
    • Bei der in Drehbewegung versetzten Zentrifuge 2, deren Antrieb mit Hilfe der Riemenscheibe 13 über einen nicht dargestellten Keilriemenantrieb mit zugehörigem Antriebsmotor erfolgt, dreht sich die als Vollmantel ausgebildete Trommel 1 mit einer Differenzgeschwindigkeit gegenüber dem ebenfalls in Richtung des Pfeiles 17 in Drehbewegung versetzten Schneckenkörper 15. Die beiden rotierenden Körper 1 und 15 sind über die Hohlwelle 21' und die Welle 22 sowie das Differenzialgetriebe 21 kraftschlüssig miteinander verbunden.
  • Das Differenzialgetriebe 21 gestattet es, durch mechanischen, elektrischen oder hydraulischen Verstelleingriff eine Differenzgeschwindigkeit zwischen der Trommel 1 und dem Schneckenkörper 15 einzustellen, deren Größe beliebig veränderlich ist. Die Differenzgeschwindigkeit kann dabei in den Extremfällen einerseits Null Umdrehungen pro Minute, und andererseits die Drehzahl des Trommelmantels 1 bei Geschwindigkeit Null des Schneckenkörpers betragen. Im praktischen Betrieb beträgt die Drehzahl-Differenz zwischen 2 und 10 Umdrehungen pro Minute.
  • Bei einer solchen Drehzahl-Differenz rotiert die Steuervorrichtung 5 mit einer Relativgeschwindigkeit gegenüber dem Trommelmantel 1 und bewegt sich mit ihrer Randpartie 50 an den die Öffnungen 3 aufnehmenden Düsenkörpern 4 vorbei. Wie bereits ausgeführt, ergibt sich dabei im Überdeckungszustand, das heißt also im Verschlußzustand, eine Spaltweite in der Größenordnung von beispielsweise 20 bis 500 Mikron. Wenn die Steuervorrichtung 5 bei ihrer Relativbewegung zur Trommel 1 mit ihrer Ausnehmung 25 eine der Öffnungen 3 erreicht, wird der Verschlußzustand aufgehoben und die Öffnung 3 freigegeben. In diesem Moment wird eingedickter Schlamm durch die Öffnung 3 in einer durch Öffnungsdurchmesser, Flüssigkeitsdruck und Zähigkeit sich ergebener regelbaren Menge pro Zeiteinheit ausgestoßen. Nach einer durch die Abmessungen der Ausnehmung 25 und die Relativgeschwindigkeit sich ergebenden Zeit wird bei Fortsetzung der Relativbewegung der Verschlußzustand zwischen dem Steuerorgan 5 und der Öffnung 3 wieder hergestellt, wonach sich das Spiel von Öffnen und Schließen periodisch wiederholt.
  • Eine regeltechnische Beeinflussung der pro Zeiteinheit austretenden Schlamm-Menge ist dabei einerseits möglich durch Art und Ausbildung des Steuerorgans und die Differenzgeschwindigkeit, als auch andererseits durch eine beliebig variierbare Anzahl von Öffnungen 3 am Umfang des Trommelmantels 1, sowie durch veränderliche Wahl des Durchmessers 57 jeder dieser Öffnungen 3.

Claims (6)

1. Zentrifuge zum Trennen von Feststoff-Flüssigkeits-Gemischen, bei welcher eine eingedickte Feststoffphase mindestens teilweise durch mindestens eine unterhalb des Flüssigkeitsspiegels (6) im Mantel (1) angeordnete Öffnung (3) ausgetragen wird, mit mindestens einer Steuervorrichtung (5) zum periodischen Öffnen und Schließen der Öffnungen (3), wobei die Steuervorrichtung (5) mit einem Schneckenkörper (15) verbunden ist, auf dem sich eine Schneckenwendel (16) befindet, und wobei die Steuervorrichtung (5) drehbeweglich relativ zur Trommel (1) angeordnet ist, und deren zur Öffnungsebene parallele Grenzfläche bis an die Öffnungen (3) heranreicht und eine Breite aufweist, die den Durchmesser der vorgesehenen Öffnungen (3) überschreitet, wobei die Steuervorrichtung (5) mindestens eine Ausnehmung (25) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwendel (16) durch die Ausnehmung (25) in der Steuervorrichtung (5) hindurchgeführt ist, und daß die Schneckenwendel (16) und die Trommel (1) in Förderrichtung der Scheckenwendel jenseits der Steuervorrichtung (5) konisch verjüngt sind.
2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzfläche der Steuervorrichtung (5) zylindrisch ausgebildet ist.
3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (5) mit einem elastischen Abstreifer (26) zur Reinigung der Öffnungen (3) ausgestattet ist.
4. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Steuervorrichtungen (5) vorgesehen und Öffnungen (3) in dem Mantel (1) verteilt angeordnet sind.
5. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (53) zwischen der Öffnung (3) und der Steuervorrichtung (5) einstellbar ist, wobei vorzugsweise die Öffnung (3) in einem von außen in den Mantel (1) einschraubbaren Düsenkörper (4) angeordnet ist.
6. Zentrifuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (3) des Düsenkörpers (4) im Querschnitt (57) veränderlich ist und vorzugsweise durch einen Einsatz (55) aus elastischem Werkstoff gebildet ist.
EP80106240A 1979-10-20 1980-10-15 Zentrifuge zum Trennen von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen Expired EP0027630B1 (de)

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DE2942451 1979-10-20
DE19803036550 DE3036550A1 (de) 1980-09-27 1980-09-27 Zentrifuge zum trennen von feststoff-fluessigkeitsgemischen
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Publication Number Publication Date
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