EP0071012B1 - Zentrifugensieb - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B7/00—Elements of centrifuges
- B04B7/08—Rotary bowls
- B04B7/12—Inserts, e.g. armouring plates
- B04B7/16—Sieves or filters
Definitions
- the invention relates to a centrifuge sieve with a supporting structure resting on the inside of a centrifugal drum, to which sieve bars made of wear-resistant hard material are attached at at least two points in the axial direction of the centrifugal drum.
- the centrifugal drum against wear-resistant hard material rods are connected to the drum support by gluing over its entire length.
- elastic intermediate layers are provided in these connections, e.g. B. rubber intermediate elements.
- these are not sufficiently durable, not temperature-resistant and not corrosion-resistant during operation.
- they allow mobility in several directions, which allows undesired and impermissible deformations of the sieve bars and support structure against each other.
- Another disadvantage is the poor processability, difficult and unsuitable for mass production assembly.
- the invention has for its object to avoid the above-mentioned disadvantages of the prior art and to provide a centrifuge screen in which the hard material sieve bars permanently, temperature and corrosion resistant, movable in a defined manner against the supporting structure and connected to it and easy to process and are mountable, the drum shape and the orientation of the axis of rotation being arbitrary.
- this object is achieved in that the sieve bars are firmly connected to the support structure at one point, while connections are provided at the other points which only allow the sieve bars to move relative to the support structure in the axial direction.
- connections are designed as riveted connections, the hard material sieve rods being riveted to the supporting structure at one point in each case, while rivets are provided at the other connection points on the sieve rods, which run in the axial direction of the centrifugal drum Slots in the support structure are movable.
- suitable connecting elements e.g. B. screws, pins, bolts or the like.
- the centrifuge sieve shown in FIGS. 1, 2 and 3 has a centrifugal drum T with a drum diameter from the decimeter to the meter range, on the inside of which a sieve-like support structure 1 rests, and on the inside of which a large number of sieve rods 2 made of hard material are in turn protected against wear with a thickness of a few mm and a length of up to about 30 cm in the axial direction of the centrifugal drum are attached at a small lateral distance from one another.
- the support structure 1 is made of a suitable metal, e.g. B. steel, and has sieve slots 3 or holes for the passage of the filtrate when centrifuging.
- the support structure can also consist of a framework of rings which are connected to one another by axially parallel rods, so that the required sieve slots are created between the rods.
- annular webs 4 are provided, on which the support structure 1 rests, with a passage for the filtrate through the spaces 5 between the sieve bars 2, the underlying slots of the support structure 1 and the slots 6 in the drum T offset therefrom is formed.
- the sieve bars 2 are made of a wear-resistant hard material, for. B. melt basalt or sintered material, such as sintered ceramic or cemented carbide, e.g. B. tungsten carbide. Since temperature fluctuations of up to 100 ° C can occur during operation of the centrifuge, because of the very different thermal expansion of the materials of the hard material, e.g. B. tungsten carbide, and the support structure, e.g. B. steel, when attaching the sieve bars 2 to the supporting structure 1, precautions are taken for length compensation in order to avoid deformations and breakage of the sieve bars.
- a wear-resistant hard material for. B. melt basalt or sintered material, such as sintered ceramic or cemented carbide, e.g. B. tungsten carbide. Since temperature fluctuations of up to 100 ° C can occur during operation of the centrifuge, because of the very different thermal expansion of the materials of the hard material, e.g. B. tungsten carbide, and the support structure, e.g. B
- rivets 7, 8 made of stainless, high-alloy steel are soldered to the sieve bars 2, necessary if necessary, depending on the material, with suitable transition layers known to the person skilled in the art.
- the support structure is provided with corresponding rivet holes 9, 10.
- the corresponding rivet holes 9 have a circular shape, so that when riveting a firm, immobile connection between the sieve bar 2 and the support structure 1 is created.
- all other rivet holes 10 for the remaining rivets 8 are in the form of elongated slots 10 running in the axial direction.
- FIG. 4 shows another example in which several layers of sieve bars 2 1 , 2 2 in Axis direction are arranged a short distance behind one another.
- Each sieve bar is riveted to the supporting structure 1 at one end 11 1 , 11 2 and immovably and at the other end 12 1 , 12 2 by means of slot-shaped rivet holes in the axial direction.
- Between the sieve bars 2 1 , 2 2 several rows of sieve slots 3 1 , 3 2 are provided in the support structure 1, through which the filtrate can flow off.
- the use of several layers of sieve bars allows a longer length of the sieve drum, up to several meters. This is particularly advantageous for sintered materials that only allow a limited rod length.
- the support structure can also consist of several parts arranged one behind the other in the axial direction, with each support structure part, for example, carrying only one sieve bar layer.
- suitable other connecting elements can also be used within the scope of the invention, e.g. B. screws, pins, bolts which engage in corresponding holes or bores, in each case one of the holes for each sieve bar can be circular and the other elongated, oval or slit-shaped to ensure the desired mobility in the axial direction.
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Zentrifugensieb mit einem auf der Innenseite einer Schleudertrommel aufliegenden Stützwerk, an dem an wenigstens zwei Stellen in Achsrichtung der Schleudertrommel verlaufende, aus verschleissfestem Hartstoff bestehende Siebstäbe befestigt sind.
- Bei derartigen, z. B. aus DE-A-28 30 388 oder US-A-4259136 bekannten Zentrifugensieben sind die Schleudertrommel vor Verschleiss schützende Hartstoff-Stäbe am Stützwerk der Trommel mittels Verklebungen über ihre ganze Länge hin verbunden. Zum Ausgleich der unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Hartstoff-stäbe und des aus einem Material mit anderem Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehenden Stützwerkes sind bei diesen Verbindungen elastische Zwischenschichten vorgesehen, z. B. Gummi-Zwischenelemente. Diese sind jedoch im Betrieb nicht genügend dauerhaft, nicht temperaturbeständig und nicht korrosionsfest. Ausserdem gestatten sie eine Beweglichkeit in mehreren Richtungen, was unerwünschte und unzulässige Deformationen von Siebstäben und Stützwerk gegeneinander zulässt. Nachteilig ist weiterhin die schlechte Verarbeitbarkeit, schwierige und zur Massenfabrikation ungeeignete Montage.
- Aus der US-A-3 100 746 ist eine Zentrifuge bekannt, bei der auf der Innenseite einer konisch ausgebildeten Schleudertrommel mit vertikaler Drehachse Siebstäbe lose eingelegt sind, so dass die Siebstäbe sich radial und longitudinal bewegen und rotieren können. Auch hier ist also eine Beweglichkeit in verschiedenen Richtungen vorgesehen, mit den vorstehend angegebenen Nachteilen. Ausserdem ist die Verwendung auf konische Schleudertrommeln mit wenigstens angenähert vertikaler Drehachse beschränkt, da bei anderer Trommelform, z. B. einer zylindrischen Trommel, und bei anderer Orientierung der Drehachse, z. B. bei einer häufig gewünschten oder erforderlichen horizontalen Drehachse, ein Herausfallen der lose eingelegten Siebstäbe aus der Trommel unvermeidlich ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erwähnten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Zentrifugensieb zu schaffen, bei dem die Hartstoff-Siebstäbe dauerhaft, temperatur- und korrosionsfest, in definierter Weise gegen das Stützwerk beweglich und mit diesem verbunden und leicht verarbeitbar und montierbar sind, wobei die Trommelform und die Orientierung der Drehachse beliebig sind.
- Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Siebstäbe an einer Stelle fest mit dem Stützwerk verbunden sind, während an den anderen Stellen Verbindungen vorgesehen sind, die eine Beweglichkeit der Siebstäbe gegenüber dem Stützwerk nur in Achsrichtung gestatten.
- Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt sich, wenn die Verbindungen als Nietverbindungen ausgeführt sind, wobei die Hartstoff-Siebstäbe an jeweils einer Stelle fest mit dem Stützwerk vernietet sind, während an den anderen Verbindungsstellen an den Siebstäben Nieten vorgesehen sind, die in in Achsrichtung der Schleudertrommel verlaufenden Schlitzen im Stützwerk beweglich sind. Statt Nieten können jedoch auch andere geeignete Verbindungselemente vorgesehen sein, z. B. Schrauben, Stifte, Bolzen oder dergleichen.
- Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
- Figur 1 zeigt ein Zentrifugensieb in Perspektive,
- Figur 2 zeigt einen Axialschnitt dieses Zentrifugensiebes,
- Figur 3 zeigt einen Ausschnitt der Trommelaussenwand dieses Zentrifugensiebes,
- Figur 4 zeigt einen Ausschnitt der Trommelaussenwand eines anderen Zentrifugensiebes.
- Das in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellte Zentrifugensieb weist eine Schleudertrommel T mit einem Trommeldurchmesser vom Dezimeterbis zum Meter-Bereich auf, auf deren Innenseite ein siebartiges Stützwerk 1 aufliegt, und an dessen Innenseite wiederum als Verschleissschutz eine Vielzahl von aus Hartstoff bestehenden Siebstäben 2 mit einer Dicke von einigen mm und einer Länge bis etwa 30 cm in Achsrichtung der Schleudertrommel in geringem seitlichen Abstand voneinander befestigt sind.
- Das Stützwerk 1 ist aus einem geeigneten Metall ausgeführt, z. B. Stahl, und weist Siebschlitze 3 oder Löcher zum Durchtritt des Filtrats beim Zentrifugieren auf. Statt dessen kann das Stützwerk jedoch auch aus einem Gerüst von Ringen bestehen, die durch achsparallele Stäbe miteinander verbunden sind, so dass zwischen den Stäben die erforderlichen Siebschlitze entstehen. Auf der Innenseite der Trommel T sind ringförmige Stege 4 vorgesehen, auf denen das Stützwerk 1 aufliegt, wobei ein Durchtrittsweg für das Filtrat durch die Zwischenräume 5 zwischen den Siebstäben 2, den darunterliegenden Schlitzen des Stützwerkes 1 und den dazu versetzten Schlitzen 6 in der Trommel T gebildet wird.
- Die Siebstäbe 2 sind aus einem verschleissfesten Hartstoff ausgeführt, z. B. Schmelzbasalt oder Sintermaterial, wie Sinterkeramik oder Sinterkarbid, z. B. Wolframkarbid. Da beim Betrieb der Zentrifuge Temperaturschwankungen bis 100 °C auftreten können, müssen wegen der stark unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Materialien des Hartstoffes, z. B. Wolframkarbid, und des Stützwerkes, z. B. Stahl, bei der Befestigung der Siebstäbe 2 am Stützwerk 1 Vorkehrungen für einen Längenausgleich getroffen werden, um Deformationen und einen Bruch der Siebstäbe zu vermeiden. Zu diesem Zweck sind an die Siebstäbe 2 mehrere Nieten 7, 8 aus rostfreiem, hochlegiertem Stahl angelötet, nötigenfalls je nach Material mit geeigneten, dem Fachmann bekannten Übergangsschichten. Das Stützwerk ist mit entsprechenden Nietlöchern 9, 10 versehen. Für eine der Nieten, im dargestellten Beispiel der mittleren Nieten 7, haben die entsprechenden Nietlöcher 9 Kreisform, so dass beim Vernieten eine feste, unbewegliche Verbindung zwischen Siebstab 2 und Stützwerk 1 entsteht. Dagegen sind alle anderen Nietlöcher 10 für die übrigen Nieten 8 in Form von länglichen, in Achsrichtung verlaufenden Schlitzen 10 ausgebildet. Die Vernietung erfolgt nun gerade so, dass die Siebstäbe zwar in radialer Richtung unbeweglich sind, jedoch nur in Längsrichtung, also in Achsrichtung der Schleudertrommel ein Längenausgleich möglich ist. In Umfangsrichtung wird eine Bewegung durch die axiale Ausrichtung der Schlitze 10 verunmöglicht.
- Durch die beschriebene Anordnung wird eine definierte Beweglichkeit der Siebstäbe gegen das Stützwerk nur in Ausdehnungsrichtung, d. h. der Längsrichtung der Siebstäbe erreicht, und zwar unter ausschliesslicher Verwendung sehr dauerhafter und temperatur- und korrosionsbeständiger Werkstoffe. Im Vergleich zu bekannten Zentrifugensieben mit elastischen Gummi- oder Kunststoff-Verbindungselementen konnte mit der beschriebenen Anordnung im praktischen Betrieb die Lebensdauer vervielfacht und die Korrosionsfestigkeit erheblich verbessert werden. Ein weiterer Vorteil ist die wesentlich leichtere Auswechselbarkeit der Siebstäbe.
- Während bei dem in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellten Beispiel die Siebstäbe in der Mitte fest angenietet sind und an beiden Enden eine gewisse Beweglichkeit vorgesehen ist, zeigt Figur 4 ein anderes Beispiel, bei dem mehrere Lagen von Siebstäben 21, 22 in Achsrichtung in geringem Abstand hintereinander angeordnet sind. Jeder Siebstab ist an einem Ende 111, 112 fest und unbeweglich mit dem Stützwerk 1 vernietet und am anderen Ende 121, 122 mittels schlitzförmiger Nietlöcher in Achsrichtung beweglich. Zwischen den Siebstäben 21, 22 sind im Stützwerk 1 mehrere Reihen von Siebschlitzen 31, 32 vorgesehen, durch die das Filtrat abfliessen kann. Im Vergleich zum ersten Beispiel lässt sich durch die Verwendung mehrerer Lagen von Siebstäben eine grössere Länge der Siebtrommel erreichen, bis zu mehreren Metern. Diese ist besonders bei Sintermaterialien von Vorteil, die nur eine begrenzte Stablänge gestatten. Das Stützwerk kann bei dieser Ausführung ebenfalls aus mehreren in Achsrichtung hintereinander angeordneten Teilen bestehen, wobei jeder Stützwerkteil beispielsweise nur eine Siebstab-Lage trägt.
- Es wird bemerkt, dass statt Nieten, wie im vorstehend beschriebenen Beispiel, auch geeignete andere Verbindungselemente im Rahmen der Erfindung benutzt werden können, z. B. Schrauben, Stifte, Bolzen, die in entsprechende Löcher oder Bohrungen eingreifen, wobei wiederum jeweils eines der Löcher für jeden Siebstab kreisrund und die übrigen länglich, oval oder schlitzförmig ausgeführt sein können, um die gewünschte Beweglichkeit in Achsrichtung zu gewährleisten.
Claims (7)
1. Zentrifugensieb mit einem auf der Innenseite einer Schleudertrommel (T) aufliegenden Stützwerk (1), auf dem an wenigstens zwei Stellen (7, 8) in Achsrichtung der Schleudertrommel verlaufende, aus verschleissfestem Hartstoff bestehende Siebstäbe (2) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebstäbe (2) an einer Stelle (7, 111, 112) fest mit dem Stützwerk (1) verbunden sind, während an den anderen Stellen (8, 121, 122) Verbindungen vorgesehen sind, die eine Beweglichkeit der Siebstäbe gegenüber dem Stützwerk nur in Achsrichtung gestatten.
2. Zentrifugensieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen (7, 8) als Nieten, Schrauben, Stifte oder Bolzen ausgeführte Verbindungselemente aufweisen.
3. Zentrifugensieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Verbindung (7) eines Siebstabes mit dem Stützwerk eine festsitzende Verbindung ist, während die anderen Verbindungen dieses Siebstabes (2) in einem in Achsrichtung verlaufenden Schlitz (10) bewegliche Nieten, Schrauben, Stifte oder Bolzen (8) aufweisen.
4. Zentrifugensieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (10) im Stützwerk vorgesehen sind und dass die Verbindungselemente (7, 8) auf den Siebstäben (2) aufgelötet sind, nötigenfalls mit geeigneten Übergangschichten.
5. Zentrifugensieb nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebstäbe (2) aus Sinterwerkstoff bestehen.
6. Zentrifugensieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebstäbe (2) aus SinterKeramik oder Sinter-Karbid oder Schmelzbasalt bestehen.
7. Zentrifugensieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebstäbe (2) aus Wolfram-Karbid bestehen.
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