EP0156935A1

EP0156935A1 - Schleudertrommel für kontinuierlich arbeitende Zentrifuge

Info

Publication number: EP0156935A1
Application number: EP84103644A
Authority: EP
Inventors: Volkmar Dipl. Ing. Hentschel
Original assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Current assignee: BMA Braunschweigische Maschinenbauanstalt AG
Priority date: 1984-04-03
Filing date: 1984-04-03
Publication date: 1985-10-09
Also published as: DE3473416D1; EP0156935B1

Abstract

Konische, spanlos geformte und geschweißte Schleudertrommel für kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifugen, bei der zur Bildung breiter Ablaufnute (6) jeweils ein schmaler Trommelstreifen herausgetrennt wird und die dadurch entstehenden Mantelteile (7, 8, 9) durch außen und innen mit den Mantelteilen verschweißte, in gleichmäßigen Abständen über den Umfang verteilte, ggfs. in ihrer Mitte mit einem zusätzlichen Ablaufloch (11) versehene Laschen (10) wieder vereinigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleudertrommel für kontinuierlich arbeitende Zentrifugen, insbesondere Zuckerzentrifugen, die einen aus Mantelblech spanlos geformten, kegelstumpfförmigen Trommelmantel aufweist, der zur Bildung von Ablaufnuten für die flüssige Phase des Schleudergutes in wenigstens zwei, in Trommelachsrichtung mit Abstand aufeinanderfolgende Mantelteile getrennt ist, die durch außen am Mantel angeordnete, mit den Mantelteilen verschweißte Verbindungselemente verbunden sind.
Ursprünglich wurden die Trommelmäntel bei kontinuierlich arbeitenden Zuckerzentrifugen gelocht, damit wenigstens der sogenannte Grünablauf, d. h. die in der Füllmasse enthaltene, einen Anteil von etwa 50 % bildende flüssige Phase nach Passieren des innen auf der Schleudertrommel, auf einem groben Unterlaggewebe abgestützten Trennsiebes so schnell wie möglich aus der Schleudertrommel austreten sollte. Da die Löcher nicht zuletzt auch aus Festigkeitsgründen, in Umfangsreihen achsial aufeinander folgten und von Reihe zu Reihe auf Lücke angeordnet wurden, war nicht zuletzt wegen des in Trommelachsrichtung immer größer werdenden Trommeldurchmessers keine überdeckung der Löcher erzielbar. Vielmehr wurde der gegenseitige Lochabstand von Reihe zu Reihe in Achsrichtung größer. Dadurch fand der Ablauf genügend breite Fließwege auf der Innenseite des Trommelmantels, um an den Löchern vorbei nach oben zu wandern. Eine Vergrößerung der Lochdurchmesser wäre insbesondere bei den spanlos aus Metallblech geformten Trommelmänteln festigkeitstechnisch bedenklich gewesen. Ob damit eine sichere Abführung des Ablaufs erzielbar gewesen wäre, ist außerdem fraglich. Das Mitschleppen von Erst- oder Grünablauf in höhere Bereiche, d. h. Bereiche größeren Trommeldurchmessers, hat aber wesentliche Nachteile.
Bekanntlich wird der Zucker in den kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen durch Aufsprühen von Dampf und/oder Wasser gedeckt, sobald der Grünablauf abgetrennt ist. Das beim Dekken abgeschleuderte Deckwasser, der Weißablauf, hat gegenüber dem Grünablauf eine erheblich höhere Reinheit. Gelangt jedoch hochwandernder Grünablauf in den Weißablauf, so wird dessen Reinheit wesentlich beeinträchtigt. Die Wiederverwendung des Weißablaufs innerhalb der jeweiligen Kochprozesse ist dann nur innerhalb von Kochstufen geringerer Reinheit oder nach Reinigungsstufen möglich.
Das Hochschleppen von Grünablauf hat aber auch einen Mehrverbrauch an Antriebsenergie zur Folge. Da die Umfangsgeschwindigkeit in Achsrichtung der Trommel wegen des zunehmenden Durchmessers von Millimeter zu Millimeter wächst, muß der hochwandernde Grünablauf unter Verbrauch von Antriebsenergie ständig auf eine zunehmende Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt werden. Grobe Schätzungen haben ergeben, daß der Energiemehrverbauch bis zu 30 % betragen kann.
Versuche, das Hochwandern von Grünablauf durch Dichtungen und andere Sperren im Unterlaggewebe zu verhindern, brachten keinen Erfolg.
Bei Schleudertrommeln, die gegossen werden, und im Vergleich zu Trommeln der eingangs genannten Art sehr dickwandig sind, werden zur Ableitung des Ablaufs Nute von innen eingedreht. Die Ablauflöcher gehen vom Grund der Nute aus. Diese Nute bewirken ein zuverlässiges Blockieren der Aufwärtsbewegung des Ablaufs und vermeiden die vorgenannten Nachteile. Gußtrommeln sind aber teuer, Gußlunker verursachen Ausschuß und eine spanabhebende Bearbeitung der Trommelinnenseite ist unerläßlich. Außerdem sind Variationen des Konuswinkels nahezu unmöglich, weil entsprechend neue Formen, ggfs. Modelle unter Umständen sogar Änderungen der Gießtechnik zur Vermeidung von Lunkern erforderlich wären.
Bei Trommeln, die spanlos aus Metallblech geformt sind, können Nute mit einer derartigen Tiefe und Breite, die ein Blockieren des Hochwanderns des Ablaufs gewährleisten würden, schon wegen der geringen Wandstärke nicht eingearbeitet werden. Hinzu kommt, daß die spanlos geformten Trommeln auch nicht so exakt rund sind, daß Drehmaschinen in der Lage wären, gleichmäßig tiefe und breite Nute einzuarbeiten.
Bei einer Schleudertrommel der eingangs genannten Art, ist man gemäß der DE-OS 27 49 285 dazu übergegangen, an den Stellen, an denen Ablaufnute einzuarbeiten sind, außen verhältnismäßig dicke, sogenannte Ablaufringe aufzuschweißen. Alsdann wird die Schleudertrommel auf eine Drehmaschine gespannt und es wird von innen eine entsprechend tiefe und breite Ablaufnut eingedreht. Dabei wird die Schleudertrommel in zwei achsial aufeinanderfolgende Mantelteile getrennt, weil die Nut tiefer geht, d. h. den Trommelmantel durchdringt und in die Innenseite des Ablaufringes eingedreht wird. Um die Mantelteile der Trommel auch innen mit dem Ablaufring verschweißen zu können, werden die Kanten der Mantelteile rechtwinklig zu ihrer Innenoberfläche freigedreht. Alsdann wird der Ablaufring mit zahlreichen, von der tiefsten Stelle der eingedrehten Nut ausgehenden, radial verlaufenden Ablaufbohrungen versehen.
Da die Ablaufringe weit mehr als zehnmal so dick oder breit wie der Trommelmantel sind, ist das Bohren der Ablauflöcher mühselig und sehr zeitaufwendig.
Die Maßnahme, konische Schleudertrommeln für kontinuierlich arbeitende Zentrifugen aus mehreren, achsial aufeinanderfolgenden Mantelteilen zusammenzufügen, ist bekannt. Die DE-OS 28 38 349 lehrt, außen an den aneinandergrenzenden Kanten zweier benachbarter Mantelteile Flansche anzuschweißen und diese durch Schrauben miteinander zu verbinden.
Die DE-OS 26 14 922 lehrt, eine konische Schleudertrommel für kontinuierlich arbeitende Zentrifugen aus einer Reihe von im Durchmesser von Ring zu Ring immer größer werdenden Ringen zusammenzusetzen, indem zwischen einem Bodenring und einem großen oberen Ring Rundstäbe, die in Richtung der Kegelerzeugenden des Konus verlaufen eingeschweißt werden. Auf diese werden innen die Ringe eingelegt und sollen mit den Rundstäben verheftet werden. Auch wenn das Verheften schweißtechnisch erfolgt, kann auf diese Weise keine stabile Schleudertrommel geschaffen werden.
Bei der schon erwähnten Schleudertrommel nach der DE-OS 27 49 285 wird zwar eine stabile Mantelkonstruktion erzielt, jedoch gehen die Vorteile, die die spanlose Formung erbringt, wieder verloren. Unabhängig davon, ob die Ablaufringe nur gewalzt oder zusätzlich spanabhebend bearbeitet werden, stellen sie einen großen Materialaufwand dar, der ja mit der spanlosen Formung aus dünnen Metallblechen vermieden werden soll. Außerdem fällt sehr umfangreiche Zerspanungsarbeit an; und zwar durch das Eindrehen der Ablaufnut und durch das Bohren der sehr tiefen zahlreichen Ablauflöcher im Ablaufring. Nicht zuletzt durch die Ablauflöcher muß jeder Ablaufring sehr stark dimensioniert werden, weil die Löcher eine Schwächung darstellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine, zur Bildung von Ablaufnuten aus wenigstens zwei Mantelteilen bestehende Schleudertrommel für kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifugen so auszubilden, daß die Vorteile der spanlosen Formung aus Metallblech erhalten bleiben.
Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die Schleudertrommel der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Verbindungselemente als flache, in Richtung der Kegelerzeugenden des Trommelmantels verlaufende Laschen ausgebildet, in gleichen gegenseitigen Abständen über den Trommelumfang verteilt und mit den Endkanten der Mantelteile zusätzlich innen verschweißt sind.
Die Herstellung der erfindungsgemäß ausgebildeten Schleudertrommeln ist einfach. Der Trommelmantel wird auf einer Schweißvorrichtung mit dem Trommelboden und einem oberen Ring zusammengefügt bzw. verschweißt. Alsdann wird auf der Schweißvorrichtung ein umfänglicher Streifen, der der Ablaufnut entspricht, herausgestochen. Danach werden sofort von außen die Laschen aufgeschweißt; nach Abnehmen von der Schweißvorrichtung werden die Laschen auch innen mit den Kanten der Mantelteile verschweißt, die durch das Herausstechen entstanden sind.
Die Laschen brauchen lediglich aus Metallblech zugeschnitten und geringfügig, entsprechend der Wölbung des Trommelmantels verformt zu werden, ehe sie aufgeschweißt werden. Irgendeine spanabhebende Nachbearbeitung ist nicht erforderlich.
Daher ist der Materialverbrauch gering. Mit Ausnahme der Schweißarbeit fallen kaum aufwendige Arbeiten an. Der Vorteil der spanlosen Fertigung von Schleudertrommeln bleibt erhalten.
In der Funktion ist die erfindungsgemäß ausgebildete Schleudertrommel überraschend vorteilhaft, insbesondere gegenüber der Ausführung nach der DE-OS 27 49 285. Die Ablaufnut kann beliebig breit ausgebildet werden, um eine sichere Ableitung des Ablaufs zu sichern. Im Bereich der Laschen hat die Ablaufnut immer noch mindestens die Tiefe, die der Dicke des Trommelmantels entspricht. Daneben sind aber jeweils große Freiräume, die eine großzügige zuverlässige Abführung des Ablaufs garantieren.
Bei der Schleudertrommel nach der zitierten Druckschrift ist dagegen eine Nut vorhanden, die ringsum geschlossen ist, also keine Lücken aufweist, durch die Ablauf abgeführt werden könnte. Die sehr tiefen bzw. langen Ablaufbohrungen bei der bekannten Ausführung müssen in regelmäßigen Zeitabständen ausgedämpft werden, um sie von inkrustiertem Zucker zu befreien. Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Schleudertrommel gibt es solche tiefen Löcher nicht, das Ausdämpfen ist überflüssig. Die eingangs bereits zitierte DE-OS 26 14 922 gibt keinen Hinweis auf die Erfindung, denn die Rundstäbe dieser bekannten Schleudertrommel verlaufen vom unteren bis zum oberen Ende und die Ringe werden an die Rundstäbe angeheftet. Erfindungsgemäß werden flache Laschen, also keine Rundstäbe verwendet und die Laschen verlaufen nur von einem Mantelteil zum anderen. Die Kräfteübertragung erfolgt erfindungsgemäß über die Laschen von Mantelteil zu Mantelteil, bei der genannten Druckschrift geht es um Ringe, die sich an den Rundstäben abstützen. Eine Kraftübertragung von Ring zu Ring ist unmöglich und durch Verheftung mit dem Rundstab auch niemals zu erreichen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäß ausgebildeten Schleudertrommel ist dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen auf ihrer Mitte ein Ablaufloch aufweisen.
Obwohl durch die Erfindung eine zuverlässige Ableitung des Ablaufs gesichert ist, stellt das zusätzliche Ablaufloch in den Laschen eine zusätzliche Sicherung dieser Funktion auch in extremen Betriebssituationen dar; etwa, wenn bei einer Füllmasse der Flüssigkeitsanteil groß ist und daher große Ablaufmengen schwallartig in einer bestimmten Zone der Schleudertrommel abfließen müssen.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Schleudertrommel ist in der Zeichnung dargestellt.
Die Figur zeigt eine Hälfte einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schleudertrommel in Schnittansicht, bei in der Achsebene verlaufender Schnittebene. Die Figur zeigt eine Schleudertrommel 1, die für kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifugen vorgesehen ist. Die Schleudertrommel l weist einen aus Metallblech spanlos geformten Trommelmantel 2 auf, der in üblicher und daher auch nicht näher dargestellter Weise zusammengeschweißt ist. Auf ebenso herkömmliche Weise ist auch ein Trommelboden 3 am unteren Ende und ein Abwurfflansch 4 am oberen Rande angeschweißt und die Schweißverbindungen sind in der Figur nicht dargestellt.
Eine gestrichelte Linie symbolisiert den auf der Innenseite der konischen Schleudertrommel 1 üblichen Siebbelag 5, der sich aus einem grobmaschigen Unterlaggewebe und aus einem daraufliegenden Trennsieb zusammensetzt.
Zur Bildung von, im gezeigten Beispiel, zwei breiten Ablaufnuten 6, wird aus dem Mantel 2 der Schleudertrommel 1 nach dem Schweißen auf der Schweißvorrichtung, ein, der Breite der jeweiligen Ablaufnut 6 entsprechender Streifen herausgestochen. Dadurch entstehen drei Mantelteile 7, 8, 9, die durch außen aufgeschweißte flache Laschen 10, welche zuvor der Wölbung der konischen Schleudertrommel 1 angepaßt wurden, verbunden werden.
Die Laschen werden in gleichmäßigen Abständen über den jeweiligen Umfang verteilt und verlaufen längs der Kegelerzeugenden des Trommelmantels 2. Sobald die Schleudertrommel 1 durch Aufschweißen der Laschen 10 wieder ein einheitliches Ganzes bildet, wird sie von der Schweißvorrichtung abgenommen. Nun sind die Innenseiten der Laschen 10 zugänglich und können mit den Kanten der Mantelteile 7, 8, 9, die jeweils eine Ablaufnut 6 begrenzen, innen verschweißt werden.
Zur sicheren Ableitung extrem großer Ablaufmengen ist jede Lasche 10 auf ihrer Mitte mit einem zusätzlichen Ablaufloch 11 versehen. Laschen 10 und Mantel 2 bestehen aus korrosionsbeständigen und zähen, legierten Stählen der geeigneten Festigkeit.

Claims

l. Schleudertrommel für kontinuierlich arbeitende Zentrifugen, insbesondere Zuckerzentrifugen, die einen aus Metallblech spanlos geformten, kegelstumpfförmigen Trommelmantel aufweist, der zur Bildung von Ablaufnuten für die flüssige Phase des Schleudergutes in wenigstens zwei, in Trommelachsrichtung mit Abstand aufeinanderfolgende Mantelteile getrennt ist, die durch außen am Mantel angeordnete, mit den Mantelteilen verschweißte Verbindungselemente miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungselemente als flache, in Richtung der kegelerzeugenden des Trommelmantels (2) verlaufende Laschen (10) ausgebildet, in gleichen gegenseitigen Abständen über den Trommelumfang verteilt und mit den Endkanten der Mantelteile (7, 8, 9) zusätzlich innen verschweißt sind.
2. Schleudertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Laschen (10) auf ihrer Mitte ein Ablaufloch (11) aufweisen.