EP0383166A2 - Schäl- und Austragsvorrichtung - 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
- B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
- B04B11/08—Skimmers or scrapers for discharging ; Regulating thereof
Definitions
- the invention relates to a peeling and discharge device for a peeling centrifuge with a peeling knife arranged in the interior of the centrifugal drum and fastened to a knife carrier, which is used to peel off the solid material layer deposited on the inner surface of the drum shell via an actuating device arranged outside the closed centrifuge housing by means of a gas-tight through the end wall of the centrifuge housing guided link against the solid layer is linearly movable.
- the peeling performance is to be improved and chatter phenomena or other intolerances are to be avoided, so that the peeling device or even the centrifuge jacket are not damaged.
- a linearly guided device is also known (DE-AS 14 32 886), which, however, performs a pivoting movement beforehand.
- a pneumatically operated suction nozzle is moved parallel to the drum axis. It is therefore more a suction device and less a peeling device.
- the arrangement of the peeling knife on a pivotable device enables simple gastight housing leadthroughs of the connecting parts between the inner peeling knife and the outer actuating device.
- a disadvantage of the known devices is in particular the constantly changing cutting angle of the peeling knife during the pivoting movement and the changing force relationships.
- the known devices have to be constructed in a very complex manner, which requires a large amount of space. This is not always the case, especially when the devices are attached to the housing door of the centrifuge housing and this door is made very small for procedural reasons.
- Peeling and discharge devices are known in various forms.
- the invention has for its object to design the generic device in such a way that it ensures sufficient stability with a line with a uniform cutting angle and thereby avoids the disadvantages of the known devices.
- the connecting member consists of a bar which is connected within the centrifugal drum to the knife carrier and outside the centrifugal drum with an axially arranged guide which is movably mounted in an actuating housing connected to the housing of the peeling centrifuge and connected to a control cylinder is, the bar is guided by means of sliding elements in the actuating housing.
- the device according to the invention forms a stable device which, in particular, can absorb the forces occurring during the peeling process without damaging the corresponding parts.
- the rotational forces acting on the actuating device during the peeling process can be absorbed with the simplest means without difficulty. So the sliding elements on the one hand ensure that the Peeling knife in a linear direction and prevent twisting of the actuator. Another advantage can be seen in the single-shaft guidance of the actuating device.
- the peeling centrifuge 1 consists essentially of a centrifuge housing 2 with a stand 2a, the centrifugal drum 3 rotating within the housing 2, which is stored in a bearing 4a and is driven by a drum drive 4.
- the centrifuge housing 2 is provided on the side opposite the bearing with a housing door 5 which has an opening 6 having. Through this opening 6, a bar 17 is passed, which produces the connecting member for a knife holder 11 with the peeling knife 8 on the one hand and the actuating device 9 on the other.
- the peeling knife 8 is linearly inserted into the solid material layer 7 for emptying the peeling centrifuge.
- the material peeled off by the peeling knife 8 falls downwards into a discharge funnel 10 with a discharge nozzle 10a.
- the knife carrier 11 and also the connecting link to the actuating device 9, namely the beam 17, must be designed so stable that, on the one hand, an elastic deflection is avoided and, on the other hand, no rotational forces are transmitted to the actuating device during the clearing process. These requirements are ensured by a box-shaped knife holder 11 which is connected to the stable beam 17.
- the knife carrier 11 is formed from a front wall 12, a rear wall 13 and the two end walls 14 and 15, it being possible for the upper part of the rear wall 13a to be bent. This kink with the somewhat shorter front wall 12 gives the peeling knife 8 a better possibility of penetrating the solid material layer and clearing it out into the region of the centrifugal drum 3.
- the peeling knife 8 is carried by a knife holder 16 which is connected to the rear wall 13 or 13a.
- the knife carrier 11 is open according to the embodiment in Fig. 2 above and below, so that the material removed by the peeling knife 8 through the knife carrier 11 can pass into the drop hopper 10.
- the bar 17 is fastened, which is guided outward through the opening 6 of the housing door 5 and is connected there to the actuating device 9.
- the surfaces of the bar 17 are designated 18 for the surface, 19 for the base surface, 20 for the outer end surface and 21 for the inner end surface.
- the side surfaces are designated 22 and 23.
- a guide shaft 28 is welded onto the surface 18, which can be centered by a pin 34, which in turn is inserted in a bore 36 in the beam 17.
- the guide shaft 28 is guided in the housing 24 of the actuating device 9.
- the actuating housing 24 consists of a lower housing part 25 and an upper housing part 26, the upper housing part 26 made of solid material having a bore 27 for receiving the guide shaft 28.
- the upper housing part 26 is connected by means of a flange 29 to the lower housing part 25, which consists of a U-shaped sheet metal or cast body, which in turn is firmly connected to the housing door 5 in the region of the housing door opening 6. Seals 30 and 30a are provided between the upper and lower housing parts 25, 26.
- sliding elements 31 to 33 are provided, which consist of Teflon and are inserted into the side faces 22, 23 on the one hand and into the outer end face 20 on the other hand are let. These sliding elements rest on the inner surfaces of the lower housing part 25 and thus ensure stable guidance of the beam 17 and give it sufficient sliding ability during its up and down movement when the peeling knife 8 is actuated. With larger devices, more than three sliding elements can also be provided .
- the door opening 6 is designed so that the bar 17 can be comfortably raised or lowered.
- the stable and securely guided guide shaft 28 is provided with an upper shaft journal 35 which is surrounded by a bush 37. A web 38 is fastened to this, which is connected to a cylinder rod 40 of a control cylinder 39.
- the control cylinder 39 is fastened to the lower housing part 25 via a console 41.
- the bottom 42 is provided with an opening 43 which can be closed by a seal 45 with a removable cover 44.
- an opening 48 is provided in the upper part of the lower housing part 25, through which a stop 47 is guided into the interior of the housing 25. This stop can be screwed on from the outside via a seal 49.
- the stop serves to secure the actuating device 9. If the limit switch of the control cylinder 39 fails, then the bar 17 can move against this stop 47 and be stopped.
- the stop can be equipped with overload protection devices or the like.
- the box-shaped knife holder 11, the stable connection beams 17 and the stable actuating device 9 ensure perfect operation for peeling and discharging the spun solid.
- the operation of the invention is such that the control shaft 39 moves the guide shaft with the beam 17 and the knife holder 11 upwards. As a result, the peeling knife 8 moves on a straight line from bottom to top according to arrow B in FIG.
- a gas and pressure-tight device is created.
- the lower housing part 25 is tightly and firmly connected to the housing door on all sides.
- the upper, unspecified opening is tightly connected to the flange 29 with the upper housing part 26 via the seals 30 and 30a.
- the guide shaft 28 is in turn surrounded by sliding bushes 50 within the housing 26.
- the invention provides an absolutely tight design between the inside and the outside of the centrifuge.
- a protective housing 46 which can consist of a thin plastic is only appropriate for the safety of the operating personnel.
- a further sealing of the system can also be achieved in this way.
- control cylinder 39 viewed in the axial direction of the centrifugal drum, is arranged in front of the bar 17. The same effect is achieved if the control cylinder is arranged laterally next to the bar 17.
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- Centrifugal Separators (AREA)
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Schäl- und Austragsvorrichtung für eine Schälzentrifuge mit einem im Inneren der Schleudertrommel angeordneten, an einem Messerträger befestigten Schälmesser, das zum Ausschälen der auf der Innenfläche des Trommelmantels abgelagerten Festgutschicht über eine außerhalb des geschlossenen Zentrifugengehäuses angeordnete Betätigungseinrichtung mittels eines gasdicht durch die Stirnwand des Zentrifugengehäuses geführten Verbindungsgliedes gegen die Festgutschicht linear bewegbar ist.
- Mit derartigen Vorrichtungen soll die Schälleistung verbessert und Rattererscheinungen oder sonstige Unzuträglichkeiten vermieden werden, so daß die Schälvorrichtung oder gar der Zentrifugenmantel nicht beschädigt werden.
- Zum Ausräumen von trockengeschleuderten Feststoffen aus der Schleudertrommel einer Schälzentrifuge ist es bekannt (US-PS 3,779,450), ein blattförmiges Schälmesser zu verwenden, das über mindestens einen Arm mit einer parallel zur Trommelachse verlaufenden Betätigungswelle fest verbunden ist. Da die in das Trommelinnere sich erstreckende Betätigungswelle aus konstruktiven Gründen meistens nahe dem Trommelumfang angeordnet werden muß, kommt die Schnittkante des Schälmessers auf einen relativ kleinen Schwenkradius zu liegen, was zur Folge hat, daß sich der Schnittwinkel während des Ausschälvorganges sehr stark verändert und daher über den größten Teil des Arbeitsbereiches nicht den optimalen Schnittbedingungen entspricht.
- Außer der bekannten drehbaren Schälvorrichtung mit sich änderndem Schnittwinkel ist auch eine linear geführte Vorrichtung bekannt (DE-AS 14 32 886), die jedoch vorher eine Schwenkbewegung ausführt. Hier wird eine pneumatisch betriebene Absaugdüse parallel zur Trommelachse verfahren. Es handelt sich somit mehr um eine Absaugevorrichtung und weniger um eine Schälvorrichtung.
- Die Anordnung der Schälmesser an einer schwenkbaren Vorrichtung ermöglichen einfache gasdichte Gehäusedurchführungen der Verbindungsteile zwischen dem inneren Schälmesser und der äußeren Betätigungsvorrichtung.
- Ein Nachteil der bekannten Einrichtungen ist insbesondere der sich ständig ändernde Schnittwinkel des Schälmessers während der Schwenkbewegung und die sich dabei ändernden Kräfteverhältnisse. Demzufolge müssen die bekannten Einrichtungen sehr aufwendig erstellt werden, was einen großen Platzbedarf erfordert. Dieser ist nicht immer gegeben, insbesondere dann nicht, wenn die Einrichtungen an der Gehäusetür des Zentrifugengehäuses befestigt und diese Tür aus verfahrenstechnischen Gründen sehr klein ausgebildet ist.
- Schäl- und Austragsvorrichtungen sind in vielfältiger Form bekannt.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung derart zu gestalten, daß sie bei einer Linienführung mit gleichmäßigem Schnittwinkel eine ausreichende Standfestigkeit gewährleistet und dabei die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Verbindungsglied aus einem Balken besteht, der innerhalb der Schleudertrommel mit dem Messerträger und außerhalb der Schleudertrommel mit einer axial angeordneten Führung verbunden ist, die in einem mit dem Gehäuse der Schälzentrifuge verbundenen Betätigungsgehäuse beweglich gelagert und an einen Steuerzylinder angeschlossen ist, wobei der Balken mittels Gleitelementen in dem Betätigungsgehäuse geführt ist.
- Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine absolut dichte Verbindung erreicht. Darüber hinaus bildet sie eine stabile Einrichtung, die insbesondere die während des Schälvorganges auftretenden Kräfte ohne Beschädigungen der entsprechenden Teile aufnehmen kann. Insbesondere die während des Schälvorganges auf die Betätigungseinrichtung einwirkenden Drehkräfte können ohne Schwierigkeiten mit einfachsten Mitteln aufgefangen werden. So gewährleisten die Gleitelemente einerseits ein einwandfreies Führen des Schälmessers in linearer Richtung und verhindern dabei ein Verdrehen der Betätigungseinrichtung. Ein weiterer Vorteil ist in der Einwellen-Führung der Betätigungsvorrichtung zu sehen.
- Einzelheiten der Betätigungseinrichtung und des Messerträgers, sowie die Verbindung beider Teile sind in den Unteransprüchen aufgezeigt und werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
- Es zeigt:
- Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Zentrifuge,
- Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie A - B in Fig. 1,
- Fig. 3 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles C in Fig. 2,
- Fig. 4 einen Schnitt durch die Betätigungsvorrichtung,
- Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie C - D in Fig. 4,
- Fig. 6 einen Schnitt gemäß Linie E - F in Fig. 4.
- Die Schälzentrifuge 1 besteht im wesentlichen aus einem Zentrifugengehäuse 2 mit einem Ständer 2a, der innerhalb des Gehäuses 2 umlaufenden Schleudertrommel 3, die in einer Lagerung 4a gelagert und von einem Trommelantrieb 4 angetrieben wird. Das Zentrifugengehäuse 2 ist an der der Lagerung gegenüberliegendden Seite mit einer Gehäusetür 5 versehen, die eine Öffnung 6 aufweist. Durch diese Öffnung 6 ist ein Balken 17 durchgeführt, der das Verbindungsglied für einen Messerträger 11 mit dem Schälmesser 8 einerseits und der Betätigungseinrichtung 9 andererseits herstellt. Mittels der Betätigungseinrichtung 9 wird das Schälmesser 8 zum Entleeren der Schälzentrifuge in die Festgutschicht 7 linear eingefahren. Das vom Schälmesser 8 abgeschälte Gut fällt nach unten in einen Ausfalltrichter 10 mit einem Abführstutzen 10a.
- Der Messerträger 11 und auch das Verbindungsglied zur Betätigungseinrichtung 9, nämlich der Balken 17, müssen so stabil ausgebildet sein, daß einerseits eine elastische Durchbiegung vermieden wird und zum anderen während des Ausräumvorganges keine Drehkräfte auf die Betätigungseinrichtung übertragen werden. Diese Forderungen werden durch einen kastenförmigen Messerhalter 11 gewährleistet, der mit dem stabilen Balken 17 verbunden ist. Der Messerträger 11 ist aus einer Vorderwand 12, einer Rückwand 13 und den beiden Stirnwänden 14 und 15 gebildet, wobei der obere Teil der Rückwand 13a abgeknickt sein kann. Diese Abknickung mit der etwas kürzeren Vorderwand 12 gibt dem Schälmesser 8 eine bessere Möglichkeit in die Festgutschicht einzudringen und diese bis in den Bereich der Schleudertrommel 3 auszuräumen. Das Schälmesser 8 wird von einem Messerhalter 16 getragen, der mit der Rückwand 13 bzw. 13a verbunden ist. Der Messerträger 11 ist entsprechend dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 oben und unten offen, so daß das vom Schälmesser 8 abgetragene Gut durch den Messerträger 11 hindurch in den Ausfalltrichter 10 gelangen kann. Im unteren Teil des Messerträgers 11 ist der Balken 17 befestigt, der durch die Öffnung 6 der Gehäusetür 5 nach außen geführt und dort mit der Betätigungseinrichtung 9 verbunden ist. Die Flächen des Balkens 17 sind mit 18 für die Oberfläche, mit 19 für die Grundfläche, mit 20 für die äußere Stirnfläche und mit 21 für die innere Stirnfläche bezeichnet. Die Seitenflächen sind mit 22 und 23 bezeichnet. Im Ausführungsbeispiel, gemäß Fig. 4, ist auf der Oberfläche 18 eine Führungswelle 28 aufgeschweißt, die durch einen Zapfen 34 zentriert sein kann, die wiederum in einer Bohrung 36 des Balkens 17 eingeführt ist. Die Führungswelle 28 ist in dem Gehäuse 24 der Betätigungseinrichtung 9 geführt. Im Ausführungsbeispiel besteht das Betätigungsgehäuse 24 aus einem unteren Gehäuseteil 25 und einem oberen Gehäuseteil 26, wobei das aus Vollmaterial gefertigte obere Gehäuseteil 26 eine Bohrung 27 zur Aufnahme der Führungswelle 28 aufweist. Das obere Gehäuseteil 26 ist mittels eines Flansches 29 mit dem unteren Gehäuseteil 25 verbunden, das aus einem u-förmigen Blech- oder Gußkörper besteht, der seinerseits im Bereich der Gehäusetüröffnung 6 fest mit der Gehäusetür 5 verbunden ist. Zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseteil 25, 26 sind Dichtungen 30 und 30a vorgesehen. Für eine stabile Führung des Balkens 17 sind Gleitelemente 31 bis 33 vorgesehen, die aus Teflon bestehen und einerseits in die Seitenflächen 22, 23 und andererseits in die äußere Stirnfläche 20 einge lassen sind. Diese Gleitelemente liegen an den Innenflächen des unteren Gehäuseteiles 25 an und gewährleisten somit eine stabile Führung des Balkens 17 und geben diesem eine ausreichende Gleitfähigkeit während seiner Auf- und Abbewegung bei der Betätigung des Schälmessers 8. Bei größeren Vorrichtungen können auch mehr als drei Gleitelemente vorgesehen werden. Die Türöffnung 6 ist so ausgebildet, daß der Balken 17 bequem gehoben bzw. gesenkt werden kann. Die stabil und sicher geführte Führungswelle 28 ist mit einem oberen Wellenzapfen 35 versehen, der von einer Buchse 37 umgeben ist. Hieran ist ein Steg 38 befestigt, der mit einer Zylinderstange 40 eines Steuerzylinders 39 verbunden ist. Über eine Konsole 41 ist der Steuerzylinder 39 mit dem unteren Gehäuseteil 25 befestigt. Um in das Innere des unteren Gehäuseteiles 25 zu gelangen, ist der Boden 42 mit einer Öffnung 43 versehen, die über eine Dichtung 45 mit einem abnehmbaren Deckel 44 verschließbar ist. Im oberen Teil des unteren Gehäuseteiles 25 ist eine Öffnung 48 vorgesehen, durch die ein Anschlag 47 in das Innere des Gehäuses 25 hineingeführt ist. Über eine Dichtung 49 ist dieser Anschlag von außen anschraubbar. Der Anschlag dient zur Sicherung der Betätigungseinrichtung 9. Sollte nämlich der Endschalter des Steuerzylinders 39 ausfallen, dann kann der Balken 17 gegen diesen Anschlag 47 heranfahren und gestoppt werden. Zu diesem Zweck kann der Anschlag mit Überlastsicherungen oder dergleichen ausgerüstet sein.
- Der kastenförmige Messerträger 11, der stabile Verbindungs balken 17 und die stabile Betätigungseinrichtung 9 gewährleisten einen einwandfreien Betrieb zum Schälen und Austragen des geschleuderten Festgutes. Die Ausgestaltung der drei erfindungsgemäßen Teile, Messerträger 11, Verbindungsbalken 17 und Betätigungseinrichtung 9 verhindern einerseits schädliche Schwingungen und zum anderen ungewünscht hohe Geräusche.
- Die Wirkungsweise der Erfindung ist der Gestalt, daß durch Betätigung des Steuerzylinders 39 die Führungswelle mit dem Balken 17 und dem Messerhalter 11 nach oben gefahren wird. Demzufolge bewegt sich das Schälmesser 8 auf einer geraden Linie von unten nach oben gemäß dem Pfeil B in Fig. 2. Der Schnittwinkel des Messers 8 wird bei dieser Linearführung vom Anschnitt bis zur Grundschicht der Feststoffschicht 7 konstant gehalten. Außer der stabilen Ausgestaltung des Messerträgers 11 mit der Betätigungseinrichtung 9 und dem diese Teile verbindenden Balken 17 ist eine gas- und druckdichte Vorrichtung geschaffen. Das untere Gehäuseteil 25 ist allseitig dicht und fest mit der Gehäusetür verbunden. Die obere, nicht näher bezeichnete Öffnung, ist über die Dichtungen 30 und 30a dem Flansch 29 dicht mit dem oberen Gehäuseteil 26 verbunden. Die Führungswelle 28 ist wiederum von Gleitbuchsen 50 innerhalb des Gehäuses 26 umgeben.
- Mit der Erfindung ist eine absolut dichte Ausgestaltung zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Zentrifuge gegeben.
Ein Schutzgehäuse 46, das aus einem dünnen Kunststoff bestehen kann ist lediglich zur Sicherheit des Bedienungspersonals angebracht. Andererseits kann auch hierdurch eine weitere Dichtung des Systems erreicht werden. - Im Ausführungsbeispiel ist der Steuerzylinder 39, in Achsrichtung der Schleudertrommel gesehen, vor dem Balken 17 angeordnet. Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn der Steuerzylinder seitlich neben dem Balken 17 angeordnet wird.
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