EP1434655B1

EP1434655B1 - Nassklassiereinrichtung

Info

Publication number: EP1434655B1
Application number: EP01274580A
Authority: EP
Inventors: Guntram Krettek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-06
Filing date: 2001-10-06
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2021-10-06
Also published as: DE50109652D1; EP1434655A1; WO2003035267A1; CN1578703A; DE10196972D2; US7033311B2; US20040259711A1; JP2005506192A; CN1308089C; JP4188240B2

Abstract

Es wird eine Nassklassiereinrichtung in Form einer Zentrifuge mit einem stationären Aussengehäuse (1), einer im Aussengehäuse angeordneten Schleudertrommel (2), einer Reinigungsvorrichtung (13) für das an der Schleudertrommelwandung abgesetzte Sediment und Zu- und Abführungen beschrieben. Die Reinigungsvorrichtung umfaßt sowohl eine sich in die Schleuderkammer erstreckende Welle (20), an deren Umfang Schneidvorrichtungen (21, 22) angeordnet sind, als auch eine Einrichtung zur Einführung einer Dispergierflüssigkeit in die Schleudertrommel. Die Schneidvorrichtungen sind so ausgebildet und angeordnet, dass eine Verwirbelung der zugeführten Dispergierflüssigkeit erreicht wird, wodurch ein Auswascheffekt des Sedimentkuchens erzielt und somit dessen Ausschälung begünstigt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Naßklassiereinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.
Es ist eine Naßklassiereinrichtung bekannt, die beispielsweise zur Abtrennung des Grobanteiles von Pulvern, wie Titandioxid, Verwendun findet. So finden heutzutage immer mehr ultrafeine Materialien mit einer Partikelgröße zwischen 0,1-5 µm Verwendung. Derartige Partikelgrößen können durch Feinmahlen von Rohsubstanzen erzielt werden, was jedoch mit relativ hohen Betriebskosten verbunden ist, da hierzu sehr viel Energie verbraucht wird, Kühlsysteme benötigt werden, eine relativ starke Verschmutzung der Umwelt gegeben ist und ein großer Anteil von Partikeln mit Untergröße erzeugt wird etc. Solche Probleme treten bei Naßklassierzentrifugen nicht auf. Hierbei wird der Feststoff (Pulver) mit einer Flüssigkeit (üblicherweise Wasser) in einem Vormischtank vermischt, um eine Suspension zu erhalten. Die Suspension wird, falls erforderlich, in einem nachfolgenden Verdünnungstank verdünnt und dann in die als Zentrifuge ausgebildete Naßklassiereinrichtung eingeführt. Innerhalb der rotierenden Schleudertrommel werden die schwereren und gröberen Partikel schneller als die leichteren und feineren der Suspension radial nach außen gegen die Trommelwand geführt, wobei sie sich als Sediment absetzen. Das Sediment wird in Reinigungsphasen der Naßklassiereinrichtung von der Trommelwand gelöst, wobei hierzu, je nach Ausführungsform, Reinigungsflüssigkeiten, mechanische Reinigungseinrichtungen, wie Messer etc., eingesetzt werden. Das in der Reinigungsflüssigkeit redispergierte Sediment wird schließlich aus der Schleudertrommel abgeführt und beispielsweise einer getrennt angeordneten Kugelmühle zugeführt, in der der Grobanteil der redispergierten Suspension gemahlen wird. Die aufbereitete Suspension kann dann erneut in das System eingeführt werden, beispielsweise dem Vormischtank zugeführt werden.
Die klassierte Suspension wird während des Klassiervorganges kontinuierlich von der Naßklassiereinrichtung abgezogen und der weiteren Verwendung zugeführt.
Bei dem Zentrifugieren von ultrafeinen Materialien werden für einen hohen Separierungseffekt neben einem optimalen Rotordesign in einer Vielzahl der Anwendungsfälle hohe Schleuderfaktoren benötigt. Bedingt durch diese hohen Schleuderfaktoren entsteht bei entsprechender Zentrifugierzeit ein sehr stabiler und sehr harter Sedimentkuchen. Erschwerend hinzukommt, daß bei einer Vielzahl von Anwendungen Hartstoffe mit einer Härte nach Mohs zwischen 3 bis 10 in Flüssigkeit suspendiert zentrifugiert werden müssen. Die zum Entleeren von Zentrifugen bekannten Vorrichtungen versagen in der Regel hierbei, d.h. sie können den Sedimentkuchen nicht ausschälen bzw. austragen. Dies hat sich in der Vergangenheit durch verschlissene Messer, gebrochene Schälvorrichtungen sowie verbogene bzw. gebrochene Messerwellen bestätigt. So kommt es aufgrund der hohen Schneidkräfte auch zum Abbremsen des Hauptantriebsmotors bis zum Stillstand.
Eine Naßklassiereinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1 ist aus der US-A-5 733 238 bekannt. Die bekannte Naßklassiereinrichtung weist zwar ebenfalls eine Einrichtung zur Einführung einer Dispergierflüssigkeit in die Schleudertrommel auf, jedoch findet bei dieser bekannten Einrichtung der Entfernungsvorgang des Sedimentkuchens auf rein mechanische Weise statt, während die Dispergierflüssigkeit erst nach Beendigung des Entfernungsvorganges zur Reinigung der Schneidvorrichtungen von anhaftenden Sedimentteilchen durchgeführt wird.
Aus der EP-A-0 345 178 ist eine Naßklassiereinrichtung bekannt, bei der gegeneinander angestellte Schneidvorrichtungen Verwendung finden, die zwischen sich in Bewegungsrichtung der Welle einen erweiternden Raum bilden. Auch bei dieser bekannten Einrichtung findet der Entfernungsvorgang des Sedimentkuchens auf rein mechanische Weise mit Hilfe der Schneidvorrichtungen statt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nassklassiereinrichtung der angegebenen Art zu schaffen, mit der der Sedimentkuchen auf besonders problemlose Weise ausgeschält bzw, ausgetragen werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Nassklassiereinrichtung der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch gelöst. Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Lösung werden die vorstehend aufgezeigten Probleme vermieden. Es gelingt hiermit, den Sedimentkuchen problemlos auszuschälen bzw. auszutragen, ohne daß Beschädigungen an den Schneidvorrichtungen und den diese tragenden Wellen auftreten. Mit anderen Worten, der Verschleiß an den Schneidvorrichtungen sowie den diese tragenden Wellen wird reduziert, und es treten geringere Kräfte als beim Stand der Technik auf, so daß Brüche, Verbiegungen etc. der Schneidvorrichtungen und Wellen weitgehend ausgeschaltet werden. Auch die beim Stand der Technik durch die hohen Schneidkräfte verursachten Probleme hinsichtlich einer negativen Beeinflussung (Abbremsung) des Hauptantriebsmotors werden vermieden.
Dies wird, wie vorstehend ausgeführt, durch eine spezielle Ausgestaltung der Reinigungsvorrichtung der Naßklassiereinrichtung erreicht. Bei der Reinigungsvorrichtung findet eine Kombination aus mechanischen Merkmalen mit der Zuführung einer Dispergierflüssigkeit Verwendung. Durch die Ausgestaltung der mechanischen Merkmale, d.h. die spezielle Anordnung und Ausbildung der Schneidvorrichtungen, wird eine Verwirbelung der zugeführten Dispergierflüssigkeit erreicht, die sich positiv auf das Abschälen und Austragen des Sedimentkuchens auswirkt.
Speziell führen die gegeneinander angestellten Schneidvorrichtungen, die einen sich entgegen der Bewegungsrichtung der Welle verengenden Raum bilden, der in einen Spalt mündet, dazu, daß sich keine linearen Strömungsverhältnisse der Dispergierflüssigkeit ausbilden, sondern durch das immer wieder erfolgende Zurückdrängen der Flüssigkeit zum Sediment hin Turbulenzen erzeugt werden, die zu einer intensiven Verwirbelung der Dispergierflüssigkeit führen, welche eine intensive Auswaschung auf der Sedimentoberfläche zur Folge hat. Hierdurch kann der Kuchen durch die in ihn eindringenden Schneidvorrichtungen leichter und besser abgelöst werden, d.h. es sind geringere Kräfte zum Ablösen erforderlich als beim Stand der Technik. Die vorstehend geschilderten hydrodynamischen Effekte werden durch die Verengung von zwei benachbarten Schneidvorrichtungen erzielt, die in dem erwähnten Spalt resultiert, der vorhanden sein muß, um ein, wenn auch geringfügiges, Hindurchtreten der Dispergierflüssigkeit zu ermöglichen.
Die Dispergierflüssigkeit wird vorzugsweise über die Einschneid- und Rückbewegungsphase der Reinigungsvorrichtung zugegeben. Die vom Klassiervorgang noch vorhandene Flüssigkeit in der Schleudertrommel reicht in der Regel nicht aus, um den vorstehend geschilderten hydrodynamischen Effekt (Verwirbelung im Bereich der Sedimentkuchenoberfläche) zu erzielen.
Durch den sich verengenden bzw. erweitertenden Raum wird gewährleistet, daß die beim Reinigungsvorgang zugeführte zusätzliche Dispergierflüssigkeit (Verdünnungsflüssigkeit) zum größten Trommeldurchmesser und somit auch zur größten Sedimentmasse geführt wird. Hierdurch erfolgt die bereits erwähnte intensive Verwirbelung, die auch einen gewissen Kuchenauswascheffekt mit sich bringt. Somit findet kein konkreter mechanischer Kontakt zwischen Sedimentkuchen und den Spitzen der Schneidvorrichtungen statt. Vielmehr wird der Sedimentkuchen verflüssigt und materialschonend ausgetragen.
Was die Einführung der Dispergierflüssigkeit in die Schleudertrommel anbetrifft, so mündet vorzugsweise die Einrichtung zur Einführung der Dispergierflüssigkeit im Kopfbereich der Schneidvorrichtungen in die Trommelkammer. Hierdurch wird die Dispergierflüssigkeit unmittelbar in die Nähe der Sedimentkuchenoberfläche geführt, so daß der gewünschte Verwirbelungseffekt gut erzielt werden kann. Bei dieser Lösung muß die zugeführte Dispergierflüssigkeit nicht erst in die in der Schleudertrommel befindliche Flüssigkeitssäule (Klassierflüssigkeit) eingeführt werden, sondern es erfolgt eine Einführung der Dispergierflüssigkeit direkt innerhalb der Flüssigkeitssäule, was eine Reihe von Vorteilen mit sich bringt.
Untersuchungen haben gezeigt, daß die leistenförmigen Schneidvorrichtungen vorzugsweise unter einem Winkel von 15-45° zu einer die Wellenachse senkrecht schneidenden Ebene angeordnet sein sollten, um die besten Ergebnisse hinsichtlich einer problemlosen Ausschälung zu erzielen.
Der Spalt zwischen den benachbarten Enden der Schneidvorrichtungen ist zweckmäßigerweise in Abhängigkeit vom Feststoffgehalt und der Viskosität der Suspension bzw. von weiteren Parametern einstellbar. Auf diese Weise lassen sich für den jeweiligen Anwendungsfall optimale Verhältnisse erreichen. Es versteht sich, daß durch die erwähnte Spaltverstellung die Größe des sich erweiternden bzw. verengenden Raumes (der Abstand zwischen den angestellten Schneidvorrichtungen) mit verstellt wird. Natürlich können auch die Schneidvorrichtungen so verstellt werden, daß ihr Anstellwinkel verändert wird.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erweitert sich der Spalt zusätzlich in Richtung von der Welle zum Kopf der Schneidvorrichtungen hin. Es ergibt sich somit hierbei eine vorzugsweise doppelkonische Ausbildung, die die vorstehend erwähnten Effekte weiter begünstigt. Dadurch entstehen Doppelturbulenzen, die die Ablösung weiter fördern. Bei dieser Ausführungsform verengt sich somit der Raum zwischen den zwei Schneidvorrichtungen zusätzlich zum kleinsten Radius hin.
In Weiterbildung der Erfindung besitzen die Schneidvorrichtungen bzw. deren Köpfe strukturierte Oberflächen. Diese Oberflächen können beispielsweise durch die Anordnung von Rillen, Graten etc. gebildet werden. Es können sämtliche Flächen der Schneidvorrichtungen oder nur ein Teil dieser Flächen strukturiert sein. Hierdurch wird eine zusätzliche Wirbelerzeugung in der zugeführten Dispergierflüssigkeit erreicht.
Die Schneidvorrichtungen können lösbar an der Welle angeordnet sein, somit je nach Anwendungsfall ausgetauscht werden.
Die Einrichtung zur Einführung der Dispergierflüssigkeit weist vorzugsweise einen sich durch die Welle erstreckenden Kanal auf, von dem durch die Schneidvorrichtungen verlaufende Kanäle abzweigen. Hierdurch kann die Dispergierflüssigkeit bis zu den Spitzen der Schneidvorrichtungen geführt werden und an einer Stelle benachbart zum Sedimentkuchen in die Schleuderkammer austreten.
Die Welle kann eine Linearbewegung oder eine Schwenkbewegung ausführen, um sich in den Sedimentkuchen hineinzubewegen. Bei Ausführung einer Schwenkbewegung bewegt sich die Welle vorzugsweise um 80-120°, um in das Sediment einzudringen. In diesem Fall führt somit die Welle eine Schrittbewegung (vor und zurück) über das gewünschte Winkelmaß durch, wobei diese Bewegung vorzugsweise in Abhängigkeit vom jeweiligen Produkt eingestellt werden kann.
Die Einrichtung zur Einführung der Dispergierflüssigkeit führt diese zweckmäßigerweise während der Einschneid- und Rückbewegungsphase der Welle ein.
Was die Ausbildung der leistenförmigen Schneidvorrichtungen anbetrifft, so weist die Erfindung hier keine Beschränkungen auf. Es können bekannte leistenförmige Schneidvorrichtungen (Messer) Verwendung finden. Vorzugsweise bestehen die leistenförmigen Schneidvorrichtungen aus mit hochfestem Material verkleideten Flachstahlprofilen.
Bei der Ausführungsform, bei der die Dispergierflüssigkeit durch durch die Schneidvorrichtungen verlaufende Kanäle geführt wird, münden diese Kanäle vorzugsweise an den Stirnseiten der Schneidvorrichtungen, so daß die Dispergierflüssigkeit von den Stirnseiten der Schneidvorrichtungen in die Trommelkammer austritt.
Die eingeführte Dispergierflüssigkeit kann unter Druck stehen, um den vorstehend beschriebenen Auswascheffekt weiter zu unterstützen. Sie kann neben der reinen Dispergierfunktion auch weitere Funktionen besitzen, beispielsweise Waschfunktionen, Feststoffkonzentrationseinstellfunktionen etc.
Die Erfindung führt zu besonders guten Ergebnissen, wenn die Schleudertrommel durch Trennwände voneinander getrennte Kammern aufweist. Diese Trennwände erstrecken sich vorzugsweise horizontal und bilden mit der Außenwandung der Trommel in Verbindung stehende Ringe. Die Anordnung von derartigen Trennwänden ist grundsätzlich bekannt.
Die vorliegende Erfindung findet insbesondere bei Naßklassiereinrichtungen Verwendung, bei denen das Schlankheitsverhältnis der Schleudertrommel L/D > 1,2 ist, wobei L die Länge oder Höhe der in der Schleudertrommel zur Verfügung stehenden Klassierfläche und D der Innendurchmesser der Schleudertrommel ist. Eine derartige Naßklassiereinrichtung ist in der DE 199 25 082 A1 beschrieben. Die Offenbarung dieser Veröffentlichung wird durch Bezugnahme in die vorliegende Offenbarung eingearbeitet.
Die Erfindung ist ferner besonders gut geeignet bei einer Naßklassiereinrichtung, die mit einem integrierten Mahlwerk versehen ist. Eine derartige Naßklassiereinrichtung ist beispielsweise in der DE 199 14 089 A1 beschrieben. Auch die Offenbarung dieser Veröffentlichung wird durch Bezugnahme in die vorliegende Offenbarung eingearbeitet.
Schließlich eignet sich die Erfindung besonders gut für eine Naßklassiereinrichtung, die gleichzeitig als Dispergiervorrichtung ausgebildet ist. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in der DE 199 14 086 A1 beschrieben. Auch die Offenbarung dieser Veröffentlichung wird durch Bezugnahme in die vorliegende Offenbarung eingearbeitet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1: einen Längsschnitt durch eine Naßklassiereinrichtung, wobei die an der Welle vorgesehenen Schneidvorrichtungen nicht dargestellt sind;
Figur 2: eine vergrößerte Teilansicht der Welle mit daran angeordneten Schneidvorrichtungen;
Figur 3: einen Ausschnitt aus Figur 2 mit im Detail dargestellten Schneidvorrichtungen; und
Figur 4: einen Schnitt entlang Linie A-B in Figur 3.

Die in Figur 1 dargestellte Naßklassiereinrichtung in Form einer Zentrifuge besitzt ein stationäres Gehäuse 1 mit einem darauf angeordneten Deckel 15. Das stationäre Gehäuse 1 ist über geeignete Vibrationsdämpfungseinrichtungen auf einem Lagergestell gelagert. Innerhalb des stationären Gehäuses 1 ist eine Schleudertrommel 2 mit vertikaler Achse angeordnet, die von einer vertikalen Welle 8 in Rotation versetzt wird. Die vertikale Welle 8 erstreckt sich von unten in die Schleudertrommel 2 hinein. Sie wird von einem Lagergehäuse 11 umgeben, das ein oberes Hauptlager 9 und ein unteres zweites Lager 10 zum Lagern der Welle 8 enthält. Das Lagergehäuse 11 ist an einer Platte 17 befestigt, welche wiederum am stationären Gehäuse 1 befestigt ist. Die Welle 8 erstreckt sich durch das Lagergehäuse 11 und die Platte 17 nach unten über eine geeignete Kupplungseinrichtung 18 bis zu einem einen Direktantrieb bildenden Elektromotor 12. Die Drehzahl der Welle 8 ist regelbar.
Die Schleudertrommel 2 weist eine geeignete Zuführung (nicht gezeigt) für die zu klassierende Suspension auf, die sich beispielsweise in der Form eines Rohres durch die oben offene Schleudertrommel in diese hinein bis zu deren unterem Endbereich erstreckt und dort eine Austrittsöffnung aufweist. Die klassierte Suspension wird über ein Abzugsrohr 16 vom oberen Ende der Schleudertrommel 2 abgezogen. Ein Abzugsrohr 14 am unteren Ende der Schleudertrommel dient zum Abziehen des Sedimentes.
Wie man ferner Figur 1 entnehmen kann, ist die Schleudertrommel somit in ihrem unteren Bereich kreisringförmig und in ihrem oberen Bereich kreisförmig ausgebildet. Horizontale Trennwände 4 unterteilen das Innere der Schleudertrommel in sechs übereinander angeordnete Klassierkammern 3, in deren radialen Endbereichen das Sediment abgelagert wird. Dieses wird von dort über eine schematisch bei 13 gezeigte Reinigungseinrichtung entfernt.
Die hier beschriebene Schleudertrommel 2 ist möglichst schlank ausgebildet, und das Hauptlager 9 der Welle ist möglichst mittig, d.h. im Bereich des Schwerpunktes der Schleudertrommel, angeordnet. Man erkennt, daß hierbei das Hauptlager 9 so tief in der Schleudertrommel angeordnet ist, daß die vertikale Mitte des Hauptlagers 9 der Welle 8 auf einer Höhe h, gemessen vom inneren unteren Ende der Schleudertrommel aus, angeordnet ist, die etwa 40 % der Länge oder Höhe L der in der Schleudertrommel 2 zur Verfügung stehenden Klassierfläche beträgt. Ferner besitzt das Schlankheitsverhältnis L/D der Schleudertrommel, d.h. das Verhältnis zwischen der Länge oder Höhe der in der Schleudertrommel zur Verfügung stehenden Klassierfläche und dem Innendurchmesser der Schleudertrommel, einen Wert von etwa 1,24. Es versteht sich, daß die vorstehend wiedergegebenen Werte rein beispielhaft sind. Bei dieser Ausführungsform ergeben sich in der Schleudertrommel 2 sechs übereinander angeordnete Klassierkammern 3.
Wie erwähnt, sind im Lagergehäuse 11 ein oberes Hauptlager 9 und ein unteres zweites Lager 10 für die Welle 8 angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine stabile Lagerung. Die Welle 8 erstreckt sich oben aus dem Lagergehäuse 11 heraus und endet in einem Abschnitt mit reduziertem Durchmesser. An diesem Abschnitt ist die zentrale Nabe 6 der Schleudertrommel fixiert, die in axialer Verlängerung der zylindrischen Innenwand 5 der Schleudertrommel ausgebildet ist. Die Fixierung ist dabei über Reibkontakt (bei 7) realisiert. Am oberen Ende ist die Nabe 6 über einen Deckel geschlossen.
Die Funktionsweise einer derartigen Naßklassiereinrichtung ist bekannt und muß an dieser Stelle nicht mehr im einzelnen erläutert werden. Wesentlich ist, daß sich durch das gewählte hohe Schlankheitsverhältnis eine große Distanz zwischen Aufnahme und Entnahme und somit eine Reduzierung der Gefahr von Kurzschlußströmen ergibt, die letztendlich zu einer besseren Trennung führt. Ferner werden ein hoher Schleuderfaktor (es kann mit großen Drehzahlen gefahren werden) und eine große Klassierfläche durch eine Vielzahl von übereinander angeordneten Kammern erreicht.
Es versteht sich, daß aufgrund dieser Gegebenheiten besonders hohe Anforderungen an die Funktionsfähigkeit der Reinigungsvorrichtung 13 zu stellen sind, da ein entsprechend stabiler und sehr harter Sedimentkuchen entsteht. Diese Anforderungen werden mit der nachfolgend beschriebenen Reinigungsvorrichtung erfüllt.
Die Reinigungsvorrichtung 13 besitzt eine von oben in die Schleudertrommel hineinragende Welle 20, die eine Schrittbewegung (Schwenkbewegung um ein Winkelmaß von etwa 80-120°) in den an der Trommelwandung ausgebildeten Sedimentkuchen hinein und zurück in die Ausgangsstellung durchführt. Sowohl während der Einschneid- als auch während der Rückbewegungsphase der Welle 20 wird zum Reinigen eine Dispergierflüssigkeit in die Schleudertrommel eingeführt. Einzelheiten hierzu werden später beschrieben.
Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teiles der Welle 20 der Reinigungsvorrichtung 13. Diese Welle wird über einen geeigneten Schrittmotor angetrieben. An ihrem Umfang ist übereinander eine Vielzahl von leistenförmigen Schneidvorrichtungen 21, 22 angeordnet, wobei zwei benachbarte Schneidvorrichtungen 21, 22 gegeneinander angestellt sind und zwischen sich einen sich in Bewegungsrichtung der Welle 20 erweiternden Raum 26 bilden und an ihren benachbarten Enden zwischen sich einen Spalt X aufweisen. Die leistenförmigen Schneidvorrichtungen 21, 22 (Messer) sind über ihre gesamten Oberflächen strukturiert, d.h. mit Rillen versehen, wie schematisch bei 25 an einer Schneidvorrichtung 22 dargestellt.
Die Figuren 3 und 4 zeigen den genaueren Aufbau der Schneidvorrichtungen 21, 22. Man erkennt, daß die Schneidvorrichtungen so angestellt sind, daß sie unter einem Winkel (α/2) von 15-45° zu einer die Wellenachse senkrecht schneidenden Ebene angeordnet sind. Die Hauptebene der Schneidvorrichtungen 21, 22 erstreckt sich bei der hier dargestellten Ausführungsform senkrecht zur Achse der Welle 20, kann jedoch auch schräg zu dieser verlaufen, so daß sich der Spalt X und der Raum 26 auch in radialer Richtung zu einem größeren Durchmesser hin erweitern. Die Horizontalschnittansicht der Figur 4 zeigt die in Figur 3 untere Schneidvorrichtung 21 mit ihrem Schneidkopf 27 und Schneidbalken 28. Die Schneidvorrichtung besteht aus einem Flachstahlprofil, das gepanzert ist.
Figur 2 zeigt, daß in der Welle 20 ein Zuführkanal 23 für die Dispergierflüssigkeit (Reinigungsflüssigkeit) angeordnet ist, der sich parallel zur Wellenachse erstreckt. Vom Kanal 23 erstrecken sich zwei Kanäle 24 durch die jeweiligen leistenförmigen Schneidvorrichtungen 21, 22, die an den Stirnflächen (Köpfen) der Schneidvorrichtungen münden.
Der zwischen den benachbarten Schneidvorrichtungen gebildete Spalt X und damit der von diesem ausgehende, sich erweiternde Raum 26 ist verstellbar.
Die Reinigungsvorrichtung funktioniert derart, daß der Schrittmotor (nicht gezeigt) die Welle 20 gegen den Uhrzeigersinn um etwa 80-120° in den in den Kammern 3 gebildeten Sedimentkuchen hineinbewegt. Während dieser Bewegungsphase wird Dispergierflüssigkeit über die Kanäle 23 und 24 zugeführt und an den Spitzen (Köpfen) der Schneidvorrichtungen in die Tromanelkammer abgegeben. Die austretende Dispergierflüssigkeit wird durch die angestellte Anordnung der Schneidvorrichtungen immer wieder zum Sedimentkuchen hin gedrückt und dabei verwirbelt. Hierdurch wird ein entsprechender Auswaschungsvorgang auf der Oberfläche des Sedimentkuchens erreicht, so daß die Schneidvorrichtungen nicht mehr in direkten Kontakt mit dem Sedimentkuchen treten müssen. Dieser wird vielmehr verflüssigt und somit materialschonend von den Schneidvorrichtungen ausgeschält. Bei der Rückwärtsbewegung der Welle wird ebenfalls Dispergierflüssigkeit zugeführt, so daß sich eine gute und vollständige Ausräumung des Sedimentkuchens erzielen läßt.

Claims

Naßklassiereinrichtung in Form einer Zentrifuge mit einem stationären Außengehäuse (1), einer im Außengehäuse (1) angeordneten Schleudertrommel (2), einer Reinigungsvorrichtung (13) für das an der Schleudertrommelwandung abgesetzte Sediment und Zu- und Abführungen (14, 16), wobei
die Reinigungsvorrichtung (13) eine in der Schleudertrommel verschwenkbare oder linear bewegbare Welle (20), an deren Umfang mindestens zwei leistenförmige Schneidvorrichtungen (21, 22) angeordnet sind, die an ihren benachbarten Enden zwischen sich einen Spalt (X) aufweisen, und eine Einrichtung (23, 24) zur Einführung einer Dispergierflüssigkeit in die Schleudertrommel (2) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (23, 24) zur Einführung der Dispergierflüssigkeit Mittel enthält, welche diese während des mechanischen Reinigungsvorganges einführt und
die zwei Schneidvorrichtungen (21, 22) gegeneinander angestellt sind und zwischen sich einen sich in Bewegungsrichtung der Welle (20) erweiternden Raum (26) bilden.
Naßltlassiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Einführung von Dispergierflüssigkeit im Kopfbereich der Schneidvorrichtungen (21, 22) in die Trommelkammer mündet.
Naßklassiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leistenförmigen Schneidvorrichtungen (21, 22) unter einem Winkel von 15-45° zu einer die Wellenachse senkrecht schneidenden Ebene angeordnet sind.
Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (X) zwischen den benachbarte Enden der Schneidvorrichtungen (21, 22) einstellbar ist.
Naßklassiereinrichtung nach einem der vorahgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Spalt (X) zusätzlich in Richtung von der Welle (20) zum Kopf (27) der Schneidvorrichtungen (21, 22) hin erweitert.
Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtungen (21, 22) bzw. deren Köpfe (27) strukturierte Oberflächen (25) besitzen.
Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtungen (21, 22) lösbar an der Welle (20) angeordnet sind.
Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Einführung der Dispergierflüssigkeit einen sich durch die Welle (20) erstreckenden Kanal (23) aufweist, von dem durch die Schneidvorrichtungen (21, 22) verlaufende Kanäle (24) abzweigen.
Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (20) eine Schwenkbewegung um 80-120° in das Sediment hinein durchführt.
Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enrichtung zur Einführung der Dispergierflüssigkeik Mittel enthält, welche diese während der Einschneid- und Rückbewegungsphase der Welle (20) einführt.
Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leistenförmigen Schneidvorrichtungen (21, 22) aus mit hochfestem Material verkleideten Flachstahlprofilen bestehen.
Naßklassiereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Einführung von Dispergierflüssigkeit von den Stirnseiten der Schneidvorrichtungen (21, 22) in die Trommelkammer mündet.
Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeführte Dispergierflüssigkeit unter Druck gesetzt ist.
Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispergierflüssigkeit weitere Funktionen besitzt, beispielsweise Waschfunktionen, Feststoffkonzentrationseinstellfunktionen etc.
Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudertrommel (2) durch Trennwände (4) voneinander getrennte Kammern (3) aufweist.
Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlankheitsverhältnis der Schleudertrommel (2) L/D > 1,2 ist, wobei L die Länge oder Höhe der in der Schleudertrommel (2) zur Verfügung stehenden Klassierfläche und D der Innendurchmesser der Schleudertrommel (2) ist.
Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem integrierten Mahlwerk versehen ist.