EP2239059B1 - Zentrifugentrommel und Verfahren zur Montage von Zentrifugentrommeln - Google Patents

Zentrifugentrommel und Verfahren zur Montage von Zentrifugentrommeln Download PDF

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EP2239059B1
EP2239059B1 EP10157755.9A EP10157755A EP2239059B1 EP 2239059 B1 EP2239059 B1 EP 2239059B1 EP 10157755 A EP10157755 A EP 10157755A EP 2239059 B1 EP2239059 B1 EP 2239059B1
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drum
centrifuge
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drum parts
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Bernd Terwey
Wilfried Mackel
Thomas Bathelt
Kathrin Quiter
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GEA Mechanical Equipment GmbH
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GEA Mechanical Equipment GmbH
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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
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/14—Balancing rotary bowls ; Schrappers

Definitions

  • the invention relates to a centrifuge drum according to the preamble of claim 1 and a method for assembling centrifuge drums according to the preamble of claim 5.
  • a centrifuge drum according to the preamble of claim 1 is for example made US 1 438 768 A1 known.
  • centrifuge drums for example plate separators
  • migrating residual imbalances which have an adverse effect on the operating behavior and, if appropriate, adversely affect the separation efficiency of the separator or even necessitate repairs to the drum.
  • the invention solves this problem by the features of claim 1 and the assembly method of claim 5.
  • Claim 1 provides a rotatable centrifuge drum having a plurality of rotating during operation of the centrifuge drum parts drum, which form a common axis of rotation in the assembled state, wherein two or more of the drum parts are specifically designed such that they each form an imbalance relative to the axis of rotation itself , with their individual imbalances to lift.
  • FIG. 3 shows an exemplary construction of a designed as a plate separator centrifuge with a motor-rotatable centrifuge drum.
  • FIG. 2 further shows a section through one half of the centrifuge drum 1 for such a separator (without inlet tube and without the gripper and gripper chamber lid).
  • the centrifuge drum 1 has drum parts which rotate during operation about a vertical axis of rotation D and stationary drum parts during operation.
  • the rotating parts of the drum during operation include (those in Fig. 1 2), a drum cover 2, a drum base 3, a piston valve 4, a stack of plates 5, two vertically offset gripper chamber covers 6, 7, a locking ring 8 and a drive spindle 9 and a distributor 15th
  • the drum parts which are stationary during operation include (see Fig. 3 ) an inlet pipe 10 and one or more grippers or peeling disks 11.
  • the centrifuge drum After assembly of the individual drum parts, the centrifuge drum has the vertical axis of rotation D.
  • the individual drum parts rotating during operation are designed in such a way that the axes of gravity of the individual drum parts are aligned as closely as possible with the drum rotation axis in order to minimize imbalances.
  • two or more of the drum parts are manufactured and mounted in such a way that they form an imbalance mass, ie their mass is distributed so unbalanced to the axis of rotation that their individual, theoretical drum part axes D1 and D2 are parallel to the drum rotation axis, but not with this cursed.
  • Fig. 2 this is illustrated by two axially and vertically offset gripper chamber covers 6, 7.
  • the gripper chamber covers 6, 7 each limit gripper chambers for grippers, not shown here, for discharging liquids from the centrifuge drum 1).
  • the gripper chamber lid not a circumferentially uniformly thick annular wall 6a, 7a, resulting in that these two drum parts each form or have an imbalance, so that their theoretical axes of gravity D1, D2 are not aligned with the drum rotation axis D.
  • This type of assembly can be simplified by means of optical or mechanical alignment aids, such as markings (not shown), which allow the targeted assembly of the centrifuge drum in the manner of Fig. 1 simplify.
  • the effect is also used that individual of the drum parts are provided with a targeted imbalance.
  • the effect is achieved in other ways.
  • Fig. 2 it can be seen that the drum parts are not provided in sections with different thicknesses or thick ring walls but an individual imbalance is thereby generated on individual drum parts that these drum parts are either provided with recesses - in particular with blind holes 12 - or with weights (eg by means of screws 13)
  • cutouts 14 for example on the piston slide 4 and / or on a control part 16 assigned thereto.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zentrifugentrommel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Montage von Zentrifugentrommeln nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
  • Ein Zentrifugentrommel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist zum Beispiel aus US 1 438 768 A1 bekannt.
  • Bei kontinuierlichen Trennprozessen kann es an Zentrifugentrommeln, beispielsweise von Tellerseparatoren, zur Ausbildung von wandernden Restunwuchten kommen, die sich auf das Betriebsverhalten nachteilig auswirken und ggf. nachteilig die Trenneffizienz des Separators beeinflussen oder gar Reparaturen an der Trommel erforderlich machen.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Zentrifugentrommel und ein Verfahren zum Montieren der Zentrifugentrommel zu schaffen, welche das Problem der Ausbildung von wandernden Restunwuchten verringern.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und das Montageverfahren des Anspruchs 5.
  • Anspruch 1 schafft eine drehbare Zentrifugentrommel, die eine Mehrzahl von im Betrieb der Zentrifugentrommel rotierenden Trommelteilen aufweist, welche im zusammengebauten Zustand eine gemeinsame Drehachse ausbilden, wobei zwei oder mehr der Trommelteile gezielt derart ausgebildet sind, dass sie je für sich relativ zur Drehachse eine Unwucht ausbilden, wobei sich ihre Einzelunwuchten auf heben.
  • Durch das gezielte unwuchtige Auslegen und ggf. Montieren einzelner Trommelteile derart, dass sich die Einzelunwuchten dieser Trommelteile im Betrieb wieder aufheben, wird auf einfache Weise verhindert, dass sich im Betrieb wandernde Restunwuchten an der Trommel ausbilden.
  • Verschieden Varianten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Sie zeigen:
    • Figur 1
    eine Schnittansicht eines Teilbereiches einer Zentrifugentrommel;
    Figur 1
    einen Schnitt durch eine Zentrifugentrommel (ohne einer Darstellung stillstehender Trommelteile); und
    Figur 3
    einen Querschnitt einer schematisch dargestellten bekannten Zentrifugentrommel
  • Figur 3 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer als Tellerseparator ausgebildeten Zentrifuge mit einer motorisch drehbaren Zentrifugentrommel 1.
  • Figur 2 zeigt ferner einen Schnitt durch eine Hälfte der Zentrifugentrommel 1 für einen derartigen Separator (ohne Zulaufrohr sowie ohne den Greifer und Greiferkammerdeckel).
  • Die Zentrifugentrommel 1 weist Trommelteile auf, die im Betrieb um eine hier vertikale Drehachse D rotieren sowie im Betrieb stillstehende Trommelteile.
  • Zu den im Betrieb rotierenden Trommelteilen gehören (die in Fig. 1 bzw. 2 abgebildeten) ein Trommeldeckel 2, ein Trommelunterteil 3, ein Kolbenschieber 4, ein Tellerstapel 5, zwei vertikal zueinander versetzte Greiferkammerdeckel 6, 7, ein Verschlußring 8 sowie eine Antriebsspindel 9 und ein Verteiler 15.
  • Zu den im Betrieb stillstehenden Trommelteilen gehören (siehe Fig. 3) ein Zulaufrohr 10 sowie einer oder mehrere Greifer bzw. Schälscheiben 11.
  • Die vorstehenden Aufzählungen drehender oder stillstehender Trommelteile sind nicht als abschließend oder zwingend zu betrachten.
  • Nach der Montage der einzelnen Trommelteile weist die Zentrifugentrommel die vertikale Drehachse D auf.
  • An sich werden die einzelnen sich im Betrieb drehenden Trommelteile derart ausgebildet, dass die Schwereachsen der einzelnen Trommelteile mit der Trommeldrehachse möglichst fluchten, um Unwuchten zu minimieren.
  • Nach einer Variante der Erfindung werden dagegen zwei oder mehr der Trommelteile derart gefertigt und montiert, dass sie eine Unwuchtmasse ausbilden, d.h., ihre Masse ist derart unwuchtig zur Drehachse verteilt, dass ihre einzelnen, theoretischen Trommelteil-Schwereachsen D1 und D2 parallel zur Trommeldrehachse liegen, nicht aber mit dieser fluchten.
  • Diese beiden Trommelteile werden ferner derart montiert, dass sie als Trommelteilpaar gemeinsam keine Unwucht bilden, d.h. derart, dass sich ihre Einzelunwuchten nach der Montage wieder aufheben.
  • Dies kann beispielsweise bei zwei Trommelteilen dadurch erreicht werden, dass ihre nicht mit der Trommeldrehachse fluchtenden theoretischen Schwereachsen D1, D2 (siehe Fig. 1) nach dem Zusammenbau an voneinander abgewandten bzw. entgegen gesetzten Seiten der eigentlichen Trommeldrehachse D liegen, so dass sich ihre Einzelunwuchten in der Summe aufheben.
  • In Fig. 2 ist dies anhand von zwei axial bzw. vertikal zueinander versetzten Greiferkammerdeckeln 6, 7 dargestellt. Die Greiferkammerdeckel 6, 7 begrenzen jeweils Greiferkammern für hier nicht dargestellte Greifer zur Ableitung von Flüssigkeiten aus der Zentrifugentrommel 1).
  • Wie in Fig. 1 angedeutet, weisen die Greiferkammerdeckel nicht eine umlaufend gleichbleibend dicke Ringwand 6a, 7a auf, was dazu führt, dass diese beiden Trommelteile jeweils eine Unwucht ausbilden bzw. aufweisen, so dass ihre theoretischen Schwereachsen D1, D2 nicht mit der Trommeldrehachse D fluchten.
  • Die beiden Trommelteile sind aber andererseits derart montiert, dass sich ihre Einzelunwuchten in der Summe aufheben, was die Darstellung der Fig. 1 unmittelbar veranschaulicht.
  • Vereinfacht werden kann diese Art der Montage durch optische oder mechanische Ausrichthilfen wie Markierungen (nicht dargestellt), welche das gezielte Zusammenbauen der Zentrifugentrommel nach Art der Fig. 1 vereinfachen.
  • Nach einer anderen Variante der Erfindung wird auch der Effekt genutzt, dass einzelne der Trommelteile mit einer gezielten Unwucht versehen werden. Der Effekt wird aber auf andere Weise erreicht.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden dazu die Trommelteile nicht abschnittsweise mit verschieden starken bzw. dicken Ringwänden versehen sondern an einzelnen Trommelteilen wird dadurch eine Unwucht erzeugt, dass diese Trommelteile entweder mit Aussparungen - insbesondere mit Sacklochbohrungen 12 - oder mit Gewichten versehen werden (z.B. mittels Schrauben 13)
  • Auch hier heben sich die Einzelunwuchten möglichst paarweise wieder auf. So ist beispielsweise an nach Fig. 2 eine Sacklochbohrung 12 im Trommeldeckel 2 (und/oder im Trommelunterteil 3) ausgebildet. Diese Unwucht kann durch ein Ausgleichsgewicht - die Schraube 13 - an einem anderen Teil, hier am Verschlußring 8, aufgehoben werden.
  • Es ist alternativ aber auch denkbar, Ausfräsungen 14 z.B. am Kolbenschieber 4 und/oder an einem diesem zugeordneten Steuerteil 16 vorzunehmen.
    • Bezugszeichen
    • Zentrifugentrommel
    1
    Trommeldeckel
    2
    Trommelunterteil
    3
    Kolbenschieber
    4,
    Tellerstapel
    5
    Greiferkammerdeckel
    6,7
    Ringwand
    6a, 7a
    Verschlußring
    8
    Antriebsspindel
    9
    Zulaufrohr
    10
    Schälscheibe
    11
    Sacklochbohrungen
    12
    Schrauben
    13
    Ausfräsungen
    14
    Verteiler
    15
    Steuerteil
    16
    Drehachse
    D
    Trommelteil-Drehachsen
    D1 und D2

Claims (7)

  1. Drehbare Zentrifugentrommel (1), die eine Mehrzahl von im Betrieb der Zentrifugentrommel rotierenden Trommelteilen aufweist, welche im zusammengebauten Zustand eine gemeinsame Drehachse (D) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr der Trommelteile gezielt derart ausgebildet sind, dass sie je für sich relativ zur gemeinsamen Drehachse (D) eine Unwucht ausbilden, wobei sich ihre Einzelunwuchten aufheben.
  2. Zentrifugentrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unwuchtigen Trommelteile zum Erzielen einer Unwucht mit hierzu vorgesehenen Aussparungen (12) oder Gewichten (13) versehen sind.
  3. Zentrifugentrommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen als Sacklochbohrungen (12) oder Ausfräsungen (14) ausgebildet sind und die Gewichte als Schrauben (13).
  4. Zentrifugentrommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unwuchten durch nicht konstant dicke Ringwände (6a, 7a) hervorgerufen sind.
  5. Verfahren zum Montieren einer drehbaren Zentrifugentrommel (1), die eine Mehrzahl von im Betrieb der Zentrifugentrommel rotierenden Trommelteilen aufweist, die im zusammengebauten Zustand eine gemeinsame Drehachse (D) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr der Trommelteile derart gefertigt und montiert werden, dass sie je für sich relativ zur gemeinsamen Drehachse (D) eine Unwucht ausbilden und dass sich ihre Einzelunwuchten nach der Montage wieder aufheben.
  6. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelunwuchten bereits bei der Herstellung der Trommelteile an diesen durch ein abschnittsweise Verringern oder Vergrößern der Wandstärke dieser Trommelteile ausgebildet werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass an einzelnen Trommelteilen dadurch eine Unwucht erzeugt wird, dass diese Trommelteile entweder mit Aussparungen - insbesondere mit Sacklochbohrungen (12) oder Ausfräsungen (14) - oder mit Gewichten versehen werden (z.B. mittels Schrauben (13).
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