EP3735322B1

EP3735322B1 - Schälzentrifuge

Info

Publication number: EP3735322B1
Application number: EP18855112.1A
Authority: EP
Inventors: Guntram Krettek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-01-05
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2023-07-12
Anticipated expiration: 2038-12-19
Also published as: ES2955924T3; EP3735322A1; DE102018000056A1; WO2019134721A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schälzentrifuge mit einer Schleudertrommel, mindestens einer Füllvorrichtung mit einer Abgabeöffnung und einer Schäl- und Austragsvorrichtung, die mindestens ein im Inneren der Schleudertrommel angeordnetes, an einem Messerträger befestigtes Schälmesser aufweist, das gegen die am Trommelmantel abgelagerte Feststoffschicht zum Abschälen derselben und in seine Ausgangsstellung zurück bewegbar und von einer außerhalb der Schleudertrommel angeordneten Betätigungseinrichtung über ein in die Schleudertrommel ragendes und mit dem Messerträger verbundenes rohrförmiges Verbindungsglied betätigbar ist, wobei der Messerträger und das rohrförmige Verbindungsglied über eine Vielzahl von im Wesentlichen radial verlaufenden Verbindungsarmen miteinander verbunden sind, die zwischen sich Freiräume bilden.
Eine derartige Schälzentrifuge ist aus der EP 1 088 593 B1 bekannt. Die bekannte Schälzentrifuge hat eine kombinierte Füll- sowie Schäl- und Austragsvorrichtung, so dass die Zahl der sich in das Innere der Schleudertrommel erstreckenden Einbauten reduziert ist. Durch die Vielzahl der vorgesehenen Verbindungsarme zwischen Messerträger und Verbindungsglied entsteht ein besonders steifes Gesamtgebilde. Diese Ausgestaltung kann bei Schälzentrifugen mit drehbarer bzw. schwenkbarer Schälvorrichtung, aber auch bei Schälzentrifugen mit linear bewegbarer Schälvorrichtung Anwendung finden. Im erstgenannten Fall ist das Verbindungsglied vorzugsweise als Drehrohr ausgebildet. Im zweiten Fall ist das Verbindungsglied vorzugsweise als senkrecht zu seiner Achse linear bewegbares Rohr ausgebildet.
Es ist bekannt, bei einer derartigen Schälzentrifuge das Verbindungsglied zwischen Betätigungsvorrichtung und Messerträger gleichzeitig als Füllrohr auszubilden. Das Füllrohr kann dabei mehrere Rohre enthalten, die an unterschiedlichen Stellen in die Schleudertrommel münden. Die zu behandelnde Substanz kann axial aber auch radial aus dem Füllrohr austreten.
An derartige Schälzentrifugen werden immer höhere Anforderungen in Bezug auf deren Funktionsfähigkeit gestellt. So sind in bestimmten Zeitabständen Reinigungsvorgänge einer derartigen Schälzentrifuge erforderlich, die unabhängig von den einzelnen Schälvorgängen oder zusätzlich zu denselben durchgeführt werden müssen. Dabei ist die Schleudertrommel mit einer Reinigungs/Waschflüssigkeit zu beaufschlagen, damit in jedem Fall verbleibende Reste bzw. Rückstände des Filterkuchens von der Schleudertrommelwandung entfernt werden können.
Schälzentrifugen mit Reinigungsvorrichtungen sind z.B. aus den Dokumenten CN 202 570 422 U , JP H10 180143 A und JP 2006 187754 A bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schälzentrifuge der eingangs beschriebenen Art zur Verfügung zu stellen, die besonders gute Zugangsmöglichkeiten für die Schleudertrommel bietet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schälzentrifuge der angegebenen Art mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht die Zuführung eines Mediums, insbesondere einer Reinigungsflüssigkeit, in den Bereich des Messerträgers sowie die Abgabe des Mediums bzw. der Reinigungsflüssigkeit vom Messerträger in den Bereich der zu reinigenden Wandung der Schleudertrommel. Hierzu müssen keine zusätzlichen Bauteile verwendet werden, sondern die bestehenden Bauteile werden hierzu benutzt, wobei die Zuführung des Mediums bzw. der Reinigungsflüssigkeit über mindestens einen hohl ausgebildeten Verbindungsarm bis in die Düsenleiste des Messerträgers erfolgt. Der Messerträger kann dabei selbst als Düsenleiste ausgebildet sein oder zusätzlich mit einer derartigen Düsenleiste versehen sein. In beiden Fällen ist keine aufwendige Vergrößerung des Messerträgers erforderlich.
Als Medium können beispielsweise auch Luft, Stickstoff, Dampf oder andere Gase eingeführt werden, und zwar zu den unterschiedlichsten Zwecken, insbesondere Reinigungszwecken, beispielsweise durch Begasung. Vor allen Dingen geht es hierbei um die Ablösung der vorhandenen Restschicht.
Auch können durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen Absaugfunktionen durchgeführt werden, insbesondere Schadstoffe abgezogen werden (bei laufender Trommel).
Die Düsenleiste weist eine Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Düsenöffnungen auf, aus denen die Reinigungsflüssigkeit unter Druck gegen die Schleudertrommelwandung abgegeben werden kann. Vorzugsweise sind hierbei die Düsenöffnungen über die gesamte Länge des Messerträgers vorgesehen, so dass ein großer Reinigungsbereich überstrichen werden kann.
Am anderen Ende ist der hohl ausgebildete Verbindungsarm an eine Zuführeinrichtung für das Medium bzw. die Reinigungsflüssigkeit angeschlossen, bei der es sich vorzugsweise um eine flexible Zuführeinrichtung, insbesondere einen Schlauch, handelt, um die entsprechenden Bewegungen des Verbindungsarmes bzw. Verbindungsgliedes mitmachen zu können. Die entsprechende Zuführeinrichtung kann dabei an einen Vorratsbehälter mit Pumpvorrichtung angeschlossen sein, um das Medium bzw. die Reinigungsflüssigkeit unter Druck zu setzen.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, ein Medium bzw. eine Reinigungsflüssigkeit oder Waschflüssigkeit nahe an der Schleudertrommelwandung abzugeben, so dass ein effektiver Reinigungs- bzw. Waschvorgang durchgeführt werden kann. Auf diese Weise kann der an der Trommelwandung haftende Filterkuchen aufgelöst werden, ohne dass eine zusätzliche Einrichtung hierfür vorgesehen werden muss. Es können dementsprechend Reinigungsvorgänge, Waschvorgänge, Rückspülvorgänge etc. durchgeführt werden.
Die Düsenleiste ist als am Messerträger angeordneter Hohlkasten ausgebildet, der eine Vielzahl von Düsenöffnungen aufweist. Der Hohlkasten kann im Messerträger selbst ausgebildet sein oder als Zusatzteil am Messerträger befestigt sein, beispielsweise durch Schweißen. Er kann sich beispielsweise über die gesamte Länge des Messerträgers erstrecken. In Abständen sind im Hohlkasten Düsenöffnungen vorgesehen, die die Abgabe der entsprechenden Reinigungs/Waschflüssigkeit unter Druck ermöglichen.
Die Zuführeinrichtung für das Medium bzw. die Reinigungsflüssigkeit ist vorzugsweise ein flexibles Element, insbesondere ein Schlauch. Hierdurch wird der Tatsache Rechnung getragen, dass das Verbindungsglied mit den Verbindungsarmen und dem Messerträger entsprechende Dreh- und/oder Linearbewegungen zur Entfernung des Filterkuchens ausführt. Das flexible Element, beispielsweise ein Schlauch, ist an den im Verbindungsarm vorgesehenen Zuführkanal angeschlossen. Die flexible Zuführeinrichtung für das Medium bzw. die Reinigungsflüssigkeit führt zu einem geeigneten Vorratsbehälter mit Pumpwerk, um das Medium bzw. die Reinigungsflüssigkeit unter Druck zu setzen.
Die Befüllung der Schälzentrifuge mit der in der Schälzentrifuge zu behandelnden Substanz kann auf bekannte Weise erfolgen. Sie kann aber auch so durchgeführt werden, wie dies in der EP 1 088 593 B1 beschrieben ist. Bei dieser Ausführungsform dient nämlich das Verbindungsglied zwischen Betätigungseinrichtung und Messerträger gleichzeitig zur Befüllung der Schleudertrommel. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Füllvorrichtung der Schälzentrifuge mindestens ein im Verbindungsglied angeordnetes Rohr, das mindestens eine Abgabeöffnung für die zu behandelnde Substanz aufweist. Hierbei kann sich die mindestens eine Abgabeöffnung des Füllrohres während zumindest eines Teiles der Einfüllphase im Bereich eines Nabenkonus der Schleudertrommel befinden.
Im Übrigen kann das Verbindungsglied als Drehrohr oder als linear bewegliches Rohr ausgebildet sein, wie dies ebenfalls in der erwähnten EP 1 088 593 B1 beschrieben ist.
Zwischen dem Verbindungsglied und dem Messerträger ist eine Vielzahl von Verbindungsarmen vorgesehen, von denen mindestens ein Verbindungsarm als Zuführkanal für das Medium bzw. die Reinigungsflüssigkeit ausgebildet ist. Bei einer speziellen Ausführungsform ist das Verbindungsglied über mindestens einen axial und dann schräg radial verlaufenden Verbindungsarm mit dem Messerträger verbunden. Ein solcher Verbindungsarm kann beispielsweise mit weiteren radial angeordneten Verbindungsarmen Verwendung finden, wobei der Zuführkanal für das Medium bzw. die Reinigungsflüssigkeit vorzugsweise in einem radial angeordneten Verbindungsarm angeordnet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1: einen Längsschnitt durch eine horizontal gelagerte Schälzentrifuge;
Figur 2: einen vergrößerten Teillängsschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Schälzentrifuge;
Figur 3: eine Detaildarstellung der Schäl- und Austragsvorrichtung mit Füllrohr bei noch einer anderen Ausführungsform einer Schälzentrifuge; und
Figur 4: einen Schnitt entlang Linie A-A in Figur 3.

Die in Figur 1 gezeigte Schälzentrifuge 1 besteht im Wesentlichen aus einem Zentrifugengehäuse 2 mit einem Ständer 2a und einer innerhalb des Gehäuses 2 umlaufenden Schleudertrommel 3, die in einer Lagerung 4a gelagert ist. Das Gehäuse 2 ist an der der Lagerung gegenüberliegenden Seite mit einer Gehäusetür 5 versehen, die eine Öffnung 6 aufweist. Durch diese Öffnung ist ein Verbindungsglied 17 für einen Messerträger 8 in die Schleudertrommel 3 geführt. Das Verbindungsglied 17 stellt die Verbindung zwischen dem Messerträger 8 und einer Betätigungseinrichtung 9 für den Messerträger 8 her. Mittels der Betätigungseinrichtung 9 werden am Messerträger 8 angeordnete Schälmesser (nicht gezeigt) zum Entleeren der Schälzentrifuge 1 in die am Trommelmantel angeordnete Festgutschicht 7 linear eingefahren. Das von den Schälmessern abgeschälte Gut fällt nach unten in einen Ausfalltrichter 10 mit einem Abführstutzen 10a.
Der Messerträger 8 und auch das Verbindungsglied 17 zur Betätigungseinrichtung 9 müssen so stabil ausgebildet sein, dass einerseits die elastische Durchbiegung minimiert wird und andererseits während des Ausräumvorganges die auf die Betätigungseinrichtung 9 übertragenen Reaktionskräfte minimiert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass das Verbindungsglied 17 über mehrere Arme, die sich etwa in Radialrichtung der Schleudertrommel erstrecken, mit dem Messerträger 8 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform sind ein erster Verbindungsarm 12 in Form eines Radialarmes und ein zweiter Verbindungsarm 11 in Form eines winklig zur Schleudertrommelachse zum Lagerungsende derselben hin verlaufenden Armes vorgesehen.
Das Verbindungsglied 17 ist als Rohr ausgebildet und funktioniert gleichzeitig als Füllrohr für die Schleudertrommel. Ein geeigneter Rohranschluss auf der Außenseite des Gehäuses 2 ist bei 14 gestrichelt angedeutet. Da das Verbindungsglied und somit das Füllrohr eine Linearbewegung in Radialrichtung der Schleuderzentrifuge ausführt, ist ein flexibler Rohranschluss, beispielsweise in der Form eines Schlauches, von Vorteil.
Das Verbindungsglied 17 bzw. Füllrohr hat an seinem zur Lagerung der Schleudertrommel benachbarten Ende eine Abgabeöffnung 13, über die die in der Schälzentrifuge zu behandelnde Substanz etwa in Axialrichtung in die Schleudertrommel eingeführt wird. Diese Abgabeöffnung 13 ist relativ nah an der Nabe der Schleudertrommel angeordnet, so dass die eingeführte Substanz (Suspension) auf den Nabenkonus oder dessen Umgebung trifft und entsprechend verteilt wird. Dieser Effekt wird gewünscht.
Sollten aus Festigkeitsgründen weitere Verbindungsarme zwischen dem Messerträger 8 und dem Verbindungsglied 17 erforderlich sein, so können diese vorgesehen werden. Die Verbindungsarme sind vorzugsweise mit dem Messerträger und dem Verbindungsglied 17 verschweißt, so dass ein steifes Gesamtgebilde erhalten wird. Wesentlich ist, dass die Verbindungsarme einen Durchgang zwischen Verbindungsglied 17 und Messerträger 8 ermöglichen.
Der Messerträger 8 weist ferner eine Düsenleiste 20 auf, und der Verbindungsarm 12 zwischen Messerträger 8 und Verbindungsglied 17 besitzt einen Zuführkanal 22, der an einem Ende mit der Düsenleiste 20 und am anderen Ende mit einer flexiblen Zuführeinrichtung 23 in Form eines Schlauches verbunden ist, welcher zu einem Vorratsbehälter mit Pumpeinrichtung führt. Hierdurch kann eine Reinigungsflüssigkeit für die Schleudertrommel 3 in den Bereich von deren Wandung eingeführt und über die entsprechenden Düsen 21 der Düsenleiste 20 gegen die Schleudertrommelwandung bzw. den dort vorhandenen Filterkuchen gespritzt werden, um die Schleudertrommel zu reinigen. Einzelheiten der entsprechenden Reinigungsvorrichtung in den anderen Figuren dargestellt.
Figur 2 zeigt einen vergrößerten Teillängsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Schälzentrifuge. Gleiche bzw. nahezu gleiche Teile wie bei der Ausführungsform der Figur 1 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auch bei dieser Ausführungsform befindet sich eine horizontal gelagerte Schleudertrommel 3 in einem Gehäuse 2 und ist über eine geeignete Lagerung 4a gelagert. Der Antrieb für die Schleudertrommel ist nicht dargestellt.
Ebenfalls ist eine Gehäusetür 5 vorgesehen, die eine Öffnung aufweist, durch die sich ein Verbindungsglied 17 erstreckt, das die Verbindung zwischen einem Messerträger 8 innerhalb der Schleudertrommel 3 und einer Betätigungseinrichtung 9 für den Messerträger außerhalb der Schleudertrommel 3 herstellt. Im Unterschied zu der Ausführungsform der Figur 1 wird bei dieser Ausführungsform der Messerträger 8 zum Ausräumen der Festgutschicht 7 nicht linear bewegt, sondern verschwenkt. Das Verbindungsglied 17 bildet somit eine Schwenkwelle, die von der Betätigungseinrichtung 9 über ein bestimmtes Bogenmaß verschwenkt wird. Dadurch werden die am Messerträger 8 angeordneten Schälmesser (nicht gezeigt) in die Festgutschicht 7 eingefahren.
Auch bei dieser Ausführungsform bilden das Verbindungsglied 17 (Schwenkwelle) und die Fülleinrichtung für die Schleudertrommel eine Einheit. Die Schwenkwelle 17 ist hohl ausgebildet und weist in ihrem Inneren zwei Füllrohre 18, 19 mit unterschiedlichem Durchmesser auf. Die Füllrohre 18, 19 sind koaxial zueinander innerhalb des Verbindungsgliedes 17 angeordnet. Das Füllrohr 18 erstreckt sich über das Verbindungsglied 17 in Axialrichtung hinaus vom freien Ende desselben in Figur 2 schräg nach oben. Demgegenüber ist das Füllrohr 19 kürzer ausgebildet und mündet seitlich aus dem Verbindungsglied 17.
Bei dieser Ausführungsform kann die Schleudertrommel somit durch die beiden Füllrohre 18, 19 an zwei verschiedenen Stellen befüllt werden. Des Weiteren kann der Füllvorgang in beliebigen Schwenkstellungen des Verbindungsgliedes 17 durchgeführt werden, beispielsweise in der nicht verschwenkten Ausgangsstellung oder in der voll verschwenkten Stellung, in der die Schälmesser des Messerträgers 8 in die Festgutschicht 7 eingreifen.
Wie man ferner Figur 2 entnehmen kann, ist der Messerträger 8 mit einer Düsenleiste 20 versehen, bei der es sich beispielsweise um einen Hohlkasten handeln kann, der an den Messerträger angeschweißt ist. Die Düsenleiste 20 weist eine Vielzahl von Düsenöffnungen 21 auf, die im Abstand voneinander über die Länge der Düsenleiste und somit des Messerträges angeordnet sind. Das Innere der Düsenleiste 20 steht über einen Zuführkanal 22, der in dem in der Figur linken Verbindungsarm 12 ausgebildet ist, mit einer flexiblen Zuführeinrichtung 23 in der Form eines Schlauches in Verbindung, die an einen Vorratsbehälter mit Pumpeinrichtung (nicht gezeigt) angeschlossen ist. Auf diese Weise kann eine geeignete Reinigungsflüssigkeit vom Messerträger auf die Wandung der Schleudertrommel bzw. den dort angeordneten Filterkuchen abgespritzt werden.
Bei der Ausführungsform der Figur 3 bilden ebenfalls das Verbindungsglied 17 für den Messerträger 8 und die Fülleinrichtung für die Schleudertrommel 3 eine Einheit. Bei dieser Ausführungsform ist das Verbindungsglied 17 ebenfalls als Schwenkwelle bzw. Drehrohr ausgebildet und ist in seinem Inneren hohl. Hierdurch wird ein erstes Füllrohr gebildet, das eine axiale Austrittsöffnung besitzt. Im ersten Füllrohr befindet sich ein zweites Füllrohr koaxial zu diesem das vor dem Ende des Verbindungsgliedes 17 rechtwinklig zu diesem abzweigt, wie bei 19 gezeigt, und eine radial gerichtete Austrittsöffnung besitzt. Bei dieser Ausführungsform sind drei Verbindungsarme 11, 12 und 21 vorgesehen, die den Messerträger 8 tragen. Durch das abzweigende Füllrohr 19 wird der Verbindungsarm 21 entsprechend versteift. Auch bei dieser Ausführungsform ist eine Düsenleiste 20 in der Form eines mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen 21 versehenen Hohlkastens mit dem Messerträger 8 verschweißt. Das Innere der Düsenleiste steht über einen im Verbindungsarm 12 ausgebildeten Zuführkanal 22 mit einer flexiblen Zuführeinrichtung 23 in der Form eines Schlauches in Verbindung. Hierdurch kann eine Reinigungsflüssigkeit zur Düsenleiste geführt und von dieser gegen die Wandung der Schleudertrommel abgegeben werden.
Figur 4 zeigt einen Schnitt durch den Messerträger entlang Linie A-A in Figur 3. An den Messerträger 8 ist die Düsenleiste 20 in der Form eines Hohlkastens angeschweißt. Der Hohlkasten weist eine Vielzahl von Düsenöffnungen 21, die im Abstand voneinander über die Länge der Düsenleiste angeordnet sind.
Die Zuführeinrichtung kann generell auch als Abführeinrichtung ausgebildet sein, wenn ein entsprechender Absaugvorgang stattfindet.

Claims

Schälzentrifuge (1) mit einer Schleudertrommel (3), mindestens einer Füllvorrichtung mit einer Abgabeöffnung und einer Schäl- und Austragsvorrichtung, die mindestens ein im Inneren der Schleudertrommel (3) angeordnetes, an einem Messerträger (8)befestigtes Schälmesser aufweist, das gegen die am Trommelmantel abgelagerte Feststoffschicht zum Abschälen derselben und in seine Ausgangsstellung zurück bewegbar und von einer außerhalb der Schleudertrommel (3) angeordneten Betätigungseinrichtung über ein in die Schleudertrommel (3) ragendes und mit dem Messerträger (8) verbundenes rohrförmiges Verbindungsglied (17) betätigbar ist, wobei der Messerträger (8) und das rohrförmige Verbindungsglied (17) über eine Vielzahl von im Wesentlichen radial verlaufenden Verbindungsarmen (12) miteinander verbunden sind, die zwischen sich Freiräume bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerträger (8) als Düsenleiste (20) ausgebildet ist oder eine solche aufweist, wobei die Düsenleiste (20) als eine Vielzahl von Düsenöffnungen (21) aufweisender Hohlkasten (20) gestaltet ist, der im Messerträger (8) selbst ausgebildet ist oder als Zusatzteil am Messerträger (8) befestigt ist, und dass ein Verbindungsarm (12) zwischen Messerträger (8) und Verbindungsglied (17) als an einem Ende in die Düsenleiste (20) mündender Zuführkanal (22) gestaltet ist, der am anderen Ende mit einer Zuführeinrichtung (23) für ein Medium, insbesondere eine Reinigungsflüssigkeit für die Schleudertrommel (3), in Verbindung steht.
Schälzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (23) für das Medium, insbesondere die Reinigungsflüssigkeit, ein flexibles Element, insbesondere ein Schlauch, ist.
Schälzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllvorrichtung der Schälzentrifuge (3) mindestens ein im Verbindungsglied (17) angeordnetes Rohr umfasst.
Schälzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied (17) als Drehrohr oder als linear bewegliches Rohr ausgebildet ist.
Schälzentrifuge nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied (17) über mindestens einen axial und dann schräg radial verlaufenden Verbindungsarm (11) mit dem Messerträger (8) verbunden ist.