WO2006084806A1 - Separatortrommel - Google Patents

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WO2006084806A1
WO2006084806A1 PCT/EP2006/050558 EP2006050558W WO2006084806A1 WO 2006084806 A1 WO2006084806 A1 WO 2006084806A1 EP 2006050558 W EP2006050558 W EP 2006050558W WO 2006084806 A1 WO2006084806 A1 WO 2006084806A1
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drum
separator
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shell
cylindrical portion
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French (fr)
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Jürgen Mackel
Norbert Wegener
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Westfalia Separator Ag
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/10Centrifuges 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B7/00Elements of centrifuges
    • B04B7/08Rotary bowls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07BSEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/28Moving screens not otherwise provided for, e.g. swinging, reciprocating, rocking, tilting or wobbling screens

Definitions

  • the invention relates to a separator drum ..
  • the drum with a vertical axis of rotation generally has a drum base and a drum top or lid part, which are screwed together by means of a separate locking ring.
  • a construction is e.g. known from DE 35 11 422 or DE 39 36 165 Al.
  • Direct insertion of the drum base into the drum top - see, e.g. US Pat. No. 2,369,222 or EP 0 312 233 B1 can lead to undefined running conditions, since the drum parts widen too much during operation as a result of the current high speeds of up to 10,000 rpm, which in turn leads to the loss of exact guidance of the parts relative to one another can. This also applies to the idea of a direct screw connection between one
  • drum top also called drum lid
  • drum base which does not require a centering ring and is fully functional even at higher speeds
  • the invention solves this problem by the subject matter of claim 1.
  • the invention provides a separator drum for a separator with a vertical axis of rotation, with a drum top and a drum base, wherein a screw thread between the drum top and the drum base is formed, with either the drum top into the drum bottom or the drum bottom in the drum shell is screwed directly without closure ring and further wherein the respectively in the region of the screw inner drum part the outer drum part in the region of a clamping brackets outside or engages behind.
  • This construction has many striking advantages.
  • the design of the threaded area reliably prevents the ingress of dirt.
  • the clamping counteracts the centrifugal force-induced widening, in particular of the lower drum part, and ensures centering and guiding of the supporting drum parts relative to one another.
  • a centering ring which engages or clamps the outside of the drum part is known from PCT / SE / 00249, but does not disclose the idea of a direct clamping combined with a screw connection.
  • the adjacent surfaces in the region of the clamping surfaces of the drum shell and the drum base are formed conical or cylindrical.
  • the upper drum part is screwed into the lower drum part and has a lower projection which engages behind an upper annular collar on the lower drum part for forming the clamping, wherein preferably the drum shell outside and inside is conical and merges in its lower portion in an at least on the outer circumference cylindrical portion and further preferably wherein the drum base outside and inside is conical and merges in its upper portion in an outer and inner cylindrical portion.
  • piston valves and / or other emptying systems can be used without difficulty despite the simplified connection between the drum base and the drum shell.
  • the drum base can be made easier because it no longer requires a support point for the drum lid. Further, based on the outer diameter of the drum, the outer diameter of the drum seal can be increased. This results in a better utilization of the drum interior.
  • FIG. 1 shows a sectional view through the connecting region between the upper and the lower drum part of a first separator drum according to the invention.
  • FIG. 2 shows a sectional view through the connecting region between the upper and lower drum parts of a second separator drum according to the invention.
  • FIG. 1 shows the connection region between the upper drum part 1 and the lower drum part 2 of a separator drum 3 according to the invention with a vertical axis of rotation (not visible here).
  • the drum shell 1 and the drum base 2 are preferably each conical and go in the region of its largest diameter each in a on the outer circumference (drum shell) or on the outer circumference and inner circumference cylindrical portion 4, 5 via.
  • the drum base 2 has an axially slightly longer cylindrical portion 5, in which a piston valve 6 is guided axially displaceably with a peripheral seal 7.
  • the spool 6 serves to release solids discharge openings 8 in the drum base 2 and to close.
  • the outer cylindrical and inner conical portion 4 of the drum shell 1 is dimensioned such that it a xial in the cylindrical portion 5 of the drum base 2 engages.
  • an external thread or internal thread 12,13 are respectively formed, so that the drum shell 1 is screwed into the drum base 2.
  • This annular collar 14 has in the outermost region in turn at least one axially downwardly extending projection 15, which comprises an axially above the Verschraubungs Suitees projecting annular collar 16 on the drum base 2 outside.
  • the projection 15 may also be formed as a circumferential annular collar or comprise a plurality of sections or areas which are arranged circumferentially distributed on the drum shell 1 (not visible here).
  • the projection 15 and the annular collar 16 in their facing surfaces 17 a, b formed conically, which limits the penetration depth, while in Fig. 2 in this area axially extending cylindrical surfaces 18, 19 are formed.
  • Fig. 2 discloses as such means a bore 20 in the drum shell 1.
  • the tool eg a kind of handle, not shown here
  • the bore may be closed by a bolt, for example, which is then released for attaching and securing the tool.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Sheets, Magazines, And Separation Thereof (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Forms Removed On Construction Sites Or Auxiliary Members Thereof (AREA)

Abstract

Geschaffen wird eine Separatortrommel (3) mit einer vertikalen Drehachse mit einem Trommeloberteil (1) und einem Trommelunterteil (2), wobei eine Verschraubung bzw. ein Gewinde zwischen dem Trommeloberteil (1) und dem Trommelunterteil (2) ausgebildet ist, wobei entweder das Trommeloberteil in das Trommelunterteil oder das Trommelunterteil in das Trommeloberteil direkt verschlussringfrei eingeschraubt ist und wobei ferner das jeweils im Bereich der Verschraubung innenliegende Trommelteil das außenliegende Trommelteil im Bereich einer Verklammerung außen einklammert bzw. hintergreift.

Description

Separatortrommel
Die Erfindung betrifft eine Separatortrommel..
Bei Separatoren mit vertikaler Drehachse erfolgt i.allg. entlang der Maschinenachse durch ein Zulaufrohr und diesem nachgeschaltete radiale Verteilerkanäle die Produktzufuhr in die Schleudertrommel, wo das Produkt in einen Tellerstapel aus i.allg. dicht zueinander angeordneten, relativ zueinander beabstandeten, konischen (Trenn-)Tellern eintritt. Am Trennteller lagern sich schwerere Feststoffe i.allg. an der Unterseite ab und wandern zum Außenumfang des Tellerpakts, wohingegen die Flüssigkeit nach innen hin fließt (Zwei-Phasen-Flüssig-Fest-Separation). Feststoffe werden oftmals ü- ber Düsen oder über Feststoffaustragsöffnungen mit vorgeschalteten Kolbenschiebern ausgetragen.
Die Trommel mit vertikaler Drehachse weist im allgemeinen ein Trommelunterteil und ein Trommeloberteil bzw. Deckelteil auf, die mittels eines separaten Verschlussringes miteinander verschraubt sind. Eine solche Konstruktion ist z.B. aus der DE 35 11 422 oder der DE 39 36 165 Al bekannt. Ein direktes Einsetzen des Trommelunterteils in das Trommeloberteil - siehe z.B. die US 2,369,222 oder die EP 0 312 233 Bl kann zu Undefinierten Laufzuständen fuhren, da sich die Trommelteile infolge der derzeit gebräuchlichen hohen Drehzahlen von bis zu 10000 U/min im Betrieb zu stark aufweiten, was wiederum zum Verlust einer exakten Führung der Teile zueinander fuhren kann. Dies gilt auch für die Idee einer direkten Verschraubung zwischen einem
Trommelunterteil und einem Deckel. Konstruktionen dieser Art zeigen die Zentrifuge der EP 0309 478 Bl und der gattungsgemäße Separator der US 1,356,274.
Dennoch wäre eine funktionsfähige Direktverbindung zwischen dem Trommeloberteil (auch Trommeldeckel genannt) und dem Trommelunterteil, die ohne einen Zentrierring auskommt und auch bei höheren Drehzahlen voll funktionsfähig ist, von großem Interesse.
Die Lösung des vorstehend genannten Problems ist die Aufgabe der Erfindung.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Die Erfindung schafft eine Separatortrommel für einen Separator mit einer vertikalen Drehachse, mit einem Trommeloberteil und einem Trommelunterteil, wobei eine Ver- schraubung bzw. ein Gewinde zwischen dem Trommeloberteil und dem Trommelun- terteil ausgebildet ist, wobei entweder das Trommeloberteil in das Trommelunterteil oder das Trommelunterteil in das Trommeloberteil direkt verschlussringfrei eingeschraubt ist und wobei ferner das jeweils im Bereich der Verschraubung innenliegende Trommelteil das außenliegende Trommelteil im Bereich einer Verklammerung außen einklammert bzw. hintergreift.
Diese Konstruktion hat viele markante Vorteile.
Der Verschlußring als separates Teil wird eingespart. Damit ist die Lösung kostengünstig.
Durch die Gestaltung des Gewindebereiches wird das Eindringen von Schmutz sicher verhindert.
Die Verklammerung wirkt der fliehkraftbedingten Aufweitung insbesondere des Trommelunterteils entgegen und sorgt für eine Zentrierung und Führung der tragenden Trommelteile zueinander.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein das Trommelteil außen hintergreifender bzw. einklammernder Zentrierring ist aus der PCT/SE/00249 bekannt, die aber nicht die Idee einer direkten Verklammerung, kombiniert mit einer Verschraubung, offenbart.
Vorzugsweise sind die im Bereich der Verklammerung aneinander liegenden Flächen des Trommeloberteils und des Trommelunterteils kegelig oder zylindrisch ausgebildet.
Konstruktiv ist es vorteilhaft, wenn das Trommeloberteil in das Trommelunterteil eingeschraubt ist und einen unteren Ansatz aufweist, der einen oberen Ringbund am Trommelunterteil außen zur Ausbildung der Verklammerung hintergreift, wobei vorzugsweise das Trommeloberteil außen und innen konisch ausgebildet ist und in seinem unteren Bereich in einen zumindest am Außenumfang zylindrischen Abschnitt übergeht und wobei ferner vorzugsweise das Trommelunterteil außen und innen konisch ausgebildet ist und in seinem oberen Bereich in einen außen und innen zylindrischen Abschnitt übergeht.
Bei dieser Ausgestaltung können ohne weiteres bevorzugt Kolbenschieber und/oder andere Entleerungssysteme trotz der vereinfachten Verbindung zwischen Trommelun- terteil und Trommeloberteil eingesetzt werden.
Das Trommelunterteil lässt sich einfacher gestalten, da es keinen Auflagepunkt für den Trommeldeckel mehr benötigt. Bezogen auf den Außendurchmesser der Trommel lässt sich ferner der Außendurchmesser der Trommeldichtung vergrößern. Dies resultiert in einer besseren Ausnutzung des Trommelinnenraumes.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig.1 eine Schnittansicht durch den Verbindungsbereich zwischen dem Ober- und dem Trommelunterteil einer ersten erfindungsgemäßen Separatortrommel; und
Fig.2 eine Schnittansicht durch den Verbindungsbereich zwischen dem Ober- und dem Trommelunterteil einer zweiten erfindungsgemäßen Separa- tortrommel.
Fig. 1 zeigt den Verbindungsbereich zwischen dem Trommeloberteil 1 und dem Trommelunterteil 2 einer erfindungsgemäßen Separatortrommel 3 mit einer vertikalen Drehachse (hier nicht zu erkennen).
Das Trommeloberteil 1 und das Trommelunterteil 2 sind vorzugsweise jeweils konisch ausgebildet und gehen im Bereich ihres größten Durchmessers jeweils in einen am Außenumfang (Trommeloberteil) bzw. am Außenumfang und Innenumfang zylindrischen Abschnitt 4, 5 über. Insbesondere das Trommelunterteil 2 weist einen axial etwas längeren zylindrischen Abschnitt 5 auf, in dem ein Kolbenschieber 6 mit einer Umfangsdichtung 7 axial verschieblich geführt ist. Der Kolbenschieber 6 dient dazu, Feststoffaustragsöffnungen 8 im Trommelunterteil 2 freizugeben und zu verschließen.
Fig. 1 zeigt den geöffneten Zustand der Feststoffaustragsöffnungen 8.
Im geschlossenen Zustand der Feststoffaustragsöffnungen 8 (hier nicht dargestellt) liegt der Kolbenschieber 6 mit einer oberen Ringfläche 9 an einem unteren Bund 10 des Trommeloberteils bzw. an einer Ringdichtung 11 im Bund 10 an.
Der außen zylindrische und innen konische Abschnitt 4 des Trommeloberteils 1 ist derart bemessen, dass er in den zylindrischen Abschnitt 5 des Trommelunterteils 2 a- xial eingreift.
Am Außenumfang des zylindrischen Abschnitt 4 des Trommeloberteils 1 und am Innenumfang des zylindrischen Abschnitts 5 des Trommelunterteils 2 sind jeweils ein Außengewinde bzw. Innengewinde 12,13 ausgebildet, so dass das Trommeloberteil 1 im Trommelunterteil 2 verschraubt ist.
Auf dem oberen Rand der zylindrischen Abschnittes 5 des Trommelunterteils 2 liegt am äußersten Umfang des Trommelunterteils 2 oberhalb des Verschraubungsbereiches ein radial nach außen vorstehender Ringbund 14 des Trommeloberteils 1 auf. Dieser Ringbund 14 weist im äußersten Bereich wiederum wenigstens einen sich axial nach unten erstreckenden Ansatz 15 auf, der einen oberhalb des Verschraubungsbereiches axial nach oben vorkragenden Ringbund 16 am Trommelunterteil 2 außen umfasst. Der Ansatz 15 kann ebenfalls als umlaufender Ringbund ausgebildet sein oder mehrere Abschnitte bzw. Bereiche umfassen, die umfangsverteilt am Trommeloberteil 1 angeordnet sind (hier nicht zu erkennen).
In axialer Richtung wird nach Fig. 2 durch die Anlage der beiden Teile im Konus 17a, 17b die Eindringtiefe begrenzt
Derart wird jeweils eine direkte, verschlussringfreie Verschraubung zwischen dem Trommelunterteil 2 und dem Trommeloberteil 1 realisiert und dabei dennoch auf gleichfalls einfache Weise wirksam verhindert, dass durch das Aufweiten des Trom- melunterteils 2 während der Drehung im Betrieb im Bereich der Verschraubung Probleme auftreten.
Wesentlich ist bei der Konstruktion der Fig. 1 und 2 jeweils, dass der Ansatz 15 - ob ringförmig oder abschnittsweise umfangsverteilt - das Trommelunterteil 2, vorzugsweise dessen oberen Ringbund 16, außen nach Art einer Verklammerung hintergreift.
Nach Fig. 1 sind der Ansatz 15 und der Ringbund 16 in ihren zueinandergewandten Flächen 17a,b kegelig ausgebildet, was die Eindringtiefe begrenzt, während nach Fig. 2 in diesem Bereich sich axial erstreckende zylindrische Flächen 18, 19 ausgebildet sind.
Beide Varianten haben ihre Vorteile, wobei die Kegelflächen 17a,b einen besonders dichten Hintergriff realisieren, da diese Kegelflächen beim Aufweiten aufeinander auf- laufen.
Üblicherweise werden das Trommelunterteil 2 und das Trommeloberteil 1 am Verschlussring miteinander verschraubt. Da dieser hier gerade eingespart wird und andererseits am Trommeloberteil eine genügende Fläche zum Ansetzen eines entsprechen- den (hier nicht dargestellten) Verschraubungswerkzeuges vorhanden ist, ist es zweckmäßig, das Trommeloberteil 3 nach einer Weiterbildung direkt mit Mitteln zum Anbringen eines derartigen Werkzeuges zu versehen. Fig. 2 offenbart als derartige Mittel eine Bohrung 20 im Trommeloberteil 1. In dieser Bohrung 20 und ggf. einer oder mehreren weiteren Bohrungen kann mittels korrespondierenden Bolzen das Werkzeug (z.B. eine Art Griff; hier nicht dargestellt) zum Verschrauben der beiden Trommelteile miteinander befestigt werden. Im Betrieb kann die Bohrung z.B. von einem Schraubbolzen verschlossen sein, die dann zum Ansetzen und Befestigen des Werkzeugs gelöst wird. Bezugszeichen
Trommeloberteil 1
Trommelunterteil 2
Separatortrommel 3
Abschnitt 4, 5
Kolbenschieber 6
Umfangsdichtung 7
Feststoffaustragsöffiiungen 8
Ringfläche 9
Bund 10
Ringdichtung 11
Außengewinde bzw. Innengewinde 12,13
Ringbund 14
Ansatz 15
Ringbund 16
Flächen 17, 18, 19
Bohrung 20

Claims

Ansprüche
1. Separatortrommel (3) für einen Separator mit einer vertikalen Drehachse, a) mit einem Trommeloberteil (1) und b) einem Trommelunterteil (2), c) wobei eine Verschraubung bzw. ein Gewinde zwischen dem Trommeloberteil (1) und dem Trommelunterteil (2) ausgebildet ist, d) wobei entweder das Trommeloberteil (1) in das Trommelunterteil (2) oder das Trommelunterteil in das Trommeloberteil direkt verschlussring- frei eingeschraubt ist und e) wobei ferner das jeweils im Bereich der Verschraubung innenliegende Trommelteil das außenliegende Trommelteil im Bereich einer Verklammerung außen einklammert bzw. hintergreift.
2. Separatortrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich der Verklammerung aneinander liegenden Flächen des Trommeloberteils (1) und des Trommelunterteils (2) kegelig ausgebildet sind.
3. Separatortrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Be- reich der Verklammerung aneinander liegenden Flächen des Trommeloberteils
(1) und des Trommelunterteils (2) zylindrisch ausgebildet sind.
4. Separatortrommel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trommeloberteil (1) in das Trommelunterteil (2) eingeschraubt ist und einen unteren Ansatz (15) aufweist, der einen oberen Ringbund (16) am Trommelunterteil (2) außen zur Ausbildung der Verklammerung hintergreift.
5. Separatortrommel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (15) und der Ringbund (16) im Bereich ihrer zueinan- der gewandten Flächen (16, 17; 18, 19) kegelig oder zylindrisch ausgebildet sind.
6. Separatortrommel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trommeloberteil außen und innen konisch ausgebildet ist und in seinem unteren Bereich in einen zumindest am Außenumfang zylindrischen Abschnitt (4) übergeht
7. Separatortrommel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trommelunterteil außen und innen konisch ausgebildet ist und in seinem oberen Bereich in einen außen und innen zylindrischen Abschnitt (5) übergeht.
8. Separatortrommel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das im zylindrischen Abschnitt (5) des Trommelunterteils (2) ein Kolbenschieber (6) axial verschieblich geführt ist, der dazu dient, Feststoffaus- tragsöffiiungen (8) im Trommelunterteil (2) freizugeben und zu verschließen.
9. Separatortrommel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des zylindrischen Abschnitts (4) des Trommeloberteils (1) ein Außengewinde (12) und am Innenumfang des zylindrischen Abschnitts (5) des Trommelunterteils (2) ein Innengewinde (13) ausgebildet sind, so dass das Trommeloberteil in das Trommelunterteil eingeschraubt ist, wobei der Ansatz (15) und der Ringbund (16) oberhalb des Verschraubungsbe- reiches liegen.
10. Separatortrommel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Trommeloberteil (1) Mittel zum Anbringen oder Ansetzen eines Werkzeuges zum Verschrauben des Trommeloberteils (1) mit dem Trommelunterteil (2) ausgebildet sind.
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