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Schubzentrifuge
Die Erfindung betrifft eine Schubzentrifuge mit einer fliegend angeordneten Siebtrommel und einer koaxial zu dieser umlaufenden Speiseeinrichtung, welche eine innerhalb dieser Siebtrommel angeordnete, in der Austragsrichtung der Zentrifuge sich erweiternde Einlauftrommel, die darin eingebrachtes Schleudergut in die Siebtrommel leitet, und einen am äusseren Ende der Einlauftrommel angebrachten Schubring zur axialen Fortbewegung des in die Siebtrommel geleiteten Schleudergutes aufweist, wobei diese umlaufende Speiseeinrichtung mit einem mit der Siebtrommel umlaufenden, relativ zu dieser axial verschiebbaren Tragkörper verbunden ist.
Bei den bisher bekannten Bauarten solcher Schubzentrifugen ist in der Regel die trichterförmig ausgebildete Einlauftrommel über Stege mit einem Schubboden verbunden, welcher zur Fortbewegung des Schleudergutes in der Siebtrommel dient, und begrenzt zusammen mit diesem Schubboden einen Eintrittsraum für das Schleudergut. Die Einführung des Schleudergutes in die Einlauftrommel erfolgt in der Regel von der Austragseite der Zentrifuge her, und die Einlauftrommel erweitert sich entgegen der Austragsrichtung der Zentrifuge. Das äussere Ende der Einlauftrommel oder ein auf die Aussenseite der Einlauftrommel aufgesetzter Ring dient als Schichtbegrenzer für das in der Trommel lagernde Schleudergut.
Die Stärke der Schicht ist dabei durch den radialen Abstand zwischen dem Siebbelag der Schleudertrommel und dem Schichtbegrenzer bestimmt.
Es sind aber auch Ausführungen bekannt, bei welchen die Einführung des Schleudergutes in die Einlauftrommel von der dem Austragsende der Zentrifuge gegenüberliegenden Seite her erfolgt. Die Einlauftrommel erweitert sich hier in der Austragsrichtung und ist mit einem Siebbelag versehen, welcher eine Vorentwässerung des Schleudergutes ermöglicht. Das Schuborgan ist hiebei als Ring ausgebildet, welcher unmittelbar am äusseren Ende der Einlauftrommel befestigt und über Stege mit einem den Schubring und die Einlauftrommel tragenden, relativ zur Siebtrommel axial verschiebbaren Nabenkörper verbunden ist.
Die Einlauftrommel und der Nabenkörper begrenzen zusammen eine gegen die Siebtrommel hin offene Kammer, und ein auf den Nabenkörper aufgesetzter Ring dient wiederum als Schichtbegrenzer für das auf der Siebtrommel sich fortbewegende Schleudergut.
Bei beiden Bauarten erfolgt das Beschleunigen des Schleudergutes auf die Umfangsgeschwindigkeit der Siebtrommel mindestens teilweise in der durch die Eiulauftrommel und den Schubboden bzw. den das Schuborgan tragenden Nabenkörper gebildeten Kammer. Diese beiden Teile sind notwendigerweise durch Rippen miteinander verbunden, welche die Bahn des Schleudergutes in dieser Kammer durchqueren. Wenn man auch darauf achtet, diese Rippen möglichst nahe der Drehachse anzuordnen, um ihre Umfangsgeschwindigkeit klein zu halten, kann eine Beschädigung des Feststoffes durch Schläge auf das Material nicht vollständig vermieden werden. Es ist hiebei zu beachten, dass z. B. bei einer Drehzahl von 100 Umdrehungen pro Minute des Zentrifugenläufers vier Befestigungsrippen in der Sekunde bereits achtzig Schläge auf das Material bewirken.
Die bisher stets verwendeten Schichtbegrenzer erlauben zwar, auf der Siebtrommel eine gleichmässige Schichtstärke zu erhalten. Es hat sich aber gezeigt, dass diese Schichtbegrenzer anderseits auch im Sinne einer Zerstörung der Feststoffteilchen wirken durch das Abstreichen des Materials an der Stelle des Austrittes aus dem Innenraum der Einlauftrommel auf die Siebtrommel. Da das Schleudergut infolge der hohen Zentrifugalkraft in der Siebtrommel ziemlich fest gepresst wird, erfordert das Abstreichen einen
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beträchtlichen Arbeitsaufwand, und ausser der damit verbundenen zerstörenden Wirkung auf die Feststoffteilchen ergibt dieser Aufwand auch einen erhöhten Kraftbedarf der Zentrifuge.
Bei veränderlichen Eigenschaften des zu schleudernden Produktes kann sich ein Schichtbegrenzer unter Umständen sogar nachteilig in dem Sinne auswirken, dass die Leistung der Zentrifuge auf einen Betrag begrenzt wird, welcher möglicherweise bei dem betreffenden Schleudergut ohne weiteres überschritten werden dürfte.
Die bisherige Bauweise bringt schliesslich auch noch den Nachteil, dass die Anordnung allfällig für das Schleudergut vorgesehener Waschrohr bzw. Waschbrausen erschwert wird, indem diese nicht beliebig tief in die Schleudertrommel eingeführt werden können.
Erfindungsgemäss werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass der Tragkörper mit der umlaufenden Speiseeinrichtung ausschliesslich an Stellen ausserhalb des Weges des Schleudergutes verbunden ist, so dass das die Zuführungsleitung verlassende Gut auf die Innenseite der umlaufenden Speiseeinrichtung und von dieser auf die Siebtrommel gelangt, ohne mit Speichen od. dgl. in Berührung zu kommen.
Bei dieser Bauart ist also im Gegensatz zu den bisher bekannten Ausführungen auf der Gegenseite zut Einlauftrommel und zur Siebtrommel keine Begrenzungswand für das eintretende Schleudergut vorgesehen. Es sind aber auch keine festen Begrenzungswände vorhanden, welche durch das Schleudergut durchquerende Rippen, Schaufeln od. dgl. gebildet werden. Das eingebrachte Schleudergut strömt längs der inneren Oberfläche der Einlauftrommel und wird nur durch die Reibung an der Trommelinnenfläche beschleunigt. Es werden daher jegliche Schläge auf das Schleudergut vermieden. Nach innen hat das über die Einlauftrommel und die Siebtrommel sich bewegende Schleudergut eine freie Oberfläche, und es wird daher jegliches Scheuern eines festen Teiles auf der in der Siebtrommel lagernden, festgepressten Schleudergutschicht vermieden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes vereinfacht veranschaulicht.
Es zeigen Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch die Zentrifuge und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. l.
In einem Gehäuse 1 ist eine Siebtrommel 2 an einem Nabenkörper 3 befestigt, welcher fliegend auf eine hohle Welle 4 aufgesetzt ist. Mit 5 ist ein Lager dieser Welle bezeichnet. Im Innern der hohlen Welle 4 ist eine zentrale Welle 6 angeordnet, welche über einen Keil 7 mit der Welle 4 so verbunden ist, dass sie die Drehung dieser Welle mitmacht, sich aber in dieser axial verschieben kann. An dem aus der Welle 4 herausragenden freien Erde der zentralen Welle 6 ist eine konische Scheibe 8 aufgesetzt. Diese konische Scheibe befindet sich innerhalb der Siebtrommel 2. An ihrem Aussenrand ist eine sich in der Austragsrichtung der Zentrifuge erweiternde Einlauftrommel 9 lösbar befestigt. Diese hat die Form eines Kegelstumpfmantels. Ihr äusseres Ende liegt nahe der Innenfläche der Siebtrommel.
Unmittelbar am äussern Ende der Einlauftrommel ist ein Schubring 10 befestigt, welcher zur axialen Fortbewegung des in der Siebtrommel lagernden Schleudergutes dient.
Das auszuschleudernde Gut wird durch eine Leitung 11 von der Austragseite der Zentrifuge her eingeführt und auf die Einlauftrommel 9 aufgegeben. Die Mündung des Rohres 11 liegt in der Nähe des inneren Endes der Einlauftrommel 9 und ist etwa tangential zur Trommel 9 gerichtet, wie in Fig. 2 gezeigt ist.
Durch die Reibung zwischen dem Schleudergut und der Einlauftrommel 9 wird das Schleudergut von der sich drehenden Einlauftrommel mitgenommen. Es bewegt sich längs der Innenfläche der sich gegen die Siebtrommel erweiternden Einlauftrommel rasch nach aussen und gelangt so auf die Innenfläche der Siebtrommel, um auf deren Siebbelag eine Schicht 12 (Fig. 1) zu bilden. Um den Blick gegen den Schubring 10 freizuhalten, ist die Schleudergutschicht in Fig. 2 nicht eingetragen.
Bei einer axialen Hin- und Herbewegung der zentralen Welle 6 mit der Einlauftrommel 9 und dem Schubring 10 wird die auf die Siebtrommel aufgebrachte Schleudergutschicht periodisch gegen die Austragseite fortbewegt und schliesslich in einen Auffangraum 13 des Gehäuses ausgetragen. Für das Einführen von Waschflüssigkeit ins Innere der Siebtrommel 2 ist ferner ein Zuleitungsrohr 14 vorgesehen.
Innerhalb der Einlauftrommel 9 und der Siebtrommel 2 sind nun keine festen Wände vorgesehen, mit denen die in diesen Trommeln sich fortbewegende Schleudergutschicht in Berührung kommen könnte.
Auch sind keine die Schleudergutschicht durchquerende Stege oder Schaufeln vorhanden, welche auf das bei der Bewegung der Einlauftrommel sich beschleunigende Schleudergut eine Schlagwirkung ausüben könnten. Der Feststoff wird also bei der Behandlung in dieser Zentrifuge weitgehend geschont.
Wird angenommen, dass sich der Schubring mit der Einlauftrommel relativ zur Siebtrommel um einen Betrag a hin- und herbewegt, d. h. zwischen der gezeigten Lage und der durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Lage, so wird bei der beschriebenen Bauart der Zentrifuge bei kontinuierlichem Einlauf des Schleudergutes die Schichtstärke nicht mehr völlig gleichmässig gebildet werden. Die innere
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ODerfläche der in der Siebtrommel lagernden Schleudergutschicht wird vielmehr eine Wellenform mit einer Wellenlänge von der Grösse a aufweisen, da sich bei jeder Vorwärtsbewegung des Schubringes das Schleudergut anstaut. Indessen findet bei der Rückbewegung des Schubringes ein gewisser Ausgleich zwischen dem Wellenberg und dem Wellental statt. da die Zentrifugalkraft im Sinne eines solchen Ausgleichs wirkt.
Wie die Erfahrung zeigt, bleiben trotz des Fehlens eines Schichtbegrenzers die Dickenunterschiede der Schicht innerhalb verhältnismässig kleiner Grenzen, so dass dadurch keine Nachteile entstehen. Anderseits wird der Anstau des Materials im Einlaufraum durch nichts mehr begrenzt, wie dies bei den bishergen Bauarten der Fall war, so dass die Zentrifuge stets mit jener Menge beschickt werden kann, welche mit Rücksicht auf ein gutes Ausschleudern des Feststoffes noch zulässig ist. Im weiteren bietet aber die erfindungsgemässe Bauart auch den Vorteil, dass im Einlauf ausgeschiedene Flüssigkeit nicht auf bereits auf der Siebfläche der Siebtrommel lagerndes Schleudergut gelangen kann, wie dies bei allfällig auf den austragseitigen Begrenzungsflächen des Einlaufraumes der bisherigen Bauarten abgeschiedener Flüssigkeit der Fall sein kann.
Statt, wie dargestellt, der Einlauftrommel 9 die Form eines Kegelstumpfmantels zu geben, kann sie auch als Rotationshohlkörper mit gewölbter Meridiankurve der Innenfläche ausgeführt werden, wobei die konkave oder die konvexe Seite der Meridiankurve der Rotationsachse zugerichtet sein kann.
Um das Schleudergut auch bei seinem Gleiten in der Einlauftrommel 9 möglichst zu schonen, wird diese vorzugsweise mit glatter Innenfläche ausgeführt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schubzentrifuge mit einer fliegend angeordnetenSiebtrommelund einer koaxial zu dieserumlaufenden Speiseeinrichtung, welche eine innerhalb dieser Siebtrommel angeordnete, in der Austragsrichtung der Zentrifuge sich erweiternde Einlauftrommel, die darin eingebrachtes Schleudergut in die Siebtrommel leitet, und einen am äusseren Ende der Einlauftrommel angebrachten Schubring zur axialen Fortbewegung des in die Siebtrommel geleiteten Schleudergutes aufweist, wobei diese umlaufende Speiseeinrichtung mit einem mit der Siebtrommel umlaufenden, relativ zu dieser axial verschiebbaren Tragkörper verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper mit der umlaufenden Speiseeinrichtung (9, 10) ausschliesslich an Stellen ausserhalb des Weges des Schleudergutes verbunden ist,
so dass das die Zuführungleitung verlassende Gut auf die Innenseite der umlaufenden Speiseeinrichtung und von dieser auf die Siebtrommel gelangt., ohne mit Speichen od. dgl. in Berührung zu kommen.