Schwingzentrifuge Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge zum Ab scheiden von Flüssigkeiten aus körnigen oder kristal linen Feststoffen mit zwei rotierenden und gleich- z3itig in Achsrichtung schwingenden .Siebtrommeln.
Es sind bereits Zentrifugen bekannt, bei denen die Trocknung des Schleudergutes in Siebtrommeln vorgenommen wird und die Austragung des Fest stoffes selbsttätig durch der Siebtrommel erteilte Axialschwingungen erfolgt. Die Schwingungserzeu- gung,der Siebtrommel dieser Zentrifugen erfolgt <B>hy-</B> draulisch, elektromagnetisch,
durch quer zur Dreh- achse der Trommel umlaufende Massenunwuchten oder durch die einfachste und verbreitetste Methode, den Kurbeltrieb. Bei jeder dieser Zentrifugenarten ist .es erforderlich, der Masse der in Schwingungen ver- ,setzten Siebtrommel eine Gegenmasse zuzuordnen, die noch gleichzeitig :
durch Speichenfedern in ihrer Trägheit positiv beeinflusst wird. Ein Massenaus gleich dieser Zentrifuge macht sich unbedingt not wendig, da vielfach der Aufstellungsort in höheren Etagen von Gebäudeteilen liegt und somit eine ü@ber- lagerung von Schwingungen der Eigenfrequenz von Gebäudeteilen mit der Erregerfrequenz von Zentri fugen vermieden werden muss, da Resonanz zu er heblichen Beschädigungen an Zentrifuge und Ge bäude führen kann.
Als eine der wirksamsten Metho den zum Ausgleich von Schwingungen der Siebtrom mel ist es, ihr das Zentrifugengehäuse als schwin gende Gegenmasse :entgegenwirken zu lassen. Zu ,dem Zweck wird das Zentrifugengehäuw elastisch in Federn oder Gummielementen aufgehängt und die Siebtrommel wiederum im Zentrifugengehäuse beweglich bzw. schwingbar :eingebaut.
Mit dieser Ausführung ist es zwar möglich, :auf das zusätzliche Anbringen von Ausgleichsmassen zu verzichten, doch tritt hierbei oder Nachteil auf, dass das schwingende Zentrifugengehäuse erheblichen dynamischen Bela- stungen ausgesetzt ist, die zu häufigen Betriebsstö rungen und Maschinenschäden führen. Hinzu kommt, dass keine Montage ,auf festem Fundament mög lich ist.
Bei allen diesen Zentrifugen mit schwingender Siebtrommel muss eine genaue Abstimmung über die Verweilzeit ides Schleudergutes in der Sie:btrom#mel erfolgen, da von ihr in entscheidendem Masse der Feuchtigkeitsfaktor abhängig ist. Infolge der nur in begrenzter Länge ausführbaren Trommel be,d tutet dies die Notwendigkeit, exakte Vorversach-- vorzu nehmen und einen vollkommen gleichmässig. -n :Pro duktzulauf sicherzustellen mit sich nicht verändernder Konsistenz des Schleudergutes.
Da ferner bei diesen Zentrifugen die Verweilzeit des Schleuderproduktes in der Trommel nur eine relativ kurze ist, besteht nur eine höchstunzureichende Möglichkeit, den bei den meisten Schleudergütern verlangten effektiv gu- ben Waschprozess durchzuführen. Im anderen Falle geht er auf Kosten einer verminderten Leistung oder eines ungenügenden Trockengrades. Auch spielt bei .dieser Art von Zentrifugen die Vorbeschleungung
des Aufgabeproduktes eine beachtliche Rolle, ,Ja ohne sie eine hohe Kristallzerstörung eintritt und vielfach die Wertigkeit des Schleudergutes vermindert wird. Zur Beseitigung idi@eses Übelstandes wurden bereits Beschl"e@unigungsisch:
aufeln ,und sehr lange, ro tierende Einlauftrichter vorgesahen, mittels deren aber nur in geringem Masse ein besserer Wirkungs grad erreicht wird, dadurch die dem Schleudergut -anhaftende Flüssigkeit ein erheblicher Schlupf ein tritt und in der Vorbeschleunigung Verzögerungen auftreten.
Es sind. auch Schwingzentrifugen bekannt, bei denen der konische Siebmantel von einem geschlosse nen konischen Blechmantel umgaben ist und zwi- sehen Blechmantel und Siebm.ant;1 ein Zwischenraum von etwa 30-50 mm besteht.
Der untere Teil ides Spaltes zwischen Siebmantel und Blechmantel ist durch eine verstellbare Blende einstellbar. Wind Idas schleudernde Gut an dem kleinsten Durchmesser der Zentrifuge aufgegeben,
so rutscht es in dem Spalt zwischen Siebmantel und Blechmantel der Austrags- seite zu, staut .sich infolge Vorhandenseins der Blende und die Flüssigkeit tritt durch Iden inneren Siebmantel aus und wird in Auffangrinnen abgeleitet.
Bei einem derartigen Vorgehen soll erreicht werden, idass Fest stoffverluste vermieden werden, wie sie bei Zentri fugen mit einem Siebmantel auftreten, in dem die Trocknung in bekannter Weise erfolgt. Diese Art von Zentrifugen ist zur Trocknung ,des Schleuder gutes nicht geeignet,
ida durch das Abgeben der Schleuderflüssigkeit entgegen der Zentrfugalwirkung nur eine Entwässerung erreicht wird, aber keine Trocknung :
des Feststoffes. Ein weiterer Nachteil liegt in der Notwendigkeit einer stets vollkommen gleichen Konsistenz .und gleichmässigen Zuführung ,des Schleudergutes, um -den reingestellten Stau des Feststoffes .an der Blende zu erhaben.
Aufgabe der Erfindung ist es, die im vorstehen den beschriebenen Nachteile der zum Entwässern von feinkörnigem oder kristallinem Gut :dienenden Schwingzentrnge, bei der der Austrag des Fest stoffes .aus der Siebtrommel durch der Siebtrommel erteilte Schwingungen vorgenommen wird, zu be seitigen.
Zu .dem Zweck ist in einer äusseren, sieh nach oben konisch erweiternden Siebtrommel eine innere, sich nach unten konisch erweiternde Sieb trommel angeordnet, wobei die äussere Siebtrom mel mit ihrem Trommelboden am oberen Ende einer inneren Hohlwelle befestigt und in einer in einem Gestell drehbar gelagerten äusseren Hohlwelle axial verschiebbar geführt ist. Die in nere Hohlwelle ist mit der Nabe des Trom melbodens der äusseren Siebtrommel auf einem Schwingmetallpuffer auf der äusseren Hohlwelle abgestützt.
Des weiteren trägt eine durch die innere Hohlwelle geführte Trommelwelle an ihrem oberen Ende die innere Siebtrommel, die von einem geschlossenen, nach unten sich konisch erweiternden Mantel umgeben ist und in ihrem Boden entgegen ,der Drehrichtung schaufelförmig ausgebildete Öff nungen besitzt.
An der weitesten Stelle am Mantel ,der .inneren Siebtrommel sind Abflussrohre ange bracht, die .durch im Trommelbadens der äusseren Siebtrommel vorgesehene Öffnungen greifen und in ,das Flüssigkeitsauffanggehäuse münden.
Ferner stützt sich !die innere Siebtrommel mit ihrer Trommel welle und einer an der Trommelwelle ,befestigte Stütz- -scheibe durch elastische Schwmbgm-etallpuffer auf der Trommelmutter ab,
die die innere Hohlwelle ab schliesst und die Trommelwelle umgibt. Zur Mit nahme oder inneren Siebtrommel erhält die Trommel welle und die innere Hohlwelle sohlitzartig-e Öffnun gen, durch die über einen Bolzen idie übertragung der Drehbewegung auf die äussere Hohlwelle erfolgt.
Am unteren Ende der inneren Hohlwelle zwischen :dem Bund der inneren Hohlwelle und der Stütz scheite ider Trommelwelle greift ein Schwingungs- erzeuger ;
an, wobei die äussere Siebtrommel stets entgegengesetzt zur inneren Siebtrommel schwingt und die Amplitude ,der inneren Siebtrommel und die der äusseren Siebtrommel bleich ist, bei stets gleicher Frequenz.
Die Öffnungen im Trommelboden der äusseren Siebtrommel, durch die die Abflussrohre der inneren Siebtrommel münden, weisen zweckmässig einen Schutzkragen auf, der von @an den Abflussrohren der inneren Siebtrommel befestigten Schutzkappen über deckt ist. Die Abflussrohre können an ihrem Aus trittsende radial nach ,aussen oder entgegen der Dreh richtung iabgebogen sein.
Der Schwingmetallpuffer an der Trommelwelle besitzt vorteilhaft einen Schutzmantel, der an der Trommelwelle befestigt ist.
Die äussere Siebtrommel weist bei einer weite ren Ausführung einen Abweisring auf, der über Aden Kragen einer mit einem Ablaufstutzen versehe- nen Sammelrinne ,des Wasehflüssigkeitsauffangrau- mzs greift.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel .der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.
In .einem Gestell 1 .ist in Lagern 2 und 3 eine äussere Hohlwelle 4 drehbar gelagert. In der äusseren Hohlwelle 4 bewegt sich axial verschiebbar eine zweite innere Hohlwelle 5, :die die Nabe 6 ,des Trom- melbodens 7 und :
seine äussere Siebtrommel 8 trägt und sich auf elastische Schwingmetallpuffern 9 @ab- stützt. Durch die innere Hohlwelle 5 greift eine axial verschiebbare Trommelwelle 10, die in der Nähe des oberen Endes eine Stützscheibe 11 aufweist und sich mit dieser auf einem ,elastischen Schwingmetallpuffer 12 auf :
der Trommelmutter 13 abstützt, die die Nabe 6 der äusseren Siebtrommel 8 auf der inneren Hohlwelle 5 abschliesst. An dem oberen Ende der Trommelwelle 10 ist ein innere Siebtrommel 14 mit einem diese umgebenden urigelochten Mantel 15 !befestigt. Diese Siebtrommel mit Mantel ist :dabei so gerichtet, ;dass ihr Austragende auf den Boden 7 ider äusseren Siebtrommel 8 zeigt.
Zur Zuführung des Schleudergutes sind im Boden der inneren Siebtrom mel 14 Öffnungen 16 vorgesehen, die vorteilhaft -sehaufelförnuigentgegen Ader Drehrichtung ausgebildet :sind, ferner ein .am Mantel 15 befestigter Zulauf trichter 17, in den ,ein feststehendes Füllrohr 18 mündet.
Um die Flüssigkeit aus idem Raum zwischen dem vorteilhaft konisch ausgebildeten urigelochten Mantel 15 und innerer Siebtrommel 14 abzuleiten, sind an dessen weitester Stelle Abflussrohre 19 an gebracht, .die mit ihren Austrittsöffnungen radial nach aussen oder -entgegen der Drehrichtung :
der Trommel gerichtet sind, wodurch eine erhöhte Saugwirkung herbeigeführt wird. Die Abflussrohre 19 greifen dabei durch Öffnungen 20 des Bodens 7 der äusseren Sieb trommel 8 und münden in ein Flüssigkeitsauffang- gehäus:e 21, das an einen Ablaufstutzen 22 ange schlossen ist.
Um Verluste von festem Schleuder- produkt zu vermeiden, sind !die Öffnungen 20 im Trommelboden 7 durch einen Schutzkragen 23 um geben, über den eine .an den A.bflussrohren 19 be festigte Schutzkappe 24 greift.
Damit die innere Siebtrommel 14 und die äussere Siebtrommel 8 die gleiche Drehzahl ,erhalten, ist die Trommelwelle 10 und .die innere Hohlwelle 5 mit schlitzartigen Boh rungen 25 und 26 verseh @en, durch die ein Bolzen 27 geführt und an ider ,äusseren Hohlwelle 4 befestigt ist.
Der nach den bekannten Möglichkeiten ausge bildete Schwingungserzeuger 28 greift vorteilhaft am unteren Ende zwischen dem Bund 29 der inneren Hohlwelle 5 und der Stützscheibe 30 an, die an der Tromm; lwelle 10 befastigt ist.
Die Frequenz der inneren Siebtrommel 14 und -der äusseren Siebtrom mel 8 ist gleich, während die Ampltudebeider Sieb trommeln 14 und 8 gleich oder unterschiedlich sein kann. Bewegt Ader Schwingungserzeuger 28 die über die innere Hohlwelle 5 verbundene äussere Siebtrom mel 8 nach oben, wird entsprechend dem gleichen Betrag die mit der Trommelwelle 10 verbundene innere Siebtrommel 14 nach unten gedrückt. Durch diese Massnahme entfällt bei annähernd gleicher Mas senverteilung auf beide Siebtrommeln der sonst not wendige Massenausgleich der oszillierenden Teile.
Für das der äusseren Siebtrommel 8 zuzuführende Waschmedium ist in dieser ein Waschrohr 31 an geordnet. Zur Rückgewinnung .des Waschmediums ist das Flüssi,gkeitsauffanggehäuse 21 mit,einer Sam- melrinne 32, einem Bord 33 und mit einem ge trennten Abflussstutzen 34 versehen. Um den über tritt von Waschflüssigkeit aus dem Raum 35 in die Flüssigkeitsauffangkammer 21 des Trommelbo dens 7 zu verhüten, ist ein Schutzkragen 36 angeord net, der über den Bord 33 der Sammelrinne 32 greift.
Um :eine niedrige Bauhöhe der erfindungsgemäss ausgeführten Zentrifuge herbeizuführen, erfolgt der Antrieb :durch eine .zwischen den Lagern 2 und 3 auf ,der äusseren Hohlwelle 4 angebrachte Keilrie menscheibe. Für die Durchführung der Keilriemen sind im Gestell 1 und im Gehäusemantel 37 Öff nungen 38 und 39 vorgesehen.
Im Gehäusetail 37 befindet sich eine über :die gesamte Gehäusemantel breite schräg angebrachte Rutsche 40, mit einer gleichbreiten Öffnung 41, die zur Abführung des aus der äusseren Siebtrommel 8 ausgetragenen Trok- kengutes dient.
Um den in der inneren Trommel 14 befindlichen elastischen Schwingmetallpuffer vor Verunreihigung zu schützen, ist dieser durch .einen Schutzmantel 34 Umgeben.
Die Arbeits- bzw. Wirkungsweise einer erfin dungsgemäss ausgeführten Schwingzentrifuge ist fol gend; Das Schleudergut wird über das feststehende Füllrohr 18 den Zulauftrichter 17 und durch die im Trommelboden .des geschlossenen Mantels 15 vorgesehenen Öffnungen 16 :der inneren Siebtrommel 14 kontinuierlich zugeführt.
Die in der inneren Sieb trommel 14 von dem Feststoff abgeschleuderte Flüs- sigkeit wird in dem sie umgebenden Mantel 15 auf gefangen und über die eingeschraubten Abflussrohre 19 an das Flüssigkeitsauffanggehäuse 21 abgegeben.
über den Schwingungserzeuger 28 wird eine stän dige Vibration der inneren Siebtrommel erzielt, :durch die der Feststoff aus der konischen inneren Sieb- trommel 14 in die sie umgebende äussere .Siebtrommel 8 abgeworfen wird.
Durch das sofortige Entwässern des Schleudergutes im kleinsten Durchmesser der inneren Siebtrommel 14 wird jeglicher .Schlupf des Produktes vermieden, ohne Kristallzerstörung eine ständig zunehmende Beschleunigung des Feststoffes herbeigeführt und bereits bei Auftreffen des Schleu- dergutfeststoffes auf die äussere Siebtrommel 8 die- sem keine weitere Beschleunigungsarbeit übertragen.
Das der äusseren Siebtrommel 8 übergebene, vor getrocknete Schleudergut wird, @da idiesie Trommel ebenfalls in Schwingungen versetzt wird, über ;den Rand dies grössten Durchmessers der konischen äu- ss2ren Siebtrommel 8 .bewegt und in das Salzauf- fanggehäuse 42 abgeworfen, aus dem es mittels :
der Rutsche 40 und der Öffnung 41 im Gehäuse 37 abgeführt wird. Die in beiden Siebtrommeln abge- schleuderte Flüssigkeit wird vom Flüssigkeitsauffang- gDhäuse 21 aufgenommen und konzentriert dem Ab laufstutzen 22 zugeleitet.
Um :einen erschütterungsfreien Stand zu gewähr leisten, ist die Masse der inneren Siebtrommel 14 annähernd gleich der Masse der äusseren Siebtrommel 8 und die Schwingbewegung entgegengesetzt gerich tet.
Bewegt der Schwingungserzeuger 28 die äussere Siebtrommel 8 mit Trommelbaden 7, Nabe 6, innere Hohlwelle 5 und deren Bund 29 nach oben, so wird gleichzeitig über die Stützscheibe 30 die Trommel welle 10 mit der inneren Siebtrommel 14, dem sie umgebenden geschlossenen Mantel 15 und dem Zu lauftrichter 17 nach unten bewegt. Die Frequenz beider Trommeln ist stets gleich, so @diass auch eine Frequenzänderung für beide Trommeln gleichzeitig eintritt.
Die Amplitude der beiden Siebtrommeln kann gleich aber auch aus Gründen einer besseren Austragung des Trockengutes oder einer besseren Funktion der Zentrifuge unterschiedlich sein. Da sowohl die innere Siebtrommel 14 als ,auch die äussere Siebtrommel 8 auf je einem elastischen Schwingmetallpuffer abgestützt sind, ist gewährlei stet, @dass beide Trommeln gut .axial :schwingbar ge lagert sind.
Wird in besonderen Fällen ein Waschprozess ,durchgeführt und auf die getrennte Abführung des Waschmittels Wert gelegt, so wird das der äusseren Siübtrommel 8 über :das Waschrohr 31 zugeführte Waschmedium in dem Raum 35 aufgefangen und über den gesondert vorgesehenen Abflussstutzen 34 ,abgeleitet.
Mit der Anordnung von zwei Siebtrommeln in einander, wird nicht nur eine vorteilhafte Ausnützung des inneren Trommelraumes der äusseren Siebtrom mel erreicht,
sondern gleichzeitig die Durchsatzlei- stungdieser Zentrifuge um mehr als 50 % verbessert. Ferner wird bei Zwischenschaltung eines effektiv guten Waschprozesses ider Trockengrad des Feststof- fes durch :die verlängerte Aufenthaltszeit in den rotierenden Trommeln wesentlich erhöht.