DE2262870C3 - Reinigungszentrifuge zur Trennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungszentrifuge zur Trennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten, insbesondere Arbeits- oder Kühlflüssigkeiten, mit über eine vertikale Welle angetriebener, bodenwärts offener, von der öffnung sich aufwärts konisch erweiternder vollwandiger Schleudertrommel, mit in dieser angeordneten und ?u ihr relativ bewegbaren Austragsflügeln für den Feststoff, mit einem Einlauftrog für das Feststoff-Flüssigkeit-Gemisch unterhalb der Schleudertrommel und mit einer von der Welle antreibbaren, der Trommelöffnung im Einlauftrog zugeordneten Förderschnecke zum Zuführen des Feststoff-Flüssigkeit-Gemisches.

Trennschleudern zur Aufbereitung trüber Flüssigkeiten unter Nutzung von Fliehkräften sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Als Problem hat sich hierbei vor allem die Beseitigung der ausgeschiedenen Feststoffanteile aus der Schleudertrommel erwiesen; um ausfallende Schmirgelkörper, Späne, Spanlocken und Schmierpasten aus dem Maschineninneren zu entfernen, werden die Zentrifugen in der Regel stillgesetzt und von Hand durch Kippen oder besondere Auskratzwerkzeuge entleert. In solchen Fällen erwiesen sich lange Stillstandzeiten ebenso wie der hohe Bedienungs- und Wartungsaufwand als nachteilig; insbesondere bei Zentrifugen mit in ihnen angebrachten Kunststoff- oder Gummieinsätzen müssen letztere entnommen und außen von den Feststoffen und angesogener Flüssigkeit befreit werden, was zu unerwünschten Verlusten bei der Flüssigkeit, also dem Kühlmittel oder der für unterschiedliche Arbeitsgänge z. B. als Schwimmedium verwendeten Arbeitsflüssigkeit, führt.

Durch die CH-PS 3 48 112 ist nun eine Reinigungszentrifuge der eingangs genannten Art bekanntgeworden, an deren Welle unter Zwischenschaltung eines Freilaufes eine drehbare Trommel angeordnet ist, welche in ihr bewegbare Austragsflügel aufnimmt. Diese laufen während des Zentrifugierens mit der Trommel in einer Drehrichtung um und können nach dem Festlegen der Trommel in Gegenrichtung geführt werden. Als Förderorgan für die zu reinigende Flüssigkeit dient eine an der Welle festliegende Förderschnecke, welche sich mit der Welle — also auch während des Entnahmevorganges in Gegenrichtung — gemeinsam dreht Der Feststoff fällt nach seiner Trennung von der nach oben ausgetragenen Flüssigkeit wieder in die zu reinigende Trübe zurück und verunreinigt diese zunehmend; es entsteht in der Trübe ein Feststoffberg, der dann von Hand ausgehoben werden muß.

So hat die Erfindung zum Ziel, eine Reinigungszentrifuge der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher der Feststoff besser aus dem Reinigungsvorgang herausgenommen werden kann. Es sollen Mittel vorgesehen werden, um den abgetrennten Feststoff ohne Wiedervermischung mit dem Feststoff-Flüssigkeit-Gemisch abführen zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt eine Reinigungszentrifuge, unter deren Trommelöffnung ein die Förderschnecke umgebender Auffang- und Sammelraum für den Feststoff vorgesehen ist, wobei dieser Auffang- und Sammelraum durch Wände gegen den Förderraum der Förderschnecke einerseits sowie gegen den Einlauftrog im übrigen andererseits abgetrennt ist und der Förderraum in Verbindung mit dem übrigen Einlauftrog steht.

Dank dieser Ausgestaltung bleibt der ausgeschiedene Feststoff nunmehr von der zu reinigenden Flüssigkeit getrennt und fällt aus der Trommelöffnung in den Auffang- und Sammelraum. Der Feststoff kann sogar während des Betriebes der Zentrifuge als weitgehend trockene Substanz entnommen werden.

Um insbesondere in der Auslaufphase der Trommel ein Abtropfen von Flüssigkeit in den Auffangraum zu unterbinden, soll vorteilhafterweise der Rand der Trommelöffnung sich nach unten konisch erweitern und der Übergang vom Trommelkonus zum Mündungskonus stetig sein.

Nachfolgend werden anhand der Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben; die Zeichnung zeigt in

Fig. 1: den schematisierten Querschnitt durch eine Reinigungszentrifuge mit vollwandiper Schleudertrommel;

F i g. 2: den Teilquerschnitt durch eine andere Ausführungsform in vergrößerter Wiedergabe;

Fig.3: einen vergrößerten Detailschnitt durch die Schleudertrommel.

Eine Reinigungszentrifuge A für Kühlflüssigkeit weist über einem Sockelkasten B ein Zentrifugengehäuse C und neben diesem einen Elektromotor D auf. Dessen Antriebsscheibe 1 ist durch einen Treibriemen 2 mit einer Riemenscheibe 3 verbunden, welche am Ende 4 einer vertikal in einem Lager 5 des Gehäusedeckels 6 geführten Welle 7 sitzt.

Die Welle 7 verläuft in der Mittelachse M des zylindrischen Gehäusemantels 8 und durchsetzt sowohl einen zu ihm koaxialen Rohrträger 9 als auch die Nabe 10 einer vollwandigen Schleudertrommel 11. Insbesondere F i g. 2 läßt erkennen, daß die Schleudertrommel 11 aus einem an die Nabe 10 anschließenden, sich von einer Deckelscheibe 12 ab erweiternden Haubenteil 13 sowie einem sich von diesem nach unten hin verjüngenden

Trommelunterteil 14 zusammengesetzt ist; letzterer weist an seinem oberen Rand zum Anschluß an das Haubenteil 13 einen schulterartigen Absatz 15 auf. An diesem bilden die beiden Trommelteile 13, 14 eine horizontale Innenrinne 16 vom Radius e, der etwa dem doppelten Radius /einer von einem Rand 17 umgebenen unteren Trommelöffnung 18 entspiicht Die Höhe g des Trommelunterteils 14 verhält sich zur lichten Höhe h des Haubenteils 13 etwa wie 4 :1 oder 3:1. Der Neigungswinkel w des Trommelunterteils beträgt 60° bis 70°.

Die Nabe 10 der Trommel 11 ist unter Zwischenschaltung von Wälzlagern 19 gegenüber ihrem Rohrträger 9 drehbar und durch einen Blockierfreilauf 20 an ihm festzulegen. Dem unteren Nabenrand 21 ist eine Freilaufgruppe 22 zugeordnet, die von einer Büchse 23 mit radialen Tragarmen 24 umgeben wird. An diesen sind lotrecht Austragsflügel 25 angebracht, deren Außenkante 26 dem Längsschnitt der Innenseite 27 der Trommel 11 angepaßt ist

Unterhalb jener Freilaufgruppe 22 sitzt — an einem der Freilaufelemente — eine vertikale Förderschnecke 30, die drehbar in einem sich nach oben hin konisch erweiternden Führungstrog 31 angeordnet ist und mit ihrem unteren Ende in ein Feststoff-Flüssigkeitsgemisch eintaucht, das sich in einem Einlauftrog 32 befindet; dieser ist im Sockelkasten ^untergebracht.

Die mit Feststoffanteilen S angereicherte Flüssigkeit Z wird durch die Förderschnecke 30 aus dem Einlauftrog 32 in die sich synchron drehende Trommel 11 hochgefördert, so daß sich in Abhängigkeit ve η der Fliehkraft ein im wesentlichen zylindrischer — in F i g. 1 mit den Geraden Y angedeuteter — Flüssigkeitsmantel des Radius r aufbaut, während die Feststoffteile S nach außen getragen werden und sich dank der doppelkonischen Gestalt der Trommel 11 in deren Innenrinne 16 kranzartig sammeln (F i g. 1).

Um auch Feststoffanteile geringer Wichte auszuscheiden, können im Trommelraum / noch quer zur Mittelachse M gerichtete Radialringe 33 angebracht sein, an denen die aufsteigende Flüssigkeit Z kurzzeitig umgelenkt wird. So ist es denkbar, die Radialarme 24 in F i g. 2 als Scheibe auszugestalten, deren Funktion jener der Radialringe 33 in F i g. 1 gleicht

Die gereinigte Flüssigkeit wird durch firstwärtige Austragsöffnungen 34 in einen Sammelraum 35 ausgetragen und fließt von dort über einen Auffangkanal 36 in den Flüssigkeit- bzw. Kühlmittelkreislajf zurück.

Zur Ausbringung der Feststoffteile 5 wird der Antriebsmotor D und mit ihm die Trommel 11 — gesteuert durch elektrische oder elektronische Schaltung — nach einer periodisch vorgegebenen oder frei wählbaren Zeit stillgesetzt Während des Auslaufens der Trommel 11 sinkt der Flüssigkeitsmantel Y zum Öffnungsrand 17 ab, der in F i g. 1 als scharfe Kante und gemäß F i g. 3 als stark gebrochene Kante mit zur Trommelinnenseite 27 gegenläufiger, einen Mündungskonus 28 ergebenden Unterseite ausgebildet ist

Nach dem Auslaufen der Trommel 11 bleibt in deren Innenraum /noch der in F i g. 1 verdeutlichte Kranz von Feststoff anteilen S zurück.

.Ii Die Welle 7 dreht sich nun infolge der Umsteuerung des Antriebsmotors D entgegen der vorherigen Schleuderrichtung und nimmt — nach Freigabe der stehenden Trommel 11 am Freilauf 22 — nur noch die Austragsflügel 25 mit; der Blockierfreilauf 20 hindert die . Trommel 11 an einer unerwünschten synchronen Drehung. Die Austragsflügel 25 lösen den Feststoffkranz 5 von der Trommelinnenseite 27, dessen Substanz in einen gesonderten Feststoffsammeiraum 37 fällt. Restflüssigkeit wird dabei dank der gebrochenen Kante ;» 17,28 seitlich zum Einlauftrog32 geleitet

Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 1 sind unterhalb der Trommelöffnung 18 Gleitschächte 37a erkennbar, durch welche der Feststoff 5 in den Sammelraum 37 fällt (Pfeil x). Aus diesem kann der Feststoff S beliebig entnommen werden.

In F i g. 3 umgibt der Auffangraum 37 den Führungstrog 31; letzterer ist mit dem übrigen Teil des Einlauftroges 32 durch Kanäle 39 od. dgl. verbunden.

Nach dem geschilderten Austragsvorgang wird die ••ι· Trommel 11 durch Umkehrung der Rotationsrichtung vom Blockierfreilauf 20 freigegeben und vermittels des Freilaufes 22 in Bewegung gesetzt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Reinigungszentrifuge zur Trennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten, insbesondere Arbeits- oder Kühlflüssigkeiten, mit über eine vertikale Welle angetriebener, bodenwärts offener, von der öffnung sich aufwärts konisch erweiternder vollwandiger Schleudertrommel, mit in dieser angeordneten und zu ihr relativ bewegbaren Austragsflügeln für den Feststoff, mit einem Einlauftrog für das Feststoff-Flüssigkeit-Gemisch unterhalb der Schleudertrommel und mit einer von der Welle antreibbaren, der Trommelöffnung im Einlauftrog zugeordneten Förderschnecke zum Zuführen des Feststoff-Flüssigkeit-Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Trommelöffnung (18) ein die Förderschnecke (30) umgebender Auffang- und Sammeiraum (37, 37a; für den Feststoff (S) vorgesehen ist, und daß dieser Auffang- und Sammelraum durch Wände gegen den Förderraum (31) der Förderschnecke einerseits sowie gegen den Einlauftrog (32) im übrigen anderseits abgetrennt ist, wobei der Förderraum in Verbindung mit dem übrigen Einlauftrog steht

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (17) der Trommelöffnung (18) sich nach unten konisch erweitert und daß der Übergang vom Trommelkonus (14, 27) zum Mündungskonus (28) stetig ist.