DE2704903A1 - Selbstentleerende schleudertrommel - Google Patents
Selbstentleerende schleudertrommelInfo
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- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
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Description
Selbstentleerende Schleudertrommel
Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstentleerende Schleudertrommel
mit den Trenn- und Feststoffraum einseitig begrenzendem
Kolbenschieber zum Steuern der Auswurföffnungen im Trommelmantel,
die zeitunabhängig und wahlweise die Durchführung von Teil- und Totalentleerungen gestattet, die Schließkammer in mehrere radial
hintereinander liegende Abteilungen unterteilt und mit Steuerflüssigkeit in bekannter Weise beschickt wird, wobei in die Ablaufkanäle
für die Steuerflüssigkeit flüssigkeitsgesteuerte Ventile eingebaut
sind.
Eine Schleudertrommel derartiger Bauart ist beispielsweise aus der DT-PS 20 k8 k29 bekannt und ist mit einer aus zwei Abteilungen
bestehenden Schließkammer versehen, die zwischen dem Kolbenschieber und dem angrenzenden Trommel teil gelegen ist und vor Beginn
des Schleuderbetriebes mit einer Steuerflüssigkeit gefüllt wird.
Die Schließkammer hat eine größere radiale Ausdehnung als der
Trommelinnenraum, so daß bei vollständig gefüllter Kammer der von dieser Seite auf den Kolbenschieber wirkende Schließdruck
immer größer ist als der von der anderen Seite im öffnenden Sinne wirkende Druck der Trommelfüllung. Zum Zwecke des Feststoffauswurfs
wird bei voller Drehzahl der Trommel aus den Abteilungen der Schließkammer über flüssigkeitsgesteuerte Ventile Steuerflüssigkeit
abgelassen und damit der Schließdruck abgebaut. Unter dem Druck der Trommelfüllung bewegt sich dann der Kolbenschieber in
die die Auswurföffnungen freigebende Öffnungsstellung.
Je nach Art und Konsistenz der zu separierenden Feststoffe kann es vorteilhaft sein, in kürzeren Zeitabständen sogenannte Teilentleerungen
oder in größeren Zeitabständen Totalentleerungen durchzuführen.
Bei der Durchführung von Teilentleerungen wird die Trommel nur
geringfügig und kurzzeitig geöffnet, indem entweder aus der inneren oder äußeren Abteilung der Schließkammer über Ventile Steuerflüssigkeit
abgelassen wird, damit nur ein Teil der im Feststoffraum angesammelten Feststoffe ausgeworfen wird, während der andere
Teil als Sicherheitsring in der Trommel verbleibt. Dadurch wird verhindert, daß mit den Feststoffen eine größere Menge Nutz-
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flüssigkeit ausgeschleudert wird und verlorengeht. Da bei der Teilentleerung nur eine Abteilung der Schließkammer
von Steuerflüssigkeit entleert wird, ist die Öffnungsdauer und
die Öffnungsweite der selbstentleerenden Trommel begrenzt, da
jeweils die Steuerflüssigkeit in der anderen Abteilung der
Schließkammer verbleibt. Sobald nach dem Einsetzen des Feststoffauswurfs
der freie Flüssigkeitsspiegel im Trennraum so weit zurückgewichen ist, daß der Öffnungsdruck kleiner ist als der
Schließdruck der in der Schließkammer verbliebenen Steuerflüssigkeit,
bewegt sich der Kolbenschieber sofort wieder in Schließstellung. Je größer der Schließdruck der in der Schließkammer zurückgehaltenen
Steuerflüssigkeit ist, um so schneller schließt sich die Trommel wieder, und um so weniger Feststoffe werden bei jeden
Öffnungsvorgang ausgeschleudert.
Bei der Durchführung von Totalentleerungen wird die Trommel weit
geöffnet und der gesamte Trommelinhalt ausgeworfen, indem aus beiden Abteilungen der Schließkammer mit Hilfe der in den Ableitkanälen
eingebauten Ventile Steuerflüssigkeit abgelassen wird.
Als Nachteil bei dieser Bauart von Schleudertrommeln hat sich
herausgestellt, daß der Kolbenschieber den Öffnungsspalt an der
Peripherie der Trommel bei Totalentleerungen nicht schnell und
weit genug öffnet, da die beiden getrennt gesteuerten Ventile für den Auslaß der Steuerflüssigkeit nicht gleichmäßig geöffnet werden
können. Eine schnelle und weite Öffnung des Austragsspaltes ist aber bei Totalentleerungen notwendig, damit zunächst der im Feststoffraum
befindliche Feststoff und erst dann die restliche Nutzflüssigkeit ausgetragen wird.
Bei einer tragen Öffnung der Trommel besteht die Gefahr, daß die
Nutzflüssigkeit durch den beim Entleerungsvorgang zerbrechenden Feststoffring im Feststoffraum zuerst ausgetragen wird und dann
Kestanteile von Feststoffen in der Trommel verbleiben, die zu einer gefährlichen Unwucht der Trommel führen können. Um diese
Gefahr auszuschließen, muß der Öffnungsvorgang im Bruchteil einer Sekunde durchgeführt werden, was mit den beiden getrennt gesteuerten
Ventilen nicht möglich ist, da die Ventile auf unterschiedlichem Teilkreisdurchmesser angeordnet sind und unter der Einwirkung
der Zentrifugalkraft auch unterschiedlich öffnen.
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- ί-
Außerdem hat sich nachteilig ausgewirkt, daß bei geringen Öffnungsweiten und langsamem Schließen des Kolbenschiebers durch die
damit verbundene längere Ausströmzeit des Feststoffes bzw. der Schleuderflüssigkeit die den Austragsspalt abzudichtenden Stirnflächen und Dichtungen des Kolbenschiebers und Trommeldeckels
starkem Verschleiß unterliegen.
Bei Teilentleerungen besteht bei der bekannten Bauart der Nachteil, daß jeweils nur gleichmäßige Öffnungszeiten des Kolbenschiebers in Abhängigkeit von der jeweils noch gefüllten Schließkammer
erreicht werden können und somit die anfallende Konzentration des ausgetragenen Feststoffes nicht beeinflußt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, Schleudertrommeln
der eingangs genannten Bauart so auszubilden, daß bei Totalentleerungen der Öffnungsvorgang in der Trommel schneller durchgeführt werden kann und gezielte kürzere oder längere Teilentleerungen möglich sind.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß der Entleerung··
kanal der äußeren Schließkammer über einen weiteren von der äußeren Schließkammer ausgehenden Kanal über das Absperrventil mit
einem Ablaßkanal der inneren Schließkammer in schlüssiger Verbindung steht und das Absperrventil der inneren Schließkamaer den
inneren Ablaßkanal freigibt, sobald Steuerflüssigkeit vom äußeren Ablaßventil aus der Trommel abgelassen wird.
Die kommunizierende Verbindung der Ablaßventile bewirkt, daß beim
Öffnen des äußeren Ablaßventils bei Totalentleerungen zugleich auch das innere Ablaßventil öffnet und somit die äußere wie auch
die innere Schließkammer gleichzeitig von Steuerflüssigkeit entleert werden und somit ein schlagartiges Öffnen der Trommel erfolgt.
Durch die besondere Ausführungsform des inneren Ablaßventils kann
außerdem bei Teilentleerungen die verbleibende Steuerflüssigkeitsmenge als Schließflüssigkeit in der inneren Schließkammer so geregelt werden, daß längere oder kürzere Teilentleerungen möglich
sind und dadurch die Konzentration des ausgetragenen Feststoff·· gesteuert werden kann. Näheres ist der Beschreibung im Ausführungabeispiel zu entnehmen.
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-W-
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei
die linke Trommelhälfte den geschlossenen und die rechte Trommel—
halfte den geöffneten Zustand der Trommel darstellt.
In der Zeichnung werden der Trennraum 1 und der Feststoffraum 2
einseitig vom Kolbenschieber 3 begrenzt, der bei seinen axialen Bewegungen die Auswurföffnungen 4 für die Feststoffe öffnet und
schließt. Zwischen dem Kolbenschieber 3 und dem angrenzenden Trommelteil 5 befindet sich die Schließkammer, die beim Ausführungsbeispiel in zwei radial hintereinander liegende und gegeneinander
abgedichtete Abteilungen, der inneren Schließkammer 6 und der äußeren Schließkammer 7» unterteilt ist, indem der Kolbenschieber
3 außer den üblichen Führungen bei 8 und 8a zusätzlich bei 9 am angrenzenden Trommelteil 5 abdichtend geführt wird.
Vom radial äußeren Ende der inneren Schließkammer 6 und der äußeren Schließkammer 7 gehen Ablaßkanäle 10 und 11 aus, die von Ventilen 12 und 13 geöffnet und geschlossen werden. Diese Ventile
versperren während des Betriebes unter Einwirkung der Zentrifugalkraft auf die in den Ventilen angeordneten und abdichtend geführten Ventilkegel 12a und 13a die Ablaßkanäle 10 und 11.
Vor dem Öffnen des Zulaufs für das zu separierende Schleudergut
werden die innere und äußere Schließkammer 6 und 7 über ein nicht gezeigtes Steuergerät mit einer bestimmten Menge an Steuerflüssigkeit beschickt, wobei die Zuführung der Steuerflüssigkeit (Schließflüssigkeit) durch die Zuleitung Ik über Bohrungen I5 in die Auffangrinne 16, Kanäle 17 und 18 erfolgt und den Kolbenschieber 3
in die Schließstellung bringt (linke Seite der Zeichnung). Die in die äußere Schließkammer 7 einströmende Steuerflüssigkeit füllt
zugleich den mit dieser Schließkammer in strömungsschlüssiger Verbindung stehenden Kanal 19t die zentrale Bohrung 20 des Ventilkegels 12a, die Kammer 21 und gelangt über Drosselstellen 22 im
zylindrischen Ansatz 12b des Ventilkegels in den Ringkanal 23t
sowie in den Kanal 24 bis in die Auffangrinne 25. Nach AnSammlung
einer bestimmten Festetoffmenge im Feststoffraum 2 erfolgt je nach
Art und Konsistenz der Feststoffe eine Teil- oder Totalentleerung
der Schleudertrommel.
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- γ-
Bei der Teilentleerung wird Steuerflüssigkeit als Öffnungsflüssigkeit
durch die Zuleitung 26 über Bohrungen 27 in die Auffangrinne
28 und Kanal 29 geleitet, gelangt in den Ringkanal 30 des Ventils
13 und bewegt unter Einwirkung des anstehenden Flüssigkeitsdruckes auf den zylindrischen Ansatz 13b des Ventilkegels 13a den unter
geringerer Zentrifugalkraft stehenden und abdichtend geführten Ventilkegel 13a radial zur Trommelachse, so daß der Ablaßkanal
freigegeben wird. Nach Öffnung des Ventilkegels 13a wird sekundenschnell
die unter Zentrifugalkraft stehende Steuerflüssigkeit aus
der äußeren Schließkammer 7 über Kanäle 11 und 31 ausgetragen.
Da außerdem auf den zylindrischen Ansatz 12b des Ventilkegels 12a
der Flüssigkeitsdruck aus dem Kanal 2k ansteht, erfolgt auch eine kurze Öffnung des Ventilkegels 12a, so daß auch aus der inneren
Schließkammer 6 ein Teil der Steuerflüssigkeit über Kanal 10 und
19 ausgetragen wird, wobei die Öffnungszeit und damit die abgelassene
Steuerflüssigkeitsmenge über eine einstellbare Drosselsteile
22, die mit dem Kanal 2k über Bohrung 20 und Kanal 19 in
schlüssiger Verbindung steht, geregelt wird. Zugleich geht der Kolbenschieber 3 in die Öffnungsstellung (rechte Seite der Zeichnung)
und bewegt sich sofort wieder in die Schließstellung, wenn infolge des zurückweichenden Flüssigkeitsspiegels im Trennraum 1
und Feststoffraum 2 der Öffnungsdruck kleiner geworden ist als
der Schließdruck der in der inneren Schließkammer 6 verbliebenen und gleichzeitig über Zuleitung 1k in die innere Schließkammer 6
neu zugeführte Steuerflüssigkeit (Schließflüssigkeit). Bei einer
geregelten Zuführung von Steuerflüssigkeit in die innere Schließkammer
ist es somit möglich, den Schließvorgang des Kolbenschiebers 3 zu beeinflussen. Die Steuerflüssigkeit (Öffnungsflüssigkeit)
aus Kanal 29 wird über eine Drosselstelle 32, Kammer 33, Bohrung Jk
im Ventilkegel 13a und Kanal 31 ausgetragen.
Bei einer Totalentleerung der Schleudertrommel erfolgt neben der Zugabe von Steuerflüssigkeit (Öffnungsflüssigkeit) über Zuleitung
26, wie bei der Teilentleerung beschrieben, zugleich auch eine Zugabe von Steuerflüssigkeit durch die Zuleitung 35 über Bohrungen
36 in die Auffangrinne 25 und Kanal 2k. Die Zuführung von
Steuerflüssigkeit durch den Kanal 2k zugleich mit der Zuführung von Steuerflüssigkeit durch den Kanal 29 bewirkt, daß einmal die
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Entleerung der äußeren Schließkammer 7, Kanal 19» Bohrung 20 und
Kammer 21 sehr schnell erfolgt und zugleich aber auch durch den anstehenden Flüssigkeitsdruck im Kanal 2^ durch laufende Zugabe
von Steuerflüssigkeit über den Ringkanal 23 auf den zylindrischen Ansatz 12b des Ventilkegels 12a, dieser Ventilkegel radial zur
Achse bewegt wird und den Entleerungskanal 10 der inneren Schließ—
kammer 6 freigibt und somit zugleich mit der äußeren Schließkaaaer
7 auch eine sofortige Entleerung der inneren Schließkamer 6 über
Kanal 10, 19, Schließkammer 7 und Kanäle 11 und 31 erfolgt.
Der Schließvorgang erfolgt jeweils in der eingangs beschriebenen
Art. Die Steuervorgänge werden über ein nicht gezeigtes Steuergerät eingeleitet.
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L e e r s e it
Claims (3)
- PATENTANSPRÜCHE/ Selbstentleerende Schleudertrommel mit den Trenn- und Feststoffraum einseitig begrenzendem Kolbenschieber zum Steuern der Auswurföffnungen im Trommelmantel, die zeitunabhängig und wahlweise die Durchführung von Teil- und Totalentleerungen gestattet, die Schließkammer in mehrere radial hintereinander liegende Abteilungen unterteilt und mit Steuerflüssigkeit in bekannter Weise beschickt wird, wobei in die Ablaufkanäle für die Steuerflüssigkeit flüssigkeitsgesteuerte Ventile eingebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Entleerungskanal (11) der äußeren Schließkammer (7) über einen weiteren von der äußeren Schließkammer ausgehenden Kanal (I9) über das Absperrventil (12) mit einem Ablaßkanal (1O) der inneren Schließkammer (6) in schlüssiger Verbindung steht und das Absperrventil (12) der inneren Schließkammer den inneren Ablaßkanal (iO) freigibt, sobald Steuerflüssigkeit vom äußeren Ablaßventil (13) aus der Trommel abgelassen wird.
- 2) Selbstentleerende Schleudertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (12) aus einem Ventilkegel (I2a) besteht, dessen zylindrischer Ansatz (12b) mit einer oder mehreren Drosselstellen (22) versehen ist und diese Drosselstellen mit den Kanälen (2kt 19) in schlüssiger Verbindung stehen.
- 3) Selbstentleerende Schleudertrommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstellen (22) einstellbar sind.809832/0309
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