DE2950868C2 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Extraktion von Feststoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verrichtung zur kontinuierlichen Extraktion von Feststoffen mit einem Lösungsmittel, mit einem um eine vertikale Achse drehbaren Zellenrad, das auf seinem Umfang einen Zahnkranz aufweist und mittels eines in den Zahnkranz eingreifenden Ritzels antreibbar ist.

Extrakteure werden eingesetzt, um aus Feststoffen wertvolle lösliche Bestandteile mit Hilfe eines Lösungsmittels auszuwaschen. Der Feststoff wird in zerkleinerter Form dem Zellenrad kontinuierlich zugeführt und führt als lose Schüttung mit dem Zellenrad nahezu eine volle Umdrehung aus. Dabei wird er an mehreren Stellen von dem Lösungsmittel berieselt. Das Lösungsmittel sickert durch das Feststoffbett und nimmt dabei lösliche Bestandteile in sich auf. Es gelangt durch einen siebartig ausgebildeten Boden in einen Sammelraum. In der Regel wird das Lösungsmittel mehrmals unigcpumpi. so daß es das Feststoffbett an mehreren, in Gegenrichtung zur Drehung des Zellenradcs aufeinander folgenden Stellen durchsickert wobei es sich jedesmal mehr mit Exlraktionsstoffen anreichert Ein typisches Beispiel für die Anwendung dieses Verfahrens ist die Extraktion von Olsaaten.

Viele heute im Einsatz befindliche Extrakteure haben als Antrieb einen Kettentrieb. Dabei ist eine endlose Laschenkette um das Zellenrad, ein Antriebskettenrad und gegebenenfalls ein Spannkettenrad herumgeschlungen. Dieser Antrieb arbeitet zwar in der Regel ίο zuverlässig. Wenn aber einmal ein Kettenriß auftritt — z. B. infolge eines steif gewordenen Kettengliedes Oder eines durch Dehnung verursachten Teilungsfehlers — dann ist der Austausch der Kette mit den größten Schwierigkeiten verbunden und erfordert eine lange Betriebsunterbrechung.

In der FR-PS 21 87 239 ist ein Extrakteur der eingangs angegebenen Gattung dargestellt Das in den Zahnkranz des Zellenrades eingreifende Ritzel sitzt dabei auf einer vertikalen Welle, deren Lagerung fest mit dem Gehäuse des Extrakteurs verbunden ist Die-,e Antriebsart vermeidet zwar die Nachteile des Kettentriebes. Ihre Anwendung setzt aber die Einhaltung außerordentlich enger Maßtoleranzen voraas. Denn schon bei einer kleinen Unrundheit oder Exzentrizität des Zellenrades kommen die Zähne außer Eingriff. Maßabweichungen in dieser Größenordnung sind z. B. bei Extrakteuren von mehreren Metern Durchmesser kaum oder jedenfalls nur mit einem unvertretbaren Aufwand vermeidbar. Daher ist der Antrieb in dieser Form höchstens für spezielle Extrakteure mit kleinem Durchmesser geeignet.

Bei dem durch die DE-PS 21 60 014 bekanntgewordenen Extrakteur ist eine auf dem Mantel des Zellenrades befestigte Schiene mit einer nach unten gerichteten Verzahnung versehen. In diese greift ein Ritzel ein, das auf einer horizontalen Welle gelagert ist. Diese Anordnung ist zwar gegen Maßabweichungen in einem gewissen Umfang weniger empfindlich als der vorbeschriebene Antrieb. Trotzdem kann bei großen Extrakteuren die Unrundheit oder Exzentrizität des Zellenrades dazu führen, daß die Zähne im Extremfall avf er Eingriff kommen. Noch schwerere Nachteile können sich ergeben, wenn die Zähne nur auf einem Teil ihrer Breite miteinander kämmen, so daß es infolge Überlastung zu Zahnbrüchen kommt. Im übrigen sind die Zahnkränze unverhältnismäßig teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die unvermeidlichen Maßabweichungen selbsttätig kompensiert werden und daher keinen nachteiligen Einfluß auf die Funktion und die Lebensdauer der Antriebsorgane haben.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 2 kann das Ritzel durch Verschwenken der Schwinge allen Unebenheiten des Zahnkranzes folgen.

Die Ausführung gemäß Anspruch 3 hat den Vorteil, daß ohne besondere Hilfsmittel das Ritzel aus jeder so Stellung selbsttätig in die Eingriffsstellung einschwenkt, sobald der Motor eingeschaltet ist.

In den Ansprüchen 4 und 5 sind Alternativen zu der bevorzugten Ausführung gemäß Anspruch 3 angegeben.

Eine besonders wartungsfreundliche Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 6 angegeben.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 7 ist im Falle eines Defektes der Auslausch einer Antriebsein-

';ί ft

heit ohne Betriebsunterbrechung möglich.

Die Zeichnung zeigt zur Erläuterung der Erfindung einige Ausführungsbeispiele.

Fig. 1 zeigt in schematischer, vereinfachter Darstellung einen Schnitt durch einen Extrakteur,

Fig.2 zeigt eine Einzelheit aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

Fig.3 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie u-b der Fig. 3,

Fig.4 zeigt für ein abgeändertes Ausführungsbeispiel einen Schnitt entsprechend der F ί g. 3,

Fig.5 zeigt für ein weiteres abgeändertes Ausführungsbeispiel einen Schnitt entsprechen F i g. 2.

Das geschlossene Gehäuse 1 ruht auf einem Untergestell 2. Im Innern des Gehäuses t ist ein Zellenrad 3 angeordnet Dieses hat einen zylindrischen Außenmantel 4 und einen ebenfalls zylindrischen Innemantel 5. Fest mit dem Außenmantel 4 verbunden ist eine ringförmig gebogene, der Übersichtlichkeit halber nur auf der rechten Seite der F i g. 1 eingezeichnete Schiene 6, deren Schienenkopf nach unten weist und sich auf einer Anzahl von Spurkranzrädem 7 abstützt Die Spurkranzräder 7 sind in gleichmäßigen Abständen ür»sr den Umfang verteilt und sitzen auf den Enden von Wellen, die außerhalb des Gehäuses 1 ortsfest gelagert sind und die Gehäusewand durchdringen. Mit Schrauben 8, die in kurzen Abständen angeordnet sind, ist auf dem Außenmantel 4 eine Rollenkette 9 mit Befestigungslaschen festgeschraubt, die das Zellenrad 3 auf dem ganzen Umfang umschlingt In die Rollenkette 9 greifer die Ritzel mehrerer Antriebseinheiten 10 ein, die ebenfalls fest mit dem Gehäuse 1 verbunden und in gleichmäßigen Abständen auf dem Umfang verteilt sind. Zwischen dem Außenmantel 4 und dem Innenmantel S sind nach Art von Speichen radiale Trennwände angeordnet, die in der Zeichnung nicht erkennbar sind. Durch die Trennwände wird der ringförmige Innenraum des Zellenrades in eine größere Anzahl von sektorartigen Zellen unterteilt Dicht unter dem unten und oben offenen Zellenrad 3 befindet sich ein fest mit dem Gehäuse verbundener Boden 11, der nach Art eines Siebes mit dicht beieinander liegenden engen öffnungen versehen ist, die z. B. die Form von konzentrischen Schlitzen haben. Unter dem Boden 11 befindet sich der Sammelraum 12 für die Miscella, der die Form eines ringförmigen, ebenfalls sektorartig unterteilten Trichters hat Eine Beschickungsvorrichtung !3 mit Schnecke 14 dient zur kontinuierlichen Zuführung des Feststoffmaterials in die jeweils darunter befindliche Zelle des Zcllenrades 3. Eine Austragvorrichtung 15, die unter einer entsprechenden Öffnung des Bodens 11 angeordnet ist ist der Übersichtlichkeit halber in F i g. 1 so gezeichnet, als läge sie der Beschikkungsvoj richtung 13 gegenüber. In Wirklichkeit ist die Austragvorrichtung 15 der Beschickungsvorrichtung 13 eng benachbart, so daß das Gut über fast eine volle Umdrehung des Zellenrades mitgeführt wird. Zum Aufbringen der Lösung auf das mit dem Zellenrad mitgeführte Gut sind ortsfeste Sprühvorrichtungen 16 vorgesehen, von denen mehrere über den Umfang verteilt sind. Diese werden über Leitungen 17 mit frischem Lösungsmittel bzw, Miscella versorgt, die aus dem Sammelraum 12 mehrmals umgepumpt wird. Ein Rohranschluß 18 ist zur Entnahme der angereicherten Miscella vorgesehen.

Die Antriebseinheit 10 sitzt als selbständiges Bauteil auf einer Konsole 19, die die Form eines aus Blechen zusammengeschweißten, zum Gehäuse 1 hin offenen Kastens hat. Sie bestem im wesentlichen aus einem Hy-

dromotoir 21, einer in einem Gehäuse 23 eingeschlossenen Kupplung, einem Untersetzungsgetriebe 22 und einem weiteren Getriebe, das in dem Schutzkasten 27 untergebracht ist Dieser ist in eine öffnung der waagerecht liegenden Deckelplatte der Konsole 19 eingesetzt und dient insbesondere als Abschirmung gegen Lösungsmilteldämpfe. Die Antriebswelle von dem Untersetzungsgetriebe 22 sitzt in einer Hohlwelle 24. mit der das Zahnrad 28 fest verbunden ist. Gleitlagerbuchsen 25 und 26 dienen sowohl der Hohlwelle 24 als auch einer aus zwei Armen 29 und 30 bestehenden Schwinge als Lager. Die Schwinge ist somit um die geometrische Achse der Hohlwelle 24 schwenkbar, und zwar innerhalb eines Winkelbereichs 31 (F i g. 4).

In der !Schwinge ist eine Welle 32 gelagert, auf der ein mit dem Zahnrad 28 kämmendes zweites Zahnrad 33 sitzt Die Welle 32 ist nach unten verlängert und ragt frei durch die öffnung 34 des Bodens d'js Schutzkastens 27 hindurch.. Die öffnung 34 ist kreisrund und so bemessen, daß sie die Verschwenkung innerhalb des Winkelbereichs 31 nicht behindert Auf dem ?-;yid der öffnung 34 ist ein Glleit- und Dichtring 35 angebracht, suf dem die Unterseite des Arms 30 satt aufliegt Auf der nach unten aus dem Schutzkasten 27 herausragenden Verlängerung der Welle 32 sitzt das Ritzel 36, ein einfaches Kettenrad, das mit der Rollenkette 9 kämmt Die Fußflanke der Verzahnung ist eine Kreislinie, deren Durchmesser gleich dem Durchmesser der Rollen der Rollenkette 9 ist.

Die Drehrichtung ist in F i g. 3 durc?) die Pfeile 37 und 38 symbolisiert Wie ebenfalls aus F i g. 3 erkennbar, ist die Schwinge, auf der das Ritzel 36 sitzt, aus der durch die Achsen des Zellenrades 3 und der Welle 24 aufgespannten Ebene 39 herausgeschwenkt, und zwar in Drehrichtung 37_S 38. Der Verschwenkungswinkel 40 liegt zweckmäßig zwischen 20 und 70° und beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel rund 40°. Die von dem Zellenrad ausgeübte Reaktionskraft bewirkt im Betriebszustand ein Drehmoment auf die Schwinge, welches die Schwinge in Richtung auf die Ebene 39 zurückzudrehen versucht und somit das Ritzel 36 stets a:j die Rollenkette 9 anpreßt. Auch bei Unrundheit oder Exzentrizität des Zellenrades 3 wird das Ritzel 36 selbsttätig nachgeführt, wobei die Schwinge sieb in dem Winkelbereich 31 verschwenkt.

Selbst wenn das Ritzel 36 aus irgendwelchen Gründen außer Eingriff gekommen ist, fährt es selbsttätig in die Eingriffsstellung zurück, sobald der Motor 21 eingeschaltet ist. Denn infolge der stets vorhandenen Lagerreibung der Walzen 24 und 32 bewirkt die durch den Pfeil 41 versinnbildlichte Rotation der Welle 24 ein Drehmoment auf die Schwinge, das ebenfalls im Sinne des Pfeils 41 gerichtet ist. Für diesen Effekt ist es also wittig, daß die Welle 24 im entgegengesetzten Sinne rotiert wie das Ritzel 36.

Da auf dem 'umfang des Extrakteurs mehrere Antricbseinheitcn 10 angebracht sind, ist es in der Regel ohne Betriebsunterbrechung möglich, eine defekte Antriebseinheit auszuwechseln. Zum Ausbau sind nur einige Schrauben 42 zu lösen, mit denen die Antriebseinheit vor einer entsprechenden öffnung des Gehäuses 1 ein· fach an der Gehäusewand befestigt ist. Der Einbau einer neuen Antriebseinheit 10 erfordert keine besondere Justierung, da geringe Abweichungen von der idealen Geometrie sich drrch den beschriebenen Nachführmechanismus selbsttätig korrigieren.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 unterscheidet sich von dem bisher beschriebenen bevorzugten Aus-

führungsbeispiel dadurch. daB die Zahnräder 28 und 33 durch einen Kettentrieb ersetzt sind, der aus dem Kettenradpaar 43, 44 und der Kette 45 besteht. Bei dieser Ausführung ist eine Zugfeder 46 vorgesehen, die das Ritzel 36 über ein Hebelgestänge an die Laschenkette 9 andrückt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 sitzt der Antrieb 21,22,23 direkt auf der Welle des Ritzels 36 und ist mit der Schwinge um den Lagerzapfen 48 verschwenkbar. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine aus Fig.5 nicht ersichtliche Feder entsprechend der Feder 46 vorgesehen, um ein Abheben zu vermeiden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

yJ\J \J\J\J Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Extraktion von Feststoffen mit einem Lösungsmittel, mit einem um eine vertikale Achse drehbaren Zellenrad, das auf seinem Umfang einen Zahnkranz aufweist und mittels eines in den Zahnkranz eingreifenden Ritzels antreibbar ist dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (36) verschieblich gelagert und an den Zahnkranz des Zellenrades (3) nachgiebig andrückbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Ritzel (36) auf einer Schwinge (29, 30) gelagert ist die um eine ortsfeste vertikale Achse schwenkbar und im Betriebszustand aus der von ihrer Schwenkachse und der Zellenradachse aufgespannten Ebene (39) herausgeschwenkt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Schwenkachse der Schwinge (29,30) mit der Achse der Antriebswelle (24) zusammenfällt die über ein aus zwei Zahnrädern (28, 33) bestehendes Getriebe das Ritzel (36) antreibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Schwenkachse der Schwinge (29,30) mit der Achse der Antriebswelle (24) zusammenfällt die über einen Kettenantrieb (43, 44, 45) das Ritzel (36) antreibt, und d,aß eine Vorrichtung (46) zum federnden Andrücken des Ritzels (36) an den Zahnkranz vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (36) unmittelbar auf der auf der Schwinge (29,30) gelagerten Antriebswelle sitzt und daß eine Vorrichtung (46) rum federnden Andrücken des Ritzels (36) an den Zahnkranz vorgesehen ist

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Motor (21), Getriebe (22; 28, 33; 43,44, 45) und Ritzel (36) in einer selbständigen Antriebseinheit (10) zusammengefaßt sind, die lösbar mit der Wand des Gehäuses (1) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Anlriebseinheiten (10) auf dem Umfang des Zellenrades (3) verteilt sind.