DE335061C - Method and device for separating a liquid from the liquid and solid components it contains - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Trennen einer Flüssigkeit von den in ihr enthaltenen flüssigen und festen Bestandteilen. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zentrifugalschleuderapparate zum Abscheiden fester Körper von Flüssigkeiten und betrifft im besonderen solche ununterbrochen laufenden Schleuderapparate, bei denen die Flüssigkeit an der inneren Trommelwand hochsteigt, während in gewissen Zeitabständen die Schleudertrommel geöffnet wird, um die darin angesammelten festen Körper zu entfernen.Method and device for separating a liquid from the in the liquid and solid components it contains. The present invention relates on centrifugal spinners for separating solid bodies from liquids and relates in particular to such continuously running spinners which the liquid rises on the inner drum wall, while in certain At intervals the centrifugal drum is opened to remove the solid accumulated in it Remove body.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, eine Schleudertrommel zur Aufnahme großer Mengen Schleuderguts vorzusehen, welches einen geringen Prozentsatz fester Substanzen aufweist, die abzuscheiden an sich schwierig ist. Der Apparat soll namentlich zur Bearbeitung von rohem oder zubereitetem Rohr-oder Rübenzuckersaft in verdünntem Zustand dienen. Dieser enthält gewöhnlich nicht mehr als drei bis vier Prozent feste Stoffe, welche nicht schwerer als der Saft sind.The purpose of the invention is to provide a centrifugal drum for recording to provide large amounts of material to be spun, which is a small percentage Has substances that are difficult to separate in and of themselves. The apparatus should by name for processing raw or prepared cane or beet sugar juice in diluted Serve state. This usually does not contain more than three to four percent solid Substances that are not heavier than the juice.

Ein weiteres Moment der Erfindung besteht darin, Mittel zum Anzeigen des Standes der Trennung vorzusehen, so daß der Apparat während einer Maximalperiode in Umlauf bleiben und sich beinahe ganz mit abgeschiedenen festen Stoffen nach jeder Entleerung -füllen kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß diese Stoffe mit der Flüssigkeit zusammen abfließen.Another aspect of the invention consists in means for displaying of the state of separation so that the apparatus can operate during a maximum period stay in circulation and get almost entirely with deposited solids after each Emptying can fill without the risk that these substances with the liquid drain together.

Auf beiliegender Zeichnung ist die Erfindung in Form eines Ausführungsbeispieles, zum Teil in Schnitt gezeigt, veranschaulicht. Die Trommel besteht aus einer Anzahl Abteilungen r, 2, 3, 4 und 5, die auf einer lotrechten Welle 6 längs verschiebbar angeordnet sind, so daß sie von dieser bei der Drehung mitgenommen, jedoch im lotrechten Sinne voneinander an den Stoßflächen 7 abgehoben werden können. Der unterste Abschnitt i kann nicht auf der Welle 6 verschoben werden. Der oberste Abschnitt 5 ist an eine Anzahl symmetrisch angeordneter Kniehebeleinrichtungen 8, 9 angeschlossen. Zwischen den übrigen Abschnitten 2, 3 und sind Druckfedern io eingeschaltet.In the accompanying drawing, the invention is shown in the form of an exemplary embodiment, partly shown in section, illustrated. The drum consists of a number Departments r, 2, 3, 4 and 5, which are longitudinally displaceable on a vertical shaft 6 are arranged so that they are taken along by this during rotation, but in the vertical Meaning can be lifted from each other at the abutment surfaces 7. The lowest section i cannot be moved on shaft 6. The top section 5 is on a Number of symmetrically arranged toggle lever devices 8, 9 connected. Between the remaining sections 2, 3 and compression springs are switched on.

Die Trommelwelle 6 wird wie üblich von dem elastischen Lager i i getragen und vermittels der Riemenscheibe 12 angetrieben. Die Glieder 8, 9 der Schließvorrichtung sind an einen Deckel 6a, mit der Welle 6 ein Stück bildend, bzw. an den obersten Abschnitt 5 angelenkt. Das Glied 8 besitzt einen einwärts gerichteten Arm 13, welcher durch einen Schlitz 14 in der Verlängerung der Welle hindurchragt und mit seinem Ende mit -einer Nut 15 einer zentralen Stange 16 in Eingriff steht. Diese Stange liegt innerhalb der Welle 6 und wird von dieser bei ihrer Umdrehung mitgenommen, kann sich jedoch unabhängig von dieser zentral verschieben, um die Kniehebeleinrichtungen zu betätigen. Die auf und- nieder gehende Bewegung dieser Stange wird durch einen Kolben 17 bewirkt, der mit einer hohlen Kolbenstange 18 ausgestattet ist, durch welche die Stange 16 hindurchgeht, und die mit dieser Stange durch ein Lager i9 verbunden ist. Die Stange 16 ist genügend elastisch, um nicht die gewöhnlich eintretende schwingende Bewegung im Lager z i zu beeinträchtigen. Der Kolben 17 wird in bestimmten Zeitabschnitten vermittels durch das Ventil ei geregelter Druckflüssigkeit gehoben und gesenkt, um das Öffnen und Schließen der Trommel zu bewirken.The drum shaft 6 is carried as usual by the elastic bearing i i and driven by means of the pulley 12. The members 8, 9 of the locking device are on a cover 6a, forming one piece with the shaft 6, or at the top Section 5 hinged. The link 8 has an inwardly directed arm 13, which protrudes through a slot 14 in the extension of the shaft and with his End with a groove 15 of a central rod 16 is in engagement. This pole lies within the shaft 6 and is carried along by this as it rotates, can, however, move independently of this centrally to the toggle lever devices to operate. The up and down movement of this bar is controlled by a Piston 17 caused, which is equipped with a hollow piston rod 18, through which the rod 16 passes through, and those with this rod through a bearing i9 is connected. The rod 16 is elastic enough not to be the usual to affect occurring oscillating movement in the camp z i. The piston 17 is in certain time periods by means of the valve ei regulated hydraulic fluid raised and lowered to effect opening and closing of the drum.

Die Trommelabschnitte bilden in ihrem Innern eine Anzahl Kammern 22, 2,211, die von geneigten Wänden 23 begrenzt sind. Wenn die Abschnitte zum bestimmten Zeitpunkte voneinander abgehoben werden, um die festen Stoffe zu entfernen, so gestatten die Wände 23 infolge ihrer Neigung das Abgleiten darauf befindlicher fester Stoffe. Die Kniehebeleinrichtungen 8, 9 dienen zur Bewirkung eines Schließdruckes, welcher größer sein muß als die Achsialkomponente des Materialdruckes auf die geneigten Flächen 23, welche die Abschnitte zu trennen sucht.The inside of the drum sections form a number of chambers 22, 2,211 bounded by inclined walls 23. When the sections go to the specific Points in time are separated from each other in order to remove the solids, so allow the walls 23 due to their inclination, the sliding of solid materials thereon. The toggle lever devices 8, 9 are used to produce a closing pressure, which must be greater than the axial component of the material pressure on the inclined Areas 23 which seeks to separate the sections.

Die Trommel ist von einem Behälter 24 umgeben, welcher die aus den Kammern 22 entleerten festen Stoffe erhält, die sodann durch eine Transporteinrichtung 25 entfernt werden. Ferner ist eine Kammer 26 vorgesehen, in welche Kammer 22a entleert und die in einen offenen Kanal 27 mündet. Vermittels eines Dreiweghahnes 28 kann das in dem Kanal 27 befindliche Material in den Behälter 2q. oder zur Versorgungsstelle zurück durch das Rohr 29 hindurch geleitet werden.The drum is surrounded by a container 24, which from the Chambers 22 emptied solid material is received, which is then carried by a transport device 25 can be removed. Furthermore, a chamber 26 is provided, into which chamber 22a is emptied and which opens into an open channel 27. By means of a three-way valve 28 can the material located in the channel 27 into the container 2q. or to the supply point be passed back through the tube 29 therethrough.

Die zu behandelnde Mischung wird durch ein Gefäß 30 zugeführt und durch einen Hahn 31 geregelt, die Zuführung des Materials zur Trommel erfolgt durch die Rohrleitung 32. Am oberen Ende der Trommel ist eine Auslaßleitung 33 für die Flüssigkeit vorgesehen, die sich- in gleichem radialen Abstand befindet wie die inneren Kanten 34 zwischen den Kammern 22, 22a. Die ausgeschleuderte Flüssigkeit wird in einem Behälter. 35 gesammelt. An den nach einwärts gerichteten Kanten 34 der Trommel, und zwar an den oberen Flächen ansteigend, sind Prallleisten 36 angeordnet, welche zwischen sich und der angrenzenden Trommelfläche zu der nächsten Kammer führende Schlitze 37 freilassen.The mixture to be treated is fed through a vessel 30 and regulated by a tap 31, the material is fed to the drum through the pipe 32. At the upper end of the drum there is an outlet line 33 for the liquid, which is at the same radial distance is located like the inner edges 34 between the chambers 22, 22a. The ejected liquid is in a container. 35 collected. At the inwardly directed edges 34 of the drum, namely rising on the upper surfaces, baffle strips 36 are arranged, which leave slots 37 leading to the next chamber open between them and the adjacent drum surface.

Wenn der Apparat in Betrieb ist, erhält die Trommel eine ununterbrochene Bewegung von hoher Geschwindigkeit, ungefähr eine Umlaufgeschwindigkeit von 2500 bis 3000 Umdrehungen per Minute, welche bei einer Trommel von ungefähr 65 cm Durchmesser für die Behandlung von verdünntem Zuckersaft angezeigt ist. Die Mischung wird durch die Rohrleitung 32 zugeführt; wenn die Trommel mit der Mischung angefüllt ist und ihre normale Geschwindigkeit erreicht hat, so nimmt die Mischung die Gestalt eines hohlen Zylinders an, dessen Innenfläche durch die Linie 38 angedeutet ist. Infolge der Zentrifugalkraft steigt die Flüssigkeit an der Innenfläche der Trommel nach oben und verläßt diese in einem ununterbrochenen Strome durch die Auslässe 33. Die festen Bestandteile der Mischung verbleiben in den Kammern 22, wobei sie zunächst die unterste Kammer und sodann aufeinanderfolgend die übrigen füllen. Schwammiges Material, das auf der Oberfläche schwimmt, wird von den Prallwänden 36 zurückgehalten und gegebenenfalls mit den festen Bestandteilen entleert.When the apparatus is in operation, the drum is given a continuous movement of high speed, approximately a rotational speed of 2500 to 3000 revolutions per minute, which is indicated for a drum about 65 cm in diameter for the treatment of diluted sugar juice. The mixture is fed through pipe 32; when the drum is filled with the mixture and has reached its normal speed, the mixture assumes the shape of a hollow cylinder, the inner surface of which is indicated by the line 38. As a result of the centrifugal force, the liquid rises up the inner surface of the drum and leaves it in an uninterrupted flow through the outlets 33. The solid components of the mixture remain in the chambers 22, filling first the lowest chamber and then successively the others. Spongy material that floats on the surface is retained by the baffle walls 36 and optionally emptied with the solid constituents.

Wenn die Kammern 22 mit festem Material gefüllt sind, so beginnt sich auch solches in der Kammer 22a abzusetzen. Bevor jedoch diese Kammer 22d gefüllt ist, wird die Zuführung der Mischung durch Schließen des Hahnes 31 unterbunden, worauf die Trommel durch Abheben der Abschnitte 1, 2 usw. voneinander entleert wird. Die in den Behälter 24 entleerten festen Stoffe sind vollkommen abgeschieden, während diejenigen, die in den Raum 26 gelangen, noch nicht abgeschiedene Flüssigkeit aufweisen. Dies kann beim Ausleeren dieses Materials in den Kanal 27 geprüft werden, wodurch man in der Lage ist, Schlüsse auf die- Vollständigkeit der Trennung ziehen zu können.When the chambers 22 are filled with solid material, this also begins to settle in the chamber 22a. However, before this chamber 22d is filled, the supply of the mixture is stopped by closing the tap 31, whereupon the drum is emptied by lifting the sections 1, 2 etc. from one another. The solids emptied into the container 24 are completely separated, while those that get into the space 26 have not yet separated liquid. This can be checked when emptying this material into the channel 27 , whereby one is able to draw conclusions about the completeness of the separation.

Eine der Schwierigkeiten des zentrifugalen Ausgießens . gegenüber dem zentrifugalen Durchfiltern besteht darin, daß nicht wie bei diesem die ausgeschleuderte Flüssigkeit beobachtet werden kann und die Beendigung der Trennung durch Aufhören des ausfließenden Stromes angezeigt wird. Es ist in diesem Falle kein klares Anzeichen für die Beendigung der Flüssigkeitsausscheidung vorhanden, so daß die Gefahr besteht, entweder feste Bestandteile überlaufen zu lassen oder eine unvollkommen getrennte Mischung wieder abzuführen. Die- getrennt angeordnete Kammer 26 beseitigt diese Schwierigkeit, da sie j edesmal entleert wird, bevor sie sich vollständig füllt. Wenn sich in ihrem Inhalt feste Stoffe vorfinden, so ist das nur ein Beweis dafür, daß die Abscheidung in den übrigen Kammern beendigt ist. Man kann dieser Kammer ohne Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit der Maschine einen solchen Fassungsraum geben, um .den Schwankungen des zu erwartenden Prozentsatzes am festen Bestandteilen Rechnung tragen zu können. Wenn z. B. diese Kammer regelmäßig feste Bestandteile liefert, die zti viel Flüssigkeit aufweisen, so wird man den Zeitraum zwischen zwei Entleerungen - vergrößern; hingegen würde ein zu großer Anteil an festen Bestandteilen die Gefahr finit sich bringen, daß diese mit der Flüssigkeit zusammen austreten, in welchem Falle man die Arbeitsperioden verringern wird.One of the difficulties of centrifugal pouring. opposite to The centrifugal filtering consists in the fact that not, as in this case, the ejected Liquid can be observed and the termination of the separation by cessation of the outflowing current is displayed. It is not a clear indication in this case present for the termination of the liquid excretion, so that there is a risk of either overflowing solid constituents or an imperfectly separated one Dissipate the mixture again. The separately arranged chamber 26 eliminates this Difficulty as it is emptied each time before it fills completely. If there are solid substances in their content, this is only evidence that that the deposition in the other chambers has ended. You can use this chamber such a capacity without impairing the performance of the machine give to .the fluctuations in the expected percentage of solid constituents To be able to take into account. If z. B. this chamber regularly solid components supplies, which have a lot of liquid, then one becomes the period between two Evacuations - enlarge; on the other hand, too large a proportion of solid components would be bring the danger finite, that this coincides with the liquid exit, in which case one will reduce the working hours.

Die Bestimmung des aus dem oberen Behälter austretenden Materials, d. h. ob dasselbe in den großen Behältern 24 oder durch die Leitung zwecks abermaliger Behandlung zurückgeleitet werden soll, wird selbstredend von dem in Behandlung stehenden Material und der Gleichmäßigkeit des erzielten Produktes abhängen. Es sei hier bemerkt, daß in den meisten Fällen, für die sich der Apparat eignet, das Zurückleiten des Gutes von der letzten Kammer ganz nebensächlich ist; falls es sich mithin um eine Trommel mit vier Kammern zur Behandlung einer Mischung von vier Prozent an festen Bestandteilen handelt, so kommt auf diese Kammer der hundertste Teil der Feststoffe einer Beschickung.Determination of the material leaking from the upper container, d. H. whether the same in the large containers 24 or through the line for the purpose of repeated Treatment should be returned, of course, from the person undergoing treatment Depend on the material and the evenness of the product obtained. It should be noted here that in most cases for which the apparatus is suitable, the return of the Good things from the last chamber are completely irrelevant; if it is a Drum with four chambers for treating a mixture of four percent solid If there are constituents, then the hundredth part of the solids comes to this chamber a load.

Die Leichtigkeit der Erzielung reinlich geschiedener Produkte befähigt den Apparat besonders vorteilhaft für einen selbsttätigen Betrieb. Zu diesem Zwecke ist eine Zeitkontrollvorrichtung vorgesehen, die in der Hauptsache aus einem mit geringer gleichförmiger Geschwindigkeit laufenden Zylinder 45 besteht. Dieser Zylinder trägt in seinen Schlitzen 4o zwei einstellbar befestigte Anschläge 39, welche abwechselnd einen Kipphebel 41 umlegen, der an den Hahn 31 zur Regelung der Mischungszuführung angeschlossen ist. Auf dem Zylinder sind ferner zwei andere Anschläge 42 in Schlitzen 43 einstellbar befestigt, welche auf einen zweiten Kipphebel 44 einwirken, der seinerseits das Ventil 21 für die Druckflüssigkeit betätigt.Enables the ease of obtaining cleanly divorced products the device is particularly advantageous for automatic operation. To this end a time control device is provided, which mainly consists of a cylinder 45 running at a low uniform speed. That cylinder carries in its slots 4o two adjustable fastened stops 39, which alternately fold a rocker arm 41, which is attached to the tap 31 to regulate the feed of the mixture connected. There are also two other stops 42 in slots on the cylinder 43 adjustably attached, which act on a second rocker arm 44, which in turn actuates the valve 21 for the pressure fluid.

Der Betriebskreislauf geht wie folgt vor sich: Der Zylinder ist in ständiger Umdrehung mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit. Einer der Anschläge 39 wirft den Hebel 41 in die der Öffnung des Ventils 31 entsprechende Lage, so daß der Schleudertrommel Mischung und mithin dem Behälter 35 ununterbrochen ausgeschiedene Flüssigkeit zugeführt wird. Die Zuführung der Mischung dauert nun eine gewisse Zeit, die im Verhältnis zur Art derselben steht, an, z. B. zwanzig Minuten. Nun gelangt der zweite Anschlag 39 auf den Hebel 41 zur Einwirkung, so daß der Hahn 31 geschlossen wird und das Ausschleudern von Flüssigkeit aufhört. Gleich darauf wirft ein Anschlag 42 den Hebel 44 um, wodurch das Ventil 21 geöffnet wird, und Druckflüssigkeit in den Kolbenzylinder 2o einströmen kann. Die Stange 16 wird angehoben und mithin die Abschnitte der Schleudertrommel, so daß ihr Inhalt in den Behälter 24 bzw. 26 gelangen kann. Diese Periode dauert nur wenige Sekunden, worauf der Kipphebel 44 umgelegt und mithin das Ventil 21 umgestellt wird. Die Druckflüssigkeit entweicht aus dem Zylinder 2o, der Kolben 17 mit der Stange 16 senkt sich, wobei gleichzeitig ein Schließen 'der Trommelabschnitte vor sich geht. Ferner ist der zweite Anschlag 39 so eingestellt, daß er jetzt zur Wirkung gelangt und die Zuführung der Mischung wieder einleitet. Die Zuführperiode wird versuchsweise bestimmt, und hiernach ist es nur erforderlich, gelegentlich das in den Kanal 27 gelangende Material nachzusehen und, falls erforderlich, die Umlaufzeit des Zylinders 45 oder die Stellung der Anschläge 39 und 42 auf diesem Zylinder zu regeln, um trotz Schwankungen in der Mischung eine bestimmte Menge an ausgeschiedenem Produkt zu erhalten.The operating cycle is as follows: The cylinder is in constant rotation at a uniform speed. One of the stops 39 throws the lever 41 into the position corresponding to the opening of the valve 31, so that the centrifugal drum is supplied with the mixture and consequently the fluid that is separated out continuously to the container 35. The supply of the mixture now takes a certain time, which is in relation to the nature of the same, z. B. twenty minutes. The second stop 39 now acts on the lever 41, so that the valve 31 is closed and the ejection of liquid stops. Immediately thereafter, a stop 42 overturns the lever 44, whereby the valve 21 is opened and pressure fluid can flow into the piston cylinder 2o. The rod 16 is raised, and consequently the sections of the centrifugal drum, so that its contents can reach the container 24 and 26, respectively. This period lasts only a few seconds, whereupon the rocker arm 44 is thrown and consequently the valve 21 is switched over. The pressure fluid escapes from the cylinder 2o, the piston 17 with the rod 16 is lowered, with the drum sections being closed at the same time. Furthermore, the second stop 39 is set so that it now comes into effect and initiates the supply of the mixture again. The feed period is determined on a trial basis, after which it is only necessary to occasionally check the material entering the channel 27 and, if necessary, to regulate the rotation time of the cylinder 45 or the position of the stops 39 and 42 on this cylinder in order to be able to withstand fluctuations in the mixture to obtain a certain amount of excreted product.

Claims (2)

PATE NT-ANSPRÜCFIR: i. Verfahren zum Trennen einer Flüssigkeit von den in ihr enthaltenen festen Bestandteilen mittels einer Schleudereinrichtung, bei der die Flüssigkeit an der inneren Trommelfläche nach oben steigt, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Ausschleudern nur so weit fortgesetzt wird, daß von einer Arbeitsladung ein nur teilweise zerlegter Restteil übrig bleibt und hierauf die festen Bestandteile des Hauptteiles getrennt von dem Restteil abgeführt werden. PATE NT CLAIM: i. Method for separating a liquid from the solid constituents it contains by means of a centrifugal device, in which the liquid rises up the inner drum surface, characterized in that this centrifuging is only continued so far that an only partially dismantled remainder of a workload is left remains and thereupon the solid components of the main part are removed separately from the rest of the part. 2. Schleudervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel aus mehreren übereinander angeordneten, ringförmigen Teilen besteht, die zwecks Entfernung der ausgeschiedenen festen Bestandteile voneinander abgehoben werden können, wobei für den obersten Teil ein besonderer Behälter zur Aufnahme der nur teilweise von der Flüssigkeit befreiten festen Teile vorgesehen ist.2. Spin device for carrying out the method according to claim i, characterized in that the The drum consists of several ring-shaped parts arranged one above the other, which lifted from one another for the purpose of removing the excreted solid components can be, with a special container for receiving the uppermost part the solid parts only partially freed from the liquid is provided.