DE3813646A1 - Trommelseparator - Google Patents
TrommelseparatorInfo
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- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/10—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
- B04B1/14—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with periodical discharge
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- Centrifugal Separators (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Trommelseparator, insbesonde
re Tellerseparator, zum Trennen von Medien unterschiedli
cher Dichte in eine leichtere und eine schwerere Phase,
dessen Trommel von einem Unterteil und einem Oberteil ge
bildet wird, zwischen welchen Trommelteilen zum Austrag
der separierten schwereren Phase ein peripherer Austrags
spalt bzw. Austragsöffnungen vorgesehen sind, welche durch
ein Steuerorgan in Form eines Ringschiebers durch axiale
Steuerbewegungen geschlossen oder freigegeben werden.
Separatoren der eingangs genannten Art, vielfach in der
Fachliteratur auch als selbstreinigende Separatoren be
zeichnet, weisen ein Trommelunterteil und ein Trommelober
teil auf, wobei das Trommelunterteil das Oberteil von
unten her übergreift und die beiden Trommelteile bei
spielsweise durch Ringmuttern miteinander verschraubt
sind. Eine solche Bauweise selbstreinigender Separatoren
ist zum Beispiel einer Veröffentlichung aus der Zeit
schrift "INGENIEUR-TECHNIK", 47. Jahrgang, Heft 1 (1975),
Seiten 14 bis 20, insbesondere Seite 17, Abbildung 4 und
5, zu entnehmen.
Hierbei übergreift das Trommelunterteil mit einer ringför
migen Wandung das darin eingepaßte Oberteil, wobei diese
von der mit dem Unterteil verschraubbaren Ringmutter zu
sammengehalten werden.
Die Wandung des Trommelunterteils weist am Umfang in Ab
ständen angeordnete Austragsöffnungen für die separierte
schwerere Phase auf. Diese Öffnungen sind durch ein innen
liegendes Steuerorgan in Form eines Ringschiebers öffenbar
oder verschließbar. Der Ringschieber begrenzt bei dieser
Bauart einerseits den Trennraum einschließlich Feststoff
raum der Trommel, und bildet andererseits zusammen mit dem
Trommelunterteil die Schließkammer. Beim Einlassen von
Steuerflüssigkeit in die Schließkammer wird ein hydrauli
scher Druck, in axialer Richtung wirkend, aufgebaut und
preßt den axial beweglichen Ringschieber gegen die Haupt
deckeldichtung der Trommel und verschließt den Trennraum.
Wird nun, nach Auffüllen des Feststoffraumes mit Sedimen
ten, Schließflüssigkeit aus der Schließkammer abgelassen,
so bewirkt der Druck im Trennraum eine axiale Verschiebung
des Ringschiebers nach unten und die teilweise oder völli
ge Entleerung des Trennraumes kann erfolgen.
Die Anordnung des innenliegenden Kolbenschiebers in Ver
bindung mit der Schließkammer sowie der zur Ansteuerung
der Ringschieberbewegung erforderlichen Ventile und An
steuerbohrungen erfordert nachteilig einen hohen Aufwand
an schwierig und somit teuer zu fertigenden und zu mon
tierenden Einzelteilen.
Der Druckaufbau der Steuerflüssigkeit in der Schließkammer
nach Maßgabe des mit der Zentrifugalbeschleunigung sich
aufbauenden Wirkdruckes und weiterhin der Ablauf von
Steuerflüssigkeit aus der Schließkammer durch ebenfalls
mittels Wirkdruck betätigbare Ventile ergibt den weiteren
Nachteil, daß die Öffnungs- oder Schließbewegungen des
Ringschiebers mit Verzögerung erfolgen und somit dessen
Steuergeschwindigkeit im Bewegungsablauf nicht kontrol
lierbar ist. Diese Schwierigkeit wirkt sich sehr nachtei
lig auf den Austrag der getrennten Phasen und somit nach
teilig auf die Funktion und Trennqualität des Separators
aus.
Eine erheblich verbesserte Bauweise von selbstreinigenden
Separatoren, welche zur Überwindung der vorstehend genann
ten Schwierigkeiten vorgeschlagen wurde ist aus der DE-OS
30 09 669 bekannt.
Bei dieser Bauweise besteht die Zentrifugentrommel vor
zugsweise aus einem zweiteiligen Trenngefäß, an dessen Um
fang für den Austrag der separierten Phase ein Ringspalt
gebildet ist, welcher durch einen außenliegenden Ring
schieber geöffnet oder geschlossen wird, der mit einer
zwischen Ringschieber und Trenngefäß angeordneten Druck
kammer in Verbindung steht. Diese wirkt in Schließrichtung
des Ringschiebers und steht über eine durch die Rotations
welle der Zentrifuge geführte Druckleitung mit einer
außerhalb der Zentrifuge angeordneten Steuereinrichtung in
Verbindung, die den Zufluß eines Druckmediums in die
Druckkammer und damit den Schließ- oder Öffnungsvorgang
des Ringschiebers kontrollierbar steuert.
Zur Unterstützung des Öffnungsvorganges des Ringschiebers
ist ein zwischen Ringschieber und Trenngefäß angeordnetes
Druckelement, insbesondere eine Feder, vorgesehen.
Bei der bekannten Zentrifuge wird der Ringschieber mit
kontrollierbarer Kraft und Geschwindigkeit vom steuerbaren
Druckmedium in Schließrichtung bewegt, während die Bewe
gung in Öffnungsrichtung durch das Druckelement erfolgt
bzw. unterstützt wird. Dadurch kann sehr vorteilhaft die
Bewegung des Ringschiebers und damit das für die Qualität
der unterschiedlichen zu trennenden Phasen maßgebliche
kontrollierbare Öffnen und Schließen des Austragsringspal
tes in äußerst kurzer Betätigungszeit, beispielsweise
0,1 sec., kontrolliert durchgeführt werden.
Ferner kann hierdurch auch sehr vorteilhaft die Schließ
kraft und damit der Anpreßdruck der Dichtkante des Ring
schiebers beliebig eingestellt bzw. variiert und somit
stufenlos für jeden Betriebszustand optimal vorgegeben
werden.
Bei der bekannten Zentrifuge sind Unterteil und Oberteil
der Trommel durch Bolzen miteinander verbunden. Die Bolzen
sind durch den Trennraum hindurchgeführt. Das Unterteil
der Zentrifugentrommel wird von einem Ringschieber sowie
von einer zwischen Ringschieber und Unterteil angeordne
ten, aus elastischem Material, wie Gummi oder dergleichen,
bestehenden Führungsring umfaßt, der gleichzeitig den Raum
zwischen dem Unterteil und dem Ringschieber abdichtet.
Die bekannte selbstreinigende bzw. selbstentleerende Voll
mantel-Zentrifuge erbringt infolge der besonderen Ausfüh
rung gemäß Erfindung optimale Trennergebnisse. Die Verbin
dung von Unterteil und Oberteil der Trommel durch Bolzen
erfordert ein vergleichsweise hohes Maß an fertigungstech
nischer Präzision und entsprechend hohem Aufwand. Die Her
stellungskosten sind relativ hoch. Diese werden durch das
Einbringen und Verbinden des elastischen Materials zwi
schen Ringschieber und Unterteil noch weiter gesteigert.
Und schließlich wird der Sedimentationsraum durch die ihn
durchdringenden Teile der Verbindungsbolzen eingeengt.
Ausgehend vom Stand der Technik der letztgenannten Zentri
fuge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen noch
weiter verbesserten Trommelseparator anzugeben und diesen
auf einfache Weise so auszubilden, daß er mit vereinfach
ten Bauteilen weniger aufwendig und somit preisgünstiger
herstellbar sowie montierbar ist. Ferner soll der Trommel
separator besonders leicht bedienbar und dabei in seiner
Trennwirkung auch bei schwierig zu sedimentierbarem Gut zu
kontrollieren bzw. zu optimieren sein und sich weiterhin
problemlos reinigen lassen. Weiterhin sollen bisher vor
handene Schwierigkeiten und Verschleißerscheinungen an der
Abdichtung des Austragsspaltes mit einer neuen Dichtungs
anordnung überwunden werden. Die Zentrifuge soll schließ
lich einen möglichst tiefen Rotationsschwerpunkt aufwei
sen, um damit im Kreiselsystem eine bestmögliche Laufruhe
zu erreichen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einem Trom
melseparator der eingangs genannten Art mit der Erfindung
dadurch, daß das Trommelunterteil und das Trommeloberteil
durch einen an deren Außenseite angeordneten und den Aus
tragsspalt überdeckenden Verbindungsring miteinander ver
bunden sind und das Steuerorgan im Bereich des Austrags
spaltes zwischen einem äußeren, zylinderförmigen Wandbe
reich des Trommelunterteils und einem inneren, zylinder
förmigen Wandbereich des Verbindungsringes geführt ist.
Mit großem Vorteil ergibt die Bauweise nach der Erfindung
eine weitere Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik,
weil durch Wegfall der den Sedimentationsraum durchdrin
genden Verbindungsbolzen eine signifikante Vereinfachung
der Bauteile und ihrer Herstellung erreicht wird. Diese
Verbesserung wirkt sich besonders in einer überraschenden
Verminderung der Herstellungs- und Montagekosten, aber
auch in einer nochmaligen Verbesserung der eigentlichen
Trennfunktion aus. Weiterhin wird durch die an der
Peripherie der Trommel angehäufte Rotationsmasse des mas
siven Verschlußringes infolge günstigeren Rotationsschwer
punktes ein Höchstmaß an Laufruhe des Rotationssystems der
Zentrifuge erreicht.
Eine Ausgestaltung sieht vor, daß das als Ringschieber
ausgebildete Steuerorgan im Bereich des Austragsspaltes
mit der inneren Wandung an einem äußeren Wandbereich des
Trommelunterteils axial verschiebbar geführt und die
Außenwandung des Steuerschiebers innerhalb des Verbin
dungsringes mit radialem Abstand von dessen Innenwandung
unter Ausbildung eines vergleichsweise schmalen Spaltes
angeordnet ist.
Hierbei ergibt sich eine sehr kompakte und unkomplizierte
Bauweise, welche die Herstellungs- und Montagekosten
wesentlich reduziert und eine lange Standzeit im Betrieb
ermöglicht und dabei eine Wartung im Bedarfsfalle durch
gute Zugänglichkeit der Hauptelemente des Separators er
leichtert.
Mit Vorteil sieht hierbei eine Ausgestaltung vor, daß dem
Spalt zwischen der Außenwandung des Steuerschiebers und
der Innenwandung des Verbindungsringes eine Spülwasserzu
führung zugeordnet ist. Mit dieser zusätzlichen, unkompli
zierten Reinigungseinrichtung kann somit der Austragsspalt
des Trommelseparators problemlos während des Betriebes
gereinigt und auch die Austragsöffnungen des Verbindungs
ringes fallweise mit durchgespült werden.
Eine Ausgestaltung sieht weiter vor, daß der Verbindungs
ring einen vom unteren Bereich seiner zylinderförmigen
Innenwandung ausgehenden und radial nach innen gerichteten
Flansch und das Trommelunterteil eine Schulter aufweist,
die unter Zwischenlage von Abstandshaltern mit dem Flansch
verbunden ist, wobei die Abstandshalter am Umfang des
Flansches in seitlichen Abständen angeordnet und als
Nocken ausgebildet und durch entsprechend diesen Abständen
im Körper des Steuerorgans vorhandene Ausnehmungen hin
durchgeführt sind.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sich der Ringschieber
im axialen Abstand der Abstandshalter zwischen dem Flansch
des Verbindungsringes und der Schulter des Trommelunter
teils in axialem Bewegungsspielraum einer in Grenzen fest
gelegten Verschiebbarkeit hin- und herbewegen kann, wobei
das Ineinandergreifen von Nocken und Ausnehmungen einen
Formschluß ergibt, welcher ein gegenseitiges Verschieben
der Bauteile in der Umfangsrichtung der Rotation z.B. bei
einem Torsionsruck verhindert.
Hierfür sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vor,
daß zwischen dem - in Drehrichtung der Trommel gesehen -
rückwärtigen vertikalen Wandteil eines Nockens und der
vorderen vertikalen Wand einer zugeordneten Ausnehmung ein
Abstand und in dem hierdurch in Umfangsrichtung des Ringes
gebildeten Zwischenraum ein Dämpfungselement beispielswei
se in Form eines Körpers aus elastischem Material einge
legt ist.
Mit Vorteil werden hierdurch Torsionsstöße oder Rucke bzw.
Torsionsschwingungen, wie solche bei einem plötzlich auf
tretenden Rückdrehmoment bei spontaner Öffnung des Aus
tragsspaltes hervorgerufen werden, wirkungsvoll und mit
einfachen Mitteln verhindert.
Eine Ausgestaltung sieht vor, daß die als Nocken ausgebil
deten Abstandshalter an einem den Nocken unterlegten, ver
gleichsweise flachen Ring angeordnet und vorzugsweise mit
diesem einstückig hergestellt sind. Hierdurch wird die
Montage des Separators sehr vereinfacht.
Weiter sieht eine Ausgestaltung vor, daß der Verbindungs
ring im Bereich des Austragsspaltes in seitlichen Abstän
den seines Umfanges radiale Ausnehmungen aufweist.
Dabei wird eine weitere Vereinfachung dieses Bauteils da
durch erreicht, daß die radialen Ausnehmungen des Verbin
dungsringes von unterhalb des Austragsspaltes bis hin zur
Oberkante des Verbindungsringes durchgehend ausgebildet
und von dazwischen stehengebliebenen, nockenförmigen Wand
teilen des Verbindungsringes seitlich begrenzt sind, die,
in Richtung des Umfanges gesehen, vergleichsweise schmal
ausgebildet und in der Funktion von Abstandshaltern bzw.
Auflageflächen zwischen dem Ring und dem aufliegenden
Oberteil der Trommel vorgesehen sind.
Eine Ausgestaltung sieht vor, daß das Oberteil der Trommel
eine zylinderförmige Paßfläche zur Führung der Innenwan
dung des Verbindungsringes und über dieser Paßfläche einen
den Verbindungsring von oben her radial überdeckenden
Flansch aufweist, und daß der Verbindungsring mit diesem
Flansch verschraubt ist.
Hierdurch ergibt sich mit Vorteil eine überraschend ein
fache und preisgünstige Herstellung durch Vereinfachung
der mechanischen Bearbeitungsprozesse bei der Herstellung,
wobei außerdem noch die Montage- bzw. Revisions- und War
tungsarbeiten vereinfacht und somit verbilligt werden.
Diese Vorteile werden mit einem weiteren Vorschlag noch
vergrößert, indem eine Ausgestaltung vorsieht, daß zur
Verschraubung des Verbindungsringes mit dem Flansch Dehn
schrauben verwendet werden, die in Bohrungen zwischen
Innenwandung und Außenwandung des Verbindungsringes durch
gehend in achsparalleler Richtung zur Rotationsachse ein
gesetzt sind.
Durch Verwendung von Dehnschrauben, welche mit vorgegebe
nem kontrollierbarem Drehmoment angezogen sind, ergibt
sich eine außerordentlich exakte, dabei problemlos und
preisgünstig herzustellende und sichere Verbindung der
Teile der Trommel, sowie eine für alle Belastungsfälle
sicher beherrschbare Kompensation der Axialkräfte zwischen
dem Verbindungsring und den von diesem zusammengehaltenen
Trommelteilen.
Eine Ausgestaltung sieht vor, daß das Steuerorgan aus
einem schüsselförmigen Unterteil und einem vergleichswei
se dünnwandigen, als Ringschieber ausgebildeten Oberteil
besteht und diese beiden Teile vorzugsweise miteinander
verschraubt sind.
Durch diese Schraubverbindung, die eine kostengünstigere
Herstellung des Steuerorgans aus zwei unterschiedlichen
Bauelementen gestattet, ergibt sich insgesamt eine kompak
te, preisgünstige und funktionell optimale Baugruppe, bei
welcher beispielsweise auch für jedes Element der hin
sichtlich Preis des Materials und dessen Bearbeitbarkeit
optimale bzw. bestgeeignete Werkstoffe gewählt werden
können.
Eine Ausgestaltung sieht vor, daß das Trommelunterteil
eine am oberen Bereich seiner Innenwandung anliegende und
nach oben zu durch den Austragsspalt radial nach außen
ragende und die obere Steuerkante des Ringschiebers über
deckende elastische Dichtungslippe aufweist. Diese Dich
tungslippe verhindert vorteilhaft ein Eindringen von Tei
len der separierten schwereren Phase in den Führungsspalt
zwischen Außenwandung des Trommelunterteils und Innenwan
dung des Verschlußringes.
Weiterhin kann damit die bisher vielfach beim erwähnten
Stand der Technik übliche Anordnung einer elastischen
Hauptdeckeldichtung in einer Nut des Trommeloberteils er
setzt werden. Diese bisher übliche Anordnung der Haupt
deckeldichtung gab bisher vielfach Anlaß zu Schwierigkei
ten durch Verschleiß bzw. Hinterspülung und damit Lösung
aus dem vorbestimmten Sitz und folglich zu Betriebsstörun
gen.
Mit der erfindungsgemäß neuen, verbesserten Anordnung
einer am oberen Bereich der Innenwandung des Trommelunter
teils anliegenden und nach oben zu durch den Austragsspalt
radial nach außen ragenden Dichtungslippe werden die vor
genannten Schwierigkeiten beim Stand der Technik mit ein
fachen Mitteln überwunden.
Dabei sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung weiter vor,
daß die Dichtungslippe mit einer Verdickung an ihrem
unteren Ende, vorzugsweise in Form eines L-förmigen Fußes,
in eine Nut an der Innenwandung eingelegt und in dieser
Nut durch einen konischen Einsatzring festgeklemmt ist.
Diese Befestigungsart ist eine kostengünstige und sichere
Lösung des bisher problematischen Dichtungseinsatzes.
Die Erfindung wird in schematischen Zeichnungen in einer
bevorzugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus den Zeich
nungen weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung
entnehmbar sind.
Die Figuren zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Trommel
separators, im Längsschnitt einer durch die
Rotationsachse verlaufenden Ebene;
Fig. 2 einen Ausschnitt des Separators gemäß Fig.
1, im vergrößerten Maßstab;
Fig. 3 einen Verschlußring, in der oberen Hälfte
der Darstellung im Schnitt einer Ebene IIIA
in Fig. 2; in der unteren Hälfte der Dar
stellung im Schnitt einer Ebene IIIB in Fig.
2;
Fig. 4 einen Teil eines Verschlußringes mit einem
Teil eines Steuerorgans, im Schnitt einer
Ebene IV-IV in Fig. 6;
Fig. 5a einen Unterlegring mit Abstandshaltenocken,
in Draufsicht;
Fig. 5b einen Unterlegring mit Abstandshaltenocken,
in Seitenansicht;
Fig. 6 einen Ausschnitt des Separators gemäß Fig.
1, mit einer Dichtungslippe im Bereich des
Austragsspaltes, in vergrößertem Maßstab;
Fig. 7 einen Verschlußring des Separators gemäß
Fig. 6; in der unteren Hälfte der Darstel
lung im Schnitt einer Ebene IV-IV in Fig. 6;
in der oberen Hälfte der Darstellung in
Draufsicht;
Fig. 8 im Detail einen Ausschnitt des Separators
gemäß Fig. 6, mit einer anderen Ausbildung
der Dichtungslippe.
Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Trommelseparator wird
die Trommel (40) von einem Trommelunterteil (7) und einem
Trommeloberteil (8) gebildet. Zwischen diesen Trommeltei
len (7, 8) ist zum Austrag der separierten, schwereren
Phase ein peripherer Austragsspalt (6) vorgesehen. Dieser
wird durch ein Steuerorgan (1) in Form eines Ringschiebers
(2) durch axiale Steuerbewegungen geschlossen oder freige
geben.
Das Trommeloberteil (8) und das Trommelunterteil (7) sind
durch einen an deren Außenseite angeordneten und den Aus
tragsspalt (6) überdeckenden Verbindungsring (9) miteinan
der verbunden. Dabei ist das Steuerorgan (1) im Bereich
des Austragsspaltes (6) zwischen einem äußeren, zylinder
förmigen Wandbereich (27) des Trommelunterteils (7) und
einem inneren, zylinderförmigen Wandbereich (28) des Ver
bindungsringes (9) angeordnet.
Wie eine Zusammenschau der Fig. 1, 2 sowie 6 und 8
zeigt, ist das Steuerorgan (1) als Ringschieber (2) ausge
bildet und im Bereich des Austragsspaltes (6) mit der
Innenwandung (4) an einem äußeren Wandbereich (5) des
Trommelunterteils (7) axial verschiebbar angeordnet. Die
Außenwandung (3) des Ringschiebers (2) ist innerhalb des
Verbindungsringes (9) mit radialem Abstand von dessen
Innenwandung (10) unter Ausbildung eines vergleichsweise
schmalen Spaltes (29) angeordnet.
Zur Reinigung des Austragsspaltes (6) von anhaftender Ver
unreinigung ist am Ringspalt (29) eine Spülwasserzufüh
rungsleitung (31) zugeordnet.
Die hierdurch gebildete Reinigungseinrichtung ist überra
schend unkompliziert und wirkungsvoll. Weiterhin weist der
Verbindungsring (9) einen vom unteren Bereich seiner
zylinderförmigen Innenwandung (10) ausgehenden und radial
nach innen gerichteten Flansch (11) und das Unterteil (7)
der Trommel (40) eine Schulter (12) auf. Diese Schulter
(12) ist unter Zwischenlage von Abstandshaltern (13) mit
dem Flansch (11) verbunden. Die Verbindung kann vorteil
haft durch Schraubenbolzen (43) hergestellt sein.
Dabei sind die Abstandshalter (13) gemäß den Fig. 2 und
4 am Umfang des Flansches (11) in seitlichen Abständen (A)
angeordnet und als Nocken (32) ausgebildet. Sie sind wei
terhin durch entsprechend ihren Abständen (A) im Körper
des Steuerorgans (1) vorhandene Ausnehmungen (14) hin
durchgeführt. Dabei sind die als Nocken (32) ausgebildeten
Abstandshalter (13) gemäß Fig. 5a, 5b an einem den Nocken
unterlegten, vergleichsweise flachen Ring (20) angeordnet
und vorzugsweise mit diesem einstückig ausgebildet.
Vorteilhaft kann dabei zwischen einem - in Drehrichtung
(41) der Trommel (40) gesehen - rückwärtigem Wandteil (34)
eines Nockens (32) und einem vorderen vertikalen Wandteil
(33) einer zugeordneten Ausnehmung (14) ein seitlicher
Abstand in Umfangsrichtung des Ringes (20) vorhanden sein
und in den hierdurch gebildeten Zwischenraum ein
Dämpfungselement (35), beispielsweise in Form eines Kör
pers aus elastischem Material eingelegt sein.
Bekanntlich erfährt ein Trommelseparator der hier zugrun
degelegten Bauart beim Öffnen des Austragsspaltes (6) eine
ruckartige Verzögerung seiner Drehbewegung der Richtung
(41). Dabei wird auf das beweglich eingelegte Steuerorgan
(1) ein Bremsmoment übertragen, wobei die Wandbereiche
(33) seiner Ausnehmungen (14) in der Drehrichtung (41)
gegen die Wandbereiche (34) der Nocken (35) mit Massenbe
schleunigung zur Anlage gebracht werden. Dadurch, daß
zwischen diesen Wandbereichen (33, 34) Dämpfungselemente
(35), beispielsweise in Form von konischen Walzen, einge
legt sind, werden die Bremsstöße bzw. Rucke bei Geschwin
digkeitsverzögerung der Trommel (40) mit Dämpfungswirkung
abgefangen und somit alle Übertragungsorgane einschließ
lich der Wellenlagerung vor schockartigen Überlaststößen
geschützt.
Weiterhin ist aus den Fig. 1 und 2 sowie 6 ersichtlich,
daß der Verbindungsring (9) im Bereich des Austragsspaltes
(6) in seitlichen Abständen seines Umfanges radiale Aus
nehmungen (30) aufweist.
Durch diese Ausnehmungen (30) erfolgt der ungehinderte
Austrag des vom Austragsspalt (6) ausgeschleuderten
Mediums der schwereren Phase.
Diese Ausnehmungen (30) im Verbindungsring (9) sind sehr
viel einfacher und somit preisgünstiger herstellbar als
düsenförmige Öffnungen in Separatoren mit innenliegendem
Steuerorgan gemäß vorgängig beschriebenem Stand der Tech
nik.
Weitere Vorteile hinsichtlich der unkomplizierten und so
mit preisgünstigen Herstellbarkeit sowie hinsichtlich
einer optimalen Trennfunktion und Reinigungsmöglichkeit
bzw. Wartung ergeben sich nach einem weiteren Vorschlag
gemäß Erfindung dadurch, daß die radialen Ausnehmungen
(30) des Verbindungsringes (9) gemäß Darstellung in den
Fig. 6 und 7 von unterhalb des Austragsspaltes (6) bis
zur Oberkante (19) des Verbindungsringes (9) durchgehend
ausgebildet und von dazwischen stehengebliebenen, nocken
förmigen Wandteilen (18) des Verbindungsringes (9) seit
lich begrenzt sind, die, in Richtung des Umfanges gesehen,
vergleichsweise schmal ausgebildet und in der Funktion von
Abstandshaltern bzw. Auflageflächen (38) zwischen dem Ring
(9) und dem aufliegenden Trommeloberteil (8) vorgesehen
sind.
Weiterhin weist das Oberteil der Trommel (40) eine zylin
derförmige Paßfläche (15) zur Führung der Innenwandung
(10) des Verbindungsringes (9) und über dieser Paßfläche
(15) einen den Verbindungsring (9) von oben her über
deckenden Flansch (16) auf. Der Verbindungsring (9) ist
mit diesem Flansch (16) verschraubt. Vorteilhaft sind
hierbei zur Verschraubung gemäß Darstellung in der Fig. 6
Dehnschrauben (36) vorgesehen. Diese sind in Bohrungen
(37) zwischen Innenwandung (10) und Außenwandung (48)
durchgehend in achsparalleler Richtung zur Rotationsachse
(x-x) eingesetzt.
Die Verbindung des Trommeloberteils (8) mit dem Verbin
dungsring (9) hat den sich im Trennraum des Separators im
Betrieb aufbauenden hydraulischen Druck in axialer Rich
tung zu kompensieren. Die Dehnschrauben (36) sind folglich
auf Zug mit hohen Kräften beansprucht. Es ist ersicht
lich, daß die Verbindungsart mittels Dehnschrauben (36)
einerseits fertigungstechnisch unkompliziert und kosten
günstig herstellbar ist, und andererseits ein Höchstmaß an
funktioneller Sicherheit gewährleistet. Montage und Demon
tage des Trommelseparators nach der Erfindung werden da
durch signifikant vereinfacht und sicher gemacht.
Weitere fertigungstechnische Erleichterungen ergeben sich
dadurch, daß gemäß einem Vorschlag das Steuerorgan (1) aus
einem schüsselförmigen Unterteil (17) und einem ver
gleichsweise dünnwandigen, als Ringschieber (2) ausgebil
deten Oberteil besteht, und diese beiden Teile (2, 17)
vorzugsweise miteinander durch Schraubenbolzen (43) ver
bunden sind.
Beispielsweise können beide Teile (2, 17) aus Werkstoffen
von unterschiedlicher Qualität hergestellt sein.
Es wurde vorgängig bei der Würdigung des Standes der Tech
nik darauf hingewiesen, daß die übliche Hauptdeckeldich
tung bei ihrer Anordnung in einer Nut des Trommeloberteils
verschleißanfällig und der Gefahr einer Hinterspülung
durch das mit hohem Druck von innen anstehende Medium aus
gesetzt ist und folglich vielfach Anlaß zu Störungen gibt.
Gegenüber diesem Stand der Technik weist der Separator
nach der Erfindung vorzugsweise eine signifikante Verbes
serung auf. Diese wird dadurch erreicht, daß das Trommel
unterteil (7) eine am oberen Bereich seiner Innenwandung
(21) anliegende und nach oben zu durch den Austragsspalt
(6) radial nach außen ragende und die obere Steuerkante
(22) des Ringschiebers (2) überdeckende elastische Dich
tungslippe (23) aufweist.
Weitere Vorteile ergeben sich bei dieser Anordnung da
durch, daß die Dichtungslippe (23) mit einer Verdickung an
ihrem unteren Ende, vorzugsweise in Form eines L-förmigen
Fußes (24) in eine Nut (25) an der Innenwandung (21) ein
gelegt und in dieser Nut (25) durch einen konischen Ein
satzring (25) festgeklemmt ist.
Mit Vorteil verhindert Form und Anordnung der Dichtungs
lippe (23) ein Eindringen von separiertem Medium in den
Führungsringspalt (44) zwischen dem Ringschieber (2) und
dem äußeren Wandbereich (27) des Trommelunterteils (7).
Durch ihre verdickte, wulstförmige Ausgestaltung am radia
len äußeren Rand verhindert die Dichtungslippe (23) wei
terhin, daß auch in den Führungsspalt (29) zwischen der
Außenwandung (3) des Ringschiebers (2) und der Innenwan
dung (20) des Verbindungsringes (9) ausgeschleudertes
Medium eindringen kann. Somit können mit großem Vorteil in
diesen funktionell wesentlichen Führungsspalten (29) und
(44) die bisher erforderlichen und sehr wartungsbedürfti
gen Dichtungselemente entfallen. Hierdurch werden erheb
liche Kostenreduzierungen bei Herstellung, Montage sowie
Wartung des Separators erzielt, und es wird die Verfügbar
keit des Separators im Betrieb auch unter erschwerten
Betriebsbedingungen signifikant erhöht.
Im übrigen kann der Spalt (29), wie vorgängig erwähnt,
durch die Spülwasserzuführung (31) mit Spülwasser durch
spült und somit problemlos sauber gehalten werden.
In der Fig. 8 ist ein Ausschnitt eines Trommelseparators
nach der Erfindung dargestellt. Bei diesem ist die im Be
reich des Austragsspaltes (6) radial nach außen durch
diese hindurchragende Dichtungslippe (23) an ihrem wulst
förmigen Ende stärker nach unten gezogen. Damit wird ver
hindert, daß in den Spalt (29) zwischen dem Ringschieber
(2) und dem Verbindungsring (9) Teile der ausgeschleuder
ten schwereren Phase eindringen können.
Dies wird in überraschend einfacher Weise dadurch er
reicht, daß der im ruhenden Zustand des Separators stark
nach unten gebogene, wulstförmige äußere Randbereich der
Dichtungslippe (23) im Betrieb des Separators durch Zen
trifugalkräfte radial gestreckt und dabei nach oben zu an
der halbkreisförmigen inneren Ausnehmung des Verbindungs
ringes (9) zur Anlage gebracht wird. Dabei verschließt
dann der Rand der Dichtungslippe (23) den Spalt (29)
zwischen dem Ringschieber (2) und dem Verbindungsring (9).
Der Trommelseparator nach der Erfindung stellt gegenüber
dem Stand der Technik eine erhebliche Verbesserung dar. Er
ist überraschend unkompliziert in seinen Bauelementen,
somit besonders kostengünstig herstellbar, montierbar so
wie wartungsfreundlich.
Seine Funktion in trenntechnischer Hinsicht ist optimal
infolge kontrollierbarer Öffnungszeiten und -weiten seines
Austragsspaltes. Durch Wegfall bzw. Verbesserungen von
Dichtungen ist die betriebliche Verfügbarkeit wesentlich
heraufgesetzt.
Insofern stellt der Separator nach der Erfindung eine
optimale Lösung der eingangs gestellten Aufgabe dar.
Claims (13)
1. Trommelseparator, insbesondere Tellerseparator, zum
Trennen von Medien unterschiedlicher Dichte in eine
leichtere und eine schwerere Phase, dessen Trommel
von einem Unterteil und einem Oberteil gebildet
wird, zwischen welchen Trommelteilen zum Austrag der
separierten schwereren Phase ein peripherer Aus
tragsspalt bzw. Austragsöffnungen vorgesehen sind,
welche durch ein Steuerorgan in Form eines Ring
schiebers durch axiale Steuerbewegungen geschlossen
oder freigegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß
das Trommelunterteil (7) und das Trommeloberteil (8)
durch einen an deren Außenseite angeordneten und den
bereich des Austragsspaltes (6) überdeckenden Ver
bindungsring (9) miteinander verbunden sind und das
Steuerorgan (1) im Bereich des Austragsspaltes (6)
zwischen einem äußeren, zylinderförmigen Wandbereich
(27) des Trommelunterteils (7) und einem inneren,
zylinderförmigen Wandbereich (28) des Verbindungs
ringes (9) angeordnet ist.
2. Separator nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet,
daß das als Ringschieber (2) ausgebildete Steueror
gan (1) im Bereich des Austragsspaltes (6) mit der
Innenwandung (4) an einem äußeren Wandbereich (5)
des Trommelunterteils (7) axial verschiebbar geführt
und die Außenwandung (3) des Ringschiebers (2)
innerhalb des Verbindungsringes (9) mit radialem Ab
stand von dessen Innenwandung (10) unter Ausbildung
eines vergleichsweise schmalen Spaltes (29) angeord
net ist.
3. Separator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Spalt (29) eine Spülwasser
zuführungsleitung (31) zugeordnet ist.
4. Separator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungsring (9) einen vom unteren
Bereich seiner zylinderförmigen Innenwandung (10)
ausgehenden und radial nach innen gerichteten
Flansch (11) und das Unterteil (7) der Trommel (40)
eine Schulter (12) aufweist, die unter Zwischenlage
von Abstandshaltern (13) mit dem Flansch (11) ver
bunden ist, wobei die Abstandshalter (13) am Umfang
des Flansches (11) in seitlichen Abständen (A) ange
ordnet und als Nocken (32) ausgebildet und durch
entsprechend ihren Abständen (A) im Körper des
Steuerorgans (1) vorhandene Ausnehmungen (14) hin
durchgeführt sind.
5. Separator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die als Nocken (32) ausgebildeten Abstandshalter
(13) an einem den Nocken unterlegten, vergleichswei
se flachen Ring (20) angeordnet und vorzugsweise mit
diesem einstückig hergestellt sind.
6. Separator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen einem - in Drehrichtung
(41) der Trommel (40) gesehen - rückwärtigen verti
kalen Wandteil (34) eines Nockens (32) und einem
vorderen vertikalen Wandteil (33) einer zugeordneten
Ausnehmung (14) ein seitlicher Abstand in Umfangs
richtung des Ringes (20) vorhanden ist und in den
hierdurch gebildeten Zwischenraum ein Dämpfungsele
ment (35) beispielsweise in Form eines Körpers aus
elastischem Material eingelegt ist.
7. Separator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungsring (9) im Bereich des Austrags
spaltes (6) in seitlichen Abständen seines Umfanges
radiale Ausnehmungen (30) aufweist.
8. Separator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die radialen Ausnehmungen (30) des Verbindungs
ringes (9) von unterhalb des Austragsspaltes (6) bis
zur Oberkante (19) des Verbindungsringes (9) durch
gehend ausgebildet und von dazwischen stehengeblie
benen, nockenförmigen Wandteilen (18) des Verbin
dungsringes (9) seitlich begrenzt sind, die, in
Richtung des Umfanges gesehen, vergleichsweise
schmal ausgebildet und in der Funktion von Abstands
haltern bzw. Auflageflächen (38) zwischen dem Ring
(9) und dem aufliegenden Oberteil (8) der Trommel
(40) vorgesehen sind.
9. Separator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Oberteil (8) der Trommel
(40) eine zylinderförmige Paßfläche (15) zur Führung
der Innenwandung (10) des Verschlußringes (9) und
über dieser Paßfläche (15) einen den Verbindungsring
(9) von oben her radial überdeckenden Flansch (16)
aufweist, und daß der Verbindungsring (9) mit diesem
Flansch (16) verschraubt ist.
10. Separator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verschraubung des Verbindungsringes (9) mit
dem Flansch (16) Dehnschrauben (36) vorgesehen sind,
die in Bohrungen (37) zwischen Innenwand (10) und
Außenwand (48) des Verbindungsringes (9) durchgehend
in achsparalleler Richtung zur Rotationsachse (x-x)
eingesetzt sind.
11. Separator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuerorgan (1) aus einem schüsselförmigen
Unterteil (17) und einem vergleichsweise dünnwandi
gen, als Ringschieber (2) ausgebildeten Oberteil
besteht und diese beiden Teile (2, 17) vorzugsweise
miteinander verschraubt sind.
12. Separator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trommelunterteil (7) eine am
oberen Bereich seiner Innenwandung (21) anliegende
und nach oben zu durch den Austragsspalt (6) radial
nach außen ragende und die obere Steuerkante (22)
des Ringschiebers (2) überdeckende elastische Dich
tungslippe (23) aufweist.
13. Separator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungslippe mit einer Verdickung an ihrem
unteren Ende, vorzugsweise in Form eines L-förmigen
Fußes (24), in eine Nut (25) an der Innenwandung
(21) eingelegt und in dieser Nut (25) durch einen
konischen Einsatzring (26) festgeklemmt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883813646 DE3813646A1 (de) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Trommelseparator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883813646 DE3813646A1 (de) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Trommelseparator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3813646A1 true DE3813646A1 (de) | 1989-11-02 |
Family
ID=6352690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883813646 Withdrawn DE3813646A1 (de) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Trommelseparator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3813646A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10044615A1 (de) * | 2000-09-09 | 2002-04-04 | Mahle Filtersysteme Gmbh | Entlüftungsvorrichtung für ein Kurbelgehäuse |
DE102008008120A1 (de) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Gea Westfalia Separator Gmbh | Separatortrommel mit mehrteiligem Trommeldeckel |
DE102008062055B4 (de) | 2008-12-12 | 2021-07-22 | Gea Mechanical Equipment Gmbh | Verfahren zur Überwachung der automatisierten Entleerung einer Zentrifuge |
-
1988
- 1988-04-22 DE DE19883813646 patent/DE3813646A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10044615A1 (de) * | 2000-09-09 | 2002-04-04 | Mahle Filtersysteme Gmbh | Entlüftungsvorrichtung für ein Kurbelgehäuse |
US6973925B2 (en) | 2000-09-09 | 2005-12-13 | Mahle Filtersysteme Gmbh | Ventilation device for crankcase |
DE102008008120A1 (de) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Gea Westfalia Separator Gmbh | Separatortrommel mit mehrteiligem Trommeldeckel |
DE102008062055B4 (de) | 2008-12-12 | 2021-07-22 | Gea Mechanical Equipment Gmbh | Verfahren zur Überwachung der automatisierten Entleerung einer Zentrifuge |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |