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Schleuder Für das Ausschleudern schlammhaltiger Flüssigkeiten dienende
Schleudern haben erhebliche Schwierigkeiten beim Ausbringen des Schlammes. Radial
mit auf Schließen wirkender Fliehkraft angebrachte Ventile, die durch i eine mittels
einer ringförmigen Fangrinne zugebrachte Öffnungsflüssigkeit aufgesteuert werden,
arbeiten zwar zuverlässig, aber sie können wegen der großen sie belastenden Drücke
nur verhältnismäßig klein ausgeführt werden und können dann gerade bis auf erwünschte
hohe Trockenheitsgrade entwässerten Schlamm nicht mehr ablassen, weil er die zu
kleinen Querschnitte verstopft.
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Eine Vergrößerung der Trommelauslässe wurde erreicht, indem ein axial
verschieblicher Trommelteil gegenüber dem arideren Teil einen Umfangsschlitz reichlicher
Größe zu öffnen erlaubt, wobei der Trommelteil durch eine Üffnungshilfsflüssigkeit
verschoben wird; auch hier war aber ein zuverlässiges und ringsum gleichförmiges
Entleeren nicht erreichbar, weil auch hier sich teilweise (wegen unvermeidlich sehr
langsamen Schlitzöffnens) Schlammbrücken bildeten. In allen derartigen Fällen ergibt
sich dann durch einseitige Schlammreste eine Unwucht, die für alle solche Schleudern
ein Niedrighalten der Drehzahl erzwingt, weil sie sonst durch Schüttelschwingungen
unbelierrschbar werden. Bekannt ist andererseits eine Schleuder, bei der ein verschieblicher
Trommelumfangsteil durch eine Schließflüssigkeit gegen den Schleuderinnendruck geschlossen
gehalten und die Schließflüssigkeit durch einen seinerseits flüssigkeitsgesteuerten
Kolbenschieber ablaßbar ist; die Öffnungsbilfsflüssigkeit besteht hier in am Schluß
des Schleudervorganges überlaufenden Teilen der Schleuderflüssigkeit. Diese Schleuder
hätte grundsätzlich die Möglichkeit gehabt, große Querschnitte rasch zu öffnen.
Aber auch sie blieb praktisch auf Verwendung verhältnismäßig geringer Drehzahlen
beschränkt, weil der Kolbenschieber nur durch enge Steuerkanäle mit dem Innenraum
der Schleuder verbunden werden konnte, um nicht durch Mitreißen von Schlamm aus
dem Trommelinneren in Klemmgefahr zu geraten. Infolgedessen kommt auch hier wieder
nur ein langsames Öffnen des Kolbenschiebers und somit der Trommelauslässe zustande.
Außerdem klemmt der Kolbenschieber häufig doch noch und ergibt dann schwerste Entleerungsregelmäßigkeiten.
Endlich bildet das selbsttätige Öffnen nach bestimmten Füllungsgraden der Schleudertrommel
einen Fehler deshalb, weil manche Schlämme die Eigenschaft haben, daß, wenn die
Schleudertrommel sich gefüllt hat, die Schlämme in ihren äußeren Teilen schon bis
zur Unausstoßbarkeit hart geworden sind, wenn man nicht
die Schleuder
sehr viel langsamer arbeiten läßt auf Kosten der Leistungsfähigkeit.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlee-,. der dieser Art. Die
Erfindung besteht dar7e;,'_ daß zur hydraulischen Umsteuerung des. iri. an sich
bekannter Weise radial zur Schleu-'-derachse angeordneten Kolbenschiebers eine zweite
Hilfsflüssigkeit dient, die in den zwischen dem äußeren Boden des Kolbenschiebers
und dem Umfang der Schleudertrommel liegenden Teil der den Kolbenschieber enthaltenden
Gehäusebohrung von außen zugeführt wird.
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Durch die Erfindung wird es möglich, daß zu einem willkürlich wählbaren
Zufuhrzeitpunkt für die Öffnungsflüssigkeit durch diese schlagartig auf die Steuerteile
des Kolbenschiebers treffende Flüssigkeit (es brauchen nur wenige Gramm zu sein)
der Kolbenschieber schlagartig aufgerissen wird und damit Sie Schließflüssigkeit
ganz plötzlich entweichen läßt, und daß infolgedessen der große Trommelumfangsschlitz
ebenso plötzlich weit aufgerissen wird, und zwar alles dies mit denkbar höchster
Zuverlässigkeit. Auf diese Weise ergibt sich ein unter allen Umständen derart restloses
Entleeren der Schleuder selbst von widerstandsfähigsten Schlämmen, daß Unwuchten
ausgeschlossen sind; derartige Schleudern können daher ohne Gefahr mit Turbinenumfangsgeschwindigkeiten
von etwa 140 m/Sek. betrieben werden
| 7o-00 (beispielsweise bei q.50 mm Durchmesser mit |
| y, - Ciea) und haben dabei außerordentlich |
gesteigerte Leistungsfähigkeit. Die Entleerung mit ihrer bei den genannten Umfangsgeschwindigkeiten
und der auf geringe Sekundenbruchteile eingeschränkten öffnungszeit erfolgt dabei
mit explosionsartiger Heftigkeit. Aber infolge der erreichten Gleichförmigkeit und
Ungestörtheit der Auswuchtung äußert sich der Entleerungsvorgang, abgesehen von
dem scharfen Knallgeräusch, nur noch in einem plötzlichen starken Absinken der Schleuderdrehzahl
und unter Ausübung eines entsprechenden Drehmomentes auf den äußeren Schlammauffängring,
ohne daß noch irgendwelche gefahrdrohenden Erschütterungen eintreten.
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Die radiale Lage des Kolbenschiebers sorgt dabei für hohe Klemmungsfreiheit
desselben selbst bei Drehzahlen aus dem Turbinengebiet, und zugleich stört die radiale
Führungsbohrung für diesen Kolben die Festigkeit des Trommelunterteils gegenüber
den hohen Fliehkräften weniger als irgendeine andere Lage.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in Längsschnitten zweier verschiedener
Ausführungsbeispüele veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. i eine Schleuder mit Ringkolben,
Abb. 2 eine Schleuder mit Trommelboden als Kolben.
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@. , Nach Abb. i ist auf einer Schleuderwelle i . ein Trommelunterteil
2 mit Nabe 3 und Man-@414 angebracht. Ein Trommeloberteils ist in bekannter Weise
mit dem Unterteile so zusammengeschraubt, daß eine oder mehrere Umfangsauslaßöffungen
6 in der Nähe des größten Innendurchmessers der Trommel vorhanden sind.
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Die Trommel ist mit einem durch eine Mutter 9 gehaltenen Mittelrohr
7 und etwa auch mit Tellern 8 zum Verteilen der Flüssigkeit versehen. , Sie kann
ferner mit Mitnehmern 14 ausgestaltet sein, die durch Ringe '51 zusammengehalten
sein können, aber mit Herausnehmbarkeit zur Reinigung der Mitnehmer und der Trommel.
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Der leichtere Teil der Flüssigkeit wird durch eine Scheidewand io
zu einem Ablauf 13 geleitet, während der schwerere Teil durch einen Ablauf 12 die
Trommel verläßt, nachdem er über einen auswechselbaren Regulierring i i geleitet
ist.
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Der Trommelunterteil enthält in einem Ringraum 15, dessen Außenfläche
mit einer auswechselbaren Büchse i9 ausgekleidet ist, einen Ringkolben 16, dessen
Unterteil als eine dünne, federnde Außenlippe 18 ausgebildet ist. Diese ist durch
einen Ring 17 aus Blei oder einem anderen schweren Stoff fester oder flüssiger Art
so belastet, daß sie durch die Fliehkraft gut abdichtend gegen die äußere Fläche
des Kanals 15 gedrückt wird, ohne ein axiales Verschieben des Ringkolbens 16 zum
Schließen und Öffnen der Aüslaßöffnungen 6 zu behindern. Nötigenfalls kann, wie
dargestellt, eine Packung oder ein Dichtungsring 2o an der Innenseite des Ringkolbens
16 das Durchtreten von Flüssigkeit vom Schleuderarm in den Ringraum 15 oder umgekehrt
verhindern. Auch dieser Dichtungsring 2o ist mit dünnen, federnden Lippen nebst
einer Fliehkraftbelastung 21 gut dichtend ausgebildet.
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Eine Hilfsflüssigkeit im Ringraum 15 drückt durch ihre Fliehkraft
(da die obere belastete Kolbenfläche nur gleich a, die untere dagegen gleich ca
plus b ist) die obere Kante des Ringkolbens 16 gegen eine am Trommeloberteil 5 angebrachte
Packung 31, so daß die Auslaßöffnungen 6 geschlossen sind. Diese Schließhilfsflüssigkeit
ist durch ein Rohr 33 einer Ringrinne 23 im Trommelunterteil zuführbar und wird
von dort durch einen oder mehrere Kanäle 25 schlagartig in den Ringraum i 5 geschleudert.
Ihre Menge muß gleich oder größer als die aus dem Ringraum 15 aussickernde Flüssigkeitsmenge
sein. Ihre Zufuhr wird eingestellt, wenn die Auslaßöffnungen 6 zum Ausschleudern
von Schlamm
aus der Trommel geöffnet werden sollen. Der Druck. im
Raum 15 würde dann allmählich abnehmen, und der Druck ini Schleuderraum würde den
Ringkolben 16 nach unten drücken und die Auslaßöffnungen 6 allmählich öffnen. Um
den Druck im Raum 15 plötzlich aufheben und dadurch die Auslaßöffnungen plötzlich
öffnen zu können, ist der Raum 15 durch einen besonderen Ausströmkanal 29, der von
einem Kolbenschieber 27 gesteuert wird, entleerbar.
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Dieser Kolbenschieber ist in einer radiälen Bohrung 26 im Trommelunterteil
untergebracht. Ein die Bohrung 26 außen schließender Verschlußpfropfen 28 hat ein
Loch 34. Ein Kanal 30 führt von der Bohrung 26 zur Außenluft, um einen Überdruck
auf der Innenseite des Kolbenschiebers 27 zu verhindern.
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Der Kolbenschieber 27 steht wegen der Fliehkraft gewöhnlich in seiner
Außenstellung, wie in der Abbildung gezeigt, und schließt einen Kana129 oder läßt
durch Undichtigkeit etwas Hilfsflüssigkeit aus dem Ringraum 15 heraussickern. Soll
plötzliches Öffnen des Kanals 29 erfolgen, so wird eine Öffnungshilfsflüssigkeit
durch ein Rohr 32 einer .im Trommelunterteil befindlichen zweiten Ringrinne 22 zugeführt,
geht infolge der Fliehkraft schlagartig durch Kanäle 24 bis in den Teil 26' der
Schieberbohrung 26 und drückt den Kolbenschieber 27 nach innen. Dadurch wird der
Kanal 2,9 vollständig geöffnet, die Hiffsflüssigkeit strömt aus dem Ringraum
15 aus, und der Druck auf die Unterseite des Ringkolbens 16 hört plötzlich auf,
so daß der Druck im Schleuderraum durch Abwärtsdrücken des Ringkolbens 16 die Auslaßöffnungen
6 schlagartig öffnet.
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Nach Abb. 2 ist der Kolben als ein Boden 16' der Schleudertrommel
ausgebildet, der einerseits an seinem Umfang und andererseits mit einem Nabenteil35'
auf einem Wellenrohr 3' im Trommelunterteil 4 geführt ist.
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Der Kolben 16' hat auch hier am Umfang eine Packung mit einer dünnen,
federnden Lippe 18' mit Fliehkraftbelastung 17' zwecks guter Abdichtung.
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Die Trommel ist im übrigen wie in Abb. i mit einer Auslaßöffnung 6-für
Schlamm versehen, die von dem durch die Hilfsflüssigkeit gegen die Packung 31 gedrückten
Kolben 16' geschlossen gehalten wird. Die Sehließhilfsflüssigkeit wird vom Rohr
33 durch Kanäle 25' bis in einen Raum 15' unterhalb des Kolbens 16' geleitet, und
ihre Ausströmung erfolgt wie nach Abb. i als ein Aussickern durch eine Undichtigkeit
oder durch ein plötzliches Öffnen des Kolbenschiebers infolge Zufuhr einer Öffnungshilfsflüssigkeit
durch das Rohr 32 und einen Kanal 24' bis in die Bohrung 26'.
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Die Schleudertrommel kann mit mehreren verschiebbaren Absperrkolben
versehen sein, und sie kann kopfgestellt sein.