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Schleudermaschine zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus körnigem Gut
Für die Abtrennung von Flüssigkeiten aus körnigem Gut ist bereits eine große Anzahl
von Schleudermaschinen verschiedener Bauart entwickelt worden. Dabei werden für
die Abtrennung als Spaltsiebe oder gelochte Bleche ausgeführte Siebe benutzt. Die
Fortbewegung des Gutes entlang der Siebflächen wird bei den bekannten Ausführungen
im allgemeinen dadurch sichergestellt, daß den Siebflächen eine genügend große Neigung
zur Drehachse erteilt wird. In Fällen, in denen diese Neigung geringer ist als der
Reibungswinkel, werden Kratzvorrichtungen od. dgl. vorgesehen.
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Bei den bekannten Schleudern besteht der größte Nachteil darin; daß
die Durchgangsöffnungen für die abzutrennende Flüssigkeit einem beträchtlichen Verschleiß
ausgesetzt sind, so daß sich sehr bald eine derartige Erweiterung dieser Öffnungen
ergibt, daß Verluste an Feststoffen eintreten. Infolgedessen müssen die Siebe sehr
oft ausgewechselt werden, woraus sich hohe Betriebskosten und unerwünschte Betriebsunterbrechungen
ergeben. Je höher die angewandten Zentrifugalkräfte sind, um so rascher stellt sich
der genannte Nachteil ein.
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Die letzte Entwicklung auf diesem Gebiet der Verfahrenstechnik hat
gezeigt, daß es notwendig ist, mit dem Abtrennen von Flüssigkeiten aus körnigem
Gut sehr weit zu gehen. Es muß also zur Behandlung kleinster Körnungen des Feststoffes
mit sehr kleinen Durchgangsöffnungen gearbeitet werden. Mit dem Kleinerwerden der
Durchgangsöffnungen geht noch eine die Durchführung des Verfahrens außerordentlich
hemmende Erscheinung
einher, und zwar ist diese darauf zurückzuführen,
daß sich auf Grund der Oberflächenspannungen ein zäher Flüssigkeitsfilm bildet,
der die Durchgangsöffnungen überbrückt und das Durchfließen der Flüssigkeit behindert
oder gar unmöglich macht. -Dies ist besonders bei feinstkörnigem Gut der.Fall, da
dann größere Körner fehlen, durch die ein Durchreißen des Flüssigkeitsfilms bewirkt
wird.
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Ein Verstellen der Weite der Durchgangsöffnungen ist bei den bekannten
Vorrichtungen nicht möglich.
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Gemäß der Erfindung werden die genannten Nachteile durch die folgenden
Maßnahmen vermieden: In einem kegeligen Man_ tel sind durchgehende Ringspalte vorgesehen,
die j e von Flächen zweier Körper der Schleuder gebildet werden, weiche mit großer
unterschiedlicher Geschwindigkeit im gleichen Drehsinn umlaufen. Infolge der Bewegung
gegeneinander wird sowohl die Bildung eines spaltüberbrückenden Films verhindert,
da dieser dauernd aufgerissen wird, als auch bewirkt, daß in die Spalte eingedrungene
Feststoffteilchen zerrieben und ausgeschleudert werden, so daß die Spalte dauernd
freigehalten werden. Dies erlaubt auch, die Spaltflächen sehr breit zu wählen, so
daß der Verschleiß und damit die Vergrößerung der Spalte während des Betriebes nur
sehr langsam vor sich gehen. Zur Unterstützung der Schleuderwirkung vor jedem Spalt
wird an der Spalteintrittstelle die Innenwand des Kegelmantels eingebuchtet, so
daß kurz vordem Spalt eine Krümmung vorliegt, über welche das Gut gleitet, wodurch
ihm eine zusätzliche Schleuderkraft erteilt wird, die das Abtrennen begünstigt.
Diese Einbuchtung bewirkt außerdem ein Auffangen .der Feststoffteilchen vor dem
Spalt mit der sich daraus ergebenden Erleichterung des Eintretens der Flüssigkeit
in den Spalt. -Es kommen zwei ineinandergreifende Kegelmäntel zur Anwendung, von
denen der äußere die ringförmigen Durchbrechungen und der innere die Ringe zur Bildung
der Spalte aufweist. Die beiden Mäntel sind in axialer Richtung gegeneinander verstellbar,
so daß eine Einstellung der Spaltweite möglich ist. Ferner ergibt sich.hieraus die
Möglichkeit zum Einschleifen der Spaltflächen.
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Zur Erreichung unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeiten der beiden
Kegelmäntel wird zweckmäßigerweise der äußere Kegelmantel unmittelbar angetrieben,
während in den hiervon abgeleiteten Antrieb des inneren Kegelmantels eine mit Schlupf
arbeitende Kupplung, z. B. eine Flüssigkeitskupplung, eingeschaltet ist. Hierdurch
wird die Schleudermaschine auch zugleich gegen Zerstörungen bei etwa auftretenden
Verklemmungen der ineinandergreifenden Teile durch Eintreten von nicht zerreibbaren
Feststoffen sowie gegen Überlastung gesichert. Die Einschaltung eines mit Schlupf
arbeitenden Getriebes hat außerdem noch den Vorteil, daß der Schlupf sich selbsttätig
um so größer einstellt, je stärker die Belastung der Schleuder ist. Der Schlupf
selbst läßt sich ferner durch entsprechende Einstellung des Getriebes beliebig ändern.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung eine Schleudermaschine dargestellt, und zwar zeigen Fig. i einen senkrechten
Schnitt durch die Schleudermaschine und Fig.2 einen Teil .der Fig. i in größerem
Maßstab. Eine hohle Antriebswelle i ist mit einem hohlen, stehend gelagerten Tragzapfen
2, der in einem feststehenden Gehäuse 3 unter Vermittlung von Wälzlagern ruht, fest
verbunden. An dem oberen Ende des Tragzapfens :2 ist ein sich nach unten hin kegelförmig
erweiternder Haltekranz q. starr befestigt, der einen über ihn. gestülpten Kegelmantel
5 trägt. Dieser besteht aus in Abstand voneinander und schräg übereinander liegenden
Rippen 6, die durch Stege 7 von stromlinienförmigem Querschnitt (s. Fig. 2) zu einem
starren Ganzen miteinander verbunden sind. Die Ringe 6 sind auf ihrer Innenseite
von einer lotrechten und einer waagerechten Fläche begrenzt. In den Raum zwischen
dem Haltekranz q. und dem Kegelmantel 5 ist ein zweiter Kegelmantel 8 eingesetzt,
der mit dem oberen Ende einer durch den Tragzapfen 2 hindurchgesteckten und in diesem
gelagerten Antriebswelle 9, zweckmäßiger-weise unter Zwischenschaltung von Tellerfedern
io, undrehbar verbunden ist. Der Kegelmantel 8 trägt an Armen i i übereinander und
in der Neigung des Kegelmantels 5 liegende Ringe 12, die auf ihrer Außenseite von
einer lotrechten und einer waagerechten Fläche begrenzt sind. Die lotrechten und
waagerechten Flächen der Ringe 6 und 12 liegen mit geringem Abstand einander gegenüber,
wobei zwischen den waagerechten Flächen die Trennspalte 13 der Schleuder gebildet
werden.
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Die Kegelmäntel 5 und 8 werden mit unterschiedlichen Umlaufzahlen
angetrieben, um zu verhüten, daß sich spaltüberbrückende, den Durchgang von Flüssigkeit
behindernde Filme in den Trennspalten 13 bilden sowie in die Trennspalte
eingedrungene Feststoffteilchen sich festsetzen und die Spalte verstopfen. Infolge
der Bewegung der Kegelmäntel gegeneinander - wenn auch nur in sehr geringem Maß
- findet ein dauerndes Zerreißen im Entstehen' begriffener Filme statt; ferner werden
hierdurch in die Trennspalte eindringende Feststoffteilchen zerrieben, so daß sie
ausgeschleudert werden können.
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Die unterschiedliche Umlaufzahl der beiden Kegelmäntel wird zweckmäßigerweise
dadurch erreicht, daß von dem Antrieb der hohlen Welle i und damit des äußeren Kegelmantels
5 unter Zwischenschaltung einer - nicht dargestellten -Schlupfkupplung - der Antrieb
der Welle 9 und damit des inneren Kegelmantels 8 abgeleitet wird.
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Die Ringe 6 sind an ihren zwischen den Spaltflächen liegenden inneren
Flächen mit Hohlkehlen 1q. (Fig. 2) versehen, die an den Spalteintrittstellen enden.
Dadurch wird das durch den feststehenden Aufgabemantel 15 zugeführte und durch umläufende,
am Kopf des Kegelmantels 8 angeordnete
Flügel 16 in den Raum zwischen
den Kegelmänteln 5 und 8 eingeschleuderte Gut unter Bildung einer zusätzlichen Schleuderwirkung
in die Trennspalte geleitet. Die Feststoffteilchen werden an den Hohlkehlen etwas
angestaut, was die Absonderung der Flüssigkeit begünstigt. Diese wird gegen die
Innenwand einer die Kegelmäntel überdeckenden Haube 17 geworfen, in einer Rinne
18 mit allmählich abfallender Bodenfläche gesammelt und durch ein Rohr ig abgeleitet.
Die Feststoffteilchen treten durch den Raum zwischen den Kegelmänteln hindurch an
den Verbindungsstegen 2o zwischen dem Haltekranz 4 und dem Kegelmantel 5 vorbei
und fallen innerhalb des Ständers 21 der Schleuder ab. Zur Erleichterung des Vorbeistreichens
der Feststoffteilchen an den Verbindungsstegen 2o haben diese einen stromlinienförmigen
Querschnitt.
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Um die Weite der Trennspalte einstellen zu können, sind die Kegelmäntel
in axialer Richtung gegeneinander verstellbar. Zweckmäßigerweise wird die Antriebswelle
g einstellbar gelagert. Falls erforderlich, z. B. bei ungleichmäßiger Abnutzung
der Spaltflächen, können diese durch Einbringen von Schmirgelpaste und Betreiben
der Kegelmäntel mit unterschiedlicher Umlaufgeschwindigkeit eingeschliffen werden.