EP1057533A1

EP1057533A1 - Centrifuge

Info

Publication number: EP1057533A1
Application number: EP99810460A
Authority: EP
Inventors: Werner Prof. Dr. Stahl; Harald Dr. Reinach
Original assignee: Ferrum AG
Current assignee: Ferrum AG
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2000-12-06
Also published as: AU3414700A; JP4365043B2; DE50005694D1; EP1181103B1; JP2003530203A; US6547972B1; EP1181103A1; WO2000072974A1

Abstract

The invention relates to a centrifuge comprising a rotating drum (1) and an ejection element (2) which rotates with the drum so as to eject a cake (3) which has settled on the inside of the drum (1) in the axial direction (4). The ejection element (2) comprises a helix (5) which extends along the full length of the drum. The helix (5) and the drum (1) are kinematically linked in such a way that a reference point (A) on the periphery of the helix rotates in relation to the drum such that it describes a saw-tooth line (6, 8). The gradient ( alpha ) of a first flank (7) of the saw teeth (8) approximately corresponds to the gradient ( beta ) of the helix and a second flank (9) of said saw teeth (8) corresponds to a substantially axial ejection movement.

Description

Die Erfindung handelt von einer Zentrifuge mit einer rotierenden Trommel und mit einem mit der Trommel mitdrehenden Ausstosselement, um einen auf der Innenseite der Trommel abgesetzten Kuchen aus Feststoffen in axialer Richtung der Trommel zu stossen.The invention relates to a centrifuge with a rotating drum and with an ejection element rotating with the drum to open one cakes of solids separated from the inside of the drum in axial Towards the drum.

Die Entwicklung der Zentrifugen hat sich sehr bald in verschiedene Spezialanwendungen aufgeteilt, um den unterschiedlichen Bedürfnissen der Verfahrenstechnik gerecht zu werden. Der Filterkuchen einer Sedimentations- oder Filtrationszentrifuge kann eine mayonnaiseähnliche, eine rheologisch pasteuse oder eine Masse in Form eines gesättigten oder ungesättigten Haufwerks mit Mohrscher Bruchgrenzkurve sein.The development of centrifuges soon changed into different ones Special applications split to meet the different needs of Process engineering to meet. The filter cake one A sedimentation or filtration centrifuge can be a mayonnaise-like, a rheological pasteuse or a mass in the form of a saturated or unsaturated aggregate with a Mohr fracture limit curve.

So gibt es beispielsweise eine Stülpfilterzentrifuge der Firma Heinkel GmbH, D-74303 Bietigheim-Bissingen, Deutschland, bei welcher chargenweise Füllen, Waschen, Trockenschleudern und Entleeren mittels eines Hubes über die gesamte Trommellänge möglich sind. Als Stülpfilter wird bewegliches Tuch verwendet, welches ein nicht geringes Risiko in sich birgt, dass Tuchabrieb in das Produkt gelangt. Eine quasi-kontinuierlich arbeitende Doppelschubzentrifuge ist in der Patentschrift EP 0 635 309 gezeigt, bei der ein intermittierender Schubboden in einer Siebtrommel angeordnet ist und wechselseitig einen in seinem "Kielwasser" entstandenen Ring aus Feststoffmaterial um eine Hublänge axial nach aussen bewegt. Ein Nachteil der Schubzentrifugen besteht darin, dass der maximal auftretende Schubdruck, der über ein gesättigtes Haufwerk erfolgt, beim frisch abgelegten Filterkuchen am Schubboden am grössten ist. For example, there is an inverting filter centrifuge from Heinkel GmbH, D-74303 Bietigheim-Bissingen, Germany, with which batch Filling, washing, dry spinning and emptying in one stroke are possible over the entire length of the drum. As an inverting filter uses a movable cloth, which carries a considerable risk, that cloth rubbing gets into the product. A quasi-continuously working Double-shear centrifuge is shown in the patent EP 0 635 309, in which an intermittent moving floor is arranged in a sieve drum and mutually a ring created in his "wake" Solid material moved axially outwards by a stroke length. A disadvantage the pusher centrifuge is that the maximum occurring Thrust pressure, which occurs over a saturated pile, when fresh filter cake on the moving floor is largest.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es Zentrifugen aufzuzeigen, die an unterschiedliche Produkte anpassbar sind und verschiedene Betriebsarten zulassen. Diese Aufgabe wird mit den Kennzeichen vom unabhängigen Anspruch 1 gelöst, indem das Ausstosselement eine Ausstossfläche in Form einer schraubenförmigen Wendel aufweist, und indem Wendel und Trommel derart kinematisch verbunden sind, dass ein Referenzpunkt am Umfang der Wendet relativ zur Trommel eine Drehbewegung in Form einer Sägezahnlinie ausführt, wobei eine erste Flanke der Sägezähne mit ihrer Steigung annähernd der Steigung der Wendel entspricht, während eine zweite Flanke der Sägezähne einer annähernd axialen Ausstossbewegung entspricht.The object of the present invention is to show centrifuges which are different products are customizable and different modes of operation allow. This task is carried out with the marks of the independent Claim 1 solved by the ejection element in the form of an ejection surface has a helical spiral, and in the spiral and drum are kinematically connected such that a reference point on the circumference of the Turns a saw tooth line relative to the drum executes a first flank of the saw teeth with their slope approximates the pitch of the helix while a second flank the saw teeth corresponds to an approximately axial ejection movement.

Diese Anordnung hat den Vorteil, dass mit einem kleinen aber wiederholten Hub in axialer Richtung wegen der axialen Ausdehnung der Wendel über die ganze Länge der Trommel ein sicheres, von den Produkteigenschaften weitgehend unabhängiges Ausstossen des Feststoffkuchens stattfindet. Gleichzeitig entstehen bauliche Vorteile, weil nur ein geringer Hub für die Ausstossbewegung in axialer Richtung notwendig ist. Dadurch, dass die Rücklaufbewegung der Wendel durch Kombination von Drehung und Hub relativ zur Trommel in ihrer eigenen Spur erfolgt, wobei die Geschwindigkeiten beim Durchlaufen der ersten und zweiten Flanke, d.h. der Rückdreh- und Vorschubbewegung wählbar sein können, ist eine einfache Anpassung an unterschiedliche Eigenschaften der Feststoffkuchen möglich.This arrangement has the advantage of being small but repetitive Stroke in the axial direction because of the axial expansion of the helix over the whole length of the drum a safe, from the product characteristics largely independent ejection of the solid cake takes place. At the same time, there are structural advantages because there is only a small stroke for the Ejection movement in the axial direction is necessary. Because the Reverse movement of the helix by combining rotation and stroke relative to the drum in their own track, the Velocities when passing through the first and second flanks, i.e. the Reverse and feed movement can be selected is a simple one Adaptation to different properties of the solid cake possible.

Weitere Verbesserungen der Erfindung ergeben sich mit den abhängigen Ansprüchen 2 bis 18.Further improvements of the invention result from the dependent ones Claims 2 to 18.

Wenn die Steigung der ersten Flanke eines Sägezahns exakt mit der Steigung der Wendel übereinstimmt, ergeben sich die geringsten Widerstände zum Zurückdrehen der Wendel in ihrer eigenen Spur. Dies kann durch eine gezielte Wahl der absoluten Drehrichtung von Trommel und Wendel im Hinblick auf die Steigung der Wendel so ausgenutzt werden, dass die Führung des Feststoffkuchens ausreicht, um beispielsweise eine mehrgängige Wendel mit einem Bremsmoment bezüglich Drehung der Wendel und mit einer axialen Zugkraft in ihrer Spur zurückzudrehen. Eine solche Einrichtung würde zum Beispiel nur einen hydraulischen Verstellkolben und eine Lastschaltkupplung mit Bremse statt einen zweiten Antrieb für die Wendet erfordern. Die kinematische Verbindung für das Zurücklaufen in ihrer eigenen Spur wäre dann durch die Wendel im Feststoffkuchen selbst gegeben.If the slope of the first flank of a sawtooth exactly matches the Slope coincides, the smallest result Resistors to turn the helix back in their own track. This can through a targeted choice of the absolute direction of rotation of drum and Helix with regard to the pitch of the helix are used so that the guidance of the solid cake is sufficient, for example, one multi-turn helix with a braking torque with respect to the rotation of the Helix and to turn back in its track with an axial pulling force. A such a device would, for example, only be a hydraulic one Variable piston and a power shift clutch with brake instead of a second one Require drive for the turns. The kinematic connection for that Running back in her own lane would then be through the spiral in the Solid cake given yourself.

Wenn die relative Drehbewegung zwischen Wendel und Trommel bewusst so gesteuert wird, dass die erste Flanke der Sägezähne von der Steigung der Wendel etwas abweicht, kann während des Durchlaufens dieser Flanke ein Graben an der Wendel entstehen, der sehr hilfreich sein kann, um zusätzlich Flüssigkeit zu sammeln und abzuführen. Diese kann axial aus dem Kuchen austreten oder über dem Kuchen stehen. Wenn die Steigung der ersten Flanke geringer als die der Wendel ist, entsteht auch noch beim Durchlaufen der ersten Flanke eine geringe Ausstossbewegung und auf der anderen Seite der Wendel ein Graben, wenn der Feststoffkuchen bei geringen Ausstossbewegungen nur lokal nachgiebig ist.If the relative rotary movement between the helix and the drum is consciously so is controlled that the first flank of the saw teeth from the slope of the Wendel deviates somewhat, can pass through this flank Digging on the helix may arise which can be very helpful to additionally Collect and drain liquid. This can be axially out of the cake emerge or stand over the cake. If the slope of the first Flank less than that of the helix is also created when walking through a slight ejection movement on the first flank and on the other side the spiral a ditch when the solid cake at low Ejection movements is only locally compliant.

Wenn die Relativbewegung auf der Sägezahnlinis beispielsweise hydraulisch gesteuert wird und eine Umkehrung der Bewegungen auf der Sägezahnlinie möglich ist, dann lassen sich auch chargenweise mehrere Prozessstufen durchlaufen. So kann beispielsweise in axialer Richtung gesehen zunächst in der Mitte der Trommel eine Suspension eingefüllt werden, die zunächst zentrifugiert wird, um Flüssigkeit abzugeben, um anschliessend durch "Rückwärtslaufen auf der Sägezahnlinie" in einen Waschbereich der Trommel gebracht zu werden und nach dem Waschen und Verdichten der Feststoffe durch ein "Vorwärtslaufen auf der Sägezahnlinie" über die Einfüllstellung weg in Ausstossrichtung transportiert zu werden. Ein chargenweiser Betrieb lässt auch eine überlagerte Trocknung wie beispielsweise Dampfdruck- oder Druckluftentfeuchten zu.If the relative movement on the sawtooth line is hydraulic, for example is controlled and a reversal of the movements on the sawtooth line is possible, then multiple process stages can also be carried out in batches run through. For example, initially seen in the axial direction in a suspension should be filled into the middle of the drum, initially is centrifuged to release liquid, then by "Running backwards on the sawtooth line" in a washing area of the To be brought and after washing and compacting the drum Solids by "running forward on the saw tooth line" over the Filling position to be transported away in the discharge direction. On batch operation also allows a superimposed drying like for example, steam pressure or compressed air dehumidification.

Eine weitere Möglichkeit, die mit einem Hydraulikkolben über eine Ventilsteuerung relativ einfach realisierbar ist, besteht darin, der Wendelbewegung eine Vibration in axialer Richtung zu überlagern, um die rheologischen Eigenschaften der Kuchen zur weiteren Entwässerung zu nutzen. Another option with a hydraulic piston via a Valve control is relatively easy to implement is that Spiral motion to overlay a vibration in the axial direction rheological properties of the cake for further drainage use.

Einfache Steuerungen für eine solche Zentrifuge mit Wendel können auch so aussehen, dass eine kontinuierliche, langsame Drehbewegung zwischen Wendel und Trommel erzeugt wird. Die axiale Bewegung der Wendel wird mit einem Hydraulikkolben erzeugt, der entsprechend der Tangentialgeschwindigkeit der Wendel eine Geschwindigkeitskomponente in axialer Richtung aufweist, um eine passend zusammengesetzte Geschwindigkeit in der Richtung der ersten Flanke eines vorgegebenen Sägezahns zu bilden. Wird eine langsamere Drehbewegung zwischen Wendel und Trommel gewählt, dann erhöht sich das Zeitintervall für das Absetzen des Kuchens. Für die zweite Flanke des Sägezahns findet ein schneller Hub in umgekehrter Richtung statt, um den Feststoffkuchen axial in Ausstossrichtung zu bewegen.Simple controls for such a centrifuge with a spiral can also do so look like a continuous, slow rotation between Spiral and drum is generated. The axial movement of the helix is included generated a hydraulic piston that corresponds to the Tangential speed of the spiral is a speed component in has an axial direction to a suitably composed Velocity in the direction of the first edge of a given one To form sawtooth. Will a slower rotary motion between Spiral and drum selected, then the time interval for the increases Setting the cake. For the second flank of the sawtooth, a rapid stroke in the reverse direction instead of moving the solid cake axially in To move the ejection direction.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: Schematisch eine Seitenansicht einer Schubzentrifuge mit einer Siebtrommel, mit einem Ausstosselement in Form einer schraubenförmigen Wendel und mit einer Produktzufuhr von der Ausstossseite her;
Fig. 2: schematisch Trommel und Wendel bei einer zweiseitigen Lagerung, wobei das Produkt durch eine Hohlwelle zugeführt wird;
Fig. 3: schematisch Trommel und Wendel in einer Anordnung gemäss Fig. 1, wobei die Wendel in mehrere Zonen unterteilt ist, in welchen unterschiedliche Produkte zugeführt werden;
Fig. 4: schematisch eine Anordnung wie in Fig. 3, bei der die Trommel mit einer Niveaueinstellung versehen ist,
Fig. 5: schematisch eine Anordnung gemäss Fig. 1, bei der die Wendel mit Dichtscheiben versehen ist, die in der gezeichneten Rückzugsstellung gegen die Trommel radial oder axial dichten und bei einem Ausstosshub die Ausstossseite freigeben;
Fig. 6: schematisch eine Anordnung gemäss Fig. 1, bei der die Wendel als zweigängige Bandschnecke ausgeführt ist;
Fig. 7: schematisch eine Anordnung gemäss Fig. 1, bei der Wendel und Siebtrommel gestuft sind;
Fig. 8: schematisch eine Anordnung gemäss Fig. 1, bei der Wendel und Trommel in Ausstossrichtung einen sich konisch öffnenden Bereich aufweisen;
Fig. 9: schematisch eine Anordnung gemäss Fig. 2, bei der eine zylindrische Trommel zur Ausstossseite hin als Sieb ausgeführt ist, während die Wendel zur Ausstossseite hin radial zurückgenommen ist;
Fig. 10: schematisch als Abwicklung eine Sägezahnlinie, die ein Punkt der Wendel relativ zur Trommel durchführt;
Fig. 11: schematisch eine Sägezahnlinie wie in Fig. 10, wobei beim Rückwärtshub der Steigungswinkel a der ersten Flanke kleiner als der Steigungswinkel β der Wendel gehalten ist, um einen Graben entgegen der Ausstossseite zu erzeugen;
Fig. 12: schematisch eine Sägezahnlinie wie in Fig. 10, die mit einer konstanten relativen Drehung zwischen Trommel und Wendel und mit einem in seinem Hub beschränkten Axialkolben erzeugt wird;
Fig. 13: schematisch eine Sägezahnhinie wie in Fig. 10, die mit einer konstanten aber geringen relativen Drehung zwischen Wendel und Trommel und mit einem langsamen Rückhub und einem schnellen Ausstosshub erzeugt wird, wobei die Steigung der ersten Flanke, d.h. beim Rückhub mit der Steigung der Wendel annähernd übereinstimmen sollte;
Fig. 14: schematisch eine Anordnung gemäss Fig. 2, bei der die Wendel als filtrierende Schnecke ausgeführt ist;
Fig. 15: schematisch einen hydraulisch angetriebenen Mechanismus zum Erzeugen einer Sägezahnlinie;
Fig. 16: schematisch einen Schnitt durch einen Drehkolben in Fig. 15;
Fig. 17: schematisch eine Getriebeanordnung mit einer viskosen Kupplung, um eine relative Drehung zwischen Wendel und Trommel zu erzeugen; und
Fig. 18: schematisch einen Querschnitt durch eine Anordnung, bei der eine Grundschicht in der Einfüllzone im Mittel langsamer bewegt wird.

The invention is described below using exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1: Schematically a side view of a pusher centrifuge with a sieve drum, with an ejection element in the form of a helical spiral and with a product feed from the ejection side;
Fig. 2: schematically drum and coil in a two-sided storage, the product being fed through a hollow shaft;
Fig. 3: schematically drum and coil in an arrangement according to Figure 1, the coil being divided into several zones in which different products are fed;
Fig. 4: schematically an arrangement as in Fig. 3, in which the drum is provided with a level adjustment,
Fig. 5: schematically an arrangement according to Figure 1, in which the helix is provided with sealing washers, which seal radially or axially in the drawn retracted position against the drum and release the ejection side with an ejection stroke;
Fig. 6: schematically an arrangement according to Figure 1, in which the helix is designed as a two-speed belt screw.
Fig. 7: schematically an arrangement according to Figure 1, in which the spiral and sieve drum are stepped.
Fig. 8: schematically an arrangement according to Figure 1, in which the coil and drum have a conically opening area in the ejection direction;
Fig. 9: schematically an arrangement according to FIG 2, in which a cylindrical drum is designed as a sieve towards the discharge side, while the helix is radially withdrawn towards the discharge side;
Fig. 10: schematically as a development of a sawtooth line that carries out a point of the spiral relative to the drum;
Fig. 11: 10 shows schematically a sawtooth line as in FIG. 10, the pitch angle α of the first flank being kept smaller than the pitch angle β of the helix during the backward stroke in order to produce a trench against the ejection side;
Fig. 12: schematically a sawtooth line as in Figure 10, which is generated with a constant relative rotation between drum and coil and with an axial piston limited in its stroke.
Fig. 13: schematically shows a sawtooth line as in Fig. 10, which is generated with a constant but small relative rotation between the helix and drum and with a slow return stroke and a fast ejection stroke, the slope of the first flank, ie on the return stroke approximately matching the slope of the helix should;
Fig. 14: schematically an arrangement according to Figure 2, in which the helix is designed as a filtering screw.
Fig. 15: schematically shows a hydraulically driven mechanism for generating a sawtooth line;
Fig. 16: schematically shows a section through a rotary piston in Fig. 15;
Fig. 17: schematically a gear arrangement with a viscous coupling to produce a relative rotation between the helix and drum; and
Fig. 18: schematically shows a cross section through an arrangement in which a base layer in the filling zone is moved more slowly on average.

Die Figuren zeigen eine Zentrifuge mit einer rotierenden Trommel 1 und mit einem mit der Trommel mitdrehenden Ausstosselement 2, um einen auf der Innenseite der Trommel 1 abgesetzten Kuchen 3 in axialer Richtung 4 zu stossen. Das Ausstosselement 2 weist eine Wendel 5 auf welche sich über die Länge der Trommel erstreckt. Wendel 5 und Trommel 1 sind derart kinematisch verbunden, dass ein Referenzpunkt A am Umfang der Wendel relativ zur Trommel eine Drehbewegung in Form einer Sägezahnlinie 6, 8 ausführt, wobei eine erste Flanke 7 der Sägezähne 8 mit ihrer Steigung α annähernd der Steigung β der Wendel entspricht, während eine zweite Flanke 9 der Sägezähne 8 einer annähernd axialen Ausstossbewegung entspricht.The figures show a centrifuge with a rotating drum 1 and one with the drum rotating ejection element 2 to one on the Inside the drum 1 set cake 3 in the axial direction 4 to bump. The ejection element 2 has a helix 5 which overlaps the length of the drum extends. Helix 5 and drum 1 are of this type kinematically connected that a reference point A on the circumference of the helix a rotational movement in the form of a sawtooth line 6, 8 relative to the drum executes, wherein a first flank 7 of the saw teeth 8 with its slope α approximately corresponds to the pitch β of the helix, while a second Flank 9 of the saw teeth 8 an approximately axial ejection movement corresponds.

In Fig. 1 ist eine Schubzentrifuge gezeigt, deren Ausstosselement 2 in Form einer Wendel 5 an der Innenseite einer kreiszylindrischen Trommel 1 anliegt. Das Ausgangsprodukt wird in Form einer Suspension über ein Zubringerrohr 32 in die rotierende Trommel 1 eingebracht und über das als Hohlwelle 20 ausgeführte Ausstosselement über Durchbrüche 22 in einer Einfüllzone 21 an die Trommel abgegeben und auszentrifugiert. Die Trommel weist eine siebförmige Mantelfläche auf, auf welcher sich der Feststoffanteil zu einem Kuchen 3 absetzt. Die Wendel führt relativ zur Trommel eine Dreh- und Hubbewegung aus, derart, dass ein Punkt A am Umfang der Wendel eine Sägezahnlinie 6 beschreibt (siehe Fig. 10). Eine erste Flanke 7 eines Sägezahns 8 wird dadurch erreicht, dass der Rückwärtshub und die Drehung relativ zur Trommel so miteinander verknüpft sind, dass sich die Wendel in ihrer eigenen Spur rückwärts bewegt. Etwaiger gegen die Rückseite abgesetzter Kuchen 3 wird von der Wendel 5 angeschnitten. Mit dem Erreichen der rückseitigen axialen Endstellung kann die relative Drehbewegung zwischen Wendel 5 und Trommel 1 unterbrochen werden und solange gewartet werden bis der entstehende Kuchen 3 den Bedingungen für einen Ausstosshub in axialer Richtung genügt. Der Hub den die Wendel 5 in axialer Richtung ausführt, braucht nur ein Bruchteil ihrer gesamten axialen Länge zu sein, da sie sich bis zum Austritt aus der Trommel 1 erstreckt, um den axialen Transport vom Kuchen sicher zu stellen. Um den Austritt der Flüssigkeit zu verbessern oder um die Konsistenz vom Feststoffanteil zu verändern, kann eine kurzhubige axiale Schwingung der Sägezahnbewegung der Wendel überlagert werden, welche den Kuchen auf mehreren Umdrehungen durchläuft und somit in allen Bereichen eine Axialbewegung überträgt. Dadurch kann zum Beispiel der Thrixotropiepunkt eines Gels überwunden werden.In Fig. 1, a pusher centrifuge is shown, the ejection element 2 in shape a helix 5 rests on the inside of a cylindrical drum 1. The starting product is in the form of a suspension via a feed pipe 32 introduced into the rotating drum 1 and via the hollow shaft 20 executed ejection element via openings 22 in a filling zone 21 dispensed the drum and centrifuged. The drum has one sieve-shaped surface on which the solids content to a Cake 3 settles. The helix rotates and rotates relative to the drum Stroke movement, such that a point A on the circumference of the helix Sawtooth line 6 describes (see Fig. 10). A first edge 7 of a Sawtooth 8 is achieved in that the reverse stroke and the rotation are linked together relative to the drum in such a way that the helix is in moved backwards in their own track. Maybe against the back offset cake 3 is cut by the helix 5. With the The relative axial position can be reached Rotational movement between coil 5 and drum 1 are interrupted and be waited until the resulting cake 3 the conditions for an ejection stroke in the axial direction is sufficient. The stroke of the helix 5 in axial direction takes only a fraction of their total axial direction Length, since it extends until it exits the drum 1 in order to to ensure the axial transport of the cake. To the exit of the To improve liquid or to increase the consistency of the solids content can change, a short-stroke axial oscillation of the saw tooth movement the spiral can be overlaid, which the cake on several Turns and thus an axial movement in all areas transmits. This can, for example, be the thrixotropy point of a gel be overcome.

Bei dieser Abscheidung des Feststoffanteils, die kontinuierlich erfolgt, wird das Sieb 17 - auch in der Einfüllzone 21 - immer mit Feststoffteilen abgedeckt, sodass die Filterwirkung der Feststoffteile selbst ständig erhalten bleibt. Dies ist besonders bei Feststoffen mit unterschiedlicher Teilchengrösse ein Vorteil, weil ein hohes Ausbringen erzielt wird. Das Sieb liegt nie vollständig frei, wodurch kleine Feststoffteilchen weniger verloren gehen. Eine weitere Möglichkeit diesen Effekt zu verstärken ist in Fig. 18 gezeigt. Eine Zweifachwendel 52 ist in der Einfüllzone auf der Länge des Axialhubes bis auf einen kleinen Sektor 53 an ihrem Beginn jeweils um einen Spalt 54 von einigen Millimetern beispielsweise von 5 bis 20 mm zurückgesetzt gegenüber dem Trommelmantel 16. Dies hat zur Folge, dass beim axialen Ausstossen eine Grundschicht 55 haften bleibt, die eine bessere Filterwirkung hat, und dass die Grundschicht nur im Bereich des Sektors axial weiterbewegt wird. Die Grundschicht, welche so im Bereich des Axialhubes entsteht, wird im Mittel langsamer durchgestossen. Der Betreiber muss lediglich darauf achten, dass der Sektor 53 mit der Drehung auf der Sägezahnlinie überall am Umfang einmal in Eingriff kommt, damit keine Verkrustungen entstehen.During this separation of the solid content, which takes place continuously the sieve 17 - also in the filling zone 21 - always with solid parts covered, so that the filter effect of the solid parts themselves is constantly maintained remains. This is particularly the case with solids with different Particle size is an advantage because high yield is achieved. The sieve is never completely free, which means that small solid particles are lost less go. Another way of enhancing this effect is in FIG. 18 shown. A double helix 52 is in the fill zone along the length of the Axialhubes up to a small sector 53 at its beginning by one Gap 54 of a few millimeters, for example from 5 to 20 mm set back from the drum shell 16. This has the consequence that during axial ejection, a base layer 55 adheres, one has better filter effect, and that the base layer only in the area of Sector is moved axially. The base layer, which is in the area of Axial stroke occurs, is pushed through more slowly on average. The operator just have to make sure that the sector 53 with the rotation on the Sawtooth line engages once around the circumference, so none There are incrustations.

Der Kuchen 3 wird schrittweise zum Austritt der offenen Trommel 1 geschoben und bei jedem Schritt wird ein Ringstück des Kuchens abgeschleudert Ein Gehäuse 33 fängt in zwei getrennten Zonen die abgeschleuderte Flüssigkeit und die abgeschleuderten Feststoffanteile ab, welche aus einem Abfluss 35 und einer Ausfallöffnung 36 getrennt austreten.The cake 3 gradually becomes the exit of the open drum 1 pushed and with each step is a ring piece of the cake thrown off A housing 33 catches in two separate zones thrown off liquid and the thrown off solid parts, which emerge separately from a drain 35 and a discharge opening 36.

Trommel 1 und Wendel 5 sind zueinander drehbar in einem Lagerbock 31 gelagert und werden über einen Hauptantriebsmotor 28 mittels Riementrieb 29 angetrieben. Eine Grundplatte 30, die auf ein Fundament 34 aufgebracht ist, stützt Lagerbock 31, Gehäuse 33 und einen Sägezahnwandler 41, welcher die relative Sägezahnbewegung zwischen Wendel und Trommel erzeugt. Eine Steuerung 27 koordiniert die Betriebsdaten der Anlage und steuert den Sägezahnwandler 41. Die Geschwindigkeit mit der die Flanken 7, 9 eines Sägezahns durchfahren werden ist einstellbar. Ausserdem können an den Umkehrpunkten für den Axialhub beliebig lange Pausen in der relativen Drehung eingeschoben werden, d.h. Trommel und Wendel drehen gleich schnell, um den Zeitpunkt für die Ausstossbewegung entsprechend der zweiten Flanke 9 eines Sägezahns dem günstigsten Moment im Prozess anzupassen.Drum 1 and helix 5 can be rotated relative to one another in a bearing block 31 stored and are via a main drive motor 28 by means of belt drive 29 driven. A base plate 30, which is applied to a foundation 34 supports bearing block 31, housing 33 and a sawtooth converter 41, which is the relative sawtooth movement between helix and drum generated. A controller 27 coordinates the operating data of the system and controls the sawtooth converter 41. The speed at which the flanks 7, 9 of a sawtooth can be traversed is adjustable. In addition, can the reversal points for the axial stroke pauses of any length in the relative Rotation, i.e. Drum and helix turn in the same direction quickly to match the timing of the ejection movement second flank 9 of a sawtooth the most favorable moment in the process adapt.

Im Beispiel von Fig. 2 sind Trommel 1 und Wendel 5 zweiseitig durch Lager 37 abgestützt, wobei ein Wellenstummel der Wendel als Zubringerrohr 32 ausgeführt ist. Die eigentliche Wendel 5 stützt sich auf einer Hohlwelle 20 ab, um das Produkt über Durchbrüche 22 in die eigentliche Einfüllzone 21 zu bringen. Die zylindrische Trommel ist auf ihrer Innenseite zusätzlich mit einem feineren Sieb 17 belegt. Die Trommel 1 ist aus zwei Teilen zusammengesetzt und hat an der Ausstossseite Abschleuderfenster 40, durch die Feststoffteile in das Gehäuse gelangen. Die Wendel selbst ist zweigängig ausgeführt.In the example of FIG. 2, drum 1 and helix 5 are bilateral through bearings 37 supported, a shaft stub of the helix as a feed pipe 32 is executed. The actual coil 5 is supported on a hollow shaft 20, to the product through openings 22 into the actual filling zone 21 bring. The inside of the cylindrical drum is also included a finer sieve 17 occupied. The drum 1 is in two parts composed and has on the ejection side fling window 40, through the solid parts into the housing. The spiral itself is executed in two courses.

Im Beispiel von Fig. 3 erstreckt sich das Sieb 17 nicht über die ganze Länge 13 der Wendel 5. Dafür sind neben der Einfüllzone 21, durch die das Produkt aus dem Zubringerrohr 32 eingebracht wird, zwei weitere Zonen 23, 24 angrenzend, durch welche weitere Reagenzien wie z.B. Waschflüssigkeiten über Rohre 38, 39 einbringbar sind. Zusätzlich können, wie in Fig. 4 gezeigt, an der Stirnseite der Trommel 1 Abflussöffnungen 15 angebracht sein, an denen mit einstellbaren Abdeckungen das Niveau für den Flüssigkeitsspiegel in der rotierenden Trommel festgelegt werden kann.In the example of FIG. 3, the sieve 17 does not extend over the entire length 13 of the helix 5. For this are next to the filling zone 21 through which the product is introduced from the feed pipe 32, two further zones 23, 24 adjacent, by means of which further reagents such as e.g. Washing liquids can be introduced via pipes 38, 39. In addition, as shown in Fig. 4, at the front of the drum 1 drain openings 15 are attached those with adjustable covers the level for the liquid level can be set in the rotating drum.

Im Beispiel der Fig. 5 ist die Wendel 1 ebenfalls als Hohlwelle 20 ausgeführt. Die eigentliche Wendel ist beidseitig durch Seitenwände 14 zur Trommel 1 abgedichtet. Beim Ausstossen entsteht auf der Austrittsseite ein Spalt durch den die Feststoffe abgeschleudert werden, d.h. ein Punkt A auf dem Umfang der Wendel bewegt sich mit dem Kuchen auf der zweiten Flanke 9 eines Sägezahns in Ausstossrichtung und anschliessend zum Schliessen zusammen mit der mitlaufenden Seitenwand 14 auf der ersten Flanke 7 des Sägezahns in eine hintere Ausgangsstellung zurück. Bei relativ dünnflüssigen Produkten kann auch der Schliessvorgang relativ schnell vorgenommen werden und dafür eine längere Verweilzeit in der hinteren Ausgangsstellung vorgesehen werden bis die Konsistenz für die nächste kleine Ausstossbewegung gross genug ist. Gerade bei einer mehrgängigen Wendel besteht hier der Vorteil, dass pro Stossfläche nur kurze Kuchenlängen in axialer Richtung verschoben werden müssen, d.h. die Aufsummierung der Schubkräfte im Kuchen wird kleiner. Diese Anordnung bringt also gegenüber einer chargenweise arbeitenden Stülpfilterzentrifuge den Vorteil, dass kontinuierliche Zufuhr vom Produkt möglich ist und dass die Abmessungen wegen der geringen axialen Bewegungen kleiner sind. Das Schliessen der Trommel 1 mit der Seitenwand 14 auf der Ausstossseite bringt ausserdem den Vorteil, dass über ein koaxial im Zubringrohr 32 angebrachtes Rohr 63 zur Druckerhöhung in der Trommel komprimierte Luft eingebracht werden kann. In the example in FIG. 5, the helix 1 is also designed as a hollow shaft 20. The actual coil is on both sides through side walls 14 to the drum 1 sealed. When ejecting, a gap is created on the outlet side which the solids are thrown off, i.e. a point A on the circumference the spiral moves with the cake on the second flank 9 one Sawtooth in the direction of ejection and then to close together with the moving side wall 14 on the first flank 7 of the Sawtooth back to a starting position. With relative thin-bodied products can also close relatively quickly be made and a longer dwell time in the rear Initial positions are provided until the consistency for the next small ejection movement is big enough. Especially with a multi-course The advantage here is that there is only a short one per face Cake lengths must be shifted in the axial direction, i.e. the The accumulation of the shear forces in the cake becomes smaller. This arrangement compared to a batch filter centrifuge the advantage that continuous supply of the product is possible and that the Dimensions are smaller because of the small axial movements. The Close the drum 1 with the side wall 14 on the ejection side also has the advantage that a coaxial in the feed pipe 32 attached pipe 63 for increasing the pressure in the drum compressed air can be introduced.

Im Beispiel von Fig. 6 ist die Wendel 5 als Bandschnecke 19 ausgeführt, welche über Stützen 42 an der Hohlwelle 20 befestigt ist. Die Wendel ist zweigängig, d.h. zwei Bandschnecken sind um 180° versetzt zueinander angeordnet. Die Bandschnecke lässt generell eine bessere Verteilung der Suspension zu.In the example of FIG. 6, the helix 5 is designed as a band screw 19, which is attached to the hollow shaft 20 via supports 42. The spiral is two-course, i.e. two ribbon screws are offset by 180 ° to each other arranged. The ribbon screw generally leaves a better distribution of the Suspension too.

Im Beispiel von Fig. 7 ist die Innenseite der Trommel 1 gestuft. Der grössere Durchmesser liegt auf der Ausstossseite. Die Wendel 5 macht in einem Punkt A radial einen Sprung nach aussen. Die hintere Ausgangsstellung für ein Ausstossen auf der zweiten Flanke 9 eines Sägezahns ist so festgelegt, dass der Punkt A nicht in die Schulter am Durchmessersprung hineinfahren kann. Während des Ausstossens bewegt sich der Filterkuchen über den Durchmessersprung und wird noch einmal aufgebrochen. Es kann vorteilhaft sein, bei bestimmten Produkten die Ausstossbewegung 9 so langsam einzustellen, dass eine Umschichtung am Durchmessersprung erfolgt. Das Zurückdrehen der Wendel erfolgt auf der ersten Flanke 7 des Sägezahns in die ursprüngliche axiale Ausgangsstellung, während tangential ein bestimmter Drehwinkel durchfahren wurde. Am Durchmessersprung Punkt A der Wendel 5 besteht eine Schneide 43, die sich rückwärts in den am Durchmessersprung der Trommel umgeschichteten Kuchen einschneidet. Der Drehwinkel wird so durch die Wahl eines entsprechenden Axialhubes eingestellt, dass er keinem ganzzahligen Bruchteil von 360° entspricht, damit mit fortschreitender Zeit alle Bereiche der Schulter in der Trommel 1 durch diese Schneide einmal freigeschnitten werden. Analog ist die Wirkung der Schneide zur Trommelrückseite.In the example of FIG. 7, the inside of the drum 1 is stepped. The bigger one Diameter is on the discharge side. The helix 5 makes in one point A radially jump outwards. The rear starting position for a Ejection on the second flank 9 of a sawtooth is determined in such a way that point A cannot enter the shoulder at the jump in diameter. During the ejection, the filter cake moves over the Jump in diameter and is broken open again. It can be beneficial be, the ejection movement 9 so slow for certain products to set that a shift occurs at the jump in diameter. The The helix is turned back on the first flank 7 of the sawtooth in FIG the original axial starting position while tangential certain angle of rotation was traversed. At the jump in diameter point A the helix 5 consists of a cutting edge 43 which extends backwards into the Diameter jump of the drum cuts the layered cake. The angle of rotation is determined by the choice of an appropriate axial stroke set so that it does not correspond to an integer fraction of 360 °, so with advancing time through all areas of the shoulder in the drum 1 this cutting edge can be cut free once. The effect of the Cut to the back of the drum.

Im Beispiel von Fig. 8 schliesst bei Trommel 1 und Wendel 5 ein konischer Abschnitt 18 an einen zylindrischen Teil an der Einfüllzone 21 an. In dieser konischen Zone wird das Ausstossen vom Kuchen durch die Fliehkräfte am Kuchen und durch die Schräge vom Konus der Trommel 1 unterstützt. Während des Ausstossens auf der zweiten Flanke 9 eines Sägezahns vergrössert sich das Spiel eines Punktes A im konischen Abschnitt 18 der Trommel 1. Auch hier gilt die Überlegung, dass der mit dem Zurückfahren erreichte Drehwinkel kein ganzzahliges Bruchteil von 360° ist, damit alle Flächen im konischen Abschnitt einmal in den Genuss des geringen Spiels bei Beginn der Ausstossbewegung kommen und damit keine dauernden Ablagerungen entstehen.In the example of FIG. 8, a conical closes for drum 1 and helix 5 Section 18 to a cylindrical part at the filling zone 21. In this conical zone, the ejection of the cake by the centrifugal forces on Cake and supported by the slope of the cone of drum 1. During the ejection on the second flank 9 of a sawtooth increases the play of a point A in the conical section 18 of the Drum 1. Also here the consideration applies that the one with the return angle of rotation reached is not an integer fraction of 360 °, so all Surfaces in the conical section once enjoy the little play come at the beginning of the ejection movement and therefore not permanent Deposits are created.

Im Beispiel von Fig. 9 ist die Trommel 1 mit ihrer Mantelfläche 16 zylindrisch und beidseitig mit Lagern 37 gelagert und aus zwei Körpern zusammengesetzt, um die Innenteile einzubringen zu können. Die Produktezufuhr (hier nicht dargestellt) erfolgt durch einen hohlen Wellenstummel der Wendel 5. Einstellbare Ausflussöffnungen 15 legen das Niveau der Flüssigkeit fest. Die Mantelfläche 16 ist erst zum Austritt hin als Sieb 17 ausgeführt. In diesem Siebbereich verringert sich die radiale Höhe der Wendel mit einem Konus als Hüllfläche. Der Kuchen wird durch Abschleuderfenster 40 auf der Austrittsseite freigegeben.In the example of FIG. 9, the drum 1 is cylindrical with its outer surface 16 and supported on both sides with bearings 37 and made of two bodies assembled to be able to insert the inner parts. The Product feed (not shown here) is through a hollow Stub shaft of the helix 5. Adjustable outflow openings 15 place it Level of liquid solid. The outer surface 16 is only towards the exit Sieve 17 executed. The radial height is reduced in this sieving area the helix with a cone as the enveloping surface. The cake is through Centrifugal window 40 released on the exit side.

In den Fig. 10 bis 13 sind verschiedene Arten von Sägezahnlinien 6 dargestellt, deren Form von der Art des Antriebs für die Relativbewegung, d.h.. von der Art des Sägezahnwandlers abhängt.10 to 13 are different types of sawtooth lines 6 shown, whose shape depends on the type of drive for the relative movement, i.e. depends on the type of sawtooth converter.

In den Fig. 12 und 13 wird gezeigt, dass ein Graben 11 auch mit einer kontinuierlichen Drehbewegung zwischen Wendel 5 und Trommel 1 erzeugt werden kann, wenn dieser eine passende Axialbewegung überlagert ist. Bei Stillstand der Axialbewegung in der Ausgangsstellung verschiebt sich ein Punkt F nach G und erzeugt einen Graben 11 in seinem "Kielwasser" solange der Kuchen sich nur deformiert. Das axiale Ausstossen von G nach H erfolgt schlagartig und der Kuchen macht einen Sprung. Von H nach F' fährt der Referenzpunkt in der Spur der Wendel zurück. Das Anfahren der weiteren Punkte G', H' auf der Sägezahnlinie sind Wiederholungen. Da die Steigung α der ersten Flanke 7 eines Sägezahns durch die Steigung β der Wendel vorgegeben ist, kann bei einer vorgegebenen konstanten Drehung zwischen Wendel und Trommel nur noch die Ausstossgeschwindigkeit auf der zweiten Flanke 9 eines Sägezahns verringert werden, um einen mehr oder weniger breiten Graben wie in Fig. 13 zu erzeugen.12 and 13 show that a trench 11 also with a continuous rotary movement between the coil 5 and drum 1 generated can be, if a suitable axial movement is superimposed. At The standstill of the axial movement in the starting position shifts Point F to G and creates a trench 11 in its "wake" as long as the cake just deforms. The axial ejection from G to H occurs suddenly and the cake jumps. From H to F ' the reference point moves back in the track of the helix. The start of the further points G ', H' on the sawtooth line are repetitions. Since the Slope α of the first flank 7 of a sawtooth through the slope β of the Helix is specified, can with a predetermined constant rotation only the ejection speed between the helix and drum the second flank 9 of a sawtooth can be reduced by one more or less wide trench as in FIG. 13.

In Fig. 14 ist die Wendel 5 als Doppelwendel mit axialen Löchern 56 ausgebildet, um eine filtrierende Schnecke 57 zu bilden, welche zusätzlich axial austretende Flüssigkeit sammelt und durch das Sieb 17 nach aussen abgibt. Die Einfüllzone mit Durchbrüchen 22 ist entgegengesetzt zu den Ausfallöffnungen 40 der Ausstosseite angebracht.14, the helix 5 is a double helix with axial holes 56 formed to form a filtering screw 57, which additionally axially emerging liquid collects and through the sieve 17 to the outside delivers. The filling zone with openings 22 is opposite to that Outlet openings 40 attached to the discharge side.

In Fig. 15 ist als hydraulischer Drehantrieb 25 ein Drehkolben 58, dessen Schwenkbereich aus Fig. 16 ersichtlich ist, so mit einem Freilauf 59 kombiniert, dass ein Abstützen der Wendel am Filterkuchen genügt, um den Drehkolben nach einer Rückwärtsdrehung entsprechend der zweiten Flanke eines Sägezahns in seine ursprüngliche Ausgangslage zurückzudrehen und anschliessend mit einem hydraulischen Kolben 25 eine Ausstossbewegung in axialer Richtung auszuführen. Die eigentliche Soll-Lage der Wendel mit ihrer Achse 5a zu der Achse 1a der Trommel ist durch eine Steuerung (hier nicht gezeigt) vorgegeben, während die Ist-Lage bezüglich der relativen Drehung zwischen Wendel und Trommel durch einen Sensor 60 abgefragt wird und die axiale Ist-Position der Wendel durch einen Sensor 61 abgefragt wird. Der Drehkolben 58 wird über Zufuhrleitungen 58a, 58b mit Öl angesteuert, um eine relative Drehbewegung zur Trommel auszuführen, die beim Rückwärtsdrehen der Wendel durch den gesperrten Freilauf 59 auf Achse 5a der Wendel 5 übertragen wird, während die Rückstellung des Drehkolbens 58 in seine ursprüngliche Lage ohne Drehung der Wendel durch Freigabe des Freilaufs 59 erfolgt. Der Ausstosskolben 25 ist über Ölleitungen 25a, 25b angesteuert und besorgt die Axialverstellung zwischen Wendelachse 5a und Trommelachse 1a.In Fig. 15 is a hydraulic piston 25, a rotary piston 58, the 16 can be seen, so with a freewheel 59 combined that a support of the helix on the filter cake is sufficient to the Rotary piston after a reverse rotation corresponding to the second flank a sawtooth back to its original position and then an ejection movement in with a hydraulic piston 25 axial direction. The actual target position of the helix with your Axis 5a to axis 1a of the drum is controlled by a controller (not here shown), while the actual position with respect to the relative rotation between the coil and drum is queried by a sensor 60 and the axial actual position of the helix is queried by a sensor 61. The Rotary piston 58 is driven with oil via supply lines 58a, 58b perform a relative rotational movement to the drum, which at Reverse rotation of the helix through the locked freewheel 59 on axis 5a the helix 5 is transmitted while resetting the rotary lobe 58 in its original position without turning the helix by releasing it of the freewheel 59 takes place. The ejection piston 25 is via oil lines 25a, 25b controlled and concerned the axial adjustment between the helical axis 5a and Drum axis 1a.

In der gezeichneten Kolbenstellung ist der Drehkolben 58 bereits durch die Freigabe im Freilauf 59 in seine Ausgangsstellung zurückgedreht worden und wird durch den Öldruck auf einem Anschlag 62 festgehalten. Wenn jetzt der Ausstosskolben 25 für eine vorgegebene schnelle Ausstossbewegung angesteuert wird, verschiebt sich die Wendelwelle 5a nach rechts und stösst einen Teil des Filterkuchens aus. Falls bei einer grossen Steigung der Wendel Bedenken bestehen, dass während der Ausstossbewegung ein unzulässiges Rückwärtsdrehen der Wendel erfolgt, kann der Freilauf 59 durch eine elektromagnetische Kupplung ersetzt werden, die während der Ausstossbewegung die beiden Wellen bezüglich Drehung zueinander festsetzt. Trotz der blockierten Drehung kann zwischen dem Innenteil der Kupplung und der eigentlichen Wendelwelle 5a wie beim Innenteil vom Freilauf 59 eine axiale Verschiebung stattfinden, weil das Wellenende 5b als gezahnte Welle in dem Innenteil verschiebbar ist.In the piston position shown, the rotary piston 58 is already through the Release in freewheel 59 has been turned back to its original position and is held on a stop 62 by the oil pressure. If now Ejection piston 25 for a predetermined rapid ejection movement is controlled, the helical shaft 5a shifts to the right and pushes part of the filter cake. If the Spiral concerns exist that during the ejection movement If the helix is turned backwards inadmissible, the freewheel 59 can be replaced by an electromagnetic clutch, which during the Ejection movement of the two shafts with respect to each other sets. Despite the blocked rotation, between the inner part of the Coupling and the actual spiral shaft 5a as with the inner part of Freewheel 59 an axial displacement take place because the shaft end 5b as toothed shaft is slidable in the inner part.

Nach der Beendigung der Ausstossbewegung auf der ersten Flanke 7 eines Sägezahns kann eine wählbare Pause bezüglich der Relativbewegung zwischen Wendel 5 und Trommel 1 eingeschaltet werden. Die zweite Flanke 9 des Sägezahns setzt eine der Wendel entsprechende Steigung voraus. Diese vorgegebene Steigung wird mit der Steuerung erzeugt, indem beispielsweise eine Drehgeschwindigkeit für den Drehkolben 58 vorgegeben wird und eine der Wendel entsprechende axiale Verstellgeschwindigkeit für den hydraulischen Kolben 25 vorgegeben wird. Je nach Genauigkeitsanforderungen können die hydraulischen Verstellelemente 58, 25 als offene Steuerkette betrieben werden, bei der die Sensoren 60, 61 nur die Funktion von Endschaltern wahrnehmen, oder als Regelkreis bei denen die Sensoren 60, 61 die Positions-Istwerte ständig an die Steuerung weitergeben. Bei der Verwendung eines Freilaufs 59 wird die Wendelwelle 5a, 5b zwangsläufig mit dem Drehkolben 58 mitgenommen.After the end of the ejection movement on the first flank 7 Sawtooth can be a selectable pause in relative motion be switched between coil 5 and drum 1. The second flank 9 of the sawtooth requires an incline corresponding to the helix. This predetermined slope is generated by the controller by for example, a rotational speed for the rotary piston 58 is predetermined and an axial adjustment speed corresponding to the helix for the hydraulic piston 25 is predetermined. Depending on The hydraulic adjustment elements 58, 25 are operated as an open control chain, in which the sensors 60, 61 only perceive the function of limit switches, or as a control loop for them the sensors 60, 61 continuously send the actual position values to the control pass on. When using a freewheel 59, the helical shaft 5a, 5b necessarily entrained with the rotary piston 58.

Bei der Verwendung einer Kupplung muss diese eingerastet sein, um eine Drehbewegung auf die Wendelwelle 5a zu übertragen. Bei der Ausführung nach Fig. 15 und 16 wird davon ausgegangen, dass der eigentliche Zentrifugenantrieb wie in Fig. 1 an der Trommelwelle 1a erfolgt. Die Erfassung der relativen Drehung zwischen Trommelwelle 1a und Wendelwelle 5a und die Weitergabe eines elektrischen Signals über Schleifringe 50 schränkt die Messmöglichkeiten des Sensors 60 ein. Es ist ebenso möglich, wie in Fig. 17 gezeigt, mit zwei absolut messenden Sensoren 60a, 60b die Differenz in einer Steuerung 27 zu bilden, der entsprechende Sollwerte 49 vorgegeben sind.When using a coupling, it must be locked in order to To transmit rotary motion to the helical shaft 5a. When executing 15 and 16 it is assumed that the actual Centrifuge drive as in Fig. 1 on the drum shaft 1a. The Detection of the relative rotation between drum shaft 1a and Helical shaft 5a and the transmission of an electrical signal via Slip rings 50 limit the measurement options of sensor 60. It is also possible, as shown in Fig. 17, with two absolutely measuring Sensors 60a, 60b to form the difference in a controller 27 which corresponding setpoints 49 are specified.

Im Beispiel 17 wird die Wendelwelle 5a entlang einem stationär verankerten hydraulischen Kolben 25 axial hin und her bewegt. Der Hauptantrieb für die Trommelwelle 1a ist wie in Fig. 1 vorgesehen. Die Bewegung der Trommelwelle 1a wird über einen Radsatz 48 abgenommen und über eine viskose Kupplung 46 und einen zweiten Radsatz 47 auf die Wendelwelle 5a übertragen. Der Schlupf in der Kupplung ist so geregelt, dass beide Wellen 5a, 1a gleich schnell drehen, um Pausen für ein Ablegen des Produktes und für ein schnelles Ausstossen auf der zweiten Flanke 9 eines Sägezahns zu erzeugen, während beim Rückwärtsdrehen auf der ersten Flanke 7 der Schlupf, der über die Sensoren 60a, 60b messbar ist, so verändert wird, dass die Wendel in ihrer eigenen Spur rückwärts dreht. Das heisst, die Radsätze 48, 47 müssen so gestuft sein, dass die Wendelwelle 5a bei Aufhebung des Schlupfes schneller als die Trommelwelle 1a drehen würde, da sonst kein ausreichendes Drehmoment zur Unterstützung der relativen Drehbewegung in der viskosen Kupplung 53 entstehen würde. Die Kopplung in der Kupplung 53 kann mit einer elektrisch polarisierbaren Flüssigkeit vorgenommen werden, wie sie aus der Elektro-Rheologie bekannt sind und zum Beispiel von der Firma Bayer, Leverkusen vertrieben werden. Dadurch, dass der Radsatz 47 zur Wendelwelle 5a eine Geradverzahnung aufweist, lässt sich diese axial verschieben. Die Axialbewegung wird durch einen Sensor 61 überwacht und in der Steuerung 27 durch Vergleich mit einer Sollwerteingabe 49 für Drehung und Axialbewegung mit den Messungen der Sensoren 60a, 60b für die Regelung entlang einer Sägezahnlinie koordiniert. Das heisst die Steuerung 27 umfasst auch einen hydraulischen Teil mit dem der hydraulische Kolben 25 angesteuert wird.In example 17, the helical shaft 5a is anchored along a stationary path hydraulic piston 25 axially reciprocated. The main drive for the Drum shaft 1a is provided as in Fig. 1. The movement of the Drum shaft 1a is removed via a wheel set 48 and via a viscous clutch 46 and a second wheel set 47 on the helical shaft 5a transfer. The slip in the clutch is controlled so that both shafts 5a, 1a turn equally fast to take breaks for depositing the product and for rapid ejection on the second flank 9 of a sawtooth generate while turning backwards on the first flank 7 of Slip, which can be measured via the sensors 60a, 60b, is changed such that the helix turns backwards in its own track. That means the wheelsets 48, 47 must be graded so that the spiral shaft 5a when the Slip would rotate faster than the drum shaft 1a, otherwise none sufficient torque to support the relative rotation would arise in the viscous coupling 53. The coupling in the coupling 53 can be done with an electrically polarizable liquid as they are known from electro-rheology and for example are sold by Bayer, Leverkusen. The fact that the Wheelset 47 for the helical shaft 5a has straight teeth, can be move them axially. The axial movement is determined by a sensor 61 monitored and in the controller 27 by comparison with a setpoint input 49 for rotation and axial movement with the measurements of the sensors 60a, 60b coordinated for control along a sawtooth line. That means the Controller 27 also includes a hydraulic part with which the hydraulic piston 25 is controlled.

Die Erfindung ist nicht auf die bisher aufgeführten Ausführungsformen von Schneckenwendeln beschränkt. So können die verwendeten Schneckenwendeln mit Unterbrüchen versehen sein, um eine "Segmentschnecke" zu bilden oder über ihre Länge mit unterschiedlicher Blattdicke ausgeführt sein. Ebenso ist es möglich, die Steigung der Schnecke in bestimmten Bereichen leicht zu verändern oder die Schnecke mit Verschliesselementen zur Trommelabdichtung zu versehen.The invention is not limited to the previously listed embodiments of Spiral coils limited. So the used ones Helical spirals with interruptions to a To form "segmental screw" or along its length with different Sheet thickness must be executed. It is also possible to increase the pitch of the snail easy to change in certain areas or using the snail To provide closing elements for drum sealing.

Claims

Zentrifuge mit einer rotierenden Trommel (1) und mit einem mit der Trommel mitdrehenden Ausstosselement (2), um einen auf der Innenseite der Trommel abgesetzten Kuchen (3) aus Feststoffen in axialer Richtung (4) der Trommel zu stossen, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstosselement (2) eine Ausstossfläche in Form einer schraubenförmigen Wendel (5) aufweist, und dass Wendel (5) und Trommel (1) derart kinematisch verbunden sind, dass ein Referenzpunkt (A) am Umfang der Wendel (5) relativ zur Trommel (1) eine Drehbewegung in Form einer Sägezahnlinie (6, 8) ausführt, wobei eine erste Flanke (7) der Sägezähne (8) mit ihrer Steigung (α) annähernd der Steigung (β) der Wendel (5) entspricht, während eine zweite Flanke (9) der Sägezähne (8) einer annähernd axialen Ausstossbewegung (10) entspricht.Centrifuge with a rotating drum (1) and with one with the Rotating ejection element (2) to one on the Cakes (3) made of solids in to push the axial direction (4) of the drum, characterized in that that the ejection element (2) has an ejection surface in the form of a has helical spiral (5), and that spiral (5) and Drum (1) are kinematically connected such that a Reference point (A) on the circumference of the helix (5) relative to the drum (1) executes a rotary movement in the form of a sawtooth line (6, 8), wherein a first flank (7) of the saw teeth (8) with its slope (α) approximately corresponds to the slope (β) of the helix (5), while a second flank (9) of the saw teeth (8) an approximately axial Ejection movement (10) corresponds.

Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung (α) der ersten Flanke (7) exakt der Steigung (β) der Wendel (5) entspricht.Centrifuge according to claim 1, characterized in that the The slope (α) of the first flank (7) is exactly the slope (β) of the helix (5) corresponds.

Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung (α) der ersten Flanke (7) um bis zu plus oder minus 20 % von der Steigung (β) der schraubenförmigen Wendel (5) abweicht, um beim Durchlaufen der ersten Flanke (7) einen Graben (11) im sich absetzenden Kuchen (3) zu erzeugen.Centrifuge according to claim 2, characterized in that the Slope (α) of the first flank (7) by up to plus or minus 20% of the slope (β) of the helical coil (5) deviates to at Pass through the first flank (7) in a trench (11) to produce settling cake (3).

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge (12) der Sägezähne (8) nur einen Bruchteil der axialen Länge (13) der schraubenförmigen Wendel (5) ausmacht.Centrifuge according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the axial length (12) of the saw teeth (8) is only a fraction of the axial length (13) of the helical coil (5).

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seitenwand (14) der Trommel (1) Abflussöffnungen (15) für flüssige Bestandteile aufweist. Centrifuge according to one of claims 1 to 4, characterized in that that at least one side wall (14) of the drum (1) Has drain openings (15) for liquid components.

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Mantelfläche (16) der Trommel (1) als Sieb (17) ausgeführt ist.Centrifuge according to one of claims 1 to 5, characterized in that that at least part of the lateral surface (16) of the drum (1) as Sieve (17) is executed.

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendet (5) als mehrgängige Wendel ausgeführt ist.Centrifuge according to one of claims 1 to 6, characterized in that the turning (5) is designed as a multi-start spiral.

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Wendel (5) und Trommel (1) mehrere Stufen mit unterschiedlichem Durchmesser bilden.Centrifuge according to one of claims 1 to 7, characterized in that that helix (5) and drum (1) with several stages form different diameters.

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Trommel (1) und schraubenförmige Wendel (5) sich in der Ausstossrichtung (10) mindestens in einem gleichen axialen Abschnitt (18) konisch aufweiten oder verengen, wobei der axiale Hub so bemessen ist, dass konische, sich gegenüberliegende Abschnitte relativ zueinander drehen können.Centrifuge according to one of claims 1 to 7, characterized in that that drum (1) and helical coil (5) are in the Ejection direction (10) at least in the same axial section (18) expand or contract conically, the axial stroke thus is sized that tapered, opposing sections relative can rotate towards each other.

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die schraubenförmige Wendel (5) als Bandschnecke (19) ausgeführt ist.Centrifuge according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the helical spiral (5) as a band screw (19) is executed.

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die schraubenförmige Wendel als filtrierende Schnecke (57) ausgeführt ist.Centrifuge according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the helical spiral as a filtering screw (57) is executed.

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die schraubenförmige Wendel (5) an einer hohlen Welle (20) befestigt ist, welche mindestens eine Einfüllzone (21) mit Durchbrüchen (22) für eine Suspension aufweist.Centrifuge according to one of claims 1 to 8, characterized in that the helical coil (5) on a hollow shaft (20) is attached, which has at least one filling zone (21) with openings (22) for a suspension.

Zentrifuge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die hohle Welle (20) mindestens eine weitere Zone (23, 24) mit Durchbrüchen (22) für das Einführen von Medien wie zum Beispiel Waschflüssigkeiten oder anderen Reagenzien aufweist. Centrifuge according to claim 9, characterized in that the hollow Shaft (20) at least one further zone (23, 24) with openings (22) for the introduction of media such as washing liquids or other reagents.

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung zwischen Wendel (5) und Trommel (1) mindestens in einem Umkehrpunkt der Sägezähne (8) beliebig lange anhaltbar ist.Centrifuge according to one of claims 1 to 13, characterized characterized in that the relative movement between helix (5) and Drum (1) at at least one reversal point of the saw teeth (8) is indefinitely long.

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit für das Durchlaufen der Flanke (7, 9) eines Sägezahns (8) einstellbar ist.Centrifuge according to one of claims 1 to 14, characterized characterized that the speed for going through the Flank (7, 9) of a sawtooth (8) is adjustable.

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass für die axiale Verstellung zwischen Wendel (5) und Trommel (1) ein hydraulischer Kolben (25) vorgesehen ist und dass zwischen Trommel und Wendel ein hydraulisch betätigter Drehantrieb (26) vorgesehen ist.Centrifuge according to one of claims 1 to 12, characterized characterized in that for the axial adjustment between the helix (5) and drum (1) a hydraulic piston (25) is provided and that A hydraulically operated rotary drive between the drum and the helix (26) is provided.

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Drehbewegung zwischen Wendel (5) und Trommel kontinuierlich erfolgt, während eine vorgesehene Steigung der Flanken eines Sägezahns durch Steuerung der Geschwindigkeit eines Axialkolbens (25) erfolgt.Centrifuge according to one of claims 1 to 14, characterized characterized in that the relative rotational movement between the helix (5) and drum is carried out continuously while an intended incline the flanks of a sawtooth by controlling the speed an axial piston (25).

Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Zentrifuge so konzipiert ist, dass die Sägezahnlinie in beiden Richtungen durchlaufbar ist.Centrifuge according to one of claims 1 to 17, characterized characterized that the control of the centrifuge is designed that the sawtooth line can be traversed in both directions.

Verfahren zum Betreiben einer Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 18 mit einer rotierenden Trommel (1) und mit einer in der Trommel (1) mitdrehenden schraubenförmigen Wendel (5), welche mit einem Referenzpunkt (A) an ihrem Umfang relativ zur Trommel (1) mit einer Drehbewegung in Form einer Sägezahnlinie (6, 8) bewegt wird, wobei eine erste Flanke (7) der Sägezähne (8) mit ihrer Steigung (α) annähernd der Steigung (β) der Wendel (5) entspricht, während eine zweite Flanke (9) der Sägezähne (8) einer annähernd axialen Ausstossbewegung (10) entspricht.Method for operating a centrifuge according to one of claims 1 to 18 with a rotating drum (1) and with one in the drum (1) rotating helical coil (5), which with a Reference point (A) on its circumference relative to the drum (1) with a Rotary movement in the form of a sawtooth line (6, 8) is moved, wherein a first flank (7) of the saw teeth (8) with its slope (α) approximately corresponds to the slope (β) of the helix (5), while a second flank (9) of the saw teeth (8) an approximately axial Ejection movement (10) corresponds.