[0001] Die Erfindung betrifft eine Wehreinrichtung für eine Zentrifuge mit einer um eine
Zentrifugenachse rotierenden Zentrifugentrommel, insbesondere für eine Vollmantelschneckenzentrifuge,
bei der eine geklärte Flüssigkeit durch mindestens eine Ablauföffnung aus dem Inneren
der Zentrifugentrommel nach außen abgelassen wird und bei der zum Verstellen der Teichtiefe
innerhalb der Zentrifugentrommel die Größe der mindestens einen Ablauföffnung von
außerhalb der Zentrifugentrommel her veränderbar ist. Ferner betrifft die Erfindung
eine Zentrifuge, insbesondere eine Vollmantelschneckenzentrifuge, mit einer derartigen
gattungsgemäßen Wehreinrichtung.
[0002] Bei Zentrifugen bildet sich während des Betriebs unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft
innerhalb der Zentrifugentrommel ein Flüssigkeitsring aus, dessen Innendurchmesser
von der Anordnung von Wehrscheiben bestimmt ist, welche am Umfang einer Trommelstirnwand
vor Ablauföffnungen angeordnet sind. Durch Verstellen der Wehrscheiben kann das Flüssigkeitsniveau
bzw. die Teichtiefe in der Zentrifugentrommel verändert werden. Das Verändern der
Teichtiefe soll insbesondere auch während des Betriebs einer Zentrifuge möglich sein,
wozu im Stand der Technik bereits zahlreiche Wehreinrichtungen vorgeschlagen worden
sind.
[0003] Aus DE 39 21 327 A1 ist ein Wehr bekannt, das aus Elementen wie Klappen, Schiebern,
Keilen usw. besteht, die im Bereich der an der Trommelstirnwand verteilten Ablauföffnungen
angeordnet sind und die mit der Trommel mitrotieren. Die mitrotierenden Verstellelemente
stehen über mechanische Verbindungselemente mit einer nicht mitrotierenden Verstelleinrichtung
in Wirkverbindung. Weil diese Verbindung zwischen mitrotierenden Verstellelementen
und nicht-mitrotierender Verstelleinrichtung vergleichsweise komplex ist, haben sich
solche Wehrsysteme nicht durchgesetzt.
[0004] Aus DE 43 20 265 C2 ist eine Vollmantelschneckenzentrifuge mit einem verstellbaren
Wehr für den Ablauf einer Flüssigphase bekannt, bei dem außerhalb der Trommel gegenüber
von Ablauföffnungen eine stillstehende, aber axial verschiebbare Drosselscheibe angeordnet
ist. Die freie Querschnittsfläche zwischen den mit der Zentrifugentrommel mitrotierenden
Ablauföffnungen und der achsparallel und planparallel verschiebbaren Drosselscheibe
bestimmt den Abflussquerschnitt für die Flüssigkeit und damit deren Standhöhe bzw.
Teichtiefe in der Trommel. Nachteilig ist, dass die Einrichtung zur achsparallelen
Führung und Verschiebung der zur Trommelstirnwand planparallelen stillstehenden Drosselscheibe
nicht außerhalb des Nass- und Schmutzteils der Zentrifuge angeordnet ist.
[0005] Aus EP 1 280 606 B1 ist eine Vollmantelzentrifuge bekannt, bei der ein verstellbares
Wehr aus einer mit einem Zentrifugengehäuse verbundenen und die Ablauföffnungen der
Zentrifugentrommel von außen mit Abstand abdeckenden feststehenden, d.h. nicht mitrotierenden
Ringtasse besteht, die an ihrem Ringumfang wenigstens eine durch eine Verstelleinrichtung
in ihrer Größe veränderbare Durchtrittsöffnung aufweist, durch welche die Flüssigkeit
in eine Flüssigkeits-Auffangkammer des Zentrifugengehäuses austreten kann. Auch eine
solche Wehreinrichtung ist vergleichsweise komplex und es besteht an der nicht mitrotierenden
Ringtasse erhöhte Gefahr, dass die veränderbaren Durchtrittsöffnungen von austretendem
Material verstopft werden.
Zugrundeliegende Aufgabe
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge mit einer einfach gebauten
verstellbaren Wehreinrichtung bereitzustellen, mit der die Teichtiefe innerhalb der
Zentrifugentrommel betriebssicher und mit geringem Energieaufwand während des Betriebs
der Zentrifuge verändert werden kann.
Erfindungsgemäße Lösung
[0007] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer eingangs genannten Wehreinrichtung gelöst,
bei der an der mindestens einen Ablauföffnung ein erstes und ein zweites Wehrelement
vorgesehen sind, die axial nebeneinander derart angeordnet sind, dass geklärte Flüssigkeit
über beide Wehrelemente abströmt, und von denen das erste Wehrelement mit der Zentrifugentrommel
mitdrehend und das zweite Wehrelement nicht mit der Zentrifugentrommel mitdrehend
sowie mindestens abschnittsweise radial bewegbar gestaltet ist. Ferner ist die Aufgabe
mit einer Zentrifuge, insbesondere einer Vollmantelschneckenzentrifuge gelöst, die
mit einer derartigen Wehreinrichtung versehen ist.
[0008] Bei der erfindungsgemäßen Zentrifuge ist der sich in der Zentrifugentrommel befindende
Flüssigkeitsring an der Trommelstirnwand von einem ersten Wehrelement begrenzt, das
mit der Zentrifugentrommel mitdreht. Das erste Wehrelement bestimmt in der Regel die
im Betrieb einstellbare minimale Standhöhe der Flüssigkeit innerhalb der Zentrifugentrommel.
Diesem ersten Wehrelement ist erfindungsgemäß ein zweites Wehrelement zugeordnet,
welches nicht mit der Zentrifugentrommel mitdreht und neben dem ersten Wehrelement
angeordnet ist. Dieses zweite Wehrelement dient zum genauen Festlegen und Verstellen
der Teichtiefe innerhalb der Zentrifugentrommel auch während des Betriebs der Zentrifuge.
Die abströmende geklärte Flüssigkeit strömt also über beide Wehrelemente. Das zweite
Wehrelement ist zumindest abschnittsweise radial verstellbar, wodurch der Abstand
zwischen der Trommelwand und einer Überlaufkante des zweiten Wehrelements an der mindestens
einen Ablauföffnung verändert wird. Beim Verändern des Abstandes strömt mehr oder
weniger geklärte Flüssigkeit aus der Zentrifugentrommel aus und es verändert sich
dementsprechend die Teichtiefe innerhalb der Zentrifugentrommel.
[0009] Der wesentliche Unterschied der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik liegt auch
darin, dass die effektive bzw. endgültige Teichtiefe durch ein Wehrelement bestimmt
wird, welches von geklärter Flüssigkeit überströmt wird, sich dennoch aber nicht mit
der Zentrifugentrommel mitdreht. Ferner wird dieses nicht mitdrehende Wehrelement
in einer Ebene senkrecht zur Zentrifugenachse verstellt, wozu nur vergleichsweise
einfache Verstelleinrichtungen benötigt werden. Die Verstelleinrichtungen können darüber
hinaus außerhalb des Nass- und Schmutzteils der Zentrifuge angeordnet werden.
[0010] Schließlich liegt ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Zentrifuge darin,
dass mit der Wehreinrichtung gemäß der Erfindung auch großflächige Ablauföffnungen
in ihrer Größe verändert werden können und/oder Ablass- bzw. Abströmkanten mit einem
vergleichsweise großen Überlaufbereich (d.h. eine große Überlaufhöhe und/oder eine
große Überläufbreite) bereitgestellt werden können, sodass auch größere schwimmende
Partikel aus der Zentrifugentrommel herausgeschwemmt werden können. Die erfindungsgemäß
vergleichsweise großen Abströmöffnungen bzw. Abströmquerschnitte haben ferner den
Vorteil, dass die Zentrifuge beim Abstellen und beim Zusammenbrechen des darin umlaufenden
Flüssigkeitsrings bei kleiner Drehzahl eine rasche und weitgehend vollständige Entleerung
möglich ist. Dies gilt auch bei Betriebsphasen einer Zentrifuge, wo z.B. für Reinigungszwecke
bewusst eine Drehzahl knapp unter der Grenze zur Ausbildung eines Flüssigkeitszylinders
angesteuert wird.
[0011] Das Herausschwemmen von Partikeln ist insbesondere deshalb erleichtert, weil die
Partikel erfindungsgemäß nicht durch einen Spalt oder Schlitz austreten müssen, wie
dies teilweise beim Stand der Technik erforderlich ist. Bei der Wehreinrichtung gemäß
der Erfindung werden daher z.B. auch vergleichsweise große Partikel ausgeschwemmt,
die auf der in der Zentrifugentrommel befindlichen Flüssigkeit aufschwimmen. Ferner
kann erfindungsgemäß der Austrittsbereich der Flüssigkeit an dem zweiten Wehrelement
vergleichsweise leicht auf einen Teilbereich des Trommelumfangs begrenzt werden. Mit
dieser Begrenzung ergibt sich eine vergleichsweise große Überlaufhöhe der Flüssigkeit
am zweiten Wehrelement. Innerhalb der hoch überlaufenden Flüssigkeit werden auch große
Partikel, die in der Flüssigkeit treiben, aus der Zentrifugentrommel herausgeschwemmt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
[0012] Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Wehreinrichtung ist das
zweite Wehrelement verdrehbar gestaltet und beim Verdrehen wird mindestens ein Abschnitt
des zweiten Wehrelements, der sich vor der mindestens einen Ablauföffnung befindet,
radial verstellt. Die zum Verstellen eines derartigen zweiten Wehrelements erforderliche
Drehbewegung kann kostengünstig und betriebssicher mit einer Verstelleinrichtung bewirkt
werden, welche um die Zentrifugenachse verdrehbare Elemente aufweist. Durch entsprechend
einfache Hebelmechanismen können bei hohen Verstellkräften kurze Verstellwege bereitgestellt
werden.
[0013] Eine besonders einfache und dennoch präzise einstellbare Wehreinrichtung ergibt sich,
indem das zweite Wehrelement mit einer Exzenterscheibe gestaltet ist, die exzentrisch
zur Zentrifugenachse gelagert ist. Durch Verdrehen einer derart gelagerten Exzenterscheibe
wird jeweils jener Abschnitt eines zweiten Wehrelements, der sich vor der mindestens
einen Ablauföffnung befindet, radial nach innen bzw. außen verstellt.
[0014] Bei einer weiteren, besonders einfach zu konstruierenden Verstelleinrichtung für
ein erfindungsgemäßes zweites Wehrelement ist dieses schwenkbar gelagert und beim
Schwenken wird mindestens ein Abschnitt des zweiten Wehrelements, der sich vor der
mindestens einen Ablauföffnung befindet, radial verstellt.
[0015] Ein solches schwenkbares zweites Wehrelement kann sehr kostengünstig mit einem Schwenkarm
gelagert sein, der um eine von der Zentrifugenachse versetzte Schwenkachse schwenkbar
ist. Die Schwenkbewegung kann dann durch elektromagnetische, hydraulische oder rein
mechanische Verstellmechanismen bewirkt werden.
[0016] Bei einer weiteren vergleichsweise kostengünstig zur realisierenden erfindungsgemäßen
Wehreinrichtung ist das zweite Wehrelement relativ zum ersten Wehrelement verschiebbar
und beim Verschieben wird mindestens ein Abschnitt des zweiten Wehrelements, der sich
vor der mindestens einen Ablauföffnung befindet, radial verstellt.
[0017] Das zweite Wehrelement kann bei einer derartigen Wehreinrichtung mittels eines einfachen,
radial bewegbaren Schiebers realisiert sein.
[0018] Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn das zweite Wehrelement mit einer
Ringscheibe gestaltet ist, die insbesondere vor einer Mehrzahl von Ablauföffnungen
verstellbar gelagert ist. Durch eine radiale Verstellung einer derartigen Ringscheibe
ergibt sich gegenüber dem umlaufenden Wehrelement bzw. den zugehörigen Ablauföffnungen
ein "freier", nicht von der nicht mitdrehenden Ringscheibe überdeckter Überlaufbereich.
Weil dieser Überlaufbereich nur auf einen Teil des Umfangs des nicht mitdrehenden
Wehrelements bzw. der Ringscheibe begrenzt ist, ergibt sich an der Überlaufkante eine
vergleichsweise große Überlaufhöhe, wodurch ein Herausschwemmen von größeren schwimmenden
Partikeln aus der Zentrifugentrommel heraus unterstützt wird.
[0019] Wie bereits erwähnt, liegt der Kern der Erfindung unter anderem darin, dass mindestens
ein Abschnitt eines nicht mitdrehenden Wehrelements vor mindestens einer Ablauföffnung
senkrecht zur Rotorachse verstellbar ist. Wenn das zweite Wehrelement als Ringscheibe
gestaltet ist, wird diese beim Verstellen exzentrisch bzw. senkrecht zur Zentrifugenachse
verschoben. Unabhängig von der Bahn der Verschiebung ergibt sich stets die gewünschte
Funktion eines begrenzten Überlaufbereichs am Umfang dieser Ringscheibe.
[0020] Bei der erfindungsgemäßen Wehreinrichtung kann zwischen dem ersten und dem zweiten
Wehrelement ein Ringspalt ausgebildet sein, durch den ein geringer Teil (Leckage-)
Flüssigkeit aus dem Inneren der Zentrifugentrommel abströmen kann. Der Ringspalt kann
gezielt auf eine bestimmte Mindestbreite eingestellt bzw. justiert sein, sodass gewährleistet
ist, dass während des Betriebs der erfindungsgemäßen Zentrifuge ausgeschlossen ist,
dass die erste und die zweite Wehreinrichtung in Festkörperkontakt kommen.
[0021] Das erfindungsgemäße erste Wehrelement kann ferner mit Aussparungen gestaltet sein,
durch die hindurch geklärte Flüssigkeit abströmen kann, während die restlichen Bereiche
des ersten Wehrelements ein Abströmen von Flüssigkeit außerhalb der Aussparungen verhindern.
Auf diese Weise kann das Abströmen von Flüssigkeit über das erste Wehrelement hinweg
auf bestimmte Abschnitte bzw. Bereiche des Trommelumfangs begrenzt werden. Mit dem
begrenzten Abströmen ist auch die Strömung von (Leckage-) Flüssigkeit durch den oben
genannten Ringspalt hindurch örtlich und mengenmäßig begrenzt. Damit verringert sich
die Reibung der durch den Ringspalt austretenden Flüssigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0022] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wehreinrichtung
anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- einen teilweisen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Zentrifuge mit deren Wehreinrichtung
in einer ersten Stellung eines zugehörigen verstellbaren Wehrelements,
- Fig. 2
- den Schnitt II-II in Fig. 1,
- Fig. 3
- den teilweisen Längsschnitt gemäß Fig. 1 in einer zweiten Stellung des zugehörigen
verstellbaren Wehrelements,
- Fig. 4
- den Schnitt IV-IV in Fig. 3,
- Fig. 5
- einen teilweisen Längsschnitt und zwei Seitenansichten von Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer
erster Wehrelemente,
- Fig. 6
- einen teilweisen Längsschnitt und eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen ersten Wehrelements,
- Fig. 7
- Seitenansichten von zwei weiteren Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer erster Wehrelemente
und
- Fig. 8
- eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen ersten
Wehrelements.
Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels
[0023] In den Figuren 1 bis 4 ist eine Zentrifuge 10 in Gestalt einer Vollmantelschneckenzentrifuge
veranschaulicht, mit einer Zentrifugentrommel 12, welche im Betrieb der Zentrifuge
10 um eine Zentrifugenachse 14 mit hoher Drehgeschwindigkeit rotiert. In der Zentrifugentrommel
12 befindet sich eine Zentrifugenschnecke 16, die ebenfalls entsprechend der Zentrifugenachse
14 ausgerichtet ist. Die Zentrifugenschnecke 16 ist mit ihrer Schneckennabe auf einem
Schneckenlager 18 drehbar gelagert, welches auf einer Trommelnabe 20 der Zentrifugentrommel
12 abgestützt ist. Die Trommelnabe 20 ist ihrerseits von einem Trommellager 22 gestützt,
das in einem Lagerbock 24 angeordnet und auf diese Weise an einem ortsfesten Maschinenbett
26 abgestützt ist.
[0024] Durch den Lagerbock 24 hindurch ist ein Einlaufrohr 28 ins Innere der Zentrifugentrommel
12 und auch ins Innere der Schneckennabe der Zentrifugenschnecke 16 geführt. Durch
dieses Einlaufrohr 28 kann ein zu trennendes Medium in die Zentrifugentrommel 12 eingeführt
werden, welches dann beim Drehen der Zentrifugentrommel 12 hohen Zentrifugalkräften
ausgesetzt wird und sich an einer Trommelwand 30 der Zentrifugentrommel 12 in Gestalt
eines Flüssigkeitsrings 32 ansammelt. Innerhalb des Flüssigkeitsrings 32 lagert sich
eine vergleichsweise feste Phase radial außen an, während sich eine vergleichsweise
flüssige Phase bzw. geklärte Flüssigkeit radial innen ansammelt.
[0025] Zum Abführen dieser geklärten Flüssigkeit sind an einer Trommelstirnwand 34 der Zentrifugentrommel
12 über deren Umfang verteilt insgesamt sechs Ablauföffnungen 36 ausgebildet. Die
Ablauföffnungen 36 sind teilweise von einem ersten Wehrelement 38 in Form einer Ringscheibe
abgedeckt, die außen an der Trommelstirnwand 34 zentrisch zur Zentrifugenachse 14
angebracht ist.
[0026] Axial neben dem ersten Wehrelement 38 ist ein zweites Wehrelement 40, welches ebenfalls
in Form einer Ringscheibe, jedoch mit kleinerem Innendurchmesser, gestaltet ist, vorgesehen.
Dieses zweite Wehrelement 40 ist über eine Verstelleinrichtung 42 am Lagerbock 24
befestigt und läuft demnach nicht mit der Zentrifugentrommel 12 um. Das erste und
das zweite Wehrelement 38 bzw. 40 sind derart relativ zueinander angeordnet, dass
eine aus der Zentrifugentrommel 12 durch die Ablauföffnungen 36 abströmende, geklärte
Flüssigkeit über beide Wehrelemente 38 und 40 überströmt. Dabei befindet sich zwischen
dem ersten Wehrelement 38 und dem zweiten Wehrelement 40 ein minimaler Ringspalt 44,
durch den ebenfalls eine zumindest geringe Menge an (Leckage-) Flüssigkeit aus dem
Inneren der Zentrifugentrommel 12 in ein Ablaufgehäuse 46 abströmen kann.
[0027] Das zweite Wehrelement 40 ist an der Verstelleinrichtung 42 mittels Stegen 48 an
einer Exzenterscheibe 50 befestigt, die ihrerseits an einer Exzenternabe 52 drehbar
gelagert ist. Die Stege 48 halten das zweite Wehrelement 40 im Abstand von der Exzenterscheibe
50 und trennen somit den Nass- und Schmutzbereich des ersten und zweiten Wehrelements
38 bzw. 40 von der restlichen Verstelleinrichtung 42. Durch die exzentrische Lagerung
der Exzenterscheibe 50 an der Exzenternabe 52 wird das als Ringscheibe gestaltete
zweite Wehrelement 40 beim Verdrehen der Exzenterscheibe 50 entweder konzentrisch
bzw. koaxial oder exzentrisch zur Zentrifugenachse 14 eingestellt. Bei dieser Bewegung
werden einzelne Abschnitte und die Innenkante des zweiten Wehrelements 40, die sich
jeweils in axialer Richtung betrachtet vor den Ablauföffnungen 36 befinden, radial
verstellt.
[0028] Durch diese radiale Verstellung des zweiten Wehrelements 40 wird eine Überströmkante
54 des zweiten Wehrelements 40 vor den zugehörigen Ablauföffnungen 36 radial versetzt
und auf diese Weise die Teichtiefe des Flüssigkeitsrings 32 innerhalb der Zentrifugentrommel
12 verändert.
[0029] Zum Verdrehen der Exzenterscheibe 50 ist ein Drehring 56 vorgesehen, welcher auf
einem feststehenden Ringabschnitt 58 neben der Exzenterscheibe 50 drehbar gelagert
ist. An dem Drehring 56 ist eine Radialnut 60 ausgebildet, in die ein Stift 62 hineinragt.
Der Stift 62 ist an der Exzenterscheibe 50 in eine Bohrung 64 eingesetzt, sodass er
beim Drehen des Drehrings 56 innerhalb der Radialnut 60 mitgeführt wird und durch
diese Bewegung die Exzenterscheibe 50 verdreht.
[0030] In den Figuren 2 und 4 ist die mit dieser Verdrehung erzielte Verstellung des zweiten
Wehrelements 40 relativ zum ersten Wehrelement 38 und relativ zur Zentrifugenachse
14 nochmals veranschaulicht.
[0031] Figur 2 zeigt eine konzentrische Ausrichtung des zweiten Wehrelements 40 relativ
zur Zentrifugenachse 14. In dieser Stellung strömt über den gesamten Umfang des zweiten
Wehrelements 40 verteilt aus sämtlichen Ablauföffnungen 36 geklärte Flüssigkeit aus
der Zentrifugentrommel 12 in das Ablaufgehäuse 46 ab.
[0032] In Figur 4 ist eine Betriebsphase der Zentrifuge 10 veranschaulicht, bei der das
als Ringscheibe gestaltete zweite Wehrelement 40 mit Hilfe der Exzenterscheibe 50
und der Exzenternabe 52 exzentrisch zur Zentrifugenachse 14 versetzt angeordnet ist.
In dieser Stellung ist im bezogen auf Figur 4 unteren Bereich des zweiten Wehrelements
40 dessen Überströmkante 54 radial nach außen versetzt, wodurch die Teichtiefe des
Flüssigkeitsrings 32 in der Zentrifugentrommel 12 verringert wird.
[0033] In Fig. 5 sind zwei Ausführungsbeispiele von Zentrifugentrommein 12 veranschaulicht,
an denen das erste Wehrelement 38 an jeder Ablauföffnung 36 allein durch eine Überlaufkante
68 gestaltet ist, die in der Trommelwand 30 selbst ausgestaltet ist. Die Überlaufkante
68 begrenzt einen Mindestdurchmesser 70, den die in der Zentrifugentrommel 12 umlaufende
Flüssigkeit überwinden muss, damit sie über das erste Wehrelement 38 zum zweiten,
hier nicht dargestellten Wehrelement 40 strömen kann. Bei der in Fig. 5 rechts dargestellten
Seitenansicht des Wehrelements 38 bzw. der Trommelwand 30 ist zu erkennen, dass die
Ablauföffnung 36 als gestrecktes Oval gestaltet ist, während bei der links daneben
angeordneten Seitenansicht einer Trommelwand 30 die Ablauföffnung 36 einen kreisrunden
Querschnitt aufweist.
[0034] Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an einer Trommelwand 30 einer
Zentrifugentrommel 12 eine vergleichsweise große, kreisrunde Ablauföffnung 36 ausgebildet,
vor der außen ein als Ringscheibe gestaltetes erstes Wehrelement 38 angebracht ist.
Das derartige erste Wehrelement 38 überdeckt die Ablauföffnung 36 teilweise und ist
mit einer zum Trommelinneren gerichteten Schräge 72 versehen. Die Schräge 72 endet
an einer Überlaufkante 68, die wiederum den von der Flüssigkeit zu überwindenden Mindestdurchmesser
70 definiert. Weil die Schräge 72 sich außen vor der Trommelwand 30 befindet, kann
Flüssigkeit zunächst durch die kreisrunde Ablauföffnung 36 austreten und verteilt
sich dann entlang der Schräge 72 über einen im Vergleich zur Größe der Ablauföffnung
36 weiten Umfangsbereich des als Ringscheibe gestalteten ersten Wehrelements 38. An
dem Wehrelement 38 gemäß Fig. 6 ist ferner an der Seite, die zum zweiten, nicht dargestellten
Wehrelement 40 gewandt ist, eine Hinterschneidung 74 ausgebildet. Diese Hinterschneidung
74 bewirkt, dass sich für die Flüssigkeit, welche durch den Ringspalt 44 zwischen
dem ersten und zweiten Wehrelement 38 bzw. 40 radial nach außen ausströmt, der Strömungsquerschnitt
radial nach außen vergrößert. Mit vergrößertem Strömungsquerschnitt verringern sich
die Strömungsreibung und die Bremswirkung der derart abströmenden (Leckage-) Flüssigkeit.
[0035] In Fig. 7 sind zwei Ausführungsbeispiele von ersten Wehrelementen 38 veranschaulicht,
die jeweils als im Wesentlichen kreisrunde Ringscheibe gestaltet sind. Während bei
dem in Fig. 7 links dargestellten Ausführungsbeispiel an der Ringscheibe auch die
Überlaufkante 68 insgesamt kreisrund gestaltet ist, ist bei dem in Fig. 7 rechts dargestellten
Ausführungsbeispiel der Mindestdurchmesser 70 mittels zweier Aussparungen 76 begrenzt,
die zwischen zwei im Durchmesser geringeren Scheibenabschnitten 78 ausgebildet sind.
Mit Hilfe der Scheibenabschnitte 78 ist das Abströmen von Flüssigkeit über das erste
Wehrelement 38 hinweg auf die beiden Aussparungen 76 begrenzt, was dazu führt, dass
auch nur an diesen Aussparungen 76 (Leckage-) Flüssigkeit in den Ringspalt 44 zwischen
dem ersten und zweiten Wehrelement 38 bzw. 40 gelangt. Darüber hinaus wird durch die
Begrenzung der Flüssigkeitsströme auf die Aussparungen 76 eine vergleichsweise große
Überlaufhöhe erzielt, was zu den weiter oben bereits genannten Vorteilen führt.
[0036] Fig. 8 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Trommelwand 30, an der mehrere
erste Wehrelemente 38 in Gestalt einzeln zu verstellender Schieber angeordnet sind.
Rechts oben ist in Fig. 8 ein Schnitt eines solchen ersten Wehrelementes 38 dargestellt.
Die einzelnen Schieber bzw. ersten Wehrelemente 38 können bei Stillstand der zugehörigen
Zentrifuge 10 einzeln verstellt werden, so dass je nach Aufgabenstellung verschiedene
Überlaufhöhen bzw. Mindestdurchmesser 70 eingestellt werden können.
[0037] Abschließend sei angemerkt, dass sämtlichen Merkmalen, die in den Anmeldungsunterlagen
und insbesondere in den abhängigen Ansprüchen genannt sind, trotz des vorgenommenen
formalen Rückbezugs auf einen oder mehrere bestimmte Ansprüche, auch einzeln oder
in beliebiger Kombination eigenständiger Schutz zukommen soll.
Bezugszeichenliste
[0038]
- 10
- Zentrifuge
- 12
- Zentrifugentrommel
- 14
- Zentrifugenachse
- 16
- Zentrifugenschnecke
- 18
- Schneckenlager
- 20
- Trommelnabe
- 22
- Trommellager
- 24
- Lagerbock
- 26
- Maschinenbett
- 28
- Einlaufrohr
- 30
- Trommelwand
- 32
- Flüssigkeitsring
- 34
- Trommelstirnwand
- 36
- Ablauföffnung
- 38
- erstes Wehrelement
- 40
- zweites Wehrelement
- 42
- Verstelleinrichtung
- 44
- Ringspalt
- 46
- Ablaufgehäuse
- 48
- Steg
- 50
- Exzenterscheibe
- 52
- Exzenternabe
- 54
- Überströmkante
- 56
- Drehring
- 58
- Ringabschnitt
- 60
- Radialnut
- 62
- Stift
- 64
- Bohrung
- 68
- Überlaufkante
- 70
- Mindestdurchmesser
- 72
- Schräge
- 74
- Hinderschneidung
- 76
- Aussparung
- 78
- Scheibenabschnitt
1. Wehreinrichtung für eine Zentrifuge (10) mit einer um eine Zentrifugenachse (14) rotierenden
Zentrifugentrommel (12), insbesondere für eine Vollmantelschneckenzentrifuge, bei
der eine geklärte Flüssigkeit durch mindestens eine Ablauföffnung (36) aus dem Inneren
der Zentrifugentrommel (12) nach außen abgelassen wird und bei der zum Verstellen
der Teichtiefe innerhalb der Zentrifugentrommel (12) die Größe der mindestens einen
Ablauföffnung (36) von außerhalb der Zentrifugentrommel (12) her veränderbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass an der mindestens einen Ablauföffnung (36) ein erstes und ein zweites Wehrelement
(38, 40) vorgesehen sind, die axial nebeneinander derart angeordnet sind, dass geklärte
Flüssigkeit über beide Wehrelemente (38, 40) abströmt, und von denen das erste Wehrelement
(38) mit der Zentrifugentrommel (12) mitdrehend und das zweite Wehrelement (40) nicht
mit der Zentrifugentrommel (12) mitdrehend sowie zumindest abschnittsweise radial
verstellbar gestaltet ist.
2. Wehreinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wehrelement (40) verdrehbar ist und beim Verdrehen mindestens ein Abschnitt
des zweiten Wehrelements (40), der sich vor der mindestens einen Ablauföffnung (36)
befindet, radial verstellt wird.
3. Wehreinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wehrelement (40) mit einer Exzenterscheibe (50) gestaltet ist, die exzentrisch
zur Zentrifugenachse (14) gelagert ist.
4. Wehreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wehrelement (40) schwenkbar ist und beim Schwenken mindestens ein Abschnitt
des zweiten Wehrelements (40), der sich vor der mindestens einen Ablauföffnung (36)
befindet, radial verstellt wird.
5. Wehreinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wehrelement (40) mit einem Schwenkarm gestaltet ist, der um eine von der
Zentrifugenachse (14) versetzte Schwenkachse schwenkbar ist.
6. Wehreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wehrelement (40) verschiebbar ist und beim Verschieben mindestens ein
Abschnitt des zweiten Wehrelements (40), der sich vor der mindestens einen Ablauföffnung
(36) befindet, radial verstellt wird.
7. Wehreinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wehrelement (40) mit mindestens einem radial bewegbaren Schieber gestaltet
ist.
8. Wehreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wehrelement (40) mit einer Ringscheibe gestaltet ist, die vor einer Mehrzahl
von Ablauföffnungen (36) verstellbar gelagert ist.
9. Wehreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Wehrelement (40) eine Aussparung aufweist, mit der der Austritt von geklärter
Flüssigkeit auf einen bestimmten Teilbereich des Umfangs der Zentrifugentrommel (12)
begrenzt ist.
10. Zentrifuge, insbesondere Vollmantelschneckenzentrifuge, mit einer Wehreinrichtung
nach einem der Ansprüche 1 bis 9.