[0001] Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge zum Trennen von Gemischen aus Flüssigkeiten
und Feststoffpartikeln, insbesondere Kunststoffgranulaten, mit einer sich zu ihrem
oberen, dem Austrag der Partikel dienenden Ende hin erweiternden Schleudertrommel,
die ein Siebteil und ein Prallringteil umfaßt, wobei das Prallringteil benachbart
zum Austragende und das Siebteil benachbart zu dem unteren Ende der Schleudertrommel
angeordnet sind, mit einer Antriebsvorrichtung und mit einer Zuführvorrichtung für
die Gemische.
[0002] Solche Zentrifugen, auch Prallring-Zentrifugen genannt, sind beispielsweise aus der
DE-PS 24 59 796 bekannt, bei denen die Gemische aus Flüssigkeiten und Feststoffpartikeln
in den unteren, verjüngten Bereich der Schleudertrommel gegeben werden, wobei die
Gemische zunächst einer Grobtrennung im Siebteil unterliegen und dann einem weiteren
Trennprozeß in dem Prallringteil unterzogen werden. Bei den bisher bekannten Prallring-
Zentrifugen wird die Schleudertrommel auf seiten ihres unteren Endes gelagert und
angetrieben. Die Zuführung der Gemische geschieht von oben über eine Rohrleitung,
die sich im wesentlichen bis in das Siebteil am unteren Ende der Schleudertrommel
erstreckt.
[0003] Beim Einsatz solcher Zentrifugen bei der Herstellung von Kunststoffgranulaten wird
es zur Realisierung einer einfachen Zuleitung der Gemische zur Zentrifuge notwendig,
in den Produktionshallen Vertiefungen im Hallenboden vorzusehen, in die die Zentrifugen
eingesenkt werden können, damit die Granulat/Wassermischungen direkt und ohne weitere
Fördermittel in die Zentrifuge eingegeben werden können. Bei dieser Lösung ist jedoch
eine Wartung und Reinigung der Zentrifuge ziemlich aufwendig, da insbesondere die
Lagerung und der Antrieb der Zentrifuge von der Halle aus nicht frei zugänglich sind.
Eine leichte Reinigungsmöglichkeit ist jedoch gerade in der Produktion von Kunststoffgranulaten
wichtig, da eine Vermischung von nur wenigen Granulatkörperchen mit einer neuen Charge
Kunststoffgranulat zu gravierenden Qualitätsbeeinflussungen bei den aus den Granulaten
zu produzierenden Gegenstände führen kann.
[0004] Selbstverständlich war auch bisher schon die Aufstellung der Zentrifuge auf dem Hallenbodenniveau
möglich, so daß der Zugang zum Antrieb und Lagerung der Zentrifuge vereinfacht ist,
jedoch erfordert dies eine Förderung der Gemische, in der Regel durch mechanische
Vorrichtungen, auf eine Höhe oberhalb des Produktionsniveaus, wobei insbesondere
bei empfindlichen Kunststoffgranulaten ein uner wünschter Abrieb und Beeinträchtigung
der Granulatpartikel erfolgt.
[0005] Ausgehend von dieser bekannten Prallring-Zentrifuge stellt sich die Erfindung die
Aufgabe, die Konstruktion der Zentrifuge zu vereinfachen und eine wirtschaftlichere
Beschickung der Zentrifuge möglich zu machen.
[0006] Diese Aufgabe wird bei einer Zentrifuge der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die Schleudertrommel hängend gelagert ist und daß an ihrem unteren
Ende eine Öffnung für das Zuführen der Gemische vorgesehen ist.
[0007] Durch die hängende Lagerung der Schleudertrommel kann eine Lagerstelle am unteren
Ende der Trommel entfallen, so daß hier eine Öffnung für das Zuführen der Gemische
aus Flüssigkeiten und Feststoffpartikeln vorgesehen werden kann. Bei dieser Konstruktion
ist es jetzt möglich, die Zentrifuge auf dem Hallenboden aufzustellen und die Zentrifuge
unter Beibehaltung des vorgegebenen Produktionsniveaus der Halle ohne zusätzliche
mechanische Fördereinrichtungen zu beschicken. In dieser Konfiguration sind dann auch
empfindlichere Granulate verarbeitbar, wobei gleichzeitig für sämtliche Granulate
die Beschickung der Zentrifuge wirtschaftlicher ist. Durch die hängende Lagerung der
Schleudertrommel ergibt sich zusätzlich eine Vereinfachung der Konstruktion und es
kann vorgesehen werden, daß die Schleudertrommel unter Umständen mitsamt dem Antrieb
nach oben aus der Zentrifuge herausge nommen werden kann, so daß die Zentrifuge samt
dem Zentrifugengehäuse beim Wechsel des zu verarbeitenden Granulattyps sehr einfach
und komplett gereinigt werden kann. Bei der hängenden Lagerung der Schleudertrommel
ist es zweckmäßig, diese an ihrere Austragseite mit einer Antriebswelle zu versehen.
Dabei wird vorzugsweise der Antriebsmotor auf einem an der Oberseite der Zentrifuge
befindlichen Deckel angeordnet.
[0008] Zweckmäßigerweise wird die Schleudertrommel über die Antriebswelle gelagert.
[0009] Die Antriebswelle kann dabei über eine Kupplung mit der Motorwelle der Antriebsvorrichtung
verbunden oder aber einstückig mit der Motorwelle ausgebildet sein. In letzterem
Fall wird die Lagerung der Motorwelle gleichzeitig zur Lagerung der Schleudertrommel
verwendet.
[0010] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ragt die Antriebswelle in das Innere der Schleudertrommel
hinein und trägt einen Ringflansch, an dem das Siebteil und das Prallringteil der
Schleudertrommel befestigbar sind.
[0011] Dabei kann vorgesehen sein, daß an dem Ringflansch ein Ringteil für die Montage des
Siebteils und des Prallringteils angebracht ist. Vorteilhaft sind hier die Ausführungsformen,
bei denen das Siebteil und das Prallringteil auf gegenüberliegenden Seiten des Ringteils
angeordnet und an diesem mit gemeinsamen Befestigungselementen fixierbar sind.
[0012] Bei dieser konstruktiven Lösung kann zusammen mit der Antriebsvorrichtung die komplette
Schleudertrommel aus dem Zentrifugengehäuse herausgenommen, gewartet und gereinigt
werden.
[0013] Je nach Einsatzzweck kann es auch von Vorteil sein, das Siebteil und Prallringteil
einzeln lösbar am Ringteil zu befestigen.
[0014] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ringteil über radial verlaufende Stege
an dem Ringflansch gehalten, wobei die Zwischenräume zwischen den Stegen Durchtrittskanäle
bilden, die den Zentrifugenraum des Siebteils mit dem Zentrifugenraum des Prallringteils
miteinander verbinden.
[0015] Hierdurch sind mehrere, auch kombiniert zu realisierende Merkmale möglich:
Zum einen können die Stege so ausgebildet werden, daß sie über eine Mitnahmeeinrichtung
die aus dem Siebteil in die Durchtrittskanäle eintretenden Feststoffpartikel in Umfangsrichtung
der Schleudertrommel beschleunigen. Dadurch wird der Unterschied in der Umfangsgeschwindigkeit
zwischen Feststoffpartikel und Prallringfläche, auf der das Partikel auftrifft, wesentlich
vermindert, so daß eine deutlich schonendere Behandlung der Feststoffpartikel in der
Zentrifuge erreicht wird.
[0016] Zum zweiten lassen sich die Stege zusätzlich als Luftverdichterflügel ausgestalten,
die ein Druckgefälle zwischen Siebteil und Prallringteil aufrechterhalten. Da die
benetzte Siebfläche des Siebteils einen Luftzutritt aus dem Zentrifugenraum außerhalb
der Schleudertrommel verhindert, läßt sich mit diesem leichten Unterdruck im Siebteil
das Einfördern des Feststoff/Flüssigkeitsgemisches unterstützen.
[0017] Dieser Effekt tritt besonders ausgeprägt auf, wenn der Ringflansch an der Antriebswelle
den Zentrifugenraum des Siebteils von dem des Prallringteils im wesentlichen vollständig
trennt, so daß zwischen diesen Teilräumen in der Zentrifuge eine Verbindung lediglich
über die Durchtrittskanäle zwischen den Stegen besteht. Diese Ausführungsform weist
den zusätzlichen Vorteil auf, daß kein Spritzwasser vom Siebteil in den Prallringteil
der Zentrifuge gelangen kann, wodurch eine erneute Befeuchtung des zu trocknenden
Gutes erfolgen würde.
[0018] Vorteilhafterweise wird der Prallringteil der Zentrifuge mit Leitblechen ausgestattet,
die ein Hochspringen der Feststoffpartikel verhindern und sicherstellen, daß diese
alle Stufen des Prallringteils durchlaufen. Gleichzeitig können auch die Leitbleche
zur Beschleunigung der Partikel in Umfangsrichtung der Zentrifuge beitragen, so daß
auch in dem Prallringteil eine möglichst schonende, das heißt möglichst wenig Abrieb
erzeugende Behandlung der Partikel realisiert ist.
[0019] Die Geräuschentwicklung der Zentrifuge läßt sich wesentlich reduzieren, wenn die
Prallringe als Massivteile hergestellt werden. Der Reduzierung des Geräuschpegels
dient sowohl die Verwendung von massiv gegossenen Teilen und/oder auch von solchen,
die aus mechanisch bearbeiteten, massiven Werkstoffen hergestellt sind.
[0020] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Antriebsvorrichtung
einen mittels eines Luftstroms gekühlten Antriebsmotor, wobei der vom Antriebsmotor
kommende Luftstrom über Zuleitungen dem Austragende der Schleudertrommel zuführbar
ist. Durch die Zufuhr der angewärmten Kühlluft des Motors zu dem Austragende der Schleudertrommel
wird der Trocknungsprozeß der Feststoffpartikel zusätzlich beschleunigt, so daß mit
derselben Vorrichtung ein höherer Trocknungsgrad erreichbar ist oder die Zentrifuge
für einen gleichbleibenden Trocknungsgrad kleiner dimensioniert werden kann.
[0021] Hierbei empfiehlt es sich insbesondere, eine häufig verwendete Schallschutzhaube
des Motors als Führung für den Kühlluftstrom des Motors auszubilden.
[0022] Gerade auch im Zusammenhang mit der Verwendung des Kühlluftstroms zur Erhöhung des
Trocknungsgrades der Zentrifuge ist es zweckmäßig, im Anschluß an das Austragende
eine pneumatische Förderstrecke für die Feststoffpartikel vorzusehen, die jedoch auch
unabhängig von der Verwendung des Kühlluftstroms in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen
Zentrifuge möglich ist.
[0023] Ebenfalls besonders zweckmäßig im Zusammenhang mit der pneumatischen Förderstrecke
für die Feststoffpartikel im Anschluß an das Austragende der Zentrifuge ist es, wenn
die Schleudertrommel und/oder die Antriebsvorrichtung Luftverdichterflügel tragen.
Diese Luftverdichterflügel, die zu einem Ansaugen der Umgebungs- und/oder der Kühlluft
des Motors führen, sind selbstverständlich auch ohne das Vorsehen einer pneumatischen
Förderstrecke für die Feststoffpartikel im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen
Zentrifuge sinnvoll, da sie im Bereich des Austragkanals einen Überdruck erzeugen,
der den Übertritt von Feuchtluft aus dem Gehäuse-Unterteil durch den Ringspalt zwischen
Schleudertrommel-Oberteil und Dichtung verhindert.
[0024] Bei der erfindungsgemäß möglichen Zuführung der Gemische aus Flüssigkeiten und Feststoffpartikeln
von unten empfiehlt es sich, die Zuführvorrichtung mit einem Siphonrohr zu versehen,
dessen Steigrohr benachbart zum unteren Ende der Schleudertrommel angeordnet ist.
Die Anordnung eines Siphonrohrs in der Zuführvorrichtung hat den Vorteil, daß Schwankungen
im Volumenstrom des Gemisches durch das Siphonrohr selbsttätig ausgeglichen werden.
[0025] Vorzugsweise ist das Siphonrohr Teil einer Eindick- und/oder Dosiervorrichtung, durch
die vorweg überschüssige Flüssigkeitsanteile des Gemisches abgetrennt werden können,
so daß der Zentrifuge nur noch solche Flüssigkeitsanteile zugeführt werden, die für
eine weitere Kühlung und vor allem für den Transport der Feststoffpartikel notwendig
sind.
[0026] Um die Gefahr von Verstopfungen zu vermeiden, sollte das Steigrohr stets eine kleinere
Höhe als das Fallrohr des Siphons aufweisen.
[0027] Um die Wartung der Zentrifuge zu vereinfachen, wird zweckmäßigerweise vorgesehen,
daß das Siphonrohr an der Zentrifuge oder auch die Siphonrohrteile untereinander
mit Schnellverschlüssen verbunden sind.
[0028] Besonders störsicher für einen bestimmten Granulattyp wird die Zentrifuge mit ihrer
Zuführvorrichtung, wenn die Höhendifferenz der Einund Auslaufseite des Siphons und
der Querschnitte des Steigrohrs derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Strömungsgeschwindigkeit
des Gemisches im Steigrohr größer oder gleich der Sinkgeschwindigkeit der im Gemisch
enthaltenen Feststoffpartikel ist.
[0029] Durch eine Variation der Rohrquerschnitte in der Zuführvorrichtung kann beispielsweise
auf sehr einfache Weise der Volumenstrom des Gemisches an die Aufnahmekapazität der
Schleudertrommel angepaßt werden. Die Aufnahmekapazität der Schleudertrommel kann
für verschiedene Feststoff/Flüssigkeitsgemische unterschiedlich sein, da je nach
Dichte der Feststoffpartikel unterschiedliche Verhältnisse von Feststoffpartikel
und Flüssigkeit für die Aufrechterhaltung störungsfreier Transportbedingungen notwendig
sind. Bei den zuvor beispielhaft genannten Kunststoffgranulat/Wassergemischen wird
man beispielsweise mit einem Gewichtsverhältnis von 1:1 optimale Betriebsbedingungen
erreichen.
[0030] Die am häufigsten beobachteten Schwankungen in dem Volumenstrom zeigen eher einen
Überschuß als einen Unterschuß an Flüssigkeit, wobei die Überschüsse, wie bereits
oben erwähnt, durch eine einfache Trennvorrichtung im Einlaufbereich des Siphons
abgetrennt werden können. Im Falle eines Unterschusses von Flüssigkeit kann sich jedoch
genauso eine Verstopfung in dem Siphonrohr ergeben, weshalb zur Vermeidung der Fortpflanzung
solcher Produktionsstörungen sinnvollerweise eine Meßsonde zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus
im Fallrohr des Siphons vorgesehen wird. Das Signal der Meßsonde kann zum einen dahingehend
ausgewertet werden, daß im Falle eines Flüssigkeitsmangels über eine Zuleitung zusätzliche
Flüssigkeitsanteile dem Gemisch zugeführt werden, so daß sich wieder stabile Transportbedingungen
für die Feststoffpartikel ergeben oder aber daß imFalle eines unerwünschten Anwachsens
des Flüssigkeitsniveaus über das vorgesehene Maximum hinaus ein Alarmsignal erzeugt
wird, das das Bedienungspersonal auf die Betriebsstörung aufmerksam macht.
[0031] Der erfindungsgemäße Kerngedanke verkörpert sich auch in einer Prallringzentrifuge,
die einen hängend gelagerten Rotor umfaßt, der ein Prallringteil und ein Siebteil
aufweist, die jeweils einzeln lösbar an einer Scheibe befestigt sind, da auch hier
bereits über die hängende Lagerung des Rotors eine Zufuhr der Gemische von unten
und wegen der leichten Demontierbarkeit von Prallringteil und Siebteil eine leichte
Reinigung und Wartung der Zentrifuge möglich ist.
[0032] Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung
noch näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Zentrifuge mit einer Zuführvorrichtung, die eine Eindick-
und/oder Dosiervorrichtung umfaßt;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Zentrifuge mit Zuführvorrichtung von Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht eines Einlaufbereichs einer Zuführvorrichtung und
Fig. 4 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Zentrifuge.
[0033] Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Zentrifuge 10 in
einem Gehäuse 12, an das eine seitliche Kammer 14 angebaut ist, die eine Zuführvorrichtung
16 in Form einer Eindick- und/oder Dosiervorrichtung aufnimmt.
[0034] Fig. 1 zeigt die wesentlichen Merkmale einer erfindungsgemäß aufgebauten Zentrifuge
10, nämlich einen hängend gelagerten Rotor oder auch eine Schleudertrommel 18, die
an ihrem unteren Ende eine Öffnung 20 aufweist, durch die die Zuführvorrichtung 16
mit einem Steigrohr 22 ihres Siphons 24 hindurchreicht.
[0035] Der Rotor 18 ist hängend an einer Antriebsvorrichtung 26 gelagert, die mit ihrer
Antriebswelle 28 in das Innere des Gehäuses 12 der Zentrifuge 10 hineinreicht. Die
Schleudertrommel 18 ist über ein Ringteil 30, das das Austragende der Schleudertrommel
bildet, an einer kreisförmigen Platte 32 befestigt, die zentrisch eine Hülse 34 trägt,
die über die Antriebswelle 28 geschoben und mit dieser drehfest verbunden ist. Die
Antriebsvorrichtung 26 umfaßt einen Antriebsmotor 27, der auf einen Deckel 13 des
Gehäuses 12 aufgeflanscht ist, wobei die Antriebswelle 28 durch den Deckel 13 in das
Innere der Zentrifuge 10 hineinragt.
[0036] An dem Gehäuse 12 der Zentrifuge 10 ist in Höhe des Ringteils 30 der Schleudertrommel
18, das gleichzeitig das Austragende der Schleudertrommel definiert, ein Austragkanal
40 angeflanscht, der in seiner Längsrichtung tangential zur Schleudertrommel 18 verläuft.
Über den Austragkanal 40 werden die von den Flüssigkeitsanteilen abgetrenn ten Feststoffpartikel
aus der Zentrifuge 12 entfernt.
[0037] Der Deckel 13 ist auf der Oberfläche des Gehäuses 12 mit Handschrauben 42 befestigt
und kann mitsamt der Antriebsvorrichtung 26 und dem daran befestigten Rotor oder
der Schleudertrommel 18 aus dem Gehäuse 12 der Zentrifuge 10 entfernt werden. Dadurch
ergibt sich eine sehr einfache Reinigungs- und Wartungsmöglichkeit für die Einzelteile
der Zentrifuge 10, insbesondere ist auch der unterhalb der Schleudertrommel 18 vorhandene
Raum 42, der nach unten hin durch einen zur Mitte hin leicht nach oben gewölbten Boden
44 abgeschlossen wird, für die Reinigung zugänglich. Die Kammer 42 steht mit der seitlichen
Kammer 14 über einen Durchbruch 46 in Verbindung, so daß die in beiden Kammern anfallenden
Flüssigkeitsanteile über einen gemeinsamen Abfluß 48 abfließen können. Die Zuführvorrichtung
16 besteht im wesentlichen aus einem Einlaufbereich oder Einlaufkasten 50, der eine
seitliche Einlaßöffnung 51 aufweist. An diese Einlaßöffnung 51 kann beispielsweise
die Austrittsöffnung eines im Produktionsprozeß voranstehenden Granulators angeflanscht
werden.
[0038] Der Einlaufkasten 50 umfaßt ein senkrecht auf seinem Bodenblech 52 stehende Siebplatte
53, die U-förmig gebogen ist und mit ihrer Öffnung zur Einlaßöffnung 51 hinweist.
[0039] Am unteren Ende der Siebplatte 53 ist ein Wehr 54 angebracht, das einen Mindestflüssigkeitsstand
in dem Einlaufkasten 50 definiert. Das Bodenblech 52 des Einlaufkastens 50 weist
einen Einlauftrichter 56 auf, der in das Fallrohr 25 des Siphons 24 mündet. Am gegenüberliegenden
Ende des Fallrohrs 25 liegt über einen Krümmer ein waagrecht verlaufendes Teilrohr
23 an, das über einen weiteren gleichsinnig gebogenen Krümmer an das Steigrohr 22
anschließt. Das Teilrohr 23 ist im Bereich der beiden Krümmer mit Schnellverschlüssen
55 an den jeweils unteren Enden des Steigrohrs 22 und Fallrohrs 25 gehalten. Insbesondere
diese Aufteilung des Siphons 24 in ein Fallrohr 25, ein Steigrohr 22 und ein waagrecht
verlaufendes Teilrohr 23 mit der Möglichkeit, das Teilrohr 23 in beliebiger Orientierung
an die unteren Enden des Fall- und Steigrohrs über Schnellverschlüsse 55 anzubringen,
trägt wesentlich zu der Wartungsfreundlichkeit der Anlage bei, da hier auch die gekrümmten
Zuleitungsbereiche der Zuführvorrichtung 16 sehr einfach einer gründlichen Reinigung
zugänglich sind.
[0040] In Fig. 3 ist eine Variante des Einlaufkastens 50 zu der in Fig. 1 und 2 gezeigten
Version abgebildet. Hierbei wird statt dem Bodenblech 52 und dem Einlauftrichter 56
ein nach unten konisch zulaufender Siebboden 58 verwendet, der vor allem bei Gemischen
mit sehr hohen Wasser- oder Flüssigkeitsüberschüssen zum Einsatz kommt. Hier wird
gleich von vornherein dem Gemisch ein Teil der Flüssigkeit entzogen und nicht nur
in Sonderfällen, wenn zusätzlich überschüssige Wasseranteile vorhanden sind, wie
es bei der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 der Fall ist.
[0041] Der Siebboden 58 mündet mit seinem verjüngten Ende in einen Einlauftrichter 59, der
ähnlich dem Einlauftrichter 56 in Fig. 1 und 2 ausgestaltet ist. An dem sich an den
Einlauftrichter 59 anschließenden Fallrohr 25 ist eine Meßsonde 60 angeordnet, über
die die Füllhöhe auf der Fallrohrseite der Zuführvorrichtung 16 gemessen werden kann.
Das Signal der Meßsonde kann zum einen dazu benutzt werden, bei zu geringen Flüssigkeitsanteilen
eine Zuleitung 62 und deren Ventil 63 zu aktivieren, so daß dem zufließenden Gemisch
zusätzliche Flüssigkeitsteile zugesetzt werden oder aber auch der Detektierung einer
Betriebsstörung, nämlich dann, wenn der Flüssigkeitspegel oberhalb des Fallrohrs 25
zu stark ansteigt, beispielsweise durch ein Verstopfen des Siebbodens 58, was das
Eingreifen von Bedienungspersonal erfordert. Deshalb ist bei bevorzugten Ausführungsformen
vorgesehen, daß in diesem Fall das Signal der Meßsonde zur Auslösung eines Warntons
oder eines Alarmgebers genutzt wird. Der Einlaufkasten 50 der in Fig. 3 gezeigten
Version weist für die durch den Siebboden 58 abgetrennten Flüssigkeitsanteile einen
gesonderten Auslauf 64 auf, da bereits in diesem Teil der Vorrichtung größere Flüssigkeitsmengen
anfallen.
[0042] Fig. 4 schließlich zeigt einen detaillierteren Aufbau einer erfindungsgemäßen Zentrifuge,
insbesondere den erfindungsgemäßen Aufbau der Schleudertrommel 18′.
[0043] Der Aufbau der in Fig. 4 gezeigten Zentrifuge weicht insofern prinzipiell von der
in Fig. 1 gezeigten ab, als die Schleudertrommel 18′ an dem Ringflansch 79 bzw. an
dem an diesem über Stege 80 angeschweißten Verbindungsring oder Ringteil 70 gehalten
ist.
[0044] Die Schleudertrommel 18′ setzt sich dabei aus einem Siebteil 68, einem Prallringteil
69 und dem Verbindungsring 70 zusammen, welch letzterer an der Verbindungsstelle von
Siebteil 68 und Prallringteil 69 angeordnet ist und eine gemeinsame Montagemöglichkeit
für beide Teile der Schleudertrommel bietet.
[0045] Der Siebteil 68 verjüngt sich zu seinem unteren Ende hin auf einen Durchmesser, der
dem Durchmesser des Steigrohrs 22 entspricht und endet kurz oberhalb dieses Steigrohrs.
Der Siebteil 68 ist durch in Umfangsrichtung umlaufende Rippen 72 verstärkt und dient
einer groben Trennung von Feststoffpartikeln und Flüssigkeit, die durch die Öffnungen
in dem Siebteil bereits zu großen Teilen nach außen in den Raum 42 geschleudert wird.
Am oberen Ende des Siebteils 68 ist ein Ringflansch 73 angeordnet, mit dem das Siebteil
68 in einem ringsumlaufenden Rücksprung 74 einer unteren Öffnung des Prallringteils
69 gehalten ist. Das Prallringteil 69 weist an seinem unteren offenen Ende einen nach
innen weisenden Ringlansch 75 auf, auf dem der Verbindungsring 70 aufgesetzt werden
kann, der dabei mit dem Flansch 73 des Siebteils 68 überlappt und so das Siebteil
68 mit seinem Flansch 73 gegen den Rücksprung 74 im Ringflansch 75 des Prallringteils
preßt. Die drei Teile der Schleudertrommel 18′, nämlich der Siebteil 68, das Prallringteil
69 und der Verbindungsring 70 werden über gemeinsame Schraubverbindungen 76 zusammengehalten,
so daß die Lösung dieser Schraubverbindungen ausreicht, um alle drei Teile voneinander
zu trennen.
[0046] Die Stege zwischen dem Verbindungsring oder Ringteil 70 bilden mit ihren Zwischenräumen
radial verlaufende Durchtrittskanäle 100. Da der Ringflansch 79 für eine strikte
Trennung des Innenraums des Prallringteiles 69 sorgt, bilden die Durchtrittskanäle
100 die einzige Verbindung zwischen diesen Volumina. Dies vermeidet den Übertritt
von Spritzwasser aus dem Siebteil 68 in das Prallringteil 69 und eine zwangsläufige
Wiederbenetzung der bereits getrockneten Feststoffpartikel.
[0047] Der Austragkanal 40 ist von dem unteren Volumen 42 der Zentrifuge 10 durch den ringsumlaufenden
Dichtring 66 in Höhe des oberen Endes des Prallringteils 69 abgetrennt. Dadurch kann
der im Prallringteil und im Austragkanal herrschende Überdruck im wesentlichen vollständig
für eine pneumatische Förderung der Feststoffpartikel verwendet werden und geht nicht
über den Durchbruch 46 im Bodenbereich der Zentrifuge verloren.
[0048] Das Prallringteil weist einen sich stufenförmig erweiternden Umfang auf, wobei die
Stufen durch einzelne Prallringe 77 gebildete werden. Zwischen den Ringen sind in
der Wandung des Prallringteils in regelmäßigen Abständen durchgehende Bohrungen
vorgesehen, durch die die im Prallringteil abgetrennte Flüssigkeit nach außen in den
Raum 42 der Zentrifuge 10 abgeschleudert werden kann.
[0049] Der Antrieb der Schleudertrommel 18′ erfolgt über ein Kuppelelement 78, das im wesentlichen
aus einer kreisrunden Platte 79 gebildet wird, die an ihrer Unterseite im Bereich
des Umfangs senkrecht nach unten abstehende und radial verlaufende Stege 80 in regelmäßigen
Abständen aufweist. Diese Stege 80 greifen bei montierter Zentrifuge 10 im komplementäre
radiale Nuten 84 in dem Verbindungsring 70 ein und sorgen so für eine formschlüssige
Verbindung zwischen der Antriebswelle 28 und der Schleudertrommel 18′. An der Oberseite
der Platte 79 ist ein konisch ausgebildetes Abweiserblech 81 montiert, das an seiner
außenliegenden, zu den Prallringen 77 hinweisenden Oberfläche in Umfangsrichtung
und radial abstehende Ringteile 82 aufweist, die verhindern, daß Feststoffpartikel
in Richtung zum Zentrum der Zentrifuge oder direkt nach oben geschleudert werden,
ohne die folgenden Prallringstufen zu durchlaufen. Axialsymmetrisch trägt die Platte
79 einen Hohlzylinder 83, dessen durchgehende Bohrung 86 die Antriebswelle 28 aufnimmt.
Die Antriebswelle 28 wird gegen eine Verdrehung bezüglich dem Zylinder 83 durch eine
Keilverzahnung 85 gesichert.
[0050] Mit Luftfiltern 94 abgedeckte Öffnungen 92 im Deckel 13 bieten eine Verbindung zwischen
dem Luftvolumen unter der Schallschutzhaube 96 und dem oberen Innenraum der Zentrifuge
10, so daß die angewärmte Kühlluft des Motors nach unten in das Innere der Zentrifuge
10 eintreten kann. Die Luftströmung entlang des Motors kann entweder durch motorseitige
Lüfterflügel erzwungen werden und/oder durch Lüfterflügel, die im Inneren der Zentrifuge,
beispielsweise auf der Antriebswelle, angeordnet sind (nicht dargestellt) oder aber
am Umfang des Prallringteils 69 (Winkel 90). Außerdem können die Stege 80, die an
der Unterseite der Platte 79 befestigt sind, so ausgebildet werden, daß sich bei der
Rotation der Platte ein Ansaugeffekt im Innern des Siebteils 68 und eine Verdichtung
der Luft im Innern des Prallringteils 69 der Zentrifuge 10 ergibt. Die Stege 80 haben
in diesem Fall eine dreifache Funktion, nämlich zum ersten die Verbindung des Ringflansches
79 mit dem Ringteil 70, zum zweiten die Bildung von Kanälen, durch die die Feststoffpartikel
in den Prallringteil 69 geleitet werden unter gleichzeitiger Beschleunigung der Feststoffpartikel
auf Umfangsgeschwindigkeit und zum dritten die eben erwähnte Funktion von Lüfterflügeln,
durch die sie das Einfördern des Feststoff/FlüssigkeitsGemisches in die Zentrifuge
10 unterstützen.
[0051] Eine Reinigung und Wartung der in Fig. 4 dargestellten Zentrifuge stellt sich besonders
einfach dar, da die gesamte Antriebsvorrichtung 26 mit dem Motor 27, der Welle 28
und der daran befestigten Platte oder Ringflansch 79 und der daran über die Stege
80 und das Ringteil 70 befestigten Schleudertrommel 18′ als Ganzes von der Zentrifuge
10 abgenommen werden kann und so einer direkten Inspektion zugänglich ist, während
andererseits die Schleudertrommel 18′ durch Lösen der Schraubverbindungen 76 in ihre
Einzelteile zerlegt werden kann.
[0052] Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen kann vorgesehen werden, daß am Gehäuse
12 der Zentrifuge 10 selbst Hub- und/oder Schwenkvorrichtungen angebracht werden,
die entweder von Hand oder maschinell bedienbar sind und die ein sehr schnelles Abheben
und Verschwenken der Antriebsvorrichtung 26 samt dem Deckel 13 erlauben.
[0053] Zusammen mit den Schnellverschlüssen im Siphonteil wird eine extrem schnelle Reinigung
der Zentrifuge und eine Umstellung auf einen neuen Granulattyp möglich.
1. Zentrifuge zum Trennen von Gemischen aus Flüssigkeiten und Feststoffpartikeln,
insbesondere Kunststoffgranulaten, mit einer sich zu ihrem oberen, dem Austrag der
Partikel dienenden Ende hin erweiternden Schleudertrommel, die ein Siebteil und ein
Prallringteil umfaßt, wobei das Prallringteil benachbart zum Austragende und das
Siebteil benachbart zu dem unteren Ende der Schleudertrommel angeordnet sind, mit
einer Antriebsvorrichtung und mit einer Zuführvorrichtung für die Gemische, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schleudertrommel (18; 18′) hängend gelagert ist und daß an
ihrem unteren Ende eine Öffnung (20) für das Zuführen der Gemische vorgesehen ist.
2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudertrommel (18,
18′) auf Seiten ihres Austragendes eine Antriebswelle (28) umfaßt.
3. Zentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudertrommel über
die Antriebswelle (28) gelagert ist.
4. Zentrifuge nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle
(28) über eine Kupplung mit einer Motorwelle der Antriebsvorrichtung (26) verbunden
ist.
5. Zentrifuge nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle
(28) einstückig mit einer Motorwelle der Antriebsvorrichtung (26) ausgebildet ist.
6. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebswelle (28) in das Innere der Schleudertrommel (18; 18′) hineinragt
und einen Ringflansch (32; 79) trägt, an dem das Siebteil (68) und das Prallringteil
(69) befestigbar sind.
7. Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ringflansch (79)
ein Ringteil (70) für die Montage des Siebteils (68) und des Prallringteils (69) gehalten
ist.
8. Zentrifuge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil (70) zwischen
Siebteil (68) und Prallringteil (69) angeordnet ist und daß das Siebteil (68) und
das Prallringteil (69) lösbar an dem Ringteil (70) mit gemeinsamen Befestigungselementen
(76) befestigbar sind.
9. Zentrifuge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebteil (68) und das
Prallringteil (69) einzeln lösbar an dem Ringteil (70) befestigbar sind.
10. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ringteil (70) über radial verlaufende Stege (80) an dem Ringflansch (79) gehalten
wird, wobei die Zwischenräume zwischen den Stegen (80) Durchtrittskanäle bilden, die
den Zentrifugenraum des Siebteils (68) mit dem Zentrifugenraum des Prallringteils
(69) miteinander verbinden.
11. Zentrifuge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffpartikel
durch die Stege in Umfangsrichtung der Schleudertrommel beschleunigbar sind.
12. Zentrifuge nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (80)
als Luftverdichterflügel ausgebildet sind.
13. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringflansch (79) den Zentrifugenraum des Siebteils (68) von dem des Prallringteils
(69) im wesentlichen vollständig trennt, so daß zwischen den Zentrifugenräumen lediglich
über die durch die Stege (80) gebildeten Durchtrittskanäle eine Verbindung hergestellt
ist.
14. Zentrifuge nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Prallringteil (69) Leitbleche (82) umfaßt, die ein Überspringen der einzelnen
Prallringe (77) durch Feststoffpartikel verhindern.
15. Zentrifuge nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Prallringe (77) als Massivteile hergestellt sind.
16. Zentrifuge nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebsvorrichtung (26) einen mittels eines Luftstroms gekühlten Antriebsmotor
(27) umfaßt, und daß der vom Antriebsmotor kommende Luftstrom über Zuleitungen dem
Austragende der Schleudertrommel (18; 18′) zuführbar ist.
17. Zentrifuge nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß im Anschluß an das Austragende eine pneumatische Förderstrecke für die Feststoffpartikel
angeordnet ist.
18. Zentrifuge nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallringteil (69)
an seinem Umfang Vorsprünge (90) zur Erzeugung einer Luftströmung aufweist.
19. Zentrifuge nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuführvorrichtung (16) ein Siphonrohr (24) umfaßt, dessen Steigrohr (22)
benachbart zum unteren Ende der Schleudertrommel (18; 18′) angeordnet ist.
20. Zentrifuge nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Siphonrohr (24) mit
Schnellverschlüssen (55) mit dem dem unteren Ende der Schleudertrommel benachbarten
Teil der Zentrifuge (10) verbunden ist.
21. Zentrifuge nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilrohre
(25, f23, 22) des Siphonrohrs (24) untereinander mit Schnellverschlüssen (55) verbunden
sind.
22. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steigrohr (22) eine kleinere Höhe als das Fallrohr (25) des Siphons (24) aufweist.
23. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
daß das Siphonrohr (24) Teil einer Eindick- und/oder Dosiervorrichtung ist.
24. Zentrifuge nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindick- und/oder
Dosiervorrichtung einen Einlaufbereich (50) mit einer Trennvorrichtung (53, 54) für
überschüssige Flüssigkeitsanteile aufweist.
25. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhendifferenz der Ein- und Auslaufseite des Siphons (24) und der Querschnitt
6 des Steigrohrs (22) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Strömungsgeschwindigkeit
des Gemisches im Steigrohr (22) größer oder gleich der Sinkgeschwindigkeit der im
Gemisch enthaltenen Feststoffpartikel enthalten ist.
26. Zentrifuge nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Volumen strom des Gemisches durch die Zuführvorrichtung (16) an die Aufnahmekapazität
der Schleudertrommel (18; 18′) anpaßbar ist.
27. Zentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuführvorrichtung (16) eine Meßsonde (60) zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus
im Fallrohr (25) des Siphons (24) umfaßt.
28. Zentrifuge nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung
(16) eine Zuleitung (62) umfaßt, über die in Abhängigkeit des Signals der Meßsonde
(60) dem Gemisch zusätzliche Flüssigkeitsanteile zuführbar sind.
29. Zentrifuge nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebsvorrichtung (26) mit einer Schallschutzhaube (96) abgedeckt ist.