Antrieb für Siebschneckenzentrifugen

Abstract

 Um ein Blockieren des Materialtransportes zur Zentrifugentrommel zu verhindern, ist eine zwar verhältnismäßig geringe aber belastungsunabhängige konstante Drehzahldifferenz zwischen Trommel und Schnecke erforderlich. Die Erzielung eines schlupf­freien Antriebs unter Verwendung eines Umlaufge­triebes ist aufwendig und kompliziert. Der neue Antrieb soll diesen Aufwand vermeiden und die Einrichtung vereinfachen.
Zur Erzielung einer belastungsunabhängigen kon­stanten Drehzahldifferenz zwischen Trommel und Schnecke sind auf deren Antriebswellen als Zahn­scheiben ausgebildete Antriebsscheiben angeord­net, die über endlose Zahnriemen mit auf der Welle eines Antriebsmotors angeordneten weite­ren Zahnscheiben formschlüssig verbunden werden.
Trennen von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für Sieb­schneckenzentrifugen mit in einem feststehenden Ge­häuse drehbar gelagerter hohler Siebtrommelantriebs­welle und in dieser koaxial drehbar gelagerte Schneckenantriebswelle.

[0002] Bei Siebschneckenzentrifugen ist es bekannt, die als Hohlwelle ausgebildete Siebtrommelantriebswelle und die koaxial in dieser gelagerte Schneckenantriebs­welle von einem gemeinsamen Motor aus mittels eines Keilriemenantriebs anzutreiben. Für die einwandfreie Funktion einer solchen Siebschneckenzentrifuge ist es eine zwingende Voraussetzung, daß die Siebtrommel und die Schnecke mit unterschiedlichen Drehzahlen umlau­fen. Die Drehzahldifferenz braucht zwar nur sehr klein zu sein, sie muß jedoch unabhängig von der Belastung konstant sein, wenn eine Blockierung des Materialtrans­portes auf dem Wege durch die Siebtrommel vermieden werden soll. Da eine solche konstante Drehzahldiffe­renz zwischen Siebtrommel und Schnecke bei einem direkten Keilriemenantrieb von Trommel und Schnecke wegen der Möglichkeit eines Schlupfs nicht gewähr­leistet ist, wird die erforderliche Drehzahldifferenz in bekannter Weise mittels eines in die Trommelwelle integrierten Umlaufgetriebes erzeugt. Das Gehäuse dieses Umlaufgetriebes bildet dabei einen Teil der Trommelwelle. Auf der Antriebsseite wird die Getriebe­eingangswelle mit darauf angeordnetem Sonnenrad ebenso wie die Siebtrommelwelle mittels Keilriementrieben angetrieben. Die zwischen dem Sonnenrad und dem Getriebegehäuse abrollenden Planetenräder sind im Antriebsflansch des Umlaufgetriebes gelagert, der über die Getriebeausgangswelle die Schnecke antreibt.

[0003] Entsprechend der gewählten Getriebeübersetzung ist sichergestellt, daß zwischen Umlaufgetriebeeingangs­welle und Trommelwelle auch bei eventuellem Schlupf der Keilriemen stets eine ausreichend große und von der Belastung unanhängige konstante Drehzahldifferenz vorhanden ist. Von Nachteil bei dieser Lösung ist jedoch der erhebliche bauliche Aufwand für das Umlauf­getriebe und dessen Einbau in die Siebtrommelantriebs­welle.

[0004] Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, diesen Aufwand zu vermeiden und einen Antrieb für Siebschneckenzentri­fugen zu schaffen, der es gestattet, die Siebtrommel und die Schnecke über die koaxial ineinander gelager­ten Siebtrommelantriebswelle und Schneckenantriebs­welle unter Sicherstellung einer bei jeglicher Bela­stung konstanten Drehzahldifferenz anzutreiben.

[0005] Bei einem Antrieb für Siebschneckenzentrifugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Antriebsscheiben auf der Siebtrommelantriebswelle und der Schneckenantriebs­welle als Zahnscheiben ausgebildet und je mittels eines endlosen Zahnriemens mit einer auf der Motor­welle angeordneten weiteren Zahnscheibe formschlüssig verbunden sind.
Durch die passend ineinandergreifenden Zähne von Zahnscheiben und Zahnriemen ist eine völlig schlupf­freie und von der Belastung unabhängige Verbindung zwischen der Motorwelle einerseits und der Siebtrommel­antriebswelle bzw. der Schneckenantriebswelle anderer­seits hergestellt und entsprechend der für die Über­setzungen gewählten Zähnezahlen für die Motorwellen­ zahnscheiben, die Siebtrommelantriebswellenzahnscheibe und die Schneckenantriebswellenzahnscheibe ist gleich­zeitig auch sichergestellt, daß zwischen der Siebtrom­mel und der Schnecke eine genügend große Drehzahldif­ferenz vorhanden ist. Von Vorteil ist dabei auch, daß mit den Zahnscheiben und Zahnriemen ein völlig wartungs­freier Antrieb sichergestellt ist.

[0006] Zweckmäßige weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

[0007] Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungs­beispiel gezeigt und wird anhand dieses im folgenden beschrieben.
Es zeigen

Figur 1 in einer Ansicht in schematischer Darstellung das antriebsseitige Ende einer Siebschnecken­zentrifuge,

Figur 2 dazu teilweise im Schnitt eine Draufsicht und

Figur 3 einen Axialschnitt der Siebschneckenzentrifuge.

[0008] Nach den Figuren 1 und 2 ist auf der Welle 2 des Motors 1, beispielsweise eines Elektromotors, die Zahnscheibe 3 befestigt. Mit der Zahnscheibe 3 ist mittels der Schrauben 5 die weitere Zahnscheibe 4 fest aber lösbar verbunden. Die Zahnscheiben 3 und 4 stehen mittels der Zahnriemen 6 bzw. 7 mit den weiteren Zahnscheiben 8 und 9 in formschlüssiger Verbindung. Der Motor 1 ist mittels der Schrauben 10 auf den Trag­leisten 11 aufgeschraubt, die ihrerseits mittels der Schrauben 12 auf der Grundplatte 13 befestigt sind. Die Grundplatte 13 ruht hier auf dem aus Profileisen hergestellten Gestell 14.

[0009] Das genaue Einstellen des Motors 1 und insbesondere das Einstellen der richtigen Spannung der Zahnriemen 6 und 7 erfolgt mittels der an den Tragleisten 11 angeordneten und mit einer Gewindebohrung versehenen Augen 15 und den Justierschrauben 16. Für die Auf­rechterhaltung der richtigen Betriebsspannung des Zahnriemens 6 ist auf der Grundplatte 13 außerdem die Spannvorrichtung 17 mit am Hebelarm 18 befestigter Spannrolle 19 vorgesehen.

[0010] Um ein unerwünschtes seitliches Verlaufen oder gar Abgleiten der Zahnriemen 6 und 7 von den Zahnschei­ben 3 und 4 bzw. 8 und 9 zu verhindern, ist die auf der Motorwelle 2 angeordnete Zahnscheibe 3 und ferner auch die auf der Schneckenantriebswelle 20 befestigte Zahnscheibe 9 mit seitlichen Begrenzungen 21 versehen.

[0011] Zum Schutz des Antriebs gegen Beschädigung sowie zum Schutz des Bedienungspersonals vor Unfällen ist der gesamte Antrieb mit seinen sämtlichen rotierenden bzw. sich bewegenden Teilen durch die auf der Grund­platte 13 abnehmbar befestigte Abdeckhaube 22 abge­deckt.

[0012] Gemäß Figur 3 ist die Zahnscheibe 8 mittels der Schrauben 23 starr mit dem einen Ende der hohlen Antriebswelle 24 verbunden, die hier mittels des Kugellagers 25 und des Rollenlagers 26 im Gehäuse 27 drehbar gelagert und an ihrem anderen Ende mit­tels der Schrauben 28 starr mit der Siebtrommel 29 verbunden ist. Innerhalb der Siebtrommelantriebs­welle 24 ist mittels des Kugellagers 30 und des Rollenlagers 31 die Schneckenantriebswelle 20 dreh­bar gelagert. Auf dem antriebsseitigen Ende der

[0013] Schneckenantriebswelle 20 ist die Zahnscheibe 9 und auf ihrem siebtrommelseitigen Ende die Schnecke 32 befestigt.

[0014] Die konstruktive Gestaltung der Befestigung der Zahn­scheiben 8 und 9 sowie der Siebtrommel 29 und der Schnecke 32 auf der hohlen Siebtrommelantriebswelle 24 bzw. der in dieser drehbar gelagerten Schneckenan­triebswelle 20 kann selbstverständlich auch abweichend von der gezeigten Darstellung realisiert werden. Entsprechendes gilt auch für die Art und Ausführung der Lagerung der Welle 24 im Gehäuse 27 bzw. der Welle 20 in der Welle 24 sowie für deren drehbare Hindurch­führung, Schmierung und Wartung. Zum Schutz gegen Überlastung und damit zur Verhinderung von Beschädi­gungen ist, wie schematisch angedeutet, die Zahn­scheibe 9 unter Zwischenschaltung einer Sicherheits­kupplung 33 auf der Welle 20 befestigt.

[0015] Wie sich aus den Figuren ersehen läßt, werden über die Welle 2 vom Motor 1 die beiden Zahnscheiben 3 und 4 und von diesen über die Zahnriemen 6 und 7 die Zahn­scheiben 8 und 9 zwar gemeinsam angetrieben, entspre­chend der zwischen den Zahnscheiben 3 und 8 bzw. 4 und 9 gewählten Übersetzungsverhältnisse drehen sich jedoch die Zahnscheiben 8 und 9 und mit ihnen folglich auch die Wellen 24 und 20 bzw. die mit ihnen verbun­dene Siebtrommel 29 bzw. die Schnecke 32 mit unter­schiedlichen Drehzahlen, wobei die Drehzahldifferenz in Abhängigkeit von den Übersetzungsverhältnissen und der Drehzahl der Motorwelle 2 jeweils einen entsprechen­den Wert aufweist. Infolge der schlupffreien Übertra­gung der Antriebsleistung des Motors 1 auf die Wellen 24 und 20 ist somit sichergestllt, daß sie Siebtrommel und die Schnecke stets in gewünschter Weise mit unter­schiedlichen Drehzahlen umlaufen.

[0016] Die Zahnscheiben 3 und 4 bzw. 8 und 9 sowie die Zahn­riemen 6 und 7 weisen eine unterschiedliche Breite auf, auf zwar sind die Zahnscheiben 3 und 8 sowie der Zahn­riemen 6 hier etwa doppelt so breit ausgebildet wie die Zahnscheiben 4 und 9 sowie der Zahnriemen 7. Die gezeigten Breitenverhältnisse sind selbstverständlich nur beispielhaft und werden ebenso wie die Überset­zungsverhältnisse und damit die Zähnezahlen der Zahn­scheiben 3 und 4 zu den Zähnezahlen der Zahnscheiben 8 und 9 in sorgfältiger Abstimmung und Anpassung an die jeweiligen Verhältnisse festgelegt bzw. gewählt. In Anpassung an die gewählten Verhältnisse werden selbstverständlich auch die Zahnriemen 6 und 7 ent­sprechend bemessen bzw. ausgebildet.

[0017] Für die Verarbeitung von Nitrocellulose auf einer Schneckenzentrifuge mit einem Trommeldurchmesser von 530 mm kommt beispielsweise für den Antrieb der Sieb­trommel 29 ein Übersetzungsverhältnis von 87 Zähnen für die Motorwellenzahnscheibe 3 zu 71 Zähnen für die Siebtrommelantriebswellenzahnscheibe 8 und für den Antrieb der Schnecke 32 ein Übersetzungsverhältnis von 88 Zähnen für die Motorwellenzahnscheibe 4 zu 71 Zähnen für die Schneckenantriebswellenzahnscheibe 9 bei einer Motordrehzahl von 1470 U/min und kommen als Zahnriemen beispielsweise solche der genormten Be­zeichnung 1100 H 400 für den Trommelantrieb bzw. 1100 H 200 für den Schneckenantrieb in Betracht.

[0018] Da bei der gezeigten Anordnung und Ausbildung der Siebschneckenzentrifuge die Energie zur Beschleunigung der Beschickung auf die Umlaufgeschwindigkeit der Trom­mel über letztere zugeführt wird, ist der Trommelan­ trieb, also die Zahnscheiben 3 und 8 sowie der Zahn­riemen 6 als der breitere Antrieb ausgeführt, wobei die Breite insbesondere in Abhängigkeit von der je­weils durchzusetzenden Masse festgelegt wird.

Ansprüche

1. Antrieb für Siebschneckenzentrifugen mit in einem feststehenden Gehäuse drehbar gelagerter hohler Siebtrommelantriebswelle und in dieser koaxial drehbar gelagerter Schneckenantriebswelle, sowie mit auf der Siebtrommelantriebswelle und der Schneckenantriebswelle angeordneten über Antriebs­riemen von einem gemeinsamen Motor angetriebenen Antriebsscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsscheiben auf der Siebtrommelantriebswelle (24) und der Schneckenantriebswelle (20) als Zahn­scheiben (3,4) ausgebildet und je mittels eines Zahnriemens (6,7) mit einer auf der Motorwelle (2) angeordneten weiteren Zahnscheibe (8,9) form­schlüssig verbunden sind.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebszahnscheiben (3,8) und der Zahn­riemen (6) für die Siebtrommelantriebswelle (24) eine größere Breite, vorzugsweise die doppelte Breite, aufweisen als die Zahnscheiben (4,9) und der Zahnriemen (7) für die Schneckenantriebs­welle (20).

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die auf der Motorwelle (2) ange­ordneten Zahnscheiben (3,4) starr miteinander verbunden sind, wobei die eine Zahnscheibe (3) fluchtend zu der auf der Siebtrommelantriebs­welle (24) und die andere Zahnscheibe (4) fluch­tend zu der auf der Schneckenantriebswelle (20) befestigten Zahnscheibe (8) bzw. (9) angeordnet ist.

4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Siebtrommelantriebswelle (24) und der Schneckenantriebswelle (20) angeordneten Zahnscheiben (8 bzw. 9) je mit gleichem Durch­messer ausgebildet sind, und daß die miteinander korrespondierenden Zahnscheiben und Zahnriemen (3,8,6 bzw. 4,9,7) für den Antrieb der Siebtrommel (29) bzw. für den Antrieb der Schnecke (32) entsprechend den vorgesehenen Übersetzungen bemes­sen und ausgelegt sind.

5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwellenzahnscheibe (3) für den Siebtrommelantrieb und die Schneckenan­triebswellenzahnscheibe (4) mit seitlichen Begren­zungseinrichtungen (21) für die Zahnriemen (6) bzw. (7) versehen sind.

6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnriemen (6) für den Siebtrommelantrieb mit einer Spannvorrichtung (17) mit Spannrolle (19) versehen ist.

7. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnscheibe (9) unter Zwi­schenschaltung einer Sicherheitskupplung (33) auf der Schneckenantriebswelle (20) angeordnet ist.

Zeichnung