Zentrifuge zum kontinuierlichen Trennen von Stoffen unterschiedlicher Dichte

Abstract

 Bei bekannten Zentrifugen zum kontinuierlichen Trennen von Stoffen unterschiedlicher Dichte sind am Trommelmantel im Dickstoffaustragsbe­reich Düsen für den Austrag des Dickstoffes an­geordnet, die durch innerhalb der Zentrifugen­trommel angeordnete Einstellorgane, mit außer­halb der Zentrifugentrommel befindlichen Ver­stelleinrichtung in Wirkverbindung stehen. Das Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen erfolgt hierbei mit Hilfe hydraulischer Druckflüssig­keitsmedien. Dies ist nicht nur kompliziert und kostenaufwendig, sondern auch hinsichtlich der Druckflüssigkeitsabdichtung problematisch. Dar­über hinaus sind die innerhalb der Zentrifugen­trommel angeordneten Einstellorgane von außen nicht zugängig und daher auch schwierig zu war­ten und auszuwechseln. Diese Nachteile werde gemäß der Erfindung in besonders einfacher Weise dadurch beseitigt, daß die Einstellorgane (4) zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen (14) außen an der Zentrifugentrommel (1) ange­ordnet sind und über mechanische Verbindungs­elemente (5, 10) mit der Verstelleinrichtung (6, 9) in Wirkverbindung stehen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge zum kontinuierlichen Trennen von Stoffen unter­schiedlicher Dichte, insbesondere zum Trennen von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen, mit im wesentlichen zylindrisch ausgebildetem Trommel­mantel und mit im Dickstoffaustragsbereich an­geordneten Düsen, durch deren Öffnungen der Dickstoff ausgetragen wird, wobei zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen Einstellorgane vorgesehen sind, die mit einer außerhalb der Zentrifugentrommel angeordneten Verstellein­richtung zusammenwirken.

[0002] Aus der deutschen Offenlegungsschrift 36 20 912 ist eine Zentrifuge zum kontinuierlichen Tren­nen von Stoffen unterschiedlicher Dichte obiger Bauart bekannt, bei der die Einstellorgane, die das Öffnen und Schließen der Düsen bewerkstel­ligen,innerhalb der Zentrifugentrommel angord­net sind. Als Verstellmedien sind hierbei fer­ner Kolben-Zylindereinheiten vorgesehen, an die in der Stirnwand und in der Antriebswelle der Zentrifugentrommel angeordnete nach außen führende, als Druckflüssigkeitsleitungen die­nende Bohrungen angeschlossen sind, die von außen mit Druckflüssigkeit beschickt werden. Diese bekannte Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Düsen ist im konstruktiven Aufbau nicht nur verhältnismäßig kompliziert, sondern auch eine Reparatur, insbesondere das Auswech­seln von verschlissenen Einstellorganen gegen neue, ist mit einem verhältnismäßig hohen Ar­beits-, Zeit- und Kostenaufwand verbunden, da hierfür die Zentrifuge nicht nur stillgesetzt, sondern auch die Zentrifugentrommel im Dick­stoffaustragbereich geöffnet werden muß. Dar­über hinaus bringt die Zufuhr der Druckflüssig­keit zu den innerhalb der Zentrifugentrommel angeordneten Einstellorganen, insbesondere im Bereich der Drehdurchführung, Dichtprobleme mit sich, die nur schwierig zu beherrschen sind.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, unter Vermeidung der vorhin geschilderten Nachteile den Dickstoffaustrag aus der Zentrifuge unab­hängig von der Drehzahl der Förderschnecke und/­oder der Differenzdrehzahl zwischen Förder­schnecke und Zentrifugentrommel erheblich zu vereinfachen.

[0004] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ein­stellorgane zum Öffnen und Schließen der Düsen­öffnungen außen an der Zentrifugentrommel ange­ordnet sind und über mechanische Verbindungs­elemente mit der Verstelleinrichtung in Wirk­verbindung stehen. Dadurch, daß die Einstellor­gane zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnun­gen außen an der Zentrifugentrommel angeordnet sind, werden nicht nur Wartung und Funktions­kontrolle der Einstellorgane erheblich erleich­tert, sondern es wird auch das Auswechseln von verschlissenen Einstellorganen gegen neue wesentlich vereinfacht, da hierfür die Zentri­fugentrommel nicht ausgebaut und geöffnet wer­den muß. Ferner treten dadurch, daß gemäß der Erfindung die Einstellorgane über mechanische Verbindungselemente mit der Verstelleinrichtung in Wirkverbindung stehen keinerlei Dichtungs­probleme auf. Auch entfallen hierdurch im Ver­gleich zu bekannten Zentrifugen ähnlicher Bau­ art komplizierte und kostspielige Bohrungen in der Antriebswelle und in der Stirnwand der Zen­trifugentrommel für die Druckflüssigkeitszufuhr zur Betätigung der Einstellorgane, was zu einer erheblichen Verringung der Herstellungs- und Wartungskosten der Dickstoffaustragsvorrichtung führt.

[0005] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestal­tung der Erfindung besteht das Einstellorgan aus einer auf der Antriebswelle der Zentrifu­gentrommel axial verschiebbar angeordneten, mit der Zentrifugentrommel umlaufenden Ringscheibe, die mit einer auf dem Lagergehäuse der Zentri­fuge angeordneten Verschiebeeinrichtung in Wirkverbindung steht. Dieses auf der Antriebs­welle der Zentrifugentrommel axial verschiebbar angeordnete Einstellorgan zeichnet sich beson­ders durch seine einfache Ausgestaltung und hohe Betriebssicherheit aus.

[0006] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung von in Zeichnungen schematisch dar­gestellten Ausführungsbeispielen.

[0007] Es zeigen:

Fig. 1 eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit im Dickstoffaustragsbereich angeordnetem Einstellorgan und Verschiebeeinrichtung gemäß der Erfindung im Teillängsschnitt;

Fig. 2 Einstellorgan und Verschiebeeinrichtung im Teillängsschnitt gemäß Fig. 1 im ver­größerten Maßstab;

Figuren 3, 4 + 5 weitere Ausgestaltungen der Düsenein­stellorgane gemäß der Erfindung im Teil­längsschnitt und in vergrößertem Maßstab.

[0008] Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, ist die Zentri­fugentrommel (1) der Vollmantel-Schneckenzentri­fuge im Dickstoffaustragsbereich (2) mit einer auf der Antriebswelle (3) der Zentrifugentrommel axial verschiebbaren Ringscheibe (4) versehen, die im Betrieb der Zentrifuge mit der Zentrifu­gentrommel (1) umläuft. Die Ringscheibe (4) steht über ein Verschiebelager (5) mit einer Verstelleinrichtung (6) in Wirkverbindung, die auf dem Lagergehäuse (7) angeordnet ist, in dem die Antriebswelle (3) der Zentrifugentrommel (1) und in ihr die Förderschnecke (8) drehbeweglich gelagert ist. Die Verstelleinrichtung (6) kann hierbei als doppeltwirkende hydraulische Kolben-­Zylindereinheit ausgebildet sein, dessen Kolben­stange (9) am äußeren Ende mit einem plattenför­migen Glied (10) verbunden ist, das am äußeren Lagerring des Verschiebelagers (5) angreift. Die Verstelleinrichtung (6) kann aber auch sehr vor­teilhaft als Elektromotor mit am Rotor angeord­neten Schraubenspindel ausgebildet sein, die in ein entsprechendes Stellgewinde im Glied (10) - zwecks axialer Verstellung der Ringscheibe (4) (Pfeil 11) - eingreift. Der Außenrand (12) der Ringscheibe (4) bildet mit der Stirnwandung (13) der Zentrifugentrommel (1) einen Ringspalt (14), durch den der im Betrieb der Zentrifuge in der Zentrifugentrommel von der Flüssigkeit getrennte Dickstoff (15) in Pfeilrichtung (16) austritt. Der Ringspalt (14) kann hierbei mit Hilfe der Ringscheibe (4) die als Einstellorgan zum Öffnen und Schließen der ringförmigen Düsenöffnungen dient durch axiales Verschieben in seiner Weite bis in die in der Fig. 2 ge­strichelt dargestellte Lage (17) stufenlos ver­stellt werden. Dies ermöglicht eine optimale Steuerung des Dickstoffaustrages aus der Zen­trifugentrommel, und zwar nicht nur in Abhän­gigkeit der der Zentrifuge zugeführten Fest­stoff- und/oder Dickstoffkonzentration, sondern hierdurch kann auch in besonders einfacher Weise - unabhängig vom Betriebszustand der Zen­trifuge - Einfluß auf den jeweils gewünschten Schlammeindikkungsgrad von außen her genommen werden. Die axial verschiebbare Ringscheibe (4) zum Steuern des Austrittsringspaltes (14) für den Dickstoff (15) kann je nach Bedarf sowohl in einer bestimmten Spaltweitenposition gere­gelt gehalten, oder aber über eine Zeitimpuls-­Steuerung stufenlos geöffnet oder geschlossen werden.

[0009] Das in Fig. 3 dargestellte Einstellorgan be­steht aus einem oder mehreren Bolzen (18) mit abgeschrägter Stirnfläche (19), die die Öffnung (20) der in der Stirnwandung (21) angeordneten Düsen (22) für den Austrag des Dickstoffs (23) aus der Zentrifugentrommel (24) freigibt oder schließt. Der hierbei als Einstell- und Ver­schließorgan dienende Bolzen (18) ist mit einem Ringarm (25) lösbar verbunden, der als mechani­sches Verbindungselement mit der Verstellein­richtung auf der Antriebswelle der Zentrifugen­trommel axial verstellbar (Pfeil 26) und radial verlaufend angeordnet ist. Die Verstelleinrich­tung, an die der Bolzen (18) tragende Ringarm (25) angeschlossen ist, entspricht der in Fig. 1 dargestellten Verstelleinrichtung (5, 6, 9, 10) und wurde daher in Fig. 3 nicht näher dar­gestellt.

[0010] Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbei­spiel ist das Einstellorgan (27), welches eben­falls mit einem auf der Antriebswelle der Zen­trifugentrommel axial verstellbar und radial nach außen verlaufendem Arm (28) lösbar verbun­den ist, kegelförmig ausgebildet. Das Öffnen und Schließen der in der Stirnwandung (29) der Zentrifugentrommel (30) angeordneten Öffnung (31) der Düse (32) erfolgt auch hierbei in gleicher Weise wie bei der in Fig. 3 darge­stellten Dickstoffaustragsvorrichtung.

[0011] Gemäß Fig. 5 sind die Düsen (33) im Trommelman­tel (34) gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet und zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen (35) plattenförmig ausgebildete­ te Einstellorgane (36) vorgesehen, die in einem, die Trommel umschließenden Ring (37) be­festigt sind. An den Ring (37) greifen Schie­berstangen (38) an, die ihrerseits mit auf der Antriebswelle der Zentrifugentrommel (34) axial verstellbar und radial nach außen verlaufenden Armen (39) fest verbunden sind.

[0012] Alle diese in den Zeichnungsfiguren dargestell­ten erfindungsgemäß ausgebildeten, außen an der Zentrifugentrommel angeordneten und über mecha­nische Verbindungselemente mit der Verstellein­richtung in Wirkverbindung stehenden Einstell­organe zum Öffnen und Schließen der Düsenöff­nungen, zeichnen sich besonders dadurch aus, daß sie in ihrem konstruktiven Aufbau sehr ein­fach ausgebildet, stets betriebssicher und jederzeit sehr leicht von außen zugängig sind, und daß sie im Bedarfsfall schnell ausgewech­selt werden können. Ein weiterer und ganz besonderer Vorteil der außen an der Zentrifuge angeordneten Einstellorgane gemäß der Erfindung besteht darin, daß Verstopfungen der Düsen hierdurch mit Sicherheit vermieden werden. Dar­über hinaus besteht aber auch die Möglichkeit einer mechanischen Verbindung, insbesondere von bereits bestehenden innerhalb der Zentrifugen­trommel angeordneten Einstellorganen mit der außerhalb der Trommel befindlichen Verstellein­richtung, und zwar über einfache Gestänge und Winkelhebel, die vorzugsweise an der Stirnwand der Trommel angeordnet werden. Im übrigen er­möglichen die erfindungsgemäß ausgebildeten, der Verstelleinrichtung in Wirkverbindung ste­henden Einstellorgane sehr vorteilhaft eine genaue, optimale und stufenlose Einstellung der Dickstoff-Austragsöffnungen in Abhängigkeit der Konzentration des in der Zentrifuge eingedick­ten Dickstoffes.

Ansprüche

1. Zentrifuge zum kontinuierlichen Trennen von Stoffen unterschiedlicher Dichte, insbeson­dere zum Trennen von Feststoff-Flüssig­keitsgemischen, mit im wesentlichen zylin­drisch ausgebildetem Trommelmantel und mit im Dickstoffaustragsbereich angeordneten Düsen, durch deren Öffnungen der Dickstoff ausgetragen wird, wobei zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen Einstellorgane vorgesehen sind, die mit einer außerhalb der Zentrifugentrommel angeordneten Ver­stelleinrichtung zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellorgane (4, 18, 27, 36) zum Öffnen und Schließen der Düsenöffnungen (14, 20, 31, 35) außen an der Zentrifugentrommel (1, 24, 30, 34) an­geordnet sind und über mechanische Verbin­dungselemente (5, 10, 25, 28, 39) mit der Verstelleinrichtung (6, 9, 10) in Wirkver­bindung stehen.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Verstellorgan aus einer auf der Antriebswelle (3) der Zentrifugen­trommel (1) axial verschiebbar angeordne­ten, mit der Zentrifugentrommel (1) umlau­fenden Ringscheibe (4) besteht, die mit einer auf dem Lagergehäuse (7) der Zentri­fuge angeordneten Verstelleinrichtung (6, 9, 10) in Wirkverbindung steht.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das mechanische Verbindungs­element aus einem auf der Antriebswelle der Zentrifugentrommel (24, 30, 34) axial ver­stellbar angeordneten, radial nach außen verlaufenden Arm (25, 28, 39) besteht.

4. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellor­gan (4, 27, 36) scheibenförmig, kegelförmig oder plattenförmig ausgebildet ist.

5. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mecha­nisch oder hydraulisch wirkende Verstell­einrichtung (6, 9, 10).

Zeichnung