Trommeldeckel-Verriegelung für Stülpfilter-Zentrifugen

Abstract

 Eine Stülpfilterzentrifuge besitzt eine in einem Gehäuse freitragende drehbar gelagerte Filtertrommel, die einen Filtertrommelboden sowie einen mit diesem verbundenen Filtertrommelmantel und einen die freie Stirnseite der Filtertrommel verschließenden, in Axialrichtung der Filtertrommel verschiebbaren Filtertrommeldeckel aufweist. Innerhalb der Filtertrommel ist, dem Filtertrommelboden benachbart und zu diesem im wesentlichen parallel gelegen, ein gemeinsam mit dem Filtertrommeldeckel axial verschiebbarer Schubboden vorgesehen. Ein schlauchartiges Filtermittel ist mit seinem ersten axialen Ende am Schubboden und mit seinem zweiten axialen Ende an der Filtertrommel im Bereich der freien Stirnseite befestigt. Zur Verhinderung einer Axialverschiebung einer den Schubboden und den Filtertrommeldeckel enthaltenden verschiebbaren Einheit ist eine fliehkraftbetätigte Verriegelungseinrichtung vorgesehen. Die fliehkraftbetätigte Verriegelungseinrichtung weist zumindest ein der verschiebbaren Einheit zugeordnetes erstes Verriegelungselement und ein nicht verschiebbares zweites Verriegelungselement auf, welche zur axialen Festlegung der verschiebbaren Einheit durch Fliehkraftbetätigung miteinander verriegelbar sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Stülpfilterzentrifuge mit einer in einem Gehäuse freitragend drehbar gelagerten Filtertrommel, die einen Filtertrommelboden sowie einen mit diesem verbundenen Filtertrommelmantel aufweist, mit einem die freie Stirnseite der Filtertrommel verschließenden, in Axialrichtung der Filtertrommel verschiebbaren Filtertrommeldeckel, wobei innerhalb der Filtertrommel, dem Filtertrommelboden benachbart und zu diesem im wesentlichen parallel gelegen, ein gemeinsam mit dem Filtertrommeldeckel axial verschiebbarer Schubboden vorgesehen ist, wobei ein schlauchartiges Filtermittel mit seinem ersten axialen Ende am Schubboden und mit seinem zweiten axialen Ende an der Filtertrommel im Bereich der freien Stirnseite befestigt ist und wobei eine fliehkraftbetätigte Verriegelungseinrichtung zur Verhinderung einer Axialverschiebung einer den Schubboden und den Filtertrommeldeckel enthaltenen verschiebbaren Einheit vorgesehen ist.

[0002] Eine derartige Stülpfilerzentrifuge ist aus der DE 35 20 134 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Stülpfilterzentrifuge werden der Schubboden und der Filtertrommeldeckel mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit hydraulisch verschoben, wobei die Kolben-Zylinder-Einheit einen ersten Zylinderraum umfaßt, der zum Schließen des Filtertrommeldeckels unter Druck setzbar ist, und einen zweiten Zylinderraum besitzt, der zum Öffnen des Filtertrommeldeckels unter Druck setzbar ist. Beim Öffnen wird das aus dem ersten Zylinderraum austretende Fluid durch eine Rücklaufleitung abgeführt. In diese Rücklaufleitung ist ein normalerweise geschlossenes Rückschlagventil eingesetzt, welches mittels einer weiteren Kolben-Zylinder-Anordnung, die von dem Druck betätigbar ist, der an den zum Öffnen der Schleudertrommel dienenden Druckmittelkanal angelegt wird, geöffnet wird. Die Druckzuführung zu der das Rückschlagventil betätigenden weiteren Kolben-Zylinder-Einheit ist mittels eines fliehkraftbetätigten Sperrschiebers absperrbar ausgelegt. Diese fliehkraftbetatigte Einrichtung zur Verhinderung einer Axialverschiebung ist nur bei hydraulisch betätigter Axialverschiebung von Schubboden und Filtertrommeldeckel einsetzbar. Außerdem ist die Verhinderung einer Axialverschiebung bei eventuell auftretender Leckage im Hydrauliksystem nicht immer gewährleistet.

[0003] Eine andere Vorrichtung zur Zuhaltung des Filtertrommeldekkels ist aus den internationalen Patentanmeldungen WO 91/14 506 und WO 91/14 507 bekannt. Dort erfolgt die Verschiebung des Schubbodens und des mit ihm verbundenen Filtertrommeldeckels durch eine Schraubspindel. Sowohl die Schraubspindel als auch eine die Filtertrommel antreibende Hohlwelle werden jeweils von einem Motor angetrieben, wobei über die Drehzahlverhältnisse der Schraubspindel zur Hohlwelle ein Öffnen bzw. Schließen der Filtertrommel steuerbar sind. Rotiert die Hohlwelle schneller als die Schraubspindel, so führt dies zu einer selbsttätigen Zuhaltung des Filtertrommeldeckels, so daß eine Art Selbsthemmung eintritt. Bei dieser Vorrichtung muß das Drehzahlverhältnis der beiden Antriebsmotoren gezielt gesteuert werden, was eine aufwendige Steuerung erfordert.

[0004] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stülpfilterzentrifuge der eingangs genannten Gattung so auszugestalten, daß eine Axialverschiebung des Filtertrommeldeckels oberhalb einer vorgegebenen Drehzahl der Zentrifuge selbsttätig ohne zusätzlichen Steuerungsaufwand gewährleistet ist.

[0005] Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß die fliehkraftbetätigte Verriegelungseinrichtung zumindest ein der verschiebbaren Einheit zugeordnetes erstes Verriegelungselement und zumindest ein nicht verschiebbares zweites Verriegelungselement aufweist, welche zur axialen Festlegung der verschiebbaren Einheit durch Fliehkraftbetätigung miteinander verriegelbar sind.

[0006] Die bei dieser Stülpfilterzentrifuge vorgesehene fliehkraftbetätigte Einrichtung sorgt automatisch für eine drehzahlabhängige axiale Festlegung der verschiebbaren Einheit, so daß auf eine Steuerung verzichtet werden kann. Diese selbststeuernde Axialverriegelung weist auch eine hohe Sicherheit gegenüber manueller Fehlbedienung und gegenüber eventuell auftretenden technischen Defekten auf.

[0007] Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das erste Verriegelungselement im Bereich des von der Filtertrommel abgewandten freien Endes einer mit dem Schubboden verbundenen Schubwelle vorgesehen ist. Eine besonders sichere Ausführungsform dieser Ausgestaltung ist dann gegeben, wenn das im Bereich des freien Endes der Schubwelle vorgesehene erste Verriegelungselement von einer eine Ringnut aufweisende Axialbohrung gebildet ist, die sich zum freien Ende hin öffnet, und wenn das zweite Verriegelungselement von unter Fliehkraft radial auswärts schwenkbaren Armen gebildet ist, die jeweils zumindest einen radial nach außen gerichteten hakenartigen Ansatz aufweisen, welcher zum Eingriff mit der Ringnut ausgebildet ist.

[0008] Ist die Schubwelle an ihrem freien Ende mit einem Kolben zur druckbeaufschlagten Axialbetätigung versehen, so ist es vorteilhaft, wenn das erste Verriegelungselement von einer im von der Schubwelle abgewandten Ende des Kolbens vorgesehenen, die Ringnut aufweisenden Axialbohrung gebildet ist, die sich zum von der Schubwelle abgewandten Ende hin öffnet und wenn das zweite Verriegelungselement von unter Fliehkraft radial auswärts schwenkbaren Armen gebildet ist, die jeweils zumindest einen radial nach außen gerichteten hakenartigen Ansatz aufweisen, welcher zum Eingriff mit der Ringnut ausgebildet ist.

[0009] Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die Arme an einer Stirnplatte befestigt und elastisch schwenkbar ausgebildet sind und wenn die Stirnplatte an einer die Schubwelle umgebenden Hohlwelle befestigt ist. Sind die hakenartigen Ansätze am freien Ende der Arme ausgebildet, so ergibt sich ein maximaler Schwenkweg für die hakenartigen Ansätze. Der Schwenkweg wird auch dadurch vergrößert, und das Ansprechverhalten der fliehkraftbetätigten Einrichtung wird dadurch verbessert, daß die Arme jeweils mit zumindest einer Zusatzmasse versehen sind.

[0010] Ist die Ringnut an der zum zweiten Verriegelungselement weisenden Seite mit einer zu diesem hin radial einwärts schräg verlaufenden Seitenwandfläche versehen und weisen die hakenartigen Ansätze auf ihrer von der Schubwelle abgewandten Seite eine an die schräg verlaufende Seitenwandfläche angepaßte Schrägfläche auf, so wird eine Verriegelungscharakteristik geschaffen, durch die der Filtertrommeldeckel mit steigender Drehzahl fester auf die Filtertrommel gepreßt wird, wodurch eine durch die Füllung der Filtertrommel verursachte Verformung des Trommeldeckels kompensiert und die Dichtwirkung zwischen Filtertrommeldekkel und Filtertrommel auch bei hohen Drehzahlen sicher gewährleistet ist.

[0011] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Arme zur radial einwärts gerichteten Bewegung der hakenartigen Ansätze von einem Betätigungselement beaufschlagbar. In dieser Ausführung können die selbsttätig verriegelnden hakenhartigen Ansätze durch externe Betätigung aus ihrer Verriegelung gelöst werden. Vorteilhafterweise ist dabei das Betätigungselement von einem axial verfahrbaren Hülsenteil gebildet, welches an seiner zum ersten Verriegelungselement gerichteten Seite einen trichterförmigen Wandungsabschnitt aufweist. Dabei sind die Arme jeweils an ihrer zum Betätigungselement weisenden Seite mit einem angepaßt abgeschrägten Umfangsabschnitt versehen. Durch Axialverschiebung des Betätigungselementes in Richtung der Zusatzmassen werden diese und mit ihnen die hakenartigen Ansätze aufgrund des Zusammenwirkens des trichterförmigen Wandungsabschnitts mit dem abgeschrägten Umfangsabschnitt radial einwärts bewegt, so daß die hakenartigen Ansätze außer Eingriff mit der Ringnut geraten können.

[0012] Vorteilhaft ist dabei, wenn das Betätigungselement pneumatisch oder hydraulisch druckbetätigbar ist. Dazu kann das Betätigungselement als Kolben einer in der Hohlwelle vorgesehenen Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet sein.

[0013] Eine besonders sichere Anfangsverriegelung, die sich mit zunehmender Drehzahl verstärkt und nur durch das Betätigungselement lösbar ist, wird dadurch geschaffen, daß die Arme radial nach außen so weit vorgespannt sind, daß die hakenartigen Ansätze geringfügig in die Ringnut eingreifen können, daß die hakenartigen Ansätze jeweils an ihrer zum ersten Verriegelungselement gerichteten Seite mit einem radial einwärts und diesem hin abgeschrägten Umfangsabschnitt versehen sind und daß die Axialbohrung des ersten Verriegelungselementes eine angepaßt geneigte trichterartige Mündung aufweist. Durch das Auftreffen des abgeschrägten Umfangsabschnitts auf die trichterartige Mündung werden die hakenartigen Ansätze beim Schließen des Filtertrommeldeckels radial einwärts bewegt und können so in die Axialbohrung eindringen, wo sie aufgrund ihrer Federkraft automatisch geringfügig in die Ringnut eingreifen.

[0014] Eine besonders einfache Fertigung des zweiten Verriegelungselementes wird dadurch ermöglicht, daß das zweite Verriegelungselement über im wesentlichen 90 % seiner axialen Längserstreckung einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, der zur Ausbildung der Arme mit die Wandung durchdringenden Radialschlitzen versehen ist. Die Radialschlitze sind vorteilhafterweise in gleichmäßigen Winkelabschnitten voneinander vorgesehen.

[0015] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1

eine teilweise geschnitten dargestellte Stülpfilterzentrifuge gemäß der Erfindung;

Fig. 2

einen Ausschnitt aus Figur 1 im Bereich der Einrichtung zur Fliehkraftverriegelung;

Fig. 3

eine abgewandelte Ausführungsform der Einrichtung zur Fliehkraftverriegelung gemäß Figur 2;

Fig. 4

einen Ausschnitt einer teilweise geschnittenen Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Figur 2; und

Fig. 5

einen Ausschnitt einer teilweise geschnittenen Darstellung ähnlich Fig. 2 einer weiteren Ausgestaltung der Einrichtung zur Fliehkraftverriegelung.

[0016] In Figur 1 ist eine Stülpfilterzentrifuge dargestellt, bei der eine Hohlwelle 6 auf einem stationären Maschinengestell 8 in Wälzlagern 62, 63 drehbar gelagert ist. Am einen Ende der Hohlwelle 6 ist eine Filtertrommel 1 angeflanscht, die sich in einem mit dem Maschinengestell 8 verbundenen Gehäuse 80 befindet.

[0017] Das andere Ende der Hohlwelle 6 ragt aus dem Maschinengestell 8 heraus und weist dort einen äußeren Abschnitt 61 auf, dessen Durchmesser größer ist als der des innerhalb des Maschinengestells 8 gelegenen inneren Abschnitts 60 der Hohlwelle 6. Am Umfang des äußeren Abschnitts 61 in der Nähe des Übergangs zum inneren Abschnitt 60 ist eine Keilriemennut 64 vorgesehen, die einen Keilriemen 65 aufnimmt, welcher von einem Antriebsmotor 83 beaufschlagt wird und zum Drehantrieb der Hohlwelle 6 dient. Das freie Ende des äußeren Abschnitts 61 ist mit einer Stirnplatte 66 versehen.

[0018] Innerhalb der Hohlwelle 6 ist eine Schubwelle 3 angeordnet, die bezüglich der Hohlwelle 6 drehfest aber axial verschieblich gelagert ist. Zwischen der Hohlwelle 6 und der Schubwelle 3 ist eine filterraumseitige Dichtung 68 im Bereich des filterraumseitigen Endes des inneren Abschnitts 60 vorgesehen, die den Zwischenraum zwischen der Hohlwelle 6 und der Schubwelle 3 gegenüber dem Innenraum der Filtertrommel 1 abdichtet. Am anderen Ende des inneren Abschnitts 60 ist zwischen der Hohlwelle 6 und der Schubwelle 3 eine zylinderseitige Dichtung 67 vorgesehen, die den Zwischenraum zwischen dem inneren Abschnitt 60 der Hohlwelle 6 und der Schubwelle 3 gegenüber dem Innenraum des äußeren Abschnitts 61 der Hohlwelle 6 abdichtet.

[0019] Am in den Hohlraum des äußeren Abschnitts 61 der Hohlwelle hineinragenden Ende der Schubwelle 3 ist ein Kolben 31 einer ersten Kolben-Zylinder-Einheit 30 befestigt, der in dem vom äußeren Abschnitt 61 der Hohlwelle 6 gebildeten Zylinder 32 axial hin und her verschiebbar ist. Der Innenraum des äußeren Abschnitts 61 der Hohlwelle 6 wird auf diese Weise durch den Kolben 31 in einen ersten Zylinderraum 33 und einen zweiten Zylinderraum 33' aufgeteilt.

[0020] Zur Verhinderung einer Axialverschiebung bei sich drehender Schubwelle 3 ist, wie in Fig. 2 vergrößert dargestellt ist, eine fliehkraftbetätigte Verriegelungseinrichtung 7 im zweiten Zylinderraum 33' vorgesehen, die an der Stirnplatte 66 befestigte, sich achsparallel erstreckende und mit einer Zusatzmasse 70 versehene Arme 71 aufweist, die jeweils an ihrem freien Ende mit einem nach außen vorstehenden hakenartigen Ansatz 72 versehen sind. Der Kolben 31 ist an seiner zum zweiten Zylinderraum 33' gerichteten Seite mit einer eine Ringnut 31' aufweisenden Axialbohrung 34 versehen, in welche die Arme 71 hineinragen. Bei Rotation der Hohlwelle 6 schwenken die Arme 71 elastisch radial nach außen und die hakenartigen Ansätze 72 greifen in die Ringnut 31' ein. Auf diese Weise wird der Kolben 31 in Axialrichtung verriegelt.

[0021] Die Filtertrommel 1 besteht aus einem mit der Hohlwelle 6 verbundenen Filtertrommelboden 10, der sich in einer bezüglich der gleichzeitig die Achse 1' der Filtertrommel 1 bildenden Achse 6' der Hohlwelle 6 radialen Ebene erstreckt und an seinem Außenumfang mit einem achsparallelen Filtertrommelmantel 11 verbunden ist. Die Filtertrommel 1 ist an ihrer offenen Stirnseite von einem axial bewegbaren Filtertrommeldeckel 2 verschließbar. Innerhalb der Filtertrommel 1 ist ein sich ebenfalls radial zur Achse 6' erstreckender Schubboden 20 vorgesehen, der mit dem Filtertrommeldekkel 2 über achsparallele Abstandsbolzen 21 verbunden ist und sich im geschlossenen Zustand der Filtertrommel 1 dem Filtertrommelboden 10 benachbart befindet. Der Schubboden 20 ist am filtertrommelseitigen Ende der Schubwelle 3 befestigt, so daß ein axiales Verfahren der Schubwelle 3 ein axiales Verfahren des Schubbodens 20 und des Filtertrommeldeckels 2 bewirkt.

[0022] Zwischen dem äußeren Umfang des Schubbodens 20 und dem freien stirnseitigen Umfangsrand des Filtertrommelmantels 11 erstreckt sich ein schlauchartiges Filtertuch 12, welches mit seinem ersten axialen Ende am Schubboden 20 und mit seinen zweiten axialen Ende am Filtertrommelmantel 11 im Bereich der freien Stirnseite der Filtertrommel 1 befestigt ist.

[0023] Der Filtertrommelmantel 11 ist an seiner Innenfläche mit achsparallelen Nuten 14 und an seinem Umfang mit Austrittsbohrungen 13 für aus dem Inneren der Filtertrommel 1 in den die Filtertrommel umgebenden Filtratraum 81 des Gehäuses 80 austretendes Filtrat versehen.

[0024] Innerhalb des Gehäuses 80 ist eine Trennwand 84 vorgesehen, die in einer Radialebene bezüglich der Achse 1' gelegen ist, welche im wesentlichen der Radialebene des Filterraumdeckels 2 bei geschlossener Filtertrommel 1 entspricht. Durch die Trennwand 84 wird der die Filtertrommel 1 umgebende Filtratraum 81 von einem Feststoffraum 82 im wesentlichen dicht abgetrennt.

[0025] Der Filtertrommeldeckel 2 ist mit einer zentralen Einfüllöffnung 22 versehen, durch die ein Füllrohr 4 von außen in den Innenraum der Filtertrommel 1 eindringt. Das Füllrohr 4 ist axial verschieblich in einem außerhalb des Feststoffraums 82 gelegenen Gehäuseansatz 85 gelagert, wobei die Füllrohrachse 4' im wesentlichen identisch ist mit der Drehachse 6' der Hohlwelle, die gleichzeitig die Verschiebeachse für die Schubwelle 3 bildet.

[0026] Zur Axialverschiebung des Füllrohres 4 ist im Gehäuseansatz 85 eine zweite Kolben-Zylinder-Einheit 40 vorgesehen, deren Zylinder 42 von dem zylindrischen Gehäuseansatz 85 gebildet ist. Innerhalb des Zylinders 42 ist ein mit dem Füllrohr 4 verbundener Kolben 41 axial hin und her bewegbar angeordnet. Der Kolben 41 teilt den Innenraum des Zylinders 42 in einen ersten Zylinderraum 44 und einen zweiten Zylinderraum 44'. Am in die Filtertrommel 1 ragenden freien Ende 43 des Füllrohres 4 ist ein Dichtungskopf 5 vorgesehen, der bezüglich des Füllrohres 4 axial ortsfest und um das Füllrohr 4 drehbar gelagert ist. Der Dichtungskopf 5 dient zum Abdichten der Einfüllöffnung 22, wenn die Filtertrommel 1 durch Anliegen des Filtertrommeldeckels 2 am Umfangsrand des Filtertrommelmantels geschlossen ist und das Füllrohr 4 in die Filtertrommel hineinragt. Auf diese Weise wird ein Austritt von durch das Füllrohr 4 in die Filtertrommel 1 geleiteter, zu filtrierender Suspension durch den das Füllrohr 4 umgebenden Teil der Einfüllöffnung 22 in den Feststoffraum 82 verhindert.

[0027] In Figur 3 ist eine gegenüber der Figur 2 abgewandelte Ausführungsform einer fliehkraftbetätigten Verriegelungseinrichtung 107 gezeigt. Die um den Wert 100 gegenüber der Figur 2 erhöhten Bezugszeichen bezeichnen jeweils äquivalente Bauteile.

[0028] Die im Kolben 131 vorgesehene Ringnut 131' ist an ihrer zur Stirnplatte 166 gerichteten Seitenwand abgeschrägt ausgebildet. Die abgeschrägte Seitenwandfläche 131'' verläuft dabei radial einwärts und zur Stirnplatte 166 gerichtet und bildet so einen konischen Seitenwandabschnitt.

[0029] Die am freien Ende der mit jeweils einer Zusatzmasse 170 versehenen Arme 171 ausgebildeten hakenartigen Ansätze 172 sind auf ihrer von der Schubwelle 103 abgewandten Seite mit einer Schrägfläche 172' versehen, die in ihrer Neigung an die Seitenwandfläche 131'' angepaßt ist.

[0030] Die Darstellung in Figur 3 zeigt die fliehkraftbetätigte Verriegelungseinrichtung 107, ebenso wie in Figur 2, in der durch Einwirkung einer Fliehkraft auf die mit den hakenartigen Ansätzen 172 und den Zusatzmassen 170 versehenen Arme verriegelten Position. Während es in der Ausgestaltung nach Figur 2 nur einen Verriegelungszustand gibt, in dem die hakenartigen Ansätze 72 in die Ringnut 31' eingreifen, erfolgt der Eingriff bei der Ausgestaltung nach Figur 3 mit in Abhängigkeit von der Fliehkraft kontinuierlich ansteigender Verriegelungskraft. Ein Anstieg der Fliehkraft führt bei der Ausführung nach Figur 3 dazu, daß die hakenartigen Ansätze 172 mit ihrer Schrägfläche 172' auf der schräg verlaufenden Seitenwandfläche 131'' der Ringnut 131' radial auswärts gleiten. Dabei dringen die hakenartigen Ansätze 172 nicht nur tiefer in die Ringnut 131' ein, sondern ziehen auch gleichzeitig den Kolben 131 und mit ihm die Schubwelle 103 sowie den damit verbundenen Filtertrommeldeckel zusätzlich in Richtung auf die Stirnplatte 166, das heißt in Figur 3 nach rechts, wodurch der Filtertrommeldeckel mit steigender Drehzahl stärker an die Filtertrommel angepreßt wird. Dadurch kann auch bei hohen Drehzahlen eine sichere und zuverlässige Abdichtung des Filtertrommeldeckels auf der Filtertrommel erreicht werden. Durch eine geeignete Steuerung, beispielsweise unter Verwendung des aus dem zweiten Zylinderraum 133' zusätzlich hinausgedrückten Druckfluids, kann eine angepaßte Nachführung des Füllrohres 4 und des damit verbundenen Dichtungskopfes 5 (Figur 1) erfolgen.

[0031] In Figur 4 ist eine teilweise geschnittene Ausschnittansicht in Richtung des Pfeiles A in Figur 2 dargestellt. Diese Ansicht zeigt die aus einem rohrförmigen Abschnitt 7' des zweiten Verriegelungselements durch das Vorsehen von Radialschlitzen 71' gebildeten Arme 71, die jeweils mit einer Zusatzmasse 70' versehen sind. Die Radialschlitze 71' erstrecken sich dabei über im wesentlichen 90 % der axialen Längserstreckung des gesamten zweiten Verriegelungselements, wobei der nicht geschlitzte Teil einen Sockelflansch 7'' zur Befestigung des zweiten Verriegelungselements an der Stirnplatte 66 bildet, wie in Figur 2 zu sehen ist.

[0032] In Figur 5 ist ein Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wobei die Bezugszeichen um den Wert 200 gegenüber äquivalenten Bezugszeichen in Fig. 2 erhöht sind. In dieser Ausführungsform sind die Arme 271 zur radial einwärts gerichteten Bewegung der hakenartigen Ansätze 272 von einem Betätigungselement 273 beaufschlagbar. Das hülsenartig ausgebildete Betätigungselement 273 ist als Kolben einer dritten Kolben-Zylinder-Einheit 275 im vom äußeren Abschnitt 261 der Hohlwelle 206 gebildeten Zylinder 232 axial verfahrbar.

[0033] Das hülsenartige Betätigungselement 273 ist an seiner zum Kolben 231 gerichteten Stirnseite mit einem trichterförmigen Wandabschnitt 273' versehen. Die durch diesen trichterförmigen Wandabschnitt 273' entstehende Schrägfläche wirkt mit einer Schrägfläche 270' am jeweiligen zur Stirnplatte 266 gerichteten Umfangsabschnitt der Zusatzmassen 270 zusammen, wobei eine axiale Verschiebung des Betätigungselements 273 in Richtung auf die Zusatzmassen 270, in Figur 5 nach links, dazu führt, daß der trichterförmige Wandungsabschnitt 273' auf den abgeschrägten Umfangsabschnitte 270' der Zusatzmassen 270 entlanggleitet und die Zusatzmassen 270 zusammen mit den Armen 271 und den daran befindlichen hakenartigen Ansätzen 272 radial nach innen schwenkt. Hierdurch können die in der Ringnut 231' des Kolbens 231 ruhenden hakenartigen Ansätze 272 außer Eingriff mit der Ringnut 231' geraten, so daß der Kolben 231 und mit ihm die Schubwelle 203 zur Axialbewegung freigegeben wird.

[0034] Um ein Einrasten der hakenartigen Ansätze 272 in die Ringnut 231' ohne Einwirkung des Betätigungselementes 273 zu gestatten, sind die hakenartigen Ansätze 272 an ihrer zum Kolben 231 weisenden Seite mit einem radial einwärts und zum Kolben hin abgeschrägten Umfangsabschnitt 272' versehen. Außerdem weist die Axialbohrung 234 eine angepaßt geneigte trichterartige Mündung 234' auf, so daß eine Axial bewegung des Kolbens 231 in Richtung auf die hakenartigen Ansätze 272 dazu führt, daß die abgeschrägten Umfangsabschnitte 272' auf die trichterartge Mündung 234' auftreffen und an ihr unter radialer Einwärtsverschwenkung der Arme 271 entlanggleiten, bis die hakenartigen Ansätze 272 in die Ringnut 231' der Axialbohrung 234 eindringen und dort verriegeln.

[0035] Das Betätigungselement 273 weist an seiner zur Stirnplatte 266 gerichteten Seite einen radial einwärts gerichteten Ringansatz 273'' auf, der mit seiner Innenumfangsfläche auf einer ersten Außenumfangsfläche des Sockelflansches 207'' in Axialrichtung gleitet. Der Sockelflansch 207'' ist an seiner zum Kolben 231 gerichteten Stirnseite mit einem über die erste Außenumfangsfläche radial hervorstehenden Ringabschnitt 207''' versehen, der seinerseits auf einer Innenumfangsfläche 273''' des Betätigungselementes 273 axial gleitet. Zwischen dem Betätigungselement 273, dessen Ringansatz 273'', dem Sockelflansch 207'' und dessen radial hervorstehendem Ringabschnitt 207''' ist auf diese Weise ein erster Zylinderraum 280 gebildet, der mit Druckfluid beaufschlagbar ist. Eine Druckbeaufschlagung des ersten Zylinderraums 280 der dritten KolbenZylinder-Einheit 275 bewirkt eine Verschiebung des Betätigungselementes 273 in Richtung auf die Stirnplatte 266 (nach rechts in Fig. 5) und somit eine Freigabe der radialen Bewegbarkeit der Zusatzmassen 270 und damit der Arme 271. Zwischen dem Ringansatz 273'' des Betätigungselementes 273 und der Stirnplatte 266 ist ein zweiter Zylinderraum 282 ausgebildet, der über einen im Sockelflansch ausgebildeten Kanal 283 mit Druckfluid beaufschlagbar ist. Eine Druckbeaufschlagung des zweiten Zylinderraums 282 sorgt für eine Bewegung des Betätigungselementes 273 in Richtung auf die Zusatzmasse 270 (nach links in Fig. 5) und damit für das radiale Einwärtsverschwenken der Arme 271.

[0036] Wird der zweite Zylinderraum 282 unter Druck gesetzt und dadurch das Betätigungselement 273 in Richtung auf die Zusatzmassen 270 verschoben, so geben die radial einwärts schwenkenden hakenartigen Ansätze 272 den Kolben 231 und die damit verbundene Schubwelle 203 frei. Im Augenblick dieser Freigabe ist der Ringansatz 273'' des Betätigungselements 273 so weit zum Ringabschnitt 207''' des Sockelflansches 207'' gewandert, daß eine Radialbohrung 281 im Sockelflansch 207'' nunmehr in den zweiten Zylinderraum 282 mündet und diesen mit dem zweiten Zylinderraum 233' der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 230 verbindet. Durch diese Druckfluidverbindung wird auch der zweite Zylinderraum 233' unter Druck gesetzt und bewirkt eine Axialverschiebung des Kolbens 231 in Öffnungsrichtung des Filtertrommeldeckels.

[0037] Die dargestellte Stülpfilterzentrifuge wird eingesetzt, um Fest-Flüssig-Gemische (Suspensionen) diskontinuierlich zu trennen. Dazu wird bei in die Filtertrommel 1 eingefahrenem Schubboden 20 und geschlossenem Filtertrommeldeckel 2 Suspension durch das Füllrohr 4 in den Innenraum der Filtertrommel 1 geleitet, wobei die Filtertrommel 1 mit beliebig einstellbarer Drehzahl rotiert. Durch die Rotationsbewegung der Filtertrommel 1 wird die Suspension an den Filtertrommelmantel 11 gedrückt, wobei der Feststoff von dem eingelegten Filtertuch 12 zurückgehalten wird und die Flüssigkeit den sich bildenden Filterkuchen und das Filtertuch 12 durchdringt und über die Austrittsbohrungen 13 aus der Filtertrommel 1 hinausgeschleudert wird. Dadurch gelangt es in den Filtratraum 81, aus dem es abfließt.

[0038] Um den Vorgang des Abschleuderns der Suspensionsflüssigkeit aus dem Filterkuchen zu erleichtern, kann der Innenraum der Filtertrommel 1 von einem pneumatischen Druck, beispielsweise über das Füllrohr 4, beaufschlagt werden. Hierdurch wird der Vorgang des Abschleuderns der Flüssigkeit beschleunigt. Ist die Suspensionsflüssigkeit bis zu einem gewünschten Anteil aus dem Filterkuchen abgeschleudert worden, so werden der Filtertrommeldeckel 2 und der Schubboden 20 mittels der axial verschiebbaren Schubwelle 3 durch Druckbeaufschlagung des Zylinderraumes 33' der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 30 in Figur 1 nach links bewegt, wodurch der Filtertrommeldeckel 2 und der Schubboden 20 aus der Filtertrommel 1 herausbewegt werden. Mit dem Schubboden 20 wird auch das an diesem befestigte Filtertuch 12 nach außen bewegt und dabei umgestülpt, wodurch auch der am Filtertuch 12 anhaftende Filterkuchen aus der Filtertrommel 1 herausgeschoben wird und in den Feststoffraum austritt.

[0039] Die von der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 30 auf die Schubwelle 3 und damit auf den Filtertrommeldeckel 2 ausgeübte Schubkraft ist größer als die von der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 40 in Schließrichtung des Dichtungskopfes 5 auf das Füllrohr 4 durch Einleiten von Druck in den Zylinderraum 44 aufgebrachte Kraft, so daß eine Betätigung der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 30 in Öffnungsrichtung des Filtertrommeldeckels 2 gleichzeitig ein Verschieben des Dichtungskopfes 5 und des Füllrohres 4 bewirkt. Hierdurch kann auf eine Druckbeaufschlagung des Zylinderraums 44' der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 40 verzichtet werden.

Ansprüche

1. Stülpfilterzentrifuge mit
einer drehbar gelagerten Filtertrommel (1),
einem axial verschiebbaren Filtertrommeldeckel (2) zum Verschließen der Filtertrommel (1) und
einer fliehkraftbetätigten Verriegelungseinrichtung (7) zur Verhinderung einer Axialverschiebung des Filtertrommeldeckels (2),
dadurch gekennzeichnet,
daß die fliehkraftbetätigte Verriegelungseinrichtung (7) zumindest ein erstes Verriegelungselement (31, 31', 34) aufweist, welches dem axial verschiebbaren Filtertrommeldeckel (2) zugeordnet ist,
daß die fliehkraftbetätigte Verriegelungseinrichtung (7) zumindest ein zweites Verriegelungselement (71, 72) aufweist, welches axial nicht verschiebbar ist und
daß das erste Verriegelungselement (31, 31', 34) und
das zweite Verriegelungselement (71, 72) durch Fliehkraftbetätigung miteinander verriegelbar sind.

2. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Verriegelungselement (31, 31', 34) im Bereich des von der Filtertrommel (1) abgewandten freien Endes einer Schubwelle (3) vorgesehen ist, die mit dem Filtertrommeldeckel (2) über einen Schubboden (20) verbunden ist.

3. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das im Bereich des freien Endes der Schubwelle (3) vorgesehene erste Verriegelungselement (31, 31', 34) von einer eine Ringnut (31') aufweisenden Axialbohrung (34) gebildet ist, die sich zum freien Ende hin öffnet, und daß das zweite Verriegelungselement (71, 72) von unter Fliehkraft radial auswärts schwenkbaren Armen (71) gebildet ist, die jeweils zumindest einen nach außen gerichteten hakenartigen Ansatz (72) aufweisen, welcher zum Eingriff mit der Ringnut (31') ausgebildet ist.

4. Stülpfilterzentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schubwelle (3) an ihrem freien Ende mit einem Kolben (31) zur druckbeaufschlagten Axialbetätigung versehen ist und daß das erste Verriegelungselement (31, 31', 34) von einer im von der Schubwelle (3) abgewandten Ende des Kolbens (31) vorgesehenen, die Ringnut (31') aufweisenden Axialbohrung (34) gebildet ist, die sich zum von der Schubwelle (3) abgewandten Ende hin öffnet, und daß das zweite Verriegelungselement (71, 72) von unter Fliehkraft radial auswärts schwenkbaren Armen (71) gebildet ist, die jeweils zumindest einen außen gerichteten hakenartigen Ansatz (72) aufweisen, welcher zum Eingriff mit der Ringnut (31') ausgebildet ist.

5. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arme (71) an einer Stirnplatte (66) befestigt und elastisch schwenkbar ausgebildet sind, und daß die Stirnplatte (66) an einer die Schubwelle (3) umgebenden Hohlwelle (6) befestigt ist.

6. Stülpfilterzentrifuge nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die hakenartigen Ansätze (72) am freien Ende der Arme (71) ausgebildet sind.

7. Stülpfilterzentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arme (71) jeweils mit zumindest einer Zusatzmase (70) versehen sind.

8. Stülpfilterzentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringnut (131') an der zum zweiten Verriegelungselement (171, 172) weisenden Seite mit einer zu diesem hin radial einwärts schräg verlaufenden Seitenwandfläche (131'') versehen ist und daß die hakenartigen Ansätze (172) auf ihrer von der Schubwelle (103) abgewandten Seite eine an die schräg verlaufende Seitenwandfläche (131'') angepaßte Schrägfläche (172') aufweisen.

9. Stülpfilterzentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arme (271) zur radial einwärts gerichteten Bewegung der hakenartigen Ansätze (272) von einem Betätigungselement (273) beaufschlagbar sind.

10. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Betätigungselement (273) von einem axial verfahrbaren Hülsenteil gebildet ist, welches an seiner zum ersten Verriegelungselement (231, 231', 234) gerichteten Seite einen trichterförmigen Wandungsabschnitt (273') aufweist und daß die Arme (271) jeweils an ihrer zum Betätigungselement (273) weisenden Seite einen angepaßt abgeschrägten Umfangsabschnitt (270') besitzen.

11. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Betätigungselement (273) hydraulisch oder pneumatisch druckbetätigbar ist.

12. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Betätigungselement (273) als Kolben einer in der Hohlwelle (6) vorgesehenen Kolben-Zylinder-Einheit (275) ausgebildet ist.

13. Stülpfilterzentrifuge nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arme (271) radial nach außen so weit vorgespannt sind, daß die hakenartigen Ansätze (272) geringfügig in die Ringnut (231') eingreifen können, daß die hakenartigen Ansätze (272) jeweils an ihrer zum ersten Verriegelungselement (231, 231', 234) gerichteten Seite mit einem radial einwärts und zu diesem hin abgeschrägten Umfangsabschnitt (272') versehen sind und daß die Axialbohrung (234) des ersten Verriegelungselements (231, 231', 234) eine angepaßt geneigte trichterartige Mündung (234') aufweist.

14. Stülpfilterzentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Verriegelungselement über im wesentlich 90 % seiner axialen Längserstreckung einen rohrförmigen Abschnitt (7') aufweist, der zur Ausbildung der Arme (71) mit die Wandung durchdringenden Radialschlitzen (71') versehen ist.

15. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Radialschlitze (71') in gleichmäßigen Winkelabständen voneinander vorgesehen sind.

Zeichnung