Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausräumen des Produktes aus der Zentrifugentrommel einer diskontinuierlichen Zentrifuge sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei einer vorbekannten Ausführungsform besteht die Ausräumeinrichtung aus einem um eine lotrechte Räumstange verschwenkbaren Pflugschar, an dem ein Schälmesser federnd drehbar gelagert ist. Das Schälmesser, das sich nur über einen kurzen Höhenabschnitt der Zentrifugentrommel erstreckt, wird entgegen der Drehrichtung der Zentrifugentrommel in die Produktschicht, z. B. Zuckerschicht eingedrückt bis zur Anlage an dem Arbeitssieb. Das Schälmesser wird dann aus seiner obersten Position axial nach unten in Richtung auf den Trommelboden verschoben und wird anschließend wieder axial nach oben verfahren, bevor es in seine Ruhestellung ausgeschwenkt wird.
Die DE 42 11 254 A1 offenbart ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Behandlung von Schlamm- und/oder Abwasser. Vorgesehen ist ein antreibbarer, in einem stationären Gehäuse drehbar gelagerter innerer Korb, der eine nicht perforierte zylindrische Wand und eine Entfernungsvorrichtung für den Festkörperanteil aufweist. Diese Entfernungsvorrichtung umfaßt eine Schwenkwelle, die drehbar in dem ortsfesten Gehäuse gehalten ist, Arme, die sich horizontal von der Welle aus erstrecken und einen Kratzer, der an den Armen befestigt ist. Der Kratzer weist eine gezahnte Kante auf, deren vertikale Länge etwas kürzer ist als die innere Höhe des Korbes. Die Schwenkwelle der Entfernungsvorrichtung kann durch einen hydraulisch betätigten Zylinder zwischen einer Kratzposition und einer Warteposition verschwenkt werden. Letztere wird eingenommen, wenn Schmutzwasser oder gebrauchtes Wasser in den Separator eingebracht wird. In der Kratzposition wird der Kratzer nahe der inneren Oberfläche des Korbes angeordnet, um den an der inneren Oberfläche des Korbes abgesetzten Festkörperanteil abzukratzen oder abzustreifen. Bei dem Auskratz- oder Ausschabvorgang wird der innere Korb mit ca. 300 U/min. gedreht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Produktaustrag, die Austragzeit und den Verbleib von Restprodukt in der Zentrifugentrommel zu optimieren.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.
Erfindungsgemäß beginnt also nach dem Einschwenken des Schälmessers das Schälen gleichzeitig über die volle Trommelhöhe, wodurch sich gegenüber dem an erster Stelle beschriebenen Stand der Technik die Austragzeit verringert und der Produktaustrag vergleichmäßigt. Überdies wird das Schälmesser während des Ausräumvorganges radial in Richtung auf das Trommelsieb gesteuert, so daß das Produkt schichtweise abgeschält wird. Durch das Anheben des Schälmessers vom Trommelboden wird ein Anschlagen der Ausräumeinrichtung beim Pendeln der Zentrifuge vermieden. Dabei kann der durch das Abheben erzielte axiale Abstand etwa 200 mm betragen, so daß sich das Schälmesser in seinem Ruhezustand in ausreichendem Abstand zu den Einbauten und zum Trommelrand befindet.
Zur Verkürzung der Ausräumzeit ist es zweckmäßig, wenn das Absenken des Schälmessers bereits während des Abbremsens der Zentrifugentrommel von ihrer Schleuderdrehzahl auf die Räumdrehzahl erfolgt.
Die Effizienz des Produktaustrags wird erfindungsgemäß dadurch erhöht, dass das Einschwenken des Schälmessers in Drehrichtung der Zentrifugentrommel und sein Ausschwenken gegen diese Drehrichtung erfolgt. Durch das Ausschwenken gegen die Drehrichtung der Trommel wird das Restprodukt an der unteren Kante des Schälmessers zum Produktaustrag verbracht.
Zur Verringerung des Verschleißes des Arbeitssiebes sowie des Schälmessers kann erfindungsgemäß vorgesehen werden, dass der Einschwenkvorgang des Schälmessers gestoppt wird unmittelbar bevor das Schälmesser das Trommelsieb metallisch berührt. Dabei ist es zur Erzielung eines vollständigen Produktaustrages zweckmäßig, wenn nach dem Erreichen des Trommelsiebes das Ausschwenken des Schälmessers erst nach einer Verharrzeit von einigen Sekunden erfolgt.
Die Steuerung des Schälmessers kann pneumatisch über elektropneumatische Ventile erfolgen.
Um einen störungsfreien Produktabtransport beim Schälvorgang zu erzielen, ist es zweckmäßig, wenn im Horizontalschnitt das Schälmesser auf seiner Vorderseite flach konkav ausgebildet ist. Um außerdem den Verschleiß an der Schneidkante des Schälmessers zu verringern und eine schonende Siebreinigung zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn die Schneidkante des Schälmessers mit dem Trommelsieb bzw. dem Trommelmantel einen Winkel von 80° bis etwas kleiner 90° einschließt.
Um Produktanbackungen am Schälmesser zu vermeiden und den Produktfluß weiter zu verbessern, kann das Schälmesser erfindungsgemäß eine Antihaftbeschichtung aufweisen.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es bei einer Zuckerzentrifuge vorteilhaft, wenn die Räumstange als Rohr ausgebildet ist, in das ein Düsenstock oder Einzeldüsen für eine Deck- bzw. Waschwasser-Aufgabe integriert sind. Dadurch läßt sich eine vollständige Baugruppe aus dem Produktraum der Zentrifuge eliminieren.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in Verbindung mit weiteren Vorteilen der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Die schematischen Darstellungen zeigen im Ausschnitt eine Zentrifugentrommel 1, deren mit Bohrungen versehener Trommelmantel 2 auf seiner Innenwandung durch ein nicht näher dargestelltes Arbeitssieb abgedeckt ist. Der Trommelboden 3 weist eine zentrische Produkt-Ausfallöffnung auf, die durch eine nicht näher dargestellte Verschlußhaube verschließbar ist. Die Drehrichtung der Zentrifugentrommel 1 ist durch einen Pfeil 5 gekennzeichnet.
In die Zentrifugentrommel 1 ragt von oben lotrecht eine exzentrisch ortsfest angeordnete Ausräumeinrichtung hinein, von der lediglich eine achsparallel angeordnete Räumstange 6 sowie ein an dieser befestigtes Schälmesser 7 dargestellt sind. Durch Drehung der Räumstange 6 in Richtung des eingezeichneten Pfeiles 8 (siehe Figuren 3 und 4) läßt sich das Schälmesser 7 in Richtung auf den Trommelmantel 2 verschwenken.
Figur 3 zeigt die Ausräumeinrichtung in abgesenkter Position, in der das sich über die volle Trommelhöhe h erstreckende Schälmesser 7 bis auf den Trommelboden 3 abgesenkt ist. Außerdem zeigen die Figuren 3 und 4 das Schälmesser 7 in seiner eingeschwenkten Stellung, in der es zu Beginn des Ausräumvorganges an einer Zuckerschicht 9 anliegt.
Figur 5 zeigt das Schälmesser 7 in seiner eingeschwenkten Stellung nach Beendigung des Abschälvorganges, bei dem sich die Schneide 7a des Schälmessers 7 unmittelbar vor dem nicht näher eingezeichneten Arbeitssieb des Trommelmantels 2 befindet, jedoch ohne einen metallischen Kontakt mit diesem Arbeitssieb herzustellen. Die Schneidkante bzw. Schneide 7a schließt mit dem Trommelsieb bzw. dem Trommelmantel 3 einen Winkel α ein, der zwischen 80° und etwas kleiner 90° liegen kann. Figur 5 läßt ferner erkennen, daß im Horizontalschnitt gesehen das Schälmesser 7 auf seiner Vorderseite 7b flach konkav ausgebildet ist.
Das in die Zentrifugentrommel 1 aufgegebene Magma wird von der hochtourig angetriebenen Zentrifugentrommel 1 abgeschleudert, wobei der an den Kristallen anhaftende Muttersirup durch das Arbeitssieb tritt und aus den Bohrungen des Trommelmantels 3 in das nicht näher dargestellte Zentrifugengehäuse abläuft. Anschließend werden die Kristalle mit einer reinen Flüssigkeit gewaschen. Die nach dem Trennprozeß in der Trommel verbleibenden Kristalle bilden auf dem Arbeitssieb eine Zuckerschicht 9, die von der Ausräumeinrichtung abschält wird. Die abgeschälten Zuckerkristalle werden nach Öffnung der Verschlußhaube nachgeordneten Transporteinheiten zugeführt.
Figur 1 zeigt die Ausräumeinrichtung in angehobenem Zustand, in der das untere Ende des abgeschwenkten Schälmessers 7 vom Trommelboden 3 einen axialen Abstand a aufweist, der etwa 200 mm betragen kann. Aus diesem Ruhezustand wird das Schälmesser 7 bereits während des Abbremsens der Zentrifugentrommel 1 von ihrer Schleuderdrehzahl auf die Räumdrehzahl axial in Richtung des Pfeiles 10 abgesenkt, bis das untere Ende des Schälmessers 7 unmittelbar über dem Trommelboden 3 liegt (siehe Figur 3). Nach Erreichen der unteren Position und der Räumdrehzahl wird das Einschwenken des Schälmessers 7 in Richtung des Pfeiles 8 eingeleitet.
Figur 4 zeigt, daß der Einschwenkvorgang des Schälmessers 7 in der Drehrichtung 5 der Zentrifugentrommel 1 erfolgt. Das Abschälen der Zuckerkristalle erfolgt dann gleichzeitig über die gesamte Trommelhöhe h unter kontinuierlicher Zustellung des Schälmessers 7 in radialer Richtung nach außen. Die vor dem Schälmesser 7 gestrichelt eingezeichnete Linie 11 deutet den Produktfluß der vom Schälmesser 7 aus der Zuckerschicht 9 abgeschälten Kristalle an. Hat dann das Schälmesser 7 seine in Figur 5 gezeigte Endstellung erreicht, verharrt das Schälmesser einige Sekunden in dieser Endstellung, bevor es wieder in seine in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausgangsstellung ausgeschwenkt wird. Durch das Ausschwenken des Schälmessers 7 gegen die Drehrichtung 5 der Zentrifugentrommel 1 wird der an der unteren Kante des Schälmessers 7 befindliche Restzucker zur zentralen Ausfallöffnung im Trommelboden 3 verbracht. Anschließend wird dann die Räumstange 6 mit dem Schälmesser 7 wieder um das Maß a axial angehoben in die in Figur 1 gezeigte Ruhestellung.