VOLLMANTEL-SCHNECKENZENTRIFUGE MIT ÜBERLAUFWEHR

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Vollmantel-Schneckenzentrifugen sind in verschiedensten Ausführungsformen bekannt.

[0003] So offenbart die DE 102 03 652 B4 eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit einer Einrichtung zum Ableiten geklärter Flüssigkeit aus einer Trommel, die einen Trommeldeckel mit einem Durchlass aufweist, dem eine Drosseleinrichtung, insbesondere eine Drosselscheibe, zugeordnet ist, deren Abstand zum Durchlass veränderlich ist. Dabei sind dem Durchlass ferner Düsen zum Auslass der geklärten Flüssigkeit zugeordnet, welche zur Energieeinsparung geneigt zur Radialrichtung durch die Trommelachse ausgerichtet sind.

[0004] Düsen an Vollmantelschneckenzentrifugen und ihr Effekt der Energieeinsparung bei entsprechender Ausrichtung geneigt zur Trommelachse sind ferner aus der DE 39 04 151 A1 bekannt.

[0005] Die Veröffentlichung "Patent Abstracts of Japan", Nummer 11179236 A, offenbart demgegenüber, dass Durchlassöffnungen im Trommeldeckel, die jeweils teilweise von einer Wehrplatte verschlossen sind, welche ein Überlaufwehr bilden, Leitbleche zugeordnet werden können, welche der aus der Trommel austretenden Flüssigkeit einen Drall geben, wobei der auftretende Rückstoßeffekt zur Energieeinsparung genutzt werden soll. Die Leitbleche sind an der Außenseite des Überlaufwehrs beispielsweise an den Wehrplatten angebracht. Sie sind beispielsweise als ebene Bleche ausgebildet, welche parallel zur Trommeldrehachse ausgerichtet sind, wobei die Ebene, in welcher die ebenen Bleche liegen, die Trommelachse nicht schneidet und etwa einen Winkel von etwa 45° mit der radial verlaufenden Gerade einschließt, welche jeweils durch die Trommeldrehachse und die jeweilige Durchlassöffnung verläuft.

[0006] Es ist auch bekannt - so aus der US 2004/0072668 A1 oder der WO 2008/138345 A1 - anstelle eines Überlaufwehrs an der Wehrplatte der Durchlassöffnung ein Gehäuse zuzuordnen, wobei dann das Überlaufwehr oder eine Düse in einer Schrägseite des Gehäuses an der Durchlassöffnung ausgebildet werden. Diese Konstruktionen bringen jedoch den Nachteil mit sich, dass an der Außenseite des Trommeldeckels mitrotierende, relativ kompliziert geformte Flüssigkeitskammern gebildet werden, die einen Teil des rotierenden Systems bilden, so dass sich in den Flüssigkeitskammern noch der Klär- oder Trennvorgang fortsetzt. Aus diesem Trennvorgang können unerwünschte Ablagerungen in den Kammern resultieren, welche Reinigungsprobleme und Unwuchtprobleme mit sich bringen.

[0007] Zum technologischen Hintergrund werden in Hinsicht auf Anspruch 1 noch die JP 2009 136790 A, die JP 56 129842 U und in Hinsicht auf Anspruch 14 die DE 38 22 983 A1 genannt, wobei die letztgenannte Schrift abschnittsweise schräg zu Drehachse geneigte Ablauföffnungen im Trommeldeckel offenbart, die eine Flüssigkeitsphase von außen in der Trommel weiter nach innen zu einem Ablaufwehr leiten sollen.

[0008] Die Erfindung hat ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe, eine hinsichtlich der Energieeinsparung optimierte Vollmantel-Schneckenzentrifuge zu schaffen, welche auch aus hygienischer Sicht als vorteilhaft betrachtet werden kann.

[0009] Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 13.

[0010] Nachfolgend seien einige besondere Vorteile der beanspruchten und beschriebenen Ausgestaltungen zusammen gestellt.

[0011] Zunächst sei ein Hauptvorteil der verschiedenen Ausgestaltungen mit Ableitungsrinnen erläutert. Flüssigkeiten mit faserigen Feststoffanteilen können bei einer kompliziert gestalteten Durchlassöffnung zu dem Problem führen, dass sich die Fasern beim Austritt aus dem Gehäuse in bestimmten Bereichen, so in für die Aufnahme des Wehrblechs vorgesehenen Nuten hängen bleiben. Dies kann insbesondere bei Abfahrvorgängen passieren, wenn der Flüssigkeitsring plötzlich aufgrund zu kleiner Zentrifugalkräfte aber gleichbleibender Gravitationskraft zusammenbricht und die Trommel sich spontan entleert. Gerade in Gehäusen als Einrichtung zum Ableiten von Flüssigkeit, wie sie im Stand der Technik verschiedentlich vorgeschlagen worden sind, können sich leicht Produktablagerungen bilden, da sich eine oberflächennahe Schichtströmung ausbildet, welche die zentrumsfernen Bereiche des Gehäuses nicht von Feststoffen freispülen kann. Durch die offene Gestaltung der Ableitungsrinnen werden die o.g. Nachteile vermieden.

[0012] Nach den vorgeschlagenen neuen Einrichtungen zur Ableitung von Flüssigkeit aus der Zentrifugentrommel werden Ablagerungen auch vermieden, da die Flüssigkeit über den gesamten Flüssigkeitsquerschnitt und somit auch in Wandnähe des Auslasselements strömt und so Feststoffpartikel mitreißen kann. Dies ist ein Vorteil aus sanitärer Sicht aber auch konstruktiv hinsichtlich der verringerten Gefahr der Ausbildung von potentiellen Unwuchten aus nicht rotationssymmetrisch abgelagertem Feststoff. Solche ungleichmäßige Feststoffablagerungen können sich u. a. bilden, wenn die Zentrifuge angehalten wird und durch die zufällige Stillstandsposition des Rotors Feststoffe durch den zusammenbrechenden Flüssigkeitsring unsymmetrisch ausgespült werden oder auch der Feststoff selbst unsymmetrisch aus den Auslasselementen ausfließt.

[0013] An den Varianten der Erfindung mit der offenen Ablaufrinne ist ferner vorteilhaft, dass die vorliegende Erfindung das Überlaufwehr an sich direkt an den Wehrplatten am Trommeldeckel belässt und erst die Flüssigkeit, welche das rotierende System bereits über das Überlaufwehr verlassen hat, in Umfangsrichtung umgelenkt wird. Nach dem Austritt aus der Trommel kann kein Kläreffekt mehr auftreten, der gesamte austretende Flüssigkeitsstrahl wird vielmehr durch die Ablenkeinrichtung in Umfangsrichtung abgelenkt.

[0014] Vorteilhaft ist ferner, dass durch die gewählten Konstruktionen auch vermieden wird, dass die im Gehäuse enthaltene Flüssigkeit zu hohe unerwünschte zusätzliche Zentrifugalkräfte auf die Trommel ausüben. Insbesondere die Auslass- bzw. Ableitungsrinnen können sich nicht mit Flüssigkeit füllen, es bildet sich lediglich eine relativ dünne Flüssigkeitsschicht aus, die vergleichsweise nur kleine Zusatzkräfte ausübt.

[0015] Durch die Verlängerung von einem oder beiden Elementen "Bodenwand" und "einer oder beider Seitenwände" mit oben beschriebener Neigung in Richtung Rotationszentrum kann sichergestellt werden, dass die Abweichung der Flüssigkeitsabströmung von der idealen tangentialen Richtung minimiert wird.

[0016] Die geneigten Durchlassöffnungen in der stirnseitigen Trommelwand kombiniert mit einer Wehrplatte ohne Auslasselement oder mit einer Wehrplatte, die eine "genutete" Kontur besitzt und im Besonderen der in die Trommelwand eingelassene Einsatz weisen den Vorteil auf, dass der in axialer Richtung benötigte Baumraum für den Rotor relativ klein ist. Hierdurch lässt sich der Materialeinsatz für den Rotor, das den Rotor tragende Gestell sowie das den Rotor umgebende Gehäuse minimieren. Zudem verkürzt sich der Lagerungsabstand, wodurch sich aufgrund der verbesserten maschinendynamischen Eigenschaften höhere Drehzahlen der Zentrifuge erzielen lassen, da sich die drehzahllimitierenden Eigenfrequenzen zu höheren Werten verschieben.

[0017] Die Ausführung mit in die Trommelwand eingelassenem Einsatz bietet den Vorteil, dass sich Anpassungen der Innenkontur an Produkteigenschaften und auch an Betriebsparameter, wie zum Beispiel die Durchsatzleistung ohne Änderungen der Trommelwand möglich sind. Die Einsätze können zudem leicht getauscht werden.

[0018] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.

[0019] Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Ansicht einer bekannten Vollmantel-Schneckenzentrifuge; und

Fig. 2 - 14

verschiedene Ansichten, Schnitte Darstellungen und Ausgestaltungen von Einrichtungen zum Ableiten von Flüssigkeit aus einer Zentrifugentrommel, ausgebildet an einem Trommeldeckel einer Zentrifugentrommel.

[0020] Den Figuren ist nachfolgend teilweise eine schematische Darstellung eines Koordinatensystems zugeordnet, in dessen Mittelpunkt die Rotationsachse D einer Zentrifugentrommel liegt und in dem der Pfeil U die Rotationsrichtung einer Zentrifugentrommel kennzeichnet. Die Linie D' bezeichnet eine Parallele zur Rotationsachse D und der Pfeil R die Radialrichtung senkrecht zur Drehachse D.

[0021] Fig. 1 soll zunächst den grundsätzlichen Aufbau einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge verdeutlichen. Der Antrieb nebst Steuerung, einer Haube und weitere für den Fachmann selbstverständliche Elemente sind hier nicht dargestellt.

[0022] Fig. 1 zeigt eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge 1 mit einer um eine vorzugsweise horizontale Drehachse D drehbaren Trommel 3, in der eine ebenfalls drehbare Schnecke 5 angeordnet ist. Die Trommel 3 und die Schnecke 5 weisen jeweils einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt und einen sich hier konisch verjüngenden Abschnitt auf.

[0023] Ein sich axial erstreckendes zentrisches Einlaufrohr 7 dient zur Zuleitung des Schleudergutes über einen Verteiler 9 in den Schleuderraum 11 zwischen der Schnecke 5 und der Trommel 3.

[0024] Wird beispielsweise ein schlammiger Brei in die Zentrifuge geleitet, setzen sich an der Trommelwandung gröbere Feststoffpartikel ab. Weiter nach innen hin bildet sich eine Flüssigkeitsphase aus.

[0025] Die Schnecke 5 rotiert mit einer etwas kleineren oder größeren Geschwindigkeit als die Trommel 3 und fördert den ausgeschleuderten Feststoff zum konischen Abschnitt hin aus der Trommel 3 zum Feststoffaustrag 13.

[0026] Die Flüssigkeit strömt dagegen zum größeren Trommeldurchmesser am hinteren Ende des zylindrischen Abschnittes der Trommel 3 und wird durch über ein Wehr abgeleitet, das Durchlassöffnungen 15 in einem Trommeldeckel 17 aufweist, wobei jeder Durchlassöffnung 15 eine Wehrplatte 19 zugeordnet ist, welche hier radial verstellbar an der Außenseite des Trommeldeckels angebracht ist. Die innere radiale Kante der Wehrplatte definiert damit eine Überlaufkante und damit auch das eigentliche Wehr bzw. das Überlaufwehr 21. Die Durchlassöffnung 15 und die Wehrplatte 19 mit dem Überlaufwehr 21 bilden in Fig. 1 jeweils in ihrem Zusammenspiel eine "Einrichtung 23 zur Ableitung von Flüssigkeit aus der Zentrifugentrommel" aus. Es ist bevorzugt vorgesehen, am Trommeldeckel nicht nur eine dieser Einrichtungen 23 vorzusehen, sondern auf wenigstens einem Radius jeweils mehrere dieser Einrichtungen in Umfangsrichtung zu verteilen.

[0027] Vorteilhaft ergänzt werden vorzugsweise sämtliche der vorstehenden Varianten durch eine radiale Verstellbarkeit der Wehrplatten 19. Diese Verstellbarkeit kann z.B. auch einfache Weise über Lochbilder 37 (siehe Fig. 5) mit wählbaren radialen Löchern bzw. Bohrungen an der Wehrplatte und korrespondierende Bohrungen an dem Trommeldeckel sowie Bolzen oder dgl. realisiert werden, um hierdurch eine einfache Einstellung des Flüssigkeitsspiegel-Durchmessers in der Trommel zu ermöglichen. Die Lochbilder sind der Einfachheit halber nur in Fig. 5 dargestellt, aber vorzugsweise bei sämtlichen Ausführungen vorgesehen.

[0028] Erfindungsgemäß kann z.B. bei einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Art der Fig. 1 der Trommeldeckel und/oder die wenigstens eine Einrichtung 23 zur Ableitung von Flüssigkeit aus der Zentrifugentrommel durch eine entsprechende Einrichtung 23' der Fig. 2 bis 14 ersetzt werden.

[0029] Zunächst seien die Ausführungsbeispiele der Fig. 2 bis 4 beschrieben.

[0030] Die Fig. 3 und 4 zeigen Draufsichten auf zwei verschiedene Einrichtungen 23' und Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine entsprechende Einrichtung 23'. Es handelt sich um jeweils abgewandelte Einrichtungen 23' zum Ableiten von Flüssigkeit aus einer Zentrifugentrommel, die als Bestandteile wiederum eine oder mehrere Durchlassöffnung(en) 15 in einem Trommeldeckel 17 auf einem bestimmten Radius außerhalb der Drehachse D aufweisen sowie jeweils eine die zugeordnete Durchlassöffnung 15 ganz oder teilweise abdeckende Wehrplatte 19.

[0031] Die Einrichtungen 23' weisen ferner jeweils eine Ableitungsrinne 25 auf, welche an die jeweilige Wehrplatte 19 angeformt und/oder integral mit dieser ausgebildet ist.

[0032] Die Wehrplatte 19 der Fig. 2 bis 4 liegt vorzugsweise direkt außen am Trommeldeckel 17 parallel ausgerichtet an dem Trommeldeckel 17 an.

[0033] Die Wehrplatten 19 der Fig. 2 weisen jeweils zum Rotationszentrum D hin eine die Durchlassöffnung 15 teilweise "wieder" radial nach außen weiter frei gebende Materialausnehmung 27 auf.

[0034] Hierdurch wird das Wehr 21 in diesem Bereich auf einen weiter außen am Grund der Ausnehmung liegenden Radius R27 gelegt.

[0035] Die Materialausnehmung 27 geht an der Außenseite der Wehrplatte 19 vorzugsweise fluchtend in die Ableitungsrinne 25 über. Sie bildet damit selbst den Beginn der Ableitungsrinne 25 aus.

[0036] Die Ableitungsrinne 25 kann (siehe hierzu Fig. 5) auch nur aus der Materialausnehmung 27 bestehen, wenn die Wehrplatte 19 genügend dick ist und die Materialausnehmung entsprechend in einem Neigungswinkel γ (siehe Fig. 6) zur Rotationsrichtung U, ausgerichtet ist. Vorzugweise wird die Materialausnehmung aber durch ein die Wehrplatte an ihrer von der Trommel 1 abgewandten Seite verlängerndes Rinnenelement 29 verlängert.

[0037] Die Ableitungsrinne 25 ist zumindest an ihrer radial nach innen weisenden Seite sowie vorzugsweise auch an ihrem von der Wehrplatte 19 abgewandten Ende offen ausgebildet.

[0038] Die Ableitungsrinne weist seitliche Umlenkwände 31a, 31b auf, die eben oder in sich gebogen ausgebildet sein können..

[0039] Der Querschnitt der Ableitungsrinne 25 - siehe z.B. Fig. 2 - kann in verschiedener Weise gestaltet werden. Wesentlich ist, dass die Ableitungsrinne 25 radial nach innen hin zur Drehachse D hin vorzugweise ganz (insbesondere in Strömungsrichtung der austretenden Flüssigkeit) offen ist. Gerade die ganz nach innen hin offene Bauart ist unempfindlich gegen Verschmutzungen, wobei die Verschmutzungsneigung weiter durch ein Abrunden von Eckbereichen der Ableitungsrinne 25 verringert werden kann.

[0040] Der Querschnitt der Ableitungsrinne 25 kann entsprechend eckig (Fig. 3) oder eher abgerundet ausgestaltet sein (Fig. 4). Der Querschnitt kann über die Länge der Ableitungsrinne konstant sein oder sich verändern.

[0041] Nach Fig. 5 und 6 wird die Ableitungsrinne 25 auf konstruktiv besonders einfache und kostengünstige sowie wiederum gegen Verschmutzung unempfindliche Weise nur dadurch gebildet, dass die Wehrplatten 19 jeweils kein verlängerndes Rinnenelement 29 aufweisen sondern dass lediglich die Materialausnehmung 27 an der Wehrplatte vorgesehen ist, deren Seitenwände 31a, 31b in Umfangsrichtung nicht axial ausgerichtet sind sondern entgegen der Rotationsrichtung schräg oder gebogen, um derart die austretende Strömung entgegen der Rotationsrichtung umzulenken. Die Wehrplatten 19 der Fig. 5 und 6 werden aufgrund ihrer Ausgestaltung der Einfachheit halber nachfolgend auch als "genutete" Wehrplatten 19 bezeichnet.

[0042] Bei den Einrichtungen zur Ableitung von Flüssigkeit 23' der Fig. 2 bis 4 mit "eckiger" oder "gerundeter" Ableitungsrinne 25 liegt diese also "innerhalb und außerhalb" der Wehrplatte 19, bei der "genuteten" Wehrplatte 19 der Fig. 5 und 6 ist die Ableitungsrinne 25 dagegen ausschließlich "innerhalb" der Wehrplatte 19 ausgebildet.

[0043] Das Überlaufwehr 21 der Ausführungsformen nach den Fig. 2 bis 6 befindet sich am Eintritt der Flüssigkeit in die Materialausnehmung 27 der Wehrplatte 19, welche damit den Durchmesser des Flüssigkeitsspiegels in der Trommel bestimmt.

[0044] Nach den Fig. 2 bis 6 verläuft die Bodenwand 35 der Rinne 25 geradlinig in tangentialer Richtung.

[0045] Der Flüssigkeitsaustritt der Rinnen ist um einen Winkel β zur Drehachse D mit β > 0° und β vorzugsweise >= 20° und um einen Winkel γ relativ zur Rotationsrichtung U geneigt ausgerichtet. Für den Winkel γ gilt vorzugsweise: γ >= 0° und γ < 90° und besonders vorzugsweise: γ >= 0° und γ < 30°. Diese Ausgestaltung wird bevorzugt.

[0046] Alternativ ist es aber auch denkbar, dass der Winkel γ kleiner als 0° ist, beispielsweise auch kleiner als -30° (nicht dargestellt), auch wenn hierbei ein Austritt der Flüssigkeitsphase in Richtung des Trommeldeckels selbst erfolgt.

[0047] Es ist aber auch denkbar, dass sich die Tiefe der Rinne(n) 25 verändert (insbesondere bezogen auf die Ebene entsprechend zu Fig. 2; nicht dargestellt). Die Fig. 7 und 8 zeigen weitere Ausgestaltungen von Auslasselementen, die eine radial nach innen hin offene Ableitungsrinne 25 aufweisen.

[0048] Nach Fig. 7 und 8 ist beispielhaft vorgesehen, dass das Rinnenelement 29 der Ableitungsrinne eine konzentrisch auf einem Kreisbogenabschnitt mit konstantem Radius verlaufende Form aufweist. Daher weist insbesondere die Bodenwand 35 ganz oder abschnittsweise eine gerundete, insbesondere konzentrisch zum Rotationszentrum verlaufene Form auf.

[0049] Während die Fig. 2 bis 8 Ausführungsformen betreffen, bei welchen jedenfalls an einer Seite ganzoffene Ableitungsrinnen 25 in einer Wehrplatte 19 und vorzugsweise auch in einer axialen rinnenartigen Verlängerung - Rinnenelement 29 - der Wehrplatte 19 gebildet werden, ist es auch denkbar, die aus der Trommel 1 ausströmende Flüssigkeit dadurch in Umfangsrichtung umzulenken, dass der Trommeldeckel selbst Durchlassöffnungen 15 aufweist, welche sich nicht in axialer Richtung erstrecken, sondern welche gegenüber der Längsachse D der Trommel um einen Winkel ß geneigt sind. Die Durchlassöffnungen 15 sind damit beispielsweise zwar an sich zylindrisch, aber schräg zur Drehachse ausgerichtet, wobei der Winkel δ zwischen der Drehachse D und der Mittelachse der Durchlassöffnungen 15 jedenfalls abschnittsweise größer als 0° und kleiner als 90° ist.

[0050] Vorzugsweise gilt für den Neigungswinkel δ: δ >= 20° und δ <= 60° (Fig. 9 und 10). Alternativ kann die Durchlassöffnung auch in sich gebogen ausgebildet sein. Auch Mischformen der beschriebenen Ausführungsformen sind ohne weiteres realisierbar.

[0051] Jede der "geneigten" Durchlassöffnungen 15 wird vorzugsweise von einer korrespondierenden Wehrplatte 19 bis zu einem vorgegebenen Radius abgedeckt. Dabei kann diese abdeckende Wehrplatte 19 jeweils selbst eine "gerade" Überlaufkante bzw. Wehrkante 21 aufweisen, die auf einem vorgegebenen, vorzugsweise mittels Lochbildern oder dgl. einstellbaren Radius liegt.
Bevorzugt ist es dabei ferner denkbar, die "geneigten" Durchlassöffnungen mit Wehrplatten 19 nach Art der Fig. 2 bis 8 zu kombinieren, d.h. mit Wehrplatten, die eine Art Ableitungsrinne 25, zumindest in Form einer Rinnenkontur, aufweisen, um derart ein besonders vorteilhaftes Ableitungsverhalten zu erzielen.

[0052] So zeigen die Fig. 11 und 12 Ausführungen mit geneigten Durchlassöffnungen 15 in der stirnseitigen Trommelwand 17 und Wehrplatten 19, die eine "genutete", abgeschrägte Kontur nach Art der Fig. 6 oder 7 aufweisen.
Fig. 13 zeigt ferner eine Ausführungsform, welche vorteilhaft die geneigten Durchlassöffnungen 15 in der stirnseitigen Trommelwand 17 jeweils mit einer der Wehrplatten 19 mit einem Rinnenelement 29 nach Art der Fig. 2 oder 3 kombiniert.

[0053] Die Fig. 14 veranschaulicht darüber hinaus die Möglichkeit, in die Durchlassöffnungen 15 des Trommeldeckels Einsätze 41 einzusetzen, beispielsweise Schraubeinsätze, die in Schraubbohrungen des Trommeldeckels 17 eingeschraubt sind, wobei diese Einsätze selbst in axiale Bohrungen des Trommeldeckels eingesetzt sein können und dann wiederum Bohrungen 43 aufweisen können, die geneigt zur Trommelachse D bzw. D' ausgerichtet sind.

[0054] Fig. 14 zeigt eine Variante, bei welcher parallel zur Längsachse D der Trommel verlaufende Bohrungen 43 in der stirnseitigen Trommelwand ausgebildet sind, welche jeweils mit einem Einsatz 41 versehen sind, der eine Bohrung 43 im Inneren aufweist, dessen Mittelachse gegenüber der Rotationsrichtung U der Trommel um einen Winkel δ: δ >= vorzugweise 15° und δ <= vorzugweise 75° geneigt ausgerichtet sind (Fig. 14)

[0055] Die Einsätze 41 in der Trommelwand bzw. in dem Trommeldeckel können auf verschiedene Weise ausgestaltet werden.

[0056] So kann die axiale Erstreckung des Einsatzes 41 der axialen Dicke der Trommelwand bzw. der axialen Dicke des Trommeldeckels entsprechen (Fig. 14).

[0057] Es ist theoretisch auch eine Variante des Einsatzes 41 realisierbar, bei welcher dieser - z.B. mit einem plattenartigen Flanschabschnitt oder dgl. - über die Stirnseite der Trommel hinausragt (nicht dargestellt). Denkbar ist zudem auch ein Einsatz 41 in der Trommelwand - wie vorstehend beschrieben, mit einer Abspritzkante (nicht dargestellt).

[0058] Besonders vorteilhaft ist die Kombination aus dem Einsatz 41 in der Trommelwand nach Art der Fig. 14 in Kombination mit einer Einrichtung 23' nach Fig. 2 bis 5, also mit einer Wehrplatte nach einem der vorstehenden Fig. 1 bis 13.

Bezugszeichen

Vollmantel-Schneckenzentrifuge	1
Trommel	3
Schnecke	5
Einlaufrohr	7
Verteiler	9
Schleuderraum	11
Feststoffaustrag	13
Durchlassöffnungen	15
Trommeldeckel	17
Wehrplatte	19
Überlaufwehr	21
Einrichtung zur Ableitung von Flüssigkeit	23, 23'
Ableitungsrinne	25
Materialausnehmung	27
Rinnenelement	29
Umlenkwände	31a, 31b
Bodenwand	35
Lochbilder	37
Einsätze	41
Bohrungen	43
Außenseite	45
Radius	R27
Radialrichtung	R
Rotationsrichtung	U
Drehachse	D
Parallele zu D	D'
Neigungswinkel	α, β, δ, γ
Richtungen	x, y

Ansprüche

1. Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit wenigstens einer Einrichtung (23') zum Ableiten geklärter Flüssigkeit aus einer drehbaren Trommel (3),

a. wobei die Einrichtung (23') wenigstens eine oder mehrere Durchlassöffnungen (15) in einem Trommeldeckel (17) aufweist,

b. wobei der wenigstens einen Durchlassöffnung (15) jeweils eine Wehrplatte (19) zugeordnet ist, die an ihrer radialen Innenkante jeweils ein Überlaufwehr (21) aufweist und ausbildet,

dadurch gekennzeichnet, dass

c. die Wehrplatte (19) eine Materialausnehmung aufweist, welche zumindest einen Teil einer Ableitungsrinne (25) oder eine vollständige Ableitungsrinne (25) ausbildet,

d. wobei die Ableitungsrinne (25) derart ausgebildet ist, dass sie aus der Trommel austretende Strömung entgegen einer Rotationsrichtung und in einem Winkel β > 0 ° und β <= 90° zur Drehachse sowie nicht in Richtung des Trommeldeckels umlenkt.

2. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialausnehmung (27) an der vom Inneren der Trommel abgewandten Außenseite (45) der Wehrplatte (19) vorzugsweise fluchtend in ein an die Wehrplatte angesetztes oder angeformtes Rinnenelement (29) übergeht, so dass die Ableitungsrinne (25) aus der Materialausnehmung (27) und dem Rinnenelement (29) gebildet wird.

3. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitungsrinne (25) zumindest an ihrer radial nach innen weisenden Seite offen ausgebildet ist.

4. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitungsrinne (25) an ihrem von der Wehrplatte (19) abgewandten Ende offen ausgebildet ist.

5. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rinnenelement (29) radial nach innen hin ganz oder abschnittsweise offen ausgebildet ist.

6. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitungsrinne (25) seitliche Umlenkwände (31a, 31b) aufweist, welche derart ausgerichtet sind, dass die aus der Trommel austretende Strömung in dem Winkel γ zur Rotationsrichtung bzw. -ebene (U) geneigt ist.

7. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Ableitungsrinne (25) eckig oder abgerundet ausgestaltet ist.

8. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitungsrinne (25) eine Bodenwand (35) aufweist, die geradlinig in tangentialer Richtung (U) verläuft.

9. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wehrplatte (19) an ihrer von dem Trommeldeckel abgewandten Seite kein verlängerndes Rinnenelement (29) aufweist sondern lediglich die Materialausnehmung (27), deren Seitenwände (31a, 31b) nicht axial ausgerichtet sind sondern zur Rotationsrichtung (U) bzw. -ebene hin schräg oder gebogen, um derart die austretende Strömung etwas oder ganz in Rotationsrichtung bzw. -ebene umzulenken, so dass die Wehrplatten eine genutete Form aufweisen.

10. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsaustritt der Ableitungsrinne (25) um einen Winkel γ relativ zur Rotationsebene geneigt ausgerichtet ist.

11. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass für den Winkel γ gilt: γ >= 0° und γ < 90°.

12. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwand (35, 35') der Ableitungsrinne (25) insgesamt über ihre Länge oder abschnittsweise eine gerundete, insbesondere konzentrisch zum Rotationszentrum verlaufene Form aufweist.

13. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trommeldeckel (17) eine oder mehrere Durchlassöffnungen (15) aufweist, welche jeweils gegenüber der Längsachse (D) der Trommel (1) zur Umlenkung austretender Flüssigkeit entgegen der Rotationsrichtung in Umfangsrichtung bzw. - ebene um einen Winkel δ geneigt ausgerichtet ist/sind, der jedenfalls abschnittsweise oder vorzugsweise durchgängig größer als 0° und kleiner als 90° ist und für den insbesondere gilt: δ >= 20° und δ <= 60°.

14. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jede der geneigten Durchlassöffnungen (15) teilweise von einer korrespondierenden Wehrplatte (19) abgedeckt ist.

15. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die eine oder mehreren Durchlassöffnungen (15) jeweils ein Einsatz (41) eingesetzt ist, dessen Innenkontur gegenüber der Drehachse (D) der Trommel um einen Winkel δ geneigt ausgerichtet ist.

16. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel δ gleich dem Winkel β ist.

Claims

1. Solid-bowl screw centrifuge having at least one device (23') for the discharge of clarified liquid from a rotatable drum (3),

a. wherein the device (23') has at least one or more passage openings (15) in a drum cover (17),

b. wherein the at least one passage opening (15) is assigned in each case one weir plate (19) which, at its radial inner edge, has and forms in each case one overflow weir (21),

characterized in that

c. the weir plate (19) has a material recess which forms at least a part of a discharge channel (25) or a complete discharge channel (25),

d. wherein the discharge channel (25) is designed such that it diverts the flow emerging from the drum counter to a direction of rotation and at an angle β > 0° and β <= 90° with respect to the axis of rotation and not in the direction of the drum cover.

2. Solid-bowl screw centrifuge according to Claim 1, characterized in that, at the outer side (45), averted from the interior of the drum, of the weir plate (19), the material recess (27) transitions preferably in a flush manner into a channel element (29) which is attached to or integrally formed on the weir plate, such that the discharge channel (25) is formed from the material recess (27) and the channel element (29).

3. Solid-bowl screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge channel (25) is of open form at least on its radially inwardly pointing side.

4. Solid-bowl screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge channel (25) is of open form at its end averted from the weir plate (19).

5. Solid-bowl screw centrifuge according to one or more of the preceding claims, characterized in that the channel element (29) is of open form entirely or in sections in a radially inward direction.

6. Solid-bowl screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge channel (25) has lateral diverting walls (31a, 31b) which are oriented such that the flow emerging from the drum is inclined at the angle γ with respect to the direction of rotation or plane of rotation (U).

7. Solid-bowl screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the discharge channel (25) is of polygonal or rounded design.

8. Solid-bowl screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge channel (25) has a base wall (35) which runs rectilinearly in a tangential direction (U).

9. Solid-bowl screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the weir plate (19), at its side averted from the drum cover, does not have an elongated channel element (29) rather has merely the material recess (27), the side walls (31a, 31b) of which are oriented not axially but rather obliquely or in a curved manner with respect to the direction of rotation (U) or plane of rotation in order to thus divert the emerging flow somewhat or entirely in the direction of rotation or plane of rotation, such that the weir plates have a grooved form.

10. Solid-bowl screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid outlet of the discharge channel (25) is oriented so as to be inclined by an angle γ relative to the plane of rotation.

11. Solid-bowl screw centrifuge according to Claim 10, characterized in that, for the angle γ, the following applies: γ >= 0° and γ < 90°.

12. Solid-bowl screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the base wall (35, 35') of the discharge channel (25) has, over its entire length or in sections, a rounded form running in particular concentrically with respect to the centre of rotation.

13. Solid-bowl screw centrifuge according to one of the preceding claims or according to the preamble of Claim 1, characterized in that the drum cover (17) has one or more passage openings (15) which are in each case oriented so as to be inclined by an angle δ with respect to the longitudinal axis (D) of the drum (1) in the circumferential direction or circumferential plane for the purposes of diverting emerging liquid counter to the direction of rotation, which angle is, at least in sections or preferably entirely, greater than 0° and smaller than 90° and for which angle in particular the following applies: δ >= 20° and δ<= 60°.

14. Solid-bowl screw centrifuge according to Claim 13, characterized in that each of the inclined passage openings (15) is partially covered by a corresponding weir plate (19).

15. Solid-bowl screw centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that, into the one or more passage openings (15), there is inserted in each case one insert (41), the inner contour of which is oriented so as to be inclined by an angle δ with respect to the axis of rotation (D) of the drum.

16. Solid-bowl screw centrifuge according to one of the preceding Claims 13 to 15, characterized in that the angle δ is equal to the angle β.

Revendications

1. Centrifugeuse à vis à bol plein dotée d'au moins un dispositif (23') pour évacuer un liquide clarifié d'un tambour rotatif (3),

a. le dispositif (23') comportant au moins une ou plusieurs ouvertures de passage (15) dans un couvercle de tambour (17),

b. une plaque de barrage (19) étant associée à chacune desdites au moins une ouverture de passage (15), laquelle présente et forme chaque fois un déversoir (21) sur son bord intérieur radial,

caractérisée en ce que

c. la plaque de barrage (19) présente un évidement de matériau, lequel forme au moins une partie d'une rigole d'évacuation (25) ou une rigole d'évacuation complète (25),

d. la rigole d'évacuation (25) étant formée de manière à dévier le flux sortant du tambour à l'encontre d'une direction de rotation et à un angle β > 0° et β <= 90° par rapport à l'axe de rotation ainsi que non en direction du couvercle de tambour.

2. Centrifugeuse à vis à bol plein selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'évidement de matériau (27) se prolonge, sur le côté extérieur (45) de la plaque de barrage (19) éloigné de l'intérieur du tambour, de préférence en alignement, par un élément de rigole (29) rapporté ou formé sur la plaque de barrage, de sorte que la rigole d'évacuation (25) est formée de l'évidement de matériau (27) et de l'élément de rigole (29).

3. Centrifugeuse à vis à bol plein selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rigole d'évacuation (25) est réalisée ouverte au moins sur son côté tourné radialement vers l'intérieur.

4. Centrifugeuse à vis à bol plein selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rigole d'évacuation (25) est réalisée ouverte à son extrémité éloignée de la plaque de barrage (19).

5. Centrifugeuse à vis à bol plein selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de rigole (29) est réalisé ouvert radialement vers l'intérieur en totalité ou sur certaines parties.

6. Centrifugeuse à vis à bol plein selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rigole d'évacuation (25) présente des parois de déviation latérales (31a, 31b) qui sont orientées de telle sorte qu'elles dévient le flux sortant du tambour d'un angle γ par rapport à la direction ou au plan de rotation (U).

7. Centrifugeuse à vis à bol plein selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la section transversale de la rigole d'évacuation (25) est polygonale ou arrondie.

8. Centrifugeuse à vis à bol plein selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rigole d'évacuation (25) présente une paroi de fond (35) qui s'étend en ligne droite dans la direction tangentielle (U).

9. Centrifugeuse à vis à bol plein selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la plaque de barrage (19) ne présente pas d'élément de rigole (29) qui la prolonge sur son côté éloigné du couvercle de tambour, mais seulement l'évidement de matériau (27), dont les parois latérales (31a, 31b) ne sont pas orientées axialement, mais inclinées ou incurvées par rapport à la direction ou au plan de rotation (U), afin de dévier le flux sortant quelque peu ou entièrement dans la direction ou le plan de rotation, de sorte que les plaques de barrage présentent une forme rainurée.

10. Centrifugeuse à vis à bol plein selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la sortie de liquide de la rigole d'évacuation (25) est inclinée d'un angle γ par rapport au plan de rotation.

11. Centrifugeuse à vis à bol plein selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'angle γ est tel que : γ >= 0° et γ < 90°.

12. Centrifugeuse à vis à bol plein selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi de fond (35, 35') de la rigole d'évacuation (25) présente sur toute sa longueur ou sur certaines parties une forme arrondie, en particulier s'étendant concentriquement au centre de rotation.

13. Centrifugeuse à vis à bol plein selon l'une des revendications précédentes ou selon le préambule de la revendication 1, caractérisée en ce que le couvercle de tambour (17) présente une ou plusieurs ouvertures de passage (15) qui sont chacune inclinées par rapport à l'axe longitudinal (D) du tambour (1), pour dévier le liquide sortant à l'encontre de la direction de rotation dans la direction ou le plan circonférentiel, d'un angle δ qui est dans tous les cas, sur certaines parties ou de préférence entièrement, supérieur à 0° et inférieur à 90° et qui est en particulier tel que : δ >= 20° et δ <= 60°.

14. Centrifugeuse à vis à bol plein selon la revendication 13, caractérisée en ce que chacune des ouvertures de passage inclinées (15) est partiellement recouverte par une plaque de barrage (19) correspondante.

15. Centrifugeuse à vis à bol plein selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans chacune desdites une ou plusieurs ouvertures de passage (15) est inséré un insert (41) dont le contour intérieur est incliné d'un angle δ par rapport à l'axe de rotation (D) du tambour.

16. Centrifugeuse à vis à bol plein selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisée en ce que l'angle δ est égal à l'angle β.

Zeichnung