VALVE FOR THE LID OF A DECANTER CENTRIFUGE

Abstract: 1. Overflow separation centrifuge (1) for separating suspensions, in particular mud, into solid and liquid, wherein a rotary driven centrifugal drum (3) with a horizontal axis of rotation is disposed in a fixed housing (2) with clearance on all sides between the drum and the housing, the centrifugal drum (3) being substantially cylindrical and having a plane drum base (5) closing the drum at one end and a plane, annular lid (6) extending radially from the drum casing (4) to an annular overflow lip (9) between the axis of rotation and the drum casing, the overflow lip defining an aperture in the lid through which a filling device for supplying the suspension may be projected to within close proximity of the drum base, and a discharging device for discharging the separated solid may also be projected therethrough, characterised in that at least the drum lid (6) has several liquid discharge apertures (11) distributed at equal distances on a circle running between the overflow lip (9) and the drum casing (5), that a ring is held on the exterior of the lid (6) coaxially with the drum axis of rotation in the region between the liquid discharge apertures (11) and the overflow lip (9), the ring having a U-shaped section open towards the lid (6) and having mounting plates (14) on the radially outer-most flange (15) of the U-shaped section, that the mounting plates have rubber plates (12) attachet thereto, the rubber plates each being centred on a liquid discharge aperture (11) and having regions lying outside the respective liquid discharge apertures (11) under the influence of a plurality of flat springs (19), the flat springs being uniformly distributed around the drum circumference and extending radially towards the drum axis of rotation, their radially innermost ends abutting against the outside of the back (20) of the U-shaped section, that the rubber plates fit as a seal on the outside of the drum lid (6) thereby sealing the respective liquid discharge aperture (11) such that an elastically deformable hose (21) having a suitable section may be disposed in the ring and controllably connected by means of a hose or tube conduit (23, 24) and by a rotating transmitter with a compressed air or compressed gas source, whereby the rubber plates (12) are removable from the drum lid (6) against the effect of the flat springs (19) in order to open the liquid discharge apertures (11) and drain residual liquid which has accumulated near the lid.

Description: Uberlauf-Separationszentrifuge Die Erfindung betrifft eine Uberlauf-Separationszentrifuge zum Trennen von Suspensionen, insbesondere Schlamm, in Feststoff und Flüssigkeit, bei der in einem stationären Gehäuse eine rotierend angetriebene Schleudertrommel mit waagerecht verlaufender Drehachse mit allseitigem Abstand vom Gehäuse angeordnet ist, wobei die Schleudertrommel im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, einen geschlossenen, ebenen Trommelboden sowie einen ebenen.kreisring- förmigen Deckel aufweist, der sich vom Trommelmantel radial bis zu einer, zwischen der Drehachse und dem Trommelmantel liegenden, kreisrunden Uberlaufkante erstreckt und wobei durch die von der Überlaufkante begrenzte Öffnung des Deckels eine Fülleinrichtung zum Zuführen von Suspension bis in die Nähe des Trommelbodens ragt sowie eine Ausräumeinrichtung zum Austragen des abgetrennten Feststoffes hindurchgeführt ist. Bei Zentrifugen der eingangs-genannten Art wird die Suspension unter dem Einfluss des Schwerefeldes, das eine Trommeldrehzahl von etwa 500 bis 800 Upm erzeugt, in Feststoff und Flüssigkeit getrennt. Der Feststoff sedimentiert, bzw. lagert sich an dem Trommelmantel an, weil er spezifisch schwerer als die Flüssigkeit ist. Die Flüssigkeit fliesst an der Uberlaufkante aus der Schleudertrommel aus. Sobald die Feststoffschicht dick genug ist, wird die Zufuhr von Suspension unterbrochen und der Feststoff von der Ausräumeinrichtung ausgetragen. Ein wesentlicher Gesichtspunkt bei der Beurteilung dieser Zentrifugen ist der erzielbare Trockenheitsgrad des Feststoffes. Um einen hohen Trockenheitsgrad zu erzielen, müssen Flüssigkeitsreste so vollständig wie nur irgend möglich entfernt werden können. Bei bekannten Zentrifugen der beschriebenen Art sind daher Schälrohre in Anwendung, um einen Flüssigkeitsfilm abzuziehen, der sich vorzugsweise bei schwer trennbaren Suspensionen auf der Feststoffschicht bildet, ohne über die Überlaufkante abzufliessen. Häufig muss bei schwer trenn baren Suspensionen nach dem Abschälen des Flüssigkeitsfilmes Suspension nachgefüllt werden, damit die Feststoffaufnahmekapazität der Zentrifuge ausgenutzt werden kann. Die möglichst vollständige Nutzung der Feststoffaufnahmekapazität der Trommel ist nämlich ein weiteres wesentliches Kriterium bei der Beurteilung solcher Zentrifugen. Beim praktischen Betrieb von Zentrifugen der eingangs genannten Art zeigt sich, dass weder die Feststoffaufnahmekapazität der Schleudertrommel ausgenutzt, noch der Trockenheitsgrad auf gewünschte Werte gebracht werden kann. Die entstehende Feststoffschicht hat nämlich nicht, wie man eigentlich annehmen sollte, eine Oberfläche, die geradlinig von der Überlaufkante, achsparallel bis zum Trommelboden verläuft, sondern bildet eine Kurve. Oberhalb dieser Kurve, die sowohl im Bereich des Bodens, insbesondere aber auch im Bereich des Deckels in Richtung auf den Trommelmantel abfällt und unterhalb des Niveaus der Überlaufkante verläuft, sammelt sich die Flüssigkeit an, die von Feststoff nicht verdrängt wird und infolgedessen auch nicht über die Uberlaufkante abfliessen kann. Nicht zuletzt wegen des Kurvenverlaufs der Feststoffoberfläche können diese Flüssigkeitsringe nicht abgeschält werden, denn ein Schälrohr darf nicht mit der Feststoffoberfläche in Kontakt kommen. Selbst bei dem nur theoretisch denkbaren Fall eines Schälrohres, das der Feststoffoberfläche nachgeführt wird, um Flüssigkeit abzuführen, verbliebe ein Restfilm. So kommt es, dass der Feststoff einen erheblichen Teil der Trommellänge nicht bis zum Niveau der Uberlaufkante füllt und dass nicht entfernbare Flüssigkeitsanteile verbleiben. Letztere verringern den Trockenheitsgrad des Feststoffes; der teilweise unter dem Niveau der Uberlaufkante liegende Verlauf der Feststoffoberlfäche reduziert die Feststoffkapazität der Trommel. Es wir vermutet, dass für diese Erscheinungen Strömungsvorgänge innerhalb der Trommel, bzw. innerhalb der Suspension verantwortlich sind. Da die Suspension in Nähe des Trommelbodens eingeleitet wird, unterliegt sie auf dem Wege zum Deckel nach einer axialen Wegstrecke, die einer zunehmenden Beschleunigung auf die Trommeldrehzahl dient, auch zunehmender Zentrifugalbeschleunigung. Infolgedessen wird der Feststoff schon im mittleren Bereich der Trommel sedimentiert, während am Deckel feststoffarme Suspension ankommt. So ist erklärbar, dass die Oberfläche der Feststoffschicht in der Dicke vom mittleren Bereich der Trommel zum Deckel hin abnimmt. Dafür, dass sowohl in Nähe des Trommelbodens, insbesondere aber in der Nähe des Deckels Flüssigkeitsringe entstehen, die sich nicht ausschliesslich durch dieses Sedimentieren während des Weges zum Deckel erklären lassen, sind vermutlich Schwingungserscheinungen verantwortlich. Die Trommel unterliegt als rotierender Körper den Kreiselgesetzen und wird während des Füllens und Üben auf ems von abgetrennter Flüssigkeit sowie während der Ablagerung von Feststoff gewissen Unwuchten ausgesetzt, die dadurch ausgeglichen werden, dass die Trommeldrehachse bestimmte Bewegungen im Raum ausführt, welche durch eine entsprechende Lagerung ermöglicht werden. Wenn man davon ausgeht, dass diese Bewegungen der Trommeldrehachse insbesondere in der Nähe des Deckels gross sind, im Bereich der Mitte sehr gering und in Nähe des Trommelbodens wieder etwas grösser sind, dann hat man eine Erklärung für das Entstehen der Flüssigkeitsringe. Da diese Erscheinungen spezifische Eigenschaften der beschriebenen Zentrifugen sind, können sie nicht vermieden werden; die Verbesserung des erzielbaren Trockengehaltes des Feststoffes und der Feststoffausbeute muss daher auf andere Weise geschehen. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge der eingangs genannten Art zu einem, zum Ablassen unerwünschter Flüssigkeit geeigneten, gesteuert betätigbaren Ventilsystem zu versehen, das sowohl bei Betriebsdrehzahl der Trommel als auch bei unwuchtbedingten Schwingungen der Trommel zuverlässig funktioniert, das auch gegen starken Schmutzanfall unempfindlich ist, durch seine Betätigung keine Unwucht erzeugt und das Kreiselverhalten der Trommel nicht nachteilig beeinflusst. Diese Aufgabe wird bei einer Zentrifuge der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Dadurch, dass mehrere Flüssigkeitsaustrittsöffnungen in gleichen Abständen voneinander und von der Trommeldrehachse im Trommeldeckel vorgesehen sind, ist Symmetrie gewährleitet. Der Abstand der Flüssigkeitsaustrittsöffnungen von der Überlaufkante muss so gross sein, dass die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen so nahe wie möglich an die Oberfläche der Feststoffschicht heranreichen, ggfs. geringfügig nach aussen über die Feststoffoberfläche reichen, wenn die Flüssigkeit vollständig entfernt werden soll. Im Zweifelsfall muss dieser Abstand für ein bestimmtes Schleudergut durch Versuch bestimmt werden. Sollte bei verhältnismässig grossem Abstand Flüssigkeit mit Feststoffanteilen austreten, so ist das kein Nachteil, denn diese im Vergleich zur abgetrennten Gesamtflüssigkeitsmenge geringen Flüssigkeitsanteile können zurückgeführt und erneut zentrifugiert werden, ohne die Trennleistung zu beeinträchtigen. Unempfindlichkeit gegen Schmutz ist gewährleistet, weil alle beweglichen Teile ausserhalb des Trommel inneren und innerhalb der Flüssigkeitsaustrittsöffnungen liegen. Feststoff, der durch die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen ausfliesst, wird daher infolge der Zentrifugalwirkung radial nach aussen geschleudert, ohne in den Bereich der beweglichen Teile zu kommen; ausserdem wird auch die Aussenoberfläche des Deckels im Bereich der Flüssigkeitsaustritts öffnungen vom Schmutz "freigeschleudert", so dass die Gummiplatten zuverlässig abdichten können. Es bereitet keine Schwierigkeiten, die Blattfedern, den Ring mit dem U-Querschnitt und den darin befindlichen Schlauch, sowie die am Ring befestigten Tragplatten mit den Gummiplatten exakt auszuwuchten, damit Kreisel- symmetrie herrscht. Der im Querschnitt U-förmige k' braucht, um die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen durch Abheben der Gummiplatten von der Aussenoberfläche des Deckels zu öffnen, nur einen sehr geringen achsialen Hub auszuführen. Daher verursacht diese Hubbewegung auch keine Störung des Kreiselverhaltens der Trommel. Dabei wirkt mit, dass das Gesamtgewicht der beweglichen Teile im Vergleich zur Trommel und des Trommelinhaltes sehr gering ist. Von besonderer Bedeutung ist die Verwendung des elastisch dehnbaren Schlauches in dem Ring als gegen die Blattfedern wirkendes, pneumatisches Arbeitsglied. Da dieser Schlauch in dem Ring mit dem U-Querschnitt aufgenommen ist, bleibt ihm bei Beaufschlagung mit Druck nur ein Freiheitsgrad zur Ausdehnung, weil der Ring starr ist. Damit ist eine einfache Art eines Achsialhubes verwirklicht, der unter einem gasförmigen Druckmedium erfolgt. Eng tolerierte Gleitflächen, wie sie bei den üblichen, aus Kolben und Zylinder bestehenden Arbeitsgliedern erforderlich sind, werden entbehrlich. Es wird auch vermieden, dass Gleitflächen zwischen Kolben und Zylinder unter den Einflüssen der Zentrifugal-Kräfte oder unwuchtbedingter Schwingungen der Trommel mit hohen Drücken aufeinander bewegt werden müssen, wodurch bekanntlich sowohl die Betriebssicherheit als auch die Lebensdauer beeinträchtigt werden. Somit können die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen bei allen Betriebszuständen der Trommel zuverlässig geöffnet und geschlossen werden, ohne dass teure Einrichtungen, wie pneumatische Arbeitsglieder benötigt werden. Die Steuerung kann wie bei pneumatischen Arbeitsgliedern herkömmlicher Art durch Steuerventile ausserhalb der Zentrifuge vorgenommen werden. Wenn sich beim Betrieb der Zentrifuge in Deckelnähe ein Flüssigkeitsring gebildet hat, dann kann er durch die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen abgelassen werden. Damit wird der Trockenheitsgrad des Feststoffes nicht mehr durch Flüssigkeitsreste verringert. Wenn Suspension nachgefüllt wird, kann auch die Feststoffmenge vergrössert werden. Diese Art der Flüssigkeitsableitung kann nicht nur für den Deckel der Trommel, sondern auch für den Trommelboden verwendet werden, um den dort entstehenden Flüs sigkeitsring abzuleiten. Der radiale Abstand der Löcher von der Drehachse muss nur den Verhältnissen am Trommelboden angepasst werden. Um den dehnbaren Schlauch auch in druckbeaufschlagtem Zustand frei von Zentrifugalkräften zu halten, ist es gemäss Anspruch 2 sinnvoll, am Deckel aussen einen flachen, im Querschnitt rechteckförmigen Ring zu befestigen, der mit seitlichem Spiel in den Raum zwischen den U-Schenkeln des Ringes eingreift. Auf diese Weise bleibt der Schlauch auch in druckbeaufschlagtem Zustand innerhalb der U-Schenkel und kann nicht von Fliehkräften beeinflusst werden. Ein besonderer Vorteil besteht gemäss Anspruch 3 darin, dass der dehnbare Schlauch als handelsübliche druckbeaufschlagbare Dichtung ausgebildet ist, also nicht als teure Spezialanfertigung gekauft, bzw. hergestellt werden muss. Durch die Massnahmen nach Anspruch 4 wird in besonders vorteilhafter Weise erreicht, dass der im Querschnitt Uförmige Ring achsial beweglich ist, ohne mit grossen Flächen Gleitbewegungen unter Drücken, die durch Zentrifugalkräfte oder Unwucht der Trommel entstehen, ausführen zu müssen. Dennoch ist der Ring während aller Bewegungen zuverlässig zentriert. Durch die Merkmale des Anspruchs 5 lässt sich der öffnungshub beliebig verstellen und kann jeweils so klein wie möglich gehalten werden. Ausserdem wird durch die Sechskantkopf-Schaftschrauben auch eine einfache und zuverlässige Zentrierung der Gummiplatten zu den Flüssigkeitsaustrittsöffnungen geschaffen. Wenn die Überlaufkante gemäss Anspruch 6 von einem Ende einer Hülse gebildet wird, die in die zentrale Deckel öffnung eingesetzt ist und sich in Achsrichtung nach aussen bis über den Ring und die Köpfe der Schrauben erstreckt, die den öffnungshub begrenzen, dann ist eine besonders zuverlässige Abschirmung der beweglichen Einrichtungen gegenüber Verschmutzungen gewährleistet. Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäss ausgebildeten Uberlauf-Separationszentrifuge ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen: Fig. : 1 eine Schemaschnittansicht der Zentrifuge, bei lotrecht durch die Drehachse verlaufen der Schnittebene, Fig. : 2 die Einzelheit II aus Figur 1 in vergrösser- tem Massstab und in, der Figur 1 entspre chender, Schnittansicht, Fig. :-3 eine der Figur 2 entsprechende Teilschnitt ansicht einer Einzelheit zur Offnungshub- begrenzung, Fig. : 4 eine Teilstirnansicht des Deckels mit weite ren Einzelheiten. Die Figur 1 zeigt eine Uberlauf-Separationszentrifuge (1), bei der in einem Gehäuse (2) eine Schleudertrommel (3) aufgenommen ist. Die Schleudertrommel (3) weist einen hohlzylindrischen Trommelmantel (4) auf, der an einem Ende mittels eines geschlossenen Trommelbodens (5) verschlossen ist und am anderen Ende mit einem kreisringförmigen Trommeldeckel (6) versehen ist. Am Trommelboden (5) ist eine Anschlussmuffe (7) befestigt, die zur Verbindung mit einer nicht gezeigten Antriebswelle dient. Durch die Antriebswelle wird die Trommel (3) mit Drehzahlen zwischen 500 bis 800 UpM in Rotation um die Achse des Hohlzylinders versetzt. Die Anschlussmuffe (7) oder alternativ die Antriebswelle sind elastisch gelagert, damit die Schleudertrommel (3) während der Rotation unwuchtbedingte, kompensatorische Kreiselbewegungen ausführen kann. Die elastisch gedämpfte Lagerung kann an der Anschlussmuffe (7) oder aber auch an der nicht gezeigten Antriebswelle angeordnet sein. Gehäuse (2) und Trommeldeckel (6) weisen ein, zur Trommeldrehachse konzentrisches, kreisrundes Loch, eine öffnung (8) auf, durch welches eine nicht gezeigte Fülleinrichtung zum Zuführen der zu trennenden Suspension bis in die Nähe des Trommelbodens (5) ragt, sowie eine ebenfalls nicht gezeigte Ausräumeinrichtung zum Austragen des abgetrennten Feststoffes in das Trommelinnere hineinragt. Für die Trennarbeit wird der Zentrifuge (1) Suspension in Nähe des Trommelbodens (5) zugeführt während die Trommel (3) rotiert. Die Suspension wird durch den Kontakt mit der Trommelwandung mitgenommen, beschleunigt, und beginnt sich sowohl unter Schwerkrafteinfluss - bedingt durch den waagerechten Verlauf der Trommeldrehachse - als auch unter dem Einfluss der rotationsbedingten Zentrifugalbeschleunigung in Längsrichtung der Trommel (3) zu fliessen. Zugleich wirkt die Zentrifugalbeschleunigung trennend, so dass sich die spezifisch schwerere Fraktion der Suspension, der Feststoff, an der Trommelwandung, d. h. an der Innenseite des Trommelmantels (4) anlagert. Die spezifisch leichtere Flüssigkeit sammelt sich radial innerhalb des Feststoffes an und wird mit zunehmender Dauer der Einwirkung der Zentrifugalbeschleunigung feststoffärmer bis feststofffrei, während der Feststoff zunehmend trockener wird. Sobald die innere Oberfläche der Flüssigkeit im Verlauf der Zufuhr von Suspension und des Separationsvorganges die radial innere Grenze der oeffnung (8) des Trommeldeckels (6) überschreitet, wird diese innere Grenze zu einer Überlaufkante (9). Die feststofffreie Flüssigkeit fliesst über die Uberlaufkante (9) aus der Schleudertrommel (3) ab und wird vom Gehäuse (2) aufgefangen und abgeleitet. Im theoretischen Idealfall wird die Zufuhr von Suspension solange fortgesetzt, bis sich die Oberfläche der Feststoffschicht längs einer in Figur 1 gestrichelt eingezeichneten Linie 10 parallel zur Innenoberfläche des Trommelmantels (4) und mit der Uberlaufkante (9) fluchtend erstreckt. Bei diesem Idealverlauf der Feststoffoberfläche kann sich auf dem Feststoff keine Flüssigkeit halten, sondern fliesst über die Über- laufkante (9) ab. Die schon zuvor unterbrochene Zufuhr von Suspension bewirkt eine schärfere Trennung von Flüssig keit und Feststoff, so dass dann, wenn keine Flüssigkeit mehr über die Uberlaufkante (9) abfliesst, Feststoff mit hohem Trockenheitsgrad ausgeräumt werden kann. In der Praxis tritt dieser Idealfall jedoch nicht ein. Die Oberfläche des Feststoffes verläuft nicht geradlinig längs der Linie 10, sondern bildet eine Kurve. Der Gipfel dieser Kurve, zugleich Stelle der grössten Annäherung an die Drehachse der Schleudertrommel (3) sowie Ort der grössten Dicke der Feststoffschicht, liegt auf der Länge des Trommelmantels (4) in einem Abstand vom Trommelboden (5) und in der Nähe der Mitte der Trommellänge. Von diesem Gipfel aus fällt die Kurve sowohl in Richtung Trommelboden (5) als auch in Richtung Trommeldeckel (6) in Richtung auf den Trommelmantel (4) ab und unterschneidet das Niveau der Überlaufkante (9). Oberhalb dieser, unter dem Niveau der Überlaufkante (9) liegenden Bereiche der Kurve, die die Feststoffoberfläche bildet, entstehen Bereiche, die mit Flüssigkeit gefüllt sind, und die auch nicht durch weiteres Zuführen von Suspension beseitigt werden können. Würde in diesem Stadium der Trennarbeit ausgeräumt werden, so wäre der Trockenheitsgrad des Feststoffes durch die Flüssigkeitsanteile beeinträchtigt. Um in der Praxis hohe Trockenheitsgrade des Feststoffes zu erzielen, sind im Trommeldeckel (6) mehrere untereinander gleich grosse Flüssigkeitsaustritts öffnungen (11) in gleichen Abständen voneinander und von der Trommeldrehachse angeordnet. Ihr Abstand vom Trommelmantel ist so gewählt, dass die äusseren Bereiche der Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (11) gerade von innen her geringfügig unter die Oberfläche der Feststoffschicht, bzw. der Kurve, die deren Verlauf definiert, ragen. So wird erreicht, dass mit Sicherheit jeglicher, auch noch so dünner Flüssigkeitsfilm auf der Oberfläche des Feststoffes abfliessen kann. Bevor jedoch noch keine ausreichend hohe Feststoffschicht angelagert ist, darf durch die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen keine Abflussmöglichkeit bestehen, weil noch nicht ausreichend von Feststoff befreite, mit Suspension angereicherte Flüssigkeit austreten würde. Aus diesem Grund liegen während der Anfangsphase des Trennvorganges Gummiplatten (12) an der Aussenseite des Trommeldeckels (6) an, die jeweils zur Mitte der zcfrlgdn Flüssig keitaustrittsöfffnung (11) zentriert sind. Die Gummiplatten (12) können viereckig, z. B. guadratisch ausgebildet sein und sind wesentlich grösser als die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (11). So ist eine gute Abdichtung gewährleistet. Die Gummiplatten (12) sind mittels Schrauben (13) an Tragplatten (14) befestigt. Die Tragplatten (14) sind am sauberen Schenkel (15) eines kreisförmigen Ringes (16) befestigt, der einen U-Querschnitt aufweist und mit der offenen Seite des U-Querschnittes der Aussenseite des Trommeldeckels (6) zugewandt ist. An der Innenseite eines Randes (17), der entweder an den Trommeldeckel (6) angeformt ist oder eine Verlängerung des Trommelmantels (4) bildet, die über den Trommeldeckel (6) nach aussen ragt, sowie an der Aussenseite des Trommeldeckels (6), sind Klötze (18) befestigt. An die Klötze (18) sind Blattfedern (19) angeschraubt, die radial nach innen ragen und auf dem Rücken (20) des U-Querschnittes des Ringes (16) anliegen. Die Blattfedern (19) übertragen über den Ring (16) und die Tragplatten (14) eine Andruckkraft auf die Gummiplatten (12) und bewirken die sichere Abdichtung der Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (11). Im Inneren des Ringes ist ein elastisch dehnbarer Schlauch (21) angeordnet, dessen Querschnitt dem Innenquerschnitt des Ringes (16) gleicht. Der Schlauch (21) ist etwas kürzer als der Umfang des Ringes (16) und an beiden Enden verschlossen. An eines dieser verschlossenen Enden ist über Fittings (22) Figur 4, die den äusseren U-Schenkel (15) des Ringes (16) durchsetzen, ein Druckschlauch (23) angeschlossen. Dieser verläuft radial und durch den Rand (17) hindurch mittels wenigstens eines weiteren Fittings (22), welches als Winkelfitting ausgebildet ist und in eine Rohrleitung (24) vergeht, die aussen am Trommelmantel (4) entlang bis zum Trommelboden (5) verläuft, erneut in Richtung Trommeldrehachse abgewinkelt ist und in einem nicht gezeigten Drehubertrager endet, der mit einer steuerbaren Druckluftquelle verbunden ist, die ausserhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist. Als Schlauch (21) wird vorteilhaft eine handelsübliche, druckluft-beaufschlagbare Dichtung ver wendet, die eine profilierte Seite (25) aufweist, welche dem Trommeldeckel (6) zugekehrt ist. Die U-Schenkel des Ringes (16) überragen die Seite (25) des Schlauches (21). Am Trommeldeckel (6) ist aussen ein flacher, ebener Ring (26) befestigt, der mit seitlichem Spiel zwischen den U-Schenkeln liegt. Wenn gegen Ende des Trennvorganges Druckluft in den Schlauch (21) eingespeist wird, dann kann sich der Schlauch (21) innerhalb des Ringes (16) nur in Richtung auf das offene Ende des U-Querschnittes elastisch ausdehnen; die Seite (25) legt sich an den flachen Ring (26) und der Ring (16) wird zusammen mit den Tragplatten (14) und den Gummiplatten (12) gegen die Wirkung der Blattfedern (19) in Trommelachsrichtung vom Trommeldeckel (6) wegbewegt. Damit werden die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (11) freigegeben und die Flüssigkeit unterhalb des Niveaus der Überlaufkante (9) fliesst ab. Wenn der Schlauch (21) wieder druckentlastet wird, dann legen sich die Gummiplatten (12) wieder unter der Wirkung der Blattfedern (19) gegen die Oberfläche des Trommeldeckels (6) und schliessen die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (11) dicht ab. Da der Schlauch (21) mit mehreren bar beaufschlagt werden kann, können die Blattfedern (19) auch entsprechend stark ausgelegt werden, so dass sich ein guter Abdichtungsdruck ergibt. Um den Ring (16) während der Rotation der Trommel (3) auch bei Kreiselbewegungen derselben und auch während seines Offnungs- oder Schliesshubes zuverlässig zu zentrieren und zugleich das Entstehen von Unwuchten zu verhindern, sind an der Aussenseite des Trommeldeckels (6) jeweils in radialem Abstand vom äusseren U-Schenkel (15) mehrere Klötze (27) befestigt, die gleiche Abstände voneinander und von der Trommeldrehachse aufweisen und mit einer radial verlaufenden Gewindebohrung (28) versehen sind. In diese Gewindebohrungen (28) sind Zentrierstellschrauben (29) eingeschraubt, die flache Köpfe (30), d. h. Köpfe (30) mit ebener Oberfläche aufweisen und eine Kontermutter (31) aufnehmen. Die Zentrierstellschrauben (29) werden so eingestellt, dass sie mit sehr geringem Spiel von maximal 0,1 mm der Aussenseite des äusseren U-Schenkels (15) des Ringes (16) gegenüberstehen und sind mit dieser Einstellung durch die Kontermutter (31) fixiert. Diese Art der Zentrierung hat den besonderen Vorteil, dass der Ring (16) einerseits zuverlässig in seiner Lage gehalten wird, andererseits aber während seiner achsialen Hubbewegungen beim öffnen und Schliessen der Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (11) nur punkt- bzw. linienförmige Gleitberührung mit den Köpfen (30) hat. Es können sich daher auch unter stärksten unwuchtbedingten Schwingngsbelastungen des Ringes (16) keine starken Reibungskräfte aufbauen, die die Funktion behindern könnten. Wenn die Zentrierstellschrauben (29) oder wenigstens die Köpfe (30) aus hochwertigem Material oder gehärtetem Stahl bestehen, wird Verschleiss begegnet. Im übrigen kann bei Verschleiss nachjustiert werden. Wenn sich das Kreiselverhalten der Schleudertrommel (3) während der Arbeitshübe des Ringes (16) nicht ändern soll, dann muss dieser Hub begrenzt werden, damit keine grossen Massen achsial bewegt werden. Durch die Bauweise des Ringes, die Verwendung des Schlauches (21) sowie den geringen Materialaufwand für Tragplatten (14) und Gummiplatten (12) wird ein geringes Gewicht erzielt, so dass beim Arbeitshub keine grossen Massen bewegt werden. Zur Begrenzung der Hublänge sind am radial äusseren U-Schenkel (15) des Ringes (16) Laschen (32) befestigt (Figur 3), die parallel zur Trommeldrehachse verlaufende Bohrungen (33) aufweisen. Die Laschen (32) sind in gleichmässigen Abständen über den Umfang des Ringes (16) verteilt. In den Bohrungen (33) sind Sechskant-Kopf-Schaftschrauben (34) mit ihren Schäften mit Spiel aufgenommen. Die Gewindeenden der Sechskant-Kopf-Schaftschrauben (34) sind in den Trommeldeckel (6) eingeschraubt; die gewünschte Einschraubtiefe, welche den Arbeitshub des Ringes (16) begrenzt, wird durch Kontermuttern (35) fixiert. Der Ring (16) kann beim Beaufschlagen des Schlauches (21) nur so weit vom Trommeldeckel entfernt werden, wie die Laschen (32) auf den Sechskant Kopf-Schaftschrauben (34) bis zum Anschlag am Schraubenkopf gleiten können. Zugleich bewirken die Sechskant-Kopf-Schaftschrauben (34) und die Laschen die Drehmitnahme des Ringes (16) bei der Rotation der Schleudertrommel (3). Um die beweglichen Teile vor Verschmutzung zu schützen, ist in die öffnung (8) des Trommeldeckels (6) eine Hülse (36) eingesetzt. Am trommelinneren Ende bildet diese Hülse (36) die Uberlaufkante (9), am anderen Ende erstreckt sie sich in Achsrichtung soweit, dass der Ring (16) und die Blattfedern vor Flüssigkeit und Schmutz geschützt werden, die an diesem Ende radial nach aussen abgeschleudert werden. Die für den Trommeldeckel (6) geschilderte Ausbildung von ventilartig zu öffnenden und zu schliessenden Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (11) kann auch am Trommelboden (5) vorgesehen werden, um die dort entstehenden Flüssigkeitsansammlungen abzuleiten. Bei Anordnung am Trommelboden (5) sind lediglich die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (11) in einem grösseren radialen Abstand von der Trommeldrehachse anzuordnen, weil die Flüssigkeitstaschen tiefer an den Trommelmantel (5) heranreichen. Durch die geschilderte Ausgestaltung wird es möglich, Restflüssigkeit abzuführen und so den Trockenheitsgrad des Feststoffes zu erhöhen. Es kann nach Ableitung der Restflüssigkeit unter Umständen auch nachgefüllt werden, so dass eine dickere Feststoffschicht erzielt wird. Somit wird die Kapazität der Zentrifuge 1 erhöht. Der Material- und Kostenaufwand zur Erzielung dieses Ergebnisses ist gering, zumal vergleichsweise "primitive" Einrichtungen verwendet werden, deren Herstellung keine hohe Präzision erfordert. Ein ringförmige Gleitdichtung (37) zwischen der Hülse (36) und dem Innenschenkel des Ringes (16) dient zur weiteren Sicherung gegen Verschmutzung.

Claims: Patentansprüche 1. Uberlauf-Separationszentrifuge zum Trennen von Sus pensionen, insbesondere Schlamm, in Feststoff und Flüssigkeit, bei der in einem stationären Gehäuse eine rotierend angetriebene Schleudertrommel mit waagerecht verlaufender Drehachse mit allseitigem Abstand vom Gehäuse angeordnet ist, wobei die Schleu dertrommel im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, einen geschlossenen, ebenen Trommelboden sowie einen ebenen kreisringförmigen Deckel aufweist, der sich vom Trommelmantel radial bis zu einer, zwischen der Drehachse und dem Trommelmantel liegenden, kreis ringförmigen Uberlaufkante erstreckt und wobei durch die, von der Überlaufkante begrenzte öffnung des Deckels eine Fülleinrichtung zum Zuführen zum Suspension bis in Nähe des Trommelbodens ragt sowie eine Aus raumeinrichtung zum Austragen des abgetrennten Feststoff fes hindurchgeführt ist d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass wenigstens der Trommeldeckel (6) mehrere Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (11) aufweist, die auf einem Kreis, der zwischen der Überlaufkante (9) und dem Trommelmantel (5) verläuft, in gleichen Ab ständen verteilt sind, dass an der Aussenseite des Deckels (6), im Bereich zwischen den Flüssigkeitsaustrittslöchern (11) und der Uberlaufkante 49) koaxial zur Trommeldrehachse ein Ring (16) gehalten ist, der einen U-fdrmigen, zum Deckel (6) hin offenen Querschnitt aufweist und der am radial äusseren Schenkel (15) des U-Querschnittes mit Tragplatten (14) versehen ist, an denen Gummiplatten (12) befestigt sind, welche jeweils zu einem Flüssigkeitsaus trittsloch (11) zentriert sind und mit ausserhalb des je weiligen Flüssigkeitsaustrittsloches (11) liegenden Be reichen unter dem Einfluss von mehreren, gleichmässig über den Trommelumfang verteilten, radial zur Trommeldrehach se verlaufenden, mit den radial inneren Enden aussen auf dem U-Rücken (20) anliegenden Blattfedern (19), das je weilige Flüssigkeitsaustrittsloch (11) verschliessend, dichtend auf der Aussenseite des Trommeldeckels (6) an liegen auf dass im Ring (16) mit dem U-Querschnitt ein querschnittsangepasster, elastisch dehnbarer Schlauch (21) angeordnet und mittels einer Schlauch- oder Rohr leitung (23, 24), sowie eines Drehübertragers mit einer Druckluft- oder Druckgasquelle gesteuert verbindbar ist, wodurch die Gummiplatten (12) zur Ableitung von in Deckelnähe angereicherter Restflüssigkeit gegen die Wirkung der Blattfedern (19) vom Trommeldeckel (6) ab hebbar sind und die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (11) offen sind. - 2. Uberlauf-Separationszentrifuge nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass an der Aussenseite des Trommeldeckels (6) ein mit seitlichem Spiel zwischen den U-Schenkeln des Ringes (16) ange ordneter, flacher Ring (26) mit Rechteckquerschnitt als Druckwiderlager für den Schlauch (21), befestigt ist. 3. Überlauf-Separationszentrifuge nach Anspruch 1 und/oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Schlauch (21) als handelsübliche, druckbeaufschlag bare Dichtung ausgebildet ist. 4. Uberlauf-Separationszentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass an der Aussenseite des Trommel deckels (6) mehrere, gleichmässig verteilte Klötze (27) befestigt sind, welche Zentrierstellschrauben (29) auf nehmen, die radial zur Trommeldrehachse verlaufend mit flachen Köpfen (30) dem radial äusseren U-Schenkel (15) des Ringes (16) mit sehr geringem Spiel gegenüberliegen. 5. Uberlauf-Separationszentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass an dem radial äusseren U-Schenkel (15) des Ringes (16) mehrere achsparallel zur Trommel durchbohrte Laschen (32) befestigt sind, dass in den Bohrungen (33) der Laschen (32) die Schäfte von Sechs kantkopf-Schaftschrauben (34) mit Spiel geführt sind, welche zur Begrenzung des öffnungshubes des Ringes (16) in den Trommeldeckel (6) eingeschraubt sind, und dass die Laschen (32) gleichmässige Abstände soneinander aufweisen. 6. Uberlauf-Separationszentrifuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da du r c h gek e n n z e i c h ne t, dass die Uberlaufkante (9) an der Innenkante einer in den Trommeldeckel (6) eingesetzten Hülse (36) vorgesehen ist, die sich in Trommelachs richtung nach aussen bis über den Ring (16) und die Sechskantkopf-Schaftschrauben (34) erstreckt, und dass zwischen dem Aussenumfang der zylindrisch ausgebildeten Hülse (36) und dem radial inneren U-Schenkel des Ringes (16) eine Gleitdichtung (37) angeordnet ist.

Inventors: HENTSCHEL, VOLKMAR
Applicants: BRAUNSCHWEIGISCHE MASCHINENBAUANSTALT AG
Application year: 1984
Main classification: B04B11
IPC codes: B04B11, B04B1