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Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Zentrifuge,
insbesondere Zuckerzentrifuge, mit am Austragsende angeordneter Feststoff-Umlenkvorrichtung.
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Vorzugsweise bezieht sich die Erfindung auf eine Zentrifuge mit lotrechter
Achse, bei der die Nabe der Trommelachse in das Innere der Trommel hineinragt und
einen Aufgabeteller für das Gut sowie einen den Aufgabeteller umschließenden, sich
zum Trommelboden hin erweiternden Beschleunigungskegel aufweist.
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Bei bekannten kontinuierlich arbeitenden Zentrifugen ergibt sich das
#Problern, die Fesistoffahtei16 des von der Zeut-r ' ifuge _,getrennten Feststoff-Flüssigr"
keits-Gemis#Iies', die,aip.Abwurfende der Schleuder.-trommel mit der Umia-dfgeschwindigkeit
der Trommel abgeschleudert werden, abzubremsen; denn die Ab-
wurfgeschwindigkeit
ist relativ hoch. Besondere BedeutungkommtderAhbi#msbi -desFeststoffes-dann ng zu,
wenn es sich um empfindliches Gut, wie beispielsweise Zucker, handelt, dessen Kristalle
zerrieben und zerschlagen werden, wenn sie mit hoher Geschwindigkeit auf feste Wände
aufprallen.
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Bei einer bekannten Zentrifuge gemäß der deutschen Patentschrift
1120 379 dient zum Ab-
bremsen der Feststoffteile eine koaxial
zur Schleudertrommel angeordnete zweite Schleudertrommel, die mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit
als die erste Schleudertrommel selbst anaetrieben wird. Die Wirkung dieser bekannten
Ausbildung der Zentrifuge beruht darauf, daß die langsamer umlaufende zweite --d,r
Schleudertrominel -an--der übergangsstelle von e ersten zur zweiten Trommel die
Feststoffteile auf die kleinere 'ümläügsg'e§bli'Wiiidigkeit -der zweiten trommel
abbremst und somit die Feststoffe vom Austragende der zweiten Trommel mit geringerer
Geschwindigkeit abschleudert. Der bauliche Aufwand ist bei einer derartig ausgebildeten
Zentrifuge jedoch außerordentlich hoch. Störend ist außerdem der Raumbedarf für
die Antriebsvorrichtung der zweiten Schleudertrommel.
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Bei -einer, anjeroli, t#,e4gnnti#n -kontinuierlieb tenden Zentrifuge,
insbesondere Zuckerzentrifuge, gemäß deutschem Gebrauchsmuster 1927 179 ist
ein koaxial zur Schleudertrommel angeordneter, feststehender konischer Teil als
Umlenkvorrichtung vorgesehen, der so ausgebildet ist, daß die auftreffenden Zuckerkristalle
einen Teil ihrer kinetischen Energie verlieren, zugleich aber auch ihre Bewegungsrichtung
ändern und so mit verminderter Gisäli#vin-d'igk'äit weitergeleitet werden. In der
Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß die Aufprallgeschwindigkeit d-er Zuckerkristalle
auf die Fangvorrichtung so hoch ist, daß zumindest ein Zerreiben und Zerschlagen
des Zuckerkristalls nicht vermieden werden kann. Es. hät' sich in der Praxis weiterhin
ergeben, daß Kristallsplitter, Zuckerstaub und Abrieb sehr schnell an der Fangvorrichtung
anhaften und einen klebrigen überzug bilden, mit welchem sich der von der Schleudertrommel
abgeworfene weitere Zucker zu Klumpen verbindet.
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Bei anderen bekannten Zentrifugen (s. deutsche Patentschrift
971713) sind im Bereich der Auftreffstelle des Zuckers auf die Gehäusewandung
Gummischürzen frei pendelnd aufgehängt. Der mechanische Verschleiß, die Verklumpung
und das Anhaften des Zuckers an diesen Schürzen zeigten, daß trotz der pendelnden
Aufhängung der Schürzen eine schonende Behandlung und sichere Abbremsung des abgeschleuderten
Feststoffes ohne nachteilige'Beeintfächtigung nicht erreicht wird.
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Es wurde weiterhin bekannt (s. deutsche Auslegeschrift 1085 823),
statt der Gummischürzen eine Umlenk- und Pralleinrichtung für den Feststoff in Form
gespannter Fäden vorzusehen, jedoch erfordert diese Maßnahme einen erheblichen baulichen
Aufwand und bedarf insbesondere bei dem Austrag großer Feststoffmengen einer laufenden
überwachung und Wartung wegen des erhöhten Verschleißes und der Zerstörungsgefahr.
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Der Erfindung lieggt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile
bekannter kontinuierlich arbeitender Zentrifugen zu vermeiden und eine Zentrifuge
der eingangs genannten Bauart so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau eine möglichst
schonende und befriedigende Abbremsung des abgeschleuderten Feststoffes z. B. des
Zuckers möglich ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei der eingangs genannten kontinuierlich
arbeitenden Zentrifuge, insbesondere Zuckerzentrifuge, erfindungsgemäß,dadurch,
daß die Umlenk-Fangvorrichtung als gegenüber dem Austragende gleichachsig zur Schleudertrommel
drehbar gelagerter Teller mit einem in Richtung #uf die Schleudertrommel geneigt,
vorzuasweise in eifiem Winkel von 301, zur Tellerebene verlaufenden Außenrand
ausgebildet ist, welcher die Feststoffabwurfkante der Schleudertrommel unter Belassunc
eines schmalen Ringspaltes von außen umgibt.
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Bei der. als- Teller ausgebildeten Fangvorrichtung der neuen
Zentrifuge dient der in Richtung auf die 'Schleudertrommel in einem Winkel von
301 zur Ab-
wurfebene der Zuckerkristalle geneigte Außenrand dazu,
einen Teil der kinetischen Energie der abgeschleuderten Zuckerkristalle aufzunehmen.
Die kinetische Energie dieser Feststoffteile wird auf den Teller übertragen und
in eine Drehbewegung des Tellers-umgesetzt. So ergibt sich, daß der Teller mit seinem
Rand allmählich mit mehr oder weniger großer--Geschwindigkeit.;der Bewegungsrichtung
der abgeschleuderten Zuckerkristalle folgt.
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Die Neigung des Randes ist außerdem so gewählt, daß eine gewisse,
wenn auch nur schwache Umlenkung der abgeschleudeiten Kristalle stattfindet, so
daß diese in den Feststoffraum der Zentrifuge gelangen. Dadurch, daß die Zuckerkristalle
nicht gegen eine. -feste Wand, die unbewecrlich angeordnet ist, sondeirn gegen eine
nachgiebig ausweichende, also rotierende Wand prallen, wird auch verhindert, daß
sich unzulässig hoher Abrieb und Kornbruch bildet oder daß Verklumpungen entstehen.
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Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß der Teller mit Luftänsau,-öffnungen
und, falls erforderlich mit Einrichtungen zum Erzeugen eines radial nach außen gerichtet
durch den. Ringspalt fließenden Luftstromes ausgerüstet ist. -
Es wurde im
vorstehenden bereits erwähnt, daß der Ringspalt zwischen der Abwurfkante der Schleudertrommel
und dem geneigten Rand der Fangvorrichtung schmal sein soll. In Verbindung mit einem
durch diesen Ringspalt getriebenen Luftstrom ergibt sich eine sehr vorteilhafte
Polsterwirkung, die dazu führt, daß die Aufprallgeschwindigkeit der Feststoffteilchen
bereits gesenkt und gemindert wird, bevor diese auf den geneigten Rand der Fangvorrichtung
auftreffen. Dabei ergibt sich außerdem noch der
Vorteil, daß sich
der Luftstrom mit relativ einfachen Mitteln erzeugen läßt, weil die rotierende tellerförnüge
Fangvorrichtung infolge der Zentrifugalbeschleunigung, die sie auf die Umgebungsluft
ausübt und unter dem Einfluß des den Ringspalt durchtretenden Zuckers lediglich
die Löcher am Rande des Tellers erforderlich machen, durch welche Luft eintreten
kann. Vorrichtungstechnischer Auf-
wand wird auf diese Weise vermieden.
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Bei -roßen Feststoffmengen, die die Schleudertrommel verlassen, ist
die auf den Teller übertragene kinetische Energie relativ hoch, so daß dessen Drehgeschwindigkeit
steigt. überschreitet die Drehzahl in bezug auf die Drehzahl der Schleudertrommel
eine bestimmte Höhe, dann tritt eine Minderung der Bremswirkung ein, die auf die
Feststoffteile beispielsweise Zuckerkristalle ausgeübt wird. Diese Minderung der
Bremswirkuna, läßt sich erfindungsgemäß vermeiden, wenn der Teller mit einer Bremsvorrichtung
verbunden oder ausgerüstet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Zentrifuge nach der Erfindun- ist in den
Zeichnungen dargestellt.
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F i 1 zei-t einen Schnitt durch eine neue Zentrifuge; F i
g. 2 stellt eine Einzelheit der neuen Zentrifuge in vergrößertem Maßstab
dar.
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Auf einer Trommelwelle 1 ist eine Schleudertrommel 2,
die mit einem Sieb 3 ausgerüstet ist, mittels einer Nabe 4 befestigt. Die
Nabe 4, die drehbar gelagert ist, trägt einen Verteilertopf 5, welcher
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von einer Beschleunigungsglocke 6 umgeben ist. Ein Füllmasse-Einlaufrohr
8, das an einem Gehäusedeckel 7 befestigt ist, mündet oberhalb des
Verteilertopfes in die Beschleunigungsglocke ein. Das Einlaufrohr 8 trägt
Wälzlager, auf denen ein Teller 9 drehbar gelagert ist.
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Die beschriebene Zentrifuge arbeitet wie folgt: Füllmasse fließt durch
das Einlaufrohr 8 in den Verteilertopf 5 und von dort in die Beschleunigungs--locke
6. Am unteren Ende der Beschleunigungsalocke aelanut die Füllmasse in die
Trommel 2 und passiert in ansteigender Richtung das Sieb 3. Am er-C
weiterten Ende der Schleudertrommel 2 befinden sich Öffnun ' -en, durch welche
die das Sieb durchsetzende Flüssigkeit in den Bereich eines Gegenkonus
10 gelangt und in einen Flüssigkeitsraurn 11 abgeleitet wird. Aus
diesem fließt d e ab-etrennte Flüssi-keit durch eine Rohrleitung
13 ab. Der Feststoff beispielsweise der von Flüssigkeit befreite Zucker wandert
längs des Siebes 3 über die öffnungen hinaus zur Ab-
wurfkante 14 der
Schleudertrommel 2. Zwischen dieser Abwurfkante 14 und dem Teller 9 der Fanvorrichtung
ist ein schmaler Spalt 15 vorgesehen, der dadurch schmal gehalten wird, daß
der Teller 9 einen in Richtuna auf die Trommel 2 -enei-t verlaufenden Rand
16 aufweist. Die Nei-un- des Randes 16 zur Abwurfebene (a) beträ
' -t etwa 301, so daß die die Ablaufkante 14 verlassenden Zuckerkristalle
auf schonende Weise um-elenkt werden und in Richtung der in den Figuren
gezeigten Pfeile in einen Feststoffraum gelangen, der nach außen durch eine
Gehäusewand be-renzt wird. Der Teller 9 mit dem Rand 16
ist, wie bereits
an-edeutet, auf Wälzlagem frei drehbar. Die kinetische Ener-ie der Zuckerkristalle
bzw. anderer Feststoffteile versetzt ihn in Umdrehung. Unter dem Einfluß seiner
Rotation wird auf die Um-(Ye , bungsluft, insbesondere aber auch auf die
Luft im Inneren der Schleudertrommel 2 eine Zentrifugalwirkung ausgeübt, so daß
diese mit großer Geschwindigkeit durch den schmalen Ringspalt 15 strömt.
Dabei übt die Luft auf die Feststoffteilchen bzw. Zuckerkristalle eine bremsende
und polsternde Wirkung aus, so daß Kristallbruch und Abrieb weitgehend vermieden
werden.
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Die kinetische Energie, g welche dem Teller 9 im V6r-laufe
seiner Arbeitsweise durch die Zuckerkristalle vermittelt wird, kann insbesondere
bei hoher Durchsatzmenge sehr groß werden, so daß die Dreh-Greschwindigkeit des
Tellers 9 ene Werte überschreitet, bei welchen die Bremswirkung und die Verminderung
von Abrieb und Kristallbruch im günstigsten Verhältnis zueinander stehen.
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Es ist daher zweckmäßig, eine in den Zeichnungen nicht dargestellte,
beliebig ausgebildete Bremsvorrichtun- mit dem Teller 9 zu verbinden. Eine
solche Bremsvorrichtung kann in Form einer mechanischen Reibungsbremse ausgebildet
sein. Zweckmäßigerweise wird eine solche Bremse so ausgestaltet, daß sie erst bei
überschreiten der maximalen Geschwindigkeit zur Wirkung kommt. Eine besonders einfache
und vorteilhafte Bremsvorrichtun- ergibt sich dann, wenn auf dem Teller
9 Flügel, Luftleitflächen oder ähnliche Vorrichtungen befestigt und so angeordnet
sind, daß sie Luft durch Öffnungen 17 treiben. Durch die Luftleit- oder -lenkflächen
entsteht eine Bremswirkung, die um so größer ist, je höher die Umlaufr#
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oreschwindi-keit des Tellers wird. Zugleich läßt sich aber durch geeignete
Anordnung und Ausbildung dieser Leitflächen erreichen, daß der Luftstrom durch die
öffnungen 17 mit zunehmender Umlaufgeschwindigkeit stärker wird. Durch den
Ringspalt 15 strömt dann bei steigender Drehgeschwindigkeit auch ein stärkerer,
intensiver Luftstrom, und die Brems- und Polsterwirkung nimmt zu. Auf diese Weise
reguliert sich die Brems- und Dämpfwirkung der von dem Teller 9 Orebildeten
Fangvorrichtunz je nach den Erfordernissen des Betriebes selbsttätia. Der bauliche
Aufwand ist dabei zualeich sehr klein.
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