DE1018797B

DE1018797B - Centrifuge for dewatering fine-grained material, especially coarse sludge

Info

Publication number: DE1018797B
Application number: DEK22228A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wolfgang Heckmann
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1954-05-14
Filing date: 1954-05-14
Publication date: 1957-10-31

Description

Zentrifuge zu-na Entwässern von feinkörnigen Gut, insbesondere von Grobschlamm Die Erfindung bezieht sich auf eine Entwässerungszentrifuge für feinkörniges Gut mit einer umlaufenden und gleichzeitig in Achsrichtung schwingenden, oben offenen Siebtrommel. Diese ist besonders für eine Entwässerungszentrifuge für Grobschlamm geeignet, d. h. für eine Zentrifuge, die eine im Durch-Tnesser verhältnismäßig kleine und mit hoher Drehzahl umlaufende Siebtrommel besitzt.Centrifuge to-na dewatering of fine-grained goods, especially of Coarse sludge The invention relates to a dewatering centrifuge for fine-grained sludge Good with a circumferential and at the same time oscillating in the axial direction, open at the top Sieve drum. This is especially for a dewatering centrifuge for coarse sludge suitable, d. H. for a centrifuge that has a comparatively small one in diameter and has screening drum rotating at high speed.

Gemäß der Erfindung wird eine derartige Zentrifuge wesentlich dadurch verbessert, daß die Siebtrommel axial federnd mit einer zentralen umlaufenden Welle in Verbindung steht, die ihrerseits axial federnd im Maschinengestell gelagert ist, und daß die Welle mit einer Einrichtung zur Erzeugung von axialen Schwingungen mit einer solchen Frequenz -: ersehen ist, daß die Schwingungen annähernd in Resonanz erfolgen. Auf diese Weise erhält man eine Zentrifuge, die ein System aus zwei gegeneinander schwingenden Massen, nämlich der Siebtrommel als Nutzmasse und der Siebtrornmelwelle mitsamt allen :nit ihr schwingenden Teilen als Gegenmasse, aufweist. Dabei kann man die Siebtrommel so ausbilden, daß sie eine wesentlich geringere Masse als die Gegenmasse besitzt. In diesem Fall schwingt die (je,)enriasse mit sehr kleinen Amplituden, die sogar zu Null werden können, während die Siebtrommel Schwingungen mit großen Amplituden ausführt. Hierdurch wird einmal der Vorteil erzielt, daß bei kleiner Antriebsleistung für die Schwingbewegung die Siebtrommel hohe Schwingbeschleunigungen erfährt, wodurch ein gutes Austragen des entwässerten Gutes aus der Trommel gewährleistet ist, und zum rinderen, daß die Massenkräfte, die aus den Schwingbewegungen herrühren und von den Lagern für die Siebtrommelwelle aufgenommen werden müssen, klein sind, wodurch man zu niedrigen und daher zu betriebssicheren Lagerbeanspruchungen kommt.According to the invention, such a centrifuge becomes essential thereby improved that the screen drum is axially resilient with a central rotating shaft is connected, which in turn is axially resiliently mounted in the machine frame, and that the shaft with a device for generating axial vibrations with such a frequency -: it can be seen that the vibrations are approximately in resonance take place. In this way you get a centrifuge that is a system of two against each other vibrating masses, namely the sieve drum as useful mass and the sieve drum drum shaft including all: nit vibrating parts as countermass. Here can to train the sieve drum so that it has a much smaller mass than that Has counter mass. In this case the (je,) enriasse vibrates with very small amplitudes, which can even become zero, while the sieve drum vibrations with large Performs amplitudes. As a result, the advantage is achieved that with smaller Drive power for the oscillating movement the screening drum high oscillating accelerations learns, whereby a good discharge of the dehydrated material from the drum is guaranteed is, and on the other hand, that the inertial forces that result from the oscillating movements and must be taken up by the bearings for the sieve drum shaft, are small, which leads to low and therefore reliable bearing loads.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 eine Zentrifuge gemäß der Erfindung im mittleren Längsschnitt, Abb. 2 einen Grundriß hierzu, Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie E-F in Abb. 9., Abb. 4 einen Schnitt nach der Linie M-N in Abb. 1 und Abb. 5 ein Resonanz-Schaubild.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely Fig. 1 shows a centrifuge according to the invention in a central longitudinal section, Fig. 2 is a plan of this, Fig. 3 is a section along the line E-F in Fig. 9., Fig. 4 shows a section along the line M-N in Fig. 1 and Fig. 5 shows a resonance diagram.

Die Zentrifuge besitzt eine oben offene Siebtrommel 1 mit dem Boden 2 und einem kegelförmigen, mit Löchern von. etwa 0,15 mm Durchmesser versehenen Siebmantel 3, dessen Erzeugende gegen die Trommelachse C-D eine Neigung von etwa 15° aufweist. Vorteilhafterweise ist die Siebtrommel am oberen Ende mit einem nach außen vorstehenden Flansch 37 versehen. Ihr Durchmesser beträgt, in halber Höhe gemessen, beispielsweise etwa 400 mm (mittlerer Durchmesser) und ihr Gewicht etwa 20 kg. Der Boden 2 «reist, wie aus Abb. 1 zu erkennen, eine zentrale Öffnung 80 auf. Durch diese ragt das untere Ende einer Welle 81 hindurch, welche aus drei aneinander geflanschten Strängen 82, 83 und 84 besteht. Um an Gewicht zu sparen, sind die einzelnen Wellenstränge hohl ausgebildet. Am unteren Flansch 85 des Wellenstranges 83 ist ein Federteller 86 angebracht. Er ist am äußeren Rand mit Rippen 87 versehen, welche einen kegelstumpfförmigen Leitkörper 88 tragen. Das untere Ende des Wellenstranges 84 weist einen Flansch 89 auf, an welchem ein Federteller 90 angeschraubt ist. An den Federtellern stützen sich ringförmige Gummifedern 91 bzw. 92 ab, die, wie aus Abb. 4 zu ersehen, konzentrisch zur Welle 81 liegen und den Siebtrommelboden 2 zwischen sich einspannen. Jede Feder besitzt eine Federkonstante von etwa 250 bis 1500 kg/cm, so daß die Gesamtfederkonstante aus den beiden Federn etwa 500 bis 3000 kg/cm beträgt. Die Federteller weisen in der gezeichneten Mittelstellung der Siebtrommel einen solchen Abstand vom Boden 2 auf, daß in dieser Stellung jede Feder etwas, z. B. um 5 mm zusammengedrückt d. h. vorgespannt ist. Um die Lage der Federn zu sichern, ist jeder Federteller mit einer Ausnehmung 93 bzw. 94 und der Boden mit Wülsten 95 bzw. 96 versehen.The centrifuge has an open top sieve drum 1 with the bottom 2 and a conical, with holes of. about 0.15 mm in diameter provided sieve shell 3, the generatrix of which has an inclination of about 15 ° with respect to the drum axis CD. The sieve drum is advantageously provided with an outwardly protruding flange 37 at the upper end. Their diameter, measured halfway up, is, for example, about 400 mm (mean diameter) and their weight is about 20 kg. As can be seen from FIG. 1, the bottom 2 ″ opens up a central opening 80. The lower end of a shaft 81, which consists of three strands 82, 83 and 84 flanged to one another, protrudes through this. In order to save weight, the individual shaft strands are designed to be hollow. A spring plate 86 is attached to the lower flange 85 of the shaft train 83. It is provided on the outer edge with ribs 87 which carry a frustoconical guide body 88. The lower end of the shaft train 84 has a flange 89 to which a spring plate 90 is screwed. Ring-shaped rubber springs 91 and 92 are supported on the spring plates, which, as can be seen from FIG. 4, are concentric to the shaft 81 and clamp the sieve drum base 2 between them. Each spring has a spring constant of about 250 to 1500 kg / cm, so that the total spring constant from the two springs is about 500 to 3000 kg / cm. The spring plate have in the drawn middle position of the sieve drum at such a distance from the bottom 2 that in this position each spring something, z. B. compressed by 5 mm that is pretensioned. In order to secure the position of the springs, each spring plate is provided with a recess 93 or 94 and the base with beads 95 or 96.

Die beiden Wellenstränge 82 und 83 sind mit den Flanschen 30 und 31 unter Einspannung einer Keilriemenscheibe 32 miteinander verschraubt. Der obere Wellenstrang 82 ist in Scheibentonnenlager 5 und 6 drehbar, jedoch in axialer Richtung unverschiebbar im Lagergehäuse 7 geführt. Die richtige Einstellung der beiden Lager erfolgt durch eine Klemmschraube 8, welche in dem Gewindeloch 94 der Siebtrommelwelle sitzt. In die Klemmschraube ist, wie aus Abb. 1 zu ersehen, eine Kopfschraube 9 eingeschraubt, und zwar so weit, daß diese mit ihrem unteren Ende auf den Boden des Gewindeloches drückt. Hierdurch ist die Klemmschraube 8 gegen Lockern gesichert.The two shaft trains 82 and 83 have flanges 30 and 31 screwed together with the clamping of a V-belt pulley 32. The upper Shaft train 82 is rotatable in disc barrel bearings 5 and 6, but in the axial direction guided immovably in the bearing housing 7. The correct setting of the two bearings takes place by a clamping screw 8, which is in the threaded hole 94 of the sieve drum shaft sits. As can be seen in Fig. 1, a head screw 9 is screwed into the clamping screw, so far that this with its lower end on the bottom of the threaded hole presses. As a result, the clamping screw 8 is secured against loosening.

Das Lagergehäuse ist am unteren Rand mit einem dreiarmig gestalteten Flansch 10 (Abb. 3) versehen und hier mittels der Scheibe 38, in welcher eine Dichtung 39 untergebracht ist, gegen Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit geschützt. Der Flansch ist an drei gleichmäßig verteilten Stellen zwischen je zwei zylindrischen Gummifedern 11 und 12 eingespannt, die je eine Federkonstante von etwa 200 bis 400 kg/cm haben. Die Gesamtfederkonstante aller sechs Federn beträgt somit etwa 1200 bis 2400 kg/cm. Die Federn 11 stützen sich mit ihrer unteren Stirnfläche gegen eine Platte 13 ab, welche auf der zylindrischen Außenwand 14 des Maschinengestells mittels Schrauben 15 befestigt ist und eine mittlere Öffnung 66 zum Einführen der Welle aufweist. Die oberen Stirnflächen der Gummifedern 12 finden ihr Widerlager an der Decke 16 eines über die Federn gestülpten, unten offenen Kastens 17. Er ist, wie aus Abb. 3 zu ersehen, ebenfalls dreiarmig derart ausgebildet, daß seine einzelnen Arme 18, 19 und 20 reichlich Platz zur Aufnahme der Gummifedern und des Flansches 10 bieten. Während die beiden Arme 18 und 19 verhältnismäßig kurz gehalten sind, ist der durch eine Querrippe 59 verstärkte Arm 20 so weit nach außen verlängert, daß er über die Wand 14 des Maschinengestells hinausragt. Die Umfassungswände des Kastens weisen an ihrem unteren Rand nach außen gerichtete Ösen 21 und 22 auf, mit welchen der Kasten auf der Platte 13 verschraubt wird. Die Hölle der Umfassungswände ist so bemessen, daß die Gummifedern beim Anschrauben des Kastens etwa: zusammengedrückt, d. h. vorgespannt werden. Die Vorspannung kann durch Einfügen von Beilagen zwischen den Flansch und die, Federn noch erhöht bzw. geregelt werden. Die Federn sind mit einer axialen Bohrung 25 und die Decke 15 sowie der Flansch 10 und die Platte 13 mit entsprechenden, etwas in die Bohrungen 25 hineinragenden Zapfen 26 bzw. 27 versehen. Hierdurch ist dafür gesorgt. daß die Federn während des Zusammenbaues ihre richtige Lage bewahren. Aus Abb. 2 und 3 ist ferner zu ersehen, daß die Platte 13 innerhalb der Lücken zwischen den einzelnen Kastenarmen sektorförmige Öffnungen 23 aufweist. Diese Öffnungen bieten den Vorteil, daß die Siebtrommel durch sie zugänglich ist und beobachtet werden kann.The bearing housing is designed on the lower edge with a three-armed Flange 10 (Fig. 3) provided and here by means of the disc 38, in which a seal 39 is housed, protected against the ingress of dirt and moisture. Of the Flange is cylindrical at three evenly spaced points between each two Rubber springs 11 and 12 clamped, each with a spring constant of about 200 to 400 kg / cm. The total spring constant of all six springs is thus around 1200 up to 2400 kg / cm. The springs 11 are supported with their lower end face against a Plate 13 from which on the cylindrical outer wall 14 of the machine frame by means Screws 15 is attached and a central opening 66 for inserting the shaft having. The upper end faces of the rubber springs 12 find their abutment on the Cover 16 of a box 17, which is open at the bottom and slipped over the springs. It is like can be seen from Fig. 3, also designed with three arms in such a way that its individual Arms 18, 19 and 20 have ample space to accommodate the rubber springs and the flange 10 offer. While the two arms 18 and 19 are kept relatively short, the arm 20, reinforced by a transverse rib 59, is extended outward so far, that it protrudes beyond the wall 14 of the machine frame. The enclosing walls of the Box have on their lower edge outwardly directed eyelets 21 and 22, with which the box is screwed onto the plate 13. The hell of the enclosing walls is dimensioned so that the rubber springs when screwing on the box are roughly: compressed, d. H. be biased. The preload can be increased by inserting shims between the flange and the springs can still be increased or regulated. The feathers are with an axial bore 25 and the ceiling 15 as well as the flange 10 and the plate 13 provided with corresponding pins 26 and 27 projecting somewhat into the bores 25. This ensures that it is. that the springs are in their correct position during assembly Preserve position. From Fig. 2 and 3 it can also be seen that the plate 13 within the gaps between the individual box arms has sector-shaped openings 23. These openings offer the advantage that the sieve drum is accessible through them and can be observed.

Die Riemenscheibe 32 stellt über drei Keilriemen 33 mit einem Motor 34 in Verbindung, der an der Gestellwand 14 befestigt ist. Die Keilriemen liegen innerhalb des Kastenarmes 20. der entsprechend breit bemessen ist. Das äußere Ende des Armes ist mit einer Kappe 35 versehen, welche die Antriebscheibe 36 des Motors umfaßt. Die Kappe schließt den Arm 20 nach außen ab, wodurch der Riementrieb 36. 33 und 32 vor Verschmutzung geschützt ist. Innerhalb des Armes 20. und zwar in der Mitte zwischen den auflaufenden und ablaufenden Keilriemen 33, ist auf der Platte 13 ein Steg 40 befestigt. An diesem ist das eine Ende einer im Querschnitt kreisrunden Stabfeder (Torsionsfeder) 31 angebracht. die waagerecht und parallel zur Symmetrielinie H-1 des Riementriebes liegt und mit ihrem anderen Ende mit dem Flansch 10 verbunden ist. Die Stabfeder ist so stark bemessen, daß sie die aus dem Riemenzug des Antriebes 36, 33 und 32 herrührende Kraft aufnimmt. Die Siebtrommelwelle 81 kann somit nicht durch den Riemenzug zum Motor hin verschoben werden.The belt pulley 32 is connected via three V-belts 33 to a motor 34 which is fastened to the frame wall 14. The V-belts lie within the box arm 20, which is dimensioned correspondingly wide. The outer end of the arm is provided with a cap 35 which encompasses the drive pulley 36 of the motor. The cap closes the arm 20 to the outside, whereby the belt drive 36, 33 and 32 is protected from contamination. Within the arm 20, namely in the middle between the incoming and outgoing V-belts 33, a web 40 is attached to the plate 13. One end of a rod spring (torsion spring) 31 with a circular cross section is attached to this. which lies horizontally and parallel to the line of symmetry H-1 of the belt drive and is connected to the flange 10 at its other end. The bar spring is dimensioned so strong that it absorbs the force resulting from the belt pull of the drive 36, 33 and 32. The sieve drum shaft 81 can therefore not be displaced towards the motor by the belt pull.

An dem Lagergehäuse ist ein zusätzliches Gehäuse 42 angeschraubt, dessen Wände einen allseitig nach außen abgeschlossenen Raum 98 begrenzen. Das Gehäuse 42 stellt einen oberen Abschluß des Lagergehäuses 7 dar, so daß dieses auch an dieser Stelle gegen das Eindringen von Schmutz oder Feuchtigkeit geschützt ist. In dem Gehäuse 42 ist mittels der Rollenlager 43 eine Welle 44 geführt, welche parallel zur Symmetrieebene HJ liegt. Sie trägt innerhalb des Raumes 98 eine Unwucht 45 und steht über einem Gummischlauch 71 als Kupplung mit einem Motor 50 in Verbindung. Der Gummischlauch ist so bemessen, daß er das Drehmoment des Motors auf die Welle 44 zu übertragen vermag, andererseits jedoch so elastisch ist, daß er etwas in Achsrichtung federn kann und nach allen Richtungen hin beweglich ist.An additional housing 42 is screwed onto the bearing housing, the walls of which delimit a space 98 that is closed off from the outside on all sides. The housing 42 represents an upper end of the bearing housing 7, so that this is also protected against the ingress of dirt or moisture at this point. In the housing 42, a shaft 44 is guided by means of the roller bearings 43, which is parallel to the plane of symmetry HJ . It carries an imbalance 45 within the space 98 and is connected to a motor 50 via a rubber hose 71 as a coupling. The rubber hose is dimensioned so that it can transmit the torque of the motor to the shaft 44, but on the other hand is so elastic that it can spring somewhat in the axial direction and is movable in all directions.

An die Öffnung 66 in der Platte 13 schließt sich unten ein zentrales Rohr 51 an, welches innerhalb des Leitkörpers 88 und mit geringem Abstand vom Siebtrommelboden 2 endet. In dem Rohr mündet von der Seite her ein schräges Rohr 52, welches oben an einer nicht gezeichneten Zuleitung für das Schleudergut angeschlossen ist. Die Siebtrommel ist von einer Wand 53 umgeben, die kegelförmig gestaltet ist und sich nach oben hin bis kurz unter den Flansch 37 erstreckt. Unten schließt sich an die Wand ein Boden 55 an. Hierdurch entsteht ein Behälter 56 zum Auffangen des abgeschleuderten Wassers. Dieses wird durch ein Rohr 100 abgeleitet, das an dein Boden angeschlos-Seil ist.A central one closes at the opening 66 in the plate 13 at the bottom Tube 51, which is inside the guide body 88 and at a small distance from the sieve drum base 2 ends. In the tube opens from the side an inclined tube 52, which at the top is connected to a supply line (not shown) for the material to be centrifuged. the Sieve drum is surrounded by a wall 53 which is conical in shape and is extends upwards to just below the flange 37. The bottom joins the Wall a floor 55 on. This creates a container 56 for collecting the thrown off Water. This is diverted through a pipe 100 that is attached to the ground by rope is.

All dein Flansch 37 ist ein kegeliger Ring 60 angeordnet, welcher das obere Ende der Wand 53 mit reichlichem Spiel umschließt. Mit Abstand von dem Ring 60 ist eine kegelige Wand 101 vorgesehen, die oben bis nahe all den Flansch 37 heranragt und unten all dem Boden 55 befestigt ist. An der Wand 101 sind Rippen 103 angeordnet, die mit der Gestenwand 14 in Verbindung stehen. Hierdurch werden die Teile 53, 55 und 101, die unter sich fest verbunden sind, im Maschinengestell gehalten. Die Wände 53 und 101 schließen zusammen mit dem Boden 55 einen Ringrahm 102 ein, in welchem unmittelbar über dem Boden ein nach außen führendes Rohr 57 mündet. Der Ringraum 61, der von der Gestellwand 14 sowie von der kegeligen Wand 101 begrenzt wird, ist unten über einem Sammelbunker 65, auf welchem die Schleuder unter Zwischenschaltung von Gummifedern 66 ruht, offen. Statt der Gummifedern können auch starre Auflager vorgesehen sein. Im Raum 61 ist mit Abstand von der Wand 14 eine Ringschürze 64 aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen Stoff aufgehängt, welche bis unter den Flansch 37 herabreicht.All your flange 37 is a conical ring 60 is arranged, which encloses the upper end of the wall 53 with ample play. Far from that Ring 60 is provided with a tapered wall 101 that extends up close to all of the flange 37 protrudes and all the bottom 55 is attached below. There are ribs on the wall 101 103 arranged, which are connected to the gesture wall 14. This will be the parts 53, 55 and 101, which are firmly connected to each other, in the machine frame held. The walls 53 and 101 together with the bottom 55 close a ring frame 102, in which an outwardly leading pipe 57 flows out. The annular space 61, from the frame wall 14 and from the conical wall 101 is limited, is below a collecting bunker 65 on which the slingshot with the interposition of rubber springs 66 rests, open. Instead of rubber springs you can rigid supports can also be provided. The space 61 is at a distance from the wall 14 a ring apron 64 made of rubber or a similar elastic material is suspended, which extends down to below the flange 37.

Im Betrieb wird die Welle 81 und mit ihr die Siebtrommel 1 von dem Motor 34 über die Teile 36, 33 und 32 mit einer Drehzahl von z. B. 1400 U/min angetrieben. Bei dieser Drehzahl herrscht in der halben Höhe der Siebtrommel, also dort, wo sie einen Durchniesser von etwa 400 min aufweist, an ihrem Umfang eine Fliehkraftbeschleunigung r - 0_)2 von etwa -100facher Erdbeschleunigung. Gleichzeitig wird die Welle 44 und mit ihr die Unwucht 45 von dem Motor 50 über die Schlauchkupplung 71 angetrieben und dadurch, wie weiter unten ausgeführt ist, die Siebtrommel in axiale Schwingungen versetzt. Das Schleudergut, z. B. eingedickter Steinkohlen-Grobschlamm, der im Liter etwa 600 g Steinkohle in der Korngröße von 0 bis 1 mm enthält, wird der Schleudertrommel durch die Rohre 52 und 51 zugeführt. Die Aufgabemenge beträgt etwa 30 m3/h. Nach dem Austritt aus dem Rohr 51 trifft der Schlamm auf den Federteller 86, der mit der Welle umläuft. Von diesem wird der Schlamm gegen den Leitkörper 88 geschleudert. Er tritt dann durch die Öffnungen 105, die von den Rippen 87, dem unteren Rand des Leitkörpers 88 und dem äußeren Rand des Federtellers 86 eingeschlossen werden, nach unten aus und gelangt anschließend auf den Siebmantel 3. Dabei wird ein großer Teil des Wassers infolge der Fliehkraft durch den Mantel durchgesetzt.In operation, the shaft 81 and with it the screening drum 1 is driven by the motor 34 via the parts 36, 33 and 32 at a speed of z. B. 1400 RPM driven. At this speed, half the height of the sieve drum, i.e. where it has a diameter of about 400 min, there is a centrifugal force acceleration r - 0_) 2 of about -100 times the acceleration due to gravity on its circumference. At the same time, the shaft 44 and with it the unbalance 45 are driven by the motor 50 via the hose coupling 71 and, as will be explained further below, this causes the sieve drum to vibrate axially. The centrifugal material, z. B. thickened coarse coal sludge, which contains about 600 g of coal with a grain size of 0 to 1 mm per liter, is fed through the tubes 52 and 51 to the centrifugal drum. The feed rate is around 30 m3 / h. After exiting the pipe 51, the mud hits the spring plate 86, which rotates with the shaft. From this, the sludge is thrown against the guide body 88. It then emerges through the openings 105, which are enclosed by the ribs 87, the lower edge of the guide body 88 and the outer edge of the spring plate 86, downwards and then reaches the sieve casing 3. A large part of the water is due to the Centrifugal force enforced through the jacket.

Die Stabfeder 31 ist nach allen Richtungen hin biegsam und erlaubt zudem eine Drehung des Gehäuses 7 um seine Achse. Da ferner die Schlauchkupplung 71 allseitig beweglich und in Achsrichtung elastisch ist, kann sich das Gehäuse? um den Punkt G, dem Schnittpunkt der Stabfederachse mit der Achse C-D, wie in einem Kugelgelenk in gewissen Grenzen (drehen. Hierdurch ist die Welle in die Lage versetzt, Präzisionsbewegungen mit dem Festpunkt in G auszuführen, wenn z. B. infolge ungleicher Gutverteilung im Siebkorb eine Unwucht entsteht.The bar spring 31 is flexible and allowed in all directions in addition, a rotation of the housing 7 about its axis. There is also the hose coupling 71 is movable in all directions and elastic in the axial direction, can the housing move? around point G, the intersection of the rod spring axis with the axis C-D, as in one Turn the ball joint within certain limits (. This enables the shaft to Execute precision movements with the fixed point in G, if z. B. as a result of unequal Distribution of the product in the strainer basket creates an imbalance.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Zentrifuge derart, daß die Siebtrommel mittels der Federn 91 und 92 an der -Welle 81 befestigt und dies; :wiederum über das Lagergehäuse? mittels der Federn il und 12 im Maschinengeste-11 gelagert ist, erhält man mit Bezug auf die Schwingungen, die der Schleudertrommel von der Unwucht 45 in axialer Richtung aufgezwungen werden, ein schwingfähiges System, bestehend aus zwei Massen, nämlich der Siebtrommel 1 als Nutzmasse und der Siebtrommelwelle 81 mitsamt allen mit ihr schwingenden Teilen, d. h. der Riemenscheibe 32, dem Lagergehäuse 7 einschließiich der Lager 5 und 6 sowie dem Gehäuse 42 mit den Teilen 43, 44 und 45 als Gegenmasse. Das Gewicht der Siebtrommel beträgt etwa 20 kg. Die Gegenmasse besitzt ein Gewicht, das aus konstruktiven Gründen wesentlich größer als das des Siebkorbes ist und beispielsweise 70 kg beträgt. Von den senkrechten Fliehkraftkomponenten der Unwucht werden die Gegennasse und die Siebtrommel in gegeneinander gerichiete Schwingungen versetzt. Wählt man bei den angegebenen Gewichten die Gesamtfederkonstante der Federn 11 und 12 beispielsweise zu etwa 1800 kg/cm und die Gesaintfederkonstante der Federn 91, 92 zu etwa 2400 kg/cm, ferner die Unwucht so, daß sie bei einem Gewicht von 3 kg eine Exzentrizität von 25 inne besitzt, so erhält man ein Resonanzschaubild gemäß Abb. 5, in welchem die ausgezogenen Kurvenäste a und b die Amplituden der Siebtrommel und die gestrichelten Kurvenäste c und d die Amplituden der Gegenmasse in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit cu der Unwucht darstellen. Da es sich bei der erfindungsgemäßen Zentrifuge um ein System mit zwei durch elastische Elemente miteinander verbundene Massen handelt, die federnd gegenüber dem Raum abgestützt sind, ergeben sich zwei Resonanzen I und 1I. Die erste Resonanz I ist charakterisiert durch eine gleichsinnige Bewegung beider Massen und stellt sich bei etwa(,) = 1_30/s ein. Ihre Lage ist im wesentlichen bestimmt durch die Gesamtfederkonstante c" der Federn 11 und 12. Die zweite Resonanz 1I gibt den Zustand an, bei dem die beiden Massen gegeneinander schwingen. Ihre Lage ist im wesentlichen bestimmt durch die Gesamtfederkonstante c der Federn 91, 92 und stellt sich im vorliegenden Fall bei etwa oj = 360/s ein. Wird nun die Unwucht entsprechend der Drehzahl des Motors 50 mit (,) = 290/s betrieben, so sieht man, daß die Gegenmasse mit einer Amplitude S2 schwingt, die nur etwa 0,3 mm beträgt, während die Siebtrommel Schwingungen mit einer Amplitude St = 2,7 mm ausführt. Ihre Schwingbeschleunigung r - w2 ergibt sich damit zu etwa 22facher Erdbeschleunigung. Hieraus resultiert eine Massenkraft des Siebkorbes von rund 440 kg, die von den Lagern 5 und 6 aufgenommen werden muß. Es ist leicht einzusehen, daß es keinerlei Schwierigkeiten bereitet, die Lager so zu bemessen, daß sie dieser geringen Axialbeanspruchung im Dauerbetrieb gewachsen sind. Durch die Erfindung ist es also mit einfachen Mitteln möglich, trotz hoher Schwingbeschleunigung der Siebtrommel zu niedrigen und damit betriebssicheren Lagerbeanspruchungen zu kommen. Die gleiche Massenkraft von 440 kg muß ebenfalls von den Federn 11, 12 und 95, 96 aufgenommen werden. Die Federn kann man leicht durch entsprechende Ouerschnittsbemessung so ausbilden, daß ihre spezifische Flächenbelastung nur etwa 1 bis 2 kg/cm2 beträgt. In diesem Fall ist auch eine hohe Lebensdauer der Gummifedern gewährleistet.The inventive design of the centrifuge such that the sieve drum is attached to the shaft 81 by means of the springs 91 and 92 and this; : turn about the bearing housing? is mounted in the machine gesture 11 by means of the springs il and 12, one obtains, with reference to the vibrations that are imposed on the centrifugal drum by the unbalance 45 in the axial direction, an oscillatable system consisting of two masses, namely the sieve drum 1 as useful mass and the sieve drum shaft 81 together with all parts vibrating with it, ie the belt pulley 32, the bearing housing 7 including the bearings 5 and 6 and the housing 42 with the parts 43, 44 and 45 as counterweight. The weight of the sieve drum is around 20 kg. The counterweight has a weight which, for structural reasons, is significantly greater than that of the strainer and is, for example, 70 kg. The vertical centrifugal force components of the unbalance set the counter-mass and the sieve drum in mutually opposing vibrations. If one chooses the total spring constant of the springs 11 and 12, for example, to about 1800 kg / cm and the total spring constant of the springs 91, 92 to about 2400 kg / cm, furthermore the unbalance so that it has an eccentricity at a weight of 3 kg of 25, a resonance diagram is obtained according to Fig. 5, in which the solid curve branches a and b represent the amplitudes of the sieve drum and the broken curve branches c and d the amplitudes of the counterweight as a function of the angular velocity cu of the unbalance. Since the centrifuge according to the invention is a system with two masses connected to one another by elastic elements, which are resiliently supported in relation to the space, there are two resonances I and 1I. The first resonance I is characterized by a movement of both masses in the same direction and occurs at around (,) = 1_30 / s. Their position is essentially determined by the total spring constant c ″ of the springs 11 and 12. The second resonance 11 indicates the state in which the two masses oscillate against each other. Their position is essentially determined by the total spring constant c of the springs 91, 92 and occurs in the present case at about oj = 360 / s. If the unbalance is now operated at (,) = 290 / s in accordance with the speed of the motor 50, it can be seen that the countermass oscillates with an amplitude S2 that is only about 0.3 mm, while the sieve drum oscillates with an amplitude St = 2.7 mm. Its oscillation acceleration r - w2 results in about 22 times the acceleration due to gravity and 6. It is easy to see that there is no difficulty in dimensioning the bearings so that they can withstand this low axial load in continuous operation It is therefore possible with simple means to achieve low and thus operationally reliable bearing loads despite the high vibration acceleration of the sieve drum. The same mass force of 440 kg must also be absorbed by springs 11, 12 and 95, 96. The springs can easily be designed by appropriate cross-sectional dimensioning so that their specific surface loading is only about 1 to 2 kg / cm2. In this case, the rubber springs have a long service life.

Bemerkenswert an dem Schaubild ist noch, daß sich die Amplitude der Siebtrommel über einen großen Drehzahlbereich nur unwesentlich ändert. Dies bringt den Vorteil mit sich. daß Änderungen der Antriebsfrequenz innerhalb dieses Bereiches praktisch ohne Einfluß auf die Amplitude des Siebkni-hes sind. Weiterhin läßt das Schaubild erkennen, daß bei einer Winkelgeschwindigkeit der Unwucht von (o = etwa 305/s der Kurvenast d durch die Abszisse des Koordinatensystems hindurchgeht, d. h. daß bei dieser Winkelgeschwindigkeit die Amplitude der Gegenmasse zu Null wird. Man kann also durch entsprechende Wahl der Drehzahl, mit welcher die Unwucht angetrieben wird, sogar erreichen, daß die Gegenmasse stillsteht.What is also remarkable about the diagram is that the amplitude of the Screen drum changes only insignificantly over a large speed range. This brings the advantage with itself. that changes in the drive frequency within this range are practically without influence on the amplitude of the Siebkni-hes. Furthermore, the Recognize in the diagram that at an angular velocity the unbalance of (o = approx 305 / s the branch d of the curve passes through the abscissa of the coordinate system, d. H. that at this angular velocity the amplitude of the countermass becomes zero. You can therefore select the speed with which the imbalance is driven will even achieve that the counter mass stands still.

Bei der Zentrifuge gemäß der Erfindung besteht weiterhin eine direkte Proportionalität zwischen den Amplituden der beiden Massen und der Fliehkraft, welche durch die Unwucht hervorgerufen wird, d. h., daß beispielsweise bei einer Vergrößerung der Fliehkraft um das Doppelte, die Amplituden ebenfalls tun das Doppelte anwachsen. Hierdurch hat man es in der Hand, die Schwingbeschleunigung der Siebtromviel unter Konstanthaltung der Antriebsfrequenz in einfacher Weise dadurch zu regeln, daß man die Unwucht ändert. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man die Masse der Unwucht unter Belastung ihrer Exzentrizität vergrößert bzw. verkleinert oder indem man die Masse beläßt und dafür die Exzentrizität ändert.In the centrifuge according to the invention there is still a direct one Proportionality between the amplitudes of the two masses and the centrifugal force which caused by the imbalance, d. that is, for example, in the case of an enlargement the centrifugal force doubles, the amplitudes also do double. This gives you control over the vibration acceleration of the screen flow To keep the drive frequency constant in a simple manner that one the imbalance changes. This can be done, for example, by the fact that the mass the imbalance increases or decreases under load on its eccentricity or by leaving the mass and changing the eccentricity.

Unter der Einwirkung der axialen Schwingbewegung der Siebtrommel wandert die Kohle in einer Schicht von etwa 10 mm Stärke auf dem Siebmantel nach oben, wobei sie weiter entwässert wird. Die entwässerte Kohle verläßt schließlich die Siebtrommel über den Flansch 37, von dem sie gegen die Gummischürze 64 abgeschleudert wird. Die Schürze verhindert, daß die Kohle gegen die Wand 14 prallt. Durch sie wird also einer weiteren Zerkleinerung, vor allem der gröberen Kohleteilchen, durch Prallwirkung vorgebeugt. Die von der Schürze abfallende Kohle gelangt dann durch den Ringraum 61 in den Sammelbunker 65. Das Wasser, welches durch den Siebmantel durchgesetzt wird, gelangt zum größten Teil in den Auffangbehälter 56 und wird aus diesem durch das Rohr 100 abgeleitet. Das restliche Wasser, welches am oberen Ende des Siebmantels abgeschleudert wird und auf den Kegelring 60 prallt, sammelt sich in dem Ringraum 102, aus dem es durch das Rohr 57 abgeführt wird. Durch den Ring 60 ist dafür gesorgt, daß praktisch kein Wasser in den Ringraum 61 austritt. Die entwässerte Kohle wird also durch den genannten Ring vor einer Wiederbefeuchtung durch das abgeschleuderte Wasser bewahrt.The sieve drum moves under the action of the axial oscillating movement the coal in a layer of about 10 mm thickness on the sieve jacket upwards, whereby it is further drained. The dehydrated coal finally leaves the sieve drum via the flange 37, from which it is thrown against the rubber apron 64. The skirt prevents the coal from hitting the wall 14. So through it becomes further crushing, especially of the coarser coal particles, by impact bent forward. The coal falling from the apron then passes through the annulus 61 in the collecting bunker 65. The water that penetrated through the sieve jacket is, for the most part reaches the collecting container 56 and is from this through the pipe 100 is diverted. The remaining water, which is at the top of the sieve jacket is thrown off and strikes the conical ring 60, collects in the annulus 102, from which it is discharged through the pipe 57. The ring 60 ensures that that practically no water escapes into the annular space 61. So the dehydrated coal will by the said ring before rewetting by the thrown off water preserved.

Der Schwerpunkt S des schwingungsfähigen Systems liegt, wie aus Abb. 1 zu erkennen ist, sehr weit unten. Infolgedessen führt die Welle 81 unter dem Einfluß der waagerechten Fliehkraftkomponenten, die von der Unwucht herrühren, eine Pendelbewegung um den Punkt S aus. Dieser Pendelbewegung vermag das Lagergehäuse, da sowohl die Stabfeder 31 als auch die Schlauchkupplung 71 nach allen Richtungen hin biegsam sind, zu folgen. Die Pendelbewegung, die der Siebkorb dabei ausführt, ist infolge der tiefen Lage des Punktes S so gering, daß sie praktisch nicht in Erscheinung tritt.The center of gravity S of the vibratory system is, as shown in Fig. 1 can be seen very far below. As a result, the shaft 81 leads under the influence of the horizontal centrifugal components resulting from the unbalance, a pendulum motion around the point S. This pendulum movement is capable of the bearing housing, since both the Bar spring 31 and the hose coupling 71 are flexible in all directions are to follow. The pendulum movement that the screen basket executes is a result of this the low position of the point S is so small that it is practically not apparent occurs.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Centrifuge for dewatering fine-grained material, especially of coarse sludge, consisting of a circulating and at the same time in Sieve drum oscillating in the axial direction, open at the top, characterized in that the screening drum (1) is axially resilient with a central, rotating shaft (81) in Connection is, which in turn is axially resiliently mounted in the machine frame (14) is, and that the shaft with a device (45) for generating axial vibrations is provided with such a frequency that the vibrations approximately in resonance take place.

2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the sieve drum shaft (81) protrudes above the sieve drum (1) and rotates at its upper end, but is guided in a bearing housing (7) so that it cannot be displaced in the axial direction, which is resiliently held in the axial direction on: the machine frame (14).

3. Centrifuge according to claim 1, characterized in that a flange on the bearing housing (7) (10) is arranged with which the bearing housing is evenly distributed over several Place between two rubber springs (11, 12) clamped on the machine frame prop up.

4. Centrifuge according to claim 2 or 3, characterized in that the Flange (10) designed with three arms and each arm between two rubber springs (11, 12) is clamped so that the springs are supported at the bottom against a plate (13), which closes the machine frame (14) at the top, and at the top of the ceiling (16) of a box (17), which is also designed with three arms and on the Plate is attached, as well as that the plate in the gaps between two arms of the Box each has an opening (23).

5. Centrifuge according to claim 2 or one the following, characterized in that the bottom (2) of the sieve drum (1) with a central opening (80) is provided through which the lower end of the screen drum shaft (81) protrudes and that the sieve drum base (2) between two concentric to Drum shaft lying, annular rubber springs (91, 92j is clamped, which Support on the spring plates (86, 90) of the shaft (81).

6. Centrifuge according to claim 2 or one of the following, characterized in that a rotating shaft (44) with one or more unbalances (45) is arranged to generate the axial vibrations on the bearing housing (7). 7. Centrifuge according to claim 6, characterized in that the imbalance or the imbalances (45) are accommodated within an additional housing (42) which is closed on all sides and which is attached to the bearing housing (7). B. Centrifuge according to claim 6 or 7, characterized in that a belt drive (32, 33, 34) is provided for driving the sieve drum shaft (81), that the shaft (44) which holds the imbalance or imbalances (45) carries, is parallel to the line of symmetry (HJ) of the belt drive and has a coupling that is movable in all directions, e.g. B. via a hose coupling (71) with a motor (50) in connection, which rests on the machine frame. 9. Centrifuge according to claim 8, characterized in that the bearing housing (7) is connected to the machine frame by a horizontal bar spring (31) which is also parallel to the line of symmetry (HJ) of the belt drive (32, 33,3d).