DE1961734B2

DE1961734B2 - Zentrifuge

Info

Publication number: DE1961734B2
Application number: DE1961734A
Authority: DE
Inventors: Andre Madeleine Mercier (Frankreich)
Original assignee: Societe Fives Lille-Cail, Paris
Priority date: 1968-12-09
Filing date: 1969-12-09
Publication date: 1973-10-18
Also published as: BE742328A; DE1966575A1; YU32960B; US3682373A; YU306469A; FR1595971A; ES374139A1; DE1961734A1; PL80382B1; DE1961734C3; GB1257535A; BR6914858D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit einem an mehreren, um ihren Umfang verteilten Stellen an einem ortsfesten Träger elastisch aufgehängten Zentrifugengehäuse, in dem eine um eine lotrechte Achse umlaufende, an ihrertlnnenwand mit einem Sieb bekleidete Schleudertrommel gelagert ist.

Bei derartigen Zentrifugen, die insbesondere zur Trennung von Feststoffen von Flüssigkeiten durch Filtration dienen und deren Trommeln große Umlaufgeschwindigkeiten aufweisen, ergeben sich, selbst wenn die umlaufenden Teile genau dynamisch ausgewuchtet sind, häufig Vibrationen. Diese sind durch UnwuchU'ii bedingt, welche entweder auf einer ungleichförmigen Verteilung des zu trennenden Gutes auf dem von der Schleudertrommel getragenen Sieb beruhen, insbesondere wenn dieses Gut große Viskosität aufweist, oder sind auf ein zufälliges Ereignis, beispielsweise auf einen Durchbruch eines Teiles des Siebes zurückzuführen.

Diese Unwuchten betreffen im allgemeinen einen Sektor der konischen Trommelobcrflüche, wobei sich der Angriffspunkt der Unwuchtkräfte im allgemeinen immer auf der gleichen Höhe befindet, und zwar auf der Höhe des geometrischen Schwerpunktes der Innenfläche der Schleudertrommel.

Damit die umlaufenden Teile keinen übermäßigen Beanspruchungen ausgesetzt werden, erhalu ί bekannte Zentrifugen eine elastische Aufhängung zwischen den umlaufenden und den feststehenden Teilen oder zwischen der gesamten Zentrifuge und dem Boden, auf dem sie aufgestellt sind. In allen Fällen befinden sich die Unwuchtkräfte in einer Ebene, die deutlieh oberhalb des Schwerpunktes der aufgehängten Masse liegt und erzeugen ein Kippmoment, das zu den Vibrationen führt, welche sich trotz der Aufhängung auf den Boden übertragen.

Durch die schweizerische Patentschrift 244 908 ist

ίο bereits eine Zentrifuge mit einem Zentrifugengehäuse bekannt geworden, die als Ganzes elastisch aufgehängt ist. In dem Zentrifugengehäuse ist gegenüber diesem um eine lotrechte Achse drehbar eine zylindrische Schleudertrommel angeordnet, bei der sich der geometrische Schwerpunkt der Innenfläche etwa in der Mitte der Höhe der Trommel befindet. Der Schwerpunkt der aus dem Zentrifugengehäuse und der Schleudertrommel bestehenden Baugruppe liegt dagegen wesentlich tiefer. Das Zentrifugengehäuse selbst ist an seiner tiefsten Stelle aufgehängt.

Durch die USA.-Patentschrift 1786475 ist auch btitits eine Zentrifuge mit einem als Ganzes aufgehängten Zentrifugengehäuse bekannt geworden, in der um eine lotrechte Achse drehbar eine zylindrische

*5 Schleudertrommel angeordnet ist.

Auch bei dieser Anordnung liegt der Schwerpunkt der aus der Schleudertrommel und dem Zentrifugengchiiusc bestehenden Baugruppe wesentlich tiefer als dei Schwerpunkt der Schleudertrommel. Die Aufhängung des Zentrifugengehäuses ist in einer Höhe vorgesehen, die vor.· der Höhe der Lage des Schwerpunktes der Baugruppe verschieden ist.

Durch die USA.-Patentschrift 1 766 310 ist gleichfalls eine Zentrifuge bekannt geworden, die in ihren hier interessierenden Eigenschaften entsprechend der oben beschriebenen Zentrifuge gemäß der schweizerischen Patentschrift 244 908 ausgebildet ist.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1094 193 ist auch bereits eine Zentrifuge mit senkrechter Drehachse bekannt geworden, die einen oberen Gehäuseteil aufweist, in dem mittels Radiallager und eines Axiallagers die Schleudertrommel drehbar gelagert ist. Dieser obere Gehäuseteil ist mit seinem untersten Ende pendelnd in einem unteren Gehäuseteil gelagert und gegen dieses in Radialrichtung durch ein Halslager elastisch abgestützt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei der die durch das zu trennende Material bedingten Unwuchtkräfte zu keinen oder möglichst geringen Vibrationen führen.

Diese Aufgabe wird bei einer Zentrifuge der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zentrifugengehäuse in einen ortsfesten Unterteil und einen die Schleudertrommel lagernden, elastisch aufgehängten Oberteil aufgeteilt ist, daß der Schwerpunkt der aus dem Gehäuseoberteil und der Schleudertrommel bestehenden Baugruppe etwa auf der gleichen Höhenlage wie der geometrische Schwerpunkt der Innenfläche der Schleudertrommel liegt, und daß der Gehäuscobcrleil etwa in dieser Höhenlage aufgehängt ist.

Auf Grund dieser konstruktiven Ausbildung ist der aufgehängte Teil der Zentrifuge praktisch nur waagerecht verlaufenden Vibrationsschwingungen ausgesetzt und es kann durch Wahl der Eigenschaften der Aufhängcglieder eine Schwingungsisolation der Zentrifuge erreicht werden, d.h. es können Vibrationen

erhalten werden, die entgegengesetzte Phasenlage zu den Uriwuchtkräften aufweisen. Um zu erreichen, daß sich der Schwerpunkt des aufgehängten Zentrifugenteils der Höhe des Schwerpunktes der Innenfläche der Schleudertrommel annähert, kaiui es sich als notwendig erweisen, den Gehäuseoberteil mit einer verdickten Wand zu versehen oder zusätzliche Massen zur Vergrößerung des Träghetsmomentes des Gehäuseoberleils vorzusehen.

Vorzugsweise besteht die elastische Aufhängung aus elastischen Blöcken oder einem elastischen Ring, welche zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseuntertei's angeordnet sind.

Gleichzeitig kann dei elastische Ring, der die elastische Aufhängung bildet, auch als Dichtung zwischen dem Gehäuseoberieil und dem Gehäuscuntericil eingesetzt sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Ei, zeig!

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Zentrifuge,

Pi^. 2 «.inen Schnitt durch einen Teil der Zentri fuge mit einer geänderten Ausführungsform der Aufhängung.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Zentrifuge enthält eine vollwandig ausgebildete, kegelstumpfförmige Schleudertrommel 10, welche sieh nach oben erweiter¹. Auf der Innenfläche der Schleudertrommel liegt ein Sieb 12 über /wisi.hengefi.igte Abstandssti cke auf, die dafür sorgen, daß die beim Durchtritt durch das Sieb gefilterte Flüssigkeit zum oberen Ende des Korbes abfließen kann, \on wo sie durch Bohrungen oder Aussparungen auf eine an dem oberen Trommelende befestigte, kegelstumpfartige Schürze 14 gelangt. Die Flüssigkeit verläuft dann längs dieser vollwandig ausgebildeten Schürze und füllt schließlich in eine Kammer 16. Diese Kammer wird von einer Scheidewand 18, deren oberes Ende bis nahe an den oberen Rand der Schleudertrommel 10 reicht und von einem an der Scheidewand 18 befestigten Boden 20 gebildet. Die Scheidewand 18 ist mit mehreren Schrauben am Oberteil 22 des Gehäuses der Zentrifuge befestigt.

Dieser Gchäuseoberkil 22 ruht über elastische Blocke 26 auf dem Gehäuseunterteil 28, der starr am Fundament befestigt ist.

Der Gehiuiseoberteil 22 besteht aus einem Ring großer Wandstärke, der sich nach unten mit einem Kragen 24 verlängert, welcher in den Gehäuseunterteil 28 einsteht sowie aus einem auf dem Ring befestigten Deekel 32.

Der Gehauseunterteil 28 verlängert mcIi nach unten in einen Abfulirtnchier 29 für die Feststoffe, welcher ein Abfuhrrohr 31 für die Flüssigkeil trägt, das über ein nachgiebiges Verbindungsstück an die Kammer 16 angeschlossen ist.

Die elastischen Blocke 26 ruhen auf Bocken, die an einem Sockel 33 befestigt sind, der ein Stück mit dem Gehäuseunterteil bildet. Die Böcke können auch direkt an der Wand des Gehäuseunterteils befestigt werden. Die elastischen Blöcke 26 sind auf der Höhe des Schwerpunktes des aufgehängten Teiles der Zentrifuge angeordnet.

Zwischen dem unteren Rand des den oberen Gehäuseteil 22 bildenden Ringes und einem oberen Flansch am unteren Gehäuseteil 28 ist eine Dichtung 30 vorgesehen, welche das Gehäuseinnere von der Atmosphäre abschließt. Diese Dichtung kann auch durch einen Faltenbalg ersetzt weiden.

Die Schleudertrommel läuft um einen hohlen Zapfen 34 um, dessen unteres Ende einen Kranz aufweist, der auf einem ringförmigen Träger 36 befestigt ist, weicher ^einerseits mit mehreren Schrauben an der Scheidewand 18 befestigt ist. Der Zapfen steht in das Innere des Korbes ein, wobei letzterer eine Nabe 38 aufweist, die auf zwei vom Zapfen getragenen Lagern (Rollenlagern) 40 montiert ist.

Durch den Zapfen 34 erstreckt sich eine Antriebs-

welle 44, deren oberes Ende an der Nabe 38 befestigt ist und an ihrem unteren Ende eine Riemenscheibe trägt, weiche von einem auf dem Sockel 33 befestigten, nicht dargestellten Motor angetrieben wird.
Bei dieser Zentrifuge besteht die aufgehängte

¹S Masse aus dem Gehäuseoberteil 22 mit seinem Deckel 32, den Zubehörteilen, welche den Zapfen 34 tragen (d. h. der Scheidewand 18, dem ringförmigen Träger 36 und den Befestigungsschrauben), sowie dem Zapfen 34. der Antriebswelk· 44 und der Schleudertrommel einschließlich ihrer Nabe 38, des Siebes 12, des konischen Teils 48, des Schaufelrades 52 und des konischen Rohres 54. wobei der konische Teil, das Schaufelrad und das konische Rohr Teil einer nicht näher erläuterten, besonderen Einfüllvorrichtung für das zu trennende Gut sind.

Auf Grund der speziellen Ausbildung der Zentrifuge, deren gesamter unterer Teil feststeht und deren Zapfen in das Innere der Schleudertrommel einsteht, befindet sich dei Schwerpunkt der aufgehängten Masse wesentlich hoher als bei den bekannten Zentrifugen. Zweckmäßig wird die Dicke des den oberen Gehauseteil bildenden Ringes so gewählt, oder man befestigt an diesem Ring solche zusätzlichen Massen, daß der Schwerpunkt im wesentlichen auf der gleichen Höhe liegt wie der geometrische Schwerpunkt der Innenfläche der Schleudertrommel. Da sich die auf Grund einer nicht gleichmäßigen Verteilung des Gutes ergebenden Unwuchten im allgemeinen auf dieser Höhe befinden, ist die Gesamtheit der aufgehängten Teile keinerlei Kippmomenten unter den Einwirkungen der I Jnwuchtkräfte ausgesetzt und die Vibrationsbewegungen erfolgen nur in Horizontalrichtung.

Andererseits treten wegen der parallel zu sich selbst erfolgenden Verschiebebewegungen der Rotationsachse der Schleudertrommel während dieser Vibrationen keine Kreiselmomente auf, es sei denn, der Zapfen 34 würde eine Biegeverformung erleiden. Da aber der Zapfen sehr starr gebaut ist, sind diese verbleibenden Momente nur äußerst schwach.

Die elastischen Aufhängeblocke 26, welche sich in der Höhe des Schwerpunktes der aufgehängten Masse befinden, sind daher nur Vibrationen ausgesetzt, welche in ihrer Ebene auitreten. Die Blöcke werden hinsichtlich ihrer elastischen und dämpfenden Eigenschaften so ausgewählt, daß eine Weitergabe der Schwingungen unterbunden wird.

In Fig. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsform der elastischen Aufhängung veranschaulicht, bei der die elastischen Blöcke durch einen Kautschukring 60 ersetzt sind, der teils in einer Ringnut angeordnet ist, welche in einem unteren Flansch des den Gehäuseobeiteil 22' bildenden Ringes ausgebildet ist. Zu einem anderen Teil ist der Gummiring 60 in einer Nut angeordnet, die in dem oberen Flansch des Gehäuseunierteils 28' ausgebildet ist. Der Gummiring bewirkt gleichzeitig auch eine Abdichtung zwischen den beiden Gehäuse teilen.

Hier/u I Blatt /eichnunuen

Claims

Patentansprüche:

1. Zentrifuge mit einem an mehreren, um ihren Umfang verteilten Stellen an einem ortsfesten Träger elastisch aufgehängten Zentrifugengehäuse, in dem eine um eine lotrechte Achse umlaufende, an ihrer Innenwand mit einem Sieb bekleidete Schleudertrommel gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrifugengehäuse in einen ortsfesten Unterteil (28; 28') und einen die Schleudertrommel (10) lagernden, elastisch aufgehängten Oberteil (22; 22') aufgeteilt ist, daß der Schwerpunkt der aus dem Gehäuseoberteil und der Schleudertrommel bestehenden Baugruppe etwa auf der gleichen Höhenlage wie der geometrische Schwerpunkt der Innenfläche der Schleudertrommel liegt, und daß der Gehäuseoberteil etwa in dieser Höhenlage aufgehängt ist.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseoberteil (22; 22') Line verdickte Wand aufweist odci /-usalzliclic Massen zur Vergrößerung seines Trägheitsmomentes trägt.

3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Aufhängung aus elastischen Blöcken (26) oder einem elastischen Ring (60) besteht, welch:- zwischen dem Gehäuseoberteil (22: 22') und dem Gehäuseunterteil (28. 28') angeordnet sind.

4. Zentrifuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Ring (60), welcher die elastische Aufhängung bildet, gleichzeitig als Dichtung zwischen dem Gehäuseoberteil (22; 22') und dem (ieruiuseunterteil (28; 28') eingesetzt ist.