DE1961734C3

DE1961734C3 - Zentrifuge

Info

Publication number: DE1961734C3
Application number: DE1961734A
Authority: DE
Inventors: Andre Madeleine Mercier (Frankreich)
Original assignee: Fives-Cail Babcock Sa Paris
Current assignee: Fives-Cail Babcock Sa Paris
Priority date: 1968-12-09
Filing date: 1969-12-09
Publication date: 1979-03-29
Also published as: DE1961734A1; BE742328A; DE1966575A1; DE1961734B2; GB1257535A; YU306469A; YU32960B; PL80382B1; US3682373A; BR6914858D0; FR1595971A; ES374139A1

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 ihrer Innenwand mit einem Sieb bekleidete Schleudertrommel in einem an diesem Gehäuse starr befestigten Lager gelagert ist.

Bei derartigen Zentrifugen, die insbesondere zur Trennung von Feststoffen von Flüssigkeiten durch Filtration dienen und deren Trommeln große Umlaufgeichwindigkeiten aufweisen, ergeben sich, selbst wenn die umlaufenden Teile genau dynamisch ausgewuchtet sind, häufig Vibrationen. Diese sind durch Unwuchten 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 Trommeloberfläche, wobei sich der Angriffspunkt der Unwuchtkräfte im allgemeinen immer auf der gleichen Höhe befindet, und zwar auf der Höhe des geometrischen Schwerpunktes der Innenflä^ ehe der Schleudertrommel-

Damit die umlaufender! Teile keinen übermäßigen Beanspruchungen ausgesetzt werden, erhalten bekannte Zentrifugen eifie 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 deutlich 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 2 44 908 ist bereits eine Zentrifuge mit einem Zentritugrngehäuse bekanntgeworden, 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

•5 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 17 86 475 ist auch bereits eine Zentrifuge mit einem als Ganzes aufgehängten Zentrifugengehäuse bekanntgeworden, in der um eine lotrechte Achse drehbar eine zylindrische Schleudertrommel angeordnet ist

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

Durch die USA.-Patentschrift 17 66 310 ist gleichfalls eine Zentrifuge bekanntgeworden, die in ihren hier interessierenden Eigenschaften entsprechend der oben beschriebenen Zentrifuge gemäß der schweizerischen Patentschrift 2 44 908 ausgebildet ist.

Aus der deutschen Auslegeschrift 10 94 193 ist auch bereits eine Zentrifuge mit senkrechter Drehachse bekanntgeworden, die einen oberen Gehäuseteil aufweist, in dem mittels Radiallager vir.d 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 ?u keinen oder möglichst geringen

so Vibrationen der ortsfesten Tragkonstruktion 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 Gehäuseoberteil etwa in dieser Höhenlage aufgehängt ist,

Auf örund dieser konstruktiven Ausbildung ist der aufgehängte Teil der Zentrifuge praktisch hur waagerecht verlaufenden Vibrationsschwingungen ausgesetzt und es kann durch Wahl der Eigenschaften der Aufhängeglieder eine Schwingungsisolation der Zentri^ fuge erreicht werden, d.h., es können Vibrationen erhalten werden, die entgegengesetzte Phasenlage zu

den Unwuchtkräften aufweisen.

Um zu erreichen, daß sich der Schwerpunkt des aufgehängten Zentrifugenteils der Höhe des Schwerpunktes der Innenfläche der Schleudertrommel annähert, kann es sich als notwendig erweisen, den Gehäuseoberteil mit einer verdickten Wand zu versehen oder zusätzliche Massen zur Vergrößerung des Trägheitsmomentes des Gehäuseoberteils vorzusehen.

Vorzugsweise besteht die elastische Aufhängung aus elastischen Blocken oder einem elastischen Ring, welche zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil angeordnet sind.

Gleichzeitig kann der elastische Ring, der die elastische Aufhängung bildet, auch als Dichtung zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil eingesetzt sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Zentrifuge,

Fig.2 einen Schnitt durch einen Teil der Zentrifuge mit einer geänderten Ausführungsform d^r Aufhängung.

Die in F i g. 1 veranschaulichte Zentrifuge enthält eine vollwandig ausgebildete, kegelstumpfförmige Schleudertrommel 10, welche sich nach oben erweitert. Auf der Innenfläche der Schleudertrommel liegt ein Sieb 12 über zwischengefügte Abstandsstücke auf, die dafür sorgen, daß die beim Durchtritt durch das Sieb gefilterte Flüssigkeit zum oberen Ende des Korbes abfließen kann, von wo sie durch Bohrungen oder Aussparungen auf eine an dem oberen Trommelend** befestigte, kegelstumpfartige Schürze 14 gelangt. Die Flüssigkeit verläuft dann längs dieser vollwandig ausgebildeten Schürze und fällt 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 Gehäuseoberteil 22 ruht über elastische Blöcke 26 auf dem Gehäuseunterteil 28, der starr am Fundament befestigt ist.

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

Der Gehäuseunterteil 28 verlängert sich nach unten in einen Abfuhrtrichter 29 für die Feststoffe, welcher ein Abfuhrrohr 31 für die Flüssigkeit trägt, das über ein nachgiebiges Verbindungsstück an die Kammer 16 angeschlossen ist.

Die elastischen Blöcke 26 ruhen auf Blöcken, die an einem Sockel 33 befestigt sind, der ein Stück mit dem Gehäuseuntprteil 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 Rärid 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 absehließt. Diese Dichtung kann auch durch einen Faltenbalg ersetzt werden.

Die Schleudertrommel läuft um einen hohlen Zapfen 34 um, dessen unteres Ende einen Kranz aufweist, der auf einem ringförmigen Träger 36 befestigt ist, welcher seinerseits mit mehreren Schrauben an der Scheide· wand 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 Antriebswel-Ie 44, deren oberes Ende an der Nabe 38 befestigt ist und an ihrem unteren Ende eine Riemenscheibe trägt, welche von einem auf dem Sockel 33 befestigten, nicht dargestellten Motor angetrieben wird.

Bei dieser Zentrifuge besteht die aufgehängte Masse aus dem Gehäuseoberteil 22 mit seinem Deckel 32, den Zubehörteilen, welche den Zapfen 34 tragen (d. h. der Scheidewand 18, dem ringiörmigen Träger 36 und den Befestigungsschrauben), .sowie dem Zapfen 34, der Antriebswelle 44 und der Schleudertrommel einschließ-Hch ihrer Nabe 38, des Siebes 12, des konischen Teils 48, des Schaufelrades 52 und des k .-.ischen Rohres 54, wobei der konische Teil, das Scna; ie'irad und das konische Rohr Teil einer nicht näher erläuterten, besonderen Einführvorrichtung für das zu trennende Gut sind.

Au^f Grund der speziellen Ausbildung der Zentrifuge, deren gesamter unterer Teil feststeht und deren Zapfen in das Innere der Schleudertrommel einsteht, befindet sich der Schwerpunkt der aufgehängten Masse wesent-

jo lieh höher als bei den bekannten Zentrifugen. Zweckmäßig wird die Dicke des den oberen Gehäuseteil bildenden Ringes so gewählt, oder man befestigt an diesem Ring solche zusätzlichen Massen, daß der Schwerpunkt im wesentlichen auf der gleichen Höhe

j5 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 .^einerlei Kippmomenten unter den Einwirkungen der Unwuchtkräfte ausgesetzt und die Vibrationsbewegungen c, folgen nur in Horizontalrichtung.

Andererseits treten wegen der parallel zu sich selbst erfolgenden Verschiebebewegungen der Rotationsachse der Schleudertrommel während dieser Vibrationen keine Kreiselmomente auf, es sein 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 Aufhängeblöcke 26, welche sich in der Höhe des Schwerpunktes der aufgehängten Masse befinden, sind daher nur Vibrationen ausgesetzt, welche in ihrer Ebene auftreten. Die Blöcke werden hinsichtlich ihr-i- elastischen und dämpfenden Eigenschaften so ausgewählt, daß eine Weitergabe der Schwingungen unterbunden wir«.¹..

In F i g. 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 Gchauseoberteil 22' bildenden Ringes ausgebildet ist. Zu einem anderen Teil ist der Gummiring 60 in einer Nut angeordnet, die in dem oberen Flansch des Gehäüseunterteils 28' ausgebil·

det ist. Der Gummiring bewirkt gleichzeitig auch eine Abdichtung zwischen den beiden Gehäuseteilen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zentrifuge mit einem an mehreren, um ihren Umfang verteilten Stellen an einem ortsfesten Träger elastisch aufgehängten Zentrifugemgehäuse, in dem eine um eine lotrechte Achse umlaufende, an ihrer Innenwand mit einem Sieb bekleidete Schleudertrommel in einem an diesem Gehäuse starr befestigten Lager 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') eine verdickte Wand aufweist oder zusätzliche 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, welche zwischen dem Gehäuseoberteil (22; 22') und dem Gehäuseunterleil (28; 28') angeordnet sind.

4. Zentrifuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, il.ß der elastische Ring (60), welcher die elastische Aufhänguⁿg bildr', gleichzeitig als Dichtung zwischen dem Gehäuseoberteil (22; 22') und dem Gehäuseunterteii (2f>; 28'* eingesetzt ist.