DE2604337B2 - Steuerungseinrichtung für die Betätigung des Schubbodens einer Schubzentrifuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuerungseinrichtung für die Betätigung des Schubbodens einer Schubzentrifuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie aus der CA-PS 7 21 568 bekannt ist.

Bei einer derartigen Steuerungseinrichtung werden die Verschiebungen des Steuerschiebers, der im Arbeitskolben Verschiebungen ausführt und dadurch die Druckmittelbeaufschlagung der Arbeitsräume sowie deren Entleerung bestimmt, von den Stellungen eines Vorsteuerschiebers ausgelöst, der in einem außerhalb des Zylinders an diesem befestigten, mit ihm drehbaren Achszapfen eingesetzt ist. Koaxial geführte sowie parallel außerhalb der Achse verlaufende Druckmittelleitungen durchziehen den Arbeitskolben und einen an ihm befestigten, in den Achszapfen hineinstoßenden Kolbenfortsatz oder verlaufen im Zylindermantel und im Arbeitskolben. Die Anordnung ist konstruktiv und platzmäßig aufwendig und erweist sich auch im Hinblick auf das Bestreben als unbefriedigend, die Weglängen für das Druckmittel zu verkürzen.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe

zugrunde liegt, eine Verkürzung der Druckmittelwege und eine Vereinfachung ihres Verlaufes zu erreichen sowie den Platzbedarf der Steuerungseinrichtung herabzusetzen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in der Maßnahme des Kennzeichens des Patentanspruchs 1.

ίο Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Druckmittelleitungen zwischen dem Vorsteuerschieber und den Arbeitsräumen des Steuerschiebers auf kurze Bohrungen im Steuerschieberkörper zu reduzieren; außerdem ergibt sich eine übersichtliche Bauweise mit erheblich

geringerem Raumbedarf. Die Übersichtlichkeit der Bauweise wird dadurch gesteigert, daß rotationssymmetrische Teile bei gleichzeitiger konzentrischer Anordnung derselben im rotierenden System der Zentrifuge verwendet werden. Dadurch werden im übrigen den verfahrenstechnischen Ablauf störende Einflüsse vermieden.

Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar. Die Maßnahme nach Anspruch 2 bewirkt auf Grund der radialen Anordnung der Verbindungskanäle eine noch weitgehende Verkürzung der Leitungswege für das Druckmittel. Die erfindungsgemäße Lage des Vorsteuerschiebers erlaubt zusammen mit der Maßnahme nach Anspruch 3 eine besonders platzsparende Ausbildung der Hublängenverstelleinrichtung des Schubbodens dadurch, daß diese sich nicht mehr wie nach dem genannten Stand der Technik zusammen mit dem Arbeitskolben hin und her bewegt, sondern sich in Längsrichtung im Gegensatz zum Arbeitskolben nicht mehr bewegt (außer zu

τ» Zwecken der Verstellung der Hublänge des Schubbodens). Nach Anspruch 4 wird eine seitliche Zuführung des Druckmitiels über Ringnuten od. dgl. vermieden, was nicht nur zur Vereinfachung des Aufbaus der Steuerungseinrichtung beiträgt, sondern auch zu einer

·»(' kompakten Bauweise führt. Insbesondere letzteres ist auch der Zweck der Maßnahme nach Anspruch 5.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und im folgenden erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte Schubzentrifuge mit der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung für die Bewegung des Schubbodens und

Fig.2 die Steuerungseinrichtung nach Fig. 1 im

so Längsschnitt.

Die in Fig. 1 dargestellte Schubzentrifuge weist eine Schleudertrommel 1 auf, mit der ein Schubboden 2 mit daran befestigtem Verteilkegel 3 axial verschiebbar mitrotiert. Der Siebmantel 4 der Schleudertrommel 1

5¹) verläuft vom Rand des Schubbodens 2 bis zum offenen Rand 8 der Schleudertrommel 1. In eine Öffnung 5 am engen Ende des Verteilkegels 3 ragt ein Füllrohr 6 für die Zuführung des Trenngutes. Die Flüssigkeit wird durch den Siebmantel 4 hindurch in einen Flüssigkeitssammelraum 7 abgeschleudert, während der durch die Bewegungen des Schubbodens 2 innen am Siebmantel 4 entlang geförderte und über den offenen Rand 8 geschobene Feststoff 9 in einen Feststoflsammelraiini 10 gelangt, von wo aus der über ein Abführrohr 11 abgezogen wird. Die Flüssigkeit fließt aus dem Flüssigkeitssammelrauri 7 über ein Abflußrohr 12 ab. Ein Zentrifugengehäuse 13 umschließt die beiden Sammelräume 7 und 10 und die Schleudertrommel 1.

Der Schubboden 2 ist auf einer Welle 14 befestigt, die in einer die Schleudertrommel 1 tragenden Hohlwelle

15 gelagert ist. Diese ist mit dem Gehäuse einer Steuerungseinrichtung 16 starr verbunden, in Lagern 17 am Zentrifugengehäuse 13 und an einem an letzterem angeflanschten Gehäuse 18 gelagert und zusammen mit der Schleudertrommel 1 und der Steuerungseinrichtung

16 von einem Motor 19 über einen Keilriemenantrieb 20 in Drehung versetzbar. Aus dem dem Keilriemenantrieb 20 zugewandten Ende der Hohlwelle 15 treten ein Tragrohr 21 und ein koaxial darin geführtes Druckmittelrohr 22 mit jeweils einer damit in Eingriff stehenden Justiervorrichtung 23 bzw. 24 aus, deren Zweck unten erläutert wird. Eine Druckmittelzuführleitung 25 verbindet eine Druckmittelpumpe 26 mit dem Druckmittelrohr 22. Vom Gehäuse 18 führt eine an einem Ablaufstutzen 27 angeschlossene Druckmittelrücklaufleitung 28 zu einem Tank 29, aus dem die Druckmittelpumpe 26 ansaugt.

Fi g. 2 zeigt das Innere der Steuerungseinrichtung 16 mit einem über die Hohlwellen 15 und die Lager 17 in den Gehäusen 13 und 18 gelagerten Zylinder 30 als Gehäuse. Die durch die linke Hohlwelle 15 hindurchgehende Welle 14 ist an einem Arbeitskolben 31 befestigt; in diesem ist ein Steuerschieber 32 eingesetzt und in letzterem wiederum ein Vorsteuerschieber 33. Ein Schubanschlag 34 am linken Ende des Tragrohres 21 und ein Zuganschlag 35 am linken Ende des Druckmittelrohrs 22 sind so angeordnet, daß sie mit den Stirnflächen des Vorsteuerschiebers 33 zusammenarbei- jo ten. Das Druckmittelrohr 22 und das Tragrohr 21 lassen sich mittels der in F i g. 1 gezeigten Justiervorrichtungen 24 und 23 in axialer Richtung verschieben und fest einstellen. Hierdurch erhalten der Zuganschlag 35 und der Schubanschlag 34 die erforderlichen Steuerpositio- r> nen, durch die die Hublänge des Schubbodens 2 einstellbar ist. Der Arbeitskolben 31 teilt den Innenraum des Zylinders 30 in einen Schubarbeitsraum 36 und einen Zugarbeitsraum 37 ab. Im Inneren des Arbeitskolbens 31 werden von dem Steuerschieber 32 ein hinterer Steuerarbeitsraum 38 und ein vorderer Steuerarbeitsraum 39 gebildet. Ferner findet sich innerhalb des Steuerschiebers 32 ein Druckraum 40, in den das Druckmittel über die Mündung 41 des Druckmittelrohrs 22 einführbar ist. ■»>

Im folgenden wird die Funktionsweise der Steuerungseinrichtung 16 erläutert. F i g. 2 zeigt den Arbeitskolben 31 und den Steuerschieber 32 in ihren rechten Endstellungen. Das bedeutet zunächst noch die rechte Endstellung der Welle 14 und damit des Schubbodens 2 w (F ig. 1). Der Schubarbeitsraum 36 ist nämlich über eine Bohrung 55 im Arbeitskolben 31, über eine Ringnut 54 im Steuerschieber 32, über eine Bohrung 52 und über eine Ringnut 50 im Arbeitskolben 31 und über eine Bohrung 51 im Zylinder 30 mit dem Innenraum des κ Gehäuses 18 verbunden, so daß das in den genannten Kanälen 50 bis 52, 54 und 55 befindliche Druckmittel entspannt ist. (Die im vorhergehenden Satz und im folgenden erwähnten Teile mit den Bezu^szeichen 42 bis 55 werden zusammenfassend »Kanäle« genannt.) w> Der Zugarbeitsraum 37 steht bei der rechten Endstellung des Steuerschiebers 32 über eine Bohrung 42 mit dem Druckraum 40 in Verbindung. Der Vorsteuerschieber 33 ist jedoch durch Betätigung des Schubanschlags 34 aus seiner vorherigen rechten Endlage nach links verschoben und gibt dadurch nunmehr eine Bohrung 53 frei, so daß Druckmittel aus dem Druckraum 40 in den hinteren Steuerarbeitsraum 38 eindringen kann; durch die linke Endstellung des Vorsteuerschiebers 33 wird zugleich der vordere Steuerarbeitsraum 39 über eine Bohrung 45 im Steuerschieber 32, über eine Ringnut 46 im Vorsteuerschieber 33, über eine Bohrung 47, über eine Ringnut 48 sowie über eine Bohrung 49 und eine Ringnut 50 im Arbeitskolben 31 und über eine Bohrung 51 im Zylinder 30 mit dem Innenraum des Gehäuses 18 verbunden, wodurch sich das im vorderen Schubarbeitsraum 39 und in den zuletzt genannten Kanälen 45 bis 51 befindliche Druckmittel entspannen kann.

Der sich bei der Stellung nach Fig.2 im hinteren Steuerarbeitsraum 38 aufbauende Druck bewirkt, daß sich der Steuerschieber 32 unter Mitnahme des Vorsteuerschiebers 33 nach links in die linke Endstellung bewegt. Als Folge hiervon wird einerseits der bisher unter dem Druck des Druckmittels stehende Zugarbeitsraum 37 über die Bohrung 42, die Ringnut 43, die Bohrung 44, die Ringnut 50 und die Bohrung 51 mit dem Innenraum des Gehäuses 18 verbunden, so daß sich das Druckmittel im Zugarbeitsraum 37 entspannen kann; andererseits tritt das Druckmittel aus dem Druckraum 40 über die Bohrung 55 in den Schubarbeitsraum 36, wodurch sich der Arbeitskolben 31 und mit ihm die Welle 14 und der Schubboden 2 (Fig. 1) nach links bewegen.

Der Riickholvorgang des in F i g. 1 gezeigten Schubbodens 2 (in die rechte Endstellung) wird bei Erreichen der linken Endstellung des Arbeitskolbens 31, der sowohl den Steuerschieber 32 als auch den Vorsteuerschieber 33 in ihren jeweiligen linken Endstellungen mitgeführt hat, eingeleitet. Dabei stößt der Vorsteuerschieber 33 gegen den Zuganschlag 35 und wird dadurch in seine in bezug auf den Steuerschieber 32 rechte Endstellung gezwungen. Nunmehr wird der soeben noch unter Druck stehende hintere Steuerarbeitsraum 38 über die Kanäle 53 und 46 bis 51 mit dem Innenraum des Gehäuses 18 und der vordere Steuerarbeitsraum 39 über die Bohrung 45 mit dem Druckraum 40 verbunden. Hierdurch wird der Steuerschieber 32 nach rechts verschoben. Dabei entsteht einerseits wieder eine Verbindung zwischen dem Schubarbeitsraum 36 und dem Innenraum des Gehäuses 18 über die Kanäle 55, 54, 52, 50 und 51, so daß sich das dort befindliche Druckmittel entspannen kann; andererseits tritt jedoch Druckmittel aus dem Druckraum 40 über die Bohrung 42 in den Zugarbeitsraum 37 ein, so daß sich der Arbeitskolben 31 nach rechts bewegt und damit über die Welle 14 den Schubboden 2(Fig. 1) in seine rechte Ausgangsstellung zurückzieht. Zum Abschluß des Rückholvorgangs wird der Vorsteuerschieber 33 durch den Schubanschlag 34 erneut in seine linke Endstellung innerhalb des Steuerschiebers 32 gebracht, so daß sich der anfangs geschilderte Steuervorgang wiederholt. Somit bewegt sich der Schubboden 2 (Fi g. 1) hin und her, wobei die Einstellung der Anschläge 34 und 35 die Länge dieser Bewegung bestimmt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Steuerungseinrichtung für die Betätigung des Schubbodens einer Schubzentrifuge, mit einem in einem Zylinder bewegbaren Arbeitskolben für die Schubbewegungen, in dem ein die Beaufschlagung der Arbeitsräume des Arbeitskolbens mit Druckmittel und deren Entleerung lenkender Steuerschieber koaxial verschiebbar angeordnet ist, wobei die Verschiebungen des Steuerschiebers gegenüber dem Arbeitskolben durch einen mittels verstellbarer Anschläge umsteuerbaren, koaxial gelagerten Vorsteuerschieber auslösbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsteuerschieber (33) im Steuerschieber (32) angeordnet ist.

2. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1, mit ringförmigen, axial sich erstreckenden Ausnehmungen am Vorsteuerschieber und am Steuerschieber, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ausnehmungen (Ringnuten 43, 46, 48, 50, 54) miteinander verbindenden oder in diese mündenden Verbindungskanäle zwischen den Arbeitskolben (31) und dem Steuerschieber (32) und zwischen diesem und dem Vorsteuerschieber (33) ausschließlich in radialer Richtung verlaufen (radial verlaufende Bohrungen 42,44,45,47,49,51 bis 53,55).

3. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit zwei längsverschiebbaren Anschlägen für den Vorsteuerschieber, die an ineinandersteckbaren Teilen befestigt sind, gekennzeichnet durch die zentrale Lagerung der ineinandersteckbaren Teile (Tragrohr 21, Druckmittelrohr 22) im Zylinder (30) des Arbeitskolbens (31), wobei die ineinandersteckbaren Teile während der Längsbewegung des Arbeitskolbens hinsichtlich der Längsbewegung ortsfest sind.

4. Steuerungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zentrale, durch den Vorsteuerschieber (33) führende Zuführungsleitung (Druckmittelrohr 22) für das Druckmittel.

5. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 3 und 4, gekennzeichnet durch eines der ineinandersteckbaren Teile (Tragrohr 21, Druckmittelrohr 22) als Zuführungsleitung für das Druckmittel.