DE1060796B - Zentrifuge zum Entwaessern von feinkoernigem Gut - Google Patents

Description

Fex

DEUTSCHES

kl. 82 b 6/20

INTERNAT. KL. B 04 b_

PATENTAMT

ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

K 29794 III/82 b

7. SEPTEMBER 1956 2. JULI 1959

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge zum Entwässern von feinkörnigem Gut mit einer umlaufenden Siebtrommel, der gleichzeitig axiale Schwingungen zum Austragen des Schleudergutes aufgeprägt werden (Schwingzentrifuge).

Es ist eine Schwingzentrifuge zum Entwässern von feinkörnigem Gut bekannt, deren Siebtrommel federnd an der Trommelwelle angeordnet und von einem feststehenden Behälter für das abgetrennte Wasser umgeben ist. Die Trommelwelle ist als Hohlkörper ausgebildet und drehbar auf einer ebenfalls hohlen Mittelachse gelagert. Für die axialen Schwingungen der Siebtrommel ist ein Kurbel- oder Exzentertrieb vorgesehen, dessen Schubstange durch die hohle Mittelachse hindurchragt und über ein Drehlager und eine lose Kopplung mit der Siebtrommel in Verbindung steht.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine derartige Zentrifuge so zu gestalten, daß sie eine niedrige Bauhöhe und einen geringen Durchmesser aufweist. Die Lösung besteht darin, daß konzentrisch zur Trommelwelle eine ringförmige, am äußeren und inneren Umfang mit je einer anvulkanisierten Metallhülse oder mehrere außen und innen mit je einer anvulkanisierten Metallplatte versehene Gummifedern angeordnet sind, wobei die innere Metallhülse oder die inneren Metallplatten am Boden der Siebtrommel angeordnet und die äußere Metallhülse oder die äußeren Metallplatten von einem mit der Trommelwelle verbundenen Ring gehalten werden. Die ringförmige Gummifeder benötigt für ihre Unterbringung nur wenig Platz, und hierfür ist der ohnehin vorhandene Raum unterhalb der Siebtrommel ausgenutzt. Das gleiche gilt für den. Fall, wo an Stelle einer einzigen ringförmigen mehrere konzenirisch zur Trommelwelle angeordnete Gummifedern vorhanden sind. Die Schwingzentrifuge gemäß der Erfindung weist weiterhin den Vorteil einer einfachen Bauart auf.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Schwingzentrifuge im mittleren Längsschnitt,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

Die Schwingzentrifuge weist eine oben offene, kegelstumpfförmige Siebtrommel 1 mit einem Siebmantel 2 und einer Bodenplatte 3 auf. Die Erzeugende des Siebmantels weist gegen die Trommelachse eine Neigung von etwa 10° auf, und der mittlere Durchmesser D der Siebtrommel beträgt etwa 400 mm. Die Bodenplatte ist ringförmig ausgebildet und am inneren Umfang mit einer in die Siebtrommel hineinragenden Ringhülse 4 versehen, die ihrerseits am oberen Rand einen nach innen gerichteten Flansch 5 mit einer mittleren Zentrifuge zum Entwässern
von feinkörnigem Gut

Anmelder:
Klöckner-Humboldt-Deutz

Aktiengesellschaft,
Köln-Deutz, Mülheimer Str. 149/155

Dipl.-Ing. "Wolfgang Heckmann, Köln-Deutz,
ist als Erfinder genannt worden

Öffnung 42 aufweist. Auf der Ringhülse ist mit drei oder mehreren gleichmäßig verteilten Schrauben 11 ein Kegelmantel 8 befestigt. Dieser umschließt die Ringhülse mit Abstand und endet unten mit Abstand von der Bodenplatte 3. Oben ist der Kegelmantel mit einer Decke 9 versehen, in welcher sich eine Öffnung 12 befindet. Durch diese ragt ein Rohr 72 zum Zuleiten des Schleudergutes hindurch.

Auf dem Maschinengestell 13 ist eine feststehende, hohl ausgebildete Mittelachse 14 befestigt. Diese ist von einer als Hohlkörper ausgebildeten Trommelwelle umgeben, die aus zwei miteinander verschraubten Teilen 15, 16 besteht, und mittels zweier Rollenlager 17, 18 auf der¹ Mittelachse gehalten. Der Wellenteil 15 ist mit einem Kragen 19 versehen. An diesem ist eine Riemenscheibe 20 befestigt, die über Keilriemen mit einem Motor 62 in Verbindung steht. Am äußeren Umfang trägt der Kragen einen zur Trommelachse koaxialen Ring 21.

In dem Ring 21 ist eine ringförmige Gummifeder angeordnet. Diese besteht aus einem Gummikörper 23, der am äußeren und inneren Umfang mit je einer anvulkanisierten Metallhülse 24 bzw. 25 versehen ist. Den Halt der äußeren Hülse in dem Ring 21 vermittelt ein etwas nach innen vorstehender Flansch 22, der auf dem oberen Rand des Ringes 21 befestigt und so bemessen ist, daß er auch außen über den Ring hinausragt. Zweckmäßigerweise ist die äußere Metallhülse, wie aus Fig. 2 hervorgeht, mehrfach geteilt, wobei zwischen den einzelnen Teilstücken ein Abstand 75 belassen ist. Hierdurch ist es möglich, den äußeren Durchmesser der ringförmigen Gummifeder etwas größer als den inneren Durchmesser des Ringes zu wählen, so< daß die Feder in eingebautem Zustand eine

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Claims (2)

radiale Vorspannung besitzt. Dies hat den Vorteil, daß die Verbindungsflächen zwischen dem Gummikörper und den Metallhülsen durch Axialkräfte, die auf den Gummikörper einwirken, in weit geringerem Maß auf Abscheren beansprucht werden, als es ohne radiale Vorspannung der1 Fall wäre. Auf diese Weise ist eine hohe Lebensdauer der Gummifeder gewährleistet. Die innere Metallhülse 25 ist ungeteilt und weist einen oberen Flansch 27 auf, mit dem sie an der Bodenplatte 3 angeschraubt ist. Hierdurch ist die Siebtrommel in ihrer Achsrichtung schwingungsfähig an der Trommelwelle1 gehalten. In der hohlen Mittelachse ist die Schubstange 29 eines Exzentertriebes angeordnet. Die zugehörige Exzenterwelle 30 ist in der Mittelachse geführt. Der Schubstangenkopf 33 ist mit der eigentlichen Schubstange durch einen Bolzen 35 verbunden, der senkrecht zur Exzenterwelle liegt. Auf dem oberen Ende der Schubstange sitzt ein kugelbewegliches Lager, z. B. ein Pendelrollenlager 37. Es ist in einem Gehäuse 36 angeordnet, an dem oben ein Federteller 40 befestigt ist. Dieser trägt einen mittleren Zapfen 41, der mit Spiel durch die Öffnung 42 hindurchragt. Auf dem oberen Ende des Zapfens ist mittels einer kegeligen Hutmutter 43 ein weiterer Federteller 44 befestigt. An den Federtellern 40 und 44 stützen sich zwei ringförmige Gummipuffer 45 und 46 ab, die ihrerseits den Flansch 5 zwischen sich einschließen. Hierdurch ist die Schubstange 29 elastisch mit der Siebtrommel verbunden, d. h., die beiden Gummipuffer 45, 46 stellen eine lose Kopplung zwischen der Schubstange und der Siebtrommel dar. Da die Gummipuffer lediglich den Zapfen umschließen, können sie im Außendurchmesser verhältnismäßig klein gehalten werden. Hierdurch ist der Vorteil gegeben, daß sie sich sehr raumsparend in die Siebtrommel einbauen und somit auch deren unterer Durchmesser entsprechend klein gehalten werden kann. Durch das kugelbewegliche Lager 37 am oberen Ende der Schubstange und das Kardangelenk an ihrem unteren Ende ist dafür gesorgt, daß sich die Schubstange nach allen Richtungen hin schräg einstellen und Pendelbewegungen der Siebtrommel folgen kann. Auf diese Weise werden Kantenpressungen, die sonst bei solchen Bewegungen in dem Lager des Schubstangenkopfes auftreten, vermieden. Die Siebtrommel ist von einem feststehenden Behälter 51 mit einem Auslaßrohr 73 umgeben. Die Außenwand 52 des Behälters ist oben kegelig gestaltet und endet etwa in Höhe des Siebtrommelrandes. Hier ist die Trommel mit einem waagerechten Flansch 53 sowie einem kegeligen Ring 54 versehen, der in den Behälter hineinragt. Auf diese Weise ist der Behälter oben gut gegen den Austritt von Wasser abgedichtet. Die Innenwand 47 des Behälters endet mit einem Flansch 49 unterhalb des Flansches 22. Dabei ist der Spalt 48 zwischen diesen Flanschen nur so groß bemessen, daß das erforderliche Spiel zwischen dem mit der Trommelwelle umlaufenden Flansch 22 und dem feststehenden Flansch 49 gewahrt ist. Hierdurch ist der Behälter auch an dieser Stelle gut gegen den Austritt von Wasser abgedichtet. Der Behälter ruht mittels einer zylindrischen Wand 55 auf dem Maschinengestell 13. Dieses ist mittels Rippen 56 mit der äußeren Gestellwand 57 verbunden, welche unter Zwischenschaltung von Federn, zweckmäßig Gummifedern 59, die eine geringe Federkonstante besitzen, auf einem Bunker 60 abgestützt ist. Im Betrieb wird mittels des Motors 62 die Trommelwelle 15, 16 und mit ihr die Siebtrommel 1 über die Gummifeder 23, 24, 25 beispielsweise mit einer Drehzahl von 800 U/min angetrieben. Bei einer solchen Drehzahl herrscht am Umfang der Siebtrommel eine Fliehkraftbeschleunigung, die im Mittel etwa das 140fache der Erdbeschleunigung beträgt. Gleichzeitig wird die Siebtrommel mittels des Motors 65 über die Exzenterwelle 30, die Schubstange 29 und die lose Kopplung zu axialen Schwingungen, beispielsweise mit einer Frequenz von etwa 30 Hz und einer Amplitude von 2 mm, erregt. Das zu entwässernde Gut, z. B. eingedickter Steinkohlengrobschlamm, dessen Kohleteile eine Korngröße von etwa O1 bis 2 mm aufweisen, gelangt nach dem Austritt aus dem Rohr 72 auf die Hutmutter 43 und von dort auf den Federteller 44. Von ihm wird der Schlamm gegen den Kegelmantel 8 geschleudert, der mit der Trommel umläuft sowie auf und ab schwingt. Durch die Schwingbewegung sowie dadurch, daß der Mantel nach unten erweitert ist, wird der Schlamm auf diesem nach abwärts gefördert und dabei in der Drehrichtung der Siebtrommel beschleunigt. Nach seinem Austritt aus dem Kegelmantel gelangt der Schlamm auf den Siebmantel 2. Auf diesem wandert er unter der Einwirkung der Schwingbewegung, welche die Siebtrommel ausführt, nach oben und wird dabei entwässert. Die Kohleteile verlassen schließlich die Siebtrommel über den Flansch 53 und fallen durch den Raum 67 in den Bunker 60. Das Wasser, welches durch den Siebmantel austritt, wird in dem Behälter 51 aufgefangen und aus diesem durch das Rohr 73 abgeleitet. Die ringförmige Gummifeder 23, 24, 25 weist, wie aus der Zeichnung zu ersehen, einen verhältnismäßig großen Durchmesser auf und verleiht dadurch der Siebtrommel eine hohe Stabilität gegenüber seitlichen Pendelbewegüngen, die dann entstehen, wenn z. B. bei schwankender Gutzufuhr eine Unwucht in der Siebtrommel auftritt. Es empfiehlt sich, den Querschnitt der ringförmigen Gummifeder so' zu bemessen, daß die Eigenschwingungszahl der auf und ab schwingenden Teile hinsichtlich der Pendelbewegungen weit oberhalb der Antriebsfrequenz für die Schwingbewegungen liegt. In diesem Fall ist eine besonders hohe Stabilität der Siebtrommel gegenüber Pendelbewegungen gegeben. An Stelle einer ringförmigen Gummifeder können auch drei oder mehrere Einzelfedern vorgesehen werden, die aus einem Gummikörper mit je einer anvulkanisierten inneren und äußeren Metallplatte bestehen. Die Einzelfedern werden symmetrisch zur Trommelwelle angeordnet und mit den äußeren Metallplatten an dem Kragen 19 und mit den inneren an der Bodenplatte 3 befestigt. Dabei können die Einzelfedern auf den Seiten eines Dreiecks oder eines anderen Vielecks liegen und mit ebenen Metallplatten versehen sein. Die Einzelfedern können auch innen und außen kreisbogenförmige Metallplatten besitzen und auf einem zur Trommelwelle konzentrischen Ring angeordnet werden. Im Interesse einer Verringerung des Gesamtdurchmessers der Zentrifuge können die Durchmesser des Wasserbehälters 51 und der Gestellwand 57 im Verhältnis zu der Siebtrommel kleiner als in Fig. 1 dargestellt gehalten werden. g P A T K N T A N S P R 0 C H E :

1. Zentrifuge zum Entwässern von feinkörnigem

Gut mit einer umlaufenden und gleichzeitig in Achsrichtung schwingenden Siebtrommel, die federnd an der Trommelwelle angeordnet ist, wobei die Trommelwelle als Hohlkörper ausgebildet

sowie drehbar auf einer ebenfalls hohlen Mittelachse gelagert und für die axialen Schwingungen der Siebtrommel ein Kurbel- oder Exzentertrieb vorgesehen ist, dessen Schubstange durch die hohle Mittelachse hindurchragt und über ein Drehlager und eine lose Kopplung mit der Siebtrommel in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch zur Trommelwelle (15, 16) eine ringförmige Gummifeder mit je einer am äußeren und inneren Umfang anvulkanisierten Metallhülse (24, 25) oder mehrere außen und innen mit je einer anvulkanisierten Metallplatte versehene Gummifedern angeordnet sind, wobei die innere Metallhülse (25) oder die inneren Metallplatten am Boden (3) der Siebtrommel (1) angeordnet und die äußere Metallhülse (24) oder die äußeren Metallplatten von einem mit der Trommelwelle verbundenen Ring (21) gehalten werden.

2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (3) der Siebtrommel (1)

mit einer in die Siebtrommel hineinragenden Ringhülse versehen ist und diese am äußeren Rand einen nach innen gerichteten Flansch (5) mit einer mittleren Öffnung (42) aufweist, daß der Flansch zwischen zwei ringförmigen Gummifedern (45, 46) eingespannt ist, die sich mit ihren äußeren Enden gegen Federteller (40, 44) abstützen und die Federteller durch die Öffnung (42) hindurch mittels eines Zapfens (41) verbunden sind, und daß an dem Federteller (40) ein Gehäuse (36) angebracht ist, in welchem das Drehlager (37) der Schubstange (29) gehalten ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung K 12421 HI/82 b, (Fekanntgemacht am 7. 1. 1954);

deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 707 906;
Göbel, E. F., Berechnung und Gestaltung von
Gummifedern, 2. Auflage, Berlin, 1955, Abb. 18
und 19.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 559/144 6. 59