DE1091945B

DE1091945B - Centrifuge with an inner drum arranged concentrically and rotatably relative to the centrifugal drum

Info

Publication number: DE1091945B
Application number: DEP18702A
Authority: DE
Inventors: Norman Otis Peck
Original assignee: NORMAN OTIS PECK
Current assignee: NORMAN OTIS PECK
Priority date: 1957-06-11
Filing date: 1957-06-11
Publication date: 1960-10-27

Description

Zentrifuge mit einer in der Schleudertrommel konzentrisch und relativ zu dieser drehbar angeordneten Innentrommel Zentrifugen mit einer in der Schleudertrommel konzentrisch und relativ zu dieser drehbar angeordneten Innentrommel sind bekannt. Ein Einlaß dient zur Abgabe des Schleudergutes an die Innenfläche der Innentrommel, welche mit ihrer Außenfläche im Eingriff mit auf Rollen gelagerten endlosen Bändern steht. Die Rollen sind in der Schleudertrommel um Achsen drehbar parallel zur Trommelachse befestigt, und die Endrollen nebeneinanderliegender Bänder sind zur Bildung -von Auslaßöffnungen für die Abgabe der ausgeschiedenen Feststoffe im Abstand voneinander angeordnet.Centrifuge with one in the centrifugal drum concentric and relative to this rotatably arranged inner drum centrifuges with one in the centrifugal drum concentrically and relative to this rotatably arranged inner drum are known. An inlet is used to deliver the centrifuged material to the inner surface of the inner drum, which with their outer surface in engagement with endless belts mounted on rollers stands. The rollers in the centrifugal drum can be rotated about axes parallel to the drum axis attached, and the end rolls of adjacent tapes are to form -of Outlet openings for the discharge of the separated solids at a distance from one another arranged.

Für eine derartige Zentrifuge wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Wand der Innentromrnel aus einer Reihe von axial im Abstand stehenden Ringen besteht, während die endlosen Bänder aus Riemen gebildet sind, die aus einem elastischen und Flüssigkeit nicht durchlassenden Material bestehen und jeder Riemen im Eingriff mit zwei benachbarten Ringen steht.For such a centrifuge it is proposed according to the invention that that the wall of the inner drum consists of a series of axially spaced rings consists, while the endless belts are formed from belts made of an elastic and liquid non-permeable material and each strap is engaged with two adjacent rings.

Bei den bekannten Zentrifugen dieser Art sind die endlosen Bänder aus einem Material hergestellt, das flüssigkeitsdurchlässig ist, während die Riemen gemäß der Erfindung aus einem Material bestehen, welches Flüssigkeit nicht durchläßt. Da außerdem die Wand der Innentrommel gemäß der Erfindung aus einer Reihe von axial im Abstand stehenden Ringen besteht, welche mit den Riemen zusammenarbeiten, ist der automatische Reinigungsvorgang bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifuge im Vergleich zu den bekannten Zentrifugen besser. Die Ringe und die Riemen haben glatte, feste Oberflächen, in welchen sogar sehr winzige Festteilchen nicht eingebettet und festgehalten werden können. Dies ist ein wichtiger Vorteil im Vergleich zum Stand der Technik. Die bekannten endlosen Bänder bestehen aus einem porösen Filtermaterial. Unvermeidbar werden durch ein solches Material mehr oder weniger kleine Festteilchen gefangen und festgehalten. Folglich muß der Arbeitsvorgang periodisch unterbrochen werden, um die Bänder zu reinigen oder auszutauschen.In the known centrifuges of this type, the endless belts made of a material that is liquid permeable while the straps consist according to the invention of a material which does not allow liquid to pass through. In addition, since the wall of the inner drum according to the invention consists of a number of axially there are spaced rings that work together with the straps the automatic cleaning process in the centrifuge designed according to the invention better compared to the known centrifuges. Have the rings and the straps smooth, solid surfaces in which even very tiny solid particles are not embedded and can be held. This is an important advantage compared to the State of the art. The known endless belts consist of a porous filter material. Such a material inevitably makes more or less small solid particles caught and held. As a result, the work process must be interrupted periodically to clean or replace the belts.

Im Zusammenhang mit der Zeichnung ist die Erfindung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Vertikalschnitt der Zentrifuge nach der Linie 1-1 in Fig. 6, Fig. 2 einen Horizontalschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig.3 einen Vertikalschnitt der Innentrommel, eines Teiles der Lagerung der Schleudertrommel und des Einlasses des Schleudergutes in die Innentrommel, Fig.4 einen Vertikalschnitt durch die Zentrifuge, in welchem die Räume zum Sammeln der Feststoffe und zum Sammeln der ausgeschiedenen Flüssigkeit im Schnitt dargestellt sind, Fig. 5 einen Schnitt durch die Ringe auf ihrem Träger und der damit im Eingriff stehenden elastischen Riemen, Fig. 6 einen Horizontalschnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 1, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 6 und Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 6. Die Zentrifuge ist auf einem Gestell 20, 22 gelagert. Eine rohrförmige Säule 23 erstreckt sich von dem Gestell nach oben und ist durch einen Ring 24 abgeschlossen. Die Schleudertrommel 25 und die Innentrommel 30 sind koaxial und drehbar auf der Säule 23 gelagert. Die Schleudertrommel 25 ist auf einem Flansch 26 der rohrförmigen Welle 27 befestigt. Sie ist in einem Rollenlager 28 gelagert. Die Innentrommel 30 ist für ihre Drehung am Flansch 31 am oberen Ende einer vertikalen Welle 32 befestigt, welche sich durch die rohrförmige Welle 27 erstreckt. Die Welle 32 ist im oberen Lager 33 und im unteren Lager 34 gelagert. Eine Riemenscheibe 36 ist auf der rohrförmigen Welle 27 für ihren Antrieb durch Treibriemen, beispielsweise von einem Elektromotor, aufgekeilt. Die Innentrommel 30 weist den am Flansch 31 befestigten Boden 41 auf, desgleichen nach oben gerichtete, am Boden 41 befestigte Säulen 43 und einen an den oberen Enden der Säulen 43 befestigten Ring 44.The invention is explained in more detail in connection with the drawing. 1 shows a vertical section of the centrifuge along the line 1-1 in FIG. 6, FIG. 2 shows a horizontal section along the line 2-2 in FIG. 1, FIG. 3 shows a vertical section of the inner drum, part of the mounting of the centrifugal drum and the inlet of the material to be centrifuged into the inner drum, FIG. 4 a vertical section through the centrifuge, in which the spaces for collecting the solids and for collecting the separated liquid are shown in section, FIG. 5 is a section through the rings on their carrier and the elastic belts engaged therewith, FIG. 6 is a horizontal section along line 6-6 in FIG. 1, FIG. 7 is a section along line 7-7 in FIG. 6 and FIG. 8 is a section along line 8-8 in FIG. 6. The centrifuge is mounted on a frame 20, 22. A tubular column 23 extends upward from the frame and is closed by a ring 24. The centrifugal drum 25 and the inner drum 30 are mounted coaxially and rotatably on the column 23. The centrifugal drum 25 is fastened on a flange 26 of the tubular shaft 27. It is mounted in a roller bearing 28. The inner drum 30 is attached for rotation to the flange 31 at the upper end of a vertical shaft 32 which extends through the tubular shaft 27. The shaft 32 is supported in the upper bearing 33 and in the lower bearing 34. A pulley 36 is keyed onto the tubular shaft 27 for its drive by drive belts, for example from an electric motor. The inner drum 30 has the base 41 fastened to the flange 31, likewise upwardly directed columns 43 fastened to the base 41 and a ring 44 fastened to the upper ends of the columns 43.

In der Innentrommel 30 ist eine vertikale Reihe von im Abstand stehenden Ringen 46 angeordnet, welche an den Säulen 43 befestigt sind. Die Zwischenräume zwischen den Ringen 46 dienen zur Abgabe der ausgeschiedenen Feststoffe. Die Ringe haben einen kreisförmigen Querschnitt. Eine Reihe von endlosen Riemen in Paaren 49 und 50 stehen in bogenförmigem Eingriff mit den Ringen 46. Die Riemen 49. 50 erstrecken sich quer zu den Zwischenräumen zwischen den benachbarten Ringen 46, so daß das feste Schleudergut in der Innentrommel 30 festgehalten wird, während die der Zentrifugalkraft ausgesetzte Flüssigkeit zwischen den Riemen und den Ringen entweichen kann. Jeder Riemen 49 und 50 besteht aus einem nicht dehnbaren Kern 51 und aus dem elastischen und Flüssigkeit nicht durchlassenden Material 52. Die Riemen und Ringe haben gemäß Fig.5 einen kreisförmigen Querschnitt. Die elastische Umfangsfläche eines jeden Riemens liegt dicht an den Ringen 46 und hält die. Feststoffe in der Innentrommel zurück, während die von den Feststoffen ausgeschiedenen Flüssigkeiten zwischen den Berührungsflächen der Ringe und Riemen durch die Zentrifugalkraft hinausgepreßt werden können.Arranged in the inner drum 30 is a vertical row of spaced apart rings 46 which are fastened to the pillars 43. The spaces between the rings 46 serve to discharge the precipitated solids. The rings have a circular cross-section. A series of endless belts in pairs 49 and 50 are in arcuate engagement with the rings 46. The belts 49, 50 extend across the spaces between the adjacent rings 46 so that the solid material to be thrown is retained in the inner drum 30 while the the centrifugal force exposed fluid can escape between the belts and the rings. Each belt 49 and 50 consists of a non-stretchable core 51 and of the elastic and liquid-impermeable material 52. According to FIG. 5, the belts and rings have a circular cross-section. The elastic circumferential surface of each belt lies close to the rings 46 and holds the. Solids back in the inner drum, while the liquids separated from the solids between the contact surfaces of the rings and belts can be forced out by the centrifugal force.

Die in der rohrförmigen Welle 27 gelagerte und durch diese angetriebene Schleudertrommel 25 weist einen Boden 55 auf, welcher am Flansch 26 befestigt ist, ferner die Decke 57 und die sich nach unten erweiternde kegelförmige Wand 58, welche an der Decke 57 befestigt ist. Der Boden 55 und die Decke 57 werden im vertikalen Abstand zueinander durch Hülsen 60 und Schrauben 61 festgehalten. Die schleifenförmigen Enden einer jeden Riemenreihe 49, 50 sind um zwei Endrollen 64 geführt, welche auf Lagern 67 rund um eine der Hülsen 60 gelagert sind. Die Spannrollen 68 dienen zum Spannen der Riemen, so daß sie fest an die Ringe 46 gedrückt werden. Die Spannrollen 68 sind auf Lagern 69 gelagert, welche von einem exzentrischen Rohr 70 (Fig. 8) gehalten werden. Die exzentrischen Rohre 70 sind an Armen 71 befestigt, welche an der Decke 57 schwenkbar gelagert sind und zum Drehen der exzentrischen Rohre 70 zum Spannen oder Lockern der Riemen einstellbar sind. The centrifugal drum 25 , which is mounted in the tubular shaft 27 and driven by it, has a base 55 which is fastened to the flange 26, furthermore the ceiling 57 and the conical wall 58 which widens downwards and which is fastened to the ceiling 57. The bottom 55 and the ceiling 57 are held at a vertical distance from one another by sleeves 60 and screws 61. The loop-shaped ends of each row of belts 49, 50 are guided around two end rollers 64, which are mounted on bearings 67 around one of the sleeves 60. The tensioning rollers 68 are used to tension the belts so that they are pressed firmly against the rings 46. The tension rollers 68 are mounted on bearings 69 which are held by an eccentric tube 70 (FIG. 8). The eccentric tubes 70 are attached to arms 71 which are pivotably mounted on the ceiling 57 and are adjustable for rotating the eccentric tubes 70 for tensioning or loosening the belts.

Die Endrollen 64, um welche die schleifenförmigen Enden der Riemen 49 geführt sind, und die Endrollen 64, um welche die schleifenförmigen Enden der Riemen 50 geführt sind, befinden sich an diametral gegenüberliegenden Punkten zur Abgabe der Feststoffe aus der Innentrommel 30 aus den Zwischenräumen der Ringe 46. Zwischen den Endrollen 64 der Riemen 49 und den Endrollen 64 der Riemen 50 befinden sich in der kegelförmigen Wand 58 der Schleudertrommel 25 Auslässe 74 zum Abführen der Feststoffe aus den Zwischenräumen zwischen den Ringen und den Spalten zwischen den schleifenförmigen Enden der beiden Riemenreihen. Durch die Auslässe 74 gelangen die Feststoffe, welche von der Innentrommel 30 abgegeben werden, zur Außenseite der Schleudertrommel 25 in eine stationäre Trommel, welche aus einer Decke 77, einer sich nach oben verengenden kegelförmigen Wand 75 und einer zylinderförmigen Wand 76 besteht. Ein feststehender zylindrischer Behälter 80 ist koaxial zur Schleudertrommel 25 angeordnet. In dem Behälter 80 werden die durch die Innentrommel 30 ausgeschiedenen Flüssigkeiten gesammelt. Ein Rohr 81 dient zum Ableiten dieser Flüssigkeiten.The end rollers 64 around which the looped ends of the belts 49 are passed and the end rollers 64 around which the looped ends of the belts 50 are passed are located at diametrically opposite points for discharging the solids from the inner drum 30 from the spaces between the rings 46. Between the end rollers 64 of the belts 49 and the end rollers 64 of the belts 50 are outlets 74 in the conical wall 58 of the centrifugal drum 25 for discharging the solids from the spaces between the rings and the gaps between the loop-shaped ends of the two rows of belts. The solids discharged from the inner drum 30 pass through the outlets 74 to the outside of the centrifugal drum 25 in a stationary drum which consists of a ceiling 77, an upwardly narrowing conical wall 75 and a cylindrical wall 76. A fixed cylindrical container 80 is arranged coaxially with the centrifugal drum 25. The liquids excreted by the inner drum 30 are collected in the container 80. A pipe 81 is used to drain these liquids.

Von dem in die Innentrommel 30 gebrachten Schleudergut werden die ausgeschiedenen Flüssigkeiten zwischen den Riemen 49, 50 und den Ringen 46 abgeliefert. Die festen Bestandteile werden durch die Riemen und die Ringe gezwungen, zu einem der Spalte zwischen den Riemenreihen zu wandern. Der rohrförmige Einlaß 82 dient zum Einbringen des Schleudergutes in die Schleudertrommel, er erstreckt sich durch die Decke 57. Von ihm gelangt das Schleudergut in den Verteiler 85, der mit der Schleudertrommel 25 umläuft. Der Mittelteil des Verteilers 85 weist Einsätze 87 mit Öffnungen 88 auf, deren Durchmesser allmählich abnehmen, so daß das in den Verteiler gelangende Schleudergut vertikal in der Innentrommel 30 auf die Ringe 46 und die Riemen 49, 50 verteilt wird.From the centrifuged material brought into the inner drum 30, the separated liquids are delivered between the belts 49, 50 and the rings 46. The solids are forced by the belts and the rings to migrate to one of the gaps between the rows of belts. The tubular inlet 82 is used to introduce the material to be centrifuged into the centrifugal drum; it extends through the ceiling 57. The central part of the distributor 85 has inserts 87 with openings 88, the diameter of which gradually decreases, so that the material to be centrifuged entering the distributor is distributed vertically in the inner drum 30 onto the rings 46 and the belts 49, 50.

Einlaß 82 und Verteiler 85 sind auf der Welle 32 der Innentrommel durch ein Lager 90 drehbar gelagert. Die Feder 91 dient dazu, das Lager 90 nach oben zu drücken, wodurch eine Kugel 92 festgehalten wird, auf welcher der Verteiler 85 ruht. Der Verteiler 85 wird somit während der Drehung der Schleudertrommel 25 zum sanften Arbeiten bei hoher Geschwindigkeit nachgiebig gehalten.Inlet 82 and manifold 85 are on shaft 32 of the inner drum rotatably supported by a bearing 90. The spring 91 is used to the bearing 90 after up, thereby retaining a ball 92 on which the manifold 85 rests. The distributor 85 is thus turned during the rotation of the centrifugal drum 25 held flexible for gentle work at high speed.

Der Antrieb für die Welle 32 der Innentrommel 30 mit einer Geschwindigkeit, die von der der rohrförmigen Welle 27 der Schleudertrommel 25 verschieden ist, erfolgt durch das Getriebe 105, welches an dem Gestell 22 gelagert ist. Ein Zahnrad 113 ist auf der Welle 27 und ein Zahnrad 115 auf der Welle 32 aufgekeilt. Zum Antrieb des Zahnrades 115 am unteren Ende der Welle 32 für die Innentrommel 30 mit verschiedenen Geschwindigkeiten zur Einstellung der Zeiten, während welcher das Schleudergut in der Innentrommel 30 der Zentrifugalkraft unterworfen wird, sind Zahnradsätze vorgesehen. Für jedes Geschwindigkeitsverhältnis, mit welchem die Innentrommel 30 zur Schleudertrommel 25 gedreht werden soll, dient ein besonderer Zahnradsatz. Ein solcher Zahnradsatz besteht aus dem Leerlaufzahnrad 118 auf einer Welle 117, welches mit dem Zahnrad 113 kämmt, aus einem Zahnrad 121. welches auf einer Welle 120 aufgekeilt ist und mit dem Leerlaufzahnrad 118 kämmt, aus einem zweiten Zahnrad 122, welches auf der Welle 120 aufgekeilt ist und mit einem Leerlaufzahnrad 123 auf einer Welle 124 kämmt, welches mit den. Zahnrädern 122 und 115 kämmt. Die Wellen 117, 120, 124 können im Getriebekasten an verschiedenen Stellen angeordnet werden, wofür am Boden des Getriebekastens die Löcher 132 dienen. Entsprechende mit den Löchern im Boden des Getriebekastens vertikal ausgerichtete Löcher sind in der Decke des Getriebekastens vorgesehen, so daß die Wellen 117, 120 und 124 in verschiedenen Lagen rund um die Achse der Zahnräder 113, 115 angeordnet werden können. Desgleichen sind Zahnradsätze mit verschiedenen Zahnverhältnissen vorhanden, so daß die Innentrommel 30 mit verschiedenen Geschwindigkeiten zur Schleudertrommel 25 gedreht werden kann.The drive for the shaft 32 of the inner drum 30 at a speed which is different from that of the tubular shaft 27 of the centrifugal drum 25 takes place through the gearbox 105, which is mounted on the frame 22. A gear 113 is keyed on the shaft 27 and a gear 115 on the shaft 32. To drive the gear 115 at the lower end of the shaft 32 for the inner drum 30 at different speeds to set the times during which the centrifugal material in the inner drum 30 is subjected to, gear sets are provided. A special gear set is used for each speed ratio with which the inner drum 30 is to be rotated relative to the centrifugal drum 25. Such a gear set consists of the idle gear 118 on a shaft 117, which meshes with the gear 113, of a gear 121 which is keyed on a shaft 120 and meshes with the idle gear 118, of a second gear 122 which is on the shaft 120 is keyed and meshes with an idle gear 123 on a shaft 124, which with the. Gears 122 and 115 meshes. The shafts 117, 120, 124 can be arranged at various points in the gear box, for which purpose the holes 132 on the bottom of the gear box are used. Corresponding holes aligned vertically with the holes in the bottom of the gear box are provided in the ceiling of the gear box so that the shafts 117, 120 and 124 can be arranged in various positions around the axis of the gears 113, 115. Gear sets with different tooth ratios are also provided so that the inner drum 30 can be rotated relative to the centrifugal drum 25 at different speeds.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Centrifuge with an inner drum arranged concentrically and rotatably relative to the centrifugal drum with an inlet for discharging the centrifuged material to the inner surface of the inner drum, which is with its outer surface in engagement with endless belts mounted on rollers, the rollers in the Centrifugal drum mounted rotatably about axes parallel to the drum axis and the end rollers of adjacent belts for the formation of outlet openings for the discharge of the separated solids are arranged at a distance from one another, characterized in that the wall of the inner drum (30) consists of axially spaced apart rings (46) consists, while the endless belts are formed from belts (49, 50), which consist of an elastic and liquid-impermeable material (52) and each belt is in engagement with two adjacent rings (46).

2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that that the endless belts have inextensible cores (51).

3. Centrifuge after Claim 1 or 2, characterized in that the inlet (82) and the distributor (85) rotate with the centrifugal drum (25) and their discharge openings in certain Position to the outlet openings between the end rollers (64) are arranged.

4. Centrifuge according to claims 1, 2 or 3, characterized in that the rings (46) and the belts (49, 50) have a circular cross-section. V

5. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that tensioning rollers (68) rotatable and adjustable on the centrifugal drum (25) in engagement with the belt (49, 50) to adjust the pressure that the belts exert on the rings (46), are stored.

6. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet (82) and the distributor (85) extend concentrically to the centrifugal drum (25) through the upper cover (57) and at the other end of the centrifugal drum on a spring-loaded bearing ( 90) are stored in the bottom (41) of the inner drum (30). Considered publications: Deutsche Patentschriften I \ Tr. 496 059, 515 463; USA. Pat. No. 1280 469th