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Steuerventil für Schlammzentrifugen Es sind Schlammzentrifugen bekannt,
bei denen zum Schließen der Austrittöffnungen der Schleuder-trommel eine
in einer Schließkammer eingeschlossene und in dieser der Fliehkraft unterworfene
und an einem Schieber angreifende Flüssigkeit dient, wobei die Schließkammer dadurch
geschaffen ist, daß der Schieber zwischen dem Trommelboden und einem besonderen,
in die Schleudertrommel eingesetzten Schlammraumboden eingefügt ist.
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Diese Ausbildung des Steuerventils bedingt eine beträchtliche Bauhöhe
und radiale Ausdehnung der Zentrifuge sowie eine Vielzahl von abzudichtenden Flächen
und eine den Entleerungsvorgang verzögernde Verlängerung des Weges für die Druckmittelzufuhr
zu der über der Schließkanimer liegenden öffnungskammer. Diese Nachteile werden
auch dadurch nicht beseitigt, # daß, wie ebenfalls bekannt, ein die untere Trommelwand
umschließender hohlzylindrischer, axial verschiebbarer Steuerschieber vorgesehen
wird.
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Nach der Erfinduno, wird ein die beschriebenen Nachteile vermeidendes
Steuerventil für Schlammzentrifugen unter Verwendung eines hydraulisch oder pneumatisch
bewegbaren, hohlzylindrischen, die untere Trommelwand umfassenden Steuersclüebers
zum Schließen und öffnen der in der Trommelwand vorgesehenen Austrittöffnungen dadurch
erhalten, daß die Innenwand des Steuerschiebers und die Außenwand des Unterteils
der Schleudertrommel so ausgebildet sind, daß erstens eine Kammer zur ständigen
Aufnahme einer Druckflüssigkeit und zweitens, unter dieser Kammer und gegen sie
abgedichtet, ein Hohlraum geschaffen ist, der mit einer Druckluftzuführung verbunden
ist.
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Auf diese Weise wird lediglich mit Hilfe, der Schleudertrommel und
des Schiebers, d. h. mit nur zwei ineinandergeführten konzentrischen Rotationshohlkörpern,
nicht nur die flüssigkeitsgefüllte, nicht nachzuspeisende Schließkammer, sonddm
auch die an eine Druckmittelzufuhr anzuschließende öffnungskammer in der Zentrifuge
gebildet und gleichzeitig eine Verringerung der abzudichtenden und aufeinandergleitenden
Flächen sowie eine vereinfachte übersichtliche Ausführungsform und eine dauernd
zu-
verlässige Wirkungsweise der Zentrifuge erzielt. Außerdem wird es möglich,
die Druckluft zum öff-
nen der Auslässe nur einige Sekunden wirken zu lassen,
wodurch sich, da nur ein niedriger öffnungsdruck erforderlich ist,_ selbst bei häufiger
Inanspruchnahme der Zentrifuge ein praktisch vernachlässigbares Mindestmaß von Abnutzung
der Zentrifugenteile ergibt. Die mit geringem Druck durchführbare pneumatische Freigabe
der Austrittöffnungen vermeidet auch das sonst mit der Zu- und Ableitung von Druckflüssigkeit
verbundene geräuschvolle Arbeiten der Zentrifuge und der umständlichen Flüssigkeitsabführung
aus der öffnungskammer sowie die Gefahr eines Flüssigkeitsübertritts in das Schleudergut.
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Die Zeichnung veranschaulicht in einer Ausführungsform beispielsweise
ein Steuerventil nach der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt die Zentrifuge in einem Achsschnitt, und Fig.
2 läßt in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab einen die Flüssigkeitskammer
und den Drucklufthohlraum in Einzeldarstellung wiedergebenden Teil der Zentrifuge
erkennen, während aus Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie A-B in Fig.
1
zu ersehen ist.
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Abgesehen von den Scheidewänden, Filtern und sonstigen in Fig.
1 durch das gestrichelte Gebilde 1
schematisch angedeuteten Teilen
für die Behandlung des der Fliehkraftwirkung zu unterwerfenden Schleudergutes weist
die in der Zeichnung dargestellte Schlammzentrifuge auf dem konischen oberen Ende
3
der lotrechten, motorisch angetriebenen Trommelwelle 2 4as kegelstumpfföm-üge
Unterteil 4 der Schleudertrommel auf, das, durch eine Schraubkappe 8
gehalten,
mit der Trommelwelle verbunden ist. Das Unterteil ist an seiner offenen Seite unter
Zwischenlage eines Dichtungsringes 6 mit dem ebenfalls kegelstumpfförmigen
Trommeldeckel 5 mittels des Verschlußringes 7 verbunden.
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Das Unterteil 4 ist mit Abstand von einem ihm in der Form angepaßten
Steuerschieber 9 umgeben, der
mit ihm einen entsprechend
gestalteten flachen Hohlraum 10 begrenzt und sich auf der Trommelwelle 2
axial nach beiden Richtungen verschieben kann. An der Außenfläche des Unterteils
4 ist in axialer Richtung eine ringfönnige nutenartige Kammer 14 ausgespart, die
an ihrer offenen Außenseite durch die Innenfläche des Steuerschiebers
9 abgeschlossen und mit einer Flüssigkeit, z. B. öl, zum Teil, etwa
bis zum Spiegel 15 gefüllt ist. Der die Kammer 14 begrenzende Teil der Innenfläche
des Steuerschiebers 9 ist zur Begrenzung seiner Axialverschiebung mit einem
einwärts gerichteten ringförmigen Ansatz 26 versehen, der in der Hochlage
des Steuerschiebers auf die obere Wand der Kammer 14 trifft. Ferner weist er eine
ringförmige Eindrehung 12 auf, die in der Tieflage des Steuerschiebers
9 gegen die untere Wand 13 der am Unterteil 4 ausgesparten Ringkammer
kommt, wodurch der Hub des Steuerschiebers 9 auf die in Fig. 2 dargestellte
Höhe 11 beschränkt ist.
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Um einen flüssigkeitsdichten Abschluß des Innenraums 16 gegen
die Außenluft zu erreichen, wenn der Steuerschieber 9 sich während der Arbeitsphase
in seiner Hochlage befindet, ist in einer an der Oberseite des Unterteils 4 ausgesparten
Ringnut ein Dichtungsring 17 eingebettet, gegen den die am oberen Rand des
Steuerschiebers 9 vorgesehene Ringkante, 18 anliegt. Um andererseits
den Innenraum 16 hermetisch gegen die Flüssigkeitskammer 14 abzuschließen,
ist an der Außenfläche des Trommelunterteils 4 oberhalb der Kammer 14 ein Dichtungsring
19 vorgesehen. Zum luft- und flüssigkeitsdichten gegenseitigen Abschluß der
Kammer 14 und des Hohlraums 10 ist unterhalb der Flüssigkeitskammer 14 ein
weiterer Dichtungsring 20 an der Außenseite des Unterteils befestigt, während ein
Entweichen von Druckluft aus dem Hohlraum 10 in die freie Atmosphäre durch
einen in der Außenfläche der Nabe des Unterteils 4 angeordneten Dichtungsring 21
verhindert wird, an welchem der Steuerschieber 9 bei seiner axialen Bewegung
entlangjleitet-Die Druckluft wird dem Hohlraum 10 über eine axiale Bohrung
22 in der Trommelwelle 2 und eine oder mehrere von dieser radial ausgehende
Querbohrungen 23 zugeführt. Dabei verhindern mehrere das konische Ende
3 der Trommelwelte 2 umschließende Dichtungsringe 24 ein Entweichen der Luft
längs des konischen Endes 3.
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Während der Arbeitsphase wird die den Innenraum 16 hermetisch
abschließende, Berührung, der Ringkante 18 mit dem Dichtungsring
17 dadurch erreicht und aufrechterhalten, daß die Flüssigkeit in der Kammer
14 unter der Wirkung der Fliehkraft die Form eines lotrechten, an die Innenfläche
des Steuerschiebers 9 sich anlegenden, in Fig. 2 gestrichelt angedeuteten
Hohlzylinders, 2S annimmt, der unter Abstätzung an der unteren Wand
13 auf den ringförmigen Ansatz 26 des Steuerschiebers 9, und
damit auch auf dessen Ringkante 18, einen nach oben gerichteten Druck ausübt.
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Die Luftzuführung zum Hohlraum 10 für die Entleerungsphase
braucht nur unter einem Druck zu erfolgen, der zur überwindung des in der Kammer
14 durch die Fliehkraft erzeugten, den Steuerschieber 9
anhebenden Flüssigkeitsdruckes
ausreicht. Die durch diesen Luftdruck herbeigeführte axiale Abwärtsverschiebung
des Steuerschiebers 9 legt selbsttätig die Austrittöffnungen 28 des
Unterteils 4 frei, so daß der an den schrägen Innenflächen dieses Trommelteils angesammelte
Niederschlag aus dem zentrifugierten Schleudergut durch Fliehkraftwirkung über die
radialen Austrittöffnungen 28 und über den zwischen dem Dichtungsring
17 und die abwärts geschobene Ringkante 18 entstandenen ringförmigen
Spalt ausgeworfen werden kann. Nach Beendigung der Druckluftzufuhr zum Hohlraum
10 wird der Steuerschieber 9 selbsttätig durch die Einwirkung der
Fliehkraft auf die in der Kammer 14 befindliche. Flüssigkeit in seine Hochlage zurückgeführt,
und der Wechsel von Arbeits- und von Entleerungsphase beginnt von neuem.
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Wie aus der beschriebenen Wirkungsweise des in der Zeichnung veranschaulichten
Steuerventils zu ersehen ist, lassen sich zwischen den verschiedenen gegeneinander
hermetisch abzuschließenden Räumen der Schleudertrommel ohne Schwierigkeit zuverlässige
Abdichtungen infolge der dabei zu berücksichtigenden verhältnismäßig geringen Kräfte
und der hierfür günstigen Viskosität der benutzten Flüssigkeit erzielen, es treten
auch keine starken, eine schnelle Abnutzung der Zentrifugenteile verursachenden
Druckwirkungen auf, und die Dauer der Druckluftverwendung ist auf die kurze Entleerungsdauer
beschränkt. Außerdem ist die ganze Zentrifuge in ihrer Wirkungsweise. und ihrer
Steuerung nur in geringem Maß von dem Eingreifen der Bedienungsperson abhängig,
da diese nur die Hähne für die Speisung und Entleerung des für die Druckluft vorgesehenen
Hohlraums betätigen muß.