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WO1992004982A1 - Stülpfilterzentrifuge - Google Patents

Stülpfilterzentrifuge Download PDF

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Publication number
WO1992004982A1
WO1992004982A1 PCT/EP1990/001617 EP9001617W WO9204982A1 WO 1992004982 A1 WO1992004982 A1 WO 1992004982A1 EP 9001617 W EP9001617 W EP 9001617W WO 9204982 A1 WO9204982 A1 WO 9204982A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drum
filling tube
filter centrifuge
inverting filter
filling
Prior art date
Application number
PCT/EP1990/001617
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Gerteis
Original Assignee
Heinkel Industriezentrifugen Gmbh & Co.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heinkel Industriezentrifugen Gmbh & Co. filed Critical Heinkel Industriezentrifugen Gmbh & Co.
Priority to KR1019930700852A priority Critical patent/KR0150415B1/ko
Priority to DK90914387.7T priority patent/DK0551252T3/da
Priority to ES90914387T priority patent/ES2073038T3/es
Priority to PCT/EP1990/001617 priority patent/WO1992004982A1/de
Priority to JP51312690A priority patent/JP3174320B2/ja
Priority to EP90914387A priority patent/EP0551252B1/de
Priority to DE59009219T priority patent/DE59009219D1/de
Priority to RU9093036958A priority patent/RU2096093C1/ru
Priority to AT90914387T priority patent/ATE123425T1/de
Priority to US07/987,261 priority patent/US5304306A/en
Priority to CN91101701A priority patent/CN1036839C/zh
Publication of WO1992004982A1 publication Critical patent/WO1992004982A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B3/00—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering
    • B04B3/02—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering discharging solid particles from the bowl by means coaxial with the bowl axis and moving to and fro, i.e. push-type centrifuges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B3/00—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering
    • B04B3/02—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering discharging solid particles from the bowl by means coaxial with the bowl axis and moving to and fro, i.e. push-type centrifuges
    • B04B3/025—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering discharging solid particles from the bowl by means coaxial with the bowl axis and moving to and fro, i.e. push-type centrifuges with a reversible filtering device

Definitions

  • the invention relates to an inverting filter centrifuge with a drum which is supported in a housing so as to be self-supporting and rotatable, has radial filtrate passages and can be pressurized with overpressure or underpressure, with a cover which closes the free end face of the drum, the drum and cover being relative to one another are axially displaceable, with a filling opening provided on the cover for the suspension to be filtered and with a filling tube which penetrates the filling opening in a sealed manner.
  • a combined rotary and sliding seal is arranged between the stationary filling tube and the filling opening of the lid, which allows working in the drum with pressure or vacuum.
  • the combined rotary and sliding seal which is arranged directly in the filling opening of the cover, has the disadvantage that, due to the inevitable sliding sealing elements, there is strong abrasion in the area of the drum, which can easily lead to undesired contamination of the filtered product . Since the drum rotates at a very high number of revolutions in the filtering operation, there is considerable abrasion which gives rise to considerable contamination.
  • the object is achieved in that the filling tube is rotatably mounted about its longitudinal axis and can be rotated together with the drum about this axis.
  • the filling pipe and drum rotate synchronously, all that is required is to provide a simple seal at the filling opening of the drum cover that is penetrated by the filling pipe, without any sliding sealing elements. In this way, abrasion which gives rise to impurities is completely avoided.
  • Figure 1 is a schematic partial sectional view of an inverting filter centrifuge
  • FIG. 2 shows an enlarged individual view in area A of FIGS. 1 and
  • FIG. 3 shows a schematic and enlarged partial sectional view of an embodiment of an inverting filter centrifuge which is modified compared to FIG.
  • the inverted filter centrifuge shown schematically in FIG. 1 comprises the entire machine tightly enclosing housing 1, in which a hollow shaft 3 is rotatably mounted in bearings 4 on a stationary machine frame 2.
  • a shaft 5 is arranged axially displaceably in the interior of the hollow shaft 3 and is connected to the hollow shaft 3 in a rotationally fixed manner. The shaft 5 thus rotates together with the hollow shaft 3, but is axially displaceable in the latter.
  • a pot-shaped centrifugal drum 7 with its base 8 is flanged to the end of the hollow shaft 3 on the left in FIG. 1 and protrudes beyond the bearing 4.
  • the drum 7 has radially extending passage openings 11 on its circular cylindrical side wall 9.
  • the drum 7 is open on its end face opposite the bottom 8.
  • On the flange-like opening edge 12 surrounding this open end face, one edge 14 of an essentially tubular filter cloth 15 is tightly clamped by means of a retaining ring 13.
  • the other edge 16 of the filter cloth 15 is accordingly tightly connected to a base piece 17 which is rigidly connected to the displaceable shaft which freely penetrates the base 8.
  • the filter cloth 15 covers the filtrate passages formed by the passage openings 11.
  • the drum 7 can also be axially displaceable relative to the then stationary cover 19 for the same purpose.
  • a filling tube 21 is arranged on the left side of the everting filter centrifuge in FIG. 1, which serves to feed a suspension to be broken down into its solid and liquid constituents into the centrifugal space of the drum 7.
  • the cover 19 of the drum 7 has a central filling opening 22, through which the free end of the filling tube 21 enters the drum interior, even when the cover 19 is closed.
  • the filling tube 21 is self-supporting in a stationary bearing block 23 which is fixedly connected to the housing 1, but is located outside this housing, by means of rotary bearings 24 and can be rotated about its longitudinal axis.
  • a drive motor 25 which is preferably designed as an electric motor, a belt 26 and a belt pulley 27 seated in a rotationally fixed manner on the filling tube 21, the filling tube 21 can be rotated about its longitudinal axis, which is aligned with the axis of rotation of the drum 7 .
  • Usual shaft seals 28 seal the outside of the filling tube 21 in the bearing block 23.
  • the bearing block 23 has an inlet opening 29 which can be connected to a pipeline and through which the suspension to be filtered can be introduced. The suspension passes directly from the filling opening 29 into the filling tube 21 and from there into the drum 7.
  • a bushing 31 which rotates together with the drum, is firmly inserted in the cover 19 of the drum 7 centrally and coaxially with the axis of rotation of the drum.
  • an annularly closed, elastic membrane 32 is arranged within a flat recess in the tube end.
  • a pneumatic or hydraulic pressure medium can be introduced via a line 33 running in the wall of the filling tube 21 between the membrane and the outer wall of the filling tube 21 in the region of the membrane.
  • the membrane 32 turns radially outward and lies all around against the inner wall of the bush 31, so that a perfect pressure-tight seal is produced between the filling tube 21 and the cover 19 of the drum 8.
  • the line 33 opens into an annular recess 34 in the bearing block 23, into which the pressure medium mentioned for the membrane 32 can be introduced via a channel 35.
  • the membrane 32 is in the upturned state shown in which it seals against the socket 31. 2 shows the same state of the membrane 32 at the top. In FIG. 2 below the membrane is shown in its relaxed, depressurized state, in which, due to its elasticity, it is pulled back smoothly into the above-mentioned recess at the end of the tube 21, so that between the sleeve 31 and the membrane 32 all around there remains a distance which allows the cover 19 to be freely moved over the filling tube 21.
  • a further recess 36 with an outlet channel 37 is provided between the two shaft seals 28 in the bearing block 23. If necessary, suspension which has reached the shaft seal 28 on the left in FIG. 1 during the filling process can be discharged into the open via this recess 36 and this channel 37.
  • the filling tube 21 is penetrated over its entire length by a pipeline 38 which is rigidly connected to the bearing block 23, that is to say remains stationary during the rotation of the filling tube 21.
  • the pipeline 38 can be connected to the bearing block 23 with an overpressure or underpressure source, so that an overpressure or underpressure can be generated inside the closed drum 7, against which, as already stated, the one formed by the bushing 31 and the membrane 32 Seal seals. Since the filling tube 21 can be put into circulation synchronously with the drum 7 because of its rotary bearing in the bearing block 23, there is no friction between the filling tube 21 and the drum 7 in the area of the filling opening 22.
  • the bushing 31 and the membrane 32 thus also rotate synchronously There is no grinding abrasion there which could lead to contamination of the suspension in the drum 7. At most, abrasion could occur to a small extent on the shaft seals 28, but it can be rinsed out there via the opening 36 and the channel 37 without getting into the drum 7.
  • the inverting filter centrifuge described first assumes the position shown in FIG. 1, in which a seal between the cover 19 and the filling tube 21 is produced via the membrane 32 to which pressure medium is applied.
  • the displaceable shaft 5 is retracted into the hollow shaft 3, as a result of which the shaft 5 connected bottom piece 17 is in the vicinity of the bottom of the centrifugal drum 7 and the filter cloth 15 is inserted into the drum such that it lies inside.
  • the centrifugal chamber cover 19 has placed itself tightly on the opening edge of the drum 7.
  • suspension to be filtered is introduced into the centrifugal space of the drum via the filler pipe 21.
  • the drum is set into relatively rapid rotation.
  • the liquid components of the suspension pass through the openings 11 of the drum 7 and are derived from a baffle plate 40.
  • the solid particles of the suspension are stopped by the filter cloth 15 in the form of the usual filter cake.
  • an overpressure or underpressure can be generated in the interior of the drum 7 via the pipeline 38, against which the seal formed by the bushing 31 and the membrane 32 seals.
  • shaft 5 turns to the left with drum 7 rotating relatively slowly and after switching off the pressure or vacuum source connected to line 38 and after opening the sealing closure formed by bushing 31 and membrane 32 (see FIG. 2 below) moved, whereby the filter cloth 15, as in Figure 1 shown in broken lines, turned inside out and the solid particles adhering to it are thrown outwards into the housing 1.
  • the filling tube 21 penetrates freely past the relaxed membrane 32 into the bore 39 of the shaft 5.
  • the inverting filter centrifuge is brought back into its closed operating position according to FIG. 1 by pulling back the shaft 5, the filter cloth 15 turning back in the opposite direction.
  • the centrifuge can be operated with the centrifugal drum 7 rotating continuously, the pressure conditions in the drum 7 being able to be set as desired.
  • the filling tube 21 can be brought to the same speed as the drum before the sealing seal formed by the bushing 31 and the membrane 32 is closed, so that even during the Closing this closure, which leads to a rotationally fixed connection between the filler tube 21 and the drum 7, no undesired abrasion can occur.
  • the drive of the filler pipe 21 shown via the motor 25 has only symbolic characters. In practice, the synchronous drive of filler tube 21 and drum 7 is realized with known electrical or mechanical means, for example using frequency-controlled motors with the same setpoint value.
  • the membrane forming an element of the sealing closure of the filling opening 22 is firmly connected to the filling tube 21.
  • a membrane that can be loaded with a pressure medium could also be permanently connected to the cover 19 of the drum within the filling opening 22, so that it presses concentrically all around the outer wall of the filling tube 21 when it is loaded with pressure medium.
  • the pressure medium acting on the membrane must be supplied via the printing drum 7. This is indicated in FIG. 1 by a channel 41 shown in broken lines, which runs through the shaft 5, the base piece 17, the stud bolt 18 and the cover 19 towards the membrane.
  • the pipeline 38 serving to generate an overpressure or underpressure in the interior of the filling tube 21 can be replaced by a pipeline 42 which is formed in the shaft 5 and is also indicated by dashed lines in FIG.
  • FIG. 3 shows a bearing block 43 of a modified one Embodiment of an inverting filter centrifuge, wherein the bearing block 43 corresponds to the bearing block 23 in Figure 1. Parts that are identical to one another are designated by the same reference numerals in FIGS. 1 and 3.
  • the filling tube 44 has an end flange 45 on the rear.
  • An annular membrane seal 46 can be sealingly applied to the free end surface of the flange 45 if this membrane seal is acted upon on the rear side by a pressure medium formed in the bearing block 43.
  • the membrane seal 46 is in turn also arranged in a corresponding annular recess 48 of the bearing block 43 which is open towards the end flange 45.
  • a filling pipe 44 which rotates continuously with the drum 7 about its longitudinal axis can be unsuitable if, in the case of particularly sensitive suspensions, their solid particles are already on the wall during the filling of the suspension into the drum 7 of the circumferential filling tube 44 can settle. In such; In some cases, it is favorable to shut down the filling pipe 44 during the filling process, which is readily possible if the drum 7 continues to rotate if the seal formed by the bushing 31 and the membrane 32 is opened in the manner described above. When the filling pipe 44 is stationary, however, the elastic membrane seal 46 can be brought into abutment against the end flange 45 without further notice. In this way it is reliably prevented filled suspension reaches the area of the shaft seal 28.
  • the membrane seal 46 is in the open position, that is to say detached from the end flange 45 of the filling tube tem condition, so that no undesirable abrasion between the membrane seal 46 and 44 fill tube can occur.
  • the seals are designed as membrane seals. It is obvious that such membrane seals can also be replaced by other closure elements in the form of pneumatically or hydraulically actuated elastic pinch seals, for example also in the form of a tube.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

Eine Stülpfilterzentrifuge umfasst eine in einem Gehäuse (1) freitragend drehbar gelagerte, radiale Filtratdurchlässe (11) aufweisende, mit Über- oder Unterdruck beaufschlagbare Trommel (7), einen die freie Stirnseite der Trommel verschließenden Deckel (19), wobei Trommel und Deckel relativ zueinander axial verschieblich sind, eine am Deckel vorgesehene Einfüllöffnung (22) für zu filtrierendes Suspension und ein die Einfüllöffnung abgedichtet durchdringendes Füllrohr (21). Das Füllrohr (21) ist um seine Längsachse drehbar gelagert und kann zusammen mit der Trommel (7) um diese Achse in Umlauf versetzt werden.

Description

S t ü l p f i l t e r z e n t r i f u g e
Die Erfindung betrifft eine Stülpfilterzentrifuge mit ei¬ ner in einem Gehäuse freitragend drehbar gelagerten, radi¬ ale Filtratdurchlässe aufweisenden, mit Über- oder Unter¬ druck beaufschlagbaren Trommel, mit einem die freie Stirn¬ seite der Trommel verschließenden Deckel, wobei Trommel und Deckel relativ zueinander axial verschieblich sind, mit einer am Deckel vorgesehenen Einfüllöffnung für zu filtrierende Suspension und mit einem die Einfüllöffnung abgedichtet durchdringenden Füllrohr.
Bei einer bekannten Stülpfilterzentrifuge dieser Art (DE 37 40411 AI) ist zwischen dem stationären Füllrohr und der Einfüllöffnung des Deckels eine kombinierte Dreh- und Gleitdichtung angeordnet, die es gestattet, in der Trommel mit Druck- oder Unterdruck zu arbeiten. Die kombinierte Dreh- und Gleitdichtung, die unmittelbar in der Einfüll- Öffnung des Deckels angeordnet ist, hat den Nachteil, daß wegen der unvermeidlichen schleifenden Dichtelemente ein starker Abrieb im Bereich der Trommel entsteht, der leicht zu unerwünschten Verunreinigungen des filtrierten Produk¬ tes führen kann. Da die Trommel im Filtrierbetrieb mit sehr hoher Umdrehungszahl umläuft, entsteht ein erheb¬ licher Abrieb, der zu erheblichen Verunreinigungen Anlaß gibt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Stülp¬ filterzentrifuge so zu verbessern, daß eine Abrieb verur¬ sachende kombinierte Dreh- und Gleitdichtung im Bereich der Einfüllöffnung der Trommel entfallen kann. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Füllrohr um seine Längsachse drehbar gelagert und zusammen mit der Trommel um diese Achse in Umlauf versetzbar ist.
Da nach dem allgemeinen Erfindungskonzept Füllrohr und Trommel synchron umlaufen, braucht an der von dem Füllrohr durchdrungenen Einfüllöffnung des Trommeldeckels lediglich eine einfache Abdichtung ohne schleifende Dichtelemente vorgesehen zu werden. Hierdurch ist ein zu Verunreini¬ gungen Anlaß gebender Abrieb vollkommen vermieden.
Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsfor¬ men der Erfindung dient im Zusammenhanng mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Teilschnittansicht einer Stülpfilterzentrifuge;
Figur 2 eine vergrößerte Einzelansicht im Be¬ reich A der Figur 1 und
Figur 3 eine schematische und vergrößerte Teil- schnittansicht einer gegenüber Figur 1 abgewandelten Ausführungsform einer Stülpfilterzentrifuge.
Die in Figur 1 schematisch dargestellte Stülpfilterzen¬ trifuge umfasst ein die gesamte Maschine dicht umschließendes Gehäuse 1, in dem auf einem statio¬ nären Maschinengestell 2 eine Hohlwelle 3 in Lagern 4 drehbar gelagert ist. Das ( nicht dargestellte ) in Figur 1 rechts gelegene, über ein entsprechendes Lager 4 hinaus¬ ragende Ende der Hohlwelle 3 ist mit einem ( ebenfalls nicht dargestellten ) Antriebsmotor verbunden, über wel¬ chen die Hohlwelle 3 in raschen Umlauf versetzbar ist.
Im Inneren der Hohlwelle 3 ist axial verschiebbar eine Welle 5 angeordnet, die mit der Hohlwelle 3 drehfest ver¬ bunden ist. Die Welle 5 läuft somit gemeinsam mit der Hohlwelle 3 um, ist in dieser jedoch axial verschieblich.
An dem in Figur 1 links gelegenen, über das Lager 4 hinausragenden Ende der Hohlwelle 3 ist freitragend und drehfest eine topfförmige Schleudertrommel 7 mit ihrem Bo¬ den 8 angeflanscht. An ihrer kreiszylindrischen Seitenwand 9 weist die Trommel 7 radial verlaufende Durchlaßöffnungen 11 auf. An ihrer dem Boden 8 gegenüberliegenden Stirnseite ist die Trommel 7 offen. An dem diese offene Stirnseite umgebenen, flanschartigen Öffnungsrand 12 ist mittels ei¬ nes Halterings 13 der eine Rand 14 eines im wesentlichen schlauchförmig ausgebildeten Filtertuch 15 dicht einge¬ spannt. Der andere Rand 16 des Filtertuchs 15 ist in ent¬ sprechender Weise dicht mit einem Bodenstück 17 verbunden, welches starr mit der verschiebbaren den Boden 8 frei durchdringenden Welle verbunden ist. Das Filtertuch 15 überdeckt die von den Durchlaßlaßöffungen 11 gebildeten Filtratdurchlässe.
An dem Bodenstück 17 ist über starre Stehbolzen 18 unter Freilassung eines Zwischenraumes ein Schleuderraumdeckel 19 starr befestigt, der den Schleuderraum der Trommel 7 durch Auflage an deren Öffnungsrand dicht verschließt und gemeinsam mit dem Bodenstück 17 durch axiales Herausschie¬ ben der Welle 5 aus der Hohlwelle 3 von der Trommel 7 frei abgehoben werden kann. Bei einer anderen Ausführungsform kann zu dem gleichen Zweck auch die Trommel 7 relativ zu dem dann stationären Deckel 19 axial verschieblich sein.
An der in Figur 1 links gelegenen Vorderseite der Stülp¬ filterzentrifuge ist ein Füllrohr 21 angeordnet, welches zum Zuführen einer in ihre Feststoff- und Flüssigkeitsbe¬ standteil zu zerlegenden Suspension in den Schleuderraum der Trommel 7 dient. Hierzu weist der Deckel 19 der Trom¬ mel 7 eine zentrale Einfüllöffnung 22 auf, durch welche hindurch das freie Ende des Füllrohrs 21 in das Trommel¬ innere eintritt, und zwar auch dann, wenn der Deckel 19 geschlossen ist.
Wie in Figur 1 links dargestellt, ist das Füllrohr 21 in einem stationären, fest mit dem Gehäuse 1 verbundenen, je¬ doch außerhalb dieses Gehäuses gelegenen Lagerblock 23 mit Hilfe von Drehlagern 24 freitragend und um seine Längs¬ achse drehbar gelagert. Über einen vorzugsweise als Elek¬ tromotor ausgebildeten Antriebsmotor 25, einen Riemen 26 und eine drehfest auf dem Füllrohr 21 sitzende Riemen¬ scheibe 27 kann das Füllrohr 21 um seine Längsachse, die mit der Drehachse der Trommel 7 ausgefluchtet ist, in Ro¬ tation versetzt werden. Übliche Wellendichtungen 28 dichten die Außenseite des Füllrohrs 21 im Lagerblock 23 ab. Der Lagerblock 23 weist eine mit einer Rohrleitung verbindbare Einlaßöffnung 29 auf, über welche zu filtrierende Suspension eingeleitet werden kann. Aus der Einfüllöffnung 29 gelangt die Suspen¬ sion unmittelbar in das Füllrohr 21 und von da in die Trommel 7.
Wie am besten aus der vergrößerten Darstellung der Figur 2 ersichtlich, ist in den Deckel 19 der Trommel 7 zentral und koaxial zur Drehachse der Trommel eine Buchse 31 fest eingesetzt, die zusammen mit der Trommel umläuft. In der Nähe des freien Endes des Einfüllrohres 21 ist innerhalb einer flachen Aussparung des Rohrendes eine ringförmig ge¬ schlossene, elastische Membran 32 angeordnet. Über eine in der Wand des Füllrohres 21 verlaufende Leitung 33 kann zwischen die Membran und die im Bereich der Membran gele¬ gene Außenwand des Füllrohres 21 ein pneumatisches oder hydraulisches Druckmedium eingeführt werden. Unter dem Druck des Mediums stülpt sich die Membran 32 radial nach außen und legt sich ringsum an die Innenwand der Buchse 31 an, so daß zwischen Füllrohr 21 und Deckel 19 der Trommel 8 eine vollkommene druckfeste Abdichtung entsteht. Wie aus Figur 1 ersichtlich, mündet die Leitung 33 in eine ring¬ förmige Ausnehmung 34 des Lagerblocks 23, in die über ei¬ nen Kanal 35 das erwähnte Druckmedium für die Membran 32 eingeleitet werden kann.
In Figur 1 ist die Membran 32 im ausgestülpten Zustand dargestellt, in welchem sie gegen die Buchse 31 abdichtet. Die Figur 2 zeigt oben den gleichen Zustand der Membran 32. In Figur 2 unten ist die Membran in ihrem entspannten drucklosen Zustand gezeigt, in welchem sie aufgrund ihrer Elastizität glatt in die erwähnte Aussparung am Ende des Rohres 21 zurückgezogen ist, so daß zwischen der Hülse 31 und der Membran 32 ringsum ein Abstand verbleibt, der es gestattet, den Deckel 19 frei über das Füllrohr 21 zu ver¬ schieben.
Wie aus Figur 1 hervorgeht, ist zwischen den beiden Wel¬ lendichtungen 28 im Lagerblock 23 eine weitere Aussparung 36 mit Auslaßkanal 37 vorgesehen. Über diese Aussparung 36 und diesen Kanal 37 kann notfalls Suspension, welche wäh¬ rend des Einfüllvorgangs in geringer Menge hinter die in Figur 1 links gelegene Wellendichtung 28 gelangt ist, ins Freie abgeführt werden.
Das Füllrohr 21 ist, wie dargestellt, über seine ganze Länge hinweg von einer Rohrleitung 38 durchdrungen, welche starr mit dem Lagerblock 23 verbunden ist, also während der Rotation des Füllrohres 21 stationär verharrt. Die Rohrleitung 38 kann am Lagerblock 23 mit einer Über- oder Unterdruckquelle verbunden werden, so daß im Inneren der geschlossenen Trommel 7 ein Über- oder Unterdruck erzeugt werden kann, gegen den, wie bereits ausgeführt, die von der Buchse 31 und der Membran 32 gebildete Dichtung ab¬ dichtet. Da das Füllrohr 21 wegen seiner Drehlagerung im Lagerblock 23 zusammen mit der Trommel 7 synchron in Umlauf versetz- bar ist, entsteht im Bereich der Einfüllöffnung 22 keine Reibung zwischen Füllrohr 21 und Trommel 7. Das somit auch die Buchse 31 und die Membran 32 synchron rotieren ent¬ steht dort kein Schleifabrieb, welcher zu einer Verun¬ reinigung der Suspension in der Trommel 7 führen könnte. Ein Abrieb könnte allenfalls in geringem Maße an den Wel¬ lendichtungen 28 entstehen, er kann dort jedoch über die Äusne mung 36 und den Kanal 37 ausgespült werden, ohne in die Trommel 7 zu gelangen.
Wenn die Trommel 7 geöffnet und dabei der Deckel 19 von der Troπtmel abgehoben und in die in Figur 1 strichpunk¬ tiert dargestellte Stellung überführt wird, wird, wie be¬ reits erwähnt, die Membran 32 in ihre in Figur 2 unten dargestellte entspannte Position verbracht, so daß der Deckel 19 frei und ohne Reibung über das Füllrohr 19 ver¬ schoben werden kann. Das freie Ende des axial unverschieb- lichen Füllrohres 21 tritt dabei in eine Bohrung 39 der Welle 5 ein. ( Die Bohrung 39 ist in Figur 1 aus Platz¬ gründen axial verkürzt dargestellt ).
Im Betrieb nimmt die beschriebene Stülpfilterzentrifuge zunächst die in Figur 1 gezeichnete Stellung ein, in wel¬ cher über die mit Druckmedium beaufschlagte Membran 32 ei¬ ne Dichtung zwischen Deckel 19 und Füllrohr 21 hergestellt ist. Die verschiebbare Welle 5 ist in die Hohlwelle 3 zurückgezogen, wodurch das mit der Welle 5 verbundene Bodenstück 17 in der Nähe des Bodens der Schleudertrommel 7 liegt und das Filtertuch 15 derart in die Trommel eingestülpt ist, das es in deren Innerem liegt. Der Schleuderraumdeckel 19 hat sich dabei dicht auf den Öffnungsrand der Trommel 7 aufgelegt. Bei verhältnis¬ mäßig langsam rotierender Trommel 7 wird über das Einfüll¬ rohr 21 zu filtrierende Suspension in den Schleuderraum der Trommel eingeführt. Nach Beendigung des Einfüllvor¬ ganges wird die Trommel in relativ rasche Rotation ver¬ setzt. Die flüssigen Bestandteile der Suspension treten durch die Öffnungen 11 der Trommel 7 hindurch und werden von einem Prallblech 40 abgeleitet. Die Feststoffteilchen der Suspension werden vom Filtertuch 15 in Form des üb¬ lichen Filterkuchens aufgehalten.
Während des bei rascher Trommelrotation erfolgenden Fil¬ triervorganges kann über die Rohrleitung 38 ein Über- oder Unterdruck im Inneren der Trommel 7 erzeugt werden, gegen welchen die von der Buchse 31 und der Membran 32 gebildete Dichtung abdichtet.
Nach Beendigung des Filtriervorganges wird bei relativ langsam rotierender Trommel 7 und nach Abschaltung der mit der Leitung 38 verbundenen Druck- oder Unterdruckquelle sowie nach Öffnung des von der Buchse 31 und der Membran 32 gebildeten Abdichtverschlusses ( vgl. Figur 2 unten) die Welle 5 nach links verschoben, wodurch sich das Filtertuch 15, wie in Figur 1 strichpunktiert dargestellt, nach außen umstülpt und die an ihm haftenden Feststoffteilchen nach auswärts in das Gehäuse 1 abgeschleudert werden. In dieser geöffneten Stellung der Trommel 7 dringt das Füllrohr 21 frei an der entspannten Membran 32 vorbei in die Bohrung 39 der Welle 5 ein.
Nach beendetem Abwurf der Feststoffteilchen wird die Stülpfilterzentrifuge durch Zurückziehen der Welle 5 wie¬ der in ihre geschlossene Betriebsstellung entsprechend Figur 1 verbracht, wobei sich das Filtertuch 15 in entge¬ gengesetzter Richtung zurückstülpt. Auf diese Weise ist ein Betrieb der Zentrifuge mit ständig rotierender Schleu¬ dertrommel 7 möglich, wobei die Druckverhältnisse in der Trommel 7 beliebig eingestellt werden können. Dabei sind im Bereich der Einfüllöffnung 22 des Deckels 19 keine schleifenden Teile vorhanden, die einen Abrieb und damit Verunreinigungen der Suspension im Schleuderraum der Trom¬ mel 7 erzeugen könnten.
Mit Hilfe des Motors 25, des Riemens 26 und der Riemen¬ scheibe 27 kann das Füllrohr 21 vor dem Schließen des von der Buchse 31 und der Membran 32 gebildete Abdichtver¬ schlusses auf die gleiche Umdrehungszahl wie die Trommel gebracht werden, so daß auch während des Schließens dieses Verschlusses, der zu einer drehfesten Verbindung zwischen Einfüllrohr 21 und Trommel 7 führt, kein unerwünschter Ab¬ rieb entstehen kann. Der dargestellte Antrieb des Einfüllrohres 21 über den Motor 25 hat lediglich Symbolcharacter. In der Praxis wird der synchrone Antrieb von Einfüllrohr 21 und Trommel 7 mit an sich bekannten elektrischen oder mechanischen Mitteln realisiert, beispielsweise unter Verwendung frequenzgere¬ gelter Motoren mit gleicher Sollwertvorgabe.
Bei der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform ist die ein Element des Abdichtverschlusses der Einfüll¬ öffnung 22 bildende Membran fest mit dem Füllrohr 21 ver¬ bunden. Alternativ könnte eine mit einem Druckmedium be¬ aufschlagbare Membran auch innerhalb der Einfüllöffnung 22 verlaufend fest mit dem Deckel 19 der Trommel verbunden sein, so daß sie sich bei Beaufschlagung mit Druckmedium konzentrisch ringsum an die Außenwand des Einfüllrohres 21 anlegt. In diesem Falle muß die Zuführung des die Membran beaufschlagenden Druckmediums über die Drucktrommel 7 er¬ folgen. Dies ist in Figur 1 durch einen gestrichelt dar¬ gestellten Kanal 41 angedeutet, welcher durch die Welle 5, das Bodenstück 17, den Stehbolzen 18 und den Deckel 19 zur Membran hin verläuft.
Die der Erzeugung eines Über- oder Unterdrucks dienende Rohrleitung 38 im Inneren des Füllrohres 21 kann durch eine Rohrleitung 42 ersetzt werden, welche in der Welle 5 ausgebildet und in Figur 1 ebenfalls gestrichelt angedeu¬ tet ist.
Die Figur 3 zeigt einen Lagerblock 43 einer abgewandtelten Ausführungform einer Stülpfilterzentrifuge, wobei der Lagerblock 43 dem Lagerblock 23 in Figur 1 entspricht. Einander gleiche Teile sind in Figur 1 und 3 mit den glei¬ chen Bezugszeichen bezeichnet.
Wie in Figur 3 dargestellt, weist das Füllrohr 44 rück¬ seitig einen Stirnflansch 45 auf. An die freie Endfläche des Flansches 45 kann eine ringförmige Membrandichtung 46 abdichtend angelegt werden werden, wenn diese Membrandich- tung rückseitig über eine im Lagerblock 43 ausgebildete Leitung 47 mit einem Druckmedium beaufschlagt wird. Die Membrandichtung 46 ist ihrerseits ebenfalls in einer ent¬ sprechenden, zum Stirnflansch 45 hin offenen, ringförmigen Aussparung 48 des Lagerblocks 43 angeordnet.
Es hat sich gezeigt, daß ein ständig zusammen mit der Trommel 7 um seine Längsachse rotierendes Füllrohr 44 un¬ zweckmäßig sein kann, wenn sich bei besonders empfind¬ lichen Suspensionen deren Feststoffteilchen bereits wäh¬ rend des Einfüllens der Suspension in die Trommel 7 an der Wand des umlaufenden Füllrohres 44 absetzen können. In solchen; Fällen ist es günstig, das Füllrohr 44 während des Füllvorganges still zu setzen, was bei weiter rotierender Trommel 7 ohne weiteres möglich ist, wenn die von der Buchse 31 und der Membran 32 gebildete Dichtung in der zu¬ vor beschriebenen Weise geöffnet wird. Bei stehendem Füll¬ rohr 44 kann jedoch die elastische Membrandichtung 46 ohne weiteres in Anlage an den Stirnflansch 45 gebracht werden. Auf diese Weise ist zuverlässig verhindert, daß eingefüllte Suspension in den Bereich der Wellendichtung 28 gelangt. Wenn während des Filtriervorganges die von der Buchse 31 und der Membran 32 gebildete Abdichtung ge¬ schlossen ist und das Füllrohr 44 gemeinsam mit der Trom¬ mel 7 umläuft, befindet sich die Membrandichtung 46 im ge¬ öffneten, also vom Stirnflansch 45 des Füllrohres abgelös¬ tem Zustand, so daß kein unerwünschter Abrieb zwischen Membrandichtung 46 und Füllrohr 44 auftreten kann.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen von Stülpfilter¬ zentrifugen sind die Abdichtungen ( Buchse 31, Membran 32; Dichtung 46 ) als Membrandichtungen ausgebildet. Es ist offensichtlich, daß solche Membrandichtungen auch durch andere Verschlußelemente in Form pneumatisch oder hydrau¬ lisch betätigbarer elastischer Quetschdichtungen, bei¬ spielsweise auch in Schlauchform ersetzt werden können.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Stülpfilterzentrifuge mit einer in einnem Gehäuse (1) freitragend drehbar gelagerten, radiale Filtratdurch¬ lässe (11) aufweisenden, mit Über- oder Unterdruck beaufschlagbaren Trommel (7), mit einem die freie Stirnseite der Trommel verschließenden Deckel (19), wobei Trommel und Deckel relativ zueinander axial verschieblich sind, mit einer am Deckel vorgesehenen Einfüllöffnung (22) für zu filtrierende Suspension und mit einem die Einfüllöffnung abgedichtet durch¬ dringenden Füllrohr (21), dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (21) um seine Längsachse drehbar gela¬ gert und zusammen mit der Trommel (7) um diese Achse im Umlauf versetzbar ist.
2. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Füllrohr (21) durch eine An¬ triebseinrichtung (25, 26, 27) im wesentlichen syn¬ chron zu der Trommel (7) drehend antreibbar ist.
3. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß zur Erzielung der Abdichtung zwi¬ schen Einfüllöffnung (22) und Füllrohr (21) ein wahl¬ weise zwischen einer Offen- und Schließstellung hin- und her steuerbares Verschlußelement (32) angeordnet ist.
4. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Verschlußelement (32) mit dem Füllrohr (21) verbunden ist.
5. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 3 , dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Verschlußelement eine pneuma¬ tisch oder hydraulisch betätigbare, elastische Quetschdichtung ist.
6. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 5 , dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Quetschdichtung als eine ring¬ förmige Membran (32) ausgebildet ist.
7. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Füllrohr (21) in einem mit Ab¬ stand von der Einfüllöffnung (22) außerhalb der Trom¬ mel (7) angeordneten Lagerblock (23) drehbar gelagert ist.
8. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß im Lagerblock (23) ein Abflußkanal (37) für ausleckende Suspension vorgesehen ist.
9. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch -7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß zwischen Füllrohr (44) und Lager¬ block (43) ein wahlweise zwischen einer Offen- und einer Schließstellung hin- und steuerbares Dichtele¬ ment (46) angeordnet ist, das bei nicht umlaufenden Füllrohr (44) dieses gegen den Lagerblock (43) ab¬ dichtet.
10. Stülpfilterzentrifuge nach Anspruch 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß als steuerbares Dichtelement eine elastische Membrandichtung (46) zwischen der der Ein¬ füllöffnung abgekehrten Stirnseite (45) des Füll¬ rohres (44) und dem Lagerblock (43) angeordnet ist.
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