DK166809B1 - Snekkecentrifuge - Google Patents

Description

DK 166809 B1

Opfindelsen angår en snekkecentrifuge af den art, som er angivet i krav 1's indledning.

Det er almindelig praksis i dag at opstille og drive sådanne centrifuger med horisontalt forløbende rotationsakse. Derved opnår man en lille indbygningshøjde, maskinfundamentet hen-5 holdsvis maskinsteliet befinder sig nær gulvet, og centrifugen er let tilgængelig. Til lejring af rotorerne bliver der anvendt ringrille- og rullelejer, der ikke er særligt udformet til optagelse af aksial belastning. En sådan aksial belastning er heller ikke systemimmanent ved anordning af rotationsaksen i horisontalt plan; der optræder alligevel uregelmæssige bevægelsesforstyrrel-ser i aksial retning, som på grund af deres uregelmæssighed ikke kan bestemmes. De her 10 involverede lejer, særligt dem mellem tromlen og de maskinfundamentforbundne lejebukke, er overordentlig stærkt belastet, medens de ved omgribning af tilløbsrøret etc. udviser forholdsvis store tværsnit og derfor må rotere meget stærkt. Ved siden af de i første række fra drev og ubalance hidrørende radiale belastninger skal disse rullelejer, i den udstrækning de fx som ringrillelejer udgør faste lejer, dernæst optage sådanne uregelmæssige rotorbevægelser i form 15 af aksialbelastninger, hvilket i alt resulterer i en betragtelig belastning af dette leje og dermed tilsvarende forringelse af levetiden. Rotoren "danser" med uregelmæssige bevægelser hid og did mellem skuldrene på ringrillelejet. Med henblik på at optage disse i begge aksiale retninger optrædende tilfældige belastninger ville dobbeltvirkende aksiallejer være nødvendige, hvilket dog ville medføre betragtelige omkostninger.

20

Det er kendt at opstille og drive de omtalte centrifuger eller dekantere med lodret forløbende rotationsakse. Her kan lejeforholdene udformes således - fx aksialleje og radialleje foroven og kun radialleje forneden -, at der ingen uregelmæssige bevægelser kan optræde, i hvert fald ingen forstyrrende bevægelser af den type, der er omtalt i det foregående i forbindelse med 25 den horisontale lejring. Ulempen ved denne opstilling med lodret rotationsakse er imidlertid en tilsvarende stativopbygning og en stor byggehøjde tillige med dårlig tilgængelighed. Denne opbygning er derfor heller ikke blevet almindelig.

Det er opfindelsens opgave ved en centrifuge af den indledningsvis nævnte type i vid ud-30 strækning at eliminere de uregelmæssige rotorforskydningsbevægelser, der optræder i begge akseretninger, og dermed gøre den aksale lejebelastning mere stabil uden i praksis at skulle give afkald på de fordele, der er forbundet med den horisontale anordning af rotationsaksen.

Denne opgave bliver ifølge opfindelsen løst som angivet i krav 1's kendetegnende del.

Den i opfindelsen forudsete skråstilling af rotationsaksen og den deraf følgende med hensyn til rotationsplanet let skråstillede anordning af rullelejerne i begge aksiale ender af rotoren medfører en bestemt aksial preslejebelastning, der er begrænset til den ene af de to akseretninger.

35 DK 166809 B1 2

Til dette formål er en ringe hældning af rotationsaksen i forhold til vandret tilstrækkelig til effektivt at forebygge dansetilbøjeligheder for tromlen. Man kan her nøjes med simple ringrillele-jer, som ved den bestemte aksiale belastning bliver slidt langt mindre end ved den uregelmæssige, aksiale, skiftende belastning. Særligt ved skråstilling med større vinkler kan man 5 anvende skulderlejer eller pendullejer, der ved en bestemt aksial belastning udviser bedre lø-beegenskaber. Man har altså vidtgående muligheder for at bestemme skråretningen mellem rotationsaksen og vandret plan ved udvælgelse mellem de lejer, der kan komme på tale.

Derved bliver de fordele, som findes ved centrifuger med vandret rotationsakse, altså enkel 10 byggemåde og god tilgængelighed, i praksis bibeholdt Den skrå position for rotationsaksen kan fx på simpel måde opnås ved tilsvarende skrå anordning af det sædvanlige maskinfundament, således at man anvender underlag, henholdsvis støddæmpere af forskellig højde til understøtning af fundamentet. Man kan naturligvis også udføre de fra selve maskinfundamentet udgående lejebukke i forskellig højde. Endelig kan hele maskinfundamentet udformes omtrentligt 15 kileformet, hvorved der kan anvendes lejebukke af samme højde.

Ydermere kan det være meget fordelagtigt at gøre skråstillingen mellem rotationsaksen og vandret pian indstillelig, fx ved at man gør maskinfundamentet forskydeligt og fikserbart i forskellige skråstillinger. På denne måde kan man ved måling af aksialkræfteme indstille de 20 respektive gunstigste skråstillinger, der kan være afhængige af en række driftsparametre, som også indbefatter det forhåndenværende gods, der skal adskilles. Denne adskillelighed kan være forudset ud fra en vandret position af rotationsaksen og i retning af en voksende vinkel mellem denne og vandret plan; den kan imidlertid også være indskrænket til et område inden for denne vinkel.

25

Ved hjælp af den i opfindelsen forudsete skråstilling mellem rotationsaksen og horisontalplanet opnås der en ekstra fordel ved sådanne centrifuger, som kræver en resttømning, særligt med henblik på rensning, således som dette fordres ved forarbejdningen med bestemte tidsmellemrum af giftigt materiale. Ved en gennemgående rørformet kappeudformning er det således blot 30 tilstrækkeligt med skråstillinger med meget lille vinkel mellem rotationsaksen og vandret. Ved konisk kappeudformning eller i et konisk transportområde foran faststofudtaget bliver skråstillingen eller vinklen mellem rotationsaksen og vandret valgt således, at skråstillingen bliver indstillet nogle vinkelgrader over vinklen mellem rotationsaksen og indervæggen i dette koniske område, hvorved den aksiale ende af rotoren med faststofudtaget naturligvis har samme 35 retning som vinkelspidsen mellem rotationsaksen og vandret, dvs. faststofudtaget befinder sig nærmere ved vandret end den over for liggende ende af kappen. Med henblik på opnåelse af de særlige fordele ved en automatisk resttømning kan der specielt anvendes den ovenfor anførte indstillelighed af skråstillingen. Man kan drive maskinen med lille skråstilling ved normal- 3 DK 166809 B1 drift og endog med vandret forløbende rotationsakse og så blot af hensyn til resttømningen forstille den til en tilsvarende mere skrå stilling. Til rengøringsformål kan det nemlig være særlig fordelagtigt at placere rotationsaksen vandret for at opnå en særlig god gennemskylning af skillerummet; den derpå følgende skråstillen muliggør så udløbet, specielt også af resten af 5 rengøringsvæsken, gennem faststofudtaget.

Foretrukne udførelsesformer for opfindelsen ses ud fra de uselvstændige krav og under henvisning til det på tegningen viste udførelseseksempel, hvis efterfølgende beskrivelse forklarer opfindelsen nærmere; 10 fig. 1 viser et meget skematiseret del-tværsnitsbillede af udførelseseksemplet, og fig. 2 et skematisk billede af akseforløbet ved en delvis konisk kappeudformning i henhold til udførelseseksemplet.

15 Den generelt med 1 betegnede centrifuge omfatter en lukket kappe 2 i delvis konisk udførelse, og i hvis inderrum der på kendt vis er indsat en snekke 3, som er tilpasset kappeforløbet, og som på en ikke vist måde er lejret drejeligt i kappen og roterer med forskelligt omdrejningstal i forhold til kappen. Denne centrifuge svarer til den sædvanlige byggemåde, som den kendes ved centriuger med horisontalt forløbende rotationsakse.

20

Centrifugen hviler på et maskinfundament 4, som igen er understøttet stabilt på fundamentet 5 på opstillingsstedet via støddæmperen 6. Støddæmperen kan på kendt vis være udformet som gummistødpude eller ved anvendelse af fjedre. Maskinfundamentet 4 er her vist i kileformet udformning, som set fra højre side og i forhold til den mod kappen 2 vendende plan 25 synker i en bestemt vinkel og udløber til venstre. Man kan uden videre forestille sig, at maskinfundamentet er udformet som ved en kendt maskine med vandret rotationsakse og lejlighedsvis bliver skråstillet ved hjælp af forskelligt høje understøtninger. Her kan i det mindste den ene af disse understøtninger, nemlig den der fra vandret plan ligger under den ende af maskinfundamentet 4, som skal løftes opad, være indstillelig i højden.

30

Maskinfundamentet 4 omfatter to lejebukke 7, der foroven bærer et hus 8, som omslutter kappen. I de ved begge ender af kappen anordnede lejebukke 7 er der indsat kuglelejer 9, der understøtter kappen 2, som er drejeligt lejret i maskinfundamentet 4. Denne kuglelejring kan i fastlejeområdet være udformet som rilleleje, skulderleje eller pendulleje; der kan dog også 35 komme andre lejer på tale, som alt efter skråstillingen kan optage en større eller mindre ensidig aksial belastning.

DK 166809 B1 4 På grund af den skrå anordning af maskinfundamentet 4 og dermed også kuglelejestederne forløber rotationsaksen 10 for kappen 2 samt snekken 3 i skråstilling under en vinkel α i forhold til vandret plan 11, der her er gengivet som forbindelseslinie mellem de øverste ender af stødpuderne 6.

5

Indervæggen 12 af kappen 2 forløber via et delområde af sin længdeudstrækning konisk mod rotationsaksen 10 og nærmere betegnet i retning af vinkelspidsen a. Det koniske område af kappen ligger altså alt i alt nærmere horisontalplanet 11 end dens cylindriske del i det andet endeområde. Det koniske område 13 for indervæggen 12 udmunder i et faststofudtag 14, der 10 fx er udformet som to åbninger i dette område af kappevæggen. Denne udformning, såvel som fraføringen af det faste stof fra centrifugen, udformningen af væskeafiøbet og lignende, er kendt i forskellige variationer.

På grund af skråstillingen for rotoren, henholdsvis kappen 2 og snekken 3 fremkaldes der på 15 grund af tyngdekraften en bestemt aksial belastning af kuglelejet 9 i aksiai retning mod vinkelspidsen a; en dansetilbøjelighed af den type, hvor kappen 2 også belaster kuglelejet 9 i den modsatte aksiale retning, bliver herigennem undgået.

Som tværsnitsbilledet i fig. 1 viser, hælder det nedre, mod horisontalplanet 11 vendende bun-20 dområde af den koniske inderflade 13 med en lille vinkel mod horisontalplanet på en sådan måde, at væske, som befinder sig i det af kappen 2 omsluttede mm, løber ud af faststofudtaget på grund af tyngdekraften Dette kan man udnytte til resttømningen af skillerummet. Under drift danner der sig et væskelag af form som en hulcylinder, og som udgående fra indervæggen 12 af kappen 2 vokser til en driftsbestemt højde hen imod rotationsaksen 10. På denne 25 måde forlader kun det af snekken transporterede faststofudtaget 14. Formindsker man hastigheden, eller bringer man centrifugen til stilstand, så løber restvæsken ud. Hvis man af en eller anden grund ikke ønsker dette, så kan man ved hjælp af højdeindstilleligheden overføre centrifugen til en skråstilling med mindre vinkel a. Den her skildrede resttømning er særlig af betydning til rengøringsformål.

30

Fig. 2 symboliserer skråstillingen af rotationsaksen 10 i forhold til horisontalplanet 11 under indflydelse af vinklen a. Den mod horisontalplanet 11 vendende hældning af konussen, som fremgår af fig. 1, gengives ved 13 i fig. 2. Konusvinklen mellem indervæggen i området 13 og rotationsaksen 10 bliver beskrevet ved vinklen β. For at opnå en resttømning kræves der en 35 større eller mindre lille afløbsvinkel γ, der beskriver skråstillingen mellem horisontalplanet 11 og det mod dette vendende område 13, og som ved stilstand sikreren automatisk udflydning af restvæske gennem faststofudtaget. Fig. 2 viser, at vinklen α mellem rotationsaksen 10 og horisontalplanet 11 må være udløbsvinklen γ større end konusvinklen β.

Claims (5)

1. Snekkecentrifuge med rullelejer til rotationslejring af rotorerne, og som har en fælles rotationsakse, kendetegnet ved, at rotationsaksen (10) er anordne! skråt forløbende og 5 uddrejet i en vinkel i forhold til horisontalplanet (11) på fra mindst 2° til højst 60° i retning mod lodret.

2. Centrifuge ifølge krav 1, kendetegnet ved, at vinklen (a) er nogle grader - specielt 2® og mere - større end hældningsvinklen (β) mellem rotationsaksen (10) og indervæggen (12) 10 af kappen (2) på centrifugen (1) i området (13) af transportstrækningen for snekken (3) foran faststofudtaget (14), hvorved det aksiale endeområde af kappen (2), som udviser faststofudtaget (14), ligger nærmere ved horisontalplanet (11) end dets andet endeområde.

3. Centrifuge ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at maskinfundamentet (4) for cen-15 trifugen (1) hælder vinklen (a) med rotationsaksen (10) i forhold til horisontalplanet (11).

4. Centrifuge ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at skråstillingen af rotationsaksen (10) er indstillelig i forskellige vinkler (a). 20

5. Centrifuge ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at kugielejringen (9) udviser en ringriilelejring. 1 2 Centrifuge ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at kuglelejringen (9) udviser en skulderlejring. 25 2 Centrifuge ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at kuglelejringen (9) udviser en pendullejring.