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Dokumentenidentifikation DE3720797C1 14.07.1988
Titel Zulaufeinrichtung zum lotrechten konzentrischen Einlauf von Füllmasse in den Beschleunigertopf einer Zentrifuge
Anmelder Selwig & Lange GmbH, 3300 Braunschweig, DE
Erfinder Liemann, Max, 3300 Braunschweig, DE
Vertreter Gramm, W., Prof.Dipl.-Ing.; Lins, E., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 3300 Braunschweig
DE-Anmeldedatum 24.06.1987
DE-Aktenzeichen 3720797
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 14.07.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.07.1988
IPC-Hauptklasse B04B 11/06
IPC-Nebenklasse B04B 11/00   B04B 11/02   C13F 1/06   A23G 3/02   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Zulaufeinrichtung zum lotrechten, konzentrischen Einlauf von Füllmasse in den Beschleunigertopf einer Zentrifuge, insbesondere einer kontinuierlichen Zuckerzentrifuge, bestehend aus einem in einem Zulaufrohr vorgesehenen Absperrorgan für die Füllmasse, einem variablen, die jeweilige Durchsatzleistung bestimmenden Durchströmquerschnitt für die Füllmasse sowie einer lotrecht und konzentrisch angeordneten Leiteinrichtung zur Führung des Füllmassestromes.

Eine derartige Zulaufeinrichtung ist durch die DE-OS 33 08 106 bekannt. Es handelt sich hier um einen Stoffschieber, insbesondere für Zuckerfüllmasse, mit einer in einem in einer Durchgangsöffnung eines Gehäuses stationär angeordneten, eine Blendenöffnung aufweisenden Blendenscheibe und einer an der Blendenscheibe anliegenden, relativ zu der Blendenscheibe durch einen Antrieb zwischen die Blendenöffnung ganz schließenden und ganz öffnenden Endstellungen verschiebbaren Schieberplatte. Letztere weist eine mit der Blendenöffnung zusammenwirkende Steuerkante auf, wobei die Blendenöffnung kleiner ist als die Durchgangsöffnung. Der Flächenschwerpunkt der Blendenöffnung liegt in einer Öffnungsrichtung der Schieberplatte im Abstand von dem Flächenschwerpunkt der Durchgangsöffnung. In einer zwischen den Endstellungen liegenden Hauptbetriebsstellung der Schieberplatte soll der Flächenschwerpunkt einer freien Querschnittsfläche der Blendenöffnung zumindest annähernd mit dem Flächenschwerpunkt der Durchgangsöffnung zusammenfallen.

Durch diesen Stoffschieber soll auch bei unterschiedlicher Durchsatzleistung eine jeweils möglichst zentrale Einführung der Füllmasse in den Beschleunigertopf sichergestellt werden, um so eine gleichmäßige Schichtenströmung zu erzielen und Unwuchten zu vermeiden.

Bekannt sind ferner sogenannte Blendenregulier-Schieber, die nach dem Prinzip der Irisblende konstruiert sind und ebenfalls einen konzentrischen Zulauf in den Beschleunigertopf zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung der Füllmasse gewährleisten sollen. Diese Konstruktion kann aber noch teurer und kostenaufwendiger in der Instandhaltung sein als die eingangs erläuterte Zulaufeinrichtung, bei der unterhalb des Stoffschiebers innerhalb des Zulaufrohres eine lotrechte Führungsstange vorgesehen ist, die zur Zentrierung des aus dem Stoffschieber austretenden Massestromes dient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preiswerter herzustellende und hinsichtlich der Instandhaltung kostengünstigere Zulaufeinrichtung zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der variable Durchströmquerschnitt sowie die Leiteinrichtung durch mindestens zwei sich in Strömungsrichtung verjüngende Düsen gebildet sind, wobei die erste Düse konzentrisch in die eine größere Düsenöffnung aufweisende zweite Düse ragt und mit dieser einen konischen Ringkanal bildet, der mit einem am oberen Ende der ersten Düse vorgesehenen Überlauf für die Füllmasse derart in Verbindung steht, daß die überlaufende Füllmasse um 360 Umfangsgrad gleichmäßig an der Innenwandung der zweiten Düse verteilt angenähert senkrecht nach unten strömt.

Bei geringerer Durchsatzleistung strömt die Füllmasse lediglich aus der Düsenöffnung der ersten, inneren Düse in Form eines Massenstromes mit rundem Querschnitt exakt zentrisch in den Beschleunigertopf. Wird die Durchsatzleistung über einen bestimmten Wert hinaus gesteigert, erfolgt innerhalb der inneren Düse ein Rückstau der Füllmasse, der sich bei entsprechend hoher Durchsatzleistung so weit aufbaut, bis er den genannten Überlauf erreicht hat. Die dann aus dem Überlauf austretende Überschußmenge strömt in gleichmäßiger Verteilung auf 360 Umfangsgrad durch den konischen Ringkanal zwischen den beiden Düsen der größeren Düsenöffnung der äußeren Düse zu und tritt aus dieser größeren Düsenöffnung zumindest zu Beginn des Überlaufes in Form eines rohrförmigen Füllmassestromes aus, der den im Querschnitt runden, aus der inneren Düse austretenden Füllmassestrom konzentrisch umhüllt und dadurch ebenfalls konzentrisch in dem Beschleunigertopf auftrifft. Da sich die jeweiligen Strömungsquerschnitte der beiden Düsen mit dem Quadrat ihres Durchmessers ändern, läßt sich mit dieser sich selbsttätig einstellenden Veränderung des Durchströmquerschnittes hinsichtlich der Durchsatzleistung ein großer Leistungsbereich abdecken.

Da die Düseneinrichtung die konzentrische Führung des Füllmassestromes bewirkt und gewährleistet, ist es nicht erforderlich, die Füllmasse bereits konzentrisch der Düsenanordnung zuzuführen. Dies führt zu dem großen Vorteil, daß für das Absperrorgan die preiswerteste und technisch beste Lösung, nämlich eine Absperrklappe gewählt werden kann, die insbesondere im Bereich kristallhaltiger Magmen vorteilhaft und auch unter der englischen Bezeichnung "Butterfly Valve" bekannt ist. Eine derartige Absperrklappe ließ sich bisher nicht einsetzen, da sich mit einer Absperrklappe kein lotrechter, runder und ständig konzentrisch zum Beschleunigertopf ausgerichteter Einlaufstrahl erzielen läßt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt schematisch einen lotrechten Schnitt durch eine Zulaufeinrichtung.

Angedeutet ist eine über eine lotrechte Welle 1 angetriebene, sich nach oben konisch öffnende Trommel 2 mit einem zentrischen Beschleunigertopf 3. Lotrecht oberhalb dieses Beschleunigertopfes 3 und konzentrisch hierzu ist ein Zulaufrohr 4 mit einem Absperrorgan 5 für die Einleitung von Füllmasse 6 in den Beschleunigertopf 3 vorgesehen. Die Strömungsrichtung der Füllmasse 6 in den Beschleunigertopf 3 ist mit dem Pfeil 7 gekennzeichnet.

Zwischen dem als Absperrklappe ausgebildeten Absperrorgan 5 und dem Beschleunigertopf 3 ist eine Leiteinrichtung zur Führung des Füllmassestromes vorgesehen. Diese Leiteinrichtung besteht aus zwei sich in Strömungsrichtung verjüngenden Düsen 8, 9, von denen die erste Düse 8 konzentrisch in die eine größere Düsenöffnung 10 aufweisende zweite Düse 9 ragt und mit dieser einen konischen Ringkanal 11 bildet. Die innere Düse 8 geht nach oben in einen zylindrischen Abschnitt 12 über, in dem gleichmäßig um den Umfang verteilt Durchströmöffnungen 13 angeordnet sind. Diese Durchströmöffnungen 13 sind trapezförmig ausgebildet und so ausgerichtet, daß ihr freier Querschnitt entgegen der Strömungsrichtung 7 zunimmt; auch eine dreiecksförmige Ausbildung wäre möglich.

Die Durchströmöffnungen 13 sind von einem Auffangraum 14 konzentrisch umschlossen, der auf seiner Unterseite in den genannten konischen Ringkanal 11 übergeht. Die Düsenöffnung 15 der inneren Düse 8 liegt innerhalb des Düsenkörpers der äußeren Düse 9, könnte aber auch durch deren Düsenöffnung 10 hindurchragen.

Beide Düsen 8, 9 bilden zusammen mit dem genannten zylindrischen Abschnitt 12 sowie dem Auffangraum 14 ein kompaktes Bauteil, in das von oben das untere Ende des Zulaufrohres 4 ragt. Gestrichelt ist dargestellt, daß die von dem Absperrorgan 5 freigegebene Füllmasse 6 einseitig der innenliegenden Düse 8 zugeführt wird, aus deren Düsenöffnung 15 jedoch zentrisch in Form eines im Querschnitt runden Massegutstromes lotrecht nach unten austritt und zentrisch im Beschleunigertopf 3 auftrifft. Reicht bei steigender Durchsatzleistung der Strömungsquerschnitt der Düsenöffnung 15 der inneren Düse 8 nicht mehr aus, erfolgt innerhalb dieser Düse 8 ein Rückstau der Füllmasse 6, der dann, wenn er die unteren Kanten der Durchströmöffnungen 13 erreicht hat, dort zu einem Überlauf führt. Die überlaufende Masse tritt über den Umfang der Düse 8 gesehen gleichmäßig aus und gelangt über den Auffangraum 14 in gleichmäßiger Umfangsverteilung in den konischen Ringkanal 11, um dann aus der Düsenöffnung 10 der äußeren Düse 9 rohrförmig auszutreten.


Anspruch[de]
  1. 1. Zulaufeinrichtung zum lotrechten, konzentrischen Einlauf von Füllmasse (6) in den Beschleunigertopf (3) einer Zentrifuge, insbesondere einer kontinuierlichen Zuckerzentrifuge, bestehend aus einem in einem Zulaufrohr (4) vorgesehenen Absperrorgan (5) für die Füllmasse (6), einem variablen, die jeweilige Durchsatzleistung bestimmenden Durchströmquerschnitt (Düsenöffnung 10, Düsenöffnung 15) für die Füllmasse (6) sowie einer lotrecht und konzentrisch angeordneten Leiteinrichtung (Düse 8, Düse 9, Düsenöffnung 10, Ringkanal 11) zur Führung des Füllmassestromes, dadurch gekennzeichnet, daß der variable Durchströmungsquerschnitt (Düsenöffnung 10, Düsenöffnung 15) sowie die Leiteinrichtung (Düse 8, Düse 9, Düsenöffnung 10, Ringkanal 11) durch mindestens zwei sich in Strömungsrichtung (7) verjüngende Düsen (8, 9) gebildet sind, wobei die erste Düse (8) konzentrisch in die eine größere Düsenöffnung (10) aufweisende zweite Düse (9) ragt und mit dieser einen konischen Ringkanal (11) bildet, der mit einem am oberen Ende der ersten Düse (8) vorgesehenen Überlauf (Abschnitt 12, Durchströmöffnungen 13, Auffangraum 14) für die Füllmasse (6) derart in Verbindung steht, daß die überlaufende Füllmasse um 360 Umfangsgrad gleichmäßig an der Innenwandung der zweiten Düse (9) verteilt angenähert senkrecht nach unten strömt.
  2. 2. Zulaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf (Abschnitt 12, Durchströmöffnungen 13, Auffangraum 14) durch gleichmäßig um den Umfang der ersten Düse (8) verteilt angeordnete Durchströmöffnungen (13) gebildet ist.
  3. 3. Zulaufeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt der genannten Durchströmöffnungen (13) entgegen der lotrechten Strömungsrichtung (Pfeil 7) zunimmt.
  4. 4. Zulaufeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Durchströmöffnungen (13) trapez- oder dreiecksförmig ausgebildet sind.
  5. 5. Zulaufeinrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Durchströmöffnungen (13) von einem Auffangraum (14) konzentrisch umschlossen sind, der in den genannten konischen Ringkanal (11) übergeht.
  6. 6. Zulaufeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (5) eine Absperrklappe ist.






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