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Title:
SCREW-TYPE SOLID BOWL CENTRIFUGE WITH MULTISTAGE PLANETARY GEAR TRAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/042220
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a screw-type centrifuge configured in such a way that the use of multistage planetary gear trains allows for high peripheral speeds of the drum and large drum diameters. According to the invention the drum bearing (5) on the gear train side is positioned between two stages (7, 8) of the multistage planetary gear train. The housing jacket (10) of the multistage planetary gear train, which is connected to the drum jacket (11) and therefore rotates at the same r.p.m., has an intermediate piece (12) which has a small diameter and is housed by the drum bearing (5) together with a shaft (13) connecting the gear train stages (7 and 8). The system provided for in the invention, according to which the drum bearing (5) on the gear train side is positioned between two stages of the multistage planetary gear train, is used in the case of very large decanters for which the drum rotates at very high peripheral speeds.

Inventors:
BEYER HANS-JOACHIM (DE)
Application Number:
PCT/EP1999/000055
Publication Date:
August 26, 1999
Filing Date:
January 07, 1999
Export Citation:
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Assignee:
WESTFALIA SEPARATOR AG (DE)
BEYER HANS JOACHIM (DE)
International Classes:
B04B1/20; (IPC1-7): B04B1/20
Foreign References:
EP0271898A11988-06-22
EP0409791A11991-01-23
DE3142779A11983-05-11
Other References:
See also references of EP 1056545A1
Attorney, Agent or Firm:
Stracke, Alexander (Jöllenbecker Strasse 164 Bielefeld, DE)
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Claims:
Patentansprüche <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR>
1. VollmantelSchneckenzentrifuge mit einer an den beiden Stirnseiten ge lagerten, um eine horizontale Achse drehbaren, antreibbaren Trommel und einer koaxial darin drehbar gelagerten, mit einer Differenzdrehzahl gegenüber der Trommel antreibbaren Förderschnecke, wobei der An trieb ein mehrstufiges Umlaufgetriebe aufweist, dessen Gehäusemantel mit dem Trommelmantel und dessen Abtriebswelle mit der Förder schnecke verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das getriebesei tige Trommellager (5) zwischen zwei Stufen (7,8) des mehrstufigen Umlaufgetriebes vorgesehen ist.
2. VollmantelSchneckenzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß im Bereich des getriebeseitigen Tromellagers (5) das Ge häuse (10) des mehrstufigen Umlaufgetriebes ein zylindrisches Zwi schenstück (12) mit gegenüber den Gehäuseteilen der Getriebestufen reduziertem Durchmesser aufweist und das Lager (5) das Zwischen stück (12) und eine die Getriebestufen (7,8) verbindende Welle (13) aufnimmt.
3. VollmantelSchneckenzentrifuge nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Zwischenstück (12) quer zur Drehachse (2) geteilt ist.
4. VollmantelSchneckenzentrifuge nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trommelmantel einen Innen durchmesser D aufweist, der größer ist als 1.000 mm, das Verhältnis zwischen dem Achsabstand L der Lager (5,6) der Trommel und dem Durchmesser D des Trommelmantels (11) (L/D) größer ist als 3,8, das Drehmoment zwischen der Trommel und der Förderschnecke groß ist (z. B. 100.000 Nm) und die Umfangsgeschwindigkeit am Innenradius des Trommelmantels (11) größer ist als 105 m/s.
Description:
Voilmantel-Schneckenzentrifuge mit mehrstufigem Umlaufgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge mit einer an den beiden Stirnseiten gelagerten, um eine horizontale Achse drehbaren, an- treibbaren Trommel und einer koaxial darin drehbar gelagerten, mit einer Diffe- renzdrehzahl gegenüber der Trommel antreibbaren Förderschnecke, wobei der Antrieb ein mehrstufiges Umlaufgetriebe aufweist, dessen Gehäusemantel mit dem Trommelmantel und dessen Abtriebswelle mit der Förderschnecke verbun- den ist.

Mit Hilfe einer Differenzdrehzahl zwischen Trommel und Schnecke wird der Feststoff zum Feststoffaustrag an einem stirnseitigen Trommelende geführt.

Das Gehäuse des mehrstufigen Umlaufgetriebes rotiert im Betrieb um die hori- zontale Drehachse der Trommel. Da das Getriebegehäuse mit dem Trom- melmantel verbunden ist, haben diese Bauteile die gleiche Drehzahl.

Es sind Vollmantel-Schneckenzentrifugen bekannt, bei denen das Umlaufge- triebe mit der Trommel zwischen den Trommellagern oder außerhalb des an- triebsseitigen Trommellagers angeordnet ist.

Aus der US-PS 3 061 181 ist eine Schneckenzentrifuge bekannt, bei der das Umlaufgetriebe mit der Trommel zwischen den Trommellagern vorgesehen ist.

Bei dieser Schneckenzentrifuge mit dem sog."innenliegenden Getriebe"kann zwar das antriebsseitige Lager relativ kleingehalten werden, jedoch wächst der Abstand zwischen den beiden Lagern um die Baubreite des Umlaufgetriebes.

Aus der US-PS 5 403 260 ist eine Schneckenzentrifuge bekannt, bei der das Umlaufgetriebe außerhalb der Trommellagerung angeordnet ist. Hierbei handelt

es sich um ein sog."außenliegendes Getriebe". Nachteilig ist, daß sowohl die Nabe des Gehäuses des Umlaufgetriebes als auch die Getriebeabtriebswelle durch das antriebsseitige Lager der Trommel hindurchgeführt werden müssen.

Die sich daraus ergebende Lagergröße führt bei hohen Drehzahlen der Trommel und der Förderschnecke zu Problemen.

Bei großen Schneckenzentrifugen ist die Eigenfrequenz der Trommel eine der limitierenden Größen für die maximal mögliche Trommeldrehzahl. Je größer der Lagerabstand L zwischen den Trommellagern ist, desto niedriger ist die Eigen- frequenz W der Trommel, wodurch die maximal mögliche Betriebsdrehzahl der Trommel reduziert wird Ws 1/L2.

Aus verfahrenstechnischen Gründen ist im allgemeinen ein großes Verhältnis von Trommellänge zum Trommeldurchmesser D erwünscht (L/D).

Durch das innenliegende Getriebe wird wegen der vorgenannten Problematik die maximale Baulänge der Trommel um die Getriebebreite reduziert. Wegen der hohen Drehmomente bei großen Schneckenzentrifugen kann es erforderlich sein, die Umlaufgetriebe mehrstufig auszuführen, wodurch deren Breite noch zunimmt. Andererseits führen die hohen Drehmomente aber auch zu so großen Durchmessern der Getriebeabtriebswelle, daß ein außenliegendes Getriebe we- gen der damit verbundenen nachteiligen Lagergröße nicht in Frage kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneckenzentrifuge der ein- gangs genannten Art so auszubilden, daß bei Verwendung von mehrstufigen Umlaufgetrieben hohe Umfangsgeschwindigkeiten der Trommel und große Trommeldurchmesser möglich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das getriebeseitige Trommellager zwischen zwei Stufen des mehrstufigen Umlaufgetriebes vorge- sehen ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Gehäuse des mehrstufigen Umlaufgetriebes im Bereich des getriebeseitigen Trommellagers ein zylindri- sches Zwischenstück mit gegenüber den Gehäuseteilen der Getriebestufen re- duziertem Durchmesser auf. Das getriebeseitige Trommellager nimmt das Zwischenstück und eine die Getriebestufen verbindende Welle auf. Der Durch- messer des Zwischenstücks entspricht somit dem Innendurchmesser eines ge- eigneten Trommellagers.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist zumindest die letzte Getriebestufe mit dem größten Drehmoment mit der Trommel zwischen den Trommellagern angeordnet, so daß die Getriebeabtriebswelle mit dem größten Durchmesser nicht durch das getriebeseitige Trommellager geführt werden muß und sich die Getriebebaubreite nur zum Teil auf den Lagerabstand der Trommel auswirkt.

Die weiteren Getriebestufen können als außenliegender Getriebeanteil ausge- führt werden. Das Getriebegehäuse muß zweiteilig ausgebildet sein, damit das Lager im Bereich des Zwischenstücks montiert werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Es zeigen : Figur 1 in schematischer Darstellung eine bekannte Schneckenzentrifuge mit einem innenliegenden, mehrstufigen Umlaufgetriebe, Figur 2 eine bekannte Schneckenzentrifuge mit außenliegendem, mehrstufigen Umlaufgetriebe in schematischer Darstellung, Figur 3 eine erfindungsgemäße Ausführung in schematischer Darstellung, Figur 4 eine bekannte Schneckenzentrifuge, bei der im Gegensatz zu der Ausführung nach der Fig. 1 das Umlaufgetriebe an dem Ende der Trommel angeordnet ist, an dem die Flüssigkeit ausgetragen wird,

Figur 5 eine bekannte Schneckenzentrifuge, bei der im Gegensatz zu der Aus führung nach der Fig. 2 das Umlaufgetriebe an dem Ende der Trommel vorgesehen ist, an dem die Flüssigkeit abgeworfen wird und Figur 6 eine erfindungsgemäße Ausführung mit dem Umlaufgetriebe am flüs- sigkeitsseitigen Trommelende.

Die Vollmantel-Schneckenzentrifugen, die in den Fig. 1 bis 6 aufgezeigt sind, weisen eine Trommel 1 auf, die um eine horizontale Achse 2 drehbar gelagert ist. In der Trommel ist eine nicht dargestellte Förderschnecke koaxial angeord- net und ebenfalls um die horizontale Achse 2 drehbar gelagert. Der Antrieb der Förderschnecke erfolgt über eine Abtriebswelle 3 eines mehrstufigen Umlaufge- triebes 4, das bei der Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach der Fig. 1 mit der Trommel 1 zwischen den Lagern 5,6 angeordnet ist.

Bei der Ausführung nach der Fig. 2 ist das Umlaufgetriebe 4 außerhalb des ge- triebeseitigen Lagers 5 vorgesehen.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Konstruktion sind in den Fig. 3 und 6 aufgezeigt. Bei diesen Ausführungen ist das getriebeseitige Trommellager 5 zwischen den Stufen 7 und 8 des Umlaufgetriebes 9 angeordnet. Das Getrie- begehäuse 10, das im Betrieb umläuft, ist mit dem Trommelmantel 11 verbun- den und weist im Bereich des getriebeseitigen Trommellagers 5 ein zylindri- sches Zwischenstück 12 auf, dessen Durchmesser gegenüber den Gehäusetei- len der Getriebestufen 7 und 8 reduziert ist. Das Lager 5 nimmt somit das Zwischenstück 12 und eine die Getriebestufen 7 und 8 verbindende Welle 13 auf.

Das Zwischenstück 12 ist quer zur Drehachse 2 geteilt und zwar aus Montage- gründen.

Bei der erfindungsgemäßen Gestaltung der Vollmantel-Schneckenzentrifuge kann der Trommelmantel 11 einen Durchmesser aufweisen, der größer als 1.000 mm ist. Das Verhältnis zwischen dem Achsabstand L der Lager 5 und 6

der Trommel 1 und dem Durchmesser D des Trommelmantels 11 (L/D) kann größer sein als 3,8. Das Drehmoment zwischen Trommel und Förderschnecke kann z. B. 100.000 Nm betragen. Die Umfangsgeschwindigkeit am Innenradius des Trommelmantels 11 kann größer sein als 105 m/s.

Die erfindungsgemäße Anordnung des getriebeseitigen Trommellagers zwischen zwei Stufen eines mehrstufigen Umlaufgetriebes eignet sich insbesondere für sehr große Dekanter.

Aus den Darstellungen der erfindungsgemäßen Schneckenzentrifugen in den Fig. 3 und 6 ergibt sich, daß das Umlaufgetriebe mit der Anordnung des Trom- mellagers 5 zwischen den Getriebestufen am feststoffseitigen oder am flüssig- keitsseitigen Trommelende vorgesehen werden kann.

Bezugszeichenliste 1 Trommel 2 Achse 3 Abtriebswelle 4 Umlaufgetriebe 5 Lager 6 Lager 7Stufe 8Stufe 9 Umlaufgetriebe 10Getriebegehäuse 11 Trommelmantel 12Zwischenstück 13Welle