自排空分离机

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的自排空分离机以及一种根据权利要求9所述的用于处理离心物料的方法。

背景技术

不连续排空的分离机在本文献的意义上除了一个或多个用于一个或多个液相的出口之外具有带有活塞滑阀的排空机构，该活塞滑阀能流体操纵地、尤其是利用液体作为流体交替地运动到打开位置和关闭位置中，由此或者说在活塞滑阀中释放(打开位置)和封闭(关闭位置)转筒壁中的固体排出开口。在所述打开位置中，将固相从离心机转筒导出。在所述关闭位置中，不是这种情况。

为了确保自排空分离机的这种转筒排空系统的精确功能，该自排空分离机可以包括带有活塞阀的流体输送和排出系统。所述流体输送和排出系统用于用流体(液体)填充在活塞滑阀上的腔室，并且用于为了排空固体而能使流体从活塞滑阀上的腔室中逸出，从而活塞滑阀可以运动。因此，在具有竖直旋转轴线的分离机中，流体例如可以在活塞滑阀的下方逸出，从而转筒中的产品将其竖直地向下挤压。在此，力求在排空时在短时间内将尽可能精确测量的液体体积供应给离心机转筒的液压系统(“打开流体”)。因此，通过打开流体的体积确定排空量。

在许多分离过程中有利的是，能够灵活地通过电子控制装置设定或调节或者说总体地改变所述排空量。在此的挑战是，即使流体供应中的预压力经受显著的波动，也能可靠地计量根据需要可变的、针对具体需要尽可能准确地测量的流体体积。

为了计量打开流体的体积，根据专利文献DE3115875C1使用一种计量装置，该计量装置具有壳体和在该壳体中可运动地引导的计量元件，该计量装置例如可以是计量活塞或计量膜片。如果所述壳体被填充流体，则由此使计量元件运动并且直至压靠到调节螺钉的止挡部上。这样测量的液体量随后被用作打开流体，以便例如打开离心机转筒中的活塞阀。为此，将计量元件例如气动地挤压回到末端位置中，从而流体在相应的阀位置中可被输送或者说也被输送到离心机转筒中进而输送至活塞阀。

通过移动调节螺钉，在需要时改变用于计量元件的止挡位置，这又改变通过计量装置所测量的液体量。然而，这意味着操作者必须直接在机器上手动设定分别所需的排空体积。在DE3115875C1中，在此使用可变形的膜片作为计量元件。

在DE102005049941A1中描述了这种计量装置的一种变型方案。在此，作为计量元件使用了在作为壳体的缸体中引导的计量活塞。该计量活塞的行程由螺杆限定，该螺杆构成用于计量活塞的止挡件。该止挡件的位置可电动调节，以便因此能够通过电子控制装置来设定或必要时也自动调整打开流体的体积。

按照现有技术的计量装置在实践中已被证明是好的，但这些解决方案需要用于计量所需的机械调节元件，以便可以借助螺纹轴运动到活塞的期望位置。这在对用于排出固体的调节过程的高动态要求的情况下可能是受阻碍的。

发明内容

本发明的任务是，消除所述问题。

本发明通过权利要求1的主题实现该目的。本发明还提出一种权利要求9的方法。

根据权利要求1提出一种自排空分离机，其包括带有竖直旋转轴线的可旋转的离心机转筒，该离心机转筒设有固体排出开口，所述固体排出开口配设有带有活塞滑阀的排空机构，该活塞滑阀能流体操纵地、尤其是借助液体运动到打开位置和关闭位置中，其中，所述排空机构还具有配设给所述活塞滑阀的、用于控制该活塞滑阀打开和关闭运动的控制装置，该控制装置设有控制器和用于计量和输出为了打开所需的流体量、尤其是液体量的计量装置，其中，所述计量装置具有能在计量室中移动的计量元件，该计量元件将所述计量室划分成流体室和用于加载压缩空气的压力室，并且，所述计量装置具有用于计量在所述压力室中为了打开所需的流体量、尤其是液体量的调节系统，该调节系统具有测量装置。

在此，根据可特别简单实现的并且尽管如此精确地工作的本发明还规定，所述测量装置基于流体测量原理。优选地，不需要机械调节元件，诸如用于设定打开流体体积的螺纹轴。因此，所述计量装置也可以有利地满足用于排出固体的调节过程的非常高的动态要求。

根据本发明还规定，具有基于流体测量原理的测量装置的调节系统包括布置在所述压力室中的压力测量装置，利用该压力测量装置可以确定所述压力室中的压力，其中，所述压力室中的压力是或者说构成计量或者说用于计量为了打开所需的液体量的基础。以这样的方式，无接触的测量原理的特征特别有利地并且在结构上简单地实现。

为了打开所使用的流体是液体，优选是水，或者可以使用其它液体，即在分离机中要处理的可流动产品或该产品的相。

在本发明的一个优选的实施变型方案中，所述控制装置具有用于打开流体的喷射腔室和用于关闭流体的喷射腔室，通过在其中布置有打开流体阀和关闭流体阀的打开流体供应装置或者说关闭流体供应装置能够将流体、尤其是水供应到所述喷射腔室，以用于激活打开和关闭运动，其中，优选地所述打开流体供应装置配设有计量装置。由此，提供一种装置，利用该装置可以快速并且可靠以及精确地从分离机中排空限定量的固体(相)。

在此，优选地规定，所述计量装置具有能在计量室中移动的计量元件，该计量元件将所述计量室划分成流体室和用于加载压缩空气的压力室。由此，有利地提供了一种在结构上简单的计量装置。

尤其是，可以有利地规定，所述计量元件是活塞。因此，提供了一种坚固耐用的并且可精确使用的计量元件。但该计量元件也可以具有本身可变形的膜片。

可选地可以规定，所述压力室具有温度传感器。由此，通过控制装置在填充流体室时相应地改变或调整压力额定值，能够在结构上简单地补偿计量装置的压力室中的温度波动。

根据本发明的另一个变型方案可以规定，所述压力室在所述计量元件的下方实施成气密的。由此，有利地使不利的影响(例如压力波动或压力测量装置的不精确的测量)以及因此打开流体的不精确的计量最小化。

同样有利的是，根据另一个选项，所述压力室的体积这样定尺寸，使得即使在最大填充流体室的情况下，所述打开流体供应装置中的压力也比所述压力室中的反压力更高。由此，通过简单的结构上的措施产生计量装置的可靠运行。

此外有利的是，根据一个选项，在所述打开流体供应装置中装入隔板。由此，限制了打开流体的流入量，使得即使在流体压力高时也使填充过程减慢，因此可以可靠地移动到计量元件的目标位置。

在本发明的另一个有利的实施变型方案中，所述隔板直接布置在所述注入阀的前面。由此，产生将隔板简单地集成到所述打开流体供应装置中的可行性。其例如可以集成到管路与阀之间的螺纹连接中。

本发明也提供根据权利要求9所述的方法。所述用于在利用根据前述权利要求中任一项所述的分离机处理可流动产品时实施排空固体的有利的且简单的方法的特征在于以下方法步骤：

a)提供根据一个或多个与此相关的权利要求所述的自排空分离机并且处理要处理的可流动产品，其中，该产品至少被分开成液相和固相；

b)打开注入阀，由此所述计量元件通过流入的流体朝向所述压力室的方向运动，其中，所述压力室中的压力升高；

c)利用测量装置在所述压力室中或在压力室处实施测量或重复测量，并且手动地或利用控制器将测量结果与预设值进行比较，其中，在步骤c)中，利用压力测量装置对所述压力室中的压力进行测量，并且手动地或利用控制器将所测量的压力与作为预设值的预先给定的压力进行比较；

d)当所测量的值对应于所述预设值时，关闭所述注入阀；使得在所述流体室中存在经计量的打开流体体积，其中，在步骤d)中，当所测量的压力对应于预先给定的压力时，关闭所述注入阀，使得在所述流体室中存在经计量的打开流体体积；并且

e)打开所述打开流体阀和压缩空气管路的阀，以便将在流体室中计量的打开流体体积经由打开流体供应装置和用于打开流体的喷射腔室喷射到所述分离机中，并且由此使活塞滑阀从关闭位置运动到打开位置中，从而释放所述固体排出开口并且将固相从所述离心机转筒排出。

这种简单并且精确的方法至少提供也关于装置权利要求1给定的优点并且也实现计量体积的精确的可调节性。

本发明的其它有利的设计方案从其余的从属权利要求中推断出。

附图说明

以下借助各实施例参照附图更详细地描述本发明。本发明不限于这些实施例，而是可以以其它方式按字面意义或者以其它方式等效地实现。在附图中：

图1以剖面示出离心机转筒的局部剖视图以及用于固相的离心机转筒的排空机构的方框线路图；

图2示出根据本发明的计量装置的剖面图以及该计量装置的方框线路图，其中，该计量装置示出在第一位置中；

图3示出该计量装置的剖面图以及该计量装置的方框线路图，其中，该计量装置示出在第二位置中。

具体实施方式

在下面的附图说明中说明一个实施例。该实施例的各个特征也可以与未示出的实施例组合并且也分别适合作为在各个或多个在主权利要求和从属权利要求中描述的主题的有利的设计方案。

图1示出构造为分离机的离心分离机的可旋转的离心机转筒1的下部的侧向的部分区域。离心机转筒1可以具有竖直的旋转轴线D。

该离心机转筒可以设计为单锥的和/或如在此双锥的(下部的和/或上部的以及尤其是内部的)。离心机转筒1优选设计用于连续的运行。

离心机转筒1可以具有转筒下部件2和转筒上部件3。这些转筒部件2、3能够以不同的方式这样与闭锁环27相互连接。

在离心机转筒1中布置有用于输入产品的分配器4和由分离盘组成的盘组5。

未示出进入管和液体排出部。它们可以以任何方式实现。

排空机构用于导出固相，该排空机构具有用于打开和关闭固体排出开口7的活塞滑阀6，所述固体排出开口能够沿周向分布地布置在离心机转筒1的最大直径的区域中。该排空机构还包括配设给活塞滑阀6的、用于控制该活塞滑阀打开和关闭运动的控制装置28。

该控制装置28具有控制器24。该控制装置28还包括用于打开流体的喷射腔室8和用于关闭流体的喷射腔室9，通过在其中布置有打开流体阀12和关闭流体阀13的打开流体供应装置10和关闭流体供应装置11能够将流体、尤其是水引向所述喷射腔室，以用于激活打开和关闭运动。

打开流体供应装置10配设有计量装置14，该计量装置连接于打开流体阀12的上游。

计量装置14(为此也参见图2)具有能在计量室16中运动的、尤其是移动的计量元件17，该计量元件将所述计量室16划分成流体室18和用于加载流体、尤其是气体如压缩空气的压力室19。计量元件17在此实施为可移动的活塞。替代于所述活塞，也可以使用可运动的、尤其是本身可变形的膜片作为计量元件17。

流体室18构造在注入阀21与打开流体阀12与调节元件17之间。

此外，压缩空气管路22通入到压力室19中，阀23连接到所述压缩空气管路中。所有可操控的阀的控制输入端可以与控制器24连接。

嵌入到离心机转筒1的壁中的活塞阀25用于受控地导出被用于实施活塞滑阀6的打开和关闭运动的流体(参见图1)。

此外，在流体输入管路20中可以附加地装入隔板，以限定打开流体的流入量并且由此即使在流体压力高时也使填充过程减慢，使得能够可靠地运动到计量元件17的目标位置，在该目标位置中实现预先选择的压力。所述隔板的有利位置(沿流动方向看)直接位于注入阀21的前面。

压力室19在计量元件17的在此纯图示地“下方”的第一侧上通过压缩空气管路22可被填充流体、尤其是空气，使得在该压力室中可以建立压力。但该压力室也可以通过所述阀23被“排气”。压力室19为此相应地实施成气密的。

在计量元件17的在此纯图示地“上方”的另一侧上通过流体输入管路20用流体、尤其是打开流体填充流体室18时，所述流体、尤其是空气在压力室19中被压缩并且在计量元件17的“下方”的第一侧上在压力室19中出现压力升高，其中，压力室19中的所述压力升高基本上与计量元件17在计量室16中的位置变化成比例(在此示例性地从图2的位置出发)。

在压力室19中布置有测量装置15或者说这种测量装置连接到压力室19上，从而利用该测量装置可以确定压力室19中的压力。

利用该压力测量装置15可以这样一次或重复地测量压力室19中的压力，使得通过压力测量通过与预存储的表格或存储的函数关系等的比较能够确定计量元件17的位置。所述位置又能够实现确定流体室18中的当前流体体积。

为此可以规定，所测量的压力值被传送给控制器24，以便基于该测量值利用控制器24或者说通过控制器24重复地通过测量来确定并且由此也可以精确地调节所供应的流体的体积。当达到或设定所希望的填充或者说所希望的预设定的计量体积时，可以停止对流体室18的填充。

替代地，压力测量装置15上的压力值也可被手动读取并且这样被用于设定。

以这样的方式，计量装置14在这里具有用于测量用于操纵排空机构的液体量(在这里是打开流体体积)的调节系统，该调节系统基于流体测量原理。所示的系统的变型方案可以在本领域技术人员的技能的范围内实现。

在计量元件17的第一侧上的压力室19的体积和在计量元件17的另一侧上的流体室18的体积优选分别这样定尺寸，使得即使在最大填充流体室18的情况下，流体输入管路20中的压力也比压力室19中的反压力更高。

通过控制器24在填充流体室18时相应地改变压力额定值，借助压力室19中的附加的温度传感器(未示出)可以补偿温度波动。

在处理离心物料时该装置的功能再次简短总结如下：

在图2中示出的计量装置14的第一位置中，计量元件17的位置是“上方”或者说朝向流体室18，从而流体室18的体积小。压力室19处于环境压力。替代地，压力室19也可以具有限定的预压力。注入阀21朝向流体室18关闭。打开流体阀12关闭。压缩空气管路22的阀23同样关闭。

现在，注入阀21被打开。通过流入的流体，计量元件17向下运动到第二位置中，如这在图3中示出的那样，并且压力室19中的压力的测量值升高。如果测量值达到预先选择的额定值(这对应于流体室18中的限定的流体体积)，则注入阀21被手动或自动地利用控制装置24受操控地关闭。例如，压力室中的压力可以有利地形成用于打开所需的液体量的计量的基础。

现在打开压缩空气管路22中的打开流体阀12和阀23，以便将流体室18中经计量的打开流体体积经由用于打开流体的打开流体供应装置10和喷射腔室8喷射到转筒中，打开活塞阀25并且由此使活塞滑阀6(在这里竖直向下)运动到打开位置中，从而释放固体排出开口7中释放并且将固相从离心机转筒1中排出。

因此，所述测量原理可以是一种无接触的测量原理。优选不需要机械调节元件，诸如用于调节打开流体体积的螺纹轴。因此，所述计量装置14也可以有利地满足用于固体排出的调节过程的非常高的动态要求。

控制器24可以利用计算机程序产品来控制，该计算机程序产品承担分离机控制和调节并且必要时也控制对活塞滑阀的操纵、尤其是还有计量、尤其是还有测量的实施和执行。

具有带有用于测量打开流体体积的机械调节元件的计量装置的已经存在的离心分离机可以利用根据本发明的计量装置14有利地简单地来补充装备或改装，因为经常仅必须将机械调节元件(诸如螺杆)更换成测量装置15并且必须调整控制器的软件。

附图标记

1 离心机转筒

2 转筒下部

3 转筒上部

4 分配器

5 盘组

6 活塞滑阀

7 固体排出开口

8 用于打开流体的喷射腔室

9 用于闭合腔室的喷射腔室

10 打开流体供应装置

11 关闭流体供应装置

12 打开流体阀

13 关闭流体阀

14 计量装置

15 测量装置

16 计量室

17 计量元件

18 流体室

19 压力室

20 流体输入管路

21 注入阀

22 压缩空气管路

23 阀

24 控制器

25 活塞阀

27 闭锁环

28 控制装置

D 旋转轴线