CN1228360A - 带有隔离物的离心分离机转鼓圆盘及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种带有隔离物的离心分离机转鼓圆盘,为了在两个或多个叠置圆盘之间保持有间隙,所述隔离物与圆盘紧固相连,其特征在于,隔离物(3,3a)是圆盘材料的材料增厚部。
Description
本发明涉及一种带有隔离物的离心分离机转鼓圆盘及其制造方法，所述隔离物与圆盘牢固连接以使两个或多个叠置圆盘彼此间隔开。
这样的圆盘通常在不同实施方案中公开了，而且它们已被用于盘式离心分离机中。通过许多截锥形叠置圆盘形成了许多间隙，待处理液体在此间隙内被分成相应的多股薄流层，这样作是为了在从液体中除去固体的过程中和/或在由密度不同的液体成分构成的液体混合物的分离过程中提高离心分离机的效率。
为此，在圆盘表面上设置了许多隔板以便在相邻圆盘之间形成间隙。安装这种隔板很费事且增加了成本。
迄今为止，点焊方式已证明为典型的隔板经济固定方式，这种固定方式也被用得最广泛。点焊法的缺点是：在焊点外而确切地说是在圆盘表面和隔板之间留有小裂缝。即使在常见的高强度循环净化过程中，这些裂缝也不能被完全清除。结果，这些缝隙构成了不希望有的菌源培养基。例如在要求很卫生的生产中，可能因菌源造成了对分离或净化产品不希望有的污染。特别是在生物工程中，这甚至可能造成产品报废。
为避免于此，众所周知地使叠置隔板的纵向面与横向面与圆盘表面之间形成液密结构。如在DE557376和FR464116中所述的那样，通过液密式焊接隔板周边形成了上述密不透液的结构。这种实施方式的缺点是：一方面，如当焊剂用于循环净化过程中时，焊剂不耐腐蚀性液体的侵蚀；另一方面，附加的隔板周边焊接成本很高。
由DE4036071公开了以下内容，即借助滚焊机将隔板液密式焊接到圆盘表面上。为此，使滚子沿圆盘周缘方向经过隔板。在DE4036071中还公开了利用激光焊机对隔板周边进行液密式焊接。通过这两种焊接方式，一方面可以密不透液地用焊缝堵住上述缝隙且所述焊缝如当用于化学循环净化时抵抗腐蚀液体的侵蚀，但另一方面，通过焊接方式生产圆盘既很费时又很昂贵。
按照这种方式高成本地制造圆盘通常导致了圆盘只能用于分离或净化液体，其中可能出现的产品污染造成产品报废，如在生物工程领域中。
另外，滚焊看来也不完全适用于上述目的，这是因为圆盘在滚焊中可能出现大的变形，由此致使圆盘功能受到极不利的影响，因而采用滚焊固定方式可能值得怀疑。
所有上述的隔板固定方法还具有共同缺陷，即一方面由于采用了许多块为在两个相邻圆盘之间留有相同间隙而必须设置的隔板且另一方面由于采用了许多叠置成圆盘摞的圆盘，所以明显增加了转鼓圆盘摞的成本并进而增加了离心分离机的成本。此外，由于固定隔板时的制造公差和误差以及圆盘套放在供料器上时必然有的间隙，所以各圆盘的隔板在圆盘叠置成圆盘摞时并不总是彼此对准。结果造成每个隔板被错位放置，从而致使一个圆盘的每个隔板仅支承在相邻圆盘的毗邻隔板的局部上，这可能造成每个隔板在夹紧圆盘摞时因夹紧作用力而起不到支承作用，这可能造成不希望有的圆盘表面的变形。
为避免于此，隔板宽度设为4mm-7mm。对分离效果不重要的隔板宽度范围必然缩小了可供使用的分离面或净化面。此外，错位的隔板仍可能造成在错位隔板和相邻圆盘面之间出现微小间隙。无论圆盘摞的有效夹紧压力是多少，所述间隙也不可能被消除掉。所述微小间隙还可能造成对待处理产品的破坏，这是因为这样的小间隙结构在常见的离心分离机循环净化过程中几乎不可能被测知。因而，例如在对产品分离或净化生物工程中，为了频繁地用手清理，拆卸转鼓是必然的。
DE1702178U1公开了一种在相邻圆盘之间通过隔离物调节所需间距的方案，而且所述隔离物由圆盘材料挤压而成。但是，挤压出的隔离物不能承受在转鼓中将圆盘压合在一起的高压。结果，压制出的隔离物被压了回去。结果是，一方面无法在相邻圆盘之间保持预定间隔，另一方面出现了圆盘在圆盘摞中错位的危险，这可能造成转鼓出现强烈的不平衡。
本发明的目的是如此改善上述圆盘，即在圆盘上制有隔离物，所述隔离物无需附加材料而耐压且无间隙地成型于圆盘上。
根据本发明，上述目的是这样实现的，即隔离物是圆盘材料的材料增厚部。通过材料增厚部确保了隔离物无间隙地成型于圆盘上。由于获得了圆盘与隔离物之间的内部组织连接，所以圆盘可由同种材质构成。通过这种方式省去了连接材料如焊料。因而，排除了有可能通过一般方法焊接出现在接缝处的开裂现象和有可能的圆盘报废现象，而圆盘原本是有可能在常见的焊接后报废的。此外，与相邻圆盘毗邻的隔离物的表面是平滑的且其在整体压下圆盘摞之后无间隙地靠置在相邻圆盘的表面上并支承在相邻圆盘的隔离物上。由于强迫地形成了材料增厚部，所以隔离物表面与圆盘面之间的间隙被完全填满了并且在任何情况下都防止了隔离物被压回去。此外，对圆盘可靠地工作来说不用考虑这样的情况，即隔离物可能在转鼓可能受到任何方式的阻碍的位置上受压。
根据本发明的一个优选实施方式，材料增厚部成型于圆盘底侧上。可通过这种方式成本低廉地滚压出具有作为隔离物的材料增厚部的圆盘。
本发明圆盘的其它优选设计方案在权利要求3-10中给出了。
本发明的另一个目的是提出了一种可通过滚压方式制造圆盘的方法，可以通过该方法成本低廉地生产圆盘且可以明显地在每个圆盘上重复形成间隔物位置。
此目的是如此实现的，即薄片在锥形辊上受压且锥形辊上开设有凹槽，所述凹槽形状与圆盘隔离物的形状吻合且薄片材料可填入该凹槽中。
当采用这种方法时，确保了可明显地在每个圆盘上重复制出被压成隔离物的材料增厚部。通过这种方式确保了，在各圆盘叠置成圆盘摞时，在对面的隔离物几乎在整个表面上支承圆盘。实践表明，可能出现的隔离物的错位(由于在将圆盘套放在供料器上所造成的必不可少的间隙，所以仍然可能产生上述错位)是如此之少，以致可以完全消除圆盘在此区域内的变形以及杜绝形成不可能清洗的微小间隙的现象。确切地说，由于在任何一个圆盘中，隔离物的位置都绝对相同，所以隔离物的宽度可明显减小并由此增大了可供使用的各圆盘的分离或净化表面。此外，可以省去附加加工步骤如封住并焊接隔离物周边，由此可以明显降低圆盘生产成本并进而降低转鼓的圆盘摞的生产成本。
根据本发明方法的一个优选实施方式，指向锥形辊小直径端的凹槽侧近似平行于锥形辊中轴退出。通过这种方式从锥形辊上顺利地取下带有成型于圆盘底侧上的隔离物的受压圆盘，即使当隔离物可能突起较高时也是如此。
根据本发明方法的一个优选实施方式，在滚压前加热薄片。
但是，在滚压过程中于压力辊前逐点地进行加热也是有利的。例如，逐点加热可利用激光束实现。可以通过这种方式很有利地影响隔离物成型工艺过程，如在挤压圆盘时将由自身形成的薄片压凸压入压料底衬的凹槽中的工艺过程。确切地说，形成隔离物的压力必须通过压力辊施加在薄片上。可以很有利地根据如此得到改善的板材变形所需的材料流动性能以及同时为了将隔离物压入锥形辊的凹槽中而提高上述挤压力。
根据本发明方法的另一个特殊实施方式，制造圆盘用的薄片的厚度设定得大于生产出的圆盘的预期壁厚。由此可保证形成一种适于为隔离物提供足够材料量的压凸。在滚压前，应该在工艺方面根据所希望的隔离物高度以及成品圆盘的预定壁厚来确定所需的薄片厚度。可以通过这种方式省去圆盘的后续加工。
根据本发明方法的另一个特殊实施方式，规定采用这样的薄片，即在靠近锥形辊的薄片侧面上制有成型的材料堆积部，所述堆积部在挤压圆盘时大致位于凹槽区内且作为材料增厚部被压入凹槽中。可以通过这种方式很有利地设计压力辊的挤压力。
根据本发明所构成的圆盘和优选生产方法并不排除其它适用于生产本发明圆盘的生产方式如压力铸造、材料(激光)堆焊，而且它确保了明显地在相同位置上制成在每个独立生产出的圆盘上的隔离物。因此，当夹紧圆盘摞时，圆盘摞中的圆盘的隔离物只会因圆盘套放在供料器上所需的小间隙(换句话说，它是微不足道的)而略微错动。但这种略微错动不会造成形成不可清洗的小缝隙或圆盘在此区域内可能出现不希望有的变形。此外，可以省去高成本地固定并液密式焊接许多隔板的周边。一方面，这种固定方式很费时且成本高，另一方面，它不能排除隔板位置因上述原因而出现偏差的风险。
本发明的其它细节在以下详细的描述书和附图中以优选实施例的方式例举出了。其中：
图1是带有隔离物的圆盘的底侧的视图；
图2是沿图1的C-C线的剖视图；
图3是图2的B向截面图；
图4是图2的A向截面图；
图5是圆盘制造装置的示意图。
一个用于离心分离机转鼓的圆盘1主要由一个薄壁截锥形卷板构成，所述卷板在小盖面上制有一个入料孔12和制动槽13而其大盖面是敞开的，所述卷板根据用途的不同而具有一个封闭的或开有立孔4的截锥形外表面，所述卷板在外表面上或如图1所示的那样在内表面2上设有隔离物3、3a。
隔离物3、3a有规则地分布在截锥外周上且可被设计成如图4所示的平台形条状隔离物3或如图3所示的圆台形隔离物3a。在制造圆盘1时，可利用圆盘1材料而作为材料增厚部地制成所述隔离物。因而，圆盘1和隔离物3、3a由自身连续的材料组织构成。
圆盘1的一个优选制造方法在图5中画出了。根据这种制造方法，如此利用已知用于制造圆盘1的且最常用的滚压力，即在圆盘1内表面2上的隔离物3、3a由薄片5的材料构成。为此，在锥形辊7的外周上制有凹槽6，所述凹槽的形状和位置与在圆盘1内表面2上的隔离物3、3a的位置和形状吻合。薄片5或圆片料象公知的那样通过压力机的前夹板14被夹紧到锥形辊7上并通过位于锥形辊7上的压力辊8与锥形辊7一起挤压上述薄片。
在挤压薄片5时形成的压凸被用于形成隔离物3、3a。确切地说，如此形成隔离物，即压凸材料在挤压薄片5时被压入在锥形辊7上的凹槽6中。另外，有足够的材料量供许多由压凸制成的隔离物3、3a使用。可取的是，分两个步骤挤压出圆盘1。在第一步骤中，薄片5在锥形辊7的整个表面上受压。在考虑了形成隔离物3、3a所需的材料量的情况下，使所述薄片剧烈变形，从而压制出成品圆盘1的预期厚度。在第二步骤中，通过调节压力辊8而在开有凹槽6的锥形辊7上将成型圆盘1再拉伸到成品圆盘1的材料厚度，通过这种方式实现了，一方面有足够的材料量供隔离物3、3a成型使用，另一方面可以精确地控制压力辊8的压力。
为了在一步式制造隔离物3、3a的过程中或在两步式再拉伸工艺中更有利于提高薄片5加工性能，最好薄片5在挤压前或预压成型的圆盘在形成隔离物3、3a前被加热，加热最好可以通过激光器9进行。为此，如此控制激光器9，即激光束10加热位于压力辊8前的区域11，从而产生了压凸的最大可变形性且尽可能不改变材料组织，所述压凸是由薄片5或预压圆盘1产生的。
另外，带有成型于内表面2上的隔离物3、3a的圆盘1可被毫无问题地从锥形辊7上取下来，在锥形辊7小直径方向上的凹槽6近似平行于锥形辊中心轴线退出。
根据这种制造方式，还可以采用一种挤压制造圆盘1用的薄片5，片材一侧在挤压前形成有材料堆积部，当在压力机上被压紧时，所述材料堆积部指向锥形辊。材料堆积部在薄片5上的位置是如此预定的，即材料堆积部在挤压过程中位于锥形辊7的凹槽6区内且在挤压过程中被挤入凹槽中。
此外，不排除另一种圆盘1制造方式。例如，还可以根据材料以及材料1的浇铸先决条件以压力铸造方式或其它铸造方式生产圆盘1。
Claims (18)
1．一种带有隔离物的离心分离机转鼓圆盘，为了在两个或多个叠置圆盘之间保持有间隙，所述隔离物与圆盘紧固相连，其特征在于，隔离物(3,3a)是圆盘材料的材料增厚部。
2．如权利要求1所述的圆盘，其特征在于，在圆盘(1)内表面(2)上形成所述材料增厚部。
3．如权利要求1所述的圆盘，其特征在于，在圆盘(1)表面上形成所述材料增厚部。
4．如权利要求1-3之一所述的圆盘，其特征在于，材料增厚部被制成条形。
5．如权利要求1-3之一所述的圆盘，其特征在于，材料增厚部被制成平台形。
6．如权利要求5所述的圆盘，其特征在于，所述平台成断续的条状。
7．如权利要求5所述的圆盘，其特征在于，所述平台成任意小的几何形状。
8．如权利要求1-7之一所述的圆盘，其特征在于，被设计成隔离物(3,3a)的材料增厚部在圆盘(1)上直线分布。
9．如权利要求1-7之一所述的圆盘，其特征在于，被设计成隔离物(3,3a)的材料增厚部在圆盘(1)上非直线分布。
10．如权利要求1-7之一所述的圆盘，其特征在于，被设计成隔离物(3,3a)的材料增厚部在圆盘(1)上曲线分布。
11．一种制造如权利要求1所述圆盘的方法，所述圆盘是通过在锥形辊上滚压薄片而制成的，其特征在于，薄片(5)在一个锥形辊(7)上受压，在此锥形辊上开有凹槽(6)，所述凹槽形状与圆盘(1)隔离物(3,3a)的形状吻合，在所述凹槽(6)中填入薄片(5)材料。
12．如权利要求11所述的方法，其特征在于，指向锥形辊(7)小直径端的凹槽(6)侧近似平行于锥形辊(7)中轴退出。
13．如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，加热薄片(5)。
14．如权利要求11-13之一所述的方法，其特征在于，加热薄片(5)是在压力辊(8)前进行的。
15．如权利要求14所述的方法，其特征在于，加热是通过激光束(10)逐点进行的。
16．如权利要求11-15之一所述的方法，其特征在于，设压制圆盘(1)用的薄片(5)的厚度大于圆盘(1)的预期厚度。
17．如权利要求11-15之一所述的方法，其特征在于，在靠近锥形辊(7)的薄片(5)那一侧上形成有成型的材料堆积部，所述材料堆积部在挤压圆盘(1)时大致位于锥形辊(7)的凹槽(6)区内且被挤压入凹槽(6)区。
18．如权利要求11-17之一所述的方法，其特征在于，隔离物(3,3a)的高度是由在锥形辊(7)上的凹槽(6)深度决定的。
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- 1997-02-14 DE DE19705704A patent/DE19705704C1/de not_active Expired - Lifetime
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1998
- 1998-03-05 CN CN98106261A patent/CN1092542C/zh not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| DE19705704C1 (de) | 1998-07-02 |
| CN1092542C (zh) | 2002-10-16 |
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