ES2601604T3

ES2601604T3 - Centrífuga

Info

Publication number: ES2601604T3
Application number: ES09173004.4T
Authority: ES
Inventors: Gernot Busch; Adrian Marti; Mark Nägeli; René Sonderegger
Original assignee: Ferrum AG
Current assignee: Ferrum AG
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2009-10-14
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2029-10-14
Also published as: EP2181770A1; EP2181770B1

Abstract

Centrífuga para la separación de una mezcla en una torta de sustancia sólida y en una fase líquida, que comprende un tambor de centrífuga (3) rotatorio alrededor de un eje de giro (2), en la que el tambor de la centrífuga (3) está conectado fijo contra giro a través de un árbol de accionamiento (4) dispuesto en el eje de giro (2) con un accionamiento giratorio eléctrico (5) para el accionamiento rotatorio del tambor de la centrífuga (3), y un eje de accionamiento central (51) del accionamiento giratorio eléctrico (5) está conectado fijo contra giro alineado axialmente con el árbol de accionamiento (4) del tambor de la centrífuga (3), caracterizada porque el árbol de accionamiento (4) está alojado en primeras instalaciones de cojinete (81) y en una segunda instalación de cojinete (82) de un dispositivo de cojinete (8), y la primera instalación de cojinete (81) está dispuesta desplazada con respecto a la segunda instalación de cojinete en dirección axial a lo largo del eje de giro (2), y la primera instalación de cojinete (81) y/o la segunda instalación de cojinete (82) son cojinetes de rodillos cónicos (81, 82).

Description

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DESCRIPCION

Centnfuga

La invencion se refiere a una centnfuga de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion independiente 1. Una centnfuga de este tipo se conoce a partir del documento EP-A-1848524.

Para el secado de sustancias humedas o de mezclas de sustancias humedas estan muy extendidas las centnfugas en las mas diferentes formas de realizacion y se emplean en los mas diferentes campos. Asf, por ejemplo, para el secado de productos farmaceuticos de alta pureza se emplean con preferencia centnfugas que trabajan de forma discontinua, como centnfugas de pelado, mientras que especialmente cuando deben separarse continuamente grandes cantidades de una mezcla de solido y lfquido, se emplean con ventaja centnfugas de empuje que trabajan de forma continua. En este caso, segun los requerimientos, se emplean centnfugas de empuje de una o varias fases, asf como las llamadas centnfugas de doble empuje.

Las centnfugas de pelado, especialmente centnfugas de pelado horizontales son accionadas por un accionamiento giratorio, la mayona de las veces por un motor electrico, que esta conectado, por ejemplo, a traves de una correa dentada con un arbol de accionamiento del tambor de la centnfuga y de esta manera desplaza el tambor de la centnfuga en rotacion rapida.

En la figura 1 se representa de forma muy esquematica una disposicion conocida de este tipo. La centnfuga 1' comprende un tambor de centnfuga 3', que dispone de un arbol de accionamiento 4' dispuesto en un eje de giro 2' del tambor de la centnfuga 3', de manera que una correa de accionamiento 40' conecta el arbol de accionamiento de forma fija contra giro con un eje de accionamiento 51' de un accionamiento giratorio electrico 5', de modo que en el estado de funcionamiento el tambor de la centnfuga 3' es desplazado en rotacion rapida por el accionamiento giratorio electrico 5' a traves del eje de accionamiento 51', la correa de accionamiento 40' y finalmente a traves del arbol de accionamiento 4'.

La torta de sustancia solida deshumidificada K' es descargada desde el tambor de la centnfuga en este caso a traves de una abertura 30' del tambor de la centnfuga 3' como se representa hacia abajo a traves de una tolva de lanzamiento 31', de manera que especialmente en el caso de productos de alta pureza, es decir, en el caso de productos farmaceuticos, la tolva de lanzamiento 31' conduce directamente a un espacio limpio R'.

El arbol de accionamiento 4', en el que incide la correa de accionamiento 40', esta dispuesto en este caso concentrico en la tolva de lanzamiento 31' y la correa de accionamiento 40' y el arbol de accionamiento 4' estan encapsulados en este caso, en general, en una carcasa 499', de manera que el interior del tambor de la centnfuga 3' y el espacio limpio R' estan obturados con seguridad contra todos los componentes del sistema de accionamiento.

Esta solucion muy complicada en cuanto a la estructura era hasta ahora necesaria, puesto que, ademas de otros principios bien conocidos por el tecnico, el accionamiento giratorio electrico 5' debfa aislarse lo mas posible de gases que salen desde el tambor de la centnfuga. En una serie completa de clases de productos o bien de procesos de deshumidificacion se utilizan disolventes en el tambor de la centnfuga 3' o bien el producto a deshumidificar contiene tales disolventes, que pueden formar junto con el oxfgeno del aire unas mezclas gaseosas altamente explosivas, que se pueden llevar a explosion, por ejemplo, a traves de descargas de chispas en el accionamiento giratorio electrico 6'.

Por lo tanto, ademas de los motivos de limpieza, higiene, etc., en las centnfugas conocidas era necesario forzosamente hasta ahora colocar el accionamiento giratorio electrico 5' tan alejado del tambor de la centnfuga 3' aislarlo de su interior hasta tal punto que se excluyan tanto contaminaciones a traves del accionamiento giratorio electrico 5 como tambien cualquier peligro de explosion.

Sin embargo, esta seguridad iba acompanada de una serie grande de inconvenientes agravantes.

Asf, por ejemplo, toda la estructura formada por la centnfuga y el accionamiento giratorio electrico ocupa un espacio considerable. A traves de la correa de accionamiento que esta bajo tension previa considerable, el arbol de accionamiento esta bajo una carga de traccion o bien de flexion considerable. Para compensarla, el arbol de accionamiento del tambor de la centnfuga debe alojarse en un dispositivo de cojinete costoso con varios cojinetes desplazados axialmente, estando previstos, en general, al menos tres cojinetes en un dispositivo de cojinete conocido, que se disponen a mucha distancia axial entre asf, para que el arbol de accionamiento que esta bajo carga fuerte de traccion o bien de flexion se pueda alojar con seguridad. De esta manera, los cojinetes tienen dimensiones grandes, tienen un peso alto y son complicados en la estructura. Ademas, es diffcil ajustar la tension correcta de la correa de accionamiento, y debe corregirse despues de un cierto numero de horas de funcionamiento.

En general, la construccion formada por la estructura de accionamiento con placa de motor, correas de accionamiento, poleas, chapas de proteccion, etc. es muy costosa y en general desfavorable, puesto que el centro de gravedad de todo el sistema esta fuera del eje de la maquina, lo que repercute de manera extraordinariamente

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negativa sobre la amortiguacion de todo el sistema.

No en ultimo lugar, la correa de accionamiento desarrolla en el funcionamiento un nivel de ruido alto, lo que no solo es desagradable, sino que es perjudicial tambien por razones de la seguridad en el trabajo, puesto que el personal de servicio esta expuesto a cargas de ruido altas, que pueden conducir a largo plazo a danos para la salud.

Por lo tanto, el cometido de la invencion es proponer una centnfuga mejorada, que evita en gran medida los inconvenientes conocidos a partir del estado de la tecnica.

Los objetos de la invencion que soluciona este cometido se caracterizan por las caractensticas de la reivindicacion independiente 1.

Las reivindicaciones dependientes se refieren a formas de realizacion especialmente ventajosas de la invencion.

Por lo tanto, la invencion se refiere a una centnfuga para la separacion de una mezcla en una torta de sustancia solida y en una fase lfquida, que comprende un tambor de centnfuga rotatorio alrededor de un eje de giro, de manera que el tambor de la centnfuga esta conectado de forma fija contra giro por medio de un arbol de accionamiento dispuesto en el eje de giro con un accionamiento giratorio electrico para el accionamiento rotatorio del tambor de la centnfuga. De acuerdo con la invencion, un eje de accionamiento central del accionamiento giratorio electrico esta conectado de forma fija contra giro axialmente alineado con el arbol de accionamiento del tambor de la centnfuga.

En un ejemplo de realizacion especialmente importante para la practica, el accionamiento giratorio electrico esta encapsulado por medio de un encapsulamiento, de manera que dentro del encapsulamiento se puede crear una atmosfera de gas inerte.

En este caso, el arbol de accionamiento esta alojado con preferencia en primeras instalaciones de cojinete y en una segunda instalacion de cojinete de un dispositivo de cojinete, de manera que la primera instalacion de cojinete esta dispuesta desplazada con respecto a la segunda instalacion de cojinete en direccion axial a lo largo del eje de giro. Especialmente, la primera instalacion de cojinete y/o la segunda instalacion de cojinete son un cojinete de rodillos conicos.

Para conseguir una marcha estable elevada del tambor de la centnfuga y para reducir al mmimo el desgaste en los cojinetes, el dispositivo de cojinete puede comprender de manera conocida en sf una instalacion de tension previa para la tension previa de la primera instalacion de cojinete y/o de la segunda instalacion de cojinete, de manera que la instalacion de tension previa esta formada con preferencia por un muelle.

Para la refrigeracion del accionamiento giratorio /o para la refrigeracion del dispositivo de cojinete puede estar prevista de manera muy ventajosa una instalacion de refrigeracion, de manera que la instalacion de refrigeracion comprende para la sustitucion del refrigerante con preferencia una alimentacion de refrigerante y una derivacion de refrigerante y el refrigerante es en la practica con frecuencia agua.

En particular, el dispositivo de cojinete y/o la instalacion de refrigeracion estan previstos de la misma manera dentro del encapsulamiento.

En un ejemplo de realizacion importante en la practica, con preferencia en el encapsulamiento esta previsto un medio de estanqueidad, por ejemplo en forma de una junta de estanqueidad para la obturacion del accionamiento giratorio frente a un espacio de producto y/o frente a la atmosfera circundante, de manera que, por ejemplo, no puede penetrar disolvente altamente explosivo en el encapsulamiento.

En particular, la centnfuga es una centnfuga que trabaja de forma discontinua, con preferencia la centnfuga es una centnfuga de pelado, en particular una centnfuga de pelado vertical y/o una centnfuga de pelado horizontal.

A continuacion se explica en detalle la invencion con la ayuda del dibujo esquematico. En este caso:

La figura 1 muestra de forma esquematica una centnfuga conocida a partir del estado de la tecnica.

La figura 2 muestra una centnfuga de pelado de acuerdo con la invencion.

La figura 3 muestra un dispositivo de cojinete con arbol de accionamiento de una centnfuga de pelado de acuerdo con la invencion.

La figura 1 muestra en representacion esquematica una centnfuga de pelado horizontal conocida a partir del estado de la tecnica con accionamiento giratorio electrico montado lateralmente. Puesto que la figura 1 ya se ha descrito en detalle al principio, no es necesaria en este lugar otra descripcion de este estado de la tecnica.

En la figura 2 se esboza de forma esquematica una centnfuga de pelado horizontal de acuerdo con la presente

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invencion, de manera que la figura 3 muestra de manera un poco mas detallado el dispositivo de cojinete de la figura 2. En este caso, se entiende por sf mismo que la invencion no esta limitada a centnfugas de pelado o incluso a centnfugas de pelado horizontales segun la figura 2 o bien la figura 3. En su lugar, se puede empelar con ventaja un accionamiento electrico de acuerdo con la presente invencion tambien en otros tipos de centnfugas, que son bien conocidas, en general, por el tecnico.

Para la mejor distincion de la presente invencion de las centnfugas conocidas a partir del estado de la tecnica segun la figura 1, los signos de referencia de las caractensticas de las centnfugas de acuerdo con la invencion representadas en la figura 2 y en la figura 3 no lleva una prima, mientras que los signos de referencia de la figura 1, que se refiere al estado de la tecnica, estan provistos con una prima.

La centnfuga 1 de acuerdo con la invencion segun la figura 1 para la separacion de una mezcla en una torta de sustancia solida y en una fase lfquida, comprende un tambor de centnfuga rotatorio 3 alrededor de un eje de giro 2, de manera que el tambor de centnfuga 3 esta conectado fijo contra giro a traves de un arbol de accionamiento 4 dispuesto en el eje de giro 2 con un accionamiento giratorio electrico 5 para el accionamiento rotatorio del tambor de la centnfuga 3. De acuerdo con la presente invencion, un eje de accionamiento central 51 del accionamiento giratorio electrico 5 esta conectado alineado axialmente de forma fija contra giro con el arbol de accionamiento 4 del tambor de centnfuga 3.

Esto significa que el accionamiento giratorio electrico 5, que puede ser, por ejemplo, un motor electrico de venta en el mercado para el accionamiento de una maquina herramienta, como por ejemplo para el accionamiento de un torno, esta conectado con su eje de accionamiento 51 directamente y alineado axialmente con el arbol de accionamiento 4 del tambor de la centnfuga 3.

De esta manera es posible que en el ejemplo especial de la figura 2, el dispositivo de cojinete 8 este encapsulado con la primera instalacion de cojinete 81 y con la segunda instalacion de cojinete 82, que estan configuradas aqrn como cojinete de rodillos conicos 81, 82, en los que esta alojado el arbol de accionamiento 4 del tambor de la centnfuga 3, junto con el accionamiento giratorio electrico 5 en un encapsulamiento 6, de tal manera que el interior del encapsulamiento 6, es decir, especialmente el accionamiento giratorio electrico 5 y el dispositivo de cojinete 8 estan cerrados hermeticamente con seguridad frente al medio ambiente.

El interior del encapsulamiento 6 esta inundado con un gas inerte 7, por ejemplo con nitrogeno 7 o un gas noble 7, de manera que se excluye todo peligro de explosion, por ejemplo a traves de la formacion de chispas en el accionamiento giratorio electrico 5. El gas inerte 7 es introducido en este caso en el encapsulamiento 6 a traves de la alimentacion designada de forma esquematica con la flecha 7.

Puesto que en el estado de funcionamiento se pueden formar grandes cantidades de calor en el accionamiento giratorio electrico 5 o bien en el dispositivo de cojinete 8, esta prevista una instalacion de refrigeracion 9, en la que en el presente ejemplo se alimenta como refrigerante agua en el encapsulamiento 6 a traves de la alimentacion de refrigerante 91 y se descarga de nuevo a traves de la derivacion de refrigerante 92.

Por lo demas, se puede reconocer una conexion 11, a traves de la cual se pueden alimentar y/o descargar combustibles, como por ejemplo lubricantes, y una conexion electrica 12 a traves de la cual se puede alimentar energfa electrica al accionamiento giratorio electrico 5 o a traves de la cual se pueden intercambiar, por ejemplo, senales de control electricas o tambien senales de sensor de todo tipo.

En la figura 3 se representa la instalacion de cojinete segun la figura 2 de manera todavfa mas detallada. Se puede reconocer claramente el cubo del tambor 300 a traves del cual el arbol de accionamiento 4 esta conectado de manera conocida en sf fijo contra giro con el tambor de la centnfuga 3 y los dos cojinetes de rodillos conicos 81, 82, e los que esta alojado con seguridad el arbol de accionamiento 4. Puesto que no actuan fuerzas de traccion a traves de una correa de accionamiento sobre el arbol de accionamiento 4, los dos cojinetes de rodillos conicos 81, 82 estan dispuestos a distancia relativamente pequena entre sf en direccion axial a lo largo del eje de giro 2, con lo que el dispositivo de cojinete es menos costoso, mas compacto y, por lo tanto, mas ligero, economico y menos propenso a avenas que los dispositivos de cojinete conocidos a partir del estado de la tecnica.

En la figura 3, el interior del encapsulamiento 6 esta obturado en este caso con seguridad hacia el exterior con juntas de estanqueidad especiales 10.

En resumen, son evidentes las ventajas de la presente invencion. Puesto que no actuan fuerzas de traccion sobre el alojamiento del tambor de la centnfuga, se puede conseguir una distancia pequena entre cojinetes a traves del empleo de cojinetes de rodillos conicos, lo que conduce a una forma de realizacion muy compacta del dispositivo de cojinetes. El arbol de accionamiento del motor solamente se puede cargar todavfa a torsion. El montaje y desmontaje del accionamiento y del dispositivo de cojinete se simplifican considerablemente y los intervalos de mantenimiento son claramente mayores, puesto que se reducen esencialmente las cargas sobre el accionamiento y el alojamiento. En general, se reducen claramente las dimensiones de la maquina y se consigue, en general, un centro de gravedad mas profundo de la centnfuga, que esta, ademas, simetricamente en el eje de la maquina, lo que

conduce a un comportamiento de marcha claramente mejorado y a menos vibraciones en el estado de funcionamiento. Los ruidos de funcionamiento se reducen drasticamente y se reduce claramente el peligro de accidente, porque todas las partes moviles de la centnfuga estan totalmente encapsuladas y de forma segura. Puesto que no debe aproximarse ninguna correa de accionamiento al arbol de accionamiento, el tambor de la 5 centnfuga se puede realizar con radios simetricos, lo que eleva claramente de la misma manera la estabilidad de la marcha.

En general, se ahorran espacio y peso a traves del tipo de construccion mas compacto y a traves del empleo de la centnfuga de acuerdo con la invencion se pueden reducir significativamente los costes de funcionamiento, especialmente los costes de energfa y los costes de mantenimiento.

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REIVINDICACIONES

1. - Centnfuga para la separacion de una mezcla en una torta de sustancia solida y en una fase Ifquida, que comprende un tambor de centnfuga (3) rotatorio alrededor de un eje de giro (2), en la que el tambor de la centnfuga (3) esta conectado fijo contra giro a traves de un arbol de accionamiento (4) dispuesto en el eje de giro (2) con un accionamiento giratorio electrico (5) para el accionamiento rotatorio del tambor de la centnfuga (3), y un eje de accionamiento central (51) del accionamiento giratorio electrico (5) esta conectado fijo contra giro alineado axialmente con el arbol de accionamiento (4) del tambor de la centnfuga (3), caracterizada porque el arbol de accionamiento (4) esta alojado en primeras instalaciones de cojinete (81) y en una segunda instalacion de cojinete (82) de un dispositivo de cojinete (8), y la primera instalacion de cojinete (81) esta dispuesta desplazada con respecto a la segunda instalacion de cojinete en direccion axial a lo largo del eje de giro (2), y la primera instalacion de cojinete (81) y/o la segunda instalacion de cojinete (82) son cojinetes de rodillos conicos (81, 82).
2. - Centnfuga de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que el accionamiento giratorio electrico (5) esta encapsulado por un encapsulamiento (6), de manera que dentro del encapsulamiento (6) se puede crear una atmosfera de gas inerte (7).
3. - Centnfuga de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, en la que el dispositivo de cojinete (8) comprende una instalacion de tension previa para la tension previa de la primera instalacion de cojinete (81) y/o de la segunda instalacion de cojinete (82).
4. - Centnfuga de acuerdo con la reivindicacion 3, en la que la instalacion de tension previa esta formada por un muelle.
5. - Centnfuga de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que para la refrigeracion del accionamiento giratorio (5) y/o para la refrigeracion del dispositivo de cojinete (8) esta prevista una instalacion de refrigeracion (9).
6. - Centnfuga de acuerdo con la reivindicacion 5, en la que la instalacion de refrigeracion (9) comprende para el intercambio de refrigerante una alimentacion de refrigerante (91) y una derivacion de refrigerante (92).
7. - Centnfuga de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 o 6, en la que el refrigerante es agua.
8. - Centnfuga de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que el dispositivo de cojinete (8) y/o la instalacion de refrigeracion (9) estan previstas dentro del encapsulamiento (6):
9. - Centnfuga de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que esta previsto un medio de estanqueidad (10) para la obturacion del accionamiento giratorio (5) frente a un espacio de producto y/o frente a una atmosfera ambiental.
10. - Centnfuga de acuerdo con la reivindicacion 9, en la que el medio de estanqueidad (10) esta previsto en el encapsulamiento (6).
11. - Centnfuga de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la centnfuga es una centnfuga que trabaja de forma discontinua.
12. - Centnfuga de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la centnfuga es una centnfuga de pelado, en particular una centnfuga de pelado horizontal.