ES2855104T3 - Centrífuga para separación de materiales - Google Patents

Abstract

Centrífuga (10) para separación de materiales, que comprende un tambor centrífugo (30), que define un eje del tambor (32) y que está soportado de modo giratorio alrededor del eje del tambor (32), y un árbol de accionamiento (50), que se extiende coaxialmente con el eje del tambor. (32) y que está conectado de modo no giratorio al tambor centrífugo (30) por un dispositivo de conexión árbol-buje (70) para poder transferir el par de accionamiento giratorio desde el árbol de accionamiento (50) al tambor centrífugo (30), en donde el dispositivo de conexión árbol-buje (70) comprende un buje (90), que está formado en una pared de tambor (34) del tambor centrífugo (30) y que tiene una abertura del buje (92) que se extiende coaxialmente con el eje del tambor (32) y define una circunferencia interior (94), una sección de inserción (110), que está formada por una sección de extremo frontal (52) del árbol de accionamiento (50) y que se inserta en la abertura del buje (92), en donde la sección de inserción (110) comprende un pasador central (114) que es coaxial con el eje del tambor (32) y una escotadura anular (116) que rodea coaxialmente el pasador (114), que está abierto en un extremo frontal (112) de la sección de inserción (110) y que está rodeado en su circunferencia exterior por una pared anular exterior (118) de la sección de inserción (110), pared anular (118) que está exteriormente en contacto circunferencial con la circunferencia interior (94) de la abertura del buje (92), y al menos un kit de apriete (130), que se inserta en la escotadura anular (116) y por el cual puede generarse una fuerza de apriete radial alrededor del pasador central (114), por la cual la pared anular exterior (118) puede tensarse circunferencial y radialmente contra la circunferencia interior (94) de la abertura del buje (92).

Description

d e s c r ip c ió n

Centrífuga para separación de materiales

La presente invención se refiere a una centrífuga para la separación de materiales, por ejemplo, una centrífuga para la separación sólido-líquido, como por ejemplo una centrífuga de filtración para la separación por filtración de un material sólido a partir de una suspensión, o por ejemplo una centrífuga para la separación líquido-líquido.

Centrífugas para la separación de materiales se utilizan, por ejemplo, en aplicaciones químicas, farmacéuticas y biológicas a escala industrial para la filtración de suspensiones (mezclas sólido-líquido) o para la separación de líquidos de densidades diferentes.

Como un diseño de una centrífuga convencional para la separación de materiales se conoce, por ejemplo, una centrífuga de filtración, como una centrífuga descortezadora discontinua.

Ésta tiene, por ejemplo, un tambor centrífugo (por ejemplo, filtro de tambor) montado de modo giratorio en una carcasa, que alimenta por medio de un dispositivo de alimentación de suspensión una suspensión a filtrar que penetra en el tambor centrífugo (por ejemplo, al menos en una operación de alimentación de suspensión).

Adicionalmente, penetra un dispositivo de descarga de material sólido (por ejemplo, al menos en una operación de descarga de materiales sólido) en el tambor centrífugo, mediante el cual el material sólido filtrado se descarga del tambor centrífugo. Adicionalmente, la centrífuga tiene un árbol de accionamiento que se extiende coaxialmente a un eje de tambor definido por el tambor centrífugo y que está conectado con el tambor centrífugo de un modo fijo en rotación por medio de un dispositivo de conexión árbol-buje. Adicionalmente, la centrífuga tiene un medio de filtración en una superficie circunferencial interna del tambor centrífugo (por ejemplo, una tela filtrante o un tamiz filtrante), que sirve para filtrar el material sólido de la suspensión y que se mantiene en el tambor centrífugo, por ejemplo, mediante medios de apriete.

Ejemplos de la técnica anterior se describen, por ejemplo, en DE 25 01 513 A l, WO 2016/112427 A l, EP 1574 732 A l y DE 102004061451 A l. El documento DE 2501513 A l describe un dispositivo para conexión que puede soltarse del cabezal de trabajo giratorio motorizado de una centrífuga de laboratorio con el árbol de salida del motor de accionamiento correspondiente, en el cual el extremo del árbol de salida está tensado en un orificio central del cabezal de trabajo por una rosca frontal. El documento WO 2016/112427 A l describe un dispositivo centrífugo en el cual está provista una disposición en espiral que está impulsada por un árbol de accionamiento de disposición en espiral y está conectada a la disposición en espiral mediante un ajustador axial que tiene una sección de leva de árbol y una sección en espiral, cada una de las cuales tiene una superficie curva, con lo cual la rotación relativa de la sección en espiral y de la sección de árbol ajusta axialmente la proximidad de las aletas a una superficie de apantallamiento cónica coaxial, y un anillo de obturación que es selectivamente operable para sujetar contra el giro la sección en espiral y la sección del árbol. El documento EP 1574 732 A l describe un dispositivo de apriete para sujetar de forma que puede soltarse un buje cilindrico a un árbol cilindrico, en particular de un rotor centrífugo a un árbol cilindrico, con dos elementos de apriete enrollados en forma de resorte helicoidal. El documento DE 102004 061451 A l describe un rodillo para máquinas textiles con una conexión que puede soltarse entre árbol y buje, caracterizado porque ello se consigue mediante elementos de apriete incorporados adicionalmente en o entre árbol y buje a fricción por medio de superficies de apriete presionadas una contra otra, estando situadas dichas superficies esencialmente al menos en parte transversalmente a la dirección radial de la conexión árbol-buje, o porque están provistas superficies de ajuste mutuo situadas una contra otra en el eje y el buje, en que estas superficies se encuentran esencialmente en dirección transversal a la dirección circunferencial o dirección de giro del eje de rotación de los rodillos.

La presente invención describe una centrifuga para separación de materiales que está mejorada con respecto a la conexión de un tambor centrifugo con un árbol de accionamiento.

A este fin, la presente invención proporciona una centrifuga para la separación de materiales de acuerdo con la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se describen otras formas de realización de la centrifuga de acuerdo con la invención.

De acuerdo con diversos aspectos de la presente invención, una centrifuga para la separación de materiales (por ejemplo, separación sólido-líquido, por ejemplo, separación liquido-líquido) tiene un tambor centrifugo (por ejemplo, un filtro de tambor) que define un eje de tambor (por ejemplo, eje longitudinal del tambor), por ejemplo eje longitudinal del filtro de tambor) y que está montado de modo giratorio alrededor del eje del tambor (por ejemplo es giratorio, por ejemplo por medio de un accionamiento de giro, por ejemplo en una dirección de giro de la operación del filtro de tambor).

La centrifuga puede ser, por ejemplo, una centrifuga de filtración que tiene un agente de filtración (o un medio de filtración, por ejemplo, una tela filtrante, por ejemplo, un tamiz de filtración) que se extiende alrededor del eje del tambor a lo largo de una superficie circunferencial interior del tambor centrifugo y al cual, en una operación de filtración de la centrifuga de filtración, queda adherido el material sólido filtrado (por ejemplo, se adhiere). El agente de filtración puede estar diseñado a este fin, por ejemplo, para retener o separar por filtración material sólido a partir de una suspensión a filtrar y para dejar pasar el líquido de la suspensión a filtrar. La centrífuga filtrante puede ser del tipo explicado al principio. Sin embargo, la centrífuga podría ser también, por ejemplo, una centrífuga de sedimentación, como por ejemplo una centrífuga decantadora, o por ejemplo un separador o, por ejemplo, una centrífuga de empuje.

El eje del tambor puede, por ejemplo, estar orientado/dispuesto arbitrariamente. El eje del tambor puede, por ejemplo, estar orientado/dispuesto al menos esencialmente en dirección horizontal. El eje del tambor puede, por ejemplo, estar orientado/dispuesto al menos esencialmente en dirección vertical.

El tambor centrífugo puede estar montado, por ejemplo, de modo giratorio sólo por un lado por medio del árbol de accionamiento y, por tanto, en voladizo.

La centrífuga para la separación de materiales tiene también un árbol de accionamiento (por ejemplo, al menos esencialmente cilindrico) que se extiende coaxialmente con el eje del tambor (por ejemplo, que define un eje del árbol que es al menos esencialmente congruente con el eje del tambor o está alineado con éste) y que está conectado con el tambor centrifugo de modo giratorio mediante un dispositivo de conexión árbol-buje a fin de poder transmitir el par de accionamiento giratorio desde el árbol de accionamiento al tambor centrifugo (por ejemplo, para transmitirlo).

El dispositivo de conexión árbol-buje tiene un buje que está dispuesto en una pared de tambor del tambor centrifugo y que tiene una abertura de buje que se prolonga coaxialmente con el eje del tambor, que define una circunferencia interior.

El buje puede, por ejemplo, estar formado materialmente de una sola pieza (o integralmente) a partir de una pared de tambor del tambor centrifugo.

El dispositivo de conexión árbol-buje tiene también una sección de inserción, que está formada por una sección frontal final del árbol de accionamiento y que está insertada en la abertura del buje, en que la sección de inserción tiene un pasador central, coaxial con el eje del tambor, y una escotadura anular que rodea coaxialmente el pasador (que circula, por ejemplo, de modo continuo o ininterrumpido) que está abierta en un extremo frontal de la sección de inserción (está abierta, por ejemplo, continua o ininterrumpidamente alrededor del eje del tambor) y que está rodeada en su circunferencia exterior por una pared anular exterior (por ejemplo cerrada) de la sección de inserción, estando dicha pared anular en su circunferencia exterior en contacto con la circunferencia interior de la abertura del buje.

La abertura del buje puede tener, por ejemplo, una longitud de abertura del buje que se extiende a lo largo del eje del tambor, y la pared anular puede tener una longitud de pared anular que se extiende a lo largo del eje del tambor, en que la longitud de la pared anular puede ser más corta que la longitud de la abertura del buje o en que la longitud de la pared anular puede ser igual o mayor que la longitud de la abertura del buje. La abertura del buje puede tener además, por ejemplo, un diámetro de abertura del buje que se determina (o se mide) en un punto del diámetro mínimo de la abertura del buje, en que la longitud de la abertura del buje puede ser igual o menor que el diámetro de la abertura del buje, o en que la longitud de la abertura del buje puede ser mayor que el diámetro de la abertura del buje.

La sección de inserción puede tener, por ejemplo, en su circunferencia exterior una forma cónica que se estrecha hacia su extremo frontal, y la abertura del buje puede tener una forma cónica complementaria a ella. En una vista lateral en corte de la sección de inserción (o del dispositivo de conexión árbol-buje), en la cual el corte pasa por el eje del tambor, un ángulo entre el eje del tambor (o de una linea recta, que es paralela al eje del tambor) y una circunferencia exterior definida por la pared anular exterior (o la circunferencia interior de la abertura del buje) puede ser igual o menor que 20° (por ejemplo, igual o menor que 15°, por ejemplo igual o menor que 10°, por ejemplo igual o menor que 5°).

El pasador puede ser, por ejemplo, un componente separado del árbol de accionamiento, que está insertado en la cara frontal del árbol de accionamiento y acoplado firmemente en él. El pasador puede tener, por ejemplo, una forma al menos esencialmente cilindrica. El pasador puede insertarse, por ejemplo, en un orificio ciego, al menos esencialmente cilindrico, dispuesto por ejemplo en la cara frontal del árbol de accionamiento. El pasador puede, por ejemplo, estar conectado con el árbol de accionamiento de modo separable, por ejemplo, mediante tornillos. El pasador puede, por ejemplo, estar conectado con el árbol de accionamiento de modo no separable, por ejemplo, mediante remaches o por soldadura. El pasador puede estar formado, por ejemplo, de una sola pieza (o integralmente) por el árbol de accionamiento. El pasador puede estar formado, por ejemplo, por un perno roscado que está atornillado frontalmente de la sección de inserción. El pasador puede estar formado, por ejemplo, por una parte, central de pasador, que está fijada frontalmente en la sección de inserción, y un manguito que está situado en la parte central del pasador y en el cual encaja el kit de apriete. La sección del pasador central puede estar formada, por ejemplo, por un perno roscado, por ejemplo, por el perno roscado explicado anteriormente. El pasador puede estar formado, por ejemplo, por un pasador cilindrico de una sola pieza, que define un eje cilindrico que es coaxial con el eje del tambor (que es, por ejemplo, al menos esencialmente congruente con el eje del tambor o está alineado con él) y que está presionado frontalmente en la sección de inserción.

La escotadura anular puede ser, por ejemplo, una muesca dispuesta al lado de, por ejemplo, en, la sección del extremo frontal del árbol de accionamiento, que tiene, por ejemplo, una forma al menos esencialmente anular y es coaxial con el eje del tambor. La escotadura anular puede tener, por ejemplo, la forma de un orificio ciego, al menos esencialmente cilindrico y coaxial con el eje del tambor, dispuesto al lado de, por ejemplo, en, la sección del extremo frontal del árbol de accionamiento, en el cual se encuentra dispuesto un pasador o perno central, al menos esencialmente cilindrico y coaxial con el eje del tambor, en que el pasador central puede estar diseñado, por ejemplo, tal como se ha descrito anteriormente. La escotadura anular puede tener, por ejemplo, una forma al menos esencialmente cilindrica hueca.

La pared anular puede estar formada, por ejemplo, materialmente de una sola pieza (o integralmente) por, por ejemplo, con, el árbol de accionamiento. La pared anular puede tener, por ejemplo, un grosor de pared anular (o espesor de la pared anular), que está determinado/se determina en el extremo frontal de la sección de inserción, y el extremo frontal de la sección de inserción puede tener, por ejemplo, un diámetro del extremo frontal que está determinado/se determina en el extremo frontal del sección de inserción, siendo el grosor de la pared anular igual o inferior que 30% (por ejemplo igual o menor que 20%, por ejemplo igual o menor que 10%, por ejemplo a o menor que 5%) del diámetro del extremo frontal.

El dispositivo de conexión árbol-buje tiene también al menos un kit de apriete, que se inserta en la escotadura anular y por el cual puede generarse una tensión radial (por ejemplo, se genera) alrededor del pasador central, mediante la cual la pared anular exterior puede tensarse radialmente contra la circunferencia interior de la abertura del buje (o es tensable, por ejemplo, se tensa). La tensión puede aplicarse, por ejemplo, de modo continuo o intermitente alrededor del pasador.

El kit de apriete es un kit de apriete de forma anular. Adicionalmente, el dispositivo de conexión árbol-buje puede estar provisto, por ejemplo, de varios kits de apriete dispuestos en la escotadura anular y que se encuentran a cierta distancia unos de otros vistos a lo largo del eje del tambor. El kit de apriete puede ser, por ejemplo, un kit de apriete convencional, disponible en el mercado, por ejemplo, un kit de apriete compuesto de dos anillos de apriete que se sujetan por tornillos, o un kit de apriete compuesto de cuatro anillos de apriete que se sujetan mediante por tornillos. El dispositivo de conexión árbol-buje puede tener adicionalmente, por ejemplo, una pieza de apriete frontal que tensa la abertura del buje al menos esencialmente en dirección diametral. El perno roscado puede extenderse a través de la pieza de apriete (y apoyarse axialmente en la pieza de apriete (en la dirección del eje del tambor)), de tal modo que la sección de inserción pueda tensarse axialmente contra el buje por apriete del perno roscado. La pieza de apriete puede estar configurada, por ejemplo, como una tapa que cubre al menos esencialmente (por completo) la escotadura anular frontalmente (es decir, en su lado frontal abierto). La pieza de apriete puede estar configurada, por ejemplo, como una tapa, que cubre al menos esencialmente (por completo) la abertura del buje frontalmente de la sección de inserción.

El árbol de accionamiento puede tener, por ejemplo, una abertura de árbol (por ejemplo, un orificio) que se extiende coaxialmente con el eje del tambor, que define un diámetro de abertura de árbol y que se extiende en dirección axial (en la dirección del eje del tambor) a lo largo de todo el árbol de accionamiento. Así, el árbol de accionamiento puede ser, por ejemplo, un árbol hueco. El pasador puede tener, por ejemplo, una abertura de pasador (por ejemplo, un orificio), que se extiende coaxialmente con el eje del tambor, que define un diámetro de abertura del pasador y se extiende en dirección axial (en la dirección del eje del tambor) a lo largo de todo el pasador. La pieza de apriete puede tener una abertura de la pieza de apriete (por ejemplo, un orificio) que se extiende coaxialmente con el eje del tambor, que define un diámetro de abertura de la pieza de apriete y se extiende en dirección axial (en la dirección del eje del tambor) a través de toda la pieza de apriete. El diámetro de abertura del árbol, el diámetro de abertura del pasador y el diámetro de abertura de la pieza de apriete pueden ser, por ejemplo, al menos esencialmente del mismo tamaño. El diámetro de la abertura del árbol, el diámetro de la abertura del pasador y/o el diámetro de abertura de la pieza de apriete pueden ser, por ejemplo, iguales o menores que un 30% (por ejemplo, iguales o menores que un 20%, por ejemplo, iguales o menores que un 10%, por ejemplo iguales o menores que un 5%) del diámetro del extremo frontal.

La invención proporciona una conexión de un tambor centrifugo con un árbol de accionamiento, que es simple/sin complicaciones y que puede transmitir fiablemente los pares de torsión necesarios. La conexión de acuerdo con la invención es adecuada también para materiales utilizados convencionalmente (por ejemplo, acero como material del árbol de accionamiento y por ejemplo acero inoxidable o acero exento de oxidación como material del tambor).

Por medio de la inserción del kit de apriete en la escotadura anular del árbol de accionamiento se evita, por ejemplo, el contacto directo entre el kit de apriete y el buje, y es posible impedir al menos que el kit de apriete se inserte en el tambor.

La sección de inserción, que tiene en su circunferencia exterior una forma cónica ahusada hacia su extremo frontal, y la abertura del buje, que tiene una forma cónica complementaria a ella, permiten, por ejemplo, centrar el árbol y el tambor centrifugo de modo más fácil y exacta.

La pieza de apriete del lado frontal, que atraviesa diametralmente la abertura del buje al menos esencialmente, permite, por ejemplo, impedir al menos una penetración de liquido en la escotadura anular y/o en la abertura del buje. Esto hace posible al menos evitar la corrosión del kit de apriete, del pasador central, de la abertura del buje y/o de la sección de inserción.

En las figuras se representan formas de realización ilustrativas, pero no limitativas de la presente invención y se explican con más detalle a continuación.

Se muestran:

• Figura 1: una vista en corte esquemática simplificada de un dispositivo de conexión árbol-buje de una centrífuga para la separación de materiales de acuerdo con una primera forma de realización de la presente invención.

• Figura 2: una vista en corte esquemática simplificada de un dispositivo de conexión árbol-buje de una centrífuga para la separación de materiales de acuerdo con una segunda forma de realización de la presente invención.

• Figura 3: una vista en corte esquemática simplificada de un dispositivo de conexión árbol-buje de una centrífuga para separar materiales de acuerdo con una tercera forma de realización de la presente invención.

• Figura 4: una vista en corte esquemática simplificada de un dispositivo de conexión árbol-buje de una centrífuga para separar materiales de acuerdo con una cuarta forma de realización de la presente invención.

• Figura 5: una vista en corte esquemática simplificada de un dispositivo de conexión árbol-buje de una centrífuga para separar materiales de acuerdo con una quinta forma de realización de la presente invención.

• Figura 6: una vista esquemática simplificada de un dispositivo de conexión árbol-buje de una centrífuga para la separación de materiales de acuerdo con la primera forma de realización de la presente invención, en la que no se utiliza el kit de apriete.

• Figura 7: una vista esquemática simplificada de un dispositivo de conexión árbol-buje de una centrífuga para la separación de materiales de acuerdo con la primera forma de realización de la presente invención, en la que se utiliza el kit de apriete.

• Figura 8: una vista simplificada, esquemática y parcialmente en corte de una centrífuga para la separación de materiales de acuerdo con la primera forma de realización de la presente invención.

• Figura 9: una vista en corte esquemática simplificada de un dispositivo de conexión árbol-buje de una centrífuga para la separación de materiales de acuerdo con una sexta forma de realización de la presente invención.

En las figuras, los elementos idénticos o análogos están provistos de referencias idénticas, siempre que es apropiado.

Tal como se muestra en las Figuras 1-9, una centrífuga 10 para la separación de materiales de acuerdo con las diversas formas de realización de la invención tiene, por ejemplo, un tambor centrífugo 30 que define un eje 32 del tambor (por ejemplo, alrededor del cual se extiende una camisa 38 del tambor centrífugo (véase la figura 8)) y que está montado de modo giratorio alrededor del eje 32 del tambor, y un árbol de accionamiento 50, que se extiende coaxialmente con el eje 32 del tambor y que está conectado con el tambor centrífugo 30 por medio de un dispositivo de conexión árbol-buje 70, para poder transmitir (o para transmitir) impulso de torsión-momento de torsión desde el árbol de accionamiento 50 al tambor centrífugo 30. El dispositivo de conexión árbol-buje 70 tiene un buje 90 que está formado cerca de (o en) una pared 34 del tambor (por ejemplo, la pared frontal del tambor) del tambor centrífugo 30 y que tiene una abertura del buje 92 que se extiende coaxialmente con el eje 32 del tambor, que define una circunferencia interior 94, una sección de inserción 110, que está formada por una sección de extremo frontal 52 del árbol de accionamiento 50 y que se extiende en la abertura del buje 92, teniendo la sección de inserción 110 un pasador central 114 (por ejemplo al menos esencialmente cilindrico) coaxial con el eje 32 del tambor y una escotadura anular 116 que rodea coaxialmente el pasador 114, que está abierta cerca de o en un extremo frontal 112 de la sección de inserción 110 (que es igual que el extremo frontal del árbol de accionamiento 50, que está orientada hacia el tambor centrifugo 30) y que está rodeado en su circunferencia exterior por una pared anular exterior 118 de la sección de inserción 1l0, en que la pared anular 118 está en contacto en su circunferencia exterior con la circunferencia interior 94 de la abertura del buje 92, y al menos un kit de apriete 130, que se inserta en la escotadura anular 116 y por el cual puede generarse una fuerza de tensión radial alrededor del pasador central 114, por medio de la cual puede tensarse (o se tensa) la pared anular exterior 118 radialmente en su circunferencia exterior (hacia fuera) contra la circunferencia interior 94 de la abertura del buje 92.

La centrifuga 10 para la separación de materiales puede ser, por ejemplo, una centrifuga de filtración para filtrar un material sólido a partir de una suspensión, que tiene un medio de filtración 170 (por ejemplo, una tela de filtro hecha de un material de tela, por ejemplo un tamiz de filtración), que se extiende alrededor del eje 32 del tambor a lo largo de una superficie circunferencial interior 36 del tambor centrifugo 30 y al cual se adhiere el material sólido filtrado en una operación de filtración de la centrifuga filtrante (véase, por ejemplo, la Fig. 8).

El eje 32 del tambor puede estar dispuesto de cualquier modo, por ejemplo, al menos esencialmente en horizontal (filtro centrífugo horizontal) o al menos esencialmente en vertical (filtro centrífugo vertical). El tambor centrífugo 30, por ejemplo, puede montarse de modo giratorio sólo por un lado por medio del árbol de accionamiento 50 y, por tanto, en voladizo. La figura 8 muestra, por ejemplo, una vista lateral en corte de una centrífuga de filtración horizontal, en que el tambor centrífugo 30 está montado de modo giratorio en voladizo.

El pasador 114 puede ser por ejemplo un componente separado del árbol de accionamiento 50, que se inserta frontalmente en el árbol de accionamiento 50 y, por tanto, en su sección de inserción 110 y se fija firmemente en ella. El pasador 114 puede estar formado, por ejemplo, por un perno roscado 115 (solo o junto con otro componente, como por ejemplo un manguito 122 colocado sobre el mismo, que se extiende por ejemplo coaxialmente con el eje 32 del tambor y, por ejemplo, al cual se acopla el kit de apriete 130), que se atornilla frontalmente en la sección de inserción 110 y se extiende longitudinalmente, por ejemplo, coaxialmente con el eje 32 del tambor. El perno roscado 115 puede, por ejemplo, definir un eje longitudinal 120 del perno roscado que es al menos esencialmente congruente con el eje 32 del tambor o está alineado con él. El pasador 114 puede estar formado, por ejemplo, por un pasador cilindrico 117 materialmente de una sola pieza que define un eje cilindrico 119 que es coaxial con el eje 32 del tambor (por ejemplo, que es al menos esencialmente congruente con el eje 32 del tambor o está alineado con él), y que se presiona frontalmente en la sección de inserción 110. El pasador 114 puede estar formado, por ejemplo, por un pasador central 124, que se fija frontalmente en la sección de inserción 110 y que puede definir un eje longitudinal 126 que es coaxial con el eje 32 del tambor (por ejemplo, que es al menos esencialmente congruente con el eje 32 del tambor o está alineado con él), y un manguito 128 que está situado en la pieza de pivote central 124 y en el cual se acopla el kit de apriete 130 y que puede ser, por ejemplo, coaxial con el eje 32 del tambor.

La sección 124 del pasador central puede estar formada, por ejemplo, por el perno 115 roscado descrito anteriormente. El manguito 128 puede tener, por ejemplo, una forma al menos esencialmente cilindrica hueca. Alternativamente, el pasador 114 puede estar formado, por ejemplo, materialmente de una sola pieza (integralmente) desde/con el árbol de accionamiento 50.

La pared anular 118 puede estar formada, por ejemplo, materialmente de una sola pieza (integralmente) desde/con el árbol de accionamiento 50 (véanse, por ejemplo, las figuras 1-5, 8 y 9).

Cuando el pasador 114 y la pared anular 118 están formados materialmente de una sola pieza desde el árbol de accionamiento 50, la escotadura anular 116 puede ser, por ejemplo, una muesca al menos esencialmente anular y coaxial con el eje del tambor, que está dispuesta en/cerca de la sección del extremo frontal 52 del árbol de accionamiento 50, que está incorporada en el extremo frontal 112 del árbol de accionamiento 50, por ejemplo por mecanizado o por una configuración correspondiente de un molde para la colada del árbol de accionamiento 50.

La sección de inserción 110 puede tener en su circunferencia exterior una forma cónica que se estrecha hacia su extremo frontal 112, en que la abertura del buje 92 puede tener una forma cónica complementaria a la misma (véanse, por ejemplo, las figuras 3-5). En una vista lateral en corte de la sección de inserción 110 (o del dispositivo de conexión árbol-buje 70), en donde la sección pasa por/a lo largo del eje 32 del tambor, el ángulo a entre el eje 32 del tambor (o de una recta G, que es paralela al eje 32 del tambor) y una circunferencia exterior 121 definida por la pared anular exterior 118 (o la circunferencia interior 94 de la abertura del buje 92) puede ser igual o menor que 20° (por ejemplo, igual o menor que 15°, por ejemplo igual a o menor que 10°, por ejemplo igual a o menor que 5°).

El kit de apriete 130 es un kit de apriete anular 130 (véase, por ejemplo, la figura 7). Como kit de apriete 130 (anular) se puede utilizar un kit de apriete 130 convencional, disponible comercialmente. Por ejemplo, un kit de apriete 130, compuesto de dos anillos de apriete que están tensados por roscado, o un kit de apriete 130, compuesto de cuatro anillos de apriete, que están tensados por roscado. El kit de apriete 130, compuesto de cuatro anillos de apriete, tiene, por ejemplo, un anillo de apriete interior 132, que está en contacto con el pasador 114 en un estado de tensión (o está aprisionado contra éste), un anillo de apriete exterior 134, que está en estado de tensión en contacto con una superficie circunferencial interior de la pared anular 118 (o está apoyado contra ella), un primer anillo tensor de refuerzo 138 con una pluralidad de roscas para roscado respectivamente de un tornillo tensor 140 y un segundo anillo tensor de refuerzo 136 con una pluralidad de aberturas, por ejemplo cilindricas, a través de cada una de las cuales está insertado un tornillo tensor 140, a fin de atornillar los tornillos tensores 140 en las roscas del primer anillo tensor de refuerzo 138.

Tal como se muestra en las figuras, los anillos de apriete 132, 134, 136, 138 pueden estar diseñados de tal modo que, por medio del atornillado de los tornillos de apriete 140, el primer anillo de apriete 138 y el segundo anillo de apriete 136 se mueven uno hacia otro, vistos a lo largo del eje 32 del tambor, presionándose (o tensándose) el anillo de apriete interior 132 con respecto al eje del tambor 32 radialmente hacia dentro contra el pasador 114 y presionándose (o tensándose) el anillo de apriete exterior 134 con respecto al eje 32 del tambor radialmente hacia fuera contra la pared anular 118.

El dispositivo de conexión árbol-buje 70 puede tener una pieza de apriete en el lado frontal 150, que atraviesa la abertura del buje 92 de modo al menos esencialmente diametral (véanse, por ejemplo, las figuras 2 y 4). La pieza de apriete 150 puede estar conectada, por ejemplo, al pasador 114 por medio de al menos un medio de fijación 152 (por ejemplo, mediante al menos un tornillo). El perno roscado 115 puede extenderse, por ejemplo, mediante la pieza de apriete 150 y apoyarse axialmente contra la pieza de apriete 150, de tal modo que la sección de inserción 110 puede tensarse axialmente contra el buje 90 apretando el perno roscado 115. La pieza de apriete 150 puede estar configurada, por ejemplo, como una tapa que cubre frontalmente al menos esencialmente la escotadura anular 116.

El dispositivo de conexión árbol-buje 70 puede tener, por ejemplo, varios kits de apriete 130 que están dispuestos en la escotadura anular 116 y que se encuentran a cierta distancia (axial) unos de otros, vistos a lo largo del eje 32 del tambor (véase, por ejemplo, la Figura 5). Los diversos kits de apriete 130 pueden ser (cada uno) del tipo de diseño descrito anteriormente.

El buje 90 puede estar formado materialmente de una sola pieza (integralmente) por/con una pared de tambor 34 del tambor centrífugo 30 (véanse, por ejemplo, las Figuras 1-5, 8 y 9).

La abertura 92 del buje tiene una longitud L1 de abertura del buje que se extiende a lo largo del eje 32 del tambor, y la pared anular 118 tiene una longitud L2 de la pared anular que se extiende a lo largo del eje 32 del tambor. La longitud de la pared anular L2 puede ser, por ejemplo, más corta que la longitud de abertura del buje L1 (véanse, por ejemplo, las figuras 1-4 y 8). Alternativamente, la longitud L2 de la pared anular puede ser, por ejemplo, igual o mayor que la longitud L1 de abertura del buje (véase, por ejemplo, la figura 5). La abertura 92 del buje tiene adicionalmente un diámetro DI de abertura del buje, que se determina (o mide) en un punto del diámetro mínimo de la abertura 92 del buje. La longitud de la abertura del buje L1 puede ser igual o menor que el diámetro de la abertura del buje DI. Alternativamente, la longitud de la abertura del buje L1 puede ser mayor que el diámetro de la abertura del buje DI.

La pared anular 118 tiene un grosor de pared anular (o espesor de pared anular) D3, que está determinado/se determina en el extremo frontal 112 de la sección de inserción 110, y el extremo frontal 112 de la sección de inserción 110 tiene un diámetro en el extremo frontal D2, que está determinado/se determina en el extremo frontal 112 de la sección de inserción 110. El grosor de la pared anular D3 puede ser igual o inferior al 30% (por ejemplo, igual o inferior al 20%, por ejemplo, igual o inferior al 10%, por ejemplo, igual o inferior al 5%) del diámetro del extremo frontal D2.

Tal como se muestra en la figura 9, el árbol de accionamiento 50 puede tener, por ejemplo, una abertura de árbol 53 que se extiende coaxialmente con el eje 32 del tambor, define un diámetro de abertura del árbol D4 y que se extiende en dirección axial por todo el árbol de accionamiento 50. El árbol de accionamiento 50 puede ser, por ejemplo, un árbol hueco 51. El pasador 114 puede tener, por ejemplo, una abertura 113 del pasador que se extiende coaxialmente con el eje 32 del tambor, que define un diámetro de abertura del pasador D5 y se extiende en dirección axial a lo largo de todo el pasador 114. La pieza de apriete 150 puede tener, por ejemplo, una abertura 151 de la pieza de apriete que se extiende coaxialmente con el eje 32 del tambor, que define un diámetro de abertura de la pieza de apriete D6 y se extiende en dirección axial a lo largo de toda la pieza de apriete 150. El diámetro de la abertura del eje D4, el diámetro de la abertura del pasador D5 y el diámetro de la abertura de la pieza de apriete D6 pueden ser, por ejemplo, al menos esencialmente del mismo tamaño. El diámetro de la abertura del eje D4, el diámetro de la abertura del pasador D5 y/o el diámetro de la abertura de la pieza de apriete D6 pueden ser, por ejemplo, iguales o menores que 30% (por ejemplo, iguales o menores que 20%, por ejemplo, iguales o menores que 10%, por ejemplo, iguales o menores que 5%) del diámetro del extremo frontal D2. Gracias a la abertura 53 del eje, la abertura 113 del pasador y la abertura 151 de la pieza de apriete puede dejarse pasar a su través por ejemplo un fluido (por ejemplo, puede conducirse al tambor centrífugo 30). La abertura del árbol 53, la abertura del pasador 113 y la abertura de la pieza de apriete 151 pueden incorporar, por ejemplo, al menos una parte funcional (por ejemplo, móvil) o elemento funcional, que puede sobresalir en el tambor centrífugo 30. La parte funcional puede ser, por ejemplo, un árbol que gira, por ejemplo, en el mismo sentido que el árbol de accionamiento 50 o que está parado o que gira en sentido contrario al árbol de accionamiento 50, o que realiza cualquier otro movimiento posible.

Tal como se muestra en la figura 8, el tambor centrífugo 30 de la centrífuga 10 de acuerdo con las diversas formas de realización de la invención, puede tener la camisa 38 del tambor, que tiene una forma cilindrica hueca, la pared 34 del tambor, que está unida en un extremo axial de la camisa 38 del tambor (por ejemplo en la figura 8 en un extremo derecho de la camisa 38 del tambor) a éste y que tiene el buje 90 en una posición central del mismo, y un collar 40 del tambor (orientado radialmente hacia el interior) 40, que en el otro (u opuesto) extremo axial de la camisa 38 del tambor (por ejemplo en la figura 8 en un extremo izquierdo de la camisa 38 del tambor) está conectado a esta, y que tiene una abertura central. La camisa 38 del tambor tiene, por ejemplo, una pluralidad de perforaciones u orificios radiales de drenaje 42, a través de los cuales se descarga o expulsa el liquido de una suspensión del tambor centrifugo 30 en la operación normal del filtro. La superficie circunferencial interior 36 está formada, por ejemplo, por una superficie (interior) de la camisa (cilindrico hueco) 38 del tambor orientada al eje 32 del tambor. Los taladros u orificios de drenaje 42 están cubiertos completamente por el medio filtrante 170, por ejemplo.

La centrífuga 10 de acuerdo con las diversas formas de realización de la invención puede tener además un accionamiento giratorio 190, que está conectado con el árbol de accionamiento 50 y un dispositivo de control no representado. El dispositivo de control puede estar configurado para controlar el accionamiento giratorio 190 en una operación de descarga, de tal modo que la velocidad de giro del tambor centrífugo 30 sea menor (por ejemplo, varias veces menor) en comparación con la operación regular del filtro. El accionamiento giratorio 190 tiene en este caso un dispositivo de accionamiento 192 (por ejemplo, un motor eléctrico de accionamiento) y un dispositivo de accionamiento 194, con el que se transmite un par de giro/momento de giro del dispositivo de accionamiento 192 al árbol de accionamiento 50.

La centrífuga 10 de acuerdo con las diferentes formas de realización de la invención puede tener además una carcasa 196 de la centrífuga que, por ejemplo, está conectada a pivote para su apertura con un bastidor o carcasa 198 de la máquina. A la carcasa 196 de la centrífuga pueden estar acoplados, por ejemplo, un dispositivo de alimentación de suspensión 200 para alimentar la suspensión al (o en el interior del) tambor centrífugo 30 y un dispositivo de descarga de material sólido 202 para la descarga del material sólido filtrado del tambor centrífugo 30. En el estado cerrado de la carcasa 196 de la centrífuga, ésta cierra herméticamente la abertura del collar 40 del tambor, penetrando el dispositivo de alimentación de suspensión 200 y el dispositivo de descarga de material sólido 202 en el tambor centrífugo 30, y rodeando junto con el bastidor 198 de la máquina el tambor centrífugo 30, de tal modo que el tambor centrífugo 30 se encuentra dispuesto en un espacio (espacio de proceso) 204 conformado de modo sellado entre la carcasa 196 de la centrífuga y el bastidor 198 de la máquina. Adicionalmente, puede estar provisto un dispositivo 206 de descarga de líquido en asociación con el espacio 204 en el bastidor 198 de la máquina a la altura de un punto más bajo del espacio 204. El bastidor 198 de la máquina puede estar provisto también, por ejemplo, de cojinetes de rodillos 208, en los cuales se encuentra montado el árbol de accionamiento 50 (por ejemplo, de forma al menos esencialmente horizontal), en que el tambor centrífugo 30 puede estar acoplado por ejemplo al bastidor 198 de la máquina en voladizo por medio del árbol de accionamiento 50. La centrífuga 10 tiene adicionalmente una empaquetadura del árbol principal 210 en el lado del espacio de proceso, que está dispuesto entre el espacio 204 y los cojinetes de rodillos 208 y que está en contacto en su circunferencia exterior con una sección del árbol de accionamiento 50, para separar los cojinetes de rodillos 208 del espacio 204, de tal modo que los cojinetes de rodillos 208 no entran en contacto con la suspensión.

El modo de funcionamiento de la centrífuga 10 representada en la figura 8 es tal como sigue. La suspensión a filtrar se alimenta al tambor centrífugo 30 por medio del dispositivo de alimentación de suspensión 200 en el marco de la operación regular de filtración de la centrífuga 10. El tambor centrífugo 30 se pone en rotación por medio del dispositivo de accionamiento 190, como resultado de lo cual la suspensión se ve forzada hacia la superficie de la circunferencia interior 36 del tambor centrífugo 30 por fuerza centrífuga. El líquido de la suspensión puede atravesar el medio filtrante 170 unido a la superficie circunferencial interior 36 y el tambor centrífugo 30 a través de los orificios o perforaciones de drenaje 42 y ser arrojado con ello fuera del tambor centrífugo 30 al espacio 204. El líquido se retira finalmente del espacio 204 por medio del dispositivo de descarga de líquido 206. El material sólido de la suspensión queda retenido por el medio de filtración 170 y se separa de este modo de la suspensión. Finalmente, cuando se alcanza un grado de centrifugación suficiente del líquido, el material sólido filtrado que está adherido al medio filtrante 170 como torta de filtración se retira del medio filtrante 170 por medio del dispositivo 202 de descarga de material sólido, por ejemplo, bajo rotación (controlada) del tambor centrífugo 30 en el marco de la operación de descarga de la centrífuga 10, y se descarga del tambor centrífugo 30. La operación regular del filtro se diferencia de la operación de descarga, por ejemplo, al menos en que la velocidad de rotación o el número de revoluciones del tambor centrífugo 30 en la operación de descarga es menor (por ejemplo, varias veces) que en la operación regular del filtro.

La descripción anterior de formas de realización ilustrativas específicas de la presente invención se ha presentado con fines ilustrativos y descriptivos. No se pretende que la misma sea exhaustiva ni que la invención se limite a las formas precisas descritas, siendo posibles evidentemente muchas modificaciones y variaciones a la luz de la doctrina anterior. Las formas de realización ilustrativas han sido elegidas y descritas con el fin de ilustrar ciertos principios de la invención y su aplicación práctica, para permitir así a los expertos en la técnica preparar y aplicar diversas formas de realización ilustrativas de la presente invención y diversas alternativas y modificaciones de la misma. Se pretende que el alcance de la invención venga definido por las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.

Claims (15)

r e iv in d ic a c io n e s

1. Centrífuga (10) para separación de materiales, que comprende un tambor centrífugo (30), que define un eje del tambor (32) y que está soportado de modo giratorio alrededor del eje del tambor (32), y un árbol de accionamiento (50), que se extiende coaxialmente con el eje del tambor. (32) y que está conectado de modo no giratorio al tambor centrífugo (30) por un dispositivo de conexión árbol-buje (70) para poder transferir el par de accionamiento giratorio desde el árbol de accionamiento (50) al tambor centrífugo (30), en donde el dispositivo de conexión árbol-buje (70) comprende un buje (90), que está formado en una pared de tambor (34) del tambor centrífugo (3o) y que tiene una abertura del buje (92) que se extiende coaxialmente con el eje del tambor (32) y define una circunferencia interior (94),

una sección de inserción (11o), que está formada por una sección de extremo frontal (52) del árbol de accionamiento (50) y que se inserta en la abertura del buje (92), en donde la sección de inserción (110) comprende un pasador central (114) que es coaxial con el eje del tambor (32) y una escotadura anular (116) que rodea coaxialmente el pasador (114), que está abierto en un extremo frontal (112) de la sección de inserción (110) y que está rodeado en su circunferencia exterior por una pared anular exterior (118) de la sección de inserción (11o), pared anular (118) que está exteriormente en contacto circunferencial con la circunferencia interior (94) de la abertura del buje (92), y

al menos un kit de apriete (13o), que se inserta en la escotadura anular (116) y por el cual puede generarse una fuerza de apriete radial alrededor del pasador central (114), por la cual la pared anular exterior (118) puede tensarse circunferencial y radialmente contra la circunferencia interior (94) de la abertura del buje (92).

2. Centrífuga (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual el pasador (114) es un componente separado del árbol de accionamiento (50), que se inserta en el árbol de accionamiento (50) en el extremo frontal y está fijado al mismo.

3. Centrífuga (10) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la cual la pared anular (118) está formada materialmente de una sola pieza a partir del árbol de accionamiento (50).

4. Centrífuga (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual la sección de inserción (110) tiene en su circunferencia exterior una forma cónica que se estrecha hacia su extremo frontal (112), y en la cual la abertura del buje (92) tiene una forma cónica complementaria a la misma.

5. Centrífuga (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual el pasador (114) está formado por un perno roscado (115), que se atornilla en la sección de inserción (110) en el extremo frontal.

6. Centrífuga (10) de acuerdo con la reivindicación 5, en la cual el dispositivo de conexión árbol-buje comprende una sola pieza de apriete (150) del extremo frontal que se extiende en dirección al menos esencialmente diametral sobre la abertura del buje (92) y a través de la cual se extiende el perno roscado (115) , de tal manera que la sección de inserción (110) puede tensarse axialmente contra el buje (90) por apriete del perno roscado.

7. Centrífuga (10) de acuerdo con la reivindicación 6, en la cual la pieza de apriete (150) está configurada como una tapa, que cubre al menos esencialmente el rebaje anular (116) en el extremo frontal.

8. Centrífuga (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual el pasador (114) está formado por una pieza de pasador central (124), que está fijada en la sección de inserción (110) en el extremo frontal, y un manguito (128), que se coloca en la sección central del pasador (124) y en el cual encaja el kit de apriete (13o).

9. Centrífuga (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además kits de apriete múltiples, que están dispuestos en la escotadura anular (116) y que se encuentran a cierta distancia unos de otros vistos a lo largo del eje del tambor (32).

10. Centrífuga (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual el tambor centrífugo (30) está soportado rotativamente en un solo lado por medio del árbol de accionamiento (50) y, por tanto, en voladizo.

11. Centrífuga (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la centrífuga (10) es una centrífuga de filtración, que comprende un medio de filtración (170), que se extiende alrededor del eje del tambor (32) a lo largo de una superficie circunferencial interior (36) del tambor centrífugo (30) y al cual se adhiere el material sólido filtrado en una operación de filtración de la centrífuga filtrante.

12. Centrífuga (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual el buje (90) está formado materialmente de una sola pieza a partir de una pared de tambor (34) del tambor centrífugo (30).

13. Centrífuga (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual el pasador (114) está formado por un pasador cilindrico (117) de una sola pieza, que define un eje cilindrico (119) coaxial con el eje del tambor (32) y que está presionado en el extremo frontal de la sección de inserción (110).

14. Centrifuga (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual la abertura del buje (92) tiene una longitud de abertura del buje (L1) que se extiende a lo largo del eje del tambor (32), en la cual la pared anular (118) tiene una longitud de pared anular (L2) que se extiende a lo largo del eje del tambor (32), y en donde la longitud de pared anular (L2) es más corta que la longitud de abertura del buje (L1) o en donde la longitud de pared anular (L2) es igual o mayor que la longitud de abertura del buje (l i ).

15. Centrifuga (10) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual el árbol de accionamiento (50) tiene una abertura de árbol (53) que se extiende coaxialmente con el eje del tambor (32), que define un diámetro de abertura de árbol (D4) y se extiende por todo el árbol de accionamiento (50) en la dirección axial, en donde el pasador (114) tiene una abertura del pasador (113) que se extiende coaxialmente con el eje del tambor (32), que define un diámetro de abertura del pasador (D5) y se extiende por todo el pasador (1 l4) en dirección axial, en donde la pieza de apriete (150) tiene una abertura de la pieza de apriete (151) que se extiende coaxialmente con el eje del tambor (32), que define un diámetro de abertura de la pieza de apriete (D6) y se extiende por toda la pieza de apriete (150) en dirección axial, y en donde, opcionalmente, el diámetro de abertura del árbol (D4), el diámetro de abertura del pasador (D5) y el diámetro de abertura de la pieza de apriete (D6) son al menos esencialmente del mismo tamaño.

Figura 1

Figura 2

Figura 3

30

Figura 4

Figura 6

Figura 8