JP2006520677A - 調節可能な固形物排出口を備える固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機 - Google Patents

Abstract

本発明は、固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機であって、特に水平に向けられた回転軸線を有する回転可能なドラム（３）と、ドラム（３）内に配置された回転可能なウォーム（５）と、当該固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機の回転軸線に対してある角度を向けられ、ドラム（３）から固形物を排出するのに用いられる少なくとも１つの固形物排出口（１７）とを備えるものに関する。このために、ウォームの軸線方向延長部に配置された調節装置が、少なくとも１つの固形物排出口（１７）に対応付けられ、その断面積を変えるのに用いられる。

Description

発明の詳細な説明

[00001]本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機に関する。

[00002]独国特許出願公開第４３２０２６５号明細書（DE 4320265 A1）からは、ドラム回転中、ドラムに対して静止しており、また、ねじ山付きブッシュによって軸線方向に移動可能なオリフィス板が与えられた通路を有する液体排出側の堰を備える固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機が知られている。ねじ山付きブッシュの回転によって、堰とオリフィス板との間の距離を変えることができる。結果として生じる排出断面積の変化によって、遠心ドラム内で液位が変化し、これにより、オリフィス板を移動させることによって、この液位を常に調節することが可能とされる。しかし、固形物の排出の調節を行うことはできない。

[00003]欧州特許第０７４７１２７号明細書（EP 0747127 B1）からは、特に、半径方向に調節可能な流れ調整要素を、ウォームの円錐状領域のウォーム流路の間に配置することが知られている。この場合、固形物排出断面積を変えるために、比較的長い調節行程にまたがらなければならない。

[00004]一方、独国特許出願公開第４１１９００３号明細書（DE 4119003 A1）には、今度は、ドラムおよびウォームの錐状領域と円筒状領域との間の遷移部に一種の調節円盤が示されている。調節は、ウォームによって行われる。その機能は、ドラム内の液位にも影響するバッフル板の機能である。

[00005]欧州特許出願公開第０５６５２６８号明細書（EP 0565268 A1）からは、ウォーム本体の円筒状部分にのみウォーム流路を設け、ウォーム本体の軸線方向端部に一種の保持円盤を配置することが知られている。とりわけ、従来のウォームの構造と基本的に異なるウォームの構造を選ばなければならないということが問題である。

[00006]欧州特許出願公開第０７９８０４５号明細書（EP 0798045 A1）からは、固形物排出口に処理量制御装置を与えることが知られている。この装置は、ドラムの胴の外側に配置されており、これは、処理量制御装置を容易に視認検査することを可能とするためである。しかし、動作中に回転しているドラムの外側で処理量制御装置の調節可能性を実現することには、かなり問題があり、なぜなら、それが中心に近くなく、周速が比較的大きい比較的大きな直径上に実装しなければならないからである。

[00007]従来技術に関しては、特開２００２−１５３７７１号公報および特開２００３−１５３７７２号公報、ならびに独国特許出願公開第４１１９０３３号明細書（DE 4119033 A1）および独国特許出願公開第３９２１３２７号明細書（DE 3921327 A1）も挙げられる。

[00008]この発明による遠心分離機は、独国特許文書第１８２３２６９号明細書（DE 1823269）から知られている。この文献においては、組立に非常に大きな労力を費やすことが必要とされ、かつかなり複雑である外側からのねじりナットにより、図２の調節装置および調節円錐体の調節性が存在しないことが、いくつかの実施形態の不利な点である。ばねに押しつけられた調節円錐体を自動的に調節することも開示されているが、これは実際には満足な結果につながらないものである。

[00009]本発明の課題は、この問題を無くすことにある。

[00010]本発明は、請求項１の物によってこの課題を達成するものである。

[00011]したがって、少なくとも１本以上の連接棒が調節円盤に締結され、この連接棒は、構造は単純であるが、外側から調節円盤を簡単に操作することも調節することも可能とするものである。

[00012]調節円盤を、ウォームまたはそのウォーム本体に回転不可能に結合し、ウォームの軸線方向延長部として配置することと、選択された動作方法とによって、驚くほどに、少なくとも１つ（以上）の固形物排出口の断面積を、簡単に、例えば「ウォーム本体を用いて」（あるいはドラムを用いて）調節可能とする。さらに、ウォーム本体は、円筒状部分および、例えば円錐状先細部分に、ウォーム流路を有しうる。

[00013]構造的に非常に簡単に、（移動可能な押圧引張ロッドの意味の）連接棒が、調節回転動を行う必要なしに調節円盤を作動させることを可能とする。

[00014]ウォームの「延長部として」、特にはウォームの円錐状部分の延長部として配置することによって、結果として、調節円盤およびその調節ユニットを特に中心近くに配置することも可能となる。この場合、例えば、ドラムを通して中心に近い連接棒によって調節する力を導くことも考えられるが、ウォームまたはその駆動軸内での配置が特に有利であり、しかも、特に中心に近い配置を可能とする。

[00015]本発明によれば、排出口の断面積を変えるための調節行程を比較的短くすることも実現可能である。この調節は、例えば、固形物のＴＳ（ＤＳ）量（乾燥物質）（その測定自体は既知であり、本明細書中で詳細に説明する必要はない）に依るものとして行われる。

[00016]好ましくは、調節円盤（これは、今度は、好ましくは「平面」すなわち平らに構成してもよいが、そうしなければならないことはない）は、ドラム内に軸線方向に移動可能に配置する。この場合、調節円盤は回動可能としてもよい。

[00017]調節円盤は、回転軸線に対して完全に垂直に、すなわち半径方向に向けることが好ましい。

[00018]特に好ましくかつ単純な様式においては、調節円盤から離れる方向を面している連接棒の端部が、固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機の回転軸線上で入口管を中心貫通するロッドまたはパイプに直接的にまたは間接的に結合されている。ここで、連接棒は、回転に追随しない部分として構成することができ、また、特に簡単な方法で収容することができる。

[00019]軸線方向の移動可能性は、比較的簡単に、ウォーム本体を通して、電動作動可能な調節すなわち駆動ユニット、または液圧もしくは空気圧装置を用いて実現することができ、これは、特に、これらが、調節円盤に締結されかつディストリビュータに軸線方向に隣接するウォームのウォーム本体の軸線方向端部を貫く連接棒に作用する場合である。調節ユニットは、ウォーム本体内部に配置してもよい（例えば電気モーター）。

[00020]調節装置は、ウォームに軸線方向に隣接する排出室内で、構造的に簡単かつスペースを取らないように、ドラム端部からの軸線方向延長部として配置することが好ましい。

[00021]多くの応用において、調節円盤は、範囲の定められた固形物の「最小限の通過」を常に可能とする凹部を有していてもよい。この凹部は、外周縁上に分布させることができるが、これらは、穴もしくは溝等のようにして、または、例えば弓形のようにして構成してもよい。この円盤は、平面であることが好ましいが、さまざまな場合において、例えば湾曲構造を有していてもよい。

[00022]本発明は、特には固形物の乾燥物質量によって、調節円盤を制御するためのコンピュータ制御の制御装置を追加するのが有意義である。今日、多くの場合に遠心分離機に与えられている、機械の数値制御装置すなわち制御コンピュータを、この目的のために共用することができる。そして、この制御装置は調節ユニットに作用しうる。

[00023]その他の有利なさらなる発展形態は、従属請求項に含まれている。

[00024]以下では、本発明を、図面を参照して実施形態を用いて説明する。

[00030]図１は、水平な回転軸線を有するドラム３が中に配置された機械ハウジング１を有する固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機を示している。ウォーム５がドラム３内に配置されている。

[00031]ドラム３およびウォーム５は、それぞれ、実質的に円筒状の部分３ａ，５ａ、およびそれに隣接する先細部分３ｂ，５ｂを有している。ウォームブレード４２は、ウォームの、すなわちウォーム本体２９の円筒状領域および先細領域を取り囲んでいる。

[00032]ドラム３はまた、円錐状先細部分３ｂに隣接し、かつ、円筒状部分３ａの直径よりもドラム３の円錐状部３ｂの直径よりも小さい直径の排出室１５を画定する、別の円筒部分３ｃを有している。

[00033]軸線方向に延びる中央入口管７は、ディストリビュータ９を通してウォーム５とドラム３との間の遠心分離室１１内に遠心分離される物質を供給するのに用いられる。

[00034]例えば、泥状物が遠心分離機内に導かれると、固形物粒子はドラム壁上に堆積される。液相はさらに内側の方に発生する。

[00035]軸受１３上に配置されたウォーム５は、ドラム３よりもわずかに低いまたは高い速度で回転し、遠心分離された固形物を円錐状部分３ｂに向けて、またさらにそれを越えてドラム３の第２の円筒状領域３ｃ内の円筒状排出室１５へと運ぶ。円筒状排出室１５はウォームと軸線方向において隣接し、また、ドラム３には、ドラム３の外側に向けて半径方向に通じる少なくとも１つの固形物排出口１７が設けられている。

[00036]一方、液体は、ドラム３の円筒部分の後端部の大きなドラム径部へと流れ、可調堰２１を有する溢流開口部１９で排出される。

[00037]調節装置を少なくとも１つの固形物排出口１７に与えるが、この調節装置は、それによって排出口１７の断面をもっと開くかまたは小さくするように、移動させることができる。

[00038]ドラムの第２の円筒状部分３ｃ内では、調節装置は調節円盤２５を有しており、この調節円盤２５は、ウォームの軸線方向の延長部として配置され、かつそこで軸線方向に移動可能であり、また、ウォームと共に回転するか、またはウォームに対して回転不可能に配置されるものである。

[00039]特に、調節円盤２５は、ドラムの軸に対して垂直に配置され、排出口１７の下で軸線方向に移動させることができ、これによって固形物排出口１７の有効排出断面積が変えられる。移動可能性を実現するために、その外径を、ドラムの第２の円筒状部分３ｃの内径に合わせる。

[00040]少なくとも１本以上の、特には３本の連接棒２７が、連接棒２７に対して垂直に配置された調節円盤２５に締結され、かつ、ウォーム本体２９の内部の室２８内へとウォーム５のウォーム本体２９の軸線方向端部を貫いており、室２８は、ディストリビュータ９に軸線方向に隣接するが、これとつながってはいない。

[00041]調節円盤２５から離れる方向に面している連接棒２７の端部は、リング３１に締結されており（ここではナット２３によって）、このリング３１はロッド３５上に軸受３３を用いて配置され、ロッド３５は、固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機の動作中にウォーム５ともドラムとも共に回転せず、かつ固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機の回転軸線上で入口管７を中心貫通するものである。

[00042]軸受３３によって、少なくとも１本の連接棒２７を有する調節円盤２５は、遠心分離機の動作中、ウォーム５と共に回転可能である。

[00043]ロッド３５が、（例えば、ドラム３の外部の不図示のサーボモーターによって）これと共に軸線方向に移動されると、軸受３３、リング３１、連接棒２７、およびそれにより調節円盤２５も、軸線方向に移動され、ひいてはこれにより固形物排出断面積が変えられる。

[00044]図１によれば、入口管は回転に追随しない。回転に追随する入口管を有する構成の場合には（ここでは不図示）、軸受をデカンターの外部に配置することもできる（回転伝動装置）。

[00045]図１によれば、比較的低い速度差さえ機械的に克服すればよい。静止したロッド３５（連接棒）から、少なくとも１本以上（特には、２本、好ましくは３本）の、好ましくはウォーム５と共に回転する連接棒２７への繋ぎ目は（図４参照）、中心に比較的近く配置されるので、比較的低い速度差さえ機械的に克服すればよい。

[00046]デカンターの構成次第で、サーボモーター（不図示）の静止連接棒３５を、供給管７を通して図１のようにして、または、例えばウォーム駆動軸４１を通して図３のようにして回転不可能なリング３１に案内することができる。連接棒２７は、好ましくは、駆動装置（特にウォームおよびドラムの）とは反対側の端に配置する。駆動装置が、例えば、図２において、図２の左側すなわちドラムの先細端部に配置される場合、連接棒３５は、とりわけ驚くべき（しかし実用的な）様式で、ドラム３の反対側の端から、したがって円筒状端部から、このドラム内に案内される。これは、図３においては位置が逆にされている。

[00047]図２は、調節円盤２５の作動方法において、図１と異なる。

[00048]図２によれば、リング３１は軸受上では動かないが、流体により作動させることができるピストン式の摺動要素３９として用いられ、ロッド３５は、流体（例えば、水のような液圧流体）を圧力室４８内へ供給およびそこから除去するのに用いられるパイプ３７で置き換えられている。

[00049]排出は、ウォーム本体２９の１つ以上の穴（不図示）によっても行いうる。

[00050]摺動要素３９の軸線方向位置、したがって調節円盤２５の位置は、調節流体の流入量と、調節円盤２５に作用する反対作用固形物送出力とに依存し、この送出力は復元力としても作用する。摺動要素３９は、ウォーム本体の円筒状部分３ａの内壁上、およびパイプ３７上でＯリング４３によって封止されており、また軸線方向に移動可能である。

[00051]図５は、回動可能調節円盤２５を用いた変形例を示しており、これは、ウォームの端部に対しての、必要とされる軸線方向の可動性すなわち移動性をも実現するものである。軸４５すなわちヒンジによって、調節円盤２５はウォームの軸線方向端部に回動可能に連結されており、一方、１本以上の連接棒２７は、今度は、軸４５から離れる方向に面している調節円盤の周縁部に連結されている。結果として、固形物排出のための有効な固形物排出口１７の断面積を、簡単な方法で変えることもできる。このヒンジは、ウォームの端部のウォーム開口部とは反対側に位置させるのが有利である。

本発明による第１の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機の一部の断面図である。 図１と類似した、本発明による第２の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機の断面図である。 図１と類似した、本発明による第３の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機の断面図である。 図１の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機の軸線方向端部の別の断面図である。 図１と類似した、本発明による第４の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機の断面図である。

符号の説明

1…固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機
3…ドラム
5…ウォーム
３ａ，３ｃ，５ａ…円筒状部分
３ｂ，５ｂ…先細部分
7…入口管
9…ディストリビュータ
11…遠心分離室
13…軸受
15…排出室
17…固形物排出口
19…溢流開口部
21…堰
23…ナット
25…調節円盤
27…連接棒
28…室
29…ウォーム本体
31…リング
33…軸受
35…ロッド
37…パイプ
39…摺動要素
41…ウォーム駆動軸
42…ウォームブレード
43…Ｏリング
45…軸
48…圧力室

Claims (24)

1. 固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機であって、
   特に水平に向けられた回転軸線を有する回転可能なドラム（３）と、
   ドラム（３）内に配置された回転可能なウォーム（５）と、
   当該固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機の前記回転軸線に対してある角度を向けられた、ドラム（３）から固形物を排出するための、前記ドラム（３）の胴の少なくとも１つの排出口（１７）と、
   前記少なくとも１つの排出口（１７）に与えられ、固形物の排出断面積を変化させることができる調節装置と
   を備え、
   前記調節装置が、前記ウォーム（５）の延長部として前記ドラム（３）内に配置された可動調節円盤（２５）を有しており、該可動調節円盤（２５）は、前記ドラム（３）、前記ウォーム（５）またはウォーム本体（２９）に回転不可能に結合されている、前記固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機において、
   少なくとも１本以上の連接棒（２７）が前記調節円盤（２５）に締結されていることを特徴とする固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
2. 前記ドラムの胴の前記排出口（１７）が半径方向に外部へと延びていることを特徴とする、請求項１に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
3. 前記調節円盤（２５）から離れる方向に面している前記連接棒（２７）の端部が、前記固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機の前記回転軸線上で入口管（７）を中心貫通するロッド（３５）またはパイプに直接的にまたは間接的に結合されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
4. 前記少なくとも１本以上の連接棒（２７）が、前記螺旋コンベヤ遠心分離機の駆動装置の反対側に位置させた前記ドラム（３）の端部から前記ウォーム（５）を通して案内されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
5. 前記調節円盤（２５）から離れる方向に面している前記連接棒（２７）の端部が、前記固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機の前記回転軸線上で入口管（７）を中心貫通するロッド（３５）上に軸受（３３）を用いて配置されたリング（３１）に締結されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
6. 前記調節円盤（２５）が、前記回転軸線に対して半径方向に向けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
7. 前記調節円盤（２５）が、前記ウォームに軸線方向に隣接する排出室（１５）内に、前記ドラム端部からの軸線方向延長部として配置されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
8. 前記調節円盤（２５）が、前記ドラム（３）内で軸線方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
9. 前記調節円盤（２５）が、回動可能な構成を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
10. 前記調節円盤（２５）が、前記軸線方向ウォーム端部に、回動可能に結合されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
11. ３本の連接棒（２７）が、前記調節円盤（２５）に締結されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
12. 前記連接棒（２７）が、前記ウォーム本体（２９）の軸線方向端部を貫いている、または、前記ウォーム本体（２９）内の室（２８）内へと前記ウォーム（５）のウォーム駆動軸（４１）を貫いていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
13. 前記少なくとも１本の連接棒（２７）が、前記ドラム（３）の円筒状端部から前記ウォーム（５）を通して案内されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
14. 前記室（２８）が前記ディストリビュータに隣接していることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
15. 前記調節円盤（２５）は、電動作動可能な調節ユニットによって調節することができることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
16. 前記調節円盤（２５）は、液圧または空気圧装置によって調節することができることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
17. 前記連接棒は、前記電動作動可能な調節ユニットまたは前記液圧装置によって作動させることができることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
18. 前記リング（３１）が、流体によって作動させることができる摺動要素（３９）として構成されていることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
19. 遠心分離される物質のための入口管（７）を貫通するパイプ（３７）が、作動流体の供給・除去装置として用いられる室（２８）内に通じていることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
20. 前記調節円盤が凹部を有することを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
21. 前記入口管（７）が前記ウォーム（５）と共に回転しないことを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
22. 前記入口管（７）が前記ウォーム（５）と共に回転することを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
23. 前記入口管（７）が前記ウォーム（５）と共に回転することを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。
24. 特には固形物の乾燥物質量によって、前記調節円盤を制御するためのコンピュータ制御の制御装置によって特徴付けられる、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の固形物ボウル螺旋コンベヤ遠心分離機。

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