JP2013536073A - 遠心分離機 - Google Patents

Abstract

本発明は、回転軸Ｒのまわりに回転可能であるローター２を備えている遠心分離機１に関し、ローター２は、固体粒子を包含している液体混合物のための入口７，９，１１と、液体混合物から分離された液体のための少なくとも一つの液体出口１８，１９，２０と、分離された固体粒子のための固体出口２２，２６，２７をもつ分離チャンバー１０を備え、ローター２の内側にスクリューコンベヤー３がローター２と異なる速度で回転軸Ｒのまわりに回転するように配置され、スクリューコンベヤー３は、分離チャンバー１０中の分離された固体粒子を固体出口２２の方へまたその外へ運ぶための少なくとも一つのコンベヤーフライト３ｃを有し、コンベヤーフライト３ｃは、そのエッジに沿って配置された耐摩耗性エレメント２３を備え、耐摩耗性エレメント２３は、相互に隣接する耐摩耗性エレメント２３の間に隙間２３ａをもって離間されている。

Description

本発明は、回転軸のまわりに回転可能であるローターを備えている遠心分離機に関し、前記ローターは、固体粒子を包含している液体混合物のための入口と、前記液体混合物から分離された液体のための少なくとも一つの液体出口と、分離された固体粒子のための固体出口を備えた分離チャンバーを備え、前記ローターの内側にスクリューコンベヤーが前記ローターと異なる速度で前記回転軸のまわりに回転するように配置され、前記スクリューコンベヤーは、前記ローター中の分離された固体粒子を前記固体出口の方へまたその外へ運ぶための少なくとも一つのコンベヤーフライトを有し、前記コンベヤーフライトは、そのエッジに沿って配置された耐摩耗性エレメントを備えている。

この種の遠心分離機と関連する一般的な問題は、分離された固体が非常に摩耗性のある場合に、前記コンベヤーフライトがすぐに摩耗することがあるということである。そのような分離された固体は、主として前記ローターの高速回転に起因する高い遠心力と組み合わさる分離された固体の固有の特性のために、ある状況下において、前記ローターの内壁上に硬くて非常に摩耗性のある固体のかたまりを形成する。したがって、前記耐摩耗性エレメントは、これらの摩耗性のある固体からそれを保護するために、コンベヤーフライトのエッジに沿ってすなわち周囲に配置されている。

前記コンベヤーフライトの前記エッジに取り付けられた前記耐摩耗性エレメントに関して多くの既知の従来技術の文献がある。従来技術の文献のＵＳ４５１９４９６ＡおよびＷＯ９４／１３４０３Ａ１の両方は、前記コンベヤーフライトに取り付けられた前記耐摩耗性エレメント（またはいわゆるタイル）をもつ既知のスクリューコンベヤーを説明しており、隣接するタイルは、前記コンベヤーフライトを摩耗から保護するためにそれのエッジに沿って横並び方式で配置されている。セラミックまたは炭化タングステンプレートのそのようなタイルを固定する既知の方法は、それらをバッキングプレートにリベットで留める、ろう付けする、またはエポキシ接着することを伴い、それから、それがコンベヤーフライトに溶接される。これらのタイルは比較的高価な耐摩耗性材料で作られており、それらをすべて前記コンベヤーフライトのエッジに取り付けることは、かなり複雑であり、また時間を消費し、それは、次には前記スクリューコンベヤーの総生産コストを増大させる。さらに、比較的高密度の耐摩耗性材料たとえば約１３〜１６ｇ／ｃｍ^３の炭化タングステンを使用して、この材料のタイルを前記コンベヤーフライトのエッジに配置することは、前記スクリューコンベヤーの総重量および特に慣性モーメントを増大させ、それにより、前記スクリューコンベヤーを回転させるために必要とされるエネルギーが増大される。これらの既知のタイルは良い摩耗保護を提供するけれども、前記ローターの内壁から硬い固体のかたまりを排出することはまだかなり困難であることも分かった。

本発明の主の目的は、上記問題を低減する遠心分離機およびスクリューコンベヤーを提供することである。

この目的は、請求項１に記載の遠心分離機と請求項１６に記載のスクリューコンベヤーによってそれぞれ達成される。したがって、本発明によれば、最初に定められる遠心分離機は、相互に隣接する耐摩耗性エレメントの間に隙間をもって耐摩耗性エレメントが離間されていることを特徴とする。

したがって、本発明によれば、前記耐摩耗性エレメントは、コンベヤーフライトのエッジに沿って横並び方式で（すなわち互いと接して）配置されていない。代わりに、それらは、どんな耐摩耗性エレメントもない前記コンベヤーフライトの中間部すなわち前記隙間をおいて互いから距離をおいて分配されている。したがって、より少数の耐摩耗性エレメントが、前記コンベヤーフライトのエッジに沿ってすなわち周囲に配置され、前記スクリューコンベヤーの総生産時間およびコストはもちろん、重量および特に慣性モーメントの両方を低減する。前記耐摩耗性エレメントの間の距離は状況に応じて変更されてよい。しかしながら、前記耐摩耗性エレメントを離間させすぎることは、前記コンベヤーフライトに不十分な摩耗保護を与えることがある。この場合、摩耗保護は、前記耐摩耗性エレメントの間の距離を単に低減することによって改善され得る。前記耐摩耗性エレメントの離間は、前記スクリューコンベヤーの動作状況や前記スクリューコンベヤーのコスト対耐久性など、いろいろな側面に関連して決定されてよい。

本発明は、前記耐摩耗性エレメントの間に非保護の中間部を有している前記コンベヤーフライトに一般によりぜい弱な摩耗保護をもたらすように見えるかもしれない。しかしながら、この配置は、驚くほどに、実際に特別の利点をもつことが分かった。前記耐摩耗性エレメントは離間されているが、それらはまた、前記コンベヤーフライトの中間部すなわち前記隙間に保護を提供する。前記耐摩耗性エレメントを離間させることで、硬い固体のかたまりに対する切断効果が達成される。前記スクリューコンベヤーは前記ローターと異なる速度で回転するので、前記耐摩耗性エレメントは、硬い固体のかたまりに対して接線切断力を提供する一種の切断挿入物として働く。この切断効果は、硬い摩耗性のあるかたまりをほぐし、排出することを容易にするのみならず、また前記コンベヤーフライトに対する害を少なくする。一般に、前記耐摩耗性エレメントは、前記コンベヤーフライトよりも硬い任意の材料で作られ得る。しかしながら、前記ローターの内壁に硬い固体のかたまりを残す液体混合物の高速分離においては、前記耐摩耗性エレメントも、硬い固体のかたまりよりも硬い材料で作られるべきである。そのような耐摩耗性エレメントは、酸化物または非酸化物セラミックス、金属、ダイヤモンドまたはそれらの任意の複合材料または組み合わせなど、任意の適切な耐摩耗性材料で作られて得る。

本発明の実施形態によれば、前記コンベヤーフライトのエッジに沿った隙間の延長部分は、前記コンベヤーフライトのエッジに沿った各耐摩耗性エレメントの延長部分よりも数倍大きい。したがって、一種の切断挿入物として働く前記耐摩耗性エレメントは、互いから比較的長い距離で前記コンベヤーフライトに取り付けられる耐摩耗性材料の比較的小さい強化挿入物またはビットの形態を取り得る。たとえば、前記隙間の延長部分は、前記スクリューのエッジに沿った各耐摩耗性エレメントの延長部分の２〜１０倍であってよい。したがって、相当なサイズの多数のタイルを互いにごく近接させて設ける必要がないので、これはさらに前記スクリューコンベヤーの製造コストを低減する。さらに、ビットまたはより小さいサイズの部品の形態で前記耐摩耗性エレメントを設けることによって、特に比較的砕けやすい耐摩耗性材料（たとえばセラミックス）を使用するときに、それらが動作中に粉々に壊れ、それにより、前記ローターおよび／または前記スクリューコンベヤーを損傷させる危険を低減する。

本発明のさらなる実施形態によれば、前記スクリューコンベヤーはポリマーで作られている。プラスチックやナイロンなど、ポリマー材料は、その低密度、高い化学安定性および低い生産コストのために使用される。しかしながら、この材料の低い耐摩耗性は、遠心分離機のその応用範囲を非常に狭めた。しかしながら、本発明では、コンベヤーフライトをもつスクリューコンベヤー全体はポリマー材料の一つの必須部品に成型されてよく、前記耐摩耗性エレメントは、適切な摩耗保護のために前記コンベヤーフライトに離間されて取り付けられる。

本発明のまた別の実施形態によれば、前記スクリューコンベヤーの表面はさらに耐摩耗性コーティングを備えている。したがって、ポリマー材料の前記スクリューコンベヤーは前記耐摩耗性コーティングで強化され、それにより、耐摩耗性エレメントと耐摩耗性コーティングの組み合わせは、前記スクリューコンベヤー全体の対費用効果の高い摩耗保護を提供する。そのようなコーティングは、いくつかの種類のコーティング方法によって達成され得る。そのような一つの方法は、たとえば、有機バインダーと耐摩耗性粒子を使用するスラリースプレーコーティングである。耐摩耗性粒子の容積パーセントは変更されてよいが、好ましくはスラリーの全容積の３０パーセントよりも多くすべきであり、また、高いパッケージ密度を達成するために適正なサイズ分布の粒子が使用されてよい。前記バインダーは、アクリル樹脂、ポリエステル、メラミン樹脂、エポキシなど、天然および合成樹脂を含む。前記耐摩耗性粒子は、いろいろな酸化物、カーバイド、窒化物、ダイヤモンド製であってよく、それはすべて異なる硬度を有し、異なる耐摩耗性を提供する。前記スラリースプレーコーティングは、任意の商業的入手可能なスプレー機によって容易におこなわれ得る。この実施形態の主な利点は、高められた摩耗保護と、低い生産コストと、コーティングの容易な厚さ変更である。

本発明のさらなる実施形態によれば、前記耐摩耗性エレメントは、前記コンベヤーフライトの材料中に少なくとも部分的に埋め込まれている。前記耐摩耗性エレメントは、たとえば、前記コンベヤーフライトの材料の中に成型されてもよい。前記コンベヤーフライトはまた、その中に前記耐摩耗性エレメントが取り付けられ、さらにねじ止め、機械的はめ合い、接着、またはそれらの任意の組み合わせによって固定される溝を備えていてもよい。たとえば、前記コンベヤーフライトの材料は、ねじ部を有している耐摩耗性エレメントがその中にねじ止めされ得る円筒穴の形の溝が設けられていてもよい。この実施形態によって、前記耐摩耗性エレメントは、前記コンベヤーフライトの中に少なくとも部分的に統合され、それにより、非埋め込み部分または前記溝の開口を通って露出された前記耐摩耗性エレメントをもつ滑らかなコンベヤーフライト表面を有しているスクリューコンベヤーを提供することが可能である。したがって、各耐摩耗性エレメントは、前記コンベヤーフライトの表面と同一平面にある。しかしながら、前記耐摩耗性エレメントはまた、前記コンベヤーフライトのエッジまたは表面からわずかにはみ出るまたは突き出るように配置されてもよい。特に、前記ローター中の硬い固体のかたまりに対する接線切断効果を増強するために、それらは、径方向にいくらか、たとえば０．１〜０．５ｍｍはみ出るように配置されてよい。

本発明の別の実施形態によれば、前記コンベヤーフライト材料は、対応する形の前記耐摩耗性エレメントを受けるためのアンダーカット溝が形成され、それにより、前記耐摩耗性エレメントは、前記スクリューコンベヤーの回転のあいだの遠心力に逆らって保持される。前記耐摩耗性エレメントは、いろいろな形状、たとえば、ディスク、立方体、三角形、台形、Ｔ形状、のこぎり歯状、または不ぞろいな形状であってよい。したがって、前記溝は、動作中の前記スクリューコンベヤーの回転に起因する遠心力に逆らって前記耐摩耗性エレメントを保持する形状はめ合いを提供する対応形状をしている。

本発明のまた別の実施形態によれば、前記アンダーカット溝は、前記ローターの前記固体出口の方向に面しているコンベヤーフライトの表面に設けられ、前記アンダーカット溝は径方向に延びて前記コンベヤーフライトの径方向外側エッジに開口を提供し、前記耐摩耗性エレメントは、それらが径方向の開口と軸方向の開口の両方を通って前記コンベヤーフライトの表面に露出されるように前記溝の中に取り付けられている。この実施形態によって、前記耐摩耗性エレメントは、摩耗性のある固体により多く露出される前記コンベヤーフライトの部分に硬い固体のかたまりに対する切断効果を提供する。さらに、前記耐摩耗性エレメントは、前記アンダーカット溝によって前記コンベヤーフライトの中に少なくとも部分的に統合され、前記径方向と前記軸方向（すなわち前記ローターの前記固体出口に面している表面）に切断動作を提供する統合耐摩耗性エレメントをもつ比較的滑らかな表面を有しているコンベヤーフライトを提供する。

本発明のさらなる実施形態によれば、前記ローターと前記スクリューコンベヤーは、前記回転軸に沿った円筒部と円錐部を形成し、前記耐摩耗性エレメントは、前記円筒部と前記円錐部の間の移行ゾーンに配置された前記コンベヤーフライトの一部に沿って配置されている。したがって、前記耐摩耗性エレメントを前記コンベヤーフライトの全長に沿って配置する必要はない。代わりに、それらは、硬くて摩耗性のある固体のかたまりによって影響される前記コンベヤーフライトの一部分だけに沿って配置されている。この場所は、多くの実例で、前記スクリューコンベヤーの前記円筒部と前記円錐部の間の前記移行ゾーンに配置されることが分かった。

本発明の別の実施形態によれば、前記ローターは、前記スクリューコンベヤーのための支持デバイスを伴って配置され、前記支持デバイスは、前記ローターの前記固体出口に配置された保持部材を備え、前記保持部材と前記スクリューコンベヤーの先端は、前記保持部材が前記スクリューコンベヤーの前記先端を回転可能に受けるとともに支持して前記コンベヤーフライトの前記耐摩耗性エレメントと前記ローターの内壁の間にクリアランスを確保するように共働するように構成されている。この実施形態によって、前記支持デバイスは、動作中の前記ローターに対する前記スクリューコンベヤーのどんな並進移動も打ち消す。さもなければ、前記耐摩耗性エレメントが、前記ローターの内壁と接触し、それを損傷させるかもしれない。場合によっては、前記スクリューコンベヤーはまた、前記ローターに対して、前記回転軸に沿った方向に、ある程度の並進移動を許可するように装着されてよい。しかしながら、前記スクリューコンベヤーが前記ローターの前記固体出口の方に移動しすぎると、前記スクリューコンベヤーの前記円錐部（または前記円筒部と前記円錐部の間の前記移行ゾーン）が前記ローターの内壁と接触する危険がある。蓄積され分離された固体は、前記固体出口からの方向に前記スクリューコンベヤーを押し、前記耐摩耗性エレメントを前記ローターの前記内壁からある距離に維持するので、これは、通常、動作中の問題ではない。しかしながら、蓄積された固体が前記ローターにないときの分離開始段階の間に、特に遠心分離機が鉛直回転軸をもって（すなわちつり下げ遠心分離機のように）配置されるならば、前記耐摩耗性エレメントが前記ローターの内壁と接触し、それによりそれを損傷させる危険がある。したがって、この実施形態は、前記コンベヤーフライトの前記耐摩耗性エレメントと前記ローターの前記内壁の間にクリアランスを確保する。

本発明の別の実施形態によれば、前記保持部材は、前記スクリューコンベヤーの尖った先端を受けるとともに支持するのに適した凹状端を有している。この結果、前記保持部材と前記スクリューコンベヤーの前記先端は、前記保持部材が前記スクリューコンベヤーの前記先端を回転可能に受けるとともに支持するように共働するように構成されている。

本発明のまた別の実施形態によれば、前記保持部材は、前記スクリューコンベヤーの前記先端の凹部と係合するのに適した尖った端を有している。この結果、前記保持部材と前記スクリューコンベヤーの前記先端は、前記保持部材が前記スクリューコンベヤーの前記先端を回転可能に受けるとともに支持するように共働するように構成されている。

本発明のさらなる実施形態によれば、前記スクリューコンベヤーは、前記ローターに対して、前記回転軸に沿った方向に、ある程度の並進移動を許可するように装着され、前記支持デバイスは、前記保持部材の位置を前記回転軸に沿った方向に変更するための調整機構を伴って配置され、それにより、前記ローターに対する前記スクリューコンベヤーの位置およびクリアランスの調整が達成される。したがって、この実施形態は、前記コンベヤーフライトの前記耐摩耗性エレメントと前記ローターの前記内壁の間の前記クリアランスを調節する手段を提供する。

本発明のまた別の実施形態によれば、前記支持デバイスの前記調整機構は、ねじ付き保持部材を備え、それは、前記ローターに配置された前記ホルダー本体にねじ込み可能であり、前記保持部材は、前記保持部材の位置を前記回転軸に沿って変更するために前記ホルダー本体にねじ込まれるように配置されている。

本発明の別の実施形態によれば、前記支持デバイスは、解放可能な固定手段によって前記ローターに連結されている。前記支持デバイスは、それを前記ローターの開口端すなわち前記ローターの前記固体出口にねじ止めするまたは締め付けることによってなど、どんな固定手段によって取り付けられてもよい。前記支持デバイスは、それにより、前記固体出口を形成するアパーチャを有している前記ローターの延長部分をその前記端に形成する。

本発明はまた、上記の明らかにされた遠心分離機用の支持デバイスのほかにスクリューコンベヤーに関する。

本発明は、添付図面と関連する以下の実施形態の説明によってさらに説明されるであろう。
図１は、本発明による遠心分離機の断面図を示している。 図２は、本発明によるスクリューコンベヤーの図を示している。 図３は、本発明によるスクリューコンベヤーのための支持デバイスの断面図を示している。

図１は、本発明の実施形態による遠心分離機１を示している。遠心分離機１は、鉛直軸回転軸Ｒのまわりにある速度で回転可能であるローター２と、ローター２の中に配置され、同じ回転軸Ｒのまわりだがローター２の回動速度と異なる速度で回転可能であるスクリューコンベヤー３を備えている。

遠心分離機１は、ＷＯ９９／６５６１０Ａ１に示された方式で鉛直に懸架されるように意図されている。したがって、遠心分離機１を懸架および駆動するために必要なデバイスは、ここで説明されない。

ローター２は、本質円筒上側ローター部２ａと、本質円錐下側ローター部２ｂを有し、ローター部２ａおよび２ｂは、ねじによって互いに連結されている。もちろん代替連結部材が使用されてもよい。円筒ローター部２ａは、中空ローターシャフト４の形の軸方向上向きの延長部分を有し、それは、ローター２を回転軸Ｒのまわりに回転させるための駆動デバイス（図示せず）に連結されている。

さらなる中空シャフト５が、中空ローターシャフト４の内部を通ってローター２の中へ延びている。この中空シャフト５は、スクリュー６によってスクリューコンベヤー３を支持し、スクリューコンベヤーに駆動可能に連結され、以下ではコンベヤーシャフト５と呼ばれる。スクリューコンベヤー３は、円筒ローター部２ａの内側を軸方向に延びている円筒上側コンベヤー部３ａと、円錐下側ローター部２ｂの内側を軸方向に延びている円錐下側コンベヤー部３ｂと、スクリューコンベヤー３の上側円筒部３ａと下側円錐部３ｂに沿って螺旋状に延びているコンベヤーフライト３ｃを備えている。もちろんスクリューコンベヤー３は、ローター２の内側に沿ってすべて螺旋状に延びている二以上のコンベヤーフライト３ｃ、たとえば二つまたは三つのコンベヤーフライトを有していてもよい。

ローター２の中で処理される液体混合物のための入口パイプ７が、コンベヤーシャフト５を通って延び、スクリューコンベヤー３の内部中の中央スリーブ８の中に達している。中央スリーブ８は、液体混合物のための入口チャンバー９の境界を定め、入口チャンバー９は、径方向に延びている分配チャンネル１１によって分離チャンバー１０と連絡している。

分離チャンバー１０は、入口チャンバー９を取り囲んでいる環状空間であり、複数の円錐台分離ディスク１２のスタックを備えている。スタックは、スクリューコンベヤー３の円筒部３ａの内側に径方向に取り付けられ、回転軸Ｒと同軸に配置されている。円錐分離ディスク１２は一緒に、上側円錐台支持プレート１３と下側円錐台支持プレート１４の間に保持されている。見られるように、下側支持プレート１４は、中央スリーブ８と共に一つの部品に形成されている。分離ディスク１２は、分離ディスク１２のスタックを通る液体の軸方向流れおよび分配のための流路１５を形成する複数の穴を備えている。下側支持プレート１４は、対応する穴（図示せず）を備え、それにより、分配チャンネル１１は、分離ディスク１２のスタックの中の液体の軸方向流れのための流路１５と連絡している。上側支持プレート１３は、分離ディスク１２のスタック内の径方向内側環状空間１７を液体出口チャンバー１８と連結する多数の穴１６を備えている。そのような液体はたとえば油であってよい。浄化液体を排出するためのいわゆる削りディスク１９が出口チャンバー１８内に配置されている。削りディスク１９は静止しており、入口パイプ７に堅く連結されており、削りディスク１９は、入口パイプ７を取り囲んでいる出口パイプの中に延びている出口チャンネル２０と連絡している。

スクリューコンベヤー３の円筒部３ａは、分離ディスク１２のスタックを径方向に取り囲んでおり、円筒部３ａは、回転軸Ｒの周囲に配置された多数の軸方向延在アパーチャ２１を備えている。軸方向延在アパーチャ２１は、分離された粒子が通り抜け、ローター２の円筒部２ａの内壁に堆積することを可能にするように設けられている。もちろん液体も、スクリューコンベヤー３の円筒部３ａのアパーチャ２１を通り抜けることができる。

ローター２は、その下側端に、分離された粒子（固体）のための固体出口２２を有している。この固体出口２２に関連して、ローターは、固体出口２２を去る固体を遮断および回収するためのコンテナー（図示せず）によって取り囲まれていてよい。固体は、コンベヤーフライト３ｃによって固体出口２２の方へまたその外へ運ばれる。したがって、スクリューコンベヤー３は、動作中、ローター２と異なる速度で回転するように配置されており、それにより、固体は、スクリューコンベヤー３のコンベヤーフライト３ｃによって排出される。ローター２とスクリューコンベヤー３の間の差速度は、一定であっても、たとえば、排出固体の希望の乾燥具合、および／または、固体の排出のためにスクリューコンベヤー３を駆動するために必要とされるトルクの量に応じて、既知の方法で変更されてもよい。固体が排出するのが非常に困難であれば、ローター２は、分離段階よりも低い回転速度の固体排出段階を備えているサイクルで動作されてもよい。この方法では、ローター２の内側の遠心力がより低い速度に低減されるにつれて、固体はより容易に排出される。そのようなサイクルで遠心分離機を動作させる既知の方法はさらに、ＷＯ２０１１／０５３２２４Ａ１に説明されている。さらに、中断（または休止）動作の後、遠心分離機は、再始動の前に清掃されることを必要としてもよい。したがって、分離ディスク１２のスタックの内側に固体と液体のいくらかの残った混合物があるかもしれず、それらは、分離動作を再開する前に取り除かれる必要がある。これは、静止（および空の）ローター２内でスクリューコンベヤー３を分離ディスク１２のスタックと一緒に回転させることによって達成され得る。この方法では、残った混合物は、スタックから静止ローターの内壁へ投げ出され、重力と回転しているスクリューコンベヤー３によって固体出口２２から容易に排出される。

スクリューコンベヤー３は、プラスチックやナイロンなどの高分子材料で一つの部品に作られ、繊維強化されてよい。円錐部３ｂは中空内部または空洞を有し、それは周囲に対して密閉されているか開放されているかのいずれかである。もし望まれれば、空洞は、セルラープラスチック等などの比較的低い密度を有している材料で充てんされてもよい。さらに、ローター２の下側円錐部２ｂは、図３と関連してさらに説明されるスクリューコンベヤーのための支持デバイス２４を伴って配置されている。

図２は、スクリューコンベヤー３を独立して示し、コンベヤーフライトエッジに沿って配置された耐摩耗性エレメント２３を備えたコンベヤーフライト３ｃの拡大部分を示している。耐摩耗性エレメント２３は、相互に隣接する耐摩耗性エレメント２３（すなわち耐摩耗性エレメントがないコンベヤーフライトの去る中間部）の間に隙間をもって離間されている。コンベヤーフライト３ｃの中間部の延長部分は、フライト３ｃのエッジに沿った各耐摩耗性エレメント２３の延長部分よりも少なくとも５倍大きい。見られるように、耐摩耗性エレメント２３は、耐摩耗性材料の比較的小さい切断挿入物またはビットの形をしており、互いから比較的長い距離にコンベヤーフライト３ｃに取り付けられている。耐摩耗性エレメント２３は、硬い摩耗性のあるかたまりを切断するために配置された比較的鋭いエッジをもつ金属およびダイヤモンド複合物で作られている。

耐摩耗性エレメント２３は、コンベヤーフライト３ｃの一部分だけに沿って配置されている。したがって、耐摩耗性エレメント２３は、スクリューコンベヤー３の円筒部３ａと円錐部３ｂの間の移行ゾーン３ａｂに配置されるコンベヤーフライト３ｃの一部に沿って配置されている。コンベヤーフライト３ｃのこの部分は、特にこの実施形態では、硬い固体のかたまりによる摩耗に最大をさらされる。したがって、この実施形態において、ローター２の内壁上の円筒部２ａと円錐部２ｂの間のこの移行ゾーンに蓄積し、硬い摩耗性のあるかたまりを作る傾向があることが分かった。

見られるように、耐摩耗性エレメント２３は、コンベヤーフライトの材料の中に部分的に埋め込まれており、その材料は、対応する形の耐摩耗性エレメント２３を受けるためのアンダーカット溝３ｄが形成されている。これらのアンダーカット溝３ｄは、ローター２の固体出口２２の方向に面しているコンベヤーフライトの表面に設けられ、アンダーカット溝２３は径方向に延びてコンベヤーフライト３ｃの径方向外側エッジに穴を提供し、耐摩耗性エレメント２３は、それらがコンベヤーフライトの前記表面の径方向の開口と軸方向の開口の両方を通って露出されるように溝３ｄの中に取り付けられている。この場合、各アンダーカット溝３ｄは、動作中のスクリューコンベヤー３の回転に起因する遠心力に逆らって耐摩耗性エレメント２３を保持するための形状はめ合いを提供する台形を有している。さらに、これらの耐摩耗性エレメント２３は、エポキシ樹脂接着剤を使用して溝３ｄに堅く取り付けられている。

図３は、ローター２の下側円錐部２ｂがスクリューコンベヤー３のための支持デバイス２４を伴って配置されることを示している。支持デバイス２４は、下側円錐ローター部２ｂの延長部分を形成するカップ形状ホルダー本体２５を備えている。カップ形状本体のボトム部は、固体をローター２から排出するための軸方向および径方向出口穴２６および２７を備えている。カップ形状本体２５はさらに、ホルダー本体２５のボトム中央部とねじ込み可能である保持部材２８を備えている。見られるように、保持部材２８は、スクリューコンベヤー３の先端に配置されたディスク３１の凹部３０に係合するのに適した尖った端２９をもつねじ付きボルトの形を有している。この結果、保持部材２８とスクリューコンベヤー３の先端は、保持部材２８がスクリューコンベヤー３の先端を回転可能に受けるとともに支持してコンベヤーフライトの耐摩耗性エレメントとローターの内壁の間にクリアランスを確保するように共働するように構成されている。したがって、支持デバイス２４は、動作中のローター２に対するスクリューコンベヤー３のどんな並進移動も打ち消す。

この実施形態では、スクリューコンベヤー３は、ローター２に対して、回転軸Ｒに沿った方向に、ある程度の並進移動を許可するように装着されている。回転軸Ｒに沿った方向に保持部材２８、それによりスクリューコンベヤーの位置を変更するための調整機構が、この実施形態で提供される。これは、カップ形状ホルダー本体２５に保持部材２８をねじ込むことによって達成され、それにより、コンベヤーフライト３ｃの耐摩耗性エレメント２３とローター２の内壁の間の位置およびクリアランスの調整が達成される。保持部材２８は、ホルダー本体２５の外側に配置された保持部材２８の一部にねじ係合されるナット３１によって所望位置に固定される。

支持デバイス２４全体は、カップ形状ホルダー本体２５の上側リム部と円錐ローター部２ｂの対応下側リム部にそれぞれ配置された装着フランジ３３および３４にねじ止めされるねじまたはボルト３２によってローター２の下側円錐部２ｂに取り外し可能に連結されている。

本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、以下の特許請求項の範囲の要旨内において変更および修正されてよい。

ＵＳ４５１９４９６Ａ ＷＯ９４／１３４０３Ａ１ ＷＯ９９／６５６１０Ａ１ ＷＯ２０１１／０５３２２４Ａ１

Claims (17)

1. 回転軸（Ｒ）のまわりに回転可能であるローター（２）を備えている遠心分離機（１）であり、前記ローター（２）は、固体粒子を包含している液体混合物のための入口（７，９，１１）と、前記液体混合物から分離された液体のための少なくとも一つの液体出口（１８，１９，２０）と、また分離された固体粒子のための固体出口（２２，２６，２７）を備えた分離チャンバー（１０）を備え、前記ローター（２）の内側にスクリューコンベヤー（３）が前記ローター（２）と異なる速度で回転軸（Ｒ）のまわりに回転するように配置され、前記スクリューコンベヤー（３）は、前記ローター（２）中の分離された固体粒子を前記固体出口（２２）の方へまたその外へ運ぶための少なくとも一つのコンベヤーフライト（３ｃ）を有し、前記コンベヤーフライト（３ｃ）は、そのエッジに沿って配置された耐摩耗性エレメント（２３）を備え、前記耐摩耗性エレメント（２３）は、相互に隣接する耐摩耗性エレメント（２３）の間に隙間（２３ａ）をもって離間されていることを特徴とする遠心分離機。
2. 前記コンベヤーフライト（３ｃ）のエッジに沿った隙間（２３ａ）の延長部分は、前記コンベヤーフライト（３ｃ）のエッジに沿った各耐摩耗性エレメント（２３）の延長部分よりも数倍大きい、請求項１に記載の遠心分離機。
3. 前記スクリューコンベヤー（３）はポリマーで作られている、請求項１または２に記載の遠心分離機。
4. 前記スクリューコンベヤー（３）の表面はさらに耐摩耗性コーティングを備えている、請求項３に記載の遠心分離機。
5. 前記耐摩耗性エレメント（２３）は、前記コンベヤーフライト（３ｃ）の材料中に少なくとも部分的に埋め込まれている、請求項３または４に記載の遠心分離機。
6. 前記耐摩耗性エレメント（２３）は、モールディング、ねじ止め、機械的はめ合い、接着、またはそれらの任意の組み合わせによって前記コンベヤーフライトに取り付けられている、請求項５に記載の遠心分離機。
7. 前記コンベヤーフライト（３ｃ）の材料は、対応する形の前記耐摩耗性エレメント（２３）を受けるためのアンダーカット溝（３ｄ）が形成され、それにより、前記耐摩耗性エレメント（２３）は、前記スクリューコンベヤーの回転のあいだの遠心力に逆らって保持される、請求項５または６に記載の遠心分離機。
8. 前記アンダーカット溝（３ｄ）は、前記ローター（２）の前記固体出口（２２）の方向に面しているコンベヤーフライトの表面（３ｅ）に設けられ、前記アンダーカット溝（３ｄ）は径方向に延びて前記コンベヤーフライト（３ｃ）の径方向外側エッジに開口（３ｄ’）を提供し、前記耐摩耗性エレメント（２３）は、それらが径方向の開口（３ｄ’）と軸方向の開口（３ｄ”）の両方を通って前記コンベヤーフライト（３ｃ）の表面（３ｅ）に露出されるように前記溝（３ｄ）の中に取り付けられている、請求項７に記載の遠心分離機。
9. 前記ローター（２）と前記スクリューコンベヤー（３）は、前記回転軸（Ｒ）に沿った円筒部（２ａ，３ａ）と円錐部（２ｂ，３ｂ）を形成し、前記耐摩耗性エレメント（２３）は、前記円筒部と前記円錐部（２ｂ，３ｂ）の間の移行ゾーン（３ａｂ）に配置された前記コンベヤーフライト（３ｃ）の一部に沿って配置されている、先行請求項のいずれか一つに記載の遠心分離機。
10. 前記ローター（２）は、前記スクリューコンベヤー（３）のための支持デバイス（２４）を伴って配置され、前記支持デバイス（２４）は、前記ローター（２２）に取り付けられ、前記固体出口（２２）の中央部に配置された保持部材（２８）を備え、前記保持部材（２８）と前記スクリューコンベヤー（３）の先端（３０）は、前記保持部材（２８）が前記スクリューコンベヤー（３）の前記先端を回転可能に受けるとともに支持して前記コンベヤーフライト（３ｃ）の前記耐摩耗性エレメント（２３）と前記ローター（２）の内壁の間にクリアランスを確保するように共働するように構成されている、先行請求項のいずれか一つに記載の遠心分離機。
11. 前記保持部材（２８）は、前記スクリューコンベヤー（３）の尖った先端を受けるとともに支持するのに適した凹状端を有している、請求項１０に記載の遠心分離機。
12. 前記保持部材（２８）は、前記スクリューコンベヤー（３）の前記先端（３０）の凹部と係合するのに適した尖った端（２９）を有している、請求項１０に記載の遠心分離機。
13. 前記スクリューコンベヤー（３）は、前記ローター（２）に対して、前記回転軸（Ｒ）に沿った方向に、ある程度の並進移動を許可するように装着され、前記支持デバイス（２４）は、前記保持部材（２８）の位置を前記回転軸（Ｒ）に沿った方向に変更するための調整機構（２５，２８，３１）を伴って配置され、それにより、前記ローター（２）に対する前記スクリューコンベヤー（３）の位置およびクリアランスの調整が達成される、請求項１０〜１２のいずれか一つに記載の遠心分離機。
14. 前記支持デバイス（２４）の前記調整機構は、ねじ付き保持部材（２８）を備え、それは、前記ローター（２）に配置されたホルダー本体（２５）とねじ込み可能であり、前記保持部材（２８）は、前記保持部材（２８）の位置を前記回転軸（Ｒ）に沿って変更するために前記ホルダー本体（２５）にねじ込まれるように配置されている、請求項１３に記載の遠心分離機。
15. 前記支持デバイス（２４）は、解放可能な固定手段（３２）によって前記ローター（２）に連結されている、請求項９〜１４のいずれか一つに記載の遠心分離機。
16. 請求項１〜１２のいずれか一つに記載の遠心分離機（１）のためのスクリューコンベヤー（３）。
17. 請求項１０〜１５のいずれか一つに記載の遠心分離機（１）のための支持デバイス（２４）。

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