JP3323287B2 - 遠心分離機 - Google Patents

遠心分離機

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JP3323287B2
JP3323287B2 JP17123093A JP17123093A JP3323287B2 JP 3323287 B2 JP3323287 B2 JP 3323287B2 JP 17123093 A JP17123093 A JP 17123093A JP 17123093 A JP17123093 A JP 17123093A JP 3323287 B2 JP3323287 B2 JP 3323287B2
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spindle
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centrifuge
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ウェーバー ヴォルフラム
ビーゼル ウォルフガング
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フレゼニウス アクチエンゲゼルシャフト
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    • B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/08—Arrangement or disposition of transmission gearing ; Couplings; Brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/04—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers
    • B04B5/0442—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers with means for adding or withdrawing liquid substances during the centrifugation, e.g. continuous centrifugation
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    • B04B2005/0492—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers with means for adding or withdrawing liquid substances during the centrifugation, e.g. continuous centrifugation with fluid conveying umbilicus between stationary and rotary centrifuge parts

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、（１）分離室(a separ
ation chamber)、（２）主ローター(a mainrotor)、及
び（３）当該主ローター上の案内手段(a guide means)
を含む遠心分離機(a centrifuge)に関する。当該分離室
には導管(a duct)が永続的に接続されている。当該主ロ
ーターの上に当該分離室が、軸受け装置(a bearing arr
angement) によって、当該主ローターに対して相対的に
回転可能なように軸受けされることが可能となってい
る。そして、当該案内手段は当該導管を分離室の中央下
方部分(the middle lower part) から当該遠心分離機よ
りも高い位置の部分へと案内する。
【０００２】
【従来の技術】最も関連した従来技術は、ドイツ国特許
明細書第３，２４２，５４１号に記載されている。当該
明細書においては、その分離室が永続的に導管と接続さ
れている遠心分離機が記載されている。このような遠心
分離機は、すべりシール(sliding seal)を全く用いない
で設計されており、分離された成分を供給し排除するた
めに相互に平行な複数のホース(hoses) あるいは導管を
通常は含んでいる。当該特許文献に記載されているよう
に、当該導管への損傷を避けるために当該分離室を当該
主ローターの回転速度の２倍の回転速度で運転する必要
がある。類似した設計はアメリカ合衆国特許第４，１６
３，５１９号にも記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】記載された当該遠心分
離機の場合には、中空のパイプによって分離室が主ロー
ター上に軸受けされているという不利益が表れてくる。
導管を中空のパイプ中に挿入しなければならず、そのた
め分離室の挿入や取り外しが扱いにくい。硬く変化しず
らい分離室を挿入するために、ベアリングを通して導管
または、各々、遠心分離機ホース(centrifuge hose) を
縫うように通さねばならない。複雑な導管の配列(a com
plex hose array)が遠心分離機ホースの下方端に取り付
けられているので、遠心分離機ホースをベアリングの中
空シャフト中に縫うように通す必要がある。
【０００４】さらに別の従来技術の設計によれば、分離
室は、下方から遠心分離機に挿入し取り付けられてい
る。これは、見ることができずに行なう扱いにくい操作
である。さらに、駆動装置を分離室のまわりの外側に配
置しなければならないので、この装置全体の寸法は分離
室の寸法よりも実質的に大きい。次に、このために、遠
心分離機を全体として一般的にかさばった(bulky) 設計
としなければならず、製造コストの点からばかりでなく
取扱の点からも不利益である。
【０００５】本発明の目的の１つは、発明の詳細な説明
の項の頭初に記載した種類の遠心分離機であって、単純
な構造であって、単純な構造のために簡単で迅速に分離
室を、主ローターに上方から挿入することが可能な遠心
分離機を設計することである。
【０００６】本発明のさらに他の目的は、操作信頼性の
高い設計の遠心分離機を提供することである。
【０００７】本発明にの他の１つの目的は、全体の寸法
が小さなことを特徴とする遠心分離機を提供することで
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】導管を主ローターに挿入
するために、軸受け装置は、主ローターに接近した位置
に少なくとも開くことができる部分、言い換えれば、半
径方向に開いている部分あるいは半径方向に開けること
ができる部分を有しているので、本発明によってこれら
の目的は達成される。
【０００９】本発明のさらなる有利な展開によれば、軸
受け装置は分離室の上に配置されたスピンドル(a spind
le) を有している。また、円周に分布された主ローター
上に回転可能に軸受けされ、かつ、当該スピンドルを支
持するために、当該スピンドルと係合するに至ることが
できる複数の支持ホイール(a plurality of supportwhe
els) を有している。それゆえ、複数の支持ホイール
は、互いにすき間を置いているので、導管を挿入するこ
とができる『開いた軸受け(an open bearing) 』を構成
する。
【００１０】本発明の選択的な特徴によれば、軸受けは
中央の垂直面(a median, verticalplane)で分割するこ
とができ、２個の軸受け殻(the two bearing shells)は
折り戻すことができたり、あるいは滑り戻すことができ
るように設計されている。同様に半径方向の開口(a rad
ial opening)があり、当該開口中へ導管を挿入したり、
取り外したりすることができる。
【００１１】本発明の別の可能な態様においては、分離
室の軸用の傾きのない軸受けシステムを保証するため
に、２つの軸方向に間隔を置いた平面に配置された３個
の支持ホイールがある。
【００１２】３個の支持ホイールの替りとして４個ある
いはそれ以上の個数の支持ホイールを備えることが、本
発明の技術的範囲に属することは明白である。
【００１３】分離室のスピンドルの上に少なくとも１個
の走行面を有する円環状部品(runner ring) があるのが
望ましい。当該走行面を有する円環状部品は支持ホイー
ルと協動するのに適している。走行面を有する円環状部
品と支持ホイールは相互に軸支効果(an axial interloc
king effect)を与えるため互いに能動的に結合すること
ができるので、分離室を所定の位置に保つため軸支効果
(an axial locking effect)があることを意味してい
る。しかし、部品を軸支するための他の手段も可能であ
り、例えば半径方向に移動可能な、ばねで負荷されたボ
ールあるいは類似の要素を用いることができる。
【００１４】さらに、主ローターの回転と独立して分離
室を回転させるためにギア手段(a gearing means) が分
離室のスピンドルの上に設けられているのが好ましい。
既に述べたように、導管の対応するねじれおよびねじれ
なしを保証するために分離室は主ローターとの角速度の
２倍で駆動されねばならない。この観点から、分離室と
主ローターとの間の能動的回転カップリングを保証する
ためにスピンドルそれ自体がギア手段を支えているか否
かが重要である。ギア手段は、例えば、歯付きギアの形
態であってもよい。そして、その歯は、シャフトと接続
されているピニオンとかみ合っており、当該シャフト
は、主ローターの部品として、主ローターの上に回転可
能に取り付けられている。スピンドルの他端は、例えば
歯付きリングと結合しており、当該歯付きリングは遠心
分離機のフレームの上に配置されている。主ローターの
回転によって、歯付きリングを介してスピンドルは結果
的に回転され、それはピニオンを介して分離室を駆動す
る。
【００１５】本発明によれば、支持ホイールは、自己求
心配置(a self-centering arrangement)が生ずるように
不均衡を許容するための弾性効果(an elastic effect)
を有するように設計されている。
【００１６】分離室は、廃棄可能な物品の形態で設計さ
れているのが望ましく、例えば、リサイクル可能な（あ
るいは再利用可能な）合成レジンでできている。この場
合に、リサイクルに適した分離室は、駆動部の１部品、
または、ギア手段及び走行面を有する円環状部品を有す
る遠心分離機の軸受けの１部品を含んでいる。
【００１７】
【実施例】以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施
例について説明する。
【００１８】図１の遠心分離機に図示されている配置及
び構造は、ドイツ国特許第３，２４２，５４１号に伴う
遠心分離機における配置及び構造と多くの細部に関して
同様であり、反復を避けるため、当該特許明細書を参照
されたい。
【００１９】図１はフレーム１３を示し、フレームにモ
ーター１４が支えられている。フレーム１３より高い位
置には、一種のサブフレーム(subframe)の形態で設計さ
れた主ローター３がある。主ローター３には中空シャフ
ト１５が取り付けられてあり、中空シャフト１５はベル
ト・ドライブ１６を介してモーター１４と駆動されるよ
うに接続されている。他のベルト・ドライブ１７は、中
空シャフト１５内に回転可能に軸受けされている軸１８
を駆動するように機能する。その上端において、軸１８
はギア輪１９が支えられている。ギア輪１９はピニオン
２０とかみ合っており、ピニオン２０はその部分として
軸１２上にフランジを付けられている。軸１２の上端は
ピニオン１１を支えている。
【００２０】主ローター３の上方部に、凹所２１が形成
されており、凹所２１中に分離室１のスピンドル５を挿
入することができる。スピンドル５の下端には開口があ
り、導管２が取り付けてある。導管２は図１に示すよう
に円弧状に上方へ曲がっている。主ローター３は案内装
置（ワイヤーのループ）４を含んでおり、案内装置４上
に導管２が取り付けられている。
【００２１】主ローター上のスピンドル５のための軸受
け手段として、主ローターは、それぞれ、上側面及び下
側面に配置された、３個の上方支持ホイール６と３個の
下方支持ホイール７を有している。これら支持ホイール
は等間隔を置いて離れており、結果として、スピンドル
５を支持するように働く。スピンドル５には上方走行面
を有する円環状部品８と下方走行面を有する円環状部品
９が取り付けられており、これら走行面を有する円環状
部品８、９にはそれぞれ支持ホイール６、７が当接して
いる。図１に示すように、支持ホイール６、７はキャリ
ア・ロッド(carrier rods)などの上に回転可能に取り付
けられている。その周囲に間隔を置いて３個の各々の支
持ホイールが取り付けられ、取り外すために導管２の通
過ができるようになっており、分離室１を所定の位置に
取り付けることができる。図１の上方の二重矢印を参照
されたい。
【００２２】さらに、スピンドル５の上には歯付きギア
の形態のギア手段１０があり、ピニオン１１とかみ合っ
ている。分離室１が主ローター３の２倍の速度で駆動さ
れるようにトランスミッション・レシオあるいは変速比
が選択されている。軸受け手段及び導管２の設計に関し
ては、既述のドイツ国特許第３，２４２，５４１号を参
照しなければならない。
【００２３】図１に表わされた実施例の場合には、それ
に固定されたスピンドル５とともに分離室１は、上方か
ら、簡単な操作で、軸受け装置なしに、挿入したり、あ
るいは、取り外したりすることができる。そして、それ
は上方支持ホイール６及び下方支持ホイール７によって
構成されており、走行面を有する円環状部品８及び９
が、それぞれ、その挿入及び取り出しの邪魔をしてい
る。従来技術のように中空軸中に導管を縫うように通す
必要はない。また、分離室を下方から挿入する必要もな
い。分離室１のスピンドル５にはさらにギア手段１０が
備わっているので、分離室１の角速度と主ローター３の
角速度との間の正確な対応が保証されている。
【００２４】図２及び図３は本発明の遠心分離機のさら
なる実施例を表わしている。図１に図示した実施例と異
なり、図２の実施例の場合には、主ローター３には凹所
２２が備わっている。当該凹所２２の中へ、二重矢印で
示すように、分離室１を挿入することができる。図２
は、さらに配置の詳細及び上方支持ホイール６と下方支
持ホイール７の軸受けシステムを示している。上方支持
ホイール６は、主ローター３の凹所に収納されている軸
２３を有しており、また、２個の軸受けによって支持さ
れている。下方支持ホイール７の軸２４は同様に収納さ
れ、そして、支持されている。同様にして、軸１２が支
持されており、軸１２の端にピニオン１１が取り付けて
ある。図３は、３個の上方支持ホイール６と３個の下方
支持ホイール７が互いに距離を置いていることを図示し
ており、ホースや導管２を横から挿入するのを可能にし
ている。導管２の案内装置は、図３に示すように、溝４
の形態となっている。溝４の幅は導管２の直径よりわず
かに広く、その結果、導管を案内し、しかし、ここで述
べている遠心分離機に必要な導管が曲がらないように保
持されている。
【００２５】さらに、図２は、軸１２はピニオン１１を
介して歯付きギア１０と接続されている。軸１２はその
端でギア輪２５を支持している。ギア輪２５は歯付きリ
ング２６とかみおり、ギア輪２５は永続的にフレーム１
３上に支持されている。図２においてはモーター１４の
詳細を示していないが、モーター１４を用いて主ロータ
ー３を回転させることによって、必要な角速度で分離室
１を能動的に駆動することができる。
【００２６】上記の記述は本発明の数種の好ましい実施
例に限定されるが、当該記述が当該発明に本発明を限定
するものではない。実際に、当業者は特に、分離室の駆
動装置に関しては、一般的な発明原理を行なうために利
用できる多くの可能性を有している。
【００２７】
【効果】本発明に係る遠心分離機は、多くの実質的な有
利点によって特徴付けられる。軸受けが開いているか、
あるいは開くことができるような軸受けの設計によっ
て、軸受けの取り外しを必要とせずにホース導管(hose
duct) を横から押し込むことができ、かつ、軸受け中に
導管を縫うように通すことを必要とせずにホース導管を
横から押し込むことができる。それゆえ、遠心分離機ホ
ースあるいは導管を、各々、上方から挿入することがで
き、これに続いて、分離室自体を挿入することも、ある
いは、各々、取り付けることもできる。すべてのシステ
ムを上方から観察することができるので、結果として、
取扱いは、大変に容易であり、誤まった操作は避けられ
る。さらに、主ローター自体が分離室の下に配置され、
また、主ローターの直径は分離室の直径よりも大きくな
いので、全体の寸法を最小とすることができる。また、
結果として、卓上型装置あるいは机上型装置(a bench t
op device)として本遠心分離機は設計されているので、
さらなる応用の可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の遠心分離機の第１の実施例の側面断面
図である。
【図２】さらなる実施例の部分の側面図である。
【図３】図２に示した主ローターの部分の平面図であ
る。
【符号の説明】
１ 分離室 ２ 導管 ３ 主ローター ４ 案内装置、溝 ５ スピンドル ６ 支持ホイール ７ 支持ホイール ８ 走行面を有する円環状部品 ９ 走行面を有する円環状部品 １０ ギア手段、歯付きギア １１ ピニオン １２ 軸 １３ フレーム １４ モーター １５ 空中シャフト １６ ベルト・ドライブ １７ ベルト・ドライブ １８ 軸 １９ ギア輪 ２０ ピニオン ２１ 凹所 ２２ 凹所 ２３ 軸 ２４ 軸 ２５ ギア輪 ２６ 歯付きリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフラム ウェーバー ドイツ連邦共和国 シュピィーゼン・エ ルフェルベルグ6683 アルベルト・シュ バイツァー・シュトラーセ33 (72)発明者 ウォルフガング ビーゼル ドイツ連邦共和国 オットバイラー6682 ヘンリ・ドゥナント・ヴェーク３ (72)発明者 カルロ レイ ドイツ連邦共和国 ザールベリンゲン 6632 パウル・リンケ・シュトラーセ27 (56)参考文献 特開 昭56−76260（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−245855（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B04B 5/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 導管（２）が永続的に接続されている分
    離室（１）と； 軸受装置によって相対的に回転可能に、その上に当該分
    離室（１）が軸受け可能な主ローター（３）と； 当該分離室（１）の中下方部から当該遠心分離機より高
    い水位レベルの部分まで導管（２）を案内するための、
    当該主ローター（３）の上の案内手段（４）と； を備えた遠心分離機であって、 当該軸受装置は、当該導管（２）が主ローター（３）に
    導入される方向に半径方向へ開放されているか、あるい
    は開放可能な部分を、主ローター（３）の内部に、有
    し、 また、当該軸受装置は、分離室（１）に配置されたスピ
    ンドル（５）と、当該主ローター（３）の上に回転可能
    に軸受けされている、円周方向に分布された複数の支持
    ホイール（６、７）と、を有しており、 少なくとも１つの走行面を有する円環状部品（８、９）
    は、当該支持ホイール（６、７）と協動するために、当
    該スピンドル（５）の上に形成されること、及び、少な
    くとも１つの走行面を有する円環状部品（８、９）は、
    分離室（１）を軸支持するための凸形状あるいは凹形状
    を為し、この走行面を有する円環状部品（８、９）と協
    動する支持ホイール（６、７）が適切な形状を為してい
    ること、を特徴とする遠心分離機。。
  2. 【請求項２】 ３個の支持ホイール（６、７）が、それ
    ぞれ、軸方向に間隔を置いた２つの平面に備えられてい
    ること； スピンドル（５）の直径、または、下方の支持ホイール
    （７）と協動するための下方に備えられた走行面を有す
    る円環状部品の直径が、上方の領域のスピンドル（５）
    の直径、または、上方の支持ホイール（６）と協動する
    ための上方の走行面を有する円環状部品（８）の直径よ
    りも小さいこと； を特徴とする請求項１に記載された遠心分離機。
  3. 【請求項３】 当該形状を有する、支持ホイール（６、
    ７）及び／または走行面を有する円環状部品（８）は弾
    性材料から製造されていることを特徴とする請求項１ま
    たは２に記載の遠心分離機。
  4. 【請求項４】 スピンドル（５）が分離室（１）に弾性
    的に接続されていることを特徴とする請求項１から３ま
    でのいずれか１つに記載の遠心分離機。
  5. 【請求項５】 分離室（１）が使い捨て物品の形態とし
    て設計されていることを特徴とする請求項１から４まで
    のいずれか１つに記載の遠心分離機。
  6. 【請求項６】 分離室（１）がリサイクル可能な材料か
    ら製造された使い捨て物品の形態として設計されている
    ことを特徴とする請求項５に記載の遠心分離機。
JP17123093A 1992-06-20 1993-06-17 遠心分離機 Expired - Lifetime JP3323287B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4220232A DE4220232A1 (de) 1992-06-20 1992-06-20 Zentrifuge
DE4220232.9-23 1992-06-20

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Publication Number Publication Date
JPH06206006A JPH06206006A (ja) 1994-07-26
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JP17123093A Expired - Lifetime JP3323287B2 (ja) 1992-06-20 1993-06-17 遠心分離機

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US (1) US5350514A (ja)
EP (1) EP0575858B1 (ja)
JP (1) JP3323287B2 (ja)
DE (2) DE4220232A1 (ja)
ES (1) ES2092184T3 (ja)

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