JP4575668B2 - 螺旋コンベア遠心分離機 - Google Patents

Description

この発明は、請求項１のプリアンブルに従う固形材料混合物を湿式機械的に分離する螺旋コンベア遠心分離機に関する。

上記のような湿式遠心分離機がたとえばＥＰ−Ａ １ ０２０ ２２７から公知となっている。移送螺旋コンベアにおける２つの対向して走る螺旋コンベアのうち一方は、ロータのドラム外被へ振り飛ばされた沈殿物を、ロータの一端に形成された送出口へ移送し、他方の螺旋コンベアは、液状担体の上に浮かんだ比較的軽い浮遊物を、ロータにおける円錐形の他方端にある送出口へ移送する。液状担体の液面はロータの長さ全体にわたって一定である。

この発明は、請求項１のプリアンブルに記載の型の螺旋コンベア遠心分離機であって、沈殿物と浮遊物とについて互いに独立した湿度を得ることのできる遠心分離機を提供することを課題としてなされたものである。

請求項１の特徴部に従うと、上記課題は、上記ロータにおいて、径方向で内方へ突出し沈殿物と浮遊物とについて異なる液面をもたらすための淀み手段を配置することにより解決される。

この解決策によって、実質的に、２つの互いに結合されたデカンタからなる選別デカンタが得られ、一方のデカンタにおいて重い方の沈殿物が送出され、他方のデカンタでは軽い方の浮遊物が分離される。これら２つのデカンタは、内方へ突出する淀み手段により互いに隔てられる。

この発明に従う螺旋コンベア遠心分離機は特に、液状担体に懸濁させた異なる濃度のプラスチック材料、たとえばＰＶＣまたはＰＡおよびＰＰの分離に適している。

この発明の発展形態においては、上記淀み手段は淀みリングからなり、上記淀みリングは、移送螺旋コンベアのシャフトに対してリング隙間を残し、浮遊物についての移送方向で上記淀みリングの下流に液状担体のための少なくとも１つの溢れ管が配置され、その径方向で内方を指す引込み口は移送螺旋コンベアのシャフトに対して或る間隔を残す。

上記溢れ管は、上記間隔を調整するように径方向に変位可能であるのが特に有利である。これにより、螺旋コンベアのうち浮遊物を送出するための領域における液面を調整でき、こうして送出前の浮遊物についての乾いた区間の長さ、およびこれに従い浮遊物の残留湿度を予め定めることが可能となる。

この発明のさらなる形態においては、上記淀みリングは、縦断面でＵ字状であって上記溢れ管のまわりを掴むような溝形プロファイルを有し、これはロータ壁に固定された径方向のリングと、溝形プロファイルの底をなす移行部分と、これに続く遮断壁とからなり、その自由な端部は上記ロータ壁に対して小さな径方向の間隔を残している。

この特徴点をさらに発展させた形態として、上記淀みリングには上記リング隙間を調整
するための手段が結合される。

こうすることで沈殿物についての液面もまた予め定めることが可能となり、こうして、液状担体から分離した重い相についての、これが送出口に入る前の乾いた区間を変更させることができる。ここで、乾いた区間が長くなることは、送出前の滞留期間も長くなること、およびこれに従って沈殿物の残留湿度が小さくなることを意味する。

この発明についてのさらなる特徴点および利点が、前掲の特許請求の範囲と、添付の図面に示される各実施例についての以下の説明とから明らかとなる。

図１に示すように、螺旋コンベア遠心分離機はロータ１０を有する。ロータ１０は、中間にある円筒形のドラム１２と、これに固定式に接続された２つの円錐形のドラム１４，１６とから構成される。ロータ１０をハウジング（図示せず）に載置する役割は２つの転がり軸受１８により担われる。図１の右側部分に示すように、ロータ１０の回転駆動用のベルト車２０がロータの水平軸２４まわりに設けられ、さらにギア２２が設けられる。

ロータ１０の中には移送螺旋コンベア２６が載置される。移送螺旋コンベア２６は、ギヤ２２を介して、ロータ１０とは異なる回転数でもって同じ軸２４まわりに駆動される。移送螺旋コンベア２６は中空のシャフト２８からなり、これには２つの対向して走る螺旋コンベア３０，３２が取付けられる。これら２つの螺旋コンベア３０，３２の各々についての螺旋部３４はシャフト２８の領域に開口部３６を有する。

分離させるために液状担体中に懸濁させた混合物の供給は、図１の矢印Ａの方向で、静止または回転する供給管（図示せず）によって中空シャフト２８の中を通り室３８に至るように行なわれる。室３８はシャフト２８の中間の領域に形成されており、ここから径方向の開口部４０が移送螺旋コンベア２６とロータ１０との間の空間に導く。

図１では左側にある円錐形のドラム１４の端部には軽い相（浮遊物）のための送出口４２が設けられ、これは環状にドラム壁の中へ作り込まれている。これに対応した重い相（沈殿物）の送出口４４は、反対側にある円錐形のドラム１６の端部の中に作り込まれている。

移送螺旋コンベア２６のシャフト２８に対し、円筒形のドラム１２の領域で淀み板４６が固定される。淀み板４６は浮遊物が懸濁液と再び混ざり合うのを防ぐためのものである。

この発明に従うと、ロータ１０には、径方向で内方に突出する淀み手段４８が固定され、これはここに記載の実施例において、円筒形のドラム１２から図１で左側の円錐形のドラム１４への移行部に配置される。後述のように、この淀み手段４８の作用により、送出口４２を介して送り出される浮遊物についての液面５０と、ロータ１０の右端にある送出口４４を介して分離される沈殿物についての液面５２とを異ならせる。

淀み手段４８は、一括して５４で指す淀みリングからなり、これは縦断面でＵ字状である溝形プロファイルを有する。この溝形プロファイルは、ロータ壁５８に固定されここから径方向で内方に突き出たリング５６と、溝形プロファイルの底をなす軸方向の移行部分６０と、これに続く遮断壁６２とから構成される。遮断壁６２は移行部分６０から斜めに走るように突き出ている。移行部分６０と螺旋コンベア３０のシャフト２８との間にはリング隙間６４が設けられる。遮断壁６２の自由端はロータ壁５８に対して小さな径方向の間隔６６を残している。

図２および図３に示すように、ロータ壁５８において淀みリング５４の領域には４本の溢れ管６８が取付けられており、これらは径方向で内方を指す引込み口７０でもって淀みリング５４のＵ字状の溝形プロファイルの中へ開いている。溢れ管６８は、図２，４，６，８において両方向の矢印で示し、これ以上は示さない手段により径方向に変位可能である。

図１〜３の実施例では、淀みリング５４はロータ壁５８と固定式に接続され、リング５６と移行部分６０との間の領域に傾斜面７２を有する。

上述のように、分離すべき懸濁液、たとえば液状担体中にあり重さの異なるプラスチック成分は、中空シャフト２８の開口部４０を介して円筒形のドラム１２の領域に達し、ここで液面５２はリング隙間６４、すなわち移送螺旋コンベア２６のシャフト２８と移行部分６０との間隔によって定められる。比重の大きい固形材料成分は、ロータ１０によって引き起こされる遠心力によってロータ壁５８に対して振り飛ばされ、一方で比重の小さい固形材料粒子は液面５２の表面に浮遊する。螺旋コンベア３２は重い相（沈殿物）を、図１では右方へ、送出口４４の方向に搬送する。円錐形のドラム１６の端部には、液面５２に依存して長さの異なる乾いた区間７４が形成され、これが始まるところで固形材料成分が螺旋コンベア３２により液状担体から分離され、この乾いた区間７４に沿って送出口４４へ移送される。

淀みリング５４を、より小さいまたは大きい淀みリングと交換してリング隙間６４を径方向で小さくまたは大きくすることが可能であり、こうすることで液面５２およびこれに従い乾いた区間７４を変更することができる。

液面５２に浮かぶ比重の小さい浮遊物は、径方向で小さい方の螺旋コンベア３０によって反対方向でリング隙間６４へと移送され、このとき淀みリング５４の傾斜面７２は浮遊物が左側の円錐形のドラム１４の中へ溢れる際の助けとなる。円錐形のドラム１４において、液面５０は、溢れ管６８の引込み口と移送螺旋コンベア２６のシャフト２８との間隔に依存する。図２の例を参照して、溢れ管６８を径方向で外方に変位させると、液状担体の一部が溢れ管６８を通って外部へ流出して新たな液面５０が得られる。これによって、沈殿物についての液面５２とは独立に、図１では左側の円錐形のドラム１４における乾いた区間７６を大きくする。逆に、溢れ管６８を径方向で内方に変位させればこの乾いた区間７６は小さくなる。

遮断壁６２とロータ壁５８との間隔６６は、液状担体中に懸濁させた浮遊物が溢れ管６８を通って外部に達するのを防ぐ。

図４および図５の実施例では、リング隙間６４は遮蔽体７８により閉じられる。この遮蔽体７８は、リング５６と一体的に形成された遮蔽リング８０を有し、この遮蔽リング８０はリング５６から径方向に延びて移送螺旋コンベア２６のシャフト２８の外被表面に達する。遮蔽リング８０の内側の角部には、周囲にわたり一様に分布させたオーバーフロー窓８２が作り込まれており、その開口部は堰板８４により大きくまたは小さくすることができる。堰板８４は、これ以上は示さない外部の機構により径方向に変位可能であり、堰板８４の径方向の内側角部によって、円筒形のドラム１２と右側の円錐形のドラム１６との中の液面５２が決定される。

図６および図７の変形例においては、遮蔽体７８は互いに対して回転可能な２つのリング板からなり、すなわち、ここでもやはりリング５６に固定式に接続された遮蔽リング８０と、溢れる方向で上流にあるリング板８６とからなる。リング板８６は、これ以上は示
さない態様にて移送螺旋コンベア３０と結合されてこれとともに回る。ここにおいても遮蔽リング８０はオーバーフロー窓８２を有する。これと類似のオーバーフロー窓８８が、螺旋コンベア３０とともに回転するリング板８６の中に作り込まれ、こうして螺旋コンベア３０の回転時に浮遊物をパルス的にリング隙間６４を通して円錐形のドラム１４の中に流し込む。

図８および図９の実施例においても遮蔽体７８はやはり互いに対して回転可能な２つのリング板からなり、すなわち遮蔽リング８０と、移送方向では軸方向で上流にありリング５６に取付けられたリング板８６とからなる。これら２つのリング板はその径方向の内側の縁にオーバーフロー窓８２，８８を有し、これらはここでは三角形となるように形成され、その重なり合いに依存して、浮遊物が円錐形のドラム１４へ通って流れる開口部を定める。リング板８６は遮蔽リング８０に対して調整可能であり、これは既に遠心分離機の組立の際に行なわれる。これに代えてまた、これ以上は示さない操作要素を介してリング板８６を外部から円周方向に回転させて、オーバーフロー窓８２，８８の大きさをそれぞれの場合での要求に応じて調整することが可能である。

この発明に従う螺旋コンベア遠心分離機の上半分の縦断面図である。 図１の領域Ｓを拡大し、これを淀み手段とともに示す断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の平面における垂直断面図である。 図２の変形例を示す図である。 図４のＶ−Ｖ線の平面における断面図である。 図４の変形例を示す図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線の平面における断面図である。 図６の変形例を示す図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線の平面における断面図である。

Claims (12)

1. 固形材料混合物を湿式機械的に分離するための螺旋コンベア遠心分離機であって、水平軸まわりに回転可能で、１つの円筒形のドラムおよび２つの円錐形のドラムからなるロータと、前記ロータの中に載置され、同じ軸まわりに回転し、２つの対向して走る螺旋コンベアを含む移送螺旋コンベアと、前記固形材料混合物を前記遠心分離機内へ軸方向に流し込むための手段と、円錐形のドラム壁の各端部の領域に配置された沈殿物用および浮遊物用送出口とを備えた螺旋コンベア遠心分離機において、
   前記ロータ（１０）において、径方向で内方に突出し、前記浮遊物と前記沈殿物とについて異なる液面（５０，５２）を生じさせるための淀み手段（４８）が配置され、
   前記淀み手段（４８）が淀みリング（５４）からなり、前記淀みリング（５４）が前記移送螺旋コンベア（２６）のシャフト（２８）に対してリング隙間（６４）を残し、前記浮遊物の移送方向で前記淀みリングの下流に液状担体のための少なくとも１つの溢れ管（６８）が配置され、前記溢れ管の、径方向で内方を向く引込み口（７０）が、前記移送螺旋コンベア（２６）のシャフト（２８）に対して間隔を残すことを特徴とする、螺旋コンベア遠心分離機。
2. 前記引込み口（７０）と前記移送螺旋コンベア（２６）のシャフト（２８）との間隔が前記リング隙間（６４）の径方向の幅よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の螺旋コンベア遠心分離機。
3. 前記溢れ管（６８）が、前記間隔を調整するように径方向に変位可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の螺旋コンベア遠心分離機。
4. 前記淀みリング（５４）が、縦断面でＵ字状であって前記溢れ管（６８）のまわりを掴むような溝形プロファイルを有し、前記溝形プロファイルが、前記ロータの壁（５８）に固定された径方向のリング（５６）と、前記溝形プロファイルの底をなす移行部分（６０）と、これに続く遮断壁（６２）とからなり、前記遮断壁の自由な端部が前記ロータ壁（５８）に対して小さな径方向の間隔（６６）を残すことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の螺旋コンベア遠心分離機。
5. 前記淀みリング（５４）に、前記リング隙間（６４）を調整するための手段が結合されることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の螺旋コンベア遠心分離機。
6. 前記淀みリング（５４）が前記ロータ壁（５８）に交換可能に固定されることを特徴とする、請求項５に記載の螺旋コンベア遠心分離機。
7. 前記淀みリング（５４）が、前記リング（５６）と前記移行部分（６０）との間の領域に傾斜面（７２）を含むことを特徴とする、請求項５または６に記載の螺旋コンベア遠心分離機。
8. 前記リング隙間（６４）が、調整可能な遮蔽体（７８）によって閉じられることを特徴とする、請求項５に記載の螺旋コンベア遠心分離機。
9. 前記遮蔽体（７８）が２つの互いに対して回転可能なリング板（８０，８６）からなり、前記リング板の径方向の内側角部がオーバーフロー窓（８２，８８）を含むことを特徴とする、請求項８に記載の螺旋コンベア遠心分離機。
10. 前記２つのリング板（８０，８６）が前記リング（５６）に取付けられることを特徴とする、請求項９に記載の螺旋コンベア遠心分離機。
11. リング板（８０）が前記リング（５６）に取付けられるかまたは前記リング（５６）と一体的に形成され、もう１つのリング板（８６）が前記移送螺旋コンベア（３０）と結合されてともに回転することを特徴とする、請求項９に記載の螺旋コンベア遠心分離機。
12. 前記遮蔽体（７８）が、前記リング（５６）に取付けられるかまたは前記リング（５６）と一体的に形成された遮蔽リング（８０）を含み、前記遮蔽リング（８０）の径方向の内側角部がオーバーフロー窓（８２）を有し、前記オーバーフロー窓（８２）の開口部が、径方向に変位可能な堰板（８４）により調整可能であることを特徴とする、請求項８に記載の螺旋コンベア遠心分離機。

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