JP4603352B2 - 遠心機、特に分離機 - Google Patents

Description

【０００１】
[0001]本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の遠心機、特に分離機に関する。
【０００２】
[0002]この型の分離機は、独国特許出願公開ＤＥ１９９２２２３７Ａ１から知られている。とりわけ、制御流体および洗浄流体として冷却滅菌空気を用いて動作させることができる、この文献に示されている構成は、特に高水準の衛生上の基準のある分野で成功してきた。しかし、軸方向に移動可能なピストン摺動子と遠心室下部および／または遠心ドラムとの間の隙間の、堆積物が生じうるシール領域における衛生に関し、改良の要求がやはり存在する。独国特許出願公開ＤＥ１９９５２７８５Ａ１から、たとえシールが隙間内で部分的に開いて置かれていても同様な問題につながるという、当該技術の同様な状況が分かる。
【０００３】
当該技術の別の状況は、米国特許第４，３２２，３６２号から分かる。ここでは、シールが、内周縁に作られた下方ドラム部の段部で、ドラム下部の上端に配置されており、下方ドラム部の外側では、ピストン摺動子が軸方向に可動である。このシールは、ピストン摺動子の内周縁に寄りかかり、上方に、比較的長い、開放区間を有している。衛生上の観点からは、堆積物がそこに形成されうるところのシール下側に存在する隙間のため、この配置は利点をほとんど有しない。中でも、比較的高価なシールは、その壁のシールのピストン摺動子に対する圧縮力であって、その機能を損なうほどのものが生じる恐れがあるため、最新の分離機が達しうるような（３，５００Ｇ以上までの）大きな遠心力には適していない。
【０００４】
[0004]独国特許発明第６５３２９４号から、ドラム下部と外側圧力リングとの間に膜を配置することが知られている。独国特許出願公開ＤＥ１９０８９４９Ａは、冒頭で説明したドラム内側の衛生問題がそこにはなんら関係しないところの、ドラム外側のドラム頂部の溝内のシールの配置を教示している。
【０００５】
独国特許DE3305216明細書からは、次のごとき分離機が知られている。すなわち、その分離機の場合、固体排出ノズルに通ずる導管が、リング状の弁体によって閉鎖されることができ、この弁体は、導管に向かってその上側にて、軸方向上方に開口した構造を有する溝を有し、その溝には開閉中にドラム上部部分とドラム下部部分との間で導管を封止するシールが挿入されている。
【０００６】
本発明の目的は、特に上記のシール領域において汚染物や堆積物を生じる傾向を減らすように、上記の型の分離機をさらに発達させることにある。
【０００７】
本発明は、請求項１に記載のものによってこの課題を解決するものである。
【０００８】
構成は単純でありながら、この解決手段は、堆積物の形成を格別良好に阻止するものである。対費用効果の高い、構成的に単純な方法であるため、遠心材料がシールの周りを流れ、洗浄中には、洗浄流体がシールの周りを流れ、一方では、堆積物が形成されうる可能性を減少させ、他方では、この洗浄流体の結果として、シール上に残りうる汚染物を除去することを可能にするということも実現できる。それにもかかわらず、単純な方法で、シールは周囲溝内に良好な保持状態で設けられる。シールの複雑な形状は必要とされない。逆に、シールリングとして、単純で対費用効果の高いＯリング、特には有利な正方形断面を有するものを用いれば十分である。
【０００９】
遠心ドラム内および／またはその表面に軸方向に移動可能に配置された要素がピストン摺動子であり、かつ、遠心ドラムに対して移動可能でない構成部分が、遠心室の下部部材（例えば遠心ドラムの下部内に配置される）であり、それにより、これら２つの構成要素間の隙間における堆積物の形成を減少させることが可能となる。
【００１０】
周囲溝は、遠心室の下部部材の外周縁に配置されるのが、好ましくは、ウェブを除いて軸方向に開くようにして取り囲むように作られるのが有利である。単純な仕方で、ウェブは、動かない遠心室の下部部材でのシールの良好な保持を可能とする。特に好ましくは、各ウェブのうちの１つが、予め選ばれた角距離で、遠心室の下部部材へと形が合わされており、シールを軸方向において周囲溝から脱落しないようにしている。保持機能は、したがって、衛生的な特性が良好でありながらも、最小限の構成的支出で抑えられる。
【００１１】
この場合において、遠心ドラム内および／またはその表面に軸方向に移動可能に配置された要素がピストン摺動子であり、そのピストン摺動子がドラム表面上に配置され得る場合に、そのピストン摺動子は、外周縁上で、遠心室の下部部材および／または遠心ドラムの下部を囲ことが可能となる。
【００１２】
[0012]本発明のさらなる有利な実施形態は、残りの従属項に包含されるものである。
【００１３】
[0013]以下において、本発明を、図面を参照して実施形態によって詳細に説明する。
【００１４】
[0017]図１は、分離機として構成され、回転可能な遠心ドラム２を有する遠心機を図示している。遠心材料すなわち遠心液は、中央供給管４を通して遠心ドラム２内に案内される。
【００１５】
[0018]その供給管４と、該供給管４を同心円状に取り囲み、遠心ドラム２から上方へ分配器３２を延長する突出部３３とによって、遠心ドラム２は、遠心機フレーム６に、その下部フレーム連結装置８を用いて回転可能に配置すなわち懸架されている。この場合、駆動部１０の駆動ベルト１１は、突出部３３に取り付けられかつ突出部３３をそれと共に動かすところのポット型プーリー１３に巻き付けられている。突出部３３の外周縁のベアリング１５および１５ａは、突出部３３を取り囲みかつフレーム６のばね要素１９によって支持されるリング１７内での、突出部３３の回転を可能にする。
【００１６】
[0019]下部フレーム連結装置８は、該フレーム連結装置８内のシール部１２によって、遠心ドラム２に対して密閉されている。容器カバー１４は、フレーム連結装置８の下端へとフランジ付けされ、供給管４によって中央において貫通されている。遠心ドラム２からの液相物用排出導管として用いられる、実質的に半径方向に構成された穴１６内へと通じる環状部を、容器カバー１４は有しており、液相物は、ロータリーカット室２０からロータリーカット・ディスク１８によって排出される。穴１６は、排出管２２内へと通じている。
【００１７】
[0020]上部外側容器壁２４は、容器カバー１４へと形が合わされ、容器壁２４は遠心ドラム２をその上方領域で取り囲み、固体を受けるための円錐状容器２６の上端として機能する。該容器の下方部２８は、下方向に遠心機から取り外し可能であり、容器フレーム３０内に立っている。
【００１８】
[0021]実際の遠心ドラム２は、分配器３２にその外側で取り付けられた板３４の積重体を有しかつ供給管４を取り囲む分配器３２を有している。上下方向に円錐状に細くなり、上方向においては円錐形状ドラムカバー３８により境界付けられ、下方向においては下部で分配器３２へと形が合わされた円錐状に延びる遠心室の下部部材４０により境界付けられた遠心室３６内に、板３４の積重体は置かれている。
【００１９】
[0022]ドラムカバー３８は、遠心ドラムの下部４２内に挿入されかつロッキングリング４４によって遠心ドラムの下部４２内にねじ込まれる。
【００２０】
[0023]この場合実質的にＬ字型の壁の断面を有する、移動可能に案内された環形状ピストン摺動子４６が、遠心室の下部部材４０と遠心ドラムの下部４２の下方のハウジング壁との間に配置されており、Ｌ字型の断面は、上方向においては開放室４８に隣接し、下方向においては閉鎖室５０に隣接している。遠心ドラムの下部４２の下方壁は、下方閉鎖室底部５２として用いられる。ピストン摺動子４６の下方壁と閉鎖室底部５２との間、したがって閉鎖室５０内には、閉鎖用ばね５４を配置することができ、これは、遠心ドラムの下部４２の外側壁の固体排出口５６を閉鎖するところの閉鎖位置にピストン摺動子４６を保持するものである（図１の右側部分）。
【００２１】
[0024]開放室４８は、ピストン摺動子４６と、分配器３２の下方壁、すなわち遠心室の下部部材４０との間で構成されている。開放室４８内への制御流体の供給は、分配器３２の制御流体給送口５８によって行われる。
【００２２】
[0025]特に制御気体のための、制御流体給送口５８は、分配器３２の内側壁と分配器３２内に挿入された供給管４との間にそれに沿って回転する供給管４を取り囲む環形状供給導管６０に通じている。この場合の分配器３２の内側壁と供給管４の壁とは、一種の「二重壁管」を形成しており、制御流体のための実際の供給導管６０は、遠心材料のための供給管４を同心円状に取り囲んでいる。
【００２３】
[0026]遠心機フレーム６の上端領域よりも上では、軸方向連結部６２が、遠心材料の供給管４内への供給を可能にしている。ここでは半径方向外側に向けられている連結部６４は、供給管を取り囲む供給導管６０内への制御流体の供給、特に滅菌制御空気の供給に使用される。
【００２４】
[0027]遠心材料の供給は、連結部６２と供給管４とを通して、また分配器３２の軸方向穴６６と、ここでは遠心室３６内へと実質的に半径方向に延びている遠心室の下部部材４０の穴６８とを通して、行われる。固体は開口５６を通して遠心室３６から排出され、液相物は、ロータリーカット・ディスク１８を有するロータリーカット室２０を通して排出される。
【００２５】
[0028]好ましくは、制御流体としての制御空気等の気体は、連結部６４を通して供給管４を同心円状に取り囲んでいる供給導管６０内に案内される。そこから、制御空気は、制御流体給送口５８内へと、またそこから開放室４８内へと流れ込む。結果として、開放室４８内で上昇した圧力がそれ相当に大きくなると、ピストン摺動子４６は、閉鎖用ばね５４のスプリング力に抗して下方に押し下げられ、それにより固体排出口５６が開かれる（図１の左側部分）。一方、開放室４８内の圧力が低下すると、閉鎖用ばね５４のスプリング力のために、ピストン摺動子４６が上方向へ移動することになり、これにより固体排出口５６が再び閉じられる。
【００２６】
[0029]図１によるピストン摺動子４６と遠心ドラム２の外側壁とは、作用しうる接続がなされている流路穴７０および７２を有しており、少なくとも外側の流路穴は栓７４によって閉じることができる。
【００２７】
[0030]ピストン摺動子４６は、その外周縁が遠心ドラム２の内周縁に寄りかかる円筒部７６を有している。周囲溝７８が円筒部７６の外周縁に作られている。やはりピストン摺動子を取り囲むシール８０が、この周囲溝７８内に嵌め込まれ、ピストン摺動子４６の外周縁と遠心ドラム２の内周縁との間の隙間を密閉する機能を有している。
【００２８】
[0031] 遠心室の下部部材４０の外周縁には（図２も参照）、周囲溝８２が作られている。図２によれば、２つの周囲シール８６、８８がこの周囲溝８２内に嵌め込まれており、このシール８６、８８は、それらが遠心室の下部部材４０の外周縁とピストン摺動子４６の円筒部７６の内周縁との間の隙間を密閉するという点で、遠心ドラム２の内の生成物室すなわち遠心室３６を、制御領域（ここでは開放室４８）から隔離する機能を有している。代わりとして、それぞれただ１つのシールリングを周囲溝８２内に配置してもよい（ここでは不図示）。
【００２９】
[0032] 周囲溝８２は、遠心室の下部部材４０の外周縁に、少なくとも部分的に遠心室３６の方向に、すなわち遠心室に向けて、軸方向に開いて作られる。しかし、ピストン摺動子４６の運動中に周囲溝８２からシール８６、８８が意図せず脱落することを単純な方法で阻止するため、予め選ばれた角距離で、遠心室の下部部材４０の放射状ウェブ９０が、それぞれの場合において、遠心室の下部部材４０の、２つのシール８６、８８の軸方向上方に置かれている。１つまたは全てのシールリング８６、８８は、単純で対費用効果が高く、衛生上有利な角リングとして構成できる。
【００３０】
[0033] 周囲溝８２は、周縁に配置されたウェブの領域を除いて、遠心室３６に向けて軸方向に大きく開くように位置しているため、一方では、遠心室の下部部材４０とピストン摺動子４６の内側直径との間の隙間に遠心材料が堆積することはなく、他方では、洗浄中に洗浄流体が容易に遠心材料に届きうる。これにより、シール86と88部分に堆積物が形成される傾向が明らかに低減する。
【００３１】
[0034]洗浄については、洗浄流体もまた、制御流体流路を通して容易に案内されうる。穴７０によって、洗浄流体はまた閉鎖室５０および穴７２にも達する。周囲溝の下方には、追加のシールを収容するために、またさらにシール機能を最適化するために、追加の周囲溝を設けることができる（不図示）。
【００３２】
[0035]穴は遠心室の下部部材にも作ることができ、これは、単純な方法で、遠心室の下部部材とピストン摺動子との間の隙間内に洗浄媒体の供給（ＣＩＰ（定置洗浄））を可能にする（ここでは不図示）。
【００３３】
[0036]図１とは異なり、図３によれば、分配器へと形が合わされた遠心ドラムの下部４０の外周縁のピストン摺動子４６は、遠心ドラムの下部４０に対して移動可能に案内されるものであり、前記の遠心室の下部部材４０と遠心ドラムの下部４２とは１つの構成要素に結合されていて、ピストン摺動子４６は遠心ドラムの下部４０をその外周縁で取り囲んでいる。更にピストン摺動子４６を動作させる制御機能を実現するために、リング８４がピストン摺動子の下に置かれており、このリング８４は遠心ドラムの下部４０にねじ込まれている。室内圧力の上昇及び下降によってピストン摺動子４６を動作させるための室を、リング８４とピストン摺動子４６との間でその下側に設けることができる。代わりとして、ピストン摺動子４６のばね支持を、図２のばね支持のようにリング８４に対して実施することができる（不図示）。
【００３４】
[0037]この場合、周囲溝８２を遠心ドラムの下部４０の外周縁に作り、少なくとも１つの周囲シール８６すなわちシールリングを周囲溝８２内に嵌め込む。この周囲シール８６すなわちシールリングは、それが遠心室の下部部材４０の外周縁とピストン摺動子４６の円筒部７６の内周縁との間の隙間を密閉するという点で、遠心ドラム２内の生成物室すなわち遠心室３６を、制御領域（ここでは開放室４８’）から隔離する機能を有している。この周囲溝８２もまた、隙間内の堆積物を避けるために、再び、周縁に配置された幾つかのウェブ９０を除いて、遠心室に向けて開いており、また一方では、ウェブがある結果として、衛生上の利点を保ちつつシールの良好な保持を確保している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による遠心機の断面図である。
【図２】本発明による別の遠心機の部分図である。
【図３】本発明による第３の遠心機の部分図である。
【符号の説明】
【００３６】
２ 遠心ドラム
４ 供給管
６ 遠心機フレーム
８ フレーム連結装置
１０ 駆動部
１１ 駆動ベルト
１２ シール部
１３ プーリー
１４ 容器カバー
１５，１５ａ ベアリング
１６ 穴
１７ リング
１８ ロータリーカット・ディスク
１９ ばね要素
２０ ロータリーカット室
２２ 排出管
２４ 外側容器壁
２６ 容器
２８ 下方容器部
３０ 容器フレーム
３２ 分配器
３３ 突出部
３４ 積み重ねられた板
３６ 遠心室
３８ ドラムカバー
４０ 遠心室の下部部材
４２ 遠心ドラムの下部
４４ ロッキングリング
４６ ピストン摺動子
４８，４８’ 開放室
５０ 閉鎖室
５２ 閉鎖室底部
５４ 閉鎖用ばね
５６ 固体排出口
５８ 制御流体給送口
６０ 供給導管
６２ 軸方向連結部
６４ 半径方向連結部
６６ 軸方向穴
６８ 半径方向穴
７０，７２ 流路穴
７４ 栓
７６ 円筒部
７８ 周囲溝
８０ シール
８２ 周囲溝
８４ リング
８６，８８ シール
９０ ウェブ

Claims (6)

1. 分離機である遠心機であって、
   （ａ）内部に遠心室を備える遠心ドラム、
   （ｂ）前記遠心ドラム内および／またはその表面に軸方向に移動可能に配置されたピストン摺動子、および
   （ｃ）前記ピストン摺動子と、前記遠心ドラムに対して移動可能でなく、前記遠心ドラムの下部と結合して一構成要素とすることができる、下方向において前記遠心室を境界付ける下部部材との間の隙間を密閉するための、少なくとも１つのシール、
   を少なくとも有し、
   （ｄ）前記少なくとも１つのシールが、前記遠心室の前記下部部材の外周縁に作られた周囲溝内に配置されており、
   （ｅ）シールが嵌め込まれるところの前記周囲溝が、少なくとも部分的に遠心室に向けて軸方向に開くように作られており、それにより前記少なくとも１つのシールもまた、少なくとも部分的に前記遠心室に向けて軸方向に開いて置かれていることを特徴とする遠心機。
2. 少なくとも部分的に前記周囲溝の軸方向に配置され、前記シールを保持する複数のウェブをさらに有し、
   前記周囲溝が、取り囲むようにかつ前記ウェブを除いて軸方向に開いて作られていることを特徴とする、請求項１に記載の遠心機。
3. 予め選ばれた角距離で、前記ウェブの夫々が、前記遠心室の前記下部部材へと形が合わされており、前記シールを軸方向において前記周囲溝から脱落しないようにしていることを特徴とする、請求項２に記載の遠心機。
4. いくつかのシールが、前記少なくとも１つの周囲溝内に構成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠心機。
5. 前記ピストン摺動子が、前記遠心ドラムの下部および／または前記遠心室の前記下部部材を外周縁上で取り囲んでいることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の遠心機。
6. 前記少なくとも１つのシールがシールリングであり、
   １つまたは全ての前記シールリングが、角リングとして構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の遠心機。

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