JPH03501228A - 折り返しフィルタ遠心分離機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 折り返しフィルタ遠心分離機 本発明は、ハウジング内に片持ち支持で回転可能に軸支され径方向の濾過液通路 を有するドラムと、ドラムに対して軸方向に摺動しドラムの前側を閉鎖するカバ ーと、カバーに設けられ濾過すべき懸濁液を充填するための充填開口部と、ハウ ジングに固定されかつ充填開口部を貫通する充填パイプとを有し、前記充填パイ プの排出端部は遠心分離工程の間ドラム内部にある、折り返しフィルタ遠心分離 機に関するものである。

懸濁液内にある固体及び液体成分を分離するのに使用されるこの種の折り返しフ ィルタ遠心分離機は、ドイツ特許公報第２７１０６２４号に記載されている。さ らに、カバーの充填開口部に充填パイプの排出端部と共ｉするしぶきよけを設け ることも知られている（ドイツ特許公報第３４３０５０７号）。

フィルタ遠心分離機においては多くの場合に、遠心力の場に発生する液圧を高め るため、あるいはフィルタケーキを乾燥させるのにフィルタケーキに風を送るた め、あるいはフィルタケーキに蒸気洗浄を施すために、ドラムに過圧下にあるガ ス（例えば蒸気）を供給することが望ましい。さらに場合によってはドラムを負 圧下におくことが望ましいこともある。

一般的な折り返しフィルタ遠心分離機の場合には、ドラム内部でのこの種の圧力 変化は不可能である。というのは充填開口部を貫通する充填パイプは圧密に形成 されていないからである。

本発明の課題は一般的な折り返し遠心分離機を改良して、ドラムによって包囲さ れている遠心分離室に過圧あるいは負圧を供給することができるようにすること である。

この課題は本発明によれば、ドラム内の圧力を変化させるために充填パイプが圧 力源あるいは負圧源と接続可能であって、回転シーリングと滑りシーリングの組 合せによってカバーに密着している。

本発明の好ましい実施例においては、充填パイプはハウジングの弾性的な軸受に 支持されており、前記弾性的軸受は回転及び滑りシーリングと結合してさらに充 填パイプのゆらぎ運動を可能にする。

このような構造によって３種のことが実現される：充填パイプは同時に圧力ガス （蒸気）の導入パイプとしであるいは吸引によって負圧を発生するために用いら れるので、そのための特別な配管を省くことができる。充填パイプとカバーの間 の回転及び滑りシーリングの組合せによって負圧下にあるガスが遠心分離室から 流出することあるいはガス（大気の空気）が外側から遠心分離室へ進入すること が防止される。充填パイプをハウジングに弾性的に支持することによって不釣合 をもたらすドラムのゆらぎ運動が補償されるので、駆動中は回転及び滑りシーリ ングの組合せによって完全なシーリングが保証される。その場合にカバーの充填 パイプに対する相対的な滑り移動は妨害されない。

以下、添付図面に示す実施例を用いて本発明の詳細な説明する。

図において、 第１図は、遠心分離作業モードにある折り返しフィルタ遠心分離機の概略断面図 、 第２図は、固体除去作業モードにある第１図に示す遠心分離機の概略を示し、 第３図は、遠心分離機の充填パイプと遠心分離ドラムの間の回転及び滑りシーリ ングを示す拡大図、第４図は、充填パイプが揺動するときの第３図に示す回転及 び滑りシーリング、 第５図は換気パイプを有する充填パイプの他の実施例、そして 第６図は充填パイプ端部の細部を示す斜視図である。

第１図に示す折り返しフィルタ遠心分離機には、機械全体を密封状態で包囲する 概略的に示すハウジング１が設けられており、ハウジング１内に固定された機械 フレーム２上に中空軸３が軸受４．５内で回転可能に軸支されている。第１図と 第２図の右側で軸受５を越えて突出している中空軸３の端部には圧力媒体のシリ ンダ６が密封状態でフランジ止めされている。シリンダ６には駆動輪７が一体回 転可能に結合されており、この駆動輪７を介してシリンダ６とそれに伴って中空 軸３を、例えばＶベルトを用いて電気モータ（薗示せず）によって急速に回転さ せることができる。

軸受４．５の間を剛体的に延びる中空軸３には軸方向に向けられたＶ溝（図示せ ず）が形成されており、このＶ溝内でくさび状のキー片９が軸方向に摺動するこ とができる。このくさび状のキー片９は中空軸３の内部で変位可能な軸１２と結 合固定されている。従って軸１２は中空軸３と一緒に回転するが、中空軸内で軸 方向に変位することができる。

軸３と１２は、軸受４．５の保持にも使用されるブツシュ状のハウジング１３内 に延びており、前記ハウジング１３は機械フレーム２上に支持されている。

第１図と第２図の左側で軸受４を越えて突出している中空軸３の端部には、つぼ 状の遠心分離ドラム１６が底部１７に回転しないようにフランジ止めされている 。ドラム１６の円筒状の側壁には径方向に延びる通過開口部１８が形成されてい る。ドラム１６の底部１７と反対の端面は開放している。

この開放した端面を包囲しているフランジ状の開口縁１９には保持リング２１に よって、はぼ円筒状に形成されたフィルタ布２２の一方の縁が密封状態にとめら れている。フィルタ布２２の他方の縁は適当な方法で底部片２３と密封状態に結 合されており、底部片２３は底部１７を自由に貫通している摺動可能な軸１２と 堅固に結合されている。

遠心分離室カバー２５が支柱ボルト２４を介して底部片２３に堅固に取付けられ 、これによって空間が形成される。遠心分離室カバー２５は第１図においてはド ラム１６の開放縁に接することによって遠心分離室を密封しており、°第２図に おいては軸１２が中空軸３から軸方向に抜は出すことによって遠心分離室カバー ２５は底部片２３と共にドラムから離れて持ち上げられている。

第１図と第２図の左に示す折り返しフィルタ遠心分離機の前側には充填バイブ２ ６が配置されており、この充填パイプ２６は固体及び液体成分を分離させる懸濁 液をドラム１６の遠心分離室へ供給するのに用いられ（第１図）、第２図に示す 作動状態においては摺動可能な軸１２の孔２７へ延びている。

圧力媒体シリンダ６と共働する導管３１と弁３２．３３は、ドラム１６を支持す る変位可能な軸１２を往復移動させるのに用いられる。

作動時には折り返しフィルタ遠心分離機はまず第１図に示す位置を占める。変位 可能な軸１２は中空軸３と圧力媒体シリンダ６内へ引き戻され、それによって軸 １２と結合されている底部片２３は遠心分離ドラム１６の底部１７の近傍に位置 し、フィルタ布２２はドラム内に位置するようにドラム内部に入る。その場合に 遠心分離室カバー２５はドラム１６の開口縁上にぴったりと載置される。ドラム が回転すると、充填パイプ２６を介して濾過すべき懸濁液が導入される。懸濁液 の液体成分はドラムの開口部１８を矢印３５方向へ通過して反跳板３６によって 搬出導管３７へ導かれる。懸濁液の固体成分はフィルタ布によって保持される。

遠心分離ドラム１６がさらに回転すると、第２図に示すように軸１２は（左へ） 移動されて、それによってフィルタ布２２は外側へ折り返されて、そこに付着し ていた固体成分は外側方向（矢印３８）のハウジング１内へ放出される。固体成 分はそこから容易に搬出することができる。第２図に示す位置においては充填パ イプ２６は、カバー２５ないし底部片２３に形成されている開口部３９．４０を 通して軸１２の孔２７内に進入している。遠心力の作用を受けて固体粒子の放出 が終了した後に、遠心分離機は軸１２が引き戻されることによって第１図に示す 作動位置へ戻され、その際にフィルタ布２２が反対方向へ折り返される。このよ うにして常に遠心分離ドラムを回転させての遠心分離機の作動が可能になる。

第１図に概略図示するように、充填バイブ２６内には弁４１が組み込まれており 、この弁４１は懸濁液の供給を中断し、かつ懸濁液を有する貯蔵容器に対する充 填パイプの密封を行わせる。止め弁４３を有し充填パイプ２６に連通ずるバイブ 導管４２を介し、ポンプ４４によってガス、特に圧縮空気を充填パイプ２６に、 すなわちドラム１６の遠心分離室へ導入してもよい。それによってドラム内にも たらされる内圧が、回転するドラムの遠心力の場に生じる液圧を高め、それによ って全体として濾過結果に好ましい作用がもたらされる。

他の実施例においては導管４２を介して、圧力下にある熱い水蒸気をドラムに導 入し、それによってフィルタ布に付着しているフィルタケーキを蒸気洗浄にさら すこともできる。

また他の実施例においては、導管４２を省くことができる。

その場合には懸濁液はポンプを介して直接充填バイブ２６とドラム１６に導入さ れる。所定の場合にはこの圧力は、充填パイプ２６と結合され所定の高い水位に 配置されている懸濁液貯蔵容器によって充填バイブ２６内に発生される液圧とす ることもできる。

本発明の他の実施例においては、例えば第１図のポンプ４４を吸引ポンプとして 形成することによって、ドラム１６内に過圧の代わりに負圧を形成することも可 能である。時々もたらされるこの種の負圧は、フィルタ布２２からフィルタケー キを取り外すのに好ましい作用を与える。

ドラム１６内に過圧あるいは負圧が支配する場合には、固定的な充填パイプ２６ と回転するドラム１６０カバー２５との間に圧力を密封するシールを形成しなけ ればならない。このことを第３図と第４図を用いて詳細に説明する。

充填パイプ２６の前方の自由端部には、中央部が円筒状でその両端が円錐状の肉 厚部４５が設けられている。第１図の作動状態において、従って遠心分離室内で 過圧あるいは負圧によって濾過を行う間、肉厚部４５に弾性的なシールリング４ ６が接しており、このシールリングは圧密の密封を行わせる。シールリング４６ はスリーブ４７の対応する溝に挿入されており、このスリーブ４７は充填パイプ ２６と一緒に固定的に保持されている。さらにスリーブ４７の内壁には弾性的な ガイドリング４８と弾性的なリング状のストリッパ４９が設けられており、第３ 図に示す作動状態においてはガイドリング４８は肉厚部２５に接し、ストリッパ ４９が充填パイプ２６の円筒状の外壁に接する。スリーブ４７は概略図示する回 転軸受５１によってブツシュ５２内に回転可能に軸承されており、ブツシュ５２ はドラム１６０カバー２５と結合固定されている。（固定位置に保持されている ）スリーブ４７と（回転する）ブツシュ５２との間にはいくつかの径方向の軸シ ールリング５３が配置されている。

（回転する）カバー２５が（固定配置の）充填パイプ２６に対して（第３図中左 へ）移動されると、シールリング２６が肉厚部４５から摺動して離れ、充填パイ プ２６の密封されていない部分に達し、その部分においてはシールリングはもは や密封機能を行わず、充填パイプ２６に対し距離をもって充填パイプ２６を包囲 する（第５図を参照）。従って肉厚部４５によって、弾性的なシールリング４６ はカバー２５の変位動作の大部分にわたって滑り摩擦にさらされなくなる。滑り 摩擦は、特に充填パイプ２６の外壁が固体粒子の薄い層でしばしば覆われている ために、リングの損傷や破壊をもたらすことがある。

カバー２５が（第３図中左へ）移動するときにリング状のストリッパ４９は、充 填パイプ２６の外壁に接し、そこに付着している固体粒子を掻き取るので（スト リッパにはそのために露出した鋭いリングエツジが設けられている）、固体粒子 はその後シールリング２６に達することはない。カバー２５が（第３図中布へ） 復帰移動するときに、ガイドリング４８がスリーブ４７を、従って滑りシール４ ６を肉厚部４５に対して心出しし、それによってシールリングがつぶれたり損傷 したりすることを防止する。

このようにして上述のシーリング装置によって回転シーリングと滑りシーリング が組み合わせて行われ、このシーリングは濾過工程の間遠心分離室を圧密にし、 次にカバー２５の充填パイプ２６に対する相対移動を可能にする。

片持ちのドラム１６は回転する間にしばしばゆらぎ運動を行い、それが充填パイ プ２６の自由端部（肉厚部４５）に伝達される。このゆらぎ運動を受け止めて、 固定保持されている充填パイプ２６の損傷を防止するために、充填パイプ２６は ハウジング１の前壁５４に、特に弾性的なリング状の部材５５によって弾性的に 固定されており、前記リング状の部材５５は充填パイプ２６を包囲し、充填パイ プ２６に固定結合されているフランジ５６と前壁５４との間に配置される。弾性 的な部材５５は何らかの方法で、例えば接着によって、前壁５４とフランジ５６ とに結合されている。従って充填パイプ２６の前端部に設けられた肉厚部４５は ドラム１６のゆらぎ運動にすぐに追従することができる。

第４図はこの種のゆらぎ運動が行われるときに充填パイプ２６が下方へそれるこ とが示されており、このゆらぎ運動の際には弾性的な部材５５と弾性的なシール リング４６及びガイドリング４８とストリッパ４９がそれに応じて変形する。

第５図と第６図から明らかなように、肉厚部４５の自由端部はスクレーパ装置５ ８として形成されている。そのために肉厚部の自由端縁は環状のカッタを形成す るように鋭くされており、例えば軸方向に延びる４つのスリット５９が形成され ている。濾過が進むうちに軸１２の孔２７内に固体粒子が溜って、それが充填パ イプ２６の導入の妨げになる恐れがある場合には、固体粒子は肉厚部４５のカッ タ状に形成された端縁によって掻き取られるので、固体粒子はスリット５９を介 して充填パイプ２６の内部へ進入することができる。そこから固体粒子は懸濁液 が新たに供給されるときに容易に洗い落とすことができる。

さらに第５図と第６図から明らかなように、充填パイプ２６の内部には、例えば パイプの形状の換気通路６１が設けられており、この換気通路６１は充填パイプ ２６の自由端縁でやや突出し、他方の端部は導管６２と結合されている。換気通 路の充填パイプ２６の自由端縁側は開放しており、反対側の端部は閉鎖されてい る。導管６２には弁６３が設けられており、弁６３によって導管６２を外気へ連 通させることができる。従ってドラム１６の内部を外気と連通させ、それによっ て排気ないし換気を行うことができる。

また、他の弁６４を介して導管６２を圧力源あるいは負圧源と接続することがで きるので、遠心分離ドラム１６内に過圧あるいは負圧を発生させるために通路６ １を使用することも可能である。

上述の回転シーリングと滑りシーリングを組み合わせたもの４５．４６．４７． ５３は、例えば他の理由から第１図に示す作動状態においてドラムと充填パイプ ２６の間に隙間のないシーリングが望ましい場合にはドラムに圧力を供給するこ と（充填パイプ２６を介して）なしでも用いることができる。

国際調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．ハウジング内に片持ち支持で回転可能に軸支され径方向の濾過液通路を有す るドラムと、ドラムに対して軸方向に変位しドラムの前側を閉鎖するカバーと、 カバーに設けられ濾過すべき懸濁液を充填するための充填開口部と、ハウジング に固定されかつ充填開口部を貫通する充填パイプとを有し、前記充填パイプの排 出端部は遠心分離工程の間ドラム内部にある折り返しフィルタ遠心分離機におい て、ドラム（１６）内の圧力を変化させるために充填パイプ（２６）が圧力源あ るいは負圧源（４４）と接続可能で、充填パイプ（２６）が組み合わされた回転 及び滑りシーリング（４５、４６、４７、５３）によってカバー（２５）上でシ ールされていることを特徴とする折り返しフィルタ遠心分離機。
2. ２．充填パイプ（２６）がハウジング（１）の弾性的な軸受（５４、５５、５６ ）内に支持されており、前記軸受は回転及び滑りシーリングと結合して充填パイ プがさらにゆらぎ運動を行うことを許すことを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の遠心分離機。
3. ３．回転及び滑りシーリングに、充填パイプを包囲する弾性的なシールリング（ ４６）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項あるいは第２項に記 載の遠心分離機。
4. ４．回転及び滑りシーリングに、充填パイプ（２６）に作用する弾性的なストリ ッパ（４９）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項ある いは第３項に記載の遠心分離機。
5. ５．回転及び滑りシーリングに、シールリング（４６）及び／あるいはストリッ プリング（４９）を有するスリーブ（４７）が設けられており、前記スリーブは カバー（２５）と結合固定されたブッシュ（５２）内に回転可能に軸支されてい ることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載の遠心分 離機。
6. ６．スリーブ（４７）が径方向の軸シールリング（５３）によってブッシュ（５ ２）に対して密封されていることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の遠心分 離機。
7. ７．充填パイプ（２６）がフランジ（５６）に、かつ弾性的な部材（５５）を介 してハウジング（１）に固定されていることを特徴とする請求の範囲第２項に記 載の遠心分離機。
8. ８．充填パイプ（２６）の排出端部に、両側へ円錐状に延びる肉厚部（４５）が 設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項あるいは第２項に記載の遠心 分離機。
9. ９．肉厚部（４５）の自由端縁がスクレーパ装置（５８、５９）として形成され ていることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の遠心分離機。
10. １０．充填パイプ（２６）に排気通路（６１）が設けられていることを特徴とす る請求の範囲第１項あるいは第２項に記載の遠心分離機。
11. １１．排気通路（６１）が圧力源あるいは負圧源（４４）と接続可能であること を特徴とする請求の範囲第１０項に記載の遠心分離機。