JPS62114669A - 加圧式遠心分離機 - 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】 産業上の利用分野 本発明は加圧式遠心分離機、特にデカンタ遠心分離機で
あって、圧力ケーシングによって囲われたプロセス室内
に回転可能に支承され互いに相対運動可能な少なくとも
２つのドラムエレメントが設けられており、ドラムエレ
メントのための軸受は個所の領域で圧力ケーシング内に
設けられた、ケーシング内室若しくはプロセス室と大気
との間の接続部がパツキンを備えている形式のものに関
する。

従来の技術 この種の加圧式遠心分離機はクラウス・マッフエイ（Ｋ
ｒａｕｓ−Ｍａｆｆｅｉ　）　　会社のパンフレット「
デカンタ遠心分離様型式ＫＶＺ　／　ＫＶＺ　Ｓ　ｊ第
１版、ＢＥＳＴ、−Ｎｒ　、２２０３ｄ　、第４ページ
から公知である。このパンフレットによれば、圧力ケー
シング内でドラム及びスクリュが互いに異なる回転数で
回転する。大気に対する、稼働圧下にあるケーシング内
室もしくはプロセス室のシールのために、前記パンフレ
ットの９ページの図の符号２から公知であるように、ス
クリュとドラムとの間の支承領域内に内部パツキンが配
置されている。このことのために乾式・滑りリング式パ
ツキンが使用されるが、このパツキンによっても、圧力
ケーシングによって取り囲まれたプロセス室が所定の圧
力比及び温度比までしか十分にシールされない。

軸受けのたぬに使用される潤滑オイルによって滑りリン
グパツキンを潤滑すればシール作用はある程度改善され
るが、しかし多くの場合、この種の潤滑は、滑りリング
パツキンの漏れ流からの潤滑オイルと決して接触しては
ならない製品を処理する場合には行うことができない。

本発明が解決しようとする問題点 そこで本発明の課題は、プロセス室内で処理すべき製品
に著しく高い圧力及び温度を負荷することができるとと
もに、滑りリングパツキンの冷却及び潤滑のために、プ
ロセス室内に達した媒体の漏れが処理すべき製品との適
合性を有する多様な媒体を使用することができるような
冒頭に述べた形式の圧力式遠心分離機を提供することに
ある。

問題点を解決するための手段 上記課題を解決した本発明の要旨は、両方のドラムエレ
メントの間に、分離されたシール室を閉鎖しかつプロセ
ス室及び大気に対してシールする少なくとも１つの二重
パツキンが配置されており、少なくともプロセス室に近
い方のパツキンが滑りパツキンから成り、かつ、分離さ
れたシール室が閉じた冷却・潤滑媒体回路の内部に位置
しており、分離されたシール室が、一方では一方のドラ
ムエレメント内に配置された接続通路及び第１０ロータ
リフイーダを介してかつ他方では他方のドラムエレメン
ト内に配置された接続通路及び第２のロータリフィーダ
を介して、冷却・潤滑媒体回路の、圧力ケーシングの外
部に位置する部分に接続されていることにある。

本発明の作用・効果 本発明によれば、分離されたシール室を設けたことによ
って、ケーシング内室もしくはプロセス室内の圧力が著
しく上昇した場合でも、プロセス室を閉鎖する滑りリン
グパツキンが十分な量の冷却媒体及び潤滑媒体によって
濡らされる。その上、滑りリングパツキンのための冷却
・潤滑媒体回路が軸受けのための冷却・潤滑媒体導管か
ら完全に分離されているために、処理すべき製品との適
合性を有する媒体を使用することができる。

本発明の実施態様は特許請求の範囲の従属項に記載した
通りである。

実施例 第１図にデカンタ遠心分離機１を示し、これは圧力ケー
シング２を備えており、圧力ケーシングはプロセス室３
を取り囲んでおり、プロセス室内に、共通の水平な軸線
を備えたドラム４とスクリュ５とが配置されている。

圧力ケーシング２は充填側の端面６と駆動側の端面γと
を備えており、充填側の端面６には、圧力ケーシングに
固定されてプロセス室内ニ突大した充填管８が固定され
ており、駆動側の端面γにはドラム４とスクリュ５との
ための駆動部材が配置されている。

ドラム４は充填側の中空軸ジャーナル９によって充填側
の端面６に、かつ駆動側の中空軸ジャーナル１０によっ
て駆動側の端面γに転がり軸受け１１．１２を介して支
承されている。

スクリュ５は充填側の軸ジャーナル１３によって充填側
の端面６に、駆動側の軸ジャーナル１４によって駆動側
の端面７に支承されている。

両方の軸ジャーナル１３．１４は別の転がり軸受け１５
．１３によって両方の中空軸ジャーナル９，１０の内部
に支持されている。

ドラム４は円筒状のドラム部分と円錐状のドラム部分と
から成っており、その内部にスクリュ５が支承されてお
り、スクリュ５の内室内に圧力ケーシングに固定された
充填管８が突入している。内室は充填分配器として形成
されており、この内室から、充填管８を介して供給され
た原液が出口１８を介して、ドラム４とスクリュ５とに
よって囲まれた分離室１９に達する。

ドラム４０円錐状に細くなった端部には固形物排出口２
０が設けられており、これは圧力ケーシングに固定され
た固形物捕集室２１に移行している。ドラム４は固形物
排出口２０に対向して位置する端部に液体排出口２２を
備えており、これには圧力ケーシングに固定された液体
排出通路２３が対置されている。

駆動側の中°空軸ジャーナル１０及び駆動側の軸ジャー
ナル１４は■ベルト円板２４．２５を備えており、これ
によってドラム４及びスクリュ５は遠心回転数で駆動可
能であり、その場合ドラム４とスクリュ５との間で差回
転数が調整される。

第２図は第１図のデカンタ遠心分離器の充填側及び駆動
側領域の詳細図を示す。

充填側にはスクリュ５とドラム４との間に二重パツキン
が配置されており、この二ｌパツキンは、プロセス室３
に面した滑りリングパツキン２６と圧力ケーシングの外
部の大気に面した滑りリングパツキン２γとから成る。

両方の滑りリングパツキン２６．２７は充填側の分離さ
れたシール室２８を閉じている。

充填側の分離されたシール室２８は閉じた冷却・潤滑媒
体回路の内部に位置しており、この回路の一部は圧力ケ
ーシング２の内部に、かつその他の部分は圧力ケーシン
グ２の外部に位置している。

冷却・潤滑媒体回路の、圧力ケーシング２内に位置する
部分は充填側の中空軸ジャーナル９に面した第１のロー
タリフィーダ２９を備えており、このロータリフィーダ
２９はケーシングに固定された第１の１つの圧力室３０
と中空軸ジャーナル９に作用する２つの滑りリングパツ
キン３１．３２によって形成されている。このロータリ
フィーダ２９からは充填側の中空軸ジャーナル内に配置
された接続通路３３が充填側のシール室２８に通じてお
り、このシール室からは充填側の軸ジャーナル１３を通
って延びる接続通路３４が第２のロータリフィーダ３５
に通じており、このロータリフィーダ３５は圧力ケーシ
ングに固定された第２の１つの圧力室３６と充填側の軸
ジャーナル１３に作用する２つの滑りリングパツキン３
７．３８とから形成されている。

圧力ケーシングに固定された第１及び第２の圧力室３０
．３６には、冷却・潤滑媒体回路の圧力ケーシングの外
部に位置する部分が続いており、この部分は第１のロー
タリフィーダ２９と第２のロータリフィーダ３５とに分
離された冷却・潤滑媒体循環量を供給するように形成さ
れており、その場合、第１の圧力室と第２の圧力室との
間の圧力差を調整する装置が設けられており、この圧力
差によって冷却・潤滑媒体回路の、圧力ケーシング２の
内部に存在する部分を通って部分・循環量が循環する。

第２図に示す冷却・潤滑媒体回路内では、第１及び第２
の圧力室３０．３６から戻し導管３９．４０が分岐して
おり、両方の戻し導管はポンプ４１の前で接続されてい
る。送出方向でポンプ４１の後方にフィルタ・冷却ユニ
ット４２が配置されており、このフィルタ・冷却ユニッ
トから、冷却されかつろ過された冷却・潤滑媒体が供給
導管４３．４４を介して再び圧力室３０．３６に供給さ
れる。

第１の圧力室へ通じた供給導管４４内に絞り４５を配置
することによって、第２の圧力室３６と第１の圧力室３
０との間に圧力差が形成され、この圧力差によって、冷
却・潤滑媒体の部分量が冷却・潤滑媒体回路の、圧力ケ
ーシング２の内部に存在する部分を通って循環する。

その場合圧力は、充填側のシール室２８内の圧力がプロ
セス室３内の圧力に比して高くなるように調整され、こ
れによって、プロセス室３に面した滑りリングパツキン
２６内に機能的に必要な漏れ量の通流（矢印Ｌ）が常時
生じる。

第１及び第２のロータリフィーダ２９，３５の滑りリン
グパツキン２６，２７；３１．３２；３７．３Ｂ並びに
二重パツキンの滑りリングパツキン２６．２７を冷却及
び潤滑するための閉じた回路を設けたことによって、基
本的には滑りリングパツキン２６，２７；３１，３２；
３７．３８の冷却及び潤滑に適しかつ処理される製品と
適合性を有する潤滑媒体を使用することができる。その
場合、この潤滑媒体は転がり軸受け１１．１２．１５．
１３の潤滑媒体としての適性を有する必要はない。

滑りリングパツキン２６，２７；３１．３２；３７．３
８を通過した漏れ流は、プロセス室３内に流入した漏れ
量りは別として、補集されて冷却・潤滑媒体回路に再び
供給される。その場合、充填側の軸ジャーナル１３と所
属の中空軸ジャーナル９との間にパツキン４６を配置す
ることが必要であり、このパツキンはプロセス室３から
遠い方の滑りり／グパッキン２７と協動して漏れ捕集室
４７を形成する。この漏れ捕集室からは中空軸ジャーナ
ル９内に配置した漏れ通路４８を介して漏れ量を漏れ戻
し案内機構４９（破線で示す）内に案内することができ
る。

この漏れ戻し案内機構４９には、プロセス室３に面した
滑りリングパツキン２６は別として、その他の滑りリン
グパツキン２７；３１，３２；３７．３８の、漏れ流の
下流に接続されたすべての室が接続される。漏れ戻し案
内機構４９はボンダ４１の前で１つの導管にまとめられ
た戻し導管３９．４０に開口している。

デカンタ遠心分離機の駆動側領域内には、充填側領域と
まったく同じ形状及び作用を有する冷却・潤滑媒体回路
が設けられる。この回路が充填側の冷却・潤滑媒体回路
と異なる点は、スクリュ５の軸ジャーナル１４に配置し
た二重溝りリングパツキンの代りに、孔５１を備えた駆
動側の軸ジャーナル１４の端面に、市販のロータリフィ
ーダ５０が配置されていることだけである。

第２図では充填側領域の部分に対応する、駆動側領域の
部分は同じ数字符号にダッシュ（′）を付して示されて
いる。

公知技術に基づくデカンタ遠心分離機の運転では、大気
に対するプロセス室のシールのために従来ドラムとスク
リュとの間に配置された簡単な乾式の滑りリングパツキ
ンによって、プロセス室内に負荷される圧力及び温度が
制限される。その限界は６パール及び摂氏１３０度であ
る。

公知技術では、滑りリングパツキンのための潤滑媒体の
使用時には、漏れ流によって製品に達する潤滑媒体との
適合性を有する製品しか処理できないという制限も生じ
る。さらに、プロセス室内の圧力が比較的高いと、滑り
リングパツキンを潤滑する際に機能的に必要な冷却・潤
滑媒体漏れ流がプロセス室へ向かって確実に流れない。

これに対して本発明に基づくデカンタ遠心分離機では、
充填側もしくは駆動側の分離されたシール室２８内の圧
力が調整され、これによって、プロセス室へ向かう冷却
・潤滑媒体が確実に滑りリングパツキンの面を通過する
。

本発明に基づくデカンタ遠心分離機によれば両方の圧力
室内の圧力が例えば１１バールである場合、プロセス室
内の圧力は１０バール、温度は摂氏１８０度に調節する
ことができる。

冷却・潤滑媒体のためのほぼ閉じた回路を設けたことに
よって、滑りリングパツキンに適すると共に製品との適
合性を有する冷却・潤滑媒体を使用することができる。

この冷却・潤滑媒体は、ドラム及びスクリュの軸ジャー
ナルの軸受けのための潤滑媒体としての適性を有する必
要はない。例えば、プラスチックを含むサスペンション
の処理の際には、滑りリングパツキンのための冷却・潤
滑媒体として水を使用することができ、水は例えば潤滑
オイルに比してプラスチックとの適合性が良好である。

本発明は、デカンタ遠心分離機でのようにドラムとスク
リュとの回転数の相違によって相対運動が生じるような
加圧式遠心分離機に限定されない。本発明は基本的には
、圧力ケーシング内で回転するドラムエレメントの相対
運動が軸方向の対向運動によって生じるようなその他の
形式の加圧式遠心分離機、例えば遠心ドラムの回転数で
回転する押し底が軸方向の移動によって遠心ドラムに対
して相対的に運動するような押圧式遠心分離機にも使用
可能である。この場合には、遠心ドラムの中空軸ジャー
ナルに２つの軸方向間隔をおいて配置された滑りリング
が設けられ、この滑りリングは中空軸ジャーナル内に同
軸的に支承された、押し底の軸ジャーナルの軸方向の円
筒状の滑り面に滑動可能に当てつけられてシール室を収
り囲む。このソール室は軸ジャーナル及び中空軸ジャー
ナル内に配置された接続通路及びロータリフィーダを介
して閉じた冷却・潤滑媒体回路に接続可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の縦断面図、第２図は第１図の主要部の
詳細断面図である。 １・・・デカンタ遠心分離機、２・・・圧力ケーシング
、３・・・７°ロセス室、４・・・ドラム、５・・・ス
クリュ、６．γ・・・端面、８・・・充填管、９，１０
・・・中空軸ジャーナル、１１．１２・・・転がり軸受
け、１３．１４・・・軸ジャーナル、１５．１３・・・
転がり軸受け、１８・・・出口、１９・・・分離室、２
０・・・固形物排出口、２１・・・固形物捕集室、２２
・・・液体排出口、２３・・・液体排出通路、２４．２
５・・・ｖベルト円板、２６．２７・・・滑りリングパ
ツキン、２８・・・シール室、２９・・・ロータリフィ
ーダ、３０・・・圧力室、３１．３２・・・滑りリング
パツキン、３３．３４・・・接続通路、３５・・・ロー
タリフィーダ、３６・・・圧力室、３γ、３８・・・滑
りリングパツキン、３９．４０・・・戻し導管、４１・
・・ボン７′、４２・・・フィルタ・冷却ユニット、４
３゜４４・・・供給導管、４５・・・絞り、４６・・・
パツキン、４７・・・漏れ捕集室、４８・・・漏れ通路
、４９・・・漏れ戻し案内機構、５０・・・ロータリフ
ィーダ、５１・・・孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加圧式遠心分離機、特にデカンタ遠心分離機であつ
   て、圧力ケーシングによつて囲われたプロセス室内に回
   転可能に支承され互いに相対運動可能な少なくとも２つ
   のドラムエレメントが設けられており、ドラムエレメン
   トのための軸受け個所の領域で圧力ケーシング内に設け
   られた、ケーシング内室若しくはプロセス室と大気との
   間の接続部がパッキンを備えている形式のものにおいて
   、両方のドラムエレメントの間に、分離されたシール室
   を閉鎖しかつプロセス室及び大気に対してシールする少
   なくとも１つの二重パッキンが配置されており、少なく
   ともプロセス室に近い方のパッキンが滑りパッキンから
   成り、かつ、分離されたシール室が閉じた冷却・潤滑媒
   体回路の内部に位置しており、分離されたシール室が、
   一方では一方のドラムエレメント内に配置された接続通
   路及び第１のロータリフィーダを介して、かつ他方では
   他方のドラムエレメント内に配置された接続通路及び第
   ２のロータリフィーダを介して、冷却・潤滑媒体回路の
   、圧力ケーシングの外部に位置する部分に接続されてい
   ることを特徴とする加圧式遠心分離機。 ２、加圧式遠心分離機であつて、充填側の端面及び駆動
   側の端面を備えた圧力ケーシングと共通の回転軸線を備
   えたドラムとスクリュとから成るドラムエレメントとが
   設けられており、ドラムが円筒状のドラム部分と円錐状
   のドラム部分とから成り、その両端部に、圧力ケーシン
   グの充填側の端面及び駆動側の端面に支承された中空軸
   ジャーナルが設けられており、中空軸ジャーナル内にス
   クリュの軸ジャーナルが同軸的に支承されており、充填
   側領域及び駆動側領域内でドラムとスクリュとの間にそ
   れぞれ１つの滑りリングパッキンが配置されており、充
   填側の端面に充填管が配置されており、充填管がスクリ
   ュの充填側の軸ジャーナルに設けられた孔を通つて充填
   分配室内へ突入しており、駆動側の端面にはドラムの中
   空軸ジャーナル及びスクリュの軸ジャーナルに、ドラム
   とスクリュとの差回転数を生ぜしめる遠心回転駆動装置
   が配置されている形式のものにおいて、プロセス室（３
   ）の充填側領域にはスクリュ（５）とドラム（４）との
   間に、充填側の分離されたシール室 （２８）を閉鎖する二重パッキンが配置されており、少
   なくともプロセス室（３）に近い方のパッキンが滑りリ
   ングパッキン（２６）から成り、充填側の中空軸ジャー
   ナル（９）内に接続通路（３３）が配置されており、こ
   の接続通路が一端で、分離されたシール室 （２８）から分岐しており、かつ他端で第１のロータリ
   ーフィーダ（２９）を介して、充填側の冷却・潤滑媒体
   回路の、圧力ケーシング（２）の外部に位置する部分内
   に開口しており、充填側の軸ジャーナル（１３）内に接
   続通路（３４）が配置されており、この接続通路（３４
   ）によつて、充填側の冷却・潤滑媒体回路の、圧力ケー
   シング（２）の外部に位置する部分が第２のロータリフ
   ィーダ （３５）を介して、分離されたシール室（２８）に接続
   されており、プロセス室（３）の駆動側領域にはスクリ
   ュ（５）とドラム（４）との間に、駆動側の分離された
   シール室（２８′）を閉鎖する二重パッキンが配置され
   ており、少なくともプロセス室（３）に近い方のパッキ
   ンが滑りリングパッキン（２６′）から成り、駆動側の
   中空軸ジャーナル（１０）内に接続通路（３３′）が配
   置されており、接続通路が一端で、駆動側の分離された
   シール室（２８′）から分岐しており、かつ他端で駆動
   側の第１のロータリフィーダ（２９′）を介して、駆動
   側の冷却・潤滑媒体回路の、圧力ケーシング（２）の外
   部に位置する部分内に開口しており、かつ、駆動側の軸
   ジャーナル（１４）内に接続通路（３４′）が配置され
   ており、この接続通路によつて、駆動側の冷却・潤滑媒
   体回路の、ケーシングの外部に位置する部分が第２のロ
   ータリフィーダ（５０）を介して、駆動側の分離された
   シール室（２８′）に接続されていることを特徴とする
   加圧式遠心分離機。 ３、充填側及び駆動側の、ドラム（４）及びスクリュ（
   ５）と一緒に回転する、分離されたシール室（２８、２
   ８′）を閉鎖する二重パッキンがそれぞれ２つの滑りリ
   ングパッキンを備えている特許請求の範囲第２項記載の
   加圧式遠心分離機。 ４、充填側及び駆動側の第１及び第２のロータリフィー
   ダ（２９、３５、２９′、５０）がそれぞれ、ケーシン
   グに固定された充填側及び駆動側の第１及び第２の圧力
   室（３０、３０′、３６）を閉鎖する、充填側及び駆動
   側の中空軸ジャーナル（９；１０）及び軸ジャーナル（
   １３；１４）と協動する二重の軸パッキンから成る特許
   請求の範囲第２項又は第３項記載の加圧式遠心分離機。 ５、二重の軸パッキンがそれぞれ２つの滑りリングパッ
   キン（３０、３１；３７、３８； ３０′、３１′）から成る特許請求の範囲第４項記載の
   加圧式遠心分離機。 ６、駆動側の軸ジャーナル（１４）に配置されたロータ
   リフィーダが、軸ジャーナルの端面に配置可能な市販の
   ロータリフィーダ（５０）から成る特許請求の範囲第２
   項から第５項までのいずれか１項記載の加圧式遠心分離
   機。 ７、中空軸ジャーナル（９、１０）及び軸ジャーナル（
   １３、１４）並びに二重パッキンの、プロセス室（３）
   から遠い方の滑りリングパッキン（２７；２７′）及び
   別のパッキン（４６、４６′）によつて、漏れ捕集室（
   ４７、４７′）が囲われており、この漏れ捕集室が、中
   空軸ジャーナル（９、１０）内に形成された漏れ通路（
   ４８、４８′）と、圧力ケーシング（２）を通る流れ通
   路とを介して大気に接続されている特許請求の範囲第２
   項から第６項までのいずれか１項記載の加圧式遠心分離
   機。 ８、漏れ捕集室（４７、４７′）と、圧力ケーシングに
   固定された第１及び第２の圧力室 （３０、３６；３０′）から遠い方の、滑りリングパッ
   キン（３１、３２；３７、３８； ３１′、３２′）の室とが、圧力ケーシング（２）の外
   部に配置された漏れ戻し案内機構（４９；４９′）に接
   続されている特許請求の範囲第２項から第７項までのい
   ずれか１項記載の加圧式遠心分離機。 ９、圧力ケーシングに固定された第１及び第２の圧力室
   （３０、３６；３０′）にそれぞれ冷却・潤滑媒体の特
   別な循環量が供給可能である特許請求の範囲第８項記載
   の加圧式遠心分離機。 １０、分離されたシール室（２８、２８′）に冷却・潤
   滑媒体の循環量を通流させるための装置が設けられてい
   る特許請求の範囲第９項記載の加圧式遠心分離機。 １１、第１の圧力室（３０）と第２の圧力室（３６）と
   の間に、シール室（２８）への冷却・潤滑媒体の通流を
   生ぜしめる圧力差を生ぜしめる装置が設けられている特
   許請求の範囲第９項記載の加圧式遠心分離機。 １２、圧力差を生ぜしめる装置が、第１の圧力室（３０
   ）のための供給導管（４４）内に配置された絞り（４５
   ）から成り、供給導管（４４）が、第２の圧力室（３６
   ）に冷却・潤滑媒体を供給する供給導管（４３）から分
   岐している特許請求の範囲第１１項記載の加圧式遠心分
   離機。 １３、二重パッキン並びに第１及び第２のロータリフィ
   ーダの冷却及び潤滑のための冷却・潤滑媒体回路が、加
   圧式遠心分離機の他の機能エレメントのための第１及び
   第２の冷却・潤滑媒体回路から分離されている特許請求
   の範囲第２項から第１２項までのいずれか１項記載の加
   圧式遠心分離機。