KR0150415B1 - 리버스 필터 원심 분리기 - Google Patents

Abstract

리버스 필터 원심 분리기는 하우징(1)내에 회전가능하게 장착된 자체 지지 드럼(7)과, 드럼의 자유 전방 측면을 폐쇄하는 뚜껑(19)과, 여과시킬 현탁물을 공급하기 위한 뚜껑내에 배열된 공급개구(22)와, 공급개구를 통해 밀봉적으로 삽입된 공급관(21)을 포함하는데, 드럼이 방사 여과 통로(11)를 가지고 과압 또는 부압을 수용할 수 있으며, 드럼과 뚜껑이 서로 축방향으로 이동가능하게 되어 있다. 공급관이 길이방향 축 둘레로 회전가능하게 장착되고 상기 축 둘레로 드럼과 함께 회전가능하다.

Description

리버스 필터 원심 분리기

제1도는 리버스 필터 원심 분리기의 부분 단면도.

제2도는 제1도의 A영역의 확대상세도.

제3도와 제1도에 비교해서 수정된 리버스 필터 원리 분리기의 실시예의 확대 부분 단면도.

본 발명은 하우징내에 회전가능하게 장착된 자체지지 드럼과 상기 드럼의 자유 전방측을 폐쇄하는 뚜껑과, 여과시킬 현탁물을 공급하기 위한 뚜껑내에 배치된 공급개구와, 상기 공급개구를 통해 밀봉가능하게 삽입된 공급관을 포함하며, 상기 드럼이 방사 여과 통로를 가지며 과압 또는 부압(underpressure)을 수용할 수 있으며, 상기 드럼과 뚜껑이 서로 축방향으로 이동가능한, 리버스 필터 원심 분리기에 관한 것이다.

종래의 이 형태의 변환 가능한 필터 원심기(DE 37 40 411 AI)에 있어서, 회전과 미끄럼 조합 시일제는 뚜껑의 공급개구와 고정 공급관 사이에 배치되어, 드럼내의 압력 또는 부압 작동을 허용한다. 뚜껑의 공급개구에 직접 배열된 회전과 미끄럼 조합 시일체는 피할 수 없는 시일링 요소의 루빙(rubbing)에 의해서 드럼의 영역내에 심한 마칠이 발생하여 여과 생성품의 바람직하지 않은 오염을 야기시키는 단점을 가진다. 드럼이 여과 공정 동안 고속으로 회전하면, 심한 마찰이 일어나 상당히 큰 오염을 발생시킨다.

본 발명의 목적은 드럼의 공급개구의 영역에서 마찰을 일으키는 회전과 미끄럼 조합 시일제가 생략되어지도록 일반적인 형태의 리버스 필터 원심 분리기를 개선하는 것이다.

상기 목적은 공급관이 길이방향 축 둘레로 회전가능하게 장착되고 상기 축 둘레로 드럼과 함께 회전가능하게 하는 본 발명에 따라 성취된다.

본 발명의 전반적인 개념에 따라, 공급관과 드럼이 동시에 회전하면, 공급관이 삽입되어지는 드럼 뚜껑내의 공급개구는 시일링 요소의 루빙없는 간단한 시일만 하면 된다. 그러므로, 마찰로 인한 오염을 완전히 피할 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예의 아래 설명은 첨부 도면과 관련하여 보다 상세히 본 발명을 설명한다.

제1도에 대략 도시한 변환 가능한 필터 원심 분리기는 전체 기계를 밀봉으로 에워싸는 하우징(1)을 포함하며, 하우징내의 중공축(3)은 고정 기계 프레임(2)상에 베어링(4)으로 회전가능하게 장착된다. 제1도의 오른쪽에 위치되고 대응 베어링(4)을 지나 돌출하는 중공축(3)의 단부(도시하지 않음)는 구동모터(역시 도시하지 않음)에 연결되고, 구동모터를 경유해서 중공축(3)이 빠르게 회전하게 된다.

중공축(3)이 내측상에 있는 축방향 가동축(5)은 중공축(3)과는 회전불가능하게 결합되도록 배치된다. 그러므로, 축(5)은 중공축(3)과 함께 회전하지만, 여전히 중공축 내측에서 축방향으로 이동 가능하다. 제1도의 왼쪽에, 베어링(4)을 지나 돌출하는 중공축(3)의 단부에는 자체 지지되고, 회전 불가능한 컵형태 원심 분리 드럼(7)이 있으며, 이것은 플랜지 연결된 베이스(8)를 가진다. 드럼(7)은 원형 실린더 측면 벽(9)내에 방사방향을 연장하는 개구(11)를 가진다. 베이스(8)에 대향된 드럼(7)의 전방측은 개방되어 있다. 상기 개방 전방측을 에워싸는, 개구의 플랜지형 엣지(12)는 유지링(13)에 의해 주로 관형으로 설계된 필터천(15)의 한 엣지(14)를 밀봉적으로 클램프시킨다. 이와 대응하여, 필터천(15)의 다른 단부(16)는 베이스판(17)에 밀봉적으로 연결되며, 상기판은 베이스(8)를 자유롭게 침투하는 가동축에 단단히 연결된다. 필터천(15)은 방출 개구(11)에 의해 형성된 여과통로를 덮는다.

중간 스페이스를 남기고, 강성 스페이서 볼트(18)를 통해 베이스판(17)에 단단하게 부착된 것은 베이스판(17)과 함께 드럼의 엣지상의 결합에 의해서 드럼(7)의 원심 분리실을 기밀하게 폐쇄하는 원심 분리실 뚜껑(19)이며, 이것은 중공축(3)에서부터 축(5)이 축방향 외측 이동함으로써 드럼(7)에서 자유롭게 이동될 수 있다. 다른 실시예에서, 드럼(7)은 동일한 목적으로 고정 뚜껑(19)에 대해서 축방향으로 이동될 수 있다.

공급관(21)은 리버스 필터 원심 분리기의 전방단부에 배치되며, 제1도에서는 왼쪽에 배치되어 있다. 상기 공급관은 고체와 액체성분으로 분리하려는 현탁물을 드럼(7)의 원심 분리실에 공급하는 역할을 한다. 이 목적을 위해, 드럼(7)의 뚜껑(19)는 공급관(21)의 자유단부를 드럼의 내측으로 들어보내는 중심 공급개구(22)를 가진다.

제1도의 왼쪽에 도시한 바와 같이, 공급관(21)은 하우징(1)에 고정적으로 연결된 고정 베어링 블록(23)내의 회전 베어링(24)에 의해 자체지어지고 길이방향 축 둘레로 회전가능하게 장착되며, 여전히 상기 하우징의 내측에 놓여있다. 전동기로 적합하게 설계된 구동모터(25), 벨트(26)와 공급관(21)상에 배치된 회전 불가능 구동 폴리(27)에 의해서, 공급관(21)은 드럼(7)의 회전축과 정렬되어 있는 길이방향 축둘레로 회전될 수 있다.

보통 축 시일체(28)는 베어링 블록(23)내의 공급관(21)의 외측을 시일한다. 베어링 블록(23)은 파이프 라인에 연결가능한 공급개구(29)를 가지며, 공급개구를 통해서 여과될 현탁물이 도입될 수 있다. 공급개구(29)로부터 현탁물은 공급관(21)으로 직접 안내되고 여기서 드럼(7)으로 안내된다.

제2도에 도시한 바와 같이, 드럼과 함께 회전하는 부싱(31)은 드럼(7)의 뚜껑(19)내의 드럼 회전축에 중심맞추어지고 공동축선으로 단단하게 장착된다. 공급관(21)의 자유단부 근처에는, 폐쇄된 링 형태의 탄성막(32)이 공급관 단부의 좁은 틈 내측에 배치된다. 공급관(21)의 벽내에 연장하는 라인(33)을 통해서, 공압 또는 유압 매체는 막과 막의 근방에 있는 공급관(21)의 외벽사이로 도입될 수 있다. 매체의 압력하에서, 막(32)은 방사방향으로 늘어나 부싱(31)의 내벽둘레에 닿게되어 제2도의 상부에 도시된 바와 같이 되어 공급관(21)과 드럼(8)의 뚜껑(19)사이에 완전히 압력 시일이 이루어지도록 한다. 제1도에 도시한 바와 같이, 라인(33)은 막(32)에 적합한 상술 압력매체를 채널(35)를 통해 도입할 수 있는 베어링 블록(23)의 환형 리세스(34)와 개방된다.

제1도에 있어서, 막(32)은 부싱(31)에 대해 시일되어 있는 맞닿은 상태로 도시되어 있다. 제2도의 상부에는 막(32)의 동일 상태를 도시한다. 제2도의 하부에는 막의 탄성력에 의해서 공급관(21)의 단부에 상술 간극(틈)과 같은 높이로 막이 수축되므로, 부싱(31)과 막(32)사이에 간극을 통해 뚜껑(19)이 공급관(21)을 통해 자유롭게 이동 될 수 있는 무압상태가 도시되어 있다.

제1도에 도시한 바와 같이, 출구 채널(37)을 가진 다른 간극(36)은 베어링 블록(23)내의 두 축 시일체(28)사이에 제공된다. 이 간극(36)과 이 채널(37)에 의해서, 충전공정동안 제1도의 왼쪽에 놓여진 축 시일체(28)를 통과하는 소량의 현탁물은 비상시 개방되어 밖으로 안내된다.

도시한 바와 같이, 공급관(21)은 전체 길이를 거쳐 공급관 라인(38)이 침투되어 있으며, 상기 공급관 라인은 베어링 블록(23)에 단단히 연결되며, 즉 공급관(21)의 회전동안, 고정된채 유지된다. 베어링 블록(23)내의 공급관 라인(38)은 고압 또는 저압 소오스 양쪽중 어느 하나에 연결될 수 있으므로 폐쇄된 드럼(7)의 내부에 과압 또는 부압이 생성될 수 있으며, 이에 대향해서, 이미 설명한 바와 같이, 부싱(31)과 막(32)사이에 시일이 이루어진다.

공급관(21)이 베어링 블록(23)내에 회전가능하게 장착되므로 드럼(7)과 동시에 회전하게 된다면, 공급개구(22)근방에서 공급관(21)과 드럼(7)사이에 마찰이 생기지 않는다. 또한 부싱(31)과 막(32)이 동시에 회전되므로, 드럼(7)내의 현탁물이 오염을 일으킬 수 있는 마찰이 일어나지 않는다. 대부분의 마찰은 축 시일체(28)상에서 약간 일어난다. 그러나, 그것을 드럼(7)에 들어보내지 않고 리세스(36)와 채널(37)을 통해 밖으로 보낼 수 있다.

드럼(7)이 열리고 그리고나서 뚜껑(19)이 드럼에서 이탈되어 제1도내의 점선으로 도시된 위치로 변경될 때, 막(32)은 이미 상술된 제2도의 하부에 도시한 해제 위치로 가게되므로, 뚜껑(19)은 아무런 마찰없이 공급관(19)을 따라 자유롭게 이동될 수 있다. 그러므로써, 축선방향으로 고정된 공급관(21)의 자유단부는 축(5)의 보어(39)로 들어간다(보어(39)는 스페이스 부족으로 제1도에 축방향으로 잘려져 도시되어 있다).

작동중, 상술한 리버스 필터 원심 분리기는 먼저 압력매체에 의해 작동되는 막(32)이 뚜껑(19)과 공급관(21)사이에 시일을 형성하는 제1도에 도시된 위치를 취한다. 이동가능한 축(5)이 중공축(3)에서 빠져나오므로, 축(5)에 연결된 베이스판(17)은 원심분리기 드럼(7)의 베이스의 근처에 위치되고 필터천(15)는 상기 드럼의 내측에 놓이도록 드럼에 맞닿게 된다. 그러므로써, 원심 분리실 뚜껑(19)은 드럼(7)의 개구의 엣지상에 밀봉적으로 놓인다. 드럼(7)의 상당히 느린 회전동안에 여과될 현탁물은 공급관(21)을 통해 드럼의 원심분리실로 공급된다. 충전 공정의 완료 후, 드럼은 상당히 빨리 회전하게 된다. 현탁물의 액체 성분은 드럼(7)의 개구(11)를 통과하고 배플판(40)에 의해 밖으로 안내된다. 현탁물의 고체 입자는 대개 필터 케이크의 형태로 필터천(15)에 남게 된다.

여과공정중 고속 드럼 회전시, 과압 또는 부압이 드럼(7)의 내부에 공급관 라인(38)을 통해 일어나며, 이것에 대향해서, 부싱(31)과 막(32)사이에 시일이 형성된다.

여과공정의 완료후, 축(5)은 드럼(7)이 상당히 느린 회전을 할 동안, 라인(38)에 연결된 압력 또는 부압을 스위치 오프한 후 뿐만 아니라 부싱(31)과 막(32)에 의해 형성된 폐쇄 시일을 개방한 후 왼쪽으로 이동되므로(제2도 하부와 비교), 제1도에 일점쇄선으로 도시한 바와 같은 필터천(15)은 외향으로 바뀌고, 여기에 부착하는 고체 입자는 외향으로 방출되어 하우징(1)내에 놓인다. 드럼(7)의 개방 위치에 있어서, 공급관(21)은 수축된 막(32)을 지나서 축(5)의 보어(39)로 자유롭게 침투한다.

고체 입자가 떨어지면, 리버스 필터 원심 분리기는 축(5)을 회전시키므로써 제1도와 같은 폐쇄된 작동 위치로 복귀되며, 여기서 필터천(15)은 반대 방향으로 다시 돌려진다. 이 방법으로, 일정한 회전 속도를 가진 원심 분리 드럼을 가진 원심 분리기를 작동할 수 있으므로 필요에 따라 드럼(7)내에 압력비를 조절할 수 있다. 동시에, 뚜껑(19)의 공급 개구(22)의 영역에 루빙(rubbing, 문지름, 마찰)부분이 없으므로, 마찰이 일어나지 않아 드럼(7)의 원심 분리실내의 오염물을 생성하지 않는다.

모터(25), 벨트(26)와 구동 풀리(27)에 의해서, 공급관(21)은 부싱(31)과 막(32)에 의해 형성된 폐쇄 시일이 폐쇄되기 전 드럼과 같은 회전수로 회전될 수 있으므로, 공급관(21)과 드럼(7)사이의 회전불가능하게 연결할 수 있는, 상기 폐쇄 시일의 폐쇄동안일지라도, 바람직하지 않은 마찰은 발생되지 않는다.

모터(25)에 의한 공급관(21)의 구동체는 단지 문자 표시로 도시되어 있다. 실제로, 공급관(21)과 드럼(7)의 동시구동은 종래의 전기 또는 기계 수단, 예를 들어 동등한 값의 주기로 조절된 모터를 사용해서 이루어진다.

도시되고 상술한 실시예에서, 공급 개구(22)의 폐쇄요소를 형성하는 막은 공급관(21)에 의해 고정된다. 또 다르게는, 압력 매체에 의해 작동되는 막은 공급 개구(22)의 내측을 따라 드럼의 뚜껑(19)에 고정될 수 있으므로, 이 막은 압력 매체가 가해질 때 공급관(21)의 외벽 모든 둘레에 원심적으로 놓인다. 이 경우에, 막상에 작용하는 압력매체 공급은 압력 드럼(7)을 통해 일어나야 한다. 이것은 축(5), 베이스판(17), 스페이서 볼트(18)와 뚜껑(19)를 통해 막까지 연장하는 제1도의 점선으로 도시한 채널(41)로 도시된다.

공급관(21)의 내측상에 과압 또는 부압을 일으키는 역할을 하는 공급관 라인(38)은 축(5)에 형성되어 있는 제1도에 점선으로 도시된 공급관 라인(42)과 교체 가능하다.

제3도는 변환가능한 필터 원심 분리기의 변경 실시예의 베어링 블록(43)을 도시하며, 여기의 베어링 블록(43)은 제1도의 베어링 블록에 대응한다. 제1도와 제3도의 유사한 부분은 동일 참조부호로 사용되어 있다.

제3도에 도시한 바와 같이, 공급관(44)은 리버스 측면상에 단부 플랜지(45)를 가진다. 링 형태의 막 시일체(46)는 상기 막 시일체(46)의 후방측에서 베어링 블록(43)내에 형성된 라인(47)을 경유해서 압력 매체를 받으면 플랜지(45)의 자유 단면에 밀봉가능하게 가해진다. 막 시일체(46)는 단부 플랜지(45)를 향해 개방하는 베어링 블록(43)의 대응 환형간극(48)를 형성하도록 배치된다.

특히 민감한 현탁물이 드럼(7)로 충전하는 동안 회전공급관(44)의 벽에 이미 침착되어 있다면, 공급관(44)은 드럼(7)과 함께 길이방향축 둘레로 일정한 속도로 회전하지 못한다는 것을 알 수 있다. 이런 경우에, 충전 공전시 공급관(44)을 고정시키고, 만약 부싱(31)과 막(32)에 의해 형성된 시일이 상술한 방법으로 개방되면 의심할 여지없이 드럼(7)을 다시 회전시킬 수 있다. 공급관(44)이 고정되면, 탄성막 시일체(46)는 단부 플랜지(45)와 쉽게 결합하게 될 수 있다. 이 방법에 있어서, 충전 현탁물은 축 시일체(28)의 영역에 절대로 도달하지 못한다. 부싱(31)과 막(32)에 의해 형성된 시일이 여과공정동안 폐쇄되고 공급관(44)이 드럼(7)과 회전할 때, 막 시일체(46)는 개방 상태, 즉 공급관이 단부 플랜지(45)에서 탈착되므로, 바람직하지 않은 마찰이 시일체(46)와 공급관(44) 사이에 일어날 수 없다.

리버스 필터 원심 분리기의 상술한 실시예에 있어서, 시일체(부싱(31), 막(32); 시일체(46))는 막 시일체로 설계된다. 이런 막 시일체는 역시 공압 또는 유압적으로 작동가능한 탄성 죄임가능한 시일체의 형태, 예를 들어, 관 형태로 된 다른 폐쇄요소로 교환가능한 것이 분명하다.

Claims (10)

1. 방사 여과 통로(11)를 가지고 과압 또는 부압을 수용할 수 있는 하우징(1)내에 회전가능하게 장착된 자체지지 드럼(7)과, 상기 드럼의 자유 전방을 폐쇄하고 상기 드럼과 서로 축방향으로 이동가능한 뚜껑(19)과, 여과시킬 현탁물을 공급하기 위해 뚜껑내에 배열된 공급개구(22)와, 상기 공급 개구를 통해 밀봉적으로 삽입된 공급관(21)을 포함하는 리버스 필터 원심 분리기에 있어서, 상기 공급관(21)이 길이 방향축 둘레로 회전가능하게 장착되고 상기 축 둘레로 드럼(7)과 함께 회전가능한 것을 특징으로 하는 리버스 필터 원심 분리기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 공급관(11)은 구동수단(25, 26, 27)에 의해 드럼(7)과 동시에 회전구동 가능한 것을 특징으로 하는 리버스 필터 원심 분리기.
3. 제 1항에 있어서, 개방과 폐쇄 위치 사이로 전후 이동되게 선택적으로 제어가능한 폐쇄요소(막, 32)는 공급 개구(22)와 공급관(21)사이의 시일을 성취하도록 배열된 것을 특징으로 하는 리버스 필터 원심 분리기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 폐쇄 요소(32)는 공급관(21)에 연결되는 것을 특징으로 하는 리버스 필터 원심 분리기.
5. 제 3항에 있어서, 상기 폐쇄 요소는 공압적으로 또는 유압적으로 작동가능한 탄성 죄임 시일체인 것을 특징으로 하는 리버스 필터 원심 분리기.
6. 제 5항에 있어서, 상기 죄임 시일체는 환형막(32)으로 설계된 것을 특징으로 하는 리버스 필터 원심 분리기.
7. 제 1항에 있어서, 상기 공급관(21)은 드럼(7) 외측의 공급개구(22)에서 일정거리로 배치된 베어링 블록(23)내에 회전가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 리버스 필터 원심 분리기.
8. 제 7항에 있어서, 배출 채널(37)은 현탁물의 누설을 위해 베어링 블록(23)내에 제공된 것을 특징으로 하는 리버스 필터 원심 분리기.
9. 제 7항에 있어서, 개방과 폐쇄 위치 사이로의 전후 이동을 선택적으로 제어가능한 시일링 요소(46)는 공급관(44)과 베어링 블록(23)사이에 배치되고, 공급관이 회전되지 않을 때 베어링 블록(43)에 대향해서 공급관(44)을 시일링하는 것을 특징으로 하는 리버스 필터 원심 분리기.
10. 제 9항에 있어서, 탄성막 시일체(46)는 공급 개구에서 떨어진 공급관(44)의 전방축(45)과 베어링 블록(43)사이의 제어가능한 시일링 요소로서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 리버스 필터 원심 분리기.