KR20080058229A - 원심분리 드럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 혼합물을 고체물질 케이크 및 액상으로 분리하기 위한 원심분리기용 원심분리 드럼에 관한 것으로, 상기 원심분리 드럼은 상기 원심분리 드럼을 형성하는 드럼 덮개(2), 드럼 베이스, 및 드럼 재킷(3)을 포함하고, 상기 드럼 재킷(3)은 상기 원심분리 드럼의 길이방향 축(4)을 따라 연장되고, 상기 드럼 덮개(2) 및 상기 드럼 베이스는 상기 드럼 재킷(3) 상에서 상기 길이방향 축(4)과 직각으로 서로 대향하여 배치된다. 이러한 구성에서, 상기 원심분리 드럼은, 설치된 상태에서 상기 원심분리기의 길이방향 축(4)에 대해 회전 가능하게 배치되고, 작동 상태에서 구동수단에 의해 소정의 회전 속도로 상기 길이방향 축(4)에 대해 회전 가능하며, 내측 둘레면(5)에는 여과 매체(6)가 구비된다. 상기 여과 매체(6)의 고정을 위해 적어도 단면 방향으로 상기 원심분리 드럼의 내측 둘레면(5)에 부착 장치(7)가 구비된다. 본 발명에 따르면, 상기 부착 장치(7)는 상기 원심분리 드럼의 길이방향 축(4)에 대해 상기 원심분리 드럼 안쪽의 반경방향으로 돌출되는 부착용 웨브(7, 71)의 형태를 가지며, 상기 길이방향 축(4) 둘레에서 상기 원심분리 드럼의 둘레방향(8)을 따라 상기 내측 둘레면(5) 상에서 연장된다. 본 발명은 또한, 본 발명에 따른 원심분리 드럼을 가지는 원심분리기에 관한 것이다.

Description

원심분리 드럼 {A CENTRIFUGE DRUM}

본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 따른 원심분리 드럼에 관한 것이다.

수분을 함유한 물질 또는 수분을 함유한 물질의 혼합물의 건조를 위해 다양한 실시예가 다양한 분야에서 널리 이용되고 있다. 따라서 예를 들면 슬라이딩 배출 원심분리기(sliding discharge centrifuge)와 같이 불연속으로 작동하는 원심분리기는, 이어서 혼합물을 고체물질 케이크와 액상으로 완전히 분리한 후, 고체물질 케이크는 필링(peeling) 장치에 의해 드럼 벽으로부터 필링되어, 예를 들어 슬라이드와 같은 적절한 장치를 통해 드럼 외부로 이송되는 경우에 바람직하게 사용된다. 다른 불연속 시스템에서는, 바람직하게는 실험실 규모의 원심분리기에서는, 자동 필링 장치가 존재하지 않을 수 있어서 혼합물이 분리된 후에 원심분리기를 정지시키고 퇴적된 고체물질 케이크를 드럼으로부터 수동으로 제거한다.

특히, 다량의 고체-액체 혼합물이 연속으로 분리되어야 하는 경우, 연속으로 작동하는 푸셔 원심분리기(pusher centrifuge)가 이용되는 것이 바람직하다. 이와 관련하여, 필요에 따라, 단단 또는 다단 푸셔 원심분리기 및 소위 더블 푸셔 원심분리기가 이용된다.

이들 원심분리기는 모두 당업자들에게 오랫동안 알려져 왔으며, 예를 들어 W. Stahl, DrM PRESS 교수의 표준 작업서 "산업용 원심분리기(Industry Centrifuge)"에 상세히 기재되어 있다.

원심분리 드럼 자체는 일반적으로, 원심분리된 액상이 원심분리 드럼으로부터 외부로 배출되도록 둘레면에 복수의 배출 구멍을 가지는 중공의 원통형 바스켓으로 설계된다. 즉, 필터 원심분리기의 드럼은 일반적인 패턴, 예를 들면 여과액, 즉 액상을 방출하기 위해 수 센티미터의 간격으로 드럼 재킷을 통과하여 천공된다.

이러한 구성에서, 원심분리 드럼의 내측 둘레면은 추가의 여과 매체, 예를 들어 여과포(filter cloth)로 덮이는 경우가 있으며, 원심분리 공정 중에 이 여과포에 고체물질 케이크가 퇴적된다.

이러한 장치에서, 여과 매체는 유입되는 고체물질에 대한 장벽 효과(barrier effect)에 의해 현탁액 내에서 케이크 형성을 개시한다. 이와 관련하여, 여과 매체는, 예를 들어 충전 프로세스 또는 필링 프로세스 중에 접선방향 가속력 또는 절단력이 발생할 수 있기 때문에, 둘레방향 변위의 가능성에 대하여만 고정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다. 축방향 변위에 대하여도 고정되어서, 여과포가 원심분리 드럼의 회전축을 따라 변위되는 것에 대하여도 신뢰적으로 고정되도록 한다.

이를 보장하기 위해 종래 기술에는 다양한 해결방안이 공지되어 있으며, 전술한 Stahl 교수의 작업서에도 마찬가지로 열거되고 설명되어 있다.

따라서 예를 들면 필러 원심분리기에서는, 미터 단위로 판매되는 여과포가 지지 티슈(supporting tissue) 상에 배치되며, 반쪽 원으로 된 2개의 부분이 각각 중첩되게 놓여서, 유입되는 현탁액이 2개의 반쪽 여과포 사이로 들어갈 수 없다. 즉, 상부에 놓이는 여과포는 가동 방향으로부터 벗어난다.

이러한 방안의 단점은, 중첩에 의해 이중 여과포의 저항이 발생하여 중첩 지점에서 케이크의 두께를 감소시킨다는 것이다. 마찬가지로, 수분을 감소시키면 이들 중첩 지점을 악화시킨다. 또한 결합부에서 발생하는 불균형을 피하기 위해 중첩의 대칭 실시가 필요하다.

여과포의 중첩에 대한 실질적인 개선은 원통형의 이음매 없는 여과포를 이용하는 것이며, 이것은 추가적으로 용이성, 즉 조립 및 분해의 간단성을 제공한다. 또한 이들은 실질적으로 모든 여과에 대하여, 중첩되는 여과포의 문제를 실질적으로 완화시킨다.

이제까지는 이러한 원통형 여과포 외에 개방형 여과포도 드럼의 양 단부에서 채널 또는 그루브에 고정되어 있었으며, 채널 또는 그루브는 예를 들어 드럼의 제조 후에 드럼 재킷에 둘레방향으로 가공된다.

여과 매체, 즉 여과포는 예를 들어 원심분리 드럼의 전측 및 후측 근처의 둘레방향으로 연장되는 더브테일형(dove-tail like)의 좁은 채널 또는 그루브로 접혀진 후 여과포의 초과되는 자유 길이는 간단히 절단된다. 여과포는 부착되기 위해, 가느다란 크롬 니켈 강선 또는 환봉형 둥근 고무줄에 의해 좁은 채널 또는 그루브에 클램프된다.

이러한 부착은 여러 가지 이유로 만족스럽지 못하다. 전방 환형 링 디스크 또는 드럼의 후방 전체 디스크로 향하는 천이 지점에 있는 더브테일 그루브가 그 길이를 고려할 때 매우 만족스럽지 못하다. 여과포의 교환은, 특히 제 위치에 코킹(caulking)할 때 여과포가 손상되지 않도록 하고 교환 시간을 단축시키기 위해 숙련된 작업자를 필요로 한다.

제 위치에 코킹되어야 하는 강선 또는 고무줄 대신 사용되어 여과 매체의 신속한 조립 및 분해를 가능하게 하는 팽창성 밀봉체에 의해 개선이 이루어진다. 드럼의 양 단부에는 더브테일 형상의 인덴트(indent)가 제공되어 여기에 팽창성 밀봉 링이 삽입된다.

다른 공지된 방법은, 여과포를 퀵 클램핑 링에 의해 채널 또는 그루브에 부착하는 것이다.

이를 설명하기 위해 도 1 내지 도 3d를 참조하기로 하며, 전술한 종래의 기술을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 종래 기술을 본 발명과 구분하기 위해, 공지된 실시예의 특징과 관련되는 참조부호에는 아포스트로피(apostrophe)를 부가하였고, 본 발명에 따른 실시예의 특징과 관련되는 참조부호에는 아포스트로피를 부가하지 않았다.

도 1은 종래 기술의 원심분리 드럼(1')을 개략적으로 나타낸 것으로, 원심분리 드럼(1')에 둘레방향(8')으로 가공된 그루브(700')에 여과포(6')가 클램핑 링(10')에 의해 부착되어 있다. 공지된 방식에서, 원심분리 드럼(1')은, 원심분리 드럼(1')을 형성하는 드럼 재킷(3') 및 드럼 덮개(lid)(2')를 포함하고, 드럼 덮개(2')를 통해, 예를 들면 수분이 제거될 현탁액이 구멍(21')을 통해 투입될 수 있다. 또한 공지된 원심분리 드럼(1')은, 도면을 명확하게 하기 위해 도시하지 않은 드럼 베이스(200')에 의해 형성되며, 이 드럼 베이스(200')는 마찬가지로 도시하지 않은 로터리 구동수단에 결합되어 원심분리 드럼(1')을 구동시킨다. 드럼 재킷(3')은 원심분리 드럼(1')의 길이방향 축(4')을 따라 실린더 방식으로 연장되고, 드럼 덮개(2') 및 드럼 베이스(200')는 드럼 재킷(3')에 정반대로 길이방향 축(4')과 직각으로 배치되어, 원통형 원심분리 드럼(1')의 2개의 단부면을 형성한다.

이 경우에 여과 매체(6')인 직물 여과포(6')는 원심분리 드럼(1')의 내측 둘레면(5')에 제공되고, 클램핑 링(10')에 의해 여과포(6')가 고정되는 그루브(700')가 제공되어 원심분리 드럼(1')의 내측 둘레면(5')에 직물 여과포(6')가 고정될 수 있다.

또한 길이방향 축(4')과 관련하여, 여과포(6')의 양 단부에는 헴스티치된 봉합부(hemstitched seam)(61')가 제공되고, 원심분리 드럼(1')에 여과포(6')를 장착하기 전에 이 봉합부에 클램핑 링(10')이 투입된다.

여과포(6')는 원심분리 드럼(1')의 내측 둘레면(5') 상에 위치되고, 클램핑 링(10')을 구비한 헴스티치된 봉합부(61')는 그루브(700')에 놓이고, 클램핑 링(10')은 퀵 클램핑 장치(101)에 의해 클램프되어, 예를 들어 여과포(6')가 원심분리 드럼(1')에 견고하게 고정된다.

이러한 유형의 클램핑 링(10')을 도 2a에 나타내었으며, 작동 상태에서 원심분리 드럼(1')의 길이방향 축의 축방향과 동심으로 놓이며, 도 2a에는 나타내지 않았다. 클램핑 링(10')은 바람직하게, 예를 들어 공지된 나사 기구를 통해 그루브(700')에서 클램핑 링(10')의 둘레를 증대시킬 수 있는 클램핑 장치(101')를 가져서, 클램핑 링(10')을 그루브(700') 내에 꽉 끼이게 하고, 이로 인해 여과포(6')가 원심분리 드럼(1')에 견고하게 고정된다.

이와 관련하여, 유용하게 사용될 수 있는 일련의 다양한 형태의 퀵 클램핑 장치가 공지되어 있다.

클램핑 장치(101')는 특히 조작이 간단하여, 예를 들면 2개의 톱니형(serrated) 표면이 서로 결합하는 래칫(1011')을 가지며, 클램핑 링(10')의 크기가 커질 수 있도록 둘레와 클램핑 힘과 접촉 압력이 커지고 그루브(700') 내에서 자동으로 유지되도록 2개의 톱니형 표면이 서로 맞물리도록 서로에 대하여 배치될 수 있다. 이러한 유형의 퀵 클램핑 장치(101')는 다른 기술분야에도 잘 알려져 있다. 예시로서 이러한 유형의 퀵 클램핑 장치(101')의 특별한 실시예를 도 2b에 나타내었다.

이와 관련하여, 종래 기술에서는, 둘레방향(8')으로 연장되는 그루브(700')의 여러 실시예가, 필요에 따르거나 여과포(6')의 실질적인 고정 방식에 따라 구분될 수도 있거나, 원심분리 드럼(1')의 여러 영역에 제공될 수 있다.

여러 공지된 유형의 그루브(700')를 도 3a 내지 3d에 나타내었다.

도 3a의 그루브(700')는 드럼 덮개(2') 또는 드럼 베이스(200')에 제공되어 있으며, 도 3b의 그루브(700')는 드럼 재킷(3')의 내측 둘레면(5)에 가공되어 있다. 도 3a 및 3b에 따른 그루브 형상은 바람직하게, 여과포(6')가 전술한 강선 또는 고무줄에 의해 그루브에 가압되는 경우에 이용된다.

도 3c 및 3d에 나타낸 그루브(700')는 바람직하게, 예를 들어 원심분리 드럼(1')에 클램핑 링(10')에 의해 여과포(6')를 고정하기 위해 전술한 클램핑 링 기술 중 하나의 기술이 사용되는 경우에 선택된다.

그러나 여과 매체를 원심분리 드럼에 부착하기 위한 전술한 여러 부착 방법 및 부착 장치는 여과 매체, 즉 여과포를 부착하기 위해 그루브를 사용하는 공통적인 문제를 갖는다.

그루브를 사용하게 되면, 특정 응용에 따라 다소 심각한 일련의 단점을 가지게 된다.

가장 두드러진 단점 중 하나는, 드럼의 용접, 즉 드럼 베이스 및 드럼 덮개를 드럼 재킷에 용접한 후, 여과포를 부착하기 위한 그루브가 드럼 덮개 및/또는 드럼 베이스 및/또는 드럼 재킷에 포함, 즉 가공되어야 한다는 것이다.

제조 기술에 있어서 이것은 매우 복잡하여 비용이 많이 소요되어 비경제적일 뿐만 아니라, 그루브를 통해 드럼 본체로부터 재료가 제거되기 때문에 그루브의 가공 및/또는 굴곡이 드럼 전체의 기계적 안정성을 약화시키고, 그에 따라 드럼의 안정성을 더 이상 보호할 수 없어서, 최악의 경우에는, 원심분리 드럼에 심각한 부하가 가해지는 특정 작동 상태에서는 원심분리 드럼에 소정의 파괴 지점이 형성되어, 원심분리 드럼에 균열 또는 파괴를 유발하여, 즉 드럼의 재료에 기계적 응력을 일으키고 재료의 변형을 일으킬 수 있어서, 원심분리 드럼의 회전대칭이 심하게 변형되어, 후속의 균형 작업에서 비용을 상승시키고 작업을 복잡하게 한다.

또한 원심분리 드럼에 그루브를 가공하는 동안, 드럼의 재료에는 기계적 응력이 발생할 수 있거나, 재료의 변형이 일어날 수 있어서, 원심분리 드럼의 회전대칭이 심하게 방해를 받게 되며, 이로 인해 작동 시에 균형을 상실하여, 이러한 유형의 원심분리 드럼은 그루브를 제공하는 것이 작동 불능으로 이어지게 된다.

최고의 위생 기준이 유지되어야 하는 초고순도 제품, 예를 들어 드럼이 자주 세정되어야 하는 초고순도 의약품의 프로세싱 중에는, 최악의 경우 처리되는 각각의 단계 후에 다른 심각한 단점이 발생한다. 이러한 구성에서는 여과포가 고정된 그루브의 올바른 세정이 특히 문제가 되며, 그 이유는, 그루브의 세정 작업이 곤란하며, 특정 형상에 따라 요구되는 세정 등급으로 거의 세정될 수 없기 때문이다.

따라서 본 발명의 목적은, 간단하고, 신속하며, 신뢰적으로 여과 매체, 특히 직물 여과포가 장착될 수 있거나 교체될 수 있는 개선된 원심분리 드럼으로서, 가능한 한 최고의 기계적 안정성을 가지는 동시에 최고의 위생 규정에 대하여도 간단하고 가장 효과적으로 세정될 수 있어서, 종래 기술에서 알려진 단점을 광범위하게 해결할 수 있는 개선된 원심분리 드럼을 제안하는 것이다.

상기 목적을 만족시키는 본 발명의 내용은 특허청구범위 제1항의 구성상의 특징을 갖는다.

종속청구항은 본 발명의 특히 바람직한 실시예에 관한 것이다.

따라서 본 발명은, 혼합물을 고체물질 케이크 및 액상으로 분리하기 위한 원심분리기용 원심분리 드럼에 관한 것으로, 상기 원심분리 드럼을 형성하는 드럼 덮개, 드럼 베이스, 및 드럼 재킷을 포함하고, 상기 드럼 재킷은 상기 원심분리 드럼의 길이방향 축을 따라 연장되고, 상기 드럼 덮개 및 상기 드럼 베이스는 상기 길이방향 축과 직각으로 배치되며 상기 드럼 재킷에 직경방향으로 대향하여 놓인다. 이와 관련하여, 상기 원심분리 드럼은, 설치된 상태에서 상기 원심분리기의 길이방향 축 둘레에 회전 가능하게 배치되고, 작동 상태에서 구동수단에 의해 소정의 회전 속도로 상기 길이방향 축 둘레에서 회전 가능하며, 내측 둘레면에 여과 매체가 제공되고, 적어도 단면 방향으로 상기 내측 둘레면에 부착 장치가 제공된다. 본 발명에 따르면, 상기 부착 장치는 상기 원심분리 드럼의 길이방향 축을 향하는 방향으로 상기 원심분리 드럼을 향해 반경방향으로 돌출되는 부착용 웨브의 형태를 가지며 상기 길이방향 축 둘레에서 상기 원심분리 드럼의 둘레방향을 따라 상기 내측 둘레면 상에서 연장된다.

본 발명에 따른 원심분리 드럼의 장점은 명백하다.

여과 매체, 여과포를 드럼 덮개 및/또는 드럼 베이스 및/또는 드럼 재킷에 부착하기 위한 그루브의 가공이 필요하지 않기 때문에, 원심분리 드럼의 제조가 상당히 간소화된다. 따라서 여과포를 부착하기 위해 그루브가 가공된 종래 기술의 원심분리 드럼을 제조하는 것보다 경제적이다. 또한 본 발명에 따른 원심분리 드럼은, 그루브의 가공이 필요 없고 따라서 원심분리 드럼으로부터 재료가 가공되어 제거되지 않아서 공지된 원심분리 드럼과의 대응 지점 또는 영역에서 재료가 기계적으로 약화되지 않기 때문에, 기계적으로 더욱 안정적이다.

또한 본 발명에 따른 원심분리 드럼은 보다 간단하고 신뢰적으로 세정될 수 있으며, 이것은 예를 들어 이것에만 한정되지는 않지만 초고순도 의약품의 프로세싱과 같이 높은 위생 기준이 요구되는 매우 민감하고 초고순도인 제품의 프로세싱에서 결정적인 역할을 한다.

본 발명에 따른 부착용 웨브(attachment web) 형태의 부착 장치는 원심분리 드럼에서 드럼 덮개 및/또는 드럼 베이스 및/또는 드럼 재킷 상의 내측 둘레면에 부착되기에 더욱 간단하다. 본 명세서의 서두에서 도 1 내지 3d를 참조하여 상세히 설명한 것과 같은 부착용 그루브를 가진 중고 원심분리 드럼이라도 간단히 본 발명에 따른 원심분리 드럼으로 변환될 수 있다. 이것은 예를 들어 부착용 웨브가 나중에 용접되거나 다른 방식으로 원심분리 드럼에 설치됨으로써 이루어질 수 있다. 이것은 특히, 예를 들어 그루브 내의 오염이 그리 심각한 역할을 하지 않는 경우에 흥미로운 변형이며, 그 이유는, 처리될 제품이 상당한 위생 또는 순도를 요구하지 않기 때문이다.

따라서 전술한 바와 같이 강선 또는 고무줄에 의해 여과포가 그루브에 가압되는 것에만 적절한 도 3a 또는 3b에 따른 유형의 원심분리 드럼을, 본 발명에 따른 부착용 웨브를 나중에 원심분리 드럼에 간단히 설치함으로써 여과포를 클램핑 링과 함께 사용할 수도 있도록, 변환시키는 것이 가능하다.

기존의 원심분리기를 종래 기술로부터 본 발명에 따른 원심분리 드럼으로 변환시키는 것은 여러 경우에 있어서 가치가 있으며, 그 이유는 본 발명에 따른 원심분리 드럼에 여과 매체를 부착하는 것이 훨씬 간단하고, 훨씬 신속하며, 실패할 가능성이 적어서, 여과포를 빈번히 교체할 필요가 있는 경우, 본 발명에 따른 원심분리 드럼으로의 변환은 이러한 이유만으로도 가치가 있기 때문이다.

본 발명의 특히 중요한 장점은, 종래 기술에 공지된 원심분리 드럼의 변환이 사용자의 의지대로 수행될 수도 있다는 것이며, 또한 본 발명에 따른 유형으로 변환시키기 위해 원심분리기의 원심분리 드럼을 분해할 필요가 없다는 것이다. 이것은, 중고 원심분리 드럼이 사용자의 의지에 따라 원심분리기에 설치된 상태에서 나중에 문제없이 변환될 수 있다는 것을 의미한다.

바람직한 실시예에서, 부착 장치는, 여과 매체의 부착을 위해 상기 드럼 덮개와 상기 부착 장치 사이에 둘레방향으로 연장되는 제1 환형 부착 공간이 형성되도록, 상기 드럼 베이스로부터 소정의 간격으로 상기 둘레방향을 따라 연장된다.

부착 장치는, 필수는 아니지만 바람직하게, 드럼 덮개로부터 소정의 간격으로 둘레방향으로 동시에 또는 교대로 연장되어, 드럼 덮개와 부착 장치 사이에도 또는 드럼 덮개와 부착 장치 사이에 둘레방향으로 연장되는 제2 환형 부착 공간이 형성될 수 있다.

이것은, 축방향과 관련하여, 여과포가 클램핑 링 또는 통합형 부착 링에 의해 제1 또는 제2 부착 공간에 고정될 수 있도록, 축방향에 대하여 원심분리 드럼의 양 단부에 부착용 웨브가 바람직하게 제공된다는 것을 의미한다.

특정의 경우, 이러한 구성에는 바람직하게 블로킹 핀(blocking pin)으로 형성되는 복수의 부착용 웨브가 제공된다. 이것은, 복수의 블로킹 핀이, 둘레방향으로 상기 원심분리 드럼의 내부, 예를 들어 드럼 덮개 및/또는 드럼 베이스 및/또는 드럼 재킷에, 바람직하게는 동일한 간격으로 배열되는 고정 웨브로서 둘레방향으로 제공되어, 여과포가 예를 들어 제1 및/또는 제2 부착 공간에 클램핑 링 및/또는 통합형 부착 링을 클램핑 또는 끼워넣음(jamming)으로써 부착될 수 있다는 것을 의미한다.

실질적인 용도를 위한 특히 중요한 실시예에서, 부착용 웨브는 드럼 재킷 및/또는 드럼 베이스 및/또는 드럼 덮개에 용접되는 용접 볼트이고/또는 부착용 웨브는 부착 볼트이며 드럼 재킷 및/또는 드럼 베이스 및/또는 드럼 덮개에 나사결합되고/또는 부착 볼트는 드럼 재킷 및/또는 드럼 베이스 및/또는 드럼 덮개에 리벳결합된다.

이것은 예를 들어, 이러한 부착 볼트가 제공되는 지점의 대응 지점에서 원심분리 드럼에 보어(bore)가 형성되고 이 보어에 부착 볼트가 공지된 방식으로 나사삽입, 리벳결합, 또는 용접되는 것에 의해 이루어질 수 있다.

실질적인 용도를 위한 매우 중요한 실시예에서, 용접 볼트는 드럼 재킷 및/또는 드럼 베이스 및/또는 드럼 덮개 상의 대응되는 지점에 직접 용접되며, 이 때 원심분리 드럼의 이들 지점에는 사전에 보어가 형성될 필요가 없다.

특별한 경우, 부착용 웨브는 개별 부착 볼트 대신에 둘레방향으로 연장되는 블로킹 웨브일 수도 있으며, 이 블로킹 웨브는 전술한 방법 중 하나에 따라, 특히 원심분리 드럼의 내측 표면에 직접 용접됨으로써 중단 없이 부착될 수 있다.

여과 매체 자체는 예를 들어 여과포이며, 바람직하게는 직물 여과포이고, 특히 플라스틱, 구체적으로는 폴리프로필렌으로 만들어진 여과포 및/또는 금속으로 만들어진 여과포 및/또는 복합물질, 구체적으로는 탄소 복합물질로 만들어진 여과포 및/또는 다른 적절한 물질로 만들어진 여과포이다.

이와 관련하여, 부착 장치는 바람직하게, 여과포가 클램프 링을 이용하여 부착 장치에 의해 부착되도록 설계된다. 여과포는 특히 클램핑 링, 바람직하게는 본 명세서의 서두에 설명한 것과 같이 종래 기술에서 잘 알려진 퀵 클램핑 링의 삽입을 위한 스티치된 봉합부를 구비할 수 있다.

부착 장치는 또한, 통합형 부착 링을 구비하는 여과포, 특히 부착 링이 용접된, 바람직하게는 직사각형 단면의 부착 링이 통합 및/또는 용접된 여과포가 부착 장치에 의해 부착될 수 있도록 설계될 수도 있다.

일반적으로, 그루브에 부착되도록 종래 기술에서 적합하며 본 명세서의 서두에 상세히 설명한, 그 자체로 공지된 모든 부착 방법 및 연관되는 여과 매체 또는 여과포도, 본 발명에 따른 원심분리 드럼에 어떠한 유형의 변형을 가하지 않고도 바람직하게 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

이와 관련하여, 본 발명에 따른 원심분리 드럼은 기본적으로 어떠한 유형의 원심분리기에도 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 이유로, 본 발명은 또한, 원심분리기, 구체적으로는 본 발명에 따른 원심분리 드럼을 구비하는, 수직 또는 수평으로 저널지지된(journalled) 원심분리기, 연속 또는 불연속으로 가동되는 원심분리기, 특히 튜브형 원심분리기, 필러 원심분리기(peeler centrifuge), 디캔터 원심분리기(decanter centrifuge), 슬라이딩 배출 원심분리기, 단단 또는 다단 푸셔 원심분리기, 더블 푸셔 원심분리기, 또는 진동 원심분리기에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에서 알려진 원심분리 드럼을 나타내는 도면이다.

도 2a는 공지된 클램핑 링의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.

도 2b는 공지된 클램핑 링의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.

도 3a는 부착용 그루브를 가지는 공지된 원심분리 드럼의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.

도 3b는 도 3a에 따른 제2 실시예를 나타내는 도면이다.

도 3c는 도 3a에 따른 제3 실시예를 나타내는 도면이다.

도 3d는 도 3a에 따른 제4 실시예를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 원심분리 드럼의 제1 실시예이다.

도 5는 도 4에 따른 부착용 웨브의 상세도이다.

도 6은 양측이 용접된 용접 볼트를 나타내는 도면이다.

도 7은 용접 피스톨에 의해 용접 볼트를 용접하는 것을 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명에 따른 원심분리 드럼의 제2 실시예이다.

도 9는 변환된 원심분리 드럼의 제1 실시예이다.

도 10은 도 9에 따른 제2 실시예이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

전술한 바와 같이, 도 1 내지 3d는 종래 기술을 나타내며 본 명세서의 서두에서 상세히 설명하였기 때문에 추가의 설명은 생략하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 원심분리 드럼의 제1 실시예의 일부분을 개략적인 단면으로 나타내며 그 전체를 참조부호 1로 나타내었다. 도 4 내지 10에 사용된 참조부호는 본 발명의 실시예와 관련된 것이기 때문에 아포스트로피를 부가하지 않았다. 전술한 바와 같이, 도 1 내지 3d의 참조부호만이 공지 기술과 관련되기 때문에 아포스트로피가 부가되었다.

도 4의 본 발명에 따른 원심분리 드럼에서 여과포(6)는 클램핑 링(10)에 의해, 복수의 용접 볼트(71) 및 드럼 덮개(2)에 의해 둘레방향으로 형성되는 제2 부착 공간(9)에서 원심분리 드럼(1)에 부착된다.

드럼 덮개(2)의 직경방향 반대쪽에는 도시하지 않은 드럼 베이스가 위치되며, 이 드럼 베이스는 마찬가지로 복수의 용접 볼트(71)에 의해 제1 부착 공간을 형성하며, 원통형으로 형성된 여과포(6)의 타 단부는 마찬가지로 퀵 클램핑 링(10)에 의해 고정된다.

원심분리 드럼(1)은, 그 자체가 공지된 방식으로 원심분리된 액상이 원심분리 드럼(1)으로부터 배출될 수 있도록 통과하는 배출 구멍(31)을 가지는 드럼 재킷(3), 및 탈수될 현탁액이 예를 들면 구멍(21)을 통과하여 투입될 수 있는 드럼 덮개(2)를 포함한다. 또한 전술한 바와 같이, 원심분리 드럼(1)은 드럼 베이스(도면의 간소화를 위해 도시하지 않음)에 의해 형성되며, 드럼 베이스는 원심분리 드럼(1)의 구동을 위해 마찬가지로 도시하지 않은 로터리 구동수단와 결합된다.

드럼 재킷(3)은 원심분리 드럼(1)의 길이방향 축(4)을 따라 원통형으로 연장되고, 드럼 덮개(2) 및 드럼 베이스는 길이방향 축(4)과 직각으로 배치되어 드럼 재킷(3)의 직경방향 양쪽에 놓여서 원통형 원심분리 드럼(1)의 2개의 단부면을 형성한다. 본 실시예에서 직물 여과포(6)인 여과 매체(6)는 원심분리 드럼(1)의 내측 둘레면(5)에 제공되며 클램핑 링(10)에 의해 원심분리 드럼(1)의 양 단부에 부착된다.

또한 길이방향에서 보면, 둘레방향(8)으로 여과포(6)의 양 단부에 둘레를 감친(hemmed) 봉합부(61)가 제공되고, 원심분리 드럼(1)에 여과포(6)를 장착하기 전에 이 봉합부(61)에 클램핑 링(10)이 투입된다.

여과포(6)는 장착을 위해 원심분리 드럼(1)의 내측 둘레면(5)에 위치되고, 클램핑 링(10)을 가진 중공의 봉합부(61)가 제1 부착 공간 및/또는 제2 부착 공간에 놓인 후, 클램핑 링(10)은 예를 들어 그 자체가 공지되어 있으며 종래 기술에서 이미 설명한 클램핑 장치에 의해 고정된다.

도 4는 본 발명에서 여과포(6)를 부착하기 위한 그루브가 생략될 수 있다는 것을 확실하게 나타내며, 그 이유는 종래 기술에서 공지된 그루브의 기능이, 부착용 웨브(7, 71)와, 인접하는 드럼 덮개(2) 및/또는 드럼 베이스 및/또는 드럼 재킷(3)의 상호 작용으로 대체되기 때문이다.

도 5는 도 4의 D 부분을 확대하여 상세히 나타낸 것이다. 용접 볼트(71)는 도 7에 도시한 용접 피스톨을 이용하여 원심분리 드럼(1)의 드럼 재킷(3)에 용접된다. 예를 들어 약 12㎜ 내지 20㎜ 길이의 용접 볼트(71)가 도 5에 도시한 바와 같이 용접 후에 편평하게 되어, 여과포(6)가 손상 없이 용접 볼트(7) 위에 놓일 수 있으며, 또한 원심분리기의 작동 상태에서 압력 부하가 상승되어도 손상되지 않게 된다. 이러한 구성에서 용접 볼트(71)는 H의 높이로 편평해지며, 도 4 및 도 5의 예시에서는 약 2㎜ 내지 3㎜이다.

도 6에서 용접 볼트는 양측이 드럼 덮개(2) 및 드럼 재킷(3)에 동시에 용접된 것을 나타내며, 이로 인해 작동 상태에서 높은 부하에 대하여 용접 볼트(71)의 원심분리 드럼(1)과의 높은 연결 안정성이 얻어질 수 있다. 도 6의 다른 측면에서, 여과포(6)는 원심분리 드럼(1)에 아직 삽입되지 않았다.

도 7은 용접 볼트(71)를 용접 피스톨(11)에 의해 드럼 재킷(3)에 용접하는 것을 개략적으로 나타낸다. 용접 피스톨(11) 및 이러한 유형의 용접 볼트(71)를 금속 기재에 용접하는 것은 그 자체가 공지된 것이며 취급이 매우 용이하다. 용접 볼트(71)가 용접 피스톨(11)에 삽입되거나, 용접 피스톨(11)이 용접 볼트(71)를 저장한 매거진을 가지며, 용접 피스톨(11)은 드럼 베이스, 또는 드럼 덮개(12) 또는 드럼 재킷(3) 상의 원하는 위치에 부착된다. 용접 볼트(71)가 이러한 방식으로 드럼 벽에 위치되면, 용접 피스톨(11)이 작동하여 용접 볼트(71)가 드럼 벽에 고정되게 용접된다. 이와 관련하여, 용접 작업을 수행하기 위해 용접 피스톨(11)은 예를 들어 드럼 덮개(2)의 구멍(21)을 통해 원심분리 드럼(1)에 안전하게 삽입되어, 그루브를 가진 중고 원심분리 드럼이 원심분리기 내에 장착된 상태에서 안전하게 개조될 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 원심분리 드럼(1)의 제2 실시예를 개략적으로 나타낸다. 이 실시예는 도 4의 실시예와 비교하여, 부착용 웨브(7, 71), 즉 용접 볼트(71)가, 직사각형 단면의 통합형 부착 링(100)이며 본 실시예에서는 여과포(6)에 용접된 부착 링(100)을 가진 여과포가 원심분리 드럼(1)에 신뢰적으로 고정될 수 있도록 배치된다.

도 9 및 10은 각각, 그루브(700)가 제공된 원심분리 드럼(1)의 개조된 실시예를 개략적으로 나타낸다.

이와 관련하여, 도 9 및 10에 따른 본래의 원심분리 드럼은 변환되기 전과 완전히 동일하다. 그러나 도 9에 따른 원심분리 드럼(1)은, 본 발명에 따른 원심분리 드럼에 퀵 클램핑 링(10)을 가진 여과포가 부착될 수 있도록 변환되었으며, 도 10에 따른 원심분리 드럼은, 원심분리 드럼(1)에 통합형 부착 링(100)을 가진 여과포(6)가 장착될 수 있도록 변환되었다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 원심분리 드럼의 특히 바람직한 여러 설계의 특징은 필요에 따라 바람직한 방식으로 조합될 수도 있으며 원칙적으로 모든 유형의 원심분리기에 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 특히 본 발명에 따른 원심분리 드럼은, 수직 또는 수평으로 저널지지되는 원심분리기, 연속 또는 불연속으로 가동되는 원심분리기, 특히 튜브형 원심분리기, 필러 원심분리기, 디캔터 원심분리기, 슬라이딩 배출 원심분리기, 단단 또는 다단 푸셔 원심분리기, 더블 푸셔 원심분리기, 또는 진동 원심분리기에 바람직하게 사용될 수 있다.

Claims (10)

1. 혼합물을 고체물질 케이크 및 액상으로 분리하기 위한 원심분리기용 원심분리 드럼에 있어서,

   상기 원심분리 드럼을 형성하는 드럼 덮개(2), 드럼 베이스, 및 드럼 재킷(3)을 포함하고,

   상기 드럼 재킷(3)은 상기 원심분리 드럼의 길이방향 축(4)을 따라 연장되고, 상기 드럼 덮개(2) 및 상기 드럼 베이스는 상기 드럼 재킷(3) 상에서 상기 길이방향 축(4)과 직각으로 서로 대향하여 배치되고,

   상기 원심분리 드럼은, 설치된 상태에서 상기 원심분리기의 길이방향 축(4)에 대해 회전 가능하게 배치되고, 작동 상태에서 구동수단에 의해 소정의 회전 속도로 상기 길이방향 축(4)에 대해 회전 가능하며, 내측 둘레면(5)에는 여과 매체(6)를 구비하며,

   상기 여과 매체(6)의 고정을 위해 적어도 단면 방향으로 상기 원심분리 드럼의 내측 둘레면(5)에 부착 장치(7)가 구비되고,

   상기 부착 장치(7)는 상기 원심분리 드럼의 길이방향 축(4)에 대해 상기 원심분리 드럼 안쪽의 반경방향으로 돌출되는 부착용 웨브(7, 71)의 형태를 가지며, 상기 길이방향 축(4) 둘레에서 상기 원심분리 드럼의 둘레방향(8)을 따라 상기 내측 둘레면(5) 상에서 연장되는,

   원심분리 드럼.
2. 제1항에 있어서,

   상기 부착 장치(7)는, 상기 여과 매체(6)의 고정을 위해 상기 드럼 베이스와 상기 부착 장치(7) 사이에 상기 둘레방향(8)으로 연장되는 제1 부착 공간이 형성되도록, 상기 드럼 베이스로부터 소정의 거리에서 상기 둘레방향(8)을 따라 연장되는, 원심분리 드럼.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 부착 장치(7)는, 상기 여과 매체(6)의 부착을 위해 상기 드럼 덮개(2)와 상기 부착 장치(7) 사이에 상기 둘레방향(8)으로 연장되는 제2 환형 부착 공간(9)이 형성되도록, 상기 드럼 덮개(2)로부터 소정의 거리에서 상기 둘레방향(8)을 따라 연장되는, 원심분리 드럼.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   바람직하게 블로킹 핀(blocking pin)(71)으로서 형성되는 복수의 부착용 웨브(7, 71)가 구비된, 원심분리 드럼.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 부착용 웨브(7, 71)는 용접 볼트(71)이며 상기 드럼 재킷(3) 및/또는 상기 드럼 베이스 및/또는 상기 드럼 덮개(2)에 용접되고/또는, 상기 부착용 웨브(7, 71)는 부착 볼트(71)이며 상기 드럼 재킷(3) 및/또는 상기 드럼 베이스 및/또는 상기 드럼 덮개(2)에 나사결합되고/또는 상기 드럼 재킷(3) 및/또는 상기 드럼 베이스 및/또는 상기 드럼 덮개(2)에 리벳결합되는, 원심분리 드럼.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 부착용 웨브(7, 71)는 상기 둘레방향(8)으로 연속하여 연장되는 블로킹 웨브(7)인, 원심분리 드럼.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 여과 매체(6)는, 여과포(6)이며, 바람직하게는 직물 여과포(6)이고, 특히 플라스틱, 구체적으로는 폴리프로필렌으로 만들어진 여과포(6) 및/또는 금속으로 만들어진 여과포(6) 및/또는 복합물질, 구체적으로는 탄소 복합물질로 만들어진 여과포(6) 및/또는 다른 적절한 물질로 만들어진 여과포(6)인, 원심분리 드럼.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 부착 장치(7)는, 상기 여과포(6)가 클램핑 링(10)을 이용하여 상기 부착 장치(7)에 의해 부착될 수 있도록 설계된, 원심분리 드럼.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 부착 장치(7)는, 통합형 부착 링(100)을 가지는 상기 여과포(6), 특히 용접된 부착용 링(100), 바람직하게는 직사각형 단면의 통합형 및/또는 용접된 부착용 링(100)을 가지는 여과포(6)가 상기 부착 장치에 의해 부착될 수 있도록 설계된, 원심분리 드럼.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 원심분리 드럼(1)을 구비하는, 수직 또는 수평으로 저널지지된(journalled) 원심분리기, 연속 또는 불연속으로 가동되는 원심분리기, 특히 튜브형 원심분리기, 필러(peeler) 원심분리기, 디캔터(decanter) 원심분리기, 슬라이딩 배출 원심분리기, 단단 또는 다단 푸셔 원심분리기, 더블 푸셔 원심분리기, 또는 진동 원심분리기인,

    원심분리기.