KR20150084034A

KR20150084034A - 다이렉트 드라이브를 구비한 분리기

Info

Publication number: KR20150084034A
Application number: KR1020157014859A
Authority: KR
Inventors: 유르겐 맥켈; 디에터 스트라우치; 요하네스 드로스테
Original assignee: 게아 미케니컬 이큅먼트 게엠베하
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2015-07-21
Also published as: CA2889766A1; AU2013343679B2; RU2015121635A; BR112015010479A2; US9981275B2; WO2014072318A2; WO2014072318A3; DE102012110846A1; AU2013343679A1; BR112015010479B1; EP2916961A2; JP2016505352A; SG11201503572QA; CA2889766C; EP2916961B1; US20150283561A1; CN104797343A

Abstract

본 발명은 다음과 같은 특징을 포함하는 분리기에 관한 것으로: 수직 회전 축(D)을 구비한 원심 드럼(2); 상기 원심 드럼(2)을 위한 드라이브 스핀들(5), 상기 드라이브 스핀들(5)은 넥 베어링(6) 및 풋 베어링(7)의 수단에 의하여 드라이브 챔버(28)를 형성하거나 둘러싸는 드라이브 하우징(4)에서 회전가능하게 장착되고; 전자 모터(20), 상기 전자 모터(20)는 스테이터(22) 및 모터 로터(21)를 구비하며, 상기 모터 로터(21)는 상기 풋 베어링(7)과 상기 넥 베어링(6) 사이의 축 방향 영역에 직접적으로 상기 드라이브 스핀들(5)상의 상기 드라이브 하우징(4)의 상기 드라이브 챔버(28)에 배치되고, 상기 스테이터(22)는 상기 드라이브 하우징(4)에 직접적으로 지지되며, 에어 갭은 상기 스테이터(22)와 상기 모터 로터(21) 사이에 존재한다. 상기 스테이터(22) 및 상기 모터 로터(21)는 외부를 향하여 주로 또는 그렇지 않으면 완벽히 폐쇄된 상기 드라이브 챔버(28)에 개방 방식으로 상기 넥 베어링(6)과 상기 풋 베어링(7)의 사이에 배치된다. 특히 윤활 시스템은 상기 넥 베어링(6) 및 상기 풋 베어링(7)의 윤활을 위해 제공되며, 상기 시스템은 직접적으로 상기 드라이브 챔버(28) 내로 전체적으로 또는 부분적으로 통합되어 있다.
나아가, 다음의 특징 중 적어도 하나 이상이 구현되는 분리기에 관한 것으로: 냉각수 순환은 자유 유동성 냉각수를 위해 제공되며, 상기 순환은 직접적으로 상기 드라이브 하우징(4)내로 전체적으로 또는 부분적으로 통합되어 있고, 상기 스테이터(22)는 상기 드라이브 하우징의 대응하는 이음부(26) 상에 위치시키고, 특히, 안착시키기 위한 플랜지 섹션(25)를 구비한다.

Description

다이렉트 드라이브를 구비한 분리기{Separator with direct drive}

본 발명은 청구항 1의 전문의 특징을 가진 분리기에 관한 것이다.

산업 응용에 적합한, 특히 또한 연속 작동에 적합한, 이러한 타입의 분리기는 그 자체가 종래 기술로 잘 알려져 있다.

전기 모터로부터 로터로의 동력 전달은 구동벨트(drive belt) 또는 헬리컬 기어(helical gearing)의 수단을 통하여 흔히 수행된다.

공지된 시스템에서, 나아가 드럼의 구조에서, 드라이브 스핀들 및 전기 드라이브 모터는 기계 프레임 상에 전체적으로 탄성적으로 지지되는 모듈 유닛을 형성하도록 견고히 연결된다. GB 368 247, FR 1.287.551, DE 1 057 979 및 DE 43 14 440 C1은 이러한 종래 기술의 예를 기재한다. 이러한 배치는 비교적 큰 구조체라는 점, 특히 또한 반경 방향(GB 368 247)으로 큰 구조체라는 점에서 단점이 있다.

이러한 맥락에서, 참조는 GB 368 247의 구조적 기본 원리를 다시 아우르는 EP 1 617 952이 될 수 있으며, GB 368 247과 비교에서 원심 드럼의 무게의 지지는 풋 베어링(하부 베어링)이 아니라 넥 베어링(상부 베어링) 상에서 수행된다. 전반적으로, 하지만, 이러한 분리기 드라이브의 구조적인 설계는 여전히 상대적으로 비용이 많이 든다. 또한, 전기 모터의 냉각 및 윤활의 방법은 또한 여전히 개선이 필요하다.

최종적으로, 참조는 또한 종래 기술과 관련하여 DE 513 192로 귀결된다. 이 문서는 원심 스핀들을 개시하며 여기서 드라이브 모터는 인정하건대 이것에 동축인 원심 드럼의 회전축의 축 상 연장선상에 배치되나, 여기서 드라이브 스핀들은 파이프 섹션을 통하여 통과하며, 여기서 DE 513 192의 예에 있어서 파이프 섹션 및 드라이브 스핀들은 풋 베어링의 영역에 연결되지만, 비교적 고가 타입의 드라이브 스핀들 및 파이프 섹션은 별개의 넥 베어링을 구비하고 오직 드라이브 스핀들은 기계 프레임 상에 반경 방향으로 탄성의 방식으로 지지된다.

그러므로, 이러한 타입의 구조체는 매우 비싸다. 드라이브 하우징 그 자체는 2개의 부분으로 설계되며, 여기서 상부 부분은 플랜지의 수단으로 하부 부분를 지탱한다. 거기에는 오일에 의한 윤활은 있으나 윤활유 이외에 냉각수를 구비한 냉각은 없다. 스테이터는 드라이브 하우징의 외주면 상에 직접적으로 고정된다.

전체적으로, 공지된 구조체의 구조적 설계는 비교적 비싸며 충분한 유연성을 가진 다른 응용 목적에 적응될 수 없다. 더욱이, 공지의 드라이브 장치의 냉각은, 개선의 가치가 있다.

이와 관련하여, DE 10 2006 011 895, DE 10 2006 020 467 A1의 새로운 구조체는 개발이 되었다. 그 구조의 원리를 벗어나지 않았으나, 다른 응용 목적에 쉽게 적응되며 완벽하고 효율적인 냉각 시스템을 가진 컴팩트한 분리기 드라이브에 대한 요구는 계속된다.

알려진 선행 기술로부터 출발하자면, 본 발명은 이러한 관점에서 다른 경로를 취하며 구조의 컴팩트한 타입과 특히 또한 낮은 유지 보수 요구와 또한 바람직하게 효율적인 냉각시스템에 차이를 보이는 분리기를 실현할 목적을 가진다.

본 발명은 청구항 1의 기술적 특징에 의하여 이 목적이 달성된다.

분리기 드라이브의 간단한 설치 및 유지보수와 또한 드라이브 챔버에서 다시 수직으로 상측에서 하측으로 흐르는 윤활액 및 모터의 냉각을 위한 유리한 냉각 시스템은, 특히, 유리한 것으로 주목될 수 있다. 이것과 함께 윤활유 미스트의 생성은 필요치 않지만 흐름을 구비하는 드라이브 스핀들의 베어링의 윤활, 액체 윤활유는 윤활유가 전기 모터 자체에 주입되지 않도록 직접적으로 사용될 수 있으나, 이는 오일 미스트 시스템을 사용할 때는 피할수 없는 것이다. 로터는 이 영역내에서 반경 방향으로 이동 가능한 드라이브 스핀들 상에 직접적으로 장착되고, 드라이브 스핀들의 단부 상에서 드럼에 장착된다.

로터는 이 영역내에서 반경 방향으로 이동 가능한 드라이브 스핀들 상에 직접적으로 장착되고, 드라이브 스핀들은 단부 상에서 드럼에 장착된다.

이 경우, 냉각 시스템 - 특히, 물인 냉각 유체로 이뤄지는 냉각 순환 - 은 바람직하게 및 유리하게 드라이브 하우징내에서 전체적으로 또는 부분적으로 직접적으로 통합되며, 반면에 전기 모터 - 특히 스테이터 - 그 자체는 내장된 별도의 액체 냉각 시스템을 가지지 않는다. 이러한 방식으로, 전기 모터 - 특히 액체 냉각 장치가 없는 미리 조립된 모듈 유닛으로서의 스테이터 - 는 특히 비용 효율적 방식으로 설계될 수 있다. 냉각수를 구비한 냉각 이외에, 바람직하게 윤활유를 이용한 윤활이 있다. 다른 액체는 바람직하게 윤활유 및 냉각수로 사용된다.

유리한 실시예들은 종속항으로부터 얻어질 수 있다.

본 발명은 도면을 참조하여 예시적인 실시예에 기초하여 더 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 대표적인 첫번째 분리기를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 대표적인 두번째 분리기를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 1은 수직 회전 축(D)을 구비하는 원심 드럼(2)을 구비한 분리기(1)를 보여주며, 상기 분리기는 드라이브 하우징(4)과 같은 기계 프레임에 지지되는 후드 장치(3)에 의해 둘러싸여 있다. 상기 드라이브 하우징(4)은 도면에 도시하지 않았으나 풋 요소(foot element)를 통해, 바람직하게는 스프링 설계인, 기초 상에 지지될 수 있다.

상기 원심 드럼(2)은 여기에서 개략적으로 도시되어 있다. 상기 원심 드럼은, 특히 산업공정에서, 바람직하게 하나 또는 두개 액상(liquid phases)에서, 필요하다면, 하나의 고체상(solid phase)에서 자유-유동성 산물(free-flowable product)의 분리 및/또는 연속적인 정화를 위해 연속적인 작동을 하도록 설계된다.

이를 위해, 그 내부 공간은 바람직하게 분리되는 플레이트 스택(plate stack)이 제공된다. 상기 후드 장치(3) 역시 개략적으로 도시되어 있다. 상기 후드 장치는 도면에 도시하지 않았으나 특히 제품 공급 및 배출 파이프를 위한 하나 이상의 리드-스루(lead-throughs)와 고체 물질 수집부를 가질 수 있다. 이러한 기능은 오랫동안 당업자에게 공지되어 있으며 여기에서 더 자세한 설명은 필요로 하지 않는다.

바람직하게 단일 또는 이중 원뿔형 원심 드럼(2)은 수직 상단 상에, 이 경우, 드라이브 스핀들(5) 의 상단에 장착된다. 상기 드라이브 스핀들(5)은 이 예에서 넥 베어링(neck bearing, 6) 및 풋 베어링(foot bearing, 7)을 가진 베어링 장치에 의해 회전 가능하게 장착된다.

상기 넥 베어링(6)은, 이 예에서는 적어도 하나의 탄성 요소를 통해, 결국 드라이브 하우징(4)에 고정된 베어링 하우징(9)에 방사상으로 지지된다. 여기서, 베어링 하우징(9)은 드라이브 하우징(4)의 내주의 첫번째 - 수직 상부 - 이음부(11)에 지탱되는 목적을 위해 플랜지 섹션(10)를 가지며 거기에서, 이 예에서는 원주 방향으로 분포되는 제1 스크류(12)에 의해, 고정된다. 상기 베어링 하우징(9)과 상기 넥 베어링은 바람직하게 및 유리하게 선조립 및 교체가능한 모듈 유닛을 형성한다. 이 경우, 상기 탄성 요소는 -바람직하게 및 구조체의 간단한 유형의- 탄성체 재료(8'')로 구성되는 링에 의하여 서로 연결된 두 금속 슬리브(8', 8''')로 구성된다. 이 경우, 상기 아우터 링 또는 상기 외부 슬리브(8')는 정확하게 피팅 방식으로 상기 하우징에 안내되도록 외부에서 만들어 진다. 상기 탄성 요소는 바람직하게 여기에 , 예를 들어 가압하면 축 방향으로 고정되고 공동회전(co-rotation)이 방지되도록 고정된다. 상기 이너 링 또는 상기 내부 슬리브(8''')는 바람직하게 상기 롤링 베어링이 그것의 아우터 링에 의하여 이동 가능하게 안내되도록 내부에 만들어 진다.

이러한 탄성의 넥 베어링 지지를 위하여 대체가능한 구조적 형태로 잘 알려진, 예를 들어 헬리컬 스프링(helical springs), 판 스프링(leaf springs), 공기 스프링(pneumatic springs)을 구비한 스프링 피스톤이 가능하다.

상기 넥 베어링(6)은 바람직하게 이 예에서 상기 스핀들(5)의 직경 스텝(14) 상에 바닥을 향해 유지되며 결국 상기 스핀들(5) 상에 위치하는 링(13) 상에 유지되는 롤링 베어링으로 설계된다. 상기 넥 베어링은 축 방향 수직으로 안내되며 상기 탄성 요소에 의하여 방사상으로 지지된다.

상기 풋 베어링(7)은 축 상에 고정된 베어링으로 설계되며 바람직하게 드라이브 스핀들(5) 상에서 회전-저항 방식(rotation-resistant manner)으로 배치된다.

상기 풋 베어링(7) 역시 이너 링(18) 및 아우터 링(19)을 통해 연접되어 상기 링(18)에 대하여 카르단식으로 기울어(cardanically inclinable)지지만 비-회전 방식(연접 요소(15))으로 상기 드라이브 하우징(4)에 배치되고/배치되거나 상기 드럼과 함께 상기 드라이브 스핀들(5)이 작동 중에 상기 원심 드럼(2)의 세차 운동(precessional movement)을 따를 수 있도록 하기 위해, 그 자체로 피봇 베어링과 같이 설계된다.

풋 베어링(7)의 회전에 대한 저항은 상기 링(18)과 상기 드라이브 하우징의 개구 각각에 삽입되는 핀(42)에 의한 방식에 의해 달성된다.

이 경우, 상기 원심 드럼과 함께 상기 스핀들에 연결된 모든 드라이브 부분의 하중은 하부의 풋 베어링(7)을 통해 대부분이 드라이브 하우징(4)내에서 지지된다.

따라서, 적절한 방식으로 발생되는 축력(axial force)을 흡수할 수 있는 롤링 베어링으로 제조되어 사용하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 깊은 홈 볼 베어링(Deep groove ball bearings) 또는 앵귤러 컨택트 볼 베어링(angular contact ball bearings)이 여기에 적합하다. 필요시, 흡수되어야 할 힘이 있는 경우 이러한 베어링은 한 쌍으로 배치될 수 있다.

이 경우, 전술한 피봇 베어링은 카르단식 기울임 및 지지를 보증한다.

흡수되어야 할 작은 힘, 특히 축력의 경우, 피봇 베어링과 롤링 베어링을 구성하는 전체 유닛은 자동 중심 조정 베어링(self-aligning bearing) 또는 피봇 롤러 베어링(pivot roller bearing)으로 대체될 수 있다.

상측을 향하여, 상기 풋 베어링(7)은, 이 경우, 내주면에 의해, 상기 드라이브 스핀들(5)의 추가 직경 스텝(16)에 대해 접하고(butt), 외주면에 의해 바닥을 향해 외주면과 같은 구형 세그먼트를 구비하는 이너 링(18) - 이너 링은 상기 드라이브 하우징(4)의 스텝(41) 상에서 유지되고 대응적으로 상보적(complementarily)으로 형성된 아우터 링(19)에 연접 방식으로 연결됨 - 의 스텝(17)에 대해 접한다.

이러한 배치는 컴팩트한 구조이고 풋 베어링을 통해 상기 드라이브 하우징(4)에 상기 원심 드럼(2)의 하중의 지지를 가능하게 하는 간단하고 신뢰할 수 있는 방식이다.

로터(21) 및 스테이터(22)를 구비한 전기 모터(20)는 상기 베어링 사이의 축의 영역에서 드라이브 장치로 배치된다. 이것은 넥 베어링(6)과 풋 베어링(7)의 사이에 완전히 위치한다.

이 경우, 상기 로터(21)는 드라이브 스핀들에 배치되고 직접적으로 고정된다. 그 결과, 작동 동안, 특히 상기 드라이브 스핀들(5)의 세차 운동 동안, 상기 로터(21)와 상기 회전하는 드라이브 스핀들(5)은 고정 결합된 방식으로 함께 운동한다. 상기 드라이브 스핀들(5)은 이 경우에 그것의 원주 상에 로터(21)의 배치 또는 고정을 위해 적합한 외형 - 예를 들어, 스테핑(stepping) - 을 가질 수 있다.

이 경우에, 상기 스테이터(22)는 상기 드라이브 하우징(4)에 고정적으로 연결된다. 이러한 방법으로, 작동 하는 동안 상기 스테이터(22)와 상기 로터(21) 사이의 반경 방향 간극 폭은 상기 드라이브 스핀들(5)의 운동의 결과로 인해 달라진다.

상기 드라이브 스핀들(5)은, 원심법(centrifugal laws)의 결과로서, 상기 넥 베어링(6)과 풋 베어링(7)(고정 베어링으로)의 사이에서 또한 틀림없이 그것의 세차 운동을 실행하지만, 작동하는 동안 상기 스테이터(22)와 상기 모터 로터(21) 사이에 대응되는 에어 갭의 도움으로 반경 방향 상대 운동에도 불구하고 상기 로터(21)와 상기 스테이터(22)가 접촉하지 않는 것이 보장되도록 이것은 이 영역에서 한정할 수 있게 제한(정지)한다. 예를 들어 불균형 질량의 결과로서, 특히 상기 드럼이 작동할 때 시스템의 공진 진동수의 범위 내에서, 또는 예를 들어 선박에 사용될 때 파도 영향 때문에 완벽한 기계의 운동의 결과로서, 이와 같은 상대적인 운동은 발생할 수 있고, 아마도 상대적인 운동은 그것들의 최대 편향(deflection)을 가질 수 있다.

피봇 베어링(본질적으로 상기 원심 드럼(2)의 축 상 지지를 보증함)으로 설계된 상기 풋 베어링(7) 및 탄성적으로 지지되는 넥 베어링(6) 내에서 형성된 지지체는, 공진 진동수에 대하여 상기 원심 드럼(2)와 상기 모터 로터(21)의 임계 초과의 작동을 효과적으로 가능하게 한다. 그것들이 상기 드라이브 시스템의 동적 거동시 부정적인 영향을 가지지 않는 경우 상기 모터 로터(21)의 질량 특성은 매우 작다.

상기 스핀들 및 상기 넥 베어링 지지체와 함께 상기 분리 드럼은 회전 드럼의 결과 및 특히 공동 회전 불균형 질량의 결과로서 활성화되는 첫번째 근사 단일 질량 발진기(approximation a single-mass oscillator)에 형성된다. 상기 탄성적인 넥 베어링 지지체는 대체로 강성 구조물과의 관계에서 그것의 고유진동수를 크게 낮춘다.

회전 스피드에서 회전하는 드럼에 의해 발생되는 힘과 공동 회전 불균형 질량은, 공명 진동에서 임계 회전 스피드(또는 진동수)로 명명되는 장치를 세팅한다.

(이 예에서 가진 진동수(드럼 회전 스피드)는 시스템의 고유 진동수와 동일하다.) 이 진동수(회전 스피드) 이상이 되는 경우, 불균형 질량 및 로터의 중력(무게) 중심이 여기서 실제 회전하는 축의 양측(opposite sides)에 놓여지기 때문에 시스템은 안정화된다. 분리기는 또한 큰 불균형 질량이 손상 영향없이 장치에 의해 견디도록 임계 회전 속도(공진 진동수)보다 상당히 크게 작동하는 회전 속도로 대게 작동된다.

종래 기술의 경우와 달리, 와인딩 단부를 구비한 와인딩 영역(23)과 스테이터 플레이트 패킷(23')과 슬리브 바디(24)와 함께 상기 전체 스테이터(22) 및 상기 전체 로터(21)는 바람직하게 및 컴팩트하게 넥 베어링(6)과 풋 베어링(7) 사이에 축 방향으로 배치된다.

상기 장치 하우징(4) 상에 상기 스테이터(22)의 고정을 위해, 그것은 슬리브 바디(24)에 의해 상기 스테이터(22)의 상기 스테이터 플레이트 패킷(들)과 함께 와인딩 영역(23)을 둘러싸도록 여기에 유리하게 제공되며, 상기 슬리브 바디(24)는 - 바람직하게는 그것의 수직 방향 상단부 - 상기 베어링 하우징(4)의 내주 상에 대응하는 이음부(26) 상에 접하거나, 이 예에서는 안착되는, 플랜지 섹션(25)을 가진다.

상기 플랜지 섹션(25)과 이음부(26)의 고정을 위해 적절한 고정 수단(이 예에서는 하나 또는 하나 이상의 (원주 방향으로 분포된)스크류(27))이 제공된다.

상기 스테이터의 설계에 있어서, 미리 조립가능한 유닛으로서 심플하게 조립된, 상기 스테이터가 방사상 외부 슬리브 바디(24)의 수단에 의하여 상기 드라이브 하우징에 고정될 수 있는 것이 주로 특히 유리하다.

더욱이, 다른 길이의 모터 구조체(스테이터(22) 및 로터(21))의 선택된 타입에 따라, 용량이 다른 모터는 상기 플랜지 섹션(25) 상에 간단한 방법으로 고정될 수 있으며, 이는 도 1 및 2의 비교로 특히 설명되어 진다.

도 1 및 2의 구조는 크게 구조적으로 동일하나 상기 전기 모터(20, 20')의 축 방향 전체 길이가 대체로 다르다. 명백하게, 전기 모터(20, 20')의 축 방향 길이는 상당한 범위 내에서 변할 수 있으며, 이는 다른 길이 및 용량의 전기 모터(20, 20')가 사용되는 동일한 드라이브 하우징(4)이 유리하게 가능하다.

도 1과 2의 비교는 다른 길이의 스테이터(22)인 이 예에서 드라이브 하우징(4)에 스테이터(22)의 인터페이스로서 사용되는 슬리브 바디(24)가 동일한 수직의 전체 길이를 가지는 것을 명백하게 한다. 심지어 구조적으로 동일한 슬리브 바디(24)는 다른 수직적 길이에도 불구하고 바람직하게 사용된다.

상기 전기 모터는 비동기 모터(asynchronous motor) 또는 동기 모터(synchronous motor)일 수 있다.

상 방향(넥 베어링(6) 위의 드라이브 스핀들(5)을 위한 환형 갭(29)의 위)과 아래 방향과 또한 측 방향으로 드라이브 챔버(28)는 바람직하게 및 유리하게 가능한 한 폐쇄된 구성이다.

드라이브 챔버와 드럼 챔버 사이에 고 품질의 실링이 요구되는 경우, 구조체(construction) 분야에서 잘 알려진 래버린스 실(labyrinth seal) 또는 파형 링 실(corrugated ring seal)은 상기 환형 갭에 추가적으로 사용될 수 있다.

상기 스테이터(22) 및 상기 로터 또는 모터 로터(21)는 상기 드라이브 챔버(28)에 오픈 방식(open manner)으로 상기 넥 베어링(6)과 상기 풋 베어링(7) 사이에 배치된다.

도 1 및 2의 구성에서, "윤활" 및 "드라이브 영역의 구성요소 및 윤활유의 구성요소의 냉각"의 기능적인 영역의 실시예는 또한 특히 장점을 제공한다.

우선, 윤활 시스템은 보다 상세히 고려될 수 있다.

상기 드라이브 스핀들(5)은 중공을 구비한 디자인으로 설계되거나 상기 풋 베어링(7)의 하측 영역으로부터 축 방향으로 연장되는 내부 중앙 윤활유 파이프 또는 홀(30)을 구비하며, 상기 전기 모터(20)의 로터(21)의 영역을 통해, 넥 베어링(6)의 영역 내로 방사형 윤활유 공급 홀(31)을 통해 윤활유 파이프(30)가 바람직하게는 상기 드라이브 챔버(28)로 개방되도록 하며, 상세하게는 상기 넥 베어링(6)의 윤활은 상기 홀(31)로부터 나오는 윤활유로 수행될 수 있는 방법이다.

따라서 상기 윤활유 공급 홀(31)은 바람직하게는 상기 넥 베어링(6) 위의 상기 드라이브 챔버로 열린다. 또는, 넥 베어링(6)의 충분한 윤활의 결과가 보증되는 경우 그것은 또한 넥 베어링(6) 바로 아래의 드라이브 챔버(28)로 개방될 수 있다.

하부로 통합되는 경우(바람직하게는 개방) 스핀들 단부는 이 경우 윤활 펌프(특히, 흡입 파이프 펌프 또는 원심 펌프; 이 경우 윤활유 홀(31)의 축 방향 하측단의 내주면 상에 핀(fin) 배치로 구현됨)이다.

유입구의 직경의 크기와 함께 상기 핀(fin) 배치는, 특히, 정확한 오일의 부피 제어(조절)을 가능하게 하고, 만약, 필요하다면, 설치 위치(주위 온도)와 같은 작동 조건 또는 윤활유에 매칭될 수 있고, 변경 가능한 설계가 될 수 있다.

상기 윤활유 펌프와 함께 상기 드라이브 스핀들(5)의 하단부는 윤활유 섬프(33)에 담궈지기 때문에, 상기 넥 베어링(6)의 윤활은 상기 드라이브 스핀들(5)과 그것의 파이프(3)와 상기 윤활유 공급 홀(31)의 수단에 의하여 간단하고 확실한 방법으로 수행된다.

상기 넥 베어링을 통과하고 이를 윤활하는 윤활유(특히 오일)는 상기 드라이브 챔버(28) 아래로 움직이거나 흐른다.

그러므로, 상기 링(13)은 넥 베어링과 상기 전기 모터(20) 사이에 상기 넥 베어링(6) 아래의 상기 드라이브 스핀들(5) 상에 배치되는 것이 유리하며, 상기 링은 작동하는 동안 상기 드라이브 스핀들(5)의 회전시 상기 드라이브 챔버(28) 반경 방향 외측으로 상기 윤활유를 유도하는 슬링어 링(slinger ring)을 형성하도록 방사형 이음부(38)를 가지며, 이는 상기 윤활유가 상기 전기 모터(20)로 직접적으로 흐르는 것을 방지한다. 그 결과, 상기 스테이터(22)와 상기 로터(21) 사이의 갭을 통하여 상기 섬프로 오일이 역 경로로 이동되는 효과는 방지된다. 상기 오일은 상기 드라이브 하우징(4)의 내부 벽 상에서 하측을 향해 흐르고, 다시 홀들을 통해 상기 오일 또는 윤활유 섬프(33)로 흐른게 된다. 상기 모터는 이해가 쉽도록 회전 축의 왼쪽 및 오른쪽 상에 다른 방식으로 도시되었다.

상기 스테이터(22)의 바깥쪽에 있어서, 하나 또는 하나 이상의 특히 수직으로 연장 된 홀 또는 그와 같은 것은 상기 장치 하우징(4)의 반경 방향 내측으로 돌출된 이음부(26)에 윤활유 채널(34)로써 바람직하게 설계되며, 이 채널을 통해 상기 윤활유는 대체로 상기 스테이터(22) 및 상기 모터 로터(11)의 방사상 외면을 지나 그것의 통로 아래쪽 상에서 상기 유활유 섬프(33)로 안내된다.

상기 풋 베어링(7)은 상기 윤활유 섬프(33)의 윤활유 레벨 아래에 완전히 위치될 수 있으며 또는 윤활유 용기(bath)안에 완전히 배치될 수 있다.

일반적으로 와인딩 단부의 온도는 매우 높다. 이 예에서, 이 와인딩 단부는 상기 베어링의 오른쪽 먼 거리에 있으며, 이는 종래 기술과 비교되는 장점이다. 이 예에서 상기 풋 베어링(7)이 상기 오일 섬프에 놓여있기 때문에, 상기 풋 베어링은 또한 특히 차갑게 유지될 수 있다. 상기 넥 베어링(6)은 흐르는 윤활 물질로 윤활 되기 때문에, 상기 넥 베어링은, 종래 기술에서 공지된 것으로서, 오일 미스트 윤활 시스템(oil mist lubrication system)의 경우보다 더 냉각된다.

이 예에서, 상기 윤활유는 상기 파이프(30)로 투입되는 것이 가능하도록 상기 풋 베어링(7) 아래에 놓여있는 상기 드라이브 챔버(28)의 영역의 추가 채널/홀(35)을 통하여 다시 흐를수 있다. 옵션으로, 드레인 스크류(39)는 상기 윤활유의 비움/교체를 가능하게 한다.

상기 유활유의 레벨은 상기 전기 모터와 접촉하는 것이 발생되지 않도록 바람직하게 상기 전기 모터(20)의 바로 아래에 놓여있다.

상기 전기 모터의 손실의 결과인 열 용량은 상기 드라이브 하우징의 표면 상의 일측 또는 대응되게 설계된 표면 확장(예를 들자면, 대응되는 큰 디자인으로 상기 넥 베어링과 상기 풋 베어링 사이에서 전체 축 방향 길이에 걸쳐 상기 드라이브 하우징(4)의 외부 표면 상의 쿨링 핀(fin))상에서 방출될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 채널을 통하여 냉각수를 보내는 것을 고려할 수 있으며, 필요에 따라서, 상기 윤활유를 냉각 시키도록 상기 드라이브 하우징의 챔버를 통할 수 있다.

이 냉각수는 프로세스에서 상기 윤활유와 상기 전기 모터(특히 상기 스테이터(20))를 바람직하게 및 특히 유리하게 냉각한다.

이것은 다음과 같이, 간단한 방식으로 실현된다.

냉각 액 또는 냉각 가스를 위해 냉각수 공급 파이프(35) 및 냉각수 배출 파이프(36)가 도 1 및 도 2의 드라이브 하우징 내에서 제공되고,

냉각수 공급 파이프(35) 및 냉각수 배출 파이프(36)는 적어도 하나의 챔버, 바람직하게는 환형 챔버(37) 내부로 개방되며, 이는 상기 드라이브 하우징(4)에 형성되거나 상기 드라이브 하우징(4)와 상기 슬리브 바디(24)의 섹션 사이에 구조적으로 특히 간단하고 실용적인 방법으로 형성된다.

냉각수 순환의 완성을 위한 가능성 있는 필터 및 냉각수 펌프와 같은 추가적인 구성요소는 그 자체로 알려져 있기 때문에 여기에 표현하지 않는다.

이러한 방식으로, 상기 윤활유 채널(34)을 통하여 흐르는 상기 윤활유는 냉각된다. 나아가, 상기 스테이터(20)는 또한 특히 효율적인 방법으로 냉각된다. 명확함을 위해, 참조는 도 2에서 있을 수 있다.

도 2에서, 상기 전기 모터(20)의 냉각은, 특히 상기 드라이브 하우징(4)에 통합된 냉각 순환의 환형 챔버의 수단에 의하여 대체로 이루어지는 것이 명백하다.

이 경우, 상기 슬리브 바디(24)에 의해 인정되건대, 상기 실제의 전기 모터는 또한 이 예에서 상기 환형의 챔버(37)인, 상기 냉각 챔버의 범위를 설정(delimit)한다. 그러나 상기 모터 그 자체는 별도의 냉각 시스템을 가질 필요가 없다. 이는 그것의 설치 및 교환을 간단하게 하고, 나아가, 이 조치의 결과로써 특히 경제적이다. 상기 전기 모터(20)의 상기 스테이터(22) 그 자체는 조립식 모듈에 의하여 특히 간단한 방법으로 제공 및 교체될 수 있다. 또한 내측 상에 추가적인 슬리브를 구비하는 환형의 챔버의 범위를 설정(delimit)하는 것을 고려할 수 있으나, 이는 덜 바람직하다.

특히 상기 챔버, 특히 상기 환형의 챔버의 영역인, 하나의 영역에서 냉각 순환이 액체로써 상기 윤활유가 안내되는 상기 윤활유 채널에 인접한 홀의 적어도 하나 및 상기 스테이터(22)-이 예에서는 상기 슬리브 바디(24)-와 인접하기 때문에, 상기 전기 모터를 지나 상기 윤활유 섬프로 다시 하측으로 윤활 물질이 흐르는 것, 이중 냉각은 간단한 방법으로 달성된다. 이 예에서, 하나 또는 하나 이상의 밀봉부(40)는 상기 슬리브 바디(24)와 상기 이음부(26)(혹은 상기 냉각 챔버) 사이의 갭을 밀봉하도록 상기 슬리브 바디의 내주면에 유리하게 배치될 수 있다. 그러므로 상기 슬리브 바디(24)는 구조적으로 특히 간단한 방법으로 환형 챔버(37)의 벽 하나를 형성한다.

외측 벽의 검사 유리창(43)은 상기 윤활 시스템의 특히 시각적 체크를 허용하며, 특히 이 예에서 상기 검사 유리창의 하나는 상기 윤활유 레벨이 관찰될 수 있도록 최대 윤활유 레벨에 수직적으로 놓여있고, 여기서 두 번째(이 예에서 높이 있는) 검사 유리창(43)은 상기 윤활유 채널(34)을 볼 수 있으므로 돌아오는 오일을 볼 수 있게 한다.

1: 분리기
2: 원심 드럼
3: 후드 장치
4: 드라이브 하우징
5: 드라이브 스핀들
6: 넥 베어링
7: 풋 베어링
8', 8''': 슬리브
8'': 탄성체
9: 베어링 하우징
10: 플랜지 섹션
11: 이음부
12: 스크류
13: 링
14: 직경 스텝
15: 연접 요소
16: 직경 스텝
17: 스텝
18: 이너 링
19: 아우터 링
20: 전기 모터
21: 로터
22: 스테이터
23: 와인딩 영역
23': 스테이터 플레이트 패킷
24: 슬리브 바디
25: 플랜지 섹션
26: 이음부
27: 스크류
28: 드라이브 챔버
29: 환형 갭
30: 윤활유 파이프
31: 윤활유 공급 홀
32: 핀(Fins)
33: 윤활유 섬프
34: 윤활유 채널
35, 36: 채널
37: 환형 챔버
38: 방사형 이음부
39: 드레인 스크류
40: 밀봉부
41: 스텝
42: 핀(Pin)
43: 검사 유리창
D: 회전 축

Claims

다음과 같은 특징을 포함하는 분리기(1)에 있어서,
상기 분리기는,
a. 수직 회전 축(D)을 구비한 원심 드럼(2),
b. 상기 원심 드럼(2)을 위한 드라이브 스핀들(5), 상기 드라이브 스핀들(5)은 넥 베어링(6) 및 풋 베어링(7)에 의하여 드라이브 챔버(28)를 형성하거나 둘러싸는 드라이브 하우징(4)에서 회전가능하게 장착되고,
c. 전자 모터(20), 상기 전자 모터(20)는 스테이터(22) 및 모터 로터(21)를 구비하며,
d. 상기 모터 로터(21)는 상기 풋 베어링(7)과 상기 넥 베어링(6) 사이의 축방향 영역에 직접적으로 상기 드라이브 스핀들(5)상의 상기 드라이브 하우징(4)의 상기 드라이브 챔버(28)에 배치되고,
e. 상기 스테이터(22)는 상기 드라이브 하우징(4)에 직접적으로 지지되며, 에어 갭은 상기 스테이터(22)와 상기 모터 로터(21) 사이에 존재하고,
f. 상기 스테이터(22) 및 상기 모터 로터(21)는 외부를 향하여 주로 또는 그렇지 않으면 완벽히 폐쇄된 상기 드라이브 챔버(28)에 개방 방식으로 상기 넥 베어링(6)과 상기 풋 베어링(7)의 사이에 배치되고,
g. 특히 상기 넥 베어링(6) 및 상기 풋 베어링(7)의 윤활의 윤활 시스템을 위한 수단이 제공되며, 상기 수단은 직접적으로 상기 드라이브 챔버(28) 내로 전체적으로 또는 부분적으로 통합되어 있으며,
다음의 특징 중 적어도 하나 이상이 구현되는 분리기.
h. 자유 유동성 냉각수를 위하여 냉각수 순환 수단이 제공되며, 상기 냉각수 순환 수단은 직접적으로 상기 드라이브 하우징(4)내로 전체적으로 또는 부분적으로 통합되어 있고,
i. 상기 스테이터(22)는 상기 드라이브 하우징의 대응하는 이음부(26) 상에 위치시키고, 특히, 안착시키기 위한 플랜지 섹션(25)를 구비.
제1항에 있어서,
상기 냉각 시스템은, 적어도 특정 부분이, 액체의 통로를 위한 윤활유 채널(34) 및 상기 드라이브 챔버에서 흐르는 윤활유에 인접해 있고, 또한, 상기 스테이터(22)에 인접한 것을 특징으로 하는 분리기.
제2항에 있어서,
상기 상기 냉각 시스템은 챔버, 특히 환형 챔버(37)를 구비하는 것을 특징으로 하는 분리기.
제3항에 있어서,
냉각 채널(35, 36)은 상기 드라이브 하우징(4)의 적어도 하나의 벽에 형성되고 상기 챔버 내부로 개방되는 것을 특징으로 하는 분리기.
제4항에 있어서,
상기 챔버는, 특히 상기 환형 챔버는, 직접적으로 상기 스테이터(22) 및 상기 윤활유 채널(34)에 인접한 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스테이터(22)는 외주에 슬리브 바디(24)를 구비하는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬리브 바디(24)와 함께 상기 스테이터(22)는 조립 및 교체가 가능한 모듈 유닛으로 형성되는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베어링 하우징(4)에 설치된 상태의 슬리브 바디(24)는, 상기 챔버의 경계 벽, 특히 상기 냉각 순환의 상기 환형 챔버(27)의 경계 벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬리브 바디(24)는 상기 베어링 하우징(4)의 내주 상에 대응하는 상기 이음부(26) 상에 안착되는 상기 플랜지 섹션(25)를 구비하는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 넥 베어링(6)은 플랜지 섹션(10)를 구비하는 베어링 하우징(9)에 배치되고, 상기 베어링 하우징(9) 및 상기 넥 베어링은 조립 및 교체가능한 모듈 유닛으로 형성되는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 넥 베어링(6)은 적어도 하나의 탄성 요소를 통하여 상기 드라이브 하우징에 지지되고, 상기 풋 베어링(7)은 작동 중에 상기 드라이브 스핀들(5)이 상기 원심 드럼(2)의 세차 운동을 따르도록 연접 방식으로 상기 드라이브 하우징(4)에 배치되거나 피봇 베어링으로 설계되는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 드라이브 스핀들(5) 및 상기 원심 드럼과 함께 상기 회전 시스템은 상기 풋 베어링(7)을 통하여 본질적으로 축 방향으로 상기 드라이브 하우징(4)에서 지지되는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 드라이브 스핀들(5)은 중공을 구비한 디자인으로 설계되고, 상기 풋 베어링(7)의 하측 영역으로부터 연장되는 축방향 내부 윤활유 파이프(30)를 구비하며,
축방향으로 상기 로터(21)의 영역을 통해, 넥 베어링(6)의 영역 내로 윤활유 파이프(30)가 상기 드라이브 챔버(28)로 개방되도록 하는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
윤활유 공급 홀(31)은 상기 드라이브 챔버의 위 또는 상기 넥 베어링(6)의 아래로 개방되는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
윤활유 펌프는 상기 드라이브 스핀들(5)의 하측단에 형성되거나 배치되는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 윤활유 펌프는 원심 펌프(centrifugal pump)로 설계되거나 또는 흡입 파이프 펌프(suction pipe pump)로 설계되는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
슬링어 링(13)은 상기 넥 베어링(6)과 상기 전기 모터(20) 사이의 축방향 영역의 드라이브 스핀들(5)상에 형성되거나 배치되는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
윤활유 섬프(33)는 상기 드라이브 챔버의 하부 영역에 형성되고, 상기 드라이브 챔버 내에서 상기 윤활유 채널(34)로부터 다시 흐르는 윤활유를 다시 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 윤활 시스템은 순환 시스템으로 상기 드라이브 챔버(28)에 완전히 통합된 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 또는 하나 이상의 특히 수직으로 연장된 홀은 상기 스테이터(22) 외부의 상기 드라이브 하우징에 상기 윤활유 채널(34)로서 형성되며, 이 홀을 통하여 유활유는 외측상에 본질적으로 방사상으로 상기 스테이터(22) 및 상기 모터 로터(21)를 지나 안내되는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
작동 동안의 상기 풋 베어링(7)은 완벽하게 상기 윤활유 레벨의 아래에 위치되거나, 완벽하게 상기 윤활유 섬프에 배치되는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 윤활유 레벨은 작동 동안 상기 전기 모터(20)의 아래에 놓여있는 것을 특징으로 하는 분리기.
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
특히 윤활 시스템의 시각적 체크를 위하여 하나 또는 하나 이상의 검사 유리창이 제공되며, 특히 하나 또는 두 개의 파라미터는 "윤활유 레벨" 및 "윤활유 채널의 윤활유"인 것을 특징으로 하는 분리기.