RU2067893C1

RU2067893C1 - Filtering centrifuge with turnable inside filter

Info

Publication number: RU2067893C1
Application number: SU915053018A
Authority: RU
Inventors: Гертейс Ханс
Original assignee: Хейнкель Индустрицентрифуген ГмбХ унд Ко.
Priority date: 1990-03-24
Filing date: 1991-01-15
Publication date: 1996-10-20
Also published as: JPH05505339A; KR0163357B1; CN1025009C; DE59008312D1; ES2066893T3; WO1991014506A1; DK0448736T3; EP0448736A1; EP0448736B1; KR930700209A; JP3315979B2; GR3015484T3; ATE117221T1; CN1055129A

Abstract

A sleeve filter centrifuge comprises a drum with radial filtrate passages (12) which is rotatably mounted in a housing (1), a sleeve filter cloth (15) which covers the filtrate passages, a lid (18) which closes the front of the drum and has a filling opening for suspensions to be filtered, and a filling pipe (19) which penetrates the filling opening. In order to turn up the filter cloth, the drum and lid can be displaced axially relative to each other by means of a hollow shaft (3) driven in rotation and a support shaft (9) which telescopes in and out of said hollow shaft. A threaded spindle (34) is arranged on the support shaft (9) and a nut (33, 36) is engaged with this threaded spindle (34). Either the threaded spindle (34) or the nut (33, 36) can be driven in rotation by a motor (44) in such a manner that the support shaft (9) telescopes in and out of the hollow shaft (3) in function of the rotational speed of the threaded spindle (34) or nut relative to the rotational speed of the hollow shaft (3).

Description

Изобретение относится к фильтрующей центрифуге с выворачиваемым фильтром, содержащей установленный с корпусе с возможностью вращения барабан, имеющий радиальные отверстия для прохода фильтрата, покрывающую радиальные отверстия выворачиваемую фильтровальную ткань, закрывающую одну торцевую сторону барабана крышку, предусмотренное в крышке отверстие для загрузки фильтруемой суспензии и проходящую через отверстие в крышке питающую трубу, причем барабан и крышка установлены с возможностью осевого перемещения относительно друг друга посредством приводимого во вращение полого вала и перемещаемого в нем туда и обратно наподобие телескопа несущего вала в целях выворачивания фильтровальной ткани. The invention relates to a filter centrifuge with an invertible filter, comprising a drum mounted with a housing rotatably having radial openings for the passage of the filtrate, an invertible filter cloth covering the radial openings, a lid covering one end face of the drum, an opening for loading the filtered suspension provided in the lid and passing through a hole in the lid of the supply pipe, and the drum and the lid are mounted with the possibility of axial movement relative to each other by means of a hollow shaft driven into rotation and moved back and forth in it like a carrier shaft telescope in order to invert filter cloth.

В известной фильтрующей центрифуге с выворачиваемым фильтром вышеуказанного типа (патент ФРГ N 2709894) жестко соединенный с крышкой барабана несущий вал перемещается в несущем этот барабан полом валу труда и обратно наподобие телескопа с помощью гидравлического привода, когда барабан при выворачивании фильтровальной ткани должно открывать или закрывать. Поскольку в гидравлических приводных системах в принципе нельзя исключить утечек как в области самого приводного цилиндра, так и в ведущих к нему трубопроводах и в установленных в них клапанах, могут возникать помехи, которые в особенности при фильтровании чувствительных продуктов, например фармацевтических средств, или же в протекающих в стерильных условиях процессах оказывается чрезвычайно серьезными. In the known filter centrifuge with an invertible filter of the above type (FRG patent No. 2709894), the bearing shaft rigidly connected to the drum cover moves in the hollow labor shaft that carries this drum and back like a telescope using a hydraulic drive when the drum must open or close when the filter cloth is turned out. Since, in principle, in hydraulic drive systems, leaks cannot be excluded both in the area of the drive cylinder itself and in the pipelines leading to it and in the valves installed in them, interference can occur, which is especially when filtering sensitive products, such as pharmaceuticals, or processes under sterile conditions are extremely serious.

Поэтому в основу изобретения положена задача усовершенствовать фильтрующую центрифугу с выворачиваемым фильтром вышеуказанного типа до такой степени, чтобы можно было отказаться от предусмотренного до тех пор для открывания и закрывания барабана гидравлического привода и тем самым исключить мешающие утечки гидравлической жидкости. Therefore, the basis of the invention is the task of improving the filtering centrifuge with an invertible filter of the above type to such an extent that it is possible to abandon the hydraulic drive provided for opening and closing the drum and thereby prevent interfering hydraulic fluid leaks.

Эта задача решается согласно изобретению таким образом, что на несущем валу предусмотрены ходовой винт и взаимодействующая с ним гайка, причем либо ходовой винт, либо гайка приводится во вращение электродвигателем, так что в зависимости от числа оборотов ходового винта или гайки по отношению к числу оборотов полого вала несущий вал перемещается в полом валу туда и обратно наподобие телескопа. This problem is solved according to the invention in such a way that a lead screw and a nut interacting with it are provided on the main shaft, and either the lead screw or the nut is driven by an electric motor, so that depending on the number of revolutions of the lead screw or nut with respect to the number of revolutions of the hollow shaft, the bearing shaft moves back and forth in the hollow shaft like a telescope.

Следующее описание предпочтительного варианта выполнения предложенной фильтрующей центрифуги при помощи приложенного чертежа служит для более подробного объяснения изобретения. The following description of a preferred embodiment of the proposed filter centrifuge using the attached drawing serves to provide a more detailed explanation of the invention.

На фиг. 1 изображена в схематическом разрезе фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром в фазе центрифугирования, на фиг.2 изображена в схематическом разрезе фильтрующая центрифуга с выворачиваемым фильтром согласно фиг.1 в фазе сбрасывания твердого вещества, на фиг.3 изображен в схематическом виде механический привод для открывания и закрывания барабана фильтрующей центрифуги с выворачиваемым фильтром, в увеличенном масштабе; на фиг.4 изображен в схематическом виде модифицированный вариант выполнения механического привода согласно фиг.3. In FIG. 1 shows a schematic sectional view of a filtering centrifuge with an invertible filter in the centrifugation phase, FIG. 2 shows a schematic sectional view of a filtering centrifuge with an invertible filter in accordance with FIG. 1 in a phase of discharging a solid, and FIG. 3 shows a schematic view of a mechanical drive for opening and closing the drum of the filtering centrifuge with an inverted filter, on an enlarged scale; figure 4 shows in schematic form a modified embodiment of a mechanical drive according to figure 3.

Изображенная на фиг.1 фильтрующая центрифуга включает схематически показанный корпус 1, плотно охватывающий всю машину, в котором на неподвижной станине 2 установлен полый вал 3 с возможностью вращения в подшипниках 4 и 5. С выступающих из подшипника 5 концов полого вала 3 соединено с фиксацией от вращения приводное колесо 6, через которое полый вал 3 приводится в быстрое вращение от электродвигателя посредством клинового ремня. The filter centrifuge shown in FIG. 1 includes a schematically shown housing 1, tightly covering the whole machine, in which a hollow shaft 3 is mounted on a stationary frame 2 and can be rotated in bearings 4 and 5. The ends of the hollow shaft 3 protruding from the bearing 5 are connected to rotation drive wheel 6, through which the hollow shaft 3 is driven into rapid rotation from the electric motor by means of a V-belt.

Неразрезной полый вал 3 между подшипниками 4 и 5 снабжен шпоночной канавкой, проходящей в осевом направлении (на чертеже она показана прерывистой линией), в которой установлена шпонка 8 с возможностью перемещения в осевом направлении. Шпонка 8 жестко соединена с несущим валом 9, установленным с возможностью перемещения внутри полого вала 3. Таким образом, несущий вал 9 вращается вместе с полым валом 3 и, сверх того, перемещается в последнем в осевом направлении. The continuous hollow shaft 3 between the bearings 4 and 5 is provided with a keyway extending in the axial direction (it is shown in the drawing by a dashed line), in which the key 8 is mounted with the possibility of movement in the axial direction. The key 8 is rigidly connected to the bearing shaft 9, mounted for movement inside the hollow shaft 3. Thus, the bearing shaft 9 rotates with the hollow shaft 3 and, moreover, moves axially in the latter.

К выступающему из подшипника 4 концу полого вала 3 (на фиг.1 и 2 на левой стороне) прифланцовано с фиксацией от вращения закрытое дно горшкообразного барабана 11 центрифуги. На цилиндрической боковой стенке барабан 11 снабжен пропускными отверстиями 13, проходящими в радиальном направлении. На торцевой стороне, противоположной дну, барабан 11 открыт. На фланцевом буртике 13, охватывающем открытый торец барабана 11, герметично закреплен посредством стопорного кольца 14 один край фильтровальной ткани 15, имеющей в основном кругово-цилиндрическую форму. Соответствующим образом другой край фильтровальной ткани 15 плотно соединен с днищевой частью 16, жестко соединенной с передвижным несущим валом 9, свободно проходящим через дно барабана 11. To the end of the hollow shaft 3 protruding from the bearing 4 (in FIGS. 1 and 2 on the left side), the closed bottom of the centrifuge pot-shaped drum 11 is flanged to prevent rotation. On the cylindrical side wall, the drum 11 is provided with through holes 13 extending in the radial direction. On the end side opposite the bottom, the drum 11 is open. On the flange flange 13, covering the open end of the drum 11, one edge of the filter cloth 15 having a generally circular-cylindrical shape is hermetically fixed by means of a retaining ring 14. Accordingly, the other edge of the filter cloth 15 is tightly connected to the bottom portion 16, rigidly connected to a movable bearing shaft 9, freely passing through the bottom of the drum 11.

На днищевой части 16 жестко закреплена через распорные болты 17 с образованием промежуточного пространства крышка 18, которая на фиг.1 герметично закрывает камеру центрифугирования в барабане 11 за счет того, что она плотно прилегает к буртику 13 последнего, а на фиг.2 вместе с днищевой частью 16 свободно приподнята с барабана 11 за счет того, что несущий вал 9 выдвинут в осевом направлении из полого вала 3. On the bottom part 16 is rigidly fixed through the spacer bolts 17 with the formation of the intermediate space cover 18, which in Fig.1 hermetically closes the centrifugation chamber in the drum 11 due to the fact that it fits snugly against the shoulder 13 of the latter, and in Fig.2 together with the bottom part 16 is freely lifted from the drum 11 due to the fact that the bearing shaft 9 is axially extended from the hollow shaft 3.

На передней стороне фильтрующей центрифуги (на фиг.1 и 2 на левой стороне) установлена питающая труба 19, служащая для введения в камеру центрифугирования в барабане 11 разделяемой на твердые и жидкие компоненты суспензии (фиг. 1). В показанном на фиг.2 рабочем положении питающая труба 19 вдвинута в канал 21 передвижного несущего вала 9. On the front side of the filtering centrifuge (in FIGS. 1 and 2 on the left side), a feed pipe 19 is installed, which serves to introduce a suspension into the centrifugation chamber in the drum 11, which is divided into solid and liquid components (FIG. 1). In the operating position shown in FIG. 2, the supply pipe 19 is pushed into the channel 21 of the movable bearing shaft 9.

Приводной механизм, обеспечивающий перемещение несущего вала 9 в полом валу 3 и тем самым открывание и закрывание барабана 11 и, следовательно, переход из одного режима работы в другой (фиг.1 и фиг.2) будет описан более подробно ниже. The drive mechanism for moving the bearing shaft 9 in the hollow shaft 3 and thereby opening and closing the drum 11 and, therefore, the transition from one operating mode to another (figure 1 and figure 2) will be described in more detail below.

В начале работы фильтрующая центрифуга занимает показанное на фиг.1 положение. Передвижной несущий вал 9 вдвинут в полый вал 3, вследствие чего соединенная с несущим валом 9 днищевая часть 16 находится вблизи дна барабана 11. При этом крышка 18 плотно прилегает к буртику барабана 11. При вращении барабана подается через питающую трубу 19 фильтруемая суспензия. Жидкие компоненты суспензии проходят в направлении стрелок 22 через отверстия 12 барабана и направляются отбойным щитком 23 в отводящий трубопровод 24. Твердые компоненты суспензии удерживаются фильтровальной тканью 15. At the beginning of the operation, the filtering centrifuge occupies the position shown in FIG. 1. The movable bearing shaft 9 is pushed into the hollow shaft 3, as a result of which the bottom part 16 is connected to the bottom of the drum 11. At that, the lid 18 fits snugly against the shoulder of the drum 11. When the drum rotates, a filtered suspension is fed through the feed pipe 19. The liquid components of the suspension pass in the direction of the arrows 22 through the holes 12 of the drum and are guided by the baffle plate 23 into the discharge pipe 24. The solid components of the suspension are held by the filter cloth 15.

При дальнейшем вращении барабана 11 несущий вал 9 перемещается (согласно фиг. 2 влево), вследствие чего фильтровальная ткань 15 выворачивается наружу и прилипающие к ней частицы твердого вещества выбрасываются в направлении стрелок 25 наружу в корпус 1. Отсюда их можно легко отправлять. В показанном на фиг.2 положении питающая труба 19 вдвинута, проходя через соответствующие отверстия в крышке 18 и днищевой части 16, в канал 21 несущего вала 9. With further rotation of the drum 11, the bearing shaft 9 moves (according to Fig. 2 to the left), as a result of which the filter cloth 15 is turned outward and the particles of solid matter adhering to it are thrown outward in the direction of the arrows 25 into the housing 1. From here, they can be easily sent. In the position shown in FIG. 2, the supply pipe 19 is moved, passing through the corresponding holes in the cover 18 and the bottom part 16, into the channel 21 of the bearing shaft 9.

После сбрасывания частиц твердого вещества под воздействием центробежной силы фильтрующая центрифуга доводится за счет перемещения несущего вала 9 в обратном направлении опять до положения, показанного на фиг.1, причем фильтровальная ткань 15 выворачивается в обратном направлении, а именно внутрь. Таким образом возможна работа центрифуги с непрерывным вращением барабана 11, причем в фазе центрифугирования согласно фиг.1 барабан 11 приводится электродвигателем 7 во вращение с числом оборотов, которое значительно выше, чем в фазе сбрасывания твердого вещества согласно фиг.2, в которой барабан 11 вращается более медленно. After dropping solid particles under the influence of centrifugal force, the filtering centrifuge is brought back by moving the carrier shaft 9 in the opposite direction again to the position shown in Fig. 1, the filter cloth 15 being turned in the opposite direction, namely inward. Thus, the centrifuge can operate with continuous rotation of the drum 11, and in the centrifugation phase according to figure 1, the drum 11 is driven by an electric motor 7 in rotation with a speed that is significantly higher than in the phase of the discharge of the solid substance according to figure 2, in which the drum 11 rotates more slowly.

Как вытекает из фиг.3 к подпираемому подшипником 5 концу полого вала 3 прифланцована жестко и с фиксацией от вращения отстоящая назад втулка 31, снабженная шпоночной канавкой 32, проходящей в осевом направлении. С задним концом несущего вала 9 жестко соединена гайка 33, снабженная шпонкой 30, выступающей в радиальном направлении, причем шпонка 30 входит в шпоночную канавку 32, так что она обеспечивает, с одной стороны, соединение гайки 33 с несущим валом с фиксацией от вращения и, с другой стороны, соединение втулки 31 с полым валом 3 с фиксацией от вращения, причем, однако, гайка 33 и тем самым несущий вал 9 могут перемещаться во втулке 31 в осевом направлении. As follows from FIG. 3, the end of the hollow shaft 3, which is supported by the bearing 5, is rigidly flanged and rotationally fixed, the rear spacing 31 provided with a keyway 32 extending in the axial direction. A nut 33 is rigidly connected to the rear end of the bearing shaft 9 and is provided with a key 30 that protrudes in the radial direction, and the key 30 is included in the keyway 32, so that it provides, on the one hand, the nut 33 is connected to the bearing shaft and is rotationally fixed, and on the other hand, the connection of the sleeve 31 with the hollow shaft 3 is rotationally locked, however, however, the nut 33 and thereby the bearing shaft 9 can be axially moved in the sleeve 31.

С внутренней резьбой гайки 33 взаимодействует соответствующая наружная резьба ходового винта 34, который соединен через обычное шпоночное соединение 35 с гильзой 36 с фиксацией от вращения, но с возможностью незначительного перемещения в осевом направлении. Гильза 36 в свою очередь посредством подшипников 37 и 38 установлена с возможностью вращения в концевой части 45, жестко прифланцованной к втулке 31. На заднем конце ходового винта 34, выступающем за границы гильзы 36, установлен диск 41, удерживаемый гайкой 39. Между задним торцом гильзы 36 и диском 41 расположена тарельчатая пружина 42 или подобная деталь, с помощью которой ходовой винт 34 поджат относительно гильзы 36 (на фиг.3 вправо), причем шпоночное соединение 35 ходового винта 34 и гильзы 36 допускает незначительное перемещение ходового винта 34 и гильзы 36 относительно друг друга в осевом направлении. The corresponding external thread of the lead screw 34 interacts with the internal thread of the nut 33, which is connected through a conventional key connection 35 to the sleeve 36 with rotation lock, but with the possibility of slight movement in the axial direction. The sleeve 36, in turn, by means of bearings 37 and 38 is mounted for rotation in the end portion 45, rigidly flanged to the sleeve 31. At the rear end of the lead screw 34, protruding beyond the borders of the sleeve 36, a disk 41 is mounted, held by a nut 39. Between the rear end of the sleeve 36 and a disk 41, there is a Belleville spring 42 or the like, with which the lead screw 34 is preloaded against the sleeve 36 (to the right in FIG. 3), and the keyed connection 35 of the lead screw 34 and the sleeve 36 allows slight movement of the lead screw 34 and the guides s 36 relative to each other in the axial direction.

На гильзе 16 установлен с фиксацией от вращения ременный шкив 43, соединенный через клиновой ремень с электродвигателем 44 (фиг.1), приводящим во вращение гильзу 36 и тем самым ходовой винт 34, соединенный с последней через шпоночное соединение 35 с фиксацией от вращения. A belt pulley 43 is mounted on the sleeve 16 with rotation locking, connected through a V-belt to an electric motor 44 (Fig. 1), which rotates the sleeve 36 and thereby the lead screw 34, connected to the latter through a keyway 35 with rotation locking.

Тарельчатая пружина 42, с помощью которой поджат ходовой винт 34 и тем самым через гайку 33 также и несущий вал 9 (на фиг.3 вправо), служит для удерживания в фазе центрифугирования (фиг.1) крышки 18 в плотном прилегании к буртику барабана 11 против воздействия создавшегося в полости барабана гидравлического давления. В более простых конструкциях предложенной фильтрующей центрифуги ходовой винт 34 можно было бы установить с возможностью вращения в подшипниках 37 и 38 также непосредственно, т.е. без промежуточного включения гильзы 36. В этом случае ременный шкив 43 был установлен непосредственно на ходовом винте 34 и предусмотренная для этого тарельчатая пружина 42 могла бы отсутствовать. Belleville spring 42, with which the lead screw 34 is pressed and thereby also the bearing shaft 9 (in Fig. 3 to the right) through the nut 33, serves to hold the cover 18 in a tight centrifugation phase (Fig. 1) in close contact with the bead of the drum 11 against exposure to hydraulic pressure created in the cavity of the drum. In simpler designs of the proposed filtering centrifuge, the lead screw 34 could be mounted to rotate directly in bearings 37 and 38, i.e. without intermediate inclusion of the sleeve 36. In this case, the belt pulley 43 was mounted directly on the lead screw 34 and the cup spring 42 provided for this could be absent.

Как видно, втулка 31 с помощью прифланцованной к ней концевой части 45 установлена с возможностью вращения на собственной вращающейся опоре 46, которая в свою очередь опирается через стойку 47 на станину 2, так что приводные усилия от ременного шкива 43 и электродвигателя 44 могут быть восприняты вблизи опоры 46. As can be seen, the sleeve 31 with the end portion 45 flanged to it is mounted for rotation on its own rotating support 46, which in turn is supported through the stand 47 on the frame 2, so that the drive forces from the belt pulley 43 and the motor 44 can be sensed close legs 46.

Если ходовой винт 34, установленный с возможностью вращения во втулке 31, приводится через ременный шкив 43 электродвигателя 44 во вращение в одном или другом направлении относительно полого вала 3 и соединенной с ним втулки 31, то за счет взаимодействия ходового винта 34 с гайкой 33 соединенный с гайкой 33 несущий вал 9 перемещается в одном или другом направлении, в результате чего соединенная с несущим валом 9 крышка 18 совершает движение либо в сторону открывания, либо в сторону закрывания барабана. If the lead screw 34, mounted rotatably in the sleeve 31, is driven through the belt pulley 43 of the electric motor 44 to rotate in one or another direction relative to the hollow shaft 3 and the sleeve 31 connected to it, then due to the interaction of the lead screw 34 with the nut 33 connected to nut 33, the bearing shaft 9 moves in one or the other direction, as a result of which the cover 18 connected to the bearing shaft 9 moves either in the opening direction or in the closing direction of the drum.

Однако в процессе работы фильтрующей центрифуги полый вал 3 с установленным на нем барабаном 11, жестко соединенная с полым валом 3 втулка 31, а также перемещаемый в полом валу 3 и соединенный с крышкой 18 несущий вал 9 вращаются непрерывно в определенном направлении. Таким образом, при открывании и закрывании барабана крышкой 18 важную роль играет относительная скорость упомянутых деталей, в особенности относительная скорость несущего вала 9 и ходового винта 34, а решающим является в особенности, приводится ли ходовой винт 34 во вращение с числом оборотов ниже или выше числа оборотов несущего вала 9. Если число оборотов несущего вала 9 равно числу оборотов ходового винта 34, то несущий вал 9 в полом валу 3 не перемещается в осевом направлении. Только тогда, когда число оборотов ходового винта 34 выше числа оборотов несущего вала 9, последний перемещается в полом валу 3 в направлении, в котором крышка 18 открывает барабан. Наоборот, если число оборотов ходового винта 34 ниже числа оборотов несущего вала 9 или же ходовой винт 34 вращается в направлении, противоположном направлению вращения несущего вала 9, то несущий вал 9 и тем самым крышка 18 перемещается в обратном направлении, в котором крышка 18 закрывает барабан. В предпочтительном варианте выполнения предложенной фильтрующей центрифуги несущий вал 9 и ходовой винт 34 вращаются всегда в одинаковом направлении. However, during the operation of the filtering centrifuge, the hollow shaft 3 with the drum 11 mounted on it, the sleeve 31 rigidly connected to the hollow shaft 3, as well as the bearing shaft 9 moved in the hollow shaft 3 and connected to the cover 18, rotate continuously in a certain direction. Thus, when opening and closing the drum with the lid 18, the relative speed of the aforementioned parts, in particular the relative speed of the main shaft 9 and the rotor 34, plays an important role, and it is crucial in particular whether the rotor 34 is rotated at a speed lower or higher than the number rotations of the main shaft 9. If the number of revolutions of the main shaft 9 is equal to the number of revolutions of the spindle 34, the main shaft 9 in the hollow shaft 3 does not move in the axial direction. Only when the number of revolutions of the lead screw 34 is higher than the number of revolutions of the main shaft 9, does the latter move in the hollow shaft 3 in the direction in which the cover 18 opens the drum. Conversely, if the number of revolutions of the rotor 34 is lower than the number of revolutions of the rotor shaft 9 or the rotor 34 rotates in a direction opposite to the direction of rotation of the rotor shaft 9, the rotor shaft 9 and thereby the lid 18 moves in the opposite direction, in which the lid 18 closes the drum . In a preferred embodiment of the proposed filtering centrifuge, the bearing shaft 9 and the spindle 34 always rotate in the same direction.

Таким образом, необходимый до сих пор для открывания и закрывания барабана гидравлический привод заменен простым механическим приводом, который лишен всех недостатков гидравлического привода, обусловленных утечками. Однако, это не является единственным преимуществом вышеописанного механического винтового привода. По сравнению с гидравлическим приводом, при использовании которого несущий вал 9 перемещается через гидравлический цилиндр, прифланцованный к заднему концу полого вала 3, необходимые для открывания и закрывания барабана и для плотного прилегания крышки к барабану усилия не проходят через коренные подшипники 4 и 5, а воспринимаются самим винтовым приводом. Thus, the hydraulic drive necessary so far for opening and closing the drum is replaced by a simple mechanical drive, which is free from all the drawbacks of the hydraulic drive caused by leaks. However, this is not the only advantage of the mechanical screw drive described above. Compared with a hydraulic drive, when using which the bearing shaft 9 moves through a hydraulic cylinder flanged to the rear end of the hollow shaft 3, the forces necessary for opening and closing the drum and for tightly fitting the cover to the drum do not pass through the main bearings 4 and 5, but are perceived screw drive itself.

Поскольку в показанном варианте выполнения предложенной фильтрующей центрифуги несущий вал 9 и ходовой винт 34 вращаются одновременно и в одинаковом направлении, а осевое перемещение несущего вала 9 в полом валу 3 зависит только от разности чисел оборотов этих деталей 9 и 34 в положительном и отрицательном смысле, даже относительно высокое абсолютное число оборотов ходового винта 34 приводит только к относительно незначительному осевому перемещению несущего вала 9. Таким образом, ходовой винт 34 ведет себя как винт с очень малым шагом (с мелкой резьбой), значит, для его привода необходимо приложить только незначительные усилия, так что электродвигатель 44, приводящий ходовой винт 34 во вращение, может быть выполнен относительно маломощным, а именно и тогда, когда несущий вал 9 и ходовой винт 34 приводятся во вращение в противоположных направлениях. Since in the shown embodiment of the proposed filtering centrifuge, the main shaft 9 and the spindle 34 rotate simultaneously in the same direction, and the axial movement of the main shaft 9 in the hollow shaft 3 depends only on the difference in the speed numbers of these parts 9 and 34 in a positive and negative sense, even the relatively high absolute speed of the rotor 34 leads only to a relatively insignificant axial movement of the rotor shaft 9. Thus, the rotor 34 behaves like a screw with a very small pitch (with small threaded), it means that it is necessary to apply only insignificant efforts to drive it, so that the electric motor 44, which drives the lead screw 34 into rotation, can be made relatively low-power, namely when the bearing shaft 9 and the lead screw 34 are rotated in opposite directions.

В конце соответствующего хода в сторону "открывания" или в сторону "закрывания" барабана, а также при трудности хода разность чисел оборотов полого вала 3 и несущего вала с одной стороны, а ходового винта 34 с другой стороны изменяется, приближаясь к нулю, так что в конце концов происходит синхронное вращение этих деталей. При этом усилия автоматически возрастают и способствуют в особенности после достижения закрытого состояния барабана тому, что крышка 18 плотно прилегает к буртику барабана 11, даже в случае, если электродвигатель 44, приводящий во вращение ходовой винт 34, выполнен относительно маломощным. At the end of the corresponding stroke in the direction of "opening" or in the direction of "closing" of the drum, and also when the stroke is difficult, the difference in the numbers of revolutions of the hollow shaft 3 and the main shaft on the one hand and the screw 34 on the other hand changes, approaching zero, so that in the end, these parts rotate synchronously. In this case, the forces automatically increase and, in particular, after reaching the closed state of the drum, ensures that the lid 18 fits snugly onto the bead of the drum 11, even if the electric motor 44 driving the spindle 34 is made relatively low-power.

Как только барабан 11 и вместе с ним также несущий вал 9 попытаются вращаться более быстро, чем ходовой винт 34, крышка 18 автоматически прижимается к барабану 11, даже в случае, если в камере центрифугирования действуют большие гидравлические силы. Таким образом, вышеописанный винтовой затвор действует как (снабженный мелкой резьбой) ходовой винт с самоторможением, который не требует дополнительной фиксации в радиальном направлении. В особенности по сравнению с гидравлическим затвором вышеописанный винтовой затвор не требует дополнительного предохранительного приспособления, например, центробежного регулятора или подобного устройства, которое позволяет барабану открываться только при вращении с числом оборотов ниже определенного значения, так как согласно изобретению крышка 18 за счет вышеописанного винтового привода всегда автоматически надежно прижимается к буртику барабана 11, пока ходовой винт 34 вращается более медленно, чем несущий вал 9 и соединенные с ним детали, или же вращается по отношению к ним в противоположном направлении. As soon as the drum 11 and with it the bearing shaft 9 also try to rotate more quickly than the spindle 34, the cover 18 is automatically pressed against the drum 11, even if large hydraulic forces act in the centrifugation chamber. Thus, the above-described screw closure acts as a (self-tapping) threaded spindle that does not require additional locking in the radial direction. In particular, in comparison with the hydraulic lock, the above-described screw lock does not require an additional safety device, for example, a centrifugal regulator or similar device, which allows the drum to open only when rotating at a speed below a certain value, since according to the invention, the cover 18 always always automatically reliably pressed against the flange of the drum 11, while the lead screw 34 rotates more slowly than the bearing shaft 9 and connected to it parts, or rotates in relation to them in the opposite direction.

На фиг. 3 показано так же, как на фиг.2, открытое состояние барабана, в котором несущий вал 9 полностью отодвинут от ходового винта 34 (на фиг.3 влево). Как видно, несущий вал 9 имеет перед местом своего соединения с гайкой 33 полость 48, в которую входит ходовой винт 34, когда при закрывании барабана несущий вал 9 перемещается в обратном направлении (на фиг.3 вправо); при этом гайка 33 перемещается соответственно во втулке 31, образующей заднее удлинение полого вала 3. In FIG. 3 shows the same as in FIG. 2, the open state of the drum, in which the bearing shaft 9 is completely moved away from the spindle 34 (to the left in FIG. 3). As you can see, the bearing shaft 9 has a cavity 48 in front of its connection with the nut 33, into which the spindle 34 enters, when, when the drum is closed, the bearing shaft 9 moves in the opposite direction (to the right in Fig. 3); while the nut 33 is moved respectively in the sleeve 31, forming the rear extension of the hollow shaft 3.

В непоказанном варианте выполнения предложенной фильтрующей центрифуги ходовой винт может быть выполнен в виде винта без самоторможения. В качестве такого винта можно использовать, например, обычный шариковый винт. В этом случае необходимое для надежного прижима крышки 18 к барабану 11 усилие доставляет непрерывно включенный электродвигатель 44, который приводит ходовой винт 34 во вращение с числом оборотов, которое ниже числа оборотов, с которым электродвигатель 7 приводит во вращение полый вал 3 и тем самым несущий вал 9. На электродвигатель 44 или на соответствующий участок ходового винта 34 также можно воздействовать отдельным подключаемым тормозом. В особенности тогда, когда электродвигатель 44 представляет собой электродвигатель с регулируемой скоростью вращения, он сам может служить тормозом. In a not shown embodiment of the proposed filtering centrifuge, the lead screw can be made in the form of a screw without self-braking. As such a screw, for example, a conventional ball screw can be used. In this case, the force necessary for the clamping of the cover 18 to the drum 11 is reliably delivered by a continuously switched on motor 44, which drives the spindle 34 with a speed that is lower than the speed with which the motor 7 rotates the hollow shaft 3 and thereby the bearing shaft 9. The electric motor 44 or the corresponding portion of the spindle 34 can also be acted upon by a separate connected brake. Especially when the electric motor 44 is a variable speed electric motor, it can itself serve as a brake.

Обыкновенно электродвигатель 44 начинает движение в сторону открывания барабана 11 только тогда, когда он приводит ходовой винт 34 во вращение с числом оборотов, которое выше числа оборотов, с которым вращаются барабан 11 и вместе с ним также несущий вал 9. Таким образом, если в фазе центрифугирования (фиг. 1) электродвигатель 44 приводится с постоянной скоростью, он способствует герметичному закрытию барабана, пока последний вращается со скоростью, которая выше скорости вращения ходового винта 34. Только тогда, когда при переходе на фазу сбрасывания твердого вещества (фиг.2) число оборотов барабана 11 понижается до значения ниже числа оборотов ходового винта 34, совершая движение в сторону открывания барабана. Typically, the electric motor 44 begins to move in the direction of opening of the drum 11 only when it drives the spindle 34 into rotation with a speed that is higher than the number of revolutions with which the drum 11 rotates and with it also the bearing shaft 9. Thus, if in phase centrifugation (Fig. 1), the motor 44 is driven at a constant speed, it contributes to the tight closing of the drum, while the latter rotates at a speed that is higher than the speed of rotation of the spindle 34. Only when the transition to the reset phase of a rigid material (2) the number of revolutions of the drum 11 is reduced to a value lower than the number of revolutions of the screw shaft 34, making the movement of the drum opening.

Кроме того, электродвигатель 44, приводящий во вращение ходовой винт 34, после достижения закрытого или открытого состояния барабана можно вообще выключить. Тогда из-за самоторможения ходового винта 34 в гайке 33 ходовой винт 34 и вместе с ним также электродвигатель 44 увлекаются при холостом ходе полым валом 3, приводимым во вращение двигателем 7. In addition, the motor 44, which rotates the lead screw 34, can be turned off altogether after reaching the closed or open state of the drum. Then, due to the self-braking of the lead screw 34 in the nut 33, the lead screw 34 and with it also the electric motor 44 are carried away by the hollow shaft 3 idled by the rotation of the engine 7.

На фиг.4 показан модифицированный вариант изобретения. При этом элементы на фиг.4, аналогичные соответствующим элементам на фиг.1-3, обозначены одними и теми же цифрами. В то время как в варианте согласно фиг.3 ходовой винт 34 приводится во вращение электродвигателем 44 через ременный шкив 43 в целях применения несущего вала 9 в полом валу 3, в варианте согласно фиг.4 ходовой винт 34 соединен с несущим валом 9 с фиксацией от вращения, а выполненная в виде гайки гильза 36 снабжена внутренней резьбой, взаимодействующей с наружной резьбой ходового винта 34. Гильза 36 установлена в концевой части 45 с фиксацией от осевого перемещения и приводится во вращение электродвигателем 44 через ременный шкив 43, так что ходовой винт 34 и вместе с ним также несущий вал 9 перемещаются в осевом направлении туда и обратно, в результате чего крышка 18 открывает или закрывает камеру центрифугирования в барабане вышеописанным образом. Figure 4 shows a modified version of the invention. Moreover, the elements in figure 4, similar to the corresponding elements in figures 1-3, are indicated by the same numbers. While in the embodiment of FIG. 3, the lead screw 34 is driven into rotation by the electric motor 44 through the belt pulley 43 in order to use the bearing shaft 9 in the hollow shaft 3, in the embodiment according to FIG. 4, the lead screw 34 is connected to the bearing shaft 9 with rotation, and made in the form of a nut, the sleeve 36 is provided with an internal thread that interacts with the external thread of the lead screw 34. The sleeve 36 is mounted in the end portion 45 with fixation from axial movement and is driven by the electric motor 44 through the belt pulley 43, so that the lead screw 34 and with it, the bearing shaft 9 is also axially moved there and back, as a result of which the lid 18 opens or closes the centrifugation chamber in the drum in the manner described above.

Как вытекает из фиг.4, ходовой винт 34 посредством шпоночного соединения 35 установлен с возможностью осевого перемещения в детали 33, которая в свою очередь жестко соединена с несущим валом 9. Таким образом, ходовой винт 34 соединен с несущим валом 9 с фиксацией от вращения, но с возможностью осевого перемещения по ограниченному отрезку пути относительно него. Внутри несущего вала 9 гайка 39 удерживает диск 41, на который опирается один конец тарельчатой пружины 42. Другой конец тарельчатой пружины 42 прилегает в полости 48 несущего вала 9 к внутреннему заплечику 49 или подобной детали, так что тарельчатая пружина 42 так же, как на фиг.3 стремится удерживать несущий вал 9 в поджатом состоянии, чтобы в фазе центрифугирования (фиг.1) крышка 18 плотно прилегала к буртику барабана 11. As follows from figure 4, the lead screw 34 through the keyway 35 is mounted with the possibility of axial movement in the part 33, which in turn is rigidly connected to the bearing shaft 9. Thus, the lead screw 34 is connected to the bearing shaft 9 with rotation lock, but with the possibility of axial movement along a limited segment of the path relative to it. Inside the bearing shaft 9, the nut 39 holds the disk 41, on which one end of the disk spring 42 rests. The other end of the disk spring 42 abuts in the cavity 48 of the bearing shaft 9 to the inner shoulder 49 or the like, so that the disk spring 42 is the same as in FIG. .3 seeks to keep the bearing shaft 9 in a pressed position, so that in the centrifugation phase (Fig. 1), the lid 18 fits snugly against the shoulder of the drum 11.

По сравнению с вариантом согласно фиг.3, вариант согласно фиг.4 до некоторой степени представляет "кинематическое реверсирование". Что касается функции и преимуществ, то один вариант соответствует другому. Compared to the embodiment of FIG. 3, the embodiment of FIG. 4 represents, to some extent, “kinematic reversal”. As for the function and advantages, one option corresponds to another.

В другом варианте выполнения "винтового затвора" барабана 11 и крышки 18 согласно изобретению (на чертеже он не изображен) гильза 36, показанная на фиг. 4 в качестве приводимой во вращение гайки, могла бы установлена также между неподвижной станиной 2 (сравни фиг.1) и барабаном 11, если выдвигающийся в этом месте из полого вала 3 несущий вал 9 был бы снабжен соответствующей наружной резьбой, взаимодействующей с гильзой, действующей в качестве гайки. И в таком случае гильза приводилась бы во вращение соответственно установленным электродвигателем 44 через ременной шкив 43. ЫЫЫ2 In another embodiment of the “screw closure” of the drum 11 and the cover 18 according to the invention (not shown in the drawing), the sleeve 36 shown in FIG. 4 as a rotatable nut, could also be installed between the fixed bed 2 (compare Fig. 1) and the drum 11, if the bearing shaft 9, which was pulled out from the hollow shaft 3, was provided with a corresponding external thread interacting with the sleeve acting as a nut. And in this case, the sleeve would be driven into rotation by an appropriately mounted electric motor 44 through the belt pulley 43.

Claims

1. A filter centrifuge with an invertible filter, comprising a drum mounted in a housing on a hollow drive shaft rotatably having radial holes for the filtrate to pass, located inside the drum and covering an invertible filter cloth covering the radial of the hole, a supply pipe, a lid covering one end face of the drum and having a hole for the wire of the supply pipe, a bearing shaft connected to a cover installed inside the hollow shaft and equipped with a mechanism for its axial movement inside and a hollow shaft for unscrewing the filter cloth and opening the cover, characterized in that the mechanism for axial movement of the main shaft includes a lead screw mounted thereon and a nut interacting with it, and either the lead screw or nut is connected to the motor so that the bearing shaft moves in this or that side depends on the ratio of the number of revolutions of the lead screw or nut to the number of revolutions of the hollow shaft.

2. The centrifuge according to claim 1, characterized in that the nut is fixedly mounted on the end of the bearing shaft opposite to the drum, and the spindle is rotatably mounted in a sleeve flanged to the end of the hollow shaft and connected to an electric motor.

3. The centrifuge according to claim 1, characterized in that the lead screw is connected to the main shaft with rotation locking, and the nut is mounted to interact with the external thread of the lead screw, as well as to rotate, but with locking from axial movement and is associated with electric motor.

4. The centrifuge according to claim 2, characterized in that the bearing shaft has a cavity between the nut and the drum for entering the free end of the lead screw when moving the bearing shaft relative to the hollow drive shaft.

5. The centrifuge according to claim 1, characterized in that the sleeve mounted on the end of the hollow shaft has an axial keyway for the key, which is rigidly connected to the bearing shaft.

6. The centrifuge according to claims 2 and 5, characterized in that the key is mounted on the nut.

7. The centrifuge according to claim 5, characterized in that the sleeve mounted on the end of the hollow shaft is supported by at least one rotating support.

8. The centrifuge according to claims 2 and 5, characterized in that the lead screw is mounted with rotation lock, but can be moved in a sleeve mounted to rotate in a sleeve fixed to the end of the hollow shaft and connected to the electric motor.

9. The centrifuge according to claim 8, characterized in that the lead screw protrudes beyond the end of the sleeve, while a disk spring is installed between the rear end of the sleeve and the free end of the lead screw, which serves to preload the lead screw, and therefore the bearing shaft relative to the sleeve.

10. The centrifuge according to claim 1, characterized in that the lead screw is connected to the electric motor by means of a belt pulley.