SE0802061A1 - Förfarande och pressverktyg för tillverkning av en separeringsskiva - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 skjutande centralt parti och pressning av ämnet mot en första verktygsdel som har en form som motsvarar separeringsskivans avsmalnande form.

Med ett sådant förfarande kan separeringsskivor tillverkas på ett enkelt och effektivt sätt. Genom att den centrala öppningen upp- tas före själva pressningen och att ämnet positioneras medelst det utskjutande centrala partiet säkerställs att materialet hos ämnet fördelas på ett någorlunda jämnt sätt inifrån och utifrån.

Separeringsskivan kan därigenom erhålla en relativt likformig tjocklek från en inre kant till en yttre kant. Med fördel kan det utskjutande centrala partiet sträcka sig genom och gripa den centrala öppningen hos ämnet. På så sätt är det möjligt att styra materialflödet, åtminstone under ett initialt skede av pressnings- steget, med avseende på hur mycket material som skall tas från ämnets centrum respektive perifera delar under pressningsste- get.

Enligt en ytterligare vidareutveckling av uppflnningen innefattar pressningssteget formning av ett område runt den centrala öpp- ningen på så sätt att materialet i detta område bildar ett centre- ringsorgan som åtminstone delvis sträcker sig cylindriskt och koncentriskt med rotationsaxeln. Ett sådant centreringsorgan är fördelaktigt, exempelvis i en efterföljande bearbetningsoperation då en exakt centrering av det pressade ämnet kan vara väsent- lig.

Enligt en vidareutveckling av uppfinningen innefattar press- ningssteget ett första delsteg där ämnet medelst en andra verk- tygsdel pressas i riktning mot den första verktygsdelen på så sätt att nämnda centreringsorgan formas och att ett tätnings- element hos den andra verktygsdelen ligger tätande an mot äm- net runt den centrala öppningen. Vidare kan pressningssteget också innefatta ett andra delsteg där en vätska tillförs med ett tryck mellan ämnet och den andra verktygsdelen på så sätt att ämnet pressas till anliggning mot den första verktygsdelen. Det 10 15 20 25 30 35 andra pressningssteget som bygger på en hydroformningsprin- cip, medger en fördelaktig formning av materialet så att detta på ett jämnt sätt fördelas till anliggning mot den första verktygsde- len som innefattar formelement för bildande av nämnda utbukt- ningar.

Enligt en ytterligare vidareutveckling av förfarandet innefattar det andra delsteget evakuering av gas som finns mellan ämnet och den första verktygsdelen. På så sätt säkerställs en tät an- liggning mot den första verktygsdelen.

Enligt en ytterligare vidareutveckling av förfarandet innefattar pressningssteget formning av ett flertal utbuktningar som sträcker sig från innerytan och/eller ytterytan, varvid den första verktygsdelen innefattar första formelement som har en form som också motsvarar utbuktningarnas form. På så vis kan sepa- reringsskivans form och eventuella distansorgan åstadkommas på ett enkelt och effektivt sätt i en enda pressningsoperation.

Enligt en ytterligare vidareutveckling av förfarandet innefattar detta åtminstone ett efterföljande bearbetningssteg för formning av en inre kant som begränsar en central öppning hos separe- ringsskivan och en yttre kant. Med fördel kan bearbetningsste- get föregås av en centrering av separeringsskivan med hjälp av nämnda centreringsorgan i en bearbetningsmaskin innan bear- betningssteget genomförs.

Enligt en ytterligare vidareutveckling av förfarandet innefattar bearbetningssteget formning av en eller flera urtagningar längs den inre kanten och/eller formning av en eller flera urtagningar längs den yttre kanten. Nämnda urtagning kan vara inrättad att medge polär positionering av separeringsskivan i skivpaketet.

Enligt en ytterligare vidareutveckling av förfarandet har den för- sta verktygsdelen har en konkav form mot vilken separeringsski- vans ytteryta anligger. Alternativt är det dock möjligt att låta den 10 15 20 25 30 35 första verktygsdelen ha en konvex form mot vilken separerings- skivans inneryta anligger. Ändamålet uppnås också med det inledningsvis angivna press- verktyget som kännetecknas av att den första verktygsdelen har en form som motsvarar den avsmainande formen hos den pres- sade separeringsskivan och att den andra verktygsdelen har ett utskjutande centralt parti inrättat att sträcka sig genom den cen- trala öppningen hos ämnet i laddningspositionen. Med ett sådant verktyg, som kan vara anpassat för genomförande av det ovan nämnda förfarandet, kan separeringsskivor tillverkas på ett en- kelt och effektivt sätt. Genom att det utskjutande centrala partiet sträcker sig genom den centrala öppningen positioneras ämnet under ett initialt skede av pressningen. På så sätt kan material- flödet syras så att en likformig fördelning uppnås för hela sepa- reringsskivan, dvs. separeringsskivan erhåller en likformig tjock- lek. Denna styrmöjlighet kan också utnyttjas för att medvetet skapa olika tjocklekar hos separeringsskivan om så önskas, ex- empelvis en avvikande tjocklek i närheten av den inre eller yttre kanten.

Enligt en utföringsform av uppfinningen har de första och andra verktygsdelarna var sitt formelement som i samverkan med var- andra är inrättade att när de första och andra verktygsdelarna har förts till slutpositionen forma ett område runt den centrala öppningen på så sätt att materialet i detta område bildar ett cen- treringsorgan som åtminstone delvis sträcker sig cylindriskt och koncentriskt med rotationsaxeln.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen har den andra verktygsdelen ett tätningselement som är anordnat radiellt utan- för det utskjutande centrala partiet och sträcker sig runt det- samma och som är inrättat att i slutpositionen ligga tätande an mot ämnet runt den centrala öppningen. 10 15 20 25 30 35 Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefattar pressverktyget en tillförselanordning som är inrättad att i slutpo- sitionen medge tillförsel av en vätska med ett tryck mellan äm- net och den andra verktygsdelen på så sätt att ämnet pressas till anliggning mot den första verktygsdelen.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefattar den första verktygsdelen första formelement som är inrättade att åstadkomma ett antal distansorgan hos separeringsskivan i form av pressade utbuktningar som sträcker sig bort från innerytan och/eller ytterytan.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefattar den första verktygsdelen evakueringspassager för evakuering av gas som finns mellan ämnet och den första verktygsdelen.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen skall nu förklaras närmare genom en beskrivning av olika utföringsformer och med hänvisning till bifogade ritning- ar.

Fig. 1 visar en delvis snittad sidovy av en centrifugal- separator med en centrifugrotor.

Fig. 2 visar en snittad sidovy genom ett skivpaket hos centrifugalseparatorn i Fig. 1.

Fig. 3 visar en vy från ovan av en separeringsskiva hos skivpaketet enligt en första utföringsform.

Fig. 4 visar en sidovy av separeringsskivan l Fig. 3.

Fig. 5 visar ett snitt genom skivpaketet i Fig. 2.

Fig. 6 visar ett snitt liknande det i Fig. 5 av del av ett skivpaket enligt en andra utföringsform.

Fig. 7 visar en vy liknande den i Fig. 3 av en separe- ringsskiva enligt en tredje utföringsform.

Fig. 8 visar en vy liknande den i Fig. 3 av en separe- ringsskiva enligt en fjärde utföringsform. 10 15 20 25 30 35 Fig. 9 visar ett snitt liknande det i Fig. 5 genom ett skivpaket med separeringsskivor enligt den fjärde utföringsformen.

Fig. 10 visar ett snitt liknande det i Fig. 5 genom ett skivpaket med separeringsskivor enligt en femte utföringsform.

Fig. 11 visar ett snitt liknande det i Fig. 5 genom ett skivpaket med separeringsskivor enligt en sjätte utföringsform.

Fig. 12-14 visar en snittvy av ett pressverktyg för press- ning av en separeringsskiva.

Fig. 15 visar en planvy av en verktygsdel hos press- verktyget i Fig. 12-14.

DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar en centrifugalseparator som är anpassad för separe- ring av åtminstone en första komponent och en andra kompo- nent hos ett tillfört medium. Det skall noteras att den visade centrifugalseparatorn visas som ett exempel och att utformning- en av denna kan varieras. Centrifugalseparatorn innefattar ett stativ 1, som kan vara icke-roterbart eller stationärt, och en spindel 2 som är roterbart lagrad i ett övre lager 3 och ett nedre lager 4. Spindeln 2 bär en centrifugrotor 5 och är inrättad att till- sammans med centrifugrotorn 5 rotera kring en rotationsaxel x i förhållande till stativet 1. Spindeln 2 drivs med hjälp av ett driv- organ 6 som är förbundet med spindeln 2 på lämpligt sätt för att rotera densamma med en hög hastighet, exempelvis via en driv- rem 7 eller en kuggväxel, eller genom direktdrift, dvs. drivorga- nets 6 rotor (ej visad) är direkt förbunden med spindeln 2 eller centrifugrotorn 5. Det skall här noteras att element med samma funktion har försetts med identiska hänvisningsbeteckningar i de olika utföringsformer som skall beskrivas. 10 15 20 25 30 35 Centrifugalseparatorn kan innefatta ett hölje 8 som är förbundet med stativet 1 och som innesluter centrifugrotorn 5. Vidare inne- fattar centrifugalseparatorn åtminstone ett inlopp 9 som sträcker sig genom höljet 8 och in i ett separeringsutrymme 10 som bil- das av centrifugrotorn 5 för inmatning av det medium som skall centrifugeras, och åtminstone ett första utlopp 11 för utmatning från separeringsutrymmet 10 av den första komponenten som har separerats ur mediet och ett andra utlopp 12 för utmatning från separeringsutrymmet 10 av den andra komponenten som har separerats ur mediet.

I separeringsutrymmet 10 finns ett skivpaket 19 som roterar med centrifugrotorn 5. Skivpaketet 19 innefattar eller är uppbyggt av ett flertal separeringsskivor 20 som är staplade på varandra i skivpaketet 19, se Fig. 2. En separeringsskiva 20 enligt en för- sta utförlngsform visas närmare i Fig. 3 och 4. Varje separe- ringsskiva 20 sträcker sig runt rotationsaxeln x och roterar runt rotationsaxeln x i en rotationsriktning R. Varje separeringsskiva 20 sträcker sig längs en längs rotationsaxeln x avsmalnande ro- tationssymmetrisk, eller virtuell rotationssymmetrisk, yta och har en längs rotationsaxeln x avsmalnande form med en ytteryta 21, som är konvex, och en inneryta 22, som är konkav. Separe- ringsskivornas 20 avsmalnande form kan vara konisk eller vä- sentligen konisk, men det är också möjligt att låta separerings- skivornas 20 avsmalnande form ha en generatris som är krökt inåt eller utåt. Separeringsskivorna 20 har således en lutnings- vinkel ol i förhållande till rotationsaxeln x, se Fig. 2. Lutningsvin- keln cx kan vara 20-70°. Varje separeringsskiva 20 har också en yttre kant 23 längs separeringsskivans 20 radiellt yttre omkrets och en inre kant 24 som sträcker sig längs separeringsskivans 20 radiellt inre omkrets och definierar en central öppning hos separeringsskivan 20. l\/lellan separeringsskivorna 20 finns distansorgan 25 som är an- ordnade på ytterytan 21 och/eller innerytan 22 och inrättade att säkerställa att det bildas ett mellanrum 26 mellan intilliggande 10 15 20 25 30 35 separeringsskivor 20 i skivpaketet 19, se Fig. 5. Varje separe- ringsskiva 20 innefattar åtminstone ett avsnitt utan distansorgan 25 på ytterytan 21 och eller innerytan 22. Separeringsskivorna 20 kan vara anordnade runt en så kallad fördelare 27. Separe- ringsskivorna 20 är pressade mot varandra i skivpaketet 19 med en förspänningskraft på så sätt att distansorganen 25 hos en separeringsskiva 20 ligger tätande an mot en intilliggande sepa- reringsskiva 20, speciellt mot ovan nämnda avsnitt hos en intill- liggande separeringsskiva 20. Separeringsskivorna 20 kan ock- så vara fast förbundna med varandra, exempelvis genom löd- ning.

Såsom framgår av Fig. 1 och 2 innefattar centrifugrotorn 5 också ett antal inloppsskivor 28 som är centralt anordnade i fördelaren 27. Dessa inloppsskivor 28 kan vara tillverkade på liknande sätt som separeringsskivorna 20. lnloppsskivorna 28 kan vara plana, såsom visas i Fig. 1 och 2, eller koniska. lnloppsskivorna 28 kan ha distansorgan med liknande utformning som distansorganen 25 hos separeringsskivorna 20.

Separeringsskivornas 20 avsmalnande form har åstadkommits genom pressning av ett ämne av ett material mot en verktygs- del. Materialet kan vara vilket pressbart material som helst, ex- empelvis metallmaterial, såsom stål, aluminium, titan, olika le- geringar etc., och även lämpliga plastmaterial. Verktygsdelen skall beskrivas närmare nedan och som har en form som mot- svarar den avsmalnande formen hos den pressade separerings- skivan 20. Det kan dock konstateras att separeringsskivorna 20 till följd av en sådan pressning kan erhålla en tjocklek t som va- rierar med avståndet från rotationsaxeln x. l den första utföringsformen som visas närmare i Fig. 3 - 5 är distansorganen 25 bildade av utbuktningar i materialet, varvid separeringsskivans 20 avsmalnande form och utbuktningar har åstadkommits genom pressning av ämnet mot verktygsdelen som har en form som motsvarar den avsmalnande formen med 10 15 20 25 30 35 utbuktningarna hos den pressade separeringsskivan 20. l den första utföringsformen innefattar distansorganen 25 första di- stansorgan 25 i form av första utbuktningar 31 och andra di- stansorgan 25 i form av andra utbuktningar 32. Utbuktningarna innefattar således ett antal par av utbuktningar, varvid vart och ett av paren innefattar en första utbuktning 31 som sträcker sig bort från ytterytan 21 och en andra utbuktning 32 som sträcker sig bort från innerytan 22. De första och andra utbuktningarna 31, 32 är förskjutna i förhållande till varandra sedda i en normal- riktning med avseende på ytterytan 21. l den visade utförings- formen är de första och andra utbuktningarna 31, 32 anordnade intill, eller omedelbart intill, varandra i en omkretsriktning hos separeringsskivan 20. Det är möjligt att anordna distansorganen 25, dvs. i de visade utföringsformerna de första och andra ut- buktningarna 31, 32, i varje par på ett väsentligt avstånd från varandra, exempelvis på så sätt att en första utbuktning 31 be- finner sig mitt emellan två andra utbuktningar 32. Eventuellt kan utbuktningarna 31, 32 då ges en bredare form och i ett extrem- fall sträcka sig väsentligen rakt från en första utbuktnings 31 topp till de intilliggande andra utbuktningarnas 32 topp, vilket innebär att det inte finns någon markerad början eller något markerat slut hos distansorganen 25.

Såsom framgår av Fig. 5 ligger den första utbuktningen 31 an mot innerytan 22 hos den intilliggande separeringsskivan 20, medan den andra utbuktningen 32 ligger an mot ytterytan 21 hos en intilliggande separeringsskiva 20. Den första utbuktningen 31 kommer att bilda en kanalliknande fördjupning hos innerytan 22 och denna fördjupning är utformad att samla upp och transporte- ra en av nämnda komponenter radiellt utåt eller inåt på inner- ytan 22. Den andra utbuktningen 32 bildar på motsvarande sätt en kanalliknande fördjupning hos ytterytan 21 och varvid denna fördjupning är utformad att samla upp och transportera en av nämnda komponenter radiellt utåt eller inåt på ytterytan 21. l den första utföringsformen befinner sig den andra utbuktningen 32 efter den första utbuktningen 31 med avseende på rotations- 10 15 20 25 30 35 10 riktningen R. Med avseende på ytterytan 21 kommer således den kanalliknande fördjupningen före den uppåtskjutande första utbuktningen 31. Med avseende på innerytan 22 kommer istället den kanalliknade fördjupningen efter den nedåtskjutande andra utbuktningen 32. Omvända förhållanden uppstår om rotations- riktningen är den motsatta.

De första och andra utbuktningarna 31 och 32 har en höjd h över ytterytan 21 respektive innerytan 22, se Fig. 5. Denna höjd h bestämmer också höjden hos mellanrummen 26 mellan sepa- reringsskivorna 20 i skivpaketet 19. Eftersom separeringsskivor- nas 20 tjocklek t kan variera med avståndet från rotationsaxeln x, kan de första och andra utbuktningarna 31 och 32 med fördel utformas på så sätt att höjden h varierar med avståndet från ro- tationsaxeln x. Såsom framgår av Fig. 3 har distansorganen 25, dvs. de första och andra utbuktningarna 31 och 32 en utsträck- ning från en radiellt inre position till en radiellt yttre position, varvid höjden h varierar längs denna utsträckning, på så sätt att denna varierande höjd kompenserar för den varierande tjockle- ken. På så sätt kan en tät och jämn anliggning mellan de första och andra utbuktningarna 31 och 32 mot innerytan 22 respektive ytterytan 21 säkerställas längs hela eller väsentligen hela ut- buktningarnas 31, 32 utsträckning.

Beroende på det aktuella pressningsförfarandet kan separe- ringsskivans 20 tjocklek t öka med ökande avstånd från rota- tionsaxeln, varvid höjden h minskar med ökande avstånd från rotationsaxeln x. Separeringsskivans 20 tjocklek t kan även minska med ökande avstånd från rotationsaxeln x, varvid di- stansorganens 25 höjd h ökar med ökande avstånd från rota- tionsaxeln x. Det skall noteras att den varierande höjden h kan åstadkommas på ett fördelaktigt sätt genom att separeringsski- vorna 20 tillverkas i ett pressningsförfarande och pressas mot en verktygsdel med en motsvarande form. Verktygsdelen kan således ha upphöjningarna respektive nedsänkningar som är utformade för bildande av utbuktningarna och som har givits en 10 15 20 25 30 35 11 varierande höjd h i enlighet med det tillämpade pressningsförfa- randet i samband med verktygstillverkningen.

Likaså möjliggör pressningsförfarandet att på ett enkelt sätt låta utbuktningarnas 31, 32 utsträckning vara rak och radiell eller väsentligen radiell, rak men lutande i förhållande till en radiell riktning, eller krökt åtminstone om utbuktningarnas 31, 32 be- traktas i rotationsaxelns x riktning. I den första utföringsformen sträcker sig utbuktningarnas 31, 32 utsträckning från i närheten av den inre kanten 24 till i närheten av den yttre kanten 23.

Pressningsförfarandet möjliggör också att utforma distansorga- nen 25, dvs. de första och andra utbuktningarna 31 och 32, med en bredd vid innerytan 22 och/eller ytterytan 21 sett i en normal- riktning mot innerytan 22 eller ytterytan 21, varvid denna bredd hos åtminstone några av distansorganen 25 varierar med av- ståndet från rotationsaxeln x.

Vidare möjliggör pressningsförfarandet utformandet av försty- vande veck eller jogglingar (ej visade) hos separeringsskivorna 20. Sådana veck kan vara raka eller krökta och sträcka sig i lämpliga riktningar.

Var och en av de första och andra utbuktningarna 31 och 32 in- nefattar åtminstone en kontaktzon 33 som är avsedd att ligga an mot innerytan 22 respektive en ytterytan 21 hos en intilliggande separeringsskiva 20 i skivpaketet 19. Såsom framgår av Fig. 5 ' har kontaktzonen 33 en kontinuerligt konvex form sedd i ett tvärsnitt, i den första utföringsformen i ett tvärsnitt tvärs en vä- sentligen radiell riktning. l den första utföringsformen sträcker sig kontaktzonen 33 längs hela eller väsentligen hela utsträck- ningen hos de första och andra utbuktningarna 31 och 32. Med en sådan kontinuerligt konvex form hos kontaktzonen 33 säker- ställs en liten kontaktarea mellan kontaktzonen 33 och den intill- liggande separeringsskivan 20, dvs. kontaktarean närmar sig noll. Kontaktzonen 33 kan i den första utföringsformen sägas 10 15 20 25 30 35 12 bilda en linjeanliggning, eller väsentligen en linjeanliggning, mot innerytan 22 respektive ytterytan 21 hos den intilliggande sepa- reringsskivan 20 längs hela utsträckningen hos utbuktningarna 31 och 32.

Såsom framgår av Fig. 2 och 5 innefattar separeringsskivorna 20 första separeringsskivor 20' och andra separeringsskivor 20”. De första separeringsskivorna 20' innefattar de första och andra utbuktningarna 31 och 32 som har beskrivits ovan. De andra separeringsskivorna 20" saknar sådana utbuktningar, dvs. de innefattar eller består av ett enda av det ovan nämnda av- snittet utan distansorgan 25. De andra separeringsskivorna 20" har således en slät eller väsentligen slät avsmalnande form. De första och andra separeringsskivorna 20' och 20" är anordnade i en omväxlande ordning i skivpaketet 19, dvs. varannan separe- ringsskiva 20 är en första separeringsskiva 20' och varannan en andra separeringsskiva 20”.

Såsom framgår av Fig. 3 innefattar varje separeringsskiva 20 en eller flera urtagningar 35 längs den inre kanten 24. Sådana ur- tagningar kan ha syftet att möjliggöra en polär positionering av separeringsskivorna 20 i skivpaketet 19. Vidare innefattar varje separeringsskiva 20 en eller flera urtagningar 36 längs den yttre kanten 23. Urtagningarna 36 kan ha till syfte att medge transport av mediet genom skivpaketet 19 och inmatning av mediet i de olika mellanrummen 26. Det skall noteras att urtagningarna 35 och 36 kan vara fördelaktiga för att reducera inneboende spän- ningar i materialet i den pressade separeringsskivan 20. Urtag- ningarna 36 kan ersättas av hål som på känt sätt sträcker sig genom separeringsskivorna 20 och är anordnade på avstånd frän den inre och yttre kanten 24, 23.

Separeringsskivorna 20 är polärt positionerade på så sätt att de första utbuktningarna 31 hos de första separeringsskivorna 20' ligger i linje med varandra i skivpaketet 19 sedda i rotationsax- elns x riktning, se Fig. 5. En sådan utformning av skivpaketet 19 10 15 20 25 30 35 13 är gynnsam eftersom det är möjligt att bygga in en förspänning i skivpaketet 19 när det monteras. De andra separeringsskivorna 20” kommer vid sammanpressningen av skivpaketet 19 att de- formeras elastiskt omväxlande uppåt och nedåt av de första och andra utbuktningarna 31 och 32 hos de intilliggande första sepa- reringsskivorna 20'. Vid drift av centrifugalseparatorn uppkom- mer krafter i de andra separeringsskivorna 20", vilka krafter strävar efter att räta ut den elastiska deformationen. Därmed ökar anliggningskraften mellan separeringsskivorna 20 i skivpa- ketet 19. l den visade utföringsformen har de första och andra separeringsskivorna 20' och 20” samma tjocklek t. Det skall dock noteras att de första och andra separeringsskivorna 20' _ och 20” kan ha olika tjocklek t. Speciellt kan de andra separe- ringsskivorna 20” som saknar utbuktningar kan ha en tjocklek t som är väsentligt mindre än tjockleken t hos de första separe- ringsskivorna 20'. Det skall också noteras att höjden h hos varje distansorganen 25 hos en första separeringsskiva 20'_varierar på så sätt att den kompenserar för den varierande tjockleken t hos den första separeringsskivan 20' och för den varierande tjockleken t hos en intilliggande andra separeringsskiva 20".

Enligt en andra utföringsform av skivpaketet 19, se Fig. 6, kan också varje andra separeringsskiva 20” innefatta ett antal di- stansorgan i form av pressade första och andra utbuktningar 31 och 32, dvs. alla separeringsskivor 20 är försedda med första och andra utbuktningar 31 och 32. I detta fall kan separerings- skivorna 20 vara polärt positionerade på så sätt att de första ut- buktningarna 31 hos de första separeringsskivorna 20' är för- skjutna i förhållande till de första utbuktningarna 31 hos den andra separeringsskivorna 20" i skivpaketet 19 sedda i rota- tionsaxelns x riktning.

Enligt en variant av uppfinningen kan de andra separeringsski- vorna 20" eller separeringsskivornas 20 avsnitt utan distansor- gan vara försedda med plastiskt deformerade partier där kon- taktzonen 33 hos en första och/eller andra utbuktning 31, 32 an- 10 15 20 25 30 35 14 ligger eller är avsedd att anligga. Höjden hos dessa plastiskt de- formerade partier är väsentligt lägre än höjden hos de första och andra utbuktningarna 31, 32. På så vis skapas en säker positio- nering av separeringsskivorna 20 i förhållande till varandra.

Det skall här noteras att för uppnående av den ovan nämnda förspänningen i skivpaketet 19 är det möjligt att förse skivpake- tet 19 med distansorgan 25 som ej låter sig deformeras och ex- empelvis kan vara bildade av konventionella distansorgan som är lödda eller svetsade på de separeringsskivorna 20 men som är placerade på motsvarande sätt som det första och andra ut- buktningarna 31 och 32. Sådana konventionella distansorgan kan också ha en kontinuerligt konvex kontaktzon såsom har be- skrivits ovan.

Fig. 7 visar en tredje utföringsform där distansorganen 25 har en punktliknande utsträckning. Även i denna utföringsform kan höj- den hos distansorganen 25 variera med de punktliknande di- stansorganens 25 avstånd från rotationsaxeln x. Dessa distans- organ 25 kan med fördel också vara utformade som första ut- buktningar 31 som sträcker sig bort från ytterytan 21 och andra utbuktningar 32 som sträcker sig bort från innerytan 22. Varje utbuktning 31, 32 kan med fördel ha en kontinuerligt konvex form sedd i ett snitt tvärs en omkretsriktning och tvärs en radiell riktning. I denna utföringsform kan kontaktzonen 33 sägas bilda en punktanliggning, eller väsentligen en punktanliggning, mot innerytan 22 eller ytterytan 21 hos den intilliggande separe- ringsskivan 20. Utbuktningarna 31 och 32 är förskjutna i förhål- lande till varandra och kan vara anordnade på avstånd från eller intill varandra. Här skall också nämnas att separeringsskivorna 20 enligt ett ytterligare alternativ kan innefatta både punktlik- nande distansorgan 25 och långsträckta distansorgan 25.

Fig. 8 och 9 visar en fjärde utföringsform av en pressad separe- ringsskiva 20, där distansorganen 25 bildas av utbuktningar 50 som alla sträcker sig åt samma håll bort från ytterytan 21. Varje 10 15 20 25 30 35 15 utbuktning 50 begränsas av två motstående sidolinjer 51 som sträcker sig mot separeringsskivans 20 yttre kant 23. I denna utföringsform är alla separeringsskivorna 20, eller väsentligen alla separeringsskivorna 20, identiska. Fig. 9 visar hur separe- ringsskivorna 20 är polärt positionerade och ligger an mot var- andra. l ett område kring var och en av sidolinjerna 51 innefattar utbuktningarna 50 en kontaktzon 53 på ytterytan 21 och en kon- taktzon 53 på innerytan 22. l skivpaketet 19 ligger kontaktzonen 53 hos en separeringsskiva an 20 mot kontaktzonen 53 hos en intilliggande separeringsskiva 20. Även här har varje kontaktzon 53 en kontinuerligt konvex form sedd i ett tvärsnitt tvärs en vä- sentligen radiell riktning. Kontaktzonerna 53 sträcker sig längs hela eller väsentligen hela utsträckningen hos utbuktningarna 50 och kan sägas bilda en linjeanliggning, eller väsentligen en lin- jeanliggning mellan separeringsskivorna 20. l den fjärde utföringsformen har utbuktningarna 50 väsentligen samma bredd som områdena mellan utbuktningarna 50. Det skall dock noteras att utbuktningarnas 50 bredd också skulle kunna vara större eller mindre än bredden hos dessa områden.

Såsom framgår av Fig. 8 sträcker sig utbuktningarna 50 radiellt, eller väsentligen radiellt, från i närheten av den inre kanten 24 till i närheten av den yttre kanten 23. Det är möjligt att låta ut- buktningarna 50 luta i förhållande till en radiell riktning och/eller sträcka sig ända fram till den inre kanten 24 och/eller den yttre kanten 23. Även enligt den fjärde utföringsformen är det möjligt att låta utbuktningarnas 50 höjd variera i syfte att kompensera för en varierande tjocklek hos den pressade separeringsskiva 20.

Det skall förstås att den polära positioneringen av separerings- skivorna 20 kan varieras på många olika sätt förutom de sätt som visas ovan i Fig. 5 och 6. Fig. 10 visar en femte utförings- form där två första separeringsskivor 20' är anordnade bredvid varandra och varje sådant par av första separeringsskivor 20' åtskiljs av en andra separeringsskiva 20". Den första utbukt- 10 15 20 25 30 35 16 ningen 31 hos en första separeringsskiva 20' i ett sådant par ligger mitt för den andra utbuktningen 32 hos den andra första separeringsskivan 20' i detta par samt mitt för de första utbukt- ningarna 31 hos motsvarande skivor 20' i övriga par.

Fig. 11 visar en sjätte utföringsform som påminner om den femte utföringsformen men skiljer sig från denna genom att en av de första separeringsskivorna 20' har modifierats och utgör en tred- je separeringsskiva 20"' som innefattar en första utbuktning 31 men ingen andra utbuktnlng 32. Den första utbuktningen 31 hos den tredje separeringsskivan i varje par ligger mittemot den andra utbuktningen 32 hos den första separeringsskivan 20' i varje par. I den femte utföringsformen bildas ett i tvärsnitt slutet utrymme. Tack vare frånvaron av den andra utbuktningen 32 hos den tredje separeringsskivan 20”' bildas en lateral öppning intill detta utrymme. Det kan också nämnas att det slutna utrymmet som visas i Fig. 10 kan vara öppet i ändarna genom en variation av utbuktningarnas längd längs deras utsträckning.

Fig. 12 till 15 visar ett pressverktyg för att tillverka en separe- ringsskiva enligt ovan. Pressverktyget är avsett att sättas in i en press (ej visad) av lämpligt utförande. Pressverktyget innefattar en första verktygsdel 61 och en andra verktygsdel 62. Den för- sta verktygsdelen 61 har en konkav form mot vilken separe- ringsskivans 20 ytteryta 21 anligger efter fullbordad pressning.

Den första verktygsdelen 61 har en runtomgående avsmalnade sidoyta, i det visade exemplet en runtomgående väsentligen ko- nisk sidoyta. Den första verktygsdelen 61 har således en form som motsvarar den avsmalnande formen hos den pressade se- pareringsskivan 20. l det fall att separeringsskivan 20 är försedd med utbuktningar 31, 32, 50 innefattar den första verktygsdelen 61 även första formelement 63 som är placerade på den runtomgående avsmalnande sidoytan och som motsvarar formen hos dessa utbuktningar, i det visade pressverktyget utbuktning- arna 31 och 32. Pressverktyget innefattar eller är associerat med ett hållarorgan 64 som är inrättat att hålla det ämne 90 som 10 15 20 25 30 35 17 skall pressas mot den första verktygsdelen 61 med en tillhållar- kraft. Om separeringsskivan 20 saknar utbuktningar används en första verktygsdel 61 utan första formelement 63.

Den andra verktygsdelen 62 har ett utskjutande centralt parti 80 inrättat att sträcka sig genom och griper en central öppning hos det ämne 90 som skall pressas. Med hjälp av detta centrala parti 80 kan ämnet 90 positioneras i pressverktyget före pressningen.

De första och andra verktygsdelarna 61 och 62 har vidare var sitt formelement 81 respektive 82, som i samverkan med var- andra är inrättade att när de första och andra verktygsdelarna 61, 62 förs mot varandra forma ett område runt den centrala öppningen på så sätt att materialet i detta område bildar ett cen- treringsorgan 91 som sträcker sig cylindriskt, eller åtminstone delvis cylindriskt, och koncentriskt med rotationsaxeln x, se Fig. 14. Den andra verktygsdelen 62 innefattar också ett tätnings- element 83 som är anordnat radiellt utanför det utskjutande cen- trala partiet 80. Tätningselementet 83 sträcker sig runt det cen- tral partiet på avstånd från detsamma. Tätningselementet 83 är inrättat att ligga tätande an mot ämnet 90 runt den centrala öpp- ningen. Den totala presskraften reduceras tack vare det faktum att ämnets 90 centrum innanför tätningselementet 83 har blän- dats av och således inte utsätts för någon pressning. Det cen- trala partiet 80 som positionerar ämnet 90 kommer också att medge styrning av materialflödet i ämnet i ett initialt skede av pressningen med avseende på hur mycket material som trans- porteras från ämnets 90 centrum och från ämnets 90 perifera delar. Styrningen av materialflödet kan åstadkommas genom att den centrala öppningens storlek varieras och/eller genom att tillhållarkraften varieras.

Vidare innefattar pressverktyget en tillförselanordning inrättad att medge tillförsel av en vätska med ett tryck mellan ämnet 90 och den andra verktygsdelen 62. Tillförselanordningen innefattar kanaler 65 som sträcker sig genom den andra verktygsdelen 62 10 15 20 25 30 35 18 genom den yta hos den andra verktygsdelen 62 som är vänd mot ämnet 90.

Vidare innefattar den första verktygsdelen 61 ett flertal evakue- ringspassager 67 för evakuering av gas som finns mellan ämnet 90 och den första verktygsdelen 61. Evakueringspassagerna 67 har en mycket liten flödesarea och är anordnade att sträcka sig genom bottenytan och den runtomgående avsmalnande sidoytan hos den första verktygsdelen 61. Speciellt är det vikigt att de finns evakueringspassager 67 som sträcker sig genom dessa ytor vid de första formelement 63 som bildar de första och andra utbuktningarna 31, 32 och vid de andra formelement 66 som bil- dar centreringsorganet.

Pressverktyget är inrättat att i en laddningsposition medge infö- rande av det ämne 90 som skall pressas mellan den första verk- tygsdelen 61 och den andra verktygsdelen 62 på sä sätt att det utskjutande centrala partiet sträcker sig genom den centrala öppningen. Därefter kläms ämnet 90 fast mellan den första verk- tygsdelen 61 och hàllarorganet 64, se Fig. 12. Den första verk- tygsdelen 61 och/eller den andra verktygsdelen 62 förskjuts se- dan i ett första delsteg i riktning mot varandra till en slutposition, se Fig. 13. Det första delsteget kan betraktas som ett mekaniskt pressteg. Därefter tillförs i ett andra delsteg en vätska med ett tryck in i ett utrymme mellan ämnet 90 och den andra verktygs- delen 62 genom kanalerna 65 på så sätt att ämnet 90 pressas till anliggning mot den första verktygsdelen 61 och antar sin slutliga form, se Fig. 14. Tätningselementet 83 förhindrar därvid att vätskan när den centrala öppningen. Under det andra delste- get kommer den gas som finns mellan ämnet 90 och den första verktygsdelen 61 att evakueras via evakueringspassagerna 67.

Det andra delsteget kan betraktas som ett hydroformningssteg.

Efter pressningen tas ämnet 90 ut ur pressverktyget och över- förs till någon lämplig bearbetningsmaskin (ej visad). Ämnet 90 centreras i bearbetningsmaskinen med hjälp av centreringsor- 10 15 20 25 30 35 19 ganet 91. Bearbetningsmaskinen är inrättad att därefter i ett ef- terföljande bearbetningssteg forma den inre kanten 24 och den yttre kanten 23 hos separeringsskivan 20.

Detta efterföljande bearbetningssteg innefattar formning av de ovan nämnda en eller flera urtagningarna 35 längs den inre kan- ten 24 och de ovan nämnda en eller flera urtagningarna 36 längs den yttre kanten 23. Det efterföljande bearbetningssteget kan innefatta någon lämplig skärnings- eller klippningsoperation.

Det skall noteras att den första verktygsdelen 61 i stället för en konkav form kan ha en konvex form, varvid separeringsskivans 20 inneryta 22 kommer att anligga med den första verktygsdelen 61 efter fullbordad pressning.

Det skall noteras att separeringsskivorna 20 kan vara försedda med en viss ytskrovlighet på ytterytan och/eller innerytan. En sådan ytskrovlighet kan åstadkommas genom en behandling i förväg av hela, en del av eller delar av ytterytan 21 och/eller in- nerytan 22, exempelvis genom att den ifrågavarande ytan etsas innan separeringsskivan pressas. Ytskrovligheten kommer att finnas kvar efter pressningen. Det är också tänkbart att utforma en eller båda verktygsdelarna 61, 62 med en ytskrovlighet, var- vid pressningen kommer att åstadkomma den önskade ytskrov- ligheten hos den ifrågavarande ytan hos separeringsskivans yt- teryta och/eller inneryta. Lämpliga exempel på hur skrovligheten visas i SE-B-457612. Skrovligheten kan således innefatta en mängd strömningspåverkande organ med en bestämd höjd över den ifrågavarande ytan och med ett bestämt inbördes avstånd.

Förhållandet mellan den bestämda höjden och det bestämda av- ståndet kan ligga i intervallet 0,2-O,5. Såsom indikeras ovan är det möjligt att förse valda delar med en skrovlighet. Olika delar av ifrågavarande yta kan också ha olika skrovlighet. Med fördel är endast en av ytterytan 21 och innerytan 22 försedd med en skrovlighet. Utbuktningarna 31, 32 har lämpligen ingen skrovlig- het liksom de ytpartier mot vilka utbuktningarna 31, 32 anligger. 10 15 20 20 Uppfinningen är inte begränsad till de visade utföringsformerna utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljan- de patentkraven. Speciellt skall noteras att de beskrivna separe- ringsskivorna kan användas i väsentligen alla typer av centrifu- galseparatorer, exempelvis sådana där centrifugrotorn har fasta öppningar för radiell utmatning av slam, eller intermittent öpp- ningsbara sådana öppningar, se Fig. 1. Uppfinningen är tillämplig på centrifugalseparatorer anpassade för separering av alla typer av medier, såsom vätskor och gaser, exempelvis separering av fasta eller vätskeformiga partiklar ur en gas.

Claims (19)

10 15 20 25 30 35 21 Patentkrav

1. Förfarande för tillverkning av en separeringsskiva (20) an- passad att ingå i ett skivpaket (19) hos en centrifugrotor (5) hos en centrifugalseparator, = varvid separeringsskivan (20) sträcker sig runt en rotationsaxel (x) och har en längs rotationsaxeln (x) avsmalnande form med en inneryta (22) och en ytteryta (21), kännetecknad av stegen tillhandahållande av ett ämne (90) av ett material, upptagande av en central öppning i ämnet (90), positionering av ämnet (90) i en laddningsposition med hjälp av ett utskjutande centralt parti (80) och pressning av ämnet (90) mot en första verktygsdel (61) som har en form som motsvarar separeringsskivans (20) avsmalnande form.

2. Förfarande enligt krav 1, varvid det utskjutande centrala partiet (80) sträcker sig genom och griper den centrala öppning- en hos ämnet (90).

3. Förfarande enligt något av kraven 1 och 2, varvid press- ningssteget innefattar formning av ett område runt den centrala öppningen på så sätt att materialet i detta område bildar ett cen- treringsorgan (91) som åtminstone delvis sträcker sig cylindriskt och koncentriskt med rotationsaxeln (x).

4. Förfarande enligt krav 3, varvid pressningssteget innefattar ett första delsteg där ämnet medelst en andra verktygsdel (62) pressas i riktning mot den första verktygsdelen (61) på så sätt att nämnda centreringsorgan (91) formas och att ett tätnings- element (83) hos den andra verktygsdelen (62) ligger tätande an mot ämnet (90) runt den centrala öppningen.

5. Förfarande enligt krav 4, varvid pressningssteget också innefattar ett andra delsteg där en vätska tillförs med ett tryck 10 15 20 25 30 35 22 mellan ämnet (90) och den andra verktygsdelen (62) på så sätt att ämnet (90) pressas till anliggning mot den första verktygsde- len (61).

6. Förfarande enligt krav 5, varvid det andra delsteget inne- fattar evakuering av gas som finns mellan ämnet (90) och den första verktygsdelen (61).

7. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid pressningssteget innefattar formning av ett flertal utbuktningar (31, 32) som sträcker sig från innerytan (22) och/eller ytterytan (21), varvid den första verktygsdelen (61) innefattar första form- element (63) som har en form som också motsvarar utbuktning- arnas (31, 32) form.

8. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid förfarandet innefattar åtminstone ett efterföljande bearbetnings- steg för formning av en inre kant (24) som begränsar en central öppning hos separeringsskivan (20) och en yttre kant (23).

9. Förfarande enligt kraven 3 och 8, varvid bearbetningsste- get föregås av en centrering av separeringsskivan (20) med hjälp av nämnda centreringsorgan (91) i en bearbetningsmaskin innan bearbetningssteget genomförs.

10. Förfarande enligt något av kraven 8 och 9, varvid bearbet- ningssteget innefattar formning av en eller flera urtagningar (35) längs den inre kanten (24).

11. Förfarande enligt något av kraven 8 till 10, varvid bearbet- ningssteget innefattar formning av en eller flera urtagningar (36) längs den yttre kanten (23).

12. Förfarande enligt något av kraven 10 och 11, varvid nämn- da urtagning (35, 36) är inrättad att medge polär positionering av separeringsskivan (20) i skivpaketet (19). 10 15 20 25 30 35 23

13. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid den första verktygsdelen (61) har en konkav form mot vilken se- pareringsskivans (20) ytteryta (21) anligger.

14. Pressverktyg för tillverkning av en separeringsskiva (20) anpassad att ingå i ett skivpaket (19) hos en centrifugrotor (5) hos en centrifugalseparator, varvid separeringsskivan (20) sträcker sig runt en rotationsaxel (x) och har en längs rotationsaxeln (x) avsmalnande form med en inneryta (22) och en ytteryta (21) och varvid separeringsski- van (20) är tillverkad av åtminstone ett material varvid pressverktyget innefattar en första verktygsdel (61) och en andra verktygsdel (62), varvid pressverktyget är inrättat att i en laddningsposition med- ge införande av ett ämne (90) av nämnda material mellan den första verktygsdelen (61) och den andra verktygsdelen (62), varvid ämnet (90) har en central öppning, varvid den första verktygsdelen (61) och den andra verktygsde- len (62) är inrättade föras mot varandra till en slutposition, kännetecknad av att den första verktygsdelen (61) har en form som motsvarar den avsmalnande formen hos den pressade se- pareringsskivan (20) och att den andra verktygsdelen (62) har ett utskjutande centralt parti (80) inrättat att sträcka sig genom den centrala öppningen hos ämnet (90) i laddningspositionen.

15. Pressverktyg enligt krav 14, varvid de första och andra verktygsdelarna (61, 62) har var sitt formelement (81, 82) som i samverkan med varandra är inrättade att när de första och andra verktygsdelarna (61, 62) har förts till slutpositionen forma ett område runt den centrala öppningen på så sätt att materialet i detta område bildar ett centreringsorgan (61) som åtminstone delvis sträcker sig cylindriskt och koncentriskt med rotationsax- eln (x). 10 15 20 25 24

16. Pressverktyg enligt något av kraven 14 och 15, varvid den andra verktygsdelen (62) har ett tätningselement (83) som är anordnat radiellt utanför det utskjutande centrala partiet (80) och sträcker sig runt detsamma och som är inrättat att i siutposi- tionen ligga tätande an mot ämnet (90) runt den centrala öpp- ningen.

17. Pressverktyg enligt krav 16, varvid pressverktyget innefat- tar en tillförselanordning som är inrättad att i slutpositionen medge tillförsel av en vätska med ett tryck mellan ämnet (90) och den andra verktygsdelen (62) pä så sätt att ämnet (90) pressas till anliggning mot den första verktygsdelen (61).

18. Pressverktyg enligt något av kraven 14 till 17, varvid den första verktygsdelen (61) innefattar första formelement (63) som är inrättade att åstadkomma ett antal distansorgan (25) hos se- pareringsskivan (20) i form av pressade utbuktningar (31, 32) som sträcker sig bort från innerytan (22) och/eller ytterytan (21).

19. Pressverktyg enligt något av kraven 14 till 18, varvid den första verktygsdelen (61) innefattar evakueringspassager (67) för evakuering av gas som finns mellan ämnet (90) och den för- sta verktygsdelen (61 ).