(57)【要約】  遠心分離機（１０）は、駆動シャフト（１２）、駆動シャフト（１２）に取り付けられ、取外し方向（２６）に取外し可能なロータ（１４）と、ロータ（１４）と駆動シャフト（１２）との間で作動し、ロータ（１４）を駆動シャフト（１２）に対して取外し方向（２６）に固定できる即効型クロージャ（２０）と、駆動シャフト（１２）に接続されたスラスト軸受（４４）と、ロータ（１４）に接続されたロッキング軸受（２４）と、ロータ（１４）を駆動シャフト（１２）に対して固定し、ロッキング軸受（２４）とスラスト軸受（４４）との間で動くブロッキング要素（３８）とを備える。即効型クロージャ（２０）は作動要素（５２）を有し、即効型クロージャ（２０）が、ロック軸受（２４）およびスラスト軸受（４４）に対して駆動シャフト（１２）の長手方向軸に平行な方向への作動要素（５２）の動き及びブロッキング要素（３８）の動きによってロック解除されるように、ブロッキング要素（３８）は作動要素（５２）に作動可能に接続され、ロック時は、一方ではブロッキング要素（３８）、他方ではロッキング軸受（２４）およびスラスト軸受（４４）の互いに向かう相対的な動きが、駆動シャフト（１２）の長手方向軸と平行な方向に発生し、ブロッキング要素（３８）は、少なくともロック位置とロック解除位置との間で旋回軸の中心に旋回するようになっており、旋回軸（３８ｂ）は、駆動シャフト（１２）に平行な直線に垂直に整列しており、ブロッキング要素（３８）は、旋回軸（３８ｂ）を中心に旋回するように適合されたカルダンシャフト（３８ａ）を有している。【選択図】図１
2021526968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）駆動シャフト（１２）、前記駆動シャフト（１２）に取り付けられ、取外し方向（２６）に軸方向に取外し可能なロータ（１４）と、
ｂ）前記ロータ（１４）と前記駆動シャフト（１２）との間で作動し、それによって前記ロータ（１４）を前記駆動シャフト（１２）に対して前記取外し方向（２６）に固定できる即効型クロージャ（２０）と、
ｃ）前記駆動シャフト（１２）に接続されたスラスト軸受（４４）と、
ｄ）前記ロータ（１４）に接続されたロッキング軸受（２４）と、
ｅ）作動すると、前記ロータ（１４）を前記駆動シャフト（１２）に対して固定し、前記ロータ（１４）の前記ロッキング軸受（２４）と前記駆動シャフト（１２）の前記スラスト軸受（４４）との間で動く、少なくとも１つのブロッキング要素（３８）とを備え、
前記即効型クロージャ（２０）は作動要素（５２）を有し、前記即効型クロージャ（２０）が、前記ロック軸受（２４）および／または前記スラスト軸受（４４）に対して前記駆動シャフト（１２）の長手方向軸に平行な方向への前記作動要素（５２）の動き及び前記ブロッキング要素（３８）の動きによってロック解除されるように、前記ブロッキング要素（３８）は前記作動要素（５２）に作動可能に接続され、ロック時は、一方では前記ブロッキング要素（３８）、他方では前記ロッキング軸受（２４）および／または前記スラスト軸受（４４）の互いに向かう相対的な動きが、前記駆動シャフト（１２）の長手方向軸と平行な方向に発生し、前記ブロッキング要素（３８）は、少なくともロック位置とロック解除位置との間で旋回軸の中心に旋回するようになっており、
前記旋回軸（３８ｂ）は、前記駆動シャフト（１２）に平行な直線に垂直に整列しており、
前記ブロッキング要素（３８）は、前記旋回軸（３８ｂ）を中心に旋回するように適合されたカルダンシャフト（３８ａ）または軸受（４０）を有しており、前記カルダンシャフト（３８ａ）が軸受（４０）に係合している、または、前記軸受（４０）がカルダンシャフト（３８ａ）の周りに係合している、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
請求項１に記載の遠心分離機において、
前記カルダンシャフト（３８ａ）は、前記ブロッキング要素（３８）の長手方向の範囲に対して横方向に延び、前記ブロッキング要素（３８）の旋回軸（３８ｂ）に沿って延びて、前記軸受（４０）に旋回可能に接続され、前記旋回軸（３８ｂ）周りの前記ブロッキング要素（３８）の動きは、前記カルダンシャフト（３８ａ）および前記軸受（４０）との前記ブロッキング要素（３８）の相対的な動きをもたらす、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項３】
請求項１に記載の遠心分離機において、
前記軸受（４０）は、前記作動要素（５２）に作動可能に接続される力伝達要素（６０）の一部である、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項４】
請求項１または２に記載の遠心分離機において、
前記軸受（４０）は、ラジアル軸受として設計されている、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項５】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、
前記ブロッキング要素（３８）は、その長手方向範囲に垂直に及び長手方向範囲に横方向に延び、それぞれ前記軸受（４０）の領域と関連している２つのカルダンシャフト領域（３８ａ）を有している、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項６】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、
前記ブロッキング要素（３８）は、前記駆動シャフト領域（３８ａ）に対して一方の側にブロッキング領域（３８ｅ）を有し、他方の側にブロッキング質量（３８ｃ）を有する、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項７】
請求項５に記載の遠心分離機において、
前記ブロッキング質量（３８ｃ）は、前記ブロッキング領域（３８ｅ）よりも重い、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項８】
請求項６に記載の遠心分離機において、
前記ブロッキング質量（３８ｃ）は、前記遠心分離機の作動中に、前記ブロッキング要素（３８）の前記ブロッキング領域（３８ｅ）を前記ロック位置に押しやる、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項９】
請求項５乃至８の何れか１項に記載の遠心分離機において、
前記ブロッキング要素（３８）の重心（Ｓ）は、前記ブロッキング質量（３８ｃ）内に位置し、ロック解除中に、トルクが前記ロック解除位置の方向に前記ブロッキング要素（３８）の前記ブロッキング領域（３８ｅ）に作用するように、前記旋回軸（３８ｂ）による長手方向範囲に沿った軸の交点の外側に位置している、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項１０】
請求項５乃至８の何れか１項に記載の遠心分離機において、
前記ブロッキング要素（３８）の前記ブロッキング領域（３８ｅ）は、湾曲に形成されている、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項１１】
請求項５乃至９の何れか１項に記載の遠心分離機において、
前記ブロッキング領域（３８ｅ）は、前記スラスト軸受および／またはロッキング軸受の形状と一致するように設計されている、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項１２】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、
前記ブロッキング要素（３８）の前記質量要素（３８ｃ）は、自由端から離れた側に、特にＵ字形のガイド凹部（３８ｄ）を有する、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項１３】
請求項２または１１に記載の遠心分離機において、
前記力伝達要素（６０）は、前記凹部に係合するガイド突起（６２ａ）を有する、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項１４】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、
前記ブロッキング要素（３８）は、粉末射出成形、特に金属粉末射出成形（ＭＩＭ）、精密鋳造、ダイカスト鋳造、冷間成形、プラスチック射出成形または焼結によって製造されている、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項１５】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、
少なくとも２つの前記ブロッキング要素（３８）、好ましくは３つの前記ブロッキング要素（３８）が設けられ、すべての前記ブロッキング要素（３８）は同一の設計であり、それぞれの前記ブロッキング要素が、隣接する前記ブロッキング要素から一定の距離に配置されている、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項１６】
請求項２乃至１４の何れか１項に記載の遠心分離機において、
前記力伝達要素（６０）は、前記ロック位置の方向にバネ荷重が作用している、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項１７】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、
前記力伝達要素（６０）は、シリンダ内でガイドされる円筒形ピストンとして設計されている、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項１８】
請求項１７に記載の遠心分離機において、
前記円筒形ピストン（６０）は、円筒軸の周りに互いに移動可能に取り付けられたいくつかのピストンセグメント（５４、５６、５８）から成っている、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載の遠心分離機において、
前記円筒形ピストン（６０）に作用するばね（４２）が設けられている、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項２０】
請求項１７または１８に記載の遠心分離機において、
いくつかのばねが設けられ、そのうち１つの前記ばねが前記ピストンセグメント（５４、５６、５８）に作用する、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項２１】
請求項１５乃至２０の何れか１項に記載の遠心分離機において、
前記シリンダ（３０）は、前記駆動シャフト側の前記動力伝達要素（６０）を支持するように前記駆動シャフト（１２）に接続されている、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項２２】
請求項１５乃至２０の何れか１項に記載の遠心分離機において、
前記シリンダ（３０）は、前記ロータ側の前記動力伝達要素（６０）を支持するように前記ロータ（１４）に接続されている、ことを特徴とする遠心分離機。
【請求項２３】
前述の請求項の何れか１項に記載の遠心分離機において、
ロック解除中、前記作動要素（５２）は、前記駆動シャフト（１２）へ向かう方向または前記駆動シャフト（１２）から離れる方向に動かされる、ことを特徴とする遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段部分で特定された形式の遠心分離機に関する。
【背景技術】
【０００２】
取外し可能なロータを有する遠心分離機は既に知られており、この遠心分離機は、ロータを駆動シャフトに軸方向にロックするための手段を含み、そのようなロックを達成するために複雑な組立ステップまたは特別な工具を必要としない。
【０００３】
例えば特許文献１には、駆動シャフトと駆動シャフトに取り付けられたロータとを備えた一般的な遠心分離機が開示されており、このロータは、取外し方向において軸方向に取り外すことができる。ロータおよび駆動シャフトに結合された即効型クロージャが設けられ、このクロージャを用いることで、ロータを駆動シャフトに対して取外し方向に固定することができる。即効型クロージャは、ロータのロック部分が係合する駆動シャフト内のスラスト軸受と、作動すると駆動シャフトに対してロータを固定する少なくとも１つのブロッキング要素とを備える。ブロッキング要素は、ロータのロック部分と駆動シャフトのスラスト軸受との間で動作する。即効型クロージャは、動力伝達要素を有する。ブロッキング要素は、動力伝達要素を介して作動要素と動作可能に接続されている。即効型クロージャは、作動要素、動力伝達要素および少なくとも１つのブロッキング要素を、ロック部分に対して、駆動シャフトの長手方向軸と平行な直線方向に移動させることによって、ロック解除される。ロック解除時において、作動要素は、駆動シャフトの長手方向軸と平行な直線方向に、駆動シャフトへ向かって移動する。ロック時では、動力伝達要素および少なくとも１つのブロッキング要素と、ロック部分とが、長手方向軸に平行な直線方向に互いに向かって相対的に移動する。ブロッキング要素は、固体状ジョイントによって弾性的に旋回可能な方法で取り付けられている。これは、ロータを挿入する際、軸力を生成する必要があることを意味する。この力を最小限に抑えるためには、ブロッキング要素の撓みを増やして設置スペースを大きくするか、ブロッキング要素の材料の厚さを薄くして固定領域を小さくする必要がある。これにより、特に製造のばらつきが考慮されている場合、即効型クロージャの保持力と操作上の安全性が低下する。これを防ぐ１つの案は、ブロッキング要素の固定領域における材料を厚くすることである。しかしながら、実際には、これらの領域は連続運転で破損し得ることが示されている。
【０００４】
公知の遠心分離機のもう一つの問題は、ロータが軽量の場合、ブロッキング要素を変更させるために必要な軸力が大きすぎるため、ロータの自重をロックに使用できず、動作エラーを招く可能性があることである。
【０００５】
特許文献２に、別の遠心分離機が開示されている。しかしながら、この場合、ブロッキング要素は、垂直に整列された軸を有するジョイントを中心に旋回するように適合されており、ロック機構は異なる。この設計は、非常に動作がぎこちなく、エラーが発生しやすいことが証明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＤＥ１０２０１４１１２５０１Ａ１
【特許文献２】ＤＥ６９８１００６０Ｔ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、連続運転においても信頼性があり、ロータを挿入するためにわずかな操作力しか必要としないクイックリリースシステムを有するように、請求項１の前段部分で特定された形式の遠心分離機をさらに開発することである。好ましくは、ロータが駆動シャフト上に配置されると、ロック機能は、軽量のロータであっても、追加の力なしで重力によってのみ達成されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、この目的が、ブロッキング要素をそのロック位置からロック解除位置に、およびその逆に、弾性変形なしに単に旋回させることによって達成できるという洞察に基づいている。これは、特に固体状ジョイントではなく、むしろ水平旋回軸回りに作用する通常ジョイント、特にヒンジジョイントを使用することで最も簡単に実現することができる。
【０００９】
したがって、本発明によれば、ロックジョイントの旋回軸は、駆動シャフトの長手方向軸に平行な直線に垂直に整列され、ブロッキング要素は、旋回軸回りに回転可能なカルダンシャフト、軸受、軸受と係合するカルダンシャフトまたはカルダンシャフトを含む軸受を備えている。したがって、簡単な方法で、ブロッキング要素はヒンジ付き軸受に取り付けられる。固体状ジョイントのようにもはや弾性変形がなくなり、軸受内のカルダンシャフトの摩擦だけを克服する必要があるため、これは加える力を減らす簡単な方法である。さらに、垂直に整列された旋回軸とは対照的に、水平に整列された旋回軸回りの旋回運動は、旋回をかなり容易にする。これにより、追加の労力を必要とせずに、純粋に重力によってロータを駆動シャフトに接続することが可能になる。さらに、これにより、構造設計に関する追加のオプションが増える。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、カルダンシャフトは、ブロッキング要素の長手方向の範囲まで横方向に延び、且つ、ブロッキング要素の旋回軸に沿って延び、カルダンシャフトの周りでブロッキング要素が軸受に旋回可能に接続されている。ブロッキング要素が旋回軸を中心に移動すると、カルダンシャフトを備えたブロッキング要素と軸受との間に相対的運動が生じる。これは、ブロッキング要素が弾性変形することを防ぐ簡単な方法である。
【００１１】
好ましくは、軸受は、作動要素に動作可能に接続されている力伝達要素の一部である。
【００１２】
軸受は、製造を容易にし、高い疲労強度を保証するラジアル軸受として設計することができる。
【００１３】
特に、ブロッキング要素は、その長手方向の範囲に垂直に延びる２つのカルダンシャフト領域を有し、各シャフト領域は、軸受の１つの領域に関連付けられている。これにより、片側取り付けによるずれが防止される。
【００１４】
ロック位置での保持力を増大させるための条件を生成するために、ブロッキング要素は、駆動シャフト領域の一方の側にブロッキング領域を有し、他方の側にブロッキング質量を有し、好ましくは、ブロッキング質量はブロッキング領域よりも重い。これにより、遠心分離機の運転時に、ブロッキング質量が外側へ押し出されると同時に、ブロッキング要素のブロッキング領域が内側へ押し出され、そのため、そのロック位置になる。これにより、即効型クロージャの安全性が高まる。
【００１５】
この目的のために、ブロッキング要素の重心は、ロック解除中に、ロック解除位置の方向にあるブロッキング要素のブロッキング領域にトルクが作用するように、旋回軸による長手方向の範囲に沿った軸の交点の外側に位置するブロッキング質量内にある。
【００１６】
好ましくは、ブロッキング要素のブロッキング領域は、湾曲状に設計および／またはスラスト軸受および／またはロッキング軸受の形状に適合するように設計される。これにより、小さいサイズのコンパクトな接続が実現される。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、ブロッキング要素は、その自由端から離れた側に、ガイド凹部、特にＵ字型のガイド凹部を有する。これは、特に遠心分離機において荷重の変化がある場合に、軸受への負担を軽減するのに役立つ。この目的のために、力伝達要素は、好ましくは、凹部に係合するガイドを有する。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、ブロッキング要素は、粉末射出成形、特に金属粉末射出成形（ＭＩＭ）、精密鋳造、ダイカスト鋳造、冷間成形、プラスチック射出成形または焼結によって製造される。これにより、軽量で恒久的な負荷に耐えることができるブロッキング要素を製造することができる。
【００１９】
遠心分離機におけるロータのより安全な取り付けのために、少なくとも２つのブロッキング要素、好ましくは３つのブロッキング要素が設けられ、すべてのブロッキング要素は同一の設計であり、各ブロッキング要素はそれぞれの隣接するブロッキング要素から一定の距離に配置される。これにより、即効型クロージャが、取り付け時に駆動シャフトおよびロータと共に不均衡を引き起こすことが防止される。
【００２０】
好ましくは、動力伝達要素は、ロック位置の方向にばね荷重が作用する。力伝達要素は、シリンダ内でガイドされる円筒形ピストンとして設計することができる。
【００２１】
円筒形ピストンは、円筒軸に対して互いに相対的に移動可能に取り付けられたいくつかのピストンセグメントで構成することができる。
【００２２】
好ましくは、円筒形ピストンに作用するばねが設けられる。あるいは、いくつかのばねが設けられ、その１つのばねがピストンセグメントに作用する。したがって、製造公差を補うことができ、ブロッキング要素がスラスト軸受およびロッキング軸受と平らに接触することが保証される。
【００２３】
この場合、シリンダを駆動シャフトに接続することができ、動力伝達要素を駆動シャフト側に取り付けることができる。シリンダがロータに接続されている場合、動力伝達要素はロータ側に取り付けられる。
【００２４】
ロック解除中、作動要素は、好ましくは、駆動シャフトへ向かって移動するか、駆動シャフトから離れる方向へ移動する。
【００２５】
本発明の追加の利点、特徴および可能な用途は、図面に示されている実施形態を参照する以下の説明から収集することができる。
【００２６】
明細書、特許請求の範囲および図面を通して、それらの用語および関連する参照符号は、以下の参照符号のリストに記載されているように使用される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態による、遠心分離機の中心軸に沿って示すカバーおよび駆動シャフトを備えたアングルロータの断面図である。
【図２ａ】図２ａは、本発明の第１の実施形態による、３つのブロッキング要素を備えた動力伝達要素を示す第１の側面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、本発明の第１の実施形態による、３つのブロッキング要素を備えた動力伝達要素を示す第２の側面図である。
【図２ｃ】図２ｃは、本発明の第１の実施形態による、３つのブロッキング要素を備えた動力伝達要素を上からの角度で示す第３の斜視図である。
【図２ｄ】図２ｄは、本発明の第１の実施形態による、３つのブロッキング要素を備えた動力伝達要素を示す上面図である。
【図３】図３は、図２ａを部分的に切断して示す側面図である。
【図４ａ】図４ａは、本発明の第１の実施形態による、ブロッキング要素を備えた動力伝達要素を示す詳細断面図である。
【図４ｂ】図４ｂは、図４ａの動力伝達要素の一部を示す側面図である。
【図４ｃ】図４ｃは、図４ａの動力伝達要素の一部を上からの角度で示す斜視図である。
【図４ｄ】図４ｄは、図４ａの動力伝達要素の一部を示す上面図である。
【図５ａ】図５ａは、本発明の第１の実施形態によるブロッキング要素を示す側面図である。
【図５ｂ】図５ｂは、図５ａのブロッキング要素を示す正面図である。
【図５ｃ】図５ｃは、図５ａのブロッキング要素を示す上面図である。
【図５ｄ】図５ｄは、図５ａのブロッキング要素を示す上面図である。
【図６ａ】図６ａは、動力伝達要素の一部を、図５ａのブロッキング要素を除いて示す側面図である。
【図６ｂ】図６ｂは、図６ａの動力伝達要素の一部を示す正面図である。
【図６ｃ】図６ｃは、図６ａの動力伝達要素の一部を上からの角度で示す斜視図である。
【図６ｄ】図６ｄは、図６ａの動力伝達要素の一部を示す上面図である。
【図７】図７は、第１の実施形態による、ロック解除位置にあるブロッキング要素を備えた動力伝達要素を示す断面図である。
【図８】図８は、ロック位置状態を示す図７相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施形態によるアングルロータを有する本発明の遠心分離機の垂直断面を概略的に示しており、全体が参照番号１０によって示されている。分かり易くするために、下部構造は示されておらず、駆動シャフト１２の上部のみが概略的に示されている。ロータ１４は、駆動シャフト１２上に配置されている。
【００２９】
図に示す実施形態によれば、遠心分離機１０は、垂直に延びる円筒状の駆動シャフト１２と、駆動シャフト１２上に配置され且つ駆動シャフト１２に回転不能に接続されたアダプタ１６とを備える。ロータ１４の同軸に配置されたロータハブ１８は、アダプタ１６に取り付けられている。アダプタ１６とロータハブ１８、ひいては駆動シャフト１２とロータ１４とは、以下に説明するように回転不能に接続されている。ロータ１４は、ロータ１４をアダプタ１６ひいては駆動シャフト１２に接続する即効型クロージャ２０を備えている。
【００３０】
また、アダプタ１６は、駆動シャフト１２と構造的なユニットを形成するように設計して、ロータハブ１８に適合させることができる。別の方法では、アダプタ１６はオプションである。あるいは、駆動シャフト１２は、ロータハブ１８を直接収容するように設計することもできる。
【００３１】
アダプタ１６の外側輪郭１６ａ、１６ｂは、本質的にロータハブ１８の内側輪郭に適合しており、肩１６ｃから見た場合、最初は上向きに先細りの円錐１６ａの形に延び、次にシリンダ１６ｂの形に延びる。
【００３２】
ロータハブ１８の内側輪郭は、アダプタ１６の外側輪郭１６ｂの円筒部の自由端を超えて上方に延び、次いで、ロータハブ１８に回転不能に接続されているロータ中央部２２に合流する。
【００３３】
ロータ１４をアダプタ１６ひいては駆動シャフト１２に軸方向に固定するために、ロータ中央部２２は、アダプタ１６内に突出し、取外し方向２６とは反対方向に見たときに、最初に最も幅広な点２４ａまで増加し、次にそこから減少する直径の外側輪郭を有するロック部２４を備えている。取外し方向２６とは反対方向に見たときに円周が減少する外側輪郭の領域は、制御面２４ｂを形成しており、その機能は以下に説明される。ロック部２４は、アダプタ１６の内側輪郭から離間している。ロック部２４は、その中に作られた穴２４ｃを有し、この穴２４ｃは、駆動軸２８と同軸である。
【００３４】
アダプタ１６は、第１の中央円筒形凹部３０と、その直後に上方向に続き、より広い直径を有する第２の中央円筒形凹部３０を備え、内側輪郭３２をもたらす。内側輪郭３２は、ロータ側の端部に肩部３２ｂが続き、より長くて高い区域３２ａを有する。より長い区域３２ａよりも大きい内径を有する短くて低い区域３２ｃは、この肩部３２ｂに隣接している。
【００３５】
凹部３０のベースは、駆動シャフト１２上にある。ねじ３４およびピン（図示せず）は、ベースをその前端で駆動シャフト１２に接続する。このようにして、駆動シャフト１２およびアダプタ１６は、互いに回転不能に接続されている。
【００３６】
アダプタ１６内の凹部３０のベースの上に位置するのは、即効型クロージャ２０のシャフト側部分である。この部分は、図２〜図６に示されるように、３つのブロッキング要素３８がそれぞれ、ラジアル軸受４０に取り付けられ、互いに等間隔に配置されている、ブロッキングユニット３６を含む。ブロッキングユニット３６は、凹部３０の底部に載っているばね４２によって取外し方向２６に作動するピストン６０を形成している。ピストン６０は、以下で説明するように、駆動シャフト１２の長手方向軸に沿って移動することができる。
【００３７】
スラスト軸受インサート４４は、アダプタ１６の区域３２ｃにねじ込まれている。このインサートは、区域３２ｃの自由端を越えて上方に延び、区域３２ｃの上のその外側輪郭は、ロータ中央部２２の内側輪郭に適合している。スラスト軸受インサート４４は穴４４ａを有し、その上端は、ロック部２４の最も幅広な点２４ａがそれを通過できるように寸法が定められている。そして、穴４４ａは、底部へ向かって円錐状に広がり当接面４４ｂを形成し、その機能は以下で説明される。
【００３８】
アダプタ１６の内側輪郭３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、スラスト軸受インサート４４の当接面４４ｂと共に、ロータ１４が駆動シャフト１２上に位置する状態で、ロック部２４の外側輪郭との間で、ロータ１４がロックおよびロック解除されひいては駆動シャフト１２に軸方向に固定されるロッキングチャンバの境界を定めている。
【００３９】
ロータ１４の上には、ハンドル４８を取外し不可能に備えたユニットを形成する取外し可能なカバー４６が設けられている。ハンドル４８は、カバー４６の上部の駆動軸２８に対して同軸に取り付けられ、ハンドル４８のハウジング５０は、回転対称の外側輪郭と、円筒形の内側輪郭と、カバー４６の中央に配置された凹部４６ａとを有し、凹部４６ａはカバー４６を通っている。
【００４０】
即効型クロージャ２０のロータ側部分は、本質的にハンドル４８の内側に配置されている。それは、ハンドル４８の軸方向長さよりも長く、シャフト側がロック部２４の穴２４ｃを通過し、ブロッキングユニット３６のベース領域３６ａと接触する、作動ピン５２を含んでいる。作動ピン５２の自由端は、作動ノブ５２ａを有する。ロータは、ハンドル４８および作動ノブ５２ａの相互作用により、ロック解除される。作動ノブ５２ａは、ハンドル４８がユーザのカウンタベアリングとして機能するように押し下げられ、その後、ロータ１４は特にハンドル４８を介して取り外すことができる。
【００４１】
図７は、図１の遠心分離機１０の中心軸に沿って切断した断面の拡大詳細であり、ロータ１４がまだアダプタ１６に取り付けられた状態でロック解除されている即効型クロージャ２０を示している。作動ピン５２は押し下げられている。その結果、作動ピン５２がシャフト側でベース領域と当接しているピストン形のブロッキングユニット３６は、ばね４２の作用に抗して、駆動シャフト１２の長手方向軸と平行な取外し方向２６とは反対方向にロッキングチャンバ内で変位する。ブロッキング要素３８の完全にロック解除された位置では、それらの自由端は、ロック部２４の制御面２４ｂに当接し、すなわち、ブロッキング要素３８は、ロック部２４と当接面４４ｂとの間のそれらのブロック位置の外側にある。
【００４２】
ロックについては、図８に示すように、作動ピン５２の圧力は、取外し方向２６と反対方向に解放される。そうすることで、ロータ１４はそのロック位置にもたらされる。ロータ１４の重量は、ロータ１４をそのロック位置に移動させるのに十分なものである。軽量ロータ１４の場合、ロータをロック位置にわずかに押し込む必要がある場合がある。ロータ１４を取り付けると、ブロッキングユニット３６、ひいてはブロッキングユニット３６に取り付けられたブロッキング要素３８も、ばね４２の作用により、取外し方向２６、すなわち長手方向軸に沿って変位するか、またはこれらの構成要素がロータ１４の重量を相殺する。ブロッキング要素３８は、ロータ１４のロック部２４の制御面２４ｂに沿って、その最も幅広な点２４ａを通過して、ロック部２４の外側輪郭と当接面４４ｂとの間のそれらのブロッキング位置にスライドする。ロータ１４の重量は、制御面２４ｂ上をスライドするブロッキングユニット３６のブロッキング要素３８を打ち消す。
【００４３】
ロックの場合、ブロッキング要素３８は、横方向に偏向される、すなわち、水平に延びる旋回軸３８ｂを中心に旋回されて、それらが最も広い点４７ａを通過できるようにし、その後、ブロッキング要素３８の重心により、以下でより詳細に説明するように、それらは元の配向を完全に再開することはないが、ロック部分２４および当接面４４ｂの外側輪郭に再び荷重がかかる。これにより、ロータ１４は、遠心分離機１０において軸方向に、すなわち、取外し方向およびそれと反対の方向の両方に固定される。
【００４４】
図８は、図１の遠心分離機１０の中心軸に沿って切断した断面の拡大詳細であり、ロック状態にある即効型クロージャ２０を示している。図７とは対照的に、この図は、作動ピン５２に駆動シャフト１２の長手方向に外圧が加えられていないときに、ばね４２の間接的な作用によって自動的に動かされる位置にある作動ピン５２を示している。ブロッキングユニット３６およびブロッキングユニット３６に取り付けられたブロッキング要素３８は、ばね４２の作用および作動ピン５２によって駆動シャフト１２の方向に加えられる圧力がないために、ロータの近くのロッキングチャンバの領域に位置する。それらのロック位置において、ブロッキング要素３８は、ロック部２４の外側輪郭と当接面４４ｂとの間に配置される。したがって、即効型クロージャ２０はロックされる。
【００４５】
特に図２から図６に示されるように、ブロッキングユニット３６は、３つのピストンセグメント５４、５６、５８からなる。３つのピストンセグメント５４、５６、５８はすべて同一の設計であり、力伝達要素としてピストン６０を形成する。ピストン６０は、アダプタ１６の円筒形の凹部３０に取り付けられている。ばね４２は、ピストン６０に作用する。ピストンセグメント５４、５６、５８は、駆動軸２８に沿って互いに移動可能に取り付けられている。これにより、製造公差を補償することができ、すべてのブロッキング要素３８がロック位置で動作することが保証される。またこれは、すべてのブロッキング要素３８が互いに同じ距離に配置されることを確実にする。
【００４６】
各ピストンセグメント５４、５６、５８は、水平な旋回軸３８ｂを中心に、ひいては駆動シャフト１２の長手方向軸に平行な直線を中心に旋回できるようにするために、ラジアル軸受４０を備えている。ラジアル軸受４０は、２つの軸受アーム４０ａ、４０ｂによって形成され、これらは、いくつかの領域において、ブロッキング要素３８の長手方向の範囲まで横方向に延びるカルダンシャフト３８ａ周りに係合している。カルダンシャフト３８ａは、ブロッキング要素３８の水平方向に延びる旋回軸３８ｂに沿って延びており、両側に２つのカルダンシャフト領域を有する。ブロッキング要素３８は、図７に示すようなロック解除位置と図８に示すようなロック位置との間で旋回軸３８ｂを中心に旋回するようになっている。ブロッキング要素３８は、カルダンシャフト３８ａの下で、実質的に長方形の質量要素３８ｃを備え、カルダンシャフト３８ａの上で、ブロッキング領域３８ｅを備えている。旋回シャフト３８ｂは、駆動シャフト１２の長手方向軸に平行な直線に対して垂直に延びており、そのため、駆動シャフト１２の長手方向軸が垂直に延びている場合は、水平に位置合わせされる。
【００４７】
ピストンセグメント５４、５６、５８はそれぞれ、質量要素３８ｃの外側輪郭に形成された凹部６２を有する。凹部６２は、ブロッキング要素３８の旋回位置に関係なく、質量要素３８ｃが常にピストン６０の覆い（エンベロープ）内に位置するように設計されている。これにより、ピストン６０は、ブロッキング要素３８の旋回位置に関係なく、アダプタ１６の凹部３０内の駆動軸２８に沿って移動することを妨げられない。
【００４８】
凹部６２は、その下部領域に長方形の突起６２ａを有し、その突起６２ａは、凹部６２に延びている。それに対応して、質量要素３８ｃは、突起６２ａの形状に一致するように設計されたＵ字形の凹部３８ｄを有する。
【００４９】
ブロッキング領域３８ｅは湾曲しており、ロック部２４の外側輪郭に一致するように設計されている。
【００５０】
質量要素３８ｃは、ブロッキング領域３８ｅよりも重い。ブロッキング要素３８の重心Ｓは、質量要素３８ｃ内に位置し、ひいては、旋回軸３８ｂによるブロッキング要素３８の長手方向に沿った軸の交点の外側にある。これは、ロック解除中に、トルクが、ロック解除位置の方向に、ブロッキング要素３８のブロッキング領域３８ｅに作用することを意味する。ロック解除中、すなわち、作動ピン５２が作動され、ピストン６０がばね４２の力に逆らって動かされると、加えられたトルクにより、ブロッキング要素３８が水平の旋回軸３８ｂを中心にロック位置からロック解除位置に旋回する。
【００５１】
ピストンセグメント５４、５６、５８は、中央に配置された支柱６４を備えており、特に図６に示すように、支柱６４は、互いに静止している他のピストンセグメント５４、５６、５８と共に、作動ピン５２のための円筒容器６６を形成する。鉛直支柱６４に接続され、突起６２ａ内で終端する水平支柱６８は、ばね４２の接触面６８ａを形成する。さらに、支柱６４、６８は、ピストンセグメント５４、５６、５８を安定させるように作用する。鉛直支柱６４は、ピストンセグメント５４、５６、５８の側面と共に、ピストン６０を一緒に形成する他の隣接するピストンセグメント５４、５６、５８が互いに移動できるようにガイド表面として機能する。
【００５２】
ブロッキング要素３８は、粉末射出成形、特に金属粉末射出成形、精密鋳造、ダイカスト鋳造、冷間成形、プラスチック射出成形または焼結によって製造される。
【００５３】
ここに示されていない代替の実施形態では、ブロッキング要素３８は軸受４０の周りに係合し、ピストンセグメント５４、５６、５８はカルダンシャフト３８ａの周りに係合する。軸受４０を備えたブロッキング要素３８は、ピストンセグメントのカルダンシャフトに対して旋回するようになっている。それ以外の場合、ピストンセグメント５４、５６の設計は、上記の実施形態と同じである。
【符号の説明】
【００５４】
１０        遠心分離機
１２        駆動シャフト
１４        ロータ
１６        アダプタ
１６ａ      アダプタ１６の外側輪郭の円錐部
１６ｂ      アダプタ１６の外側輪郭の円筒部
１６ｃ      アダプタ１６の外側輪郭の肩部
１８        ロータハブ
２０        即効型クロージャ
２２        ロータ中央部
２４        ロック部
２４ａ      ロック部２４の外側輪郭の最も幅広な部分
２４ｂ      ロック部２４の外側輪郭の制御面
２４ｃ      ロック部２４の中央穴
２６        取外し方向
２８        駆動軸
３０        アダプタ１６の凹部
３２        アダプタ１６内の内側輪郭
３４        ねじ
３６        制御装置
３８        ブロッキング要素
３８ａ      カルダンシャフト
３８ｂ      旋回軸
３８ｃ      質量要素
３８ｄ      質量要素３８ｃの凹部
３８ｅ      ブロッキング要素３８のブロッキング領域
４０        ラジアル軸受
４０ａ      左側軸受アーム
４０ｂ      右側軸受アーム
４２        ばね
４４        スラスト軸受インサート
４４ａ      スラスト軸受インサートの穴
４４ｂ      当接面
４６        取外し可能なカバー
４６ａ      カバー４６の凹部
４８        ハンドル
５０        ハンドル４８のハウジング
５２        作動ピン
５２ａ      作動ピン５２の作動ノブ
５４        第１ピストンセグメント
５６        第２ピストンセグメント
５８        第３ピストンセグメント
６０        ピストン
６２        凹部
６２ａ      凹部６２の凸部
６４        支柱
６６        円筒容器
６８        水平支柱
６８ａ      接触面
Ｓ          ブロッキング要素３８の重心
【図１】
2021526968.tif 000003
【図２ａ】
2021526968.tif 000004
【図２ｂ】
2021526968.tif 000005
【図２ｃ】
2021526968.tif 000006
【図２ｄ】
2021526968.tif 000007
【図３】
2021526968.tif 000008
【図４ａ】
2021526968.tif 000009
【図４ｂ】
2021526968.tif 000010
【図４ｃ】
2021526968.tif 000011
【図４ｄ】
2021526968.tif 000012
【図５ａ】
2021526968.tif 000013
【図５ｂ】
2021526968.tif 000014
【図５ｃ】
2021526968.tif 000015
【図５ｄ】
2021526968.tif 000016
【図６ａ】
2021526968.tif 000017
【図６ｂ】
2021526968.tif 000018
【図６ｃ】
2021526968.tif 000019
【図６ｄ】
2021526968.tif 000020
【図７】
2021526968.tif 000021
【図８】
2021526968.tif 000022
【国際調査報告】
2021526968.tif 000023
2021526968.tif 000024
2021526968.tif 000025
2021526968.tif 000026