(57)【要約】本発明は、ハウジング(１００)と、ハウジング(１００)内に回転可能に取り付けられたロータ(２００)とを有する固体ボウルスクリュー遠心分離機に関し、回転軸(Ｄ)を有し、長さＬ１を有する円筒形部分(２１１)と、長さＬ２を有する円錐形部分(２１２)とを含み、長さＬ１と長さＬ２は足し合わされると、長さＬＴを与える回転可能なドラム(２１０)と、ドラム(２１０)の円筒形部分(２１１)に配置された少なくとも１つの液体排出部(２１７)と、ドラムの円錐形部分(２１２)に配置された少なくとも１つの固体排出部(２１８)と、ドラム内に配置され、回転可能なドラム(２１０)に対して差動速度で回転可能であり、前記ドラム(２１０)と一緒になって前記ロータ(２００)を形成するスクリュー(２３０)と、ハウジング(１００)内にて、ドラム(２１０)を支持し、、間隔ＬＬをおいて配置されている少なくとも２つのドラムベアリング(２２１、２２２)と、ドラム(２１０)内のスクリュー(２３０)を支持する少なくとも１つのスクリューベアリング(２３６)を備える。ドラム(２１０)を互いに支持するためのドラムベアリング(２２１、２２２)間の間隔ＬＬは、ドラム(２１０)の長さＬＴ未満である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング(１００)と、ハウジング(１００)内に回転可能に取り付けられたロータ(２００)とを有し、少なくとも、
a. 回転軸(Ｄ)を有するドラム(２１０)であって、長さＬ１を有する円筒形部分(２１１)と、長さＬ２を有する円錐形部分(２１２)とを含み、長さＬ１と長さＬ２は足し合わされると、ドラム(２１０)の長さＬＴを与える回転可能なドラム(２１０)と、
b. ドラム(２１０)の円筒形部分(２１１)に配置された少なくとも１つの液体排出部(２１７)と、ドラムの円錐形部分(２１２)に配置された少なくとも１つの固体排出部(２１８)と、
c. ドラム内に配置され、回転可能なドラム(２１０)に対して差動速度で回転可能であり、前記ドラム(２１０)と一緒になって前記ロータ(２００)を形成するスクリュー(２３０)と、
d. ハウジング(１００)内にて、ドラム(２１０)を支持し、、間隔ＬＬをおいて配置されている少なくとも２つのドラムベアリング(２２１、２２２)と、
e. ドラム(２１０)内のスクリュー(２３０)を支持する少なくとも１つのスクリューベアリング(２３６)を備える固体ボウルスクリュー遠心分離機において、
f. ドラム(２１０)を互いに支持するためのドラムベアリング(２２１、２２２)間の間隔ＬＬは、ドラム(２１０)の長さＬＴ未満であり、
g. 一方のドラムベアリング(２２１)は、ドラム(２１０)の円錐形部分(２１２)上の半径方向外側に配置されている、固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【請求項２】
ドラムベアリング(２２１、２２２)の一方又は両方が、ドラム(２１０)の固体排出部(２１８)と液体排出部(２１７)との間にある軸方向領域内に配置される、請求項１に記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【請求項３】
前記ドラムベアリング(２２１、２２２)は、前記ドラム(２１０)とフレーム(１００)との間、又はフレームに接続された部分に配置され、及び/又は前記少なくとも１つのスクリューベアリング(２３６)は、前記スクリュー(２３０)と前記ドラム(２１０)との間に配置される、請求項１又は２に記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【請求項４】
一方又は両方のドラムベアリング(２２１、２２２)及び/又は一方又は両方のスクリューベアリング(２３５、２３６)が、ドラム(２１０)の液体排出部(２１７)及び/又は固体排出部(２１８)の領域に直接隣接する、請求項１乃至３の何れかに記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【請求項５】
ドラム(２１０)の夫々の軸方向端部と、ドラムベアリング(２２１)及び/又は(２２２)の夫々の軸方向位置との間の間隔Ａ１及び/又はＡ２が、ドラム(２１０)の長さＬＴの０％から３５％であることが好ましく、特に好ましくは長さＬＴの０％から２５％である、請求項１乃至４の何れかに記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【請求項６】
前記ドラムベアリング(２２１、２２２)は、前記ドラム(２１０)上の半径方向外側、またはドラムカバー(２１３)上の直接外側に配置される、請求項１乃至５の何れかに記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【請求項７】
前記ドラムベアリング(２２２)の１つが、前記ドラム(２１０)の前記円筒形部分(２１１)上の半径方向外側に配置されている、請求項１乃至６の何れかに記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【請求項８】
前記ドラム(２１０)の前記円錐形部分(２１２)上に半径方向外側に配置された前記ドラムベアリング(２２１)は、前記ドラム(２１０)の前記円筒形部分(２１１)よりも小さい内径を有する、請求項１乃至７の何れかに記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【請求項９】
前記ドラムベアリング(２２２)の一方が、ドラムカバー(２１３)上にて、直接軸方向外側に位置する、請求項１乃至８の何れかに記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【請求項１０】
前記ドラムベアリング(２２１、２２２)の一方又は両方が、磁気ベアリングとして構成されている、請求項１乃至９の何れかに記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【請求項１１】
前記ドラムベアリング(２２１、２２２)の一方又は両方が、ローラベアリングとして構成されている、請求項１乃至９の何れかに記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【請求項１２】
前記ドラムベアリング(２２１、２２２)の一方又は両方が、セラミックベアリング又は組合せセラミックベアリングとして構成されている、請求項１乃至９の何れかに記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【請求項１３】
前記固体排出部が配置される点における前記ドラムの直径と、前記ドラムの最大直径との比が、０.４と０.３の間である、請求項１乃至１２の何れかに記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【請求項１４】
前記ドラムの回転軸(Ｄ)は、水平又は垂直に整列される、請求項１乃至１３の何れかに記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載の固体ボウルスクリュー遠心分離機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヨーロッパ特許0 107 470号及び米国特許4 504 262号から、デカンタ(固体ボウルスクリュー遠心分離機)のドラムをばねで支持することが知られている。スプリングはコイルスプリングとして構成されており、回転軸線に放射状に整列されている。コイルばねを貫通するねじボルトによって、ドラム軸受の軸受ハウジングと支持リングとの間の弾性支持が夫々実現され、支持リングは軸受ハウジングと同心に配置され、機械フレームに固定されるか、又は機械フレームに接続される。このようにして、システムの主たる共振周波数以上の動作速度を設定することが可能であり、従って、従来のベアリング構成のデカンタにおけるよりも高いドラム速度を実現することが可能であるはずである。
【０００３】
かなり短いドラムに適し、且つ支持されているのではなく懸架された配置で構成された軸受装置は、ドイツ特許公開公報26 06 589号、ドイツ特許公開公報31 34 633号及びドイツ実用新案公報66 09 011号に示されている。
ドイツ特許公開公報22 57 513号は、円筒形のドラムシェルを有する管状遠心分離機のドラムを示しており、このドラムは、内側の断面のみが円錐形である。
米国特許出願公開第2003/00325401号は、技術的背景として言及される。
【０００４】
一般的な固体ボウルスクリュー遠心分離機は、ドイツ特許公開公報10 2007 042 549号から公知である。この固体ボウルスクリュー遠心機は、水平な回転軸を有するドラムと、回転するドラムに対して差動速度で回転できるスクリューがドラム内に配置されたロータを有する。
ドラムを支持するためのベアリング又はベアリング装置は、ドラムの２つの軸方向端部に設けられ、ばね要素は、ドラムを機械フレーム又は基台上に弾性的に支持するために設けられ、ドラムを支持するばね要素のうちの少なくとも２つは、ドラムの２つの軸方向端部の夫々に配置され、ばね要素は、垂直又は大凡垂直に整列される。ロータ又はドラムの長さとロータ又はドラムの直径との間の比は、好ましくは２より大きく、好ましくは２.５、特に３である。また、バネ要素が、バネ要素と減衰要素との組み合わせとして構成されることも提供される。この構成は、ロータ又はボウルの長さとロータ又はボウルの直径との比が好ましくは２より大きく、好ましくは２.５より大きく、特に３より大きい細長い固体ボウルスクリュ−遠心分離機に特に適している、何故ならシステムの基本共振周波数(ロータ固有モード)を上回る動作速度でドラムを動作させることができるからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この構成は、それ自体証明されている。しかしながら、固体ボウルスクリュー遠心分離機の構成を簡単な方法で改善して、一般に比較的高速で作動でき、しかしロータの第１の共振周波数を通る必要がないことが更に必要である。
この問題に対する解決策は、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、請求項１の主題によってこの目的を解決する。
従って、ハウジングと、ハウジング内に回転可能に取り付けられたロータとを有する固体ボウルスクリュー遠心分離機が作製され、これは、少なくとも以下の特徴を有する、即ち、回転軸を有する回転可能なドラムであって、足し合わされるとドラムの長さＬＴを画定する長さＬ１を有する円筒形部分と、長さＬ２を有する円錐形部分とを有するドラムと、ドラムの円筒形部分内に配置される少なくとも１つの液体排出部と、ドラムの円錐形部分内に配置される少なくとも１つの固体排出部と、ドラム内に配置され、回転可能なドラムに対して差速で回転可能であり、ドラムと一緒になってロータを形成するスクリューと、距離ＬＬで離間されて、ハウジング内でドラムを支持する複数のドラム軸受と、ドラム内でスクリューを支持する少なくとも１つのスクリュー軸受とを備え、ドラム軸受間の距離ＬＬはドラムの長さＬＴ未満である。
【０００７】
長さＬ２を有する円錐形部分において、ドラムは(ドラムシェルに対して)内側及び外側に円錐状に構成される。
円錐形部分の円筒形部分から出発して、外側及び内側の円筒形部分からの距離が増すにつれてドラム径が減少し、円錐形状となる。
回転軸は水平方向に整列される。しかし、回転軸を垂直のような別の方向に向けることもできる。
【０００８】
この構成は、軸方向間隔を小さくした本発明によるドラムベアリングの有利な配置のために、ドラムの速度を制限する第１の共振周波数は、ベアリングの軸方向間隔を大きくした場合よりも高速でのみ発生するので、固体ボウルスクリュー遠心分離機を有利に高速で運転できるという利点を有する。従って、このように構成された固体ボウルスクリュー遠心分離機は、高速/より高速で動作することができ、従って、従来の構成のドラムベアリングを備えた同等の体積の固体ボウルスクリュー遠心分離機と比較して、有利に高い分離性能を達成する。軸方向に直接隣接したベアリングは、この用途のために単一のベアリングとして機能的に考慮されている。
【０００９】
特許請求の範囲によれば、ドラムベアリングは、ドラムとハウジングとの間、又はハウジングにしっかりと接続された部分の間に、相対回転を可能にする要素「ドラム」と「フレーム」又は「ハウジング」との間の半径方向の接続部として配置される。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態の変形例にて、一方または両方のドラムベアリング及び/又は少なくとも一方又は場合によっては両方のスクリューベアリングが、ドラムの固体排出部と液体排出部との間にある軸方向領域内に配置される。固体ボウルスクリュー遠心分離機は、通常は回転速度を制限するドラムの第１の共振周波数が本発明によるドラムベアリングの有利な配置のために比較的高い回転速度でのみ発生するので、このようにして有利に高い回転速度で作動させることもできる。さらに、軸オフセットとして構成され、ベアリングシートとして構成されたドラムシャフト部は、場合によっては、無くてもよい。これはまたドラムハブ、ひいてはドラムの製造を単純化する結果となる
【００１１】
固体ボウルスクリュー遠心分離機の性能を有利に向上させることは、ベアリング間の規定された距離を有し、且つ規定された半径を有するドラムを有するこの種の所定の配置を備えた固体ボウルスクリュー遠心分離機のドラムを軸方向に延ばすことによっても達成され、先行技術によって可能であったよりも大きな容積を有する固体ボウルスクリュー遠心分離機をもたらす。５０００ｇ−７０００ｇのｇ番号を容易に達成することができる。ドラムの最大内径に対するドラムの長さの比を大きくすることができる(「λ」とも呼ばれる)。
【００１２】
本発明の更に好ましい実施形態の変形例では、また、さらなる進歩性とは独立して、ドラムベアリングの一方又は両方、及び/又は少なくとも１つのスクリューベアリングが、ドラムの液体排出部及び/又は固体排出部の領域に直接隣接する。別の好ましい実施形態では、距離Ａ１及び/又はＡ２は、ドラムの夫々の軸方向端部とドラムベアリングの夫々の位置との間であり、及び/又は好ましくはドラムの長さＬＴの０％から３５％、とりわけ好ましくは０％から２５％とすることができる。また、このようにして、本発明の利点が有利に達成され、２５％の場合、特に有利に達成される。
【００１３】
本発明の他の好ましい実施形態の変形例では、ドラムベアリングの１つを、ドラム又はドラムカバー上に半径方向の外側に配置することができる。
ドラムベアリングの１つが、ドラムの円錐形部分上の半径方向外側に配置されるように設けられる。更に更なる発展例又は代替構成によれば、ドラムベアリングのうちの１つが、ドラムの円筒形部分上で半径方向外向きに配置されることも提供され得る。
【００１４】
また、ドラムの円錐部分上に半径方向外向きに配置されたドラムベアリングは、ドラムの円筒部分よりも小さい内径を有することが有利であり、これにより、ベアリング応力及びベアリングのコストが低減され、且つベアリングの保守または交換が低減される。
更に、ドラムベアリングの１つをドラムカバー上に直接外側に軸方向に配置することができることを代替的に又は任意に設けることができる。これらの全ては、請求項１及び/又は請求項２の発明が、夫々の場合に、または互いに組み合わせて有利に実施され得る有利な位置である。
【００１５】
ドラムベアリングは、異なる方法で構成することができる。例えば、ドラムベアリングを磁気ベアリングとして構成することは有利であり得る。これは、荷重を受ける有利な自己センタリングドラムベアリングを作り出し、それはまた、円錐形部分又は円筒形部分上の比較的大きな半径上の配置に特に適している。
【００１６】
本発明の別の有利な実施形態では、ドラムベアリングはローラベアリングとして形成されている。これは、構成および取付けが容易でコスト効率の良いドラムベアリングの配置を作るのに有利である。ドラムベアリングはセラミックベアリング、特に組合せセラミックベアリングとして構成できる。これは、構成及び取付けが容易であり、次いで、円錐形部分又は円筒形部分上の比較的大きな半径上の配置に特に適した有利な低摩耗であるドラムベアリングの配置を生成する。
本発明の更なる有利な構成は、従属請求項に見出される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
以下において、本発明は、例示的な実施形態を用いて、図面を参照してより詳細に説明される。
【図１】本発明による異なる固体ボウルスクリュー遠心分離機の側面図を示し、概略的に示されている。
【図２】本発明による異なる固体ボウルスクリュー遠心分離機の側面図を示し、概略的に示されている。
【図３】本発明による異なる固体ボウルスクリュー遠心分離機の側面図を示し、概略的に示されている。
【図４】先行技術による固体ボウルスクリュー遠心分離機の第４の概略図の側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、固体ボウルスクリュー遠心分離機を示し、該固体ボウルスクリュー遠心分離機は作動中に回転不能又は回転しないフレームを有し、好ましくはハウジング１００及び作動中に回転可能な又は回転するロータ２００を有する。
ロータ２００は、水平方向の回転軸Ｄを有する回転ドラム２１０を備えている。回転軸Ｄは、空間において、特に垂直方向において異なる方向を向くこともできる。また、ロータ２００は、ドラム２１０内に配置されたスクリュー２３０も含み、スクリュー２３０の回転軸はドラム２１０の回転軸に一致する。スクリュー２３０は、作動中にドラム２１０に対して異なる速度で回転され得る。
【００１９】
ドラム２１０は、長さＬ１を有する円筒形部分２１１と、長さＬ２を有する軸方向に隣り合う円錐形部分２１２とを有する。円筒形部分２１１は、大凡放射状に延在するドラムカバー２１３によって閉じられている。長さＬ２を有する円錐形部分２１２において、ドラムは、(ドラムシェルに対して)円錐形の内側及び外側である。
ここでのスクリュー２３０はまた、円筒形部分２３１と軸方向に隣接する円錐形部分２３２とを有する。円筒形部分２３１と円錐形部分２３２は、ドラム２１０の内側に配置される。
【００２０】
ここでは回転軸と同心に延びる供給パイプ２１４がドラム２１０内に突出し、分配器２１５内に開口し、分配器を通って処理されるべき懸濁液Ｓｕをドラム２１０の遠心チャンバ２１６内に半径方向に供給することができる。供給パイプ２１４は、ドラムの円筒形部分２１１の側部からドラム２１０内に案内されるか、またはドラムの円錐形部分２１２の側部からドラム２１０内に案内される。
【００２１】
ドラムカバー２１３の中または上に、１つ又は複数の液体排出部２１７が形成される。これらは、例えば、一種の溢流せきを有するドラムカバー２１３の開口部として、または他の方法、例えば剥離ディスクとして、異なる方法で形成することができる。円錐形部分２１２の端部には、少なくとも１つの固体排出部２１８が形成される。
原則として、ドラム２１０は固体ボウルドラムとして構成される。次いで、回転するドラム２１０内の固体Ｆｅから少なくとも１つの液相ＦＩが浄化される。少なくとも１つの液相は、ドラムカバー２１３において液体排出部２１７から出てくる。一方、固体は、スクリュー２３０によって固体排出部２１８の方向に搬送され、固体排出部２１８でドラム２１０から排出される。
【００２２】
図４は、固体ボウルスクリュー遠心分離機を示し、第１のドラムシャフト部２２０がドラムカバー２１３又は実際のドラム２１０に軸方向に接続され、ドラム２１０に回転不能に接続され、第２のドラムシャフト部２１９がドラムの円錐形部分２１２に軸方向に隣接し、同じくドラム２１０に回転不能に接続されている。
第１のスクリューシャフト部２３４は、スクリュー２３０の円筒形部分２３１に軸方向に隣接して、スクリュー２３０に回転不能に接続されており、第２のスクリューシャフト部２３３は、ドラムの円錐形部分２３２に軸方向に隣接して、同じくスクリュー２３０に回転不能に接続されている。
【００２３】
ロータ２００は、１つ又は２つのモータ(ここでは図示せず)を有する駆動ユニットによって駆動される。駆動装置３００の後には、少なくとも１つのギヤユニット３１０が続いており、その上には、２つのプーリ３２０、３３０がここで概略的に示されており、ギヤユニット３１０が少なくとも２つのインターフェースを有して、モータ又は複数のモータの夫々のトルクをギヤユニット３１０内に供給して、ドラム及びスクリューを駆動することを示している。
或いは(ここでは図示せず)、ロータは、油圧モータによって駆動することもできるので、ギヤを必要としない。異なるギアボックスを使用し、プーリを完全に又は部分的に排除して、電気モータと油圧モータとの組み合わせによってロータを駆動することも可能である。
【００２４】
ギヤユニット３１０は、一方でドラム２１０を回転させ、他方でスクリュー２３０を回転させる。この目的のために、ギヤユニット３１０は、２つの出力軸を有する。第１の出力軸は、第１のドラムシャフト部２２０に回転不能に連結されるか、又はドラム２１０に直接連結され、第２の出力軸は、第１のスクリューシャフト部２３４に直接又は間接的に回転不能に連結されるか、又はスクリュー２３０に直接連結される。
ドラム及びシャフト部は、夫々回転軸線の方向に軸方向に配置された２つのドラムベアリング２２１、２２２によって回転可能に支持されている。用語「ベアリング」は、この点においてあまりにも狭く定義されるべきではない。ドラムベアリング２２１、２２２の各々は、１つ以上の単一ベアリングから成ることができ、これらの単一ベアリングは、互いに直接隣り合って軸方向に配置されているので、各々の場合に、１つの単一ベアリングとして機能的に考えることができる。ドラムベアリング２２１、２２２は、また、ローラベアリング、特にセラミックベアリング、組合せセラミックベアリング、磁気ベアリング又は滑りベアリングのような種々の形式のベアリングとして構成することができる。
【００２５】
ドラムベアリング２２１、２２２は、ドラム２１０とフレーム１００との間又はフレームに連結された部分に配置されているので、ドラム２１０をフレーム１００に対して回転させることができる。これは、以下に記載され、特許請求の範囲によってカバーされる全ての変形例にも当てはまる。ドラムベアリング２２１、２２２は、ドラム２１０とフレーム１００との間、又はフレームに接続された部分に放射状に配置されるのが好ましい。
一方、スクリューベアリング２３５、２３６は、スクリュー２３０とドラム２１０との間に放射状に配置され、スクリュー２３０がドラム２１０に対して回転できるようになっている。スクリューベアリング２３５、２３６は、ドラム２１０とスクリュー２３０との間に放射状に配置されるのが好ましい。
【００２６】
可能な変形実施形態(図示せず)では、固体排出部２１８の領域におけるスクリューベアリング２３５のうちの１つを省略することができる。この場合、回転スクリューは、例えばデカンタの垂直配置から、回転スクリュー自体が自動的にセンタリングされることが知られている。
【００２７】
図４に示す従来技術によれば、ドラムベアリング２２１、２２２は、ドラム２１０の軸方向区域ＬＴの軸方向外方に配置され、ドラム２１０の固体排出部２１８と液体排出部２１７との間に位置する。図４では、例えば、それらは、固体排出部２１８と、固体排出部に隣接するハウジング１００の軸方向端部と、液体排出部２１７と、液体排出部に隣接するハウジングの軸方向端部との間に配置される。従って、ドラムベアリング２２１、２２２の距離ＬＬは、ドラム２１０の円筒形部分２１１の長さＬ１とドラム２１０の円錐形部分２１２の長さＬ２との合計である、ドラム２１０の長さＬＴよりも長い。
【００２８】
これは、２つのドラムベアリング２２１、２２２が、ドラム２１０の長さＬＴに対して相対的に大きな軸方向間隔で配置されていることを意味する。そして、従来技術によれば、図４に示すように、スクリューベアリング２３５、２３６もドラム２１０の軸方向領域の外側に軸方向に配置されており、該軸方向領域はドラム２１０の固体排出部２１８と液体排出部２１７との間に存在する。このことは、２つのスクリューベアリング２３５、２３６も、ドラム２１０及びスクリュー２３０の長さＬＴに対して相対的に大きな軸方向間隔をおいて配置されていることを意味する。
【００２９】
ここで、本発明は異なる経路をとる。ドラムベアリング２２１、２２２の一方または両方が、ドラム２１０の固体排出部２１８と液体排出部２１７との間に位置する軸方向領域内に配置されるか、またはドラム２１０の液体排出部２１７及び/又は固体排出部２１８の領域に直接隣接する。次いで、ドラムベアリング２２１、２２２は、ドラム２１０の半径方向外側に位置決めされ、またはドラムカバー２１３の半径方向外側または軸方向外側に位置決めされる。
【００３０】
ドラムベアリング２２１、２２２の一方が、ドラム２１０の固体排出部２１８と液体排出部２１７との間にある軸方向領域内に配置される場合、これらの夫々のベアリングの他方-ドラムベアリング２２１、２２２の他方-は、この軸方向領域の外側に配置することができる。しかしながら、本発明の文脈にて、夫々両方のベアリング-両方のドラムベアリング２２１、２２２-を軸方向領域の外側、又は上述した領域(図３)に提供することもできる。
【００３１】
このようにして、ロータの幾何学的形状が変わらない状態では、ロータの第１の共振周波数が上昇し、従ってドラム速度をさらに増加させることができることが示されている。
この技術教示の異なる変形を図１乃至図３に示す。図１乃至図３では、ドラム２１０の長さはＬＴで示され、ドラムベアリング２２１、２２２の間隔はＬＬで示されている。図４では、従来技術の固体ボウルスクリュー遠心分離機では、ＬＴ<ＬＬである。
【００３２】
図１は、本発明の実施形態を示し、第１のドラムベアリング２２１がドラム２１０の円錐形部分２１２に割り当てられている。第１のドラムベアリング２２１は、ドラム２１０の円筒形部分２１１の方向に固体排出部２１８から軸方向に間隔を置いて配置されている。ドラムベアリング２２２の他方「ドラムの他端」は、この軸方向部分の外側にある。
従って、第１のドラムベアリング２２１は、円錐形部分上のドラム２１０の円錐形部分２１２の領域において、固体排出部２１８と液体排出部２１７との間に配置される。従って、ドラム２１０の円錐形部分２１２の領域のドラムシャフト部２１９も、無くて済む。ドラム２１０の長さは、ここでは、ドラムベアリング２２１、２２２との間の間隔よりも長く、従ってＬＴ>ＬＬである。
【００３３】
円錐形部分を軸方向に非常に長くに構成し、固体排出部が配置されるドラムの直径を比較的小さく構成することが可能である。固体排出部が位置するドラムの直径とドラムの最大内径との比は、０.４と０.３の間であり得る。これは、固体の排出によって引き起こされるエネルギー損失を低く保つか、または低減するのに有利であり得る。さらに(上記の定義を参照)、比較的高い値「λ」を達成することができる。
【００３４】
図２は、第１のドラムベアリング２２１がドラム２１０の円錐形部分２１２に割り当てられている本発明の実施形態の変形例を示しており、図１による実施形態の変形例に類似しており、第１のドラムベアリングは固体排出部２１８からドラム２１０の円筒形部分２１１の方向に軸方向に離間されている。従って、ドラムベアリング２２１は、ドラム２１０の円錐形部分２１２の領域において、固体排出部２１８と液体排出部２１７との間に配置される。
【００３５】
他方のドラムベアリング２２２は、ここではドラム２１０の円筒形部分２１１に割り当てられているか、またはその上に外側に配置されている。ドラムベアリング２２２は、ドラム２１０の液体排出部２１７の領域に直接軸方向に隣接している。したがって、ドラム２１０の円錐形部分２１２の領域におけるドラムシャフト部２１９と、ドラム２１０の円筒形部分２１１の領域におけるドラムシャフト部２２０は、ここでは省略することができる。ドラム２１０の長さも、ここでは、ドラムベアリング２２１、２２２間の間隔よりも長く、したがって、ここでもＬＴ>ＬＬである。
【００３６】
図３は、第１のドラムベアリング２２１が再びドラム２１０の円錐形部分２１２上の半径方向外側に配置される本発明の実施形態変形例を示す。これもまた、図１による実施形態の変形例と同様に、第１のドラムベアリング２２１はドラム２１０の円筒形部分２１１の方向に固体排出部２１８から軸方向に離間している。
従って、第１のドラムベアリング２２１は、固体排出部２１８と液体排出部２１７との間で、ドラム２１０の円錐形部分２１２の領域に再び位置し、第２のドラムベアリング２２２は、次いで、ドラム２１０の円筒形部分２１１上に位置する。ここでは、第２のドラムベアリング２２２はドラム２１０の円錐形部分２１２の方向に液体排出部２１７から軸方向に離間している。従って、ドラム２１０の円筒形部分２１１の領域のドラムシャフト部２２０と、ドラム２１０の円錐形部分２１２の領域のドラムシャフト部２１９とを無しで済ますことができる。ドラム２１０の長さは、ここでは、ドラムベアリング２２１、２２２の間の間隔よりも長く、従って、ＬＴ>ＬＬである。
【００３７】
図１乃至図３に示す例示的な実施形態では、ドラム２１０の夫々の端部とドラムベアリング２２１及び/又は２２２の夫々の位置との間に間隔Ａ１及び/又はＡ２がある。夫々のドラムベアリング２２１、２２２が液体排出部２１７及び/又は固体排出部２１８から軸方向に間隔を置いて配置され、液体排出部２１７と固体排出部２１８との間に配置される夫々間隔Ａ１及び/又はＡ２は、ドラム２１０の長さＬＴの０％から３５%が好ましく、とりわけ０％から２５%であるのが好ましい。
【００３８】
ドラムベアリング２２１、２２２を夫々、固体排出部２１８と液体排出部２１７との間の軸方向範囲内の位置に配置することによって、ドラムベアリング２２１、２２２間の間隔ＬＬは、有利に短くなり、ドラム２１０の第１の固有振動は、従来技術によるベアリング装置(図４参照)を用いた場合よりも高速でのみ生じる。可能であるより高い操作速度の故に、本発明による固体ボウルスクリュー遠心分離機が達成可能な分離効率は、従来技術による同じ体積の固体ボウルスクリュー遠心分離機と比較して有利に増加する。
【００３９】
図１乃至図３によるドラムベアリング２２１、２２２の配置についての説明は、決して最終的であると理解すべきではない。むしろ、ドラムベアリング２２１、２２２の他の有利な配置もまた、特許請求の範囲内で考えられる。しかしながら、ドラムベアリング２２１、２２２間の軸方向の距離ＬＬは、ドラム２１０の長さＬＴよりも短くなければならない。
【符号の説明】
【００４０】
１００  ハウジング
２００  ロータ
２１０  ドラム
２１１  円筒形部分
２１２  円錐形部分
２１３  ドラムカバー
２１４  供給パイプ
２１５  分配器
２１６  遠心チャンバ
２１７  液体排出部
２１８  固体排出部
２１９  ドラムシャフト部
２２０  ドラムシャフト部
２２１  ドラムベアリング
２２２  ドラムベアリング
２３０  スクリュー
２３１  円筒形部分
２３２  円錐形部分
２３３  スクリューシャフト部
２３４  スクリューシャフト部
２３５  スクリューベアリング
２３６  スクリューベアリング
３００  駆動装置
３１０  ギアユニット
３２０  プーリ
３３０  プーリ
Ａ１     距離
Ａ２      距離
Ｄ    回転軸
Ｌ１  長さ
Ｌ２  長さ
ＬＬ  ドラムベアリングの距離
ＬＴ  ドラムの長さ
Ｓｕ  懸濁液
Ｆe   固体
ＦＩ  液相
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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