(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト（８，９）を有する回転ボウル（１）を備えたデカンタ型遠心分離機であって、この回転ボウルが、少なくとも一つの固体排出口（１１）と、少なくとも一つの清澄水排出口（５）とスクリューコンベヤ（２）を備えており、このスクリューコンベヤが、差動回転速度で同じ方向に回転される前記回転ボウル（１）内部で同軸に配置されており、
分離されるべきフィードサスペンションが、スクリューコンベヤ（２）の端部に固定されかつスクリューコンベヤ（２）の少なくとも一つの軸受（１６，１７）に支承された中央供給管（１０）を通って、前記回転ボウル（１）と前記スクリューコンベヤ（２）の間に形成されたリング状の空間に案内されており、
かつ遠心力により固相と液相に分離されることができ、従って前記固相が前記固体排出口（１１）から排出され、前記液相が前記清澄水排出口（５）から排出され、
液相導管（４）がシャフトの軸受（１８）の外側の液相を案内するボウル（１）のシャフト（８）に配置されており、液相導管（４）が、軸受（１８）を通って延び、そして清澄水排出口（５）に通じており、液相排出弁（１４）が前記回転ボウル（１）とスクリュー（２）から離れて対向する側の軸受（１８）の外側に設けられており、
それにより液相排出弁（１４）が伝動機構を介してハンドホイール（２３）により或いはモータによりデカンタ型遠心分離機の運転中に変えられ、そして中央供給管（１０）の端部に封止部（６）を備えるデカンタ型遠心分離機において、この中央供給管（１０）の端部における封止部（６、７）が、二つの軸方向シール（６，７）として設けられており、軸方向シール（６）と軸方向シール（７）の間に空間（２４）があり、この空間内に、冷却水、又は潤滑水が圧力により案内され、冷却水、又は潤滑水が潤滑水流路（２５）を通って軸受け（１６）まで流れるよう供給されていることを特徴とするデカンタ型遠心分離機。
【請求項２】
清澄水排出口（５）が軸受（１８）と封止部（６）の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のデカンタ型遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転ボウルを備えたデカンタ型遠心分離機であって、この回転ボウルが、少なくとも一つの固体排出口と、少なくとも一つの清澄水排出口とスクリューコンベヤを備えており、このスクリューコンベヤが、作動回転速度で同じ方向に回転される前記回転ボウル内に含まれるように、前記回転ボウル内部で同軸に配置されており、分離されるべきフィードサスペンション（ｆｅｅｄ  ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）が、スクリューコンベヤの端部に固定されかつ少なくとも一つの軸受に支承された中央供給管を通って、前記回転ボウルと前記スクリューコンベヤの間に形成されたリング状の空間に案内されており、かつ遠心力により固相と液相に分離されることができ、従って前記固相が前記固体排出口から排出され、前記液相が前記清澄水排出装置から排出され、それにより液相導管が軸受の外部の液相を案内するシャフト内に配置されており、液相弁がボウルとスクリューから離れて対向した側の軸受の外側に設けられており、それにより液相排出弁が伝動機構を介してハンドホイールにより或いはモータによりデカンタ型遠心分離機の運転中に変えられるデカンタ型遠心分離機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術のデカンタ型遠心分離機は特許文献１に示されており、固体排出口は供給管端部軸受の内側に配置されている。清澄水のための液体排出口は、ボウルの駆動シャフトに接続された端部板の側にありかつ堰をそなえており、この堰は調整堰板によりその高さが調整されることができる。駆動シャフトは、たいていスクリューシャフトの範囲にある一定の直径を有する必要があるので、液体出口は軸からかなり離れているしかない。これによりエネルギー消費が高くなる。特許文献２も排出弁を備えたシャフト内に配置された液相導管を備えた回転ボウルと回転スクリューを有するデカンタ型遠心分離機を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許公開第０４４７７４２号明細書
【特許文献２】特開２００２−３３６７３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って本発明の課題は、排出半径を絶対最小値まで減らすことにより加速される液体と固体からの出力損失を減少させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これは、供給管の端部にある封止部により達せられる。この封止部が二つのシールであることを特徴とする。従って、一方のシールは回転供給管とフィードサスペンションのための固定された供給管の間を封止し、他方のシールはロータのヘッド壁とデカンタ型遠心分離機の固定された部分の間で封止することが行われる。このことは、ボウルの固体搬送部分においてケーキ搬送を補助するために、供給ポンプからの圧力を使用することが可能であることを意味し、それにより可変速コンベヤコントローラおよび装置は要らなくなる。供給管は通常の駆動シャフトに対して小さい直径を有し、清澄水は導管を介して供給管の周囲に排出されるので、エネルギー消費は極めて低い。
【０００６】
本発明の他の実施形態は、清澄水のための液相出口を備えており、この液相出口が軸受と封止部の間に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明のさらにもう一つの機構は、調節可能である液相弁を備え、液相弁がデカンタ型遠心分離機の運転中に調節されることができ、および／または液相弁がモータにより調節されることができることを特徴とする。加圧は液相排出のための液相弁により行われ、それによりポンプに圧力をかけ、制御された方法でロータの固体部分でのケーキ搬送を補助する。
【０００８】
本発明の更に有利な実施形態は、清澄水のための流路をそなえており、この流路が回転スクリューの端部にある二つのシールと軸受の間に設けられており、前記流路が回転ボウルのシャフトと回転スクリューのシャフトの間に同心状に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の有利な実施形態は、液相導管を備え、この液相導管が回転ボウルのシャフト内に配置されていることを特徴とする。従って液相導管は主要部分に組入れられており、分離した部分には組入れられていない。
【００１０】
次に本発明を添付の図と関連付けて説明し、本発明の好ましい実施形態を明瞭に示す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるデカンタ型遠心分離機を示す。
【図２】液相弁を備えたデカンタ型遠心分離機の供給端部を示す。
【図３】３相使用のための代替え的機構を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１には本発明によるデカンタ型遠心分離機が示されており、この遠心分離機は以下の構造を備えている。回転ボウル１は円錐部分と円筒部分の組合せ体である。ボウルヘッド３は、回転ボウル１を閉鎖するために回転ボウル１の大きな半径側に固定されている。ボウルヘッド３の中空シャフト８は、回転ボウル１の中空部と連通するためにボウルヘッド３から延長されている。一方、回転ボウル１の小さい半径では、回転ボウル１の中空部と連通するために中空シャフト９は回転ボウル１の後端部から延長されている。ボウルヘッド３の中空シャフト８とボウル１の中空シャフト９は、各々軸受１８と１９内で枢着されている。従って回転ボウル１は水平方向に支持されており、かつ（図示されていない）回転駆動手段により伝達される回転力により高速で回転される。
【００１３】
回転ボウル１の中空部分内には、スクリューコンベヤ２が設けられている。スクリューコンベヤ２は、軸受１６と１７によりシャフト２９を備えたボウル１の回転する水平方向軸線と同軸に枢着されている。スクリューコンベヤ２の中空管１２は回転ボウル１の中央で同軸に枢着されている。スクリューブレード１３は、ボウル１の内側面にほぼ達するように中空管１２の全長にわたり螺旋状に延びている。後端部の中空シャフト９内では、変換シャフト２０が設けられている。その一方の端部はスクリューコンベヤ２の中空管１２の端部部分に接続されており、その他方の端部はコンベヤ駆動装置２２に接続されている。従ってスクリューコンベヤ２を備えたボウル１は高い回転速度で回転されることができる。回転ボウル１とスクリューコンベヤ２は同じ方向に回転されるが、両者にはわずかに差動速度がある。これはギヤユニットによってかあるいはコンベヤ駆動装置の型式が異なることにより生じることができる。
【００１４】
削り取られた固化された粒子片が一緒に固体排出口１１から排出されることができるように、固体排出口１１は回転ボウル１の小さな半径の側に形成されている。
【００１５】
清澄水が排出される部分は図２に関連して念入りに説明されるだろう。その理由は本発明がこの部分を特徴としていることにある。
【００１６】
図２はボウルヘッド３の側におけるデカンタ型遠心分離機の端部部分を示す。ボウルヘッド３は回転ボウル１に固定されている。回転速度は例えば約４０００ｒｐｍであってもよい。内部には、回転するスクリューコンベヤ２があり、このスクリューコンベヤは中空管１２と中空管に固定されたブレード１３を備えている。スクリューコンベヤ２はボウル１と同じ方向に回転する。この場合、スクリューコンベヤは速く、約４０１２ｒｐｍの速度で回転し、この速度は回転ボウル１の回転速度とはわずかに異なる。スクリューコンベヤ２は軸受１６によりボウル１の回転する水平方向軸と同軸に枢着されている。ボウルヘッド３は中空シャフト８により延長されており、この中空シャフトは軸受スタンド１８により支持されている。供給管１０はスクリューコンベヤ２の中空管１２から回転ボウル１の中空シャフト８の内部に突出しておりかつスクリューコンベヤと一緒に回転している。分離されるべきフィードサスペンションは供給管１０から供給されるが、回転ボウル１とスクリューコンベヤ２が各々高い回転速度で回転していると、フィードサスペンションは従来技術で知られているように、供給口２４を通って中空管１２の外側まで案内される。このように案内されるフィードサスペンションは、回転ボウル１の回転により生じた遠心力により、回転ボウル１の内周面に向かって連続的にはね散らされる。従ってリング状の液層は、回転ボウル１の内周面に沿って形成される。フィードサスペンションの液体よりも高密度の固体の粒子は、液層の底部における回転速度により作られる高い遠心力により沈着すべき清澄水から分離される。これらの粒子は、スクリューブレード１３により図１のボウル１の円錐端部に向かってかき落とされかつ固体排出口１１から排出される。
【００１７】
一方、中空管１２の外側面に集まる清澄水は、導管１５まで流れ、中間シャフト８内で形成される液相導管４へ入る。液相導管４はボウルヘッド３と軸受スタンド１８を通って延びかつ液相出口５に通じる。液相導管４はボウル１と一緒に回転しているが、液相出口５は固定されている。液相（清澄水）の量は液相排出弁１４により制御されることができる。この液相排出弁１４は、伝動機構を介してハンドホイールによりあるいは代替え的にモータにより変化させてもよい。液相排出弁１４を変化させることにより、（図示されていない）供給ポンプからの圧力を使い、ボウル１の固体搬送部分でのケーキ搬送を補助でき、それにより可変速コンベヤコントローラおよび装置は要らなくなる。
【００１８】
ボウル１が回転している場合、ボウルキャビティ内に供給される液体と固体は、リング状の体積を形成し、液体よりも高密度の固体は、プールを形成するボウル１の内側で分離しかつ蓄積するであろう。液体だけが供給される場合、ボウル内部の液体の高さは一定でありかつ回転中心から最大の半径を有する排出口１１により規定される。コンベヤに配置されたバッフルディスク２１は、ボウルキャビティの分離部分と固体搬送部分の間にバリアを形成し、ボウル壁とバッフル周辺部の間に小さな間隙が残るだけである。コンベヤが分離された固体を固体排出口に向かって搬送開始するので、間隙は高速の固体で満たされるようになり、それにより孔塞ぎが形成され、この孔塞ぎにより、孔塞ぎが（固体排出半径よりも小さい）液体排出半径に達するまでボウルの分離部分における液体の高さは回転中心に近くなる。間隙での圧力は液体の高さにひどく比例するので、バッフルの分離側での圧力は、バッフルの搬送側での圧力よりも大きくなり、これによりこの圧力差は、間隙を通る固体位相を助け、固体排出のレベルを高める。供給ポンプとボウルキャビティの間の導管は封止されるので、キャビティ内部の高さが液体排出半径よりも回転軸線により近くなると、供給ポンプからの圧力はキャビティ内の圧力に加わる。液相排出弁１４は、一部が閉鎖されるようになると、液体排出口前後の圧力損失を増大させ、それにより液体排出高さが増大し、高さが軸線と一致するまでボウルキャビティは充填される。ボウルキャビティが充填されると、供給ポンプからの圧力は、遠心力により作られるバッフル間隙における圧力に直接加わり、従って間隙を通過する固体流は液相弁間隙の調節により制御されることができる。
【００１９】
固体の搬送は、上述したように、液相排出弁により制御されることができるで、コンベヤ速度の固体乾燥状態に対する依存性は少なくなり、コンベヤ速度のための制御システムをなくすことが可能でありかつコンベヤの速度伝達比により規定される一定の速度を有することだけが可能である。
【００２０】
供給端部において、回転する供給管１０は軸方向シール６により封止されるが、回転ボウル１は軸方向シール７により封止される。軸方向シール６と軸方向シール７の間には、空間２４があり、この空間内には、冷却水あるいは潤滑水が圧力により案内される。この水は潤滑水流路２５を通って軸受１６まで流れる。ここでは清澄水の一部も潤滑水として使用されてもよく、従って真水は必要とされない。
【００２１】
図３には、三相がある場合に使用される本発明の一実施形態が示されている。この実施形態は図１と２の実施形態に似て作動し、従って固体は（ここでは図示されていない）回転ボウル１の小さい半径の端部で排出され、液相は軽相と重相に分離されてもよい。軽相はすでに早い段階で記載された進路に従い、液相導管４を通って液相出口５内に流れるが、付加的な円錐形のリング堰２６が設けられており、このリング堰は軽相と重相を分離する。開口部２７の高さを調節し、次いで相の特性を調節することの可能性を与えるために、重相はリング状の堰２８によりカバーされる開口部２７を通過する。さらに部材は他の図における対応する部材と同じ参照符号を有する。
【００２２】
好ましい実施形態は図において示されかつ説明されてきたが、本発明がその特定の実施形態に限定されないことは明らかである。
【図１】
0006718821.tif 000002
【図２】
0006718821.tif 000003
【図３】
0006718821.tif 000004