(57)【要約】      （修正有）【課題】改良型２段プッシャ遠心器を提供する。【解決手段】２段プッシャ遠心器は、混合物４を固体材料ケーキ５と液相６に分離するため、回転軸２を中心に回転可能なスクリーン・ドラム３と、スクリーン・ドラム３内に配置され、固体材料ケーキ５が外部リング・ゾーン９と交互に置換可能であるように、回転軸に沿って前後に動作可能であるよう配置されたプッシャ・ベース装置８を有する混合物分配器７とを含む。さらに２段プッシャ遠心器は、混合物４を、混合物分配器７を介して、固体材料ケーキ５がプッシャ・ベース装置８によって変位した時に外部リング・ゾーン９に隣接して発生する空のスペース１１に導入可能にする送り込み装置１０とを含む。この配置構成で、プッシャ・ベース装置８は両側に加速表面１２を有し、これは半径方向に対して予め決定可能な傾斜角度γで傾斜し、したがって送り込み装置１０によって導入された混合物４が、スクリーン・ドラム３に到達する前に、これを予め決定可能な周速度まで加速することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合物（４）を固体材料ケーキ（５）と液相（６）に分離するため、回転軸（２）を中心に回転可能なスクリーン・ドラム（３）と、スクリーン・ドラム（３）内に配置され、固体材料ケーキ（５）が外部リング・ゾーン（９）と共に交互に変位可能であるように、回転軸に沿って前後に動作可能であるよう配置されたプッシャ・ベース装置（８）を有する混合物分配器（７）と、混合物（４）を、混合物分配器（７）を介して、固体材料ケーキ（５）がプッシャ・ベース装置（８）と共に変位した時に外部リング・ゾーン（９）に隣接して発生する空のスペース（１１）に導入可能にする送り込み装置（１０）とを含む２段プッシャ遠心器であって、プッシャ・ベース装置（８）が両側に加速表面（１２）を有し、これは半径方向に対して所定の傾斜角度（γ）で傾斜し、したがって送り込み装置（１０）によって導入された混合物（４）が、スクリーン・ドラム（３）に到達する前に、これを所定の周速度まで加速することができる２段プッシャ遠心器。
【請求項２】
加速表面（１２）が、混合物（４）から液相（６）を分離するフィルタ・スクリーン（１２１）として設計される、請求項１に記載の２段プッシャ遠心器。
【請求項３】
フィルタ・スクリーン（１２１）が、粗いフィルタ（１２２）および細かいフィルタ（１２３）を有する２段スクリーンとして設計される、請求項１または２に記載の２段プッシャ遠心器。
【請求項４】
送り込み装置（１０）が、ほぼ一定の開口角度（α）で延在してプッシャ・ベース装置（８）に向かう方向にて円錐状に発散する、混合物（４）の前段加速用取り入れ漏斗（１０１）を含む、請求項１から３いずれか１項に記載の２段プッシャ遠心器。
【請求項５】
取り入れ漏斗（１０）が湾曲形状を有し、取り入れ漏斗（１０１）の開口角度（α）が、プッシャ・ベース装置に向かう方向で大きくなる、請求項１から４いずれか１項に記載の２段プッシャ遠心器。
【請求項６】
取り入れ漏斗（１０１）が湾曲形状を有し、取り入れ漏斗（１０１）の開口角度（α）が、プッシャ・ベース装置に向かう方向で小さくなる、請求項１から５いずれか１項に記載の２段プッシャ遠心器。
【請求項７】
取り入れ漏斗（１０１）が、駆動軸（１３１）を中心に回転自在に配置され、駆動機構（１３）によって予め決定可能な回転速度で駆動軸（１３１）を中心に回転可能である、請求項１から６いずれか１項に記載の２段プッシャ遠心器。
【請求項８】
取り入れ漏斗（１０１）が、混合物（４）から液相（６）を初期分離する前置フィルタ・スクリーン（１０２）として設計される、請求項１から７いずれか１項に記載の２段プッシャ遠心器。
【請求項９】
前置フィルタ・スクリーン（１０２）から液相（６）を収集し、排出するため、収集手段（１４）を設ける、請求項１から８いずれか１項に記載の２段プッシャ遠心器。
【請求項１０】
混合物分配器（７）が前段加速漏斗（７１）を含み、これが、基本的に一定の前段加速角度（β）で円錐状に発散しながら、送り込み装置（１０）に向かう方向に延在する、請求項１から９いずれか１項に記載の２段プッシャ遠心器。
【請求項１１】
前段加速漏斗（７１）が湾曲形状を有し、前段加速漏斗（７１）の前段加速角度（β）が、送り込み装置（１０）に向かう方向で大きくなる、請求項１から１０いずれか１項に記載の２段プッシャ遠心器。
【請求項１２】
前段加速漏斗（７１）が湾曲形状を有し、前段加速漏斗（７１）の前段加速角度（β）が、送り込み装置（１０）に向かう方向で小さくなる、請求項１から１１いずれか１項に記載の２段プッシャ遠心器。
【請求項１３】
前段加速漏斗（７１）が前段加速スクリーン（７２）として設計され、液相（６）を排出するため、混合物分配器（７）に収集装置（７３）が設けられる、請求項１から１２いずれか１項に記載の２段プッシャ遠心器。
【請求項１４】
前段加速漏斗（７１）は、前段加速漏斗（７１）が回転駆動機構（１５）によって所定の回転速度で回転軸（１５１）を中心に回転可能であるよう設計され、配置される、請求項１から１３いずれか１項に記載の２段プッシャ遠心器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１のプリアンブルによる２段プッシャ遠心器に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿った物質または湿った物質の混合物を乾燥する多様な設計の多くにある遠心器は、非常に広く知られ、大抵の多様な分野で使用されている。したがって、例えば不連続で動作する皮むき遠心器などの遠心器は、高純度の製薬製品の乾燥に使用することが好ましく、一方、特に大量の凝固液体混合物を連続的に分離すべき場合、連続的に動作するプッシャ遠心器を使用すると有利である。ついては、１段または多段プッシャ遠心器、およびいわゆる２段プッシャ遠心器が、用途に応じて使用する。
【０００３】
前述の様々なタイプのプッシャ遠心器では、固体液体混合物、例えば懸濁液または湿性塩または塩混合物を、送り込みチューブを通し、高速回転ドラムの混合物分配器を介して供給し、ドラムはフィルタ・スクリーンとして設計され、したがって固体材料ケーキがドラム壁の内側に付着する一方、液相は、作用する遠心力のためにフィルタ・スクリーンを通して分離される。この配置構成では、回転ドラム内に、ほぼ円盤形で同期状態にて同時回転し、特定の振幅で軸方向に揺動するプッシャ・ベースが配置され、したがって乾燥した固体材料ケーキの一部分が、ドラムの一方端から押し出される。プッシャ・ベースの逆動作では中に露出したドラムの隣接領域には次に、送り込みチューブを通し、混合物分配器を介して再び新しい混合物を供給することができる。この配置構成では、使用するタイプに応じて、現在の高性能のプッシャ遠心器で、毎時１００トンのオーダーのスループット量を達成することができ、ドラム直径は最大１０００ｍｍ以上が非常に一般的である。ドラム直径に応じて、毎分２，０００回転までのドラムの典型的回転頻度を達成することができる。通常、発生する強力な遠心力のため、ドラム直径が大きいほど、ドラムの最大回転周波数が小さくなる。例えばドラムの回転周波数、単位時間当たりまたはドラム直径当たりで加える混合物の量、または使用するプッシャ遠心器のタイプなどの使用パラメータも、乾燥する材料、液体の含有量などに依存することができる。
【０００４】
既知の２段プッシャ遠心器では、混合物は通常、静止送り込みチューブおよび混合物分配器を介して遠心器ドラムの中央に到達し、混合物分配器は遠心器ドラムと同期して回転する。混合物は、遠心器ドラムの中央に配置され、遠心器ドラムの長手方向軸線に沿って揺動して、動作可能な状態で混合物分配器に接続することができるプッシャ・ベースにより、混合物分配器と協働して、交互してドラムの前半部または後半部に供給することができる。この２つの流入ゾーンが存在する結果、それに応じて大量の混合物を単位時間当たりに処理することができる。この配置構成では、固体材料ケーキを、プッシャ・ベースによってドラムの個々の端部へと移送し、収集流路を介して外部へと搬送する。
【０００５】
上述した原理に従い動作する既知の２段プッシャ遠心器は、欧州特許第０６３５３０９Ｂ１号に記載されている。従来の１段または多段プッシャ遠心器に対する利点は明白である。特に、注目されるのは２段流入ゾーンで、これを通る液体の吸入能力が明白に増大する、つまりより大きい液体量で作業することが可能である。それと同時に、処理できる混合物の総供給量が増加する。さらに、２倍の固定材料供給容量が同じストローク数で、したがって明白に低い移送力で達成される。この配置構成では、空間の要件は、同じ構造的サイズの一般的なプッシャ遠心器の要件に相当する。
【０００６】
２段プッシャ遠心器の一般的な使用分野は、特に容易に脱水できる製品、例えば海水の塩などで、特にプッシャ動作の２段活用が十分に実行される。さらなる典型的な使用分野は、濾過できる製品または流入濃度が低い（つまり液体含有率が高い）混合物である。ここで、普通のプッシャ遠心器と比較して高い吸入容量は、特にプラスの効果を有する。溢れることなく、処理する流入濃度を低くする、すなわち懸濁量を高くすることができる。
【０００７】
しかし、既知のプッシャ遠心器は様々な重大な欠点も呈する。既知の２段プッシャ遠心器で、通常の一段または多段プッシャ遠心器より低い送り込み濃度を処理できても、処理すべき混合物の送り込み濃度を無限に小さくすることはできない。つまり、混合物中の液体の割合が高すぎる、例えば５０％または７０％または８０％、あるいは９０％以上の液相である場合、混合物は、多少複雑なプロセスで予め濃縮しておかねばならない。液体含有率が高すぎる場合、乾燥すべき混合物をスクリーン・ドラムの範囲に規則的に分布させることがますます困難になる。一方では、こうするとスクリーン・ドラムにとって極めて有害な振動を生じ、したがって軸受けおよび駆動機構に早すぎる摩耗および裂け傷が生じることがあり、最悪の場合は、運転に安全問題を引き起こすことさえある。他方で、スクリーン・ドラムの周囲にわたって不規則に分布する不規則な固体材料ケーキは、洗浄中に問題を引き起こすことがある。この理由から、静止濃縮装置、湾曲したスクリーンまたは周知の液体サイクロンを使用することができる。予備乾燥システムを使用すると、技術的プロセスの観点からも、必要な装置の観点からも運転が非常に高価である。
【０００８】
送り込み濃度が低い混合物の処理におけるさらなる重大な欠点は、実際的に、混合物と一緒に送り込まれる液体の総量を、これがスクリーン・ドラムのフィルタ・スクリーンを通して分離される前に、全周速度まで加速しなければならないことである。同じことが、スクリーンを通して固体材料ケーキから同様に分離すべき混合物の最小粒子にも当てはまる。これは、エネルギの観点から極めて望ましくなく、遠心器の動作挙動に明らかにマイナスの影響を及ぼす。
【０００９】
固体材料濃度が非常に高い混合物の処理においてさえ、先行技術で知られている遠心器には大きい欠点を呈するものがある。したがって、送り込みチューブを通して混合物分配器に導入される混合物は、スクリーン・ドラムに到達する前に非常に短時間でドラムの全周速度まで加速される。特に敏感な物質の場合、これが顆粒の破損を引き起こすことがある。つまり、例えば遠心器に導入されている懸濁液中に分布している固体材料の顆粒が、突然の加速プロセス中に、制御されない方法で破裂して、より小さい部片になり、これは例えば最終生成物内にある顆粒の粒子サイズが重要な場合、生成された固体材料ケーキの品質にマイナスの影響を及ぼすことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、先行技術で知られている欠点をおおむね回避する改良型の２段プッシャ遠心器を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これらの目的を満足する本発明の主題は、独立請求項１の特徴によって特徴付けられる。
【００１２】
個々の従属請求項は、本発明の特に有利な特殊実施形態に関する。
【００１３】
本発明による２段プッシャ遠心器は、混合物を固体材料ケーキと液相に分離するため、回転軸を中心に回転可能なスクリーン・ドラムと、スクリーン・ドラム内に配置され、固体材料ケーキが交互に外部リング・ゾーンと共に変位可能であるよう、回転軸に沿って前後に移動可能であるよう配置されたプッシャ・ベース装置を有する混合物分配器とに関する。２段プッシャ遠心器はさらに送り込み装置を含み、これで混合物を空のスペースに導入することができる。このスペースはプッシャ・ベース装置による固体材料ケーキの変位により、外部リング・ゾーンに隣接した状態で生じる。この配置構成では、プッシャ・ベース装置には、半径方向に対して予め決定可能な確度で傾斜した加速表面が両側にあり、したがって送り込み装置によって導入された混合物を、スクリーン・ドラムに到達する前に所定の周速度まで加速することができる。
【００１４】
プッシャ・ベース装置が半径方向に対して傾斜した加速表面を有することから、送り込み装置を通して混合物分配器に導入された混合物は、スクリーン・ドラムに直接には到達しない。これに対して、注入される混合物は、半径方向に対して傾斜した加速表面に適用される。この方法で、新たに導入された混合物の加速をスクリーン・ドラムの周速度まで低加速増速できる。この方法で、特に顆粒が破損すること、および先行技術で知られる２段プッシャ遠心器で突然の加速中に発生するような他の有害な影響を回避することができる。したがって、混合物に含まれる固体材料顆粒の破裂は、本発明による２段プッシャ遠心器で回避することができる。というのは、加速プロセスが、加速表面の所定の傾斜角度で制御可能だからである。つまり、加速自体を、例えば加速表面の傾斜角度の適切な選択によって調整することができる。この方法で、生成される固体材料ケーキの品質を明らかに改良することができる。特に例えば最終生成物の顆粒の粒子サイズまたは形状が重要である生成物の場合は、そうである。特殊な場合は、例えばプッシャ・ベース装置の両側に配置された加速表面の傾斜角度が異なる角度になるよう選択することにより、一つの同じ２段プッシャ遠心器内で、１回の作業運転中に異なる品質の生成物を生成することさえ可能である。
【００１５】
２段プッシャ遠心器の重要な構成要素、およびその基本的運転方法は、先行技術から知られ、したがって以下では、本発明の中心となる特徴に主に言及することとする。
【００１６】
本発明による２段プッシャ遠心器は、本質的に知られている方法で、ドラム・アクスルを介して回転軸を中心に回転可能で、ハウジング内に収容されたスクリーン・ドラムを含む。ドラム・アクスルは、動作中にドラム装置と接続され、したがってスクリーン・ドラムは、ドラム駆動機構によって回転軸を中心に急速回転することができる。この配置構成では、スクリーン・ドラムはスクリーンの目を有し、これを通して、スクリーン・ドラムの内周面に適用された混合物からの液相を、既知の方法で高速回転中に発生する遠心力によって既知の方法で外側に導くことができる。スクリーン・ドラムの内周面に適用された混合物は、このように極めて強力かつ優勢な遠心力によって、スクリーン・ドラムの内周面に付着する固体材料ケーキと液相とに分離される。
【００１７】
実際問題として特に重要な例では、スクリーン・ドラムを、本質的に既知の方法で、スケルトン様支持ドラムとして設計することができ、これは、対応するスクリーン表面を形成するため、周囲を特殊フィルタ箔で裏打ちする。つまり、スケルトン様スクリーン・ドラムに、例えば１つまたは複数のフィルタ・スクリーンを装備することができ、液相を分離するため、同じサイズまたは異なるサイズのフィルタ開口を付ける。
【００１８】
混合物分配器をスクリーン・ドラムの内側に配置し、これによって混合物はスクリーン・ドラムの周表面に分布することができ、混合物分配器は、送り込み装置およびプッシャ・ベース・プレート付きのプッシャ・ベース装置を有する。
【００１９】
運転状態では、混合物は送り込み装置を介して取り入れ装置に到達し、プッシャ・ベース装置の揺動運動の結果、既知の方法でスクリーン・ドラムの前半部または後半部に交互に供給することができる。この配置構成において、好ましい実施形態では、取り入れ装置はスクリーン・ドラムにしっかり結合され、したがってスクリーン・ドラムおよび混合物分配器と同期して回転する。しかし、揺動運動は、混合物分配器およびその構成要素、つまりプッシャ・ベース・プレート、接続要素、プッシャ・ベース装置および外部リング・ゾーンによってのみ実行される。したがって、運転状態では、揺動する混合物分配器と軸方向に不動の取り入れ装置との間に相対的な揺動運動が生じ、したがって混合物をスクリーン・ドラムの前半部と後半部に交互に供給することができる。
【００２０】
特殊な実施形態では動作可能な状態でプッシャ・ベース・プレートに接続することができるプッシャ・ベース装置は、外部リング・ゾーンがある円形ディスクの形態で設計することが好ましく、リング・ゾーンは、スクリーン・ドラムに付着した固体材料ケーキがリング・ゾーンとともに回転軸の両方向に交互に変位できるよう、プッシャ・ベース装置の周辺領域にて設計され、配置される。
【００２１】
本質的に知られている方法で、プッシャ・ベース・プレートは、プッシャ・アクスルによって切換ユニットを有するプッシャ装置に結合され、したがってプッシャ・ベース装置を、揺動運動の回転軸方向にて、予め決定可能なストロークにて揺動運動させることができる。プッシャ・ベース装置の揺動運動により、スクリーン・ドラムの周囲表面に付着した固体材料ケーキは、回転軸の両方向にて交互に外部リング・ゾーンを通って変位することができ、したがって固体材料ケーキを外部リング・ゾーンによって軸方向にてスクリーン・ドラムの個々の端部まで運搬し、放出口を介して液相とは別個に２段プッシャ遠心器から出すことができる。
【００２２】
この配置構成では、プッシャ・ベース装置は、送り込み装置によって運び込まれた混合物がスクリーン・ドラムに到達する前に、加速表面の形態の所定領域内でこれを所定の周速度まで加速できるよう設計することが、本発明にとって重要である。
【００２３】
そのため、送り込み装置からの混合物を、プッシャ・ベース装置のそれぞれ一方側に交互に供給する。送り込み装置内の混合物が、既に所定の周速度まで予め加速できなかった場合、混合物は、基本的に重力の効果によりプッシャ・ベース装置の対応する表面に到達し、最終的に半径方向に対して所定の傾斜角度で傾斜した加速表面に到達する。混合物は、加速表面上を、または加速表面に沿って流れ、したがってスクリーン・ドラムの周囲表面に到達する。ここで、混合物は、プッシャ・ベース装置の揺動運動によって、スクリーン・ドラムの周囲表面に形成された空のスペースに流入し、スクリーン・ドラムの回転速度まで加速される。混合物に含まれる液相は、空のスペースに付着した混合物に作用する巨大な遠心力により、スクリーンの目を通してスクリーン・ドラムから排出される。
【００２４】
加速表面は半径方向に対して傾斜していることから、加速表面の領域における流速を、周囲表面に向かう表面にて混合物が自由落下する速度と比較し、選択的に変更することができ、したがって加速表面の領域にある混合物は、外部リング・ゾーンに近づくにつれ増大するように、漸進的に加速することができる。つまり、混合物は、周囲表面に到達した特に、スクリーン・ドラムの最高回転速度を最終的に獲得するため、本発明による２段プッシャ遠心器の加速表面の領域にて、特に穏やかな方法で所定の速度まで徐々に加速することができる。
【００２５】
半径方向に対して加速表面が傾斜する確度の値は、例えば０°と９０°の間にすることができ、個々のケースでは１０°と３０°の間または３０°と６０°の間、特に６０°と７０°の間でよいが、５５°と７５°の間が好ましい。傾斜角度の値は、７０°より大きいことも特に可能であり、９０°近くてもよいことは言うまでもない。概して、半径方向に対して過度に鋭角でない角度が有利であり、対応する傾斜角度の最適値は、特に脱水すべき生成物の接着摩擦角度の値によって決定されることを、極めて一般的に確認することができる。
【００２６】
この配置構成では、加速表面は、プッシャ・ベース装置の部分領域上に延在するか、プッシャ・ベース装置の半径方向全高さにも延在することができ、プッシャ・ベース装置は、要件に応じて、完全に、または基本的に中空の枠として、または全体的または部分的に個体材料から構築することができる。言うまでもなく、２つの加速表面が同じまたは異なる傾斜角度を有することも可能である。
【００２７】
実際的に特に関係がある本発明による２段プッシャ遠心器の実施形態では、加速表面を、液相を混合物から分離するフィルタ・スクリーンとして設計する。言うまでもなく、１つの加速表面のみをフィルタ・スクリーンとして設計することもできるが、２つの加速表面が個々に異なる設計のフィルタ・スクリーンを有することもできる。この配置構成では、２つの異なるフィルタ・スクリーンを、例えば異なる材料で作成するか、フィルタの穴のサイズを異なるようにすることができる。これにより、同じ混合物から１つの同じ作業ステップで異なる品質の、つまり異なる特徴を有する２つの異なる固体材料ケーキを生成することが可能になる。
【００２８】
特に、実際的に特に重要な実施形態では、加速表面をスケルトン様支持体上のフィルタ・スクリーンとして構成することができ、支持体にはフィルタ・スクリーンを形成するために特殊フィルタ箔を装備することができる。つまりスケルトン様支持体は、例えば１つまたは複数のフィルタ・スクリーンを装備することができ、これは異なる段階で分離するために異なるサイズのフィルタ口を有してよい。
【００２９】
それと同時に、特にギャップ・スクリーンまたは薄板スクリーンを、通常はフィルタ・スクリーンとして考慮することができる。フィルタ・スクリーンには、様々な方法で異なるサイズのフィルタ開口を設けることができるので有利である。特に、前述した薄板スクリーンは特に打ち抜くか、ドリル穿孔する、レーザ加工する、電子ビームで打ち抜く、またはウォータ・ジェットで切断することができる。他の技術も基本的に考慮することができる。この配置構成では、スクリーン自体を様々な材料で、特に耐食性材料、例えばプラスチック、複合材料または１．４４６２、１．４５３９または２．４６０２などの様々な鋼または他の適切な材料で製造することができる。さらに、摩耗に対する保護として、フィルタ・スクリーンには、例えば硬質クロム層、タングステン・カーバイド（ＷＣ）、セラミックスなどの適切な層を設けるか、他の方法で硬化することができる。フィルタ・シートの厚さは、通常、０．２ｍｍから５ｍｍであるが、異なるシート厚さも可能であることは明白である。
【００３０】
特に、特に敏感な混合物を処理するために、送り込み装置は、混合物を予め加速する取り入れ漏斗を含むことができる。この方法で、混合物は、混合物分配器に供給する前に、所定の回転速度まで既に予め加速することができ、したがってさらに優しく処理することができる。この構成では、混合物を取り入れ漏斗内で予め加速できる回転速度は、例えば取り入れ漏斗のサイズおよび／または開口角度を選択することにより、予め決定可能である。
【００３１】
この構成では、取り入れ漏斗を、混合物分配器から独立した別個の駆動軸線の周囲に回転自在に配置し、駆動軸線を中心に予め決定可能な回転速度の駆動機構によって回転自在に設計し、配置することもできる。この方法で、駆動機構の回転速度を調整することにより、取り入れ漏斗の幾何学的形状とは別個に、前段加速を自由に選択することができる。特に、制御および／または調整にとって適切な装置を設けることができ、したがって例えば回転速度も運転中に自由に変化させることができる。したがって、運転中、それぞれプッシャ・ベース装置の右側および左側で、１つの同じ２段プッシャ遠心器への駆動機構の、したがって取り入れ漏斗の回転速度の適切な制御および／または調整によって、固体材料ケーキの品質を適合させるか、混合物から異なる製品品質を製造することができる。
【００３２】
取り入れ漏斗は、液相を混合物から予め分離する前置フィルタ・スクリーンとして設計することもできるので有利であり、液相を収集し、前置フィルタ・スクリーンから排出するため、収集手段を設けることが好ましい。この方法で、液体の比率が非常に高い混合物でも、問題なく処理することができる。さらに、取り入れ漏斗における液相の初期分離は、液相のこの部分がもはやスクリーン・ドラムの非常に高い回転速度まで加速されないという大きな利点を有し、これは特に、２段プッシャ遠心器のエネルギ消費に特に好ましい影響を及ぼす。
【００３３】
この配置構成では、加速表面のフィルタ・スクリーンばかりでなく、前置フィルタ・スクリーンも粗いフィルタと細かいフィルタを有する２段スクリーンとして設計される。この方法で、混合物を加速表面の領域および／または取り入れ漏斗の２段階で濾過することができる。この配置構成では、第１フィルタ段が粗いフィルタを形成し、これは混合物に含まれ、粗いフィルタのフィルタ口／穴より大きい粒子を引き留める。細かいフィルタは、相応して比較的小さい粒子を保持しながら、液相の少なくとも一部、およびこれも除去すべき非常に小さい粒子は、直接排出することができる。２段スクリーンとしての設計は、細かいフィルタが、入り込んだ混合物に含まれる大きいおよび／または重い粒子による非常に重い機械的負荷を受けないという特定の利点を有し、したがって細かいフィルタは、例えば非常に小さい粒子を濾過するための非常に小さい穴を有することができ、特に機械的抵抗力が小さい材料で製造することもできる。
【００３４】
本発明による２段プッシャ遠心器の別の変形では、混合物分配器は、基本的に送り込み装置に向かう方向で発散する前段加速漏斗を含む。
【００３５】
この配置構成では、取り入れ漏斗の前段加速角度の値および／または前段加速漏斗の前段加速角度は、回転軸に対して０°と４５°の間でよく、特に０°と１０°の間または１０°と４５°の間、特に２５°と４５°の間でよいが、１５°と３５°の間であることが好ましい。言うまでもなく、特殊なケースでは、開口角度および／または前段加速角度の値は、４５°より大きいことも可能である。概して、回転軸に対して大きい鋭角の方が有利であり、対応する開口角度および／または前段加速角度の理想的値は、特に脱水すべき生成物の静止摩擦角度の値によって決定されることを確認することができる。
【００３６】
この配置構成では、前段加速漏斗は、前段加速スクリーンとして取り入れ漏斗と類似して設計することもでき、これによって液相を排出するために混合物分配器上に収集手段を設けることができる。
【００３７】
実際的には特に重要な特殊な実施形態では、取り入れ漏斗および／または前段加速漏斗は、前置フィルタ・スクリーンおよび／または前段加速スクリーンを形成するために特殊フィルタ箔を装備できるスケルトン様支持体として設計することができる。つまり、スケルトン様支持体に、例えば異なる段階で分離するために異なるサイズのフィルタ口を有する１つまたは複数のフィルタ・スクリーンを装備することができる。
【００３８】
この配置構成では、概して特にギャップ・スクリーンまたは薄板スクリーンがフィルタ・スクリーンとして問題になる。フィルタ・スクリーンは、異なるサイズのフィルタ口を様々な方法で利用するよう設けることができる。特に、前述したスクリーン・シートは打ち抜くか、ドリル穿孔する、レーザ加工する、電子で穿孔する、またはウォータ・ジェットで切断することができるが、基本的に他の技術も問題になる。要件に応じて、スクリーン自体は、様々な材料で、特に耐食性材料、例えばプラスチック、複合材料、または１．４４６２、１．４５３９、２．４６０２などの様々な鋼から、または他の適切な材料から製造することもできる。
【００３９】
摩耗に対する保護として、フィルタ・スクリーンには、さらに適切な層を設けるか、例えば硬質クロム層、タングステン・カーバイド（ＷＣ）、セラミックスまたは他の材料で硬化することができる。フィルタ・スクリーンの厚さは通常０．２ｍｍから５ｍｍになるが、異なるシート厚さも可能であることは明白である。
【００４０】
特に、前段加速漏斗は、前段加速漏斗を所定の回転速度で回転軸を中心に回転駆動機構によって回転できるよう、設計し、構成することもできる。
【００４１】
この配置構成では、取り入れ漏斗ばかりでなく前段加速漏斗も、プッシャ・ベース装置または送り込み装置に向かう方向にて基本的に一定の開口角度にて延在することが好ましい。回転軸に対する前段加速漏斗の前段加速角度の値は、０°と４５°の間、個々に０°と１０°の間または１０°と４５°の間、特に２５°と４５°の間で良いが、１５°と３５°の間であることが好ましい。言うまでもなく、特殊なケースでは、前段加速角度の値が４５°を超えることも可能である。概して、回転軸に対してより鋭角な角度が有利であることを通常は確認することができる。対応する前段加速角度の理想的値は、特に脱水すべき生成物の接着摩擦角度の値によって決定される。
【００４２】
しかし特殊な用途では、取り入れ漏斗および／または前段加速漏斗は、予め決定可能な領域で湾曲した形状も有し、取り入れ漏斗の開口角度および／または前段加速漏斗の前段加速角度は、脱水すべき混合物の特性に応じて変更することができる。
【００４３】
取り入れ定規を液相の初期分離のための前置フィルタ・スクリーンとして形成する場合、非常に有利であるが、取り入れ漏斗が湾曲した形状を有し、取り入れ漏斗の前段加速角度がプッシャ・ベース装置に向かう方向で大きくなるか小さくなると、これは特に有利になり得る。つまり、２段プッシャ遠心器の動作状態がその他では等しい場合、例えば粒のサイズおよび／または粘度および／または他の特徴またはパラメータ、例えば混合物の温度などに応じて、様々な生成物を異なる効率で脱水することができる。
【００４４】
例えば、任意の動作パラメータにおいて脱水が比較的容易な混合物がある場合、取り入れ漏斗または前置フィルタ・スクリーンは湾曲した形状を有し、前置フィルタ・スクリーンの開口角度がトランペットのホーンのようにプッシャ・ベース装置の方向に大きくなると有利なことがある。したがって、混合物を取り入れ漏斗から加速する出力は、プッシャ・ベース装置からの距離が小さくなるにつれ、不均衡に大きくなり、したがって前置フィルタ・スクリーンで既に比較的強力に脱水できた混合物は、前置フィルタ・スクリーンで低い滑動特性を呈し、例えば一定の開口角度で発散する基本的に円錐形の前置フィルタ・スクリーンのケースより、迅速に前置フィルタ・スクリーンを出ることができる。
【００４５】
これに対して、任意の動作パラメータでは脱水が比較的困難な混合物もある。この場合は、湾曲した形状の取り入れ漏斗または前置フィルタ・スクリーンを使用することが勧められ、ここで前置フィルタ・スクリーンの開口角度は、プッシャ・ベース装置の方向で小さくなる。その結果、混合物を取り入れ漏斗から加速する駆動機構の出力は、例えば基本的に一定の開口角度で一定に広がる取り入れ漏斗より、プッシャ・ベース装置からの距離が小さくなるにつれ、増加する速度が遅くなる。その結果、前置フィルタ・スクリーンでは特定の停滞効果が発生し、したがって混合物は、より長い時間にわたって前置フィルタ・スクリーンに留まり、したがって既に前置フィルタ・スクリーンでさらに脱水することができる。
【００４６】
上記と同様に、前段加速漏斗は、湾曲した形状を有することもでき、前段加速漏斗の前段加速角度は、送り込み装置に向かう方向で大きくなるか、小さくなる。
【００４７】
湾曲した取り入れ漏斗および上記で説明したその運転方法の利点は、問題なく当業者によって湾曲した前段加速漏斗に適用することができ、したがってここでは繰り返す必要がない。
【００４８】
言うまでもなく、例示によって上記で説明したような本発明の２段プッシャ遠心器の特に好ましい実施形態の特徴は、要件に応じて任意の所望の方法で有利に組み合わせることができる。
【００４９】
本発明を、略図に基づいて以下でさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
図１は、本発明による２段プッシャ遠心器の基本的構成要素を略断面図で示す。以下で総称して参照番号１が与えられた本発明による２段プッシャ遠心器は、本質的に既知の方法で、ハウジングＧに収容されたドラム・アクスル３１を介して回転軸２を中心に回転可能なスクリーン・ドラム３を含む。ドラム・アクスル３１は、図示されていないドラム駆動機構に能動的に接続され、したがってスクリーン・ドラム３を回転軸２の周囲で高速回転させることができる。スクリーン・ドラムはスクリーン口３２を有し、それを通して液相６を既知の方法で、高速回転しながら、発生する遠心力によってスクリーン・ドラム３の内周面２０に付着した混合物４から外側へ、収集手段１８内に排出することができる。スクリーン・ドラム３の内周面２０に付着した混合物４は、このように優勢で非常に強力な遠心力によって、スクリーン・ドラム３の内周面２０に付着する固体材料ケーキと、スクリーン口３２を通ってスクリーン・ドラム３から排出できる液相へと分離される。
【００５１】
混合物分配器７をスクリーン・ドラム３の内側に配置し、これによって混合物４をスクリーン・ドラム３の内周面２０に分配することができる。混合物分配器７は、流入装置１７、およびプッシャ・ベース・プレート８１を有するプッシャ・ベース装置８を含む。
【００５２】
運転状態では、混合物４は送り込み装置１０を介して流入装置１７に流入し、次にプッシャ・ベース装置８の揺動運動により、スクリーン・ドラム３の前半と後半に交互に向かうことができる。流入装置１７は、取付手段１７１によってスクリーン・ドラム３にしっかり結合され、したがってスクリーン・ドラム３および混合物分配器７と同期状態で回転することが好ましい。しかし、以下でさらに詳細に説明する揺動運動は、混合物分配機７およびその構成要素、つまりプッシャ・ベース・プレート８１、接続要素８２、プッシャ・ベース装置８および外部リング・ゾーン９によってのみ実行される。したがって、運転状態では、軸方向に揺動する混合分配器７または流入装置と、軸方向に不動の流入装置１０との間で相対的な揺動運動が発生し、したがって混合物４をスクリーン・ドラム３の前半部または後半部に交互に供給することができる。
【００５３】
プッシャ・ベース装置８は、接続要素８２によってプッシャ・ベース・プレート８１に動作状態で固定接続される。プッシャ・ベース装置８は、外部リング・ゾーン９を有する円形のディスクの形態で形成することが好ましく、リング・ゾーン９は、スクリーン・ドラム３に付着した固体材料ケーキ５を回転軸２の両方向に交互に変位できるよう、プッシャ・ベース装置８の周囲ゾーンに設計され、配置される。プッシャ・ベース・プレート８１は、同様にリング・ディスク８１として形成することが好ましいが、スポーク付きホィール８１の形態で、または他の任意の適切な形態で開発することもできる。プッシャ・ベース・プレート８１をプッシャ・ベース装置８に動作状態で固定接続する接続手段８１は、例えば複数の支材から構築することができ、これは回転軸２に沿って延在することが好ましいが、そうする必要はなく、または例えば穿孔したドラム８２として、または他の適切な形態でコンパクトな、またはコンパクトでないドラム８２として設計することができる。
【００５４】
プッシャ・ベース・プレート８１は、図示されないプッシャ・装置においてプッシャ・アクスル１６によって逆転ユニットと結合され、したがってプッシャ・ベース・プレート８１は、接続要素８２およびプッシャ・ベース装置８によって所定のストロークで揺動運動の回転軸２の方向に変位することができる。プッシャ・ベース装置８の揺動運動により、スクリーン・ドラム３の周囲表面に付着した固体材料ケーキ５が、外部リング・ゾーン９によって回転軸２の両方向に交互に変位することができ、したがって固体材料ケーキは、スクリーン・ドラムの個々の端部へと軸方向に外部リング・ゾーン９によって移送することができ、液相６から分離した後、放出開口１９を介して２段プッシャ遠心器１から排出することができる。
【００５５】
この配置構成では、プッシャ・ベース装置８を、加速表面の形態の所定の領域内にて、送り込み装置１０によって導入された混合物４が、スクリーン・ドラム３に到達する前に、これを予め決定可能な周速度まで加速できるよう設計することが、本発明にとって重要である。
【００５６】
図１ａは、加速表面１２および外部リング・ゾーン９を有するプッシャ・ベース装置８の断面を略図で示す。図１ａで示す実施形態では、混合物４をここで図示されていない送り込み装置１０から、図面によりプッシャ・ベース装置８の右手側に供給する。混合物４は、基本的に重力の影響でプッシャ・ベース装置８の対応する表面に到達し、最終的に半径方向に対して傾斜角度γで傾斜する加速表面１２に到達する。混合物４は、加速表面１２上を、またはそれに沿って流れ、したがってスクリーン・ドラム３の周囲表面２０に到達する。ここで、混合物は、スクリーン・ドラム３の周囲表面２０にプッシャ・ベース装置８の揺動運動によって形成された空のスペース１１に流入し、スクリーン・ドラムの回転速度まで加速される。混合物４に含まれる液相６は、空のスペース１１に付着している混合物に作用する非常に大きい遠心力により、スクリーンの目２１を通してスクリーン・ドラム３から排出される。
【００５７】
加速表面１２は半径方向に対して傾斜角度γで傾斜しているので、流速は、混合物の自由落下の場合の速度と比較して、加速表面１２の領域で周囲表面２０に向かう方向にて特に変更することができ、したがって混合物４は、外部リング・ゾーン９に近づくにつれ、加速表面１２の領域で漸進的に加速することができる。つまり、加速表面１２の領域にて、混合物は特に穏やかな方法で加速し、周囲表面２０に到達した時に最終的にスクリーン・ドラム３の最高回転速度を達成するため、予め決定した周速度に徐々に到達する。
【００５８】
この配置構成では、加速表面１２は、図１ａで概略的に示すように、プッシャ・ベース装置８の部分領域上にのみ延在するか、またはプッシャ・ベース装置８の半径方向全高にわたって延在することができ、プッシャ・ベース装置８は、全体的または部分的に基本的には中空の枠８として、または要件に応じて全体的または部分的に中実材料から構築する。
【００５９】
図１ｂでは、ここでは図示されていない固体材料ケーキ５を変位するために外部リング・ゾーン９を有する加速表面１２の特殊な実施形態が断面図で図示されている。外部リング・ゾーン９は、ここでは所定の高さを有し、これは、処理すべき混合物４および／または本発明による２段プッシャ遠心器１が動作する動作条件に応じて、ドラム半径ｒの約１％から４０％、好ましくは５％から１０％、特にドラム半径ｒの５％から２０％になる。
【００６０】
この配置構成では、図１ｃで概略的に図示するように、加速表面１２は、多段加速表面１２として設計することもでき、ここで加速表面１２は相互に向かって異なる角度φ1、φ2で傾斜する複数の部分表面を有することができ、これにより部分表面の相対的サイズおよびその表面角度φ1、φ2も、例えば処理すべき混合物４または２段プッシャ遠心器１の動作パラメータに基づいて決定することができる。
【００６１】
先行技術から知られる２段プッシャ遠心器に対して、スクリーン・ドラム３は加速表面の領域で、つまり可能な最短時間で加速表面の領域の最高回転速度まで突然加速しないということから、粒子の破損および混合物４に対する他の有害な影響を防止することができる。したがって、材料は、特に機械的に非常に敏感な材料も、本発明による２段プッシャ遠心器１ではスクリーン・ドラム３の高い回転速度で処理することもできる。
【００６２】
図２は、本発明による２段プッシャ遠心器の好ましい実施形態を示し、ここで加速表面１２は、混合物４から液相６を分離するフィルタ・スクリーン１２１として形成される。この配置構成では、プッシャ・ベース装置８は、少なくとも加速表面１２の領域では少なくとも部分的に中空体として設計される。この方法で、液相６の部分は、加速表面１２を滑動し、前段加速中に既に分離することができ、スクリーンの目２１を通してスクリーン・ドラム３から排出することができる。したがって、液体含有率が非常に高い混合物４も、問題なく処理することができる。特に、液体含有率が非常に高い場合、乾燥すべき混合物をスクリーン・ドラムの周囲表面２０に均一に分配することが、常に保証される。特に、混合物４の液体濃度が非常に高い場合でも、例えば静止濃縮装置、アーチ状スクリーンまたは液体サイクロンなどの事前脱水用の追加装置は不必要である。この配置構成では、混合物４に含まれる最小の粒子でも、前置フィルタリングの効果により、はるかに効果的に固体材料ケーキ５から分離することができる。
【００６３】
図２ａでは、図２による別の実施形態が図示され、ここでフィルタ・スクリーン１２１は、粗いフィルタ１２２および細かいフィルタ１２３を有する２段スクリーンとして設計される。この方法で、混合物４を加速表面１２の領域内にて２段階で濾過することができる。第１フィルタ段階は粗いフィルタ１２２を形成し、これは混合物に含まれ、粗いフィルタ１２２のフィルタ開口より大きい粒子を保持し、これを空のスペース１１に直接運ぶことができる。細かいフィルタは、相応してより細かい粒子を保持し、これは同様に空のスペース１１に供給し、したがって固体材料ケーキ５に供給することができ、その間に液相６の少なくとも一部分、および同様に除去すべき非常に小さい粒子も、スクリーンの目２１を通してスクリーン・ドラム３から直接除去することができる。２段スクリーンとしてのフィルタ・スクリーン１２１の設計は、細かいフィルタ１２３が、流入する混合物４に含まれた大きい粒子および／または重い粒子によって機械的に汚染されないという特定の利点を有し、したがって細かいフィルタ１２３は、例えば非常に小さい粒子を濾過する非常に小さい穴を有することができ、特に機械的抵抗力が小さい材料から製造することもできる。
【００６４】
図３は、本発明による２段プッシャ遠心器１のさらなる実施形態を示す。この実施形態では、送り込み装置１０が、混合物４の前段加速用の取り入れ漏斗１０１を含む。混合物は、最初に流入装置を通って流れ、これは図３で例示されているように、流入漏斗１０１に入る取り入れチューブを含み、これは流入装置１７に回転を固定した状態で接続され、したがって流入漏斗１０１はプッシャ・ベース装置８と同期して回転する。この配置構成では、流入漏斗１０１は、基本的に軸方向に送り込み装置１０に向かって延在し、したがって送り込み装置１０１を通して供給された混合物４は、取り入れ漏斗１０１に直接流入する。この配置構成では、取り入れ漏斗は、混合物４が取り入れ漏斗１０１から流出したら、混合物分配器７の軸方向位置に応じて、プッシャ・ベース装置を介してこれを２つのドラム部分の一方に供給できるよう設計し、配置する。
【００６５】
取り入れ漏斗１０１が、混合物分配器７の方向に基本的に円錐形で発散して延在し、取り入れ漏斗が同期して同時回転することから、混合物４は最初に予め決定可能な回転速度まで前段加速され、したがって混合物４は、加速表面１２に到達した時に、既にスクリーン・ドラム３の周方向に特定の速度を有し、したがって全体として周囲表面２０の最大周速度までさらに穏やかに加速することができる。この配置構成では、図３に示すような加速表面１２が好ましいが、フィルタ・スクリーン１２１として設計する必要はない。
【００６６】
実際的には、加速プロセス自体を、または取り入れ漏斗１０内で加速できる混合物の回転速度を個々に制御することが有利である。これは、例えば図４に示す図３による他の変形で達成することができる。図４による変形では、取り入れ漏斗１０１は、流入装置１７から機械的にほぼ分離されている。流入漏斗１０１の回転速度の制御および／または調整のため、これは、別個のドライブ・アクスル１３１に回転を固定した状態で接続され、スクリーン・ドラム３とは別個の駆動機構１３により、予め決定可能な回転頻度でドライブ・アクスル１３１を介して駆動することができる。この配置構成では、例えば２段プッシャ遠心器１の適切な運転パラメータに従い、駆動機構１３を制御および／または調整するため、ここでは図示されていない適切な手段を設けることができる。また、本発明による２段プッシャ遠心器は、関連する運転パラメータを測定するため、ここでは図示されていない対応するセンサも含むことができる。
【００６７】
図５は、図４による特に有利なさらなる変形を示す。この変形では、取り入れ漏斗１０を、混合物４から液相６を初期分離する前置フィルタ・スクリーン１０２として設計する。この配置構成では、取り入れ漏斗１０１は、スクリーン・ドラム３に設けた収集手段１４に対して、液相６の少なくとも一部が、混合物４から既に分離し、前置フィルタ・スクリーン１０２を通して収集手段１４に入り、取り入れ漏斗１０１内で混合物４を前段加速する間に、スクリーン・ドラム３から排出できるように設計し、配置する。この方法で、液体含有率が非常に高い混合物を本発明による２段プッシャ遠心器で処理することも可能である。ここでは、実際的に、液相６の一部が、混合物分配器７に入る前に既に分離されていると、特に有利である。つまり、液相６のこの部分は、スクリーン・ドラムの最高周速度までもう加速されず、その結果、大幅にエネルギが節約され、構成要素、特に２段プッシャ遠心器１の回転および／揺動構成要素の負荷を軽減する。
【００６８】
取り入れ漏斗１０１または前置フィルタ・スクリーン１０２は、回転軸２に対して例えば０°から４５°の、例えば回転軸２に対して個々に０°から１０°または１０°から４５°、特に２５°から４５°、好ましくは１５°から３５°の開口角度αを有する。言うまでもなく、特殊なケースでは、開口角度αの値は４５°より大きくても可能である。その結果、混合物４の流速は、スクリーン・ドラム３に向かう方向での自由落下速度と比較して、取り入れ漏斗１０１内または前置フィルタ・スクリーン１０２内で個々に変更することができ、したがって混合物４は、取り入れ漏斗１０１または前置フィルタ・スクリーン１０２の領域で漸進的に加速することができる。つまり、混合物４は、前置フィルタ・スクリーン１０２の領域で、特に保護的な方法で予め決定した周速度まで少しずつ加速することができる。
【００６９】
図６は、前段加速漏斗７１を有する本発明による２段プッシャ遠心器の変形を示す。この変形では、前段加速漏斗７１を流入装置１７に配置し、回転を固定した状態でこれと接続する。取り入れ漏斗１０１は、プッシャ・ベース装置８と同期して回転する。この配置構成では、前段加速漏斗７１が、送り込み装置１０に向かう基本的に軸方向にて延在し、したがって送り込み装置１０を通して供給された混合物は、前段加速漏斗７１に直接流入する。この配置構成では、前段加速漏斗７１は、混合物４が前段加速漏斗７を出たら、混合物分配器７の軸方向位置に応じて、プッシャ・ベース装置を介してこれを２つのドラム部分の一方に供給できるよう設計し、配置する。
【００７０】
前段加速漏斗７１は基本的に混合物分配器７に向かう方向にて基本的に円錐状に発散し、取り入れ漏斗が同期して同時回転することから、混合物４は最初に、取り入れ漏斗１０１内で予め決定した回転速度まで前段加速され、したがって混合物４は、加速表面１２に到達した時、既にスクリーン・ドラムの周方向に特定の速度を呈し、したがって周囲表面２０の最大周速度までさらに穏やかに加速することができる。
【００７１】
実際的に重要な図６によるさらなる実施形態を、図７で概略的に示す。この変形では、前段加速漏斗７１は、混合物４から液相６を初期分離するため、前段加速スクリーン７２として設計する。この配置構成では、前段加速漏斗７１は、スクリーン・ドラム３に設けた収集手段７３に対して、液相６の少なくとも一部が、既に混合物４から分離して、収集手段７３に入り、混合物４が前段加速漏斗７１で前段加速中に、前段加速スクリーン７２を通してスクリーン・ドラム３から排出できるよう設計し構成する。この方法で、液体含有率が非常に高い混合物を、本発明による２段プッシャ遠心器１のこの変形でも処理することが可能である。この配置構成では、実際的に、液相６の少なくとも一部を、混合物分配器７に入る前に初期分離すると特に有利である。つまり、液相６のこの部分は、スクリーン・ドラム３の最高周速度までもはや加速されず、その結果、大幅にエネルギが節約され、構成要素、特に２段プッシャ遠心器１の回転および／または揺動構成要素の負荷を軽減する。
【００７２】
前段加速漏斗７１または前段加速スクリーン７２は、回転軸２に対して前段加速角度βを有し、これは回転軸２に対して例えば０°と４５°の間、個々のケースでは０°と１０°の間、または１０°と４５°の間、特に２５°と４５°の間でよいが、１５°と３５°の間であることが好ましい。言うまでもなく、特殊なケースでは、前段加速角度βの値は４５°を超えることも可能である。この方法で、混合物４の流速は、スクリーン・ドラム３に向かう方向での自由落下速度と比較して、前段加速スクリーン７２内で意図的に変更することができ、したがって混合物４は、前段加速漏斗７１または前段加速スクリーン７２の領域で漸進的に加速することができる。つまり、混合物４は、スクリーン・ドラム３の周囲表面２０に到達した時にスクリーン・ドラム３の最高回転速度を最終的に達成するため、特に保護的な方法で予め決定した周速度まで少しずつ前段加速スクリーン７２の領域で加速することができる。
【００７３】
例えば取り入れ漏斗１０１が、液相６の初期分離用前置フィルタ・スクリーン１０２として形成される場合は、それだけでなく、図７ａおよび図７ｂで概略的に示すように、取り入れ漏斗１０１または前置フィルタ・スクリーン１０２が湾曲した形状を有し、取り入れ漏斗１０１の開口角度αがプッシャ・ベース装置に向かう方向で大きくなるか、小さくなれば、特に有利になり得る。つまり、２段プッシャ遠心器の動作状態が等しい限り、例えば粒子サイズおよび／または粘度および／または他の特徴またはパラメータ、例えば混合物４の温度などに応じて、様々な混合物４を異なる成功率で脱水することができる。
【００７４】
例えば、任意の動作パラメータにおいて脱水が比較的容易な混合物４がある場合、取り入れ漏斗１０１または前置フィルタ・スクリーン１０２は湾曲した形状を有し、前置フィルタ・スクリーン１０２の開口角度αがプッシャ・ベース装置８の方向に大きくなると有利なことがある。この種の取り入れ漏斗１０１の特殊な実施形態を、図７ａで概略的に示す。つまり、取り入れ漏斗１０１または前置フィルタ・スクリーン１０２は、トランペットのホーンのように、プッシャ・ベース装置８に向かう方向で大きくなる。したがって、混合物４を取り入れ漏斗１０１から加速する駆動力は、プッシャ・ベース装置８からの距離が小さくなるにつれ、不均衡に大きくなり、したがって前置フィルタ・スクリーン１０２で既に比較的よく脱水でき、したがって前置フィルタ・スクリーン１０２内で低い滑動特徴を示す混合物４は、例えば一定の開口角度αで大きくなる基本的に円錐形の前置フィルタ・スクリーン１０２より、迅速に前置フィルタ・スクリーン１０２を出ることができる。
【００７５】
これに対して、任意の動作パラメータでは脱水が比較的困難な混合物４もある。この場合は、湾曲した形状の取り入れ漏斗１０１または前置フィルタ・スクリーン１０を使用することが勧められ、ここで前置フィルタ・スクリーン１０２の開口角度αは、プッシャ・ベース装置８の方向で小さくなる。その結果、混合物４を取り入れ漏斗１０１から加速する遠心力は、例えば基本的に一定の開口角度αで一定に広がる取り入れ漏斗１０１より、プッシャ・ベース装置からの距離が小さくなるにつれ、増加する速度が遅くなる。このため、前置フィルタ・スクリーン１０２では特定の堰き止めまたは停滞効果が発生し、したがって混合物４は、より長い時間にわたって前置フィルタ・スクリーン１０２に留まり、したがって既に前置フィルタ・スクリーン１０２でさらに初期脱水することができる。
【００７６】
上記と同様に、前段加速漏斗７１または前段加速スクリーン７２は、言うまでもなく湾曲した形状でよく、前段加速漏斗７１の前段加速角度βは、送り込み装置１０に向かう方向で大きくなるか、小さくなる。
【００７７】
言うまでもなく、図８で概略的に示すように、前段加速漏斗７１は、前段漏斗７１を予め決定した回転速度で回転軸１５１を中心に回転駆動機構１５によって回転できるよう、設計し、配置することも可能である。この配置構成では、図８で例示されているような回転軸１５１が、回転軸２の内側に配置することができ、回転駆動機構１５によってこれとは別個に駆動することができる。回転駆動機構１５の回転速度の制御および／または調整のため、ここでは図示されていない適切な手段を設けて、例えば２段プッシャ遠心器１の適切な運転パラメータに応じて、回転駆動機構１５を制御および／または調整することができる。
【００７８】
言うまでもなく、図８に示す変形では、図５で検討した実施形態と全く同じように、液相６の初期分離のために前段加速漏斗７１を前段加速スクリーンとして設け、前段加速スクリーンで分離した液相６を除去するために、適切な収集手段を設けることも可能である。
【００７９】
さらに、上記で説明し、図面で概略的に図示した変形は、実際的用途の特殊な要件に適合するため、さらなる実施形態では自由裁量で相互と組み合わせることもできることが明白である。
【００８０】
本発明による２段プッシャ遠心器を使用することにより、運び込まれた混合物を、プッシャ・ベース装置の両側に配置された加速表面によって予め決定可能な周速度まで前段加速することができ、したがってスクリーン・ドラムに到達した時に、混合物がゼロに近い周速度からスクリーン・ドラムの最高周速度までほんの最短時間で加速されることがない。この方法で、特に粒の破損を回避することができ、したがって特に、品質に関する最高の要求を満足させながら、遠心力加速度の急激な変化に対して特に敏感な方法で反応する物質も処理することができる。
【００８１】
様々な好ましい実施形態では、さらに極めて低い流入濃度も処理することができ、これは５０％または７０％または８０％、または９０％以上もの液相の比率に相当する。フィルタ・スクリーンおよび／または前置フィルタ・スクリーンおよび／または前段加速スクリーンにより、混合物を複雑なプロセスで濃縮する必要なく、液体含有率が非常に大きな混合物を処理することが可能である。したがって、液体含有率が高くても、スクリーン・ドラムの内周表面全体に、乾燥すべき混合物が均一に分散されることが、常に保証される。したがって、一方では、スクリーン・ドラムの非常に有害な振動およびこれによる軸受けおよび駆動機構の早期の摩耗が防止され、運転時の安全性の問題が効果的に防止される。さらに、スクリーン・ドラムの周囲表面に不規則に分布することによる固体材料ケーキ洗浄時の問題が、大幅に回避される。高価で技術的方法の見地や装置全体からも使用法が複雑な予備脱水システムの使用も、同様に回避され、その結果、当然、運転費が大幅に節約される。
【００８２】
以上で挙げたフィルタ・システムを使用する場合、混合物に添加される液相の総量は、もはやスクリーン・ドラムの最高周速度まで加速する必要がない。これは極めて都合が良く、２段プッシャ遠心器のエネルギ消費の観点からは特に良好で、全体として遠心器の運転挙動に明らかに良好な影響を及ぼす。
【００８３】
様々なフィルタ表面の該当する別の設計で、または自身の駆動機構を有する取り入れ漏斗および／または前段加速漏斗の使用により、１つの同じ２段プッシャ遠心器で、１つの同じ運転ステップにおいて品質が異なる、つまり特徴が異なる２つの異なる固体材料ケーキを製造することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】加速表面を有する本発明による２段プッシャ遠心器の断面図である。
【図１ａ】加速表面および外部リング・ゾーンを有するプッシャ・ベース装置の断面図である。
【図１ｂ】加速表面の実施形態である。
【図１ｃ】図１ｂによる第２の実施形態である。
【図２】フィルタ・スクリーンを有する本発明による２段プッシャ遠心器の特定の実施形態である。
【図２ａ】２段スクリーンを有する図２による別の特定の実施形態である。
【図３】取り入れ漏斗を有するさらなる特定の実施形態である。
【図４】図３による別の特定の実施形態である。
【図５】図４によるさらなる特定の実施形態である。
【図６】前段加速漏斗を有する２段プッシャ遠心器である。
【図７】前段加速スクリーンを有する図６による特定の実施形態である。
【図７ａ】湾曲した形状を有する取り入れ漏斗である。
【図７ｂ】図７ａによる別の取り入れ漏斗である。
【図８】回転駆動機構を有する前段加速漏斗である。
【符号の説明】
【００８５】
１  ２段プッシャ遠心器
２  回転軸
３  スクリーン・ドラム
４  混合物
５  固体材料ケーキ
６  液相
７  混合物分配器
８  プッシャ・ベース装置
９  外部リング・ゾーン
１０  送り込み装置
１１  空のスペース
１２  加速表面
１３  駆動機構
１４  収集手段
１５  回転駆動機構
１６  プッシャ・アクスル
１７  流入装置
１８  収集手段
１９  放出開口
２０  周囲表面
２１  スクリーンの目
３１  ドラム・アクスル
３２  スクリーンの目
７１  流入装置／前段加速漏斗
７２  前段加速スクリーン
７３  前段加速漏斗
８１  プッシャ・ベース・プレート
８２  接続要素
１０１  取り入れ漏斗
１０２  前置フィルタ・スクリーン
１２１  フィルタ・スクリーン
１２２  粗いフィルタ
１２３  細かいフィルタ
１３１  ドライブ・アクスル
１５１  回転軸
１７１  取付手段
【図１】
2004351410.tif 000003
【図１ａ】
2004351410.tif 000004
【図１ｂ】
2004351410.tif 000005
【図１ｃ】
2004351410.tif 000006
【図２】
2004351410.tif 000007
【図２ａ】
2004351410.tif 000008
【図３】
2004351410.tif 000009
【図４】
2004351410.tif 000010
【図５】
2004351410.tif 000011
【図６】
2004351410.tif 000012
【図７】
2004351410.tif 000013
【図７ａ】
2004351410.tif 000014
【図７ｂ】
2004351410.tif 000015
【図８】
2004351410.tif 000016