(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸を中心として回転するように静止ケーシング（１）内に設けられたロータ（２）と、前記ケーシングに固着された管状部材（７）とを有し、かつ前記ロータ（２）の内部に媒体を供給する少なくとも１つの入口通路（８）と、前記ロータ（２）の内部から媒体を排出する少なくとも１つの出口通路（９，１０）とを形成している遠心分離機用の接続装置であって、該接続装置は、第１の前記通路（８）にこれを封止するように接続されるように構成された第１の連結流路（２０）と、第２の前記通路（９）にこれを封止するように接続されるように構成された第２の連結流路（２１）とを構成する接続ユニット（１５）を有しており、前記接続ユニット（１５）は、前記ユニットを通って延びており、かつ前記管状部材（７）の端部が前記ユニット（１５）から突出するように前記管状部材（７）を受け入れるように構成された窪み（１６）を形成し、かつ前記接続ユニット（１５）は、前記管状部材（７）上へ単一部品で取り外し可能に取り付けられるように構成されている、遠心分離機用の接続装置において、
前記ユニット（１５）は軸方向のスライド移動によって前記管状部材（７）上にはめられるように構成されており、かつ前記ユニット（１５）が前記ケーシング（１）に軸方向に前記管状部材に対する所定の位置まで押圧されるように、固定部材（１９）が前記管状部材（７）の前記端部に係合するように配置されていることを特徴とする、遠心分離機用の接続装置。
【請求項２】
前記固定部材（１９）は、前記ユニット（１５）と前記管状部材（７）とを前記ケーシングに対して反対方向に前記所定の位置まで押圧するように構成されている、請求項１記載の接続装置。
【請求項３】
前記管状部材（７）の前記端部は外ねじ（１４）を有しており、かつ前記固定部材（１９）は前記端部の前記ねじ（１４）にねじ込まれるように構成されたナットを有している、請求項１または２記載の接続装置。
【請求項４】
前記第１および第２の連結流路（２０，２１）の各々は可撓性の導管部材（２４）に連結されるように構成されており、かつ前記導管部材（２４）は、前記連結流路（２０，２１）の各々に連結されているときに前記遠心分離機から前記ユニット（１５）を取り外すことができるように設けられている、請求項１から３のいずれか１項記載の接続装置。
【請求項５】
前記第１の連絡通路（２０）と前記第２の連絡通路（２１）は、前記窪み内に、第１のオリフィス（１６ａ）と第２のオリフィス（１６ｂ）をそれぞれ有している、請求項１から４のいずれか１項記載の接続装置。
【請求項６】
前記管状部材（７）は少なくとも１つの内管（７ａ）と外管（７ｂ）とを有しており、これらは、前記外管が、前記内管と、前記内管によって形成されている第１の前記通路（８）と、前記外管と前記内管（７ａ，７ｂ）との間の空間によって形成されている第２の前記通路（９）とを取り囲むように設けられている、請求項１から５のいずれか１項記載の接続装置。
【請求項７】
前記外管（７ｂ）は前記内管（７ａ）よりも短く、かつ前記外管は、前記第２の連絡流路（２１）のオリフィスが位置する実質的に１つの位置まで延びている、請求項５または６記載の接続装置。
【請求項８】
前記第１の連結流路（２０）は、前記第１の通路（８）と協働して、媒体を前記ロータ（２）へ供給する入口を形成するように構成されており、かつ前記第２の連絡流路（２１）は、前記第２の通路（９）と協働して、媒体を前記ロータ（２）から排出する出口を形成するように構成されている、請求項１から７のいずれか１項記載の接続装置。
【請求項９】
前記ユニット（１５）は、第３の通路（１０）と協働して、媒体を前記ロータ（２）から排出する他の出口を形成するように構成された第３の連結流路（２２）を有している、請求項８記載の接続装置。
【発明の詳細な説明】
本発明の背景と従来技術
本発明は、軸の廻りを回転するように静止ケーシング内に設けられたロータと、前記ケーシングに固着された管状部材とを有し、前記ロータ内へ媒体を供給するための少なくとも１つの入り口通路と前記ロータ内から媒体を排出するための少なくとも１つの出口通路とを形成する遠心分離機用の接続装置に関し、
前記接続装置が、第１の前記通路に気密に接続されるように配置された第１の連絡通路と第２の前記通路に気密に接続されるように配置されたた第２の連絡通路とを形成する接続ユニットを含み、
前記接続ユニットが、前記管状部材の一端部が前記ユニットから突出するように、前記ユニットを通して延び前記管状部材を受け入れるように配置された凹所を形成し、かつ前記接続ユニットが、前記管状部材上で１個の単一片内に取り外し可能に配置されている、前記遠心分離機用接続装置に関する。
このような遠心部分離機用接続装置は知られており、連結流路が遠心分離機の入口通路と出口通路上に備えられた別々の導管部材によって形成され、すなわち、従来形式の接続装置は、各通路に代えて、取り外し可能に取り付けられた導管部材を有する。したがって、導管部材がそれぞれの通路から取外されるべき時、それは例えば、前記入口通路、出口通路および遠心分離機内部の清掃、修理と関連して必要であることであるが、各導管部材は、別々に取外され、そして複数の構成部分が切り離される。こうして、このような配置によって、接続装置の取付け、取り外しは、時間が掛かり、そして大きな作業量を必要とする。
遠心分離機用の別の既知の接続装置は、媒体の供給用と排出用の連結流路を持つユニットを有する。そのユニットは、多数のねじボルトにより静止ケーシングにしっかりと取り付けられている。そのユニットを通して入ロパイプが延び、これは、遠心分離機内に設けられた一対の円板にねじ切られ、ユニットに固定される。ユニットの取り外しを容易にするため、入口パイプを抜き取り、取外すことが最初に必要である。
スイス特許出願２８４，８６２は、静止ケーシング内に設けられたロータと、ケーシングに取り付けられた管状部材とを有し、媒体をロータ内に供給する入口通路と、媒体をロータ内から排出する２つの出口通路とを形成している遠心分離機に用いられる接続装置を開示している。その接続装置は、前記入口通路に接続されるために配置された第１の連結流路と、前記出口通路に接続されるために配置された第２の連結流路とを有する接続片を有する。接続片は、管状部材を受け入れるためにユニットを通して延びる凹所を形成する。接続片は、管状部材に対し、半径方向に固定されるように配置される。
本発明の概要
本発明の目的は、上述の諸問題を克服し、接続物の取付け、取り外しが簡単化される接続装置を提供することである。
この目的は、冒頭に限定された接続装置により得られるが、前記ユニットが軸方向への滑動により管状部材上に搭載されるように配置され、固定部材は、前記ユニットがケーシングに対して軸方向に押圧される方法で、前記管状部材の前記端部を前記管状部材における所定の位置に係合するように配置されていることを特徴としている。
このようなユニットにより、遠心分離機の通路および内部は、迅速、容易に覆いを外され得るので、これは、遠心分離機の修繕、点検作業を容易にし、以後ユニットは入口、出口通路の管状部材上を滑動することによって遠心分離機に容易に取り付けられる。ユニットは取付け、取外しの間、一体として、すなわち、一つの単純な片内に保持され得る。固定部材は、ユニットを遠心分離機のケーシングに対して押圧することができるので、はっきり画定された遠心分離機に対する所定の位置が信頼性の有る容易な方法で得られる。
本発明の実施形態によれば、固定部材は、ユニットと管状部材をケーシングに対して、反対方向に前記所定の位置まで押圧されるように配置されている。このような方法で、前記所定の位置はユニットと管状部材の両方に対しはっきり画定される。
本発明のもう一つの実施形態によれば、管状部材の前記端部は、外ねじを有し、固定部材は、前記端部のねじ上に嵌合されるように配置されるナットを有する。ナットとして具現化された固定部材は、遠心分離機の修理または点検作業の実施のため、誰でも迅速、容易に操作され得る。さらに、ナットは、前記所定位置に達するために遠心ロータの軸方向に適当な力を掛けることを可能にする。
本発明のさらにもう一つの実施形態によれば、第１の連結流路と第２の連結流路のおのおのが、可撓導管部材に連結されるように配置され、前記導管部材は、それぞれの連結流路に連結時に遠心分離機からユニットを取外すことができるように設けられている。このような配置は、さらに、ユニットを遠心分離機の管状部材から取外し、次に取り付けることを可能にする。さらに、このようなユニットは、次の取付け操作中に接続されるべき様々の導管部材を取り違えるという危険を取り除く。
本発明のさらにもう一つの実施形態によれば、第１の連結流路と第２の連結流路は、凹所にそれぞれ、第１のオリフィスと第２のオリフィスを有する。それにより、管状部材は、少なくとも１個の内管と外管を有し、これらは、外管が、内管と、内管により形成される第１の前記通路と、外管と内管の間の隙間に形成される第２の前記通路とを取り囲むように、設けられる。このような管の配置は、媒体の供給および排出が遠心分離機の中央位置において起こるようにし、さらに、本発明によるユニットは簡単な構成を有することができる。好都合にも、外管は内管よりも短く、外管は第２の連結流路のオリフィスが配置される位置にまでほぼ延びている。
本発明のさらにもう一つの実施形態によれば、第１の連結流路は、第１の通路と協働して媒体のロータへの供給入口を形成するように配置され、第２の連結流路は、第２の通路と協働して媒体のロータへの排出出口を形成するように配置されている。さらに、ユニットは、第３の通路と協働してロータからの媒体の追加排出路を形成するように配置された第３の連結流路を有することができる。
【図面の簡単な説明】
本発明は、その幾つかの異なる実施形態により詳細に説明され、これらは、実施例により、かつ添付の図面により説明される。
図１は、本発明の第１の実施形態例による接続装置を有する遠心分離機の概略断面図である。
図２は、図１の接続装置の拡大断面図である。
図３は、本発明の第２の実施形態例による接続装置の断面図である。
図４は、本発明の第３の実施形態例による接続装置の断面図である。
図５は、本発明の第４の実施形態例による接続装置の断面図である。
種々の実施形態例の詳細な説明
図１は、静止ケーシング１とこのケーシング１内に取り囲まれた遠心分離ロータ２とを有する遠心分離機を開示している。遠心分離ロータ２は、駆動軸３に取り付けられているが、この駆動軸３は図示されていない駆動部材によって遠心ロータ２を回転軸の廻りに回転させるように配置されている。特に軽い液層と特に重い液層とあるいは重い液層よりも特に重いスラッジを含む液状混合物質が実施例により開示された遠心ロータ２内に供給される。運転中にこれらの物質は、遠心力の作用によって分離され、その結果、分離されたスラッジは遠心ロータの半径方向最外部に集められ、特に軽い液層は遠心ロータの半径方向最内部に集められ、そして、特に重い液層はその中間にある円筒層に集められる。遠心ロータ２内では、軸方向移動可能な円板形状のバルブ部材が通路５を開閉するようになっており、この通路は半径方向に延び、ここを通してスラッジを間欠的に排出できいる。バルブ部材４は、バルブ部材４の下にあるいわゆる閉止室６内の液体からの液圧により通路５を閉止位置に保持する。液体は、入口管６ｂを有する入口部材６ａ，６ｂを経由して、開示された遠心ロータ２内の閉止部材６に供給され、球面状の絞り出口６ｃを通して流出する。スラッジを排出するために通路５が開かれようとする時、液体の供給は短時間一時的に妨げられる。その間に、閉止室６は液体が完全にあるいは部分的に空になり、バルブ部材４はバルブ部材４上に位置する液体とスラッジの圧力によって軸方向で通路５の開方向に変位する。
遠心分離機は、中央位置に管状の入口出口部材７が設けられており、この入口出口部材７は、静止ケーシング１の入口を通り遠心ロータ２の内側に延びているというようにケーシング１に取外し可能に取り付けられており、媒体の供給および排出用の通路を形成する。特に、管状部材７は、遠心分離さるべき液状混合物を遠心ロータ２の中心に供給する入口通路８と、運転中に分離された比較的軽い液層を排出する第１の出口通路９と、運転中に分離された比較的重い液層を排出する第２の出口通路１０とを有する。第１の出口通路９と第２の出口通路１０の入口は、それぞれ、第１、第２の円板状の排出部材１１，１２により形成され、開示例においてこれらは管状部材７と共にそれぞれ一つの片にて構成される。開示実施例において、管状部材７は、同心円状に配置された３本の管７ａ，７ｂ，７ｃを有し、相互に同心に設けられている。図２からより詳しく判るように、これらの管のうちの内側管７ａは入口通路８を形成し、一方、第１の出口通路９は内側管７ａと内側管７ａを囲む中間の管７ｂとの間の間隙により形成される。第２の出口通路１０は、中間の管７ｂと、中間の管７ｂを囲む外側管７ｃとの間の間隙により形成される。これらの管７ａ，７ｂ，７ｃは互いに相対位置に固定され、適当な接続方法、例えば溶接、焼ばめ、ねじ込み等により互いに接続される。しかしながら、３本の管７ａ，７ｂ，７ｃを一つの単一の片で造ることも可能である。外側管７ｃは肩部１３を有し、内側管７ａは遠心ロータ２から離れる方の端部に概略開示された外側ねじ１４を有する。図１，図２から明らかなように、３つの通路８，９および１０は、互いに、かつ遠心ロータ２の回転軸に対し同心にある。入口通路８の入口は半径方向の穴８ａにより形成され、第１、第２の出口通路９，１０の出口は、それぞれ、第１の半径方向穴９ａ、第２の半径方向穴１０ａにより形成される。
通路８，９および１０を接続し、それにより遠心ロータ２の内側をソースと不図示の種々の受入れ部材とに接続するために、接続装置が管状部材７に設けられている。接続装置はユニット１５を有し、開示された実施形態例におけるユニット１５はほぼ１つの片に形成された物体を有する。ユニット１５は凹部１６を有し、凹部１６は、ボディ１５を通して延び、かつユニット１５がその搭載状態で遠心分離機のケーシング１に接することができるような状態で管状部材７上をスライドできる寸法を有する。こうして、凹部はケーシング１の方向に段階的に直径が増大する。この結果、第１の部分１６ａは内管７ａの外径とほぼ一致する直径を有し、第２の部分１６ｂは中間の管７ｂの外径とほぼ一致する直径を有し、そして、第３の部分１６ｃは外管７ｃの外径とほぼ一致する直径を有する。さらに、凹部１６は、付属板１７の径とほぼ一致する直径を有する第４の部分１６ｄを有する。この付属板１７は外管７ｃ上を肩部１３に接しつつ移動可能に設けられている。開示された実施形態例において、付属板１７は、概略示されているねじ部材１８によりケーシング１にねじ込まれている。開示例においてナットであり、内管７ａの外ねじ１４に係合するように配置されている固定部材１９により、管状部材７が付属板１７に固着されるのと同時にユニット１５がケーシング１に固着されることができる。さらに、ユニット１５は、３本の連結流路２０，２１および２２を有し、これらは、開示された実施形態例において回転軸に対しほぼ半径方向に延び、かつ、連結流路２０，２１および２２のオリフィスがそれぞれ穴８ａ，９ａおよび１０ａと一列になるような高さに設けられている。連結流路２０，２１および２２のそれぞれの他端において、接続ニップル２３が設けられており、可撓導管部材２４が例えばホースの形状でニップルに接続される。
固定ナット１９から遠ざかるように挿通されて、ニップル２３と導管部材２４を含む全ユニット１５は、遠心分離幾と管状部材７から１つの単片内を引き上げられる。ユニット１５は、ユニット１９の回転時にユニット１５が回転しないようにする手段（不図示）を有することができることは注目されるべきことである。さらに図２から明らかなように、Ｏリングの形状の密封部材２５が管状部材７の廻りを延びる溝内に、かつ各管７ａ，７ｂおよび７ｃ内に適当に設けられている。同様の密封部材２５が付属板１７の廻りを延びる溝にも設けられている。
図３は、接続装置の第２の実施形態例とユニッと１５とを開示している。一致する機能を有する構成要素はすべての開示実施形態例において同一の参照記号が付与されている。第２の実施形態例のユニット１５が第１の実施形態例のユニット１５と異なっているのは、入口通路２８と一つの単純出口通路９を囲む２本の同心管７ａ，７ｂを有する管状部材７に適合される点である。この場合、出口通路９は、内管７ａの外側の軸方向凹部すなわち溝のように形成される。ユニット１５は第１，第２の連結流路２０，２１を有し、これらは、それぞれ入口通路８の入口と出口通路９の出口と一直線上にある。
図４は、接続装置の第３の実施形態例とユニッと１５とを開示している。この場合、一つの単一管７ａを有し、その中で入口通路８が同心穴として形成され、出口通路９が入口通路８の傍に位置する穴として形成されている。
図５は、接続装置の第４の実施形態例とユニッと１５とを開示している。このユニット１５が第２の実施形態例のユニット１５異なるのは、管状部材７の中央入口通路８には追加連結流路２７が設けられており、この流路２７は、清浄液、希釈液あるいはその類のもののような追加液体の供給のための内管７の図５に開示の上端を通って軸方向に延びている。
図３，４および５に開示された実施形態例は、遠心分離機に適当に用いられるが、そこでは、液状媒体の供給用の一つの入口通路と排出用の一つの出口通路が必要であり、あるいはそこに追加して必要とされる通路が遠心分離機の軸方向に反対側の端部に中空の区同軸を通して設けられる。
本発明は開示された実施形態例に限定されるものではなくて、後述のクレイムの範囲内で変更、修正が可能である。例えば、遠心分離機は一つの管状部材のほかに例えば入口通路用の第１の管状の入口部材、出口通路用の別の第２の管状出口部材を有することができる。この場合、本発明のユニット１５は適当に２つの凹部を有し、別々の管状部材各々に対して１つである。さらに、ケーシング１と遠心分離機とに対するユニット１５の取付けは多くの異なる様式で構成され得ることも注目されるべきである。例えば、肩部１３を無しで済まし、例えばねじ継手によりユニット１５を付属板１７に直接取り付けることが可能である。
さらに、密封部材２５が開示されたものと異なる方法で設けられることが可能であることは注目されるべきである。例えば、密封部材２５は各連結流路２０，２１および２２の軸方向両側に設けられることが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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