(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端側で支持され水平軸の周りを回転する被駆動ドラムと、
前記ドラム内に回転可能でかつ同軸に配置され、前記ドラムと異なる速度で駆動することができる搬送スクリューと、
マルチステージ式の遊星歯車列を含む駆動装置と、
前記ドラムのジャケットに接続される前記遊星歯車列のハウジングと、
前記搬送スクリューに接続されたマルチステージ式の前記遊星歯車列の被駆動シャフトと、
を備えるスクリュー型ソリッドボウル遠心機であって、
前記遊星歯車列側において前記ドラムを支持するベアリングが、前記遊星歯車列の２つのステージ間に配置されることを特徴とするスクリュー型ソリッドボウル遠心機。
【請求項２】
マルチステージ式の前記遊星歯車列の前記ハウジングは、前記遊星歯車列側において前記ドラムを支持する前記ベアリングの領域内で、前記遊星歯車列の前記ハウジング部分より小さい直径の円筒状の中間部分を含み、前記ベアリングが、前記遊星歯車列の２つのステージを接続するシャフトと、前記中間部分とを収容することを特徴とする、請求項１記載のスクリュー型ソリッドボウル遠心機。
【請求項３】
前記中間部分が、前記回転軸に対して横断方向に分割されることを特徴とする、請求項２記載のスクリュー型ソリッドボウル遠心機。
【請求項４】
前記ドラムの前記ジャケットが１０００ｍｍより大きい内側直径を持ち；前記ドラムの前記ジャケットの直径Ｄに対する、前記ドラムを支持する２つのベアリングの軸方向距離Ｌの比Ｌ／Ｄが３.８より大きく；前記ドラムと前記搬送スクリューとの間のトルクが高く（例えば、１００，０００Ｎｍ）；前記ドラムの前記ジャケットの内側半径の周速が１０５ｍ／秒を超える；ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載のスクリュー型ソリッドボウル遠心機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、両端側で支持され水平軸の周りを回転する被駆動ドラムと、ドラム内に回転可能でかつ同軸に配置されてドラムと異なる速度で駆動されることができる搬送スクリューと、マルチステージ式の遊星歯車列を含む駆動装置と、ドラムのジャケットに接続される遊星歯車列のハウジングと、搬送スクリューに接続された遊星歯車列の被駆動シャフトと、を備えるスクリュー型ソリッドボウル遠心機に関する。
【０００２】
固形物質は、ドラムとスクリュー間の速度の差により、ドラムの一方の端面にある固形物吐出部に搬送される。
【０００３】
運転中、マルチステージ式の遊星歯車列のハウジングはドラムの水平な回転軸の周りを回転する。遊星歯車列のハウジングはドラムのジャケットに接続されているので、両構成要素が同じ速度で回転する。
【０００４】
スクリュー型ソリッドボウル遠心機は既に存在し、その内部で遊星歯車列が、ドラムを支持するベアリング間に配置されるか、あるいは駆動装置端のベアリングの外側にドラムと一緒に配置される。
【０００５】
ＵＳＰＳ３０６１１８１は、内部で遊星歯車列がベアリング間でドラムと一緒に配置されたスクリュー型遠心機を開示している。いわゆる「内歯歯車列」を持つこのスクリュー型遠心機において、駆動装置端のベアリングは相対的に小さくできるが、２つのベアリング間の距離が、遊星歯車列の構成幅に従って増加してしまう。
【０００６】
ＵＳＰＳ５４０３２６０は、内部で遊星歯車列がベアリング配置の外側に配置されたスクリュー型遠心機を開示している。このスクリュー型遠心機は、いわゆる外歯歯車列を含んでいる。ここには、被駆動歯車シャフトと同様に、遊星歯車列のハウジングのハブが、被駆動端のベアリングを抜けて延びていなければならないという欠点がある。ドラムと搬送スクリューの高回転速度で得られたベアリングのサイズにより特定の問題を引き起こす可能性がある。
【０００７】
大型スクリュー型遠心機において、ドラムの固有振動数は、ドラムの達成可能な最高速度を制限する一つの代表的要因となっている。ドラムの固有振動数ωは、ドラムの達成可能な最高回転速度が（ω−１／Ｌ2）まで減少するように、ベアリング間の距離Ｌとともに減少する。
【０００８】
プロセス技術の理由から、ドラム長とドラム径Ｄとの比Ｌ／Ｄが高いことが通常は望ましい。
【０００９】
先に記載した問題により、ドラムの最大構成長は、内歯歯車列を有するスクリュー型遠心機においては歯車の幅に従って減少する。大型スクリュー型遠心機で生ずる高トルクは、歯車列の幅も増加するようなマルチステージ式遊星歯車を提供することが必要になるであろう。しかしながら、これら高トルクは、それらに伴う不利なベアリングサイズが理由で外歯歯車列を使うことができないような、被駆動歯車シャフトの大きな直径をもたらす。
【００１０】
本発明は、マルチステージ式の遊星歯車列の使用により、ドラムの高い周速を可能とし、かつ大きいドラム径を可能とするような方法で、初めに述べたタイプのスクリュー型遠心機を設計するという目的に基づく。
【００１１】
本発明により、この目的は、歯車列側のベアリングがマルチステージ式の遊星歯車列の２つのステージ間に配置されたことで達成される。
【００１２】
一つの有利な実施の形態では、マルチステージ式の遊星歯車列のハウジングは歯車列側のベアリングの領域内に円筒状の中間部分を含み、それとともに、この中間部分の直径は、遊星歯車列のステージのハウジング部分に比べて小さい。歯車列側のベアリングは、遊星歯車列の２つのステージを連結するシャフトと同様に、中間部分も収容する。その結果、中間部分の直径は、適当なベアリングの内径に相当する。
【００１３】
本発明による実施の形態において、最大直径を持つ最終の遊星歯車列のステージはドラムと一緒にベアリング間に少なくとも配置されており、その最大径を持つ被駆動歯車のシャフトが歯車列側のベアリングを通って延びる必要はなく、歯車の構成幅は単に部分的にベアリング間の距離影響を及ぼす。追加の遊星歯車列のステージは、外歯歯車列ステージの形で実現されることができる。遊星歯車列のハウジングは、ベアリングが中間部分の領域内に取付けられることができるように、２つの部分から成立っていなければならない。
【００１４】
本発明の追加の特性は、従属項で開示されている。
【００１５】
図１〜図６に示されるスクリュー型ソリッドボウル遠心機は、水平軸２の周りを回転するドラム１を備える。搬送スクリュー（図示せず）はドラム内へ同軸に配置され、水平軸２の周りを回転することもできる。搬送スクリューの駆動装置は、図１によるスクリュー型ソリッドボウル遠心機のドラム１とともに、ベアリング５、６間に配置されたマルチステージ式の遊星歯車列４の被駆動シャフト３を使って実現される。
【００１６】
図２による実施の形態において、遊星歯車列４は歯車列側のベアリング５の外側に配置される。
【００１７】
本発明による設計の実施の形態は図３と図６に示される。これらの実施の形態において、歯車列側のベアリング５は、遊星歯車列９のステージ７と８間に配置される。運転中に回転する遊星歯車列のハウジング１０は、ドラムのジャケット１１に連結され、歯車列側のベアリング５の領域内にある遊星歯車列のステージ７と８のハウジング部分より直径が小さい円筒状の中間部分１２を含む。従って、ベアリング５は、遊星歯車列のステージ７と８を連結するシャフト１３と同様に、中間部分１２も収容する。
【００１８】
中間部分１２は、組み立て上の理由により、回転軸２を横に分割される。
【００１９】
本発明によるスクリュー型ソリッドボウル遠心機において、ドラムジャケット１１の直径は１０００ｍｍを超えてもよい。ドラム１のベアリング５と６の軸方向距離Ｌの、ドラムジャケット１１の直径Ｄに対する比、Ｌ／Ｄは３.８を超えてもよい。ドラムと搬送スクリューとの間のトルクは、例えば１００，０００Ｎｍでもよい。ドラムジャケット１１の内側半径（原文のまま；テーパ部）の周速は１０５ｍ／秒を超えてもよい。
【００２０】
本発明によるマルチステージ式の遊星歯車列の２つのステージ間にある歯車列側のベアリングの配置は、非常に大型のデカンタに特に適している。
【００２１】
図３と図６の本発明によるスクリュー型遠心機の図は、ベアリング５が遊星歯車列のステージ間に配置される場合、遊星歯車列が固体側または液体側のドラム端に配置できることを示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、内側のマルチステージ式の遊星歯車列を有する既知のスクリュー型遠心機の概略を示す。
【図２】図２は、外側のマルチステージ式の遊星歯車列を有する既知のスクリュー型遠心機の概略を示す。
【図３】図３は本発明による一実施の形態の概略を示す。
【図４】図４は、図１による実施の形態と対称的に、液体が吐出されるドラムの端に遊星歯車列が配置される既知のスクリュー型遠心機である。
【図５】図５は、図２の実施の形態と対称的に、液体が放出されるドラムの端に遊星歯車列が配置される既知のスクリュー型遠心機である。
【図６】図６は本発明による一実施の形態で、遊星歯車列が液体側のドラム端に配置される。
【符号の説明】
１…ドラム、２…軸、３…被駆動シャフト、４…遊星歯車列、５…ベアリング、６…べアリング、７…ステージ、８…ステージ、９…遊星歯車列、１０…遊星歯車列のハウジング、１１…ドラムのジャケット、１２…中間部分、１３…シャフト。
【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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【図６】
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