JPH0649163B2

JPH0649163B2 - 懸垂式遠心デカンタ

Info

Publication number: JPH0649163B2
Application number: JP60233568A
Authority: JP
Inventors: シモネツトジヤツク
Original assignee: コジマソシエテアノニム
Priority date: 1985-07-01
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1994-06-29
Anticipated expiration: 2009-06-29
Also published as: GB8615990D0; FR2583993B1; GB2182384B; FR2583993A1; GB2182384A; JPS624459A; US4687463A; CA1260900A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明は、懸垂式遠心デカンタに関する。

（技術の背景）この種デカンタは、回転容器と垂直回転シャフトとから
なるロータを内臓する。該垂直回転シャフトは、回転駆
動用モータに前記容器を接続し、該シャフトに中心を有
する回り継手によって懸垂される。該回り継手は、固定
接続座によって支持され、軸受を介して前記シャフトを
支持する。前記軸受は、回り継手内での前記シャフトの
回転を可能にする。回り継手の作用面と回り継手座の作
用面とは、比較的狭い赤道球面領域に限定される。一
方、シャフト周囲に規則的に配置され、シャフトの中立
位置への戻りを確実にするための圧縮バネは、回り継手
に固定された点と固定点との間に挿入される。

「赤道球面領域」とは、前記作用面が、回り継手の赤道
に近接した二つの平行面間に延び、回転シャフトの軸は
前記作用面の極の線とみなされるような領域である。

（従来技術と問題点）このように設計した回り継手を内臓する機械は、極キャ
ップによって回り継手とその座とを構成した機械に比較
し、横方向においてシャフトの完全な保守が確実に行え
る利点がある。一方、回り継手の作用面と回り継手座の
作用面とが、極キャップの場合のようにほぼ水平には延
びておらず、ほぼ垂直に延びているので、回り継手の座
によって支持される回転装置の重量は、これら要素の高
さ位置において大きな応力を発生し、このため接触表面
間に大きな摩擦が存在する。このような摩擦は、不均衡
が生じた場合、デカンタの作動が不安定となる危険があ
り、回転装置の負荷が高い場合、一層その傾向がある。

（発明の目的）本発明の目的は、回り継手とその座との間の摩擦を減少
させることであり、これら両懸垂要素間の接触状態に及
ぼす可動装置の悪影響を減じることによって該目的を実
現する。

（発明の構成）このため、本発明では、前記戻しバネは、バネの圧縮に
よって回り継手に加えられる弾性力が上方に向かうよう
にし、回り継手がその座で支持する重量（基本的にロー
タとロータの負荷との重量）の少なくとも一部を補償す
るように配置される。この配置は、前記バネによって前
記重量を確実に押し上げる。前記回り継手とその座との
重量負荷が軽減され、該回り継手とその座とはシャフト
を案内する機能のみを有することになる。前記重量の作
用で発生される摩擦力の消滅が伴うので、重量の補償は
一層完全になる。摩擦がなくなるため、機械には弾性ダ
ンパを取り付ける必要がある。この粘性ダンパは、前記
回り継手の動作を制御し、あらゆる負荷状態において、
安定動作を確保する。

前記バネには、プレストレスを加えることが好ましく、
該プレストレスの強さは、例えば位置調整可能な圧縮部
材によって調整可能である。

前記バネは、二つのほぼ水平なプレート、すなわち回り
継手に固着された第１のプレートと回り継手の座に固着
された第２の固定プレートとを介して、回り継手と回り
継手の座とに結合されることが望ましい。

前記第１のプレートが前記第２のプレートの上方に位置
する場合、前記バネは、前記二つのプレートの間に挿入
されるか、前記第１のプレートの上に配置される。

前記バネが二つのプレートの間に挿入される場合、各バ
ネは、前記第２のプレートに直接接触し、前記第１のプ
レートにねじ込まれたブッシュを介して該第１のプレー
トに隣接し、回転によって前記バネのプレストレスが調
整可能である。

前記バネが前記第１のプレートの上方に配置される場
合、各バネの下端はそれぞれの小支柱を介して前記第２
のプレートに隣接する。前記小支柱は、その上に前記バ
ネを取付けて前記第１のプレートを貫通する。前記第１
のプレートは、接続部材を介して前記バネの上端に隣接
する。前記接続部材は、スリーブで構成される。前記ス
リーブは、前記支柱と同軸であり、バネを収容し、ネジ
付ストッパによって上端を閉鎖される。前記ネジ付スト
ッパは、前記スリーブにねじ込むことによって位置調整
可能である。前記スリーブの下端は底によって閉鎖され
る。前記底は、中央ネジ付穴を有し、該ネジ付穴には支
柱とともに第１のプレートを貫通するブッシュがねじ込
まれる。前記ブッシュは、前記第１のプレートが座るた
めのフランジを有する。

デカンタが、前記回り継手懸垂と前記プレートと前記戻
しバネとを収容するためのケーシングからなる場合、前
記ケーシングには、対応する調整部材に対向して、前記
バネのプレストレスを調整するための開口を作る必要が
ある。

中立位置への前記ロータの角度戻りは、前記ロータの重
量補償をするためのバネとは別個に、補助戻しバネによ
って確実に行うことができる。別の有効な実施例におい
て、前記ロータの重量補償をするための前記バネは、該
バネだけで中立位置への前記ロータの角度戻りを確実に
行うように形成され配置される。以下、添付図面を参照
して本発明を説明する。

（発明の実施例）第１図に示す機械は、回転容器１と垂直シャフト２とを
内蔵するロータからなる。容器１は、遠心分離される材
料を収容するためのものであり、シャフト２により回転
駆動用モータ３に接続される。モータ３は、機械の上部
に位置する。シャフト２は、回り継手４によって懸垂式
に懸垂される。回り継手４は、球状内面を有する環状座
５内に設置される。このため、シャフト２は回り継手４
の中心６の周囲でわずかに角度変位できる。シャフト２
は、開口８を通って保護厚板７を通過する。開口８とシ
ャフト２周囲との間には、一定の間隙を設け、前記角度
変位が妨げられないようにする。同様の理由で、回り継
手４とモータ３との間に位置するシャフト２の部分に
は、柔軟継手部材９を挿入する。

座５は、固定ケーシング１１に固着された環状支持１０
内に取り付けられる。固定ケーシング１１は、回り継手
懸垂機構を収容する。このケーシングは、モータ３を支
持し、保護厚板７に固定される。シャフト２は、回り継
手４内部において、軸受内で回転する。回り継手４は静
止している。前記軸受は、玉軸受（図示せず）からな
る。該玉軸受は、円筒形通路内に取り付けられる。該円
筒形通路は、回り継手４を貫通して設けられ、継手下部
にあり該継手と一体のスリーブ１２内部にも連続する。

回り継手に同様に固着されて、プレート１３が設けられ
る。プレート１３は、シャフト２の軸１４に垂直な平面
内に延びる。このプレートの周辺部を横切って、４本の
小支柱１５がある。この小支柱は、軸１４に平行に配置
され、回り継手４の周囲に規則的に配分され、下端が第
２の固定プレート１６に固定される。第２の固定プレー
ト１６は、座５の支持１０に固着された環状フランジで
構成され、プレート１３の下方に位置する。各小支柱１
５には、圧縮バネ１７が取り付けられる。このバネは、
プレート１３と、小支柱の頂部に取り付けられた座金３
１との間に挿入される。バネ１７は、ゴムリングまたは
皿座金を積重ねて形成されるか、螺旋バネで形成され、
シャフト２を垂直位置に戻すための弾性部材を構成す
る。

さらに、回り継手４の中心６周囲のシャフト２の動作
は、ダンパ（図示せず）によって制動される。

第１図は、回り継手４の作用部分と座５の作用部分と
が、赤道３０に近い球面領域に制限されることを示す。
これら作用部分の表面は、垂直に対してわずかに傾斜し
ており、回転装置の重量による大きな作用力の座面とな
る。該回転装置には、バネ１７の圧縮力が加えられる。
これは、高い値の妨害摩擦となる。このような摩擦は、
回り継手４と座５との間におけるテフロン等の潤滑材の
膜の挿入により減少されることは事実であるが、このよ
うな方法は実用上十分でない。

第２図の右側部分は、各バネ１７が、本発明に基づきプ
レート１３と１６との間に挿入されているところを示
す。これにより、バネ１７による圧縮力がプレート１３
を上方に押し、ロータアッセンブリの重量と反対方向に
作用してをれを軽減する。ロータアッセンブリは、回転
容器１と、シャフト２と、回り継手４とからなり、回り
継手４に接続されたスリーブ１２を含む。回り継手懸垂
へのこれら重量の作用は、このようにして軽減される。
ｎ個のバネ１７のそれぞれを調整し、上記重量をｎで割
ったものに等しい作用力を発生させれば、重量の作用を
無効にすることもできる。

第３図は、第２図の右側に示すバネ１７の配置方法を示
す。各バネは、案内支柱３１に取り付けられる。案内支
柱３１は、第１図の小支柱１５と同様に、固定プレート
１６に固定される。支柱３１には、ブッシュ３２も取り
付けられており、バネ１７はこのブッシュとプレート１
６との間で圧縮可能である。このようにしてバネに加え
られるプレストレスの強さは、ブッシュ３２に回転動作
を加えることによって調整可能である。ブッシュ３２の
ネジ付外部表面は、開口２４を介してプレート１３に設
けられたネジ付穴にねじこまれる。開口２４は、各バネ
１７に対向して、ケーシング１１の頂部に設けられる。
プレストレスを調整してから、止めカウンタナット３３
によってブッシュ３２を止める。

第２図の左側部分は、バネ１７の変形アッセンブリを示
す。この変形実施例は、第４図にも示されている。ここ
では、プレート１６に固定された前記支柱１５および３
１に対応するものとして、支柱１８が使用される。ただ
し、支柱１８は、回り継手４に固定されたプレート１３
を自由に通過し、その上方に延び、対応するバネ１７を
受ける。各バネ１７の下端は、対応する支柱に隣接し、
従って固定プレート１６に隣接し、座金１９を介して支
柱の肩２０に座る。プレート１３は、スペーサ部材を介
してバネ１７の頂部に隣接する。該スペーサ部材は、ス
リーブ２１によって構成される。スリーブ２１は、バネ
を収容し、ネジ付ストッパ２２によって上部を閉鎖さ
れ、底２１ａのねじ込みによってブッシュ２３に取り付
けられる。このブッシュは、止め部材２９によって回転
不能にされ、プレート１３内の支柱通路用の開口を通過
し、フランジ２３ａに至る。フランジ２３ａ上にプレー
ト１３が隣接する。

スリーブ２１内のストッパ２２の位置と、ブッシュ２３
に対する、つまりプレート１３に対するスリーブ２１の
位置とは、これら要素をねじ込ませまたは弛めることに
よって調整可能である。このため、各バネ１７に加える
プレストレスの強さを調整できる。これら調整は、バネ
１７に対向してケーシング１１の頂部に設けられた開口
２４と、これに付随する部材２１および２２とがあるの
で可能になる。本実施例において、スリーブ２１は、開
口２４を通り、ケーシング１１から突き出る。調整後、
ストッパ２２は、ネジ２５で止める。ネジ２５はストッ
パに設けられた間隙２６にねじ込まれる。同様に、スリ
ーブ２１もストップ部材２７によって止められる。スト
ップ部材２７は、スリーブの頂部に設けられた切り欠き
２８の一つに導入される。

バネ１７は、ロータの軸１４の周囲に冠状に配置される
ため、回り継手懸垂に次式（シャフト２の単位傾斜角当
りに加わるモーメント）によって求まる角度剛性Ｋθを
与える。

Ｋθ＝（ｎ／２）Ｒ²ｋここで、Ｒはバネから軸１４までの距離、ｋは各バネの
線形剛性である。

懸垂式遠心デカンタの製造者は、一般に、懸垂について
所定値の角度剛性を得て機械の安定動作を確保し、振動
レベルをできるだけ低く押えようとする。このような角
度剛性は、Ｋθｒで示され、補償角度戻しバネを追加し
て得ることができる。この補償角度戻しバネは、軸１４
に平行にまたは垂直に配置される。平行配置の場合に
は、補償バネは予備負荷してはならず、バネ１７の回り
継手の軽減作用を妨げないようにする。バネ１７のアッ
センブリの特性とパラメータとを最適にし、次の条件を
作ることも可能である。

Ｋθｒ＝Ｋθ これにより、バネ１７は、回り継手の軽減をするばかり
でなく、所望値で回り継手の角度戻しを確実に行う。

前記バネとともにダンパを加え、あらゆる速度で機械の
動作を安定させることが必要である。このようなダンパ
は、軸１４に平行にかつプレート１３と各固定点との間
に、または軸１４に垂直にかつスリーブ１２と各固定点
との間に配置させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術に基づく遠心デカンタの軸方向断面
図、第２図は、本発明の二つの実施例に基づき配置された、
第１図に示すデカンタの回り継手懸垂の拡大図、および第３図および第４図は、第２図に示す装置の右側部分お
よび左側部分それぞれの、さらに拡大した図である。１……回転容器、２……シャフト、３……モータ、４…
…回り継手、５……環状座、７……保護厚板、１０……
環状支持、１１……ケーシング、１２……スリーブ、１
３，１６……プレート、１５，１８，３１……支柱、１
７……バネ、１９……座金、２１……スリーブ、２２…
…ストッパ、２３……ブッシュ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転容器と、回転駆動用モータに前記回転
容器を接続するための垂直回転シャフトとからなるロー
タを内臓する懸垂式遠心デカンタにおいて、前記シャフ
トは該シャフトの軸を中心とする回り継手によって懸垂
され、前記回り継手は固定接続座により支持され、軸受
を介して前記シャフトを支持し、前記軸受は前記回り継
手内での前記シャフトの回転を可能にし、前記回り継手
の作用面と前記座の作用面とは比較的狭い赤道球面領域
に限定され、前記シャフト周囲には圧縮バネが規則的に
配置されて中立位置への前記シャフトの戻りを確実に
し、前記圧縮バネは前記回り継手に固着された点と固定
点との間に挿入され、前記バネ（１７）の配置は、該バ
ネの圧縮によって前記回り継手（４）に加えられる弾性
力が上方に向かい、前記回り継手が支持する部材重量の
少なくとも一部を補償するようになることを特徴とする
当該懸垂式遠心デカンタ。
【請求項２】特許請求の範囲第（１）項に記載の遠心デ
カンタにおいて、前記バネ（１７）にはプレストレスが
加えられ、該プレストレスの強さは調整可能であること
を特徴とする当該遠心デカンタ。
【請求項３】特許請求の範囲第（２）項に記載の遠心デ
カンタにおいて、各バネ（１７）のプレストレスの調整
は、位置調整可能な圧縮部材（３２，２２）によって行
われることを特徴とする当該遠心デカンタ。
【請求項４】特許請求の範囲第（１）項から第（３）項
までのいずれかに記載の遠心デカンタにおいて、前記バ
ネ（１７）は、二つのほぼ水平なプレート（１３、１
６）、すなわち回り継手（４）に固着された第１のプレ
ート（１３）と回り継手の座（５）に固着された第２の
固定プレート（１６）とを介して、回り継手（４）と回
り継手の座（５）とに結合されることを特徴とする当該
遠心デカンタ。
【請求項５】特許請求の範囲第（４）項に記載の遠心デ
カンタにおいて、前記第１のプレート（１３）は、前記
第２のプレート（１６）の上方に位置することを特徴と
する当該遠心デカンタ。
【請求項６】特許請求の範囲第（５）項に記載の遠心デ
カンタにおいて、前記バネ（１７）は、前記二つのプレ
ート（１３，１６）の間に挿入されることを特徴とする
当該遠心デカンタ。
【請求項７】特許請求の範囲第（６）項に記載の遠心デ
カンタにおいて、各バネ（１７）は、前記第２のプレー
ト（１６）に直接接触し、前記第１のプレート（１３）
にねじ込まれたブッシュ（３２）を介して該第１のプレ
ート（１３）に隣接し、回転によって前記バネのプレス
トレスが調整可能であることを特徴とする当該遠心デカ
ンタ。
【請求項８】特許請求の範囲第（５）項に記載の遠心デ
カンタにおいて、前記バネ（１７）は前記第１のプレー
ト（１３）の上方に配置され、各バネの下端はそれぞれ
の小支柱（１８）を介して前記第２のプレート（１６）
に隣接し、前記小支柱はその上に前記バネを取付けて前
記第１のプレート（１３）を貫通し、前記第１のプレー
トは接続部材（２１）を介して前記バネ（１７）の上端
に隣接し、前記接続部材はスリーブ（２１）で構成さ
れ、前記スリーブは、前記支柱（１８）と同軸であり、
バネ（１７）を収容し、ネジ付ストッパ（２２）によっ
て上端を閉鎖され、前記ネジ付ストッパは前記スリーブ
（２１）にねじ込むことによって位置調整可能であり、
前記スリーブ（２１）の下端は底（２１ａ）によって閉
鎖され、前記底（２１ａ）は中央ネジ付穴を有し、該ネ
ジ付穴には支柱（１８）とともに第１のプレート（１
３）を貫通するブッシュ（２３）がねじ込まれ、前記ブ
ッシュ（２３）は前記第１のプレート（１３）が座るフ
ランジ（２３ａ）を有することを特徴とする当該遠心デ
カンタ。
【請求項９】特許請求の範囲第（４）項から第（８）項
までのいずれかに記載の遠心デカンタにおいて、ケーシ
ングからなり、該ケーシングは前記回り継手懸垂と前記
プレートと前記戻しバネとを収容し、前記ケーシング
（１１）には、部材（３２，２２）に対向して、前記バ
ネ（１７）のプレストレスを調整するための開口（２
４）が作られることを特徴とする当該遠心デカンタ。
【請求項１０】特許請求の範囲第（１）項から第（９）
項までのいずれかに記載の遠心デカンタにおいて、前記
バネ（１７）は螺旋バネで構成されるか、弾性リングま
たは皿座金の積重ねによって構成されることを特徴とす
る当該遠心デカンタ。
【請求項１１】特許請求の範囲第（１）項から第（１
０）項までのいずれかに記載の遠心デカンタにおいて、
中立位置への前記ロータの角度戻りは、前記ロータの重
量補償をするためのバネ（１７）とは別個に、補助戻し
バネによって確実に行われることを特徴とする当該遠心
デカンタ。
【請求項１２】特許請求の範囲第（１）項から第（１
０）項までのいずれかに記載の遠心デカンタにおいて、
前記ロータの重量補償をするための前記バネ（１７）
は、該バネだけで中立位置への前記ロータの角度戻りを
確実に行うように形成され配置されることを特徴とする
当該遠心デカンタ。