JPS5992047A - デカンタ遠心機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、細長いボウルと、このボウルをその縦ｌ１ｉ
ＩＩＩ線回シに回転自在に支持するボウルの各端部に配
置された軸受と、各軸受を支持するための定置支持手段
と、ボウルの内部に配置されてボウルの軸線回りに回転
自在に軸受されたコンペアスクリューと、ボウルを回転
させるための駆動手段と、コンペアスクリューをボウル
に対して回転させるための差動駆動手段とを含むデカン
タ遠心機に関する。

当業界において公知のように、ボウルの内部に送給され
た原材料を同相と７種または複数の液相とに分離し、液
相をボウルから別個の排出口を通して抽出するため、デ
カンタ遠心機が使用される。

ボウルの壁体に対するコンペアスクリューの回転の結果
として、同相はボウル壁体の円錐部に泊ってボウルの一
端の排出口に向って搬送される。公知のデカンタ遠心機
においては、遠心機の能力を決定するボウルの許容ｒ、
ｐ、ｒｒｌ、は、回転成分の避けがた１不平衡状態から
生じる動的支持荷重にょって制限される。実際上このこ
とは、遠心機の初臨界振動周波数がその公称ｒ、　ｐ、
　ｍ、　４たけ回転速度より約３０％高くなる程度に遠
心機の軸受と支持手段を剛性に作らなければならないこ
とを意味する。

本発明の目的は、よシ高いｒ、ｐ、ｍ、で作動され、縦
って与えられた寸法をもって能力または生産力を増大さ
せるデカンタ遠心機を提供するにある。

本発明によれば、前記の型のデカンタ遠心機は、各軸受
とその対応の支持手段との間に荷重伝達バネシステムが
介在させられ、前記の各バネシステムは、弾性的に支持
された遠心機がその公称ｒ、ｐｒｎ。

よシも相当に低す自然振動周波数を有する程度に低重バ
ネ率を有するように成される。

従来の支持手段上のボウルの剛性取付は法の代シに柔性
取付けを実施することにより、運転中にボウルの回転軸
線がその重心を通る縦軸線と一致するように自動調整さ
れるが故に、各回転要素の平衡取付けに関する要求が大
巾に緩和される。先行技術においてはボウルの軸受と支
持手段の剛性は高くなければならないが、本発明の場合
にこの剛性は二次的重要性を持つにすぎない。來佃取付
は法により、遠心機から支持手段に対して振動誘発応力
が伝達されなくなる。２個の軸受を非常に正確に相互整
列させる必要がなくなった。本発明はボウルのｒ、ｐ、
ｍ、を２０％以上増大させることができるので、処理さ
れる材料に作用する遠心力が約Ｓθチ増大することが発
見された。

このバネシステムは、遠心機の自然周波数がその公称ｒ
、　ｐ、　ｍ、の！〜／ｊ％の範囲となるように寸法定
めされることが好ましい。遠心機の始動°または停止に
際してボウルが対応の臨界回転速度で回転するとき、動
的支持荷重がこれに対応して低くなるので、臨界ｒ、ｐ
、ｍ、を通過する際に生じるボウル端部の一時的片寄は
たんらの問題を生じない。

ボウル端部の柔性支持においては、可能な限りボウルに
対する付随的横方向応力を生じないで駆動トルクがボウ
ルに伝達されることが望ましｂ０遠心機のボウルを駆動
モータと連結するカルダン軸を用いてこのような効果を
うろことも可能であろうが、駆動手段がモータと、モー
タ軸に固着された滑車と、ボウルに固着された滑車と、
これらのモータ滑車とボウル滑車に掛回された予緊張ベ
ルトドライブとを含み、ボウルの休止中にベルトドライ
ブ中に存在する張力を含めて各軸受に作用するすべての
応力の合成が前記軸受の軸線を対応の支持手段に対して
中心位置に保持するように各バネシステムが寸法定めさ
れている本発明の実施態様によって、前記の問題の簡単
で確実な解決が得られる。

ボウルの回転中に、ベルトの駆動ストランド中の張力が
増大するが、非駆動ストランド中の張力が実質同一量だ
け低減するので、ベルトによってボウルに加えられる応
力全体は不変であシ、従って休止中の応力平衡が運転中
も保持され、静止支持手段に対する軸受軸線の有害な移
動を生じない。

応力の所望の平田化または釣合いは種々の方法で達成さ
れる。ｌ実施態様においては、駆動手段は、ボウル軸線
に関して実質的に直径方向に対向してそれぞれの軸線が
ボウル軸線に対して平行になるように配置された２個の
モータと、各モータの滑車をボウルに固着された滑車に
連結するベルトドライブとを含む、この実施態様におい
ては、−個のベルトドライブ中の逆方同士緊張が相殺さ
れるが故にボウルに対する望ましくなり横方向応力が完
全にまたは実質的に除去され、これと同時に通常のベル
トドライブによって高置の運転信頼性が得られる。

本発明の他の実施態様によれば、駆動手段は、ボウルの
下方に配置されて水平軸線回りに回転自在のサポートプ
レートに固着された７個のモータと、モータ滑車をボウ
ルに固着された滑車に連結するベルトドライブとを含む
。この実施態様においては、ボウルは休止中でも回転中
でも常に、モータとそのサポートプレートとの合計重量
によって決定されベルトドライブを介して加えられる一
定応力を受ける。

本発明の他の実施態様においては、駆動手段は１個のモ
ータと、モータ滑車をボウルに固着された滑車に連結す
る第１予張カベルトドライブとを含み、また差動ドライ
ブ手段はボウルとコーンペアスクリューを作動的に連結
する遊星歯車を含み、この遊星歯車は入力太陽歯車軸と
、モータに対向配置された外部軸受手段を介してボウル
軸１１ｉｌＪ！に対して平行な軸水回りに回転自在に支
持された遊び滑車と、この遊び滑車をボウルに固着され
たＩ／馬車に連結する第２予緊張ベルトドライブと、遊
び滑車を入力太陽歯車軸に連結する第３ベルトドライブ
とを有する。この実施態様においては、第１ベルトドラ
イブと第１ベルトドライブ中の逆方向応力が相殺される
のでボウルに対して横方向応力が作用せず、同時に第２
ベルトドライブと誌３ベルトドライブの組合せが遊星歯
車の入力軸を駆動するための簡便な手段を成す。

以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明す
る。

第１図はテカンタ遠心機のボウルｌを示し、このボウル
の右端は、遊星歯車などの差動歯車−を介して内部のコ
ンベアスクリュー３に連結されている。この遠心機その
ものの全体構造は、業界において、特にフランクＢ、ジ
ョンセンに対して／り７を年７月２７日に発行された米
国特許第シタ７ノ。

３０り号の明細書から公知であるから、詳細には説明さ
れない。この米国特許を参考資料としてここに加える。

このボウルｌから片持軸４／、ｊを突出させることによ
り、ボウルは一個の軸受ノ為つジング乙の中に軸支され
、この軸受ノ・ウジング乙の一方を第３図と第１図にお
いて更に詳細に示す。第１図において略示されたノくネ
７によシ、各軸受ノ・ウジングｔは定置フレーム上に支
持され、このフレームは第７図においてｒで略示されて
いる。これらのバネシステムは第一図と鵠３図において
詳細に示されている。

各支持ノ・ウジング６は適当な放射方向間隙をもって支
持リンゲタによって包囲され、この支持リンゲタは突出
フランジ１０によって対応のフレームに対してボルト締
めされ、このフレームは第２図と第３図においては図を
明瞭にするために省略されている。バネ７は第３図にお
いてその一方のみを示し、各バネ７は、リンゲタの外周
面のくほみｌ／と、スリーブ１３の一部を成すフランジ
ノコとの間に、適当な予圧縮度をもって装着されている
。スリーブ／Ｊは、ネジ山付ボルト／弘によって軸受ハ
ウジング６に対して締付けられている。各バネ７の予圧
縮度は、フランジ／コとバネ７の外端面との間′　　に
挿入されるワッシャｉｓ　（第３図）の数を増減するこ
とによって調整される。

２条のＶ形ベルトみそを備えた滑車／６が片持軸！に固
着され、この滑車は、それぞれ２本のＶペル）／７を介
して、外部Ｖベルト滑車／ざに駆動連結され、これらの
滑車はそれぞれ、フレーム（図示されず）にボルト締め
された駆動モータ／りの出力軸に固着されている。第一
図に図示されているように、これらのモータｌデはボウ
ルの両側に配置され、これらモータの軸線はボウル軸線
に関して直径方向に対置されて論る。

第３図と第１図は片持軸ｌの軸受手段の実施態様を示す
。他方の片持軸ｊの軸受手段（図示されず）は類似の構
造とすることができる。この片持軸は、内側と外側のス
ベーザリング２１とｎを介在させて装着された２個の予
荷重スピンドル軸受ｍの中に支持されてｈる。外側リン
ク、２２の孔コ弘の中に、軸受２０に予荷重を加えるた
めの複数の圧縮バネ２３が取付けられ、このバネの７つ
を第を図に示す。軸受に対して潤滑剤を供給するための
スリーブｊが軸受ハウジング乙の中に固くねじ込普れて
いる。軸受、２０を潤滑するため、公知の潤滑油−空気
式潤滑システムを使用することができ、この潤滑システ
ムにおいては、第グ図の鎖線２６で示された２本のパイ
プを通して空気流を連続的に噴射し、この空気流に対し
て小量の秤量された潤滑油を定期的に添加し、前記２本
のパイプはスリーブ、２Ｓとリングｎのアパチュア、２
７とを通り、それぞれ一方の軸受２０に向けられたノズ
ル状アパチ二アに終る。

支持リンゲタに対する軸受ノ・ウジング乙の最大切線方
向片寄シは、スリーブ／３と軸受リンゲタの中の対応の
アパチュア、２８との間隙によって決定される。第３図
を参照。

先に述べたように、両方の外部滑車／ざがモータ駆動さ
れることが必要なのではなく、ただコベルトドライブ１
７を介してボウルの主軸に対して、双方向の予荷重応力
が加えられることが重要である。

第１図と第２図に図示のように、２個の駆動モータが備
えられるとき、交互に一方のモータが遠心機の始動のた
めにのみ使用され、運転中に電力消費が低下したとき他
方のモータカ１区動モータとして作動する。いずれの場
合にも不作動状態にあるモータはボウルから駆動されて
から回シする。特殊のＩｌｌモータについては、ビルト
イン型液体連結を装備することができる。他の実施態様
（図示されず）においては、各外部滑車をそれぞれ、共
通モータから駆動される中間軸に固着することができる
。

第３図は遠心機の駆動手段の変更態様を示す。

軸受手段と対応のバネシステムとを含む遠心機そのもの
は第１図乃至第１図について上述したものと類似とする
ことができるので、ボウルと遊星歯車の入力太陽歯車軸
を回転させる駆動手段のみを第３図に示す。

第３図において、一方の軸受ノ１ウジング／θｔが示さ
れ、このハウジングの中にボウル（図示さ−れず）の中
空片持軸１０ｊが軸支されている。この軸１０３に対し
て、２条のみそを備えた滑車／／１が固着され、これら
のみその中にそれぞれＶベルト／／７と／Ｊ／が係合し
ている。■ベル）　／／７を介して、片持軸ｉｏｚ、従
ってボウルが滑車／／Ｉに連結され、この滑車／／Ｉは
モータ／／Ｐの出力軸に固着され、モータ／／りは定置
フレーム（図示されず）に対してボルト締めされている
。この実施態様において、モータ／／Ｌ？は遠心機の単
一駆動モータを成している。

他のＶベル）／３／を介して、片持軸７０には遊び滑車
／３２に連結され、この滑車／３２は副軸／３３に固着
され、この副軸は軸受ブロック／３４ｔの中に回動自在
に軸支され、このブロック／３１！ｔが遠心機のフレー
ム（図示されず）に固着されている。第三ｖベルト／３
３が滑車／３λを滑車／３ｔに連結し、この滑車／３６
は軸／３７に固着され、この軸／３７は中空片持軸１０
ｊの中から同軸的に突出し、遊星歯車（図示されず）の
人力太陽歯車軸を成して−る。

この太陽歯車軸を介して内部コンベアスクリューがボウ
ルの回転速度と少し異る回転速度で駆動される。

ｇｘ図はボウル駆動手段の第三実施態様を示す。

この第三実施態様はベルト２／７によりて表示された単
一の予緊張ベルトドライブを含み、このベルト２１７は
、遠心機ボウル（図示されず）の片持軸２０３に固着さ
れた滑車、２／乙の回りと、駆動モータ２／りの出力軸
に固着された滑車２／ｒの回りとに掛回されてｂる。モ
ータ２１りは、その重心をボウルの軸線の実質的に垂直
下方に配置してサポートプレート２≠／にボルト締めさ
れている。プレート２４ｔ／は水平ピボットピン２４／
−２によって遠心機のフレーム（図示されず）に対して
連結されている。

この実施態様において、モータ２１りとそのサポートプ
レート２り／との総重量がベルトドライブ２／７を介し
て、遠心機のボウルに対して下向応力を加える。プレー
）　２１１／はピン２グコ回りに枢転自在であるから、
前記の下向応力はベルト長が変動しても、これと無関係
に一定であることが理解されよう。

この場合、第２図には図示されていないが第７図乃至第
Ｖ図のものと同様に構成されたボウルの末端軸受に組合
わされたバネシステムは、バネ応力と遠心機および駆動
手段の重量との間に平衡状態を保証する様に寸法定めさ
れ調整されることによシ、ボウルが休止位置にあるとき
各軸受の軸線は第２図乃至第Ｖ図に図示の様に対応の支
持手段に対して中心位置に保持される。

駆動手段がボウルに対して横方向応力を加えることのな
い第１図乃至第Ｖ図および第５図に図示の実施態様にお
いては、軸受に組合わされるバネシステムの寸法定めに
際して、遠心機の回転部品の重量のみを考慮に入れれば
よい。

また付図には図示されていな込が、遠心機の成分に対す
る損傷を防止する目的から、ベルトの破損により軸受に
対するボウルの放射方向運動が生じて正常な平衡状態を
乱すことを制限するため、弾性パッドなどの適当手段を
装備することができることは理解されよう。またシング
ル■ベルトヲ含む駆動手段が図示説明されているが、扁
平ベルトおよびマルチＶベルトを含む任意適当型のベル
トドライブを使用できることは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるデカンタ遠心機の平面図でありで
、その支持手段と駆動手段を外側から示し、またそのボ
ウルを一部破断して内部のコンペアスクリ、−を示す図
、第２図は第１図の右側から見られた側面図であって、
遠心機とその駆動手段をより詳細に拡大して示す図、第
３図は遠心機の左端の軸受構造の拡大断面図、第Ｖ図は
第３図のｒｖ−ｒｖｍに泊った更に拡大された断面図、
第１図は遠心機のボウルを回転させるための駆動手段の
変更態様の側面図、第６図は駆動手段の他の変更態様の
端面略図である。 ｌ・・・ボウル、コ・・・遊星歯車、３・・°コンベア
スクリーー１≠、ｊ・・・片持軸、６・・・軸受ノ〜ウ
ジング、７・・・バネ、！・・・定置フレーム、ＩＡ、
　／ｇパ・滑車、１７・・・ベルト、１９・・・モータ
、Ｊ・・・軸受、２ｉ、　ｓ：ａ・・・スペーサリング
、１０！・・・片持軸、１０ｔ・・・軸受ノ・ウジング
、／／ｌ・・・ボウル滑車、／／ｌ・・・モータ滑車、
／／り・・°モータ、／／７．　／Ｊ／、　／３！・・
・ベルト、／３２・・・遊び滑車、７３≠・・・軸受ブ
ロック、／３ｔ・・°滑車、１３７・・・太陽歯車軸１
．２０！・・・片持軸１．２＃・・・滑車１．２／７・
・・ベルト、２／♂・・・モータ滑車、２／り・・・モ
ータ、２≠／・・・サポートプレート　ふり・・・ピボ
ットピン出願人代理人　　　猪　股　　　　清 ｎ（３，Ｊ ｆ７６５ ！

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、細長いボウルと、ボウルの各端部に配置されボウル
   をその縦軸綜回シに回転自在に支持する軸受と、各軸受
   を支持するための定置支持手段と、ボウル内部に配置さ
   れボウルの軸線回シに回転自在に軸支されたコンベアス
   クリューと、ボウルを回転させるための駆動手段と、コ
   ンベアスクリューをボウルに対して回転させるための差
   動駆動手段とを含むデカンタ遠心機において、各軸受と
   その対応の支持手段との間に介在させられた荷重伝達バ
   ネシステムを含み、前記の各バネシステムは、弾性的に
   支持された遠心機がその公称ｒ、ｐ、ｍ、よシも相当に
   低い自然振動周波数を有する程度に低いバネ率を有する
   ようにしたデカンタ遠心機。 コ、バネシステムは、遠心機の自然周波数がその公称ｒ
   、　ｐ、　ｍ、のｊ％乃至ｌＳ饅の範囲となるように寸
   法定めされるよ５Ｋした特許請求の範囲第１項に記載の
   デカンタ遠心機。 ３、駆動手段はモータと、モータ軸に固着された滑車と
   、ボウルに固着された滑車と、モータ滑車とボウル滑車
   に掛回された予緊張ベルトドライブとを含み、またボウ
   ルの休止中に、ベルトドライブ中に存在する張力を含め
   て各軸受に作用するすべての応力の合成が前記軸受の軸
   線を対応の支持手段に対して中心位置に保持するように
   各バネシステムが寸法定めされている特許請求の範囲第
   １項によるデカンタ遠心機。 １、駆動手段は、ボウル軸線に関して実質的に直径方向
   忙対向しそれぞれの１１４１＋ｍがボウルｌ１４ＩＩｓ
   に対して平行になるように配置された２個のモータと、
   各モータ滑車をボウルに固着された滑車に連結するベル
   トドライブとを含む特許請求の範囲第３項によるデカン
   タ遠心機。 ！、　ボウルの軸線とモータの軸線は共通水平面の中に
   配置される特許！！＃求の範囲第１項によるデカンタ遠
   心機。 ２．駆動手段は、ボウルの下方に配置されて水平軸線回
   シに回転自在のサポートプレートに固着された７個のモ
   ータと、モータと、モータ滑車をボウルに固着された滑
   車に連結するベルトドライブとを含む特許請求の範囲第
   ３項によるデカンタ遠心機。 ７、駆動手段は、１個のモータと、モータ滑車をボウル
   に固着された滑車に連結する第１予張カベルトドライブ
   とを含み、また差動ドライブ手段はボウルとコンペアス
   クリューを作動的に連結する遊星歯車を含み、この遊星
   歯車は入力太陽歯車軸と、モータに対向配置された外部
   軸受手段によってボウル１ｌｌｌｌＩ線に対して平行な
   軸線回シに回転自在に支持された遊び滑車と、この遊び
   滑車をボウルに固着された滑車に連結する第１予張カル
   トドライブと、遊び滑車を入力太陽歯車軸に連結する第
   ３ベルトドライブとを有する特許請求の範囲第３項によ
   るデカンタ遠心機。