可翻转式过滤器离心机的利记博彩app

文档序号:5086347阅读:501来源:国知局
专利名称:可翻转式过滤器离心机的利记博彩app
技术领域
本发明是关于一种可翻转式过滤器离心机,该可翻转式过滤器离心机具有构造小的特点,并且可将其中的固体成份与湿度含量无关地被排出。
背景技术
德国第DE2710624号申请所公开的可翻转式过滤器离心机,包括有一个离心鼓,该离心鼓可旋转地设置在一个鼓件外壳中,一个轴,该轴与鼓件的封闭端结合并驱动鼓件旋转,一盖子,该盖子密封地关闭该鼓件的开口端,一个供给装置,用来使悬浮液被过滤,该供给装置具有充填管引导到鼓件的内部,一个过滤器布,该过滤器布可插入到该鼓件中,过滤器布的一边被固定到鼓件边缘的鼓件开口端,另一边与鼓件基部靠近过滤鼓件的封闭端壁结合。在离心过程中,待过滤的悬浮液被供给到鼓件内部,使被分离的滤过物通过过滤器布及鼓件的壁,悬浮液的固体成份沉积在鼓件内侧的过滤器布上形成过滤块。此过滤块可以容易地从鼓件上以机械方式排出,方法是打开鼓件并移动鼓件基部使过滤器布附着在其上朝向鼓件的开口端。鼓件基部向鼓件外滑出,使过滤器布最后被翻转成内侧在外,将过滤块一起携出并把它弹出。
公知的可翻转式过滤器离心机的使用会有其极限,悬浮液必须通过过滤器布过滤,过滤器布仅可承受在某个极限内使用。围住鼓件的外壳须足够大,以使整个翻转移动可被执行,也就是,使鼓件基部可移出鼓件之外的距离等于鼓件的轴向长度。
另一种可翻转式过滤器离心机,如欧洲专利第EP0454045号中公开的离心机,该离心机的鼓件具有由金属过滤媒介所制成的锥形扩大壁,过滤块可直接沉积在扩大壁上。由于没有滤器布使过滤块从鼓壁上分离并被送出到外部,所以必须要设置一个气动装置,使过滤块在从鼓壁上依赖壁的倾斜度而分离,并输送到配置在鼓件开口端边缘附近的环形通道。该离心机也存在一个问题,过滤块事先必须被高度干燥后,才可保证过滤块令人满意地弹出。但是,常常会碰到一些情况,过滤块的干燥程度差使得简单的气动排气很麻烦,且能量消耗大,或者由于材料性质而成为完全不可能弹出。因此,在这些情况下,具有过滤器布的离心机显示了其优点。
在鼓件壁中具有金属过滤媒介及具有气动排气的离心机与可翻转式过滤器离心机相比,其优点为长度较短,但是此优点仍然无法弥补上述的缺点。

发明内容
本发明的目的在于,提供一种可翻转式过滤器离心机,具有结构小型化,并且使得固体成份可与其湿度含量无关地而被排出。
为实现上述目的,本发明提供一种无过滤器布的可翻转式过滤器离心机,其包括,可旋转地被设置在一个鼓件外壳中的离心鼓件,其特征在于,具有鼓壁围住的一个静止且尺寸固定的过滤媒介,一个可驱动鼓件旋转的轴,一个可密合地封闭在鼓件边缘的鼓件开放端的盖子,一个供给装置,通过充填管提供悬浮液到鼓件内部,以及一个配置在鼓件内部中的鼓件基部,该鼓件基部与过滤媒介为轴向可彼此相对移动地设置,通过机械方式从鼓件中排出过滤媒介所保持的固体成份,鼓件基部在其外周面上具有一个密封元件,此密封元件在靠近鼓件封闭端壁的退缩位置上使鼓件基部密封地抵住鼓件的圆筒形壁。
本发明是提供一种可翻转式过滤器离心机,其中不必使用过滤器布。此种离心机在此被称为无布可翻转式过滤器离心机。公知的可翻转式过滤器离心机中的鼓件基部仍然保留,并且具有新的功能。它不再被用来夹住和引导过滤器布,而是用来机械地排出固体成份或过滤块。
本发明的无布可翻转式过滤器离心机,与具有过滤器布的离心机相似,可在机械排出固体成份时通过鼓件基部进行一种逆向移动。因为没有过滤器布被从内侧翻转到外,且离心机在无布的下操作,可减少约一半距离的逆向移动,即鼓件基部所移动的距离被限制到小于原来的一半。
形成一种更小型,即更短的离心机构造,类似于上述具有过滤块的气动排气的离心机。但是因为过滤块仍然以机械方式排出,所以克服了上述离心机的缺点。
取代鼓件基部相对于鼓件静止壁的移动,可使鼓件的壁相对于鼓件基部移动,或者使两元件可同时相对于彼此沿着轴向方向移动。所有下列的叙述及解释将根据第1种方案,即,鼓件基部是的移动。但是,其可同等地应用到另两种方案,鼓件基部及鼓件壁的相对移动。不使用过滤器布使鼓件基部移动较短距离的离心机还具有可在高温下的对活动力强的悬浮液进行处理的效果。
为了使过滤块被尽可能地排出到远处而不留下残余物,鼓件基部的直径最好仅稍微小于鼓件在其封闭端壁的内侧直径。
当鼓件基部通过延伸以排出固体成份时,仍可能有少量的残余物附着在鼓件壁上。当固体成份很干燥时,则由于鼓件基部的机械逆向移动,它几乎可完全地被排出。
最好使用一种过滤媒介,其为不需要任何另外支持的自支持方式,用以维持其尺寸的稳定性。形成至少大部份的鼓件壁或过滤媒介的尺寸稳定性是很重要的,因为壁不会产生变形,特别是当过滤块被排出时。变形会造成不需要的大量固体残余物或过滤块残余物留在鼓件中。
过滤媒介的自支持方式很有好处,因为鼓件的可用面积可被最大化,即使在实际离心过程也是如此。不会有壁的变形产生。
适用于无布可翻转式过滤器离心机的过滤媒介为金属、陶瓷或塑胶媒介,或这些材料的混合物所制成的媒介。例如,具有筛的宽度由内朝外递增的多层基层筛网,都适合使用。
在本发明一个较佳实施例的无布可翻转式过滤器离心机中,过滤块的排出可由气动装置的协助,来分离且排出过滤块的残余物。
上述用来分离且排出过滤块残余物用的气动装置,最好是一种可在鼓件轴向上产生气流的装置。
上述气流可与轴心平行或稍微倾斜于鼓件的壁,因而有气流分量可分离过滤块的残余物,使被分离的残余物可同时地被输送到鼓件的开口端。
另外,从气动装置发出的气流沿着径向作用,吹在鼓件上。可促进过滤块的残余物从过滤媒介或由过滤媒介所形成的鼓件壁上分离。作用在轴向及径向上的气流结合,对分离排出过滤块的残余物提供优异的清洁作用。
气动装置可相对于鼓壁静止地设置,且气动装置最好从封闭端壁开始产生气流的作用,并且持续地吹向鼓件的开口端部,使过滤块的残余物可从靠近封闭端壁开始持续地朝鼓件的开口端部连续地被带走。
或,气动装置及鼓壁可彼此相对地在鼓件的轴向上移动。气动装置及鼓壁的相对移动可产生如上所述具有可控制喷嘴的相同效果。
较佳的气动装置可产生一个脉冲气流,在从鼓件壁上分离过滤块残余物时效果明显,所使用的空气量较少。
较佳的气动装置还提供有气流的喷嘴出口,可以用不同的速度随着鼓件的壁旋转,因而鼓件的壁以及壁表面的所有部分中的过滤媒介上可获得从喷嘴中喷出的完全均匀的气流或个别气流。
较佳的气动装置中,气流的喷嘴出口是在鼓件内侧,最好被设置在鼓件基部中,使无布可翻转式过滤器离心机可简单地清洁,出口设置在鼓件内侧,用一种液体清洁剂,尤其是一种溶剂来清洗鼓件壁及位于该处的过滤媒介。
可翻转式过滤器离心机应用在制药业上,为了确保从环境,尤其是机器的环境中分离,鼓件基部的周面上设有密封件,当鼓件基部位于靠近鼓件封闭端的退回位置时,其可密封地紧贴到鼓件的圆筒壁上。防止悬浮液进入鼓件基部的背部,当过滤块从本发明的无布可翻转式过滤器离心机的鼓件排出时,则盖子首先必须从鼓件的自由端上移去。在离心过程中,盖子在可密封地紧贴到鼓件的自由端上,并随其旋转。
在两种适合这些条件的简单构造中,盖子牢固地由隔开件而被连接到鼓件基部。因而当鼓件基部在机械清洁或过滤块机械排出的开始而向前滑动时,盖子随着被打开,并且机械地排出的过滤块可从鼓件开口端被排出。
在一种更昂贵的构造中,盖子可独立于鼓件基部而从自由端上移去,其优点打开盖子所移动的距离,比鼓件基部在过滤块机械排出时所移动的距离短。因而使一种更小型的离心机构造成为可能。
从鼓件的轴向看,当鼓件在排出步骤开始时拉回一个短距离时,盖子可以被配置成静止,使盖子与鼓件开口端之间有足够的空间,当鼓件基部随后向前滑动时,过滤块材料可从鼓件排出。
一种较佳的无布可翻转式过滤器离心机具有一个鼓件外壳,沿着从鼓件开口端到封闭端壁的方向而成锥形地扩大。离开鼓件的液体滤过物从鼓件开口端排放,固体过滤块也从此处在随后排出步骤中以机械方式排出。因而在一方面的滤过物出口与接收过滤块或过滤块材料的过滤器外壳室的部份之间形成三维的空间。
另外,鼓壁同样被做成稍微锥形,但是在此建议做成逆向的锥形,即鼓壁朝向鼓件开口端扩大。可使鼓件基部相对于封闭端壁有很小的误差,并且当鼓件基部在移出鼓件时,使过滤块很容易形成,可避免鼓件基部阻塞。
有许多方法将待过滤的悬浮液置入封闭鼓件的内部,在EP0454045号专利中公开了将悬浮液通过驱动轴而引导到鼓件中的方法。依照本发明,最好提供一个有开口的鼓件盖子,使供给管做为充填管通过盖子,并且在离心过程中被导入鼓件内部。充填管可自由地被引导通过开口,避免在离心操作期间中管子与开口之间的接触。
在过滤器离心机中,有时希望向鼓件施加一种气体的正压力(例如热蒸气),以提高在离心力场中升高的液压、或吹气通过过滤块以使其干燥,或使其受到蒸气清洗,或者,也可使鼓件受到负压力的作用。
为了有机会使由鼓件所围住的离心室受到正压力或负压力作用,以协助滤过过程或过滤块干燥过程,在较佳的无布可翻转式过滤器离心机中,使充填管被连接到正压力或负压源,以改变鼓件中的压力,并且通过转动及滑动相配合的密封与盖子之间封离。转动密封使充填管相对于转动盖子被密封,滑动密封使充填管相对于轴向移动盖子被密封。
另外最好使充填管被支持在弹性夹持装置中的外壳上,其可使管子进行联合的旋转及滑动密封的摆动。使得在离心过程中或多或少经常地产生不平衡,导致鼓件的偏心移动,使盖子及其充填管入口产生偏心移动。在此无布可翻转式过滤器离心机的较佳实施例中,可以采取预防措施,防止上述移动造成充填管损坏或过早摩损。
此配置有三个效果。充填管同时被做为高压气体(蒸气)的供给管,或用于泵出空气而造成低压,因此,为上述目的而特别设置的供给管可省略。充填管与盖子之间,转动及滑动相配合的密封可防止压力气体从离心室逃离,或防止外界气体从外侧进入室内。充填管在外壳上的弹性支持可补偿由不平衡所造成的鼓件晃动,当离心机操作时,可保证转动及滑动配合的密封形成完全的密封。使盖子相对于充填管的滑动不会有负面效应。
在此方面,充填管最好由凸缘及通过弹性件而固定到外壳上,并且在充填管出口端的两侧有逐渐变细的较厚部份,不仅可保证,离心操作可以尽可能地免于摩损,而且也可确保当盖子在过滤块排出阶段被移动时,较厚部份与转动及滑动相配合的密封的相互作用停止,因此,在排出阶段时盖子开口围住充填管,其周围均有一个间隔,在该阶段中,任何转动及滑动相配合的密封上的张力可完全被避免。
由鼓件围住的体积,用充填管在正压力或负压力条件下操作的另一个替代方案为,鼓件远离充填管一侧可通过一个管子而连接到正压力或负压力源。然后由充填管供应加压气体或形成真空的功能,与供给悬浮液的功能分离。
在此方面,盖子中的供给通孔最好可由一个密封件而与充填管密封,此密封件与鼓件一起转动,并且从充填管脱离,以避免摩擦接触。
另一个替代方案为,将鼓件配置在中空轴上,并且使一个密封件可移动地装在该轴中,以此方式而可从鼓件的内侧封闭供给通孔。
在一个延伸通过盖子的充填管配置中,最好充填管必须设置成可旋转地绕其纵轴转动,并且可设定随鼓件绕该轴转动。盖子的穿孔中,造成摩损及污染产生的转动及滑动密封因而可以除去不用。
转动及滑动密封重新配置在外壳外侧的区域中。
在此方面,最好充填管可以同步地由驱动装置驱动。
最好也配置一个密封件,其可选择地在一个开放端及封闭端之间来回移动,以使盖子中的供给通孔与充填管之间获得密封。
在本发明的无布可翻转式过滤器离心机的另一实施例中,鼓件及盖子由可旋转的中空轴所驱动,并且在中空轴中设置一个可来回伸缩的支持轴,使鼓件基部可相对于鼓壁或鼓壁的过滤媒介移动,使过滤块机械方式地被排出。
更具体地,在此最好在支持轴上设置一个螺旋心轴,并且设置有一个与螺旋心轴衔合的螺母,螺旋心轴或螺母可由电动机所转动,使支持轴根据螺旋心轴的速度或螺母相对于中空轴的速度,在中空轴之中来回伸缩。使盖子在过滤鼓件被转动时被打开,并且鼓件基部向前滑动,使过滤块通过鼓件的自由端机械方式地被排出。
上述方式可避免鼓件基部在排出/翻转时使用液压单元,使用上述液压单元时,仍无法避免泄漏。
这些泄漏在如药品或在消毒情况下的过滤时为高度敏感的问题,是制造产品的情况下非常不希望发生的。
在离心机中,以及本发明的无布可翻转式过滤器离心机中,为了安全而必须确保鼓件仅在比较低速的情况下打开。为了此目的可使用离心速度控制器,以确保鼓件的打开移动仅在某个鼓件速度以下时才会被启动。但是此种安全装置很复杂并且容易出故障,所以最好使用不由离心速度控制器控制的安全装置。
在已叙述的解决方案中,建议在作动盖子及鼓件基部的打开及排出移动时分别使用液压单元,但是避免使用过多的液压单元。一个方案是螺旋心轴必须配置在支持轴上,并且设置有一个与螺旋心轴衔合的螺母,无论螺旋心轴或螺母均可由电动机所转动,使支持轴视螺旋心轴的速度或螺母相对于中空轴的速度,而确定在中空轴之中来回伸缩。鼓件在螺旋心轴或由电动机驱动的螺母的速度高于中空轴的速度时打开,在螺旋心轴或螺母的速度低于中空轴的速度时关闭,电动机的最大速度为使其所传达到螺旋心轴或螺母的最大速度低于鼓件的临界速度,使鼓件仅在低于临界速度而旋转时才可打开。
因此,此实施例所需要监视出驱动电动机速度,这是很容易且无误地被完成的。
或者,螺旋心轴或螺母由多数个选择性开闭的电动机在不同速度下被驱动,并且这些电动机的最大速度为使它们所传达到螺旋心轴或螺母的最大速度低于鼓件的临界速度。
另一个取代方案为,包括在电动机与螺旋心轴之间配置一个可控制开关机构。
在本发明的无布可翻转式过滤器离心机的一个实施例中,鼓件基部相对于鼓件的打开及向前滑动,是由一个配置在中空轴中的轴(称为滑动轴)所实现,当鼓件基部向前滑动时,滑动轴通过离心鼓件的内部,可能由例如润滑油所造成污染,材料从机械骨架被输送到鼓件内部。反之,悬浮液残余物,过滤块的残余物材料和/或滤过物,在鼓件被封闭时,可由滑动轴而被导入机器外壳中。这些均为缺点,因为污染会伤害鼓件内部所需的消毒环境,该消毒环境是用来处理敏感性悬浮液,例如食物或药品,而进入机器骨架的悬浮液残余物还会影响离心操作,尤其影响滑动轴的移动。
可提供一种补救措施,即在离心鼓件的封闭端壁与相对于封闭端壁可移动的鼓件基部之间,设置一弹性和/或可扩张的隔开壁,该壁会在携带有鼓件基部的滑动轴,与接收悬浮液的鼓件内部之间提供一密封。
最好检查隔开壁是否未破坏而可正确地实现其功能,最好提供一个装置用来监视位于隔开壁两侧压力的压差。
压差可被监视,并且在未达到所希望标准时,则启动一个警告信号,使操作人员可立即反应隔开壁的泄露并进行更换。
在本发明的无布可翻转式过滤器离心机的另一个实施例中,包括有一个用来进行重量测定的装置。虽然通过离心机外壳中的气体压力产生或者造成的破坏力必须被补偿,但是测定重量可以很便宜地由低负荷单元及秤出设备进行。一个简单解决此问题的方法为使离心机具有一个装置用来进行重量测定,使离心机被设置成在垂直平面中转动,一个感测离心机与重量有关的转动用力量测定件,以及一个用以补偿由变动气压所造成的破坏力的补偿装置,使测定重量过程不会受到影响,补偿装置另外包括一个感测器用来感测离心机中的气压,其可产生一个校正信号,根据气压中的感测变化而用来指示重量。
离心机的转动轴最好为水平。
处埋敏感产品,如食物及药品时,清洗离心机的容易度特别非常重要。因此与待过滤的悬浮液接触的机器的任何部份,滤过物或过滤块材料必须可容易地取得且可清洗。为了实现此目的,在发明的较佳实施例中,离心机的外壳具有第1室,其有一个出口用来排出滤过物,以及第2室,其具有一个出口用来排出过滤块,第1室由第1自含外壳部所密封地封闭,并且第2室由第2自含外壳部所密封地封闭,两外壳部的每一个分别被设置成可绕不同的轴沿不同方向转动,使它们可分别地在一个关闭情况与一个打开情况之间相对于离心机鼓件转动。此外壳的构造,在外壳部向上旋转时,可使所有重要元件容易接近,而不会使鼓件本身被拆散。
两外壳部最好被设置成可绕垂直轴旋转。
第1室最好为环状,并且第2室一般为具有封闭端壁的杯状,当第2室可在被封闭状态中与端壁成对向的边缘而密封地紧贴第1室。
当用本发明的离心机进行工作时,为了获得最大可能的分离,鼓件通常在最高的速度下运转,导致在其边缘产生很高的周边速度。因为由于无法避免的不平衡现象,在这些离心机中产生鼓件的晃动,一般在位于滤过物室与固体室之间的疆界区域中的旋转离心鼓件与静止外壳之间设置一个环状间隙,环状间隙可包含一个柔性、弹性密封。
若在此环状间隙内部的鼓件被设定为快速旋转时,则间隙必须至少足够大而适于进行鼓件的晃动,以最大的不平衡下产生而不致使旋转鼓件与静止外壳部之间产生接触。若在环状间隙使用一个密封,由于鼓件的高周边速度及接触产生的热,必须仅轻微地贴在机器旋转部。
由于无法避免的鼓件晃动,必须设置环状间隙,其效果为在外壳的滤过物室与固体室之间不可能有绝对的密封。
因为离心鼓件在旋转时象一个风扇一样,相对于固体外壳部会在滤过物外壳部中产生一个正压力,其中封闭的鼓件在过滤过程中旋转,正压力基本上可使外壳的滤过物室与固体室之间产生气体交换。在离心运转时通过鼓件表面区域中的过滤媒介而漏出液体,细微地分配在滤过物室或滤过物外壳部中,即在该处的气体富含液体喷雾剂,其可通过环状间隙而进入固体室中。虽然一个外部的气体补偿管子通常被设置在滤过物室与固体室之间,以确保两室间的压力平衡,然而由于滤过物室中的液流的原因,液体会产生通过环状间隙而移转到固体室中的不想要的情况。再者,液体喷雾剂当然也会通过气体补偿管子进入固体室,如同饱含有过滤液体的罐装气体一样,会在固体室之中产生不想要的凝结。
在鼓件基部的排出移动及随后另一方面的固体移除时,鼓件基部类似一个活塞移动进入固体室中。因而,只要鼓件基部紧贴在抵住鼓件壁的过滤块,且朝向开放端滑动,一个相对于滤过物室的正压力会在该外壳部产生。如此可防止任何压力降低。鼓件基部的移动进行排出会造成干燥固体被弹入固体室中,并且在该室中的气体由于固体粉末成份而富含有固体喷雾剂。
如上所述,即使气体补偿管子被设置用作压力平衡,在固体弹出时,固体室中存在的液流,在鼓件旋转时也会产生不想要的情况,使固体通过环状间隙而进入滤过物室中。
滤过物进入固体室,或反之,固体进入滤过物室,由于牵涉到污染的原因,故都是不应出现的,但是公知的环状间隙配置仍然无法避免上述情况的发生,即使间隙含有密封时也是如此。
对此问题的解决方案为,在滤过物外壳部及固体外壳部区域中的鼓件边缘处,在外壳与离心鼓件之间的保护性装置设置有一个环状间隙,在围住鼓件边缘处的环状间隙中产生气流使气态阻塞媒介,此阻塞媒介可防止在滤过物外壳部及固体外壳部,或滤过物室与固体室之间的气态、液态和/或固态物质的非所需的转移。
保护性装置最好被设计成,在环状间隙中产生两股气态阻塞媒介的气流,其中一股被导入滤过物外壳部或滤过物室,另一股被导入固体外壳部或固体。
最好设置气体补偿管。
但是,最好配合有逆止阀,当保护性装置作用时,气体补偿管可被阻塞,因而避免任何过滤液体或固体喷雾剂通过管子通过。
以本发明的无布可翻转式过滤器进行过滤所获得的固体成份进行最后干燥,最好离心机下游有一个固体干燥机。与离心机结合,除湿及固体干燥可在离心机中通过离心作用、以加压气体的压缩及在固体干燥器中由流动干燥气体的热对流而产生。
离心作用可机械地将附着在鼓壁或过滤媒介的过滤块进行除湿及干燥,并且过滤块可由通过的干燥气体而进一步干燥,除湿及干燥处理的效率自然根据通过的气流温度及速度而定。在此方面,试验已证明,在吹干燥空气通过过滤块之前,以很高压力的气体清除过滤块的毛细管,以使干燥气体的通路有效。
假如离心机中的除湿及干燥不足时,则固体干燥器形式的热单元可配置在离心机的下游,其中固体从离心机移除的单元是由流动干燥气体的加热和/或热对流的热接触所处理,以进一步使固体的除湿及干燥达到所需的程度。在许多情况中,必须在真空中最后干燥步骤下得到所需要的干燥程度。交互地施加真空及压力而使固体的去凝结为必要。虽然这些程序基本上在离心机中完成,最后干燥及去凝结一般可由在固体干燥器中之真空所实现。
干燥气体可为空气或其它气体,可以是惰性气体。若其在离心机及固体干燥机两者中被有害物体所污染时,则其必须被抛弃或在处理工厂中再处理,使纯化的干燥气体可再被使用在离心机及固体干燥机的除湿及干燥回路中并且新鲜空气的使用量可减少。
当预先在离心机中被预干燥的固体被转移到固体干燥机时,则大的固体凝结体经常会造成麻烦,这些可由过多的压缩和/或过强的毛细连结力所形成。在此情况中,去凝结,即尺寸减少必须在固体进入干燥机之前被执行。
在离心机及固体干燥机的脱联操作中,为了产出某种产品而分别使每一个装置被订定尺寸及控制时,每一个装置的尺寸必须视最差的干燥结果而定,由于计算中所包含的误差值,产品在离心机或固体干燥机中停留的时间会变得太长。
在离心机及固体干燥机为分别操作的已知设备中,既不是离心机中的除湿及干燥的结果,也不是固体干燥机中的除湿及干燥结果可彼此符合,因而包括有离心机及固体干燥机的组合由于存在经常的等待或停机而不合算。此种组合也经常为了满足某些产品上的需要而被提高安全程度的设计,因而对这种组合的制造成本及其操作成本有直接的负面影响。
以无布可翻转式过滤器离心机的机械离心作用所获得的除湿程度也会受到限制,故分离后的固体例如由于其摇溶作用(thlxotroplc)而附着或硬化在不需要的地点,进一步会使固体移动进入固体干燥机困难。因而在此会发生不需要的停机。因此可能需要额外的设备,势必会增加投资。
本发明的离心机最好与下游的固体干燥机结合成一个单元,使离心机及固体干燥机在操作上彼此互补以达到某种程度的除湿(残留物湿度)目的,尤其干燥气体热能的使用可减少达到最佳化。
为实现此目的,离心机包括有下游固体干燥器,固体的除湿及干燥作用通过离心机鼓件之中的离心作用和在固体干燥器中产生流动的干燥气体热对流。
在具有离心机及固体干燥器结合的功能性元件下,可翻转式过滤器离心机及固体干燥器由产生离心机及干燥器的密封分离的封闭装置结合成一个单元,感测器被配置在离心机及干燥器上,被用来测定其内部的除湿及干燥程度和其他的操作参数,例如鼓件的含有物重量、压力、温度、滤过物的通过流量和/或PH值、湿度以及所供应悬浮液的进入流量,并且设置有一个结合控制装置,其可由感测器所提供的读数而操作,并且根据这些读数调整操作资料,这些读数如可翻转式过滤器离心机的速度、气体压力气体流速和/或气体温度、以及与固体接触的表面温度,此控制装置自动地调整这些操作资料,使离心机及固体干燥器的除湿及干燥的操作时间可协调,一方面使机械离心能量最适合,另一方面离心机及干燥器中的热能消耗最经济。
操作此种设备的主要观念,在根据产品及结果而最恰当地区分可翻转式过滤器离心机及固体干燥器之间的干燥工作。若需要的话,除湿及干燥程序可在固体干燥器中而不在可翻转式过滤器离心机中进行,反之也然。
本发明另一个较佳实施例可确保在离心机中进行有关重量测量时不会有困难,即使在鼓件中导入一个正压力或负压力也是如此。
第1实施例中,设置在鼓件中产生正压力或负压力一个管子,在该管子中由正压力或负压力所产生的力量作用线与机器外壳之转动轴可交叉。
第2实施例中,设置在鼓件中产生正压力或负压力一个管子,一个用来感测鼓件中的压力的感测器可视压力而校正该测量指示器。
另,本发明还涉及一种将悬浮液分离成滤过物及固体成份的方法,该方法使用本发明上述详细说明的无过滤布的可翻转式过滤器离心机。
在此方法中,悬浮液通过充填管而被输送到鼓件内部中,滤过物通过当鼓件旋转时所产生的离心力而通过或被推入过滤媒介,并且固体成份由过滤媒介而被拘留在鼓件内壁上。当离心步骤完成时,则被过滤媒介所拘留的固体成份会以机械方式地从鼓件中由鼓件基部排出。已经在上述中提到的是,鼓件基部的直径尽可能地靠近鼓件封闭端的内宽度,使在机械式排出时能残留在鼓件内的固体成份尽量少。
固体成份可以籍助于气动装置产生的气流,从鼓件的过滤媒介中完全被清除,气流可从外侧流过过滤媒介而进入鼓件内部,以打散固体成份和/或使固体成份从过滤媒介上分离。
气流最好是在鼓件内部造成一个负压力而产生,或压力被施力到鼓件的周围。
也可使气流以一个或多个压力或负压力脉冲的形式被施加。如此可产生一个可比较的效果,并且也可减少流过的气流体积。
在固体成份流体以机械方式由鼓件基部排出之前,最好提供一个径向向内导入流过过滤媒介的气流,因为这样可打散由固体成份形成的过滤块,并且减少其在过滤媒介上的附着。
此方法通过鼓壁与鼓件基部之间的滑动,可协助固体成份机械式地尽可能完全排出。
在本发明特别较佳的方法中,在固体成份通过鼓件基部以机械方式排出之后,残留在过滤媒介的固体成份残余物以气动方式由气流作用在径向和/或轴向上从鼓件中被输送出。
鼓件基部可保持在其退回位置上,即其开始位置上,或再次移动到弹出位置,进一步协助机械式的气动清洗作用在径向气流可同步地随鼓件基部的移动而产生,从其靠近鼓件的起始位置开始,并且持续地朝向其弹出位置。理想上,一个环状气流可在鼓件基部通过鼓壁的部分之前,在鼓件周围产生,且流入鼓件中所产生的径向作用气流可在鼓件旋转时成静止,因而确保鼓件的每个表面元件可被那些气流所撞击。以此方式时,在鼓件中的过滤媒介的整个表面被可被均匀地清洗,径向作用气流是被作用在轴向的气流所重叠,与径向作用气流可同步于鼓件基部的移动而产生相同方式的作用,作用在轴向的气流也可同步地随着鼓件基部从其起始位置向其弹出位置的移动而产生。


图1显示本发明可翻转式过滤器离心机的第1实施例在其离心作用的位置;图2显示图1的可翻转式过滤器离心机在其排出的位置;图1A及图2A显示图1及图2的本发明离心机局部放大图;图1B~1F及图2B~2F显示本发明可翻转式过滤器离心机具有不同的额外气动排出装置的第1实施例,相当于图1A及图2A的变化的局部放大图;图3显示图1的本发明可翻转式过滤器离心机中不具过滤器布但是具有紧密的密封盖的另一实施例;
图4是从图3的箭头A方向看去的可翻转式过滤器离心机盖子的平面图;图5是图3的本发明无布可翻转式过滤器离心机的另一实施例;图6显示具有紧密密封盖的本发明无布可翻转式过滤器离心机的另一实施例;图7是盖子上的密封(在图6中的局部A)的具备放大图;图8是本发明无布可翻转式过滤器离心机的另一实施例;图9及图10是图8离心机驱动轴的另一构造的局部图;图11是本发明无布可翻转式过滤器离心机的另一实施例;图12显示图11离心机盖子掀开的状态;图13是本发明无布可翻转式过滤器离心机的另一实施例;图14显示图13离心机盖子掀开的状态;图15是本发明无布可翻转式过滤器离心机的另一实施例;图16是本发明无布可翻转式过滤器离心机的另一实施例,其外壳部被区分成两个并且被转开;图17显示图16离心机的外壳部被转开状态;图18,19,18A,19A显示图16的局部X的放大图;图20是本发明无布可翻转式过滤器离心机的实施例,其干燥装置结合成一个单元;以及图21~23显示本发明无布可翻转式过滤器离心机的另一实施例,具有免于干扰力的测重装置。
具体实施例方式
无布的可翻转式过滤器离心机,如图1所示,包括一个外壳1(仅简单显示出),其密封地围住整部机器,并且含有一个中空轴3(可转动地安装在静止机器骨架2上的轴承4,5中)。外壳1一般为抗压力设计,可容纳所产生的压力,用来承受在实施必要的制造步骤时,如蒸气消毒时约需1~2巴(bar)的压力。一个压力介质气缸6以凸缘方式而紧密地安装到中空轴3在图1及图2的右侧突出超过轴承5的端部上。一个驱动轮7非旋转地与气缸6结合,并且使气缸6以及中空轴3被电动机(未显示)通过V-皮带驱动而快速旋转。
刚性地延伸于轴承4,5之间的中空轴3具有一个轴向的楔形沟(未显示),其中一个楔部9可沿着轴向而移动。
楔部9是牢固地连接到轴12。(其可在中空轴3内移动)。虽然轴12可在中空轴3内沿轴向移动,但是也可随着中空轴3而旋转。
轴3及12在套筒状外壳13中延伸,该套筒状外壳13是被支持在机器骨架2上并且用来夹住轴承4,5。
一个杯状离心鼓件16的封闭端壁17,悬臂且非旋转地,以凸缘方式紧密地安装到中空轴3在图1的左侧突出超过轴承4的端部上。鼓件的圆筒壁具有大面积的过滤媒介18,即在径向往外方向上具有大的滤孔的多层金属网过滤器,或者具有同样特性的烧结陶瓷过滤器。鼓件16在舆封闭端壁17成对向其未端20被打开。
一支可自由地通过封闭端壁17的可位移的轴12刚性地连接到鼓件的基部23。
一捆离心室盖子25通过固定螺栓24而牢牢地固定到鼓件基部23,其留下一个中间间隙,盖子覆盖在其开口的凸缘状边缘19而将鼓件16的离心室密封,且与鼓件基部23一起,经过轴12沿着轴向滑出中空轴3而升高离开鼓件16。在另一实施例中,为了同样的目的,鼓件16也可相对于静止的盖子25及鼓件基部23而轴向地位移。
一个充填管26是被配置在无布本发明可翻转式过滤器离心机的前面,位于图1的左手侧,其功能为用来将一种可被区分成固体及液体成份的悬浮液,输送到鼓件16的离心室中(图1),并且在图2所示的操作条件下,通过进入移移动轴12中的一个孔。
与该压力介质气缸6配合,管子31及阀32、33是用来使携带有鼓件16的可移动轴12进行往复运动。
当可翻转式过滤器离心机在操作时,首先会在图1的位置。可移动轴12会退回至中空轴3中及压力介质气缸6中,并且结合到轴12的鼓件基部23因而靠近离心鼓件16的封闭端壁17。离心室盖子25因而以一个密封作用而贴到鼓件16开口的边缘19。鼓件16旋转时,需要过滤的悬浮液被供给通过充填管26。悬浮液的液体成份沿着箭头35的方向通过鼓件16的过滤媒介18,并且由一个档板36引导到出口管37。悬浮液中的固体粒子则被拘留在过滤媒介18中。
鼓件16继续旋转时,轴12如图2所示被移动(到左方),因而鼓件基部23是被移动到鼓件16的开放端,把由固体粒子所形成的过滤块,从鼓件16中移出来并投向外壳1中。固体粒子从此处可以很容易地被移除到图2所市的位置中,充填管26已通过分别设置在盖子25及鼓件基部23中的开口39、40,进入轴12中。当过滤块的移除完成时,则过滤器离心机是使轴12向后滑动而回到图1中的操作位置。依照此方式,离心机可在离心鼓件16不停地旋转下运转。
如图1所示,阀41是装配到充填管26中,其可切断悬浮液的输送,并且将含有悬浮液的储存槽管子封闭。具有逆止阀43且通到充填管26的管子42,与一个泵44协同,使气体尤其是压缩空气或一种情性气体被供给到充填管26,从而进入鼓件16的离心室中。因而在鼓件16中形成的内压力提高了在旋转中的鼓件16的离心力场中所得到的液压,并且因而综合一起对过滤结果有有利的效果,如过滤块的干燥所示。
在另一实施例中,可引导热、加压蒸气或溶剂蒸气以通过管子42,因而使已堆积的过滤块受到蒸气清洗。
在本发明的另一实施例中,鼓件16中可产生一个负压力而非正压力,其具有图1中所示的吸入泵形式的泵44。此负压力可施加一段时间,以实现例如使过滤块能从过滤媒介18中释放开的有利效果。
若一个正压力或负压力在鼓件16中产生时,则必须在静止充填管26与鼓件16的盖子25周围之间形成压力紧闭式密封45。此密封方案在DE3740411A1中记载。
从图1及图2所示,在由鼓件基部23所进行的翻转运动中,过滤块大部份是从鼓件16的内部排出。但是,为避免过滤媒介产生摩损,鼓件基部23的直径永远至少稍微比鼓件16的封闭端壁17处的内径小,所以过滤块的残余物会留在离心鼓件16中。若必须毫无残余物地使过滤块排出,则最好设置一种气动装置用来使过滤块的残余物松散且排出,如图1B~1F及图2B~2F的局部放大图中的显示。下面将解释本发明无布可翻转式过滤器离心机的较佳解决方案。
图1A及图2A显示图1及图2的本发明可翻转式过滤器离心机的局部。由图1及图2可知,鼓件基部23具有密封件29在其边缘28周围上。
在鼓件基部23的起初位置中,即当它位置封闭端壁17的相邻位置时,则密封件29被置于抵住鼓件16的内表面,其密封作用在符号27的区域中(图1A)。在此位置时,密封件29从留在基部23的背部的鼓件内部到封闭端壁17,而将可通过充填管26而充满悬浮液的鼓件内部密封。
一个在鼓件16周围的过滤物外壳36’可被用来取代档板36,其被形成在此以做为另一实施例,其仅在底部有一个出口38,靠近排出管37。
另一个离心机10的实施例是被显示在图1B及图2B中,其中如图1A及图2A所显示,鼓件16被排出到出口38的过滤物外壳36’所围住。在此实施例中,鼓件基部23’直径稍小,并且有一个偏心部份30在边缘28’的周围。然后此鼓件基部的边缘28’再次携带有一个密封29,其中如图1A及图2A所显示。
在此实施例中,除了用来排出固体成份(过滤块)的机械装置之外,另设置有一个气动装置46,此气动装置46的喷嘴出口到达由鼓件16周围的过滤物外壳36’所形成的环状室中的对应开口。喷嘴37形成气流沿径向往内通到鼓件16内部。若气动装置46在过滤块由鼓件基部23’以机械方式排出之前被作动时,可使鼓件16中的固体成份被松散,并且至少局部地从过滤媒介18上分离。故以此方式时,可使过滤块更容易且更完全机械式地排出。
除此之外或选择性地,气动装置46可在过滤块已经被机械方式地排出且鼓件基部23’已移动回到图1B所显示位置时被启动。在此情况下,气动装置46使过滤媒介上的任何固体成份残余物变松散并且离开过滤媒介,过滤媒介可从鼓件内部排出进入外壳1中,若需要的话可由鼓件基部23’的进一步移动而协助排出。
图2B点划线显示出鼓件基部23’的另一个排出位置,在此位置中,过滤块残余物的气动清洗及排出可在过滤块己机械方式地由鼓件基部23’排出之后,立即地启动。
若鼓件基部23’及盖子25刚性地互连在一起,外壳1可以做成较大。
另一实施例被显示在图1C及图2C中,其中所使用的过滤鼓件16’从封闭端壁17到鼓件的开放边缘稍微成锥形地扩大。
鼓件基部23也具有密封件29在其边缘28周围上。与图1A及图2A的实施例比较,此处的离心机10有另外一个气动装置,其可将加压气体通过加压气体管50而送到鼓件基部23中,从此处有许多分配通道51通到出口52,其等在靠近鼓件基部的边缘28处朝向鼓件壁中的过滤媒介18。这些喷嘴以规则性间隔而被配置在鼓件基部的边缘28中,并且引导加压气体以其轴向及径向分量抵住过滤媒介18的内侧。
为了从过滤媒介18除去固体成份残余物,气动装置46使气流从外部径向向内通过过滤媒介18所执行清洗作用,进一步地可由在鼓件基部边缘28的喷嘴52喷出加压气体流所协助执行。
可使鼓件基部23特别地设定成以不同于鼓件16’本身的频率而在鼓件内侧旋转,使喷嘴52喷出的加压气体流均匀地扫过鼓壁及过滤媒介18内侧且均匀地执行清洗。
再次,最好使鼓件基部23从图1C的起初位置回到图2C所示的清洗程序中的弹出位置,以排出固体成份残余物。
为了使过滤块残余物的气动清洗及排出可在过滤块以机械方式地由鼓件基部23排出之后立即启动,鼓件基部23可移动到图2B的点划线所示的弹出位置(若需要的话,可使用较大的对应外壳)。另一实施例被显示在图1D及图2D中,其中从图1B,1C,及图2B,2C中所知的气动装置46首先被设置,使加压气体通过过滤室从外侧透过过滤媒介而进入鼓件16内部。
如图1C/2C的实施例一样,有一个气动装置作用在鼓件内部,并且有一个轴向分量在其气流中。此种气动装置53有喷嘴54,其可引导气流对鼓件圆筒壁的内表面及过滤媒介18的内表面形成一个锐角,而通过封闭端壁17的穿孔57(仅指示在图中)。
因而从鼓件16上使固体成份残余物以气动清洗及移除可由气动装置46所产生的向内引导气流的结合而实现。鼓件基部23基本上留在一个弹出位置上,而气动装置46及53随后开始运转,将所有的固体残余物从过滤媒介18的表面上清除。以此配置时,盖子25及鼓件基部23最好移动稍微更左侧一点(在图2B中的点划线位置),使气动排出的固体成份可无阻碍地进入外壳1中。
在图1E及图2E图中显示的另一实施例中,气动输送带53首先被设置,其喷嘴54可引导加压气体对鼓件内侧的过滤媒介18的内表面成一个锐角,而通过封闭端壁17的穿孔57(仅指示穿孔),而具有多个喷嘴56的另一个气动装置55可从外侧引导个别控制的气流到鼓件16上。因为喷嘴56可单独被控制,故形成一个输送程序,可从靠近封闭端壁17开始继续到鼓件16的开放边缘19,由喷嘴54所喷出并主要为沿着轴向的气流作用协助。
另,用来从鼓件16排出固体残余物的输送装置53及55可在图2B的点划线所显示的条件下操作,即其盖子25在弹出位置。两个气动装置53及55通过脉冲作用而操作,并且可以同时或交互地产生脉冲作用。
图1F及图2F显示出另一个实施例,其中通过一支轴58所携带的圆板59是被设置在鼓件基部23与鼓件16的封闭端壁17间,板子中的通道60径向地引导加压气体到圆板59的圆周边缘61,气体在此处从喷嘴62跑出。圆板59在此简单地被称为喷嘴板,可在其轴58上沿轴向地移动,且其最好独立于鼓件基部23的移动,则在鼓件基部23的首次机械地排出移动而使大部份固体成份进入外壳1中,且协同气动装置46,气体可被吹到鼓件16的内表面及过滤媒介18的内表面上,此乃从靠近封闭端壁17开始继续到鼓件16的开放端的边缘19,因而使固体残余物逐渐地向外侧方向从鼓件16被清除。鼓件基部23在此程序中最好在图2F的点划线所示位置上。
可使圆板59制成为同步地随鼓件基部23的运动朝向鼓件的开放端的边缘19而移动,和/或使圆板59的出口喷嘴62将气体多次地吹附在鼓件16的内表面上,可特别地清洗鼓件16的内表面及过滤媒介18的内表面。
在适当的供给管子的构造下,图1C/2C及图1F/2F所示个别在鼓件基部23的周围边缘及圆板59的周围边缘的喷嘴52及62,可用液体清洁媒介物,最好是溶剂而分别被使用来清洗几乎所有的圆筒或具有过滤媒介18的鼓件的个别圆筒壁。
个别的喷嘴及供给管当然可为上述目的而被设置,使气动装置及清洗装置也可分别被设置。
图3中详细显示的可翻转式过滤器离心机110包括一个外壳111(仅简单指示出),其围住且密封整个机器,并且其中一个中空轴113可转动地安装在静止机器骨架112之上的轴承114中。在右手侧突出超过轴承114的中空轴113的末端(未显示)被连接到可使中空轴113快速旋转的驱动电动机(也未显示)。
一支轴115被配置在中空轴113内侧,其可抗扭力但是可在其内侧产生轴向位移。
一个杯状离心鼓件116的封闭端壁117,悬臂且非旋转地,以凸缘方式而紧密地安装到中空轴113在图3的左侧突出超过轴承114的端部上。鼓件116的圆筒壁119上具有过滤媒介118。与封闭端壁117相对的鼓件116的侧边120被打开。
鼓件基部122被配置在鼓件的内部与封闭端壁117平行,并且通过封闭端壁117刚性地连接到可位移的中空轴113。一个离心室盖子124通过固定螺栓123留下一个空间而牢牢地固定到鼓件基部122,此盖子覆盖在其开口的边缘120而将鼓件116的离心室密封,并且与鼓件基部122一起,通过轴115沿着轴向滑出中空轴112而升高离开鼓件116。在另一实施例中,为了同样的目的,鼓件116也可相对于静止的盖子而轴向地位移。
用来供给可被区分成固体及液体成份悬浮液的一个充填管125,被配置在可翻转式过滤器离心机110的前面,位于图3的左手侧。为了此目的,充填管125的自由端通过盖子124的中心插入孔126而通到鼓件内部,并且当鼓件116已被充满时退回到图3的位置。
插入孔126可由一个公知的挤压阀128所封闭,并且是通过一个管子127所形成。管子127的内部可通过一个通过轴115、一支固定螺栓123、及盖子124的管子129而被填充一种液压或气压媒介,因而以抗压方式而将挤压阀128封闭。此情形显示在图4中。
当鼓件116被打开时,即当盖子124由轴115的滑动而升高离开鼓件的边缘121时,则在图3位置的充填管125通过省空间的方式而打开的挤压阀128进入轴115的孔130中。挤压阀128被构成为当被打开时,在管子127与充填管125之间没有摩擦存在。
上述的挤压阀128可由一种不同型态的阀取代,如球形或滑动阀,只要可确保随着鼓件116旋转的封闭元件可在插入孔126将鼓件密封,并且当打开时可使充填管125在没有摩擦接触下进入即可。
当可翻转式过滤器离心机在操作时,它首先在图3的位置。可位移的轴115退回中空轴113中,使连接到轴115的鼓件基部122因而靠近离心鼓件116的封闭端壁117。离心室的盖子124已被紧贴在鼓件116开口的边缘121上。通过鼓件116旋转且挤压阀128打开时,待过滤的悬浮液通过已被推入打开的挤压阀128中的充填管125。当充填管125退回时,挤压阀128被关闭(图4),并且鼓件116可设定较快速旋转。悬浮液的液体成份通过鼓件的过滤媒介118,并且由一个档板131所排出。悬浮液中的固体粒子则被过滤媒介118所拘留。
在此程序中一个正压力可在鼓件116内侧中通过一个形成于轴115中的管子132而产生。若需要时,一个负压力也可通过管子132而产生。在其他情形中,鼓件116中的内压力不需改变。然而,对插入孔126而言,它必须被挤压阀128或其他封闭元件所紧密地密封是很重要的。
当过滤程序完成时,则鼓件116仍然会旋转并且挤压阀128打开(并且压力或低压力源可被关闭),轴115滑动到左侧,使鼓件基部122移到开放端120,并且将过滤块向外输送到外壳111中。固体粒子或过滤块可以很容易地从此处被送走。在鼓件116的此位置中,充填管125则会通过打开的挤压阀128,并在没有摩擦下进入孔130中。
当固体粒子由离心力的弹出停止时,则离心机由于将轴115滑动回去而移动回到其在图3中的操作位置。依照此方式时,离心机110可在鼓件116不停地旋转且鼓件116中的压力状况可依照需要而被设定。
图5显示可翻转式过滤器离心机110的改良实施例。在图5中,与图3相当的零件以相同符号表示。对照于图3,图5实施例中的轴115也为中空。在中空轴115内的穿孔134中,一个活塞杆形式的封闭元件135可滑动进入鼓件116内部,使其可从鼓件内侧紧密地密封住插入孔126。一个管子133形成在封闭元件135中,其可使一个负压力或正压力在鼓件116内侧中形成。封闭元件135可按公知的液压或气压方式作动。紧贴在离心室盖子124内侧的封闭元件135的末端具有一个密封,以形成一个压力密闭的外壳。
如图所示,封闭元件135在其自由前端被形成为套筒137,而且突入鼓件116中的充填管125的末端也可进入套筒137中。
图5显示可翻转式过滤器离心机110的实施例,以上述图3的实施例所叙述的相同方式进行操作。但是,对照于图3,图5实施例的充填管125不须要往复移动,并且可牢固地结合到机器骨架112。当鼓件充满悬浮液时,则封闭元件135会退回以暴露出充填管125的开口。封闭元件135位于图5所示的位置,而鼓件内部通过管子133而被置于负压力之中。
一种将盖子从充填管密封隔离的方法显示于图6中,其与图3到图5所解释的不同。在此,充填管125由转动轴承141被设置成悬臂式,并且可转动地在固定于外壳111但是位于其外侧的静止轴承组140而绕其纵轴旋转。充填管125可由驱动电动机142,最好是电动机、皮带143及座落于管子125上可抗扭力的皮带轮144所驱动,而绕其纵轴旋转,纵轴与鼓件116的转轴对齐。
一般的轴封145可将充填管125的外侧密封在轴承组140中。轴承组140有一个入口146,其可连接到一个管子,通过此管子使待过滤的悬浮液被导入。悬浮液从入口146直接通过进入充填管125,并且从此处进入鼓件116。
最好由图7的局部放大图看出,轴套147被固定到鼓件116的盖子124中的充填孔126中,在鼓件的转轴中心且同轴,并且随鼓件一起旋转。一个弹性膜片148封闭成环状,被配置靠近充填管125的自由端,在管子未端的浅凹处内。一种气压或液压媒介可被导入膜片与充填管125外壁之间,位于膜片148的区域中,通过一个延伸于充填管125的壁中的管子149。在媒介的压力之下,膜片148径向地翻向外侧,并且永远地抵住轴套147的内壁,使一个完全的防压力密封在充填管125与鼓件116的盖子124之间形成。由图6中可看出,管子149通到轴承组140的环形凹处150中,膜片148用的压力媒介可通过一个通道151而被导入于其中。
图6中,膜片148被显示在翻出的状态,其中它密封了轴套147。膜片148在图7的顶部显示同样的状态。在图7的底部显示其放松,减压的状态,其中它平顺地由其弹性而拉回到在充填管125末端的该凹处中,使轴套147与膜片148之间永远有一个空间,使盖子124可自由地在充填管125上滑动。
在图8中所显示的可翻转式过滤器离心机160包括有一个外壳161(仅简单显示)以密封地围住整部机器,其中有一个中空轴163可转动地安装在静止机器骨架162之上的轴承164,165中。一个驱动轮166以非旋转地被连接到中空轴163中突出超过轴承165的末端部上,驱动轮使中空轴163通过电动或其他电动机通过V-皮带而快速旋转。
刚性地延伸于轴承164,165之间的中空轴163具有一个轴向的楔形沟(未显示),其中一个楔部168可沿着轴向移动。楔部168牢固地连接到支持轴169,可在中空轴163内移动。因而,支持轴169可随着中空轴163而一起旋转,但是可在其内沿轴向移动。
一个杯状离心鼓件171非旋转地以凸缘方式而紧密地安装到中空轴163在图8的左侧上突出超过轴承164的封闭端壁170上。其圆筒表面上有过滤媒介172。鼓件171在与封闭端壁170相对的侧边173打开的。
可自由地通过鼓件171的封闭端壁170的支持轴169会携带一个鼓件基部174,其为由固定螺栓175而牢固地固定到离心室盖子176,留下一个空间,在图8中,此盖子176覆盖在其开口的边缘而将鼓件171的离心室紧密地密封,并且与鼓件基部174一起,通过支持轴169的轴向滑出中空轴163而升高离开鼓件171。
用来使支持轴169在中空轴163中位移,且因而用来使离心鼓件171打开及关闭,并且因而在两种运转状态之间转换用的驱动装置,将在下面详细说明。
与操作离心机160有关的程序,是与图1及图2中的有关叙述相同。
尤其是如图9所示,轴套177以凸缘方式而牢固地且非旋转地安装在由离心机165所支持的中空轴163末端上,其乃从凸缘突出到后部,并且包含有一个轴向长槽178。一个具有径向突出楔180的螺母179是牢固地连接到的支持轴169的后端,此楔衔合到楔状的沟178中,将螺母179以无相对旋转地连接到支持轴169,并且以无相对旋转地连接轴套177到中空轴163,虽然螺母179及从而支持轴169在轴套177可轴向位移。
螺母179上的内螺纹与具有对应的外螺纹的螺旋心轴181所啮合,其被非旋转地结合到套筒183,但是可由公知的羽键连接182而稍微可沿轴向产生位移。套筒183接着以轴承184,185而可旋转地设置在由凸缘所固定于轴套177的端件186中。一个圆盘188由螺母187而被固定在从套筒183突出的螺旋心轴181的后端。一个圆盘弹簧189或类同物是被配置在套筒183的后端与圆盘188之间,并且迫使螺旋心轴181对套筒183加压(到图9的右侧),在螺旋心轴181与套筒183之间的羽键连接182可使其稍微地沿轴向产生位移。
一个皮带轮190是非旋转地座落于套筒上,并且通过V-皮带而连接到另一个电动机或其他电动机191(图8),因而使套筒183以及被非旋转地由羽键连接182连接到套筒183的螺旋心率181旋转。
对螺旋心轴181及从而一经过螺母179一支持轴169施压(到图9的右侧)的圆盘弹簧189的目的是要使盖子176牢固地紧贴到离心鼓件171的开口边缘抵住在鼓件内部升高的液压。在本发明较简单的实施例中,螺旋心轴181直接可旋转地设置在轴承184,185中,即不用介入套筒183。在该情况下,皮带轮190可直接地座落在螺旋心轴181上,故使用在该目的的圆盘弹簧189可被省略掉。
如图所示,轴套177设置成由凸缘而固定到轴承衔而在其自身的转动轴承192中旋转,转动轴承接着由台子193而支持在机器骨架162上,使皮带轮190及电动机191所产生的驱动力可在靠近轴承192的地方被吸收。
当螺旋心轴181在一个方向或另一个方向上,由皮带轮190及电动机191,而相对于其中可旋转地设置有螺旋心轴181的中空轴163及连接至它的轴套177而转动时,贝由于螺旋心轴181啮合到螺母179中,所以连接到螺母179的支持轴169会在一个方向或另一个方向上移动,使结合到支持轴169的盖子176可进行所需要的打开或关闭运动。
然而当离心机运转时,则携带离心鼓件171的中空轴163、牢固地连接至它的轴套177及轴向可在中空轴163中伸缩且结合到盖子176的支持轴169,在某个方向上连续地旋转。盖子176的打开或关闭,是根据这些零件而定,尤其是支持轴169、及螺旋心轴181、及主要根据螺旋心轴181是否比支持轴169在较高或较低的速度下被驱动而定。若支持轴169及螺旋心轴181在相同速度下旋转时,支持轴169不会在中空轴163中轴向移动。仅在螺旋心轴181的速度高于支持轴169的速度时,后者会在中空轴163中移动,以打开盖子176。另一方面,若螺旋心轴181的速度比支持轴169低,或者螺旋心轴181以相反于支持轴169的方向被驱动时,支持轴及盖子沿着相反方向移动,使盖子176关闭离心鼓件171。在本发明的较佳实施例中,支持轴169及螺旋心轴181永远在相同方向上旋转(除了当打开及关闭鼓件时)。
打开及关闭离心鼓件时所需的上述液压驱动可由简单的机械驱动取代,其没有液压装置易泄露的缺点。但是这并非上述机械式螺旋心轴驱动的唯一优点。对照于液压驱动时,支持轴169由以凸缘装在中空轴163后端的液压缸所移动,打开及关闭鼓件所需要并且保持其关闭的力量,并非由主转动轴承164,165所吸收,而是内部由螺旋心轴驱动所吸收。
因为在图示的实施例中,支持轴169及螺旋心轴181同时且同方向地旋转,并且因为支持轴169在中空轴163中轴向移动的启动,仅须这些零件169及181以不同速度在正及负方向上旋转,即使螺旋心轴181的很高的绝对速度也仅会造成支持轴169很小的轴向位移。在此,螺旋心轴181做为很低节距的螺丝(微细螺纹)使用,其意为仅须微弱的力量即可驱动它,故驱动螺旋心轴181的电动机191可以比较弱小,只使当支持轴169及螺旋心轴181沿着相反方向被驱动时。
在离心鼓件的打开或关闭的个别升起运动完成时,或即使升起运动很缓慢时,一方面为中空轴163及支持轴169,与另一方面为螺旋心轴181之间的差速朝向零变化,使这些零件的旋转最后变成同步。其功率自动地增加,尤其是当到达鼓件的关闭状态时,造成离心室盖子176牢牢地压在离心鼓件171的开放边缘上,即使驱动螺旋心细181的电动机191比较微弱时。
一旦离心鼓件171及其支持轴169比螺旋心轴181旋转较快时,则离心室的盖子176会立刻自动地被固定在离心鼓件171上,即使有很强的液压力量作用在离心室时。上述螺旋心轴的关闭配置因而做为一种(微细螺纹)具有自锁作用的螺旋心轴,其不需要额外的径向锁住。尤其,对照于液压关闭配置时,上述的螺旋心轴的关闭配置不需要额外的安全装置,如离心速度控制器等,以确保离心鼓件仅在某一鼓件速度以下时才打开,因为依照本发明,离心室的盖子176永远自动牢牢地由上述螺旋心轴181而压在离心鼓件171的开放边缘上,只要螺旋心轴181旋转得比支持轴169及其连接的零件慢,或沿相反方向旋转即可。
图9显示离心鼓件的打开情况,其支持轴169由螺旋心轴181而从图9的右侧滑动到左侧。如图中所显示,支持轴169有一个空室194在与其结合的螺母179前面,在离心鼓件的关闭移动而使支持轴被移回(到图9的右侧)时,螺旋心轴181进入此空室中,对应地使螺母179在轴套177中位移,此形成中空轴163的向后延伸。
在本发明的一个未图示的实施例中,螺旋心轴可为一个不具有自锁的心轴,例如一个公知的再循环球螺旋。在该情况下,确实地保持离心鼓件171在关闭状态所需的力量是由永远闭路的电动机191所提供,此电动机191以低于电动机167驱动中空轴163及从而支持轴169的速度而驱动螺旋心轴181。也可设置分离可连到系统的刹轴作用在电动机191或螺旋心轴181的对应部份上。电动机191本身也可做为刹轴,尤其若其为频率控制的电动机时。
电动机191一般不启动离心鼓件171的打开运动,直到其驱动螺旋心轴181的速度高于离心室鼓件及其支持轴169的旋转速度时。故,若电动机191在操作的离心阶段时以恒定速度被驱动(图8)时,其可确实地保持鼓件关闭,只要鼓件速度高于螺旋心轴181的旋转速度。此打开离心鼓件的运动仅在转换到操作的固体弹出阶段时发生,当离心鼓件171的速度掉落到螺旋心轴181以下时。
也可将驱动螺旋心轴181的电动机191在每次鼓件的关闭或打开状态时关闭运转。由于螺旋心轴181在螺母179中的自锁作用,所以螺旋心轴181及其电动机191可由电动机167所驱动的中空轴163而带到空转运动中。
图10显示本发明的一个更进一步改良的实施例。在图10中与图8及图9对应的零件使用相同符号。而在图9的实施例中,螺旋心轴181是由皮带轮190及电动机191所旋转,以使支持轴169在中空轴163中移动,而在图10的实施例中,螺旋心轴181非旋转地连到支持轴169,并且螺母形式的套筒183具有内螺纹与螺旋心轴181的外螺纹啮合。套筒183轴向不动地被设置在端件186上,并且由皮带轮190及电动机191所转动,使螺旋心轴181及其支持轴169可轴向地往复运动,造成离心室的盖子176可以已上述方式而打开或关闭。
如图10所显示,螺旋心轴181被设置成可由羽键连接182而在部分195中做轴向滑动,该部份是固定至支持轴。依照此方式,螺旋心轴181是非转动地结合到支持轴169,但是可相对于它在轴向上移动有限的距离。圆盘弹簧198的一端抵住圆盘197由螺母196而固定在支持轴169的内侧。圆盘弹簧198的另一端抵位支持轴169的空室194中的内肩199等,使圆盘弹簧198与图9实施例一样,可加压于支持轴169,造成离心室盖子176在操作的离心阶段时,可牢牢地抵住离心鼓件171的开放边缘上(图8)。
图10的实施例在某种程度上为图9实施例的“动力反转(kinematicreversa1)”。此两个构造在操作上及优点方面皆相同。
在本发明鼓件171及盖子176的“螺旋封闭(screwclosure)”的另一个实施例(未显示)中,在图10中做为旋转螺母用的套筒183可被设置在静止的机器骨架162(图8)与鼓件171之间,若从中空轴163突出的支持轴169具有适当的外螺纹时,其可与做为螺母的套筒啮合。再次,套筒是由皮带轮190及适当配置的电动机191所驱动。
局部显示于图11及图12中的可翻转式过滤器离心机200包括有一个外壳201,其中一个中空轴203由滚动轴承204而可旋转地被设置在静止机器骨架202上。至少有其他一个未被显示的滚动轴承在图11右侧的机器骨架202的侧边。中空轴203可由驱动装置(也未显示,在图12的右侧)所旋转。
一支轴205被引导在中空轴203中滑动,并且虽然轴205可相对于中空轴203而位移,有一个如楔-沟的连结的装置可用来确保其可同时地随着中空轴旋转,也即,其为非旋转地被连结。驱动装置(未显示)与滑动轴205连结,并且依照需要而使其沿着轴向往复移动。
在外壳201中,一个杯状离心鼓件,成非旋转且悬臂地,以凸缘方式而安装到中空轴203在图11及图12的左侧突出超过轴承204的端部上,使关闭鼓件206的一侧(在图11为右侧)的封闭端壁207会牢固地连接到中空轴203。鼓件206有一个过滤媒介209在其圆筒侧壁208上。其在与封闭端壁207成对向的外壳侧边201上被打开。
面对着鼓件206的滑动轴205的末端携带有一个鼓件基部212,此鼓件基部通过固定螺栓而牢固地连接到鼓件盖子214,留下一个在其中间的间隙,在图11中,盖子214覆盖抵住其开口的边缘211而将鼓件206的内部紧密地封闭,离心室密封,并且在图12中其与鼓件基部212一起通过轴205沿着轴向滑出中空轴203而升高离开鼓件206。
一个充填管215被刚性地配置在可翻转式过滤器离心机的前面,位于图11及图12的左手侧,其功能为用来将一种可被区分成固体及液体成份的悬浮液,供给到离心鼓件206的内部(图11),并且在图12所示的离心机操作条件下,它通过进入滑动轴205的一个穿孔216中。
由图中可看出,外壳201密封地结合到离心鼓件206后面的机器骨架202。配置在滚动轴承204前面的环状密封218更进一步地使机器骨架202从鼓件206上密封分离。依此方式,与离心鼓件206相通的外壳密封地从机器骨架202分离。
当可翻转式过滤器离心机在操作时,它首先在图11的位置。滑动轴205通过其相关的驱动装置的适当控制而退回到中空轴3中,及压力介质气缸6中,使固定到滑动轴的鼓件基部212因而靠近离心鼓件206的封闭端壁207。鼓件盖子214因而在此程序中紧贴到鼓件206开口的边缘。离心鼓件快速旋转时,例如以2000r.p.m.的速度时,需要过滤的悬浮液被连续地供给通过充填管215而进入鼓件206内部。悬浮液的液体成份通过过滤媒介209,并且由筛网217所排出。悬浮液中的固体粒子被拘留在过滤媒介18中成为牢牢黏着的过滤块。
鼓件206以慢速旋转(例如500r.p.m.),当过滤已被完成并且悬浮液的供应已被中止时,滑动轴205向前移动到左侧(图12),因而由固体粒子形成的过滤块向外移动,并且由鼓件基部212而被弹入到外壳201中,从此处被送走。当固体粒子弹出停止时,则离心机由于将轴205滑动回去而移动回到其在图11中的操作位置。
当离心机从图11的操作状态进入图12的操作状态时,则滑动轴205会进入离心鼓件206的内部,如图12中所显示。若鼓件206的内部必须消毒且对如食物或药品的敏感产品保持不受细菌感染时,如黏着在滑动轴205外侧的润滑油的不洁物质可能会在鼓件打开时,从机器骨架202的侧面进入内离心室中,因而使内室受到污染。离心鼓件的内部因此在鼓件打开时,必须每次重新消毒并且重新关闭。反之,悬浮液的残留成份可能在鼓件打开时被沉积在滑动轴205外侧,并且从此处进入设置于机器骨架202的中空轴203中,因而造成误动作,尤其是关于轴205在轴203之中的移动性方面。
为了防止固体,液体或气体形式的材料在执行过滤程序的离心鼓件206内部与机器骨架202之间产生不需要的移转,这两个室彼此以隔开壁进行分隔。在图11及图12的实施例中,隔开壁一般为圆盘状而实质上为圆筒形风箱式膜片221,其外缘被结合到端壁207的外缘。围住中心孔的膜片221的内缘被结合到在非常靠近鼓件基部212的滑动轴205上。在图11所示的通常(慢速)状态下,即当离心鼓件206关闭时,风箱式膜片实质上成平坦状,其同心的波浪状部在膜片的平面中。当鼓件206打开时,即当鼓件基部212由于滑动轴205相对于封闭端壁207而被向前推动时(图12),膜片22扩张成锥形构造,其波浪状部很平顺地展开,如图11所示。膜片22是由如橡胶等可弹性地拉伸及拉紧的柔性材料制成。
特别从图12中可看出,风箱式膜片22在携带有鼓件基部212与容纳悬浮液的离心鼓件之间形成一个密封的隔开壁,因而鼓件内部与机器骨架的侧分离以防止物质的交换。
图13及图14的可翻转式过滤器离心机与图11及图12的可翻转式过滤器离心机不同的地方,仅在图13及图14中装设一般的风箱222,风箱的一侧被结合到封闭端壁207并且另一侧被结合到鼓件基部212,鼓件基部212具有适当的凸起223用来容纳收缩的风箱(图13)。当离心鼓件206打开时(图14),扩张的风箱如图11及图12中的风箱式膜片221一样的方式,而使其内部与滑动轴205分离。
一个压差监视仪器可连到风箱式膜片221或风箱222形式的隔开壁,用来监视壁的泄露。如图中所示,一个大气压之上或低压P1由泵224而在封闭室225中产生。尤其是图12及图14所显示,封闭室225由管子226而连接到面朝向机器骨架202的隔开壁(膜片221或风箱222)及滑动轴205的侧面,使压力P1也在封闭室225中产生。一个压力P2,例如大气压力,在面对鼓件206内部的隔开壁相反侧。一个测量仪器227被用来监视压力差P2-P1 。一旦读数不同于预定值时,立刻会启动一个信号,并且/或者可翻转式过滤器离心机会停止,因为此压力差的变化指出隔开壁(膜片221或风箱222)中的泄露。
在上述实施例中,做为隔开壁的风箱式膜片221及风箱222为柔性、可扩张的元件。可扩张性不是绝对必要,例如壁可为柔性、不可扩张的布,其在鼓件关闭时会收缩或摺叠起来。
膜片221或风箱222的波浪或摺叠也可被省略。若所需的可扩张性可从其材料的弹性特性获得的话,这些元件也可为平滑形。因此可使用在不操作时或多或少为平坦的浅膜片,以取代风箱式。
图15的可翻转式过滤器离心机230用来以公知方式处理不同重量的化学物质,其包括一个鼓件234可旋转地由一支被电动机235所驱动且被轴向可位移的盖子236所封闭的轴233而安装在机器外壳232中。鼓件基部238由支柱237而牢固地连接到盖子236,并且因而可随盖子236一起移动。鼓件234的圆筒壁的大部份区域是由过滤媒介239所形成。外壳232包括一个前部232a及后部232b。
在图示离心机230的操作位置中,待过滤物质,即包含有固体及液体的悬浮液通过充填管240而进入鼓件234中。鼓件及过滤媒介的旋转会造成固体可以块状而被收集在过滤媒介的内侧,而液体在通过过滤媒介239之后到达鼓件234外侧,并且通过过滤排放管231而被收集。当过滤程序完成时,为了从过滤媒介239松掉过滤块,图15的盖子236及其鼓件基部238移动到左侧,因而过滤块到达外壳232的前部232a而被弹出并且掉落到可移除的容器242中。当过滤块已被弹出之后,盖子236重新关闭,使离心机回到其起初的操作位置,并且待处理的悬浮液可再次通过充填管240而供给到鼓件234中。
上述包括外壳232、鼓件234及驱动电动机235的配置本身为刚性,并且被安装成绕着垂直平面中的水平枢轴243旋中。枢轴243被配置在一个弹性缓冲元件244上,其接着停靠在固定于地面245的固定基础246上。缓冲元件244例如可为一般的橡胶件,并且其功能为可吸收并且衰减鼓件234旋转所可能产生的振动。若缓冲元件244本身可使该配置在垂直平面中旋转的话,枢轴243可被省略。一个公知的接受张力或压缩负荷,例如负荷单元的力量测量元件248,被配置在外壳232与另一固定基础247之间因而整个配置的作用类似一种梁平衡在缓冲元件244上方的离心机230位于水平枢轴243左侧的侧边,承载有通过充填管240导入鼓件234的物质,并且水平枢轴243右侧的力量测量元件248因而被影响。如此测定的重量可被指示在刻度尺(未显示)上。
为了不打断测重程序,容纳过滤块且固定到地面245的容器242必须由稍微柔软、防气的联结装置249,例如以风箱的形式而被结合到外壳232,使配置的左手侧尽可能地绕水平绞链销243而旋转。
导入的化学物质的处理,即将物质过滤是在某个压力(正压力或负压力)下进行。为了获得一个正压力,例如一种惰性气体或空气可被导入外壳232的前部232a中,此前部由隔开壁250以气密方式而与外壳的后部232b分离。由于可移动外壳232与静止容器242之间的柔性联结装置249,机器中的气压会在外壳232的前部232a中产生破坏力量P1,其在正压力的情况时为向上,在负压力的情况时为向下,此会干扰称重程序,因为其会反作用于放置在鼓件中的物质的向下引导重量,或明显地增加其重量。破坏力量P1因而必须补偿,以获得正确的称重。
为了此目的,压力感测器251是被设置在离心机230的外壳232上,以感视在机器(外壳部232a)内侧的气压。此配置的力量测量元件248通过电线252而连接到重量指示器253,其包括有一个指针255移动在一个刻度尺254上。压力感测器251由电线256连接到重量指示器253。重量指示器253含有一个公知的电力装置,使指针255的位置可视离心机230中的气压而适当地校正,使指针255永远指示被置于机器中的化学物质的真正重量,或者指示过滤块被干燥的程度。在离心机230中的变动气压也可以图15中的配置而快速地补偿。
另一条电线257以公知方式将重量指示器253连接到控制充填管240的阀258,故当某一个充填重量达到时,阀258关闭并且可防止更多的物质进入鼓件234中。
图16及图17所显示的可翻转式过滤器离心机260包括有一个简单显示的机器外壳261,其围住离心机的驱动部(在每个图的右侧且不可见),并且其中有一个中空轴263可转动地安装在静止机器骨架262之上的轴承264,265中。中空轴263可由电动机(未显示)驱动而快速地旋转。中空轴263延伸超过一个封闭机器外壳261前面的隔开壁266,并且含有一个轴向延伸的楔形沟(未显示),之间的具有一个其中一个楔部269可沿着轴向移动。楔部269牢固地连接到轴270,其可在中空轴263内移动。轴270可随着中空轴263而旋转,但是可在中空轴263内沿轴向移动。
一个杯状离心鼓件271的封闭端壁272可旋转地以一个凸缘而安装到中空轴263上突出超过隔开壁266的末端部上。鼓件271的圆筒壁具有大面积的过滤媒介273。鼓件271在与封闭端壁272成对向的侧面被打开。
自由地通过隔开壁266及鼓件271的封闭端部、且面朝向鼓件271的轴270的末端,在鼓件271内侧携带有一个鼓件基部274,基部由固定螺栓275而牢固地固定有一个离心室盖子276,留下一个中间间隙,盖子覆盖在其开口的边缘277而将图16中离心鼓件271的内部密封。
机器外壳261是由两个在离心鼓件271区域中的外壳室278及279结合而成,此两室彼此由靠近离心鼓件271的开口边缘277的环状壁280所分离。第1室278被用来排泄已通过离心鼓件271的过滤媒介273的过滤物,并且有一个出口267实现此目的。当鼓件基部274已将沉积在过滤媒介的过滤块伸出时,其可通过第2外壳室279中的出口268而排出。
一个刚性可移动的充填管281被配置在离心机的前面(图中的左侧),用来将一种可被区分成固体及液体成份的悬浮液,供给到离心鼓件271的内部(图16)。
在离心操作时,离心机260首先在图16的位置上。可移动轴270退回中空轴263中,并且结合到轴270的鼓件基部274因而靠近离心鼓件271的端壁272。离心室盖子276因而可以一个密封作用而贴到鼓件271开口的边缘277。鼓件271旋转时,需要过滤的悬浮液通过充填管281而被连续地供给。悬浮液的液体成份通过过滤媒介273而进入第1外壳室278成为过滤物,并且由一个档板282而引导到连接至出口267的排泄管283。悬浮液中的固体粒子是被拘留在过滤媒介273中成为过滤块。
外壳室278被自含、本性为刚性的环状、最好大致为圆形的外壳部284(过滤物外壳部)所围住,其一个开放边缘由一个密封(未显示)的介入而贴在机器外壳261的隔开壁266,而由端壁280所形成的另一个开放边缘再次通过一个密封(未显示)的介入而与鼓件271开口边缘277外侧接触。出口267被形成于第1外壳部284的下侧,并且再次通过一个密封(未显示)的介入而密封地被连到排泄管283。由图17中可看出,外壳部284可枢转于一个垂直轴285。使它可从一个围住离心鼓件271的封闭状态转换到开放状态。
图17显示离心机260的局部打开状态。外壳部284可被旋转得离离心鼓件27更远,使鼓件易于接近而清洁它,完全不受外壳部284的妨碍。相同情形也自然地适用到外壳部278。如图17所显示,转轴285以绞链状方式被分别牢固地配置在外壳部284及外壳261(隔开壁266)上的突出部286,287所支持。
类似于第1外壳室278,相邻的第2外壳室279被本性为刚性的杯状、圆筒形的外壳部288(固体外壳部)所围住。外壳部288具有一个封闭端壁289及其充填管281用的通道,以及对向于端壁的开放边缘,密封地紧贴在外壳部284。类似于第1外壳部284,第2外壳部288可枢转于一个垂直轴290(图17),其延伸通过各在外壳部288及机器外壳261(隔开壁266)上的突出部291,292。外壳部288也可旋转超过图17所显示的打开位置,以完全无阻碍地接近离心鼓件271及外壳部288。外壳部288的下侧有一个出口268,其被密封地连接到排泄管293(以未显示的方式)。
也可仅将第2外壳部288置于打开状态,并且使第1外壳部284关闭。在该情况下,外壳部288可被清洁,或者过滤媒介273和/或离心鼓件271和/或离心鼓件271上的密封或鼓件基部274可被更换。
外壳部284,288中的出口267,268被密封成,使外壳部284,288的旋转不会受阻碍,例如使用滑动密封。
外壳部284,288最好在离心室的盖子276为关闭时,从关闭转换至打开状态(图17),则当外壳部284,288已旋转而离开一个适当距离时,盖子可升高离开鼓件271。或者外壳部284,288基本上可被订定尺寸,使其可从关闭状态转换到打开状态,离心室的盖子276可升高离开。
外壳部284,288的图示形式中,第2外壳部288首先从关闭转换到打开状态,而第1外壳部284随后。反之,第1外壳部284首先紧密地贴在机器外壳261,而第2外壳部288则由旋转而紧密地连到第1外壳部284(图16)。在第2外壳部288旋转到打开位置之前,为了此目的,充填管281可以被取出而移除。
或者,充填管281可被固定到第2外壳部288,当第2外壳部288被打开时,使其可以从其离心室的盖子276的入口穿孔放松,并且随着第2外壳部288一起旋转离开。在此情况下,一个在第2外壳部288外侧连接到充填管281的悬浮液输送管必须被拆除,或者输送管必须为柔性。
如图16所显示,过滤物外壳部284及固体外壳部288彼此之间由一支在外壳的外侧延伸且含有逆止阀295的“气体补偿管”294所连接。公知的可翻转式过滤器离心机没有此种逆止阀295,因此若上述压力差在离心机一般运转时产生的话,则在两方向上,在过滤物外壳部284及固体外壳部288彼此之间可以压力补偿取代。因为没有此种逆止阀295时,外来粒子自然地可以从一个外壳进入另一个外壳。当一个正压力在如上述外壳部284或288中的一个产生时,逆止阀295被装设在气体补偿管294,并且在压力产生时保持关闭,以避免外来粒子的不必要转移。
此情况再次概略且清楚地配置而显示于图18及图19中。图18显示一个环状间隙296位于环状壁280与离心鼓件271之间,对应于图16的圆形区域X。在图16的操作情况下,即离心鼓件271关闭时,一个导入过滤物室278的气流沿着箭头方向I产生,空气例如可做为阻碍媒介。反之若固体被前进的鼓件基部274所弹出,则一股阻碍媒介的气流通过环状间隙296而沿着箭头方向11产生。此情况在如图19所显示的环状间隙296,其具有两个密封带297围位环状的鼓件271的情况类似。
若阻碍媒介气流在环状间隙296中产生时,上述问题可被避免。环状间隙296中的阻碍媒介气流可在所要的方向上由形成过滤物外壳部及固体外壳部中的一个的正压力或负压力所形成。在这些室中的正压力及负压力的结合也为可能。
取代气体阻碍媒介被导入过滤物外壳室278或固体外壳279,而形成对应的压力差,也可直接地输送到环状间隙296,并且从此处转向直接进入讨论中的外壳室。如图18A所示,使其输送通过过滤物外壳室278或固体外壳279两者之时尤其有利,因而可得到双重密封作用,已抵挡外来粒子的转移。在此方面,图18A概略地显示两个在隔开壁280中的气体输送管298,299。实际应用中,许多这种管子298,299径向地延伸在隔开壁280中,例如从共同的环状管并且排入环状间隙296中,在此其在方向I及II中产生所要的阻碍媒介气体流。环状管被连接到一个气体源(泵)(未显示)。在图19A的实施例中,仅一支管子300被设置在隔开壁280中,以取代两支气体输送管298,299,其可再次被认为从围住离心鼓件271及连接到泵的环状管的径向分支。在此情况下,在方向I及II中的两个阻碍媒介气体流从单一开口沿相反方向进入环状间隙296。
图19A的环状间隙296再次包含有两个环状的密封带297围住鼓件271且固定在隔开壁280中。阻碍媒介通过管子300而被导入密封带297之间。也可在方向I及II中不导入气体阻碍媒介到环状间隙296,如图18A及图19A所显示,但是可依照离心机的操作状态而仅在方向I或仅在方向II中将其导入。
在图18A及图19A所显示之方向I及II中的气体流动可由管子298,299,300中的正压力,或接受气流的各室中的负压力所产生,也即在可由电动机快速旋转的过滤物外壳室278中,或固体室279中。
图20中所示的可翻转式过滤器离心机301包括有一个可转动地被安装的中空轴303。中空轴303延伸超过一个在前面封闭机器外壳302的隔开壁304,并且含有一个轴向延伸的楔形沟(未显示),其中一个楔部305可沿着轴向移动。楔部305牢固地连接至轴306,其可在中空轴303内移动。轴306可随着中空轴303而旋转,但是可在中空轴303内沿轴向移动。
一个杯状离心鼓件307非旋转地以凸缘而安装到中空轴303上突出超过隔开壁304的末端部上。鼓件307的圆筒侧壁包含有径向通道。鼓件307是由在一侧上的端壁308所关闭,并且在与壁308成对向的侧面所打开。在鼓件307内侧有一个鼓件基部311牢固地结合到自由地通过端壁308的可移动轴306。
封闭的离心鼓件307(图20)在机器外壳302的某部份中转动。从离心鼓件307挤出的液体(过滤物)进入排泄管314,其为由风箱315而柔性地连接到机器外壳302。排泄管314可由逆止阀316所关闭。从液体中分离的固体的排出及弹射是在机器外壳302的另一部分发生,此部分容纳离心室的拉出盖子313。机器外壳302的一部分是由风箱317而柔性地连接到固体干燥器310。固体干燥器310可由逆止阀318而从机器外壳302密封分离。在图示的实施例中,反凝结器319配置在机器外壳302与固体干燥器310(在逆止阀318上方)之间,并且被用来使进入干燥器的固体320的初级尺寸减少。此反凝结器不是绝对必须。
容纳弹出且尺寸可减少的固体320的实际固体干燥器310,包括有一个容器321,其可由电热器322所加热。热由热接触而被传递到固体320,因而使固体320受到干燥作用。
容器321可由一个具有延伸通过的穿孔324的转动折板323在下侧被关闭。当折板323打开时,干燥的固体320进入另一个容器325中,其出口可选择地被逆止阀326所封闭。容器325的出口可被连到一个容纳产品的器皿中,当阀326打开时,完全干燥的固体320可进入其中。容器325有一个干燥气体的入口连接处327,干燥气体通过折板323中的穿孔324而流经容器321的固体320,并且通过管子328而排出。
离心机301另外具有一个充填管329,其用来将一种可被区分成固体及液体成份的悬浮液,输送到离心鼓件307的内部(图20),在操作状态下,盖子313升起离开,并且鼓件基部311被拉出,充填管329进入滑动轴306的通孔331中,并且轴306的位移及因而离心鼓件307的开闭可由例如液压的驱动电动机(未显示,在图的右侧)来完成。
在可翻转式过滤器离心机的离心操作时,它首先在图20的位置上。滑动轴306退回中空轴303中。离心室盖子313会关闭离心鼓件307的开口端。鼓件307快速旋转时,待过滤的悬浮液被连续地输送通过充填管329。悬浮液的液体成份通过鼓件表面中的过滤媒介309,并且进入机器外壳302中形成过滤物,并且从外壳302进入排出管314中。悬浮液中的固体粒子被拘留在过滤媒介309中成为过滤块。
离心鼓件307继续旋转-通常为更慢地-并且通过充填管329供给的悬浮液被阀330所切断时,轴306位移(到左侧),使过滤块向外移动并且被弹出。固体粒子在逆止阀318打开之下进入固体干燥器310的容器321中-可在通过反凝结器319之后-并且固体320另外如上述方式在干燥机中进行除湿且干燥。
当固体320的弹出完成时,过滤器离心机301是由于轴306向后滑动而回到图20中的操作位置。依照此方式时,离心机301可在离心鼓件307连续旋转之下运转。
上述包括机器外壳302及离心鼓件307的配置本身为刚性,并且被安装成绕着水平枢轴332旋转。枢轴332是被配置在一个弹性缓冲元件333上,其接着停靠在固定于地面的固定基础334上。一个力量测量元件335被配置在机器外壳302与固定基础334之间,从枢轴332离开一个距离。因而整个配置的作用类似一种梁平衡上方的离心机301在水平枢轴332左边的侧面,承载有通过充填管329导入鼓件207的物质,并且因而水平枢轴332右侧的力量测量元件335因而被影响。如此测定的重量可用来检查在离心鼓件307中的材料量。力量测量元件335也可用来感测固体除湿的程度,因为液体的弹出会造成重量损失。
分别在过滤物排泄管314及固体干燥器310上的上述风箱315,317可防止称重程序的任何破坏,因为它们使静止部份314及310从该方面的“梁平衡”解开。此种解开装置(图中未显示)当然也设置在充填管329中,例如以形状似风箱的管子形式,位于机器外壳302的外侧且形成充填管329的局部。
如图中所显示,充填管329是被结合到一个管子341,一种气体可通过此管子而进入离心鼓件307的内部。为了此目的,充填管329的自由端由可转动密封342以气密方式而插入离心鼓件307中。依此方式,一种很高压的气体可压入离心鼓件307中,以吹袭附着在过滤媒介309上仍充满湿气的固体(过滤块)细块。预热到某个温度的干燥气体进一步地通过管子341而被导入封闭的离心鼓件307中,然后吹过过滤块且使固体干燥。已通过固体的废气通过出口连接处343及管子344而排出。依此方式,纯粹机械离心干燥也可与吹气的热对流干燥结合。过滤块以高压气体压缩也可行,以清除细块。
含有逆止阀345的管子341在对向于充填管329的末端被连接到一个用来输送气体的装置346。除了一个气源之外,装置346尤其含有(公知方式故未显示)一个压缩机及加热器,使通过充填管329输送的气体可达到所要的压力及温度。装置346也可再处理通过管子344输送的废气。为此目的,其特别含有公知的除湿装置(凝缩器),过滤装置,洗气装置,吸附装置等。再处理后的气体通过管子341而被输送回到可翻转式过滤器离心机301。
来自装置346中的干燥气体可通过管子347而被插入固体干燥器310中,管子347连接到在容器上的入口连接处327且包含有一个阀348,此干燥气体通过且干燥固体320,并且通过管子328排出。如图所显示,管子328携有一充满湿度的废气回到装置341在此被再处理并且通过管子347再循环到固体干燥器310。
固体干燥器310及管子328的下游包含有一个过滤器351用来分离有害物质。此过滤器351可通过具有阀353的管子352而逆洗,此管子352为从管子341分支。一个设置在管子328中之阀354在逆洗时被关闭。
一个具有阀357的管子356从管子328分支,其含有真空泵358(吸入泵)并且通回到装置346,其含有另一个阀355靠近装置346,使由真空泵358所抽离的气体也可在装置中再处理。因此在阀353,355关闭,而阀354,357打开时,可在固体干燥器310的容器321中产生真空(负压力),此对固体320在容器321中的除湿很有利。容器321中的阀348在此情况下通常为关闭。但是最好是稍微打开阀348,使小体积的干燥气体通过管子347,并且以所谓的“沉潜气体”而流过固体320。此沉潜气体改进在真空下通过管子328形成的蒸气的流动及排出。
由真空泵358的协助,在容器321中的固体320可通过管子328而受到交错的压力应力作用,导致其反凝结或尺寸减少。此是由在凝结固体320中形成的蒸气压所造成为了由交错的压力所造成的反凝结,在管子328中的阀354可在上述真空情况下交错地打开及关闭。为此目的,阀354及阀348分别地被连接至适当之控芾装置361,362。
除了已提到的被设计用在力量测量元件335及用来测定除湿程度用的感测器之外,图中显示的装置包含有另外的感测器在管子347中有一个感测器363用来测定通过管子输送的干燥气体的压力及/或温度。另一配置在固体干燥器310中的感测器364被用来决定固体320之温度及/或残余湿度,或固体干燥器310中废气的温度及/或湿度含量。一个在液体排出管314中的感测器365是被用来决定流量及/或过滤物的pH值。一个在可翻转式过滤器离心机的中空轴303上的感测器366是被用来测量离心鼓件307的转速。废气的温度及其所含的湿度量可由在废气管子344中的感测器367所测定。在管子341中的感测器368被用来决定通过充填管329输送到离心鼓件307的气体的压力及湿度。并且最近一个用来感测输送的悬浮液的流量及/或温度用的感测器369被配置在充填管329中所有这些感测器或其它感应器(若需要的话)是被管子连接到控制装置371,为了清楚起见并未具体显示在图中,并且控制装置被连到输送且再处理所需气体用的装置346。控制装置371以公知方式程式化,使上述的配置可以自律方式自动地控制,并且特别是个别干燥程序期间及强度,即离心程序的期间或通过管子347输送干燥气体所需的时间也可被决定。这些控制程序的细部将解释如下。
可翻转式过滤器离心机301由逆止阀318所形成的封闭元件而从固体干燥器310的机械、密封分离,对上述配置用来分离液体及固体然后除湿及干燥固体的操作模式很重要。虽然可翻转式过滤器离心机301及固体干燥器310形成一个单元或完整系统,可翻转式过滤器离心机及固体干燥器两者之任何一个均有分离、封闭系统。
没有一个在固体干燥器310中用来干燥固体用之方法会负面地影响在可翻转式过滤器离心机301中同时进行之程序。固体干燥器310中的干燥程序不仅包括已叙述的接触干燥(电热器322),对流干燥(通过管子310们输送的干燥气体),及真空干燥(真空泵358),而且也包括在流体化或浮床上干燥,其为由适当高压经管子347输送的干燥气体而在固体干燥器310的容器321中产生。由于两个系统由逆止阀318分离,固体干燥器310中之程序不会更进一步影响离心鼓件307之充填控制,例如由重力表或辐射表方法(g射线)或为了密封的目的而可能导入到机器外壳302中分气流。
若输送通过管子341及347的气体各通过管子344及328而回流,并且如图所示及上面的叙述,在装置346中处理之后被再使用时,则此可提供一个特别有利的机会而有效地且以省能源的方式,即经济地在可翻转式过滤器离心机301及固体干燥器310两个系统之间分享讨论中的气体。
此种气流分享的一个例子将叙述如下,它可在翻转式过滤器离心机301及固体干燥器310两者之中被区分成两阶段或处理阶段。
在可翻转式过滤器离心机301的第1阶段中执行充填阶段,中间离心,清洗及最后离心,可能的负压力离心在这些任何一个阶段中,除了负压力离心之外,均不需要气体。并且即使在该步骤中也仅需要少量的气体。
在第2阶段中,气体通过可翻转式过滤器离心机301中的固体(过滤块),以进行对流干燥。干燥的效果根据气体的情况(湿度,温度)及气体体积及其流量而定。在此阶段中需要非常大量的气体。
在固体干燥器310中,关于在可翻转式过滤器离心机301中的上述程序的条件可直接逆行。在第1阶段中,大量气体流过容器321中的固体320,即使由电热器322施加额外的接触干燥时。若最后干燥在第2阶段于固体干燥器310中进行时,理论上不需要气流。但是如上述已说明的,最好有少量气体,即所谓的“沉潜气体”流经固体320,因为此可促进真空所蒸发的最后残留液体的移动。但是实际上在此第2阶“段中不需要气体或仅需非常微量的气体。
区分整个除湿及干燥程序,并且依然能源条件再细分成上述阶段的方法可由试验决定,必须同时考量程序工程方面及成本参数。但是如此得到之区分经常仅在整个程序中的某些时候有效。许多产品并非均质地分在悬浮液中,或者由于结晶化或粒子破坏而变化粒子尺寸。再者,产品在上述设备中频繁地改变,并且每次必须重新决定最佳设定参数。
在可翻转式过滤器离心机301及固体干燥器310两者之中的最佳区分成个别干燥阶段是由如上述调节电路一般的自我控制程序所获得,其再次使用上述多个感测器及控制装置371连接到输送干燥气体用的装置。因而若可翻转式过滤器离心机301及固体干燥器310的除湿及干燥程序可连续地由感应温度、湿度、重量、流量、压力等的感测器所监视时,可获得使液体及固体完全分离,包括固体的除湿及干燥的最短可能时间。测量值然后不停地与可翻转式过滤器离心机301及固体干燥器310欲达到的目标值比较。此目标值本身是根据与经济的除湿及干燥有关的公知或所获得的资料。
若规定的目标值到达时,则固体干燥器310的干燥程序是被停止,并且可翻转式过滤器离心机301的干燥程序也被停止。固体干燥器310的折板被打开并且搬空物质,并且新的预先干燥的固体从可翻转式过滤器离心机301转移到其中。
若当可翻转式过滤器离心机301的干燥程序已到达目标值,而固体干燥器310的干燥程序发生不到达目标值时,则可翻转式过滤器离心机301的干燥结果可由增加离心鼓件307中的气体产量,提高干燥气体的温度等而改善。离心机的速度同样地可被提高以改善机械干燥(排泄draining)。依此方式,进入固体干燥器的产物可以强烈地预先干燥,并且然后可在固体干燥器中在非常短期间内被干燥。可翻转式过滤器离心机及固体干燥器的操作时间因而可以很均匀地获得协调。反之,若固体干燥器被发现可在可翻转式过滤器离心机301之前到达目标值时,固体干燥器310的操作参数可适当地再调整。也可调整可翻转式过滤器离心机301及固体干燥器310两者的操作参数,以使这两个单元相互之间获得均匀且协调的运转。
以在此提出的程序时,可翻转式过滤器离心机301及固体干燥器310所形成的系统即使在最小总操作时间目标以下也可被最适化。每一个批量中,以离心的机械式除湿比例,及以干燥气体的加热所获得的比例,可视所需时间及结果而有相当的变化。
或者,包括有可翻转式过滤器离心机301及固体干燥器310的设备的操作,基本上可由每一种产物以试验,以及由各阶段时间终止时切断可翻转式过滤器离心机301及固体干燥器310中的除湿及干燥程序所决定的运转固定时间而获得控制。
可以按照1∶1的比例或其他比例,依照获得的操作情况及所需到达的目标值而区分可翻转式过滤器离心机及固体干燥器中除湿及干燥时间,以维持最经济且最合理的操作模式。
图21及图23最后显示具有最适称重的可翻转式过滤器离心机的其他型式。
概略显示在图21用来以公知的方式处理不同重量的可翻转式过滤器离心机401,其包括一个鼓件404可旋转地被安装在机器外壳402的轴403上,其可由一个电动机405所驱动,且被可沿轴向位移的盖子406所封闭而。鼓件基部408由支柱407而牢固地连接到盖子406,并且因而可随盖子406一起移动。
外壳402包括一个前部402a及后部402b,其等是以气密方式由隔开壁422而彼此分离。
在图示离心机401的操作位置中,待过滤物质,即包含有固体及液体的悬浮液通过充填管411而进入鼓件404中。鼓件404的旋转造成固体可以所谓的“过滤块”而被收集在过滤媒介409的内侧,其大部分形成在鼓件404的圆筒壁上,而液体在通过过滤媒介409之后到达鼓件404的外侧,并且通过过滤排放管412而被收集。当过滤程序完成时,则为了将“过滤块”排出,悬浮液的供给先被切断,然后盖子406及其鼓件基部408滑动到图21的左侧,因而过滤块被基部推出鼓件404之外。当鼓件404继续旋转时,将过滤块投入到外壳的前部402a,并且掉落到可移除的容器413中。当过滤块被丢出时,盖子406再度被关闭,因此回复到最初操作位置,并且待过滤的悬浮液可重新通过充填管411而输送到鼓件404中。
上述包括有外壳402、鼓件404及驱动电动机405及充填管411的配置本身为刚性,并且被安装成绕着垂直平面中的水平枢轴414旋转。枢轴414接着被配置在一个弹性缓冲元件415上,其接着停靠在固定于地面416的固定基础417上。缓冲元件415例如可为一般的橡胶-金属元件,并且其功能为可吸收并且衰减由鼓件404旋转所产生的振动。若缓冲元件415本身可使该配置在垂直平面中旋转的言,枢轴414可被省略。
一个公知的接受张力或压缩负荷,例如负荷单元的力量测量元件419,是被配置在外壳402与另一固定基础418之间。因而整个配置的作用类似一种梁平衡,由充填管411导入鼓件404的悬浮液使离心机40的侧面负荷到水平枢轴414的左侧,并且因而在力量测量元件419有对应的影响到水平枢轴414的右侧。元件419通过电线434而连接到测定指示器435,其可为重量单位或指示充填状态之刻度,包括有一个指针437(其移动在刻度尺436上)。
为了避免测量的误操作,操作像一个梁平衡的离心机401可使其环境脱联,使其机器外壳402由柔软、气密,例如风箱的联结装置421而连结到容器413,使装置的左侧可自由地绕着枢轴414而旋转。连接到充填管411而用来输送悬浮液用的管子410适当地设置有一个柔性管子430,同样地使装置绕枢轴414而旋转而无误动作。
在某种应用中,希望在鼓件404中使过滤作用在正压力或负压力下进行。在图示的实施例中,此压力是在鼓件404内由鼓件404所封闭的内部通过管子410及充填管411而产生。此压力自然地根据充填管411的横剖面而产生,由于图21中压力的水平吸入,力量也水平地在双箭头440的方向上产生,并且由于充填管411与绞链销414之间的距离的原因,使其产生了一个对应的力矩P1×a,其可视压力为大气压之上或之下而作用在顺时针或反时针方向。力量P1产生一个力矩P2×b在力量测量元件419中,做为在柜轴414相反侧的反作用力,其关系为P1×a=P2×b (1)在此公式中,力量P2做为一种破坏力,其可使称重产生错乱。从上述公式可得P2=P1×a/b(2)因而破坏力P2自然地为力量P1的正比函数,其为直接视导入的压力为大气压之上或之下而定,并且破坏力P2的效应必须去除。
在图22所显示的实施例中,充填管411牢固地连接到其进入机器外壳402处的一个弯头,并且此弯头接着连接到管子410的柔性件部430。弯头431的弯曲角度被选择为,当导入一个正压力或负压力时,双箭头440所指示的产生力量P1的作用线450(图22中的点划线)与枢轴414交叉。因而在图21所画的力臂a变成零,并且依照上述的公式(2),破坏力P2也会消失,使称重毫无阻碍地进行。
图23显示一个与图22不同的实施例,其中充填管411较长,其被弯成直角两次,并且被装在机器外壳402上,其是由支柱442所支持在外壳上。充填管411的末端被弯曲成垂直向上,并且被设置成使其轴与枢轴414交叉,如点划线所示。故若在双箭头440的方向上向上或向下作用的力量P1,于导入一个上或负压力时,会在结合到管子430的充填管411末端产生,然后其的作用线450再次通过枢轴414,并且由于图22所述的理由,所以没有破坏力P2产生。
权利要求
1.一种无布可翻转式过滤器离心机,包括有离心鼓件,其可旋转地被装设在一个鼓件外壳中,其特征在于具有鼓壁围住一个固定不动且尺寸安定的过滤媒介;一个可驱动鼓件旋转的轴;一个可密闭地封闭在鼓件边缘的鼓件开放端的盖子;一个输送装置,用来使悬浮液被过滤,及其引导到鼓件内部的充填管;以及一个配置在鼓件内部中的鼓件基部,鼓件基部及过滤媒介为轴向地彼此可相对地移动,以机械方式从鼓件中使由过滤媒介所保持的固体成份被排出,并且鼓件基部在其周面上具有一个密封件,此密封件紧密地在鼓件基部上抵住鼓件的圆筒形壁靠近鼓件封闭端壁的缩回位置上。
2.如权利要求1所述的离心机,其特征在于,鼓件基部的直径仅稍微比鼓件在其封闭端壁的内侧直径小。
3.如权利要求1或2所述的离心机,其特征在于,离心机包括有气动装置,用来分离并排出固体成份的残余物。
4.如权利要求1到3所述的任一项离心机,其特征在于,过滤媒介是自我支持的。
5.如权利要求3到5所述的任一项离心机,其特征在于,过滤媒介为由金属、陶瓷、塑胶或这些材料的混合物所制成。
6.如权利要求1到4所述的任一项离心机,其特征在于,气动装置在鼓件的轴向上产生一个气流。
7.如权利要求3到6所述的任一项离心机,其特征在于,气动装置在鼓件的径向上产生一个气流。
8.如权利要求3到7所述的任一项离心机,其特征在于,气动装置可同步地随着鼓件基部及鼓壁的相对移动而操作。
9.如权利要求8所述的离心机,其特征在于,气动装置及鼓壁可彼此在鼓件的轴向上相对移动。
10.如权利要求3到9所述的任一项离心机,其特征在于,气动装置产生一个气体脉冲流。
11.如权利要求3到10所述的任一项离心机,其特征在于,气动装置包括气流的喷嘴出口,以不同速度从鼓件的壁可旋转地被驱动。
12.如权利要求3到11所述的任一项离心机,其特征在于,气动装置在鼓件内部具有一个喷嘴出口。
13.如权利要求12所述的离心机,其特征在于,配置在鼓件内部的气动装置的至少部分喷嘴出口被配置在鼓件基部的局部上。
14.如权利要求1到13所述的任一项离心机,其特征在于,出口被设置在鼓件内部,被用来以一种液体清洁剂尤其是一种溶剂清洗鼓壁。
15.如权利要求1到14所述的任一项离心机,其特征在于,盖子被牢固地由隔开件而连接到鼓件基部。
16.如权利要求1到15所述的任一项离心机,其特征在于,鼓件外壳沿着从鼓件开口端到封闭端壁的方向成锥形地扩大。
17.如权利要求1到16所述的任一项离心机,其特征在于,鼓壁具有稍微锥形的形状,且朝开口端扩大。
18.如权利要求1到17所述的任一项离心机,其特征在于,盖子有一个开口用来通过一个待过滤悬浮液用的输送装置的充填管,充填管的出口端在离心过程中位于鼓件的内侧。
19.如权利要求18所述的离心机,其特征在于,充填管可被连接到压力源或低压源,以改变鼓件中的压力,并且相对于盖子以联合的旋转及滑动密封而进行密封,旋转密封可将相对于旋转盖子的充填管密封,滑动密封可将相对于轴向位移的盖子的管子密封。
20.如权利要求19所述的离心机,其特征在于,充填管被支持在弹性夹持装置中的外壳上,其可使充填管进行联合的旋转及滑动密封的摆动。
21.如权利要求19或20所述的离心机,其特征在于,旋转及滑动密封包括有套筒,其具有密封环及/或刷除环,并且可旋转地装设在固定于盖子的套管中。
22.如权利要求21所述的离心机,其特征在于,充填管具有比较厚的部份,其在出口端的两侧成楔状。
23.如权利要求18到22所述的任一项离心机,其特征在于,盖子中的充填孔可被封闭元件所密封,此封闭元件与鼓件一起旋转并且从充填管脱联以避免摩擦接触。
24.如权利要求23所述的离心机,其特征在于,鼓件可由一个管子从其面对远离充填管的侧面而被连接到压力源或低压源。
25.如权利要求23或24所述的离心机,其特征在于,鼓件被配置在一个中空轴上,并且封闭元件可位移地被装设在轴上,以此方式时其可紧密地从鼓件内部将输送孔密封。
26.如权利要求18到25所述的任一项离心机,其特征在于,充填管可绕其纵轴而旋转地被装设,并且可被设定成随鼓件一起绕该轴转动。
27.如权利要求26所述的离心机,其特征在于,充填管可由驱动装置而随着鼓件同步地旋转。
28.如权利要求26所述的离心机,其特征在于,配置有一个可选择地在一个开放及一个关闭位置之间来回移动的封闭元件,以获得盖子的输送孔与充填管之间的密封。
29.如权利要求1到28所述的任一项离心机,其特征在于,鼓件及盖子可由一个被驱动的中空轴而相对于彼此轴向地位移,并且有一个可在其内来回移动的支持轴,以移动鼓件使过滤器块机械方式地被排出。
30.如权利要求29所述的离心机,其特征在于,一个螺旋心轴被配置在支持轴上,并且设置有一个与螺旋心轴衔合的螺母,并且螺旋心轴或螺母可由电动机所转动,使支持轴根据螺旋心轴的速度或螺母相对于中空轴的速度而定,而可在中空轴的中间来回伸缩。
31.如权利要求1到30所述的任一项离心机,其特征在于,离心机有一个安全装置,其可防止鼓件的盖子松掉而打开,只要鼓件的转速高于一个鼓件的打开变成很危险的临界速度以上时,鼓件及盖子可由一个被驱动的中空轴而相对于彼此轴向地位移,并且有一个支持轴可在其内来回伸缩移动,以便鼓件基部可将过滤器块排出。
32.如权利要求31所述的离心机,其特征在于,一个螺旋心轴被配置在支持轴上,并且设置有一个与螺旋心轴衔合的螺母,并且螺旋心轴或螺母可由电动机所转动,使支持轴根据螺旋心轴的速度或螺母相对于中空轴及鼓件的速度而定,而可在中空轴之中来回伸缩,鼓件在螺旋心轴或由电动机驱动的螺母的速度高于中空轴的速度时被打开,在螺旋心轴或螺母的速度低于中空轴的速度时被关闭,电动机的最大速度被选择为使其所传达到螺旋心轴或螺母的最大速度低于鼓件的临界速度,使鼓件仅在其以低于临界速度而旋转时才被打开。
33.如权利要求32所述的离心机,其特征在于,螺旋心轴或螺母可由多数个可选择性地开闭的电动机在不同速度下被驱动,并且这些电动机的最大速度被选择为,使它们所传达到螺旋心轴或螺母的最大速度为低于鼓件的临界速度。
34.如权利要求1到33所述的任一项离心机,其特征在于,一个柔性及/或可膨胀的隔开壁被配置在离心鼓的封闭端壁与相对于它可移动的鼓件基部,壁提供携有鼓件基部的滑动轴与接受悬浮液的离心鼓件的内部之间的密封。
35.如权利要求34所述的离心机,其特征在于,隔开壁为风箱的形式,其围住滑动的轴环的风箱被固定到在一侧的封闭端壁,并且固定到另一侧的鼓件基部。
36.如权利要求34或35所述的离心机,其特征在于,有一个装置被提供用来监视位于隔开壁两侧的压力的压差。
37.如权利要求1到36所述的任一项离心机,其特征在于,离心机具有一个装置用来进行重量测定,离心机被装设在垂直平面中转动,一个感测离心机与重量有关的转动用的力量测定件,以及一个平衡由变动气压所造成的破坏力的补偿装置,从而使测定重量过程不会受到影响,补偿装置另外包括一个感测器用来感测离心机中的气压,其可产生一个校正信号,视气压中的感测变化而用来指示重量。
38.如权利要求37所述的离心机,其特征在于,其可绕一个水平转动轴而旋转。
39.如权利要求1到38所述的任一项离心机,其特征在于,离心机的外壳具有第1室,其有一个出口用来排出一种滤过物,以及第2室,其具有一个出口用来排出过滤器块,第1室由第1自含外壳部所密封地封闭,并且第2室由第2自含外壳部所密封地封闭,两外壳部的每一个另外被装设成可分别绕不同的轴沿不同方向转动,使它们可分别地在一个关闭情况与一个打开情况之间相对于离心机鼓件转动。
40.如权利要求39所述的离心机,其特征在于,两外壳部可绕垂直轴旋转。
41.如权利要求39所述的离心机,其特征在于,第1室一般为环状,并且第2室一般为具有封闭端壁的杯状,并且当第2室被封闭时,其可紧密地由与端壁相对的边缘而与第1室衔合。
42.如权利要求1到41所述的任一项离心机,其特征在于,有一个环状间隙在外壳与离心鼓件之间,于滤过物外壳部及固体外壳部区域中的鼓件边缘处,设置有一个保护性装置,使气态阻塞媒介的气流可产生在围住鼓件边绿处的环状间隙,此阻塞媒介可防止在滤过物外壳部及固体外壳部之间的气态、液态及/或固态物质的非需要的移转。
43.如权利要求42所述的离心机,其特征在于,两股气态阻塞媒介的气流可产生在环状间隙中,其特征在于,一个被导入滤过物外壳部,另一个被导入固体外壳部。
44.如权利要求42或43所述的离心机,其特征在于,具有逆止阀的气体补偿管被装设在滤过物外壳部及固体外壳部之间。
45.如权利要求1到44所述的任一项离心机,其特征在于,它包括有下游固体干燥器,固体的除湿及干燥作用在离心机鼓件之中通过离心作用、以加压气体的压缩及由流动干燥气体的热对流,在固体干燥器中由流动干燥气体的热对流而被实现。
46.如权利要求45所述的离心机,其特征在于,可翻转式过滤器离心机及固体干燥器可由产生离心机及干燥器的密封分离的封闭装置而结合成一个单元,感测器被配置在离心机及干燥器上,其被用来测定其内部的除湿及干燥程度及其他的操作参数,例如鼓件的含有物重量、压力温度、滤过物的通过流量及/或pH值、湿度以及所供应悬浮液的进入流量,并且设置有一个结合控制装置,其可由感测器所提供的读数而作动,并且视这些读数而调整操作资料,如可翻转式过滤器离心机的速度、气体压力、气体流速及/或气体温度、以及可为与固体接触的表面温度,此控制装置自动地调整这些操作资料,使离心机及固体干燥器的除湿及干燥的操作时间可协调,并且同时在一方面使机械离心能量,及另一方面离心机及干燥器中的热能可分享经济上的最佳性。
47.如权利要求1到46所述的任一项离心机,其特征在于,离心机具有一个装置用来进行重量测定,离心机被装设成绕一个转动轴旋转,一个力量测定件用来感测绕转动轴转动的离心机外壳与重量有关的偏向度,其乃由鼓件充填不同程度的悬浮液、或者悬浮液的固体成份的不同除湿度所造成,偏向度被显示在测量指示器上,设置有一个管子以产生鼓件中的正压力或负压力,并且在该管子中由正压力或负压力所产生的力量作用线被导向成可与机器外壳的转动轴交叉。
48.如权利要求1到46所述的任一项离心机,其特征在于,离心机包括有一个外壳可绕一个转动轴转动,一个力量测定件用来感测绕转动轴转动的离心机外壳与重量有关的偏向度,其乃由鼓件充填不同程度的悬浮液、或者悬浮液的固体成份的不同除湿度所造成,偏向度被显示在测量指示器上,设置有一个管子以在鼓件中产生正压力或负压力,一个用来感测鼓件中的压力的感测器可产生一个校正信号,使读数可视压力而被校正。
49.一种将悬浮液分离成滤过物及固体成份的方法,其乃使用如权利要求1到48所述的任一项无布可翻转式过滤器离心机,其特征在于,悬浮液通过充填管被输送到鼓件内部,滤过物由鼓件旋转时所产生的离心力而通过过滤媒介,并且固体成份由过滤媒介而被拘留在鼓件内壁上,被过滤媒介所拘留的固体成份以机械方式地从鼓件中由鼓件基部所排出。
50.如权利要求49所述的方法,其特征在于,在固体成份流体以机械方式排出之前,气流从外侧流过过滤媒介而进入鼓件内部,以使固体成份松散。
51.如权利要求50所述的离心机,其特征在于,气流是在鼓件内部造成一个负压力而产生。
52.如权利要求50所述的方法,其特征在于,气流是以一或多个压力或负压力脉冲的形式而被施加。
53.如权利要求49到52所述的任一项方法,其特征在于,在固体成份通过鼓件基部以机械方式排出之后,残留在过滤媒介的固体成份残余物以气动方式由气流作用在径向及/或轴向上而从鼓件被输送出。
54.如权利要求49到53所述的任一项方法,其特征在于,作用在径向的气流是在鼓件基部再度从其起始位置移转到靠近鼓件的打开端的弹出位置时被产生。
55.如权利要求54所述的方法,其特征在于,作用在径向的气流是逐渐地从一个靠近鼓件基部的起始位置朝向其弹出位置时,同步地随着鼓件基部的移动而产生。
56.如权利要求54或55所述的方法,其特征在于,在鼓件转动时,作用在径向的气流是以稳定状态方式而产生。
57.如权利要求54或55所述的方法,其特征在于,作用在轴向的气流是重叠于作用在径向的气流上。
58.如权利要求53到57所述的任一项方法,其特征在于,作用在轴向的气流是同步地随着鼓件基部从其起始位置向其弹出位置移转并且随其移动之时而产生。
全文摘要
本发明是关于一种可翻转式过滤器离心机,其构造可更小型化,并且其中固体成分可与其湿度含量无关地而被排出。该可翻转式过滤器离心机没有过滤器布并且包括有一个离心鼓可旋转地设置在一个具有鼓壁围住一个静止且尺寸安定的过滤媒介的鼓件外壳中,一个可驱动鼓件旋转的轴,一个可密闭地被封闭在鼓件边缘的鼓件开放端的盖子,一个供给装置用来悬浮液被过滤者,及其引导到鼓件内部的充填管,以及一个配置在鼓件内部中的鼓件基部,鼓件基部及过滤媒介或鼓壁为轴向地可彼此相对地移动,以机械方式而从鼓件排出固体成分。
文档编号B04B7/00GK1520338SQ02807532
公开日2004年8月11日 申请日期2002年2月20日 优先权日2001年3月28日
发明者汉斯·格尔泰斯, 格尔德·迈尔, 迈尔, 汉斯 格尔泰斯 申请人:海因克股份有限公司
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