包括帶有外罩的可旋轉的離心分離機轉筒的斷續式離心分離機和用于制造外罩的方法
【專利摘要】本發明涉及一種斷續式離心分離機，它具有一個帶有外罩（13）的可旋轉的離心分離機轉筒（10）。圓筒形的離心分離機外罩（13）設有用于排出在離心分離時產生的液體的孔（50）。這些孔（50）具有橢圓形的橫截面?？祝?0）的橫截面由內向外擴展。在此，孔壁是連續的?？灼叫杏谵D筒軸在外罩（13）的內側上的橫截面的直徑與孔（50）平行于轉筒軸在孔（50）的外側上的橫截面的直徑相等。而孔（50）沿周向方向在外罩（13）的內側上的橫截面的直徑小于孔（50）沿周向方向在外罩（13）的外側上的橫截面的直徑。橢圓孔的面積還可以附加地通過接橋分割。
【專利說明】包括帶有外罩的可旋轉的離心分離機轉筒的斷續式離心分離機和用于制造外罩的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種斷續式離心分離機，該斷續式離心分離機包括一個繞轉筒軸可旋轉的帶有外罩的離心分離機轉筒，其中，圓筒形的離心分離機外罩設有用于排出在離心分離時產生的液體的孔，這些孔具有橢圓形的橫截面。
[0002]此外，本發明涉及一種用于制造用于這種斷續式離心分離機的外罩的方法。本發明還涉及一種用于運行這樣的斷續式離心分離機的方法。
【背景技術】
[0003]帶有徑向開口的離心式分離器由按照DE696 09 594T2的EP0804 291B1已知。在此，離心式分離器的轉子這樣構造有以徑向開口形式的排出口，使得在這些徑向排出口中堵塞或磨損的危險減小并且通過排出口的橫截面的特別構成而使得減少產生的噪聲級并且減少在排出口中產生的聲音的頻率的影響。為了達到這種結果，排出口這樣構成，使得該排出口的徑向內部的橫截面向外首先是恒定的或者緩慢增長并且接著在排出口中間非連續地向外突然敞開。對此，設置首先大致恒定的并且接著漏斗形擴展的形狀，或者也設置由恒定的形狀轉為球冠的過渡部或以類似形狀設置。這種方案對于某些應用情況可能是適宜的，但是至今例如在制糖業中未證實為可用的。
[0004]斷續式離心分離機特別是也用于從糖晶體懸浮液分離糖晶體。
[0005]原材料、例如具有積聚的晶體懸浮液的稠液從上面被輸送和然后在離心分離機轉筒中被這樣處理，使得產品、例如在這里結晶物在離心分離機轉筒的外罩的內面上沉積。糖漿在此通過工作篩逸出，所述工作篩放置在外罩上。
[0006]這種結晶物或這種晶體層然后必須從離心分離機轉筒中清除，借此該離心分離機轉筒可用于下一次的使用或下一次的裝料。
[0007]這種也稱為周期性工作的、用于離心分離填充料的離心分離機的方案由DEl 916280B已知。在離心分離機外罩中設有孔，在離心分離時與糖晶體分離的液體通過這些孔向外導出并且離開離心分離機轉筒。
[0008]對于這些孔的橫截面形狀，DEl 916 280B出于機械的原因而提出一種橢圓形，因為這對于穩定性是有利的。這些考慮得到了證實。在離心分離機外罩中的應力在開口區域中被這樣減少并且因此整個離心分離機轉筒的耐久性和穩定性被改善。
[0009]在糖離心分離機的另一種形式中，S卩，在連續式工作的離心分離機中，由EPl 693112B1已知橢圓狀的孔，亦即帶有橢圓形的橫截面的孔。
[0010]鑒于正是在制糖業領域中大量使用的間歇式工作的離心分離機而存在也進一步改善離心分離機外罩的顯著的需求。
【發明內容】
[0011]因此，本發明的任務在于，提出一種斷續式離心分離機，該斷續式離心分離機具有對離心分離機外罩的進一步優化。
[0012]本發明的另一個任務在于，給出一種用于制造這種離心分離機的方法。
[0013]首先提到的任務借助于本發明在同類型的斷續式離心分離機中通過如下方式解決，即，所述孔的橫截面由內向外是連續的，所述孔平行于轉筒軸在外罩的內側上的橫截面的直徑(a2)與所述孔平行于轉筒軸在孔的外側上的橫截面的直徑U1)相等或幾乎相等，并且所述孔沿周向方向在外罩的內側上的橫截面的直徑(I2)小于所述孔沿周向方向在外罩的外側上的橫截面的直徑(I1),從而所述孔的橫截面向外擴展。
[0014]在同類型的方法中，該任務借助于本發明通過如下方式解決，S卩，在使外罩金屬板變圓之前或之后，外罩借助于水射流切割設有橢圓形的開口。
[0015]出人意外的是，通過在離心分離機中的孔的該首先第一眼看上去顯得改變輕微的構成，能夠顯著改善性能。
[0016]對此,原因如下:
[0017]離心力對轉筒中的液體引起離心加速度aZ。然而因為液體被壁攔住，所以液體沿垂直于轉筒壁的方向具有接近零的速度。如果液體微粒進入到開口中，則該液體微粒失去與旋轉的參考系的接觸并且離心加速度因此同樣變為零。因為微粒不被進一步加速，所以該微粒需要相對長的時間穿過開口而離開轉筒。非?？赡艿氖牵撐⒘Ｍㄟ^轉筒的旋轉運動被橢圓的壁開口趕上并且因此再次獲得與旋轉的參考系的接觸。在這里該微粒被逼向沿旋轉方向在后面的開口面。在那里離心加速度再次起作用并且微粒被徑向加速。
[0018]為了支持上面描述的效果，開口面因此應該向外變更大。同時液體可以“倚靠”的更大的面是有利的。
[0019]引入這種向外擴展的橢圓形的孔首先非常耗費。在此要考慮，橢圓形的孔向外的擴展不應沿每個方向以相同的程度進行。如由上面對糖顆?；蛘呶⒘５倪\動情況的考慮所得出的相同，特別涉及應該沿不同方向不同地表現的孔壁。
[0020]也就是說，孔的橫截面在平行于轉筒軸的維度中由內向外應該不增長或者至少在任何情況下不明顯增長。即沿該平行于轉筒軸的方向在離心分離機轉筒中沒有顆粒的運動或者只有顆粒的少量的偏離運動并且孔在該維度中的擴展或者收縮因此不是有意義的并且如已證實的也是完全不希望的。
[0021]如下表達，S卩，孔平行于轉筒軸在外罩的內側上的橫截面的直徑與孔平行于轉筒軸在孔的外側上的橫截面的直徑應該相等，被理解為，這兩個直徑應該相互偏差小于5%。輕微的偏離、特別是橫截面向外的輕微擴展也在該維度中還是可容忍的，如果該偏差也應該盡可能小的話。
[0022]取而代之地，由內向外的橫截面擴展涉及沿離心分離機轉筒的周向方向的維度，因此同時沿旋轉的轉筒的運動方向。
[0023]孔的壁因此應該在孔壁的不同的區域中構造成不同的。
[0024]通過離心分離機轉筒的外罩金屬板的利用不同方法的特別小心的加工，這點是可能的。
[0025]然而特別優選的是，所述孔借助水射流切割在使金屬板變圓以形成圓筒形的離心分離機外罩之前作為開口被引入到外罩金屬板中。
[0026]更確切地說，已證實的是，利用離心分離機外罩的特別適合的制造可以特別可靠地、精確地并且同時成本有利地進行橢圓形的孔的這樣的如所描述的不同地向外擴展的造型。
[0027]更確切地說，當橢圓被引入到還是平的金屬板中并且該金屬板接著被變圓，以便使成形轉筒的圓筒時，則這特別有利地進行。如果橢圓幾乎垂直地引入到金屬板中，它在變圓時得到僅在一個維度中輕微圓錐的形狀。恰好這種效果是有利的，因為由此液體的排放被加速。該效果可以通過如下方式增強，即，開口已經以一定程度就這點而言“圓錐形地”弓丨入到平的金屬板中。這里，在0.1°至10°，優選0.2至3°的范圍中的小的角度已經足夠取得大的效果。
[0028]這里，借助于磨蝕的水射流切割引入開口是有利的，因為這里可簡單地形成切割面相對于金屬板表面的斜置并且可以同時確保，不進行在垂直于其延伸的第二維度中的斜置。
[0029]為了通過較大的面增強排放效果，在一種優選的實施形式中也可以實現在中間帶有平行于轉筒軸延伸的接橋的橢圓，該實施形式將橢圓劃分成兩個相互對稱地相同的半部。這點具有如下優點，即，利用所述接橋產生附加的面，該面附加地加速液體并且因此液體更快地離開轉筒。這里，接橋面也優選是向外沿旋轉方向輕微傾斜的。
[0030]包括帶有多于一個接橋的橢圓的實施形式也具有優點，然而增加了制造費用，從而不多于5個接橋在技術上是合適的。
[0031]通過離心分離機外罩的按照本發明的構成還可以利用上其他的效果。孔的橢圓造型的橫截面形狀有利于定中心的開口面，由此于是需要共計更少的孔。更確切地說，橢圓與帶有圓形橫截面的孔相比在相同尺寸的情況下在沿與軸平行的方向具有多倍的面積。對于較少數量的孔需要用于制造的較少的單獨的工作步驟。對于穿流通過橢圓形的孔的液體的輸送和進一步處理也僅需考慮與此相應地更少的位置，液體在這些位置處在離心分離機轉筒的外側上排出。
[0032]在從屬權利要求中給出或者在對附圖的說明中更詳細地闡述其他的優選的實施形式。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]以下借助附圖更詳細地闡述本發明的實施例。圖中:
[0034]圖1以本發明的一種實施形式的斷續式離心分離機的示意性剖視圖，包括垂直地穿過離心分離機平行于離心分離機轉筒的軸的剖面；
[0035]圖2穿過圖1的斷續式離心分離機垂直于離心分離機轉筒的軸截取的剖面；
[0036]圖3用于制造按照本發明的離心分離機外罩的外罩金屬板；
[0037]圖4用于構成在按照本發明的離心分離機外罩中的孔的第一實施例；
[0038]圖5用于構成在按照本發明的離心分離機外罩中的孔的第二實施例；
[0039]圖6用于構成在按照本發明的離心分離機外罩中的孔的第三實施例；以及
[0040]圖7類似于圖4的實施形式的俯視圖，帶有三維效果的圖。
【具體實施方式】
[0041]在圖1的示意性剖視圖中以垂直的中間剖面看到離心分離機，例如糖離心分離機，該離心分離機包括一個離心分離機轉筒10。離心分離機轉筒10具有驅動軸11，該驅動軸也構成離心分離機轉筒10的豎直設置的軸并且提供用于整個離心分離機轉筒10的旋轉驅動裝置。在圖1中驅動軸11僅示意性地表明。旋轉方向12附加地通過箭頭標出。
[0042]此外，離心分離機轉筒10具有外罩13，該外罩通過旋轉驅動裝置11置于旋轉運動中。外罩13基本上是圓筒形的并且在其內壁上被未更詳細示出的工作篩覆蓋。
[0043]稠液被添加到離心分離機轉筒10中，所述稠液特別是具有還帶有其母液的糖晶體。該稠液由高速驅動的離心分離機轉筒10離心分離，其中，糖晶體不通過工作篩，而糖漿通過工作篩排出并且由在圖中未示出的在外罩13中的孔(50)向外排出。
[0044]在進一步的工作步驟之后，例如利用純凈的液體洗滌按照這種方式沉積的晶體之后，糖晶體以結晶物14形式保持附著在外罩13的內側上并且在那里形成一種糖層。
[0045]離心分離機轉筒10向下通過底部15封閉。底部15基本上垂直于離心分離機轉筒10的軸設置。當然底部15具有開口 16，結晶物14可以基于其重力通過這些開口從離心分離機轉筒10排出。這些開口 16在離心分離過程期間是關閉的并且在此之后才打開。
[0046]為了能夠將附著在外罩13的內壁上的結晶物14從那里去除，設有一個清除器20。清除器20具有一個清除桿21和一個設置在清除桿21上的元件22，例如刮刀22或者刮推器。刮刀22或者刮推器相對于清除桿繞由清除桿21形成的軸可擺動。
[0047]刮刀22或者刮推器平行于離心分離機轉筒10的軸并且因此豎直地延伸。刮刀或者刮推器在外罩13的整個或者幾乎整個高度上延伸。
[0048]該擺動運動導致刮刀22可以進入到結晶物14中并且連續地在那里剝離結晶物14的層。
[0049]在剝離過程之后，結晶物14的糖晶體基于其重力在離心分離機轉筒11內向下朝底部15方向掉落并且在那里通過現在不再封閉的開口 16。
[0050]在圖2中在垂直于轉筒軸并且因此垂直于驅動軸11的剖面圖中現在看到相同的離心分離機轉筒10的相同情形。
[0051]在這里可以很好地看出，帶有其清除桿21的清除器20由以刮刀或者刮推器形式的元件22補充。在所示位置中，該元件22沒有一直伸入到結晶物14中。因此在離心分離期間圖1和圖2的所述位置被占據。
[0052]外罩13設有較大數量的孔50。這些孔50按比例這樣小，以致這些孔在圖1和2的示圖中沒有單獨地顯示。
[0053]在離心分離過程中從糖晶體懸浮液逸出并且留下結晶物14的糖漿可以通過這些孔50從帶有外罩13的離心分離機轉筒10向外逸出。結晶物14本身保持附著在篩(未示出)上，該篩放置在外罩13的內側上。
[0054]在圖3中示出外罩金屬板，其可能適合于制造圖1和2中的外罩13。
[0055]可看到，在外罩13中設有多個橢圓形的孔50。這些橢圓形的孔分布在設置用于外罩13的外罩金屬板上。這里可想到許多可能性。
[0056]在此，孔50借助水射流切割被引入到用于外罩13的外罩金屬板中。
[0057]在圖4中在上方以剖視圖和在下方以俯視圖看到孔50的第一實施形式。在圖4中，在上方以剖面圖看出用于外罩13的外罩金屬板并且在下方以俯視圖看出孔50的區域。
[0058]在這里看到，孔50具有橢圓的形狀并且通過垂直于金屬板平面的磨蝕的方法在外罩金屬板中被引入。
[0059]如果現在為了制造外罩13以圓筒形使外罩金屬板彎曲，則可以各易地想象出在圖4中例如在向上彎曲時孔50在上面的側面上壓縮并且在下面的側面上拉伸。該過程是均勻的，從而僅通過該彎曲產生孔50的連續的形狀，該形狀在圖4中是向下開口的。對此進一步的解釋與對圖7的描述相結合在下文說明。
[0060]在圖5中在上面以剖面圖和在下面以俯視圖看到孔50的第二實施形式?？?0在這里由兩個單獨的區域50a和50b組成，這兩個區域共同構成一個具有處于其間的接橋51的橢圓形。
[0061]在圖5中在上面示出的橫剖視圖中顯示出，該實施形式也通過垂直的水射流切割引入到用于外罩13的外罩金屬板中。
[0062]在為了制造圓筒形的外罩13彎曲金屬板時，又類似于在圖4中那樣產生橢圓形構造的在一個維度中例如稱為錐形的變形。
[0063]接橋已有利地制成為輕微傾斜的(在俯視圖中觀察)，亦即，沿旋轉方向向外連續傾斜。
[0064]在圖6中在上面以剖面圖和在下面以俯視圖看到孔50的第三實施形式。孔50在這里又是橢圓形的并且通過兩個接橋51a和51b分割，從而形成三個部分孔50a、50b和50co
[0065]在圖7中示出孔50的一種實施形式的俯視圖，該實施形式首先與圖4中的示圖類似。
[0066]不過在該示圖中重點在于另一方面?？?0具有共計三個維度。第一維度在圓筒轉筒的圓周上延伸并且在圖7中識別為在紙平面中由左向右。
[0067]第二維度在圓筒轉筒上平行于轉筒軸延伸并且在圖7中的紙平面中顯示為由上向下。
[0068]第三維度垂直于離心分離機轉筒10的外罩13延伸并且因此垂直于圖7中的紙平面。
[0069]離心分離機轉筒的外罩13具有最終的尺寸。該外罩具有朝向轉筒軸的內側和朝向環境的外側。
[0070]孔50現在具有相應橢圓狀構造的橫截面。該橢圓狀的橫截面因此具有通常較小的直徑，該直徑在示出的實施形式中平行于轉筒軸延伸，亦即，在圖7中由上向下。在此，橢圓狀的橫截面在外罩13外側上的直徑標記為并且橢圓狀的橫截面在外罩13內側上的直徑標記為a2。如可看出的，兩個直徑B1和a2大小相同并且也彼此重疊。
[0071]在多個實施例中以及也在示出的實施形式中較大的第二直徑垂直于第一直徑B1和a2沿外罩13的周向方向延伸并且因此在圖7中由左向右延伸。這里橢圓狀的孔50的位于轉筒外罩的外側上的橫截面標記為I1，橢圓狀的橫截面的位于外罩的13內側上的在該維度中的直徑標記為I2。
[0072]可看出，I1大于12。因為孔壁將在外側在外罩13上的橢圓狀的橫截面與在內側在外罩13中的橫截面相互連續地連接，由此得出，在圖7中的孔壁在示圖中在上面或在下面的各側面上垂直于紙平面地延伸，而孔壁在位于孔50左邊或者右邊的各區域中傾斜于紙平面地延伸。[0073]附圖標記列表
[0074]10離心分離機轉筒
[0075]11離心分離機轉筒10的驅動軸
[0076]12離心分離機轉筒10的旋轉方向
[0077]13 外罩
[0078]14在外罩13的內側上的結晶物
[0079]15 底部
[0080]16 開口
[0081]20清除器
[0082]21清除器20的清除桿
[0083]22元件、特別是清除器20的刮刀或者刮推器
[0084]23清除器20的元件22的擺動方向
[0085]24在元件22擺動運動時用于力和/或力矩的接收器
[0086]50 孔
[0087]50a部分孔
[0088]50b部分孔
[0089]50c部分孔
[0090]51 接橋
[0091]51a 第一接橋
[0092]51b 第二接橋
[0093]B1孔50沿垂直方向在外罩13的外側上的直徑
[0094]a2孔50沿垂直方向在外罩13的內側上的直徑
[0095]I1孔50沿水平方向在外罩13的外側上的直徑
[0096]I2孔50沿水平方向在外罩13的內側上的直徑
【權利要求】
1.斷續式離心分離機， 包括一個繞轉筒軸可旋轉的帶有外罩(13)的離心分離機轉筒(10)， 其中，圓筒形的離心分離機外罩(13)設有用于排出在離心分離時產生的液體的孔(50)，這些孔(50)具有橢圓形的橫截面， 其特征在于， 所述孔(50)的橫截面由內向外是連續的， 所述孔(50)平行于轉筒軸在外罩(13)的內側上的橫截面的直徑(a2)與所述孔(50)平行于轉筒軸在孔(50)的外側上的橫截面的直徑U1)相等或幾乎相等，并且 所述孔(50)沿周向方向在外罩(13)的內側上的橫截面的直徑(I2)小于所述孔(50)沿周向方向在外罩(13)的外側上的橫截面的直徑(I1),從而所述孔(50)的橫截面向外擴展。
2.按照權利要求1所述的斷續式離心分離機， 其特征在于， 所述孔(50)的向外擴展的橢圓橫截面具有如下孔壁，這些孔壁在沿周向方向的直徑(I1^ I2)的外端部處相對于外罩(13)的垂直線的角度大于0.1°并且小于10°，優選大于0.2°并且小于3°。
3.按照權利要求1或2所述的斷續式離心分離機， 其特征在于， 所述孔(50)的孔壁沿周向方向也是連續的。
4.按照上述權利要求之一所述的斷續式離心分離機， 其特征在于， 所述孔(50)借助水射流切割在使金屬板變圓以形成圓筒形的離心分離機外罩(13)之前作為開口被引入到外罩金屬板中。
5.按照上述權利要求之一所述的斷續式離心分離機， 其特征在于， 橢圓孔(50)沿周向方向的橫截面的直徑(I1U2)大于孔(50)平行于轉筒軸的直徑(&1、a2)，并且 所述橢圓的半軸比在1:2.5至1:7.5之間，優選在1:4.5至1:5.5之間。
6.按照上述權利要求之一所述的斷續式離心分離機， 其特征在于， 每個捕圓的開口面積處于80mm2和150mm2之間，優選處于95mm2和105mm2之間。
7.按照上述權利要求之一所述的斷續式離心分離機， 其特征在于， 在所述離心分離機轉筒(10)的外罩(13)中的孔(50)在轉筒的高度上分布地具有不同的開口橫截面。
8.按照上述權利要求之一所述的斷續式離心分離機， 其特征在于， 在所述離心分離機轉筒(10)的外罩(13)中的孔(50)在轉筒的高度上具有相互不同的距離。
9.按照上述權利要求之一所述的斷續式離心分離機，其特征在于， 所述離心分離機轉筒(10)的外罩(13)的外罩金屬板的材料厚度為8mm和25mm之間，優選IOmm和17mm之間。
10.按照上述權利要求之一所述的斷續式離心分離機， 其特征在于， 在所述離心分離機轉筒(10)的外罩(13)中的孔(50)的一個橢圓、多個橢圓或所有橢圓在中心具有至少一個平行于轉筒軸延伸的接橋(51)，該接橋將所述橢圓優選分成兩個相互對稱地相同的半部。
11.按照權利要求10所述的斷續式離心分離機， 其特征在于， 所述接橋(51)的橫截面積構成為向外逐漸減小的，并且 孔壁也在接橋(51)的區域中是連續的。
12.按照權利要求10或11所述的斷續式離心分離機， 其特征在于， 所述橢圓具有多個接橋(51a、51b)，優選至少兩個接橋并且最多五個接橋。
13.用于制造按照上述權利要求之一所述的帶有離心分離機轉筒(10)和外罩(13)的斷續式離心分離機的方法， 其特征在于， 在使外罩金屬板變圓之前，外罩(13)借助于水射流切割設有橢圓形的開口，在變圓之后由這些開口形成具有橢圓橫截面的孔(50 )。
14.按照權利要求13所述的用于制造斷續式離心分離機的方法， 其特征在于， 所述橢圓形的開口在使外罩金屬板變圓之前借助于水射流切割得到圓錐形狀。
15.用于制造按照權利要求1到12之一所述的帶有離心分離機轉筒(10)和外罩(13)的斷續式離心分離機的方法， 其特征在于， 所述外罩(13)在使外罩金屬板變圓之后借助于水射流切割設有橫截面為橢圓形的孔(50)， 所述孔(50)的壁由內向外并且沿周向方向構成為連續的，并且 所述孔(50)沿周向方向在外罩(13)的內側上的橫截面的直徑(I2)構成為小于所述孔(50)沿周向方向在外罩(13)的外側上的橫截面的直徑(I1),從而所述孔(50)的橫截面向外擴展。
【文檔編號】B04B7/18GK103648654SQ201280033962
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年11月23日 優先權日:2011年11月24日
【發明者】H-H·韋斯騰達普, D·施潘根貝格爾 申請人:Bma布倫瑞克機器制造有限公司