全殼蝸桿離心分離機的蝸桿的制作方法

本發明涉及一種全殼蝸桿離心分離機的蝸桿，其具有一沿著縱向軸線延伸的蝸桿轂和一圍住所述蝸桿轂的蝸桿螺旋件。本發明還涉及一種這類蝸桿在全殼蝸桿離心分離機中的應用。

背景技術：

全殼蝸桿離心分離機的特征在于具有閉合的殼或者說全殼的滾筒。該滾筒以高轉速轉動，由此可以將處于滾筒中的、多相混合物分開成至少一個重相和一個輕相。重相一般是固相，其借助于蝸桿被輸送出該滾筒。為此，蝸桿在滾筒中相對于該滾筒能轉動地受支承并具有一蝸桿螺旋件，該蝸桿螺旋件圍繞一蝸桿轂布置。蝸桿螺旋件沿著滾筒的內側面或者說內部的殼面延伸并如此地向滾筒的一軸向端部區域輸送重相的物質并使其在那里尤其從一排出錐面輸送出去。待澄清的多相混合物因此處于滾筒的內側面與蝸桿轂之間。

在確定的全殼蝸桿離心分離機中，尤其出于澄清技術的原因而追求大的池深。但是同時，池深由于蝸桿轂的直徑和待澄清的混合物的或者說輕相的在那里所獲得的浮力效果和沉積效果而受限。

蝸桿轂的直徑不能無限制地被減小，因為這樣會負面地影響蝸桿的剛性和它的穩定性。

技術實現要素：

本發明的任務是提出一種具有蝸桿的全殼蝸桿離心分離機，該蝸桿的蝸桿轂可以浸入到待分開的混合物中，而不會獲得在剛性以及還有所提到的浮力以及沉積方面的缺點。

根據本發明的解決方案

根據本發明，該任務利用一種全殼蝸桿離心分離機的蝸桿來解決，其具有一沿著縱向軸線延伸的蝸桿轂和一圍住所述蝸桿轂的蝸桿螺旋件，其中，所述蝸桿轂在它的縱向延伸部的一區段中構造有一格柵結構。

在根據本發明的全殼蝸桿離心分離機的蝸桿中，該蝸桿的蝸桿轂或者說蝸桿本體以區段方式構造出一格柵結構。該格柵結構原則上向外去地不閉合，而是敞開，并且可以相應地浸入到環繞滾筒的、待澄清混合物的池中，而不會由于浮力產生問題。利用根據本發明的格柵結構的設計方案可以實現從待澄清混合物中在朝滾筒內側面的方向上下降的沉淀的顆粒不保持附著在格柵結構上。這種顆粒從根據本發明的格柵結構確切地說向徑向外部滑離或者說滑離到滾筒的外部區域中。根據本發明的蝸桿轂的另一優點在于，沿軸向方向可以自由地選擇如下這樣的區域，在該區域中，待澄清物質從滾筒中央內的一流入管被給出到該滾筒中。

有利地，所述蝸桿轂具有一柱體形縱向區段和至少一個錐形縱向區段，并且在其中所述蝸桿轂構造有一格柵結構的區段是所述柱體形縱向區段。根據本發明的格柵結構在該改進方案中處于蝸桿的柱體形縱向區段中并可以在那里相應特別簡單和成本低廉地制造。

蝸桿轂的錐形縱向區段優選地構造有一閉合殼面。這類構造有閉合殼面的錐形縱向區段能夠特別簡單地制造并此外賦予根據本發明的蝸桿以特別高的剛性。錐形縱向區段有利地總體上是中空的并以流體密封閉合的方式構造，從而使得待澄清物質或已澄清物質不能進入到它的內部。

所述蝸桿轂有利地具有包括蝸桿支承件的至少一個縱向區段，在該縱向區段中所述蝸桿轂構造有一閉合殼面。因此，蝸桿支承件在該改進方案中由一閉合殼面圍住并相應地不僅特別剛性地受支承，而且同時防止待澄清物質或已澄清物質進入到該蝸桿支承件的內部的支承件區域中。

所述格柵結構還有利地構造有至少一個橫向盤，所述至少一個橫向盤尤其以環形盤的形式在所述蝸桿轂的整個周邊上延伸。

所述格柵結構也優選地構造有至少一個縱向棒，所述至少一個縱向棒尤其越過一橫向盤并特別優選越過所述區段的整個長度沿縱向方向延伸。這類縱向棒能夠簡單地加工并為了將蝸桿轂隨后安置在根據本發明的蝸桿轂上提供了有利的基礎支架。

所述格柵結構還尤其構造有至少一個傾斜支撐件，所述至少一個傾斜支撐件尤其傾斜于所述縱向軸線在兩個橫向盤之間延伸。在這兩個橫向盤之間，這類傾斜支撐件能夠有利地、尤其借助于焊接連接、位置固定地以高的剛性來安置。這類連接同時可以非常簡單地制造，因為在這些橫向盤上獲得了簡單成形的接觸面。

傾斜支撐件有利地在它的端部上伸入到相鄰的橫向盤中。利用傾斜支撐件伸入到所屬的橫向盤中也獲得了形狀鎖合的連接，尤其借助于該連接也可以預先定位所述格柵結構。

有利地，總共三個傾斜支撐件越過所述蝸桿轂的周邊均勻分布地間隔開地布置。利用三個傾斜支撐件以令人意想不到的方式獲得了在很多因素方面的有利最佳方案，這些因素例如是成本、可制造性、剛性、疲勞強度和關于沉入到池中這方面的功能。

本發明也有針對性地涉及這類根據本發明的蝸桿在全殼蝸桿離心分離機中的應用。

附圖說明

隨后根據示意性附圖更詳細闡釋根據本發明的解決方案的一實施例。其中：

圖1示出了根據現有技術的全殼蝸桿離心分離機的一縱向截面；

圖2示出了根據本發明的全殼蝸桿離心分離機的一縱向截面，該全殼蝸桿離心分離機具有一蝸桿，該蝸桿在它的縱延伸部的一區段中構造有一格柵結構；

圖3示出了根據圖2的格柵結構的側視圖，該格柵結構具有縱向棒、橫向盤和傾斜支撐件；

圖4示出了根據圖4的格柵結構的視圖，該格柵結構省去縱向棒；

圖5在放大視圖中示出了根據圖3的截面V-V；

圖6示出了具有可替換的縱向棒的根據圖5的截面；

圖7以可替換的設計方案示出了根據圖5的截面。

具體實施方式

在這些圖中示出了全殼蝸桿離心分離機10，該全殼蝸桿離心分離機基本上沿著水平的縱向軸線12延伸。所述全殼蝸桿離心分離機10具有一外殼體14，在該外殼體中能繞縱向軸線12轉動地支承一滾筒16。通過以高轉速轉動所述滾筒16可以在該轉筒中產生離心力，借助于該離心力可以將待澄清物質分開成重相和輕相。滾筒16為此被支撐在第一滾筒支承件18和第二滾筒支承件20上。

在滾筒16上構造有用于待澄清物質的入口22以及用于重相的出口24和用于輕相的出口26。為了使滾筒16轉動而設置有一驅動器28。出口26用作用于沿徑向在內地處在滾筒16中的輕相的溢流口，從而使得該輕相在那里自動流出，只要滾筒16中達到了預先確定的液位、即所謂的池深。為了使沿徑向在外地處在滾筒6中的重相可以從滾筒16被送出，在滾筒16中設置一蝸桿30。該蝸桿30借助于所述驅動器28相對于滾筒16轉動并由此將重相的材料沿著構造在滾筒16上的錐面向徑向內部進而向出口24送出。

蝸桿30為此構造有一沿著所述縱向軸線12延伸的蝸桿轂32，該蝸桿轂沿徑向在外地由一蝸桿螺旋件34圍住。蝸桿轂32也用于沿徑向方向支撐所述蝸桿螺旋件34、將轉矩從驅動器28傳遞到蝸桿螺旋件34上并在此尤其接收拉力和推力。

為此，蝸桿轂32具有柱體形縱向區段36和沿軸向銜接的錐形縱向區段38。蝸桿轂借助于第一蝸桿支承件40和第二蝸桿支承件42能轉動地受支承。就像在圖1中能夠良好識別出的那樣，在根據現有技術的蝸桿轂32的情況下，越過該蝸桿轂的整個縱向延伸部，即不僅在柱體形縱向區段36中，而且在錐形縱向區段38中，其殼面44基本上閉合或者說全表面地、尤其是借助于片材或者管面來構造。僅僅在用于輸入待澄清物質的流入管46居中地在流入區域48中進入到蝸桿轂32內部而終止所處的地方，在殼面44中設置有一個個的開口50，待澄清物質可以穿過這些一個個的開口向徑向外部流出。此外，在根據圖1的蝸桿轂32的圍住流入管46的、柱體形區段中設置有一個個的開口50。穿過這些一個個的開口50，這樣的物質在某些情況下可以從蝸桿轂32的內部部分向徑向外部流出，其在某些情況下無意中在流入管46的端部處到達所述內部部分中。沿軸向相對于流入管46而言比較大的流體密封的空間54處在蝸桿轂32內部中。該空間應當阻止在那里總體上待澄清物質會進入到蝸桿轂32的內部中。但是，如果蝸桿轂32浸入到待澄清物質中，該比較大的流體密封空間54同時也造成大的浮力。由于這類結構，蝸桿轂32不允許持久地浸入到待澄清物質中。

因此，根據現有技術的全殼蝸桿離心分離機10的池深52基本上通過蝸桿轂32的外半徑或者外直徑被限定到比較大的半徑或者直徑上。

在圖2至7中示出了全殼蝸桿離心分離機10的實施例，該全殼蝸桿離心分離機能夠實現并且其被設置用于使所述蝸桿轂32持久地浸入到待澄清物質中。在該全殼蝸桿離心分離機中，所屬的蝸桿轂32在柱體形縱向區段36中并特別地僅在該區段中構造有一格柵結構56。

該格柵結構56當前借助于十二個縱向棒58來構造，這些縱向棒越過蝸桿轂32的周邊沿該蝸桿轂的縱向方向、即平行于縱向軸線12以均勻間距分布地布置。縱向棒58的根據本發明優選的數量處于八個和十六個之間，尤其在十個和十四個之間。縱向棒58沿徑向在外地分別構成一用于蝸桿螺旋件34的貼靠面并沿徑向在內地支撐在橫向盤60上。在此，縱向棒58越過橫向盤60延伸，這些橫向盤橫向于所述縱向軸線12取向進而形成用于縱向棒58的內部支撐部。橫向盤60沿徑向在內地借助于中央開口62中空地構造成環形盤的形式，從而使得流入管46尤其也可以延伸穿過該環形盤。

分別在兩個橫向盤60之間延伸有兩個至六個之間的傾斜支撐件64。在根據圖5和6的實施例中是三個傾斜支撐件64并且在根據圖7的實施例中是四個傾斜支撐件64。這些傾斜支撐件64相對于所述縱向軸線以30°和40°之間的、優選33°和37°之間的、當前35°的角度傾斜并在它們的端部處分別傾斜地定長截短并與相鄰的橫向盤60焊接。在此，對應的傾斜支撐件64優選伸入到橫向盤60上的一凹陷部（未示出）中。借助于該凹陷部，傾斜支撐件64有利地形狀鎖合地耦合到橫向盤60中并能夠針對格柵結構的裝配定位得較簡單和較精確，該裝配在所要求的小尺度公差下是非常困難的。

除了圖5和圖7中在橫截面上分別圓形和實心地設計的縱向棒58和傾斜支撐件64之外，在圖6中示出了針對縱向棒58的若干有利的橫截面形狀66。六角形狀在均勻的彎曲力矩分布方面并且還在物質從徑向內部向徑向外部的流出方面是有利的。矩形形狀在沿徑向方向和沿周向方向的因此獲得的、不同大小的彎曲力矩方面是有利的。三角形狀是有利的，因為針對蝸桿螺旋件34獲得了寬的徑向外表面并盡管如此可以使物質容易地從內部向外部流出。關于這些特性，半圓形狀是好的折中，其中，可以進一步成本低廉地提供半圓材料。借助于中空形狀、尤其是圓管形狀可以在材料需求小和重量小的情況下獲得高彎曲力矩。方形形狀能夠成本低廉地提供并當拐角中的兩個拐角沿徑向方向取向時剛好是有利的。于是也有利地利用該形狀的對角的彎曲力矩軸線。借助于T形狀同樣可以沿徑向外部地提供用于蝸桿轂32的寬的貼靠面。

最后要注意的是，在本申請材料和尤其是在從屬權利要求中提到的全部特征盡管形式上引用一個或多個確定的權利要求，也應當單個地或以任意組合得到獨立保護。

附圖標記列表

10 全殼蝸桿離心分離機

12 縱向軸線

14 外殼體

16 滾筒

18 第一滾筒支承件

20 第二滾筒支承件

22 用于待澄清物質的入口

24 用于重相的出口

26 用于輕相的出口

28 驅動器

30 蝸桿

32 蝸桿轂

34 蝸桿螺旋件

36 柱體形縱向區段

38 錐形縱向區段

40 第一蝸桿支承件

42 第二蝸桿支承件

44 閉合的殼面

46 流入管

48 流入區域

50 殼面中的開口

52 池深

54 流體密封空間

56 格柵結構

58 縱向棒

60 形式為環形盤的橫向盤

62 中央開口

64 傾斜支撐件

66 縱向棒的橫截面形狀