ダイレクトドライブを備えるセパレータ

专利摘要:
垂直回転軸（Ｄ）と遠心力を受けて処理されるようになっている材料のための供給パイプとを有する遠心ドラム（２）と、機械フレーム（８）に弾性的に支持されるハウジング（６）内にベアリングによって回転可能に装着される遠心ドラム用の駆動スピンドル（３）と、ステータ（１１）と駆動スピンドル（３）に位置合わせされるモータロータ（１２）とを取り囲む電機駆動モータ（１０）を有する駆動装置と、を備えるセパレータ（１）が開示される。モータハウジング（１３）を含む駆動装置は、動作中に共振動ユニットとして駆動スピンドル（３）と同じ動きを行なう。開示されるセパレータ（１）は、駆動装置が、ベアリングの下側で、特にその下側軸方向端部で、少なくとも１つ以上の結合要素（３１）を介して機械フレーム（３２）に接続されることを特徴とする。
公开号:JP2011506073A
申请号:JP2010537366
申请日:2008-11-25
公开日:2011-03-03
发明作者:トマス クレイマン，；マリー‐テレス セドラー，；トマス バテルト，；アンドレアス ペンクル，；ウィルフリード マッケル，
申请人:ジーイーエー ウエストファリア セパレーター ゲーエムベーハー；
IPC主号:B04B9-04

专利说明:

[0001] 本発明は、請求項１の特徴部分の前の節に係るセパレータに関する。]
背景技術

[0002] 特に工業用途のための連続動作に適するタイプのセパレータは、それ自体、従来技術から知られている。既知のシステムは、その後に機械フレームに全体として弾性的に支持される構造ユニットを形成するためにドラム、駆動スピンドル、および電気駆動モータが強固に接続される構造を含む。このタイプの従来技術の例は、仏国特許第１，２８７，５５１号、独国特許第１，０５７，９７９号、および独国特許第４３，１４，４４０Ｃ１号に開示されている。]
[0003] また、従来技術としては、遠心ドラムのための駆動スピンドルを開示する独国特許第１９８，１３，４３６Ａ１号および英国特許第３４４，２２４Ａ号が挙げられ、前記駆動スピンドルは、機械フレームに弾性的に支持されるハウジング内にベアリングにより回転可能に装着される（国際公開第００／７８４６５Ａ１号および米国特許第６４，２８，４６０Ａ１号）。]
[0004] また、国際公開第２００７／１２５０６６Ａ１号はダイレクトドライブを有するセパレータを開示しており、その駆動装置は、ステータと駆動スピンドルに位置合わせされるモータ電機子とを伴う電気駆動モータを有する。この場合、ステータは機械フレームに強固に接続され、また、モータ電機子、駆動スピンドル、遠心ドラム、およびハウジングは、機械フレームに弾性的に支持されて動作中に振動するユニットを形成する。]
発明が解決しようとする課題

[0005] この背景に対して、本発明の目的は、ダイレクトドライブを備えるセパレータの構造を改良することである。]
課題を解決するための手段

[0006] 本発明は、この目的を請求項１の主題によって達成する。]
[0007] モータは、適切な態様で−特に径方向で固定されるが、特に、動作中に起こる駆動スピンドルと同じ軸方向の動きを行なうことができる。]
[0008] 特に有利な態様で軸方向での一体的な動きを確保するため、結合要素の取り付け状態における剛性は、径方向での剛性よりも軸方向、すなわち垂直方向の方がサイズ半分未満小さいことが好ましい。]
[0009] 例えば、これは、１または複数の結合要素がシートメタル部品として形成されることにより簡単な態様で実現できる。]
[0010] したがって、１つの環状シートメタルディスクまたは外周にわたって分布される複数の環状セグメント或いはシートメタルストリップを結合要素として設けることが考えられる。このタイプのシートメタル要素は、費用効率が高く、構造中に簡単な態様で組み込むことができる。]
[0011] 以下、図面に関連する典型的な実施形態を使用して、本発明を更に詳しく説明する。]
図面の簡単な説明

[0012] 例示目的で潤滑剤容器の様々な実施形態が回転軸の左右に示されるセパレータの本発明に係る駆動領域の断面図を示している（概略的な形態で示されている）。]
実施例

[0013] 図１は、垂直回転軸Ｄを有する遠心ドラム２（ここでは、概略的にのみ示されている）を伴うセパレータ１を示している。遠心ドラム２は駆動スピンドル３に配置される。駆動スピンドル３は、ここではネックベアリング４（上側ベアリング）とフットステップベアリング５（下側ベアリング）とを備えるベアリングによってハウジング６内に回転可能に装着される。例えば、ネックベアリング４は、ここでは２つの転がり軸受を有する。例えばネックベアリング４としての転がり軸受を１つだけ有する他の実施形態も考えられる（ここでは、図示せず）。また、２つのフットステップベアリング５を設けることも考えられる。] 図１
[0014] ハウジング６は、弾性要素７、８によって、好ましくはゴム要素またはゴムリングによって、主機械フレーム３２とは別個の部品または主機械フレーム３２と一体の部品として形成される環状の機械フレーム部９上に支持されており、駆動スピンドル３が主機械フレーム３２内に突出する。]
[0015] ステータ１１またはステータ巻線とモータ電機子１２とを伴うモータハウジング１３を有する（電気）モータ１０を備えるセパレータドライブは、遠心ドラム２を駆動する役目を果たす。]
[0016] 駆動スピンドル３は、直接に、すなわち、好ましくはカップリングなどの相互接続要素を伴うことなく、モータ電機子１２に接続される。モータハウジング１３はステータ１１と共にハウジング６に取り付けられる。これは、ここでは、モータハウジング１３が底部でボルト１４またはスタッドなどによりハウジング６に直接に締結されることによって実現される。モータハウジングは下側カバー１５を有する。]
[0017] モータ１０と遠心ドラム２との間には軸方向にベアリング手段が配置される。]
[0018] 弾性要素は、好ましくはいずれの場合にも外周にわたって分布される互いに対して垂直に方向付けられる２つの弾性要素−好ましくはゴム要素−７、８から成る複数の配列を備え、それにより、特に、関節点または回動点の所定の設定がもたらされる。選択された配列は、弾性要素の位置および形態を変えることによりバネ特性を敏速かつ簡単に調整することができるという利点を与える。]
[0019] 好ましくは弾性要素７、８の対の配列は、第１の要素７が回転軸と平行に方向付けられる長手中心軸を有し且つ第２の弾性要素８が回転軸に対して（径方向に）垂直に方向付けられる長手方向軸を有するように選択される。]
[0020] 機械フレーム部９は、弾性要素７、８が支持される壁部分１６、１７を有する段付き形状を有する。]
[0021] また、囲繞ゴムリングを弾性要素７、８として設けることも考えられる。]
[0022] ハウジング６は上側フランジ状領域１８を有しており、該フランジ状領域の下面１９および外周２０には、機械フレーム部９から離れて面する弾性要素７、８の側が支持される。]
[0023] フランジ状領域１８の内側には、駆動スピンドル３を取り囲んで軸方向下方に延びる円筒ハウジング領域２１が隣接している。ネックベアリング４およびフットステップベアリング５は、ハウジング領域２１の内周と駆動スピンドル３の外周との間に離間して配置される。]
[0024] 更に径方向外側において、ハウジング６は、フランジ状領域に隣接して下方に広がるカラー２２を有する。]
[0025] 環状空間／トーラスの態様を成し且つ上方および下方へ先細る境界壁２４、２５を有する潤滑剤収集容器２３が、上方および径方向がハウジングカラー２２によって外部に対して境界付けられるとともに、下方がモータ１０の電機子によって且つ内側がハウジング領域２１によって境界付けられ、更には底部が駆動スピンドル３によって境界付けられる空間内に配置される。]
[0026] 潤滑剤収集容器２３の下側領域は、動作中に前記容器内で径方向外側に油が集まるように、領域２６で駆動スピンドル３に対して回転が固定された態様で接続される。前記容器は、シールされた態様でハウジングに対して垂直上向きに当接するが、ハウジング６に対して回転できる。]
[0027] この接合部で、潤滑剤収集容器２３は、共回転要素として構造内に非常に容易に組み込むことができるが、それにもかかわらず、大きな容積を有利に有することができる。]
[0028] 一例として、潤滑剤容器２３は、回転軸Ｄの右側が、回転軸Ｄの左側よりも垂直方向にやや高く、適切な場合には径方向にやや短く示されている。前記容器２３は、回転対称となるように形成されるのが好ましい。]
[0029] ここでの有利な実施形態では、管状またはホース状のアタッチメント２８が油を運ぶための手段として潤滑剤収集容器の下側領域内に突出しており、前記アタッチメントは、動作中にそれが潤滑剤−例えば潤滑剤収集容器内の外側に集められた油中に入るような態様で配置されて形成される。アタッチメント２８は、ネックベアリングよりも上側の領域へ向けて軸方向に延びる潤滑剤チャンネル３０に合流するハウジング６の径方向孔２９内に突出する。ストリップディスクの態様を成す前記配置は、潤滑剤収集容器２３の潤滑剤をハウジング６の内周と駆動スピンドル３の外周との間のネックベアリング４よりも上側の領域へと運び出す役目を果たす。]
[0030] より良い案内のため、チューブ２４は、回転方向に抗して湾曲されていてもよい。]
[0031] 駆動スピンドル３の回転中、油は、外側へと案内されるとともに、油高さＯＩＬにおいて潤滑剤チャンネル３０を通じて上方へ圧送される。]
[0032] 潤滑剤チャンネル３０から出てくる潤滑剤は、その後、ネックベアリング４およびフットステップベアリング５を通じて下方へと流れることができ、そこから、元の潤滑剤収集容器２３へと流下できる。]
[0033] このようにして、所定の態様で形成することができるとともに確実に動作して駆動スピンドル３のベアリングを潤滑するようになっている完全な潤滑回路が非常に限られた空間内で実現される。駆動モータ１０の領域は、潤滑システムまたは回路から簡単な態様で分離される。ベアリング４、５の下側では、駆動領域が最小の垂直範囲のみ有する。]
[0034] また、回転潤滑剤収集容器２１は、該容器によって熱を外側へ容易に放散できるという利点も与える。冷却リブおよび伝達リブなどの表面増大手段を容器の内側または外側に組み込むこともできる。]
[0035] 駆動装置全体は、動作中、モータハウジング１３と共に、共動・共振動ユニットとして駆動スピンドル３と同じ動きを行なうため、駆動装置を、ベアリングの下側で、特にその下側軸方向端部で−少なくとも１つ以上の弾性結合要素３１を介して、機械フレーム部９が配置または形成される機械フレーム３２に対して接続することが提案される。]
[0036] 径方向に方向付けられて外周にわたって分布して配置されるシートメタルストリップ３３が、ここでは少なくとも１つ以上の結合要素（３１）として使用される。平面状のシートメタル要素の広がりを有する主平面は回転軸に対して垂直である。シートメタルストリップ３３は、モータと機械フレーム３２との間、特に駆動ハウジング１３と機械フレーム３２との間の隙間３４を埋めて、モータの下端を径方向に適切な態様で固定する。前記シートメタルストリップをスタッドまたはボルト３５により駆動ハウジング１３および機械フレーム３２に対して締結することができる。]
[0037] 冷却目的のため、下側カバーは、例えば１つ以上の開口を更に有することができ、また、動作中に空気流が換気の態様でモータを通過するように、モータよりも上側のハウジング６または機械フレームの領域に更なる開口を設けることができる。カバーにおいては、換気の態様で冷却効果を得るために、収集容器の外径よりも小さい直径が開口に関して選択される。収集容器２２の例えば底部におけるリブ構造は、その効果を更に増大させる。]
[0038] また、流体のための冷却回路をモータハウジングに或いは他の適したポイントに組み込むことも考えられる。カバーにおいては、換気の態様で冷却効果を得るために、収集容器の外径よりも小さい直径が開口に関して選択される。]
[0039] １セパレータ
２遠心ドラム
３駆動スピンドル
４ネックベアリング
５フットステップベアリング
６ハウジング
７、８弾性要素
９機械フレーム部
１０モータ
１３モータハウジング
１１ステータ
１２モータ電機子
１４ボルト
１５カバー
１６、１７ 壁部分
１８フランジ状領域
１９ 下面
２０ 外周
２１ハウジング領域
２２カラー
２３潤滑剤収集容器
２４、２５境界壁
２６ 領域
２８アタッチメント
２９ 孔
３０潤滑剤チャンネル
３１結合要素
３２ 機械フレーム
３３シートメタルストリップ
３４ 隙間
３５ ボルト
Ｄ 回転軸]

权利要求:

請求項1
ａ．垂直の回転軸（Ｄ）と、遠心力を受けて処理されるようになっている材料のための供給ラインとを有する遠心ドラム（２）と、ｂ．機械フレーム（８）に弾性的に支持されるハウジング（６）内にベアリングによって回転可能に装着される前記遠心ドラム用の駆動スピンドル（３）と、ｃ．ステータ（１１）と、前記駆動スピンドル（３）と位置合わせされるモータ電機子（１２）とを有する電機駆動モータ（１０）を伴い、動作中にモータハウジング（１３）と共に共振動ユニットとして前記駆動スピンドル（３）と同じ動きを行なう駆動装置と、を有するセパレータ（１）において、ｄ．前記駆動装置が、ベアリングの下側、特にその下側軸方向端部で、少なくとも１つ以上の結合要素（３１）を介して機械フレーム（３２）に接続され、ｅ．前記結合要素（３１）の取り付け状態での前記回転軸（Ｄ）に対する剛性が、径方向の剛性よりも軸方向、すなわち垂直方向で小さい、ことを特徴とするセパレータ。
請求項2
前記結合要素（３１）の取り付け状態での剛性が、径方向の剛性よりも軸方向の方がサイズ半分未満小さいことを特徴とする、請求項１に記載のセパレータ。
請求項3
１または複数の前記結合要素（３１）が平面状のシートメタル部品として形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のセパレータ。
請求項4
前記シートメタル部品が前記モータ（１０）と前記機械フレーム（３２）との間の隙間（３４）を埋めることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項5
前記結合要素（３１）が環状のシートメタルディスクとして形成されることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項6
前記結合要素（３１）が環状のシートメタルセグメントとして形成されることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項7
前記結合要素（３１）が周方向に分布されるシートメタルストリップ（３３）として形成されることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項8
前記平面状のシートメタル要素（３１）が前記回転軸（Ｄ）に対して垂直に方向付けられることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項9
前記ベアリングを潤滑するための潤滑システムを備え、該潤滑システムが、潤滑回路として形成されるとともに、潤滑剤収集容器（２３）を有することを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項10
前記潤滑回路全体が、前記潤滑剤収集容器（２３）と共に、前記電気駆動モータ（１０）の電機子よりも軸方向上側に配置されることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項11
前記潤滑剤収集容器（２３）が、環状空間の態様で／トーラスの態様で前記駆動スピンドル（３）を取り囲むことを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項12
前記潤滑剤収集容器（２３）が１つ或いは２つの錐体を有するように形成されることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項13
前記潤滑剤収集容器（２３）が、動作中に前記駆動スピンドル（３）と共に回転する要素として形成されることを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項14
前記潤滑剤収集容器（２３）が、回転が固定された態様で前記駆動スピンドル（３）に接続されることを特徴とする、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項15
前記潤滑剤のための搬送部材が潤滑剤搬送手段として前記潤滑剤収集容器（２３）中に浸ることを特徴とする、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項16
前記搬送部材が、前記ハウジング（６）の内周と前記駆動スピンドル（３）の外周との間の前記ベアリングよりも上側の領域へと前記潤滑剤をストリップディスクの態様で前記潤滑剤収集容器（２３）から運び出す役目を果たし、前記領域から、前記潤滑剤が、前記ベアリングを通じて下方へ流れるともに、前記ベアリングから元の前記潤滑剤収集空間（２３）へと流下することを特徴とする、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項17
前記ハウジング（６）が、弾性要素（７、８）によって、好ましくはゴム要素によって、機械フレームに支持されることを特徴とする、請求項１ないし１６のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項18
前記弾性要素（７、８）が、外周にわたって分布される互いに垂直に方向付けられる２つの弾性要素（７、８）の複数の対を成す配列を有することを特徴とする、請求項１ないし１７のいずれか１項に記載のセパレータ。
請求項19
前記弾性要素（７、８）が、互いに垂直に方向付けられる２つのゴムリングを有することを特徴とする、請求項１ないし１８のいずれか１項に記載のセパレータ。