专利名称：具有固体物质排出喷嘴和耐磨损保护的离心机、特别是分离器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种离心机、特别是分离器，其包括一离心滚筒，该离心滚筒具有一滚筒外壳，滚筒外壳设有固体物质排出喷嘴。
一种这样的分离器由US 3108952是已知的。在该分离器的离心滚筒的外壁中在离心滚筒的最大内径的区域内相互角位错设置各个固体物质排出喷嘴。其中各喷嘴体分别插入滚筒外壳的孔中，各喷嘴体不径向向外延伸，而倾斜于相应的径向方向取向，以便利用从喷嘴排出的产物相(Produktphase)的加速效应，这减小为离心滚筒的旋转所需要的能量。
由于倾斜于径向方向设置排出喷嘴，从排出喷嘴排出的产物喷射至少以某一部分碰到滚筒外壁或与其碰撞，这可能引起滚筒外壁的显著磨损。
US 2695748公开一类似的现有技术。在该文件中所述的各排出喷嘴分别包括一第一套筒，其具有一在中心通过套筒从内径向向外延伸的孔。该第一套筒插入滚筒外壳的孔中。在各孔中分别在其端部倾斜于径向方向螺纹拧入一第二套筒，其也具有一中心孔，从而由离心滚筒排出的产物相首先由第一套筒径向向外引导并然后由第二套筒引导，由其倾斜于径向方向相反于分离器的旋转方向排出产物相。
由同类的US 2 695 748的图9还已知，第一套筒也倾斜于径向方向插入滚筒壁的孔中。其中该套筒在其外端与离心滚筒的外面大致齐平地端接，这导致，在套筒与喷嘴的排出口之后产物流在一离心滚筒的凹槽内碰到滚筒外壳并可能对其磨损，实际中由于磨损在滚筒壁中形成深槽，其最终造成昂贵的维修工作。一嵌入离心滚筒的凹槽中的凸出部用于第一套筒在离心滚筒上的固定。
关于现有技术还已知DE 11 30 371 B、DE 199 51 663A、DE 41 05412 A、DE 18 61 982U、DD42343和US 20 60 239，但其与本发明差别很大。
本发明的目的在于，确保这种分离器按简单的方式比在现有技术中更好地抵抗由固体物喷嘴排出的产物相所引起的磨损。
本发明通过权利要求1的主题达到该目的。据此，在滚筒外壳上在各固定物质排出喷嘴的区域内分别设置和/或构成至少一个耐磨损保护装置，其以简单的方式减少磨损。
按照一种方案，将耐磨损保护装置构成为耐磨损保护元件。各分离的元件能够最好地匹配于耐磨损保护的目的。
按照另一方案，将耐磨损保护装置构成为涂层。特别是一种在滚筒外壳中的斜面的涂层。该方案是那种单独的耐磨损保护元件的一种有效的、也可能是经济的选替方案。
优选地，耐磨损保护装置由耐磨的材料制成，如钢或硬质合金或陶瓷或这些材料的组合或复合，或者用这样的材料涂层。
优选地，各排出喷嘴设有以角度α+β倾斜于径向方向取向的排出口，并且在排出喷嘴的区域内径向方向与排出口的取向之间的角度α+β优选等于或小于90°(例如在70°与85°之间)。由于正好在具有这样的排出喷嘴的分离器中局部产生较大的滚筒外壳磨损，各耐磨损保护元件在这里具有特别的优点。其中排出口相对于径向方向(R)的取向角度特别优选为在70°与90°之间。
本发明特别适用于这样的分离器，其离心滚筒具有一垂直的转轴并且构造成单圆锥形或双圆锥形，其中固体物质排出喷嘴优选设置在离心滚筒的最大直径的区域内，特别是从外面插入其中。
特别有利的是，本发明在这样的分离器中使用，即，其各排出口相对于离心滚筒的最大外圆周或外径向内位错一间距地设置，并且在滚筒外壳中分别具有一沿排出口的延长方向的凹槽，其容纳耐磨损保护元件。
特别优选地，各耐磨损保护元件从排出口延伸到滚筒外壳的外边缘，以便正如上所述，确保按现有技术特别保护的离心滚筒的范围抗磨损。
以下借助附图更详细地描述各个实施例，其中本发明的其他的优点也将是明显的。其中
图1a、b 分离器的离心滚筒外壁在固体物质排出喷嘴区域的一部分的剖面图和固体物质排出喷嘴的区域的俯视图；图2a、b 图1的分离器的耐磨损保护元件的两个不同的视图；图3a、b 第二分离器的一部分的类似于图1的视图；图4 图3的分离器的耐磨损保护元件的两个不同的视图；图5a、b、c 第三分离器的一部分的类似于图1和2的视图；图6a、b、c 第四分离器的一部分的类似于图1和Z的视图；以及图7a、b、c和8 第五和第六分离器的一部分的类似于图1和2的视图；图9 一分离器滚筒的透视图；以及图10 图9的分离器滚筒的一部分的侧视图。
图1示出一分离器的离心滚筒的滚筒外壳1的剖面的一部分，该分离器具有垂直的转轴和例如单圆锥形或双圆锥形几何形状，滚筒外壳1设有至少一个、优选多个固体物质排出喷嘴2。
各排出喷嘴2由一套筒体3构成，其分别沿离心滚筒的径向方向插入(例如螺纹拧入)滚筒外壳1中的同样径向延伸的孔4中。套筒体3在其外圆周上具有各个密封圈22。滚筒外壳在内部分别在各排出喷嘴2之前具有向各排出喷嘴2方向逐渐缩小的凹槽21，其将固体物质导向提出喷嘴2。
各排出喷嘴2分别设有一从滚筒内腔5向滚筒外层空间6延伸的中心孔7，其在第一孔部分8中首先以第一直径D1沿径向方向从内向外延伸并然后过渡到一个相对于第一孔部分8成角度取向的孔部分9，该孔部分具有一相对于第一直径较小的直径D2。
孔部分9的排出口10总是这样相对于径向方向R成角度地取向，即，其中在径向方向R与排出口10或第二孔部分9之间的角度α+β优选等于或小于90°。其特别为在70°与90°之间。
由于套筒体3在外面基本上与滚筒外壳1齐平，排出口10相对于离心滚筒28或滚筒外壳的最大外圆周或直径总是向内位错一间距a。
相应地在滚筒外壳1中沿第二孔部分9的延长方向构成一倾斜于径向方向的槽式的凹陷或凹槽11，借此由排出喷嘴2排出的产物相尽可能完全在滚筒外壳1外面从其旁边喷射。
但在这种构造方式中，由排出喷嘴2排出的固体物质的一部分撞到滚筒外壳1上，并且特别在凹槽11的外部以及也在圆周方向造成滚筒外壳的磨损。
为了减小或甚至避免这样的磨损效应，规定，在各凹槽11中分别安装一相对于排出喷嘴10单独构成的耐磨保护元件12，其优选从排出口10或从排出口之后不远处一直延伸到滚筒外壳1的外圆周或从其中伸出。
各耐磨保护元件12在这里以有利的和可易于制造的方式构成为板式件，其在处于安装位置的外面又分别设有一槽或流槽13的型式，其在图1和2的安装位置指向外这并且以有利的方式用作以相对于径向方向R的角度α+β从离心滚筒1中排出的产物相的导向和排出通道。
离心滚筒通过在凹槽11的区域内的耐磨损保护元件12以简单的而仍有利的方式防止磨损。
耐磨损保护元件12在滚筒外壳1上的安装可以借助螺钉14和/或在滚筒外壳1与耐磨损保护元件1之间的相互对应的槽/键元件来实现。这样有可能将耐磨损保护元件12设计为一种成一件成形的底板17的型式，其各外边缘作为键15、16可插入在凹槽11的侧面的底部中的两相互对置的槽中(图1b中虚线所示)。
各耐磨损保护元件12这样可以在损伤或磨损的情况下易于更换。按这种方式，在一定情况下还可以提高离心滚筒本身的使用寿命。应强调作为特别的优点其也易于操作和原则上也适于加装在现有的离心滚筒上。
半圆柱形流槽13的底面相对于排出喷嘴Z的排出口10向内位错一间距b(在图1中其相当于间距x)，其中流槽13可以完全或部分地平行于第二孔部分9或排出口10取向或者以小于30°、特别是小于20°的角度倾斜于第二孔部分9或排出口10取向。
优选地，接着排出口10，流槽13的一个第一区域18平行于第二孔部分9延伸，其以小于90°(在这里约80°、优选在70°与85°之间)的角度α+β倾斜于径向方向取向也给定了出自离心滚筒的产物相的排出角度，并且一个第二区域19进一步地再有一些向径向方向那边(角度β)定位，从而在流槽13的端部形成一具有在流槽13底面以上的最大高度x的斜面20的型式，其将产物流在这里冲击的部分再引向径向向外边并且这样对产物相的该部分产生减速作用，这在分离器的运行中可以有利地达到。
耐磨损保护元件12不仅适用于按图1的型式的套筒体3，其在内部与滚筒外壳1的内面齐平地端接，而且适用于套筒体3，其按图3的型式稍微凸入离心滚筒1的内腔中，从而围绕套筒体3可能形成沉积，其在规定的产品中可以对产品加工产生有利的结果。
图1和3中各耐磨损保护元件12从排出口10一直延伸到凹槽11的外边缘，从而保护凹槽的全部区域抗磨损。
斜面20作为轮廓边缘沿流槽的纵向方向在少于其一半的长度上延伸，特别是在不超过20mm的距离上延伸，按照一优选的方案，甚至只在1-5mm的距离上延伸。该边缘或斜面的高度x(其中在图1中x＝b)优选也为1-10mm。在精确尺寸确定时建议考虑滚筒的直径的影响。
优选地，流槽13的底面紧接在排出口10下面。排出口与流槽底面之间的间距-同样排出口的直径-可以影响产物流排出的方式。图3中高度x明显小于间距b，从而固体物质部分地直接流过斜面20的边缘。并且耐磨损保护元件20的长度沿圆周方向也小于图1中的。
斜面20与其余的流槽13之间的过渡的几何形状可以是弧形的或阶跃式的。其也可以符合一圆函数或指数函数的几何形状。斜面的倾斜度离开排出口10向固体物质的排出方向增加。
在流槽的延长方向上耐磨损保护元件12的几何形状匹配于滚筒外壳1的曲率，以便在这里也仍确保保护。
按照图5的实施例，斜面20径向向外越过离心滚筒的外圆周或最大的直径伸出，其仍然进一步向外引导产物流并同时有助于防止其可能碰到滚筒外壳。其可以说构成一后切边23的型式或一后切的轮廓边缘。
此外可以说图5的斜面构成“滑雪台”的型式，亦即其第一区域24内具有相对于出自喷嘴10的产物流的排出方向的大于零的角度α，而在与其连接的另一区域25内具有相对于出自喷嘴3的产物流的排出方向的较大的角度α+c(α＞0，c＞0)。
类似地对于图6也是如此。但其中规定斜面更进一步地向外越过滚筒的外圆周或直径伸出。
图9示出按图1的型式的离心机的透视图。可看出特别是离心滚筒或滚筒外壳1的双圆锥形的几何形状，其在最大直径的区域内或在从滚筒外壳1的下圆锥形部分向上圆锥形部分的过渡区域内具有多个孔4，其中各排出喷嘴2或套筒体3具有外螺纹，从而其可以拧入具有相应的内螺纹的孔4中。同样可清楚地看出单独构成的具有槽或流槽的耐磨损保护元件12。朝旋转方向，在每一排出喷嘴之后分别设置一个耐磨损保护元件。图10示出离心滚筒或滚筒外壳1的相应的侧视图。
按图7和8，在滚筒外壳上没有设置耐磨损保护元件12。代之的是，在滚筒外壳本身的凹槽11的底面上构成一斜面26的型式，从而将产物流再径向导向外面。借此同样可以减少磨损问题，因为至少不再使全部的滚筒外壳同受损害。斜面26优选涂有耐磨损保护合金层(例如涂有硬质合金或钛合金层)。
图7和8中，图7的措施还这样给予支持，即，喷嘴体3本身成平台式向外凸出于滚筒外壳的外圆周，并且构成一斜面27的型式，从而其在运行中就用来对从上述各喷嘴排出的产物流进行一定的偏转。
图7和8的方案虽然没有象前述各附图的方案那样提供最好的耐磨损保护，但其可有利地实现。
附图标记清单1 滚筒外壳2 排出喷嘴3 套筒体4 孔5 滚筒内腔6 滚筒外层空间7 孔8、9 孔部分10 排出口11 凹槽12 耐磨损保护元件13 槽14 螺钉15、16 键17 底板18、19 区域20 斜面21 凹槽22 密封圈23 后切边24、25 区域26、27 斜面28 滚筒D1、D2 直径R 径向方向a、b、x 间距α、β、c 角度
权利要求
1.离心机、特别是分离器，其包括一离心滚筒(28)，该离心滚筒(28)具有一滚筒外壳(1)，滚筒外壳设有至少一个或多个固体物质排出喷嘴(2)，其特征在于，在滚筒外壳(1)上在各固体物质排出喷嘴(2)的区域内分别设置和/或构成至少一个耐磨损保护装置。
2.按照权利要求1所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，离心滚筒(28)具有一垂直的转轴并且构造成单圆锥形或双圆锥形。
3.按照权利要求1或2所述的分离器，其特征在于，固体物质排出喷嘴(2)在离心滚筒的最大直径的区域(19)内从外面插入其中。
4.按照权利要求1、2或3所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，所述耐磨损保护装置构成为耐磨损保护元件(12)。
5.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，朝旋转方向观察，在每一排出喷嘴(2)之后设置一个耐磨损保护元件(12)。
6.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，耐磨损保护装置构成为在滚筒外壳中的斜面(26)。
7.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，耐磨损保护元件(12)由一种耐磨的材料制成，如钢或硬质合金或陶瓷或这些材料的组合或复合，或者用这样的材料进行涂层。
8.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，各排出喷嘴(2)具有以角度(α+β)倾斜于径向方向(R)取向的排出口(10)，并且在排出喷嘴的区域内径向方向(R)与排出口(10)的取向之间的角度(α+β)优选等于或小于90°。
9.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，排出口(10)相对于径向方向(R)的取向的角度(α+β)在70°与85°之间。
10.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，各排出口(10)相对于离心滚筒(28)的最大外圆周或外径向内位错一间距(X)地设置，并且在滚筒外壳(1)中分别构造一沿排出口(10)的延长方向的凹槽(11)，这些凹槽容纳耐磨损保护元件(12)。
11.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，各耐磨损保护元件(12)从排出口(10)一直延伸到滚筒外壳(1)的外边缘。
12.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，各耐磨损保护元件(12)构成为板式件，它们在其外面设有一槽、特别是一流槽(13)，其用作以相对于径向方向的角度(α+β)从离心滚筒(28)排出的产物相的排出通道。
13.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，耐磨损保护元件(12)借助螺钉(14)和/或在滚筒外壳(1)与耐磨损保护元件(12)之间的相互对应的槽/键元件(15、16)固定在滚筒外壳(1)上。
14.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，所述耐磨损保护元件(12)设有一底板(17)，底板的外边缘作为键(16)可插入在凹槽(11)的侧面的底部中的两相互对置的槽(15)中。
15.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，流槽(13)的底面相对于滚筒外壳中排出喷嘴(2)的排出口(10)向内位错一间距(b)，并且流槽(13)相对于排出口(10)完全或部分地平行或以小于30°、特别是小于20°的角度斜交取向。
16.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，流槽(13)过渡到一斜面(20)。
17.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，接着排出口(10)，流槽(13)的一个第一区域(18)平行于第二孔部分(9)延伸，并且流槽(13)的一个第二区域(19)进一步向径向方向那边倾斜。
18.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，套筒体(3)与滚筒外壳(1)的内面齐平。
19.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，套筒体(3)稍微凸入到离心滚筒(28)的内腔中。
20.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，斜面(20)作为轮廓边缘沿流槽(13)的纵向方向在少于其一半的长度上延伸，特别是在不超过10mm的距离上延伸，优选在1-10mm上延伸。
21.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，斜面与流槽(13)之间的过渡的几何形状是弧形的或阶跃式的。
22.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，斜面(20、26)与流槽(13)之间的过渡的几何形状符合一圆或一指数函数的几何形状。
23.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，斜面(20、26)的倾斜度离开排出口(10)向固体物质的排出方向增加。
24.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，各套筒体(3)分别沿离心滚筒的径向方向插入滚筒外壳(1)中的径向延伸的孔(4)中。
25.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，各套筒体(3)具有一从滚筒内腔(5)向滚筒外层空间(6)延伸的孔(7)，所述孔在一第一孔部分(8)中首先以一第一直径D1沿径向方向从内向外延伸并然后过渡到一个相对于第一孔部分(8)成角度取向的孔部分(9)，该孔部分具有一相对于第一直径较小的直径D2。
26.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，耐磨损保护元件(12)的几何形状沿流槽(13)的延长方向匹配于滚筒外壳的曲率。
27.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，各耐磨损保护元件、特别是其斜面(20)径向向外凸出于离心滚筒(28)的滚筒外壳(1)的外圆周或外直径。
28.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，斜面构成一后切的轮廓边缘。
29.按照上述权利要求之一项所述的离心机、特别是分离器，其特征在于，耐磨损保护装置构成为在喷嘴体(2)上的斜面(27)，其径向向外凸出于滚筒外壳。
全文摘要
一种离心机、特别是分离器，其包括一离心滚筒(28)，该离心滚筒(28)具有一滚筒外壳(1)，滚筒外壳设有至少一个或多个固体物质排出喷嘴(2)，其特征在于，在滚筒外壳(1)上在各固体物质排出喷嘴(2)的区域内分别设置和/或构成至少一个耐磨损保护装置。
文档编号B04B1/10GK1726084SQ200380106176
公开日2006年1月25日 申请日期2003年12月15日 优先权日2002年12月16日
发明者D·舒尔茨, J·林纳曼, A·克莱曼 申请人:威斯特伐利亚分离器股份公司