专利名称：带有滑阀体的沉降式离心机的制作方法
带有滑阀体的沉降式离心机本发明涉及一种用于分离具有不同密度的第一物质与第二物质的沉降式离心机， 该沉降式离心机包括在使用中在旋转方向上围绕水平旋转轴线旋转的转鼓(bowl)，所述旋转轴线沿所述转鼓的纵向方向延伸，径向方向垂直于纵向方向而延伸，设置在所述转鼓的一个纵向末端处的基板，所述基板具有内侧和外侧，以及设置在所述基板中以用于排出其中一种所述物质的出口开口，所述出口开口相对于旋转轴线延伸通过第一间隔角。如上所述的沉降式离心机通常具有固定的堰式边缘，并且因而在沉降式离心机的转鼓中具有要被排出的一种物质(在下面为液体，其通常是这样的情况)的固定液位。堰式边缘的位置通常通过沉降式离心机的基板中的出口开口的径向位置确定，或者通过外部堰式边缘被固定地安装在沉降式离心机的基板上的位置而确定，从而使其大体上覆盖出口开口的一部分。这样的沉降式离心机例如是从JP 11-179236已知的。因此，已知的沉降式离心机的转鼓中的液位通常通过堰式边缘的位置确定并且不能变化，除非通过不合适的复杂程序。因此，本发明旨在提供一种消除或减少上述问题的沉降式离心机。根据本发明的第一方面，该目的通过提供第一段中提到的带有滑阀体的沉降式离心机而实现，该滑阀体适于覆盖出口开口的可调节部分，以便限定出口开口的有效区域。因此可能调节被覆盖的出口开口的有效区域，并从而调节沉降式离心机的转鼓中的液位。根据本发明的一个优选实施例，所述滑阀体设置为可围绕旋转轴线旋转，因此为沉降式离心机提供了一种特别容易调节的滑阀体。根据本发明的一个特别优选的实施例，沉降式离心机在转鼓中包括液位传感器， 从而提供在操作之前、期间或之后的任何时间测量转鼓内的液位的可能性，并且与堰式边缘和/或设置用于能量回收用途的装置的构造无关。根据本发明的一个优选实施例，滑阀体在基板的内侧处与板相邻而设置，从而提供了特别好的功能，并且易于操作滑阀体和因而沉降式离心机。根据本发明的一个优选实施例，滑阀体包括沿径向方向延伸的第一边缘，当所述滑阀体处于覆盖所述出口开口的可调节部分的位置时，所述边缘限定出口开口的有效区域，并且其中出口开口径向地远离由第二边缘限定的旋转轴线，所述第二边缘在第一间隔角的至少主要部分中在垂直于旋转轴线的径向平面中相对于径向方向具有至少60°，优选至少70°，更优选至少75°的倾度，所述第二边缘构成堰式边缘。因而提供了一种简单但有效地工作的滑阀体，以用于调节沉降式离心机的转鼓中的液位。根据本发明的一个实施例，滑阀体包括沿某一方向延伸的边缘，其相对于周向方向包括小于30°的倾度，当所述滑阀体处于覆盖所述出口开口的可调节部分的位置时，所述边缘构成可调节的堰式边缘。根据本发明的一个优选实施例，沉降式离心机包括从所述基板的所述外侧突出的壁，以用于在与转鼓的旋转方向相反的方向上引导从所述出口开口排出的物质，以便从该物质回收动能，从而结合上面的优点与能量回收的益处。
根据本发明的沉降式离心机的还有一实施例，壁从出口开口附近朝基板的缘边延伸，所述壁延伸通过与第一间隔角相邻的第二间隔角，所述第二间隔角为至少30°，优选至少45°，更优选至少60°，并且所述壁在垂直于旋转轴线的径向平面中相对于径向方向具有至少60°优选至少70°，更优选至少75°的倾度，并且出口开口径向地远离由第二边缘限定的旋转轴线，壁和第二边缘在第一间隔角的至少主要部分中在垂直于旋转轴线的径向平面中相对于径向方向具有至少60° (优选至少70°，更优选至少75° )的倾度，当所述出口开口未被覆盖时，所述第二边缘构成堰式边缘。这样，提供了一种结合上面的优点以及特别有利的能量回收结构的沉降式离心机。根据本发明的一个优选实施例，出口开口由包括三个部分的周向边缘限定，第一部分构成第二边缘并且相对于旋转轴线具有近端和远端，第二部分从第一部分的远端朝旋转轴线延伸，并且第三部分连接第一部分和第二部分，滑阀体包括由包括三个段的周向边缘限定的开口，第一段沿某一方向延伸，其相对于周向方向包括小于30°，优选地小于 20°，更优选地小于15°的倾度，所述第一段相对于旋转轴线具有近端和远端，第二段从第一边缘的远端朝旋转轴线延伸，并且第三段连接第一段和第二段，而且滑阀体设置为可围绕旋转轴线旋转。因而提供了一种沉降式离心机，通过其以特别简单的方式得到上述优点。根据本发明的一个优选实施例，沉降式离心机包括适于限定所述滑阀体围绕旋转轴线旋转的止动装置。这样的止动装置设置用于在旋转上可受限制的滑阀体，以便覆盖所需的位置范围，并且可设置用于标记滑阀体的极止动置，例如完全关闭和完全打开的开口。此外，这样的止动物可设置用于消除与所选范围之外的位置相关联的任何可能缺点。例如止动物可设置用于避免将滑阀体旋转得太远。例如当需要完全打开出口开口时，将滑阀体旋转得太远可导致无意中仍然覆盖部分出口开口。根据本发明的一个优选实施例，基板包括多个(优选三个)出口开口，并且所述滑阀体包括多个(优选三个)相应的开口，从而提供了在多于一个出口开口处同时调节液位的可能性。根据本发明的一个优选实施例，沉降式离心机包括用于使滑阀体滑动(尤其是旋转)的驱动器，从而即使在沉降式离心机的操作期间也提供对转鼓中和/或堰式边缘的液位进行自动和连续地调节。根据本发明的一个优选实施例，滑阀体是整体式物体，从而关于若干出口开口提供对转鼓中和/或堰式边缘的液位进行同时调节。现在将基于非限制性的示例性实施例并参考附图而更详细地描述本发明。在附图中，
图1显示了现有技术的沉降式离心机的一个实施例的示意图；图2显示了根据本发明的第一实施例的特征为滑阀体的沉降式离心机的基板的底视图；图3显示了根据图2的沉降式离心机的基板的剖面端视图，其显示了其中滑阀体处于部分关闭位置的一个排出口；图4显示了根据本发明的第二实施例的特征为滑阀体的沉降式离心机的基板的底视图5显示了根据本发明的第二实施例的沉降式离心机的基板的端视图，该基板设有两个壁；图6显示了根据本发明的第三实施例的沉降式离心机的基板的透视图，该基板设有三个壁；以及图7显示了根据图5的沉降式离心机的基板的侧视图；图1显示了现有技术的沉降式离心机1，其包括转鼓2和螺旋输送器3，它们安装在轴4上，从而使其在使用中可围绕旋转轴线5旋转，旋转轴线5沿转鼓2的纵向方向延伸。 此外，沉降式离心机1具有垂直于纵向方向延伸的径向方向如。出于简单起见，方向“上”和“下”在本文中被用来指分别朝向旋转轴线5和远离旋转轴线5的径向方向。转鼓2包括设置在转鼓2的一个纵向末端的基板6，该基板6具有内侧7和外侧 8。基板6设有许多液相出口开口 9。此外，转鼓2在与基板6相对的一端设有固相排出口 10。此外，螺旋输送器3包括入口开口 11，以用于进给例如浆料至沉降式离心机1，浆料包括轻相或液相12以及重相或固相13。如之前所述的那样，在沉降式离心机1的旋转期间，获得了液相12和固相13的分离。液相12通过基板6中的出口开口 9排出，同时螺旋输送器3将固相13朝固相排出口 10输送，固相13最后通过固相排出口 10而排出。图2显示了根据本发明的第一实施例的沉降式离心机1的基板6，该图是从其内侧(即，从基板6被安装时面向沉降式离心机1的内部的侧)所看到的。图2的基板6具有三个出口开口 9。然而，出口开口的准确数量可少于或多于所示的三个。每个出口开口 9 由包括三个部分22、23、M(参见图幻的周向边缘限定。第一部分构成堰式边缘22，第二部分23在第一间隔角25 (参见图幻与第二间隔角沈之间在堰式边缘22的一端从堰式边缘 22朝旋转轴线5延伸，并且第三部分M连接第一部分22和第二部分23。第二部分23通常是L形的，包括小的腿部46。堰式边缘22径向地远离旋转轴线5，从而形成出口开口 9的界限，堰式边缘22延伸通过第一间隔角25，并且在第一间隔角25中在垂直于旋转轴线5的径向平面中相对于径向方向具有大约82°的倾度。然而，在其它实施例中，堰式边缘22的所述倾度可采用其它更小或更大的值。在基板6上提供了整体式的滑阀体40，其包括三个在形状和定向上与出口开口 9 相对应的开口 45。或者可为基板6中的每个出口开口提供单独的滑阀体。滑阀体在图2中被显示为处于其打开位置，出口开口 9完全开放。滑阀体40被安装得能够围绕旋转轴线旋转。而且滑阀体40可包括用于使滑阀体40滑动或旋转的调节装置(未显示)。这样的调节装置优选地是合适的驱动装置，但也可构思手动调节装置。此外，滑阀体40包括液位传感器，其包括两个传感元件42a、42b。在该实施例中， 传感元件42a、42b是RFID传感元件，并且适于监测(即，测量和与外部设备或上述调节装置通信)沉降式离心机1的转鼓2中的液位。这样的传感元件原则上是电容性元件，其通过电容器极板之间的电介质值的变化来感测液位的变化。传感元件42a、42b被连接到线圈 43(图幻上，线圈43与旋转轴线5同心，从而提供谐振电路。传感元件42a、42b的电容器极板之间的电介质值的变化导致谐振频率的变化。谐振频率可由外部传感器获得，该外部传感器也将有规律地激励谐振电路。这样，在沉降式离心机1的操作期间可监测转鼓2中的液位，并且滑阀体40如果包括如上所述的驱动装置，则其可响应液位测量而立即旋转。在所示的实施例中，滑阀体40设置在基板6的内侧上。然而，滑阀体40原则上还可安装在基板的外侧上(即，与内侧相反)，例如安装在基板以及外部液相排出部件之间， 该外部液相排出部件是出于能量回收的目的而安装在基板6上的。然而，在滑阀体40安装在基板6的外侧的情况下，假如传感元件42a、42b仍然内部地安装在沉降式离心机1的转鼓2中将是优选的，用以确保正确的液位测量。图3显示了沿纵向方向从末端看到的基板6的一部分的特写。如可看到的那样， 滑阀体40已经从图2中所示的中间位置逆时针旋转，从而使其部分地覆盖出口开口 9。通过出口开口排出的液体因而在出口开口的半径较小的地方被迫离开，滑阀体40的径向延伸的边缘44因而确定转鼓中的液位。出口开口 9甚至可通过滑阀体40而关闭。因为滑阀体40的开口 45的大小和形状与出口开口 9的大小和形状基本相同，所以，滑阀体40的开口 45包括与出口开口 9的堰式边缘22平行的边缘。同图3中的情形相比，使滑阀体40沿相反方向从中间位置旋转(即，使滑阀体40如图3中从外侧看时顺时针旋转)，与堰式边缘22平行的边缘将从堰式边缘后面出现，并且限定出口开口 9的打开区域，因而使堰式边缘有效地升高至较小的径向位置，从而升高转鼓2内的液位。图4显示了基板6的第二实施例的内侧，其包括根据本发明的滑阀体40。在该实施例中，滑阀体包括在形状上与基板6的两个出口开口 9相对应的两个开口。此外，滑阀体 40设置有止动机构41，以用于限制滑阀体40可旋转通过的间隔角。在所示的实施例中，止动机构41包括切口 41a，其沿着滑阀体40的周边延伸并确定旋转的间隔角，并且止动机构 41包括销41b等等，当其如图4上所示的那样紧靠切口 41a时，其可阻止滑阀体40的旋转。图5显示了基板6的第二实施例的外侧。基板6在第一实施例中配备有安装在基板上的沉降式离心机排出部件20，从而使旋转轴线5延伸穿过中心孔31。沉降式离心机排出部件20可使用被插入第一孔观的螺钉等而安装。或者，沉降式离心机排出部件20可安装在与图5中所示的基板6类似的沉降式离心机排出部件基板(未显示)上，然后可将其安装在沉降式离心机1的基板6上。为了安装沉降式离心机排出部件基板，可提供孔，例如第二孔36。然而，在所示的实施例中，第二孔36被用来将基板6安装在沉降式离心机1上。 作为另一备选方案，沉降式离心机排出部件20可简单地与沉降式离心机的基板6铸造或模制成整体。沉降式离心机排出部件20和基板6包括多个出口开口 9。在图2中所示的实施例中，具有两个这样的出口开口 9。通常这样多个出口开口在共同的半径上等距离地设置在基板中。如之前提到的那样，每个出口开口 9由包括三个部分22、23、M的周向边缘限定。 在所示的实施例中，第三部分M沿着基板6上的圆的图样延伸。堰式边缘22径向地远离旋转轴线5，从而形成出口开口 9的界限，堰式边缘22延伸通过第一间隔角25，并且在第一间隔角25中在垂直于旋转轴线5的径向平面中相对于径向方向具有大约82°的倾度，第一间隔角25具有大约60°到65°的延伸。注意，在该实施例中，出口开口 9的大体形状并不是关键性的，只要在第一间隔角25中在垂直于旋转轴线 5的径向平面中提供相对于径向方向带有优选至少60°的倾度的堰式边缘22。
此外，沉降式离心机排出部件20包括与各出口开口 9相邻的壁21，其在与由箭头 27表示的旋转方向相反的方向上相对于径向方向带有与堰式边缘22基本相同的倾度沿堰式边缘22延伸通过第一间隔角25。从堰式边缘22到壁21的过渡优选地是基本平滑的。壁21相对于径向方向带有朝缘边四增加的倾度进一步朝基板6的缘边四延伸通过第二间隔角沈。在所示的实施例中，壁21具有总共大约180°的角度延伸，从而在壁 21与出口开口 9相反的远端39处与缘边四相邻而终止。在缘边四处，壁21相对于径向方向的倾度已从最初的大约82°增加至大约88°到90°。相对于壁21的径向方向以及出口开口 9的堰式边缘22的角度延伸与倾度可采用不同于上面所述的其它值。然而，根据经验，壁21的角度延伸越长，所得到的能量回收越有效。壁21通过第二间隔角沈的角度延伸优选地为至少30°。壁21还包括凸起部分30，由此壁21设有开放通道的形状，如将在下面详细描述的那样。在壁21的远端39处，沉降式离心机排出部件20包括排出区域38，液相沿与由箭头27表示的旋转方向基本相反的方向越过排出区域38而离开壁。图6显示了根据如图2中所示的第一实施例的基板6的端视图，其配备有第二实施例中的安装在基板上的沉降式离心机排出部件20。在该实施例中，沉降式离心机排出部件20包括三个出口开口 9，其各自带有相邻的壁21。出口开口 9和壁21基本上都是上面结合图5所述的类型。在该实施例中，沉降式离心机排出部件20通过将螺钉等插入衬套33 而安装在基板6上，衬套33设置在各壁21的延伸部32中。图6的透视图更详细地展现了与基板6相对而设置的壁21的凸起部分30，其用于提供开放通道34，以用于引导排出的物质。 此外，可看出出口开口 9的周向边缘的第二部分23相对于平行于旋转轴线5的方向可设有倾度并指向与旋转方向(箭头27)相反的方向。从出口开口 9到壁21的过渡37 优选地是齐平的，以便提供从出口 9到壁21上的平滑无损失的流，但是，在从出口 9到壁21 的过渡37中可存在小的台阶，其离旋转轴线具有更大的径向距离。转到图7，显示了根据图5的带有沉降式离心机排出部件20的基板6的侧视图。 从图7中壁21的轮廓(并且尤其是壁21的凸起部分30)变得更清楚。如提到的那样，凸起部分30提供开放通道34，其曲率在图7上用虚线而标记。从可看到的那样，该通道的宽度在与旋转方向相反的方向(箭头27)上通过第二间隔角沈减小，从而使其在第一间隔角 25和第二间隔角沈之间具有其最大宽度35a，并且在其远端39处具有其最小宽度35b。应当注意的是，优选实施例的上述描述仅仅是示例，并且本领域技术人员应当知道，在不脱离所述权利要求的范围的情况下许多变型是可能的。
权利要求
1.一种用于分离具有不同密度的第一物质与第二物质的沉降式离心机，包括转鼓，所述转鼓在使用中在旋转方向上围绕水平旋转轴线旋转，所述旋转轴线沿所述转鼓的纵向方向延伸；径向方向，所述径向方向垂直于所述纵向方向延伸；设置在所述转鼓的一个纵向末端处的基板，所述基板具有内侧和外侧，设置在所述基板中以用于排出其中一种所述物质的出口开口，所述出口开口相对于所述旋转轴线延伸通过第一间隔角，其特征在于，所述沉降式离心机包括滑阀体，所述滑阀体适于覆盖所述出口开口的可调节部分，用以限定所述出口开口的有效区域。
2.根据权利要求1所述的沉降式离心机，其特征在于，所述滑阀体设置成用于围绕所述旋转轴线旋转。
3.根据权利要求1或2所述的沉降式离心机，其特征在于，所述沉降式离心机在所述转鼓中包括液位传感器。
4.根据前述权利要求中任一项所述的沉降式离心机，其特征在于，所述滑阀体在所述基板的内侧设置成与所述基板相邻。
5.根据前述权利要求中任一项所述的沉降式离心机，其特征在于，所述滑阀体包括沿所述径向方向延伸的第一边缘，当所述滑阀体处于覆盖所述出口开口的可调节部分的位置时，所述边缘限定所述出口开口的有效区域，并且其中，所述出口开口径向地远离由第二边缘限定的旋转轴线，所述第二边缘在所述第一间隔角的至少主要部分中在垂直于旋转轴线的径向平面中相对于所述径向方向具有至少60°，优选至少70°，更优选至少75°的倾度，所述第二边缘构成堰式边缘。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的沉降式离心机，其特征在于，所述滑阀体包括沿着相对于周向方向包括小于30°倾度的一方向而延伸的边缘，当所述滑阀体处于覆盖所述出口开口的可调节部分的位置时，所述边缘构成可调节的堰式边缘。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的沉降式离心机，其特征在于，所述沉降式离心机包括从所述基板的所述外侧突出的壁，用于沿与所述转鼓的旋转方向相反的方向引导从所述出口开口排出的物质，以便从所述物质中回收动能。
8.根据权利要求7所述的沉降式离心机，其特征在于，所述壁从所述出口开口附近朝所述基板的缘边延伸，所述壁延伸通过与所述第一间隔角相邻的第二间隔角，所述第二间隔角至少是30°，优选至少45°，更优选至少60°，并且所述壁在垂直于所述旋转轴线的径向平面中相对于所述径向方向具有至少60°，优选至少70°，更优选至少75°的倾度， 并且其中，所述出口开口径向地远离由第二边缘限定的旋转轴线，所述壁和所述第二边缘在所述第一间隔角的至少主要部分中在垂直于所述旋转轴线的径向平面中相对于所述径向方向具有至少60°，优选至少70°，更优选至少75°的倾度，当所述出口开口未被覆盖时，所述第二边缘构成堰式边缘。
9.根据权利要求5或者权利要求5和权利要求6到8中任一项所述的沉降式离心机， 其特征在于，所述出口开口由包括三个部分，即第一部分、第二部分和第三部分的周向边缘限定，所述第一部分构成所述第二边缘并且相对于所述旋转轴线具有近端和远端，所述第二部分从所述第一部分的远端朝所述旋转轴线延伸，并且所述第三部分连接所述第一部分和所述第二部分，其中，所述滑阀体包括由包括三个段，即第一段、第二段和第三段的周向边缘限定的开口，所述第一段沿着相对于周向方向包括小于30°，优选地小于20°，更优选地小于15° 的倾度的一方向延伸，所述第一段相对于所述旋转轴线具有近端和远端，所述第二段从所述第一边缘的远端朝所述旋转轴线延伸，并且所述第三段连接所述第一段和所述第二段， 并且其中，所述滑阀体设置成用于围绕所述旋转轴线旋转。
10.根据前述权利要求中任一项所述的沉降式离心机，其特征在于，所述沉降式离心机包括适于限定所述滑阀体围绕所述旋转轴线的旋转的止动装置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的沉降式离心机，其特征在于，所述基板包括多个、优选三个出口开口，并且所述滑阀体包括多个、优选三个相应的开口。
12.根据前述权利要求中任一项所述的沉降式离心机，其特征在于，所述沉降式离心机包括用于使所述滑阀体滑动，尤其是旋转的驱动装置。
13.根据前述权利要求中任一项所述的沉降式离心机，其特征在于，所述滑阀体是整体式物体。
全文摘要
一种用于分离具有不同密度的第一物质与第二物质的沉降式离心机，其包括在使用中在旋转方向上围绕水平旋转轴线旋转的转鼓，所述旋转轴线沿所述转鼓的纵向方向延伸；径向方向，其垂直于纵向方向延伸；基板(6)，其设置在所述转鼓的一个纵向末端处，所述基板(6)具有内侧和外侧；出口开口(9)，其设置在所述基板中，用于排出其中一种所述物质。滑阀体(40)适于覆盖出口开口(9)的可调节部分，用以限定出口开口的有效面积。
文档编号B04B1/20GK102292160SQ200980153864
公开日2011年12月21日 申请日期2009年12月23日 优先权日2008年12月30日
发明者J·艾肯 申请人:阿尔法拉瓦尔股份有限公司