説明

遠心ロータ用の巻込み装置

遠心ロータの回転時に流入する液体を巻き込むために空間(4)内に配置されたいくつかの巻込み部材(11;12)を有する、中央回転軸(R)を中心として回転可能な遠心ロータ用の巻込み装置。巻込み装置は、回転軸(R)を囲み、かつ半径方向の延長部を有する少なくとも1つの第1の突起(16)を有する第1の構成部材(14)と、回転軸(R)を囲み、やはり半径方向の延長部を有する第2の突起(17)を少なくとも有する第2の構成部材(15)とを有している。第2の構成部材(15)は、第2の突起(17)が第1の突起(16)の近くに存在する位置まで中央空間(4)内に軸方向に挿入可能である。巻込み装置(11;12)が中央空間(4)内の所定の位置にあるとき、第2の構成部材(15)が第1の構成部材(14)に対して軸方向に移動することが防止されるように、ロック部材(18;20)を突起(16;17)に取外し可能に係合させるように取り付け可能である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、遠心ロータが、
中心回転軸を中心として回転可能であり、かつ分離チャンバを形成するロータ本体と、
ロータ本体と一緒に回転できるようにロータ本体に連結され、かつ遠心ロータに供給される液体を受け入れる、分離チャンバと連通している中央空間を形成する入口装置とを有し、入口装置は、
遠心ロータの中央に配置され、かつ空間を囲み、中央空間と連通している開口を軸方向の一方の端部に有する中央本体と、
空間内に配置され、遠心ロータの回転によって液体を巻き込む巻込み部材を有する巻込み装置であって、巻込み装置が中央本体の回転に巻き込まれ、かつ巻込み装置が中央本体に対して軸方向に移動することが防止されるように中央本体に連結されている巻込み装置とを有する、遠心ロータ用の巻込み装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の巻込み装置は、ねじまたはナットによって中央本体に係合されており、これによって巻込み装置の交換が可能になっている。このような交換は、たとえば、数本のねじが使用されている場合や、ねじまたは他の取付け部材に手が届き難い場合に時間がかかることがある。
【0003】
多くの遠心分離機は、製品にさらされるすべての表面を完全に洗浄できるようにすることが強く求められる、食品産業および生物工学的なプロセスで使用されている。このため、遠心ロータ内のそれぞれの異なる別個の構成部材同士が表面接触するのは、このような表面接触によって洗浄するのが困難な隙間が形成されるため、望ましくない。できるだけ高い洗浄能力を実現するために、遠心ロータ内の別個の構成部材を、それらが点でまたは短い線に沿って互いに接触するように形成することができる。可能なら、洗浄をより困難にするねじ山またはシーリングを無くすべきである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、取付けおよび取外しが容易な、遠心ロータ用の巻込み装置を提供することである。本発明の他の目的は、遠心ロータ内の所定の位置において効果的に洗浄することのできる巻込み装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明によれば、これらの目的は、
巻込み部材は、回転軸を囲み、かつ半径方向の延長部を有する少なくとも1つの突起を有する第1の構成部材と、回転軸を囲み、かつ半径方向の延長部を有する第2の突起を少なくとも有する第2の構成部材とを有し、第2の構成要素は、第2の突起が第1の突起に隣接して存在する位置まで中央空間内に軸方向に挿入可能であり、
ロック部材が、巻込み装置が中央空間の所定の位置にあるときに、第2の構成要素が第1の構成要素に対して軸方向に移動することが防止されるように、突起に取外し可能に係合されるように取り付け可能であることを特徴とする、冒頭に述べた種類の遠心ロータ用の巻込み装置によって達成される。
【0006】
本発明によれば、必要に応じて、第1の構成部材と中央本体とを互いに取り外し可能に連結してもよいが、本発明の好ましい実施態様では、第1の構成部材と中央本体とは一体に形成されているか、あるいは互いに固定して連結されるように少なくとも構成されている。
【0007】
第1および第2の構成部材は、上述したように、1つの第1の突起のみおよび1つの第2の突起のみをそれぞれ有するように形成することができる。この場合、これらの突起の各々は、好ましくは回転軸に対して実質的に垂直に延びる環状のフランジとして形成することができる。しかしながら、本発明の好ましい実施態様では、第1の構成部材は、回転軸の周りに分散配置され、かつ半径方向の延長部を有し、互いの間に第1の空間を形成している、いくつかの第1の突起を有しており、第2の構成部材は、回転軸の周りに分散配置され、かつ半径方向の延長部を有し、互いの間に第2の空間を形成している、いくつかの第2の突起を有している。場合によっては、一方の構成部材は環状のフランジの形をした1つの突起のみを有し、他方の構成部材は前述した種類のいくつかの突起を有していてもよい。
【0008】
各構成部材がいくつかの突起を有する場合、巻込み装置は、必要に応じて、第2の突起が軸方向において第1の突起と同じ高さの位置まで第1の空間内に挿入可能になるように形成されていてもよい。しかしながら、本発明の好ましい実施態様では、巻込み装置は、第2の突起が第1の空間を通って第1の構成部材の第1の突起を軸方向に通過する位置まで移動可能になるように構成されている。
【0009】
ロック装置は、構成部材に対して所定の軸方向位置に配置された後、ロック装置が構成部材が互いに対して軸方向に移動するのを防止する位置でロック装置の一部が構成部材の突起に係合するように、ロック装置が回転することができるように構成されていてもよい。しかしながら、好ましい実施態様では、ロック装置は、ばね力の影響にかかわらず、回転軸へ近づく方向へまたは回転軸から離れる方向へ移動することのできる部分を有するリングの形状を本質的に有している。有利なことに、このような実質的に環状のロック装置は、回転軸の周りのロック装置の延長部に中断部を有しており、これにより、ロック装置の別個の周囲部分を、2つの構成部材の突起に係合させ、かつこれらの突起から取り外すように導くことができる。
【0010】
構成部材の突起が半径方向に回転軸へ向かって延びている場合、ロック装置は、回転軸から離れる方向に向けられた開口を備えた実質的にU字形の断面を有するように形成されていてもよい。これにより、ロック装置は、いくつかの突起を部分的に囲むようになり、それらの突起が互いに対して軸方向に移動するのを防止することができる。
【0011】
第2の突起が第1の突起を軸方向に越えた位置まで第2の突起が移動するように巻込み装置を構成する場合、ロック装置は、第1の突起と第2の突起との間を軸方向に空間内に挿入可能であってもよい。この場合、ロック装置は実質的に円形の断面を有していてもよい。
【0012】
各々の突起は異なる方向に延びていてもよい。一方の構成部材上の突起が内側に回転軸の方に向けられ、他方の構成部材上の突起が回転軸から外側に向けられるか、またはすべての突起が半径方向に同じ方向に向けられる。
【0013】
本発明の特定の実施態様では、突起を軸方向に用いることができるように中央本体の外側に配置することができるが、好ましくは、突起は、中央本体内に配置され、かつ内側に回転軸へ向かって同じ方向に向けられる。これによって、巻込み装置のほぼ全体を中央本体内に配置して省スペース化を図ることができる。
【0014】
冒頭に述べたように、巻込み装置は、巻込み装置が中央本体と一緒に回転するように中央本体に係合するようになっている。これは、ロック装置を中央本体の1つまたは複数の部分に軸方向に押し付けることによって巻込み装置を保持することにより、巻込み装置と中央本体とを摩擦によって係合させることによって行うことができる。巻込み装置と中央本体とを強制的に係合させるために、巻込み装置は、回転軸から離れる方向に延び、かつ中央本体に形成された窪み内に挿入されるように配置された、少なくとも第3の突起を有していてもよい。これにより、第2の構成部材と中央本体との相対的な回転運動が効果的に防止される。
【0015】
本発明による巻込み装置に含まれる別個の構成部材同士を点接触させるために、これらの構成部材のうちのいくつかまたはすべてにノブまたは丸い表面を形成することができ、これにより、それらのノブまたは丸い表面は隣接し対向する表面の間に空間を形成する。
【0016】
前述の巻込み装置は、任意の適切な手法で構成することができる。たとえば、巻込み装置は、ロータの回転軸の周りに分散配置された半径方向および軸方向に延びる羽根によって構成することができる。あるいは、巻込み装置を、流入する液体を半径方向および軸方向に延びる羽根よりも緩やかに加速する、中央本体と同軸にかつ互いに同軸に配置された環状のディスクの重ね合わせで構成してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明について添付の図面を参照して詳しく説明する。
【0018】
図1には、垂直回転軸Rを中心として回転可能であり、かつ分離チャンバ2を形成するロータ本体1を有する遠心ロータが示されている。入口装置3が、ロータ本体1と一緒に回転できるように、ロータ本体1内の中央に配置されている。入口装置3は、入口装置3とロータ本体1との間に形成された流路5を通じて分離チャンバ2に連結されている中央空間4を形成している。さらに、入口装置3は、空間4と連通する入口開口6をその上端に有している。遠心ロータ内で処理される液体用の固定入口管7が、上方から空間4内に延び、空間4の下部内に開口している。分離チャンバ2内には円錐台状の分離ディスク8の重ね合わせが配置されており、それらの分離ディスク8は、液体を流通させる狭い流路を各ディスク同士の間に形成するように軸方向に隔てられている。互いの直ぐ下に位置する複数のディスク8内に全体として形成されたいくつかの分散流路9が、分離ディスク8の重ね合わせを軸方向に通って延びている。
【0019】
入口装置3は、中央空間4を囲む中央本体10と、中央空間4内に配置された巻込み装置とを有している。巻込み装置は、様々な手法で構成することができ、遠心ロータが回転する際に入口管7を通って空間4に入る液体を巻き込む機能を有している。図1には、入口管7の左側と右側とに2つの異なる種類の巻込み装置が示されている。左側には、環状の平面ディスク11の重ね合わせが、軸方向に互いにある距離をおいて回転軸Rを囲むように配置されるように示されている。右側には、回転軸Rの周りに分散配置され、各々が半径方向および軸方向に延びているいくつかの羽根12の1つが示されている。
【0020】
図1の従来の遠心ロータの詳細な説明は米国特許第4701158号明細書に記載されている。
【0021】
図2には、本発明による巻込み装置の第1の実施形態が示されている。この巻込み装置は、(図1の中央本体10と同様の)中央本体13の上部と、中央本体13内の空間4内に配置された別個の巻込み本体との両方を含んでいる。中央本体13の上部を巻込み装置の第1の構成部材14とみなすことができ、かつ別個の巻込み本体を巻込み装置の第2の構成部材15とみなすことができる。
【0022】
第1の構成部材14(すなわち、中央本体13の上部)は、回転軸Rの周りに分散配置され、かつ互いの間に第1の空間を形成している、いくつかの第1の内部突起16を有している。第2の構成部材、すなわち巻込み本体15は、互いの間に第2の空間を形成している、いくつかの他の突起17を有している。突起16および17は、半径方向延長部を有しており、かつ内側に回転軸Rの方に向けられている。
【0023】
図3には図2による巻込み本体15を有さない中央本体13(いくらか変更が加えられている)が示されており、図4には図2に示されているような種類の巻込み装置15が示されている。
【0024】
実施する際には、(図4による)巻込み本体15を、(図3による)中央本体13の下から空間4内に、各突起17が突起16同士の間を通過し、かつ図2に示されているように各突起17が突起16よりも軸方向にいくらか上に位置する位置まで、挿入することができる。
【0025】
図2には、軸方向において第1の突起16と第2の突起17との間に配置されたロック部材18も示されている。ロック部材18は、実質的に環状であり、円形の断面を有している。ロック部材18は、回転軸(不図示)の周りのその延長部に、ロック部材18を突起16と突起17との間に取り付けるのを可能にする不連続部も有している。ロック部材18は、突起16と突起17との間の所定の位置に巻込み本体15を中央本体13に対して保持しており、したがって、巻込み本体15が空間4から落下することはない。
【0026】
図1に関連して既に述べたように、巻込み装置は様々な手法で構成することができる。したがって、実際の巻込み装置は、たとえば、環状の平面ディスク11や、半径方向および軸方向に延びる羽根12として形成することができる。図4はディスク12を備えた巻込み本体15を示し、図5はディスク12を備えた巻込み本体15を示しており、これらは図1に示した各々の種類である。
【0027】
図4および図5に示されているように、巻込み本体15は、突起17に加えて、巻込み本体15の下部で半径方向外側に延びているいくつかの他の突起21を有している。これらの突起21は、図2に示されているように、中央本体13の内側に形成されている、対応する溝22内を延びるようになっている。突起21と中央本体13とがこのように係合することによって、巻込み本体は、空間4内において中央本体13に対して回転することが防止される。
【0028】
図2に示されている本発明の実施形態では、第1の構成部材14は中央本体13を備えた一部材として構成されている。図6には、第1の構成部材14が別個の部分19として構成されている本発明の他の実施形態が示されている。この別個の部分19は、任意の適切な手法で中央本体13に連結することができる。必要に応じて、部分19を中央本体13に保持するように、別個の固定部材を配置してもよい。さらに、図6による別個の部分、すなわち構成部材19は、図3による第1の構成部材14と同様に機能する。所望であれば、部分19は、中央本体13に接触し、面接触ではなく点接触を実現する小さい隆起部を、その表面に備えていてもよい。
【0029】
図7には、中央本体13は図2および図3と同様に突起16が形成されており、巻込み本体15は図2および図4と同様に突起17が形成されている、本発明の他の実施形態が示されている。図7には、変更が加えられた環状のロック部材20が示されており、そのロック部材20は、回転軸R(不図示)を取り囲むロック部材の延長部に不連続部を備え、かつ開口が回転軸Rから離れる方向に向けられたU字形の断面を有している。
【0030】
図7に示されているように、巻込み本体15は、突起17が突起16と同じ軸方向高さで突起16同士の間の空間内に位置するときに、ロック部材20によって中央本体13に対して軸方向に保持される。突起16および突起17は、半径方向内側に回転軸Rへ向かって延びており、互いに対して軸方向に移動することがロック部材20によって防止されている。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】遠心ロータ内で処理される液体用の中央入口装置を備えた従来の遠心ロータを軸方向断面において概略的に示す図である。
【図2】本発明による巻込み装置を備えた遠心ロータ用の中央入口装置の一部を示す軸方向断面斜視図である。
【図3】図2による巻込み装置(いくらか変更が加えられている)の一部を示す図である。
【図4】図2による巻込み装置の一部である巻込み本体を示す図である。
【図5】図4に示した巻込み本体の他の実施形態を示す図である。
【図6】図3に示した巻込み装置の一部の他の実施形態を示す図である。
【図7】本発明による巻込み装置の他の実施形態を備えた遠心ロータ用の中央入口装置の一部を示す図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
遠心ロータが、
中心回転軸(R)を中心として回転可能であり、かつ分離チャンバ(2)を形成するロータ本体(1)と、
前記ロータ本体(1)と一緒に回転できるように前記ロータ本体(1)に連結され、かつ前記遠心ロータに供給される液体を受け入れる、前記分離チャンバ(2)と連通している中央空間(4)を形成する入口装置(3)とを有し、
前記入口装置(3)は、
前記遠心ロータの中央に配置され、かつ前記空間(4)を囲み、前記中央空間(4)と連通している開口(6)を軸方向の一方の端部に有する中央本体(13)と、
前記遠心ロータの回転によって前記液体を巻き込むために前記空間(4)内に配置された巻込み部材(11;12)を有する巻込み装置であって、該巻込み装置が前記中央本体の回転に巻き込まれ、かつ該巻込み装置が前記中央本体に対して軸方向に移動することが防止されるように中央本体(13)に連結されている巻込み装置とを有する、
遠心ロータ用の巻込み装置において、
前記巻込み部材は、前記回転軸(R)を囲み、かつ半径方向の延長部を有する少なくとも1つの突起(16)を有する第1の構成部材(14)と、前記回転軸(R)を囲み、かつ半径方向の延長部を有する第2の突起(17)を少なくとも有する第2の構成部材(15)とを有し、該第2の構成要素(15)は、前記第2の突起(17)が前記第1の突起(16)の近くに存在する位置まで前記中央空間(4)内に軸方向に挿入可能であり、
ロック部材(18;20)が、前記巻込み装置(11;12)が前記中央空間(4)内の所定の位置にあるときに、前記第2の構成要素(15)が前記第1の構成要素(14)に対して軸方向に移動することが防止されるように、前記突起(16;17)に取外し可能に係合されるように取り付け可能であることを特徴とする、遠心ロータ用の巻込み装置。
【請求項2】
前記第1の構成部材(14)は、前記中央本体(13)に固定して連結されるように構成されている、請求項1に記載の巻込み装置。
【請求項3】
前記第1の構成部材(14)と前記中央本体(13)とは一体に形成されている、請求項1に記載の巻込み装置。
【請求項4】
前記第1の構成部材(14)は、前記回転軸の周りに分散配置され、かつ半径方向の延長部を有し、互いの間に第1の空間を形成している、いくつかの第1の突起(16)を有しており、前記第2の構成部材(15)は、前記回転軸の周りに分散配置され、かつ半径方向の延長部を有し、互いの間に第2の空間を形成している、いくつかの第2の突起(17)を有しており、前記ロック部材(18;20)は、各々の構成部材(14;15)においていくつかの前記突起(16;17)に係合されるように構成されている、請求項1から3のいずれか1項に記載の巻込み装置。
【請求項5】
前記第2の構成部材(15)は、前記第2の突起(17)が前記第1の空間内において前記第1の構成部材(14)の前記第1の突起(16)と同じ軸方向の高さに位置する位置まで、前記中央空間(4)内に軸方向に挿入可能である、請求項4に記載の巻込み装置。
【請求項6】
前記第2の構成部材(15)は、前記第2の突起(17)が前記第1の空間内において前記第1の構成部材(14)の前記第1の突起(16)を通過する位置まで、前記中央空間(4)内に軸方向に挿入可能である、請求項4に記載の巻込み装置。
【請求項7】
前記ロック装置(18;20)は、実質的に環状であり、前記回転軸(R)の周りを延びるように構成され、かつ前記第2の突起(17)が前記第1の突起(16)を通過したときに前記第1の突起(16)と前記第2の突起(17)との間に軸方向に形成される空間内に取り付け可能である、請求項6に記載の巻込み装置。
【請求項8】
前記ロック装置(18;20)は、実質的に環状であり、かつ前記回転軸(R)の周りを延びるように構成されている、請求項1から6のいずれか1項に記載の巻込み装置。
【請求項9】
前記実質的に環状のロック装置(18;20)は弾性体であり、これにより、前記ロック装置の周囲部分は前記回転軸(R)へ近づく方向および前記回転軸(R)から離れる方向へ移動可能である、請求項8に記載の巻込み装置。
【請求項10】
前記実質的に環状のロック装置(18;20)は、前記回転軸(R)の周りの前記ロック装置の延長部に不連続部を有している、請求項9に記載の巻込み装置。
【請求項11】
前記実質的に環状のロック装置(18)は実質的に円形の断面を有している、請求項10に記載の巻込み装置。
【請求項12】
前記実質的に環状のロック装置(20)は、前記回転軸(R)から離れる方向に向けられた開口を備えた実質的にU字形の断面を有している、請求項10に記載の巻込み装置。
【請求項13】
前記構成部材(14;15)の一方および他方の上の前記突起(16;17)は半径方向に同じ方向に延びている、請求項4から12のいずれか1項に記載の巻込み装置。
【請求項14】
前記構成部材(14;15)の一方および他方の上の前記突起(16;17)は半径方向内側に回転軸(R)へ向かって延びている、請求項13に記載の巻込み装置。
【請求項15】
前記突起(16;17)は前記中央本体(13)内に配置されるように構成されている、請求項1から14のいずれか1項に記載の巻込み装置。
【請求項16】
前記第2の構成部材は、前記回転軸(R)から離れる方向に延び、かつ前記中央本体(13)内に形成された窪み(22)内に挿入されるように配置され、それによって前記第2の構成部材(15)と前記中央本体(13)との相対的な回転運動を防止する第3の突起(21)を少なくとも有している、請求項1から15のいずれか1項に記載の巻込み装置。
【請求項17】
前記巻込み装置は半径方向および軸方向に延びている羽根(12)を有している、請求項1から16のいずれか一項に記載の巻込み装置。
【請求項18】
前記巻込み部材は、前記中央本体(13)と同軸に、かつ互いに同軸に配置された環状のディスク(11)の重ね合わせを有している、請求項1から16のいずれか1項に記載の巻込み装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公表番号】特表2007−510537(P2007−510537A)
【公表日】平成19年4月26日(2007.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−537927(P2006−537927)
【出願日】平成16年10月14日(2004.10.14)
【国際出願番号】PCT/SE2004/001473
【国際公開番号】WO2005/044462
【国際公開日】平成17年5月19日(2005.5.19)
【出願人】(500515565)アルファ ラヴァル コーポレイト アクチボラゲット (90)
【Fターム(参考)】