分离器的制作方法

文档序号:11140636阅读:321来源:国知局
分离器的制造方法与工艺

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的分离器。



背景技术:

长久以来已知用于实现连续运行的离心分离器,如在JP 62117649 A的作为喷嘴分离器的设计方案中。除了喷嘴分离器以外还已知具有固体排料排出口的分离器,该分离器配设有可液压操作的活塞阀,借助所述活塞阀能够封闭和释放固体排料排出口。US 2,017,734示出以构成为分离机的方式的不具有固体排料排出部的分离器。此外,US 2,286,354示出具有相互旋紧的、实心的滚筒下部部件和滚筒上部部件的分离器。

从WO 2014/000829 A1还已知这种类型的、用于将可流动的产品分离成不同的相或者用于澄清产品的分离器,该分离器具有可转动的滚筒和设置在滚筒中的用于澄清的机构,所述滚筒具有滚筒下部部件和滚筒上部部件,其中一个、多个或所有下述元件由塑料或塑料复合材料构成:滚筒下部部件、滚筒上部部件、用于澄清的机构。因此可行的是,滚筒的一部分或者甚至优选整个滚筒(优选连同流入和流出系统或流入和流出区域一起)设计为用于一次性使用,这尤其是在用于处理药品如发酵液等时是感兴趣且有利的,因为在用于在处理产品批次期间优选连续的运行中处理相应产品批次的运行之后不必清洁所述滚筒,而是滚筒能够被整体更换。因此,尤其在卫生方面,所述分离器是极其有利的。



技术实现要素:

因此期望的是并且作为本发明的目的是,进一步改进这种结构的可操作性。

本发明通过权利要求1和权利要求3的主题解决所述问题。

根据权利要求1的特征部分,在底部部件和壳体外壳部件之间的分离平面与在滚筒上部部件和滚筒下部部件之间的分离平面齐平,或者在这两个分离平面之间存在小于250mm的位错。因此,在滚筒上部部件和滚筒下部部件之间的界面能够特别良好地接近,这(如果存在)显著简化内滚筒的更换(所述内滚筒优选是例如在药学或化学领域中用于处理一个产品批次的一次性滚筒)。所述分离平面水平定向。

底部部件优选具有用于驱动主轴的穿通引导部。补充地,壳体外壳部件构成有盖,所述盖能够与壳体外壳部件分开地构成或者与壳体外壳部件一件式地构成某种类型的盖部件。整个壳体外壳的部段、如锥形部段也能够构成在底部部件本身上。

根据权利要求3提供一种改进方案,所述改进方案也被考虑作为独立的发明(因此其至少包括权利要求1的前序部分和权利要求2所述的特征以及可能的有利地改进本发明的从属权利要求)。

因此,盖又具有开口。所述盖此外能够竖直地放置到覆盖环体上并且可在该处固定。在底部部件和壳体外壳部件之间此外构成有分离平面。因为覆盖环体能够竖直地从下方嵌入所述壳体中并且完全或局部穿过盖的开口插入,所以完全或部分地由塑料构成的滚筒或者滚筒的完全或部分地由塑料构成的部件的更换也以与在底部部件和壳体外壳部件之间的分离平面相互作用的方式简化。因为通过拆卸所述分离平面,所述滚筒是可接近的并且能够为了更换滚筒而将盖向上从滚筒和覆盖环体上取下,而不必将覆盖环体从所述滚筒上拆卸。盖也能够以分开的方式构成,其中所述开口在组装状态下才在四周完全封闭地构成。然后,可装配性的特征涉及在组装状态下的盖。在盖的部件之间能够补充地设有密封条等。

在此有利的是,滚筒具有外支撑设备和设置在支撑设备中的内滚筒,使得在内滚筒中设置有所述用于对要在离心场中处理的产品进行澄清的机构。优选的是,外支撑轮廓构成为外滚筒,内滚筒设置在所述外滚筒中,其中外滚筒具有外滚筒下部部件和外滚筒上部部件,并且内滚筒具有内滚筒下部部件和内滚筒上部部件。

因为滚筒具有外支撑设备和设置在支撑设备内的滚筒(称为内滚筒),并且在内滚筒中设置有所述用于对要在离心场中处理的产品进行澄清的机构,所以此外以简单的方式明显改进旋转系统、尤其是滚筒的运行性能,因为外支撑设备稳定所述系统。因为所述支撑设备相对于限定滚筒内腔的滚筒壁径向向外放置,所以实际的限定离心腔的滚筒在下文中称为“内滚筒”。

根据一个变形形式,外支撑轮廓构成为外环,所述外环轴向局部包围内滚筒。这样的环形件以“绷带”的形式将该结构稳定在外周缘上。至少一个稳定环形件(或者多个环形件)优选由金属构成,但是也能够由塑料或塑料复合材料等制成。也可设想的是,轮廓、例如轴向地朝向一个方向敞开的环状袋设置在内滚筒的外周缘上,稳定环置入所述轮廓中。

此外,根据一个优选的设计方案有利的是,外支撑轮廓构成为周缘封闭的外环形件,所述外环形件轴向局部包围内滚筒。但是也可设想的是,外支撑轮廓构成为栅状外环形件,所述栅状外环形件以特定的轴向部段包围内滚筒。

当外支撑轮廓构成为外滚筒时,所述外滚筒完全或者局部包围内滚筒。以这种方式,以简单的方式明显改进旋转系统、尤其是滚筒的运行性能,因为外滚筒动态地并且机械地稳定所述系统。既能够沿相对于转动轴线D的径向方向也能够相对于不平衡形成部倾斜地明显减小旋转系统的挠度。内滚筒、但是还有支撑结构能够(但是不是必须地)设计为相对薄壁的。尤其是,优选在处理一个产品批次之后待更换的内滚筒因此能够非常节省材料地制成。

尽管如此仍可行的是,利用材料“塑料”或“塑料复合材料”的优点,因为此外可行的是,滚筒的一部分(内滚筒和优选其组件)(尤其连同流入和流出系统或区域一起)设计为用于一次性使用,使得在用于在处理产品批次期间优选连续的和卫生的运行中处理相应产品批次的运行之后不执行滚筒的清洁,而是将滚筒整体更换。所述更换被设计为特别简单的,因为优选重复使用的外滚筒不需要大的清洁,因为其优选根本不与要处理的产品接触。因此,所述外滚筒不必在每次更换内滚筒时清洁和/或消毒或者仅相对短时间地清洁和/或消毒。

内滚筒的更换和其安装、拆卸和其它操作也能够以简单的方式实施,因为在该处存在稳定的外滚筒结构,内滚筒仅必须嵌入外滚筒结构中,可行的是,仅在外滚筒上设有通向电动马达的驱动连接部,使得内滚筒在更换时仅必须从外滚筒中取出,并且另一内滚筒必须再次嵌入到所述外滚筒中,为此不需要如同建立通向驱动轴的驱动连接那样的许多复杂的安装步骤。

有利的是,内滚筒和外滚筒在任何情况下绝大部分由不同的材料构成,因为因此对于两个元件即外滚筒和内滚筒能够分别选择最优的材料。优选地,内滚筒连同与其连接的部件(所述内滚筒同与其连接的部件形成一个可更换模块)完全地或绝大部分(多于其重量的70%)由再次优选相对薄壁的塑料或塑料复合材料构成,使得所述内滚筒能够被容易地移除,并且可再次使用的外滚筒由金属、尤其由钢构成,使得能够良好地优化其运行性能。

在此处也有利的是,在使用金属的外滚筒和完全或绝大部分由塑料制成的内滚筒时,所述外滚筒的重量能够明显超出内滚筒的重量,使得转动性能基本上由外滚筒确定。为此优选的是,金属外滚筒的旋转部件的重量大于由塑料制成的旋转部件的重量或空的内滚筒的重量的两倍、尤其大于四倍。通过外滚筒也可行的是,内滚筒设计为尤其薄壁的,因为所述内滚筒通过外滚筒稳定。

为了能够将内滚筒良好地和简单地嵌入外滚筒中,有利的是,外滚筒具有外滚筒下部部件和能够从所述外滚筒下部部件拆卸的外滚筒上部部件。而出于制造原因基本上有利的是,内滚筒具有内滚筒下部部件和就此可预安装的或已预安装的内滚筒上部部件。因为必要的是,在制造时将不同的元件如用于澄清的机构、流入管等安置在内滚筒中,这通过分离成上部部件和下部部件来简化。

关于操作和更换有利的是,在滚筒上部部件和滚筒下部部件之间的分离平面构成在外滚筒下部部件和外滚筒上部部件之间,但是不构成在内滚筒下部部件和内滚筒上部部件之间,因为后者的部件优选在制造后不可拆卸地连接。

对于内滚筒在外滚筒中的安装特别简单的是,外滚筒上部部件以环形件的形式构成,所述环形件与外滚筒下部部件直接或借助于锁紧环旋紧,并且所述环形件轴向向上敞开地构成,使得内滚筒上部部件轴向地从所述环形件伸出。

外滚筒下部部件和外滚筒上部部件也能够以其它方式连接。一个有利的变形形式是,借助螺旋螺栓连接。也可设想的是,卡口件作为连接机构。最后有利的是,外滚筒上部部件和外滚筒下部部件借助锁紧环相互连接或相对于彼此固定。为此优选将外滚筒上部部件的下边缘嵌入外滚筒下部部件中,在该处所述下边缘能够贴靠在凸缘上。然后,环形件借助外螺纹从上方旋入外滚筒下部部件的内螺纹中,所述环形件将外滚筒上部部件固定在外滚筒下部部件上。

为了在内滚筒和外滚筒之间尽可能无滑脱地实现可靠的旋转,有利的是,内滚筒和外滚筒力锁合地和/或形状锁合地不可相对转动地相互连接。

此外出于卫生原因有利的是,滚筒的流入系统和流出系统仅构成在内滚筒上,使得外滚筒在运行时不与要处理的产品接触。优选地,流入系统和流出系统以密封的结构方式构成在内滚筒上。

在另外的设计方案中有利的是,流入系统和流出系统具有覆盖环体,所述覆盖环体构成为在运行时不随滚筒转动的部件,并且流入系统具有流入管,所述流入管构成为随滚筒旋转的元件。因此,产品向旋转系统中的通入在流入管的入口处就已经实现,这简化内滚筒的构造。

但是也可设想的是,流出系统借助于由塑料制成的一个或多个夹持件实现,所述夹持件以向心泵的形式将一个或多个相从滚筒中引出。

根据一个改进方案,滚筒的至少一个或多个管元件在环形体中可轴向移动,并且设有用于将管元件可拆卸地固定在环形体中的轴向位置中的单元。因此,所述结构以简单的方式被稳定以用于传输并且不能拆卸。在安装位置处才松脱所述固定,以使所述元件能够相对于彼此转动。所述结构对于内滚筒是有意义的,但是也对于例如根据WO 2014/000829 A1的方式的不具有内滚筒的滚筒是有意义的。

也有利的是,在拆卸滚筒时使用传输固定。为此在拆卸内滚筒之后/在拆卸内滚筒时再次激活传输固定,以使所述内滚筒能够更简单地拆卸和移除。在此,管路端部能够再次封闭(例如粘合地或夹紧地或锁定地封闭)。

总体而言,出于操作原因有利的是,整个内滚筒连同流入和流出系统一起设计为由塑料或塑料复合材料制成的可更换的预安装模块。但是也可设想的是,例如在密封件的区域中设有(另外的除了支撑结构、尤其是外滚筒的)金属制的限定地局部增强部,尤其是呈套筒的形式,以在密封件上在内部和/或外部增强所述管。它们在回收或移除时在必要时被分离。

在此,外滚筒上部部件应具有大的中心开口,使得其优选能够经由覆盖环体与其导入和导出接管和可能安置在其上的软管从上方插入,所述软管仅必须在安装后仍连接。因此,内滚筒的安装在取下外滚筒上部部件之后能够特别简单和快速地实现。

用于对每体积份额包含比其它相更多的固体的相的要处理的产品进行澄清的机构优选再次是由塑料制的锥形分离盘构成的分离盘组,但是例如也能够是根据DE 10 2008 052 630 A1的类型的塑料制的一件式的澄清/析出嵌件,或者是用于澄清固体颗粒的产品的另一机构如具有径向肋的肋状体等。优选地,分离器滚筒用于进一步浓缩产品,亦即所述产品借助用于澄清的机构将每体积单位包括更多的固体份额的、但是优选仍刚好能够流动的相与包含较少的固体的相分离。只要术语“用于澄清的机构”可被相对地解释。其也涉及所述应用,其中在此用于澄清的机构用于进一步浓缩产品或获得浓缩的相。

总体而言,在内滚筒的设计方案中,旋转系统的接触产品的区域的一部分和优选甚至全部区域由塑料或塑料复合材料构成,尤其是内滚筒下部部件和内滚筒上部部件和盘组。特别优选的是,流入系统和流出系统此外由塑料或塑料复合材料构成。

有利的是,内滚筒的所有在运行时转动的部件和其在运行时不转动的流入和流出系统的部件(只要其与产品接触则)完全地或部分地由塑料构成,(并且总体而言)除了必要时待设置的密封件以外,从数量方面也仅设有较少量的部件,例如塑料注塑件。优选的是,其是内滚筒下部部件、内滚筒上部部件、分配器、析出机构(优选用于析出固体的盘嵌件)、离析盘和导出器。此外还能够存在密封环。以这种方式提供塑料制的可运转的离心滚筒,所述离心滚筒由仅少量的组件构成,这使其制造和其安装特别简单。元件即离析盘和内滚筒上部部件也能够一件式地构成。在该情况下,滚筒上部部件直接设有一个或多个通道,通过所述通道,如在离析盘上那样或类似于此,一个或多个相能够从滚筒中较大直径的区域朝向其尖端流动直至旋转系统中的导出管路。

在此还有利的是,内滚筒下部部件和内滚筒上部部件在首次安装时不可拆卸地相互连接,以便防止企图拆卸所述内滚筒上部部件和内滚筒下部部件并且必要时在不充分清洁之后再次使用。代替于此,内滚筒被完全移除或回收。在此也有利的是,确保消毒。所述设计优选使得在装入之前和拆卸之后没有空气能够从外部进入内滚筒中。

借助内滚筒的设计方案,如在WO2014/000829 A1中那样此外可行的是,滚筒的一部分或者优选甚至整个滚筒(优选连同流入和流出系统或区域一起)设计为用于一次性使用,这尤其在用于处理医药产品如发酵液等方面是感兴趣的并且是有利的,因为在用于在处理产品批次期间优选连续的运行中处理相应产品批次的运行之后不实施滚筒的清洁,而是整体更换滚筒。因此以简单的方式排除与清洁关联的卫生问题。接触产品的部件能够被完全移除或回收。移除尤其也在危险物质的情况下是感兴趣的。也可再次设想的是,在产品的澄清过程中首先实施要处理的产品的浓缩,并且内滚筒在处理一个批次之后熔融或例如在酸等中溶解,以便获得作为所述过程的剩余物的较重物质。通过使用优选薄壁的塑料部件,此外能够将制造成本保持为相对少的。

在此又有利以及特别卫生的是,将整个滚筒、尤其还将其流入系统和其流出系统以密封的结构方式构成。

优选地,作为塑料使用可回收塑料,尤其是PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)或TK-PEEK(尤其是半结晶的)聚醚醚酮。此外尤其可设想的是(并且这不限于下述列举),所述材料是PC(聚碳酸酯)、MABS(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)和PSU(聚砜)。

由塑料制成的部件能够以注塑法制成并且必要时再处理,例如设有在该处必要的穿孔等。

螺钉等也能够由塑料构成,但是尤其当所述螺钉在处理时不与产品接触的情况下,所述螺钉也能够由另一材料制成。

其它有利的设计方案由从属权利要求得知。

附图说明

下面,借助于实施例参考附图详细描述本发明。在附图中:

图1在a)中示出根据本发明的分离器的视图,其具有直接驱动装置和剖开示出的壳体和滚筒,在b)中示出分离器滚筒的外周缘区域的细节和局部放大视图,在c)和d)中示出a)中的区域的替选的设计方案,在e)中示出图1a中的分离器滚筒的流入和流出区域的细节和局部放大视图;

图2示出穿过分离器滚筒的流入区域的剖面;

图3在a)中示出穿过分离器滚筒的另一流入区域的剖面;并且在b)和c)中、一个在传输位置中并且另一个在非传输位置中示出垂直于视图a)的剖面;

图4示出穿过分离器滚筒的流入区域的剖面;和

图5示出根据本发明的另一分离器滚筒的剖视图。

具体实施方式

图1a示出穿过根据本发明的分离器的壳体1和滚筒2的区域的剖面,借助所述分离器能够将液态产品在离心区中分为两个相。滚筒2具有竖直转动轴线D。下面使用的术语如“上”或“下”涉及分离器的元件相对于所述竖直转动轴线的取向。

壳体1具有下部的底部部件3、壳体外壳部件4和优选上部的盖5。壳体外壳部件4和上部的盖也能够有利地一件式构成。

底部部件3又具有穿通引导部6,所述穿通引导部被可转动的驱动主轴7穿过。优选的是,直接在底部部件3下方设置有驱动马达8。所述驱动马达8用于驱动所述驱动主轴7。可设想替选的设计方案,例如下述设计方案:所述驱动主轴7借助驱动皮带等被驱动,因而驱动马达设置在其它部位上。但是优选的是尤其根据图1a的类型的直接驱动装置,其中所述马达的驱动轴直接设置在驱动主轴7的竖直延长部中。在此,优选省去主轴结构的自身的支承部,这能够使所述结构简单和相对廉价地实现。所述结构是简单和牢固的并且非常良好地适用于轻的滚筒结构。电动马达或其转子支承部以简单的方式承担支承滚筒的功能。

滚筒2又相对于驱动主轴7不可转动地放置到驱动主轴7的竖直的上端部上,使得其能够由驱动主轴7和驱动马达8置于转动中。在马达8上设置有接线盒51。

驱动主轴7能够可转动地借助一个或多个轴承支承在壳体1中,在此支承在底部部件3中。但是在此有利地省去这样的支承部。更确切地说,在驱动主轴的外周缘和底部部件3的穿通引导部6的内周缘之间构成间隙9。因此,驱动轴10的在驱动马达8的马达壳体中的支承部(驱动主轴7固定在所述支承部上,或所述驱动主轴以其它方式构成在所述支承部上)也能够以简单的方式用于支承整个由滚筒2和驱动主轴7构成的旋转系统。因此也优选的是,驱动主轴7直接与马达的驱动轴耦联,并且驱动主轴7在其外周缘上不具有转动轴承(例如不具有颈轴承并且不具有端轴承)。优选的是,也不设有用于弹性支撑在驱动主轴的区域中的弹簧系统。密封件72确保间隙9的密封。密封件72例如能够是在相对于彼此转动的部件3、7之间的环形间隙9中的滑环密封件或其它适宜的密封件。

现在,在下文中详细阐述滚筒2的构造,所述构造与已知结构的构造明显不同。

因为滚筒2具有外滚筒11和内滚筒12,所述外滚筒也能够构成为外滚筒部段。内滚筒12可更换地嵌入所述外滚筒11中。

优选地,外滚筒部段或外滚筒11和内滚筒12由不同的材料构成。特别优选地,外滚筒11由金属构成,尤其由钢构成,并且内滚筒12优选完全或至少部分地由塑料或塑料复合材料构成。

在此,外滚筒11用作为某种类型的保持部,内滚筒12嵌入所述保持部中,并且所述外滚筒沿竖直或轴向方向至少部段式地全面包围内滚筒12或者围住内滚筒。特别优选的是,外滚筒11和内滚筒12不可相对转动地相互连接。这尤其能够通过在外滚筒11和内滚筒12之间的形状锁合和/或力锁合实现。

外滚筒11具有外滚筒下部部件13,所述外滚筒下部部件基本上能够如已知的无内滚筒的分离器的滚筒下部部件那样构成,或者说在此是如此构成。外滚筒下部部件13不可相对转动地放置到驱动主轴7上并且优选在内部具有单锥形的或在此特别优选具有双锥形的内部形状。外滚筒11此外优选具有外滚筒上部部件14。优选地,外滚筒下部部件13和外滚筒上部部件14具有相对应的螺纹71,在所述螺纹的范围中,所述外滚筒下部部件和外滚筒上部部件直接相互旋紧。替选地,所述外滚筒下部部件和外滚筒上部部件能够借助锁紧环连接。在此,外滚筒下部部件部段的螺纹构成为滚筒下部部件的内螺纹,并且外滚筒上部部件14的螺纹构成为相对应的外螺纹。因此,在外滚筒上部部件14和外滚筒下部部件13之间构成分离平面。

外滚筒上部部件14同样锥形地构成。其此外构成为环,所述环在不可相对转动的情况下与外滚筒下部部件13连接,并且所述环向上敞开地构成,使得内滚筒12竖直或轴向向上从外滚筒中伸出,在此从外滚筒上部部件14中伸出。

优选地,外滚筒上部部件14仅延伸至内滚筒上部部件17的锥形部段中,使得后者仍借助其锥形区域的一部分(优选借助所述区域的多于20%的竖直长度)从外滚筒上部部件14竖直地向上伸出。已证实的是,这已经引起非常良好的转动性能。外滚筒上部部件能够因此被降低到锥形环上。

因为外滚筒下部部件13和外滚筒上部部件14优选由金属、尤其是钢构成,并且优选至少滚筒下部部件如无内滚筒12的分离器滚筒的滚筒下部部件那样构成,其能够尽可能提供已知的由金属制成的当今分离器滚筒的运行平稳性和稳定性和安全性。因为外滚筒11局部或者完全从外部包围内滚筒12,所以外滚筒稳定内滚筒。尤其是,外滚筒11有利地有助于优化整个滚筒2在高转速运行时的运行特性。此外,内滚筒12的壁厚也能够选择为比例如在WO2014/000829A1中提出的仅由塑料构成的没有外滚筒11的分离器滚筒的壁厚薄很多。

而内滚筒12向外限定用于对可流动的产品进行离心处理的实际的分离腔或离心腔15。

内滚筒12关于其造型构成为,使得其在外部优选尽可能形状锁合地直接贴靠在外滚筒的内周缘上。

内滚筒12具有内滚筒下部部件16和内滚筒上部部件17。优选的是,内滚筒下部部件16和内滚筒上部部件17分别锥形地构成,使得构成双锥形体。部件16和17由塑料或塑料复合材料构成,并且相互液密地连接,尤其在上部的(内滚筒下部部件16的)和下部的(内滚筒上部部件17的)法兰区域18、19中连接(参见图1b)。

优选的是,设有在内滚筒下部部件16和内滚筒上部部件17和可能的、内滚筒12的另外的元件之间的不可拆卸的、尤其形状锁合的连接,所述连接在本文献的意义上例如能够通过熔融实现,但是也能够通过粘接实现。

也可设想的是其它类型的在制造后不可拆卸的连接,如在待连接的元件、即内滚筒下部部件16和内滚筒上部部件17之间的不可拆卸的卡口连接。图1c和1d分别图解示出在待连接的元件、即内滚筒下部部件16和内滚筒上部部件17之间的不同的连接方案,其中所述元件经由锁定连接相互连接。

为此,要么在内滚筒上部部件17上(图1c)要么在内滚筒下部部件16上(图1d)设有一个或多个第一和第二锁定机构60、63,所述锁定机构设置用于与在另一内滚筒部件上的相对应的锁定棱边或轮廓共同作用。第一锁定机构60能够构成为一个或多个轴向构成在内滚筒上部部件17的外周缘上的、轴向地朝向内滚筒下部部件的方向延伸的接片61,所述接片具有径向向内凸出的锁定轮廓62,所述锁定轮廓将内滚筒下部部件16从下部接合在外周缘边缘上(所述外周缘边缘因此形成配合锁定机构)。替选地,接片61能够构成有在内滚筒下部部件16上的径向向内凸出的锁定轮廓62,并且将内滚筒上部部件17从上部接合在外周缘边缘上(所述外周缘边缘因此形成配合锁定机构63)。

也能够有利地实现在内滚筒下部部件16和内滚筒上部部件17之间的其它连接方案,如借助塑料螺钉和螺母进行的螺旋连接等(在此未示出)。也适宜的连接是,内滚筒下部部件和内滚筒上部部件在其外周缘上利用一个或多个夹子夹紧在一起(在此未示出)。这种类型的在内滚筒部件16、17之间的连接可简单地操作、可低成本地实现并且尽管如此仍是非常性能可靠的。

在内滚筒下部部件16和内滚筒上部部件17之间的法兰区域18、19之间能够在轴向上设置有至少一个优选环绕的密封环64,以便确保(塑料)内滚筒的密封性。

所述密封环64能够是单独置入的密封环或设计为喷塑在一个或两个法兰区域上的密封条。

轴向向上连接到内滚筒下部部件16的在此为下部部段20上的是作为单独的部件或者作为一件式地与内滚筒下部部件连接的部件的、同轴地包围转动轴线D的分配器21、尤其是分配器附件,其构成完整的分配器,用于将离心物料引入内滚筒内腔或离心腔15中的并且用于在滚筒2转动时沿周缘方向使离心材料加速。

在分配器中,尤其在分配器附件21中,在上部区域中例如构成盲孔状的穿孔,流入管23通入所述穿孔中。流入管23也能够直接模制到分配器附件上或者以其它方式直接与所述分配器附件一件式地构成。流入管23和分配器附件21形成优选有利地相对于环境密封地设计的流入系统。流入管23优选向上从内滚筒上部部件17轴向伸出并且在运行时随滚筒2转动。

分配器附件21在下端部处通入一个或多个分配器通道24中,所述分配器通道倾斜于转动轴线构成并且在此同样倾斜地通入实际的离心腔15中。

在离心腔15中设置有析出机构或用于澄清的机构例如尤其是一件式的或优选多件式的盘组25,使得构成为由轴向间隔开的分离盘26构成的堆叠,所述分离盘具有锥形的基本形状并且所述分离盘优选不可相对转动地放置到分配器附件21上。用于澄清的析出机构也能够构成为其它形状,如构成为具有径向或弧形肋的肋状体。分离盘26具有相同或不同的半径。

分配器21也能够与用于澄清的机构一件式地构成,如果这构成为根据DE 10 2008 052 630 A1的类型的具有澄清腔室的由塑料制成的澄清嵌件的话。引入内滚筒内腔或离心腔15中的产品在滚筒2中被分离为不同密度的不同的产品相、优选两个产品相。

具有两个或更多个流出区域的流出系统用于从滚筒2中引出不同的产品相。

因此,较轻的液相径向向内流动并且在该处(参见图1e)在分配器附件21外部的通道27中轴向向上引入到环形通道28中,所述环形通道构造在流入管23的外周缘和较大直径的管段29之间,所述管段同样从上方伸入内滚筒上部部件17中。

在下部,锥形盘附接在、尤其是粘合或模制在管段29上,所述锥形盘按照上部离析盘30的类型设置在分离盘组上方,其中所述锥形盘与滚筒上部部件间隔开,使得在滚筒上部部件和离析盘之间构成间隙。在此,在内滚筒下部部件16和内滚筒上部部件17的法兰区域18和19之间的法兰状周缘边缘31(参见图1b)置于下端部上并且在该处优选牢固地与下端部粘接,这稳定离析盘30的安置并且也为整个结构提供附加的刚性。

较重的液相(或者仍刚好能导出的、尤其是刚好仍能轻微流动的固相)从滚筒内腔的最大内周缘的区域穿过离析盘的径向靠外区域中的一个或多个穿孔32引入位于内滚筒上部部件17和离析盘之间的用作为通道的间隙33中,而且优选直至引入位于包围流入管的管段29和内滚筒上部部件17的轴向的管附件45之间的第二环形通道34中。

较重和较轻的液相从环形通道28、34向上分别流入覆盖环体37中的轴向相叠设置的环形腔35、36中,所述覆盖环体不可转动地(以仍将详细阐述的方式)固定在壳体1上。有利的是,因此省去径向从滚筒引出的通向固体排出管路的喷嘴等,使得在滚筒的内部和容器5中的滚筒环境之间不存在接触。

覆盖环体37优选阶梯状构成并且在其竖直最上方区域中具有作为用于流入管路的连接可行性的连接接管38(所述流入管路在图2中可见并且在下文中仍将详细阐述)。自连接接管38起,覆盖环体37阶梯状地扩宽。内部的中空连接接管38通入在覆盖环体37的内周缘上的轴向最上方的环形腔39中,流入管23的上端部从轴向下方延伸到所述环形腔中,所述流入管在离心运行中随滚筒转动,并且所述流入管虽然通入环形腔39中,但是在环形腔39的每个部位处与覆盖环体37间隔开地放置。因此,以简单的方式实现将流入的和要处理的离心物料引入旋转系统中。每个环形腔39、35、36向下优选分别由密封装置40、41、42基于一个或多个(在此为两个)密封环限界,所述密封环设置在各个内部的管(例如23)的外周缘和环形腔的内壁之间。作为密封装置40、41、42,优选分别设有两个轴向彼此间隔开的、尤其按照滑环密封件的类型的密封环。

在最上方的密封装置40下方,覆盖环体37在下一阶梯部处扩宽。在流入管23和覆盖环体37的内周缘之间,在此在最上方的密封装置40的下方并且在中间的密封装置41的上方,构成有在流入管23的外周缘和覆盖环体37的内周缘之间的中间环形腔36。所述中间环形腔用于引出轻的液相。为此能够在覆盖环体37上构成另一连接接管43,所述另一连接接管优选径向地延伸离开其余的覆盖环体37。连接于离析盘30的管端部从下方通入所述环形腔36中。在管段29的外周缘和覆盖环体37的内周缘之间设置有中间的密封装置41。

在中间的密封装置41的下方,覆盖环体37在下一阶梯部处再次进一步扩宽。在管段29的外周缘和覆盖环体37的内周缘之间,在此在中间的密封装置41下方并且在下部的密封装置42的上方,构成有在管段29的外周缘和覆盖环体37的内周缘之间的环形腔35。该下部的环形腔35用于将相对于较轻的液相更重的液相从旋转系统中导出。

为此能够在覆盖环体37上构成另一连接接管44,该另一连接接管(在此倾斜地)优选径向从其余的覆盖环体37延伸远离。在内滚筒上部部件17的管附件45的外周缘和覆盖环体37的内周缘之间设置有下部的密封装置42。

在密封装置40、41、42上能够构成有泄漏腔室80,泄漏流体能够从所述泄漏腔室中通过连接接管81从旋转系统中流出,其中管路和/或泄漏容器又连接到连接接管81上。

在该密封装置下方,环形体37进一步扩宽。所述环形体借助于固定机构在其下部的周缘边缘上固定在壳体的上部开口上,环形体以及管附件45以及在内部在管附件中穿过所述管附件的元件穿过所述上部开口。所述固定能够例如借助于周缘分布的螺钉22进行,所述螺钉旋紧在壳体1上。覆盖环体37为此能够具有相应的螺纹螺钉容纳部73(图1e、图5)。

为了将内滚筒12和外滚筒11以简单的方式不可相对转动地、但是可拆卸地在静止状态下相互连接,能够提出,内滚筒12与外滚筒11形状锁合和/或力锁合地连接。以简单的方式能够如下实现力锁合的连接:法兰区域18和19以及离析盘30的外边缘31延伸直至位于外滚筒下部部件和外滚筒上部部件之间的旋紧区域,在该处它们分别贴靠于这些部件的阶梯部,并且在将滚筒上部部件旋紧在滚筒下部部件中时以旋拧的方式夹紧在所述滚筒上部部件和滚筒下部部件之间(图1b)。补充地,形状锁合机构如肋82能够在外部设置在内滚筒12上,并且相应的槽83在内部设置在外滚筒11的内周缘上,它们相互接合并且因此不可相对转动地连接两个元件即内滚筒12和外滚筒11(图1a)。此外,在运行时,内滚筒12径向扩宽地置于外滚筒11的内周缘上,这通过驱动的外滚筒11改进对内滚筒12的扭矩传递和旋转随动。替选地也可设想的是,外滚筒的部件以其它方式相互可拆卸地连接,如借助螺旋螺栓等或者借助于卡口件连接。

因此,旋转系统的与产品接触的区域的一部分或者优选甚至全部区域由塑料或塑料复合材料构成,尤其是内滚筒下部部件16和内滚筒上部部件17由塑料或塑料复合材料构成。此外特别优选的是,分离盘26由塑料构成,以及还有流入系统和流出系统的与产品接触的全部区域由塑料构成,即使它们在运行时不旋转亦是如此。因此,内滚筒12在处理足够大的产品批次之后能够被移除。而优选金属的外滚筒11再次使用。因为所述外滚筒与产品在运行时能够不发生接触,所以其清洁是非常简单的或者不那么重要的。通过外滚筒11,内滚筒12能够相当薄壁地构成。在完全移除时,相应非常少量地积累塑料垃圾。

图1示出作为两相分离机的实施方案(产品分离为相“液态/液态”),同样可实现(用于分离成三个相的)三相机(在此未示出)。产品优选、但非强制性地是浓缩的发酵液。

因此,优选整个或者几乎整个内滚筒连同流入和流出系统优选设计为由塑料或塑料复合材料制成的可更换的预安装模块。

在此,外滚筒11基本上用作为内滚筒12的保持部,其尤其改进内滚筒12的运行特性。

外滚筒上部部件作为环形件的设计在试验中被优化。在此能够确定,环状的外滚筒盖或外滚筒上部部件必须向上直至某个锥形区域中包围内滚筒上部部件。

下面再次详细观察壳体1的构造。壳体1具有底部部件3、优选圆柱形的壳体外壳4和盖5。仅在覆盖环体37的区域中,壳体与在运行后可移除的塑料区域接触。

底部部件3在此构成为单独的底板46。优选(但是非强制性)地,底板构造为圆形。在所述底部部件3上设置有壳体外壳4。在此,底部的边缘区域用作为用于在此在优选的设计方案中为圆柱形的壳体外壳4的下部法兰部段48的法兰状支承面47。壳体外壳4此外具有上部法兰部段49,盖5旋紧在所述上部法兰部段上。

底部3能够用于贴靠在这里未示出的支座如底座或机器支架上。为此,此外在法兰部段48中构成穿孔74,法兰部段在穿孔处能够固定在支座上(例如借助在此未示出的螺钉)。

有利的是,壳体1优选在其底部部件3中具有流出开口59,通过所述流出开口必要时能够使液体流出,所述液体例如由于无法预料的泄露出现在壳体中或者所述液体出于其它原因积聚在该处。在开口59的接口处为此能够设置有流出管路,如流出软管,以将所述液体导出到容器中。

一个特别紧凑的结构形式如下实现:(如开始已经谈及的那样)驱动马达优选是电动马达,所述驱动马达直接设置在驱动主轴7的轴向延长部中,优选在背离滚筒的那侧上。优选地,驱动主轴7直接借助螺栓在轴向与输出轴10连接。驱动主轴此外借助扭矩传递机构(优选配合弹簧)沿周缘方向与电动马达的输出轴不可相对转动地连接(在此未示出)。扭矩传递机构也能够以其它形式(例如作为扭矩传递轮廓)构成(在此未示出(在此相应地没有示出)。

可转动的滚筒2能够借助压配合(例如在锥形部段中)与驱动主轴结构7连接,或者借助于其它扭矩传递机构(在此未示出)连接。马达8在此在其朝向驱动主轴7的那侧上此外借助法兰部段50固定在壳体1的底部部件上,例如借助螺旋螺栓旋紧。

下面详细描述塑料制的旋转系统的传输固定装置的又一有利的可行性。如前面阐述的那样,可行的是,不时地更换塑料制的旋转系统。为了该目的,本发明也提供用于在任何情况下在传输状态下、亦即在没有安装在外滚筒和壳体1中的状态下至少将覆盖环体37轴向固定在内滚筒的分离器的旋转系统的元件上的单元。

因为环形体作为在运行时不转动的部件与在运行时转动的部件(环形体与所述在运行时转动的部件构成环形腔室)仅经由密封装置40、41、42连接,所以在没有用于至少轴向地传输固定的机构的情况下存在下述风险:覆盖环体37能够轴向拆卸。而在运行时不存在所述风险,因为不仅内滚筒12经由外滚筒下部部件支撑在马达上并且经由所述马达支撑在壳体1上,而且覆盖环体37直接支撑在壳体1上并且因此轴向相对于彼此充分地位置固定。

在图2中示出覆盖环体37的上部部段与作为用于软管状流入管路75的连接可行性的连接接管38以及流入管的和上部密封装置40的上部部段。软管状流入管路75(和在另外的连接接管43、44上的类似软管状流出管路)优选粘接地以预安装的方式固定在所述连接接管上。软管能够粘合在背离连接接管的端部上。在投入运行之前,粘接的端部被切断并且与软管件焊接,所述软管件例如来自发酵罐。也可设想到用于连接软管和接管并且用于封闭可能敞开的管路端部的其它方案。因此,为了连接耦联元件可设想到,所述耦联元件例如设计为锁定式的,或者可设想到借助电缆扎带或类似元件封闭所述端部。

此外图2至4示出在轴向上进一步(在此向上朝向上部连接接管38的方向)插入到本体37中的状态下(虚线)和在轴向略微进一步向下运动的状态下(实线)的流入管23。流入管23的虚线状态或进一步插入的状态表明传输状态,并且非虚线状态说明装入到外滚筒11中以便运行的安装状态。

在图2至4中示出用于在任何情况下在传输状态下、亦即在没有安装在外滚筒11和壳体1中的状态下至少将覆盖环体轴向固定在内滚筒的分离器的旋转系统的元件上的单元的方案。

在此,轴向的传输固定基于力锁合和/或形状锁合。

根据图2实现组合式力和形状锁合。在此,设置在板簧52上的凸起53、例如销钉在其进一步插入覆盖环体37中的状态下接合到流入管23的外周缘上的环形槽54中。弹簧的力选择为使得实现良好的传输固定,使得尽管如此仍可行的是,在传输之后在安装时将传输固定通过流入管的有针对性的向下轴向运动而拆卸。

根据图3如下实现在流入管23的环形槽24中的这样的形状锁合,使得在覆盖环体37上的径向向内突出的接片55在内部接合到流入管23的环形槽24中。通过在流入管23的自由上端部上的渐缩部/斜面56,尤其在移除旋转系统之前或者在首次传输之前能够将其插入到虚线示出的传输固定位置中。

为了拆卸,覆盖环体37必须扭转为使得接片55与在环形槽54上方的径向槽57对齐。在该位置中,导出管能够被拉到其非虚线示出的运行位置中(参见图3b、3c)。

根据图4,,可松脱的力锁合如下实现:某种类型的夹紧环58(类似于可夹紧的软管卡箍)在外部围绕覆盖环体37放置并且固定夹紧为,使得其力锁合地将覆盖环体37压到进一步插入的流入管23的外周缘上。

图5示出根据本发明的另一分离器的剖视图。所述分离器与图1中示出的分离器的区别主要在于壳体1的有利设计方案。图5的壳体1具有下部的底部部件3、壳体外壳部件4和可能还有上部的盖5,其中元件4和5在此一件式地构成。然而在此,在壳体外壳部件4的下边缘和底部部件3之间的第一水平的分离区或平面设置为,使得其沿轴向方向(即在竖直方向上的Z轴线)刚好放置在该处或者在任何情况下靠近竖直区域放置,在该处外滚筒下部部件13和外滚筒上部部件14在水平的分离区或平面的区域中相互连接(在此示例性地通过螺纹连接来连接)。元件3和4在此能够相互分离,以便到达滚筒处。

壳体在盖5上具有第二分离平面,所述盖借助适宜的固定机构、在此借助螺钉66固定在壳体外壳部件4的上边缘上的法兰67上。

有利地但是非强制性地(并且这既涉及图1也涉及图5),当盖5具有开口68时,内滚筒上部部件17和覆盖环体37穿过所述开口。但是也可设想的是,在壳体中优选除了用于驱动主轴的穿通引导部以外,设有用于一个或多个管路的仅一个或多个穿通引导部。

覆盖环体37又借助固定机构在其下部的周缘边缘上固定在支座的开口68上,优选固定在盖5上。所述固定再次优选(如在图1中)借助于周缘分布的螺钉22进行,所述螺钉旋紧在壳体1上。环形体37为此再次具有相应的螺纹螺钉容纳部73(图5)。

因此可特别简单地执行尤其是塑料制滚筒的优选设计为用于一次性处理一个产品批次的“一次性分离器”的且在运行时接触产品的部件(在此为内滚筒12)和覆盖环体37的更换。

为了更换这些元件,首先将覆盖环体37上的(未示出的)管路拆卸,或者将管路在其另一端部上拆卸或者将所述管路切断。然后,封闭管路或接管的自由端部,这例如能够借助夹子或者借助于焊接进行。

然后,松脱在覆盖环体37和壳体盖5之间的连接,并且松脱在底部部件3和壳体外壳部件4之间的连接。在该状态下,壳体外壳部件4和盖5能够共同(竖直地)向上从壳体1的底部部件3上取下,其中必要时将仍存在于覆盖环体37上的接管和管路件一起拉动穿过盖5的开口68。盖也能够被分开。然后,环形体37能够设计为略小的,并且外滚筒上部部件能够略宽地向内引导或者是轴向更长的。

然后露出滚筒。在这种状态下能够拆卸支撑结构。在图1中这意味着:松脱在外滚筒上部部件14和外滚筒下部部件13之间的连接,使得外滚筒上部部件14能够从外滚筒下部部件13上取下。此外,通过向下按压覆盖环体37,将可能存在的传输固定再次引入其作用位置中。因此露出内滚筒12和覆盖环体37和可能仍存在于其上的管路,其中这些元件的内腔相对于环境封闭。

接触产品的部件现在能够作为可更换的预安装单元从外滚筒下部部件13取下并且以相应的新的组件更换。然后,内滚筒通过放置外滚筒上部部件14再次安装并且不可相对转动地锁止在外滚筒上。外滚筒上部部件14优选具有大的中心开口69,使得覆盖环体37能够竖直地穿过所述开口69插入,或者所述盖能够竖直地从上方安置。因为一方面在底部部件3和壳体外壳部件4之间的分离平面和另一方面在外滚筒下部部件13和外滚筒上部部件14之间的分离平面位于一个平面中或者几乎位于一个平面中(平面的位错优选小于250mm),所以在外滚筒下部部件13和外滚筒上部部件14之间的连接在取下盖5与壳体外壳部件4之后能够从底部部件3特别良好地接近,这使内滚筒的更换变得非常简单和可靠。也可设想的是,固定在壳体上的螺栓等设计为可推出的,从而固定外滚筒的滚筒下部部件。因此也明显简化安装。

壳体1能够再次支撑在机器支架70上。壳体1和机器之间70也能够材料锁合地连接。优选的是,机器支架以袋的形式构成。

根据图1,壳体1以矩形箱的形式构成,而根据图5,底部部件3和壳体外壳部件在任何情况下局部是锥形的。也可设想到其它几何形状,如由元件“壳体外壳部件4”和(必要时也一件式地)与其连接的盖5构成的单元的半球状形状。

附图标记列表

1 壳体

2 滚筒

3 底部部件

4 壳体外壳部件

5 盖

6 穿通引导部

7 驱动主轴

8 驱动马达

9 间隙

10 驱动轴

11 外滚筒

12 内滚筒

13 外滚筒下部部件

14 外滚筒上部部件

15 离心腔

16 内滚筒下部部件

17 内滚筒上部部件

18、19 法兰区域

20 部段

21 分配器附件

22 螺钉

23 流入管

24 分配器通道

25 盘组

26 分离盘

27 通道

28 环形通道

29 管段

30 离心盘

31 周缘边缘

32 穿孔

33 间隙

34 环形通道

35、36 环形腔

37 覆盖环体

38 连接接管

39 环形腔

40、41、42 密封装置

43 连接接管

44 连接接管

45 管附件

47 支承面

48 法兰部段

49 穿孔

50 法兰部段

51 接线盒

52 板簧

53 凸起

54 环形槽

55 接片

56 渐缩部/斜面

57 径向槽

58 夹紧环

59 流出开口

60 锁定机构

61 接片

62 锁定轮廓

63 锁定机构

64 密封环

66 螺钉

67 法兰

68 开口

69 开口

70 机器支架

71 螺纹

72 密封件

73 螺钉容纳部

74 穿孔

75 管路

80 泄漏腔室

81 连接接管

82 肋

83 槽

D 竖直转动轴线

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1