分离机的制作方法

文档序号:14640791发布日期:2018-06-08 20:15阅读:343来源:国知局
分离机的制作方法

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的分离机。



背景技术:

用于实现连续运行的离心分离机很久以来是已知的,即在一种作为喷嘴式分离机的构造方案中由JP62-117649A已知。除了喷嘴分离机之外,已知这样的具有固体排出口的分离机,所述固体排出口配设有能液压操纵的活塞滑阀,利用该活塞滑阀可以封闭和释放固体排出口。US2017734示出构造为分离器的无固体排出的分离机。此外,US2286354示出具有相互螺纹连接的、坚实的筒下部和筒上部的分离机。

此外,由WO2014/000829A1已知一种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机,该分离机具有包括筒下部和筒上部的可转动的筒和设置在所述筒中的用于澄清的器件,其中,一个、多个或所有以下元件由塑料或塑料复合材料制成:筒下部、筒上部、用于澄清的器件。如此可能的是,筒的一部分或者优选甚至整个筒(优选连同进入和排出系统或者说进入和排出区域)设计用于一次性使用,这特别是在用于处理制药产品、如发酵液或类似物方面是有好处和优点的,因为在用于处理相应的产品批次的运行之后在处理该产品批次期间优选连续的运行中不必实施对筒的清洁,而可以整体更换筒。因此,所述分离机恰好从卫生角度看是非常有利的。



技术实现要素:

因此,值得期望的是(并且本发明的任务在于)进一步改进运转特性并且按照一种变型方案优选也进一步改进所述类型的结构的可操作性。

本发明通过权利要求1的技术方案并且通过权利要求30的技术方案解决该问题。

按照权利要求1提出一种用于离心处理可流动的产品的分离机、特别是用于在连续运行中离心处理可流动的产品的分离机,所述分离机至少具有以下特征:具有竖直的转动轴线的可转动的筒,所述筒具有离心室并且具有最大的径向直径;套装到所述筒的上端部上的覆盖环体,所述覆盖环体构造为在运行中不随所述筒转动的部件;其中,在所述筒和所述覆盖环体之间还设置有至少一个具有两个密封圈的密封布置结构,并且其中,在所述至少一个密封布置结构的两个密封圈之间构造有泄漏腔,所述泄漏腔具有导出管道,其中,无相对转动地固定在所述筒上的喷射环构造或设置在所述泄漏腔中。喷射环以简单的方式用于,密封装置之间的特别是泄漏液体的液体沿径向在密封装置之间在泄漏腔中向外喷射,所述液体在那里通过筒的导出管道导出。就这点而言,喷射环基本上阻止泄漏液体流到下面的密封装置。就这点而言优选且适宜的是,具有喷射环的所述密封布置结构是多个竖直相叠地构造的密封布置结构中竖直最下面的密封布置结构。

结构上简单的是,所述喷射环是环形盘,所述环形盘在其内周上无相对转动地固定在所述筒上,使得所述环形盘在运行中随着所述筒转动。

按照本发明的一种优选的变型方案,最下面的密封装置无相对转动地设置在所述覆盖环体的内部上并且在所述至少一个密封布置结构或多个密封布置结构的密封装置的最下面的密封装置和所述筒之间构造有间隙。如此,避免在这个密封装置上的过度放热。利用喷射环补充地保证,没有或几乎没有泄漏液体再达到这个密封装置。证实足够的是,所述环形间隙具有大于0mm并且小于5mm的径向的间隙宽度。有利的是,所述环形间隙具有在0.2mm与1mm之间的径向的间隙宽度。

本发明特别适用于以下分离机,所述分离机的筒具有外筒和在外部支撑装置中设置的内筒。

有利的是,所述分离机具有在运行中不转动的壳体,所述壳体容纳所述筒并且所述壳体按照一种变型方案又优选这样确定尺寸,使得具有所述外筒和所述内筒的整个筒设置在所述壳体的内部。在这种情况下提供,所述覆盖环体通过可有限运动的装置无相对转动地支撑在所述壳体上。也可视为独立发明(如在权利要求26中并且在权利要求27的改进方案中要求保护的那样)的这个改进方案保证,所述覆盖环体不随所述筒转动,其中,通过可有限运动的装置避免特别是在所述覆盖环体和所述筒之间的密封装置上的过度放热。

按照上面阐述的改进方案和甚至独立发明的一种变型方案,所述壳体具有用于通向/来自所述覆盖环体的一个或多个贯通部,其中,所述导入和/或导出管道构造成可有限运动的装置。

这通过以下方式可简单地实现,即,所述导入和/或导出管道在一个端部上引导到所述覆盖环体并且固定在其上,并且所述导入和/或导出管道在其另一个端部上分别固定在所述壳体的对应的贯通部上或者贯穿所述贯通部。

按照一种变型方案简单且适宜的是,所述导入和/或导出管道构造为柔性的软管。在此,概念“软管”不应狭隘地理解。有限弹性的管也属于软管。

按照一种变型方案也有利的是,所述导入和/或导出管道中的单个或多个导入和/或导出管道构造为形状稳定的软管。形状稳定在本申请的意义中在软管方面意味着,所述软管具有这样的特性,使得所述软管的形状虽然能有限地改变,但所述软管类似于可弹性变形的体在形状变化之后又具有或基本上又具有初始形状。

按照其他有利的变型方案规定,所述导入和/或导出管道中的单个或多个导入和/或导出管道构造为多次弯曲的软管。在此提供,所述软管中的单个或多个软管交替地具有直区段和弯曲部,所述直区段和所述弯曲部一件式地构造或者然而可以多件式地组装成搭接的结构系统。由此以简单的方式可能的是,确保,所述导入和/或导出管道中的单个或多个导入和/或导出管道在所述覆盖环体和所述壳体之间的装入状态中参考所述筒的转动轴线沿径向方向具有比沿轴向方向小的刚度。因为如此有利地补偿旋转系统沿径向方向的偏转,但沿轴向有利地实现较高的刚度。

按照上面阐述的改进方案和甚至独立发明的另一种变型方案,可有限运动的装置反之构造为支撑弓,所述支撑弓本身可有限弹性运动和/或在一个或两个端部上、亦即在所述壳体上和/或在所述覆盖环体上可有限运动地设置。也以这种方式以简单的方式避免在覆盖环体的密封装置上的过度放热。在此,结构上简单的是,所述支撑弓在其端部之间竖直地定向。

此外,优选将用于澄清在离心区域中要处理的产品的器件设置在内筒中。如此,以简单的方式再次明显改进旋转系统、特别是筒的运转性能,因为外部支撑装置使系统稳定。因为这个支撑装置相对于界定筒内部空间的筒壁处于径向外部,所以真正的界定离心室的筒称为“内筒”。

按照一种有利的改进方案,外筒这样构造,使得外筒完全或局部包围内筒。特别是以这种方式以简单的方式明显改进旋转系统、特别是筒的运转性能,因为外筒使系统动态且机械地稳定。不仅可以明显降低旋转系统沿径向方向朝转动轴线D的弯曲,而且可以明显降低不平衡形成的倾向。不仅内筒、但还有外筒作为有利的支撑结构可以、但不必相对薄壁或轻地设计。特别是优选在处理一个产品批次之后可更换的内筒可以由此非常节省材料地制造。

仍然保持可能的是,利用材料“塑料”或“塑料复合材料”的优点,因为此外可能的是,将筒的一部分(内筒并且优选内筒的组成部分、特别是连同进入和排出系统或者说进入和排出区域)设计用于一次性使用,使得在用于处理相应的产品批次的运行之后在处理该产品批次期间优选连续的且卫生的运行中不必实施对筒的清洁,而整体更换筒。所述更换因此特别简单地设计,因为优选再使用的外筒不需要大的清洁,因为外筒与要处理的产品优选完全不接触。因此,外筒不必在每次更换内筒时清洁和/或消毒或者仅相对短时间地清洁和/或消毒。

更确切地说外筒可以完全包围内筒。但是,当外筒轴向仅局部包围内筒、优选无论如何在内筒上部的圆锥形区段的轴向的竖直长度的一部分上包围内筒时,也已经得出对旋转系统的良好稳定。在后者的情况下有利的是,内筒还向上轴向地从外筒伸出一段,这简化了将内筒的进入和排出区域明显地与外筒分开并且隔开间距。

特别有利的是,内筒和外筒由不同的材料制成,因为如此可以对于这两个元件外筒和内筒分别选择最佳的材料。优选内筒由又优选相对薄壁的塑料或塑料复合材料制成,使得内筒可以容易地清理并且可再使用的外筒由金属、特别是钢制成,使得外筒的运转特性可特别良好地优化。

接着也有利的是,在使用金属的外筒和由塑料制成的内筒时,外筒的重量可以明显超过内筒的重量,使得转动性能基本上由外筒确定。为此,优选金属的外筒的旋转部件的重量比由塑料制成的旋转部件的重量或比空的内筒的重量大两倍以上、特别是四倍以上。通过外筒也可能的是,内筒特别薄壁地构造,因为通过外筒使内筒稳定。

为了内筒能够良好且简单地插入到外筒中,有利的是,外筒具有外筒下部和可从该外筒下部拆卸的外筒上部。反之,出于制造原因基本上有利的是,内筒具有内筒下部和与此可预装配的或已预装配的内筒上部。因为需要在制造时在内筒中放置不同的元件、如用于澄清的器件、进入管和类似物,这通过分成上部和下部来简化。

如果外筒上部按照环的类型构造,该环与外筒下部螺纹连接并且轴向向上敞开地构造,使得内筒上部轴向地从该环伸出,则内筒在外筒中的装配是特别简单的。外筒下部和外筒上部也可以以其他方式连接。一种有利的变型方案是利用螺栓的连接。也可设想作为连接器件的卡扣。最后有利的是,外筒上部和外筒下部利用闭锁环相互连接或彼此相对固定。为此,优选将外筒上部的下边缘插入到外筒下部中,在那里该下边缘可以支承在凸缘上。然后,具有外螺纹的环从上面旋入到外筒下部的内螺纹中,所述环将外筒上部固定在外筒下部上。

为了实现在内筒和外筒之间尽可能无滑动的可靠旋转,有利的是,内筒和外筒力锁合和/或形锁合地无相对转动地相互连接。

此外,出于卫生的原因有利的是,筒的进入系统和排出系统仅构造在内筒上,使得外筒在运行中不与要处理的产品接触。优选进入系统和排出系统以密封的结构型式构造在内筒上。

在另一种构造方案中有利的是,进入系统和排出系统具有覆盖环体,该覆盖环体构造为在运行中不随筒转动的部件,并且进入系统还具有进入管,该进入管构造为随着筒转动的元件。由此,产品向旋转系统中的过渡已经在进入管的入口处实现,这简化了内筒的构造。

总体上,出于操作原因特别有利的是,整个内筒连同进入和排出系统设计为由塑料或塑料复合材料制成的可更换的预装配的模块。也可设想,有限地局部地设置有其他例如由金属或塑料或其他适当的材料制成的加强部。

在此,外筒上部应该优选具有这样大的中心开口,使得外筒上部能从上面插塞到覆盖环体上,所述覆盖环体具有其导入和导出接管和必要时在其上安装的软管,所述导入和导出接管和所述软管在装配之后仅还必须被连接。如此,内筒的装配在取下外筒上部之后能特别简单且快速地实现。

用于澄清每体积份额包含比另一个相多的固体的相的、要处理的产品的器件优选又是包括由塑料制成的圆锥形分离盘的分离盘组,但例如也可以是一种按照DE102008052630A1的类型的由塑料制成的一件式的澄清/离析件或另一种用于澄清固体颗粒的产品的器件、如具有径向的筋的筋体或类似物。优选分离机筒用于使产品进一步浓缩,亦即利用用于澄清的器件将每体积单位包含较多固体份额的、但优选还恰好可流动的相与包含较少固体的相分开。概念“用于澄清的器件”在这里相对地设计。它也涉及以下应用,其中,在这里用于澄清的器件用于使产品进一步浓缩或获得经浓缩的相。

总体上,利用内筒的概念,旋转系统的一部分并且优选甚至所有接触产品的区域、特别是内筒下部和内筒上部和盘组也由塑料或塑料复合材料制成。此外,特别优选进入系统和排出系统由塑料或塑料复合材料制成。

特别有利的是,内筒的在运行中转动的所有部分和内筒的在运行中不转动的进入和排出系统的部分(只要它们与产品接触)由塑料制成,并且当总体上(除了必要时要设置的密封装置之外)在数量方面也仅设置少量的部件、例如塑料注射成型件。这优选是内筒下部、内筒上部、分配器、离析器件(优选用于离析固体的盘嵌件)、分选盘和导出器。其次,还给出具有密封圈的密封装置。以这种方式提出一种由塑料制成的可正常工作的离心机筒,该离心机筒包括仅非常少的组成部分,这使其制造和其装配变得特别简单。元件分选盘和内筒上部也可以一件式地构造。在这种情况下,筒上部会直接设有一个或多个通道,通过所述通道可以如在分选盘上那样或与此类似地将一个或多个相从筒中的较大直径的区域朝其尖端流动直至从旋转系统出来的导出管道。喷射环优选同样由塑料制成。

此外,在此特别有利的是,内筒下部和内筒上部在首次装配时不可拆卸地相互连接,以便阻止试图拆开和可能在未充分清洁之后再使用。取而代之,内筒完全被清理或再利用。对此也有利的是,确保无菌性。所述设计方案优选是这样的,使得在安装之前和在拆卸之后空气不可能从外部侵入内筒中。

此外,利用内筒的概念,如在WO 2014/000829 A1中那样可能的是,将筒的一部分或者优选甚至整个筒(优选连同进入和排出系统或者说进入和排出区域)设计用于一次性使用,这特别是在用于处理制药产品、如发酵液或类似物方面是有好处和优点的,因为在用于处理相应的产品批次的运行之后在处理该产品批次期间优选连续的运行中不实施对筒的清洁,而整体更换筒。与清洁相关联的卫生问题由此以简单的方式排除。接触产品的部分可以完全被清理或再利用。清理特别是也在材料有危害时是有好处的。也可再次设想,在产品的澄清过程中首先实施对要处理的产品的浓缩并且在处理一个批次之后熔化或者例如在酸或类似物中溶解内筒,以便获得作为所述过程的残留物的较重物质。为此,通过使用优选薄壁的塑料部件可以使制造成本相对小地保持。

在此,有利的以及特别卫生的又是,整个筒、特别是还有其进入系统和其排出系统以密封的结构型式构造。

优选作为塑料使用可再生的塑料、特别是PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)或TK-PEEK(特别是部分结晶的)聚醚醚酮。此外,可设想的还有(并且这不是详尽的列举):材料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)。

由塑料制成的部件可以在注射成型方法中制造并且必要时再加工、例如在需要的地方设有孔和类似物。但也可设想,所述部件利用另一种方法、例如3D打印方法制成。

螺纹件和类似物也可以由塑料制成,但所述螺纹件和类似物特别是当它们在处理时不与产品接触时也可以由其他材料制成。

其他有利的构造方案由其余的从属权利要求得出。

附图说明

下面参考附图借助实施例详细描述本发明。附图中:

图1在a)中示出按照本发明的具有剖切地示出的壳体和剖切地示出的筒的分离机的视图并且在b)中示出a)中的局部放大图;

图2在a)中示出按照本发明的具有未剖切地示出的壳体和剖切地示出的筒的第二分离机的视图并且在b)中示出a)中的局部放大图;

图3在a)中示出按照本发明的具有剖切地示出的壳体和剖切地示出的筒的第三分离机的视图并且在b)中示出a)中的局部放大图;并且

图4在a)中示出按照本发明的具有剖切地示出的壳体、剖切地示出的覆盖环体和剖切地示出的筒区段的第四分离机的部分区域的视图并且在b)中示出类似于a)中的覆盖环体的覆盖环体的透视的单独视图,该覆盖环体具有一些在其上连接的导入和导出管道。

具体实施方式

图1示出按照本发明的分离机的壳体1和筒2的区域的剖视图,利用该分离机可以将液态的产品在离心区域中分离成两个相。筒2具有竖直的转动轴线D。以下使用的概念如“上”或“下”参照分离机的元件关于该竖直的转动轴线的取向。

壳体1具有基本部件3和上面的覆盖部4。这两个元件在这里借助一个或多个螺纹件5相互连接,所述螺纹件贯穿基本部件3和覆盖部4的相叠的凸缘6、7中的孔。壳体1又支撑在(机器)支架8上,优选在凸缘6和7的区域中支撑。覆盖部4可以一件式地构造。但是,覆盖部在这里有利地包括借助螺纹件4c相互连接的两个区段4a和4b。覆盖部4的分开简化了对内筒12的操作或更换。区段4a在这里与筒2隔开间距地构造为一种类型的外壳并且另一个区段4b构造为壳体1的一种类型的盖部件。

基本部件3具有(在这里未示出的)贯通部,所述贯通部由可转动的驱动主轴9贯穿,所述驱动主轴具有竖直上面的圆锥形的端部10。优选直接在底部3的下方设置有驱动马达(在这里未分别示出)。该驱动马达用于驱动所述驱动主轴9。备选的构造方案是可设想的,例如这样的构造方案,其中,驱动主轴9利用驱动带或类似物来驱动。筒2又相对于驱动主轴9不可转动地套装到驱动主轴9的竖直上面的端部10上,使得该筒可以由驱动主轴9和驱动马达置于转动中。驱动主轴9可转动地支承。该支承可以通过驱动马达的轴承进行或通过一个或多个轴承、特别是滚动轴承进行。所述轴承在这里不可看到并且在示出的结构中无论如何构造在筒的下方。

现在在下面详细阐述筒2的构造。筒2具有外筒11和内筒12,所述外筒也可以构造为外筒区段。内筒12可更换地插入到外筒11中。

优选外筒区段或者说外筒11和内筒12由不同的材料制成。特别优选外筒11由金属、特别是钢制成,并且内筒12优选完全或至少部分地由塑料或塑料复合材料制成。

在此,外筒11用作保持部的类型,内筒12插入到所述外筒中并且所述外筒沿竖直方向或者说轴向方向至少局部地完全包围或围住内筒12。特别优选外筒11和内筒12无相对转动地相互地连接。这特别是可以通过外筒11和内筒12之间的形锁合和/或力锁合实现。

外筒11具有外筒下部13,该外筒下部可以基本上如已知的无内筒的分离机的筒下部那样构造或者说在这里基本上如已知的无内筒的分离机的筒下部那样被构造。外筒下部13无相对转动地套装到驱动主轴9上并且优选具有在内部具有单圆锥形的或在这里特别优选双圆锥形的内部形状。此外,外筒11优选具有外筒上部14。优选外筒下部13和外筒上部14具有相对应的螺纹15,在所述螺纹的区域中,所述外筒下部和所述外筒上部直接相互螺纹连接。在这里,外筒下部13的螺纹构造为内螺纹并且外筒上部14的螺纹构造为相对应的外螺纹。在螺纹的区域中,双圆锥形的筒2具有其最大的直径。

外筒上部14同样圆锥形地构造。外筒上部构造为环,该环在下方无相对转动地与外筒下部13连接(优选旋入到该外筒下部中)并且该环向上敞开地构造,使得内筒12竖直地或轴向地向上从外筒上部14伸出。

因为外筒下部13和外筒上部14优选由金属、特别是钢制成并且优选至少筒下部如其中一种无内筒12的分离机筒那样构造,所以所述外筒下部和所述外筒上部可以尽可能提供如由金属制成的分离机筒那样的运转平稳性和稳定性和安全性。

因为外筒11局部或完全地在外部包围内筒12,所以外筒使内筒稳定。特别是外筒11有利地有助于在运行中在高转速时优化整个筒2的运转特性。此外,内筒12的壁厚也可以选择得比仅由塑料制成的无外筒11的分离机筒薄非常多、如在WO2014/000829A1中提出的那样。

反之,内筒12向外界定真正的用于离心处理可流动的产品的分离室或者说离心室。内筒12关于其造型形状这样设计,使得所述内筒优选尽可能形锁合地直接贴靠在外筒的内周上。

内筒12具有内筒下部16和内筒上部17。优选内筒下部16和内筒上部17分别圆锥形地构造,使得构成双圆锥形的体。所述部分16和17由塑料或塑料复合材料制成并且相互液体密封地连接,特别是在(内筒下部16)上面的和(内筒上部17)下面的凸缘区域18、19中连接。

优选在内筒下部16和内筒上部17和必要时内筒12的其他元件之间设置有材料锁合连接,该材料锁合连接例如可以通过熔化、但也可以通过粘接来实现。但是,也可设想其他类型的连接,即在要连接的元件内筒下部16和内筒上部17之间的卡扣连接或锁止连接(在这里未分别示出)。

作为单独的部分或者作为与内筒下部16一件式连接、同轴地包围转动轴线D的分配器21轴向向上连接到内筒下部16的在这里内部的区段20上,该分配器构造用于将离心物导入到内筒内部空间或者离心室25中并且用于在筒2转动时沿周向方向加速离心物。

分配器21具有中心的区域22,进入管23引导到所述中心的区域中。在这里,进入管23直接轴向向上一体成型到分配器21上或者说直接与其一件式地构造。进入管23和分配器21形成优选有利地相对于环境密封地设计的进入系统。进入管23优选向上从内筒上部17轴向向上伸出并且在运行中随着筒2转动。

分配器21在下端部上通入到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地构造并且在这里同样倾斜地通入到真正的离心室25中。

在离心室25中设置有离析器件或用于澄清的器件、例如特别是一件式的或优选多件式的盘组26,所述盘组构造为轴向隔开间距的分离盘的堆叠,所述分离盘具有圆锥形的基本形状并且所述分离盘优选抗扭转地套装到分配器21或进入管23上。用于澄清的离析器件也可以以其他形状构造,即构造为具有径向的或弧形的筋的筋体。分离盘在这里具有相同的或不同的半径。

分配器21也可以与用于澄清的器件一件式地构造,如果该器件构造为按照DE102008052630A1的类型的由塑料制成的具有澄清室的澄清件的话。导入到内筒内部空间或离心室25中的产品在筒2中分离成不同密度的不同的产品相、优选两个产品相。

为了将不同的产品相从筒2导出而使用具有两个或更多个排出区域的排出系统。因此,较轻的液相从盘组26径向向内流动并且在那里(参见图1a和1b)在通道27中在分配器21的外部上轴向向上导向到环形通道28(图1b)中,该环形通道构造在进入管23的外周和较大直径的管件29之间,所述管件同样从上面伸入到内筒上部17中。

圆锥形的盘在下方附接、特别是粘接或一体成型到管件29上,该盘按照上面的分选盘30的类型设置在分离盘组的上方,其中,该盘与筒上部隔开间距,使得在筒上部和分选盘之间构造有间隙。在下端部(图1a)上,在这里凸缘状的周向边缘31置于内筒下部16和内筒上部17的凸缘区域18和19之间并且在那里优选与所述凸缘区域固定地粘接,这使分选盘30的布置结构稳定并且也给整个结构带来了附加的强度。

较重的液相(或者还能恰好导出的、特别是恰好还能稍微流动的固相)从筒内部空间的最大内周的区域通过在分选盘的径向外部的区域中的一个或多个孔32导向到内筒上部17和分选盘30之间的作为通道起作用的间隙33中,更确切地说优选直到在包围进入管的管件29和内筒上部17的轴向的管附件17a之间的第二环形通道34中(或优选通过筋隔开间距的一个或多个通道中)(图1a和1b)。

较重的和较轻的液相按照图1a和3a和4a分别从环形通道28、34向上分别流动到覆盖环体37中的轴向相叠地设置的环形空间35、36中,所述覆盖环体不可转动地(以还要详细阐述的方式)支撑或固定在支座上(也参见图1b、3a、3b、4a、4b)。有利地,这样省去径向地从筒中引导出来的用于固体导出的喷嘴或类似物,使得在(内)筒2的内部和储藏器或壳体1中的筒环境之间不存在要处理的产品的相的接触。

覆盖环体37优选参见除了图1a并且也参见图1b并且参见图4a和图4b的其他实施例(在那里重复地引入仅在下面使用的附图标记中的单个附图标记)阶梯式地构造并且在其竖直最上面的区域中具有连接管38作为用于进入管道62的连接可能性。

覆盖环体37从连接管38出发呈阶梯式地扩宽。内部空心的连接管38通入到覆盖环体37的内周上的轴向最上面的环形空间39中,进入管23的上端部沿轴向从下面延伸到所述环形空间中,所述进入管在离心分离机的运行中随着筒转动并且更确切地说通入到环形空间39中,但在环形空间39的每个部位上都与覆盖环体37隔开间距。

如此,以简单的方式将进入的和要处理的离心物传导到旋转系统中。每个所述环形空间39、35、36优选向下分别由一个或多个(在这里两个、于是轴向隔开间距的)密封圈40a、40b;41a、41b和42a、42b构成的各一个密封布置结构40、41、42界定,所述密封圈设置在相对应的环形空间的内壁和外壁之间。

在进入管23和覆盖环体37之间的最上面的密封布置结构40的下方,覆盖环体37在下一个阶梯部上进一步扩宽。在进入管23和覆盖环体37的内周之间,在这里在最上面的密封布置结构40的下方并且在中间的密封布置结构41的上方在进入管23的外周和覆盖环体37的内周之间构造有中间的环形空间36。该环形空间用于导出轻的液相。为此,连接管43可以构造在覆盖环体37上,该覆盖环体优选径向地或倾斜地背离其余的覆盖环体37地延伸。导出管道44连接到连接管43上。

管件29的在这里在优选的构造方案中轴向向上连接到分选盘30上的管端部从下面通入到环形空间36中。在管件29的外周和覆盖环体37的内周之间设置有中间的密封布置结构41。

在中间的密封布置结构41的下方,覆盖环体37在下一个阶梯部上又进一步扩宽。在管件29的外周和覆盖环体37的内周之间,在这里在中间的密封布置结构41的下方并且在下面的密封布置结构42的上方在管件29的外周和覆盖环体37的内周之间构造有环形空间35。这个下面的环形空间35用于将相对于较轻的液相的较重的液相从旋转系统导出。为此,另一个连接管45可以构造在覆盖环体37上,该覆盖环体(在这里倾斜地)优选径向地背离其余的覆盖环体37地延伸。导出管道46(在这里又是软管)连接到连接管45上。在内筒上部17的竖直上面的管附件17a的外周和覆盖环体37的内周之间设置有下面的密封布置结构42。

分别在一个或多个所述密封布置结构40、41、42的两个密封装置40a、40b;41a、41b;42a、42b之间可以构造有一个或者可以分别构造有多个泄漏腔47、48、49,泄漏流体可以从所述泄漏腔通过接头、特别是连接管50、51、52从旋转系统流出,其中,管道54、55、56和然后必要时泄漏容器(在这里未示出)又连接到连接管50、51、52上。

特别是也可设想,仅在最下面的密封布置结构42的两个密封圈42a、42b之间构造有这样的泄漏腔49,所述泄漏腔然后具有接头(连接管52)。这是可能的,因为泄漏液体在这种情况下总是从唯一的泄漏腔49导出。图4a和4b示出这样的构造方案。

就这点而言,图2和图3以及图4的构造可以与图1a和b相同地选择。

有利的是,为了保证泄漏液体从泄漏腔49良好地导出,在泄漏腔49中构造有喷射环53。该喷射环优选由塑料制成。但它也可以由其他材料制成。喷射环53构造、特别是设置在最下面的密封布置结构的上面的密封装置42a和下面的密封装置42b之间。喷射环53优选是环形盘,该环形盘在其内周上无相对转动地固定在内筒上部17上、特别是以其管形的附件17a固定,使得该环形盘在运行中随着内筒上部转动。

从上面向喷射环53流动的泄漏液体在泄漏腔49中从喷射环53径向向外甩出并且然后通过该泄漏腔的连接管52流出。

优选分别一个所述管道54、55、56附接、特别是作为软管或类似物粘接到所述一个或多个连接管50、51、52上,以便将泄漏液体以在这里未进一步示出的方式导出。

利用喷射环53以简单的方式保证,没有泄漏液体可以到达最下面的密封圈42b。

作为密封布置结构40、41、42优选分别将各两个密封圈40a、40b、41a、41b、42a、42b特别是按照滑环密封装置的类型设置。

按照图3a和3b,作为相对于图1a和图1b以及图2和图4a和图4b的筒结构的变化方案规定,最下面的密封圈42b这样构造,使得在其上向内相对于处于径向内部的旋转部件构造有环形间隙57。该环形间隙优选具有比在其余的密封圈40a至42a处相对于筒的旋转元件/在筒2上必要时还存在的最小剩余间隙大的间隙宽度。

环形间隙57优选在周围具有大于0mm并且小于5mm的径向的延伸尺寸或间隙宽度。优选所述间隙宽度为0.2mm与1mm之间。通过环形间隙57的这个间隙宽度保证(因为最下面的密封圈42b与在运行中不转动的覆盖环体37无相对转动地连接并且因为朝向内筒17刚好构造有环形间隙57)在最下面的密封圈42b上不可能由于与筒的旋转部件(特别是在这里:内筒上部17或轴向的管附件17a、管件29、进入管23)的接触而出现有问题的放热。

按照图1和2的变型方案(在图1a和1b中可看到)规定,覆盖环体37在其轴向的下端部上具有径向的环形区段58,该环形区段径向向内延伸一点,使得最下面的密封圈42b可以径向向下支承在所述环形区段58上。环形区段58也可以构造为夹子的部分,该夹子附接、特别是卡扣到覆盖环体37上。按照图1和2,覆盖环体37向下由环形区段58封闭。

按照图1a和图2a,壳体1和特别是上面的覆盖部4这样确定尺寸,使得具有外筒11和内筒12的整个筒2设置在壳体1的内部(覆盖部4的下面)。壳体1、特别是覆盖部4仅在这里未示出的部位上必要时具有用于导入和导出管道的一个或多个贯通部,即例如用于软管44、46、62、54、55、56。此外,基本部件3可以具有用于驱动主轴9的所描述的贯通部。

图1a的覆盖部4又本身分开地构造。该覆盖部在这里具有上面的(盖)区段4a,该区段例如又借助螺纹件4c固定在(外壳)区段4b上。这个结构是非常简单的,因为整个筒简单且卫生地设置在壳体1的内部并且可以在那里自由地转动并且实施覆盖环体37可以一起执行的旋进运动。

为了使覆盖环体37不随着筒2一起转动,有利的是,设置有支撑装置,该支撑装置将覆盖环体37基本上无相对转动地支撑在壳体1上。

该支撑装置应该本身可有限运动或相对于筒2和/或壳体1可有限运动。因此,更确切地说可设想壳体1和覆盖环体37之间的小的相对运动。然而,覆盖环体(必要时在经过由有限的可运动性引起的小角度之后)不随着筒2一起转动。

在最简单的构造方案中,支撑装置可以由一个或多个导入和/或导出管道44、46、54、55、56、62、特别是软管/管/管道形成,所述导入和/或导出管道于是对应地至少这样刚性地构造,使得所述导入和/或导出管道可以确保在壳体1的一个或多个贯通部上的支撑(所述支撑在图1a和1b中未示出,但参见图4a和4b)、但另一方面还可这样有限运动,使得尽可能少地或完全不妨碍筒1的旋进运动。

按照一种变型方案,覆盖环体37上的一个或多个所述导入和/或导出管道(在图4a和4b中示例性地设有附图标记44、46、56、62)为此构造为一次或多次弯曲的软管。在此进一步有利的是,覆盖环体37上的一个或多个所述导入和/或导出管道(在这里示例性地设有附图标记44、46、56、62的元件)构造为形状稳定的软管。

图4a和4b应该形象地说明这一点。为此,在这里在优选的构造方案中有利的是,单个、多个或所有所述软管/导出管道/管道44、46、62具有至少两个或更多个直地延伸的区段65、66、67、68,所述区段通过在这里90°或180°的一个弯曲部或多个弯曲部69、70、71相互连接。如此,实现在直地延伸的区段65、66、67、68之间的铰接区域,所述铰接区域允许直线延伸的区段65、66、67、68彼此的有限的相对运动。就这点而言,直地延伸的区段65、66、67、68在这里可有限地彼此相对偏转。

如此,通过多次弯曲的软管有利地接收覆盖环体37的径向运动(由筒2的旋转系统引起)。由此,实现覆盖环体37在壳体1上的支撑沿轴向的高刚度和沿径向的高灵活性。轴向与径向的刚度比例优选沿牵拉方向从2倍向1000倍变动。可以必要时补充地利用一个柔性元件或多个柔性元件、如带固定软管以防扭转,所述柔性元件固定在壳体上并且固定在对应的软管上。所述软管可以交叉。所述软管可以本身在空间中向每个方向走向。

软管/导出管道/管道44、46、56、62的其中一个端部安装在覆盖环体37上。软管/导出管道/管道44、46、56、62的另一个端部套装到贯通部72、73、74、75的处于壳体1内部的接管上。贯通部72、73、74、75可以在壳体1的外部具有对应的外部的接管,其他软管/管道可连接到所述外部的接管上。此外,壳体1可以在每个贯通部72、73、74、75的区域中或对于多个所述贯通部共同具有一个或多个通孔,所述通孔可利用盖部件77、78封闭。相应的盖部件77、78例如可以利用螺纹件79能固定或被固定在壳体1上,以便封闭相应的通孔(参见图4a和4b)。

按照图2a和2b,支撑装置补充或备选地通过一种类型的支撑弓60形成。该支撑弓60将覆盖环体37和壳体、在这里覆盖部4相互连接。按照一种有利的变型方案,支撑弓60优选竖直地且平行于转动轴线D地延伸。优选支撑弓60本身可有限弹性运动。该支撑弓也可以在一个或两个端部上、亦即在覆盖部4上和在覆盖环体37上可有限运动地设置,如此,使得该支撑弓一方面阻止覆盖环体37随着筒2转动并且然而另一方面允许覆盖环体37可以一起执行筒2的旋进运动。例如有利的是,支撑弓基本上在其端部之间竖直地延伸。由此,在密封布置结构40、41、42上的放热(特别是图1b或2b的类型)小地保持,因为在密封布置结构40、41、42和覆盖环体37之间沿径向方向可以出现仅较小的相对运动。

按照图3a和3b,覆盖环壳体37沿径向在下面在壳体1上、特别是在覆盖部4、在这里区段4b的优选环形的开口59的内部的径向的边缘区域61上终止。在那里也安放下面的密封圈42b,在该下面的密封圈上,间隙径向向内朝向筒地构造。覆盖部4竖直地对应较短地设计。覆盖部4在这里也有利地包括两个利用螺纹件4c相互连接的区段4a和4b。覆盖部4的分开简化了对内筒12的操作或更换。筒2上的上面的区域贯穿开口59,使得覆盖环体37基本上或甚至优选完全竖直地处于覆盖部4的上方。

为了将内筒12和外筒11以简单的方式无相对转动地、但可拆卸地在静止状态中相互连接,优选规定,内筒12形状锁合和/或力锁合地与外筒11连接。力锁合连接可以简单地通过以下方式实现,即,凸缘区域18和19以及分选盘30的外边缘31延伸直至外筒下部13和外筒上部14之间的螺纹连接区域中,在那里所述凸缘区域以及所述分选盘的外边缘分别贴靠在所述部分的阶梯部上并且在筒上部螺纹连接在筒下部中时在它们之间旋拧地夹紧(图1a)。补充地,形锁合器件、如筋63可以设置在内筒的外周上并且对应的槽可以设置在外筒11的内周上,所述筋和所述槽相互嵌接并且如此这两个元件将内筒12和外筒11无相对转动地连接。此外,在运行中内筒12径向扩张地处于外筒11的内周上,这通过经驱动的外筒11改进内筒12的转矩传递和旋转携动。备选地也可设想,外筒的部分以其他方式可拆卸地相互连接,即利用螺栓或类似物或者借助于卡扣。

如此,旋转系统的一部分并且优选甚至所有接触产品的区域、特别是内筒下部16和内筒上部17由塑料或塑料复合材料制成。特别优选地,分离盘还由塑料制成并且优选进入系统和排出系统的所有或几乎所有接触产品的区域也由塑料制成,只要这些区域在运行中也不旋转。如此,内筒12可以在处理足够大的产品批次之后进行清理。反之,又使用优选金属的外筒11。因为外筒在运行中不可能与产品接触,所以对外筒的清洁是非常简单的或者说是不太重要的。通过外筒11,内筒12可以非常薄壁地构造。在完全清理时,对应地生成非常少的塑料垃圾。

图1a和3a分别示出一种作为两相分离机(将产品分离成相:“液/液”)的实施方案,同样能实现(用于分离成三个相的)三相机(在这里未示出)。产品优选、但不强制地是要浓缩的发酵液。

如此,优选整个内筒连同进入和排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装配的模块。轴承优选由塑料或金属制成并且必要时在更换内筒时清理或再利用。

在此,外筒区段基本上用作用于内筒12的保持部,该外筒区段特别是改进内筒12的运转特性。

在图1b以及3a和4a中分别示出覆盖环体37的上面的区段以及进入管和上面的密封布置结构40的上面的区段,所述覆盖环体的上面的区段具有连接管38作为用于优选软管状的进入管道62的连接可能性。软管状的进入管道62(和类似地其他连接管43、45上的软管状的排出管道44、46)优选粘接地在其上预装配地固定。软管可以在背离连接管的端部上粘合。在投入运行之前,经粘接的端部被切断并且与例如来自发酵桶的软管件焊接。也可设想用于连接软管和接管和用于封闭必要时敞开的管道端部的其他变型方案。因此,可设想用于连接的耦联元件,所述耦联元件例如卡锁地设计或可设想利用线缆带或类似元件封闭端部。

附图标记列表

1 壳体

2 筒

3 基本部件

4 覆盖部

4a、b 区段

4c 螺纹件

5 螺纹件

6、7 凸缘

8 机器支架

9 驱动主轴

10 圆锥形的端部

11 外筒

12 内筒

13 外筒下部

14 外筒上部

15 螺纹

16 内筒下部

17 内筒上部

17a 轴向的管附件

18、19 凸缘区域

20 内部的区段

21 分配器

22 区域

23 进入管

24 分配器通道

25 离心室

26 盘组

27 通道

28 环形通道

29 管件

30 分选盘

31 周向边缘

32 孔

33 间隙

34 环形通道

35、36 环形空间

37 覆盖环体

38 连接管

39 环形空间

40、41、42 密封布置结构

40a、40b;41a、41b;42a、42b 密封装置

43 连接管

44 导出管道

45 连接管

46 导出管道

47、48、49 泄漏腔

50、51、52 连接管

53 喷射环

54、55、56 管道

57 环形间隙

58 环形区段

59 开口

60 支撑弓

61 边缘区域

62 进入管道

63 筋

65、66、67、68 直地延伸的区段

69、70、71 弯曲部

72、73、74、75 贯通部

77、78 盖部件

79 螺纹件

D 竖直的转动轴线

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