AT399453B - Verfahren zum trennen transportierender saugluft von einem transportierten, fliessfähigen medium und abscheider zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Description

AT 399 453 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen transportierender Saugiuft von einem transportierten fließfähigen Medium, insbesondere von einem Flüssigkeit-Feststoffgemisch in zahnärztlichen Abscheidern, sowie einen Abscheider zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE-PS 38 04 299 ist ein Abscheider bekannt, dessen Gehäuse einen Unterdruckbereich und einen Normaldruckbereich aufweist. Eine Vollmantelzentrifuge übergreift die beiden unterschiedlichen Druckbereiche und ist an der im Normaldruckbereich liegenden Oberkante mit einem nach innen weisenden Sperrflansch versehen. Der Unterdruckbereich weist einen Gemischeinlaß auf, über den das zu trennende Dreiphasengemisch aus dem Mund des Patienten eingesaugt wird. Weiters ist an dem im Unterdruckbereich liegenden trichterförmigen Boden der Zentrifuge ein Auffangbehälter befestigt, aus dem beim Einschalten der Zentrifuge ein Wassening hochsteigt und sich an den zylindrischen Mantel anlegt. Ein mit der Zentrifuge angetriebener zylindrischer Drehteil weist innere Flügel und einen nach außen gerichteten Flansch auf. Zwischen dem Flansch und dem Mantel der Zentrifuge liegt ein Ringspalt, der den Übergang vom Unterdrück in den Normaldruckbereich darsteilt, wobei der Wasserring, in den der Flansch eingetaucht ist, im Bereich des Ringspaltes eine mitrotierende Rückströmspene bildet, sodaß ein Ansaugen von Luft aus dem Normaldruckbereich vermieden wird. Mittels des Drehteiles abgetrennte Luft wird durch einen zentralen Luftauslaß zu einer Säugpumpe geführt, und das verbleibende Zweiphasengemisch aus Flüssigkeit und Feststoffen an den Zentrifugenmantel gepreßt an dem eine weitere Trennung des Zweiphasengemisches erfolgt, wobei die feststofffreie Flüssigkeit über den Sperrflansch verdrängt wird. Sobald die Zentrifuge stillgesetzt wird, fließt der Wasserring samt den abgeschiedenen Feststoffen in den Auffangbehälter zurück, und die Abdichtung der beiden unterschiedlichen Druckbereiche geht verloren. Da der Unterdrück der Säugpumpe meist auch für verschiedene andere Funktionen am Behandlungsplatz erforderlich ist, ist es notwendig, den Drehteii in Betrieb zu halten, unabhängig davon, ob ein Gemisch abgesaugt wird oder nicht. Daher muß auch die Zentrifuge samt Sammelbehälter einschließlich aller abgeschiedenen Feststoffe ständig mitroäeren.

Die Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gestellt, einen Abscheider der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß für die Rückströmsperre vom Normaldruckbereich in den Unterdruckbereich kein eine dauernde Rotation erfordernder Wasserring benötigt wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Rückströmsperre durch den Unterdrück der Saugluft in Schiießrichtung beaufschlagt und vom auszutragenden, gegen die Schließrichtung beschleunigten fließfähigen Medium aufgedrückt wird. Die Abdichtung erfolgt damit nicht mitteis eines nur aufgrund von Fliehkräften vorhandenen Elementes, sondern ist auch bei Stillstand gegeben. Erst die Passage des durch die Rotation beschleunigten Flüssigkeits-Feststoffgemisches öffnet die Rückströmsperre, die sich nach dem Durchtritt des Gemisches wieder schließt. Wird kein Gemisch angesaugt, so kann die Rückströmsperre ohne Verlust ihrer Wirkung stillgesetzt werden bzw. Stillstehen.

Eine bevorzugte Ausführung eines Abscheiders zur Durchführung des Verfahrens, in dem die mitrotierende Rückströmsperre einem Durchgang in den Normaldruckbereich zugeordnet ist, sieht vor, daß die mitrotierende Rückströmsperre durch eine am Zentrifugenbehälter angeordnete Rückschlagventilanordnung gebildet ist.

Die Rückströmsperre kann dadurch entweder am Eingang in den Zentrifugenbehälter, wenn dieser im Normaldruckbereich liegt, oder am Ausgang aus dem Zentrifugenbehälter vorgesehen werden, wenn er im Unterdruckbereich liegt. Im letzteren Fall wird ein besonders gute Trennwirkung zwischen der Saugluft und dem fließfähigen Medium erzielt, wenn der Zentrifugenbehälter eine konvexe Erzeugende aufweist und der Durchgang als Austrittsspalt im Bereich des größten Durchmessers liegt.. Die Art der Weiterbehandlung des fließfähigen Mediums ist unwesentlich. Ist es ein Gemisch, kann es als Schlamm gesammelt oder verworfen werden, es kann durch ein beliebiges Trennverfahren, insbesondere wiederum durch eine Zentrifuge in die beiden Bestandteile getrennt werden. Insbesondere bei nicht zahnärztlichen Abscheidern kann die Rückgewinnung des fließfähigen Mediums, des Schlammes oder einer bzw. beider Bestandteile von Bedeutung sein.

Stellt das fließfähige Medium ein Flüssigkeit-Feststoffgemisch dar, und liegt der Zentrifugenbehälter im Normaldruckbereich, so dient er bevorzugt der Trennung der Flüssigkeit von den Feststoffen. In diesem Fall ist der Eintrittsdurchmesser kleiner und die auf das Gemisch einwirkende Zentrifugalkraft geringer als bei der obengenannten ersten Ausführung. Im Unterdruckbereich sind dann bevorzugt zusätzlich feststehende Luftabscheideelemente vorgesehen, beispielsweise zur Ausbildung einer tangentialen zyklonartigen Strömung, in der die schweren Gemischteile nach außen befördert und die Saugluft durch ein zentrales Rohr abgesaugt wird. Das luftbefreite Gemisch fließt dann aufgrund der Schwerkraft über einen Trichter dem Ringspalt am Einlaß des Zentrifugenbehälters zu.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Rückschlagventilanordnung eine am Zentrifugenbehälter ringförmig umlaufende Ventilklappe, insbesondere aus einem elastischen Material aufweist. Die Ventilklappe liegt 2

AT 399 453 B bevorzugt annähernd in einer Radialebene und ist innen fixiert, sodaß die Rotation des Drehteiles keine gegen die Schließrichtung wirkenden, sondern hauptsächlich in der Ventilklappenebene liegenden Kräfte erzeugt. Bei einem leichten Schrägsitz kann durch die Rotation auch eine geringfügige Anpressung an den Ventilsitz unabhängig von der Saugiuftbeaufschlagung erzielt werden, s Bevorzugt ist der Durchgang in den Normaldruckbereich einerseits von einem Behälterabschnitt begrenzt, der über Stützstege an einer Nabe gehalten ist. Die zweite Begrenzung kann von einem zweiten Behälterwandabschnitt oder von einem Nabenabschnitt gebildet sein. Die Stützstege sind bevorzugt sternförmig in Axialebenen angeordnet, können aber auch Leitflügel mit Schraubenflächen bilden.

Nachstehend wird nun die Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung näher beschrie-io ben, ohne darauf beschränkt zu sein.

Die beiden Figuren zeigen Längsschnitte durch zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Ein Abscheider weistein Gehäuse 1 auf, das einen Unterdruckbereich 6 und einen Normaldruckbereich 7 umfaßt, und in dem ein von einem Motor 2 angetriebener Zentrifugenbehälter 4 als Trennelement für die beiden Bereiche 6,7 angeordnet ist. In den Unterdruckbereich 6 mündet ein Gemischeinlaß 8 für fließfähi-15 ges Medium, beispielsweise ein aus dem Mund eines Patienten abzusaugendes Flüssigkeit-Feststoffgemisch, wobei die abgetrennte Saugluft über einen zentralen Luftauslaß 9 zu einer nicht gezeigten Unterdruckquelle, insbesondere einer Säugpumpe geleitet wird. Der Zentrifugenbehälter 4 besitzt eine auf der Antriebswelle 3 des Motors 2 angeordnete Nabe 13, von der in Axialebenen mehrere Stützstege 14 abstehen. Diese tragen einen Behälterabschnitt 11, der als Durchgang 5 vom Unterdruckbereich 6 in den 20 Normaldruckbereich 7 einen Ringspalt zu einem zweiten Behälterabschnitt begrenzt. Dem Durchgang 5 ist als mitrotierendes Rückschlagventil eine ringförmige Ventilklappe 10 oder dergleichen zugeordnet, die durch den Unterdrück der Säugpumpe ständig in Schließstellung beaufschlagt ist.

In der Ausführung nach Fig. 1 ist der Durchgang 5 am größten Durchmesser des Zentrifugenbehälters 4 zwischen dem Behalterabschnitt 11 und einem von der Habe 13 sich topfartig erstreckenden unteren 25 Behälterteil ausgebildet Am größten Umfang des topfartigen Behälterteiles ist die ringförmige Ventilklappe 10 aus elastischem Material fixiert, deren Außenrandbereich am unteren Rand des Behälterabschnittes 11 anliegt, der sich zur Ventilklappe 10 hin erweitert Als Leitfläche und Trennwand gegen den zentralen Luftauslaß hin dient ein flanschartiger Behälterabschnitt 12, der zusätzliche Luftleitflügel aufweist und ebenfalls an den Stützstegen 14 fixiert ist Das über den Gemischeinlaß 8 zugeführte Gemisch wird 3o aufgrund der Rotation des Zentrifugenbehälters 4 ausgezeichnet entmischt, wobei das fließfähige, insbesondere Feststoffe enthaltende Medium gegen die Vehtilklappe 10 gedrückt wird, die sich dadurch öffnet und das fließfähige Medium in den Normaldruckbereich 7 austreten läßt. Die leichtere und wesentlich geringere Fliehkräften ausgesetzte Luft wird über den Behälterabschnitt 12 nach innen zum Luftauslaß 9 gesaugt, wobei der von der Säugpumpe erzeugte Unterdrück die Ventilklappe 10 so lange geschlossen hält, bis sie 35 durch eine ausreichende Menge von fließfähigem Medium aufgedrückt wird.

Zwischen den Behälterabschriitten 11 und 12 und dem Gehäuse 1 sind Dichtungen 15 vorgesehen, die einerseits den Unterdruckbereich 6 gegen den Normaldruckbereich 7 und andererseits den direkten Durchgang vom Gemischeinlaß 8 zum. Luftauslaß 9 dichten.

Das in den Normaldruckbereich 7 austretende Medium kann in beliebiger Weise weiterbehandelt 40 werden. In zahnärztlichen Abscheidern ist bevorzugt eine zweite Zentrifuge 17 vorgesehen, die ebenfalls vom Motor 2 angetrieben wird und der über einen weiteren Gemischeinlaß 16 der Abfluß einer Speischale zugeführt werden kann. Die Zentrifuge 17 trennt die enthaltenen Feststoffe von der Flüssigkeit in bekannter Weise, die die Zentrifuge über einen Rüssigkeitsauslaß 18 verläßt.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung, in der der Zentrifugenbehälter 4 zu seinem wesentlichen Teil im 45 Normaldruckbereich 7 liegt und der Abscheidung von Feststoffen aus der Flüssigkeit dient, die wiederum durch den Rüssigkeitsauslaß 18 austritt. Der Durchgang 5 vom Unterdruckbereich 6 und dem Normaldruckbereich 7 ist als Einlaßringspalt in den Zentrifugenbehälter 4 zwischen der eine nach außen führende Leitfläche aufweisenden Nabe 13 und dem ringförmigen Behälterabschnitt 11 vorgesehen. Der Behälterabschnitt 11 trägt die ringförmige Ventilklappe 10 aus elastischem Material und die Dichtung 15 zum Gehäuse so 1 hin und ist mit der Nabe 13 über die Stützstege 14 verbunden. Im Unterdruckbereich 6 sind zur besseren Trennung des über den Gemischeinlaß 8 tangential eintretenden Gemisches Umfenkflächen 19 vorgesehen, die eine Zyklonwirkung erzeugen, sodaß die abgetrennte Luft über den Luftauslaß 9 abgesaugt werden kann, während das fließfähige Medium entlang der Innenwand des Gehäuses 1 nach unten zum Durchgang 5 fließt. Unmittelbar vor dem Luftauslaß 9 ist noch ein Flügelrad 20 an der Antriebswelle 3 befestigt, das 55 Reste des fließfähigen Mediums abtrennt und gegebenenfalls auch Schaum zerstört. Diese Anteile des fiießfähigen Mediums fließen durch Öffnungen 21 nach unten ab. 3

Claims (6)

1. AT 399 453 B Patentansprüche 1. Verfahren zum Trennen transportierender Saugluft von einen transportierten, fließfähigen Medium, insbesondere von einem Flüssigkeit-Feststoffgemisch in zahnärztlichen Abscheidern, wobei in einem 5 Unterdruckbereich die Saugluft vom fließfähigen Medium getrennt wird, das in Drehung versetzt durch eine rotierende Rückströmsperre in einen Normaldruckbereich ausgetragen wird dadurch gekennzeichnet, daß die Rückströmsperre durch den Unterdrück der Saugluft in Schließrichtung beaufschlagt und vom auszutragenden, gegen die Schließrichtung beschleunigten fließfähigen Medium aufgedrückt wird. ro
2. 2. Abscheider zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Gehäuse (1), das in einen Unterdruckbereich (6) und einen Normaldruckbereich (7) unterteilt ist, und einen angetriebenen Zentrifugenbehälter (4) enthält, wobei der Unterdruckbereich (6) einen Gemischeinlaß (8) und einen zu einer Säugpumpe führenden Luftauslaß (9) aufweist, und wobei im Zentrifugenbehälter (4) für das fließfähige 75 Medium ein Durchgang (5) vorgesehen ist, dem eine mitrotierende Rückströmsperre (10) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mitrotierende Rückströmsperre (10) durch eine am Zentrifugenbehälter (4) angeordnete Rückschlagventllanordnung gebildet ist.
3. 3. Abscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrifugenbehälter (4) im Unter-20 druckbereich (6) angeordnet ist und eine konvexe Erzeugende aufweist, wobei der mit der mitrotierenden Rückströmsperre (10) versehene Durchgang (5) als Austrittsringspalt im Bereich des größten Durchmessers vorgesehen ist.
4. 4. Abscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrifugenbehätter (4) im Normal-25 druckbereich (7) angeordnet ist und im fließfähigen Medium enthaltene Feststoffe abtrennt, wobei der mit der mitrotierenden Rückströmsperre (10) versehene Durchgang (5) als Eintrittsringspalt im Bereich des Einlasses des Zentrifugenbehälters (4) vorgesehen ist.
5. 5. Abscheider nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventi-30 lanordnung eine am Zentrifugenbehälter (4) ringförmig umlaufende Ventilklappe (10) aufweist
6. 6. Abscheider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilklappe (10) aus elastischem Material besteht und annähernd in einer Radialebene liegt. 35 Hiezu 2 Blätt' Zeichnungen 40 45 SO 4 55