AT400512B

AT400512B - Abscheider

Info

Publication number: AT400512B
Application number: AT0234993A
Authority: AT
Original assignee: Trawoeger Werner; Pregenzer Bruno
Priority date: 1993-11-19
Filing date: 1993-11-19
Publication date: 1996-01-25
Also published as: ATA234993A

Description

Die Erfindung betrifft einen Abscheider zum Trennen transportierender Saugluft von einem transportierten, fliessfähigen Medium, insbesondere von einem dentalen Flüssigkeit-Feststoffgemisch, mit einem einen Unterdruckbereich enthaltenden Gehäuse, das einen Gemischeinlass, einen zu einer Saugpumpe führenden Luftauslass, und ein angetriebenes Austragelement sowie einen mit einer Rückschlagventilanordnung versehenen Auslass für das fliessfähige Medium in einen Normaldruckbereich aufweist.

Eine derartige Luftabscheideeinrichtung zeigt beispielsweise die EP-B 23 036. Das von Luft befreite Gemisch sammelt sich in einem Behälter und wird aus diesem bei einem vorgegebenen Füllstand mittels einer in den Abflusskanal eingesetzten Wasserstrahl- oder Kreiselpumpe gegen den Unterdruck durch ein nachfolgendes Rückschlagventil ausgetragen.

Die EP-A 400 431 zeigt eine Luftabscheidevorrichtung, bei der ein rotierender Behälter einen Flansch mit Pumpenflügeln trägt, die das im Behälter abgetrennte Medium in den mit einem Magnetventil bestückten Abflusskanal austragen.

In beiden Fällen ist innerhalb des Gehäuses kein Normaldruckbereich vorgesehen, der beispielsweise für eine Trennung von Feststoffen und Flüssigkeit durch Sedimentation oder Zentrifugierung, für eine Zufuhr von weiterem Gemisch aus einer unter Normaldruck stehenden Speischale, od. dgl. von Vorteil ist.

Aus der DE-PS 38 04 299 ist ein weiterer 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. An dem im Unterdruckbereich liegenden Boden der Zentrifuge ist ein Auffangbehälter befestigt, aus dem beim Einschalten der Zentrifuge ein Wasserring 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, der in den eine mitrotierende Rückstromsperre bildenden Wasserring eintaucht.

Das nach dem Abtrennen der Luft verbleibende Zweiphasengemisch aus Flüssigkeit und Feststoffen wird am Zentrifugenmantel weiter zerlegt, wobei die feststofffrei Flüssigket
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Wasserring samt den abgeschiedenen Feststoffen in den Auffangbehälter zurück, und die Abdichtung der beiden unterschiedlichen Druckbereiche geht verloren. Wird der Unterdruck der Saugpumpe benötigt, ist es notwendig, die Zentrifuge samt Sammelbehälter in Betrieb zu halten, unabhängig davon, ob ein Gemisch abgesaugt wird oder nicht.

Die Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gestellt, einen Abscheider der eingangs genannten Art zu verbessern, und möglichst einfach und platzsparend auszubilden.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Auslass für das fliessfähige Medium und die Rückschlagventilanordnung im Austragelement angeordnet sind.

Bei Verwendung des Abscheiders treten mehrere verschiedene Betriebszustände auf, in denen die Funktionsfähigkeit natürlich gewahrt sein muss. In einem ersten Betriebszustand ist bei stillstehendem Austragelement die Sauganlage eingeschaltet und die Rückschlagventilanordnung daher zusätzlich zur ventileigenen Beaufschlagung durch den Unterdruck der Saugpumpe beaufschlagt, sodass ein Lufteintritt aus dem äusseren Normaldruckbereich sicher verhindert wird. Diese zusätzliche Beaufschlagung muss auch noch in einem zweiten Betriebszustand wirksam sein, in dem das Austragelement angetrieben ist und die auftretende Fliehkraft der Schliessbeaufschlagung entgegenwirkt, die daher schwächer ist.

Wird Gemisch zugeführt, so wird dies radial beschleunigt und durch die Rückschlagventilanordnung hindurch nach aussen gedrückt, was durch die schwächere Schliessbeaufschlagung erleichtert wird. In einem dritten Betriebszustand kann die Sauganlage abgeschaltet und das Austragelement dennoch in Betrieb sein, wenn beispielsweise ein von einer Speischale kommendes Gemisch, das keine Saugluft enthält, durch das Austragelement hindurchgeführt werden soll. Hier sollte trotz der auf die Rückschlagventilanordnung auftretenden Fliehkraft eine zumindest geringe Schliessbeaufschlagung gegeben sein, sodass auch hier das Material die Rückschlagventilanordnung aufdrücken muss, um bei einem Einschalten der Sauganlage nicht Luft aus dem Normaldruckbereich eintreten zu lassen.

Der Normaldruckbereich ist insbesondere durch einen Ringraum des Gehäuses gebildet, in dem das austretende Material unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten fliesst.

Bevorzugt ist der untere Teil des Normaldruckbereiches trichterartig ausgebildet, sodass ein über den Umfang des Gehäuses vorstehender Anschlussstutzen vermieden wird.

In einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass das angetriebene Austragelement durch einen Zentrifugenbehälter mit konvexer Erzeugenden gebildet ist, der am grössten Durchmesser einen den Auslass bildenden Austrittringspalt aufweist. Dadurch ergibt sich ein maximaler Öffnungsquerschnitt des Auslasses.

Die Rückschlagventilanordnung weist insbesondere zumindest einen sich im Auslass schräg nach aussen erstreckenden Steg auf, der beispielsweise durch eine Feder von aussen gegen eine Anlagefläche des Austragelementes beaufschlagt ist. Der Steg kann kappenartig angelenkt sein. Zur Abdeckung eines Austrittringspaltes weist die Rückschlagventilanordnung bevorzugt einen kegelstumpfförmig umlaufenden

Steg auf, der durch einen Stützsteg aus elastischem Material nach aussen abgestützt ist. Die beiden Stege sind daher insbesondere an einem einstückigen Ringkörper ausgebildet, das im Austragelement angeordnet ist.

Der Stutzsteg ist bevorzugt C-förmig und weist mit seiner konkaven Seite nach aussen. Dies führt bei Rotation des Austragelementes aufgrund der auf den Stützsteg einwirkenden Fliehkraft zu einem Kniehebeleffekt, da die nach aussen strebende Wölbung den Anpressdruck des Steges gegen die Anpressfläche verstärkt, und so dessen Öffnungsbestreben verringert, das zum Eintritt von Aussenluft führen könnte.

Wird Material ausgetragen, so knickt der C-förmige Stützsteg nach innen ein, wobei Luft aus dem zwischen den Steg und den Stützsteg gegebenen Raum durch mindestens ein Loch im Stützsteg entweichen kann. Um die Passage des Materials gegebenenfalls zu erleichtern, kann vorgesehen sein, dass der Raum nicht nach aussen sondern über einen Kanal nach innen in den Unterdruckbereich offen ist, sodass auch in diesem Raum ein Unterdruck erzeugt wird. Der Kanal weist bevorzugt einen geringen Querschnitt auf und ist gegebenenfalls mehrfach abgewinkelt, um eine Unterdruckdifferenz zu erzielen, die sich als vorteilhaft für die exakte Funktion erwiesen hat.

Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Axialschnitt durch eine erste Ausführung, und Fig. 2 einen Teilaxialschnitt durch eine zweite Ausführung des Luftabscheiders.

Ein Abscheider weist ein Gehäuse 1 auf, das einen Unterdruckbereich 6 und einen Normaldruckbereich 7 umfasst, und in dem ein von einem Motor angetriebenes Austragelement 4 in Form eines Zentrifugenbehälters als Trennelement für die beiden Bereiche 6,7 angeordnet ist. In den Unterdruckbereich 6 mündet ein Gemischeinlass 8 für ein fliessfähiges 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 Saugpumpe geleitet wird. Das Austragelement 4 besitzt eine auf der Antriebswelle des Motors angeordnete Nabe 13, die einen ersten Drehteil 11, mehrere in Axialebene liegende Stützstege 14 und einen zweiten Drehteil 12 trägt.

Das Austragelement 4 ist von einem Auslass 5 umgeben, durch das das aufgrund der Rotation von der Luft getrennte fliessfähige Medium vom Unterdruckbereich 6 in den Normaldruckbereich 7 gelangt. Dem Auslass 5 ist eine Rückschlagventilanordnung 10 zugeordnet, die in Schliessstellung beaufschlagt ist. Der Auslass ist am grössten Durchmesser des Austragelementes 4 vorgesehen und durch einen Austrittsringspalt zwischen den beiden Drehteilen 11,12 gebildet. Die Rückschlagventilanordnung 10 weist einen den Austrittsringspalt 22 verschliessenden, kegelstumpfförmig angeordneten Steg 31aus elastischem Material auf, der sich schräg nach aussen erstreckt und am deckelartigen, oberen Drehteil 12 fixiert ist.

Der äussere Rand des Steges 31 bildet eine Dichtlippe 34, die gegen eine Anlagefläche am unteren Deckteil 11 drückt. Ein etwa C-förmiger, mit seiner konkaven Seite nach aussen weisender Stützsteg 32, der bei Rotation des Austragelementes 4 natürlich ebenfalls der Fliehkraft unterliegt, wirkt ähnlich einem Kniehebel, indem er bei der Rotation verstärkt auf den Steg 31 drückt, sodass trotz der Fliehkräfte der Steg 31 vom auszutragenden Gemisch nach aussen gedrückt werden muss. Der Stützsteg 32 ist ebenfalls im zweiten Drehteil 12 fixiert, sodass zwischen dem Steg 31 und dem Stützsteg 32 ein Raum eingeschlossen ist, der sich verändert, wenn sich die Stege 31,32 bewegen.

Der aus elastischem Material, beispielsweise einem Elastomer bestehende Steg ist begrenzt beweglich, wodurch das Anhaften von Gemisch vermieden wird. Ein Verschliessen des Auslasses 5 durch im Austrittsspalt aufbauendes Material ist damit ausgeschlossen.

In der Ausführung nach Fig. 1 ist der Raum 37 zwischen den Stegen 31,32 nach aussen belüftet, da der Stützsteg 32 Löcher 33 aufweist, sodass Luft aus-und eintreten kann, wenn sich der Raum 37 verändert.

In der Ausführung nach Fig. 2 ist der hier mit 38 bezeichnete Raum über einen Kanal 36 mit dem
Unterdruckbereich verbunden, sodass die Volumensänderung ebenfalls nicht behindert wird.

Zusätzlich wirkt der Unterdruck der auf dem C-förmigen Stützsteg vorhandenen Fliehkraft entgegen, sodass die Schliesskraftverstärkung des Steges 31 bzw. seiner Dichtlippe 34 geringer ist. In beiden Fällen verhindert der Stützsteg 32, dass der Steg 31 aufgrund eines zu hohen Saugunterdruckes nach innen gestülpt werden könnte. Die Anlagefläche ist in der Ausführung nach Fig. 2 an einem Einsatzteil vorgesehen, das ebenfalls aus einem Elastomer bestehen kann.

Das in den Normaldruckbereich 7 austretende Medium kann in beliebiger Weise weiterbehandelt werden. In zahnärztlichen Abscheidern ist bevorzugt eine zweite Zentrifuge vorgesehen, die ebenfalls vom
Motor angetrieben, die Feststoffe von der Flüssigkeit trennt.

Claims

Patentansprüche 1. Abscheider zum Trennen transportierender Saugluft von einem transportierten, fliessfähigen Medium, insbesondere von einem dentalen Flüssigkeit-Feststoffgemisch, mit einem einen Unterdruckbereich (6) enthaltenden Gehäuse (1), das einen Gemischeinlass (8), einen zu einer Saugpumpe führenden Luftauslass (9), und ein angetriebenes Austragelement (4) sowie einen mit einer Rückschlagventilanord- nung versehenen Auslass (5) für das fliessfähige Medium in einen Normaldruckbereich (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (5) für das fliessfähige Medium und die Rückschlagventilan- ordnung (10) im angetriebenen Austragelement (4) angeordnet sind.
2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das angetriebene Austragelement (4) durch einen Zentrifugenbehälter mit konvexer Erzeugenden gebildet ist, der am grössten Durchmesser einen den Auslass (5) bildenden Austrittsringspalt aufweist.
3. Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventilanordnung (10) zumindest einen sich im Auslass (5) schräg nach aussen erstreckenden und von aussen gegen eine Anlagefläche des Austragelementes (4) beaufschlagten Steg (31) aufweist.
4. Abscheider nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventilanordnung (10) einen kegelstumpfförmig umlaufenden Steg (31) aus einem elastischen Material aufweist.
5. Abscheider nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (31) durch einen Stützsteg (32) aus elastischem Material nach aussen abgestützt ist.
6. Abscheider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützsteg (32) C-förmig ausgebildet ist, wobei seine konkave Seite nach aussen weist.
7. Abscheider nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (31) und der Stützsteg (32) einen Raum (38) einschliessen, der über mindestens ein Loch (33) im Stützsteg (32) mit dem Normaldruckbereich (7) in Verbindung steht.
8. Abscheider nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (31) und der Stützsteg (32) einen Raum (37) einschliessen, der über einen Kanal (36) mit dem Unterdruckbereich (6) in Verbindung ist.
9. Abscheider nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche für den Steg (31) an einem Element (35) aus elastischem Material ausgebildet ist.