CN117957066A - 分离器嵌件、分离器以及用于更换分离器嵌件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行分离器的方法，以用于在处理产品时减少交叉污染，其中，分离器嵌件(II、III)设置为预装配的、能更换的单元，以用于插入在所述分离器的支架(I)上的定子单元(4a、4b)中或所述分离器的壳体(68)中，并且所述分离器嵌件(II、III)至少具有以下项：i)能围绕转动轴线(D)转动的转子(2、65)，所述转子具有转筒(3、66)和转筒壁；ii)优选布置在所述转筒(3)中的分离器件；iii)至少一个产品输入管路以及两个产品输出管路；iv)所述分离器嵌件的接触产品的区域部分地或完全地由塑料制成；其特征在于，所述方法具有以下步骤：a)提供具有装配在所述支架(I)上或所述壳体中的第一分离器嵌件(II、III)的分离器；b)将待分离的初始产品导入到所述分离器中；c)在所述分离器的分离运行期间，将从产品混合物分离的第一产品流和第二产品流(LP、HP)通过所述两个单独的产品输出管路从所述分离器中导出；d)停止所述分离运行并且排放残留在所述转筒中的残余液体；e)用未使用的分离器嵌件从所述分离器的支架或壳体替换已排空的被污染的分离器嵌件(II、III)。

Description

分离器嵌件、分离器以及用于更换分离器嵌件的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于分离器的分离器嵌件、一种具有这样的分离器嵌件的分离器以及一种用于更换分离器嵌件的方法。

背景技术

分离器在所述文献的意义中用于将可流动的悬浮液作为初始产品在离心场中分离成不同密度的相。在各种各样的应用中。需要对所使用的分离器进行蒸汽消毒。在市场上通过申请人引入的相对“小的”能蒸汽消毒的带有盘组的分离器是具有6000m²等效滤清面积的分离器“CSC6”。然而，在一些情况中，例如在实验室中，这种机器仍然相对大。在市场上可获得的已知的带有盘组的分离器借助心轴驱动，所述心轴又直接或经由传动装置被马达驱动。此外，已知的机器由不锈钢制成。出于这些原因，当前在实验室中很频繁地使用过滤器来代替离心分离器。在带有盘组和由塑料制成的一次性组件(一次性使用技术——预先合格的塑料件的一次性使用)的分离器中，不需要蒸汽消毒(SIP-Sterilization InPlace：就地消毒)。它可尤其是适合用于在生物技术中使用。

由WO2014/000829A1已知一种用于将可流动的产品分离成不同的相的分离器，所述分离器具有带有转筒下部和转筒上部的能转动的转筒和布置在所述转筒中的用于处理固体在离心场中的悬浮液或用于在离心场中将重的固体状的相与较轻的相分离的器件，其中，以下元件中的一个、多个或所有元件由塑料或塑料复合材料制成：转筒下部、转筒上部、用于滤清的器件。这样能将转筒的一部分或者优选甚至整个转筒(优选连同输入和输出系统或输入和输出区域)设计用于一次性使用，这尤其在处理医药产品如发酵液或类似物方面是感兴趣的且有利的，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对转筒的接触产品的部分进行清洁，而是可整体替换所述部分。因此，正是从卫生角度来看，所述分离器是非常有利的。为了实现在所述一次性转筒与驱动装置之间的物理分离，在驱动装置与转筒之间的无接触的联接是有利的。

同种类型的DE102017128027示出进一步改进。在此，支承装置构造为磁性支承，并且所述磁性支承装置之一优选也用作用于转动转筒的驱动设备，所述驱动设备在运行中保持在悬浮状态中。因此，省去用于转动并且支承转筒的机械组件，这有利于构造成具有用于一次性使用的分离器嵌件的分离器，因为替换这种分离器嵌件是非常简单操作的。本发明也利用这些优点。

发明内容

在此背景下，本发明的任务是，优化分离器嵌件的更换，以利于其紧接着的尽可能不复杂的清除。在此，分离器嵌件尤其能用作或构造为一次性元件，使得分离过程变得能更好地掌控。

本发明通过一种具有权利要求1的特征的方法来解决该任务。

根据本发明的用于运行分离器的方法应实现在处理产品时减少交叉污染。

为此，分离器嵌件用作在分离器内部的预装配的、能更换的单元。同时，在本方法的范围内应以简单且不复杂的方式清除能更换的分离器嵌件。尤其是，通过本方法应能实现对分离器嵌件和位于其中的残余液体的分开清除。

在第一变型方案中，所述分离器嵌件可设置用于插入在分离器的支架上的定子单元中。在该变型方案中，所述分离器嵌件可既包括以能转动的方式支承的转筒又包括在分离运行中静止的壳体作为预装配的能更换的单元。

在第二变型方案中，所述分离器嵌件可构造为具有以旋转的方式支承的转筒的转子，以用于插入到分离器的壳体中，所述转筒优选具有集成的分离器件、尤其是分离盘组。在此，导入系统和导出系统、即所有导入管路和导出管路的整体可优选地且有利地至少部分地或完全是分离器嵌件的组成部分，从而确保相对于分离器的壳体严密密封的输入部和输出部。与前面的变型方案不同，壳体在该变型方案中在更换分离器嵌件时保留分离器的一部分。相对于第一变型方案不利的是在旋转部件与不旋转的部件之间的更复杂的密封件。例如在EP2864053B1中已知这样的密封件的示例和相应的轴向地布置的导入系统和导出系统。在从下方的导入管路中，可使用所谓的滑环密封件，所述滑环密封件使得能实现分离器嵌件的替换。这种密封件例如由WO2020/120358A1已知。

在上面提到的两个变型方案中，所述分离器嵌件至少具有以下项：

i.能围绕转动轴线转动的转子，所述转子具有转筒和转筒壁。在优选的实施方案中，所述转筒壁可在所述转筒的中部区域中构造成壁封闭的，

在本发明的范围内，优选地，在转筒的轴向延伸范围的20％至80％之间的区域被称为中部区域。

ii.优选布置在转筒(3)中的分离器件，

由分离盘组成的盘组可用作分离器件。

iii.至少一个产品输入管路和从分离器嵌件中出来的两个产品输出管路；

为了进一步减少交叉污染，可有利地设置单独的排泄输出管路。所述排泄输出管路在本发明的上下文中优选地不配属于导出系统。

iv.分离器嵌件的接触产品的区域部分地或完全地由塑料制成；

在分离器嵌件的用于一次性使用的功能方面，优化地使用塑料用于分离器嵌件，以便紧接着清除分离器嵌件或至少清除接触产品的区域。这对于处理药学、辐射示踪剂分析或生物技术的各种各样的产品是有利的，因此例如在获取植物毒性的有效物质的情况下是有利的，其中，即使在更换分离器嵌件时也应保持污染尽可能低。

根据本发明的方法包括至少以下步骤。

a)提供具有装配在支架(I)上或壳体中的第一分离器嵌件(II)的分离器；

所述第一分离器嵌件在其使用之后用未被污染且除此之外优选相同的第二分离器嵌件来替换。然而也可行的是，根据分离任务改变分离器嵌件并且优选改变分离器嵌件的分离器件。

b)将待分离的初始产品导入到所述分离器中；

c)在所述分离器的分离运行期间，将从产品混合物分离的第一产品流和第二产品流通过所述两个单独的产品输出管路从分离器中导出；

分离运行接下来也简称为“运行”。在此，产品根据其密度在分离器的离心场中进行分离。

d)停止分离运行并且排放残留在转筒中的残余液体；

在分离运行停止或中断时，排放残留在转筒中的残余液体，优选作为由重力引起的排空。

所述转筒可在分离运行停止时仍在小的范围内运动，但其中重力占优势并且预先给定排空方向。

如果使用单独的排泄输出管路，则该排泄输出管路优选沿分离器嵌件的底面设置，以便确保尽可能完全排空嵌件。

如果步骤d)在以下分离器嵌件中进行，在所述分离器嵌件中壳体和转子结合在预装配的单元中，那么所述排泄装置可布置成，使得不仅转筒而且壳体都有残余液体经由排泄输出管路被排空。也可为此目的而设置多于一个的排泄输出管路。

e)用未使用的分离器嵌件从分离器的支架或壳体替换已排空的被污染的分离器嵌件。

然后可清除已排空的被污染的分离器嵌件，而不必再排放残余液体。在处理特别有问题的产品(例如不同危险等级的有害物质)时，适宜立即防污染地包装分离器嵌件。在分离器嵌件的已拆卸的状态中排放残余液体是不切实际的并且可能需要提高安全性标准。

在本发明的一个特别优选的实施变型方案中，通过具有支架和能更换地布置在该支架上的分离器嵌件的分离器对初始产品(例如悬浮液)进行处理，其中，所述分离器嵌件设计用于将可流动的悬浮液在离心场中分离成不同密度的可流动的至少两个相，并且形成预装配的、能更换的单元，以用于插入在分离器的支架上的定子单元中，并且至少具有以下项：在运行中静止的壳体，所述壳体按照容器的型式设计，所述容器设计为除多个开口之外是封闭的；布置在所述壳体内部的并且能围绕转动轴线转动的具有转筒的转子，所述转筒具有一个或多个开口；优选布置在所述转筒中的分离器件；用于磁性支承装置的在具有转筒的转子的轴向地间隔开距离的两个位置处的至少两个转子单元，具有转筒的转子利用所述转子单元在运行中在所述壳体内部能保持在悬浮状态中、能以能转动的方式支承并且能置于转动中，其中，在所述支架上还构造有彼此间隔开距离的、具有支承装置的定子单元的接纳部，分离器嵌件的壳体抗扭转地保持在这些接纳部之间，使得转子能转动地保持，其中，具有支承装置的定子单元的接纳部的相对位置能改变成，使得分离器嵌件是能更换的，其中，所述壳体和所述接纳部具有对应的形状锁合器件，以便将壳体抗扭转地保持在接纳部上。

“在运行中”意味着在转子转动时的离心处理期间。

根据权利要求1可提供一种分离器，所述分离器具有带有一次性组件“转筒”和“壳体”的一次性模块，而至少所述支架以及支承和驱动设备的部件可以是能重复使用的。通过改变位置，对应的形状锁合器件可置于接合中和脱离接合，以便更换分离器嵌件。本发明能实现以下分离器的制造，在所述分离器中能使用一次性分离器嵌件，所述一次性分离器嵌件优选构造成，使得所有接触产品的组件由塑料或其它非磁性材料制成，这些组件在使用一次之后可被清除。因此取消在使用之后的清洁。因此，机器及其运行可变得明显更有利。必要时可回收磁体。

在此简单且可靠的是，在支架上构造有支承装置的彼此间隔开距离的接纳部，分离器嵌件能抗扭转地能更换地插入在所述接纳部之间。

此外可规定，分离器嵌件能形状锁合地且力锁合地抗扭转地固定在支架上。

根据一个特别简单的变型方案，所述接纳部和所述壳体可具有对应的销和空隙部作为对应的形状锁合器件，以便将壳体抗扭转地保持在接纳部上。特别简单的是，接纳部和销分别轴向地延伸。

为此还可规定，接纳部的位置(尤其是在所述控制台上)是能调整的，以便能更换分离器嵌件。为此，接纳部的相对距离可以是能调整的，但一个或两个接纳部也可实施为能翻转的、能枢转的、能转动的或能移动的，以便能将分离器嵌件放置在接纳部之间。优选地，根据一个变型方案，相对竖直位置能通过调整具有支承装置的定子单元的接纳部的竖直相对距离而改变成，使得分离器嵌件是能更换的，从而通过调整能使对应的形状锁合器件置于接合中或脱离接合。

如此能在处理一个批次之后相应简单且快速地实施分离器嵌件的更换。

根据一个特别简单的第一变型方案，仅所述两个接纳部中的一个接纳部可以能调整地、尤其是高度能调整地布置在支架上、尤其是控制台上，并且另一个接纳部位置固定地布置在支架上、尤其是控制台上。替代地可行的是，两个接纳部能调整地、尤其是高度能调整地布置在支架上、尤其是控制台上。

本方法的其它有利的设计方案是从属权利要求的技术方案。

如之前已经提到的，分离器嵌件可具有附加的排泄输出管路，以用于在步骤d)中排放残留在转筒中的残余液体。这尤其是附加于分离器嵌件的输入系统和输出系统设置。与在经由在底侧的输入部排空的情况下不同地，这使附加的转向装置和调节机构变得多余。

在步骤d)中排放残留在转筒中的残余液体可包括在分离器嵌件的外部将残余液体收集在收集容器、优选排泄袋中。因此，可在替换之前将残余液体直接从分离器嵌件的优选严密的环境转移到防污染的收集容器的同样严密的环境中。所述收集容器的内含物可借助对空的容器和被填充的容器的重量测量来求取，从而能非常精确地确定残余液体的份额的重量。对于有害物质、例如植物毒素或放射性核素，由于不同的国家法规可能需要精确地确定残余量。

替代于排泄输出管路，也可通过在步骤d)中经由产品输入管路排放来排空残留在转筒中的残余液体。如果产品输入管路是能更换的分离器嵌件的一部分，则它能自动地一起被更换。如果产品输入管路的一部分或者输入系统的具有接触产品的面的一部分是壳体的一部分，那么该部分优选可设计成能更换的，使得该部分能与分离器嵌件一起被清除。然而，这可能导致附加的拆卸步骤。

产品输入管路或与其连接的布置于下游的管路元件、优选软管或管道可具有在残余液体收集容器与初始产品容器之间的转换阀，其中，在步骤d)中排放时操纵所述转换阀。控制单元既可执行所述方法的运行过程，又可执行对转换阀以及必要时对用于运行分离器的其它构件、例如软管泵的操纵。

在本发明的一个变型方案中，分离器嵌件可构造为能替换的、以能旋转的方式支承的转子，所述转子具有在分离器的壳体的内部的集成的输入系统和输出系统，其中，在步骤b)中导入初始产品并且在步骤d)中经由输入系统的产品输入管路排放残余液体，其中，在步骤d)中排放残余液体之前，用具有收集容器的导出元件替换连接在产品输入管路上的导入元件。

转筒的中部的壁封闭的区域可有利地在转筒的轴向延伸范围的20％至80％上延伸。

尤其是在第一变型方案中(在所述第一变型方案中，分离器嵌件具有壳体和转子)，有利的是，至少一个产品输出管路、尤其是重的产品流的产品输出管路与泵、例如软管泵、尤其是软管挤压泵连接，其中，通过所述泵在产品输出管路中进行压力调设。由此，可由所述泵例如通过减少流量体积产生相对于重的相的在分离器嵌件内部的构成为抓取器的产品输出部的反压力。

所述泵可在步骤d)中的排放期间被关闭或者以相对于步骤c)降低的压力工作，使得残余液体能由于重力而流走。产品输出管路也可替代地具有用于减压的调节机构、优选阀、特别优选截止阀，从而确保经由排泄输出管路的排空。替代地或附加地，残余液体也可通过负压经由所述排泄输出管路被泵出。

此外，可有利地在步骤d)中既从转筒中又从壳体中排放残余液体。这尤其适用于壳体和转筒是分离器嵌件的一部分的第一变型方案。

可有利地通过改变具有支承装置的定子单元的接纳部的相对位置来在步骤e)中取出被污染的第一分离器嵌件，以用于用新的第二分离器嵌件替换。

用于在步骤e)中用第二分离器嵌件更换分离器的第一分离器嵌件的有利且简单的方法可特别优选地通过以下步骤进行：

a)提供具有装配在支架上的第一分离器嵌件的分离器；

b)调整接纳部的相对位置、尤其是相对距离，并且松脱在支架与分离器嵌件之间的形状锁合，并且将第一分离器嵌件从接纳部中取出；

c)提供第二分离器嵌件(在步骤a)和b之前、之中或之后)；

d)将所述另外的第二分离器嵌件插入到所述接纳部之一中，使得在壳体的端部处和在所述接纳部之一处的对应的形状锁合器件相互接合；并且

e)调整接纳部的相对位置、尤其是相对距离，直到在分离器嵌件的壳体的两个端部处和在所述两个接纳部处的对应的形状锁合器件不可相对转动地相互接合。

在分离器的分离运行期间，可有利地将从产品混合物分离的第一产品流和第二产品流通过所述两个单独的产品输出管路从分离器中导出，使得在分离器嵌件的外部在产品输入系统与产品输出系统之间不存在连接。由此实现产品输入流和产品输出流的严密的无污染的导出。

此外，在分离器的分离运行期间，将从产物混合物分离的第一产品流和第二产品流通过所述两个单独的产品输出管路从分离器中导出，使得在分离器嵌件的外部在产品输出系统与排泄输出系统之间不存在连接。所述排泄输出系统优选包括前面提到的排泄输出管路、必要时附加地在分离器嵌件外部连接在排泄输出管路上的管道管路或者软管管路和前面提到的收集容器。

此外，在步骤d)中分离器的分离运行停止时，优选从分离器中排放残余液体，使得在分离器嵌件的外部在产品输入系统与排泄输出系统之间不存在连接。

因此，产品输入部和/或产品输出部也构造为相对于输出系统严密的，由此避免交叉污染。

替代地，各个输出流(轻的相或重的相)可在用户侧部分地引回到初始容器(发酵罐)中(未示出)，所述输出流在10％至90％的范围内回流运动，以便在系统中获得特定的辅助材料。

所述排泄输出管路包括在壳体上介质密封地成形的、具有接触产品的表面的接管以及优选严密地连接在该接管上的、用于将残余液体引出到收集容器中的管道管路或者软管管路。所述接管向外从壳体中伸出。优选地，所述接管相对于壳体的相邻的外壁伸出。

所述壳体优选具有带有输入管路的产品输入部以及第一产品输出部和第二产品输出部，其中，排泄输出管路作为相对于产品输入部和产品输出部而言单独的管路布置。

所述输入管路可具有伸入到壳体的内部空间中的输入接管。由此实现在输入开口与排泄输出部的开口之间的高度差，从而不需要为了导出残余液体而封闭产品输入部。

所述软管管路或管道管路可在末端具有无菌联接器。所述产品输入系统可有利地具有泵、优选离心泵，所述泵的接触产品的组件优选在步骤d)中停止之后被替换。

所述产品输入系统、产品输出系统和排泄系统可优选作为能更换的系统包括尤其是插到产品输入管路、产品输出管路和/或排泄输出管路上或处的软管管路或管道管路。

有利地，(尤其是通过没有介质接触的测量)求取产品输入部的流量或与所述流量等效的物理测量值，以用于调节泵功率。

所述泵和流量计可为了优化的测量值检测而布置在产品输入系统的上升管路中。

所述产品输出系统的重的相的导出管路可具有泵、优选软管泵，所述泵在步骤d)中停止之后作为分离器的一部分保留，而与所述泵连接的管路元件被替换。

所述重的相的导出管路可具有流量计和/或压力传感器，以用于根据所述泵的转速来调设在重的相的输出部中的压力，其中，至少所述流量计沿上升管路布置。

在轻的相的导出管路中可有利地布置有容器，轻的相暂存在所述容器中。

在轻的相的导出管路中可优选布置有用于质量检查的光学传感器，其优选以流体力学的方式布置在所述容器的下游。

此外，在轻的相的导出管路中可布置有泵，其优选以流体力学的方式布置在所述容器的下游。

所述泵功率可通过在测量技术上检测容器的填充水平来调节，优选借助于填充水平测量设备来调节。

尤其出于平衡的原因也可在测量技术上检测在步骤d)中排放的残余液体的量。

有利地，在步骤b)和c)之前或期间，将保护气体、优选氮气或惰性气体尤其是通过在所述分离器嵌件的壳体上与所述产品输入部和产品输出部分开地布置的一个或多个连接接管导入到分离器嵌件中。

此外，可有利地在步骤b)之前将空气通过所述一个或多个连接接管从所述分离器嵌件中吸出，例如以便紧接着用保护气体充满分离器嵌件。

最后，为了加速并且为了确保排空的完整性，可在根据步骤c)排空分离器嵌件期间将气体通过所述一个或多个连接接管导入到分离器嵌件中。

接下来是其它有利的设计方案，这些设计方案尤其是涉及根据本发明的分离器嵌件的第一变型方案。

另外尤其在结构上有利且简单的是，一个或两个接纳部可移动地布置在支架上、尤其是控制台上。

另外有利的是，在将分离器嵌件插入到所述接纳部中的一个或两个接纳部中时，在分离器嵌件上的轴向地离开的一个或多个软管引导穿过相应接纳部的相应的贯通开口。

在此优选的是，因为简单并且实用，转子单元布置在转筒的两个轴向端部上，并且两个对应的定子单元构造在分离器的支架上。如此，在转筒的两个轴向端部上形成磁性支承装置。

在此特别有利的是，根据本发明，良好地机械地确保定子单元和转子单元相对于彼此的在功能上所需的位置。这特别涉及相应同轴地嵌套的定子单元和转子单元的精确的轴向和径向定心。

本发明也提供一种用于将可流动的悬浮液在离心场中分离成不同密度的可流动的至少两个相的分离器嵌件，所述分离器嵌件形成预装配的、能更换的单元，以用于插入在分离器的支架上的定子单元中并且至少具有以下项：在运行中静止的壳体，所述壳体按照容器的型式设计，所述容器设计为除一个或多个开口之外是封闭的；布置在所述壳体内部的并且能围绕转动轴线转动的具有转筒的转子，所述转筒具有一个或多个开口；布置在所述转筒中的分离器件；用于磁性支承装置的在转筒的轴向地间隔开距离的两个位置处的至少两个转子单元，具有转筒的转子利用所述转子单元在运行中在所述壳体内部能保持在悬浮状态中、能以能转动的方式支承并且能置于转动中，其中，所述壳体具有形状锁合器件，以便将壳体抗扭转地保持在支座上。所述分离器嵌件尤其适合于作为更换模块的分离器，其中，支架、尤其是其接纳部形成一个或多个支座。

根据一个有利的变型方案，所述两个磁性支承装置中的至少一个磁性支承装置优选也是用于转筒的转动驱动装置，其中，所述驱动装置也适合于以能自由调设的转速或能自由选择的转动方向来驱动转筒。在此，优选可规定，一个或两个磁性支承装置径向和轴向支承地起作用并且使转子在运行中在容器中与该容器间隔开距离地保持在悬浮状态中。

在相互配合中，转子单元和定子单元构成磁性支承装置。转筒可利用所述磁性支承装置轴向地和径向地支承并且保持在悬浮状态中。

根据另一个有利的且在结构上能特别简单地实现的变型方案补充地规定，转筒的另一个开口设计为用于所述可流动的相中的第二相的从转筒到壳体中的自由的径向的出口，所述第二相能从所述出口中被导出。此外，还可有利地且简单地规定，所述自由的出口配设有壳体的捕集环形腔室，所述捕集环形腔室具有从壳体出来的输出部。

根据另一个有利的且在结构上能特别简单地实现的变型方案，但也可补充地规定，转筒的另一个开口为了将其它可流动的相从转筒中导出而构造为剥离盘。然后可有利地规定，所述剥离盘具有导出管道，所述导出管道构造为与导入管道同轴的并且与该导入管道同轴地从转筒中被引导出来并且穿过在壳体的轴向的第一边界壁中的开口。

为了好地掌控分离过程、也就是说为了能开环控制或闭环控制分离过程，还可规定，在第一剥离盘和/或第二剥离盘的下游在流动侧、亦即必要时相应在输出部侧连接有调节阀，所述调节阀能由控制装置操控。

所述调节阀优选可实施为挤压阀，所述挤压阀从外部作用到软管管路上，但也可实施为安装到软管管路中的变型方案并且因此作为一次性使用与被污染的分离器嵌件一起在步骤D之后被替换。

另外可优选规定，在转筒中布置有盘组作为分离器件，并且在转筒中在分配器的下方并且在盘组的下方、即在原本通常需要用于固定驱动主轴的区域中(在此不需要所述驱动主轴)在结构上节省空间并且简单地布置有剥离盘。所述剥离盘用于将可流动的第一相从转筒中导出。

因为结构简单并且可靠，优选的是，用于磁性支承装置的转子单元布置在转筒的所述两个轴向端部上，并且输入管道和第一剥离盘的输出管道分别轴向地贯穿所述两个转子单元中的一个转子单元。

特别有利且实用的是，分离器嵌件构造为预装配的单元。在此，尤其也可规定，所述嵌件的所有接触产品的元件由塑料或者另一种非磁性材料制成，其中，所述嵌件作为整体是能更换的并且在使用之后能完全被清除。因此不再需要对分离器嵌件进行清洁和必要时进行蒸汽消毒。

相应的支承装置可持久地和/或电磁地作用，所述支承装置除径向支承之外还引起转筒的轴向支承和/或转动驱动。

在外周部处，输入管道或包围它的剥离盘轴优选密封地插入到壳体中或与构造为与该壳体是一体的。

所述转筒可以构造为单锥形的或者双锥形的。补充地或替代地，所述转筒也可具有一个或多个柱形区段。此外，所述转筒可由多个部件、尤其是上部件和下部件组成，其中，这些部件优选在装入内部的组件并且在其组装之后相互连接(例如通过粘接或焊接)。类似地，所述壳体可由多个部件、尤其是上部件和下部件组成，其中，这些部件优选在装入内部的组件(尤其是转子)并且在其组装之后相互连接(例如通过粘接或焊接)。

所述输出部可在壳体的外侧上具有接管，所述接管在外周部上密封地构造在所述壳体上，从而这样能以简单的方式连接软管或类似物。所述软管也可已经被预装配在接管上，使得这些软管完全并且在需要时无菌地封闭。所述接管例如可径向地、切向地或倾斜于径向方向延伸。

整个分离器嵌件在其制造之后就这点而言也可作为密封的单元被提供，在所述单元中没有污染物能进入。为此，所述接管在壳体的开口处可密封地、能松脱地封闭。例如，在所述接管上可布置有软管区段，所述软管区段具有能打开的和能关闭的连接器，分离器嵌件利用所述连接器能连接到输入系统和输出系统的其它元件(如袋子或储箱或软管管路或管道管路)上。

这些分离器适合用于在变化的、也相对高的转速下运行。此外，所述分离器也可以好地用于一次性处理，例如用于将(例如100升至数千升、例如4000升的)作为悬浮液的可流动的发酵液的一产品批次离心分离成不同的相，并且然后被清除。在此，特别的优点在于，分离器的所有接触产品的组件可作为预制的且已经无菌的单元被装入、运行并且随后清除。这种预制的单元至少由具有转筒的转子、分离盘、输入分配器和转子磁体或者说转子单元以及具有输入部和输出部的壳体组成。此外，所述单元还可包含输入管路和输出管路(例如软管)以及测量设备或其它接触产品的组件，它们设置用于一次性使用并且在使用之后与分离器单元一起被清除。

并且最后可另外有利地规定，所述壳体仅具有用于输入管道和输出部的开口并且除此之外构造成严密封闭的。为此可规定，所述输入管道和输出部按照接管的方式从壳体中向外伸出，其中，这些接管与壳体密封地连接或者构造为与壳体是一体的。

附图说明

下面借助实施例参照附图详细描述本发明，其中，也讨论其它有利的变型方案和设计方案。应强调的是，下面讨论的实施例不应穷举地描述本发明，而是未示出的变型方案和等同方案也是能实现的并且落在权利要求的范围内。在附图中：

图1示出分离器的能更换的第一分离器嵌件的示意性剖视图连同分离器的输入系统和输出系统和控制单元的示意图；

图2示出分离器的能更换的第二分离器嵌件的示意性剖视图连同分离器的输入系统和输出系统和控制单元的示意图；

图3示出具有能重复使用的支架和包括布置在其上的软管区段的能更换的分离器嵌件的分离器的示意图，后者在此按照图1的型式；

图4示出包括布置在其上的软管区段的图1和图3中的能更换的分离器嵌件的透视图；

图5至图7示出在将图4中的能更换的分离器嵌件插入到图3的支架中时的三个连续的步骤；

图8作为另一个实施例示出图1至图7的分离器和分离器嵌件的一个变型的透视图；

图9示出用于实施根据本发明的方法的安装设备的示意图；

图10示出在图1至图8的变型方案的变型中的分离器嵌件的透视图，该分离器嵌件具有集成的排泄输出管路；和

图11示出具有作为分离器嵌件的转子和作为分离器的固定的不能更换的组成部分的壳体的另一个实施变型方案；

图12示出分离器嵌件的另一个实施变型方案，所述分离器嵌件在其壳体上具有用于导入或导出气体的至少一个连接接管。

具体实施方式

图1至图12示出多个用于离心分离的分离器，所述分离器具有能多次使用的支架I和能更换的分离器嵌件II。在此，根据本发明的方法可尤其通过图9至图12的实施变型方案实现，在这些实施变型方案中设置有排泄输出管路120。

分离器嵌件原则上也可按照图1或图2的型式构造并且必要时还可补充未示出的排泄输出管路。

分离器嵌件II优选构造为预制的单元。尤其地，分离器嵌件II构造为作为整体能替换的或者说能更换的以及作为预装配的单元设计的一次性分离器嵌件，所述一次性分离器嵌件完全或大部分由塑料或塑料复合材料构成。

分离器嵌件(元件4a和5a不属于所述分离器嵌件)在图1和图2中单独示例性地示出。所述分离器嵌件可在处理一个产品批次之后被清除并且可用新的分离器嵌件II来替换。

根据图1和图2，分离器的分离器嵌件II相应地具有壳体1和插入到壳体1中的、在运行中能相对于壳体1转动的转子2。转子2具有转动轴线D。所述转动轴线可竖直地定向，这对应于支架I的结构。但如果支架也相应地设计，则所述转动轴线也可在空间中不同地定向。

分离器嵌件II的转子2具有能转动的转筒3。转子2利用相应的磁性支承设备4、5以能转动的方式支承在轴向地彼此在转动轴线的方向上彼此间隔开距离的两个位置处。优选地，转子2或者那么因此转筒3也以能转动的方式支承在所述两个轴向端部处。在此，分离器嵌件II具有磁性支承装置4、5的转子单元4b、5b。而磁性支承装置4、5的定子单元4a、5a布置在支架I-1上。

磁性支承装置4、5优选径向地和轴向地起作用并且将以能转动的方式支承的转子2优选在壳体1中与该壳体间隔开距离地保持在悬浮状态中。

这样的具有能简单更换的分离器嵌件的分离器在处理产品时可以是有意义的且有利的，其中，应以非常高的可靠性排除在离心处理期间污染物被引入到产品(可流动的悬浮液或其相)中，或者对分离器的清洁和消毒可能是非常耗费的或根本不可能的。

支架I具有控制台I-1。所述控制台可以(但不是必须)支承在具有滚轮I-3的车I-2上。在控制台I-1上可构造有接纳部I-4和I-5，这些接纳部也在运行中用于接纳和保持分离器嵌件II。优选地，分离器嵌件II的第一轴向端部从下方伸入到上方的接纳部I-4中或者伸到所述上方的接纳部上，并且分离器嵌件II的下端部从上方伸入到另一个接纳部I-5中或者伸到所述另一个接纳部上，并且在此，分离器嵌件II抗扭转地保持在控制台I-1上并且由此抗扭转地保持在支架I上。

接纳部I-4和/或I-5中的一个或两个接纳部可侧向地布置在支架I、尤其是控制台I-1上。在此，根据一个变型方案可进一步规定，例如下方的接纳部I-5位置固定地构造在控制台I-1上。因此有利的是，所述另一个上方的接纳部I-4高度能调整地构造在控制台I-1上。

在这种情况下有利的是，控制台I-1具有这样的竖直延伸尺寸/长度，使得分离器嵌件在高度能调整的接纳部I-4的第一位置中由两个高度能调整的接纳部I-4、I-5位置固定地保持并且在另外的上部位置中是能更换的。

有利地规定，使得具有定子单元4a、5a的接纳部I-4和I-5能在支架I上在轴向上彼此远离地运动并且又朝向彼此地运动，以便更换分离器嵌件II，即以便能将旧的分离器嵌件II从支架I中取出并且用新的分离器嵌件替换。这例如能通过在控制台上的轨道和在高度能调整的接纳部上的可移动的以及在滑动位置中能锁定的滑块(未详细示出)实现。

因此规定，具有支承装置4、5的定子单元4a、4b的接纳部I-4和I-5的相对间距是能调整的，以便能更换分离器嵌件II。

在相应的接纳部I-4和I-5中可布置有两个驱动和磁性支承装置4和5的相应的定子单元4a、5a。为此，控制和功率电子装置可布置在支架I中或处，例如布置在控制台I-1中、处或上。

在接纳部I-4和I-5处和在分离器嵌件II的在运行中不转动的壳体1处可构造有对应的形状锁合器件，以便能将分离器嵌件II抗扭转地插入到定子单元4a、5a中。上方的定子单元和下方的定子单元4a、5a可分别具有彼此对齐的轴线。

根据一个特别简单的变型方案，为此，壳体1和具有定子单元4a、5a的接纳部I-4或I-5可具有突出部(例如销或接片)和空隙部(例如孔)作为所述对应的形状锁合器件，以便将壳体1抗扭转地保持在定子单元处并且因此保持在支架II处。所述对应的形状锁合器件也可直接构造在支架II处。

所述对应的形状锁合器件的位置也限定定子单元4a、5a和转子单元4b、5b彼此在功能上所需的位置。这特别涉及相应同轴地嵌套的单元4a、5a和4b、5b的精确定心。在此，可通过所述接纳部必要时也在轴向方向上将保持力(从上方和下方)施加到壳体上，以便必要时也力锁合地保持所述壳体。

根据图3至图7，上述措施示例性地如下实现。

支架I的具有定子单元4a、5a的接纳部I-4和I-5分别具有在轴向方向上突出的多个销41a，并且相应的分离器嵌件II可在壳体1上具有与此对应的、例如在轴向方向上延伸的盲孔作为空隙部42或41b。

在这种情况下，在此，具有定子单元4a的接纳部I-4具有在轴向上或者在此竖直向下突出的销41(在此不可见)且分离器嵌件II在竖直方向上在上方具有对应的盲孔状的空隙部42(在此可见)，并且具有下方的定子单元5a的下方的接纳部I-5相应地具有在轴向上或者在此竖直向上突出的销41a(在此可见)且分离器嵌件II在轴向上在下方具有对应的盲孔状的空隙部(在此不可见)。纯示例性地，在此，四个销41a和空隙部41b分别分布地布置在假想的多边形、尤其是正方形的角上，更确切地说在上方和下方分别构造在接纳部I-4、I-5和分离器嵌件II的壳体1上。

在图1至图7中，相应的形状锁合器件41a、41b和42围绕分离器嵌件II沿周向分布地布置。然而也可行的是，设置仅一个形状锁合器件来代替多个形状锁合器件。

然而，所述对应的形状锁合器件也可不对称地布置，以确保分离器嵌件仅能在唯一的取向中被插入。

此外，定子单元4a、5a可分别具有开口、尤其是贯通开口43，以便朝上和/或朝下接纳连接到分离器嵌件II上的管路、例如软管44、45。

一个或两个接纳部I-4和I-5构造为能竖直调整的。就此而言，所述两个接纳部I-4或I-5之一也可固定地构造在支架I上。因此也可设想，所述两个接纳部I-4或I-5之一(例如下方的接纳部)构造在支架I的壁上并且是不能调整的。于是足够的是，将支架I构造成，使得相应的另外的接纳部I-4或I-5是能调整的，尤其是在竖直方向上高度能调整地布置和/或构造在支架I上。

这由图3至图7的相互配合清楚可见。

图5示出在插入分离器嵌件II之前的支架I。

所述两个定子单元4a、5a相对彼此这样程度地彼此远离地运动，使得相应的分离器嵌件能轴向地在具有定子单元4a、5a的两个接纳部之间被抬起(图5、图6)，其中，分离器嵌件II然后被放到下方的接纳部I-5中/上(图6和图7)，使得对应的形状锁合器件(在此为41、42)相互接合。此外，软管45在壳体1的下端部处朝下穿过下方的(且因此在轴向上配属的)定子单元5a的贯通开口43(图6)。现在，上方的接纳部I-4下降，直至上方的接纳部I-4和分离器嵌件I的壳体1的对应的形状锁合器件(在此为41、42)也可靠地相互接合(图7)。在此，在壳体1上的上方的软管44被引导穿过上方的接纳部I-4的贯通开口43。现在，分离器嵌件II可靠地抗扭转地保持在支架I上。因此，用于在离心场中处理产品批次的离心和分离过程可以开始。在处理所规定的批次之后，再次向上抬起上方的分离器单元，直至分离器单元能从支架I中被取出并且用新的分离器单元更换。

接下来参考图1和图2更详细地描述示例性的优选的分离器嵌件II的其它结构连同分离器的驱动和支承系统、分离器的控制装置以及分离器的输入和输出系统的结构。本发明不限于此。尤其是导入和导出也可不同地在分离器嵌件II上实现。

首先，转子单元4b、5b可基本上按照由磁体、尤其是永磁体组成的内环的型式构造，并且能重复使用的定子单元4a、5a可基本上按照外环的型式构造，所述外环用于转子2的轴向和径向支承(例如在上方)或者替代地也用于转动驱动(例如在下方)。

因此，转子单元4b和/或5b作为分离器驱动装置的一部分也是旋转系统或者说转子的一部分。换句话说，驱动装置的转子因此是离心分离器的转筒的一部分。

因此，所述磁性支承装置4、5中的一个或两个磁性支承装置优选也补充地用作用于使具有转筒3的转子2在壳体1中转动的驱动设备。在这种情况下，相应的磁性支承装置构成组合式的磁性支承和驱动装置。磁性支承装置4、5可构造为轴向和/或径向支承，所述轴向和/或径向支承在运行期间在转筒的端部处总体上共同作用地在轴向上和在径向上支承转筒3并且总体上在运行中使其保持悬浮并且转动。

磁性支承装置4和5从基本结构方面可构造为相同的或在很大程度上相同的。在此，尤其是所述两个磁性支承装置4、5中的仅一个磁性支承装置也可补充地用作驱动设备。因此，磁性支承4、5的相应对应的构件构造在分离器嵌件II上(构造在其转子2上)并且另外的对应的部件构造在支架I上。在此，一个或两个定子单元4a、5a也可与用于操控磁性支承装置的电磁组件的控制和功率电子装置电连接。

相应的磁性支承装置4、5例如可按照组合式的电磁的和永磁的作用原理工作。

优选地，至少下方的轴向作用的磁性支承装置5用于在壳体1之内将转子2轴向地通过飘浮来保持在悬浮状态中。所述磁性支承装置例如可在转子的下侧处具有一个或多个第一永磁体，并且此外在支架上的接纳部处具有同轴地包围所述一个或多个永磁体的电磁体。所述转子的驱动可以以电磁方式实现。但通过旋转的永磁体也能实现驱动。

这种支承和驱动设备例如被Levitronix公司例如用于驱动离心泵(EP2273124B1)。它们也可在本文的范围内使用。作为驱动装置，例如可“在下方”使用第一Levitronix马达，其同时在径向上和在轴向上磁性地支承转筒。此外，可设置有(例如除在运行中的控制装置之外结构相同的)第二Levitronix马达，其作为磁性支承4能将转子2径向和轴向地支承在头部处。

转子转速可借助于控制装置37(参见图1或图2)或磁性支承4、5的与该控制装置分离的控制装置可变地调设。同样地，转子2的转动方向可这样预先给定和改变。

在运行中，转子2转动。因此，转子在此在轴向上保持在悬浮状态中并且在径向上定心。优选地，具有转筒3的转子2以在每分钟1000转(优选每分钟5000转)至每分钟10000转之间、必要时也最高达每分钟20000转的转速运行。由于所述旋转而产生的离心力促使要处理的悬浮液分离成不同密度的不同的可流动的相LP、HP(已经另外在上面描述过)，并且促使这些相导出(如另外在下面更详细地描述的那样)。在此，对产品批次的处理在连续的运行中进行，这意味着，从悬浮液中分离的相在运行期间完全又从转筒中被导出。

因此，能非常好地为分离器提供分离器嵌件连同壳体，所述分离器嵌件总体上可设计用于一次性使用，这又尤其在处理医药产品如发酵液或类似物方面是感兴趣的且有利的，因为在用于处理相应的产品批次的运行之后在处理产品批次期间优选连续的运行中不必对转筒进行清洁，因为整个分离器嵌件是能替换的。必要时，可以适当地回收个别元件，如磁体(也参见DE102017128027A1)。

壳体1优选由塑料或塑料复合材料制成。壳体1可构造为柱形的并且具有柱形的外周壁，在所述外周壁的端部处构造有两个径向延伸的边界壁6、7(盖和底部)。

转筒3用于在离心场中将可流动的悬浮液S离心分离成不同密度的至少两个相LP、HP，这些相例如可以是较轻的液相和重的固相或重的液相。

在优选的设计方案中，转子2及其转筒3具有竖直的转动轴线D。但壳体1和转子2也可在空间中以不同的方式定向。以下描述涉及所示的竖直定向(图3)。对于在空间中的其它取向，定向根据新的定向而一起发生变化。此外，必要时，一个或两个出口(还将要讨论)以不同的方式布置。

分离器的具有转筒3的转子2优选完全或主要地由塑料或由塑料复合材料制成。

转筒3优选无论如何局部地构造成柱形的和/或锥形的。类似的情况适用于在转子2中的和在壳体1上的其它元件(除磁性支承装置4、5的元件之外)。

壳体1按照容器的型式设计，所述容器有利地构造为除一些(还将要讨论的)开口/开口区域之外严密封闭的。

根据图1和图2，在容器1的所述两个轴向的边界壁6、7(它们在此示例性地位于上部和下部)中分别构造有所述开口中的一个开口。

根据图1和图2，在此，所述开口中的(在这里在上方的轴向的第一边界壁6中的)一个开口能实现为或者说用作输入部8，以用于将要在离心场中分离成不同密度的至少两个相(LP和HP)的悬浮液导入通过壳体1直至到转筒3中。

在此，第一相是较轻的相LP，而第二相是与第一相相比更浓密的、更重的相HP。

所述开口中的(在这里在下方的轴向的第二边界壁7中的)一个开口能实现为或者说用作输出部，以用于使更重的第二相HP直接从转筒3中穿过壳体1。

转筒3也具有开口，这些开口与壳体的开口相配。

用于待处理的悬浮液的输入管道12延伸到在转筒3的轴向端部处的上方的开口12a中。所述输入管道贯穿壳体1、尤其是贯穿其(在此在上方的)轴向的边界壁6。按照图1，在外周部处，输入管道12朝向壳体1密封地插入到该壳体中(例如焊接地或粘接地)或者必要时与壳体一体地实施为塑料注塑件。所述输入管道优选也由塑料制成。输入管道12以一端部从壳体1中在上方向外伸出并且延伸穿过上方的边界壁6直至到转筒3中，其中，该输入管道不接触转筒3。

根据图1(但也根据图2)，输入管道12以与转子2的转动轴线同中心的方式贯穿壳体1和磁性支承4，然后在壳体1内部沿轴向进一步延伸到能转动的转筒3中并且在那里以其另一个端部(自由的出口端部)终止。

按照图1和2，输入管道12相应地在转筒中通入到能与转筒3一起转动的分配器13中。分配器13具有管道状的分配器轴14和分配器底部15。在分配器底部15中构造有一个或多个分配器通道16。在分配器13上可放置有由在此为锥形的分离盘17构成的分离盘堆。分配器13和分离盘17优选也由塑料制成。

此外，不仅根据图1而且根据图2，相应一个第一剥离盘33用于将两个相HP和LP中的较重的相HP从转筒3中导出。在此，剥离盘轴或者说中心的输出管道34贯穿轴向的第二边界壁7(参见图1和图2)。

根据一个可行的、但并非强制的设计方案，转筒3在此具有不同直径的至少两个柱形区段18、19。与所述柱形区段邻接地，在转筒3上可构造有一个或多个锥形过渡区域。转筒3可在其中间的轴向区域中在内部也总体上构造成单锥形的或者双锥形的(在此未示出)。

如所示的那样，转筒3可具有较小直径的下方的柱形区段20(在所述下方的柱形区段20上/中也构造有下方的磁性支承的转子单元5b)，其过渡到锥形区域20a中，然后在此过渡到例如较大直径的柱形区域19中，然后又过渡到锥形区域18a中，并且然后过渡到较小直径的上方的柱形区段18中，在所述上方的柱形区段上构造有上方的磁性支承4的转子单元4b。

在较轻的相的导出方面，图1和2的分离器嵌件是不同的。

根据图1，开口(所述开口可沿周向分布地设置在转筒3上，其中，在转筒3上因此可相应设置有多个开口)用作轻的相LP从转筒3中出来的径向或切向的出口21。根据图1的实施例，在壳体外周壁中的开口然后能实现出口，或者说用作在离心分离中形成的较轻的产品相LP的输出部10，所述产品相从转筒3中被导出。

在转筒3的半径ro上的第一出口21尤其是构造为在转筒3的外周壁中的“喷嘴状的”开口。此外，它们构造为所谓的从转筒3中出来的“自由的”输出部。在此，第一出口21用于导出较轻的相LP。在此，所述出口可设计成，使得轻的相在径向上流出，但或替代地也可成形成，使得轻的相切向地与转筒的转动方向相反地流出并且因此有助于驱动转子并且有助于降低驱动能量。所述从转筒3中流出的相在壳体1中被捕集在壳体1的上方的捕集环形腔室23中。所述捕集环形腔室23设计成，使得在该捕集环形腔室中捕集到的相被引导向捕集环形腔室23的输出部10。这可通过使输出部10位于捕集环形腔室23的相应最低位置处来实现。捕集环形腔室23沿径向向内朝向旋转的转筒3敞开并且构造成间隔开距离的，使得从相应的出口21喷射出的液体在离心分离期间基本上仅喷射到所配属的(位于相同的轴向水平上的)捕集环形腔室23中。

在捕集环形腔室23的下方可以选择性地构造有不用于导出相的腔室25。所述腔室25可以选择性地具有(这里未示出的)泄漏物输出部。泄漏物可自由地输出。然而，如果腔室25具有用于连接产生负压的装置的负压接头，则泄漏物也可通过负压被吸出。

第一捕集环形腔室23和腔室25可通过在此为锥形的第一壁26彼此分开，所述第一壁从壳体1的外周壁出发锥形地向内以及向上延伸并且在内部与转筒3间隔开距离地在径向上在所述转筒之前终止。

优选地，在捕集环形腔室的最低点处，产品相LP通过输出部10从壳体1中被导出。在输出部10的区域中在壳体1上的外部可设置有接管，以便能简单地连接管路、软管和类似物。

它们又可直接一起构造在壳体1上或者粘接地安装在所述壳体上。所述接管优选也由塑料制成。壳体1可由多个塑料件组成，这些塑料件例如粘接地或焊接地相互密封地连接。

根据图1和2，相应设置有第一剥离盘33作为用于较重的相HP从转筒中出来(穿过壳体1)的(在此为第二)出口，所述第一剥离盘基本上沿径向延伸并且过渡到作为剥离盘轴的沿轴向延伸的输出管道34中，所述输出管道贯穿壳体1的所述下方的轴向的边界壁7。剥离盘33具有外直径ru。在此，ru＞ro。因此，相比于在半径ro上的用于轻的相LP的出口21，剥离盘33的入口开口33a位于更大的直径或半径ru上。因此，能利用剥离盘33从转筒3中导出相对于较轻的相LP较重的相HP。剥离盘33在分离器运行中静止并且以其外边缘浸入到在转筒3中旋转的较重的相HP中。

相HP通过在剥离盘33中的通道被向内导出。因此，剥离盘33用于按照向心泵的型式将相HP导出。

剥离盘33可按简单且紧凑的方式在转筒3中布置在分配器14的下方并且在盘组17的下方。半径ru对应于剥离盘33的浸入深度。

导出管道34以一个端部从壳体1中向下从转筒中并且穿过下方的边界壁7被引出，其中，但所述导出管道在此不接触转筒3。导出管道34可构造为与壳体1一体的或者密封地插入到所述壳体中。软管或类似物可作为导出管路35连接到导出管道上。

导出管道与转子2的转动轴线D同中心地贯穿壳体1和下方的磁性支承5，然后在壳体1内部轴向地继续延伸直至到剥离盘33中。

可规定，在用于重的相HP的出流部中、尤其是在用于较重的相HP的导出管路35中使用能控制的、尤其是能电控制的调节阀36。通过调节阀36能在导出管路35中节流重的相HP的体积流量并且增大所配属的剥离盘的浸入深度。优选地，设置有控制设备37。调节阀36优选与控制设备37以无线或有线的方式连接。

控制装置37也可设计和设置用于控制磁性支承4、5和驱动装置。

根据图2，轻的相LP也经由剥离盘被排出。

为此，在转筒3的在此为上方的区域中设置有剥离盘22，所述剥离盘的入口开口22a又可位于比用于较重的相的(下方的)第一剥离盘33的入口的半径ru更小的半径ro上。

所述剥离盘22的轴可像外部输出管道24一样环形通道状地包围输入管道8并且代替输入管道8密封地与壳体1连接或者与该壳体一体地构造。因此，根据图2，所述两个剥离盘22、33的输出管道24、34在转筒3的相对置的端部处从该转筒中被引出。它们还在壳体1的相对置的端部处从该壳体中被引出。它们可密封地插入到壳体1中。但是，它们也可与壳体一体地由塑料制成。输入管道12可在剥离盘轴24的上端部处与该剥离盘轴连接。径向的或切向的连接接管24a可从剥离盘轴24中被引出。在所述连接接管上能连接有用于导出轻的相的导出管路40，所述导出管路可例如通入到袋子或储箱等中。相应地，管道12和34的端部也可构造为用于连接软管或类似物的接管(图2，但也图1)。

可规定，在用于轻的相LP的导出管路40中也使用能控制的、尤其是能电控制的调节阀39。

通过调节阀39可改变、尤其是或多或少地节流轻的相LP的体积流量并且由此改变第二剥离盘22的浸入深度。调节阀39也与控制设备37以无线或有线的方式连接，使得调节阀能被控制设备37操控。

相应的剥离盘22、33分别是设有多个、例如一个至六个通道的柱形的且基本上径向定向的盘，所述盘在运行中静止并且具有通道，从而形成一种向心泵。相应的剥离盘22或33以其外边缘浸入到在分离器中旋转的相LP或HP中。通过在剥离盘中的通道将相应的相LP、HP向内导出，并且将相应的相LP、HP的旋转速度转换成压力。因此，相应的剥离盘22、33取代用于相应的相LP、HP的输出泵。因此，剥离盘分别作为向心泵工作。它们可由塑料制成。

理论上也可设置有第三剥离盘，所述第三剥离盘可用于导出另外的相。

接下来根据图1并且然后根据图2简要描述分离器的运行。

首先，提供具有其多次使用组件或者说能重复使用的组件的相应的分离器。支架I以及磁性支承装置的驱动和定子单元4a、5a属于所述组件。此外，控制单元37属于所述组件。然后，提供分离器嵌件II并且将其装配在支架I上。为此，仅需要定子单元4a和5a彼此远离地运动。然后，将分离器嵌件形状锁合地插入并且使定子单元朝向彼此运动。因此，壳体被可靠地抗扭转地保持。现在必要时还将软管连接到接管上，所述接管通入到储箱或袋子中。因此，图1和2的相应的分离器嵌件可优选地至少也具有软管和接管，所述软管和接管可以是能连接到(在此未示出的)另外的管路以及容器如袋子、储箱、泵和类似物上的。

然后，在连接管路和软管和类似物之后将悬浮液引导到旋转的转筒中(输入部8)并且在那里将其离心地分离成轻的相LP和重的相HP。

较大密度的较重的相HP在转筒3中在分离室中沿径向向外流动。在那里，所述相HP在半径ru上通过静止的剥离盘33的通道离开转筒。

较轻的相LP在转筒3中在分离室中沿径向向内流动并且通过在分配器的轴处的通道38向上上升。在那里，所述相LP根据图1和2相应地在半径ro上离开转筒。

在此，可利用一个或多个调节阀36、39以简单的方式影响分离过程。这引起分离过程的优化。

作为根据本发明的用于运行分离器的方法的主要应用，规定在制药工业中的细胞分离。所述功率范围被考虑用于处理100升至4000升数量级的发酵罐中的发酵液以及用于实验室应用。

也可设想其中使用分离器的其它工业领域：化学、药剂学、乳业技术、再生原材料、油和气、饮料技术、矿物油等。

所示的分离器能实现分离器嵌件的制造，其中，优选所有接触产品的组件可由塑料或其它非磁性材料制成，它们可在一次性使用之后被清除或被供应给回收过程。因此取消在使用之后的清洁。因此，分离器及其运行能成本有利地实现。

图8以第二实施变型方案示出图1至图7的分离器嵌件II的一个变型，其中，相同的特征设有类似的附图标记。所述第二实施变型方案的特点是，一个或多个形状锁合器件41a和相应地设置在支架I上的形状锁合器件41b仅在一侧设置在支架I与分离器嵌件II之间并且由此也能实现分离器嵌件II相对于支架I的轴向固定和转动固定。由此，尤其降低结构的复杂性。

在图1至图8中所示的具有能替换的分离嵌件的模块化的离心分离机的使用确保无菌的内部，即确保在离心分离机内部的无菌的流动路径。

适宜地，在具有产品输入和输出系统和排泄系统的(包括分离器嵌件、输入系统和输出系统的)分离器中也可使用其它能替换的组件，以便为输入悬浮液和经分离的轻的相和重的相提供无菌的流动路径。

单纯作为示例提到，用于输入悬浮液的泵、用于输入的软管管路、用于轻的相和重的相的软管管路以及用于重的相的接纳容器可以是能替换的无菌的组件，它们适合用于分离单个产品批次或有限数量的产品批次。用于排泄液体的软管管路以及用于排泄液体的容器也可以是能替换的无菌的组件。所有这些组件与无菌的连接器相互连接，以便能实现简单且同时无菌地更换组件。分离器的产品输入系统、产品输出系统和排泄输出系统在下面借助图9更详细地阐述：

在输入部中例如可使用一次性的离心泵101。所述离心泵具有的优点是，其在通过能力相同的情况下比类似的软管泵构造得更小。所述泵根据其转速和当前的背压来输送特定的体积。

也布置在输入管路中在泵101与分离器嵌件II之间的流量计102优选以无接触的测量原理工作，例如超声波-运行时间差法。由此能简单地将其推到输入管路上，而不与产品接触。

因此，当输入软管是一次性产品时，所述流量计能持续地重复使用。流量计的测量信号被用于调节输入泵的转速。以这种方式，调节器可调设输入泵的转速，使得用于输入量的预先选择的额定值与所测量的实际值一致。泵和流量计布置在上升的输入管路中，使得所述管路始终被液体填充，由此得到流量计102的更稳定的测量值。

在用于重的相的输出管路中布置有泵110和流量计111。泵和流量计布置在上升的输出管路中，使得所述管路始终被液体填充，由此得到流量计111的更稳定的测量值。

输出泵110优选实施为软管泵。软管泵的优点尤其在于，其仅与输出软管的外侧接触，而不与产品直接接触。

替代地，也可使用阀来调节流量，所述阀选择性地在外部作用到软管上或者在软管中作为一次性的实施方案。

因此，其能持续地重复使用，而输出软管是一次性产品。软管泵的另一个优点是，其与转速相关地输送特定的体积。与离心泵不同，所述软管泵可被用作节流阀，即可在重的相的输出部中产生压力，所述压力的高度可通过控制装置来调节。相应地，为此，在个别的或优选所有的软管管路中可设置有所需的压力传感器(在图中未示出)。

在轻的相的输出管路中设置有容器105，所述容器用作缓冲容器。借助填充水平测量设备104求取暂时位于缓冲容器中的轻的相的填充水平并且将其转发给控制装置。替代地，也可使用称重单元，以用于量化填充量。也替代地，也可仅通过限位开关实现填充水平监控，其中，在这种情况下减少泵控制的可行性。

轻的相的从分离器嵌件II到容器105中的导入可在容器105的上部中(在出现的液面的上方)或者在容器的下部中(在出现的液面的下方)进行。对于倾向于发泡的产品，在上方的导入已被证明。容器105的输出部与下降的输出软管连接，所述输出软管被引导通过光学传感器106和软管泵107。

泵的转速借助于填充水平测量设备104的测量信号被优化地调节，使得容器105从不完全是满的并且从不完全是空的。以这种方式，输出软管始终被填充，由此得到光学传感器106的稳定的信号。这也可通过布置用于监控最低水平和最高水平的两个限位开关来实现。光学传感器106的信号用于评估轻的相的质量。在此，例如可评估剩余的沉淀物质和悬浮液质的量。泵107既可实施为离心泵又可实施为软管泵。容器105的体积可选择成，使得轻的相在容器中的停留时间足够长，从而小气泡能从液体中分离出来。借助于来自填充水平测量设备104的测量值可将泵107的输送量调设成，使得恒定的填充水平大致保持在容器105的中部中。

连接在分离器嵌件II的排泄输出部上的下降的输出软管管路通向到容器109中，所述容器设置在填充水平测量设备108中。由此能求取排泄液体的所导出的量。当转筒在批量处理结束时停止运转时，基本上产生排泄液体并且经由所述输出部排空。也可例如通过称重单元来求取质量。此外替代地，在此也可使用限位开关。所有上述的变型方案优选是非侵入式的实施方案。由此，在容器109中的重的相的填充水平能被求取并且能以与轻的相相同的方式被调节。

图9的用于导入到分离设备中并且从分离设备中导出的所有软管管路然后分别通入到无菌联接器112中。在图9中未示出用于保持分离器嵌件的支架以及驱动装置。

在图9中所示的产品输入系统PZS、包括重的相和轻的相的产品输出部的产品输出系统PAS和排泄系统PS在分离器嵌件的外部彼此分离并且因此是严密的。

填充水平测量设备108或104例如可作为超声波传感器元件布置在容器105/109的底部区域中。超声波传感器元件发出信号，所述信号在液体边界处被反射。时间测量能实现填充水平求取。

图10示出图1至图8的分离器嵌件II的第一变型方案的一个修改方案，以用于连接到图9的排泄系统上。在此，分离器嵌件II具有排泄输出管路120。所述排泄输出管路布置在分离器嵌件的底部区域121中并且具有从转筒中出来的和从壳体中出来的液体输出部122和123。其它的剩余部分可与前面的实施变型方案结构相同。

图11示出分离器嵌件III的第二变型方案，所述分离器嵌件可在根据本发明的方法的范围内运行。所述分离器嵌件III具有经由输入管路61和分配器70到盘组67中的在底侧的输入部。产品输入管路61包括输入接管73，所述输入接管从壳体68的底部延伸到转子65的内部空间中并且通入到盘组67的保持设备77的分配器空间78中。保持设备77可具有平行于转子65的旋转轴线构造的纵轴线。一个或多个分配器通道70从分配器空间78离开，所述分配器通道允许将所供应的初始产品径向地继续引到转子65的分离区中。

轻的相的产品输出部62类似于图1至图10地实现。重的相的产品输出部63通过经由在分离盘69(在此作为在盘组的端部处的壁封闭的分离盘)中的通道导出，并且最后由抓取器64通过产品输出部63的产品管路导出到引出部中来实现。在分离盘上进行重的相与轻的相之间的分离，其中，重的相向外在盘的周围被引导，并且轻的相在内部在盘上被引导并且引出。然而，这仅是重的相的产品输出部的多种可行的变型方案中的一个变型方案。

分离器嵌件III可设计成，使得转子65、尤其是转筒66和盘组67能从壳体68被取出。在此，在本方法的范围内，在所述变型方案中也适宜在取出转子之前事先排空转子、尤其是转筒中的残余液体。这在这种情况下可经由输入管路61实现。

然后，适宜在替换分离器嵌件III时也更换输入管路61，以便使后续批次不经受交叉污染。相应地，输入管路可通过未示出的密封件、例如密封套管以能更换且介质密封的方式固定在壳体上。

图11可多样地变换，但尤其示出：根据本发明的方法也可应用于以下分离器，在所述分离器中仅转子连同其产品输入管路和产品输出管路构造为能更换的分离器单元III。

在此，壳体68可被打开(未示出)，例如通过将壳体的一部分构造为盖。为此，优选至少将上方的接纳部从盖上移除。

在图11中，残余液体经由排泄输出管路120经由连接在其上的管路元件71、尤其是以插接或插上的软管形式的导出元件导出到收集容器74中。输入管路61、尤其是输入接管73连接到导入元件72上，所述导入元件与具有初始产品的悬浮液的容器75连接。在此，在所述管路元件中可布置有未示出的转换阀，所述转换阀在两个容器75之间切换，例如以便输送用于改善悬浮液的反乳化剂。替代地，可关闭阀并且替换管路元件连同容器。

此外，导入元件可具有泵、例如软管挤压泵，其中，仅导入元件与初始产品接触。

图12示出分离器嵌件II的另一个变型方案，所述分离器嵌件可在根据本发明的方法的范围内运行。所述分离器嵌件II在其壳体1上具有至少一个连接接管76。通过所述连接接管，分离器嵌件可在待分离的产品到达分离器嵌件中之前被惰性气体填充。以这种方式防止待分离的产品与空气或氧气接触。在壳体1上可设置有第二连接接管76，所述第二连接接管设置用于将气体从分离器嵌件中导出，使得分离器嵌件能利用惰性气体来冲洗。

通过连接接管76，气体也可按这种方式从除此之外严密封闭的分离器嵌件中被吸出，从而在分离器嵌件中产生负压，由此不仅减少与剩余氧气的接触，而且减少旋转的转筒66的摩擦功率，所述转筒现在在密度较小的大气中旋转。

替代地，除保护气体之外，还有压缩气体、例如压缩空气也可经由气体接口76中的一个或多个气体接口导入，所述压缩气体附加地有利于经由排泄管路排空壳体。

附图标记列表

支架 I

控制台 I-1

车 I-2

滚轮 I-3

接纳部 I-4、I-5

分离器嵌件 II

壳体 1

转子 2

转筒 3

磁性支承装置 4、5

定子单元 4a、5a

转子单元 4b、5b

径向边界壁 6、7

输入部 8

输出部 10

输入管道 12

开口 12a

分配器 13

分配器轴 14

分配器底部 15

分配器通道 16

分离盘 17

柱形区段 18、19、20

锥形区段 18a、20a

出口 21

剥离盘 22

入口开口 22a

捕集环形腔室 23

输出管道 24

连接接管 24a

腔室 25

锥形的壁 26

剥离盘 33

入口开口 33a

输出管道 34

导出管路 35

调节阀 36

控制装置 37

通道 38

调节阀 39

导出管路 40

销 41a

空隙部 41b

空隙部 42

贯通开口 43

软管 44、45

泵 101

流量计 102

填充水平测量设备 104

容器 105

光学传感器 106

软管泵 107

填充水平测量设备 108

容器 109

泵 110

流量计 111

无菌联接器 112

排泄输出管路 120

底部区域 121

液体输出部 122

液体输出部 123

分离器嵌件 III

输入管路 61

产品输出部(轻的相) 62

产品输出部(重的相) 63

抓取器 64

转子 65

转筒 66

盘组 67

壳体 68

分离盘 69

分配器 70

管路元件 71

导入元件 72

输入接管 73

收集容器 74

容器 75

连接接管 76

保持设备 77

分配器空间 78

转动轴线 D

悬浮液 S

相 LP、HP

半径 ro、ru

PAS 产品输出系统

PZS 产品输入系统

DS 排泄系统

Claims (35)

1.用于运行分离器的方法，以用于在处理产品时减少交叉污染，分离器嵌件(II、III)设置为预装配的、能更换的单元，以用于插入在所述分离器的支架(I)上的定子单元(4a、4b)中或插入在所述分离器的壳体(68)中，并且所述分离器嵌件(II、III)至少具有以下项：

i.能围绕转动轴线(D)转动的转子(2、65)，所述转子具有转筒(3、66)和转筒壁，

ii.优选布置在所述转筒(3)中的分离器件，

iii.至少一个产品输入管路以及两个产品输出管路；

iv.所述分离器嵌件的接触产品的区域部分地或完全地由塑料制成；

其特征在于，所述方法具有以下步骤：

a)提供具有装配在所述支架(I)上或所述壳体中的第一分离器嵌件(II、III)的分离器，

b)将待分离的初始产品导入到所述分离器中；

c)在所述分离器的分离运行期间，将从产品混合物分离的第一产品流和第二产品流(LP、HP)通过所述两个单独的产品输出管路从所述分离器中导出；

d)停止所述分离运行并且排放残留在所述转筒中的残余液体；

e)用未使用的分离器嵌件从所述分离器的支架或壳体替换已排空的被污染的分离器嵌件(II、III)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转筒壁在所述转筒(3、66)的中部区域中构造成壁封闭的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述分离器嵌件(II)具有附加的排泄输出管路(120)，以用于在步骤d)中排放残留在所述转筒(3)中的残余液体。

4.根据权利要求1至3所述的方法，其特征在于，在步骤d)中排放残留在所述转筒(3、66)中的残余液体，实现在所述分离器嵌件(II、III)外部将残余液体收集在收集容器(109)、优选排泄袋中。

5.根据权利要求1、2或4所述的方法，其特征在于，通过在步骤d)中经由产品输入管路(61)排放而将残留在所述转筒(3)中的残余液体排空。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述产品输入管路(61)或与其连接的布置于下游的管路元件、优选软管或管道具有转换阀，以用于在残余液体收集容器与初始产品容器之间进行切换，当在步骤d)中排放时操纵所述转换阀。

7.根据前述权利要求5或6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述分离器的壳体(68)的内部构造有能替换的、以能旋转的方式支承的转子(65)，初始产品(S)在步骤b)中的导入和残余液体在步骤d)中的排放经由所述产品输入管路(61)进行，在步骤d)中排放残余液体之前，用导出元件连同收集容器来替换连接在所述产品输入管路(61)上的导入元件。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述转筒壁的中部区域在所述转筒(3、66)的轴向延伸范围的20％至80％上延伸。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个产品输出管路(10、62、63)、尤其是重的产品流的产品输出管路与泵(110)连接，通过所述泵(110)在产品输出管路中进行压力调设。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述泵(110)在步骤d)中排放期间关闭或者以相对于步骤c)降低的压力工作，或者所述产品输出管路(10、62、63)或连接在其上的管路元件具有用于减压和/或用于降低流量的调节机构、优选阀、特别优选截止阀。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述分离器嵌件(II)设计用于将可流动的悬浮液(S)作为初始产品在离心场中分离成不同密度的可流动的至少两个相(LP、HP)，并且形成预装配的能更换的单元，以用于插入在所述分离器的支架上的定子单元中，并且至少具有以下项：

i.在分离运行中静止的壳体(1)，所述壳体按照容器的型式设计，所述容器设计为除一个或多个开口之外是封闭的，

ii.布置在所述壳体(1)内部且能围绕转动轴线(D)转动的转子(2)，所述转子具有转筒(3)，所述转筒具有一个或多个开口，

iii.优选布置在所述转筒(3)中的分离器件，

iv.在具有转筒的转子(2)的轴向地间隔开距离的两个位置处的用于磁性支承装置(4、5)的至少两个转子单元(4b、5b)，具有转筒(3)的转子(2)利用所述转子单元在分离运行中在所述壳体内部能保持在悬浮状态中、能以能转动的方式支承并且能置于转动中，

在所述支架(I)上还构造有彼此间隔开距离的、具有支承装置(4、5)的定子单元(4a、5a)的接纳部(I-4、I-5)，所述分离器嵌件的壳体(1)抗扭转地保持在所述接纳部之间，使得具有转筒的转子(2)在步骤c)中的分离运行中转动，

所述壳体(1)具有排泄输出管路，残余液体在步骤d)中经由所述排泄输出管路从转筒中被导出。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在步骤d)中不仅从所述转筒(3)中而且从所述壳体(1)中排放残余液体。

13.根据前述权利要求11或12中任一项所述的方法，其特征在于，通过改变所述接纳部(I-4和I-5)与所述支承装置(4、5)的定子单元(4a、5a)的相对位置在步骤e)中取出被污染的第一分离器嵌件(II)，以用新的第二分离器嵌件来替换。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述分离器的分离运行期间，将从悬浮液(S)分离的第一产品流和第二产品流(LP、HP)通过所述两个单独的产品输出管路从所述分离器中导出，使得在所述分离器嵌件(II、III)的外部在产品输入系统(PZS)与产品输出系统(PAS)之间不存在连接。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述分离器的分离运行期间，将从悬浮液(S)分离的第一产品流和第二产品流(LP、HP)通过所述两个单独的产品输出管路从所述分离器中导出，使得在所述分离器嵌件(II、III)的外部在所述产品输出系统(PAS)与排泄输出系统(DS)之间不存在连接。

16.根据前述权利要求1至3和7至14中任一项所述的方法，其特征在于，在所述分离器的分离运行停止时，从分离器中排放残余液体，使得在所述分离器嵌件(II、III)的外部在产品输入系统(PZS)与排泄输出系统(DS)之间不存在连接。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述排泄输出管路(120)包括：介质密封地成形在所述壳体(1、68)上的、具有接触产品的表面的接管，所述接管相对于所述壳体(1、68)的相邻的外壁伸出；以及优选严密地连接在所述接管上的管路元件、尤其是管道管路或软管管路，以用于将残余液体引出到所述收集容器(74、109)中。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述壳体(68)具有带有输入管路(61)的产品输入部以及第一产品输出部和第二产品输出部(62、63)，所述排泄输出管路(120)作为相对于产品输入部和产品输出部(62、63)而言单独的管路布置。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述输入管路(61)具有突出到所述壳体(68)的内部空间中的输入接管(73)

20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述产品输入系统(PZS)、所述产品输出系统(PAS)和所述排泄系统(DS)作为能更换的系统包括尤其是插到所述产品输入管路、所述产品输出管路和/或所述排泄输出管路上或处的软管管路或管道管路。

21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述软管管路或管道管路在末端具有无菌联接器(112)。

22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述产品输入系统(PZS)具有泵(101)、优选离心泵，所述泵优选在步骤d)中停止之后被替换。

23.根据前述权利要求20或21中任一项所述的方法，其特征在于，求取所述产品输入部的流量或与所述流量等效的物理测量值以用于调节泵功率，尤其是通过没有介质接触的测量求取。

24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述泵(101)和流量计(102)布置在所述产品输入系统(PZS)的上升管路中。

25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述产品输出系统(PAS)的重的相(HP)的导出管路具有泵(110)、优选软管泵，所述泵在步骤d)中停止之后作为所述分离器的一部分保留，而与所述泵(110)连接的管路元件被替换。

26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述重的相(HP)的导出管路具有流量计(111)和/或压力传感器，以用于借助所述泵(110)的转速来调设在重的相(HP)的输出部中的压力，至少所述流量计(111)沿上升管路布置。

27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述轻的相的导出管路中布置有容器(105)，所述轻的相(LP)暂存在所述容器中。

28.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述轻的相(LP)的导出管路中布置有用于质量检查的光学传感器(106)，其优选以流体力学的方式布置在所述容器(105)的下游。

29.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述轻的相的导出管路中布置有泵(107)，其优选以流体力学的方式布置在所述容器(105)的下游。

30.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，通过在测量技术上检测所述容器(105)的重量来调节泵功率，优选借助填充水平测量设备(104)来检测。

31.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在测量技术上检测在步骤d)中排放的残余液体的量。

32.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)和c)之前或期间，将保护气体、优选氮气或惰性气体尤其是通过在所述分离器嵌件(III)的壳体(68)上与所述产品输入部和产品输出部(8、35、40)和排泄输出部(120)分开地布置的一个或多个连接接管(76)导入到所述分离器嵌件中。

33.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)之前，将空气通过所述一个或多个连接接管(76)从所述分离器嵌件(III)中吸出。

34.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在根据步骤c)排空所述分离器嵌件(III)期间，将气体通过所述一个或多个连接接管(76)导入到所述分离器嵌件(III)中。

35.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由所述分离器通过在所述产品输入系统(PZS)和/或所述产品输出系统(PAS)中或上的调节机构、优选通过挤压阀来开环控制和/或闭环控制所述分离过程，所述挤压阀从外部作用到所述产品输入系统(PZS)和/或所述产品输出系统(PZS)的软管管路上。