CN1966155A - 一种离心料筒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于离心机(2)的离心料筒(1)，其中离心机(2)用于将混合物(3)分离成固体饼状物(4)和液态物质(5)，该离心料筒(1)在安装状态下被环绕离心机(2)的旋转轴线(6)可旋转地支撑起来。离心料筒(1)可以被可拆卸地安装在离心机(2)中，尤其安装在离心机(2)的离心滚筒(21)中。

Description

一种离心料筒

技术领域

本发明涉及一种离心料筒，并且涉及一种具有根据权利要求1和13前序部分所述的离心料筒的离心机。

背景技术

呈各种形态的离心机分布很广，并且被用在许多领域来对潮湿物质或者潮湿物质混合物进行去湿处理。因此，非连续工作的离心机，比如刮板式离心机(scraper centrifuges)，最好用于对非常纯的药物制品进行去湿处理，而连续工作的推杆式离心机最好在需要对大量的固-液混合物进行连续分离时使用。此外，在布场上呈各种形态并且用于许多目的的所谓滗析离心机(the so-called decantingcentrifuges)，具有非常大的商业价值。例如在2004年由DrM出版社出版的Werner H.Stahl教授撰写的专论“industriezentrifugen”[工业离心机]，就对工业离心机领域中的现有技术进行了很好的概述。

所有离心机均具有共同的特征，即一种固-液混合物，例如一种悬浮液或者一种潮湿的盐或者盐混合物，例如通过一根输入管经由一个混合物分配器供送至一个快速旋转的滚筒，该滚筒例如被设计成一张滤网，从而使得液态物质在当前离心力的作用下通过滤网分离出来，在滚筒壁的内部留下一个固体饼状物。

另外一个重要的基本原理在前述滗析离心机中体现，滗析离心机通常被简称为“滗析器”。滗析离心机的转子由一个全覆式滚筒(afull-jacket drum)和一个支撑于滚筒之中的蜗杆元件构成，其中全覆式滚筒带有一个圆筒部和一个锥部。它们均以高速旋转，同时蜗杆元件相对于滚筒具有一个相对较低的转速差异。这种转速差异用于从全覆式滚筒上去除沉积下来的固体。由于密度较大的固体与密度较小的液体之间的密度差异，固体会沉积在滚筒的内壁上。澄清的悬浮液体沿着位于滚筒端部的溢流板方向以一种螺旋方式在由蜗杆叶片(theworm blades)形成的通道中流过溢流板，并且滗析入周围的液体盛装物中，其中溢流板也被称作滗析板(a decanter weir)。

管式离心机，一种被归类为术语“分离器”的离心机，通常被竖向悬挂起来，并且主要由一个较小直径的滚筒构成。尽管直径较小，但是为了获得相对较大的固体容积和较大的等效澄清区域，管状滚筒的轴向尺寸通常等于其直径的数倍，即这些滚筒具有较大的长度直径比。离心机液体，也就是说需要分离的混合物，通常以一股从下方喷入的自由射流进入滚筒。一块挡板阻断所述液体射流，并且一些径向直立板使得所述射流达到滚筒的角速度(bring the jet product to theangular speed of the drum)。这些分散的液体沿着表面流向滚筒的上端部，在这里经由溢流板受到阻挡。一旦在滚筒中沉积的固体饼状物达到最大值，这种管式离心机停止工作并且将固体饼状物去除。

根据所使用的类型，利用现代重型离心机达到每分钟2000转毫无问题，甚至可以高达每分钟10000转或者高达每分钟20000转，并且更多地依赖于滚筒直径、需要离心处理的物质等等。通常，在这种工艺中，滚筒直径越大会导致滚筒的最大旋转频率越低，因为这样也能够产生强大的离心力。工作参数，比如滚筒的旋转频率、每单位时间供给的混合物量、或者滚筒直径和/或所用离心机的类型，自然也取决于待去湿处理的物质本身、液体的含量等等。显然，鉴于多种原因，利用这种类型的离心机通常将无法满足所述的固体排放工艺。

除了每种类型的离心机具有非常具体的优点和缺点以及每种类型的离心机适用于非常具体的任务并且不太适用于其它任务之外，往往还存在有一个伴随所有类型离心机的一般性问题，特别是伴随对特别敏感的物质进行处理，比如对非常纯的药物、化妆品或者化学品进行处理，必须在利用离心机进行的去湿操作结束之后，以一种复杂并且昂贵的方式反复清洗离心机，以便遵守必要的卫生标准，这种操作非常复杂，尤其耗费时间，因此成本较高。

尤其当必须对不同的物质，尤其是非常纯并且特别敏感的物质，依次进行离心和去湿处理时，还存在这样一个问题，即不容许依次离心处理的物质遭受污染或者甚至是发生混合。

另外一个问题会出现在对或多或少具有磨蚀性的悬浮液，或者例如物理和/或化学侵蚀性悬浮液进行处理的过程中。离心滚筒通常由非常高质量的材料制成，所述材料会受到所述类型侵蚀性悬浮液的腐蚀和损害。这样通常会造成在高质量的离心滚筒上进行复杂并且昂贵的维修工作，在最坏的情况下，甚至必须彻底更换离心滚筒。

另外一个在本质上尚未解决的问题是所谓的“拖曳”现象(drag)，这种现象尤其但并不仅限于从诸如管式离心机和滗析器这样的分离器中得知。需要明白的是，在工作状态下，随着在需要分离的混合物的供给速度不变的条件下沉积在离心机滚筒内壁上的固体饼状物的厚度不断增大，使得需要在已经沉积下来的固体饼状物上进行分离的混合物的流速越来越大。由此，在滗析离心机中以本身已知的方式从离心机滚筒中排出的液体，随着越来越多的材料发生沉积，例如经由位于滚筒端部的滗析板流出，并且由此在沉积成固体饼状物之前将其从滚筒中排出。前述“拖曳”作用会使得离心机在实际中必须在离心滚筒的填充度接近60％时过早停机，因为混合物的沉积效率已经降低至一个无法容忍的程度。这种状态在某些情况下在填充度低于60％时也已经达到，例如60％成为一个用于生物工程产品的特牲值。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供这样一种设备，利用这种设备在很大程度上克服了从现有技术得知的所述缺点。

满足这些目的的本发明主题的特征在于独立权利要求1和13中的特征。

独立权利要求涉及本发明的特别优选实施例。

因此，本发明涉及一种离心料筒，用于将混合物分离成固体饼状物和液态物质，并且这种离心料筒在安装状态下环绕一根离心机旋转轴线被可旋转地支撑起来。这种离心料筒可以被可拆卸地安装在离心机中，尤其是安装在离心机的离心滚筒中。

首先，本发明的必要特征是提供一种离心料筒，这种离心料筒可以被可拆卸地连接在离心机上，例如可以被可拆卸地安装在本身已知的离心机的离心滚筒中。这就意味着所述离心料筒是一个独立元件，其并非固定连接在转子或者连接在离心机的滚筒上，而是可拆卸地连接起来。由于根据本发明的离心料筒可以被可拆卸地连接在转子和/或连接在离心机的离心滚筒上，所以这种离心料筒总体上适合于实际安装入所有已知类型的离心机内；无论是竖式或者水平支持的离心机，连续或者非连续工作的离心机，比如分离器，具体来说是管式离心机，还是在刮板式离心机、滗析式离心机、滑动式离心机或者摆动式离心机中，根据本发明的离心料筒可以被优选地安装起来。甚至在推杆离心机中，比如在将推杆支架(the pusher base)或者其它推动设备停止工作或者分解开之后，根据本发明的离心料筒可以被有益地用在具体情况下并且用于非常特殊的用途。

需要明白的是，不同的改动或者更换通常必须在将离心料筒安装起来之前根据离心机的类型进行。例如，对于刮板离心机来说，必须将刮板机构取出、停止工作或者至少匹配到离心料筒上，以便使得这种刮板离心机可以利用根据本发明的离心料筒可靠地工作。通过在本质上不同的对应料筒或者转子或者滚筒上进行必要的改动或者更换，同样的内容或多或少以类似的方式应用于大多数前述类型的离心机。

本发明中的离心料筒尤其可以被安装在管式离心机中，因为与诸如刮板离心机这样的离心机相比，必要的更换工作或者改动不太复杂和昂贵。

但是，鉴于其它原因，所述离心料筒也可以优选地与管式离心机一同使用。

为此目的，根据本发明的离心料筒的另外一个极其重要的优点将在下文中利用管式离心机作为所有类型离心机的代表而示出。一个前述仅不令人满意地加以解决的问题(特别是伴随管式离心机，但是并非仅伴随管式离心机的问题)是固体的析取。所谓的“Carr离心机”无可否认地容许在某些限制内自动地进行固体析取，但是在这种情况下，当需要处理特别敏感的物质，比如非常纯的药物、化妆品或者化学品时，在对产品进行的去湿操作结束之后，必须再次以一种耗费时间并且成本昂贵的方式对离心机进行清洗，其中所述特别敏感的物质尤其需要遵从最高的卫生要求，以便遵守前述的卫生标准，这种操作非常复杂，也耗费时间，并且因此成本极高。此外，与向离心机的一部分供料的存储容器相连并非必然成为可能(关键词“间歇式标识(batch identification)”。

所有这些问题均利用根据本发明的离心料筒加以解决，因为例如在完成工作步骤之后，也就是说当位于离心料筒中的混合物达到预定的去湿程度时，整个料筒可以简单地与稠化后的固体饼状物一同取出，并且生产工艺可以利用另外一个离心料筒立即继续，无需必须以一种复杂方式对离心机进行清洗，或者进行某些准备以进行用于对下一批次的混合物进行去湿处理的后续生产步骤。

甚至完全不同的物质，同样是非常纯并且特别敏感的物质，可以由此在一个或者同一离心机中依次得以离心和去湿处理，不必担心依次离心的物质遭受污染，并且在实际中无需必须同时对离心机或者滚筒或者转子进行清洗。

由于使用了根据本发明的离心料筒，在对多少有些高度磨蚀性的悬浮液进行处理，或者例如对具有物理和/或化学侵蚀性的悬浮液进行处理中产生的问题，也以一种简单并且高效的方式得以很好解决。前述的离心滚筒通常由非常高质量的材料制成，不再与这些侵蚀性悬浮液直接接触，并且因此将不再遭受它们的腐蚀和损坏。这就意味着根据本发明的离心料筒可以由此被优选地用作“磨损防护料筒”。在高质量离心滚筒上进行耗费时间并且成本昂贵的维修工作因此变得多余。根据本发明的离心料筒本身可以由次等材料制成，从而使得考虑经济原因对损坏的离心料筒进行更换也变得有效并且正当。

在本文中，必须明确强调的是，根据本发明的离心料筒的使用并非局限于特殊类型的离心机，这样就极大地增加了现有离心机工厂的灵活性和经济性。

将根据本发明的离心料筒可拆卸地安装在离心机中可以以任何合适方式进行，这样容许简便地安装和取出所述离心料筒。因此能够，例如在离心机中设置支撑螺栓，尤其是设置在离心滚筒上，所述离心滚筒被设计和设置成使得一个根据本发明的离心料筒可以通过精确装配定位在该滚筒中，由所述支撑螺栓支撑起来，无需必须设置其它紧固装置来进行紧固。替代性地或者除此之外，也可以利用简单的可拆卸固定装置，例如螺钉或者螺母，比如翼形螺钉或者蝶形螺母，或者其它易于拆卸的螺钉和/或螺母，来以一种固定并且可拆卸的方式将离心料筒安装在离心机中。对于离心料筒来说，还能够利用易于拆卸的快速紧固方式，比如咬接紧固，利用一种可拆卸的连接装置，比如偏心升降机，卡口紧固或者螺钉连接，优选但并非必须，与前述的支撑螺栓连接起来。需要明白的是，前述措施中的全部或者某些或者其它在这里没有指明的合适措施，可以以一种合适方式设置在离心机本身上和离心料筒上。

料筒的更换可以手动和/或半自动和/或全自动地进行。所有料筒可以同时更换或者各个料筒可以单独更换。

最后，在离心机中安装根据本发明的离心料筒的具体类型属于第二重要。仅必须确保这种离心料筒可以以一种简单可拆卸的方式连接在离心机或者连接在离心滚筒上即可。如何具体去做当然也取决于根据本发明的离心料筒将要安装其中的离心机的具体类型，并且当然必须使得离心机与离心料筒的安全工作得以确保。在另外一个方面，熟练人员知道如何在特殊情况下以一种安全、可靠并且可拆卸的方式将离心料筒安装在特殊的离心机中。

在一个重要的实施例中，离心料筒是一个子料筒(a sub-cartridge)。也就是说，至少两个子料筒被设置在本身已知的离心机的转子中或者滚筒中，例如在管式离心机中，这两个料筒的设计可以相同或者不同，并且它们的内部空间可以相互连通或者相互隔绝，从而使得没有材料可以在离心处理过程中从一个辐射料筒进入另外一个料筒之内。

当然，对于根据本发明的离心料筒和/或子料筒来说，其本身也可以包括一个或者多个子料筒，从而使得存在一种由离心料筒和/或子料筒形成的嵌套装置。

根据需求，所述的一种或者其它变型将是优选的。

开头部分提及的“拖曳”现象由此不仅仅是一个伴随管式或者滗析离心机的已知问题。正如熟练人员完全知道的那样，在工作状态下，随着在需要分离的混合物的供给速度不变的条件下沉积在离心机滚筒内壁上的固体饼状物的厚度不断增大，使得需要在已经沉积下来的固体饼状物上进行分离的混合物的流速越来越大。由此，在管式离心机中以本身已知的方式从离心机滚筒中排出的液体，随着越来越多的材料发生沉积，例如经由位于滚筒端部的滗析板流出，并且由此在沉积成固体饼状物之前将其从滚筒中排出。在特殊情况下，利用高的流速，已经沉积下来并且已经沉淀在沉积物表面上的固体，可以再次受到拖曳。

前述拖曳作用会使得离心机在实际中必须在离心滚筒的填充度接近60％时过早停机，因为混合物的沉积效率已经降低至一个无法容忍的程度。这种状态在某些情况下在填充度低于60％时也已经达到，例如60％成为一个用于生物工程产品的特性值。

已经令人惊奇地发现，当例如一个或者多个滗析板沿着转子轴线方向以特定间距依次设置在转子或者滚筒中时，比如将在后面针对图3a中所示例子较为详细描述的那样，这种拖曳效果，通常在专家圈中也被称作“牵引效果”，可以明显减轻。

使用沿着转子方向依次设置的子料筒，适合于以一种特殊方式解决这个问题，各个子料筒的一个或者两个端面例如由滗析板形成，以便使得两个依次设置的子料筒的内部空间经由相邻滗析板上的开口相互连通。

另一方面，前述拖曳现象可以由此差不多完全抑制，并且另一方面，例如具有不同颗粒分布的固体饼状物可以沉积在两个不同的子料筒中，即分离可以在两个不同的子料筒中进行和/或具有不同去湿度或者不同稠度的固体饼状物可以被隔离在两个不同的子料筒中，以便使得在离心处理结束之后可以从离心机的转子中单独地取出子料筒，并且由此具有不同稠度的固体饼状物自动地分离在各个子料筒中，以便进行必要的进一步处理。在这个工艺中，固体饼状物的稠度，尤其是它们的不同颗粒分布和/或它们的不同去湿度，可以通过选择不同参数，比如子料筒的几何形状和/或形成滗析板的端面的几何形状和/或需要分离的混合物的供给速度和/或其它参数，直接设定。

在另外一个应用中，相反，优选的是或者甚至必须将两个不同子料筒的内部空间相互隔绝，例如端面被设计成封闭端面，从而使得没有材料从一个子料筒进入另外一个。例如当可以不可混合的不同物质必须在同一台的离心机中并且在同一个离心工艺中同时处理时，这一点尤其有益。

利用根据本发明的子料筒，现有离心系统的工作范围(theperformance spectrum)和工作能力可以由此大大拓展和改善。

在根据本发明的离心料筒的特定实施例中，在离心料筒中设置有至少两个沉积腔，它们相对于旋转轴线依次轴向排列。类似于前述示例，所述至少两个沉积腔例如可以被制成滗析板形式，从而使得两个不同沉积腔的内部空间相互连通。在另外一个示例中，这些沉积腔还可以利用隔离装置相互隔离，例如利用隔离板，从而使得没有材料可以从离心料筒中的一个沉积腔进入同一个离心料筒中的另外一个沉积腔。

需要明白的是，可以在同一个离心料筒中同时设置两个或者多个连通的沉积腔和一个或者多个封闭的沉积腔。同样，对于特定应用领域来说，显然沉积腔和/或离心料筒和/或子料筒可以在一个端面处封闭并且可以在第二端面处敞开，例如在第二端面处设置一块滗析板。此外，显然子料筒还可以具有两个或者多个沉积腔。

针对由敞开式、半敞开式或者封闭式离心料筒或者敞开式和/或半敞开式和/或封闭式子料筒的组合形成的示例，前面已经非常详细地讨论了封闭式和/或敞开式沉积腔的优点和功能。熟练人员可以轻易地将这部分所述的内容应用于具有至少两个沉积腔的离心料筒和/或子料筒。

如前所述，沉积腔可以由滗析板形成，尤其是利用具有用于排出液态物质的流出口和/或流出缺口的滗析板形成。滗析板本身以及它们的具体实施例是熟练人员所公知的，因此无需在这里更为详细地描述。尤其参照图4a-4c所示内容，可以知晓滗析板的可能性具体实施例。

在根据本发明的离心料筒的另外一个具体实施例中，沉积腔本身可以进一步分为至少两个分割腔，同时这种沉积腔尤其能够被制成一种蜂窝结构。利用分割腔，能够在离心过程中将固体饼状物自动地分割成预定的量，明显有利于进一步处理，并且使得效率明显提高。

尤其是利用一种合适的工艺管理和/或利用一种合适的前述特定几何形状的组合，也就是说利用一种敞开式、半敞开式以及封闭式离心料筒和/或子料筒的组合和/或利用合适的滗析板，能够将固体饼状物自动地分割成预定的量，同时通过合适地利用前述组合，所得到的部分能够具有不同的去湿度和/或预定的稠度和/或不同的颗粒分布。

需要明白的是，沉积腔和/或分割腔也可以以不同方式形成，例如单并非仅局限于，一个或者多个滗析蜗杆，尤其是利用合适的嵌套或者非嵌套滗析蜗杆。

显然，离心料筒中的沉积腔和/或分割腔可以具有相同或者不同的尺寸，从而使得例如可以在同一个离心机中并且在同一个工作步骤中同时制造并且分割出具有不同稠度和/或不同去湿度的部分。例如，第一沉积腔可以由此大于第二沉积腔和/或第一分割腔可以大于第二分割腔。

需要明白的是，离心料筒和/或子料筒中的沉积腔或者内部空间的尺寸不仅会受到轴向幅度不同的影响，也就是说轴向长度不同的影响，而且自然地也取决于直径或者半径，尤其是取决于内径。因此，第一沉积腔和/或第一子料筒的第一半径可以大于第二沉积腔和/或第二子料筒的第二半径。正如熟练人员知晓的那样，这种方案尤其适用于对混合物进行分离，也就是说将混合物分离成不同的固体饼状物，这些固体饼状物例如所沉积颗粒的尺寸和/或重量不同。这种分离效果尤其通过施加不同的离心加速度实现，因为在离心机的转速相同的条件下不同沉积区域或者不同沉积腔的直径不同，这种效果本身是公知的，并且也已经在离心机工程中详细地验证和讨论过。

在一个重要的实施例中，离心料筒和/或子料筒以一种本身已知的方式在径向周面处包括一张滤网，用于排出液态物质。

离心料筒和/或子料筒可以由金属制成和/或塑料制成，尤其由注模塑料和/或合成材料制成。

尤其是当需要处理例如不必与金属发生接触的敏感性物质时或者当需要处理纯度要求非常高或者必须满足最高卫生标准的物质时，离心料筒和/或子料筒和/或离心滚筒的内壁本身可以加衬，尤其是利用塑料进行加衬，特别是利用一种卫生塑料进行加衬。

在这种工艺中，可以在离心料筒和/或子料筒的料筒开口处设置一个密封装置；和/或离心料筒和/或子料筒可以被制成一个可封闭的容器。所述密封装置例如可以是一个由合适材料制成的盖子，塑料薄片或者其它合适的密封装置。一种与产品兼容的液体也能够用作密封装置，在沉积过程结束之后应用于沉积下来的固体饼状物，并且随后例如固化成一种封闭薄膜形式。优选地这种液体密封装置例如仍旧在离心机运转的过程中应用于沉积下来的固体饼状物，也就是说应用于产品，从而使得离心料筒或者子料筒在离心机逐渐停止时已经被气密性封闭起来。

所述密封也可以经由一个中央插头或者类似装置实现，借助于这些装置，例如可以随后将料筒一同取出。这些装置可以不仅密封单个料筒，而且可以将多个料筒密封在一起，这些料筒就可以类似地被单独或者一同取出和/或安装起来。除了其它解决方案之外，带有咬接或者卡扣系统的部件也能够作为具体实施例。

当形成于料筒中的固体饼状物遵从极纯标准时或者当需要非常苛刻的卫生条件时，密封起来的离心料筒和/或子料筒尤其有益。

如果离心料筒和/或子料筒由此被设计成一个密封容器，那么密封起来的料筒可以在去湿处理进行之后，即在对混合物进行压实或者离心处理之后，从离心机中取出，无需必须将离心料筒打开，并且无需使得固体饼状物暴露出来遭受有害的环境影响。密封起来的离心料筒可以随后被供送至其它生产步骤，或者可以返回至要求在离心机中直接在密封容器内对混合物进行去湿处理的消费者，不会使得固体饼状物在从料筒中取出时和/或例如在运输过程中遭受污染。

对离心料筒和/或子料筒的密封操作在填充了需要去湿处理的混合物之后直接进行，例如，利用一个盖子或者薄片将用作填充口的端面密封起来，并且随后放入离心机中进行去湿处理，设置对于熟练人员来说本身已知的合适装置来排出残余液体。这种工艺尤其适用于当离心料筒和/或子料筒具有用于排出液态物质的滤网时。

需要明白的是，在另外一种情况下，离心料筒和/或子料筒也可以仅在离心机中完成去湿处理之后合适地密封起来。

本发明还涉及一种离心机，尤其是一种竖向支撑或者水平支持的离心机，尤其是一种非连续工作的离心机，具体来说是一种分离器，优选的是管式离心机、刮板式离心机，和/或一种连续工作的离心机，尤其是滗析式离心机、滑动式离心机、推杆式离心机或者摆动式离心机，它们具有前面详细描述的离心料筒和/或子料筒。

需要明白的是，根据本发明的离心料筒的前述实施例仅用于例证目的，并且尤其是，但并不局限于，在本申请中描述的实施例的所有合适组合均被本发明所覆盖。

附图说明

下面将参照附图更为详细地解释本发明。以示意方式：

图1a示出了一个带有根据本发明的离心料筒的离心机；

图1b示出了一个不带有滚筒外套的离心料筒；

图1c示出了另外一个根据图1b的实施例；

图2a示出了一个带有子料筒的离心机；

图2b示出了第二个根据图2a的实施例；

图2c示出了第三个根据图2a带有一条可密封排放通路的实施例；

图3a示出了一个带有滗析板的离心料筒；

图3b示出了一个用于抑制根据图3的离心料筒产生拖曳现象的简图；

图4a示出了一块滗析板的实施例；

图4b示出了另外一个根据图4a的实施例；

图4c示出了第三个根据图4a的实施例；

图4d示出了一个带有溢流肋的子料筒；

图5a示出了一个带有分割腔的离心料筒实施例；

图5b示出了一个根据图5a带有可拆卸安装起来的分割腔的实施例；

图6a示出了用于分离操作的带有不同内径的子料筒；

图6b示出了用于分离操作的带有不同外径的子料筒。

具体实施方式

图1a以示意性剖面图形式示出一个带有根据本发明的离心料筒的离心机，在下文中所述离心料筒由附图标记1指代。离心机2以一种本身已知的方式包括一个离心滚筒21，该离心滚筒21由一个旋转驱动器2000环绕一根旋转轴线6进行驱动，并且被可旋转地支撑在壳体200中，一种需要分离的混合物3可以经由输入管213导入该离心滚筒21之内。根据本发明的离心料筒1被可拆卸地安装在离心滚筒21中，在本示例中，离心滚筒21具有一张滤网211，用于排出液态物质5。

在工作状态下，需要分离的混合物3以一种本身已知的方式经由输入管213在快速旋转的条件下导入离心滚筒21内，由于离心滚筒21的快速旋转施加的强大离心力，在离心滚筒21的内壁上沉淀一个固体饼状物4，同时液态物质5经由滤网211排入离心机2的壳体200内，并且经由排放管214从离心滚筒200中去除。

为了确保离心机2的安全工作，离心料筒1经由支撑装置212可拆卸地并且可靠地支撑在离心滚筒21中，其中支撑装置212在本示例中被设计成支撑螺栓212。设置在离心滚筒21的面对着旋转驱动器2000的后侧面上的支撑螺栓212，被插入离心滚筒21上的对应缺口中，以便使得离心滚筒21的旋转运动可以可靠并且无震颤地传送至离心料筒1。根据图示设置在离心滚筒21顶部和底部的支撑螺栓212在离心滚筒21中沿着径向支撑起离心料筒1，从而一方面确保将离心料筒1总体上绝对安全地保持在离心滚筒21中，另一方面，可以以一种简便可靠的方式组装和拆卸离心料筒1。

在图1a所示的例子中，以示意方式示出的离心料筒1包括一个稳定并且自支撑的滚筒外套101。需要明白的是，离心料筒1，尤其是子料筒100，可以具有或多或少非自支撑的滚筒外套101，当然，滚筒外套101自然可以经由许多支撑螺栓212在其周面处支撑起来，或者甚至可以将滚筒外套101的整个表面支撑在离心滚筒21中。在这种情况下，径向支撑螺栓212可以省去。

在图1b中，示出了离心料筒1的一个具体实施例，不带有滚筒外套101。图1b中的离心料筒1主要包括一根料筒轴111，其例如与离心机2的旋转轴线6重合，并且在该料筒轴111上设置有一个或者多个滗析板8，以便使得在安装状态下，在离心滚筒21中形成沉积腔7，固体饼状物4可以在离心机2的工作状态下沉积在沉积腔7中。不带有滚筒外套101的离心料筒1被设置在离心滚筒21中，以便使得其与离心滚筒21一同旋转。为了将离心料筒1可旋转地固定联结在离心滚筒21上，可以设置相应的锚固装置(在图1b中未示出)。

这种根据本发明的离心料筒1的特别简单实施例可以被特别简便地安装在离心滚筒21中或者从离心滚筒21中取出，并且尤其容许在离心处理结束之后非常简便地排空离心料筒1，因为如图1b中的双箭头所示，离心料筒1可以沿着料筒轴简便地从离心滚筒21中抽出，同时沉积下来的固体饼状物4在滗析板8的作用下被同时从离心滚筒2中取出。

需要明白的是，根据图1b不带有滚筒外套101的离心料筒1当然也可以是一个子料筒100，即不带有滚筒外套101的离心料筒1不可能仅被直接设置在离心滚筒21中，而是当然也可以被设置在另外一个离心料筒1中或者甚至是被设置在一个子料筒100中。

图1c是另外一个根据图1b的实施例。主要区别在于，在根据图1c的实施例中，沉积腔7并非由滗析板8形成，而是由可旋转地固定连接在料筒轴111上的蜗杆80形成，在工作状态下，蜗杆80与离心滚筒21一同旋转，或者根据前述实施例，与蜗杆80设置于其中的离心料筒1或者子料筒100一同旋转。

在另外一个方面需要明白的是，所有附图仅是示意性的，并且它们尤其并不对实际的安装位置提供任何具体指示。这就意味着以水平位置明确示出的离心滚筒在实际中绝对也可以以竖直结构工作，或者恰好相反。

在图2a中示出了另外一个根据图1a的实施例，带有两个相对于旋转轴线6沿着轴向依次设置在离心机2中的子料筒100。为了清楚起见，旋转驱动器2000中的输入管213、支撑装置212以及离心机2中本身已知的其它组成部件在图2a中被省去。

在特殊情况下，不同的子料筒100可以具有与它们关联的不同功能。在第一子料筒100中，例如沉积下来的固体饼状物4可以由此得以冲洗或者水洗，而在第二子料筒中则并非如此，或者恰好相反。因此总体上来说完全能够在同一个离心滚筒21和/或离心料筒1和/或子料筒100中设置多个子料筒100，并且可以在它们中执行不同的处理步骤或者满足不同的离心功能。

图2a中的子料筒100被制成在两端敞开的子料筒100，从而使得混合物例如可以从附图中右侧的子料筒转移至左侧的子料筒。利用根据图2a的结构，尤其减轻了前面已经详细解释的拖曳现象，其中所述结构具有两个其端面被制成滗析板8形式的子料筒，并且利用借助于两个子料筒100形成的腔，明显提高了每离心工艺的固体饼状物产量或者离心效率。这种积极效果将在下文中尤其参照图3b的示意图较为详细地进行解释。需要明白的是，子料筒100和离心料筒1可以以一种本身已知的方式设计成一个全覆式料筒1、100和/或设计成一个过滤料筒1、100和/或一个交叉过滤料筒(a cross-filtering catridge)1、100和/或其它。料筒1、100的端面当然也可以类似地被制成过滤料筒，也就是说，如前所述，被制成交叉过滤料筒1、100。

在一个特殊实施例中，如图2c中示意性示出的那样，可以利用一个封闭机构V将排放通路D封闭起来，从而使得在第一方法步骤中停止交叉过滤。两个工艺步骤，也就是说过滤和沉积/压实处理，可以由此在根据图2c的方案中于料筒1、100中依次执行。

在图2b中示意性地示出了根据图2a的第二实施例的一部分。两对子料筒100被设置在离心滚筒21中，也可以被设置在离心料筒1或者子料筒100中，其中这两对子料筒100为了将混合物3从一对子料筒100中的一个交换或者转移到同一对子料筒100中的相邻那个之内而相互连通。需要明白的是，完全与图3所示的示意性例子相似，不仅可以形成成对的两个子料筒100，而且可以形成一串不止两个子料筒100。

图2b的特殊益处在于，可以在同一个离心机2中对至少两种不同或者相同的混合物31、32进行去湿处理，不会使得两种混合物31、32或者沉积下来的固体饼状物41、42相互发生接触。

至少两种不同的混合物31、32通过输入管213导入离心机2之内，同时输入管213被设计成使得混合物31、32不会在该输入管中相互发生接触。例如通过将输入管制成带有至少双层壁或者设置多个独立的分导管2131、2132，可以确保前述效果。优选的是，所设置分导管2131、2132的数量恰好等于需要处理的混合物31、32的数量，从而使得不同或者相同的混合物31、32在导入离心机2之内时不会相互接触。

在图2b所示的例子中，混合物31、32经由分导管2131和2132导入附图中左侧那对子料筒100的相应子料筒100之内。

在离心处理过程中，一部分相应的混合物31、32将在一对子料筒100的相应左侧子料筒100中沉积成固体饼状物41、42，而另外一部分相应的混合物31、32被进一步传送入附图中右侧那对子料筒100的相应子料筒100之内。混合物31、32中仍旧剩余的那部分固体组分由此在相应的右侧子料筒100中沉积成固体饼状物41、42，并且残余的液态物质5经由位于相应右侧子料筒100端面处的滤网向外排出。

在图3a中，示出了根据本发明的离心料筒1或者子料筒100的实施例，带有滗析板8，从而使得在图3a所示的例子中，离心料筒1或者子料筒100的内部空间被划分为三个分离腔7。正如前面已经述及的那样并且正如将要利用图3b较为详细解释的那样，一方面，本实施例尤其适用于减轻破坏性的拖曳现象，因为尚未沉积下来的颗粒无需拖曳现象被离心料筒1、100内部空间中的辅助滗析板8阻止。另一方面，通过选择合适的几何形状或者选择合适的工艺参数，可以在不同的沉积腔8中沉积具有不同去湿度和/或不同稠度和/或不同组成的固体饼状物4，例如具有不同颗粒尺寸的固体饼状物。

图3的示意图以一种尤其给人印象深刻的方式论证了，利用根据图3的离心料筒，能够抑制拖曳现象，并且由此明显提高固体饼状物4的沉积效率，以及明显提高固体饼状物4的产量。

固体饼状物的产量A位于竖向坐标轴，而离心工艺的时间t位于水平坐标轴。图3b中的图表由此以示意方式示出了沉积下来的固体饼状物4的总量与离心工艺进行的时间t的依赖关系。

曲线1000表示依赖时间t在离心料筒1、100中得到的固体饼状物4的产量A，其中离心料筒1、100被制成一个整体，不具有分开的沉积腔7，或者换句话说，仅由单个沉积腔7构成。曲线700以一种类似方式表示可以在根据图3a的离心料筒1、100中，也就是说利用具有不止一个沉积腔7的离心料筒1、100，得到的固体饼状物4的产量A。

从图3b可以明确地看出，一方面，曲线700差不多从起点就比曲线1000以较大的陡度升高。这就意味着在带有多个沉积腔7的离心料筒1、100中进行的沉积工艺，从起点就远远快于在没有划分为多个沉积腔7的离心料筒1、100中进行的沉积工艺。这就意味着在带有多个沉积腔7的离心料筒1、100中，固体饼状物的沉积更为高效。还有，从图3b可以明确地认识到，利用带有多个沉积腔7的离心料筒1、100获得的固体饼状物4的总产量A，也远远高于利用仅由一个腔构成的离心料筒1、100获得的固体饼状物4的总产量A。从曲线700一直在曲线1000的上方延伸就可以非常清楚地看出这一点。

这些极其积极的效果非常重要，因为利用沉积腔7或多或少地能够完全抑制令人担心的拖曳现象，从而使得固体饼状物4的沉积更快更高效地进行，并且总产量A可以明显提高。

在图4a至4b中，作为例子示出了本身已知地滗析板8的三个不同实施例，它们均可以优选地用在离心料筒1、100中。如图3a中示意性示出的那样，图4a至4b中所示地滗析板8例如可以相对于离心机2的旋转轴线6依次设置在根据本发明的离心料筒1、100中。滗析板8由此环绕轴线6被可旋转地设置在所述离心料筒中，从而使得需要排出的液态物质5可以在离心机2的工作状态下越过滗析板8的边缘83滗析出来。

根据需求，可以提供特定措施来排出液态物质5和/或将需要分离的某些混合物3从一个沉积将7输送至相邻的沉积将7之内，这样可以在预期结果方面优化这些工艺。也就是说，例如，通过达到沉积和/或沉积速度的最佳效率，来设定并且保持不同沉积腔7中的固体饼状物4的预期稠度。

为了能够实现这一点，如图4a中所示，可以在滗析板8上设置开口81，或者如图4b和4c中所示，可以设置缺口82，如图4c中所示，缺口82可以利用一些齿来实现。

如果如图3a中所示，例如，多个滗析板8被沿着轴向依次设置在离心料筒1、100中，那么可以优选将滗析板8依次设置成使得两个不同滗析板8上的缺口82或者开口81的相互关系能够使得当沿着轴向观看时，开口81和/或缺口82的横剖面相互重叠，以便使得利用所述开口和/或缺口82沿着轴向形成一条畅通“通道”。在另外一个示例中，相反，可以更为优选地将滗析板8相对彼此设置成使得第一滗析板8上的开口81和/或缺口82被第二滗析板8遮盖，从而使得利用开口81和/或缺口82的重叠横剖面形成不止一条“通道”。

还有，可以在滗析板8处，或者除了将液体沿着径向从所述表面向外传送的滗析板8之外，设置装置800，比如翼片800或者肋800或者其它措施800。这些装置800或者措施800，比如浸渍板800(dip weirs)，本身是已知的。在图4d中示意性地示出了带有两个子料筒800的对应方案，用于图示它们的功能。混合物3经由没有较为详细示出的装置导入附图中的左侧子料筒100之内，同时一部分包含悬浮固体的混合物3在左侧子料筒100中沉积成固体饼状物4。另外一部分混合物3随后经由左侧和/或右侧子料筒100的端面进入附图中的右侧子料筒100之内。进入右侧子料筒100之内的混合物3首先通过溢流肋800以一种本身已知的方式朝向离心机2的较高周向速度方向径向向外受压，由此明显改善了右侧子料筒100中的沉积工艺，并且拖曳现象明显减轻。

对滗析板8或者溢流肋800的这些列举当然仅被理解为示例。熟练人员完全知晓滗析板8和溢流肋800的许多其它实施例，并且将它们设置在离心机的转子腔中，当然，以所有合适的组合，这些内容可以全部优选地用在根据本发明的离心料筒1、100中。

在图5a和5b中，示意性地示出了离心料筒1和子料筒100的两个实施例，它们包含分割腔9。这就意味着，例如分割腔7被进一步划分为分割腔9，如图5a中所示，分割腔9可以呈长方形，例如尤其被制成一种蜂窝结构形式，或者也可以具有不同的几何形状，如图5b中所示。

在图5b所示的例子中，分割腔9最好，但并非必须，被设计成可取出的导管，即分割腔9被可拆卸地安装在离心料筒1、100中。由此能够在离心处理过程中在被设计成分割导管的分割腔9中以预定的量自动分割所述固体饼状物，并且所述分割腔可以随后被单独和顺畅地取出，并且可以将已经自动分割成预定的量的固体饼状物供送至下一个处理步骤，或者可以以一种备用分割方式(in a ready-portionedmanner)为顾客所获得。

图6a最后示出了一种用于进行分离的装置，在本示例中利用独立的可拆卸子料筒100来实现。在图6a中，作为示例示出了三个子料筒100，它们具有不同的内径R1、R2、R3，从而使得需要分离的混合物3能够利用图6a所示的装置以一种本身已知的方式进行分离。这就意味着由于在工作状态下与不同内径R1、R2、R3对应的不同离心力施加在不同的子料筒100上，从而使得例如具有不同尺寸的固体颗粒在不同的子料筒100中沉积成固体饼状物，并且由此相互分离开。这就意味着不同尺寸的固体颗粒自动地沉积在不同的子料筒100中，由于采用了图6a所示的根据本发明的装置，这些子料筒100可以被单独地拆卸下来，这样就自然地明显简化了对固体饼状物地进一步处理或者仅在特殊情况下使得这一点完全成为可能。

最后，在图6b中示意性地示出了利用不同的外径D1、D2、D3进行分离的子料筒100，作为一种变型。在本示例中，子料筒100的不同外径D1、D2、D3如此实现，即沿着径向向外分别设置一个静区101，并且沿着旋转轴线6的方向具有一个沉积表面102，固体饼状物4沉积在该沉积表面102上。需要分离的混合物3可以使用图6b所示的装置利用以这种方式形成的不同外径D1、D2、D3以一种本身已知的方式进行分离。其原因在于，由于在工作状态下对应不同外径D1、D2、D3的不同强大离心力作用在不同的子料筒100上，从而使得例如在不同的子料筒100中，例如具有不同去湿度的固体饼状物4，和/或当混合物3可以从一个子料筒进入相邻的子料筒时，例如具有不同颗粒尺寸的固体饼状物4，可以发生沉积，并且由此相互分离开。这就意味着具有不同去湿度的固体饼状物4和/或具有不同尺寸固体颗粒的固体饼状物4自动地沉积在不同的子料筒100中，由于采用了图6b所示的根据本发明的装置，这些子料筒100可以被单独地拆卸下来，这样就自然地明显简化了对固体饼状物的进一步处理或者仅在特殊情况下使得这一点完全成为可能。显然，当然也可以优选地设置不止三个具有相同或者不同外径的子料筒100。

Claims (14)

1.一种用于离心机(2)的离心料筒，其中离心机(2)用于将混合物(3)分离成固体饼状物(4)和液态物质(5)，该离心料筒(1)在安装状态下被环绕离心机(2)的旋转轴线(6)可旋转地支撑起来，其特征在于，该离心料筒(1)可以被可拆卸地安装在离心机(2)中，尤其安装在离心机(2)的离心滚筒(21)中。

2.根据权利要求1的离心料筒，其特征在于，离心料筒(1)包括滚筒外套(101)，尤其是自支撑滚筒外套和/或非自支撑滚筒外套(101)。

3.根据任一前述权利要求的离心料筒，其特征在于，离心料筒(1)是子料筒(100)。

4.根据任一前述权利要求的离心料筒，其特征在于，至少两个沉积腔(7)被设置在离心料筒(1)中，并且它们相对于旋转轴线(6)依次轴向设置。

5.根据任一前述权利要求的离心料筒，其特征在于，沉积腔(7)利用滗析板(8)形成，尤其是利用带有用于排出液态物质(5)的排放开口(81)和/或排放缺口(82)的滗析板(8)形成。

6.根据任一前述权利要求的离心料筒，其特征在于，沉积腔(7)被划分为至少两个分割腔(9)，同时沉积腔(7)尤其被制成一种蜂窝结构。

7.根据任一前述权利要求的离心料筒，其特征在于，设置滗析蜗杆，以便形成沉积腔(7)和/或分割腔(9)。

8.根据任一前述权利要求的离心料筒，其特征在于，第一沉积腔(71)大于第二沉积腔(72)和/或第一分割腔(9)大于第二分割腔(9)。

9.根据任一前述权利要求的离心料筒，其特征在于，第一沉积腔(71)的第一半径(R1)大于第二沉积腔(72)的第二半径(R2)。

10.根据任一前述权利要求的离心料筒，其特征在于，在离心料筒(1)和/或子料筒(100)处设置有滤网(10)。

11.根据任一前述权利要求的离心料筒，其特征在于，离心料筒(1)和/或子料筒(100)由金属和/或塑料制成，尤其是由注模塑料和/或合成材料制成。

12.根据任一前述权利要求的离心料筒，其特征在于，离心料筒(1)和/或子料筒和/或离心滚筒(21)的内壁被加衬，尤其是利用塑料进行加衬，具体来说是利用一种卫生塑料进行加衬。

13.根据任一前述权利要求的离心料筒，其特征在于，在离心料筒(1)和/或子料筒(100)的料筒开口(11)处设置用于密封的装置(12)；和/或离心料筒(1)和/或子料筒(100)被制成可密封的容器(1，100)。

14.一种离心机，尤其是一种水平或者竖向支撑的离心机(2)，一种连续或者非连续工作的离心机(2)，具体来说是一种管式离心机(2)、滑动式离心机(2)、推杆式离心机(2)或者摆动式离心机(2)，具有根据任一前述权利要求的离心料筒(1)。

Images