DE102007038692A1

DE102007038692A1 - Verfahren und Vorrichtung zum kontaminationsfreien Beschicken und Entleeren

Info

Publication number: DE102007038692A1
Application number: DE102007038692A
Authority: DE
Inventors: Richard Denk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2008-09-04
Also published as: JP2010520041A; CN101641160B; WO2008104535A2; US20100130340A1; EP2129470B1; WO2008104535A3; EP2129470A2; CN101641160A

Abstract

Die Erfindung betrifft kontaminationsfrei zu beschickende und entleerende Geräte und Maschinen, insbesondere eine Zentrifuge oder einen Mischer. Damit sollen auch toxische Stoffe mit vergleichsweise geringem Aufwand zentrifugiert und die Zentrifuge danach entleert und für die erneute Verwendung vorbereitet werden. Dies wird erreicht, indem die offene Seite des mit dem Trommeleinsatz bestückten Trommelgehäuses und/oder des Trommeleinsatzes und/oder der Trommel mit einer Einweg-Abdeckung verschlossen wird.

Description

I. Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft kontaminationsfrei zu beschickende und entleerende Geräte und Maschinen, insbesondere eine Zentrifuge oder einen Mischer.
II. Technischer Hintergrund
Vor allem in der Arzneimittelindustrie, aber auch in der chemischen Industrie müssen häufig Stoffe, die toxische Stoffe enthalten, gehandhabt werden, z. B. zentrifugiert, gemischt oder getrocknet werden.
Dabei besteht das Problem darin, dass zwar während des Zentrifugierens die Zentrifuge dicht verschlossen werden kann und dabei keine toxischen oder aus anderen Gründen unerwünschte Stoffe aus der Zentrifuge nach außen dringen können, jedoch spätestens beim Öffnen der Zentrifuge zum Entnehmen z. B. des Filterkuchens, des Filtertuches oder von Restmengen die Umgebung kontaminiert wird.
Deshalb sind diese Maschinen – im folgenden ist nur noch von Zentrifugen die Rede, ohne die Erfindung jedoch hierauf zu beschränken – bisher in Räumen untergebracht, die ihrerseits wiederum vollständig dicht gegenüber der Umgebung abgeschottet sind, um aus der Zentrifuge in den umgebenden Zentrifugenraum austretende Kontaminationen nicht weiter nach außen in die Umwelt gelangen zu lassen.
Dies erhöht jedoch den Folgeaufwand für das z. B. Zentrifugieren solcher Stoffe erheblich, indem nach dem Zentrifugieren nicht nur die Zentrifuge selbst gereinigt werden muss, sondern auch der Zentrifugenraum, in dem sich die Zentrifuge befand, als die Zentrifuge nach dem Einsatz geöffnet und entleert wurde.
III. Darstellung der Erfindung
a) Technische Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Maschine, wie etwa eine Zentrifuge sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb aufzuzeigen, mittels deren auch toxische Stoffe mit vergleichsweise geringen Aufwand zentrifugiert und die Zentrifuge danach entleert und für die erneute Verwendung vorbereitet werden kann.
b) Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 14 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dadurch, dass die rotierend antreibbare Trommel der Zentrifuge eine wenigstens teilweise offene oder zu öffnende Seite aufweist und über diese Öffnung ein die Siebfunktion bzw. die Filterfunktion bietender Trommeleinsatz, insbesondere ein formhaltiger Trommeleinsatz, in die Trommel hinein und heraus gebracht werden kann – also auch zusammen mit den Feststoffrückständen, die in dem Trommeleinsatz zurückbleiben, aus der Trommel herausgebracht werden kann – ist bereits eine einfachere Handhabung als mit dem üblichen Filtervlies möglich, das ansonsten im Inneren der Trommel ausgelegt wird. Auch das Vereinigen von Trommel und Trommeleinsatz ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich.
Vorzugsweise weist auch das Trommelgehäuse, welches die rotierende Trommel feststehend umschließt, eine wenigstens teilweise offene Seite, insbesondere eine Stirnseite, auf, die mit der offenen oder zu öffnenden Seite der Trommel übereinstimmt und fluchtet.
Dadurch kann die offene Seite entweder der Trommel oder des Trommeleinsatzes, vorzugsweise jedoch des Trommelgehäuses mit einer formhaltigen Abdeckung oder mit einer sackförmigen oder schlauchförmigen, jedoch vorzugsweise elastischen und biegsamen Folie verschlossen werden, die für die Suspension und deren Bestandteile dicht ist, so dass keine Bestandteile der Suspension aus dem Trommelgehäuse herausgelangen können, welches ansonsten bis auf den Einlauf für die Suspension ohnehin dicht ausgeführt ist.
Wichtig wäre, dass die Trommel bzw. der Trommeleinsatz für die Feststoffe der Suspension dicht ist bis auf den Einlauf, der aber dicht am Gehäuse anschließt.
Diese Folie ist mit ihrer offenen Seite an der offenen Seite der Trommel bzw. des Trommelgehäuses dicht befestigt und ansonsten geschlossen, indem sie entweder sackförmig ausgeführt ist oder bei schlauchförmiger Ausführung am anderen Ende die ansonsten offene Seite des Schlauches ebenfalls dicht verschlossen ist. Abhängig vom Befestigungsort rotiert sie mit Trommel und Trommeleinsatz mit oder steht mit dem Trommelgehäuse still.
Wenn weiterhin diese Folie so dimensioniert ist, dass der Trommeleinsatz mit dem darin zurückgeblieben Feststoff vollständig aus der Trommel und dem Trommelgehäuse entnommen werden kann, dabei jedoch noch innerhalb der Folie verbleibt, ist das Entnehmen des Trommeleinsatzes mit dem Feststoff möglich, ohne den aus Trommelgehäuse und Folie gebildeten dichten Raum zu verlassen.
Wenn die Folie zusätzlich so dimensioniert ist, dass ein dichtes Verschließen der Folie zwischen dem Trommelgehäuse und dem Trommeleinsatz möglich ist, z. B. durch dichtes Abklemmen der schlauchartigen Folie und ein anschließendes Ab trennen an dieser Schließstelle oder zwischen zwei solchen Schließstellen, dann befindet sich anschließend der Trommeleinsatz mit dem Filterkuchen in einem allseits dicht von der Folie eingeschlossenen Raum, während andererseits das ebenfalls kontaminierte Trommelgehäuse nach wie vor von den verbleibendem, ebenfalls dicht verschlossenen Folienrest abgedichtet ist.
Dadurch ist es möglich, das kontaminierte Innere des Trommeleinsatzes durch eine dort eingebaute Wasch- bzw. Reinigungsvorrichtung automatisch, also ohne es öffnen zu müssen, zu reinigen, beispielsweise durch eine eingebaute Spülvorrichtung, so dass es danach für die Wiederbenutzung bereit ist und dann der geschlossene Folienrest auch entfernt werden kann.
Ebenso kann der geschlossene Foliensack mit dem darin befindlichen Trommeleinsatz und dem Filterkuchen kontaminationsfrei entleert und anschließend gereinigt werden, entweder in einem hierfür extra vorgesehenen separaten, nach außen gegenüber der Umgebung abgedichteten Raum oder noch besser, durch dichtes Aufsetzen des verschlossenen Endes der Folie auf einen entsprechenden Abführstutzen.
Dabei muss unter anderem darauf geachtet werden, dass der beim Abtrennen der Folie gegebenenfalls entstehende, frei auslaufende Folienstutzen, bei dem die Innenflächen der Folie des Stutzens ebenfalls kontaminiert sein können, entweder zunächst dicht verschlossen bleibt oder separat gereinigt wird.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Innenflächen dieses Folienstutzens durch weitere Maßnahmen kontaminationsfrei zu halten, beispielsweise durch eine an dieser Stelle mehrlagige Ausbildung der Folie und das Abziehen der kontaminierten Innenfolie von der in diesem Trennbereich dicht abtrennenden Folie, so dass im Trennbereich auch die Innenflächen der Folie nicht kontaminiert sein können.
Zusätzlich kann vor Entnahme des Trommeleinsatzes der Filterkuchen in dem noch im Trommelgehäuse und der Trommel befindlichen Einsatz getrocknet wer den und zwar wiederum kontaminationsfrei getrocknet werden, nämlich durch Zufuhr von trockener Luft und/oder Wärme ins Innere des Trommelgehäuses, beispielsweise durch die als Auslauf für die Flüssigkeit vorgesehene Öffnung im Trommelgehäuse.
Nach dem kontaminationsfreien Entleeren des Trommeleinsatzes sollte die Folie immer noch so lang sein, dass ein erneutes dichtes Verschließen der Folie zwischen dem Abführstutzen und dem Trommeleinsatz möglich ist. Auf diese Art und Weise kann der entleerte Trommeleinsatz wieder in einer allseits dicht geschlossenen Folie aufgenommen und so entweder einer speziellen Reinigungsanlage oder einer Entsorgungsanlage zugeführt werden.
Die auf dem Trommelgehäuse zurückbleibende sackartige Restfolie kann ebenfalls kontaminationsfrei – nach dem automatischen Säubern des Trommelgehäuses und damit dieser Restfolie von innen – entfernt werden, indem auf die offene Seite des mit der Restfolie noch versehenen Trommelgehäuses eine Abdeckhaube dicht aufsetzbar ist und in dieser Abdeckhaube eine Entsorgungsöffnung angeordnet ist, die wiederum von einem Entsorgungsbeutel aus dichter Folie dicht umschlossen ist.
Der Entsorgungsbeutel kann von der Außenseite her wie ein Handschuh nach innen durch die Entsorgungsöffnung gestülpt werden und – bei entsprechender Positionierung der Entsorgungsöffnung – die Restfolie, die noch auf dem Trommelgehäuse sitzt, mit Hilfe dieses Handschuhs ergriffen, vom Trommelgehäuse abgezogen (gegebenenfalls nach Öffnen der Befestigung der Restfolie am Trommelgehäuse) und aus der Abdeckhaube heraus ins Innere des Entsorgungsbeutels gezogen werden.
Dieser Entsorgungsbeutel wird dann zwischen der Entsorgungsöffnung und der aufgenommenen Restfolie dicht verschlossen und abgetrennt, wodurch die eventuell noch kontaminierte Restfolie wiederum dicht verschlossen im Entsorgungsbeutel vorliegt.
Auf gleiche Art und Weise können auch alle anderen Restfolien, z. B. auf dem Abführstutzen verbleibende Restfolien, analog entsorgt werden.
Dementsprechend sollte zur Durchführung dieser Vorgehensweise eine Zentrifuge zum einen eine Einlauföffnung im Trommeleinsatz aufweisen, die dicht auf den Einlaufstutzen des Trommelgehäuses aufgesetzt werden kann, um zu verhindern, dass noch nicht zentrifugierte Suspension in den Raum außerhalb des Trommeleinsatzes gelangt.
Ebenso sollte der Trommeleinsatz vorzugsweise ein wiederverwendbarer Trommeleinsatz sein, der nach kontaminationsfreier Entleerung und anschließender Reinigung wieder eingesetzt werden kann.
Die als Folie verwendete Folie sollte vorzugsweise heißsiegelfähig sein, um ein dichtes Verschließen und auch gegebenenfalls ein Abtrennen an der Schließstelle gleichzeitig mit einer Verschmelzung einhergehen zu lassen und dadurch ein Austreten von Kontamination verhindern zu können.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Rotationsachse der Trommel horizontal und die offene Seite der Trommel bzw. des Trommelgehäuses ist eine Stirnfläche, und zwar die der Antriebsseite gegenüberliegende Stirnfläche.
Damit die Folie am zentrifugenseitigen Ende dicht und dennoch lösbar mit dem Trommelgehäuse verbunden werden kann, ist eine entsprechend ausgestaltete Klemmvorrichtung sinnvoll.
Der Auslauf im Trommelgehäuse für die zentrifugierte Flüssigkeit sollte vorzugsweise auf Zufuhr von Trocknungsluft umschaltbar sein. Ebenso sollte innerhalb des Trommelgehäuses eine Waschvorrichtung, insbesondere eine Spülvorrichtung vorhanden sein, um das Innere des Trommelgehäuses und damit auch die rotierende Trommel selbst soweit als möglich automatisch reinigen zu können.
Besonders einfach lässt sich das vorbeschriebene Verfahren durchführen, wenn auf dem Trommelgehäuse die für das beschriebene Verfahren benötigte Länge der schlauchförmigen oder sackförmigen Folie nicht nur einfach, sondern mehrfach aufgebracht ist und je nach Bedarf von dort abgezogen werden kann.
Sofern eine Schutzhaube vorhanden ist, die dicht auf das Trommelgehäuse passt – primär um das Wegfliegen von Gegenständen oder Teilen zu vermeiden – sollte diese Schutzhaube eine Entsorgungsöffnung aufweisen, die einen nach außen ragenden Stutzen zum Überstülpen eines Entsorgungsbeutels aufweist und so groß ist, dass eine Faust hindurchgesteckt werden kann.
c) Ausführungsbeispiele
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
1: die Zentrifuge beim Zusammensetzen in dem betriebsfähigen Zustand,
2: im betriebsfähigen Zustand mit geöffneter Abdeckhaube,
3: mit geschlossener Abdeckhaube,
4: während des Zentrifugierens,
5: während des Trocknens,
6: mit aus der Trommel herausgezogenem Trommeleinsatz,
7: mit abgetrenntem Trommeleinsatz,
8: mit senkrecht gestelltem, separatem Trommeleinsatz,
9: den Entleervorgang des Trommeleinsatzes, und
10: die Entfernung der Restfolie vom Trommelgehäuse.
Die Zentrifuge wird zunächst am besten in Form des fertigen betriebsfähigen Zustandes der 3 erläutert.
Die Zentrifuge 1 umfasst ein feststehendes Trommelgehäuse 9, in der die rotierend antreibbare Trommel 2 aufgenommen und gelagert ist. In diesem Fall ist die Trommel 2 mit einer horizontalen Rotationsachse 20 einseitig fliegend im Trommelgehäuse 9 gelagert, so dass sowohl die Trommel 2 als auch das Trommelgehäuse 9 eine gemeinsame, in diesem Fall die rechte, Stirnseite 2a, z. B. der Trommel übereinstimmend als offene Seite ausgebildet haben.
In der linken, geschlossenen Seite der Trommel 2 mündet der Einlauf 3 für die Suspension, die mittels Zentrifugieren in Feststoff und Flüssigkeit getrennt werden soll.
Innerhalb der Trommel 2 sitzt ein formhaltiger, zylindrischer, vorzugsweise wiederverwendbarer Trommeleinsatz 7, der die notwendige Filterfunktion bietet, also insbesondere an seinen Mantelflächen für Flüssigkeit durchlässig, für die in der Suspension enthaltenen Feststoffe jedoch nicht durchlässig ist und der im Betrieb mit der Trommel 2 mitrotiert.
Der Trommeleinsatz 7 weist einen Anschlussstutzen 7a in seiner linken Stirnseite auf, der dicht auf den Einlaufstutzen 3 des Gehäuses passt und in die Trommel 2 auf der Rotationsachse 20 hineinragt.
Der Anschlussstutzen 7a des Trommeleinsatzes 7 ragt von der linken Stirnseite über etwa 2/3 der axialen Länge des Trommeleinsatzes 7 auf deren Rotationsachse 20 vorwärts und besitzt vorzugsweise an seinen Umfangsflächen Austritts öffnungen, um die Suspension verteilt über die axiale Länge des Trommeleinsatzes 7 in diesen austreten zu lassen.
Im Trommelgehäuse 9 ist ferner im unteren Bereich ein Auslauf 6 zu erkennen, der zum Ableiten der durch den Trommeleinsatz 7 nach außen gedrungenen Flüssigkeit aus dem Trommelgehäuse 9 dient.
Eine dicht auf die offene Seite des Trommelgehäuses 9 passende Abdeckhaube 5 ist von der offenen Seite her, also von rechts, kappenartig über die offene Seite 9a des Trommelgehäuses 9 gestülpt, um während des Betriebes, wenn die Trommel 2 mit hoher Geschwindigkeit rotiert, im Falle des Wegfliegens von Gegenständen, etwa sich lösenden Einzelteilen der Trommel oder ähnlichem, diese abzufangen und Verletzungen und Beschädigungen vor allem von Menschen in der Umgebung der Zentrifuge zu verhindern.
1 zeigt, wie die Zentrifuge für das erfindungsgemäße Verfahren in den betriebsfertigen Zustand zusammengesetzt wird.
Der Trommeleinsatz 7 befindet sich axial noch außerhalb der Trommel 2 und damit des Trommelgehäuses 9, steht jedoch kurz vor deren offener Seite 2a.
Am Außenumfang nahe der offenen Seite 9a ist am Trommelgehäuse 9 eine sackartige Folie 4 ringsum dicht befestigt, die sich axial soweit von der offenen Seite 9a des Trommelgehäuses 9 wegerstreckt, dass der Trommeleinsatz 7 vollständig in dieser Folie 4 aufgenommen ist.
Die Folie 4 ist an ihrem anderen Ende, also auf dem von der Zentrifuge 1 und dessen offener Seite abgewandten Seite des Trommeleinsatzes 7, dicht verschlossen und weist dort einen öffnungsfähigen Produkt-Auslass 7b auf.
Auch die Abdeckhaube 5 ist dementsprechend noch nicht über die offene Seite des Trommelgehäuses 9 gestülpt.
In 2 ist der Trommeleinsatz 7 bereits axial vollständig in die Trommel 2 hineingeschoben und sitzt mit dem Einlass seines Anschlussstutzens 7a dicht auf dem Einlauf 3 der Zentrifuge, der in der Trommel 2 zentral mündet.
Die Folie 4 ist axial an die offene Seite des Trommelgehäuses 9 soweit angenähert, dass sie keinen nennenswerten Überstand mehr bildet, liegt jedoch nicht an den später im Betrieb rotierenden Teilen, also weder an der Trommel 2 noch am Trommeleinsatz 7, an und kann daran auch nicht scheuern, was notfalls durch entsprechendes axiales Aufziehen des überschüssigen Teiles der Folie 4 auf den Außenumfang des Trommelgehäuses 9 oder andere Maßnahmen sichergestellt wird.
In 3 ist – im Gegensatz zu 2 – auch bereits die Abdeckhaube 5 axial über das Trommelgehäuse 9 von dessen offener Seite 9a her übergestülpt, so dass sich die Zentrifuge nun im betriebsfertigen Zustand befindet.
4 zeigt die Zentrifuge im Betrieb:
Die Trommel 2 und synchron mit ihr der Trommeleinsatz 7 rotieren um ihre gemeinsame, horizontale Rotationsachse 20, während die zu zentrifugierende Suspension über den Einlauf 3 und den Anschlussstutzen 7a des Trommeleinsatzes 7 und dessen radiale Öffnungen ins Innere des Trommeleinsatzes 7 gelangt.
Dort wird die Suspension fliehkraftbedingt an den Innenseiten der Mantelflächen des Trommeleinsatzes 7 angepresst, wobei die Flüssigkeitsanteile radial durch die Mantelflächen des Trommeleinsatzes 7 hindurch nach außen in das Trommelgehäuse durchtreten können, wo sie sich schwerkraftbedingt an der tiefsten Stelle sammeln und über den dort vorhandenen Auslauf 6 abgeführt werden.
5 zeigt den Zustand nach dem Zentrifugieren:
An den Innenseiten der Mantelflächen des Trommeleinsatzes 7 hat sich ein Filterkuchen 17 gebildet, der noch eine relativ hohe Restfeuchte besitzt.
Um diesen Filterkuchen 17 zu trocknen, wird nunmehr gegebenenfalls in einem Trocknungsschritt über den Auslauf 6 trockene, insbesondere erwärmte Luft in das Trommelgehäuse 9 hineingepresst, während Trommel 2 und Trommeleinsatz 7 weiterhin – gegebenenfalls mit verringerter Drehzahl – rotieren, jedoch so, dass der Filterkuchen 17 nach wie vor an den Innenflächen des Trommeleinsatzes 7 anliegt.
Die Trocknungsluft durchdringt somit den Filterkuchen von außen nach innen und entzieht dem Filterkuchen 17 dadurch Feuchtigkeit.
Die mit Feuchtigkeit beladene Trocknungsluft wird über den Anschlussstutzen 7a des Trommeleinsatzes 7 und von dort über den Einlauf 3 der Zentrifuge 1 abgesaugt. Wenn der Filterkuchen 17 ausreichend getrocknet ist, wird die Rotation der Trommel 2 und des Trommeleinsatzes 7 angehalten, woraufhin der Filterkuchen 17 aus den oberen Bereichen des Trommeleinsatzes 7 herabfällt und sich an dessen tiefsten Punkt sammelt.
6 zeigt, wie der Filtereinsatz 7 mit dem darin enthaltenen Filterkuchen 17 axial aus der offenen Seite 9a des Trommelgehäuses 9 und damit auch aus der Trommel 2 herausgezogen wird, sich jedoch dabei immer noch dicht umschlossen innerhalb der Folie 4 befindet, die zu diesem Zweck eine ausreichend große axiale Erstreckung einnehmen kann, ohne von ihrer dichten Befestigung am Trommelgehäuse 9 getrennt zu werden.
Damit befindet sich alles toxische Material – außer der bereits durch den Auslauf 6 abgeführten Flüssigkeit – immer noch in einem dicht umschlossenen Raum, gebildet aus dem Trommelgehäuse 9 einerseits und der Folie 4 andererseits.
Dabei ist es wichtig, dass die axiale Erstreckung der Folie 4 so groß ist, dass – wie in 7 dargestellt – die Folie 4 zwischen der offenen Seite 9a des Trommelgehäuses 9 und dem in der Folie 4 befindlichen Trommeleinsatz 7 der dazwischen schlauchartigen Folie 4, deren Umfangsbereiche einem Abstand zueinan der einnehmen etwa entsprechend dem Durchmesser des Trommeleinsatzes 7, soweit radial zur Mitte hin gegeneinander angenähert werden können, dass sie gegeneinander abdichtend anliegen.
Die Folie wird also zu wenigstens einer, besser zwei, in axialer Richtung keinen freien Durchgang mehr aufweisenden Schließstelle 19a, b gegeneinander gepresst und durch ein geeignetes Schließelement, beispielsweise eine Rohrschelle oder einen ausreichend stark dimensionierten Kabelbinder oder ähnliches dicht gehalten.
Anschließend wird die schlauchförmige Folie 4 entweder zwischen diesen beiden Schließstellen 19a, b oder – bei ausreichender axialer Erstreckung einer nur einzigen Schließstelle im Bereich dieser Schließstelle – abgetrennt, so dass nun der dicht in dem verschlossenen Teil der Folie 4 aufgenommene Trommeleinsatz 7 separat bewegt werden kann.
Ebenso bleibt auf der anderen Seite der Innenraum des Trommelgehäuses 9 dicht verschlossen von der Restfolie 4'.
Außerhalb einerseits der Folie 4 und andererseits der Restfolie 4' liegen damit keine Kontaminationen bedingt durch das Zentrifugiergut vor.
Einziger problematischer Punkt ist der in 7 ersichtliche Folienstutzen 21, der auf beiden Seiten zwischen der jeweiligen Schließstelle 19a, b und der Trennstelle entsteht, bei dem die Innenseite der Folie 4, die kontaminiert sein könnte, von außen zugänglich ist.
Um dies zu minimieren, wird in einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, die Trennstelle innerhalb der beispielsweise linken Schließstelle 19a oder knapp vor der linken Schließstelle 19a so durchzuführen, dass das Abtrennen gleichzeitig ein Versiegeln der Schnittfläche des zusammengepressten Folienschlauches der Folie 4 darstellt, was beispielsweise bei thermoplastischen Folien 4 durch Abtrennen mittels Hitze sehr gut möglich ist, welches gleichzeitig ein Verschweißen der Schnittflächen gegeneinander und damit ein Abdichten bewirkt.
8 zeigt, wie einerseits die Abdeckhaube 5 wieder auf das Trommelgehäuse 9 aufgeschoben ist und andererseits der nun separate Trommeleinsatz 7 vertikal gestellt ist, nämlich mit der Schließstelle 19b der Folie 4 nach oben weisend und damit der wenigstens teilweise offenen Stirnfläche des Trommeleinsatzes 7 nach unten weisend, woraufhin sich der Filterkuchen 17 an dieser offenen unteren Stirnfläche sammelt.
9a zeigt den am nunmehr unteren Ende der Folie 4 vorhandenen Produkt-Auslass 7b in Form ebenfalls eines Folienstutzens 21, der lang genug ist, um gemäß 9b dicht am offenen Ende eines Abführstutzens 15 befestigt zu werden.
Nach Öffnen des Folienstutzens 21, in dem das den Folienschlauch zusammenpressende Element gelöst wird, entsteht eine vom Trommeleinsatz 7 in den Abführstutzen 15 hinein durchgängig offene, nach außen jedoch abgedichtete Öffnung, über die der Filterkuchen 17 aus dem Trommeleinsatz in den Abführstutzen 15 fällt oder durch Schütteln etc hineinbewegt werden kann, bis der Trommeleinsatz 7 vollständig entleert ist.
Dann wird gemäß 9c der Folienschlauch der Folie 4 zwischen den Trommeleinsatz 7 und dem Abführstutzen 15 wiederum an vorzugsweise zwei Schließstellen 19a, b dicht zusammengepresst und dazwischen abgetrennt.
Damit ist wiederum der Trommeleinsatz 7, der nunmehr keinen Filterkuchen oder kaum mehr Reste des Filterkuchens 17 enthält, aber nach wie vor kontaminiert ist, von der Folie 4 dicht umschlossen und kann nun wiederum separat gehandhabt und transportiert, beispielsweise einer separaten Entsorgungsvorrichtung (bei Einmalverwendung des Trommeleinsatzes 7) oder Wasch- und Dekontaminierungsanlage (bei Wiederverwendung des Trommeleinsatzes 7) zugeführt werden, die hier nicht mehr dargestellt sind.
10 zeigt, wie mit dem am Trommelgehäuse 9 verbliebenen, diesen nach wie vor dicht verschließenden, Folienrest 4', umgegangen werden kann.
In 10a ist die Abdeckhaube 5 soweit als möglich auf das Trommelgehäuse 9 von dessen offener Seite 9a her übergestülpt, so dass der Boden der kappenförmigen Abdeckhaube 5 nahe an der offenen Seite 9a des Trommelgehäuses 9 zu liegen kommt.
In diesem Boden ist eine Entsorgungsöffnung 13 mit einem von der Zentrifuge 1 wegragenden Stutzen vorhanden, auf dessen Außenumfang ein zunächst ebenfalls von der Zentrifuge weg ragender Entsorgungsbeutel 14 aus einer flexiblen, dichten Folie befestigt ist, was – wie bei der Befestigung der Folie 4 auf dem Außenumfang des Trommelgehäuses 9a – mittels einer geeigneten Klemmvorrichtung 18 geschehen kann. Die Entsorgungsöffnung ist durch einen von außen aufgesetzten Stopfen 22 verschlossen.
Inzwischen wurde das Innere des Trommelgehäuses 9 und damit auch die Trommel 2 gereinigt mit Hilfe der in 10a ersichtlichen Spülvorrichtung 11, die im Inneren des Trommelgehäuses 9 eingebaut ist und auch vorzugsweise eine Sprühvorrichtung 12 umfasst, mit der Reinigungsflüssigkeit auf die gesamten Innenflächen des Trommelgehäuses 9 als auch die Trommel 2 – die zu diesem Zweck langsam rotierend angetrieben sein kann, aufgebracht werden kann.
Die aufgebrachte Reinigungsflüssigkeit wäscht die vorhanden Kontaminierungen ab und wird wiederum über den Auslauf 6 abgeführt, wobei der Reinigungsvorgang so lang fortgesetzt wird, bis das gesamte Innere des Trommelgehäuses 9 einschließlich der Trommel 2 mutmaßlich nicht mehr oder nur noch geringfügig kontaminiert ist.
Der Bereich, in dem sich Restkontaminierungen noch am ehesten wiederfinden können, sind die Innenflächen der Restfolie 4', die wegen ihrer nicht formhaltigen Struktur Falten und ähnliches bilden kann, in der trotz des Waschvorganges Kontaminationen eventuell zurückbleiben können.
Deshalb muss vor allem diese Restfolie 4' trotz des durchgeführten Reinigungsvorganges des Trommelgehäuses 9 zuverlässig entsorgt werden, ohne Kontakt mit der Umgebung zu haben.
Zu diesem Zweck wird – wie in 10b ersichtlich – der Entsorgungsbeutel 14 als Handschuh benutzt wird, um den innerhalb des Entsorgungsbeutels 14 auf den Stutzen aufgesetzten Stopfen 22 zu entfernen, in das hintere Ende des Entsorgungsbeutels 14 zu befördern.
Zwischen der Entsorgungsöffnung 13 und dem eingeschlossenen Stopfen 22 wird der Entsorgungsbeutel 14 wieder an zwei Schließstellen 19a, b dicht verschlossen und dazwischen abgetrennt, wodurch der ggf. kontaminierte Stopfen 22 dicht abgeschottet ist.
Der zunächst nach außen ragende Entsorgungsbeutel 14 wird durch die Entsorgungsöffnung 13 ins Innere der Abdeckhaube 5 gesteckt und die Hand eines Benutzers hineingesteckt, der dadurch diesen Entsorgungsbeutel 14 wie einen Handschuh benutzt.
Dadurch kann er im Inneren der Abdeckhaube 5 mittels dieses Entsorgungsbeutels 14 als Handschuh die Restfolie 4' ergreifen – sofern diese lang genug ist- und gegebenenfalls auch die Klemmvorrichtung 18, mit der die Restfolie 4' am Außenumfang des Trommelgehäuses 9 befestigt ist, lösen, sofern sich die Entsorgungsöffnung 13 in einer hierfür geeigneten Position befindet und der Entsorgungsbeutel 14 ausreichend lang dimensioniert ist (10c).
Der Benutzer zieht nun die Restfolie 4' ins Innere des Entsorgungsbeutels 14 hinein (10e), indem er die Restfolie 4' ergreift und seine Hand zusammen mit ihr und dem Entsorgungsbeutel 14 durch die Entsorgungsöffnung 13 wieder zurückzieht auf die Außenseite der Abdeckhaube 5, wodurch die Restfolie 4' – wie in
10c dargestellt – vollständig innerhalb des Entsorgungsbeutels 14 aufgenommen ist.
Für das dichte Aufnehmen der Restfolie 4' wird nun wiederum der schlauchförmige Entsorgungsbeutel 14 zwischen der Entsorgungsöffnung 13 und der aufgenommenen Restfolie an wiederum vorzugsweise zwei Schließstellen 19a, b verschlossen und z. B. dazwischen abgetrennt, woraufhin der Teil mit der dicht aufgenommenen Restfolie 4' separat gehandhabt, insbesondere sicher und kontaminationsfrei entsorgt werden kann.
Befürchtet man, dass die an der Entsorgungsöffnung 13 verbliebene Restbeutel 14' ebenfalls noch kontaminiert ist, kann in einem weiteren Schritt auch dieser Restbeutel 14' kontaminationsfrei entsorgt werden, wie in den 10f–h dargestellt.
Eine Dekontaminationsvorrichtung 23 wird auf den Stutzen der Entsorgungsöffnung 13 und auch über den Restbeutel 14' passgenau und dicht aufgesetzt. Diese Vorrichtung 23 besitzt gegenüber liegend vom Stutzen 23 eine Eingreiföffnung 25, auf der wiederum ein weiterer Entsorgungsbeutel 24 dicht aufgesetzt ist. In ihrem tiefsten Bereich besitzt diese Vorrichtung weiterhin einen Auslauf 26, und im Inneren der Vorrichtung ist eine Spülvorrichtung 11' angeordnet.
Gemäß 10g wird nun mittels des Entsorgungsbeutels 24 als Handschuh in die Vorrichtung hineingegriffen und der Restbeutel 14' von der Entsorgungsöffnung 13 abgezogen und aus der Vorrichtung 23 heraus ins Innere des weiteren Entsorgungsbeutels 24 gezogen.
Anschließend wird der Entsorgungsbeutel 24 wiederum zwischen der Eingreiföffnung 25 und der eingeschlossenen Restbeutel 14' dicht verschlossen und abgetrennt, wodurch der Restbeutel 14' dicht eingeschlossen und separat weiter behandelt werden kann.
Anschließend kann das Innere der Dekontaminations-Vorrichtung 23 einzeln oder auch zusammen mit dem Inneren des Trommelgehäuses 9 mittels der jeweils eingebauten Spülvorrichtungen 11, 11' gespült und damit dekontaminiert werden. Anfallende Spülflüssigkeit wird aus dem Trommelgehäuse 9 über dessen Auslauf 6 abgeführt und aus der Dekontaminations-Vorrichtung 23 aus deren Auslauf 26.
Danasch stehen sowohl die Zentrifuge 1 als auch die Dekontaminations-Vorrichtung 23 zum erneuten Einsatz zur Verfügung.

1: Zentrifuge
2: Trommel
2a: offene Seite
2': Folie
3: Einlauf-Suspension
4, 4'': Folie
4': Restfolie
5: Abdeckhaube
6: Auslauf
7: Trommeleinsatz
7a: Anschlussstutzen Einlauf
7b: Produkt-Auslass
8: Klemmvorrichtung
9: Trommelgehäuse
9a: offene Seite
10: Entnahmeöffnung
11, 11': Spülvorrichtung
12: Sprühvorrichtung
13: Entsorgungsöffnung
14, 14': Entsorgungsbeutel
15: Abführstutzen
16: Verschluss
17: Filterkuchen
18: Klemmvorrichtung
19a, b: Schließstelle
20: Rotationsachse
21: Folienstutzen
22: Stopfen
23: Dekontaminations-Vorrichtung
24: Entsorgungsbeutel
25: Eingreiföffnung
26: Auslauf

Claims

Zentrifuge (1) mit einem Trommelgehäuse (9) mit – einer wenigstens teilweise offenen Seite (9a) – einer darin rotierend antreibbaren Trommel (2), mit einer wenigstens teilweise offenen oder zu öffnenden Seite (9a), insbesondere einer Stirnseite, – wobei die Trommel (2) wenigstens einen Einlauf (3) für die zu zentrifugierende Suspension aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – in einem flüssigkeitsdurchlässigen, entnehmbaren, insbesondere formhaltigen, Trommeleinsatz (7), der in die Trommel (2) passt, die gewünschten Feststoffe zurückgehalten werden, – der Trommeleinsatz (7) eine Einlauföffnung zum Verbinden mit dem Einlauf (3) der Trommel (2) aufweist, – die offene Seite (9a) des mit dem Trommeleinsatz (7) bestückten Trommelgehäuses (9) und/oder des Trommeleinsatzes (7) und/oder der Trommel (2) mit einer Abdeckung verschlossen ist.
Zentrifuge (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die offene Seite (9a) des mit dem Trommeleinsatz (7) bestückten Trommelgehäuses (9) von einer sackförmigen oder schlauchförmigen einer ansonsten ablösbaren geschlossenen Folie (4) verschlossen ist, – die Folie (4) so dimensioniert ist, dass ohne Entfernen der Folie (4) von dem Trommelgehäuse (9) innerhalb der Folie (4) der Trommeleinsatz (7) vollständig aus der Trommel (2) und dem Trommelgehäuse (9) entnommen und die Folie (4) zwischen Trommelgehäuse (9) und Trommeleinsatz (7) dicht verschlossen werden kann.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die offene Seite (9a) des Trommeleinsatzes (7) von einer sackförmigen oder schlauchförmigen einer ansonsten ablösbaren geschlossenen Folie (4) verschlossen ist, – die Folie (4) so dimensioniert ist, dass ohne Entfernen der Folie (4) von der Trommel (2) innerhalb der Folie (4) der Trommeleinsatz (7) vollständig aus der Trommel (2) und dem Trommelgehäuse (9) entnommen und die Folie (4) zwischen Trommelgehäuse (9) und Trommeleinsatz (7) dicht verschlossen werden kann, so dass die Folie (4) mit der Trommel (2) mit rotiert.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlauföffnung des Trommeleinsatzes (7) einen Anschlussstutzen (7a) umfasst, der dicht auf den Einlauf (3) der Trommel (2) passt.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trommeleinsatz (7) ein wiederverwendbarer Trommeleinsatz ist.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (4) eine thermoplastische Folie, insbesondere eine heißsiegelfähige Folie (4), ist.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (20) der Trommel (2) horizontal liegt und die offene Seite (2a) eine Stirnfläche, insbesondere die dem Einlauf (3) gegenüberliegende Stirnfläche, ist.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (4) an ihrem zentrifugenseitigen Ende mittels einer Befestigungsvorrichtung, insbesondere einer Klemmvorrichtung (18), insbesondere einer lösbaren Klemmvorrichtung (18) dicht am Trommelgehäuse (9) befestigt ist.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trommelgehäuse (9) einen Auslauf (6) für die zentrifugierte Flüssigkeit aufweist.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Trommelgehäuse (9) eine Waschvorrichtung, insbesondere eine Spülvorrichtung (11), insbesondere mit einer Sprühvorrichtung (12), vorhanden ist.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trommelgehäuse (9) eine Trocknungsvorrichtung zum Einblasen von Luft oder Beaufschlagen mit Vakuum umfasst und insbesondere der Auslauf (6) für die zentrifugierte Flüssigkeit als Zufuhröffnung für die Trocknungsluft wahlweise nutzbar ist.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Trommelgehäuse (9) oder der Trommel (2) bzw. dem Trommeleinsatz (7), insbesondere dessen Außenumfang, eine mehrfach größere axiale Länge der sack- oder schlauchförmigen Folie (4) gespeichert ist, als zum dichten Umhüllen eines entnommenen Trommeleinsatzes (7) notwendig.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifuge (1) eine Abdeckhaube umfasst und dicht auf das Trommelgehäuse (9) passt.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckhaube (5) eine Entsorgungsöffnung (13) aufweist, an dem ein Entsorgungsbeutel (14) dicht befestigt ist, der aus einer flexiblen Folie besteht und axial so lang dimensioniert ist, dass er durch die Entsorgungsöffnung (13) hinein bis zur Folie (4) bzw. Restfolie (4') an der offenen Seite des Trommelgehäuses (9) vorgeschoben werden und als Handschuh benutzt werden kann.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entsorgungsöffnung (13) groß genug ist zum Hindurchführen einer Faust.
Zentrifuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifuge (1) eine Dekontaminations-Vorrichtung (23) zum Aufsetzen auf die Entsorgungsöffnung (13) umfasst.
Verfahren zum kontaminationsfreien Beschicken und Entleeren einer Zentrifuge oder eines Trockners, dadurch gekennzeichnet, dass – ein in die Trommel (2) der Zentrifuge (1) passender Trommeleinsatz (7) durch die wenigstens teilweise offene oder zu öffnende Seite (9a) des Trommelgehäuses (9) in diese eingebracht wird, so dass der Einlauf des die Trommel (2) umgebenden Trommeleinsatzes (7) mit dem Einlauf (3) der Trommel (2) übereinstimmt, – die offene Seite (2a) der Trommel (2) verschlossen wird durch dichtes Befestigen der offenen Seite einer ansonsten geschlossenen, sackartigen oder schlauchartigen Folie (4) um die offene Seite (2a) herum, – wobei die Folie (4) so dimensioniert wird, dass dass ohne Entfernen der Folie (4) von der Trommel (2) innerhalb der Folie (4) der Trommeleinsatz (7) vollständig aus der Trommel (2) und dem Trommelgehäuse (9) entnommen und die Folie (4) zwischen Trommelgehäuse (9) und Trommeleinsatz (7) dicht verschlossen werden kann, – über den Einlauf (3) die zu zentrifugierende Suspension in den Trommeleinsatz (7) und damit die Trommel (2) gegeben und beide gemeinsam rotierend angetrieben werden, – die den Trommeleinsatz (7) nach außen durchdringende Flüssigkeit aus dem Trommelgehäuse (9) entfernt wird, – der Trommeleinsatz (7) mit dem darin zurückbleibenden Filterkuchen (17) bei geschlossener Folie (4) aus der offenen Seite der Trommel (2) und des Trommelgehäuses (9) entfernt wird, – die Folie (4) zwischen dem Trommelgehäuse (9) und dem Trommeleinsatz (7) radial dicht verschlossen und an der Schließstelle (19) oder zwischen den beiden Schließstellen (19a, b) durchtrennt wird, dass am Trommelgehäuse (9) nur eine Restfolie (4') ist.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Entnahme des Trommeleinsatzes (7) und nach Beenden der Zentrifugierung der Filterkuchen im Trommeleinsatz (7) getrocknet wird, insbesondere durch Zufuhr von Luft, insbesondere trocknerer Luft und/oder Wärme in das Trommelgehäuse (9) oder durch Beaufschlagen mit Vakuum, insbesondere über dem Auslauf (6).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Zentrifugieren eine Abdeckhaube (5) über die Folie (4) und das Trommelgehäuse (9) gestülpt wird zum Verschließen des Trommelgehäuses (9) gegen wegfliegende Teile und die Abdeckhaube (5) vor der Entnahme des Trommeleinsatzes (7) aus dem Trommelgehäuse (9) wieder geöffnet wird. (Reinigen des Trommelgehäuses)
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – bei geschlossener Restfolie (4') am Trommelgehäuse (9) und insbesondere dicht aufgesetzter Abdeckhaube (5) mittels einer im Trommelgehäuse (9) integrierten Waschvorrichtung, insbesondere Spülvorrichtung (11) mit Sprühvorrichtung (12), das Innere des Trommelgehäuses (9) einschließlich der Trommel (2) automatisch gereinigt und die kontaminierte Reinigungsflüssigkeit über den Auslauf (6) des Trommelgehäuses (9) entsorgt – dieser Vorgang gegebenenfalls mehrfach hintereinander durchgeführt wird, und – anschließend bei geschlossener, insbesondere dicht aufgesetzter, Abdeckhaube (5) mittels eines auf eine Entsorgungsöffnung (13) in der Abdeckhaube (5) dicht aufgesetzten Entsorgungsbeutels (14) die Restfolie (4') von der offenen Seite (9a) des Trommelgehäuses (9) entfernt und ins Innere des Entsorgungsbeutels (14) hineingezogen wird, und – der Entsorgungsbeutel (14) zwischen der Entsorgungsöffnung (13) und der Restfolie (4') dicht verschlossen und abgetrennt wird, so dass die Restfolie (4') in einem geschlossenen, nur innen kontaminierten Entsorgungsbeutel (14') dicht aufgenommen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entfernen der kontaminierten Restfolie (4') die Restfolie zunächst soweit vom Trommelgehäuse (9) abgezogen wird, dass in einem nicht mehr kontaminierten axialen Bereich die Restfolie (4') dicht verschlossen und abgetrennt werden kann vor der Aufnahme in dem Entsorgungsbeutel (14').
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Entsorgungsbeutel (14) hindurch unter Benutzung als Handschuh die Befestigungsvorrichtung, insbesondere Klemmvorrichtung (18) gelöst wird, die die Folie (4) bzw. Restfolie (4') am Trommelgehäuse (9) dicht fixiert. (Entleeren des Trommeleinsatzes)
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – das Durchtrennen der dicht verschlossenen Folie (4) so erfolgt, dass von der Schließstelle (19a) am Trommeleinsatz (7) ein Folienstutzen (21) absteht, – der vorstehende Folienstutzen (21), der insbesondere auf der wenigstens teilweise offenen Stirnfläche des Trommeleinsatzes (7) angeordnet ist, dicht an einen Abführstutzen (15) für den Filterkuchen (17) angeschlossen wird, – die Schließstelle (19a) der Folie (4) geöffnet wird, – der Filterkuchen (17) aus dem Trommeleinsatz (7) in den Abführstutzen (15) entleert wird, insbesondere bei mit der offenen Seite des Trommeleinsatzes (7) nach unten weisender Positionierung des Trommeleinsatzes (7) und – nach Entleeren des Trommeleinsatzes (7) die Folie (4) zwischen dem Trommeleinsatz (7) und dem Anschlussstutzen (15) dicht verschlossen und getrennt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der entleerte, in der Folie (4'') dicht aufgenommene Trommeleinsatz (7) einer dicht geschlossenen Reinigungsanlage oder Entsorgungsanlage zugeführt wird.