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Misch- und Trennzentrifuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Misch-
und Trennzentrifuge, innerhalb deren Vollmanteltrommel zur Trommelachse konzentrische
zylindrische Einsätze angeordnet sind, wobei die durch die Einsätze gebildeten ringförmigen
Zwischenräume miteinander in Verbindung stehen und in den Zwischenräumen Kanäle
in axialer Richtung vom einen Ende der Schleudertrommel zum anderen sich schraubenförmig
erstrecken.
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Bei der Gewinnung von Antibiotika, z. B. Penicfl-]in, aus Pilzwürzen
durch Zentrifugen dieser Art hat es sich gezeigt, daß sich ein weicher Schlamm in
den schraubenförmigen Kanälen absetzt, die sich dadurch verstopfen können. Dieser
Nachteil kann nach der Erfindung dadurch beseitigt werden, daß die Zwischenräume
in dem Bereich an ihren Enden, in Achsrichtung gesehen, von den schraubenförmigen
Organen, die die Kanäle bilden, frei gemacht werden. Durch die Gleitwirkung, die
dadurch an den Enden der Zwischenräume eintritt, wird der Schlamm von dem einen
Strömungsmittel aus der Schleudertrommel mit hinausgetragen werden.
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Die Erfindung ist in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben
und zwar zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung den rechten Teil eines
axialen Schnittes durch eine Schleudertrommel gemäß derErfindung mit schraubenförmigen
Kanälen, F i g. 2 und 3 zeigen Einzelansichten der kanalbildenden
Organe.
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Mit 1 ist die Schleudertrommel bezeichnet, die mit einem Deckel
2 versehen ist, welcher mit Hilfe eines Ringes 3 gehalten und die durch die
vertikale hohle Trommelwelle 4 angetrieben wird. Es ist jedoch auch möglich, die
Anordnung so zu treffen, daß die Schleudertrommel um eine horizontale Achse umläuft.
Im Trommelinneren sind eine Anzahl zylindrischer Einsätze 5 zwischen den
Stirnwänden 6 und 7
und mit Abständen voneinander angeordnet, die zum
Trommelumfang hin abnehmen. Die durch die Einsätze gebildeten Zwischenräume
8 stehen durch an deren Enden vorgesehene öffnungen 9 miteinander
in Verbindung.
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Die leichte Flüssigkeit wird durch einen Kanal 10
eingeleitet,
der durch das Innere eines Rohres 11 gebildet wird, das in die hohle Trommelwelle
4 konzentrisch eingesetzt ist. Aus dem Kanal 10 tritt die leichte Flüssigkeit
in einen Raum 12 zwischen der Stirnwand 6 und einer Platte 13 ein
und wird in diesem durch radiale Flügel nach außen zu Bohrungen 14 in der Stirnwand
6 gefördert. Die Bohrungen 14 führen in den zweitäußersten Zwischenraum
8 der zylindrisehen Einsätze 5. Die schwere Flüssigkeit wird durch
einen Kanal 15 eingeleitet, der einen ringförmigen Querschnitt aufweist und
durch den Deckel 2 und die Stimwand 7 gebildet wird und in den zweitinnersten
Zwischenraum 8 über Bohrungen 16 in der Stirnwand 7 führt.
Die beiden Flüssigkeiten treten durch die verschiedenen Zwischenräume
8 im Gegenstrom hindurch, wobei die leichte Flüssigkeit in jedem Zwischenraum
eine innere zylindrische Schicht und die schwere Flüssigkeit eine äußere zylindrische
Schicht bildet. Durch die öffnungen 9 strömen die Flüssigkeiten in zueinander
entgegengesetzten Richtungen, so daß die leichte Flüssigkeit von Zwischenraum zu
Zwischenraum radial nach innen wandert, während die schwere Flüssigkeit durch die
verschiedenen Zwischenräume in der entgegengesetzten Richtung hindurchtritt. Schließlich
wird die leichte Flüssigkeit in einem Raum 17 gesammelt, der durch den innersten
Zylinder gebildet wird, und über einen Kanal 19 mit Hilfe von Flügeln
18 ausgetragen, die im Raum 17 vorgesehen sind.
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Im innersten Zwischenraum 8 sowie im Raum 17
findet eine
Reintrennung der leichten Flüssigkeit statt. Die Trennwirkung kann verbessert werden,
wenn die Flügel 18 durch einen Satz konischer Teller ersetzt werden. Die
schwere Flüssigkeit wird andererseits, nachdem sie durch alle Zwischenräume
8 hindurchgetreten ist, im äußersten Zwischenraum und im Raum 20 zwischen
dem äußersten zylindrischen Einsatz und der Innenwand der Schleudertrommel reingetrennt.
Hierauf nimmt die schwere Flüssigkeit ihren Weg an der Außenkante 21 der Platte
13 vorbei und strömt durch den Zwischenraum 22, der durch die
Platte
13 und den Trommelboden gebildet wird, sowie durch einen Kanal
23 nach außen, der einen ringförmigen Querschnitt aufweist und durch die
Trommelwelle 4 sowie durch das Rohr 11 gebildet wird. Der Zwischenraum 22
kann mit radialen Flügeln versehen sein, welche die Flüssigkeit nach innen zur Trommelwelle
4 fördern. Die Kanäle 10 und 15
sowie 19 und 23 können
dadurch hermetisch abgeschlossen werden, daß sie mit Hilfe an sich bekannter Dichtungen
mit festen Rohrleitungen verbunden werden. Dadurch können die Flüssigkeiten mit
Hilfe von Pumpen eingeleitet werden, die den gewünschten Druck in den Speiseleitungen
erzeugen.
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Um die Extraktion zu intensivieren, wird durch Bänder 24, die in die
Zwischenräume 8 eingesetzt werden und sich schraubenförmig längs des Umfangs
der zylindrischen Einsätze von einer Stirnseite der Schleudertrommel zur anderen
erstrecken, ein langer Kontaktweg zwischen den Flüssigkeiten gebildet. Da die durch
die Fliebkraft auf die Flüssigkeiten ausgeübte Trennwirkung zum Trommelumfang hin
zunimmt, muß die Ouerschnittfläche der schraubenförmigen, durch die Bänder gebildeten
Kanäle 25 in den äußeren Zwischenräumen 8 kleiner und damit die Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeiten höher sein, wenn eine gleich intensive Vermischung der Flüssigkeiten
und damit eine gleich gute Extraktion in allen Zwischenräumen erzielt werden soll,
da die im Sinn einer Vermischung der Flüssigkeiten wirkenden Kräfte infolge der
auf diese Weise erhöhten Geschwindigkeitsgefälle zwischen den Flüssigkeiten zunehmen,
wodurch ein Gegengewicht für die erhöhte Trennwirkung erzielt wird. Die verringerten
Zylinderabstände allein machen den Kanalquerschnitt kleiner, jedoch kann zusätzlich
hierzu der Kanalquerschnitt durch eine verringerte Steigung der schraubenförmigen
Bänder weiter herabgesetzt werden. Die Bänder können in den Raum 20 in der gleichen
Weise wie die Bänder 24 in den Zwischenräumen 8 eingesetzt werden.
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F i g. 2 und 3 veranschaulichen die Anordnung von schraubenförmigen
kanalbildenden Organen, wobei F i g. 2 Bänder 24 zeigt, die sich ganz nach
außen bis 7u einem Endteil erstrecken. Dadurch werden die Bänder die Flüssigkeit,
die in einen Zwischenraum 8
eintritt, unmittelbar in Umlauf setzen. F i
g. 3 zeigt Bänder 24, wie sie nach der Erfindung angeordnet sind, indem ein
Bereich eines Zwischenraumes 8 nahe seinem Ende frei von Bändern ist. Der
Zweck dieser Maßnahme besteht darin, eine Bildung von schlamrrsammelnden Taschen
an den Stirnwänden zu verhindern und ein Gleiten der Flüssigkeit, die in den Zwischenraum
eintritt, zu bewirken, so daß eine erhöhte Vermischung der Flüssigkeiten erhalten
wird. Dies führt dazu, daß der Schlamm von der abgehenden Flüssigkeit mitgenommen
und eine intensivierte Extraktionswirkung erzielt wird.