DE19519693C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Füllen einer selbstentleerenden Schleudertrommel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Füllen einer selbstentleerenden Schleudertrommel mit einem zu trennenden Flüssigkeitsgemisch, das über ein Einlaufrohr und einen Verteiler zugeführt wird, dessen Einlaufraum über Öffnungen in seinem mit radialen Zufuhrkanälen verse­ henen Verteilerfuß mit einem Tellereinsatz in Verbindung steht, in dessen Zentrum Kanäle zur Ableitung der abge­ trennten leichten Flüssigkeitsphase in eine erste Ableit­ kammer und an dessen Peripherie ein Trennraum mit Kanälen zur Ableitung der abgetrennten schweren Flüssigkeitsphase in eine zweite Ableitkammer vorgesehen sind.

Die Erfindung betrifft außerdem eine selbstentleerende Schleudertrommel nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 3.

Eine Schleudertrommel zum Trennen von Flüssigkeitsgemi­ schen ist beispielsweise aus der DE 23 13 669 C3 bekannt. Bei dieser Schleudertrommel werden die Zufuhrkanäle durch unterhalb des Verteilerfußes vorgesehene Rippen gebildet, die bis in den zentralen Bereich des Einlaufraumes rei­ chen. Diese Rippen bewirken eine spontane Beschleunigung des zugeführten Flüssigkeitsgemisches auf die Winkelge­ schwindigkeit der Schleudertrommel. Die dabei unvermeidli­ che Stoßwirkung kann empfindliche Schleudergüter nachtei­ lig beeinflussen.

Eine besonders starke Beanspruchung des Flüssigkeitsgemi­ sches wird durch Rippen oder Eintrittsöffnungen hervorge­ rufen, die nicht durch Flüssigkeit abgedeckt sind. Sobald die Rippen außerhalb des Flüssigkeitsspiegels liegen, er­ folgt die Mitnahme weitgehendst schonend durch Flüssig­ keitsreibung. Zwar läßt sich die Schleudertrommel so aus­ legen, daß diese Rippen oder Eintrittsöffnungen bei Be­ trieb von Flüssigkeit überdeckt sind, doch beim Befüllen der Schleudertrommel zu Beginn des Trennvorgangs und nach jeder Entleerung der Schleudertrommel liegen diese Rippen oder Eintrittsöffnungen frei und führen dann zu den ge­ nannten Beeinträchtigungen des Produktes.

Dies wird insbesondere bei sehr wertvollen und schlagemp­ findlichen Produkten, beispielsweise bei der Abtrennung von Blutplasma, nicht akzeptiert. Nach jeder Trommelent­ leerung läuft das Blutplasma zunächst für 30 Sekunden rot gefärbt ab, was ein Zeichen für eine unerwünschte Hämolyse ist, die durch Zerschlagen von Blutzellen entsteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Füllvorgang der Schleudertrommel bzw. eine Schleudertrommel so auszuführen, daß dabei eine Beein­ trächtigung des Flüssigkeitsgemisches durch nicht von Flüssigkeit abgedeckte Kanäle oder Rippen vermieden wird.

Diese Aufgabe wird beim Verfahren gelöst durch folgende Verfahrensschrit­ te:

• a) Füllen der Schleudertrommel mit einer Hilfsflüssigkeit über eine untere Abteilung des Verteilerfußes bis zu einem Flüssigkeitsspiegel, der radial einwärts der Ein­ trittsöffnungen der Zufuhrkanäle dieser Abteilung liegt,
• b) Zuführung des Flüssigkeitsgemisches mit reduzierter Leistung über die untere Abteilung des Verteilerfußes bis zu einem radial einwärts gelegenen Flüssigkeits­ spiegel, der die Eintrittsöffnungen der Zufuhrkanäle einer oberen Abteilung des Verteilerfußes überdeckt,
• c) Zuführung des Flüssigkeitsgemisches mit voller Leistung über beide Abteilungen des Verteilerfußes.

Die zunächst zugeführte Hilfsflüssigkeit überdeckt die Eintrittsöffnungen der Zufuhrkanäle der unteren Abtei­ lung des Verteilerfußes, bevor anschließend das stoß­ empfindliche Produkt dieser Abteilung mit kleiner Lei­ stung zugeführt wird und dabei durch die Hilfsflüssig­ keit sanft beschleunigt wird. Dabei füllt sich die un­ tere Abteilung bis zu einem Flüssigkeitsspiegel auf, der radial einwärts der Eintrittsöffnungen der Zufuhr­ kanäle der oberen Abteilung des Verteilerfußes liegt. Simultan zur unteren Abteilung erfolgt eine radial ein­ wärts gerichtete Verschiebung des Flüssigkeitsspiegels in der oberen Abteilung bis zur Überdeckung der Ein­ trittsöffnungen dieser Abteilung. Da jetzt alle Ein­ trittsöffnungen des Verteilers von Flüssigkeit über­ deckt sind, kann anschließend der Trennvorgang mit vol­ ler Leistung betrieben werden, ohne eine Beeinträchti­ gung des Produktes befürchten zu müssen.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird als Hilfs­ flüssigkeit Salzwasser verwendet. Diese Flüssigkeit hat sich insbesondere bei der Abtrennung von Blutplasma be­ währt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Schleudertrommel zur Durchführung des Verfahrens in Anspruch 3 beschrieben. Die simultane Verschie­ bung der Flüssigkeitsspiegel in der oberen und unteren Abteilung wird durch die Kommunikation dieser Abteilun­ gen im peripheren Bereich bewirkt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Ein­ trittsöffnungen der unteren Abteilung auf einem Durch­ messer "D₂" vorgesehen, der größer ist als der Ablauf­ durchmesser "D₁" der zweiten Ableitkammer. Ein Ablauf von Hilfsflüssigkeit aus der zweiten Ableitkammer ist wegen der kommunizierenden Effekte zwischen "D₂" und "D₁" ein Indiz für die Überdeckung der Eintrittsöffnun­ gen der unteren Abteilung.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Eintrittsöffnungen der oberen Abteilung auf einem Durchmesser "D₄" vorgesehen, der größer ist als der Ab­ laufdurchmesser "D₃" der ersten Ableitkammer. Ein Ab­ lauf von abgetrennter Flüssigkeit aus der ersten Ab­ leitkammer ist aus vorgenannten Grund ein Indiz für die Überdeckung der Eintrittsöffnungen der oberen Abtei­ lung.

Ein Ausführungsbeispiel der Schleudertrommel gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend ebenso wie das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.

Mit 1 ist in der Fig. 1 eine Schleudertrommel bezeichnet, die über ein Einlaufrohr 2 und einen Verteiler 3 mit einem Einlaufraum 4 und Öffnungen 5 in einem mit radialen Zu­ fuhrkanälen 6 versehenen Verteilerfuß 7 mit einem Teller­ einsatz 8 in Verbindung steht. Im Zentrum des Tellerein­ satzes 8 sind Kanäle 9 zur Ableitung der abgetrennten leichten Flüssigkeitsphase in eine erste Ableitkammer 10 vorgesehen. An der Peripherie des Tellereinsatzes 8 ist ein Trennraum 11 mit Kanälen 12 zur Ableitung der abge­ trennten schweren Flüssigkeitsphase in eine zweite Ableit­ kammer 13 angeordnet. Der Verteilerfuß 7 ist aufgeteilt in eine obere Abteilung 14 und eine untere Abteilung 15, die im Bereich der Öffnungen 5 miteinander kommunizieren, wo­ bei Eintrittsöffnungen 16 der Zufuhrkanäle 6 der oberen Abteilung 14 radial einwärts von Eintrittsöffnungen 17 der Zufuhrkanäle 6 der unteren Abteilung 15 vorgesehen sind und das Einlaufrohr 2 in die untere Abteilung 15 mündet. An der Peripherie der Schleudertrommel 1 befinden sich Austragsöffnungen 18 für abgetrennten Feststoff, die durch einen hydraulisch betätigbaren Kolbenschieber 19 geöffnet werden können.

Die Schleudertrommel 1 wird zunächst mit einer Hilfsflüs­ sigkeit gefüllt, die über das Einlaufrohr 2, die untere Abteilung 15, den Trennraum 11 und die Kanäle 12 in die zweite Ableitkammer 13 gelangt und diese über den Ablauf­ durchmesser "D₁" verläßt. Ein Flüssigkeitsspiegel mit die­ sem Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser "D₂", auf dem die Eintrittsöffnungen 17 der unteren Abteilung 15 liegen, stellt sich wegen der kommunizierenden Wirkung auch im Bereich des Verteilerfußes 7 ein. Die Eintritts­ öffnungen 17 sind somit von der Hilfsflüssigkeit bedeckt. Der anschließend der unteren Abteilung 15 zugeführte Pro­ duktstrom wird somit durch Kontakt mit der Hilfsflüssig­ keit beschleunigt. Damit die untere Abteilung 15 nicht überläuft, wird diese nun mit geringer Zulaufleistung auf­ gefüllt, wobei sowohl in der oberen Abteilung 14 als auch in der ersten Ableitkammer 10 für die abgetrennte leichte Flüssigkeitsphase simultan eine radial einwärts gerichtete Verschiebung der dortigen Flüssigkeitsspiegel durch die abgetrennte leichte Flüssigkeitsphase bis zum Ablaufdurch­ messer "D₃" erfolgt. Da dieser Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser "D₄", auf dem die Eintrittsöffnungen 16 der oberen Abteilung 14 liegen, sind diese auch von Flüs­ sigkeit bedeckt. Anschließend kann der Trennvorgang mit voller Leistung betrieben werden, ohne eine Beeinträchti­ gung des Produktes befürchten zu müssen.

Wegen der radial weiter einwärts liegenden Eintrittsöff­ nungen 16 der oberen Abteilung 14 erzeugt diese einen we­ sentlich höheren Flüssigkeitsdruck, so daß diese Abteilung die Durchsatzleistung der Trommel bestimmt. Die untere Ab­ teilung 15 dient vorrangig zur stoßfreien Befüllung der Trommel 1. Der beschriebene Füllvorgang wird nach jeder Entleerung der Schleudertrommel über die Austragsöffnungen 18 wiederholt.

Claims (5)

1. Verfahren zum Füllen einer selbstentleerenden Schleu­ dertrommel mit einem zu trennenden Flüssigkeitsgemisch, das über ein Einlaufrohr und einen Verteiler zugeführt wird, dessen Einlaufraum über Öffnungen in seinem mit ra­ dialen Zufuhrkanälen versehenen Verteilerfuß mit einem Tellereinsatz in Verbindung steht, in dessen Zentrum Kanä­ le zur Ableitung der abgetrennten leichten Flüssigkeits­ phase in eine erste Ableitkammer und an dessen Peripherie ein Trennraum mit Kanälen zur Ableitung der abgetrennten schweren Flüssigkeitsphase in eine zweite Ableitkammer vorgesehen sind, gekennzeichnet durch folgende Verfahrens­ schritte:

• a) Füllen der Schleudertrommel mit einer Hilfsflüssigkeit über eine untere Abteilung des Verteilerfußes bis zu einem Flüssigkeitsspiegel, der radial einwärts der Ein­ trittsöffnungen der Zufuhrkanäle dieser Abteilung liegt,
• b) Zuführung des Flüssigkeitsgemisches mit reduzierter Leistung über die untere Abteilung des Verteilerfußes bis zu einem radial einwärts gelegenen Flüssigkeits­ spiegel, der die Eintrittsöffnungen der Zufuhrkanäle einer oberen Abteilung des Verteilerfußes überdeckt,
• c) Zuführung des Flüssigkeitsgemisches mit voller Leistung über beide Abteilungen des Verteilerfußes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsflüssigkeit Salzwasser verwendet wird.

3. Selbstentleerende Schleudertrommel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Einlaufrohr und einem Verteiler, dessen Einlaufraum über Öffnungen in seinem mit radialen Zufuhrkanälen versehenen Verteilerfuß mit einem Tellereinsatz in Verbindung steht, in dessen Zentrum Kanäle zur Ableitung der abgetrennten leichten Flüssigkeitsphase in eine erste Ableitkammer und an dessen Peripherie ein Trennraum mit Kanälen zur Ableitung der ab­ getrennten schweren Flüssigkeitsphase in eine zweite Ab­ leitkammer vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerfuß (7) aufgeteilt ist in eine obere Abtei­ lung (14) und eine untere Abteilung (15), die im periphe­ ren Bereich miteinander kommunizieren, wobei die Ein­ trittsöffnungen (16) der Zufuhrkanäle (6) der oberen Ab­ teilung (14) radial einwärts von den Zufuhrkanälen (6) der unteren Abteilung (15) vorgesehen sind und das Einlaufrohr (2) in die untere Abteilung (15) mündet.

4. Schleudertrommel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Eintrittsöffnungen (17) der unteren Abteilung (15) auf einem Durchmesser "D₂" vorgesehen sind, der grö­ ßer ist als der Ablaufdurchmesser "D₁" der zweiten Ableit­ kammer (13).

5. Schleudertrommel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Eintrittsöffnungen (16) der oberen Abteilung (14) auf einem Durchmesser "D₄" vorgesehen sind, der größer ist als der Ablaufdurchmesser "D₃" der ersten Ableitkammer (10).