DE19543106A1

DE19543106A1 - Centrifuge especially used for separating bitumen from asphalt

Info

Publication number: DE19543106A1
Application number: DE1995143106
Authority: DE
Inventors: Josef Salber; Franz Laubenthal
Original assignee: ISA TECHNIK ANLAGENBAU GmbH
Current assignee: ISA TECHNIK ANLAGENBAU GmbH
Priority date: 1995-11-18
Filing date: 1995-11-18
Publication date: 1997-05-22

Abstract

The centrifuge (16) is especially suitable for a unit (10) extracting a binder, e.g. bitumen, from a sample (10). The rotor is housed in a casing (12), forming a centrifuge vessel (18) and has a transmission shaft (20) and drive (24). The rotor is driven without mechanical contact, and is sealed off from the drive by a partition opposite the casing (12). Also claimed is a device to extract a substance from a mixture, especially a sample, based on the above centrifuge, with a self-driven, rotating spray head.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifuge, insbesondere bestimmt für Bindemittel- Extraktions-Anordnungen, umfassend einen in einem Gehäuse gelagerten Rotor wie Zentrifugentopf mit von diesem ausgehender Welle sowie einen Antrieb. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Extrahieren eines Stoffes aus einem Stoffgemisch (Probengut) umfassend in einem Gehäuses angeordnete Aufnahme wie Sieb für das Probengut sowie eine Lösungsmittel- und eine Waschfluidzuführung sowie einen Auslaß für angesammeltes Lösungsmittel bzw. Waschfluid.The invention relates to a centrifuge, in particular intended for binder Extraction arrangements comprising a rotor such as stored in a housing Centrifuge pot with a shaft emanating from it and a drive. Further relates the invention relates to a device for extracting a substance from a Mixture of substances (sample) comprising a housing arranged in a housing such as Sieve for the sample and a solvent and a washing fluid supply as well an outlet for accumulated solvent or washing fluid.

Um insbesondere Bindemittel wie Bitumen aus einem Probengut wie Asphaltprobe zu extrahieren, ist es bekannt, Lösungsmittel zu verdampfen, um sodann das kondensierte Lösungsmittel zum Extrahieren des Bindemittels über das Probengut fließen zu lassen. Zum Auswaschen von Lösungsmittelresten wird Wasser verdampft, welches ebenfalls über das Probengut fließt. Insoweit wird beispielhaft auf die DE 43 36 268 A1 ver wiesen. Das Lösungsmittel bzw. das Lösungsmittelgemisch wird im Bodenbereich der bekannten Anordnung angesammelt und sodann abgelassen.To especially binders such as bitumen from a sample such as asphalt sample extract, it is known to evaporate solvent, then the condensed Allow solvent to extract the binder flow over the sample. To wash out solvent residues, water is evaporated, which is also flows over the sample. To this extent, reference is made, for example, to DE 43 36 268 A1 grasslands. The solvent or the solvent mixture is in the bottom area of the known arrangement accumulated and then drained.

Auch ist es bekannt, bei Bindemittel-Vakuum-Extraktions-Anlagen, wie diese zum Beispiel dem DE 93 00 829.5 U1 zu entnehmen ist, Lösungsmittel und in diesem vorhandene aus dem Probengut herausgewaschene Füllstoffe einer Zentrifuge zuzufüh ren, um eine Trennung vorzunehmen.It is also known in the case of binder vacuum extraction systems such as these Example from DE 93 00 829.5 U1, solvent and in this feed existing fillers washed out of the sample material to a centrifuge to make a separation.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Zentrifuge der eingangs genannten Art, insbesondere bestimmt für Bindemittel-Extraktions-Anordnungen, so weiterzubilden, daß die Zentrifuge verschleißfrei gegenüber dem Antrieb abdichtbar ist. Auch soll mit einfachen Maßnahmen die Möglichkeit gegeben sein, die Zentrifuge explosionsgeschützt auszuführen. Auch soll durch die Erfindung das Problem gelöst werden, eine Vorrichtung zum Extrahieren eines Stoffes aus einem Stoffgemisch umfassend in einem Gehäuse angeordnete Aufnahme wie Sieb für das Probengut sowie eine Lösungsmittel- und eine Waschfluidzuführung sowie einen Auslaß für angesammel tes Lösungsmittel bzw. Waschfluid so weiterzubilden, daß mit konstruktiv einfachen Maßnahmen effizient ein Auslösen des zu extrahierenden Stoffs wie Bindemittel und anschließendes Waschen erfolgen kann.The present invention is based on the problem of a centrifuge at the beginning mentioned type, in particular intended for binder extraction arrangements, so to further develop that the centrifuge can be sealed against the drive without wear. The centrifuge should also be possible with simple measures designed to be explosion-proof. The invention is also intended to solve the problem a device for extracting a substance from a substance mixture comprehensively arranged in a housing such as sieve for the sample and a solvent and a wash fluid supply and an outlet for accumulated tes solvent or washing fluid so that with simple design Measures efficiently triggering the substance to be extracted such as binder and subsequent washing can be done.

Erfindungsgemäß wird das Problem im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Rotor berührungslos antreibbar ist, wobei zwischen dem Antrieb und dem Rotor ein gegenüber dem Gehäuse abgedichtetes Trennelement verläuft.According to the invention the problem is essentially solved in that the rotor is driven without contact, with one opposite between the drive and the rotor separating element sealed to the housing.

Mit der erfindungsgemäßen Lehre ist auf einfache Weise eine Abdichtung der Welle und damit der Zentrifuge gegenüber dem Antrieb gegeben, so daß keine einem Ver schleiß ausgesetzte Abdichtungen notwendig sind, wie diese zum Beispiel bei einem Antrieb mittels eines Riemens erforderlich sind, sofern eine explosionsgeschützte Aus bildung gewünscht wird. Gleichzeitig ergibt sich eine kompakte Bauweise, da die Welle der Zentrifuge von der Antriebswelle des Antriebs bereichsweise umgeben sein und die Zentrifuge über eine Magnet- insbesondere eine Dauermagnetkupplung in Rotation versetzt werden kann. Andere Antriebsarten wie zum Beispiel mittels eines Spaltrohr motors sind ebenfalls denkbar. With the teaching of the invention is a seal of the shaft in a simple manner and thus the centrifuge relative to the drive, so that no Ver wear-resistant seals are necessary, such as one Drive by means of a belt are required, provided an explosion-proof off education is desired. At the same time, there is a compact design because the shaft the centrifuge be surrounded in areas by the drive shaft of the drive and the Centrifuge via a magnetic - especially a permanent magnetic coupling in rotation can be moved. Other types of drives, such as using a can motors are also conceivable.

Bevorzugterweise ist jedoch eine Magnetkupplung zum Antrieb der Zentrifuge vor gesehen, wobei zwischen den einerseits von dem Antrieb und andererseits von der Zentrifugenwelle ausgehenden Magneten ein Spalttopf verläuft, der die Zentrifugenwelle endseitig umgibt und gegenüber dem Zentrifugengehäuse abgedichtet ist.However, there is preferably a magnetic coupling for driving the centrifuge seen, between the one hand from the drive and on the other hand from the Centrifuge shaft outgoing magnet runs a containment shell that the centrifuge shaft surrounds the end and is sealed against the centrifuge housing.

Auch wenn die erfindungsgemäße Zentrifuge insbesondere für Bindemittel-Extraktions- Anordnungen bestimmt ist, ist ein Einsatz überall dort möglich, wo zum Beispiel toxische Medien wie in Nuklear-Bereichen voneinander getrennt werden, wo also eine hermetische Abdichtung zwischen einer Zentrifuge und deren Umgebung erforderlich ist.Even if the centrifuge according to the invention is particularly suitable for binder extraction Arrangements is determined, use is possible anywhere, for example toxic media as in nuclear areas are separated from each other, so where Hermetic sealing between a centrifuge and its surroundings is required is.

In besonders hervorzuhebender Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Rotor gegenüber dem Gehäuse über eine Labyrinthdichtung abgedichtet ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß flüssige Medien nicht in den Spalt zwischen Rotor und Gehäuse eindringen und dort zum Beispiel aushärten können, wodurch die Funktions fähigkeit der Zentrifuge beeinträchtigt werden würde.In a particularly noteworthy embodiment of the invention it is provided that the The rotor is sealed against the housing via a labyrinth seal. Hereby there is the advantage that liquid media is not in the gap between the rotor and Can penetrate the housing and harden there, for example, causing the functional ability of the centrifuge would be impaired.

Ein selbständiger Lösungsvorschlag der Erfindung sieht vor, daß das Gehäuse von einer Abdeckung wie Haube abdichtbar ist, wobei die Haube über vorzugsweise zumindest einen Hubzylinder oder eine Spindel anheb- bzw. absenkbar ist. Dabei kann die Haube auf einem oberen Gehäuserand dichtend absetzbar sein, der gehäuseinnenseitig als Auflage für einen Siebtrommeleinsatz und/oder einen ersten Trichter ist. Eine diesbe zügliche Ausführungsform ist insbesondere für Bindemittel-Extraktions-Anordnungen vorgesehen.An independent proposal for a solution of the invention provides that the housing of one Cover like hood is sealable, with the hood preferably over at least a lifting cylinder or a spindle can be raised or lowered. The hood can be sealingly removable on an upper housing edge, the inside of the housing as Support for a screen drum insert and / or a first funnel is. A thief expedient embodiment is particularly for binder extraction arrangements intended.

Auf den Siebtrommeleinsatz kann sodann eine Siebtrommel über Reibrollen abgestützt angeordnet sein und mittels einer Magnetkupplung in Drehung versetzt werden, die ihrerseits über einen außenseitig an der Haube befestigten Motor betätigbar ist. Der ebenfalls am oberen Rand des Gehäuses aufsetzbare Trichter kann einen Siebeinsatz aufweisen. Dabei verlaufen Trichter, Sieb und Rotor, Zentrifugen und Antriebswelle koaxial zueinander und zur Längsachse des Gehäuses.A sieve drum can then be supported on the sieve drum insert via friction rollers be arranged and rotated by means of a magnetic coupling, the in turn can be actuated via a motor attached to the outside of the hood. Of the funnels can also be placed at the top of the housing exhibit. The funnel, sieve and rotor, centrifuges and drive shaft run in the process coaxial to each other and to the longitudinal axis of the housing.

Der erste Trichter selbst weist eine auf den Rotor ausgerichtete Öffnung auf, die mit einer zur Außenfläche des Trichters beabstandet von einem sich vorzugsweise innerhalb des Rotors erstreckenden zweiten Trichter mit im Vergleich zur Öffnung des ersten Trichters kleineren Austrittsöffnung abdeckbar ist.The first funnel itself has an opening which is aligned with the rotor and which one to the outer surface of the funnel spaced from one preferably inside of the rotor extending second funnel compared to the opening of the first Funnel's smaller outlet opening can be covered.

Um in der Siebtrommel vorhandenes Probengut zu behandeln, also zum Beispiel Binde mittel zu lösen und anschließend in dem Probengut noch vorhandenes Lösungsmittel wie Waschbenzin zu entfernen, ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung vor gesehen, daß innenseitig von der Haube zumindest eine auf das Innere der Siebtrommel ausgerichtete erste Sprühdüse ausgeht, die an eine Lösungsmittelzuleitung anschließbar ist. Ferner kann von der Haube deckeninnenseitig eine weitere Sprühdüse angeordnet sein, die an ein Waschfluid anschließbar ist und ebenfalls auf die Siebtrommel ausge richtet ist.To treat samples in the sieve drum, e.g. a bandage medium to dissolve and then solvent still present in the sample How to remove petroleum spirit is according to another proposal of the invention seen that on the inside of the hood at least one on the inside of the drum aligned first spray nozzle that can be connected to a solvent feed line is. Furthermore, a further spray nozzle can be arranged on the inside of the ceiling of the hood be connected to a washing fluid and also on the sieve drum is aimed.

Durch diese Maßnahmen kann mit relativ wenig Lösungsmittel das Bindemittel aus dem Probengut herausgelöst werden, da das Probengut bei in Drehbewegung gesetzter Sieb trommel allseitig von Lösungsmittel besprühbar ist.Through these measures, the binder can be removed from the Sample material can be detached as the sample material with the sieve set in rotation Solvent can be sprayed on all sides of the drum.

Das in dem Rotor bzw. einem in diesem lösbar angeordneten Einsatz, der aus Edelstahl, Aluminium, gegenüber dem Lösungsmittel resistenten Kunststoff oder eigensteifem Papiermaterial bestehen kann, an gesammelte Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch wird sodann bei sich drehender Zentrifuge getrennt, wobei die flüssige Phase über den oberen Rand des Zentrifugeneinsatzes in einen die Zentrifuge umgebenden Ringraum gelangt, der mit einem Ablauf verbunden ist. The in the rotor or an insert detachably arranged in it, made of stainless steel, Aluminum, solvent-resistant plastic or inherently rigid Paper material can exist, then collected liquid-solid mixture separated with the centrifuge rotating, the liquid phase over the top of the centrifuge insert in an annular space surrounding the centrifuge, which with is connected to a process.

Um nach dem Lösen des Bindemittels, dem Auswaschen des Lösungsmittels und dem Entfernen der Flüssigkeiten das Innere des Probenraums und insbesondere das Proben gut zu trocknen, sieht ein weiterer eigenerfinderischer Vorschlag vor, daß das Gehäuse derart an eine Trocknungszu- und -abluftleitung anschließbar ist, daß Trocknungsluft über den Ringraum, den Rotor, die Trichter, das Sieb und die Siebtrommel über die Haube geführt wird. Dabei strömt Trocknungsluft sowohl durch zwischen erstem und zweitem Trichter verlaufendem Ringspalt als auch über die Austrittsöffnung des zweiten Trichters, die andernfalls einen zu großen Strömungswiderstand bilden würde.To after loosening the binder, washing out the solvent and the Remove the liquids from the interior of the sample space and especially the sample Another self-inventing suggestion is that the housing dry well can be connected to a drying supply and exhaust air line such that drying air over the annulus, the rotor, the funnel, the sieve and the sieve drum over the Hood is guided. The drying air flows through between the first and second funnel-shaped annular gap as well as through the outlet opening of the second Funnel, which would otherwise form too great a flow resistance.

Als Antrieb für den Rotor kann ein Normmotor mit Frequenzumrichter verwendet werden, so daß sich Drehzahlen von in etwa 3.000 bzw. 6.000 Umdrehungen pro Minute ergeben. In Abhängigkeit von dem Durchmesser des Zentrifugeneinsatzes sind Umfangsgeschwindigkeiten bis zu 90 m/s erzielbar.A standard motor with frequency converter can be used to drive the rotor be, so that speeds of about 3,000 or 6,000 revolutions per Minute. Depending on the diameter of the centrifuge insert Circumferential speeds of up to 90 m / s can be achieved.

Mit anderen Worten steht eine niedriglaufende Zentrifuge mit hoher Umfangsgeschwin digkeit zur Verfügung, die in bezug auf die Abdichtung gegenüber dem Antrieb keinem Verschleiß ausgesetzt ist. Gleichzeitig ist sichergestellt, daß aufgrund der zwischen dem Rotor und dem Gehäuse verlaufenden Labyrinthdichtung Flüssigkeit nicht in den Spalt zwischen Rotor und Gehäuse bzw. Rotorwelle und Spalttopf gelangen kann.In other words, there is a low-speed centrifuge with a high peripheral speed available in relation to the seal against the drive Is exposed to wear. At the same time it is ensured that due to the between the The rotor and the housing-running labyrinth seal liquid are not in the gap can get between rotor and housing or rotor shaft and containment shell.

Eine Vorrichtung zum Extrahieren eines Stoffes aus einem Stoffgemisch (Probengut) umfassend in einem Gehäuse angeordnete Aufnahme wie Sieb für das Probengut sowie eine Lösungsmittel- und eine Waschfluidzuführung sowie einen Auslaß für angesammel tes Lösungsmittel bzw. Waschfluid, zeichnet sich dadurch aus, daß der Aufnahme für das Probengut eine Düsenanordnung zum Zuführen von Lösungsmittel bzw. Waschfluid zugeordnet ist, wobei die Düsenanordnung als rotierender Sprühkopf oder als stationäre Anordnung mehrerer getaktet Lösungsmittel bzw. Waschfluid abgebender Sprühdüsen ausgebildet ist. A device for extracting a substance from a mixture of substances (sample) comprehensively arranged in a housing such as sieve for the sample and a solvent and a wash fluid supply and an outlet for accumulated tes solvent or washing fluid, is characterized in that the recording for the sample is a nozzle arrangement for supplying solvent or washing fluid is assigned, the nozzle arrangement as a rotating spray head or as a stationary one Arrangement of several clocked solvent or wash fluid dispensing spray nozzles is trained.

Durch die erfindungsgemäße Lehre wird eine Vorrichtung zum Extrahieren eines Stoffes aus einem Probengut, insbesondere Bindemittel aus einer Asphaltprobe zur Verfügung gestellt, bei der es nicht erforderlich ist, daß das Probengut während Extrahieren des Stoffes mittels Trommel gewälzt wird, um sicherzustellen, daß der Stoff bzw. das Bindemittel im erforderlichen Umfang herausgelöst werden kann. Vielmehr kann eine flächige Aufnahme Verwendung finden, auf die das Lösungsmittel entweder von einem rotierenden Sprühkopf oder von einer stationären Sprühanordnung getaktet abgegeben wird. Durch diese Maßnahmen wird das Probengut beim Extrahieren im erforderlichen bewegt bzw. aufgewirbelt, um den zu Extrahierenden Stoff wie Bindemittel lösen zu können.The teaching according to the invention makes a device for extracting a substance from a sample, in particular binders from an asphalt sample made in which it is not necessary that the sample during extraction of the Rolled fabric is drum to ensure that the fabric or Binder can be removed to the required extent. Rather, one surface recording, to which the solvent is either from a rotating spray head or dispensed clocked by a stationary spray arrangement becomes. These measures ensure that the sample is extracted when it is extracted moved or whirled up in order to loosen the substance to be extracted, such as binding agents can.

Insbesondere ist vorgesehen, daß die Düsenanordnung von einer von einem Gehäusever schluß wie die Aufnahme zumindest bereichsweise umgebende bzw. abdeckende Haube ausgeht. Dabei kann der rotierende Sprühkopf zumindest einen drehbaren Arm mit Sprühdüsen umfassen, die zur Längsachse des Gehäuses verschwenkt angeordnet sind. Eine von einem Arm ausgehende Düse sollte dabei auf das Probengut und die andere von diesem weg ausgerichtet sein.In particular, it is provided that the nozzle arrangement of one of a housing ver conclusion as the recording surrounding or covering hood at least in some areas going out. The rotating spray head can have at least one rotatable arm Include spray nozzles, which are arranged pivoted to the longitudinal axis of the housing. A nozzle emanating from one arm should be on the sample and the other be oriented away from this.

Durch eine entsprechende Sprühkopfanordnung ergibt sich des weiteren der Vorteil, daß diese selbstdrehend aufgrund der bei der Abgabe der Flüssigkeit auftretenden Rückstoß kräfte ausgebildet ist.A corresponding spray head arrangement also has the advantage that this self-rotating due to the recoil occurring when the liquid is dispensed forces is formed.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kom bination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels. Further details, advantages and features of the invention do not only result from the claims, the features to be extracted from them - for themselves and / or in com bination - but also from the following description of one of the drawings derived preferred embodiment.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Extraktionsanlage, Fig. 1 shows a cross section through an extraction system,

Fig. 2 eine Detaildarstellung der Extraktionsanlage nach Fig. 1 in ihrem Hau benbereich, Fig. 2 is a detailed view of the extraction system of FIG. 1 in its benbereich Hau,

Fig. 3 einen Ausschnitt der Extraktionsanlage nach Fig. 1 im Bereich ihres Gehäuserandes, Fig. 3 shows a detail of the extraction system of FIG. 1 in the region of the housing edge,

Fig. 4 eine Detaildarstellung der Extraktionsanlage nach Fig. 1 im Bereich ihres Antriebs, Fig. 4 is a detailed view of the extraction system of FIG. 1 in the region of its drive,

Fig. 5 eine Draufsicht der Extraktionsanlage nach Fig. 1, Fig. 5 is a plan view of the extraction system according to FIG. 1,

Fig. 6 eine Rückansicht der Extraktionsanlage nach Fig. 1, Fig. 6 is a rear view of the extraction system according to FIG. 1,

Fig. 7 einen Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Extraktionsanlage und Fig. 7 shows a detail of a further embodiment of an extraction plant, and

Fig. 8 die Extraktionsanlage gemäß Fig. 7 in Draufsicht. Fig. 8, the extraction system of FIG. 7 in plan view.

In den Fig. 1 bis 6, in denen grundsätzlich gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen haben, sind Ansichten einer Extraktionsanlage (10) und Details dieser wiedergegeben, ohne daß hierdurch eine Einschränkung der erfindungsgemäßen Lehre erfolgen soll. Vielmehr sind die wesentlichen und die Erfindung prägenden Merkmale und Elemente auch los gelöst von einer Extraktionsanlage verwendbar, zum Beispiel überall dort, wo toxische Stoffe einer Zentrifuge zugeführt werden, die ihrerseits Ex-geschützt ausgebil det werden soll. Have in FIGS. 1 to 6, in which basically the same elements have the same reference numerals, views are of an extraction plant (10) and details of these reproduced without this constituting a limitation of the teaching of the invention. Rather, the essential features and elements that characterize the invention can also be used separately from an extraction system, for example wherever toxic substances are fed to a centrifuge, which in turn is to be protected against explosion.

Die Extraktionsanlage (10) umfaßt als wesentliche Elemente ein Gehäuse (12), das von einer Haube (14) dicht verschließbar ist. Innerhalb des Gehäuses (12) ist eine Zentrifuge (16) mit Rotor oder Zentrifugentrommel (18) und von dieser ausgehender Welle (20) angeordnet, die sich abschnittsweise innerhalb eines von dem Gehäuse (12) ausgehenden und als Laterne bezeichneten Abschnitt (22) erstreckt, die bodenseitig einen Elek tromotor (24) trägt.The essential elements of the extraction system ( 10 ) are a housing ( 12 ) which can be sealed by a hood ( 14 ). Within the housing (12) includes a centrifuge (16) is arranged with the rotor or centrifuge drum (18) and from this outgoing shaft (20) sections extending within an outgoing from the housing (12) and designated as lantern portion (22) , which carries an electric motor ( 24 ) on the bottom.

Die Zentrifuge (16) ist über eine Dauermagnetkupplung (26) in Drehbewegung ver setzbar. Hierzu gehen erste Magnete (28) von einem topfförmigen Abschnitt (32) und Antriebswelle (34) des Elektromotors (24) aus. Den ersten Magneten (28) und der Permanentmagnetkupplung (26) zugeordnete zweite Magnete (36) sind peripher an der als Spindel ausgebildeten Welle (20) der Zentrifuge angeordnet. Zwischen den ersten Magneten (28) und den zweiten Magneten (36) und das Ende der Welle (20) umgebend verläuft ein Spalttopf (40), der gegenüber dem Gehäuse (12) abgedichtet ist. Folglich dichtet der Spalttopf (40) die Zentrifuge (16) gegenüber dem Antrieb (24) verschleißfrei ab.The centrifuge ( 16 ) can be rotated via a permanent magnetic coupling ( 26 ). For this purpose, first magnets ( 28 ) start from a pot-shaped section ( 32 ) and drive shaft ( 34 ) of the electric motor ( 24 ). The second magnets ( 36 ) assigned to the first magnet ( 28 ) and the permanent magnet coupling ( 26 ) are arranged peripherally on the shaft ( 20 ) of the centrifuge which is designed as a spindle. Between the first magnets ( 28 ) and the second magnets ( 36 ) and surrounding the end of the shaft ( 20 ) there is a can ( 40 ) which is sealed off from the housing ( 12 ). Consequently, the can ( 40 ) seals the centrifuge ( 16 ) against the drive ( 24 ) without wear.

Die Zentrifugenspindel (20) selbst ist in dem Gehäuse über Festlager (42) und Loslager (44) abgestützt, denen ihrerseits Fettdepots (46) und (48) zugeordnet sind.The centrifuge spindle ( 20 ) itself is supported in the housing via fixed bearings ( 42 ) and floating bearings ( 44 ), which in turn are associated with fat deposits ( 46 ) and ( 48 ).

Innerhalb des Rotors (18) ist eine entfernbare Schleuderhülse (50) angeordnet, die aus Edelstahl, Aluminium, Kunststoff oder gegebenenfalls einem eigensteifen Papiermateri aleinsatz bestehen kann.A removable centrifuge sleeve ( 50 ) is arranged inside the rotor ( 18 ) and can be made of stainless steel, aluminum, plastic or, if appropriate, an inherently rigid paper material insert.

Der Rotor (18) der Zentrifuge (16) ist gegenüber dem Gehäuse (12) über eine um laufende Labyrinthdichtung (52) abgedichtet, wodurch sichergestellt ist, daß Flüssigkeit vom Gehäuseinneren nicht in zwischen dem Rotor (18) und dem Gehäuse (12) ver laufenden Spalt (54) eindringen kann. The rotor ( 18 ) of the centrifuge ( 16 ) is sealed with respect to the housing ( 12 ) by a labyrinth seal ( 52 ) running around it, which ensures that liquid from the interior of the housing does not ver between the rotor ( 18 ) and the housing ( 12 ) current gap ( 54 ) can penetrate.

Der Rotor (18) ist in seinem oberen Randbereich von einem Ringraum oder Ringkanal (56) umgeben, dessen Boden (58) unterhalb des oberen Randes (60) des Rotors (18) verläuft. Bodenseitig geht von dem Ringraum (56) ein Anschluß (62) aus, der wahlwei se mit einem Flüssigkeitsablauf (64) oder mit einem Trocknungsluftanschluß (66) verbindbar ist.The rotor ( 18 ) is surrounded in its upper edge area by an annular space or annular channel ( 56 ), the bottom ( 58 ) of which runs below the upper edge ( 60 ) of the rotor ( 18 ). On the bottom side, the annular space ( 56 ) has a connection ( 62 ) which can be connected to a liquid outlet ( 64 ) or to a drying air connection ( 66 ).

Die Haube (14) ist über einen Flansch (68) auf den Rand (70) des Gehäuses (12) dichtend absetzbar. Gleichzeitig dient der Rand (70) bzw. dessen gehäuseinnenseitig verlaufende Abschnitte als Halterungen einerseits eines ersten Trichters (72) und andererseits einer Abstützung (74) für eine Siebtrommel (76), die über Reibrollen (78), (80), die von der Abstützung (74) ausgehen, drehbar abgestützt ist. Die Siebtrommel (76) selbst wird über eine Magnetkupplung (82) in Drehung versetzt, wobei ein Motor wie Elektrogetriebemotor (84) außenseitig an der Haube (14) befestigt ist. Gegenüberliegend ist in der Haube (14) ein Schauglas (86) eingelassen, um über eine Öffnung (88), die koaxial zur Siebtrommel (76) verläuft, in dessen Innenraum schauen zu können.The hood ( 14 ) can be sealingly deposited on the edge ( 70 ) of the housing ( 12 ) via a flange ( 68 ). At the same time, the edge ( 70 ) or its sections running on the inside of the housing serve as holders on the one hand of a first funnel ( 72 ) and on the other hand a support ( 74 ) for a sieve drum ( 76 ), which are arranged over the friction rollers ( 78 ), ( 80 ) by the Out support ( 74 ) is rotatably supported. The sieve drum ( 76 ) itself is set in rotation via a magnetic coupling ( 82 ), a motor such as an electric gear motor ( 84 ) being attached to the outside of the hood ( 14 ). On the opposite side, a sight glass ( 86 ) is embedded in the hood ( 14 ) in order to be able to look into its interior via an opening ( 88 ) which runs coaxially with the sieve drum ( 76 ).

Der Trichter (72) weist einen Siebeinsatz (90) auf, der eine Maschenweite von 0,09 mm aufweisen kann. Demgegenüber besitzt die Siebtrommel (76) vorzugsweise eine Ma schenweite von 2 mm.The funnel ( 72 ) has a sieve insert ( 90 ) which can have a mesh size of 0.09 mm. In contrast, the sieve drum ( 76 ) preferably has a mesh size of 2 mm.

Von dem Trichter (72) und beabstandet zu diesem geht des weiteren ein zweiter Trichter (92) aus, der sich im Ausführungsbeispiel innerhalb des Rotors (18) erstreckt. Zwischen dem zweiten Trichter (92) und dem von dem Rand (70) des Gehäuses (12) ausgehenden Trichter (72) verläuft ein Spalt (93).A second funnel ( 92 ) also extends from the funnel ( 72 ) and is spaced apart from it, which in the exemplary embodiment extends within the rotor ( 18 ). A gap ( 93 ) runs between the second funnel ( 92 ) and the funnel ( 72 ) extending from the edge ( 70 ) of the housing ( 12 ).

Innenseitig gehen von der Haube (14) erste und zweite Sprühdüsen (94) bzw. (96), (98) aus, über die zum einen Lösungsmittel wie Waschbenzin und zum anderen Wasch flüssigkeit in das Innere der Siebtrommel (76) bzw. außenseitig auf diese abgebbar ist. Dabei ist die mit Lösungsmittel beaufschlagbare Düse (94) über die Öffnung (88) in das Trommelinnere gerichtet. Demgegenüber wird das Waschfluid über die Sprühdüsen (96) und (98) auf die Trommelaußenwand (100) abgegeben.On the inside go out from the hood ( 14 ) first and second spray nozzles ( 94 ) and ( 96 ), ( 98 ), on the one hand, such as a solvent such as benzine and on the other hand, washing liquid into the inside of the sieve drum ( 76 ) or on the outside this is dispensable. The solvent-loaded nozzle ( 94 ) is directed through the opening ( 88 ) into the interior of the drum. In contrast, the washing fluid is dispensed via the spray nozzles ( 96 ) and ( 98 ) onto the outer drum wall ( 100 ).

Die Haube (14) weist eine Abluftöffnung (102) auf, die gegenüber dem Haubeninneren durch ein Prallblech (104) geschützt ist.The hood ( 14 ) has an exhaust air opening ( 102 ) which is protected from the inside of the hood by a baffle plate ( 104 ).

Wie die Rückansicht der Extraktionsanlage (10) nach Fig. 6 zeigt, ist die Haube (14) über einen Elektrohubzylinder (106) anheb- bzw. absenkbar. Um eine eindeutige Ausrichtung der Haube (14) zu dem Gehäuse (12) sicherzustellen, gehen von der Haube (14) des weiteren Führungswellen (108) und (110) aus, die in Lagern (112), (114), (116) und (118) verlaufen, die von einem Gestell (120) ausgehen, das seinerseits das Gehäuse (12) aufnimmt.As the rear view of the extraction system ( 10 ) according to FIG. 6 shows, the hood ( 14 ) can be raised or lowered via an electric lifting cylinder ( 106 ). In order to ensure a clear alignment of the hood ( 14 ) to the housing ( 12 ), guide hoods ( 108 ) and ( 110 ) proceed from the hood ( 14 ), which in bearings ( 112 ), ( 114 ), ( 116 ) and ( 118 ) extending from a frame ( 120 ) which in turn receives the housing ( 12 ).

Um zum Beispiel den Bitumengehalt einer Asphaltprobe zu bestimmen, wird eine Asphaltprobe in die Siebtrommel (76) eingebracht. Dies kann außerhalb der Extraktions anlage (10) oder auch bei auf den Reibrollen (78) und (80) aufgesetzter Siebtrommel (76) erfolgen. Unabhängig davon ist jedoch die Haube (14) angehoben. Nachdem die Siebtrommel (76) ordnungsgemäß auf den Reibrollen (78), (80) lagert, wird die Haube (14) dichtend auf das Gehäuse (12) abgesenkt. Sodann wird über den Elektromotor (84) bzw. die Magnetkupplung (82) die Siebtrommel (76) in Drehbewegung versetzt. Gleich zeitig wird der Sprühdüse (94) Lösungsmittel wie Waschbenzin zugeführt und über die Öffnung (88) in das Trommelinnere auf das Probengut versprüht.For example, to determine the bitumen content of an asphalt sample, an asphalt sample is placed in the screening drum ( 76 ). This can be done outside of the extraction system ( 10 ) or with the sieve drum ( 76 ) placed on the friction rollers ( 78 ) and ( 80 ). Regardless of this, however, the hood ( 14 ) is raised. After the screening drum ( 76 ) is properly seated on the friction rollers ( 78 ), ( 80 ), the hood ( 14 ) is lowered onto the housing ( 12 ) in a sealing manner. Then the sieve drum ( 76 ) is rotated via the electric motor ( 84 ) or the magnetic coupling ( 82 ). At the same time, the spray nozzle ( 94 ) is supplied with solvent such as mineral spirits and sprayed onto the sample material through the opening ( 88 ) into the interior of the drum.

Als Lösungsmittel wird vorzugsweise ein Spezialbenzin benutzt, dessen Siedepunkt zwischen 102°C und 118°C und eine Löslichkeit im Wasser von in etwa 14 mg/Liter besitzt. Der Flammpunkt beträgt -2°C. Nähere Einzelheiten des Spezialbenzins können der Veröffentlichung Bitumen 93/94, Seiten 126, 127 entnommen werden. A special gasoline whose boiling point is preferably used as the solvent between 102 ° C and 118 ° C and a solubility in water of about 14 mg / liter owns. The flash point is -2 ° C. More details of the special gasoline can can be found in the publication Bitumen 93/94, pages 126, 127.

Das Lösungsmittel mit dem gelösten Bitumen und gegebenenfalls Füllstoff gelangt über das Sieb (90) und den Trichter (72) und (92) in den Rotor (18) bzw. in die Schleuder hülse (50). Sodann erfolgt das Auswaschen der Probe, um verbleibende Lösungsmittel reste zu entfernen. Hierzu wird Waschfluid über die Sprühdüsen (96) und (98) auf die Trommel (76) versprüht. Vorzugsweise wird als Waschfluid erhitzter Wasserdampf verwendet, wodurch eine hohe Effizienz des Auswaschens erzielt wird.The solvent with the dissolved bitumen and possibly filler passes through the sieve ( 90 ) and the funnel ( 72 ) and ( 92 ) into the rotor ( 18 ) or into the centrifugal sleeve ( 50 ). The sample is then washed out in order to remove remaining solvent residues. For this purpose, washing fluid is sprayed onto the drum ( 76 ) via the spray nozzles ( 96 ) and ( 98 ). Heated steam is preferably used as the washing fluid, as a result of which a high washing efficiency is achieved.

Die Zentrifuge (16) wird über den Elektromotor (24) und die Dauermagnetkupplung (26) in Drehung versetzt, um die Feststoffe von der Flüssigkeit zu trennen. Letztere gelangt in den Ringraum (56), um sodann über den Auslaß (62) abgelassen zu werden.The centrifuge ( 16 ) is rotated via the electric motor ( 24 ) and the permanent magnet coupling ( 26 ) in order to separate the solids from the liquid. The latter enters the annular space ( 56 ) in order to then be discharged via the outlet ( 62 ).

Nach Abschalten der Zentrifuge wird sodann Trocknungsluft durch das Innere der Extraktionsanlage (10) über die Abluftöffnung (102) in der Haube (14) geführt. Hierzu gelangt Trocknungsluft über den Anschluß (62), den Ringraum (56) in das Innere des Rotors (18), um sowohl über die nicht näher bezeichnete Öffnung des inneren Trichters (92) als auch den Spalt (93) zwischen dem ersten Trichter (72) und dem zweiten Trichter (92) über das Sieb und dem Inneren der Haube (14) zur Öffnung (102) zu strömen. Sobald der Trocknungsvorgang abgeschlossen ist, wird die Haube (14) angeho ben sowohl die Trommel (76) als auch das vorzugsweise 0,09ner Sieb (90) und die Schleuderhülse (50) wird zum Wiegen der angesammelten Stoffe aus der Extraktions anlage (10) herausgenommen.After the centrifuge has been switched off, drying air is then passed through the interior of the extraction system ( 10 ) via the exhaust air opening ( 102 ) in the hood ( 14 ). For this purpose, drying air reaches the interior of the rotor ( 18 ) via the connection ( 62 ), the annular space ( 56 ), both via the opening of the inner funnel ( 92 ), which is not specified in more detail, and the gap ( 93 ) between the first funnel ( 72 ) and the second funnel ( 92 ) flow over the sieve and the interior of the hood ( 14 ) to the opening ( 102 ). As soon as the drying process is complete, the hood ( 14 ) is raised both the drum ( 76 ) and the preferably 0.09 mm sieve ( 90 ) and the centrifugal sleeve ( 50 ) is used to weigh the accumulated substances from the extraction system ( 10 ). taken out.

In den Fig. 7 und 8 ist eine Extraktionsanlage (122) im Ausschnitt bzw. in Draufsicht dargestellt, die in bezug auf den Zentrifugenbereich der Anordnung gemäß Fig. 1 bis 6 entspricht. Abweichend wird jedoch das Probengut nicht von einer Siebtrommel, sondern flächig von dem Sieb (90) aufgenommen, um über eine von einer Haube (126) mit Sichtfenster (128) ausgehende Düsenanordnung (130) das Probengut zu besprühen, d. h. mit Lösungsmittel und anschließend mit Waschfluid zu beaufschlagen. In Figs. 7 and 8, an extraction unit (122) is shown in detail or in plan view with respect to the centrifuge area of the arrangement according to FIG. 1 to 6 corresponds. Deviating, however, the sample is not taken up by a sieve drum, but rather flatly by the sieve ( 90 ) in order to spray the sample material via a nozzle arrangement ( 130 ) starting from a hood ( 126 ) with a viewing window ( 128 ), ie with solvent and then with To apply washing fluid.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 besteht die Düsenanordnung (130) aus einer selbstdrehenden und zwei Arme (132), (134) aufweisende Anordnung, wobei die Arme (132), (134), die um die Längsachse (136) der Extraktionsanlage (122) drehbar sind, Träger für Düsenköpfe (138) und (140) sind. Die Richtung der von den Düsenköpfen (138), (140) abgegebenen Flüssigkeiten, d. h. Lösungsmittel und Waschfluid sind zur Längsachse (136) verschränkt angeordnet, so daß sich eine selbstdrehende Düsen anordnung (130) aufgrund der beim Abgeben der Fluide auftretenden Rückstoßkräfte ergibt.In the exemplary embodiment of FIGS . 7 and 8, the nozzle arrangement ( 130 ) consists of a self-rotating arrangement which has two arms ( 132 ), ( 134 ), the arms ( 132 ), ( 134 ) extending around the longitudinal axis ( 136 ) of the extraction system ( 122 ) are rotatable, supports for nozzle heads ( 138 ) and ( 140 ). The direction of the liquid from the nozzle heads ( 138 ), ( 140 ), ie solvent and washing fluid, are arranged so as to be twisted with respect to the longitudinal axis ( 136 ), so that a self-rotating nozzle arrangement ( 130 ) results from the recoil forces that occur when the fluids are discharged.

Wie die Darstellung gemäß Fig. 7 verdeutlicht, weist die Düsenanordnung (130) im Ausführungsbeispiel - ohne daß hierdurch eine Beschränkung erfolgt - zwei Düsenköp fe (138), (140) auf, von denen einer auf das Probengut und der andere Düsenkopf (138) vom Probengut weggerichtet ist.As illustrated in FIG. 7, the nozzle arrangement ( 130 ) in the exemplary embodiment - without being restricted thereby - has two nozzle heads ( 138 ), ( 140 ), one of which is on the sample and the other nozzle head ( 138 ) is directed away from the sample.

Anstellen der rotierenden Düsenanordnung (130) besteht auch die Möglichkeit, an der Haube (126) innenseitig mehrere Düsenköpfe stationär anzuordnen, die getaktet mit Lösungsmittel bzw. Waschfluid beaufschlagt werden. Auch durch diese Maßnahmen - wie bei der sich drehenden Düsenanordnung (130) - ist sichergestellt, daß die von den Düsenköpfen (138), (140) mit scharfem Strahl abgegebenen Fluide das Probenmaterial in einem Umfang bewegen, d. h. aufwirbeln, daß der zu extrahierende Stoff wie Bitumen im erforderlichen Umfang herausgelöst werden kann.Instead of the rotating nozzle arrangement ( 130 ), there is also the possibility of arranging a plurality of stationary nozzle heads on the inside of the hood ( 126 ), which are pulsed with solvent or washing fluid. These measures too - as with the rotating nozzle arrangement ( 130 ) - ensure that the fluids emitted by the nozzle heads ( 138 ), ( 140 ) with a sharp jet move the sample material to a extent, ie whirl up that the substance to be extracted how bitumen can be extracted to the required extent.

Zu der Haube (126) ist noch anzumerken, daß diese manuell, elektromotorisch, pneuma tisch oder hydraulisch angehoben bzw. verschwenkt werden kann.To the hood ( 126 ) it should also be noted that it can be manually or electromotively, pneumatically or hydraulically raised or pivoted.

Claims

1. Centrifuge ( 16 ) in particular intended for binder extraction arrangement ( 10 ) comprising a rotor arranged in a housing ( 12 ), such as a centrifuge bowl ( 18 ) with a shaft ( 20 ) arranged therefrom, and a drive ( 24 ), characterized in that the rotor (18) is drivable without contact, wherein extending between the drive (24) and the rotor a relative to the housing (12) sealed ge connected separating element (40).

2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the rotor ( 18 ) is sealed like a centrifuge bowl relative to the housing ( 12 ) via a labyrinth seal ( 52 ).

3. Centrifuge according to claim 1 or 2, characterized in that the drive ( 24 ) with the centrifuge shaft ( 20 ) via a magnetic coupling, in particular permanent magnet coupling ( 26 ) is connected.

4. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft ( 34 ) comprises a cup-shaped section ( 32 ) surrounding the centrifuge shaft ( 20 ), the first and second magnets ( 28 , 36 ) of the magnetic coupling ( 26 ) on the one hand, the inner wall of the cup-shaped section and, on the other hand, are arranged peripherally on the centrifuge shaft.

5. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the separating element is a between the first and second magnets ( 28 , 36 ) and the centrifuge shaft end surround the containment shell ( 40 ).

6. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 12 ) from a cover ( 14 ) such as a hood is sealable ver closable.

7. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the hood ( 14 ) can preferably be raised or lowered via at least one lifting cylinder ( 106 ) or a spindle.

8. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the hood ( 14 ) on an upper housing edge ( 70 ) can be sealingly mounted, which is inside the housing as a support for a screen drum insert ( 74 ) and / or a first funnel ( 72 ) .

9. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that a removable sieve ( 90 ) is arranged within the first funnel ( 72 ).

10. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first funnel ( 72 ) and the rotor ( 18 ) run coaxially to one another and to the longitudinal axis of the housing ( 12 ).

11. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first funnel ( 72 ) has an opening which is aligned with the rotor ( 18 ) and extends in a further second funnel ( 92 ) which extends at a distance from the outer surface of the first funnel , whose outlet opening is smaller than that of the first funnel.

12. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that supported on the sieve drum insert ( 74 ) via friction rollers ( 78 , 80 ), a sieve drum ( 76 ) which can be arranged inside the hood ( 14 ) when the housing ( 12 ) is closed ) extends and can be rotated via a magnetic coupling ( 82 ), the motor ( 84 ) of which is attached to the outside of the hood.

13. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one on the inside of the Siebtrom mel ( 76 ) aligned first spray nozzle ( 94 ) is arranged on the inside of the hood ( 14 ).

14. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that on the inside of the hood ( 14 ) at least one second spray nozzle ( 96 , 98 ) aligned on the outside on the sieve drum ( 76 ).

15. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first spray nozzle ( 94 ) can be connected to a solvent-like washing gas line and the at least one second nozzle ( 96 , 98 ) can be connected to a washing fluid supply line.

16. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 18 ) is surrounded on the edge side by an annular space ( 56 ), the bottom ( 58 ) of which runs below the upper edge ( 60 ) of the rotor and from which an outlet ( 62 ) goes out.

17. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 12 ) can be connected to a drying supply and exhaust air line (66, 102) in such a way that drying air via the annular space ( 56 ), the rotor ( 18 ), the second and first funnels ( 92 , 72 ), the sieve ( 90 ) and the sieve drum ( 76 ) can be guided over the hood ( 14 ).

18. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that drying air can be passed both through the first and second trich ter ( 92 , 72 ) extending annular gap ( 93 ) and via the outlet opening of the second funnel.

19. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 18 ) comprises an inherently rigid insert ( 50 ) made of steel such as stainless steel, aluminum, plastic or paper material.

20. Centrifuge according to at least one of the preceding claims, characterized in that the drive ( 24 ) for the magnet as in particular Permanentmagnetkupp development ( 26 ) of the centrifuge ( 16 ) is an electronical motor with a speed of preferably in front of about 3,000 to 6,000 revolutions per Minute is.

21. Device for extracting a substance from a mixture of substances (sample material) comprising a receptacle arranged in a housing, such as a sieve ( 90 ) for the sample material and a solvent and a washing fluid supply and an outlet for accumulated solvent or washing fluid, characterized in that the receptacle ( 90 ) a nozzle arrangement ( 130 ) for supplying solvent or washing fluid is assigned to the sample, the nozzle arrangement being designed as a rotating spray head or a stationary arrangement of a plurality of clocked solvent or washing fluid-dispensing spray nozzles.

22. The apparatus according to claim 21, characterized in that the nozzle arrangement ( 130 ) from a housing closure such as the acquisition ( 90 ) at least partially surrounding or covering hood ( 126 ).

23. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rotating spray head ( 130 ) comprises at least one rotatable arm ( 132 ) with at least one spray nozzle ( 138 , 140 ).

24. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rotating spray head ( 130 ) comprises two arms ( 132 , 134 ) arranged diametrically to one another with spray nozzles ( 138 , 140 ) arranged at their ends, which are interlaced with the longitudinal axis ( 136 ) of the housing are arranged.

25. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spray head ( 130 ) is self-rotating.

26. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spray head ( 130 ) comprises at least two spray nozzles ( 138 , 140 ), one of which is directed towards the sample and the other from it.