DE4437340C2 - Zentrifuge zur Trennung eines Flüssigkeitsgemisches mit mehr als zwei Bestandteilen von unterschiedlicher Dichte in die Komponenten - Google Patents
Zentrifuge zur Trennung eines Flüssigkeitsgemisches mit mehr als zwei Bestandteilen von unterschiedlicher Dichte in die KomponentenInfo
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- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
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- Centrifugal Separators (AREA)
Description
Die Erfindung richtet sich auf eine Zentrifuge zur Trennung eines
Flüssigkeitsgemisches mit mehr als zwei Bestandteilen von unterschiedlicher Dichte
in die Komponenten, umfassend einen Rotationskörper, der um seine
Symmetrieachse drehbeweglich angeordnet ist und einen etwa kreiszylindrischen
Hohlraum umschließt, der mehrere, verschließbare Ablaßöffnungen in
unterschiedlichem Abstand zur Drehachse aufweist.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Zentrifugen bekannt. Diese dienen
zur Trennung von Flüssigkeitsgemischen in Komponenten mit unterschiedlicher
Dichte. Übliche Zentrifugen sind jedoch nur dafür konzipiert, ein Flüssigkeitsgemisch
in zwei Phasen zu trennen. Oftmals müssen jedoch Flüssigkeiten in mehrere,
einzelne Bestandteile mit jeweils unterschiedlichen Dichten getrennt werden. In
einem solchen Fall ist es notwendig, nach einer ersten Trennung in leichte und
schwere Flüssigkeiten die erhaltenen Flüssigkeitsgemische mit geringeren
Dichteunterschieden noch einmal zu zentrifugieren, um nun beispielsweise den sehr
leichten Flüssigkeitsanteil von der Flüssigkeit mit nur geringfügig höherer Dichte
abzutrennen. Dieses Verfahren bedingt entweder eine größere Anzahl von
Zentrifugen, in denen die Flüssigkeit immer weiter aufgespalten wird, oder man muß
nacheinander mehrere Durchläufe durch eine Zentrifuge vornehmen, was relativ
zeitaufwendig ist.
Deshalb wurde gemäß der DE-PS 4 81 061, die eine gattungsgemäße Zentrifuge zeigt, eine
Zweischalenschleuder mit mehreren verschließbaren Öffnungen in der
bodenseitigen Stirnfläche versehen, die auf einem Radialstrahl in jeweils
unterschiedlichen Abständen zur Rotationsachse angeordnet sind. Zum selektiven
Betätigen der den Auslassöffnungen zugeordneten Ventilen dient ein in radialer
Richtung beweglicher Schieber, der bei einer von außen steuerbaren
Zentrifugalbewegung mit seiner abgeschrägten Vorderseite ein Verschlußventil nach
dem anderen über Stößel öffnet. Die solchermaßen geöffneten Ausläße münden in
jeweils unterschiedliche Kanäle, so daß - bei der leichtesten Komponente beginnend
- nacheinander die unterschiedlichen Flüssigkeitsbestandteile abgezogen werden
können. Nach diesem Prinzip lassen sich keine leistungsfähigen Zentrifugen mit einem
hohen Durchsatz bauen. Denn einerseits bildet der radial bewegliche Schieber ein
unsymmetrisches Element, das eine hohe Unwucht erzeugt und somit hohe
Drehzahlen der Zentrifuge nicht zuläßt. Andererseits ist keine Zulauföffnung
vorgesehen, sondern zu diesem Zweck müssen Boden- und Deckelteil der
zweischaligen Zentrifuge auseinandergefahren werden, was nur im Stillstand
erfolgen kann. Schließlich sind keinerlei Maßnahmen getroffen worden, um die
eingefüllte Flüssigkeit zu beschleunigen, so daß ein relativ langer Zeitraum
abgewartet werden muß, bis dieselbe in Rotation versetzt ist und eine ausreichende
Zentrifugalkraft erfährt, damit die Trennung der verschiedenen Komponenten erfolgt.
Somit muß die Zentrifuge nach jeder Charge stillgesetzt werden, nach dem Hochlauf
vergeht eine lange Wartezeit, und wegen der niedrigen erreichbaren Drehzahlen
geht die Trennung ebenfalls sehr langsam vor sich.
Daran kann auch die Zentrifugenanordnung gemäß der DE-OS 20 37 366
nichts ändern. Dort ist zwar ein zentraler Zulauf vorhanden, so daß die
Nachfüllzeit kürzer ist als bei der oben beschriebenen Zentrifuge. Weiterhin sind zur
Beschleunigung der eingefüllten Flüssigkeit achsparallele Rohre vorgesehen, durch
welche die Flüssigkeit strömen muß. Jedoch sind bei dieser Anordnung nur zwei
Gruppen von Auslässen vorhanden, die in nahezu demselben Radialabstand zu der
Rationsachse kranzförmig um dieselbe verteilt sind. Hiermit lassen sich anschließlich
die zwei leichtesten Flüssigkeitskomponenten abziehen. Zur vollständigen
Entleerung muß die Zentrifuge stillgesetzt werden, damit die Restbestandteile nach
unten abfließen. Damit hier nicht durch unkontrollierte Ansammlung von
Restbestandteilen eine Verschlechterung des Trennerergebnisses eintritt, muß die
Zentrifuge demnach in regelmäßigen Zeitabständen heruntergefahren werden.
Weiterhin verdient die DD 251 509 A1 Erwähnung. Hier ist eine Durchflußzentrifuge
zur fraktionellen Separation von Feststoffproben aus Suspensionen offenbart, wobei
die Trommel durch innere Stege in einzelne Kammern unterteilt ist. Hier ist jedoch
nur ein zentraler Hauptabfluß vorhanden, periphere Nebenabflußkanäle erlauben
eine Restentleerung, die abgelagerten Sedimente werden mitsamt dafür
vorgesehenen Folien entfernt. Hiermit lassen sich ausschließlich Farbstoffe aus
Flüssigkeiten abscheiden, eine Trennung in unterschiedliche
Flüssigkeitskomponenten ist nicht vorgesehen.
Ähnliche Strömungsverhältnisse liegen bei der Zentrifuge zur Ausscheidung von
Feststoffen aus Flüssigkeiten gemäß der DE-OS 14 32 838 vor, die ebenfalls in
regelmäßigen Zeitabständen stillgesetzt und geöffnet werden muß, um den
eingesetzten Schlammkorb zu entnehmen und zu entleeren.
Ähnliches gilt für den Ölabschneider gemäß der DE 25 04 371 A1. Um hier die
regelmäßigen Reinigungsintervalle zu vergrößern, sind zwei von einem zentralen
Kanal an der Rotationsachse radial nach außen bis nahe des Zentrifugenmantels
verlaufende Rohre vorgesehen, durch welche mittels einer an dem Kanal
angeschlossenen Saugpumpe die angesammelten Ablagerungen abgesaugt werden
können.
Aus der DE-PS 4 94 566 sind nicht verschließbare, aus der FR 1 598 924,
der DE-PS 6 48 087 und der DE 30 29 609 A1 verschließbare Öffnungen
im Bereich des Zentrifugenmantels offenbart. Diese Zentrifugen besitzen jedoch
weder Auslässe an einer der beiden Stirnseiten noch innere
Beschleunigungselemente, um die eingefüllte Flüssigkeit in einem kurzen Zeitraum
in Rotation zu versetzen.
Letztere fehlen auch bei der Düsenzentrifuge nach der DE-OS 16 32 293, wo statt
dessen die Rotationsachse in die Horizotale gedreht ist und der Zentrifugenmantel
vom Einlaß her bis zu einem Maximalwert etwa kegelig divergiert, so daß die
Flüssigkeit an der Mantelinnenseite entlangläuft und dadurch beschleunigt wird.
Hierbei treten jedoch erhebliche Unwuchten auf, so daß die Lagerungen viel stärker
dimensioniert werden müssen als bei um eine vertikale Achse rotierenden
Zentrifugen. Schließlich wird hier eine mantelseitige Öffnung durch
Auseinanderfahren zweier Zentrifugenhalbschalen erreicht; eine derartige
Axialbewegung ist bei Zentrifugen lagerungstechnisch nur unter großem Aufwand zu
realisieren.
Der Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifuge zu schaffen, mit der ein gleichzeitiges
Auftrennen eines eingefüllten Flüssigkeitsgemischs in eine größere Anzahl von
Flüssigkeitsanteilen mit jeweils unterschiedlicher Dichte möglich ist, die darüber
hinaus kontinuierlich und mit möglichst hoher Geschwindigkeit arbeiten kann, ohne
daß dabei nennenswerte Unwuchten auftreten.
Diese Aufgabe wird durch den Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den
Unteransprüchen angegeben. Während des Zentrifugierens
bewegen sich die Flüssigkeitsanteile mit der höchsten Dichte innerhalb des
kreiszylindrischen Hohlraums am weitesten nach außen und liegen dort - etwa
gleichmäßig auf die einzelnen Kammern verteilt - ringförmig an der Mantelfläche des
kreiszylindrischen Hohlraums an. Daran schließen sich in Richtung auf die
Drehachse die Flüssigkeitsanteile mit etwas geringerer Dichte an, welche ebenfalls
etwa gleichmäßig auf die Kammern verteilt sind und somit etwa ringförmige
Schichten bilden. Man erhält somit eine Schichtstruktur mit Flüssigkeitsanteilen,
deren Dichte von der Mantelfläche des kreiszylindrischen Hohlraums bis zur
Drehachse oder der inneren, etwa zylindrischen Flüssigkeitsoberfläche hin monoton
abnimmt. Da die einzelnen Kammern auch in ihren radial außen liegenden Be
reichen untereinander verbunden sind, können sich die Flüssigkeitsniveaus in den
einzelnen Kammern auch bei unvollständiger Befüllung immer ausgleichen, sodaß
der Gefahr einer unsymmetrischen Beladung und einer daraus möglicherweise
folgenden Unwucht wirkungsvoll begegnet ist. Demzufolge kann auch eine
Schrägstellung der Drehachse und/oder eine unsymmetrisch gestaltete
Einlaßöffnung den Rundlauf der Zentrifuge nicht beeinträchtigen. Daher läßt sich die
Zentrifuge bei sehr hohen Drehzahlen betreiben, wodurch die
Zentrifugalkraft erhöht und infolgedessen die Flüssigkeitsabscheidung beschleunigt
ist. Hieraus resultiert der Vorteil eines erhöhten Flüssigkeitsdurchsatzes bei
unveränderten äußeren Abmessungen der Zentrifuge.
Die Gleichförmigkeit und Stabilität dieser Schichten wird durch die etwa radial sowie
achsparallel angeordneten Stegbleche unterstützt. Denn diese sorgen dafür, daß
sämtliche Flüssigkeitskomponenten mit derselben Winkelgeschwindigkeit rotieren.
Aus diesem Grund bilden sich innerhalb des scheibenförmigen Hohlraums kaum
Wirbel, insbesondere werden die Flüssigkeitsanteile in den einzelnen Kammern be
ruhigt. Nach einer gewissen Entmischungsphase liegen die unterschiedlichen
Flüssigkeitsanteile demnach in stabilen Ringen vor.
Nun ist es möglich, durch Öffnen bestimmter Ablaßöffnungen eine bestimmte
Flüssigkeitskomponente zu entnehmen, deren Ringradius dem Abstand der
geöffneten Ausläufe zur Drehachse entspricht. Wenn diese Entnahme während der
Rotation der Zentrifuge erfolgt, tritt hierbei keine unerwünschte Vermischung mit den
angrenzenden Flüssigkeitsschichten auf.
Dieser Vorgang ist ähnlich einem Flüssigkeitsbehälter, der in verschiedenen Höhen
Ausläufe aufweist. Wird in einem solchen Behälter ein Flüssigkeitsgemisch eingefüllt,
so schwimmen nach einer gewissen Zeit die leichten Flüssigkeitsanteile oben auf.
Diese können nun durch ein in der entsprechenden Höhe angeordnetes Auslaßventil
entnommen werden, ohne daß dabei eine Vermischung mit den darunter
befindlichen, schwereren Flüssigkeitsanteilen zu befürchten ist.
Der zentrale Bereich, über den die einzelnen Kammern miteinander in Verbindung
stehen, bewirkt, daß sich vor dem In-Gang-Setzen der Zentrifuge ein gleichmäßiger
Flüssigkeitspegel innerhalb des gesamten, kreiszylindrischen Hohlraums ausbilden
kann. Dies hat zur Folge, daß sich das Flüssigkeitsgemisch während des Anlaufens
der Zentrifuge gleichmäßig auf sämtliche Kammern verteilt. Da in diesem Zustand
sämtliche Flüssigkeitsanteile noch gleichmäßig in der Flüssigkeit verteilt sind, liegen
nach dem Anlauf auch die einzelnen Flüssigkeitsanteile zu gleichen Anteil in den ein
zelnen Kammern vor. Daher weisen die in den einzelnen Kammern stehenden
Flüssigkeitsanteile schließlich gleiche Volumina auf, so daß sich die Grenzen
zwischen den unterschiedlichen Flüssigkeitsanteilen nach dem Entmischen in
sämtlichen Kammern in einander entsprechenden Abständen zur Drehachse
einstellen.
Bei bekannten Volumenprozenten der einzelnen Flüssigkeitsanteile in dem
Flüssigkeitsgemisch und bei konstanter Füllmenge der Zentrifuge können daher die
Grenzen zwischen den einzelnen Flüssigkeitsanteilen im voraus bestimmt werden.
Wenn die Ablauföffnungen jeweils geringfügig innerhalb der vorausbestimmten
Grenzen angeordnet werden, können die einzelnen Flüssigkeitsanteile - bei der
Komponente mit niedrigster Dichte beginnend - nacheinander entnommen und zu
unterschiedlichen Auffangbehältern geleitet werden.
Die Höhe des kreiszylindrischen Hohlraum ist
klein gegenüber seinem Radius. Diese Ausbildung des kreiszylindrischen
Hohlraums hat zur Folge, daß auch bei Flüssigkeitsanteilen, welche nur in einem
geringen Prozentsatz in dem Flüssigkeitsgemisch vorliegen, nach der Entmischung
die Grenzen zu den benachbarten Flüssigkeitsanteilen einen deutlichen Abstand
voneinander aufweisen, welcher groß gegenüber dem Durchmesser der be
treffenden Auslauföffnungen ist. Dadurch können auch solche, nur in geringen
Mengen in dem Flüssigkeitsgemisch enthaltene Komponenten ohne Vermischung
mit anderen Flüssigkeitsanteilen entnommen werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß jede Kammer ein
zylindrisches Volumen mit einer kreissegmentförmigen Grundfläche aufweist, wobei
die Zentrumswinkel der Kreissegmente aller Kammern gleich groß sind. Durch diese
Maßnahme wird eine Unwucht des Rotationskörpers vermieden, was bei den hohen
Drehzahlen von etwa 6000 Umdrehungen pro Minute eine wichtige Rolle spielt.
Darüber hinaus liegen bei dieser Dimensionierung in allen Kammern identische
Strömungsbedingungen vor, so daß der Entmischungsvorgang in sämtlichen
Kammern etwa denselben Zeitraum beansprucht.
Es hat sich als günstig erwiesen, daß einander entsprechende Ablaßöffnungen der
Kammern in demselben Abstand zur Drehachse angeordnet sind. Da sich die
einander entsprechenden Flüssigkeitsgrenzen in sämtlichen Kammern bei den
selben Radien, bezogen auf die Drehachse, einstellen, sind die einer
Flüssigkeitskomponente zugeordneten Ablaßöffnungen in konstantem Abstand zur
Drehachse angeordnet.
Weiterhin weisen die einander entsprechenden Ablaßöffnungen
der Kammern jeweils gleichen Querschnitt auf. Dieses Merkmal ist dann von
Vorteil, wenn die auf die einzelnen Kammern verteilten Ringsegmente einer
Flüssigkeitskomponente gleichzeitig entnommen werden sollen. Um hierbei die
dieser Flüssigkeitskomponente zugeordneten Ablaßöffnungen sämtlicher Kammern
gleichzeitig öffnen und schließen zu können, ist es erforderlich, daß die in jeder
Kammer enthaltenen Volumina der betreffenden Flüssigkeitskomponente den
Hohlraum innerhalb gleicher Zeiträume verlassen. Um dies zu gewährleisten, muß
die Strömungsgeschwindigkeit in den betreffenden Ablaßöffnungen identisch sein,
da auch die Flüssigkeitsvolumina in den einzelnen Kammern beim Öffnen der
Ablaßöffnungen gleich groß sind. Identische Strömungsgeschwindigkeiten durch die
betreffenden Ablaßöffnungen bedingen aber identische Querschnitte derselben.
Indem an den mit Ablaßöffnungen versehenen Mantel- und/oder Stirnflächen des
kreiszylindrischen Hohlraums eine etwa rotationssymmetrische, verdreh- und/oder
verschiebbare Schale vollflächig anliegt, die den Ablaßöffnungen zugeordnete
Ausnehmungen aufweist, kann die Leistungsfähigkeit der
Zentrifuge voll ausgeschöpft werden. Hierbei wird das Flüssigkeitsgemisch
chargenweise in die Zentrifuge eingefüllt, zentrifugiert und sodann werden
nacheinander die einzelnen Flüssigkeitskomponenten entnommen. Damit vor der
Entnahme durch die Ablaßöffnungen keine Flüssigkeit austritt, werden diese ver
schlossen. Hierzu dient die Schale, welche in der Lage ist,
sämtliche Auslaßöffnungen abzudecken und dabei zu verschließen. Das Öffnen
einzelner Ablaßöffnungen erfolgt dabei durch Verdrehung und/oder Verschiebung
dieser Schale.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Schale an der
Außenseite des Rotationskörpers angeordnet ist. Dieses Merkmal bietet mehrere
Vorteile: Einerseits sind an der Außenseite keine Vorsprünge
vorhanden, welche eine Dreh- oder Schiebebewegung begrenzen
würden. An der Innenseite des kreiszylindrischen Hohlkör
pers sind dagegen die radial nach innen vorspringenden
Stegbleche angeordnet, welche eine Bewegung der Schale nur
in sehr begrenztem Umfang zulassen würden. Außerdem ist
eine an der Außenseite des Rotationskörpers anliegende
Schale problemlos zugänglich. Eine Drehbewegung der Schale
kann über ein Gestänge in eine axiale Verstellung einer
entlang der Antriebswelle verschiebbaren Muffe umgesetzt
werden. Dadurch ist es möglich, mittels eines stationären
Hebels die mit dem Rotationskörper mitrotierende Muffe zu
verschieben, so daß über das Gestänge die Schale gegenüber
dem hochtourig rotierenden Rotationskörper präzise verdreht
werden kann.
Weitere Vorteile ergeben sich daraus, daß nur die Relativ
positionen der Ausnehmungen mit demselben Abstand zur
Drehachse kongruent zu den Relativpositionen der zugeordne
ten Ablaßöffnungen des Rotationskörpers sind. Dies hat zur
Folge, daß bei bestimmten Verdrehwinkeln der Schale relativ
zum Rotationskörper gerade diejenigen Ablaßöffnungen des
Rotationskörpers geöffnet werden, die denselben Abstand zur
Drehachse aufweisen. Hierdurch ist es möglich, durch Vor
gabe eines bestimmten Drehwinkels eine definierte Flüssig
keitskomponente anzuwählen und zu entnehmen. Andere Flüs
sigkeitskomponenten, denen Ablaßöffnungen mit abweichenden
Abstand zur Drehachse angeordnet sind, werden dagegen durch
Vorgabe entsprechender anderer Drehwinkel entnommen. In
Verbindung mit einer von einem stationären Element aus be
dienbaren, mitrotierenden und den relativen Drehwinkel der
Schale beeinflussenden Muffe ist somit ein vollautomati
scher Betrieb möglich.
Die Ablaß
öffnungen weisen einen kreisrunden Querschnitt auf. Hier
durch ergibt sich eine besonders einfache Konstruktion.
Insbesondere können solche kreisrunden Ablaßöffnungen in
Form von Bohrungen nachträglich in den Rotationskörper ein
gebracht werden. Somit ist es möglich, die Zentrifugen vor
zufertigen und die Lage der Ablaßöffnungen je nach Anwen
dungsfall variabel anzubringen.
Eine besonders günstige Anordnung ergibt sich aber auch da
durch, daß die Ablaßöffnungen sowie die Ausnehmungen in der
Schale den Querschnitt von etwa gleichseitigen Dreiecken
aufweisen, von denen jeweils eine Seite radial oder axial
bezüglich der Drehachse verläuft, wobei die dieser Seite
gegenüberliegenden Dreieckspitzen bei einander zugeordneten
Ablaßöffnungen und Ausnehmungen in entgegengesetzte Rich
tungen weisen. Hierdurch ist es einerseits möglich, den re
lativen Verdrehwinkel zwischen Schale und Rotationskörpers
so einzustellen, daß sich nur die Spitzen dieser Dreiecke
überlappen. Somit kann durch Verdrehen der Schale der Quer
schnitt der betreffenden Ablaßöffnungen kontinuierlich ver
größert werden. Zum einen kann auf diese Art die Strömungs
geschwindigkeit beeinflußt werden; zum anderen kann bei
Flüssigkeitskomponenten, deren Anteil im Flüssigkeitsge
misch sehr gering ist und die dementsprechend nur eine
dünne Ringschicht ausbilden, die Ablaßöffnung nur minimal
geöffnet werden, so daß auch solche Flüssigkeitskomponenten
vermischungsfrei entnommen werden können. Andererseits ist
es möglich, nach vollständigem Öffnen der Ablaßöffnungen
diese abrupt dadurch zu verschließen, daß die Schale wei
tergedreht wird, so daß die beiden radialen oder axialen
Seiten der Dreiecke sich aufeinander zu bewegen. Somit ist
es möglich, bei einer kontinuierlichen Bewegung der Schale
gegenüber dem Rotationskörper den Querschnitt der Öffnung
zunächst langsam zu vergrößern, so daß sich innerhalb des
kreiszylindrischen Hohlraums keine Wirbel bilden können;
nach Entnahme der gewünschten Flüssigkeitsmenge kann die
Ablaßöffnung durch Weiterdrehen abrupt verschlossen werden,
damit keine Anteile der angrenzenden Flüssigkeitsschicht
mit austreten. Somit ist es auch möglich, eine mittlere
Schicht zu entnehmen, die eine spezifische Dichte aufweist,
ohne zuvor die leichteren Flüssigkeitsanteile abzulassen.
An einer Stirnseite
des kreiszylindrischen Hohlraums ist eine zur Drehachse etwa
konzentrische Überlauföffnung angeordnet. Um eine Be
schädigung des Rotationskörpers und/oder der Schale zu ver
meiden, welche sich daraus ergeben könnte, daß beispiels
weise unter Druck stehende Flüssigkeit eingefüllt wird, ist
eine Überlauföffnung vorgesehen. Diese Überlauföffnung kann
auch dazu dienen, während des Befüllens die in dem Hohlraum
enthaltende Luft entweichen zu lassen.
Eine besonders vorteilhafte Anordnung ergibt sich daraus,
daß die Drehachse vertikal gerichtet ist. Hieraus ergibt
sich beim Befüllen der Zentrifuge eine optimale Aufteilung
des Flüssigkeitsgemischs auf die einzelnen Kammern.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin,
daß an der Unterseite des Rotationskörpers eine zur
Drehachse konzentrische, steife Welle angeformt ist, die in
Radiallagern geführt ist. Der Rotationskörper stützt sich
somit über Radiallager an einem Chassis ab. Dies hat den
Vorteil, daß die Anordnung auch bei einer geringfügigen Un
wucht immer konzentrisch um die Symmetrieachse rotiert.
Daraus ergibt sich insbesondere während des Anlaufs als
auch beim Nachfüllen während des Betriebs eine optimale
Aufteilung der Flüssigkeit auf die einzelnen Kammern. Eine
selbstzentrierende, weiche Lagerung, wie sie bei Zentrifu
gen für höchste Drehzahlen vorgesehen ist, ist dagegen
nicht geeignet, weil unkontrollierte Taumelbewegungen wäh
rend des Anlaufs zu einer ungleichförmigen Füllung der Kam
mern führen könnten. Darüber hinaus ist eine steife La
gerung auch im Hinblick auf einen möglichst vibrationsarmen
Betrieb wichtig, damit sich die einzelnen Flüssigkeitskom
ponenten optimal entmischen können. Erst dadurch ist es
überhaupt möglich, auch Flüssigkeitskomponenten, die nur in
geringen Mengen im Flüssigkeitsgemisch enthalten sind, ohne
Vermischung mit den benachbarten Flüssigkeitskomponenten zu
entnehmen.
Es hat sich als günstig erwiesen, daß die Welle über einen
Riemen oder dergleichen angetrieben wird. Eine solche
Kraftübertragung führt zu einer optimalen Entkopplung des
Rotationskörpers von dem antreibenden Motor, so daß von
diesem erzeugte Schwingungen kaum auf den Rotationskörper
übertragen werden. Auch dies ist eine Maßnahme zur
Vibrationsdämpfung des Rotationskörpers. Als Antriebsmotor
kann ein Gleichstrommotor verwendet werden, dessen
Drehzahl stufenlos regelbar ist. Hierdurch kann ein sanftes
Anfahren der Zentrifuge erreicht werden, was für die
gleichmäßige Aufteilung der Flüssigkeit auf die einzelnen
Kammern wichtig ist.
Die Stegbleche weisen Boh
rungen auf, die sich nahe der Mantelfläche des kreis
zylinddrischen Hohlraums befinden. Es kann sich hierbei um
Bohrungen relativ kleinen Durchmessers handeln, da infolge
der hohen Fliehkräfte in jedem Fall ein schneller Niveau
ausgleich gewährleistet ist. Andererseits sind Stegbleche
mit kleinen Ausnehmungen in der Lage, die eingefüllte Flüs
sigkeit innerhalb eines kürzesten Zeitraums auf die Rotati
onsgeschwindigkeit der Zentrifuge zu beschleunigen.
Schließlich sind zwi
schen den radial außen liegenden Seiten der Stegbleche und
der Mantelfläche des kreiszylindrischen Hohlraums spaltför
mige Ausnehmungen angeordnet sind. Dies
hat den Vorteil, daß der Zentrifugenkörper in einem einzi
gen Arbeitsschritt z. B. als Gußteil hergestellt werden
kann, ohne daß eine Nachbearbeitung notwendig ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind
in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend
näher erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Rotationskörper
einer Zentrifuge sowie einen
daran gekoppelten Antriebsmotor,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Rotationskör
pers gemäß Fig. 1 bei abgenommenen Deckel,
Fig. 3 einen Längsschnitt des Rotationskörpers gemäß
Fig. 1 mit aufgesetzter Schale,
Fig. 4 eine abgebrochene Seitenansicht der Anordnung
gemäß Fig. 3 sowie
Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung eines
anderen Ausführungsbeispiels.
In Fig. 1 ist eine Zentrifuge 1 schema
tisch wiedergegeben, wobei Lagerungselemente und Chassis
der Übersichtlichkeit halber fortgelassen sind. Zu sehen
ist der Rotationskörper 2, der um seine vertikale Symme
trieachse, die Drehachse 3, drehbar gelagert ist. Zu diesem Zweck weist der
Rotationskörper 2 in seinem unteren Bereich eine zur
Drehachse 3 konzentrische, steife Welle 4 auf, die bei
spielsweise mittels zweier, nicht dargestellter, in axialer
Richtung versetzter Radialkugellager an dem ebenfalls nicht
dargestellten Chassis gelagert ist. Das Chassis wiederum
kann gegenüber dem Fundament durch Dämpfungselemente abge
federt sein; diese sollten jedoch im Hinblick auf eine er
wünschte Vibrationsarmut nur eine relativ geringe Elastizi
tät aufweisen.
Die Welle 4 wird über einen Flachriemen 5 von einem Elek
tromotor 6 in Rotation versetzt. Der Elektromotor 6 ist -
gegebenenfalls unter Zwischenschaltung vibrationsdämpfender
Elemente - ebenfalls am Chassis der Zentrifuge 1 ange
schraubt. Sowohl auf der Welle 4 des Rotationskörpers 2 als
auch auf der Motorwelle 7 sind Riemenscheiben 8, 9 aufge
setzt. Diese sind mit ausgewuchteten Nut- und Fe
derverbindungen drehfest gegenüber den Wellen 4, 7 angeord
net und durch Aufschrumpfen oder mittels je einer Stell
schraube fixiert. Der Elektromotor 6 ist als Gleichstrom
motor ausgebildet, dessen Drehzahl stufenlos vom Stillstand
bis zu seiner Maximaldrehzahl geregelt werden kann. Durch
entsprechende Dimensionierung der Durchmessser der Riemen
scheiben 8, 9 ergibt sich eine Übersetzung, so daß der Ro
tationskörper 2 bei der maximalen Drehzahl der Motorwelle 7
etwa mit von 6000 Umdrehungen
pro Minute rotiert.
Am oberen Ende der Welle 4 ist eine etwa kreiszylindrische
Stützplatte 10 angeformt, die zur Stabilisierung der aus
kragenden Teile des Rotationskörpers 2 dient. Im oberen Be
reich der Stützplatte 10 schließt sich an deren Umfangsrand
11 eine kreisringförmige Bodenplatte 12 an, deren Dicke ge
genüber der Stützplatte 10 reduziert ist. Diese setzt sich
an ihrem äußeren Umfangsrand 13 als kreiszylindrische, zur
Drehachse 3 des Rotationskörpers 2 konzentrische Mantelflä
che 14 fort. Die zur Drehachse 3 parallele Höhe der Mantel
fläche 14 ist klein gegenüber deren Radius, so daß von dem
Rotationskörper 2 zusammen mit einer auf die kreisringför
mige Stirnfläche 15 der Mantelfläche 14 aufgesetzten, zur Boden
platte 12 parallelen Deckelplatte 16 ein scheibenförmiger
Hohlraum 17 umschlossen wird.
Die Deckelplatte 16 hat kreisrunde Form. Ihr Radius ist
identisch zum äußeren Radius der Mantelfläche 14. Ihre
Dicke entspricht etwa der Dicke der Bodenplatte 12. Der
scheibenförmige Hohlraum 17 ist über einen nicht darge
stellten Dichtring, welcher zwischen der Stirnfläche 15 der
Mantelfläche 14 und der Deckelplatte 16 eingelegt ist, ab
gedichtet, so daß auch bei hohen Zentrifugalkräften keine
Flüssigkeit zwischen dem Rotationskörper 2 und der Deckel
platte 16 austreten kann. Die Deckelplatte 16 kann darüber
hinaus mit dem Rotationskörper 2 über Schrauben verbunden
sein, so daß eine Zerlegung der Zentrifuge 1 - beispiels
weise zur Reinigung - möglich ist. In der Deckelplatte 16
ist darüber hinaus eine konzentrische Zulauföffnung 18 für
das einzufüllende Flüssigkeitsgemisch 19 vorhanden.
Wie insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist, in der der
Rotationskörpers 2 perspektivisch wiedergegeben ist, wird
der von der Bodenplatte 12, der Mantelfläche 14 und der
Deckelplatte 16 umschlossene Hohlraum 17 von radialen Steg
blechen 20 in einzelne Kammern 21 unterteilt. Die Ebenen
der Stegbleche 20 verlaufen vertikal, parallel zur Symme
trieachse, der Drehachse 3, des Rotationskörpers 2. Die Stegbleche 20 haben
einen rechteckigen Umfang, dessen Breite kleiner ist als
der Innenradius der Mantelfläche 14, und deren Höhe der
Höhe der Mantelfläche 14 entspricht. Sie sind mit einer ih
rer breiten Umfangsseiten 22 an der Bodenplatte 12 und mit
einer der Höhe der Mantelfläche 14 entsprechenden Umfangs
seite 23 an der Innenseite 24 der Mantelfläche 14 ange
formt. Im Bereich ihrer radial außen liegenden Umfangssei
ten 23 sind die Stegbleche 20 mit je einer Bohrung 41 ver
sehen.
Die somit gebildeten Kammern 21 haben den Grundriß von
Kreissegmenten mit identischen Zentrumswinkeln. Dadurch ist
gewährleistet, daß auch bei einer Drehung des Ro
tationskörpers 2 in leerem Zustand, wie dies beispielsweise
kurz vor der vollständigen Entnahme der Flüssigkeitsanteile
der Fall ist, keine Unwucht auftritt. Da die breite Um
fangsseite 22 der Stegbleche 20 kürzer ist als der Innenra
dius der Mantelfläche 14, stehen die Kammern 21 im zentra
len Bereich des scheibenförmigen Hohlraums 17 miteinander
in Verbindung. Hierdurch kann sich das eingefüllte Flüssig
keitsgemisch 19 gleichmäßig auf die einzelnen Kammern 21 verteilen,
wie dies durch die Pfeile 26 angedeutet ist. Bei unvoll
ständiger Befüllung der Zentrifuge 1 kann sich aufgrund
der Bohrungen 41 in den Stegblechen 20
ein Niveauausgleich vollziehen, sodaß sich auch
in diesem Zustand keine Unwucht einstellen kann. Da die
Stegbleche 20 in Richtung der bei der Drehung des Rotati
onskörpers 2 auftretenden Zentrifugalkräfte verlaufen, bil
den sie eine zusätzliche Versteifung für die Bodenplatte 12
und die Mantelfläche 14, so daß diese Bereiche des
Rotationskörpers 2 eine gegenüber der Stützplatte 10 deut
lich reduzierte Dicke aufweisen können.
Da die oberen Umfangsseiten 25 der Stegbleche 20 in einer
Ebene mit der oberen Stirnfläche 15 der Mantelfläche 14
liegen, sind die äußeren Bereiche der Kammern 21 bei aufge
setzter Deckelplatte 16 vollständig gegeneinander abge
teilt. Eine Abdichtung der Stegblechoberseiten gegenüber
der Deckelplatte 16 ist nicht erforderlich, da während des
Zentrifugierens zwischen den einzelnen Kammern 21 keine
Druckunterschiede auftreten und somit nach dem Hochlauf der
Zentrifuge 1 ein Überströmen der Flüssigkeit zwischen den
Kammern 21 nicht zu befürchten ist.
Nach dem Befüllen des Hohlraums 17 mit einem Flüssigkeits
gemisch 19 durch die Zulauföffnung 18 findet eine Vertei
lung des Flüssigkeitsgemischs 19 über die gesamte Boden
platte 12 statt. Selbst wenn der Hohlraum 17 nicht voll
ständig gefüllt ist, stellt sich ein horizontaler Flüssig
keitspegel und damit eine gleichmäßige Befüllung der ein
zelnen Kammern 21 ein. Um auch bei nur teilweise gefülltem
Hohlraum 17 eine gleichmäßige Aufteilung des Flüssigkeits
gemischs 19 während des Hochlaufens der Zentrifuge 1 zu ge
währleisten, wird die Drehzahl des Elektromotors 6 bei Null
beginnend sanft hochgeregelt. Wenn der Hohlraum 17 voll
ständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, ist der Hochlauf dage
gen unkritisch und der Elektromotor 6 kann direkt ans Netz
geschaltet werden. Während des Hochlaufs wird die Drehbewe
gung des Rotationskörpers 2 durch die Stegbleche 20 auf das
eingefüllte Flüssigkeitsgemisch 19 übertragen, so daß dieses ohne
nennenswerte Verzögerung mit beschleunigt wird.
Nach einer gewissen Laufzeit der Zentrifuge 1 stellt sich
in dem Hohlraum 17 eine Schichtung voneinander getrennter
Flüssigkeitskomponenten 27, 28, 29 des Flüssigkeitsgemischs
19 ein. Hierbei werden Flüssigkeitskomponenten 27 mit hoher
spezifischer Dichte, d. h., "schwere" Flüssigkeitskomponen
ten von der Zentrifugalkraft stärker nach außen gedrückt
als "leichtere " Flüssigkeitskomponenten 28, 29. Somit be
finden sich schließlich die schwersten Flüssigkeitskompo
nenten 27 im radial äußeren Bereich des Hohlraums 17, wäh
rend die leichtesten Flüssigkeitskomponenten 29 sich in der
Nähe der Drehachse 3 ansammeln. Es bilden sich demnach -
durch die Stegbleche 20 in einzelne Segmente getrennte -
Ringbereiche mit jeweils unterschiedlichen Flüssigkeitskom
ponenten 27, 28 und 29 aus. Bei ruhigem, vibrationsfreien Lauf der Zen
trifuge 1 stellen sich näherungsweise abrupte Grenzen 30,
31 zwischen den einzelnen Flüssigkeitskomponenten 27, 28,
29 ein, die entlang von zur Drehachse 3 konzentrischen Zy
lindermantelflächen verlaufen.
Wenn die Zusammensetzung des Flüssigkeitsgemischs 19 be
kannt ist und ein bestimmter, vorgegebener Füllstand inner
halb des Hohlraums 17 eingehalten wird, können die Radien
der einzelnen Grenzen 30, 31 in Bezug auf die
Drehachse 3 vorausberechnet werden. Werden gegenüber diesen
vorberechneten Grenzen 30, 31 geringfügig zur
Drehachse 3 des Rotationskörpers 2 hin verschobene Ablaß
öffnungen 32, 33 in der Bodenplatte 12 vorgesehen, können
durch diese Ablaßöffnungen 32, 33 bestimmte Flüssigkeits
komponenten 28, 29 selektiv entnommen werden. Die äußerste,
schwerste Flüssigkeitskomponente 27 kann über in der Man
telfläche 14 angeordnete Ablaßöffnungen 34 entnommen wer
den.
Wenn bei der Entnahme mit der leichtesten Flüssigkeitskom
ponente 29 begonnen wird, wird dadurch die Schichtfolge der
übrigen Komponenten 27, 28 nicht gestört. Es ist somit mög
lich, die einzelnen Flüssigkeitskomponenten 27, 28, 29
nacheinander zu entnehmen und verschiedenen Auffangbehäl
tern zuzuleiten.
Damit die Schichtfolge der Flüssigkeitskomponenten 27, 28, 29 und insbesondere die ab
rupten Grenzen 30, 31 während des Entnahmevorgangs bestehen
bleiben, muß sich der Rotationskörper 2 hierbei drehen, so
daß die Zentrifugalkraft aufrecht erhalten bleibt. Daher
wird die Flüssigkeit nach außen in die einzelnen Kammern 21
gedrückt. Da ein Druckausgleich zwischen diesen einzelnen
Kammern nicht möglich ist, müssen die für je eine Flüssig
keitskomponente 27, 28, 29 spezifischen Ablaßöffnungen 34,
32, 33 innerhalb jeder Kammer 21 mindestens einmal vorhan
den sein.
Zusätzlich ist im Bereich der Stützplatte 10 des Rotations
körpers 2 eine zur Drehachse 3 konzentrische Überlauföff
nung 35 angeordnet, die beispielsweise durch ein nicht dar
gestelltes Überdruckventil verschlossen, sein kann. Wird
beim Befüllen des Hohlraums 17 durch die Zulauföffnung 18 verse
hentlich das Füllventil nicht rechtzeitig geschlossen, so
daß sich im Hohlraum 17 ein erhöhter Flüssigkeitsdruck aus
bildet, öffnet das Überdruckventil, so daß ein Abfließen 36
des Flüssigkeitsgemischs 37 möglich ist. Eine Zerstörung
der Zentrifuge 1 wird dadurch vermieden.
Bis sich die Schichtungsfolgen der unterschiedlichen Flüs
sigkeitskomponenten 27, 28, 29 und insbesondere die abrup
ten Grenzen 30, 31 zwischen den einzelnen Flüssigkeitskom
ponenten 27, 28 und 29 einstellen, müssen die Ablaßöffnungen 32, 33, 34
verschlossen sein, damit das Flüssigkeitsgemisch 19 vollstän
dig innerhalb des Hohlraums 17 verbleibt. Sodann sollen -
insbesondere bei der selektiven Entnahme - die je einer
Flüssigkeitskomponente 27, 28, 29 zugeordneten Ablaßöffnun
gen 34, 32, 33 in jeder Kammer 21 nacheinander geöffnet und
wieder geschlossen werden. Demnach ist ein Öffnungs- und
Schließmechanismus für die Ablaßöffnungen 32, 33, 34 erfor
derlich.
Ein solcher Schließmechanismus ist in Fig. 3 dargestellt.
Er besteht aus einer Schale 38, die den Rotationskörper 2
im Bereich der Bodenplatte 12 und der Mantelfläche 14 um
schließt. Die Schale 38 liegt an der Bodenplatte 12 und der
Mantelfläche 14 bündig sowie dichtend an. Aufgrund ihrer
Rotationssymmetrie um die Drehachse 3 des Rotationskörpers
2 läßt sich die Schale 38 relativ zum Rotationskörper 2
verdrehen.
In der Schale 38 sind Ausnehmungen 39 angeordnet, die sich
bei bestimmten Relativdrehwinkeln der Schale 38 in Bezug
auf den Rotationskörper 2 mit den Ablaßöffnungen 32, 33
oder 34 in der Bodenplatte 12 und der Mantelfläche 14 zur
Deckung bringen lassen. Bei dem entsprechenden Drehwinkel
sind sodann die ansonsten verschlossen Ablaßöffnungen 32,
33 oder 34 geöffnet. Die Ausnehmungen 39 in der Schale 38
sind so angeordnet, daß bei einem bestimmten
Relativdrehwinkel der Schale 38 gegenüber dem Rotationskör
per 2 gerade die einer Flüssigkeitskomponente 27, 28, 29
zugeordneten Ablaßöffnungen 34, 32 oder 33 sämtlicher Kam
mern 21 geöffnet, die den jeweils anderen Flüssigkeitskom
ponenten 28, 29; 27, 29; 27, 28 zugeordneten Ablaßöffnungen
32, 33; 33, 34; 32, 34 dagegen verschlossen sind. Hierdurch
ist es möglich, durch Anwahl bestimmter Relativdrehwinkel
selektiv eine Flüssigkeitskomponente 27, 28 oder 29 zu ent
nehmen.
Da diese Entnahme während des Drehens des Rotationskörpers
2 erfolgen muß, damit keine Vermischung der Flüssigkeits
komponenten 27, 28, 29 eintritt, muß auch die Verdrehung
der Schale 38 gegenüber dem Rotationskörper 2 während des
sen Drehung erfolgen. Zu diesem Zweck kann die relative
Verdrehung der Schale 38 gegenüber dem Rotationskörper 2
durch ein mit dem Rotationkörper 2 mitrotierendes, nicht
dargestelltes Gestänge in eine zur Drehachse 3 parallele
Verstellung einer auf der Welle 4 aufsitzenden, ebenfalls
nicht dargestellten Muffe umgesetzt werden. Diese Muffe
kann beispielsweise durch einen am Chassis angeordneten,
stationären Hebel verschoben werden, wobei über das
mitrotierende Gestänge eine Verdrehung der Schale 38 be
wirkt wird. Durch Betätigung des am Chassis angeordneten
Hebels können so bestimmte Relativdrehwinkel der Schale 38
gegenüber dem Rotationskörper 2 eingestellt und dadurch be
stimmte Ablaßöffnungen 32, 33 oder 34 geöffnet werden. So
mit ist eine selektive Entnahme einzelner Flüssigkeitskom
ponenten 27, 28 oder 29 bei rotierender Zentrifuge 1 mög
lich.
Der Querschnitt der Ablaßöffnungen 32, 33, 34 wie auch der
korrespondierenden Ausnehmungen 39 in der Schale 38 kann
unterschiedlich gewählt werden. In Fig. 4 ist eine Ausfüh
rung wiedergegeben, bei der sowohl die Ablaßöffnung 34
als auch die entsprechende Ausnehmung 39 in der Schale 38
kreisförmigen Querschnitt mit identischem Radius aufweisen.
Öffnungen 32, 33, 34 bzw. Ausnehmungen 39 mit einer solchen Querschnittsform
lassen sich problemlos mit Hilfe eines Bohrers herstellen.
Dadurch ist es möglich, Zentrifugen 1 für
eine Vielzahl von unterschiedlichen Flüssigkeitsgemischen
19 vorzufertigen und je nach Anwendungsfall die in der Bo
denplatte 12 anzuordnenden Ablaßöffnungen 32, 33 mittels
eines Bohrers in geeigneten Abständen zur Drehachse 3 anzu
bringen. Hierdurch kann eine besonders preisgünstige Ferti
gung erreicht werden, da der Rotationskörper 2 unabhängig
von den konkreten Anwendungsfällen beispielsweise als Guß
teil hergestellt und auf Lager genommen werden kann.
Ein weiteres Ausführungs
beispiel ist in Fig. 5 wiedergegeben. Hierbei hat sowohl die
Ablaßöffnung 34 als auch die entsprechende Ausnehmung 39 in
der Schale 38 den Querschnitt eines gleichseitigen Drei
ecks. Somit haben die Ablaßöffnung 34 als auch die Ausneh
mung 39 dieselbe Querschnittsform und -größe, die Ausneh
mung 39 ist jedoch gegenüber der Ablaßöffnung 34 um 180°
verdreht. Dies hat den Vorteil, daß durch kontinuierliche
Verstellung der Schale 38 gegenüber dem Rotationskörper 2
der Querschnitt der lichten Öffnung 40, welche durch den
überlappenden Bereich von Ablaßöffnung 34 und Ausnehmung 39
gebildet ist, kontinuierlich variiert werden kann. Durch
diese Maßnahme kann insbesondere bei nahe beieinanderlie
genden Grenzen 30, 31 nur eine sehr kleine Öff
nung der zugeordneten Ablaßöffnungen 32 herbeigeführt wer
den, so daß einerseits ein langsames und daher wirbelfreies
Ausströmen dieser Flüssigkeitsschicht möglich ist, anderer
seits ein gleichzeitiges Austreten nur geringfügig entfern
ter Flüssigkeitsschichten vermieden wird.
Claims (15)
1. Zentrifuge (1) zur Trennung eines Flüssigkeitsgemischs mit mehr als zwei
Bestandteilen von unterschiedlicher Dichte in die Komponenten,
umfassend einen Rotationskörper (2), um seine Symmetrieachse (Drehachse 3)
drehbeweglich angeordnet ist und einen etwa kreiszylindrischen
Hohlraum (17) umschließt, der mehrere, verschließbare Ablaßöffnungen
in unterschiedlichem Abstand zur Drehachse (3) aufweist, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
- a) der kreiszylindrische Hohlraum (17) ist durch etwa radial sowie achsparallel angeordnete Stegbleche (20) in mehrere Kammern (21) unterteilt ist, die sowohl im Bereich der Drehachse (3) als auch im Bereich der Mantelfläche (14) des kreiszylindrischen Hohlraums (17) miteinander in Verbindung stehen;
- b) etwa konzentrisch zur Drehachse (3) ist eine Zulauföffnung (18) angeordnet;
- c) in einer der Stirnflächen (Bodenplatte 12) sind im Bereich jeder Kammer (21) mindestens je zwei Ablaßöffnungen (32, 33) exzentrisch sowie mit unterschiedlichem Abstand zur Drehachse (3) angeordnet;
- d) in der Mantelfläche (14) sind Ablaßöffnungen (34) zur Entnahme der äußersten Flüssigkeitskomponente angeordnet;
- e) an der mit Ablaßöffnungen (32, 33) versehenen Stirnfläche (Bodenplatte 12) und an der Mantelfläche (14) des kreiszylindrischen Hohlraums (17) liegt eine rotationssymmetrische, verdrehbare Schale (38) vollflächig an, die den Ablaßöffnungen (32, 33, 34) zugeordnete Ausnehmungen (39) aufweist.
2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des
kreiszylindrischen Hohlraums (17) klein gegenüber seinem Radius ist.
3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Kammer (21) ein zylindrisches Volumen mit einer kreissegmentförmigen
Grundfläche aufweist, wobei die Zentrumswinkel der Kreissegmente aller
Kammern (21) gleich groß sind.
4. Zentrifuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einander
entsprechende Ablaßöffnungen (32, 33, 34) der Kammern (21) in
demselben Abstand zur Drehachse (3) angeordnet sind.
5. Zentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß einander
entsprechende Ablaßöffnungen (32, 33, 34) der Kammern (21) gleichen
Querschnitt aufweisen.
6. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schale (38) an der Außenseite des Rotations
körpers (2) angeordnet ist.
7. Zentrifuge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur die
Relativpositionen der Ausnehmungen (39) mit demselben Abstand zur
Drehachse (3) jeweils kongruent zu den Relativpostionen der zugeordne
ten Ablaßöffnungen (32, 33, 34) des Rotationskörpers (2) sind.
8. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ablaßöffnungen (32, 33, 34) einen kreisrunden
Querschnitt aufweisen.
9. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ablaßöffnungen (32, 33, 34) sowie die Ausnehmungen (39) in
der Schale (38) den Querschnitt von etwa gleichseitigen Dreiecken
aufweisen, von denen jeweils eine Seite radial oder axial bezüglich der
Drehachse verläuft, wobei die dieser Seite gegenüberliegenden Spitzen
bei einander zugeordneten Ablaßöffnungen (32, 33, 34) und
Ausnehmungen (39) in entgegengesetzte Richtungen weisen.
10. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß an einer Stirnseite (Stützplatte 10) des kreiszylindrischen
Hohlraums (17) eine zur Drehachse (3) etwa konzentrische
Überlauföffnung (35) angeordnet ist.
11. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehachse (3) vertikal gerichtet ist.
12. Zentrifuge nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der
Unterseite (Stützplatte 10) des Rotationskörpers (2) eine zur Drehachse (3)
konzentrische, steife Welle (4) angeformt ist, die in Radiallagern geführt
ist.
13. Zentrifuge nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Welle (4) über einen Riemen (Flachriemen 5) oder dergleichen angetrieben wird.
14. Zentrifuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stegbleche (20) Bohrungen aufweisen, die sich
nahe der Mantelfläche (14) des kreiszylindrischen Hohlraums (17)
befinden.
15. Zentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den radial außen liegenden Seiten der Stegbleche (20)
und der Mantelfläche (14) des kreiszylindrischen Hohlraums (17) spaltför
mige Ausnehmungen angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4437340A DE4437340C2 (de) | 1993-11-04 | 1994-10-19 | Zentrifuge zur Trennung eines Flüssigkeitsgemisches mit mehr als zwei Bestandteilen von unterschiedlicher Dichte in die Komponenten |
Applications Claiming Priority (2)
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DE4437340A DE4437340C2 (de) | 1993-11-04 | 1994-10-19 | Zentrifuge zur Trennung eines Flüssigkeitsgemisches mit mehr als zwei Bestandteilen von unterschiedlicher Dichte in die Komponenten |
Publications (2)
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DE4437340A1 DE4437340A1 (de) | 1995-05-11 |
DE4437340C2 true DE4437340C2 (de) | 1999-01-28 |
Family
ID=6501726
Family Applications (1)
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DE4437340A Expired - Fee Related DE4437340C2 (de) | 1993-11-04 | 1994-10-19 | Zentrifuge zur Trennung eines Flüssigkeitsgemisches mit mehr als zwei Bestandteilen von unterschiedlicher Dichte in die Komponenten |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE4437340C2 (de) |
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