EP1351771A1 - Zentrifuge - Google Patents

Zentrifuge

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EP1351771A1
EP1351771A1 EP02710003A EP02710003A EP1351771A1 EP 1351771 A1 EP1351771 A1 EP 1351771A1 EP 02710003 A EP02710003 A EP 02710003A EP 02710003 A EP02710003 A EP 02710003A EP 1351771 A1 EP1351771 A1 EP 1351771A1
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EP
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springs
lower drum
drum part
piston slide
centrifuge
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EP02710003A
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Willi Niemerg
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GEA Mechanical Equipment GmbH
Original Assignee
Westfalia Separator GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/10—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
    • B04B1/14—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with periodical discharge

Definitions

  • the present invention relates to a centrifuge with a centrifugal drum, which comprises a lower drum part, a centrifugal chamber floor, a drum cover and a piston slide, the piston slide being axially movably mounted in the lower drum part and by springs supported on the lower drum part in a closed position for solid outlet openings provided in the jacket region of the lower drum part held and can be moved into an open position for the solids outlet openings by a control arm which can be introduced into an opening chamber arranged between the piston slide on the one hand and the centrifugal chamber floor on the other hand.
  • springs made of rustproof materials are used in centrifuges or separators of the generic type.
  • the present invention is based on the object of designing a centrifuge of the generic type in such a way that only a relatively small installation space is required for accommodating the springs while observing all hygienic requirements.
  • the springs are made of unalloyed spring steel and on the one hand in the piston valve and other on the other hand, sleeves made of corrosion-resistant material are encapsulated in bores in the bottom region of the lower drum part.
  • FIG. 1 shows a sectional illustration of a centrifuge according to the invention with a piston slide
  • Figure 2 shows the detail labeled "II" in Figure 1 on an enlarged scale.
  • centrifugal drum 1 shows a centrifuge with a centrifugal drum 1, which comprises a lower drum part 2, a centrifugal chamber floor 3, a drum cover 4 and a piston slide 5, the piston slide 5 being axially movably mounted in the lower drum part 2.
  • the centrifuge designed as a separator is suspended from a machine frame 10, with centrifugal material being fed through an inlet pipe 12 opening into the centrifugal drum 1 from above.
  • a pipe 13 is connected concentrically to the inlet pipe. ordered so that a control fluid, for example sterile control air, can be fed through the space 14 between the inlet pipe 12 and the pipe 13.
  • a control fluid for example sterile control air
  • the intermediate space 14 opens into a passage 15 in the distributor 16 and this in the opening chamber 8.
  • Centrifuged material is collected in a container 16 which indicates the hanging centrifugal drum 11.
  • the liquid phase is discharged via the peeling disc 17 and the line 18.
  • the piston slide 5 is shown in the right half of FIG. 1 in a closed position, ie, in this closed position the solid outlet openings 6 provided in the jacket region 2a of the lower drum part 2 are sealed by the piston slide 5, in the left half of FIG. 1 the piston slide is 5 shown in the open position, ie in this position the solids outlet openings 6 of the lower drum part 2 are opened.
  • the opening position is achieved in that a pressure is built up by introducing a control medium, preferably compressed air, into an opening chamber 8, which is formed between the control piston 5 on the one hand and the centrifugal chamber floor 3 on the other hand, which overcomes the forces of the springs 7 and thus the piston slide 5 moved into the open position shown in the left half of Figure 1. Conversely, if the opening space 8 is depressurized again, the springs 7 move the piston slide 5 back into the closed position shown in the right half of FIG.
  • a control medium preferably compressed air
  • the springs 7, which according to the invention are made of an unalloyed spring steel, are encapsulated by sleeves 10 made of a corrosion-resistant material in the piston slide 5 and in the bores 9 of the bottom region 2b of the lower drum part 2.
  • the sleeves 10 are advantageously closed on their ends at their ends projecting into the piston slide 5, so that the springs 7 with their ends projecting into the piston slide 5 are supported on the end faces 10a of the sleeves 10 there.
  • the sleeves 10 are sealed off from the bores 9 by at least one sealing ring 11 each.
  • Figure 2 clearly shows that the ends of the springs 7 protruding into the bores 9 of the lower drum part 2 are guided on guide pins 12, while the remaining area of the springs 7 is secured against lateral deflections by the sleeves 10 mentioned.
  • springs 7 made of unalloyed spring steel there is the possibility of a particularly space-saving construction, so that despite the relatively small dimensions of the springs 7, large closing forces for the piston slide 5 can be achieved, and a relatively large piston slide stroke can also be achieved with comparatively small dimensions for the springs 7.
  • the encapsulation of the springs 7 ensures highly effective insulation of the spring chamber from the sterile room, and abrasion due to friction or centrifugal force as well as the effects of corrosion on the product are reliably avoided.

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Zentrifuge (oder ein Separator) mit einer Schleudertrommel (1) und einem federbelastetem Kolbenschieber (5), der axial verschiebbar in einem Trommelunterteil (2)abstützen, in einer Schließstellung gehalten, bei der im Mantelbereich (2a) des Trommelunterteiles (2) vorgesehene Feststoff- Austrittsöffnungen (6) verschlossen sind. Durch Einleitung eines Steuermediums in einen Öffnungsraum (8) zwischen dem Kolbenschieber (5) und dem Schleuderraumboden (3) kann ein Druck erzeugt werden, der die Federkräfte überwindet, so daß der Kolbernschieber (5) axial derart verschoben wird, daß die Feststoff-Austrittsöffnungen (6) freigegeben Werden. Die Federn (7) sind erfindungsgemäß aus einem unlegierten Federstahl hergestellt und durch Hülsen (7) aus korrosionsbeständigem Material vollständig gekapselt. Hierdurch werden kleinste Abmessungen für die Federn (7) und deren Integration in die Gesamtkonstruktion erreicht bei großen Feder- und somit Schließkräften und gleichzeitig wird eine absolute Isolierung des Federraumes zum sterilen Raum hin gewährleistet.

Description

Zentrifuge
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit einer Schleudertrommel, welche ein Trommelunterteil, einen Schleuderraumboden, einen Trommeldeckel und einen Kolbenschieber umfaßt, wobei der Kolbenschieber im Trommelunterteil axial beweglich gelagert sowie durch am Trommelunterteil abgestützte Federn in einer Schließstellung für im Mantelbereich des Trommelunterteiles angebrachte Feststoff- Austrittsöffnungen gehalten und durch ein in einen zwischen dem Kolbenschieber einerseits und dem Schleuderraumboden andererseits angeordnete Öffnungskammer einleitbares Steuermedmm entgegen der Wirkung der Federn in eine Öffnungsstellung für die Feststoff- Austrittsöffnungen bewegbar ist.
Zentrifugen oder auch Separatoren der vorerwähnten Art sind grundsätzlich bekannt, wobei hier beispielhaft auf die US 4 164 317 sowie die DE 30 09 669 verwiesen wird.
Aus hygienischen Gründen werden bei Zentrifugen oder Separatoren der gattungs- gemäßen Art Federn eingesetzt, die aus rostfreien Materialien gefertigt sind.
Nachteilig hieran ist, daß durch die Verwendung von Federn aus nichtrostendem Material ein relativ großer Bauraum für die Unterbringung der Federn benötigt wird, da Federn aus nichtrostenden Materialien im Vergleich zu Federn aus unlegierten Federstählen bei gleichen Kräften erheblich größere Dimensionen erfordern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Zentrifuge der gattungsgemäßen Art so zu gestalten, daß unter Einhaltung aller hygienischen Erfordernisse nur ein relativ geringer Bauraum für die Unterbringung der Federn benötigt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Federn aus unlegiertem Federstahl gefertigt und durch einerseits in den Kolbenschieber und ande- rerseits in Bohrungen des Bodenbereiches des Trommelunterteiles ragende Hülsen aus korrosionsbeständigem Material gekapselt sind.
Durch diese vergleichsweise einfache und kostengünstige Konstruktion wird einerseits eine große Schließkraft und andererseits ein großer Kolbenschieberhub bei kleinstem Bauraum für die Unterbringung der Federn erreicht, wobei gleichzeitig eine einwandfreie Isolierung jedes Federraumes zum sterilen Raum hin gewährleistet ist.
Abrieb durch Reibung unter Fliehkraft sowie Korrosionseinflüsse auf das Produkt werden sicher vermieden.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
In den beigefügten Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches im folgenden näher beschrieben wird.
Es zeigen:
Figur 1 Eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Zentrifuge mit einem Kolbenschieber,
Figur 2 die in Figur 1 mit „II" bezeichnete Einzelheit in vergrößerter Darstellung.
In Figur 1 ist eine Zentrifuge mit einer Schleudertrommel 1 gezeigt, welche ein Trommelunterteil 2, einen Schleuderraumboden 3, einen Trommeldeckel 4 sowie einen Kolbenschieber 5 umfaßt, wobei der Kolbenschieber 5 im Trommelunterteil 2 axial beweglich gelagert ist.
Die als Separator ausgebildete Zentrifuge ist an einem Maschinengestell 10 aufgehängt, wobei Schleudergut durch ein von oben in die Schleudertrommel 1 mündendes Zulaufrohr 12 zugeführt wird. Konzentrisch zum Zulaufrohr ist ein Rohr 13 an- geordnet, so daß durch den Zwischenraum 14 zwischen dem Zulaufrohr 12 und dem Rohr 13 ein Steuerfluid, z.B. sterile Steuerluft, zugeleitet werden kann.
Der Zwischenraum 14 mündet in eine Passage 15 im Verteiler 16 und diese in der Öffnungskammer 8.
Schleudergut wird in einem die hängende Schleudertrommel 11 angebenden Behälter 16 aufgefangen.
Die flüssige Phase wird über die Schälscheibe 17 und die Leitung 18 abgeleitet.
Der Kolbenschieber 5 ist in der rechten Hälfte der Figur 1 in einer Schließstellung gezeigt, d.h., in dieser Schließstellung sind durch den Kolbenschieber 5 im Mantelbereich 2a des Trommelunterteiles 2 vorgesehene Feststoff- Austrittsöffnungen 6 dicht verschlossen, in der linken Hälfte der Figur 1 ist der Kolbenschieber 5 in Öffnungsstellung gezeigt, d.h., in dieser Position sind die Feststoff- Austrittsöffnungen 6 des Trommelunterteiles 2 geöffnet.
Wie aus der rechten Hälfte in Figur 1 erkennbar ist, wird der Kolbenschieber 5 durch mehrere Federn 7 in seiner Schließstellung gehalten.
Die Öffnungsstellung wird dadurch erreicht, daß durch Einleitung eines Steuermediums, vorzugsweise Druckluft, in eine Öffnungskammer 8, die zwischen dem Steuerkolben 5 einerseits und dem Schleuderraumboden 3 andererseits gebildet ist ein Druck aufgebaut wird, der die Kräfte der Federn 7 überwindet und somit den Kolbenschieber 5 in die aus der linken Hälfte der Figur 1 ersichtliche Öffnungsposition bewegt. Wird umgekehrt der Öffnungsraum 8 wieder drucklos gemacht, bewegen die Federn 7 den Kolbenschieber 5 wieder in die aus der rechten Hälfte der Figur 1 ersichtliche Schließstellung.
Wie insbesondere aus der Detailzeichnung gemäß Figur 2 hervorgeht, sind die Federn 7, die erfindungsgemaß aus einem unlegierten Federstahl hergestellt sind, durch einerseits in den Kolbenschieber 5 und andererseits in Bohrungen 9 des Bodenbereiches 2b des Trommelunterteiles 2 ragende Hülsen 10 aus einem korrosionsbeständigem Material gekapselt.
Die Hülsen 10 sind dabei vorteilhafterweise an ihren in den Kolbenschieber 5 hineinragenden Enden stirnseitig geschlossen, so daß die Federn 7 mit ihren in den Kolbenschieber 5 hineinragenden Enden an den dortigen stirnflächigen Böden 10a der Hülsen 10 abgestützt sind.
Die Hülsen 10 sind in ihrem in die Bohrungen 9 des Trommelunterteiles 2 hineinragenden Abschnitten durch mindestens jeweils einen Dichtring 11 gegenüber den Bohrungen 9 abgedichtet.
Außerdem zeigt Figur 2 deutlich, daß die in die Bohrungen 9 des Trommelunterteiles 2 hineinragenden Enden der Federn 7 auf Führungsbolzen 12 geführt sind, während der übrige Bereich der Federn 7 durch die erwähnten Hülsen 10 gegen seitliche Auslenkungen gesichert ist.
Durch die Verwendung von Federn 7 aus unlegiertem Federstahl besteht die Möglichkeit einer besonders platzsparenden Konstruktion, so daß trotz relativ kleiner Abmessungen der Federn 7 große Schließkräfte für den Kolbenschieber 5 erreicht werden, ebenso ist ein relativ großer Kolbenschieberhub zu verwirklichen bei vergleichsweise kleinen Abmessungen für die Federn 7. Durch die Kapselung der Federn 7 ist eine hochwirksame Isolierung des Federraumes zum sterilen Räum hin gewährleistet und Abrieb durch Reibung oder Fliehkraft sowie Korrosionseinflüsse auf das Produkt sind sicher vermieden.

Claims

Patentansprüche
1. Zentrifuge mit einer Schleudertrommel, welche ein Trommelunterteil, einen Schleuderraumboden, einen Trommeldeckel und einen Kolbenschieber umfaßt, wobei der Kolbenschieber im Trommelunterteil axial beweglich gelagert sowie durch am Trommelunterteil abgestützte Federn in einer Schließstellung für im Mantelbereich des Trommelunterteiles angebrachte Feststoff- Austrittsöffnungen gehalten und durch ein in einen zwischen dem Kolbenschieber einerseits und dem Schleuderraumboden andererseits angeordnete Öffnungskammer ein leitbares Steuermedium entgegen der Wirkung der Federn in eine Öffnungsstellung für die Feststoff- Austrittsöffnungen bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (7) aus unlegiertem Federstahl gefertigt und durch einerseits in den Kolbenschieber (5) und andererseits in Bohrungen (9) des Bodenbereiches (2 b) des Trommelunterteiles (2) ragende Hülsen (7) aus korrosionsbeständigem Material gekapselt sind.
2. Zentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (7) an ihren in den Kolbenschieber (5) hineinragenden Enden stirnseitig geschlossen sind und daß die in den Kolbenschieber (5) hineinragenden stirnseitigen Enden der Federn ( 7) an den stirnseitigen Böden (10a) der Hülsen (10) abgestützt sind.
3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (7) in ihren in die Bohrungen (9) des Trommelunterteiles (2) ragenden Abschnitten durch mindestens je einen Dichtring (11) gegenüber den Bohrungen (9) abgedichtet sind.
4. Zentrifuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Bohrungen (9) des Trommelunterteiles (2) hineinragenden Enden der Federn (7) auf Führungsbolzen (12) geführt sind.
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