EP1977833A2 - Zentrifugenvorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP1977833A2
EP1977833A2 EP08154142A EP08154142A EP1977833A2 EP 1977833 A2 EP1977833 A2 EP 1977833A2 EP 08154142 A EP08154142 A EP 08154142A EP 08154142 A EP08154142 A EP 08154142A EP 1977833 A2 EP1977833 A2 EP 1977833A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drum
housing
gap
tube
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08154142A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1977833A3 (de
Inventor
Werner Rochus
Bernd Wächter
Matthias Philipp
Eugen Lehr
Peter Stelter
Manfred KÖGL
Horst Seipel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heinkel Holding GmbH
Original Assignee
Heinkel Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heinkel Holding GmbH filed Critical Heinkel Holding GmbH
Publication of EP1977833A2 publication Critical patent/EP1977833A2/de
Publication of EP1977833A3 publication Critical patent/EP1977833A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B3/00—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering
    • B04B3/02—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering discharging solid particles from the bowl by means coaxial with the bowl axis and moving to and fro, i.e. push-type centrifuges
    • B04B3/025—Centrifuges with rotary bowls in which solid particles or bodies become separated by centrifugal force and simultaneous sifting or filtering discharging solid particles from the bowl by means coaxial with the bowl axis and moving to and fro, i.e. push-type centrifuges with a reversible filtering device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/04—Periodical feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • B04B11/043—Load indication with or without control arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B15/00—Other accessories for centrifuges
    • B04B15/02—Other accessories for centrifuges for cooling, heating, or heat insulating

Definitions

  • the present invention relates to a centrifuge device, in particular an invertible filter centrifuge.
  • Centrifuge devices are well known in the art. In industry, they are mainly used in the chemical and pharmaceutical sectors to separate the solid phase from the liquid phase of a suspension.
  • separating the solid phase from the centrifuge filter and then removing the solid phase from the centrifuge drum may i.a. a distinction is made between three types of centrifuge, first the metal filter centrifuges in which the discharge takes place by means of centrifugal force and radially inwardly directed gas impulse shocks, secondly the peeler centrifuges, in which the solid phase is removed by means of an axially displaceable along the drum shell peeling bottom, and third the inverting filter centrifuges, which use a filter cloth which is everted to discharge the solid phase.
  • Such a Stülpfederzentrifuge is, for example, in the document DE 37 40 411 C2 described.
  • This known Stülpfederzentrifuge is characterized by the fact that a filling tube for changing the pressure in the drum with a pressure or vacuum source connected and sealed by a combined rotary and sliding seal on a lid, wherein the rotary seal the filling tube against the rotating and the sliding seal seals the filling tube against the axially displaceable cover.
  • the product space 19 see FIG. 1 respectively.
  • FIG. 4 the discharge funnel 5 'fluid-tight from the filtrate or collecting area 18 is separated. Otherwise, the dried material in the product space 19 would again contact the liquid 19 ', which is unacceptable for product purity reasons.
  • the opening area 24 ' which is therefore to be sealed, is bounded on the one hand by the drum 10 and on the other hand by the housing 3'. As the drum 10 rotates at peripheral speeds of up to 80 m / s relative to the housing 3 ', contacting seals for sealing the opening portion 24' are eliminated. These would be destroyed due to the resulting frictional heat within a very short time.
  • a centrifuge apparatus comprising a filtrate-permeable drum enclosing a working space and comprising a drum shell and a drum base, a cover axially displaceable relative to the drum for closing a free end face of the drum in a first position and a jacket pipe opening into the working space.
  • a centrifuge device with a drum, a housing and a labyrinth seal
  • the drum has at least one opening in its jacket for discharging fluid during centrifuging of material to be dried in the drum.
  • the housing surrounds the drum along its axis of rotation at least in sections and captures the discharged fluid.
  • the labyrinth seal seals an opening area between the drum and the housing.
  • Labyrinth seals are based on a non-contact sealing principle, making them particularly suitable for the high relative speeds between Make drum and housing present.
  • the desired tightness can be achieved by means of the labyrinth seal according to the invention.
  • a "labyrinth seal” is to be understood as meaning a seal which defines a narrow gap, which is formed undercut, at least in sections, relative to its ends.
  • radial is meant a direction substantially perpendicular to the axis of rotation of the drum in the present case.
  • an angle between the direction and the axis of rotation of about 80 to 90 degrees of “radially” is included.
  • along means a direction substantially coaxial or parallel to the axis of rotation.
  • an angle between the direction and the axis of rotation is from 0 to about 10 degrees from "along”.
  • a direction is to be understood not insignificant from radial and along deviating.
  • an angle between the direction and the axis of rotation is comprised between about 10 and about 80 degrees of "slanting".
  • circumferential is understood to mean a direction substantially in the circumferential direction, the axis of rotation of the drum defining the center of the circle which is decisive for the circumferential direction.
  • a "radial gap” is to be understood as meaning a gap which extends radially to the axis of rotation.
  • an "axial gap” is to be understood as meaning a gap which extends along the axis of rotation.
  • a "fluid” is to be understood as meaning a liquid and / or a gas or a mixture thereof.
  • material to be dried is generally meant a material to which it at least partially withdraw its liquid content.
  • the centrifuge device may be a thrust shaft guided through the drum base, a thrust plate axially coupled to the cover via webs and connected to the thrust shaft and disposed in the first position within the drum, and a filter cloth having a first end in the region of free end face on the drum and with a second end attached to the sliding floor, comprise, wherein the jacket tube opens through the lid in the working space.
  • a filling tube is arranged concentrically in the jacket tube and at least one multifunction tube is arranged between the jacket tube and the filling tube.
  • a plurality of multi-functional tubes may be provided, which are preferably distributed rotationally symmetrically over the circumference of the intermediate space between the jacket tube and the filling tube.
  • more than one multi-functional tube is provided and at least one pair of multi-functional tubes is connected to each other at their working-side end.
  • a fluid may be passed to warm or cool the filling tube.
  • the fluid can also be routed through unconnected multifunctional tubes or through only one multifunctional tube.
  • a sensor device is introduced into the working space through the at least one multifunction tube.
  • a sensor device for example, the temperature of the suspension or the residual moisture of the solid phase of a suspension can be measured and fill level meters or cameras or probes are introduced into the working space.
  • all suitable sensor devices, measuring devices or observation devices are conceivable.
  • the at least one multi-function pipe is provided for venting or for pressurizing the working space. In this way it is possible to apply an overpressure or negative pressure to the working space in order to simplify the centrifuging and further processing of the suspension in the centrifuge device.
  • At least one first and one second radial shaft sealing ring are provided for sealing the jacket tube to the cover, the sealing lips of which rest on the jacket tube and point in the direction of the working space.
  • the at least one multi-functional tube with its working-chamber-side end passes radially outward through the jacket tube, so that the at least one multi-functional tube opens in a first position into a gap between the first and the second radial shaft sealing ring.
  • the intermediate space can be acted upon by a pressurized gas.
  • the pressurized gas flows through between the radial shaft sealing ring and the jacket tube.
  • the radial shaft seals thus stand out from the jacket tube and are not subject to abrasion.
  • a permanent sealing of the working space is guaranteed.
  • a non-contact seal can be provided at high speeds, which is not subject to abrasion, and at shaft standstill or low speeds also provide a secure seal by means of radial shaft seals.
  • the cover forms a first gap channel in a first position with a first housing section, wherein the drum forms a second gap channel with a second housing section, wherein the cover abuts against a contact surface of a drum section in a first position, and wherein the first gap channel, the second gap channel and the contact surface open into an annular space, from which at least one suction channel goes off.
  • the first gap channel or the second gap channel or the contact surface is configured like a labyrinth.
  • the mouth widens into the annulus of at least one of the first gap channel or the second gap channel or the abutment surface in the direction of the annulus on.
  • Fail / Save seal assembly ie even with a failure of a labyrinth seal or arranged on the contact surface between the lid and drum O-rings does not enter the suspension or the filtrate directly into the product space, but only into the annular space and is sucked out of it.
  • suction channels distributed over the circumference several suction channels can be provided.
  • the annular space radially widens in its axial cross section in the region of the suction channels in the direction of drum rotation and at the level of the suction channel a step is provided which leads from the expanded cross section of the annular channel back to its original cross section.
  • the drum is cantilevered and a first housing portion is provided surrounding the drum, wherein a second housing portion is provided which surrounds the bearing, wherein the first housing portion is fixedly connected to the second housing portion, and wherein the second housing portion is arranged on a weighing device.
  • an outer housing may be provided, which surrounds the second housing area and the weighing device and is flexibly connected to the first housing area or the second housing area in a transition region of the first housing area to the second housing area.
  • the second housing portion thus surrounds the storage of the filter drum, i. et al also the shear shaft and the drive devices.
  • the second housing portion is mounted on a weighing device. Now, if a suspension is filled in the floating drum, can be detected by means of the weighing device, how much suspension was filled into the drum.
  • the second housing area is arranged in a different space than the first housing area. That is, at the interface of the first housing portion with the second housing portion is a wall. In the room in which the first housing area is arranged, clean room conditions are generally to be observed, in particular in the pharmaceutical sector. In the room in which the second housing portion is arranged, lower cleanliness and purity requirements are generally given.
  • a housing is to be provided which seals the entire centrifuge device under clean room conditions. Therefore, an outer housing is provided, which surrounds the second housing area and is flexibly connected in a transition area of the first housing area to the second housing area with the first housing area or the second housing area, for example by means of a bellows.
  • the second housing area is sealed in accordance with the clean room conditions to be complied with. Since the first housing portion satisfies these requirements and the outer housing is connected to the first housing portion or the second housing portion by means of a tight bellows, thus the entire centrifuge device is sufficiently sealed. Furthermore, the possibility remains unchanged to measure by means of the weighing device, the amount of suspension in the filter drum. Due to the flexible connection of the first housing portion to the outer housing, the entire centrifuge device may still tilt by a minimum inclination angle due to the suspension-filled and overhung centrifuge drum, which is detected by the weighing device. Of course, corresponding distances between the outer housing and the second housing area are to be observed so that the second housing area does not abut against the outer housing from the inside and a falsification of the measurement result occurs.
  • a filter cloth which is firmly connected at each of its ends with a seal.
  • an O-ring each sewn into the respective seam of the filter cloth may be incorporated into the seal. It can be provided that the filter cloth is attached by clamping the respective O-ring on the drum or on the sliding floor.
  • the filter cloth is provided in a centrifuge device according to the invention.
  • the O-ring By sewing the O-ring into the seam of the filter cloth, the O-ring is firmly attached to the filter cloth.
  • the filter cloth now has two thickened ends each looped around an O-ring. These thickened ends can now simply be clamped in the drum or in the sliding floor. In this way Not only is a tight fit of the filter cloth guaranteed, which can only be solved by tearing the filter cloth during operation, but at the same time ensuring a secure sealing of the clamping seam.
  • the fact that the O-rings are firmly connected to the filter cloth, moreover, the mounting of the filter cloth is simplified.
  • the labyrinth seal on a Abweisring which is fixed to the drum and is designed for rejecting the discharged fluid from the opening area.
  • the deflector ring is attached to a first portion of the drum, in particular to a flange. Due to the high peripheral speeds of the drum during the centrifuging operation, the fluid discharged through the preferably radial openings of the shell flows out of them at a very high speed. The deflector ring now prevents the discharged fluid, which moves at very high speed, from striking or spraying directly onto the opening area. Thus, the tightness of the labyrinth seal increases.
  • the deflecting ring has at least one tear-off edge for a tear-off of fluid discharged radially along at least one surface of the deflecting ring.
  • the fluid discharged from the openings at least partially impinges on the deflector ring. Due to adhesion forces between the surface of the deflector ring and the fluid, the latter tends to flow along surfaces of the deflector ring.
  • the fluid flows substantially in the radial direction because of the radial force acting in the radial direction.
  • the tear-off edge is preferably formed by two surfaces of the deflector ring, which are at an angle to each other. The trailing edge prevents the fluid from substantially flowing from one surface to the other surface.
  • the labyrinth seal has an inner ring which forms a gap with the deflecting ring, in particular a radial and / or axial gap.
  • the housing has a first portion in which it traps the discharged fluid. More preferably, the housing has a second portion adjacent to the second portion to which the inner ring is attached.
  • the inner ring is fixed while the deflector ring moves relative to it during the centrifuging operation.
  • the gap formed represents a flow resistance for the discharged fluid, as far as this tries to traverse the opening area.
  • the tear-off edge is formed circumferentially between surfaces, wherein the surfaces connect a side of the deflection ring facing away from the opening region with the gap.
  • the tear-off edge is provided more radially spaced from the axis of rotation than the gap between the deflecting ring and the inner ring.
  • One or more of the tear-off edges can be designed in such a way. Due to the centrifugal force acting in the centrifuging or the force acting at a standstill gravity, the fluid, which wants to move from the side facing away from the opening portion of the Abweisrings around the trailing edge to the gap, work against these forces, ie increase its energy. This is another hurdle for the fluid trying to move through the opening area. This further increases the tightness of the labyrinth seal.
  • the deflecting ring forms a first axial gap with the inner ring on a side facing the opening region, wherein the first axial gap adjoins the first section of the housing which catches the fluid.
  • Such a trained axial gap is difficult to achieve for the discharged fluid, since it is based on the discharged fluid behind the Abweisring.
  • the deflecting ring forms a first radial gap with the inner ring, which preferably adjoins the first axial gap. This increases the flow resistance through the opening area for the fluid and thus the tightness of the labyrinth seal.
  • the inner ring forms a second axial gap with the drum, which preferably adjoins the first radial gap.
  • the inner ring forms the axial gap with the first portion of the drum.
  • the inner ring on a flash chamber for a condensation of the fluid which by means of a gap, in particular by means of a second axial gap, with the first portion of the housing on the one hand and by means of a gap, in particular by means of a second radial gap, with a Product space on the other hand connected.
  • gases such as water vapor, which otherwise comparatively unhindered the labyrinth seal could happen to be trapped.
  • a “product space” is to be understood here as the area which is essentially free of fluid.
  • the product space is separated from a "filtrate space", ie the area of the centrifuge device which contains the fluid, by means of the labyrinth seal.
  • the product space can also be formed, for example, by the environment.
  • a drainage channel is provided, by means of which the fluid condensed in the decompression chamber can be discharged. Accumulation of fluid in the expansion chamber, which would in the long run lead to a leakage of the labyrinth seal, is thus avoided.
  • the fluid is connected to a discharge line connecting the centrifuge device to the environment.
  • the drainage channel extends through the inner ring and / or through the housing. Such a drainage channel is comparatively easy to provide.
  • the labyrinth seal has an outer ring, which is arranged on the housing and / or the inner ring and forms the second radial gap with the drum.
  • the outer ring is therefore preferably also stationary with respect to the deflecting ring or the drum, like the inner ring.
  • the outer ring with the first portion of the drum forms the second radial gap.
  • the outer ring with the drum forms a third axial gap, which preferably adjoins the second radial gap.
  • the outer ring with a second portion of the drum forms the third axial gap.
  • the outer ring surrounds the inner ring with a Umgreifungsabites.
  • a simple attachment of the outer ring is made possible on the inner ring.
  • the encompassing section forms the second radial section with the drum and / or the third radial gap with the drum.
  • the encompassing portion forms the second radial portion with the first portion of the drum and / or the third radial gap with the second portion of the drum.
  • both the first and the second portion of the drum is formed as a radial projection to the jacket of the drum. This reduces the opening area between the drum and the housing. This can be provided a smaller cross-sectional labyrinth seal, which in turn accommodates their rigidity in particular under the action of the high peripheral speeds in centrifuging. In addition, a simple attachment of the Abweisrings on the first portion of the drum is possible.
  • the first portion of the housing is provided radially further spaced from the axis of rotation than the second portion of the housing.
  • the first and second portions of the housing form a sort of sump for collecting the discharged fluid, wherein the first portion of the housing is associated with the bottom of the tub and the second portion of the housing of the shell of the tub.
  • the first and / or second section of the drum form the opening area together with the second section of the housing. This makes the labyrinth seal easy to provide.
  • the centrifuge device is designed as an invertible filter centrifuge.
  • the invention is particularly suitable for invertible filter centrifuges.
  • the first portion of the drum is formed as a flange of the shell of the drum and the second portion of the drum as a clamping ring, which is connected to the flange and holds a filter cloth of the centrifuge device.
  • the clamping ring is insofar as a double function, as on the one hand holds the filter cloth and on the other hand forms part of the labyrinth seal, namely the third axial gap.
  • the product space is arranged within an application funnel for application of the dried material.
  • the product space can just as well be part of a third section of the housing.
  • FIG. 1 shows a side cross-sectional view of a centrifuge device 100 according to the invention.
  • the centrifuge device 100 comprises a drum 10, which comprises a drum base 14 and a drum casing 16.
  • the drum 10 surrounds a working space 12 in which suspension is introduced through a filling tube 36 provided in a jacket tube 30.
  • the drum 10 is connected to a drive shaft 94, which in turn is driven by a drive device 92.
  • a thrust shaft 32 is provided, which in turn is connected to a sliding floor 24, wherein the sliding floor 24 is arranged in the working space 12.
  • the thrust shaft 32 is axially displaceable relative to the drum 10 by means of a pusher 90.
  • the sliding floor 24 is connected by webs 22 with a cover 20 which closes the drum 10 at a drum bottom 14 opposite end face of the drum 10.
  • the cover 20 has in its center an opening through which the jacket tube 30 is guided and opens into the working space 12.
  • the pusher tray 24 together with the lid 20 is axially moved by the pusher shaft (in FIG. 1 to the left) and the filter cloth 70 everted.
  • the lid 20 slides on the jacket tube 30 and the working space end of the jacket tube 30 enters a recess 33 in the thrust shaft 32 a.
  • the solid phase of the suspension bursts off the filter cloth 70 and falls into a product space 19.
  • the solid phase thus accumulates in the product space 19 and can be removed at the lower end of the product space 19.
  • the drive device 92 and the pusher 90 are disposed above and below the thrust shaft 32 and the drive shaft 94.
  • the drive of the drive shaft 94 and the thrust shaft 32 takes place by means of suitable belt or chain drives.
  • the drive device 92 and the pusher 90 are then arranged axially aligned with the drive shaft 94 and the thrust shaft 32 and a corresponding rotor of the drive device 92 or the pusher 90 is frontally coupled to the respective shaft.
  • the drive shaft 94 and the thrust shaft 32 also directly form the rotors of the drive device 92 and the pusher 90 (direct drive).
  • water-cooled, permanent-magnet electric motors are used as the drive device or thruster in this case in order to provide a dynamic, fast acceleration of the shafts 32, 94 and a good control behavior of the motors 90, 92.
  • the drive device 92 and the pusher 90 are arranged in this case immediately around the waves, since the shafts 32, 94 form the rotors of the drive device 92 and the pusher 90, one is able by such a direct drive, the overall height the entire centrifuge device 100 to reduce substantially.
  • the product space 19, the filtrate space 18 and the drum 10 are surrounded by a first housing area 80.
  • This first housing region 80 which is also referred to as a process housing, is connected to a second housing region 82, which is also referred to as a bearing inner housing.
  • the bearing inner housing is mounted on a weighing device 86 and vibration dampers 87.
  • the drum 10 is cantilevered so that the process housing 80 is supported by the bearing inner housing 82 and is otherwise unsupported itself.
  • an outer housing 84 is provided which surrounds the bearing inner housing 82 and the weighing device 86 and the damper 87.
  • the outer housing 84 has a circular opening through which the process housing 80 is connected to the bearing inner housing 82. Since the drum 10 is cantilevered, the drum 10, when filled with suspension, tilts slightly downwards. The process housing 80 and the bearing inner housing 82 thus virtually tilt about the bearing point 87, which is detected by the weighing device 86.
  • the outer housing 84 can not be fixedly attached to the process housing 80 or the bearing inner housing 82 in the region of the circular passage point, since it would otherwise be tense at this point and the outer housing would absorb some of the forces themselves, whereby the Measurement result of the weighing device 86 is falsified. Therefore, the outer housing 84 is flexible by means a bellows 88 at the passage point opposite the bearing inner housing 82 completed. Of course, it can also be provided that the outer housing 84 is closed by means of the bellows 88 with the process housing 88. The flexible bellows 88 absorbs no forces and allows the slight inclination movement of the process housing 80 and the bearing inner housing 82nd
  • FIG. 2 shows an enlarged cross-sectional view of a passage region of the jacket tube 30 through the cover 20th
  • the jacket tube 30 is hollow, and has in its interior a concentrically arranged filling tube 36, through which the suspension is filled into the working space 12 of the centrifuge device 100. It is provided that the filling tube 36 is supported at its working space end by connecting webs 35 on the casing tube 30.
  • the multifunctional tubes 34 for example, sensor devices can be introduced into the working space 12 in order to measure any parameters of the suspension, in particular the residual moisture. However, it is also possible to introduce probes into the working space 12 in order to examine them. Furthermore, it can be provided to inject a flushing fluid into the working space 12 in order to clean it.
  • a hot or cold fluid may be passed through the multifunction tubes 34 to heat or cool the fill tube 36 and adjust its temperature to the temperature of a suspension and chemical reactions or phase changes of the suspension during flow through the fill tube 36 to avoid. In particular, so condensation should be avoided a suspension on the filling tube 36.
  • the fluid used for cooling or heating the filling tube 36 does not enter the working space 12, it may be provided that some of the multifunction tubes 34 are in pairs at their working space side Connect end together, so as to allow a fluid circuit.
  • two radial shaft seals 40, 42 are provided.
  • the radial shaft seals 40, 42 are each supported on a projection 43, 45, so that their sealing lip in each case points in the direction of the working space 12 and rests on the jacket tube 30.
  • the projections 43, 45 do not touch the jacket tube 30, but each form with this an annular gap. Between these annular gaps is a gap 44.
  • one of the multifunctional channels 34 ' does not open into the working space 12, but is bent radially outwards and exits through the jacket tube 30 so that it opens into the intermediate space 44.
  • the intermediate space 44 can be acted upon by a compressed gas. This can cause the gap 44 to have a higher pressure than the working space 12 and the environment.
  • the compressed gas constantly flows out of the intermediate space 44 through the annular gaps out of the intermediate space 44 and in the direction of the environment or of the working space 12. In this way, it is not possible for a suspension located in the working space 12 to move counter to the flow direction of the compressed gas to penetrate an annular gap in the intermediate space 44.
  • the radial shaft seals 40, 42 are on the jacket tube and seal the jacket tube also on the lid 20, so that the area is sealed even if the drum 10 is not rotating or if no compressed gas through the multi-functional channel 34 'in the space 44 is initiated.
  • FIG. 3 shows in a partial section A in the area indicated by dashed lines in FIG FIG. 1 the special design of a seal in the opening area 24 '(transition area between the filtrate space 18 in the product space 19).
  • the liquid phase of the suspension is discharged through the filtrate 18.
  • the filtrate should not get into the product space 19 in order not to re-mix there with the solid phase of the suspension. Therefore, the product space 19 must be sealed off from the filtrate space 18.
  • the drum 10 and the lid 20 rotate during centrifuging against a stationary first housing portion 52 (the dispensing funnel 5 ') and a stationary second housing portion 50 (of the housing 3').
  • a stationary first housing portion 52 the dispensing funnel 5 '
  • a stationary second housing portion 50 of the housing 3'.
  • the drum shell 10 with a second housing portion 50 forms a second gap channel 60, which is formed like a labyrinth and thus forms a labyrinth seal.
  • a collecting recess 61 is further formed, which additionally reduces the probability that some of the filtrate will enter the first gap channel 60.
  • the cover 20 forms with a first housing portion 52 a first gap channel 62.
  • the cover 20 bears against a clamping ring 42 'of the drum 10 against a contact surface 64.
  • Both the first gap channel 62 and the second gap channel 60 and the contact surface 64 open into an annular space 66.
  • particles should creep through one of the gap channels 60, 62 or the contact surface 64, they enter the annular space 66. From the annular space 66 they are constantly sucked through a suction channel 68.
  • the first gap channel, the second gap channel and the contact surface 64 are widened in diameter in the direction of the annular space 66 to reduce the speed of a fluid passing through one of the gap channels 62, 60 or the abutment surface 64 and to increase the suction of the suction channel 68 ,
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of the sealing system in FIG. 3 .
  • FIG. 4 embodiment shown can be installed as a retrofit in existing centrifuge devices to replace the existing sealing systems there.
  • the jacket 16 of the drum 10 is formed with a radial flange 40 'at its feed hopper end. On the flange 40 ', for example by means of a bolt 41' of the clamping ring 42 'attached. The flange 40 'and the clamping ring 42' keep the edge portion 11 'of the filter cloth 70 clamped between them.
  • a housing portion 50 of the housing 3 ' is composed of a housing wall 43' and a housing flange 44 ', which is arranged at the discharge funnel-side end of the housing wall 45' connected thereto.
  • the housing flange 44 ' is fastened to a funnel flange 45' of the dispensing funnel 5 ', the funnel flange 45' adjoining a funnel wall 46 ', which together form a housing section 52 of the dispensing funnel 5'.
  • the flange 40 'and the clamping ring 42' form, together with the flange 44 'and the flange 46' between the opening portion 24 ', which is to be sealed fluid-tight.
  • the opening region 24 ' is closed fluid-tight by a labyrinth seal 47'.
  • the labyrinth seal 47 ' is composed of a repelling ring 48', an inner ring 49 'and an outer ring 50' together.
  • the deflector ring 50 ' is attached to the flange 40' on its side 51 'facing the opening region 24'.
  • the deflector ring 48 'thus rotates with the drum 10 about the axis of rotation 8'.
  • the fluid 19 'emerging from the bores 20' at high speed impinges.
  • the axis of rotation 8 'of the drum 10 is shown for better understanding, but in relation to Fig. 1 been brought to the jacket 16 to represent them on the paper can.
  • the deflector ring 48 ' has a preferably obliquely extending bore 53', which also has one preferably obliquely extending bores 20 'in the jacket 16 is in fluid communication.
  • bore 20 'extends preferably radially.
  • a surface 54 ' which faces away from the opening region 54', ie faces the collecting region 18, adjoins the bore 53 'radially away from the axis of rotation 8' of the drum 10.
  • Adjoining the surface 54 ' is a surface 55' facing away from the opening region 24 '.
  • the fluid flow 19' tears off, that is, the fluid flow 19 ', which wets the surface 54', separates at the rupture edge 56 'of the Abweisring 48' and moves, for example, along the arrow 57 'in the direction the housing wall 450.
  • the surface 55 ' is in turn followed by a surface 58'.
  • the surface 58 ' faces the opening region 24' and forms with the surface 55 'a tear-off edge 59'.
  • the surface 64 ' is partially against the flange 40' at. This preferably results in a substantially hook-shaped cross section for the deflector ring 48 ', as in FIG. 4 illustrated.
  • the inner ring 49 ' is preferably connected to the housing flange 44' and therefore provided with respect to the axis of rotation 8 'fixed.
  • the inner ring 49 ' preferably has a hook-shaped portion 65' which is formed with the surfaces 62 'and 64' of the Abweisrings 48 'opposite surfaces, each forming an axial gap 66' and a radial gap 67 'between them.
  • the axial gap 66 ' opens at its one end into the collecting area 18 and at the other end it communicates with the radial gap 67' in connection.
  • the hook-shaped portion 65 'of the inner ring 49' further forms an axial gap 68 'with the flange 40'.
  • the expansion chamber 69 ' is connected via a drainage channel 73' with, for example, a discharge line, not shown.
  • the expansion chamber 69 ' is formed between the hook-shaped portion 65' and a retaining portion 69a 'for a clinching portion 70' of the outer ring 50 '.
  • the expansion chamber 69 ' there is a lower pressure than in the collecting area 18, which means that, for example, solvent vapors of the fluid 19' can condense in the expansion chamber 69 'and be discharged via the drainage channel 73'.
  • the outer ring 50 ' is preferably attached to the inner ring 49' by means of a clincher portion 70 '.
  • the encompassing portion 70 ' forms with the flange 40' a radial gap 71 ', which adjoins the expansion chamber 69'.
  • the encompassing portion 70 'of the outer ring 50' preferably further forms with the clamping ring 42 'an axial gap 72' which adjoins the radial gap 71 'and opens into the product space 19'.
  • the axial and radial gaps 66 ', 67', 68 ', 71', 72 ' preferably define a path for the fluid 19' which extends to the axis of rotation 8 '. That is, the axial gap 66 'is farthest furthest from the axis of rotation 8' and the axial gap 72 ' far from the axis of rotation 8 'is spaced. Thus, a fluid 19 'must move against the centrifugal force through the radial gaps 67' and 71 'to pass from the catchment area 18 into the product space 19, which is admittedly very heavy. For the same reason, the axial gap 66 'is less far from the axis of rotation 8' spaced than the tear-off edge 59 '.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the sealing system in FIG. 3 or 4 in a plane on the view in FIG. 3 or 4 is vertical.
  • the annular space 66 according to the embodiment according to FIG. 3 or the expansion chamber 69 'according to the embodiment according to FIG. 4 extends around the entire circumference around the lid 20 and the drum 10 around. Since possibly in the annulus 66 and relaxation chamber 69 'located fluid particles are entrained by the rotating drum 10 and the rotating clamping ring 42' in the rotational direction ( ⁇ ) and by the radially outward forces against the outer periphery of the annular space 66 and the expansion chamber 69 'are pressed, it is provided that the annular space 66 and the expansion chamber 69' in sections expands radially outward.
  • the fluid particles located in the annular space thus move along the outer circumference of the annular space 66 or the expansion chamber 69 'in the direction of rotation (Q) and abut against a stop surface 67. At the height of this stop surface 67 a suction channel 68 or 73' is provided. Thus, in addition, the probability is increased that the fluid particles located in the annular space 66 or in the expansion chamber 69 reach the suction channel 68 or 73 '.
  • FIG. 6 shows a filter cloth 70, in whose seams in each case an O-ring 72, 74 is sewn, so that the O-rings 72, 74 are firmly connected to the filter cloth 70 and non-destructive can not be separated from the filter cloth 70.
  • Such a filter cloth 70 can be used in a centrifuge device 100 according to the invention.
  • the filter cloth 70 is clamped with its one end or O-ring 74 between the drum shell 16 of the drum 10 and a corresponding clamping piece 42 '.
  • the other end of the filter cloth 70 with the 0-ring 72 is clamped to the sliding floor 24 with a second clamping piece 71.
  • a particular advantage of the filter cloth 70 is that the sewn O-rings 72, 74 not only allow the clamping of the filter cloth 70, but at the same time seals the clamping seam between the clamping piece 42 'and the drum shell 16 and thus the working space 12 to the outside. An additional separate seal is not provided.
  • the clamping seam opens into the annular space 66, so that a fail-safe sealing system is also provided for the seal 74 of the clamping seam.
  • the described centrifuge device of the present invention eliminates the problems associated with prior art sealing systems and provides improved sealing systems that enable clean room conditions to be met.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentrifugenvorrichtung mit einer filtratdurchlässigen Trommel (10), die einen Arbeitsraum (12) umschließt und einen Trommelmantel (16) und einen Trommelboden (14) umfasst, einem relativ zu der Trommel (10) axial verschiebbaren Deckel (20) zum Verschließen einer freien Stirnseite der Trommel (10) in einer ersten Position und einem Mantelrohr (30), das in den Arbeitsraum (12) mündet. Insbesondere werden verbesserte Dichtungssysteme zur Abdichtung des Mantelrohrs (30) an dem Deckel (20), des Deckels (20) und der Trommel (10) gegenüber einem Gehäuse (80) und der gesamten Zentrifugenvorrichtung gegenüber der Umgebung bereitgestellt. Des Weiteren ist ein verbessertes Filtertuch (70) vorgesehen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentrifugenvorrichtung, insbesondere eine Stülpfilterzentrifuge.
  • Zentrifugenvorrichtungen sind im Stand der Technik allgemein bekannt. In der Industrie werden sie vor allem im chemischen und im pharmazeutischen Bereich dazu eingesetzt, die feste Phase von der flüssigen Phase einer Suspension zu trennen.
  • Basierend auf der Art und Weise des Austragens, d.h. des Abtrennens der festen Phase von dem Zentrifugenfilter und dem anschließenden Ausräumen der festen Phase aus der Zentrifugentrommel, kann u.a. zwischen drei Zentrifugenarten unterschieden werden, zum ersten den Metallfilterzentrifugen, bei denen das Austragen mittels entgegen der Fliehkraft und radial nach innen gerichteter Gasimpulsstöße erfolgt, zum zweiten den Schälzentrifugen, bei denen die feste Phase mittels eines axial entlang dem Trommelmantel verschiebbaren Schälbodens abgetragen wird, und drittens den Stülpfilterzentrifugen, bei denen ein Filtertuch verwendet wird, das zum Austragen der festen Phase umgestülpt wird.
  • Eine solche Stülpfederzentrifuge wird bspw. in der Druckschrift DE 37 40 411 C2 beschrieben. Diese bekannte Stülpfederzentrifuge ist zeichnet sich dadurch aus, dass ein Füllrohr zur Veränderung des Drucks in der Trommel mit einer Druck- oder Unterdruckquelle verbindbar und mittels einer kombinierten Dreh- und Gleitdichtung an einem Deckel abgedichtet ist, wobei die Drehdichtung das Füllrohr gegen den sich drehenden und die Gleitdichtung das Füllrohr gegen den axial verschieblichen Deckel abdichtet.
  • Diese bekannten Dichtungen zum Abdichten des Füllrohrs an dem Deckel weisen jedoch einen hohen Abrieb auf, der das aus der Trommel ausgetragene Produkt kontaminieren bzw. verschmutzen kann. Auch an anderen Stellen weisen bekannte Stülpfilterzentrifugen, insbesondere für Anwendungen im pharmazeutischen Bereich, ungenügende Dichtungen auf, bspw. bei der Abdichtung des Trommelmantels bzw. des Deckels an dem Zentrifugengehäuse, um einen Filtratraum, durch den die flüssige Phase austritt, von einem Produktraum, durch den die zentrifigurierte feste Phase austritt, zu trennen. Auch die Abdichtung des Zentrifugengehäuses an sich gegenüber der Umgebung ist problematisch, da die Zentrifugenvorrichtung häufig auf Dämpfern gelagert ist und so minimalen vertikalen Bewegungen unterliegt. Letztlich treten an den Verbindungsstellen eines Filtertuchs einer Stülpfilterzentrifuge mit einem Schubboden oder der Trommel häufig Undichtigkeiten auf, die durch bekannte Dichtungssysteme nicht zufriedenstellend verhindert werden können.
  • Beispielsweise ist es gerade bei der Herstellung von pharmazeutischen Produkten wesentlich, dass der Produktraum 19, siehe Figur 1 bzw. Figur 4, des Ausbringtrichters 5' fluiddicht von dem Filtratraum bzw. Auffangbereich 18 getrennt ist. Ansonsten würde das getrocknete Material in dem Produktraum 19 wieder mit der Flüssigkeit 19' in Kontakt kommen, was aus Gründen der Produktreinheit nicht hinnehmbar ist. Der Öffnungsbereich 24', welchen es folglich abzudichten gilt, wird von der Trommel 10 einerseits und von dem Gehäuse 3' andererseits begrenzt. Da sich die Trommel 10 mit Umfangsgeschwindigkeiten von bis zu 80 m/s relativ zu dem Gehäuse 3' dreht, scheiden berührende Dichtungen für eine Abdichtung des Öffnungsbereichs 24' aus. Diese würden aufgrund der entstehenden Reibungswärme innerhalb kürzester Zeit zerstört werden.
  • Es ist daher bekannt geworden, zwei dünne Teflonstreifen an dem Gehäuse 3' vorzusehen, welche anfänglich gegen die Trommel 10 in dem Öffnungsbereich 24' anliegen und durch Verschleiß nach einiger Zeit einen Minimalspalt bilden. Dieser Minimalspalt kann durch das dynamische Taumeln der Trommel 10 bis zu 1 mm groß werden. Solche Minimalspalte weisen einen nur ungenügenden Strömungswiderstand auf. Somit gelingt es der Flüssigkeit 19' nach einiger Zeit aus dem Auffangbereich 18 des Gehäuses 3' in den Produktraum 19 des Ausbringungstrichters 5' vorzudringen und das bereits getrocknete Material zu verunreinigen.
  • Es besteht somit die Aufgabe eine Zentrifugenvorrichtung, insbesondere einer Stülpfilterzentrifuge, bereitzustellen, bei der die vorstehend beschriebenen Probleme hinsichtlich der Dichtungssysteme gelöst sind.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Zentrifugenvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.
  • Demgemäß wird eine Zentrifugenvorrichtung mit einer filtratdurchlässige Trommel, die einen Arbeitsraum umschließt und einen Trommelmantel und einen Trommelboden umfasst, einem relativ zu der Trommel axial verschiebbaren Deckel zum Verschließen einer freien Stirnseite der Trommel in einer ersten Position und einem Mantelrohr, das in den Arbeitsraum mündet, bereitgestellt.
  • Ferner wird eine Zentrifugenvorrichtung mit einer Trommel, einem Gehäuse und einer Labyrinthdichtung bereitgestellt. Die Trommel weist wenigstens eine Öffnung in ihrem Mantel für ein Abführen von Fluid während eines Zentrifugierens von zu trocknendem Material in der Trommel auf. Das Gehäuse umgibt die Trommel entlang ihrer Drehachse wenigstens abschnittsweise und fängt das abgeführte Fluid auf. Die Labyrinthdichtung dichtet einen Öffnungsbereich zwischen der Trommel und dem Gehäuse ab.
  • Eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, eine Labyrinthdichtung in dem Öffnungsbereich zwischen der Trommel und dem Gehäuse vorzusehen. Labyrinthdichtungen basieren auf einem berührungslosen Dichtprinzip, was sie besonders geeignet für die hohen relativen Geschwindigkeiten zwischen Trommel und Gehäuse vorliegend machen. Außerdem kann mittels der erfindungsgemäßen Labyrinthdichtung die gewünschte Dichtigkeit erreicht werden.
  • Aus den Unteransprüchen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung.
  • Unter einer "Labyrinthdichtung" ist vorliegend eine Dichtung zu verstehen, welche einen engen Spalt definiert, welcher wenigstens abschnittsweise bezogen auf seine Enden hinterschnitten ausgebildet ist.
  • Unter "radial" ist vorliegend eine Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse der Trommel zu verstehen. Vorzugweise ist ein Winkel zwischen der Richtung und der Drehachse von in etwa 80 bis 90 Grad von "radial" umfasst.
  • Unter "entlang" ist vorliegend eine Richtung im Wesentlichen koaxial oder parallel zur Drehachse zu verstehen. Vorzugweise ist ein Winkel zwischen der Richtung und der Drehachse von 0 bis in etwa 10 Grad von "entlang" umfasst.
  • Unter "schräg" ist vorliegend eine Richtung nicht unwesentlich von radial und entlang abweichend zu verstehen. Vorzugweise ist ein Winkel zwischen der Richtung und der Drehachse zwischen in etwa 10 und in etwa 80 Grad von "schräg" umfasst.
  • Unter "umlaufend" ist vorliegend eine Richtung im Wesentlichen in Umfangsrichtung zu verstehen, wobei die Drehachse der Trommel den Mittelpunkt des für die Umfangsrichtung maßgeblichen Kreises definiert.
  • Unter einem "Radialspalt" ist vorliegend ein Spalt zu verstehen, welcher sich radial zur Drehachse erstreckt.
  • Unter einem "Axialspalt" ist vorliegend ein Spalt zu verstehen, welcher sich entlang der Drehachse erstreckt.
  • Unter einem "Fluid" ist vorliegend eine Flüssigkeit und/oder ein Gas bzw. eine Mischung dieser zu verstehen.
  • Unter "zu trocknendem Material" ist Allgemein ein Material zu verstehen, welchem es seinen Flüssigkeitsanteil wenigstens teilweise zu entziehen gilt.
  • Des weiteren kann die Zentrifugenvorrichtung eine durch den Trommelboden geführte Schubwelle, eine über Stege mit dem Deckel axial gekoppelten und an die Schubwelle angeschlossenen Schubboden, der in der ersten Position innerhalb der Trommel angeordnet ist, und ein Filtertuch, das mit einem ersten Ende im Bereich der freien Stirnseite an der Trommel und mit einem zweiten Ende an dem Schubboden befestigt ist, umfassen, wobei das Mantelrohr durch den Deckel in den Arbeitsraum mündet.
  • In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in dem Mantelrohr ein Füllrohr konzentrisch angeordnet ist und zwischen dem Mantelrohr und dem Füllrohr mindestens ein Multifunktionsrohr angeordnet ist. Selbstverständlich können mehrere Multifunktionsrohre vorgesehen sein, die vorzugsweise rotationssymmetrisch über den Umfang des Zwischenraums zwischen dem Mantelrohr und dem Füllrohr verteilt sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass mehr als ein Multifunktionsrohr vorgesehen ist und mindestens ein Paar von Multifunktionsrohren an ihrem arbeitsraumseitigen Ende miteinander verbunden ist. Durch das mindestens eine Paar von Multifunktionsrohren kann ein Fluid geleitet sein, um das Füllrohr zu wärmen oder zu kühlen. Das Fluid kann natürlich auch durch nicht miteinander verbundene Multifunktionsrohre bzw. durch lediglich ein Multifunktionsrohr geleitet sein. Mittels dieser Anordnung ist es möglich, das Füllrohr zu heizen oder zu kühlen, so dass das Einfüllen einer Suspension in den Arbeitsraum möglich wird, bspw. ohne dass eine eingefüllte Suspension während des Fließens durch das Füllrohr ihren Phasenzustand ändert, etwa indem sie am Rand des Füllrohrs kondensiert. Durch die Möglichkeit des Angleichens der Temperatur des Füllrohrs an die Temperatur der Suspension treten solche unerwünschten Reaktionen nicht auf.
  • Es kann vorgesehen sein, dass durch das mindestens eine Multifunktionsrohr eine Sensoreinrichtung in den Arbeitsraum eingebracht ist. Mittels einer solchen Sensoreinrichtung kann bspw. die Temperatur der Suspension oder die Restfeuchtigkeit der festen Phase einer Suspension gemessen werden und Füllstandshöhenmessgeräte oder Kameras bzw. Sonden in den Arbeitsraum eingebracht werden. Selbstverständlich sind alle geeigneten Sensoreinrichtungen, Messvorrichtungen oder Beobachtungseinrichtungen denkbar.
  • In Ausgestaltung ist das mindestens eine Multifunktionsrohr zur Entlüftung oder zur Druckbeaufschlagung des Arbeitsraums vorgesehen. Auf diese Weise ist es möglich, den Arbeitsraum mit einem Überdruck bzw. Unterdruck zu beaufschlagen, um das Zentrifugieren und Weiterbearbeiten der Suspension in der Zentrifugenvorrichtung zu vereinfachen.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung sind zur Abdichtung des Mantelrohrs an dem Deckel mindestens ein erste und eine zweite Radialwellendichtring vorgesehen, deren Dichtlippen auf dem Mantelrohr aufliegen und in Richtung des Arbeitsraums weisen.
  • Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Multifunktionsrohr mit seinem arbeitsraumseitigen Ende radial nach außen durch das Mantelrohr tritt, so dass das mindestens eine Multifunktionsrohr in einer ersten Position in einen Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Radialwellendichtring mündet.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass während einer Rotation der Trommel der Zwischenraum mit einem Druckgas beaufschlagbar ist.
  • Auf diese Weise ist es möglich, den Zwischenraum zwischen dem Radialwellendichtring mit einem Überdruck gegenüber dem Arbeitsraum zu beaufschlagen. Durch den Überdruck wird erreicht, dass keine Suspensionsanteile durch die Radialwellendichtringe gelangen können.
  • Des Weiteren wird erreicht, dass das Druckgas zwischen dem Radialwellendichtring und dem Mantelrohr hindurchströmt. Die Radialwellendichtringe heben sich so von dem Mantelrohr ab und unterliegen keinem Abrieb. Durch den stetigen Druckgasstrom ist trotz allem eine ständige Abdichtung des Arbeitsraums gewährleistet. Auf diese Weise kann bei hohen Drehzahlen eine berührungsfreie Dichtung bereitgestellt werden, die keinem Abrieb unterliegt, und bei Wellenstillstand oder geringen Drehzahlen ebenfalls eine sichere Abdichtung mittels der Radialwellendichtringe bereitgestellt werden.
  • In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Deckel in einer ersten Position mit einem ersten Gehäuseabschnitt einen ersten Spaltkanal bildet, wobei die Trommel mit einem zweiten Gehäuseabschnitt einen zweiten Spaltkanal bildet, wobei der Deckel in einer ersten Position an einer Anlagefläche eines Trommelabschnitts anliegt, und wobei der erste Spaltkanal, der zweite Spaltkanal und die Anlagefläche in einen Ringraum münden, von dem mindestens ein Absaugkanal abgeht.
  • Weiterhin ist möglich, dass zumindest entweder der erste Spaltkanal oder der zweite Spaltkanal oder die Anlagefläche labyrinthartig ausgestaltet ist.
  • In einer Ausführungsform weitet sich die Mündung in den Ringraum zumindest entweder des ersten Spaltkanals oder des zweiten Spaltkanals oder der Anlagefläche in Richtung des Ringraums auf. Auf diese Weise wird eine besonders sichere Dichtung der Trommel bzw. des Deckels gegenüber dem Zentrifugengehäuse erreicht und der Filtratraum, durch den die flüssige Phase abfließt, über eine berührungsfreie Dichtung sicher von dem Produktraum, durch den die feste Phase ausgetragen wird, getrennt. Auch eventuell durch die Kontaktfläche zwischen Deckel und Trommel aussickernde Suspension wird sicher abgeführt, ohne in den Produktraum zu gelangen. Da die Spaltkanäle bzw. die Anlagefläche in einen Ringraum münden, aus dem stetig abgesaugt wird, stellt die vorgeschlagene Dichtungsanordnung eine sog. Fail/Save-Dichtungsanordnung bereit, d.h. selbst bei einem Versagen einer Labyrinthdichtung bzw. eines an der Anlagefläche zwischen Deckel und Trommel angeordneten O-Rings gelangt die Suspension bzw. das Filtrat nicht unmittelbar in den Produktraum, sondern lediglich in den Ringraum und wird aus diesem abgesaugt.
  • Selbstverständlich können über den Umfang verteilt mehrere Absaugkanäle vorgesehen sein.
  • Des weiteren kann vorgesehen sein, dass sich der Ringraum in seinem axialen Querschnitt im Bereich der Absaugkanäle in Richtung mit der Trommeldrehrichtung radial aufweitet und auf Höhe des Absaugkanals eine Stufe vorgesehen ist, die von dem aufgeweiteten Querschnitt des Ringkanals zurück auf seinen ursprünglichen Querschnitt führt. Durch die Drehbewegung der Trommel wird eventuell in den Ringraum gelangtes Produkt bzw. Suspension von der Trommel in Drehrichtung mitgerissen und über die wirkende Fliehkraft nach außen transportiert. Dort schlägt es an die durch die Stufe gebildete Anschlagfläche an und perlt in den Absaugkanal ab. Auf diese Weise ist eine verbesserte Absaugung auch geringer Mengen an Produkt bzw. Suspension sichergestellt.
  • In einer Ausführungsform ist die Trommel fliegend gelagert und ein erster Gehäusebereich vorgesehen, der die Trommel umgibt, wobei ein zweiter Gehäusebereich vorgesehen ist, der die Lagerung umgibt, wobei der erste Gehäusebereich fest mit dem zweiten Gehäusebereich verbunden ist, und wobei der zweite Gehäusebereich auf einer Wiegevorrichtung angeordnet ist.
  • Des weiteren kann ein Außengehäuse vorgesehen sein, das den zweiten Gehäusebereich und die Wiegevorrichtung umgibt und in einem Übergangsbereich des ersten Gehäusebereichs auf den zweiten Gehäusebereich flexibel mit dem ersten Gehäusebereich oder dem zweiten Gehäusebereich verbunden ist.
  • Der zweite Gehäusebereich umgibt somit die Lagerung der Filtertrommel, d.h. u.a. auch die Schubwelle sowie die Antriebsvorrichtungen. Der zweite Gehäusebereich ist auf einer Wiegevorrichtung gelagert. Wird nun eine Suspension in die fliegend gelagerte Trommel eingefüllt, kann mittels der Wiegevorrichtung erfasst werden, wie viel Suspension in die Trommel eingefüllt wurde.
  • Im Stand der Technik ist üblich, dass der zweite Gehäusebereich in einem anderen Raum als der erste Gehäusebereich angeordnet ist. Das heißt an der Schnittstelle des ersten Gehäusebereichs mit dem zweiten Gehäusebereich befindet sich eine Wand. In dem Raum, in dem der erste Gehäusebereich angeordnet ist, sind insbesondere im pharmazeutischen Bereich in der Regel Reinraumbedingungen einzuhalten. In dem Raum, in dem der zweite Gehäusebereich angeordnet ist, sind in der Regel geringere Anforderungen an die Sauberkeit und Reinheit gegeben. Soll die gesamte Zentrifugenvorrichtung jedoch in einem Raum angeordnet werden, ist ein Gehäuse vorzusehen, das die gesamte Zentrifugenvorrichtung unter Reinraumbedingungen abdichtet. Daher ist ein Außengehäuse bereitgestellt, das den zweiten Gehäusebereich umgibt und in einem Übergangsbereich des ersten Gehäusebereichs auf den zweiten Gehäusebereich flexibel mit dem ersten Gehäusebereich oder dem zweiten Gehäusebereich verbunden ist, bspw. mittels eines Faltenbalgs.
  • Auf diese Weise wird erreicht, dass der zweite Gehäusebereich gemäß den einzuhaltenden Reinraumbedingungen abgedichtet ist. Da der erste Gehäusebereich an sich diesen Anforderungen genügt und das Außengehäuse mit dem ersten Gehäusebereich oder dem zweiten Gehäusebereich mittels eines dichten Faltenbalgs verbunden ist, ist somit die gesamte Zentrifugenvorrichtung ausreichend abgedichtet. Des weiteren bleibt unverändert die Möglichkeit erhalten, mittels der Wiegevorrichtung die Suspensionsmenge in der Filtertrommel zu messen. Durch die flexible Verbindung des ersten Gehäusebereichs mit dem Außengehäuse kann sich die gesamte Zentrifugenvorrichtung nach wie vor um einen minimalen Neigungswinkel aufgrund der mit Suspension gefüllten und fliegend gelagerten Zentrifugentrommel neigen, was mittels der Wiegevorrichtung erfasst wird. Selbstverständlich sind dabei entsprechende Abstände zwischen dem Außengehäuse und dem zweiten Gehäusebereich einzuhalten, damit der zweite Gehäusebereich nicht von innen an das Außengehäuse anschlägt und eine Verfälschung des Messergebnisses auftritt.
  • Des Weiteren wird ein Filtertuch vorgeschlagen, das an jedem seiner Enden fest mit einer Dichtung verbunden ist. In einer Ausführungsform kann in die Dichtung jeweils ein O-Ring sein, der in den jeweiligen Saum des Filtertuchs eingenäht ist. Es kann vorgesehen sein, dass das Filtertuch mittels Einklemmens des jeweiligen O-Rings an der Trommel bzw. an dem Schubboden befestigt ist.
  • Es ist weiterhin möglich, dass das Filtertuch in einer erfindungsgemäßen Zentrifugenvorrichtung vorgesehen ist.
  • Durch das Einnähen des O-Rings in den Saum des Filtertuchs ist der O-Ring fest mit dem Filtertuch verbunden. Das Filtertuch weist nun zwei jeweils einen O-Ring umschlingende verdickte Enden auf. Diese verdickten Enden können nun einfach in die Trommel bzw. in den Schubboden eingeklemmt werden. Auf diese Weise ist nicht nur ein fester Sitz des Filtertuchs garantiert, der sich nur durch ein Zerreißen des Filtertuchs während des Betriebs lösen kann, sondern gleichzeitig eine sichere Abdichtung der Klemmnaht gewährleistet. Dadurch, dass die O-Ringe fest mit dem Filtertuch verbunden sind, ist des Weiteren das Montieren des Filtertuchs vereinfacht.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Labyrinthdichtung einen Abweisring auf, welcher an der Trommel befestigt ist und für ein Abweisen des abgeführten Fluids von dem Öffnungsbereich ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der Abweisring an einem ersten Abschnitt der Trommel, insbesondere an einem Flansch, befestigt. Aufgrund der hohen Umfangsgeschwindigkeiten der Trommel während dem Zentrifugierbetrieb strömt das durch die vorzugsweise radialen Öffnungen des Mantels abgeführte Fluid aus diesen mit einer sehr hohen Geschwindigkeit aus. Der Abweisring verhindert nun, dass das sich mit der sehr hohen Geschwindigkeit bewegende, abgeführte Fluid direkt auf den Öffnungsbereich auftrifft bzw. aufspritzt. Somit erhöht sich die Dichtigkeit der Labyrinthdichtung.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Zentrifugenvorrichtung weist der Abweisring wenigstens eine Abrisskante für einen Abriss von radial an wenigstens einer Fläche des Abweisrings entlang fließendem, abgeführten Fluid auf. Das aus den Öffnungen abgeführte Fluid trifft wenigstens teilweise auf den Abweisring auf. Aufgrund von Adhäsionskräften zwischen der Oberfläche des Abweisrings und dem Fluid ist letzteres bestrebt an Flächen des Abweisrings entlang zu fließen. Das Fluid fließt wegen der in radialer Richtung wirkenden Zentrifugalkraft im Wesentlichen in radiale Richtung. Die Abrisskante wird vorzugsweise von zwei Flächen des Abweisrings gebildet, welche schräg aufeinander stehen. Die Abrisskante verhindert, dass das Fluid im Wesentlichen von der einen Fläche zu der anderen Fläche fließen kann. An der Abrisskante überschreitet die auf das Fluid wirkenden Zentrifugalkraft die Adhäsionskraft, welche zwischen dem Fluid und der einen Fläche wirkt. Somit kann der Öffnungsbereich noch besser vor dem abgeführten Fluid geschützt werden, was sich wiederum positiv auf die Dichtigkeit der Labyrinthdichtung auswirkt.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Zentrifugenvorrichtung weist die Labyrinthdichtung einen Innenring auf, welcher mit dem Abweisring einen Spalt, insbesondere einen Radial- und/oder Axialspalt bildet. Vorzugsweise weist das Gehäuse einen ersten Abschnitt auf, in welchem es das abgeführte Fluid auffängt. Weiter bevorzugt weist das Gehäuse einen zweiten Abschnitt angrenzend an den zweiten Abschnitt auf, an welchem der Innenring befestigt ist. Der Innenring steht also fest, während sich der Abweisring relativ zu diesem während des Zentrifugierbetriebs bewegt. Der gebildete Spalt stellt einen Strömungswiderstand für das abgeführte Fluid dar, soweit dieses versucht den Öffnungsbereich zu durchqueren.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Zentrifugenvorrichtung ist die Abrisskante umlaufend zwischen Flächen ausgebildet, wobei die Flächen eine von dem Öffnungsbereich abgewandte Seite des Abweisrings mit dem Spalt verbinden. Eine derartig ausgebildete Abrisskante hindert das abgeführte Fluid daran, von der von dem Öffnungsbereich abgewandten Seite des Abweisrings hin zu dem Spalt zu fließen, was wiederum die Dichtigkeit der Labyrinthdichtung erhöht.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung ist die Abrisskante weiter von der Drehachse radial beabstandet vorgesehen als der Spalt zwischen dem Abweisring und dem Innenring. Eine oder mehrere der Abrisskanten können derart ausgebildet vorgesehen sein. Aufgrund der im Zentrifugierbetrieb wirkenden Zentrifugalkraft bzw. der im Stillstand wirkenden Schwerkraft muss das Fluid, welches sich von der von dem Öffnungsbereich abgewandten Seite des Abweisrings um die Abrisskante herum zu dem Spalt bewegen will, gegen diese Kräfte arbeiten, also seine Energie erhöhen. Dies stellt eine weitere Hürde für das Fluid dar, welches versucht, sich durch den Öffnungsbereich hindurch zu bewegen. Damit wird die Dichtigkeit der Labyrinthdichtung weiter erhöht.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung bildet der Abweisring an einer dem Öffnungsbereich zugewandten Seite einen ersten Axialspalt mit dem Innenring, wobei der erste Axialspalt an den ersten Abschnitt des Gehäuses, welcher das Fluid auffängt, angrenzt. Ein derartig ausgebildeter Axialspalt ist für das abgeführte Fluid schwer zu erreichen, da er bezogen auf das abgeführte Fluid hinter dem Abweisring liegt.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bildet der Abweisring einen ersten Radialspalt mit dem Innenring, welcher sich vorzugsweise an den ersten Axialspalt anschließt. Damit erhöht sich der Strömungswiderstand durch den Öffnungsbereich für das Fluid und damit die Dichtigkeit der Labyrinthdichtung.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bildet der Innenring einen zweiten Axialspalt mit der Trommel, welcher sich vorzugsweise an den ersten Radialspalt anschließt. Vorzugsweise bildet der Innenring den Axialspalt mit dem ersten Abschnitt der Trommel. Der Umstand, dass die Labyrinthdichtung gemäß dieser Weiterbildung durch die Trommel selbst wenigstens teilweise gebildet wird, führt zu einer Bauteileinsparung.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Innenring eine Entspannungskammer für eine Kondensation des Fluids auf, welche mittels eines Spalts, insbesondere mittels eines zweiten Axialspalts, mit dem ersten Abschnitt des Gehäuses einerseits und mittels eines Spalts, insbesondere mittels eines zweiten Radialspalts, mit einem Produktraum andererseits verbunden ist. Mittels dieser Weiterbildung können somit Gase, beispielsweise Wasserdampf, welche sonst vergleichsweise ungehindert die Labyrinthdichtung passieren könnten, eingefangen werden. Unter einem "Produktraum" ist vorliegend der Bereich zu verstehen, welcher im Wesentlichen frei von Fluid ist. Der Produktraum wird von einem "Filtratraum", also dem Bereich der Zentrifugenvorrichtung, welcher das Fluid aufweist, mittels der Labyrinthdichtung abgetrennt. Der Produktraum kann beispielsweise auch durch die Umgebung gebildet werden.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein Drainagekanal vorgesehen, mittels welchem das in der Entspannüngskammer kondensierte Fluid abführbar ist. Ein Ansammeln von Fluid in der Entspannungskammer, welches langfristig zu einer Undichtigkeit der Labyrinthdichtung führen würde, wird somit vermieden. Vorzugsweise ist das Fluid mit einer Abführleitung, welche die Zentrifugenvorrichtung mit der Umgebung verbindet, verbunden. Vorzugsweise erstreckt sich der Drainagekanal dabei durch den Innenring und/oder durch das Gehäuse. Ein derartiger Drainagekanal ist vergleichsweise einfach vorzusehen.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Labyrinthdichtung einen Außenring auf, welcher an dem Gehäuse und/oder dem Innenring angeordnet ist und mit der Trommel den zweiten Radialspalt bildet. Der Außenring ist also wie der Innenring vorzugsweise ebenfalls stationär bezüglich des Abweisrings bzw. der Trommel. Vorzugsweise bildet der Außenring mit dem ersten Abschnitt der Trommel den zweiten Radialspalt. Die Labyrinthdichtung mit einem Innen- und einem Außenring zu bilden, ist im Hinblick auf eine Fertigung derselben, insbesondere im Hinblick auf eine Entformung derselben aus einer Form zum Herstellen derselben vorteilhaft. Der Umstand, dass der Außenring einen Teil der Labyrinthdichtung ausbildet, führt vorteilhaft zu einer Bauteileinsparung.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bildet der Außenring mit der Trommel einen dritten Axialspalt, welcher sich vorzugsweise an den zweiten Radialspalt anschließt. Vorzugsweise bildet der Außenring mit einem zweiten Abschnitt der Trommel den dritten Axialspalt. Auch hier führt der Umstand, dass die Trommel selbst einen Teil der Labyrinthdichtung ausbildet, zu einer Bauteileinsparung. Ferner erhöht der zweite Radialabschnitt den Strömungswiderstand für das Fluid durch den Öffnungsbereich.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung umgreift der Außenring den Innenring mit einem Umgreifungsabschnitt. Somit wird eine einfache Befestigung des Außenrings an dem Innenring ermöglicht.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bildet der Umgreifungsabschnitt den zweiten Radialabschnitt mit der Trommel und/oder den dritten Radialspalt mit der Trommel. Vorzugsweise bildet der Umgreifungsabschnitt den zweiten Radialabschnitt mit dem ersten Abschnitt der Trommel und/oder den dritten Radialspalt mit dem zweiten Abschnitt der Trommel. Demnach kommt hier dem Umgreifungsabschnitt eine Doppelfunktion zu: Einerseits dient der Umgreifungsabschnitt der Befestigung des Außenrings an dem Innenring und andererseits bildet der Umgreifungsabschnitt einen Teil der Labyrinthdichtung aus.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung ist sowohl der erste als auch der zweite Abschnitt der Trommel als radialer Vorsprung zum Mantel der Trommel ausgebildet. Dadurch verkleinert sich der Öffnungsbereich zwischen der Trommel und dem Gehäuse. Damit kann eine im Querschnitt kleinere Labyrinthdichtung vorgesehen werden, was wiederum deren Steifigkeit insbesondere unter Einwirkung der hohen Umfangsgeschwindigkeiten im Zentrifugierbetrieb entgegenkommt. Außerdem ist eine einfache Befestigung des Abweisrings an dem ersten Abschnitt der Trommel so möglich.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der erste Abschnitt des Gehäuses von der Drehachse radial weiter beabstandet vorgesehen als der zweite Abschnitt des Gehäuses. Damit bilden der erste und zweite Abschnitt des Gehäuses eine Art Auffangwanne zum Auffangen des abgeführten Fluids, wobei der erste Abschnitt des Gehäuses dem Boden der Wanne und der zweite Abschnitt des Gehäuses des Mantels der Wanne zugeordnet ist.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bilden der erste und/oder zweite Abschnitt der Trommel zusammen mit dem zweiten Abschnitt des Gehäuses den Öffnungsbereich aus. Damit lässt sich die Labyrinthdichtung einfach vorsehen.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Zentrifugenvorrichtung als Stülpfilterzentrifuge ausgebildet. Die Erfindung ist gerade für Stülpfilterzentrifugen besonders geeignet.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der erste Abschnitt der Trommel als Flansch des Mantels der Trommel und der zweite Abschnitt der Trommel als ein Klemmring ausgebildet, welcher mit dem Flansch verbunden ist und ein Filtertuch der Zentrifugenvorrichtung hält. Dem Klemmring kommt insofern eine Doppelfunktion zu, als dass er einerseits das Filtertuch hält und andererseits einen Teil der Labyrinthdichtung ausbildet, nämlich den dritten Axialspalt.
  • Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Produktraum innerhalb eines Ausbringungstrichters für eine Ausbringung des getrockneten Materials angeordnet. Genauso gut kann der Produktraum aber auch Bestandteil eines dritten Abschnitts des Gehäuses sein.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
    • Figur 1
    zeigt eine Querschnittsansicht einer Zentrifugenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
    Figur 2
    zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Mündungsbereichs eines Mantelrohrs in einen Arbeitsraum der Zentrifugenvorrichtung aus Figur 1;
    Figur 3
    zeigt in einer vergrößerten Querschnittsansicht A aus Figur 1 eine Dichtungsanordnung zum Abdichten einer Zentrifugentrommel bzw. eines Deckels gegenüber einem Zentrifugengehäuse;
    Figur 4
    zeigt eine alternative Ausführungsform der Dichtungsanordnung in Figur 3, die insbesondere als Retrofit eingesetzt werden kann;
    Figur 5
    zeigt eine Querschnittsansicht einer in den Figuren 3 oder 4 dargestellten Dichtungsanordnung in einer Ebene senkrecht zu der in den Figuren 3 bzw. 4 dargestellten Ebene;
    Figur 6
    zeigt in einer Querschnittsansicht aus Figur 1 ein Filtertuch.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
  • Figur 1 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Zentrifugenvorrichtung 100.
  • Die Zentrifugenvorrichtung 100 umfasst eine Trommel 10, die einen Trommelboden 14 und einen Trommelmantel 16 umfasst. Die Trommel 10 umgibt einen Arbeitsraum 12, in den durch ein in einem Mantelrohr 30 vorgesehenes Füllrohr 36 Suspension eingefüllt wird. Die Trommel 10 ist mit einer Antriebswelle 94 verbunden, die wiederum von einer Antriebsvorrichtung 92 angetrieben wird. Innerhalb der Antriebswelle 94 ist eine Schubwelle 32 vorgesehen, die wiederum mit einem Schubboden 24 verbunden ist, wobei der Schubboden 24 im Arbeitsraum 12 angeordnet ist. Die Schubwelle 32 ist mittels einer Schubvorrichtung 90 axial relativ zu der Trommel 10 verschiebbar.
  • Der Schubboden 24 ist durch Stege 22 mit einem Deckel 20 verbunden, der die Trommel 10 an einer dem Trommelboden 14 gegenüberliegenden Stirnseite der Trommel 10 verschließt. Der Deckel 20 weist in seinem Zentrum eine Öffnung auf, durch die das Mantelrohr 30 geführt ist und in den Arbeitsraum 12 mündet.
  • Wird die Trommel 10 in Rotation versetzt, bewirken die Kräfte in radialer Richtung, dass eine in dem Arbeitsraum 12 befindliche Suspension an ein Filtertuch 70 (in Figur 1 aus Übersichtsgründen nicht dargestellt) gepresst wird. Die feste Phase der Suspension verbleibt an dem Filtertuch 70, wobei die flüssige Phase durch den Trommelmantel 16 in einen Filtratraum 18 austritt und dort abgeführt wird.
  • Wenn der Vorgang des Zentrifugierens abgeschlossen ist, wird der Schubboden 24 zusammen mit dem Deckel 20 durch die Schubwelle axial bewegt (in Figur 1 nach links) und das Filtertuch 70 umgestülpt. Der Deckel 20 gleitet dabei auf dem Mantelrohr 30 und das arbeitsraumseitige Ende des Mantelrohrs 30 tritt in eine Aussparung 33 in der Schubwelle 32 ein.
  • Durch das Umstülpen des Filtertuchs 70 platzt die feste Phase der Suspension von dem Filtertuch 70 ab und fällt in einen Produktraum 19. Die feste Phase sammelt sich so in dem Produktraum 19 und kann an dem unteren Ende des Produktraums 19 entnommen werden.
  • Anschließend wird der Deckel 20 mit dem Schubboden 24 zurückbewegt (in Figur 1 nach rechts), bis der Deckel 20 wieder an der Trommel 10 anliegt und den Arbeitsraum 12 verschließt. Nun kann erneut Suspension in den Arbeitsraum 12 eingeführt und zentrifugiert werden. Diese Grundstellung der Zentrifugenanordnung 100 wird als erste Position bezeichnet.
  • In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform sind die Antriebsvorrichtung 92 und die Schubvorrichtung 90 oberhalb bzw. unterhalb der Schubwelle 32 und der Antriebswelle 94 angeordnet. Der Antrieb der Antriebswelle 94 und der Schubwelle 32 erfolgt dabei mittels geeigneter Riemen- bzw. Kettentriebe.
  • Grundsätzlich kann jedoch auch vorgesehen sein, einen Direktantrieb der Antriebswelle bzw. der Schubwelle vorzusehen. Die Antriebsvorrichtung 92 bzw. die Schubvorrichtung 90 werden dann axial fluchtend zu der Antriebswelle 94 bzw. der Schubwelle 32 angeordnet und ein entsprechender Rotor der Antriebsvorrichtung 92 oder der Schubvorrichtung 90 ist mit der jeweiligen Welle stirngekoppelt. Selbstverständlich können die Antriebswelle 94 und die Schubwelle 32 auch direkt die Rotoren der Antriebsvorrichtung 92 bzw. der Schubvorrichtung 90 bilden (Direktantrieb). Vorzugsweise werden als Antriebsvorrichtung bzw. Schubvorrichtung in diesem Fall wassergekühlte, permanenterregte Elektromotoren verwendet, um ein dynamisches schnelles Beschleunigen der Wellen 32, 94 und ein gutes Regelverhalten der Motoren 90, 92 bereitzustellen. Dadurch, dass die Antriebsvorrichtung 92 und die Schubvorrichtung 90 in diesem Fall unmittelbar um die Wellen herum angeordnet sind, da die Wellen 32, 94 die Rotoren der Antriebsvorrichtung 92 und der Schubvorrichtung 90 bilden, ist man durch einen solchen Direktantrieb in der Lage, die Bauhöhe der gesamten Zentrifugenvorrichtung 100 wesentlich zu reduzieren.
  • Der Produktraum 19, der Filtratraum 18 sowie die Trommel 10 sind von einem ersten Gehäusebereich 80 umgeben. Dieser erste Gehäusebereich 80, der auch als Prozessgehäuse bezeichnet wird, ist mit einem zweiten Gehäusebereich 82 verbunden, der auch als Lagerinnengehäuse bezeichnet wird. Das Lagerinnengehäuse ist auf einer Wiegevorrichtung 86 und Schwingungsdämpfern 87 gelagert. Die Trommel 10 ist fliegend gelagert, so dass das Prozessgehäuse 80 von dem Lagerinnengehäuse 82 getragen wird und sonst selbst nicht abgestützt ist. Durch diese Art der Lagerung ist man in der Lage, mittels der Wiegevorrichtung 86 und aus den mit dieser gemessenen Kräfte und Momente genau die Menge der in den Arbeitsraum 12 eingefüllten Suspension zu bestimmen.
  • Um die Wiegevorrichtung 86 und die Dämpfer 87 sowie das Lagerinnengehäuse 82 zusammen gegenüber der Umgebung abzudichten, so dass die Zentrifugenvorrichtung 100 unter Reinraumbedingungen betrieben werden kann, ist ein Außengehäuse 84 vorgesehen, das das Lagerinnengehäuse 82 und die Wiegevorrichtung 86 sowie die Dämpfer 87 umgibt.
  • Das Außengehäuse 84 weist eine kreisförmige Öffnung auf, durch die das Prozessgehäuse 80 mit dem Lagerinnengehäuse 82 verbunden ist. Da die Trommel 10 fliegend gelagert ist, neigt sich die Trommel 10, wenn sie mit Suspension gefüllt wird, leicht nach unten. Das Prozessgehäuse 80 und das Lagerinnengehäuse 82 kippen somit quasi um den Lagerpunkt 87, was durch die Wiegevorrichtung 86 erfasst wird.
  • Aus diesem Grund kann das Außengehäuse 84 jedoch nicht fest an dem Prozessgehäuse 80 oder dem Lagerinnengehäuse 82 im Bereich der kreisförmigen Durchtrittsstelle befestigt werden, da es an dieser Stelle sonst zu Verspannungen kommen würde und das Außengehäuse einen Teil der wirkenden Kräfte selbst aufnehmen würde, wodurch das Messergebnis der Wiegevorrichtung 86 verfälscht wird. Daher ist das Außengehäuse 84 flexibel mittels eines Faltenbalgs 88 an der Durchtrittsstelle gegenüber dem Lagerinnengehäuse 82 abgeschlossen. Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass das Außengehäuse 84 mittels des Faltenbalgs 88 mit dem Prozessgehäuse 88 abgeschlossen ist. Der flexibler Faltenbalg 88 nimmt keinerlei Kräfte auf und ermöglicht die leichte Neigungsbewegung des Prozessgehäuses 80 und des Lagerinnengehäuses 82.
  • Figur 2 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Durchtrittsbereichs des Mantelrohrs 30 durch den Deckel 20.
  • Das Mantelrohr 30 ist hohl ausgebildet, und weist in seinem Inneren ein konzentrisch angeordnetes Füllrohr 36 auf, durch das die Suspension in den Arbeitsraum 12 der Zentrifugenvorrichtung 100 eingefüllt wird. Es ist vorgesehen, dass das Füllrohr 36 an seinem arbeitsraumseitigen Ende durch Verbindungsstege 35 an dem Mantelrohr 30 abgestützt ist. In dem Zwischenraum zwischen dem Mantelrohr 30 und dem Füllrohr 36 sind mehrere Multifunktionsrohre 34, 34' angeordnet. Durch die Multifunktionsrohre 34 können bspw. Sensoreinrichtungen in den Arbeitsraum 12 eingeführt werden, um beliebige Parameter der Suspension, insbesondere die Restfeuchtigkeit, zu messen. Es können aber auch Sonden in den Arbeitsraum 12 eingebracht werden, um diesen zu untersuchen. Des weiteren kann vorgesehen sein, ein Spülfluid in den Arbeitsraum 12 einzuspritzen, um diesen zu reinigen.
  • Des weiteren kann ein warmes bzw. kaltes Fluid durch die Multifunktionsrohre 34 geleitet werden, um das Füllrohr 36 zu erwärmen bzw. abzukühlen und dessen Temperatur so an die Temperatur einer:Suspension anzupassen und chemische Reaktionen oder Phasenänderungen der Suspension während des Fließens durch das Füllrohr 36 zu vermeiden. Insbesondere sollen so Kondensationen eine Suspension am Füllrohr 36 vermieden werden. Damit das zum Kühlen bzw. zum Erwärmen des Füllrohrs 36 verwendete Fluid nicht in den Arbeitsraum 12 eintritt, kann vorgesehen sein, einige der Multifunktionsrohre 34 paarweise an ihrem arbeitsraumseitigen Ende miteinander zu verbinden, um so einen Fluidkreislauf zu ermöglichen.
  • Zur Abdichtung des Mantelrohrs 30 an dem Deckel 20 sind zwei Radialwellendichtringe 40, 42 vorgesehen. Die Radialwellendichtringe 40, 42 sind jeweils auf einem Vorsprung 43, 45 abgestützt, so dass ihre Dichtlippe jeweils in Richtung des Arbeitsraums 12 weist und auf dem Mantelrohr 30 aufliegt. Die Vorsprünge 43, 45 berühren das Mantelrohr 30 nicht, sondern bilden jeweils mit diesem einen Ringspalt aus. Zwischen diesen Ringspalten befindet sich ein Zwischenraum 44.
  • In einer ersten Position der Zentrifugenvorrichtung 100 mündet einer der Multifunktionskanäle 34' nicht in den Arbeitsraum 12, sondern ist radial nach außen gebogen und tritt durch das Mantelrohr 30 aus, so dass er in den Zwischenraum 44 mündet. Mittels dieses Multifunktionsrohrs 34' kann der Zwischenraum 44 mit einem Druckgas beaufschlagt werden. Dadurch kann bewirkt werden, dass der Zwischenraum 44 einen höheren Druck aufweist als der Arbeitsraum 12 und die Umgebung. Somit strömt das Druckgas ständig aus dem Zwischenraum 44 jeweils durch die Ringspalte aus dem Zwischenraum 44 heraus und in Richtung der Umgebung bzw. des Arbeitsraums 12. Auf diese Weise ist es einer in dem Arbeitsraum 12 befindlichen Suspension nicht möglich, entgegen der Strömungsrichtung des Druckgases durch einen Ringspalt in den Zwischenraum 44 einzudringen.
  • Zusätzlich liegen die Radialwellendichtringe 40, 42 auf dem Mantelrohr auf und dichten das Mantelrohr ebenfalls an dem Deckel 20 ab, so dass der Bereich auch dann abgedichtet ist, wenn die Trommel 10 nicht rotiert bzw. wenn kein Druckgas durch den Multifunktionskanal 34' in den Zwischenraum 44 eingeleitet wird.
  • Wenn die Zentrifugentrommel 10 bzw. der Deckel 20 während des Zentrifugierens rotiert, kann mittels der Druckgasbeaufschlagung des Zwischenraums 44 bewirkt werden, dass sich die Radialwellendichtringe 40, 42 von der Oberfläche des Mantelrohrs durch die Gasströmung abheben. Auf diese Weise wird während des Rotierens eine sichere, berührungslose Gasspaltdichtung geschaffen und ein Abrieb der Radialwellendichtringe vermieden. Dadurch wird nicht nur der Verschleiß der Radialwellendichtringe verringert und die damit verbundenen Wartungsintervalle erhöht, sondern auch vermieden, dass der Produktraum 19 durch den Abrieb der Radialwellendichtringe 40, 42 kontaminiert wird.
  • Figur 3 zeigt in einem Teilschnitt A in dem gestrichelt angedeuteten Bereich in Figur 1 die spezielle Ausgestaltung einer Dichtung in dem Öffnungsbereich 24' (Übergangsbereichs zwischen dem Filtratraum 18 in dem Produktraum 19).
  • Während des Zentrifugierens wird die flüssige Phase der Suspension durch den Filtratraum 18 abgeführt. Selbstverständlich soll das Filtrat nicht in den Produktraum 19 gelangen, um sich dort nicht wieder mit der festen Phase der Suspension zu vermengen. Daher muss der Produktraum 19 gegenüber dem Filtratraum 18 abgedichtet sein.
  • Die Trommel 10 und der Deckel 20 rotieren während des Zentrifugierens gegenüber einem stillstehenden ersten Gehäuseabschnitt 52 (des Ausbringtrichter 5') bzw. einem stillstehenden zweiten Gehäuseabschnitt 50 (des Gehäuses 3'). Zur Abdichtung des Produktraums 19 gegenüber dem Filtratraum 18 ist vorgesehen, dass der Trommelmantel 10 mit einem zweiten Gehäuseabschnitt 50 einen zweiten Spaltkanal 60 bildet, der labyrinthartig geformt ist und somit eine Labyrinthdichtung ausbildet. Vor dem Eingang in das Labyrinth des zweiten Spaltkanals 60 ist des weiteren eine Auffangausnehmung 61 ausgebildet, die zusätzlich die Wahrscheinlichkeit verringert, dass etwas von dem Filtrat in den ersten Spaltkanal 60 hineingelangt.
  • Der Deckel 20 bildet mit einem ersten Gehäuseabschnitt 52 einen ersten Spaltkanal 62 aus. Der Deckel 20 liegt an einem Klemmring 42' der Trommel 10 an einer Anlagefläche 64 an. Der Klemmring 42' hält zusammen mit einem Flansch 40' der Trommel 10 einen 0-Ring 74, welcher in Zusammenhang mit Figur 6 noch näher erläutert wird.
  • Sowohl der erste Spaltkanal 62 als auch der zweite Spaltkanal 60 als auch die Anlagefläche 64 münden in einen Ringraum 66. Falls also Teilchen durch einen der Spaltkanäle 60, 62 oder die Anlagefläche 64 kriechen sollten, gelangen sie in den Ringraum 66. Aus dem Ringraum 66 werden sie ständig durch einen Absaugkanal 68 abgesaugt. Des weiteren sind der erste Spaltkanal, der zweite Spaltkanal und die Anlagefläche 64 in ihrem Durchmesser in Richtung des Ringraums 66 aufgeweitet, um die Geschwindigkeit eines durch einen der Spaltkanäle 62, 60 oder die Anlagefläche 64 tretenden Fluids herabzusetzen und die Saugwirkung des Absaugkanals 68 zu erhöhen.
  • Auf diese Weise wird ein sicheres Dichtungssystem zum Abdichten des Produktraums 19 gegenüber dem Filtratraum 18 bereitgestellt, das auf Fail/Safe-Basis arbeitet. Selbst wenn Fluidteilchen durch eine der Labyrinthdichtungen 60, 62 oder durch eine Dichtung 63 und die Anlagefläche 64 aus dem Arbeitsraum 12 kriechen, gelangen sie nicht unmittelbar in einen der angrenzenden Räume 18, 19, sondern lediglich in den Ringraum 66, aus dem sie abgesaugt werden.
  • Figur 4 zeigt eine alternative Ausführungsform des Dichtungssystems in Figur 3.
  • Die in Figur 4 dargestellte Ausführungsform kann als Retrofit in bereits bestehende Zentrifugenvorrichtungen eingebaut werden, um dort die bisherigen Dichtungssysteme zu ersetzen.
  • Der Mantel 16 der Trommel 10 ist mit einem radialen Flansch 40' an seinem ausbringtrichterseitigen Ende ausgebildet. An dem Flansch 40' ist beispielsweise mittels eines Bolzens 41' der Klemmring 42' befestigt. Der Flansch 40' und der Klemmring 42' halten den Randabschnitt 11' des Filtertuchs 70 zwischen sich geklemmt.
  • Ein Gehäuseabschnitt 50 des Gehäuses 3' setzt sich aus einer Gehäusewand 43' und einem Gehäuseflansch 44' zusammen, welcher an dem ausbringtrichterseitigen Ende der Gehäusewand 45' mit dieser verbunden angeordnet ist. Der Gehäuseflansch 44' ist an einem Trichterflansch 45' des Ausbringtrichters 5' befestigt, wobei sich der Trichterflansch 45' an eine Trichterwand 46' anschließt, die zusammen einen Gehäuseabschnitt 52 des Ausbringtrichters 5' bilden.
  • Der Flansch 40' und der Klemmring 42' bilden zusammen mit dem Flansch 44' und dem Flansch 46' den Öffnungsbereich 24', welchen es fluiddicht zu verschließen gilt, zwischen sich aus. Der Öffnungsbereich 24' ist von einer Labyrinthdichtung 47' fluiddicht verschlossen. Die Labyrinthdichtung 47' setzt sich aus einem Abweisring 48', einem Innenring 49' und einem Außenring 50' zusammen.
  • Der Abweisring 50' ist an seiner dem Öffnungsbereich 24' zugewandten Seite 51' an dem Flansch 40' angebracht. Der Abweisring 48' dreht sich folglich mit der Trommel 10 um die Drehachse 8'. An seiner von dem Öffnungsbereich 24' abgewandten Seite 52' trifft das aus den Bohrungen 20' mit hoher Geschwindigkeit austretende Fluid 19' auf.
  • Die Drehachse 8' der Trommel 10 ist dem besseren Verständnis halber gezeigt, jedoch im Verhältnis zu Fig. 1 an den Mantel 16 herangerückt worden, um sie auf dem Papier darstellen zu können. Der Abweisring 48' weist eine sich vorzugsweise schräg erstreckende Bohrung 53' auf, welche mit einer sich ebenfalls vorzugsweise schräg erstreckenden Bohrungen 20' in dem Mantel 16 in fluidischer Verbindung steht. Die andere in Fig. 1 dargestellte Bohrung 20' erstreckt sich dagegen vorzugsweise radial.
  • An die Bohrung 53' schließt sich radial von der Drehachse 8' der Trommel 10 weg eine Fläche 54' an, welche von dem Öffnungsbereich 54' abgewandt, also dem Auffangbereich 18 zugewandt ist. An die Fläche 54' schließt sich eine von dem Öffnungsbereich 24' abgewandte Fläche 55' an. Die Fläche 55' verläuft schräg, beispielsweise mit einem Winkel zwischen der Drehachse 8' und der Fläche 55' von in etwa 80°, wobei die Fläche 54' mit der Fläche 55' eine umlaufende Abrisskante 56' ausbildet. Die Fläche 55' verläuft dabei schräg zu dem Öffnungsbereich 24' hin. An der Abrisskante 56' reißt der Fluidstrom 19' ab, das heißt, der Fluidstrom 19', welcher die Fläche 54' benetzt, trennt sich an der Abrisskante 56' von dem Abweisring 48' und bewegt sich beispielsweise entlang des Pfeils 57' in Richtung der Gehäusewand 450. An die Fläche 55' schließt sich wiederum eine Fläche 58' an. Die Fläche 58' ist dem Öffnungsbereich 24' zugewandt und bildet mit der Fläche 55' eine Abrisskante 59'. Die Fläche 58' erstreckt sich von der Abrisskante 59' wieder zur Drehachse 8' hin und bildet mit dieser beispielsweise einen Winkel von in etwa 25°. An die Fläche 58' schließt sich wiederum vorzugsweise eine Fläche 60' an, welche mit der Fläche 58' eine Abrisskante 61' bildet. Die Fläche 60' ist dem Öffnungsbereich 24' zugewandt und erstreckt sich radial. An die Fläche 60' schließt sich wiederum vorzugsweise eine im Wesentlichen axiale Fläche 62' an, welche mit der Fläche 60' eine Abrisskante 63' ausbildet. An die Fläche 62' schließt sich vorzugsweise wiederum eine Fläche 64' radial an, welche dem Öffnungsbereich 24' zugewandt ist. Die Fläche 64' liegt abschnittsweise gegen den Flansch 40' an. Damit ergibt sich vorzugsweise ein im Wesentlichen hakenförmiger Querschnitt für den Abweisring 48', wie in Figur 4 illustriert.
  • Der Innenring 49' ist vorzugsweise mit dem Gehäuseflansch 44' verbunden und daher bezüglich der Drehachse 8' ortsfest vorgesehen. Der Innenring 49' weist vorzugsweise einen hakenförmigen Abschnitt 65' auf, welcher mit den Flächen 62' bzw. 64' des Abweisrings 48' gegenüberliegenden Flächen gebildet ist, die jeweils einen Axialspalt 66' bzw. einen Radialspalt 67' zwischen sich ausbilden. Der Axialspalt 66' mündet an seinem einen Ende in den Auffangbereich 18 und an seinem anderen Ende steht er mit dem Radialspalt 67' in Verbindung. Der hakenförmige Abschnitt 65' des Innenrings 49' bildet weiterhin einen Axialspalt 68' mit dem Flansch 40'. An den Axialspalt 68' schließt sich weiter Richtung Produktraum 19' eine Entspannungskammer 69' an den Axialspalt 68' an. Die Entspannungskammer 69' ist über einen Drainagekanal 73' mit beispielsweise einer nicht dargestellten Abführleitung verbunden. Die Entspannungskammer 69' wird zwischen dem hakenförmigen Abschnitt 65' und einem Halteabschnitt 69a' für einen Umgreifungsabschnitt 70' des Außenrings 50' gebildet. In der Entspannungskammer 69' herrscht ein geringerer Druck als in dem Auffangbereich 18, was dazu führt, dass beispielsweise Lösungsmitteldämpfe des Fluids 19' in der Entspannungskammer 69' kondensieren und über den Drainagekanal 73' abgeführt werden können.
  • Der Außenring 50' ist vorzugsweise an dem Innenring 49' mittels eines Umgreifungsabschnitts 70' befestigt. Der Umgreifungsabschnitt 70' bildet mit dem Flansch 40' einen Radialspalt 71', welcher sich an die Entspannungskammer 69' anschließt. Der Umgreifungsabschnitt 70' des Außenrings 50' bildet vorzugsweise weiterhin mit dem Klemmring 42' einen Axialspalt 72', welcher sich an den Radialspalt 71' anschließt und in den Produktraum 19' mündet.
  • Die Axial- und Radialspalte 66', 67', 68', 71', 72' definieren vorzugsweise einen Pfad für das Fluid 19', welcher zur Drehachse 8' hin verläuft. Das heißt, dass der Axialspalt 66' am weitesten von der Drehachse 8' und der Axialspalt 72' am wenigsten weit von der Drehachse 8' beabstandet ist. Demnach muss sich ein Fluid 19' gegen die Zentrifugalkraft durch die Radialspalte 67' und 71' bewegen, um von dem Auffangbereich 18 in den Produktraum 19 zu gelangen, was freilich sehr schwer ist. Aus demselben Grund ist auch der Axialspalt 66' weniger weit von der Drehachse 8' beabstandet als die Abrisskante 59'.
  • Die in Figur 4 dargestellten Komponenten, insbesondere der Abweisring 48', der Innenring 49' und der Außenring 50' wie auch die Flansche 40', 44' und der Klemmring 42' sind um die Drehachse 8' im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet.
  • Figur 5 zeigt eine Querschnittsansicht des Dichtungssystems in Figur 3 bzw. 4 in einer Ebene, die auf der Ansicht in Figur 3 bzw. 4 senkrecht steht.
  • Der Ringraum 66 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 bzw die Entspannungskammer 69' gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 erstreckt sich über den gesamten Umfang um den Deckel 20 und die Trommel 10 herum. Da evtl. in dem Ringraum 66 bzw. Entspannungskammer 69' befindliche Fluidteilchen durch die rotierende Trommel 10 bzw. den rotierenden Klemmring 42' in Rotationsrichtung (Ω) mitgerissen werden und durch die radial nach außen wirkenden Kräfte gegen den äußeren Umfang des Ringraums 66 bzw. der Entspannungskammer 69' gepresst werden, ist vorgesehen, dass sich der Ringraum 66 bzw. die Entspannungskammer 69' abschnittsweise radial nach außen aufweitet. Die im Ringraum befindlichen Fluidteilchen bewegen sich somit am äußeren Umfang des Ringraums 66 bzw. der Entspannungskammer 69' in Rotationsrichtung (Q) entlang und stoßen an eine Anschlagfläche 67. Auf Höhe dieser Anschlagfläche 67 ist jeweils ein Absaugkanal 68 bzw. 73' vorgesehen. So wird zusätzlich die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die im Ringraum 66 bzw. in der Entspannungskammer 69 befindlichen Fluidteilchen in den Absaugkanal 68 bzw. 73' gelangen.
  • Figur 6 zeigt ein Filtertuch 70, in dessen Säume jeweils ein O-Ring 72, 74 eingenäht ist, so dass die O-Ringe 72, 74 fest mit dem Filtertuch 70 verbunden sind und zerstörungsfrei nicht von dem Filtertuch 70 getrennt werden können.
  • Ein solches Filtertuch 70 kann in einer erfindungsgemäßen Zentrifugenvorrichtung 100 eingesetzt werden.
  • Das Filtertuch 70 ist mit seinem einen Ende bzw. O-Ring 74 zwischen dem Trommelmantel 16 der Trommel 10 und einem entsprechenden Klemmstück 42' eingeklemmt. Das andere Ende des Filtertuchs 70 mit dem 0-Ring 72 ist an dem Schubboden 24 mit einem zweiten Klemmstück 71 eingeklemmt.
  • Auf diese Weise wird ein sicherer Sitz des Filtertuchs 70 erreicht, so dass sich dieses nicht zerstörungsfrei während des Betriebs lösen kann. Ein besonderer Vorteil des Filtertuchs 70 liegt darin, dass die eingenähten O-Ringe 72, 74 nicht nur das Einklemmen des Filtertuchs 70 ermöglichen, sondern gleichzeitig die Klemmnaht zwischen dem Klemmstück 42' und dem Trommelmantel 16 und somit den Arbeitsraum 12 nach außen abdichtet. Eine zusätzliche separate Dichtung ist nicht vorzusehen. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Klemmnaht in den Ringraum 66 mündet, so dass auch für die Dichtung 74 der Klemmnaht ein Fail-/Safe-Dichtungssystem vorgesehen ist.
  • Durch die beschriebene erfindungsgemäße Zentrifugenvorrichtung sind die mit den Dichtungssystemen des Stands der Technik verbundenen Probleme beseitigt und verbesserte Dichtungssysteme bereitgestellt, die ein Einhalten von Reinraumbedingungen ermöglichen.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels vorliegend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
  • Ergänzend wird darauf hingewiesen, dass "ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, welche in Bezug auf ein Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer beschriebener Ausführungsbeispiele beziehungsweise Weiterbildungen verwendet werden können.

Claims (15)

  1. Zentrifugenvorrichtung (100) mit einer filtratdurchlässigen Trommel (10), die einen Arbeitsraum (12) umschließt und einen Trommelmantel (16) und einen Trommelboden (14) umfasst, einem relativ zu der Trommel (10) axial verschiebbaren Deckel (20) zum Verschließen einer freien Stirnseite der Trommel (10) in einer ersten Position und einem Mantelrohr (30), das in den Arbeitsraum (12) mündet, wobei in dem Mantelrohr (30) ein Füllrohr (36) konzentrisch angeordnet ist und zwischen dem Mantelrohr (30) und dem Füllrohr (36) mindestens ein Multifunktionsrohr (34, 34') angeordnet ist, wobei durch das mindestens eine Multifunktionsrohr (34, 34') ein Fluid leitbar ist, um das Füllrohr (36) zu wärmen oder zu kühlen.
  2. Zentrifugenvorrichtung nach Anspruch 1, mit einer durch den Trommelboden (14) geführten Schubwelle (32), einem über Stege (22) mit dem Deckel (20) axial gekoppelten und an die Schubwelle (32) angeschlossenen Schubboden (24), der in der ersten Position innerhalb der Trommel (10) angeordnet ist, einem Filtertuch (70), das mit einem ersten Ende im Bereich der freien Stirnseite an der Trommel (10) und mit einem zweiten Ende an dem Schubboden (24) befestigt ist, wobei das Mantelrohr (30) durch den Deckel (20) in den Arbeitsraum (12) mündet.
  3. Zentrifugenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der mehr als ein Multifunktionsrohr (34, 34') vorgesehen ist und mindestens ein Paar von Multifunktionsrohren (34, 34') an ihrem arbeitraumseitigen Ende miteinander verbunden ist.
  4. Zentrifugenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der zur Abdichtung des Mantelrohrs (30) an dem Deckel (20) mindestens ein erster und ein zweiter Radialwellendichtring (40, 42) vorgesehen sind, deren Dichtlippen auf dem Mantelrohr (30) aufliegen und in Richtung des Arbeitsraums (12) weisen, wobei der das mindestens eine Multifunktionsrohr (34') mit seinem arbeitsraumseitigen Ende radial nach außen durch das Mantelrohr (30) tritt, so dass das mindestens eine Multifunktionsrohr (34, 34') in einer ersten Position in einen Zwischenraum (44) zwischen den ersten und den zweiten Radialwellendichtring (40, 42) mündet, wobei der während einer Rotation der Trommel (10) der Zwischenraum (44) mit einem Druckgas beaufschlagbar ist.
  5. Zentrifugenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Deckel (20) in einer ersten Position mit einem ersten Gehäuseabschnitt (52) einen ersten Spaltkanal (62) bildet, wobei die Trommel (10) mit einem zweiten Gehäuseabschnitt (50) einen zweiten Spaltkanal (60) bildet, wobei der Deckel (20) in einer ersten Position an einer Anlagefläche (64) der Trommel (10) anliegt, und wobei der erste Spaltkanal (62), der zweite Spaltkanal (60) und die Anlagefläche (64) in einen Ringraum (66) münden, von dem mindestens ein Absaugkanal (68) abgeht.
  6. Zentrifugenvorrichtung nach Anspruch 5, bei der zumindest entweder der erste Spaltkanal (62) oder der zweite Spaltkanal (60) oder die Anlagefläche (64) labyrinthartig ausgestaltet ist.
  7. Zentrifugenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Trommel (10) fliegend gelagert ist und ein erster Gehäusebereich (80) vorgesehen ist, der die Trommel (10) umgibt, wobei ein zweiter Gehäusebereich (82) vorgesehen ist, der mindestens eine Lagerung der Trommel (10) umgibt, wobei der erste Gehäusebereich (80) fest mit dem zweiten Gehäusebereich (82) verbunden ist, und wobei der zweite Gehäusebereich (82) auf einer Wiegevorrichtung (86) angeordnet ist, wobei der ein Außengehäuse (84) vorgesehen ist, das den zweiten Gehäusebereich (82) und die Wiegevorrichtung (86) umgibt und in einem Übergangsbereich des ersten Gehäusebereichs (80) auf den zweiten Gehäusebereich (82) flexibel mit dem ersten Gehäusebereich (80) oder dem zweiten Gehäusebereich (82) verbunden ist.
  8. Zentrifugenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die des Weiteren ein Filtertuch (70) umfasst, das an jedem seiner Enden fest mit einer Dichtung (72, 74) verbunden ist.
  9. Zentrifugenvorrichtung (100), mit:
    einer Trommel (10), welche wenigstens eine Öffnung (20') in ihrem Mantel (16) für ein Abführen von Fluid (19') während eines Zentrifugierens von zu trocknendem Material in der Trommel (10) aufweist;
    einem Gehäuse (3'), welches die Trommel (10) entlang ihrer Drehachse (8') wenigstens abschnittsweise umgibt und das abgeführte Fluid (19') auffängt; und
    einer Labyrinthdichtung (47'), welche einen Öffnungsbereich (24') zwischen der Trommel (10) und dem Gehäuse (3') abdichtet.
  10. Zentrifugenvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Labyrinthdichtung (47') einen Abweisring (48') aufweist, welcher an der Trommel (10) befestigt ist und für ein Abweisen des abgeführten Fluids (19') von dem Öffnungsbereich (24') ausgebildet ist.
  11. Zentrifugenvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Abweisring (48') wenigstens eine Abrisskante (56') für einen Abriss von radial an wenigstens einer Fläche (54', 55', 58', 60') des Abweisrings (48') entlangfließendem, abgeführten Fluid (19') aufweist.
  12. Zentrifugenvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Labyrinthdichtung (47') einen Innenring (49') aufweist, welcher mit dem Abweisring (48') einen Spalt, insbesondere einen Radial- und/oder Axialspalt (67'; 66'), bildet, wobei die Abrisskante (56', 59', 61', 63') umlaufend und zwischen Flächen (54', 55', 58', 60') ausgebildet ist, wobei die Flächen (54', 55', 58', 60') eine von dem Öffnungsbereich (24') abgewandten Seite (52') des Abweisrings (48') mit dem Spalt (66', 67') verbinden.
  13. Zentrifugenvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Abrisskante (59', 60') weiter von der Drehachse (8') radial beabstandet ist als der Spalt (66', 67') zwischen dem Abweisring (48') und dem Innenring (49').
  14. Zentrifugenvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei der Innenring (49') eine Entspannungskammer (69') für eine Kondensation des Fluids (19') aufweist, welche mittels eines Spalts (68') mit dem ersten Abschnitt (18) des Gehäuses (3') einerseits und mittels eines Spalts (71') mit einem Produktraum (19) andererseits verbunden ist.
  15. Zentrifugenvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Labyrinthdichtung (47') einen Außenring (50') aufweist, welcher an dem Gehäuse (3') und/oder an dem Innenring (49') angeordnet ist und mit der Trommel (10) den zweiten Radialspalt (71') bildet.
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