EP3930909B1 - Separator - Google Patents

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EP3930909B1
EP3930909B1 EP19708441.1A EP19708441A EP3930909B1 EP 3930909 B1 EP3930909 B1 EP 3930909B1 EP 19708441 A EP19708441 A EP 19708441A EP 3930909 B1 EP3930909 B1 EP 3930909B1
Authority
EP
European Patent Office
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drum
separator
bearing
housing
designed
Prior art date
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Active
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EP19708441.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3930909A1 (de
Inventor
Rüdiger GÖHMANN
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.)
GEA Mechanical Equipment GmbH
Original Assignee
GEA Mechanical Equipment GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by GEA Mechanical Equipment GmbH filed Critical GEA Mechanical Equipment GmbH
Publication of EP3930909A1 publication Critical patent/EP3930909A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3930909B1 publication Critical patent/EP3930909B1/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/04Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
    • B04B1/08Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls of conical shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/10Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
    • B04B1/12Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with continuous discharge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B11/00Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/02Continuous feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B15/00Other accessories for centrifuges
    • B04B15/08Other accessories for centrifuges for ventilating or producing a vacuum in the centrifuge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B7/00Elements of centrifuges
    • B04B7/02Casings; Lids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B9/00Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/02Electric motor drives
    • B04B9/04Direct drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B9/00Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/12Suspending rotary bowls ; Bearings; Packings for bearings

Definitions

  • the invention relates to a separator according to the preamble of claim 1.
  • a separator for separating a flowable product into different phases which has a rotatable drum with a drum lower part and a drum upper part and a means arranged in the drum for processing a suspension in the centrifugal field of solids or for separating a heavy solid-like phase from a lighter phase in the centrifugal field, wherein one, several or all of the following elements are made of plastic or a plastic composite material: the drum lower part, the drum upper part, the means for clarifying.
  • a device for separating blood into two phases of different densities comprising a magnetic drive device and a container which is set into a rotary motion about its own axis by the drive device, the container having at least one open end and at least one inlet therein, and the container being magnetically suspended.
  • the problem in this respect is the unsatisfactory solution for draining the two phases formed during centrifugal separation from the open, cup-like rotor.
  • the invention aims to solve this problem.
  • This separator is also very well suited for operation at higher speeds. It can also be used for one-off processing - for example for centrifugal separation of a product batch of a flowable suspension into different phases - and then disposed of.
  • a particular advantage is that in addition to a lower axial bearing in the first vertical alignment of the axis of rotation, another axial bearing is provided - e.g. at an opposite end of the drum or possibly in the drum. This allows the axis of rotation of the drum to be arranged vertically or alternatively advantageously inclined from the vertical. Any arrangement of the axis of rotation is possible. The axis of rotation can therefore be inclined from the original vertical at an angle of 0 - 180°, i.e.
  • a first vertical alignment of the axis of rotation means that the position of the elements of the centrifuge in a vertical alignment of the rotation axis as described is feasible or is implemented. In practice, however, the rotation axis can also be aligned at an angle to the vertical alignment.
  • the two bearing and/or drive units are arranged axially offset from one another in the direction of the axis of rotation and that, in a first vertical alignment of the axis of rotation, the lower and/or the upper of the two bearing and/or drive units is designed to axially support the drum and keep it suspended. It is then preferably provided that the second of the bearing devices is arranged above the first magnetic bearing in the first vertical alignment of the rotating object D. In addition, either the lower of the two bearing and/or drive units can keep the drum suspended or the upper or both bearing and/or drive units can take on this task.
  • bearing and/or drive units is/are designed and can be used to set the drum in rotation within the housing. It is particularly advantageous if both of the bearing and/or drive units are designed so that they can be used either individually or together for this drive.
  • the first of the bearing and/or drive units is designed as a combined bearing device, which in addition to an axial bearing also provides a radial bearing for the drum. It can also optionally or alternatively be provided that the second or further of the bearing and/or drive units is designed as a combined bearing device, which in addition to an axial bearing also provides a radial bearing for the drum. This advantageous combination can be implemented in different ways.
  • bearing and/or drive units have a radial bearing and an axial bearing.
  • the terms "radial bearing” and “axial bearing” are to be viewed more functionally. They can be formed by two separate structural bearings or by a single bearing that combines the functions of axial bearing and radial bearing.
  • the separator can be designed as a clarification device with which a suspension of solids can be clarified, whereby preferably only the clarified suspension can be discharged from the drum and from the housing.
  • the separator it is also possible for the separator to be designed as a separation device with which a suspension can alternatively or additionally be separated into two flowable phases, both of which can be discharged from the housing.
  • the housing has at least two openings, one of which is designed for supplying a suspension to be processed in the centrifugal field and at least one of which is designed for discharging a phase of the suspension processed in the centrifugal field.
  • the housing it is also conceivable for the housing to have exactly three openings or more than three openings.
  • the housing can otherwise be hermetically sealed.
  • the housing has only three openings and is otherwise hermetically sealed. This makes it easier to create a separator that has the disposable components "drum” and “housing", whereas at least parts of the bearing and drive device are reusable.
  • the housing further has at least one functional opening, in particular for connecting a device that generates a vacuum.
  • the drum in the housing has at least one inlet and only one outlet or several outlets.
  • At least one of the bearing and/or drive units which in addition to radial bearing also provides axial bearing for the drum, can act permanently and/or electromagnetically.
  • it can also advantageously be provided that it acts like a plain bearing.
  • This variant of the invention is particularly cost-effective and structurally simple to implement.
  • the plain bearing is particularly suitable for bearing a centrifuge that is only to be used once.
  • the inlet is designed as an inlet pipe which, with a first vertical alignment of the axis of rotation, extends vertically from above towards the center of the housing. It can also be provided that the two outlets are aligned radially.
  • the plain bearing is formed by a mandrel-like inlet pipe, which is supported by a centering tip in a corresponding recess in the distributor base.
  • a particularly cost-effective bearing is realized, in which several functions - axial bearing, radial bearing, inlet function - are also advantageously combined.
  • the axis of rotation of the drum can also be arranged inclined to the vertical.
  • the first liquid outlet can be formed in the upper axial region of the drum - preferably at the upper axial end - and the second liquid outlet to be formed in the lower axial region of the drum - preferably at the lower axial end of a cylindrical section of the drum.
  • these outlets can also both be formed at a common end of the drum.
  • a further - preferably a third - of the bearing and/or drive units is designed to radially support the drum in a first vertical orientation and to set it in rotation.
  • one or more seals are arranged between the drum and the housing - in particular in the area of one or more outlets. This can, for example, advantageously reliably prevent mixing of the liquid phases to be discharged if two or both outlet openings are arranged axially next to one another or close to one another, e.g. at the upper axial end of the drum.
  • At least one of the two liquid outlets is assigned a device for adjusting the separation zone within the drum.
  • a separator can be created in which the drum and the housing are designed as a disposable separator and which can be disposed of after a single use, wherein the at least two bearing and/or drive units are designed to be removable and reusable on the outside of the housing.
  • a separator as a disposable separator which can be disposed of after a single use, wherein the at least two bearing and/or drive units are or are removed beforehand from the outside of the housing.
  • a centrifuge 1 according to the state of the art (see Fig.1 ) has a housing 10 which is stationary during operation.
  • This housing 10 is preferably made of a plastic or a plastic composite material.
  • the housing 10 here has a lower cylindrical section 101 and an upper conical section 102.
  • the lower cylindrical section can in turn be divided into cylindrical areas of different diameters.
  • the housing 10 is designed in the manner of a container, which is advantageously hermetically sealed except for three openings (to be discussed later). These openings are an inlet opening 103 and two outlets 104, 105.
  • the inlet opening 103 is penetrated by an inlet pipe 106 which extends vertically from above in the direction of of the center of the housing 10.
  • the two outlets 104, 105 extend essentially radially here.
  • the first outlet 104 is formed in the upper - here conical - section 102 of the housing 10. Preferably, it is formed directly at the upper end of the housing 10.
  • the second outlet 105 is formed in the lower section 101, which is cylindrical here, here in the vertically lower end of a region of the cylindrical section 101 of the housing 10.
  • Annular spaces 107, 108 of the housing are arranged upstream of the outlets 104, 105.
  • the outlets enable liquid to drain from the annular spaces 107, 108 while the drum 20 is rotating. The significance and advantageous effect of these annular spaces 107, 108 are explained further below.
  • outlets 104, 105 of the housing are designed here as nozzles leading radially out of the housing 10, to which lines, in particular hoses or the like (not shown here) can be connected.
  • lines in particular hoses or the like (not shown here)
  • one inlet and several outlet lines, in particular outlet pipes or hoses, are connected to the inlets and outlets.
  • a rotatable drum 20 Inside the housing 10 there is a rotatable drum 20 with an imaginary "ideal" axis of rotation D, which is a vertical axis of rotation.
  • the real axis of rotation deviates from this "ideal axis of rotation" D due to precession movements.
  • the drum 20 and its components consist entirely or at least predominantly (ideally with the exception of magnets, which will be explained later) of a plastic or a plastic composite material.
  • the drum 20 also has a lower cylindrical section 201 and an upper conical section 202.
  • the inlet pipe 106 of the housing 10 is likewise stationary during operation. It extends vertically from above through the inlet openings of the housing 10 into the drum 20 and into a distributor pipe 203 of the distributor 204 of the drum 20, which is concentric with the inlet pipe.
  • a bearing device 310 can be formed between the inlet pipe 106, which does not rotate during operation, and the rotating distributor pipe 203 of the drum 20.
  • This bearing device 310 is designed as a radial bearing 311, which is preferably designed as a magnetic bearing, which is intended to stabilize the drum 20 at its upper end during operation.
  • This radial magnetic bearing 311 at the upper end of the drum 20 - also called the drum head - reduces possible pendulum movements of the drum 2 in a simple manner. For example, it has corresponding magnets distributed all the way around the inlet pipe 106 and in the distributor pipe 203, which are arranged radially to one another at defined distances and interact like a magnetic bearing.
  • the distributor pipe 203 of the distributor 204 opens downwards into radial distributor channels 205, which lead into a separation chamber or centrifuge chamber 206.
  • a clarifier such as a plate pack 207 can be arranged in this separation chamber 206.
  • the distributor 204 can have a distributor base 205a, which in turn has a lower cylindrical extension 205b, which projects axially downwards from the drum 20, in particular from its cylindrical section 201.
  • a suspension S to be processed which is fed into the drum 20 through the inlet pipe 106, is separated by centrifugal force into at least two flowable phases LP and HP of different densities when the drum 20 is driven and rotates.
  • the phase LP of lower density flows radially inwards in the separation chamber 206 and is then led upwards via a first discharge channel 208 into the radial discharge line 209 and is radially expelled from the rotating drum into the first annular chamber 107.
  • the phase LP leaves the drum at a radius ro. From there, it flows - circling in the annular chamber due to its momentum - through the upper discharge line 104 out of the housing 10.
  • the phase HP of greater density flows radially outwards in the separation chamber 206 and is directed downwards via a separating plate or a ring weir 210 into a second discharge channel 211 below the ring weir 210, here initially radially inwards and from there radially out of the rotating drum 20 into the second lower annular space 108. From there, this second liquid phase of greater density flows - circulating in the annular space 108 due to its momentum - through the second lower discharge line 105 out of the housing 10.
  • the phase HP leaves the drum at a radius ru.
  • the ratio of ro to ru allows the radius of the separation zone between the two phases within the plate pack to be set and thus the flow rates of the individual phases to be regulated. To do this, the radius ru is changed in a simple manner using an orifice (not shown here).
  • the housing 10 and the drum 20 are spaced apart from one another by an air gap LS. This is advantageous because it makes it relatively easy to achieve a high speed of the drum 20. In this region, the air gap LS is not filled with one of the phases HP, LP to be discharged.
  • the gas pressure in this air gap can be reduced by a vacuum device.
  • the vacuum device can be connected for this purpose, for example, in the lower section 101 of the housing 10 (not shown).
  • the air in the air gap (LS) can be replaced by a gas that has a lower density than air, such as helium. This also reduces the air friction of the rotating drum and thus reduces the required drive energy for the drum.
  • a corresponding gas supply can be connected for this purpose, for example, in the lower section 101 of the housing 10 (not shown).
  • the drum 20 is suspended and rotated within the housing 10 by a bearing and drive device 30.
  • the bearing and drive device 30 can comprise one or more bearing and/or drive units which can operate according to an electro- or permanent magnetic principle.
  • it preferably comprises at least two or three of these bearing and/or drive units.
  • the bearing and drive device 30 can have the already described upper bearing device 310 as a bearing and/or drive unit.
  • the bearing and drive device 30 can further comprise a lower axially acting bearing device 320 as bearing and/or drive units.
  • This lower axially acting bearing device 320 also serves to keep the drum 20 suspended axially within the housing 10 by levitation. It can have first magnets 321 on an abutment, for example on the underside of the housing or on a stator 331 below the housing 10. In addition, the axially acting bearing device 320 can have second magnets 322 arranged axially above the first magnets 321 and spaced apart from them in the lower region, in particular in the lower region of the drum 20.
  • first and/or second magnets 321, 322 can be designed as suitably aligned or polarized permanent magnets such that the drum 1 can be held in axial suspension during rotation.
  • These magnets 321, 322 can be arranged circumferentially or suitably distributed around the circumference on two vertically aligned circles of the same diameter such that their effect ensures that the drum 20 is held in axial magnetic levitation within the housing.
  • Electromagnets including a suitable control device can also be used for the function of the first magnets 321.
  • the bearing and drive device 30 can also have an electric motor 330, whose rotor magnet 332 is formed on the drum 20 and whose stator 331 and stator magnet 333 are formed outside the housing 10.
  • the drum is centered by suitable control of the stator magnets 333.
  • Such bearing and drive devices or their bearing and drive units are used by Levitronix, for example, to drive centrifugal pumps ( EP2273124B1 ).
  • the drum 20 rotates. It is held in axial suspension and centered radially.
  • the drum 20 is preferably operated at a speed of between 1,000 and 20,000 revolutions per minute. The forces generated by the rotation lead to the separation of a suspension to be processed into various flowable phases, as described above, and to their discharge, as described in detail above.
  • separator and housing10 which, apart from the drive system and parts of the bearing, can be designed for single use, which in turn is of particular interest and advantage with regard to the processing of pharmaceutical products such as fermentation broths or the like, since after operation for processing a corresponding product batch in operation, which is preferably continuous during processing of the product batch, the drum does not have to be cleaned, but the separator and housing can be replaced as a whole. If necessary, individual elements such as magnets can be suitably recycled.
  • At least one of the bearing and/or drive units of the drum 20 of the centrifuge 1 according to the invention Fig. 2 has at least one bearing device 310 which is designed in such a way that it also provides an axial bearing in addition to a radial bearing.
  • the bearing device 310 can, according to one variant, have a radial bearing 311 and an axial bearing 312, as shown. These can both be designed as magnetic bearings, as shown. Alternatively, it is conceivable to design them as plain bearings (see e.g. Fig.3 ).
  • a bearing and/or drive unit can also be provided at the top and bottom of the drum, each with a bearing device and optionally a drive unit, which each provide an axial bearing in addition to a radial bearing and can optionally be used individually or together for (rotary) driving.
  • the drum 10 can then be driven either at the top or bottom or at one of its ends or at both ends.
  • the two bearing and/or drive units can also be of identical construction, which is very advantageous.
  • a control device (not shown here) can be used for control.
  • the bearing device 310 - here at the upper end of the drum 20 in the first vertical orientation - also called the drum head - reduces in a simple manner possible pendulum movements of the drum 2 in the radial direction.
  • the radial bearing 311 which is designed as a magnetic bearing, has corresponding magnets distributed circumferentially around the inlet pipe 106 and in or on the distributor pipe 203, which are radially spaced apart and interact like a magnetic bearing.
  • the axial bearing 312 designed as a magnetic bearing has magnets coaxial with the inlet pipe 106 and distributed circumferentially around the inlet pipe 106, which are arranged like magnetic bearings between the drum head of the rotating drum 20 and the housing 10 and act in the axial direction.
  • the rotation axis D of the drum 20 can advantageously be arranged inclined from the vertical, even if in Fig. 2 a first vertical alignment is shown, which can of course also be realized.
  • the rotation axis D can therefore be inclined at an angle of 45° from the vertical, for example, or it can run horizontally - i.e. inclined by 90° to the vertical.
  • a hanging arrangement of the drum 20 is also conceivable, so that the rotation axis D can be inclined by 180° to the arrangement in Fig. 2 is inclined without causing bearing problems for the drum 20. This would be a second vertical alignment of the axis of rotation that is feasible.
  • bearing device 310 which in addition to the radial bearing 311 also provides an axial bearing 312 of the drum 20, a bearing 315 acting obliquely to the axis of rotation D.
  • the bearing 315 acting obliquely to the axis of rotation D is designed as a plain bearing 315.
  • the sliding bearing 315 is formed by a centering tip 110 of a mandrel-like inlet pipe 106 and a recess 212 corresponding to the centering tip 110, which is formed by the distributor base 205a and in which the centering tip 110 is supported.
  • the plain bearing 315 can absorb both radial and axial forces. This creates a combined radial bearing 311 and axial bearing 312.
  • a connection to the plate pack 207 is created by a radial opening 111 - here designed as a bore - in the inlet pipe 106.
  • the rotation axis D of the drum 20 can advantageously be moved from the first vertical as shown in Fig.3 shown - be arranged at an angle. Any arrangement of the rotation axis D is possible.
  • the rotation axis D can in turn be aligned at any angle or incline to the first vertical. For example, it can be inclined at an angle of 45° from the vertical or it can run horizontally - i.e. inclined by 90° to the vertical.
  • a hanging arrangement of the drum 20 is also possible, so that the rotation axis D is 180° to the arrangement in Fig.3 is inclined in a second vertical direction without causing bearing problems for the drum 20.
  • the design variant of the centrifuge 1 in Fig.4 can be used with regard to the design of the bearing and drive device 30 of the drum 20 of the embodiment according to Fig.3 are equivalent to.
  • the design variant of the centrifuge 1 according to Fig.4 a drum 20 in which, in the illustrated first vertical alignment of the rotation axis D, the outlet 105 of the heavier phase is also arranged in the area at the upper vertical end of the drum or in the area of the drum head.
  • the outlet 105 of the heavier phase is aligned radially.
  • it is located axially under the outlet 104 of the lighter phase.
  • the phases to be separated are directed to these outlets accordingly.
  • the heavy phase is directed via a separating plate 213 to the outlet 105 and the lighter phase is directed radially further inside to its outlet 104.
  • Annular spaces 107, 108 of the housing are arranged upstream of the outlets 104, 105.
  • the outlets allow liquid to drain from the annular spaces 107, 108 while the drum 20 is rotating.
  • one or more seals 109 can be provided between the drum 10 and the housing 20.
  • a further axially acting seal 109c seals an axially upper wall or other boundary of the drum 10 against an axially upper wall of the housing 20.
  • the seal(s) 109 is/are preferably designed as a mechanical seal. Alternatively, other seals such as Elring seals can also be used.
  • the separator is designed as a clarification device with which a liquid loaded with solids - a suspension - can be clarified.
  • the inlet pipe 106 extends through the upper opening 103 of the housing through an upper opening in the drum into the drum 20.
  • the suspension is in turn fed through the distribution channels 205 into the Separation chamber 206.
  • the solids of the suspension separate from a suspension to be clarified. They collect in the drum 20 in the area of the largest inner diameter or inner radius and settle there. They may form a ring of solids on the inside of the drum wall.
  • the liquid phase clarified in this way flows inwards and then upwards out of the drum 20.
  • the solids are not drained off, but remain in the drum and are disposed of with it after processing a corresponding product batch. In this way, for example, a liquid can be cleaned of metal particles.
  • the drum 20 here has only a single upper opening, from which both the inlet pipe 106 protrude and a distributor pipe 203 running concentrically thereto.
  • the outlet 209 is formed between the outer circumference of an upper section of the distributor pipe 203 and the inner circumference of the upper end of the drum 20. From there, the cleaned liquid flows into an annular space 107 and from there radially outwards from the housing through the outlet 104. A hose or the like can be placed on this.
  • the separator here is otherwise exemplary - in particular with regard to the bearings and/or drive device - in the manner of the separator of the Fig.3 but can also be structured differently, depending on the type of Fig.1 or 2 .
  • the separator of the Fig.6 is similar to that of Fig.5 , but is designed as a separator.
  • a heavy phase - for example a solid phase or a liquid phase - can also be discharged from the drum.
  • the drum has two or more solid discharge nozzles 214 on its outer circumference, which penetrate the drum wall in a circumferentially distributed manner in the area of the largest inner diameter of the drum 20 (radially or obliquely to the radial).
  • the solids or other heavy phases do not continue to accumulate on the outside of the drum, but are pushed out of the drum by the solids discharge nozzles.
  • the separator is designed as a separating device with which a suspension can be separated into two flowable phases or one flowable phase and one solid phase, whereby these phases can each be led out of the housing separately.
  • the term separating device here therefore also refers to the fact that the separated phases can be led out of the drum and the housing separately.
  • the housing 10 has only two openings for at least one supply line and at least one discharge line.
  • Fig.3 On the other hand, it is provided that the housing has only three openings for at least one supply line and at least two discharge lines.
  • the housing could also have at least one further functional opening, an opening for connecting a device generating a vacuum or negative pressure or for introducing an inert gas or the like (in each case not shown).
  • ⁇ b>Reference symbol ⁇ /b> centrifuge 1 Housing 10 lower cylindrical section 101 upper conical section 102 Inlet opening 103 Processes 104, 105 Inlet pipe 106 Annular spaces 107, 108, 112 seal 109a, 109b, 109c Centering tip 110 opening 111 Derivation 113 drum 20 lower cylindrical section 201 upper conical section 202 Distribution pipe 203 Distributor 204 Distribution channels 205 Separation room 206 Plate package 207 Distribution base 205a cylindrical approach 205b Drainage channel 208 Derivation 209 Ring Weg Weg 210 Drainage channel 211 Deepening 212 Cutting plate 213 Solids discharge nozzles 214 Bearing and drive device 30 upper storage facility 310 Radial bearing 311 Axial bearing 312 Plain bearings 315 lower axial bearing device 320 first magnets 321 stator 331 second

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Separator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der WO 2014/000829 A1 ist ein Separator zur Trennung eines fließfähigen Produktes in verschiedene Phasen bekannt, der eine drehbare Trommel mit einem Trommelunterteil und einem Trommeloberteil aufweist und ein in der Trommel angeordnetes Mittel zum Verarbeiten einer Suspension im Zentrifugalfeld von Feststoffen bzw. zum Trennen einer schweren feststoffartigen Phase von einer leichteren Phase im Zentrifugalfeld, wobei eines, mehrere oder sämtliche folgender Elemente aus Kunststoff oder einem Kunststoff-Verbundwerkstoff bestehen: das Trommelunterteil, das Trommeloberteil, das Mittel zum Klären. Derart ist es möglich, einen Teil der Trommel oder vorzugsweise sogar die gesamte Trommel - vorzugsweise nebst den Zulauf- und Ablaufsystemen bzw. -bereichen - für eine Einmalverwendung auszulegen, was insbesondere in Hinsicht für die Verarbeitung pharmazeutischer Produkte wie Fermentationsbrühen oder dgl. von Interesse und Vorteil ist, da nach dem Betrieb zur Verarbeitung einer entsprechenden Produktcharge im während der Verarbeitung der Produktcharge vorzugsweise kontinuierlichen Betrieb keine Reinigung der produktberührenden Teile der Trommel durchgeführt werden muss sondern diese insgesamt ausgetauscht werden kann. Gerade aus hygienischer Sicht ist dieser Separator damit sehr vorteilhaft. Um eine physische Trennung zwischen dieser Einweg-Trommel und dem Antrieb zu erreichen, ist eine berührungsfreie Kupplung zwischen Antrieb und Trommel vorteilhaft.
  • Aus der WO 2015/1100501 A1 ist eine Vorrichtung zur Trennung von Blut in zwei Phasen unterschiedlicher Dichte bekannt, enthaltend eine magnetische Antriebsvorrichtung und ein Behältnis, das durch die Antriebsvorrichtung in eine Drehbewegung um seine eigene Achse versetzt wird, wobei das Behältnis mindestens ein offenes Ende und in diesem mindestens einen Einlass aufweist, und wobei das Behältnis magnetisch schwebend gelagert ist. Problematisch ist insofern die nicht zufriedenstellend gelöste Ableitung der beiden sich bei der zentrifugalen Trennung bildenden Phasen aus dem offenen, becherartigen Rotor.
  • In der WO 2015/1100501 A1 wird insofern zwar auch vorgeschlagen, das sich drehende Behältnis in ein sich nicht drehendes, das sich drehende Behältnis umgebendes Gehäuse einzusetzen, das bis auf einen Zulauf und zwei Abläufe geschlossen ausgebildet ist. Durch das stillstehende Gehäuse ist vertikal von oben in das sich drehende Behältnis ein zentrisches Zulaufrohr hineingeführt, aus dem eine erste Phase wiederum vertikal nach oben mit einer Art Schälorgan abgepumpt wird und wobei das sich drehende Behältnis ferner an seinem vertikal oberen Ende einen Überlauf für eine zweite Phase aufweist, so dass diese im Betrieb in das umgebende sich nicht drehende Gehäuse fließt, so dass sich dieses im Betrieb füllt, bis die Flüssigkeitsphase auch aus dem stillstehenden Gehäuse wiederum durch einen Überlauf nach außen abfließt. Diese Konstruktion bringt den Nachteil mit sich, dass nur kaum sinnvoll höhere Drehzahlen realisierbar sind, da das innere - sich drehende - Behältnis in der sich im Gehäuse sammelnden Flüssigkeit rotiert.
  • Einen ähnlichen Stand der Technik mit offenen topfartigen Trommeln zeigen jeweils die gattungsgemäße WO 2013/116800 und die JP S57 164 A .
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, dieses Problem zu lösen.
  • Dieser Separator ist sehr gut auch zum Betrieb bei höheren Drehzahlen geeignet. Zudem kann er auch gut für eine Einmalverarbeitung - beispielsweise für eine zentrifugale Trennung einer Produktcharge einer fließfähigen Suspension in verschiedene Phasen - genutzt und danach entsorgt werden. Dabei besteht ein besonderer Vorteil darin, dass neben einem in erster vertikaler Ausrichtung der Drehachse unteren Axiallager ein weiteres Axiallager - z.B. an einem gegenüberliegenden Ende der Trommel oder ggf. auch in der Trommel - vorgesehen ist. Denn dies ermöglicht es, dass die Drehachse der Trommel vertikal aber alternativ auch vorteilhaft aus der Vertikalen geneigt angeordnet werden kann. Dabei ist eine beliebige Anordnung der Drehachse möglich. Die Drehachse kann also unter einem Winkel von 0 - 180°, aus der ursprünglichen Vertikalen geneigt sein, also z. B. auch horizontal ausgerichtet verlaufen - also um 90° zur Vertikalen geneigt ausgerichtet sein. Daher ist auch eine hängende Anordnung der Trommel möglich, so dass die Drehachse quasi gedreht wird - so dass die Zulauföffnung nach unten gerichtet sein kann - ohne dass es dadurch zu Lagerungsproblemen der Trommel kommt.
  • Sofern hier oder nachfolgend "eine erste vertikale Ausrichtung der Drehachse" betrachtet wird, heißt dies, dass die Lage der Elemente der Zentrifuge in einer vertikalen Ausrichtung der Drehachse wie beschrieben realisierbar ist bzw. realisiert ist. Die Drehachse kann praktisch dann aber auch schräg zur vertikalen Ausrichtung ausgerichtet sein.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die zwei Lager- und/oder Antriebseinheiten in Richtung der Drehachse axial zueinander versetzt angeordnet sind und dass bei einer ersten vertikalen Ausrichtung der Drehachse die untere und/oder die obere der beiden Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausgelegt ist, die Trommel axial zu lagern und in der Schwebe zu halten. Es ist dann vorzugsweise vorgesehen, dass die zweite der Lagereinrichtungen in der ersten vertikalen Ausrichtung der Drehsache D oberhalb des ersten Magnetlagers angeordnet ist. Zudem kann also entweder die untere der beiden Lager- und/oder Antriebseinheiten die Trommel in der Schwebe halten oder die obere oder beide Lager- und/oder Antriebseinheiten übernehmen diese Aufgabe. Dabei kann dann vorteilhaft weiter vorgesehen sein, dass eine und/oder beide der Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausgelegt ist/sind und dazu nutzbar ist/sind, die Trommel innerhalb des Gehäuses in Drehung zu versetzen. Besonders vorteilhaft ist, wenn beide der Lager- und/oder Antriebseinheiten so ausgestaltet sind, so dass sie wahlweise einzeln oder gemeinsam für diesen Antrieb nutzbar sind.
  • Es kann nach einer Option vorgesehen sein, dass die erste der Lager- und/oder Antriebseinheiten als kombinierte Lagereinrichtung ausgebildet ist, die neben einer Axiallagerung auch eine Radiallagerung der Trommel bewirkt. Es kann ferner optional oder alternativ aber auch vorgesehen sein, dass die zweite bzw. weitere der Lager- und/oder Antriebseinheiten als kombinierte Lagereinrichtung ausgebildet ist, die neben einer Axiallagerung auch eine Radiallagerung der Trommel bewirkt. Diese vorteilhafte Kombination kann jeweils auf verschiedene Weise umgesetzt werden.
  • So kann vorgesehen sein, dass eine oder beide der Lager- und/oder Antriebseinheiten je ein Radiallager und ein Axiallager aufweist/aufweisen. Die Begriffe "Radiallager" und "Axiallager" sind dabei eher funktional zu betrachten. Sie können durch zwei eigene konstruktive Lager gebildet werden oder durch ein einziges Lager, dass die Funktionen Axiallager und Radialleger miteinander vereinigt.
  • Es kann auch vorteilhaft vorgesehen sein, dass die wenigstens eine oder beide Lagereinrichtung(en), die neben einer Radiallagerung auch eine Axiallagerung der Trommel bewirkt/bewirken, ein schräg zur Drehachse D wirkendes Lager aufweist/aufweisen.
  • Erfindungsgemäß sind verschiedenste Separatoren realisierbar. So kann der Separator als Kläreinrichtung ausgebildet sein, mit der eine Suspension von Feststoffen klärbar ist, wobei vorzugsweise ausschließlich die geklärte Suspension aus der Trommel und aus dem Gehäuse ableitbar ist. Es ist aber auch möglich, dass der Separator als eine Trenneinrichtung ausgebildet ist, mit der eine Suspension alternativ oder zusätzlich in zwei fließfähige Phasen trennbar ist, welche beide aus dem Gehäuse ableitbar sind.
  • Es ist dabei zweckmäßig, wenn das Gehäuse wenigstens zwei Öffnungen aufweist, von denen eine für eine Zuleitung einer im Zentrifugalfeld zu verarbeitenden Suspension und wenigstens eine für eine Ableitung einer Phase der im Zentrifugalfeld verarbeiteten Suspension ausgelegt ist. Es ist aber auch denkbar, dass das Gehäuse genau drei Öffnungen oder mehr als drei Öffnungen aufweist. Das Gehäuse kann ansonsten hermetisch geschlossen ausgebildet sein.
  • Und schließlich kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Gehäuse ausschließlich drei Öffnungen aufweist und ansonsten hermetisch geschlossen ausgebildet ist. Dies erleichtert es, einen Separator zu schaffen, der die Einwegkomponenten "Trommel" und "Gehäuse" aufweist, wohingegen zumindest Teile der Lager- und Antriebsvorrichtung wiederverwendbar sind.
  • So kann auch vorgesehen sein, dass das Gehäuse ferner wenigstens eine Funktionsöffnung, insbesondere zum Anschluss einer ein Vakuum erzeugenden Einrichtung, aufweist.
  • Es ist dabei denkbar, dass die Trommel in dem Gehäuse wenigstens einen Zulauf und nur einen einzigen Ablauf oder mehrere Abläufe aufweist.
  • Dabei kann die wenigstens eine der Lager- und/oder Antriebseinheiten, die neben einer Radiallagerung auch eine Axiallagerung der Trommel bewirkt, permanent- und/oder elektromagnetisch wirken. Es kann aber auch alternativ vorteilhaft vorgesehen sein, dass sie gleitlagerartig wirkt. Diese Variante der Erfindung ist besonders kostengünstig und konstruktiv einfach umzusetzen. Das Gleitlager ist insbesondere für eine nur einmal zu verwendende Zentrifuge hinreichend zur Lagerung geeignet.
  • Nach einer vorteilhaften Variante kann vorgesehen sein, dass der Zulauf als Zulaufrohr ausgebildet ist, das sich bei einer ersten vertikalen Ausrichtung der Drehachse von oben vertikal in Richtung des Zentrums des Gehäuses erstreckt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die zwei Abläufe radial ausgerichtet sind.
  • In einer besonders bevorzugten vorteilhaften Variante wird das Gleitlager dabei durch ein dornartiges Zulaufrohr, das sich mit einer Zentrierspitze in einer dazu korrespondierenden Vertiefung in dem Verteilersockel abstützt, gebildet. Derart wird eine besonders kostengünstige Lagerung realisiert, bei der zudem mehrere Funktionen - Axiallagerung, Radiallagerung, Zulauffunktion, vorteilhaft zusammengefasst werden. Auch derart kann die Drehachse der Trommel wiederum geneigt zur Vertikalen geneigt angeordnet werden.
  • Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die zwei Abläufe radial ausgerichtet sind, wobei beide Abläufe bei einer ersten vertikalen Ausrichtung der Drehachse an einem oberen axialen Ende der Trommel ausgebildet sind. Dadurch ergibt sich eine einzige Anschlussseite für die Ableitung der Flüssigphasen.
  • Es kann für ein Erreichen besonders hoher Drehzahlen sowie für einen besonders stabilen Betrieb vorteilhaft vorgesehen sein, dass an der Trommel der erste Flüssigkeitsablauf im oberen axialen Bereich - vorzugsweise am oberen axialen Ende - und der zweite Flüssigkeitsablauf im unteren axialen Bereich der Trommel - vorzugsweise am unteren axialen Ende eines zylindrischen Abschnitts der Trommel - ausgebildet ist. Diese Abläufe können aber auch beide an einem gemeinsamen Ende der Trommel ausgebildet sein.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass eine weitere - vorzugsweise dann eine dritte - der Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausgelegt ist, die Trommel bei einer ersten vertikalen Ausrichtung radial zu lagern und in Drehung zu versetzen.
  • Es kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass zwischen der Trommel und dem Gehäuse - insbesondere im Bereich eines oder mehrerer Abläufe - eine oder mehrere Dichtungen angeordnet sind. Dadurch kann beispielsweise vorteilhaft eine Vermischung der abzuführenden Flüssigphasen sicher vermieden werden, wenn zwei bzw. beide Ablauföffnungen axial nebeneinander oder dicht zueinander z.B. am oberen axialen Ende der Trommel angeordnet sind.
  • Es kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass wenigstens einem der beiden Flüssigkeitsabläufe eine Einrichtung zum Verstellen der Trennzone innerhalb der Trommel zugeordnet ist.
  • Es kann derart jeweils nach dem Hauptanspruch und nach einem oder mehreren der Unteransprüche ein Separator geschaffen werden, bei dem die Trommel und das Gehäuse als Einwegseparator ausgebildet sind und der nach einer Einmalverwendung entsorgbar ist, wobei die wenigstens zwei Lager- und/oder Antriebseinheiten außen vom Gehäuse abnehmbar wiederverwendbar ausgebildet sind.
  • Vorteilhaft ist auch eine Verwendung eines Separators als Einwegseparator, der nach einer Einmalverwendung entsorgbar ist, wobei die wenigstens zwei Lager- und/oder Antriebseinheiten zuvor außen vom Gehäuse abnehmbar sind bzw. abgenommen werden.
  • Anzumerken ist noch, dass die Merkmale a) bis g) für sich auch bereits einen vorteilhaften Separator schaffen, wobei durch die Kombination dieser Merkmale mit einem oder mehreren der Unteransprüche weitere erfinderische Separatoren geschaffen werden können.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben, wobei auch weitere vorteilhafte Varianten und Ausgestaltungen diskutiert werden.
  • Es zeigt:
  • Figur 1:
    eine schematische Darstellung einer ersten Zentrifuge;
    Figur 2:
    eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zentrifuge;
    Figur 3:
    eine schematische Darstellung einer Ausführungsvariante der Zentrifuge nach Fig. 2;
    Figur 4:
    eine schematische Darstellung einer Ausführungsvariante der Zentrifuge nach Fig. 3;
    Figur 5:
    eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Zentrifuge; und
    Figur 6:
    eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zentrifuge.
  • Eine Zentrifuge 1 nach dem Stand der Technik (siehe Fig. 1) weist ein im Betrieb stillstehendes Gehäuse 10 auf. Dieses Gehäuse 10 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff- oder aus einem Kunststoff-Verbundwerkstoff. Das Gehäuse 10 weist hier einen unteren zylindrischen Abschnitt 101 und einen oberen konischen Abschnitt 102 auf. Der untere zylindrische Abschnitt kann wiederum in zylindrische Bereiche verschiedenen Durchmesser unterteilt sein.
  • Das Gehäuse 10 ist nach Art eines Behälters ausgelegt, der vorteilhaft bis auf drei (noch zu erörternde) Öffnungen hermetisch geschlossen ausgebildet ist. Diese Öffnungen sind eine Zulauföffnung 103 und zwei Abläufe 104, 105. Die Zulauföffnung 103 ist von einem Zulaufrohr 106 durchsetzt, dass sich von oben vertikal in Richtung des Zentrums des Gehäuses 10 erstreckt. Die zwei Abläufe 104, 105 erstrecken sich hier im Wesentlichen radial.
  • Der erste Ablauf 104 ist hier im oberen - hier konischen - Abschnitt 102 des Gehäuses 10 ausgebildet. Vorzugsweise ist er direkt am oberen Ende des Gehäuses 10 ausgebildet. Der zweite Ablauf 105 ist hier hingegen im hier zylindrischen unteren Abschnitt 101, hier im vertikal unteren Ende eines Bereiches des zylindrischen Abschnitts 101 des Gehäuses 10 ausgebildet.
  • Den Abläufen 104, 105 vorgeschaltet sind Ringräume 107, 108 des Gehäuses. Die Abläufe ermöglichen einen Ablauf von Flüssigkeit aus den Ringräumen 107, 108 im Betrieb der sich dann drehenden Trommel 20. Die Bedeutung und die vorteilhafte Wirkung dieser Ringräume 107, 108 werden weiter unten noch erläutert.
  • Die Abläufe 104, 105 des Gehäuses sind hier als radial aus dem Gehäuse 10 führende Stutzen ausgebildet, an die Leitungen, insbesondere Schläuche oder dgl. (hier nicht dargestellt), anschließbar sind. An die Zu- und Abläufe werden vorzugweise eine Zu- und mehrere Ablaufleitungen, insbesondere Ablaufrohre oder Schläuche angeschlossen.
  • Innerhalb des Gehäuses 10 ist eine drehbare Trommel 20 mit einer gedachten "idealen" Drehachse D angeordnet, die eine vertikale Drehachse ist. Die reale Drehachse weicht durch Präzessionsbewegungen von dieser "idealen Drehachse" D ab.
  • Die Trommel 20 und ihre Bestandteile bestehen ganz oder jedenfalls zum überwiegenden Teil (idealerweise bis auf noch zu erläuternde Magnete) ebenfalls aus einem Kunststoff- oder aus einem Kunststoff-Verbundwerkstoff. Auch die Trommel 20 weist hier einen unteren zylindrischen Abschnitt 201 und einen oberen konischen Abschnitt 202 auf.
  • Das Zulaufrohr 106 des Gehäuses 10 steht wie dieses im Betrieb still. Es erstreckt sich hier vertikal von oben durch die Zulauföffnungen des Gehäuses 10 bis in die Trommel 20 bis in ein zum Zulaufrohr konzentrisches Verteilerrohr 203 des Verteilers 204 der Trommel 20.
  • Zwischen dem sich im Betrieb nicht drehenden Zulaufrohr 106 und dem sich drehenden Verteilerrohr 203 der Trommel 20 kann eine Lagereinrichtung 310 ausgebildet sein. Diese Lagereinrichtung 310 ist als ein Radiallager 311 ausgebildet, dass hier vorzugsweise als Magnetlager ausgebildet ist, das die Trommel 20 an ihrem oberen Ende während des Betriebes stabilisieren soll. Dieses Radial-Magnetlager 311 am oberen Ende der Trommel 20 - auch Trommelkopf genannt - mindert in einfacher Weise mögliche Pendelbewegungen der Trommel 2. Es weist beispielsweise korrespondierende Magnete umlaufend verteilt um das Zulaufrohr 106 und in dem Verteilerrohr 203 auf, die radial zueinander in definierten Abständen angeordnet sind und magnetlagerartig zusammenwirken.
  • Das Verteilerrohr 203 des Verteilers 204 mündet nach unten in radiale Verteilerkanäle 205, die in einen Trennraum bzw. Schleuderraum 206 führen. In diesem Trennraum 206 kann ein Klärmittel wie ein Tellerpaket 207 angeordnet sein. Der Verteiler 204 kann einen Verteilersockel 205a aufweisen, der wiederum einen unteren zylindrischen Ansatz 205b aufweist, der nach unten hin axial aus der Trommel 20, insbesondere aus deren zylindrischem Abschnitt 201 vorsteht.
  • In dem Trennraum 206 wird eine zu verarbeitende Suspension S, die durch das Zulaufrohr 106 in die Trommel 20 geleitet wird, im angetriebenen Drehbetrieb der Trommel 20 durch die Zentrifugalkraft in zumindest zwei fließfähige Phasen LP und HP verschiedener Dichte getrennt. Die Phase LP geringerer Dichte strömt im Trennraum 206 radial nach innen und wird dort über einen ersten Ableitungskanal 208 nach oben in die radiale Ableitung 209 und wird durch diese radial aus der sich drehenden Trommel in den ersten Ringraum 107 ausgestoßen. Hierbei verlässt die Phase LP die Trommel auf einem Radius ro. Von dort fließt sie - aufgrund ihres Impulses im Ringraum kreisend - durch die obere Ableitung 104 aus dem Gehäuse 10.
  • Die Phase HP größerer Dichte strömt im Trennraum 206 radial nach außen und wird nach unten hin über einen Scheideteller bzw. ein Ringwehr 210 in einen zweiten Ableitungskanal 211 unterhalb des Ringwehrs 210 hier zunächst radial nach innen geleitet und aus diesem radial aus der sich drehenden Trommel 20 in den zweiten unteren Ringraum 108 ausgestoßen. Von dort fließt diese zweite Flüssigkeitsphase größerer Dichte - aufgrund ihres Impulses im Ringraum 108 kreisend - durch die zweite untere Ableitung 105 aus dem Gehäuse 10. Hierbei verlässt die Phase HP die Trommel auf einem Radius ru. Durch das Verhältnis von ro zu ru lässt sich der Radius der Trennzone zwischen den beiden Phasen innerhalb des Tellerpaketes einstellen und derart eine Regulierung der Durchfußmengen der einzelnen Phasen realisieren. Hierzu wird in einfacher Weise durch eine Blende (hier nicht dargestellt) der Radius ru verändert.
  • In dem vertikalen Bereich zwischen den Ableitungen 104 und 105 sind das Gehäuse 10 und die Trommel 20 durch einen Luftspalt LS voneinander beabstandet. Dies ist vorteilhaft, da derart relativ problemlos eine hohe Drehzahl der Trommel 20 erreicht werden kann. Der Luftspalt LS füllt sich in diesem Bereich nicht mit einer der abzuleitenden Phasen HP, LP.
  • Bei abgedichteten erfindungsgemäßen Zentrifugen wie in Figur 4 dargestellt, kann in einer weiteren Variante der Gasdruck in diesem Luftspalt durch eine Unterdruckvorrichtung reduziert werden. Hierdurch wird die Luftreibung der rotierenden Trommel gesenkt und somit die erforderliche Antriebsenergie für die Trommel verringert. Die Unterdruckvorrichtung kann hierfür z.B. im unteren Abschnitt 101 des Gehäuses 10 angeschlossen werden (nicht dargestellt).
  • Bei einer weiteren Variante der abgedichteten erfindungsgemäßen Zentrifugen wie in Figur 4 dargestellt, kann die Luft, welche sich im Luftspalt (LS) befindet durch ein Gas ersetz werden, welches eine geringere Dichte hat als Luft, wie z.B. Helium. Auch hierdurch wird die Luftreibung der rotierenden Trommel gesenkt und somit die erforderliche Antriebsenergie für die Trommel verringert. Eine entsprechende Gasversorgung kann hierfür z.B. im unteren Abschnitt 101 des Gehäuses 10 angeschlossen werden (nicht dargestellt).
  • Die Trommel 20 wird innerhalb des Gehäuses 10 durch eine Lager- und Antriebsvorrichtung 30 in der Schwebe gehalten und in Drehung versetzt. Die Lager- und Antriebsvorrichtung 30 kann eine oder mehrere Lager- und/oder Antriebseinheiten aufweisen, die nach einem elektro- oder permanentmagnetischen Wirkprinzip arbeiten können.
  • Hier umfasst sie vorzugsweise wenigstens zwei oder drei dieser Lager- und/oder Antriebseinheiten.
  • So kann die Lager- und Antriebsvorrichtung 30 als Lager- und/oder Antriebseinheit die bereits beschriebene obere Lagereinrichtung 310 aufweisen.
  • Die Lager- und Antriebsvorrichtung 30 kann als Lager- und/oder Antriebseinheiten ferner eine untere axial wirkende Lagereinrichtung 320 aufweisen.
  • Diese untere axial wirkende Lagereinrichtung 320 dient auch dazu, die Trommel 20 innerhalb des Gehäuses 10 axial durch Levitation in der Schwebe zu halten. Sie kann erste Magnete 321 an einem Widerlager, beispielsweise an der Unterseite des Gehäuses oder an einem Stator 331 unterhalb des Gehäuses 10 aufweisen. Zudem kann die axial wirkende Lagereinrichtung 320 axial oberhalb der ersten Magnete 321 angeordnete und zu diesen beabstandete zweite Magnete 322 im unteren Bereich, insbesondere im unteren Bereich der Trommel 20 aufweisen.
  • Diese ersten und/oder zweiten Magnete 321, 322 können als geeignet ausgerichtete bzw. gepolte Permanentmagnete ausgebildet sein, derart, dass die Trommel 1 im Drehbetrieb axial in der Schwebe gehalten werden kann. Diese Magnete 321, 322 können dazu umlaufend oder geeignet umfangsverteilt auf zwei vertikal fluchtenden Kreisen gleichen Durchmessers angeordnet sein, derart, dass ihre Wirkung dafür sorgt, dass die Trommel 20 innerhalb des Gehäuses axial magnetisch levitierend in der Schwebe gehalten wird. Auch Elektromagnete inkl. einer geeigneten Ansteuereinrichtung (hier nicht dargestellt) können für die Funktion der ersten Magnete 321 eingesetzt werden.
  • Die Lager- und Antriebsvorrichtung 30 kann ferner einen Elektromotor 330 aufweisen, dessen Rotormagnet 332 an der Trommel 20 ausgebildet ist und dessen Stator 331 und Statormagnet 333 außerhalb des Gehäuses 10 ausgebildet ist. Die Zentrierung der Trommel geschieht durch geeignete Ansteuerung der Statormagnete 333.
  • Insgesamt wird derart eine untere Lager- und Antriebseinheit gebildet. Diese kann elektromagnetisch betrieben werden. Es ist aber auch ein Antrieb über rotierende Permanentmagneten realisierbar.
  • Derartige Lager- und Antriebsvorrichtungen bzw. deren Lager- und Antriebseinheiten werden von der Firma Levitronix z.B. für den Antrieb von Zentrifugalpumpen verwendet ( EP2273124B1 ).
  • Im Betrieb dreht sich die Trommel 20. Dabei wird sie axial in der Schwebe gehalten und radial zentriert. Vorzugsweise wird die Trommel 20 mit einer Drehzahl zwischen 1.000 und 20.000 Umdrehungen pro Minute betrieben. Die aufgrund der Rotation entstehenden Kräfte führen zur bereits weiter oben beschriebenen Trennung einer zu verarbeitenden Suspension in verschiedene fließfähige Phasen und zu deren Ableitung, wie weiter oben bereits im Detail beschrieben.
  • Mit der beschriebenen Ausführung ist es wiederum möglich, einen Separator nebst Gehäuse10 zu schaffen, der bis auf das Antriebssystem und Teile der Lagerung für eine Einmalverwendung auslegt werden kann, was wiederum insbesondere in Hinsicht für die Verarbeitung pharmazeutischer Produkte wie Fermentationsbrühen oder dgl. von Interesse und Vorteil ist, da nach dem Betrieb zur Verarbeitung einer entsprechenden Produktcharge im während der Verarbeitung der Produktcharge vorzugsweise kontinuierlichen Betrieb keine Reinigung der Trommel durchgeführt werden muss sondern der Separator nebst Gehäuse insgesamt ausgetauscht werden kann. Ggf. können einzelne Elemente wie Magnete geeignet recycelt werden.
  • Um Wiederholungen zu vermeiden, werden im Folgenden im Wesentlichen nur Unterschiede der erfindungsgemäßen Zentrifuge 1 zum oben detailliert erläuterten Stand der Technik beschrieben.
  • Wenigstens eine der Lager- und/oder Antriebseinheiten der Trommel 20 der erfindungsgemäßen Zentrifuge 1 nach Fig. 2 weist hier wenigstens eine Lagereinrichtung 310 auf, die derart gestaltet ist, dass sie neben einer Radiallagerung auch eine Axiallagerung bewirkt.
  • Die Lagereinrichtung 310 kann dazu nach einer Variante - wie dargestellt ein Radiallager 311 und ein Axiallager 312 aufweisen. Diese können - wie dargestellt - beide jeweils als Magnetlager ausgebildet sind. Alternativ ist es denkbar, sie als Gleitlager auszubilden (siehe z.B. Fig. 3). Es können auch oben und weiter unten an der Trommel je eine Lager- und/oder Antriebseinheit mit jeweils eine Lagereinrichtung und optional einer Antriebseinheit vorgesehen sein, die jeweils neben einer Radiallagerung auch eine Axiallagerung bewirken und optional wahlweise einzeln oder gemeinsam auch zum (Dreh-)Antrieb nutzbar ist/sind. Dann kann die Trommel 10 entweder oben oder unten bzw. an einem ihrer Enden oder an beiden Enden angetrieben werden. Die beiden Lager- und/oder Antriebseinheiten können auch baugleich ausgebildet sein, was sehr vorteilhaft ist. Zur Ansteuerung kann eine hier nicht dargestellte Steuerungsvorrichtung dienen.
  • Die Lagereinrichtung 310 - hier am in erster vertikaler Ausrichtung oberen Ende der Trommel 20 - auch Trommelkopf genannt - mindert in einfacher Weise mögliche Pendelbewegungen der Trommel 2 in radialer Richtung.
  • Dazu weist das als Magnetlager ausgebildete Radiallager 311 hier korrespondierende Magnete umlaufend verteilt um das Zulaufrohr 106 und in oder an dem Verteilerrohr 203 auf, die radial beabstandet sind und magnetlagerartig zusammenwirken.
  • Ferner weist das als Magnetlager ausgebildete Axiallager 312 Magnete koaxial zum Zulaufrohr 106 und umlaufend verteilt um das Zulaufrohr 106 auf, die magnetlagerartig zwischen dem Trommelkopf der umlaufenden Trommel 20 und dem Gehäuse 10 angeordnet sind und in axialer Richtung wirken.
  • Derart kann die Drehachse D der Trommel 20 vorteilhaft aus der Vertikalen geneigt angeordnet werden, auch wenn in Fig. 2 eine erste vertikale Ausrichtung gezeigt ist, die selbstverständlich auch realisiert werden kann. Es ist aber auch eine quasi beliebige andere räumliche Ausrichtung der Drehachse D möglich. Die Drehachse D kann also z.B. unter einem Winkel von 45° aus der Vertikalen geneigt sein oder auch horizontal verlaufen -also um 90° zur Vertikalen geneigt sein. Weiterhin ist auch eine hängende Anordnung der Trommel 20 denkbar, so dass die Drehachse D um 180° zu der Anordnung in Fig. 2 geneigt ist, ohne dass es dadurch zu Lagerungsproblemen der Trommel 20 kommt. Dies wäre eine zweite vertikale Ausrichtung der Drehachse, die realisierbar ist.
  • Eine der Lager- und/oder Antriebseinheiten der Trommel 20 der erfindungsgemäßen Zentrifuge 1 der Variante nach Fig. 3 weist als die Lagereinrichtung 310, die neben der Radiallagerung 311 auch eine Axiallagerung 312 der Trommel 20 bewirkt, ein schräg zur Drehachse D wirkendes Lager 315 auf. Das schräg zur Drehachse D wirkende Lager 315 ist als Gleitlager 315 ausgebildet.
  • Das Gleitlager 315 wird durch eine Zentrierspitze 110 eines dornartigen Zulaufrohrs 106 und einer zu der Zentrierspitze 110 korrespondierenden Vertiefung 212 die der Verteilersockel 205a ausbildet und in der sich die Zentrierspitze 110 abstützt, gebildet.
  • Das Gleitlager 315 kann auf Grund seiner geometrischen Gestaltung sowohl radiale Kräfte als auch axiale Kräfte aufnehmen. Es wird somit ein kombiniertes Radiallager 311 und Axiallager 312 gebildet.
  • Eine Verbindung zum Tellerpaket 207 ist durch eine radiale Öffnung 111 - hier als Bohrung ausgeführt - in dem Zulaufrohr 106 geschaffen.
  • Dadurch kann die Drehachse D der Trommel 20 vorteilhaft aus der ersten Vertikalen wie sie in Fig. 3 dargestellt ist- geneigt angeordnet sein. Dabei ist eine beliebige Anordnung der Drehachse D möglich. Die Drehachse D kann wiederum quasi beliebig schräg bzw. geneigt zur ersten Vertikalen ausgerichtet werden. Sie kann beispielsweise unter einem Winkel von 45° aus der Vertikalen geneigt sein oder auch horizontal verlaufen - also um 90° zur Vertikalen geneigt sein. Weiterhin ist auch eine hängende Anordnung der Trommel 20 möglich, so dass die Drehachse D um 180° zu der Anordnung in Fig. 3 in einer zweiten Vertikalen geneigt ist, ohne dass es dadurch zu Lagerungsproblemen der Trommel 20 kommt.
  • Die Ausführungsvariante der Zentrifuge 1 in Fig. 4 kann hinsichtlich der Gestaltung der Lager- und Antriebsvorrichtung 30 der Trommel 20 der Ausführungsvariante nach Fig. 3 entsprechen.
  • Abweichend davon weist die Ausführungsvariante der Zentrifuge 1 nach Fig. 4 eine Trommel 20 auf, bei der bei der dargestellten ersten vertikalen Ausrichtung der Drehachse D auch der Ablauf 105 der schwereren Phase im Bereich am oberen vertikalen Ende der Trommel bzw. im Bereich des Trommelkopfes angeordnet ist. Der Ablauf 105 der schwereren Phase ist radial ausgerichtet. Er liegt hier axial unter dem Ablauf 104 der leichteren Phase. Im inneren der Trommel werden die zu trennenden Phase entsprechend zu diesen Abläufen geleitet. Beispielsweise wird die schwere Phase über einen Scheideteller 213 zu dem Ablauf 105 geleitet und die leichtere Phase radial weiter innen zu ihrem Ablauf 104 geleitet.
  • Den Abläufen 104, 105 vorgeschaltet sind wiederum Ringräume 107, 108 des Gehäuses. Die Abläufe ermöglichen einen Ablauf von Flüssigkeit aus den Ringräumen 107, 108 im Betrieb der sich dann drehenden Trommel 20.
  • Um die Abläufe 104, 105 und/oder die Ringräume 107, 108 abzudichten, insbesondere gegeneinander abzudichten, kann oder können zwischen der Trommel 10 und dem Gehäuse 20 eine oder mehrere Dichtung(en) 109 vorgesehen sein.
  • Im Beispiel der Fig. 4 dichten zwei radiale wirkende Dichtungen 109a und b im Luftspalt einen axial oberen äußeren Bereich der Trommel 10 gegen den axial oberen inneren Bereich des Gehäuses 20 ab.
  • Eine weitere, axial wirkende Dichtung 109c dichtet eine axial obere Wand oder sonstige Begrenzung der Trommel 10 gegen eine axial obere Wand des Gehäuses 20 ab.
  • Die Dichtung(en) 109 ist/sind hier vorzugsweise als Gleitringdichtung ausgeführt. Alternativ können auch andere Dichtungen wie z.B. Elringdichtungen zum Einsatz kommen.
  • Nach Figur 5 ist vorgesehen, dass der Separator als Kläreinrichtung ausgebildet ist, mit der eine feststoffbelastete Flüssigkeit - eine Suspension - von Feststoffen klärbar ist. Dazu erstreckt sich durch die obere Öffnung 103 des Gehäuses das Zulaufrohr 106 durch eine obere Öffnung in der Trommel bis in die Trommel 20 hinein. Die Zuleitung der Suspension erfolgt wiederum durch die Verteilerkanäle 205 in den Trennraum 206. Dort trennen sich insbesondere im Tellerpaket 207 die Feststoffe der Suspension aus einer zu klärenden Suspension. Sie sammeln sich in der Trommel 20 im Bereich des größten Innendurchmessers bzw. Innenradius und lagern sich dort an. Sie bilden dabei ggf. innen an der Trommelwand einen Ring aus Feststoffen. Die derart geklärte Flüssigkeitsphase fließt nach innen und hier dann nach oben aus der Trommel 20. Die Feststoffe werden nicht abgeleitet, sondern verbleiben in der Trommel und werden mit dieser nach dem Verarbeiten einer entsprechenden Produktcharge entsorgt. Derart kann beispielsweise eine Flüssigkeit von Metallpartikeln gereinigt werden.
  • Die Trommel 20 weist hier nur eine einzige obere Öffnung auf, aus der sowohl das Zulaufrohr 106 vorstehen als auch ein konzentrisch dazu verlaufendes Verteilerrohr 203. Der Ablauf 209 ist zwischen dem Außenumfang einen oberen Abschnitts eines des Verteilerrohrs 203 und dem Innenumfang des oberen Endes der Trommel 20 ausgebildet. Von dort fließt die gereinigte Flüssigkeit in einen Ringraum 107 und von dort hier radial nach außen aus dem Gehäuse durch den Ablauf 104. Auf diesen kann ein Schlauch oder dgl. aufgesetzt sein. Auch derart wird ein vorteilhafter Single Use Separator geschaffen. Der Separator ist hier beispielhaft ansonsten - insbesondere hinsichtlich der Lager und/oder Antriebsvorrichtung - nach Art des Separators der Fig.3 aufgebaut, kann aber auch anders aufgebaut sein, so nach Art der Fig. 1 oder 2.
  • Der Separator der Fig. 6 ähnelt dem der Fig. 5, ist aber als Trenner ausgebildet. Derart kann eine schwere Phase - beispielsweise eine Feststoffphase oder eine Flüssigkeitsphase - auch aus der Trommel abgeleitet werden. Hier ist dazu vorgesehen, dass die Trommel an ihrem Außenumfang zwei oder mehr Feststoffaustragsdüsen 214 aufweist, die umfangsverteilt im Bereich des größten Innendurchmessers der Trommel 20 die Trommelwand durchsetzen (radial oder schräg zur Radialen). Bei der Klärung einer Suspension, die wie in Fig. 5 in die Trommel 20 geleitet worden ist, sammeln sich die Feststoffe oder eine sonstige schwere Phase somit nicht außen in der Trommel immer weiter an, sondern sie werden durch die Feststoffaustragsdüsen aus der Trommel gestoßen. Sie sammeln sich derart an der Innenwand des Gehäuses beispielswiese in einem Ringraum/Ringkanal 112 und rotieren dort und werden durch eine Ableitung und Öffnung 113 des Gehäuses aus dem Gehäuse 10 abgeleitet oder an dem Gehäuse in einem Ringtank oder dgl. des Gehäuses gesammelt (hier nicht dargestellt).
  • Derart ist der Separator als eine Trenneinrichtung ausgebildet ist, mit der eine Suspension in zwei fließfähige Phasen oder eine fließfähige Phase und eine Feststoffphase trennbar ist, wobei diese Phasen jeweils für sich aus dem Gehäuse geleitet werden können. Der Begriff der Trenneinrichtung bezieht sich hier somit auch darauf, dass die getrennten Phasen separat aus der Trommel und aus dem Gehäuse abgeleitet werden können.
  • Nach Fig. 5 ist vorgesehen, dass das Gehäuse 10 nur zwei Öffnungen für wenigstens eine Zu- und wenigstens eine Ableitung aufweist. Nach Fig. 3 ist dagegen vorgesehen, dass das Gehäuse nur drei Öffnungen für wenigstens eine Zu- und wenigstens zwei Ableitungen aufweist.
  • Dabei könnte das Gehäuse aber alternativ zusätzlich auch wenigstens eine weitere Funktionsöffnung aufweisen, eine Öffnung zum Anschluss einer ein Vakuum bzw. eines Unterdruckes erzeugenden Einrichtung oder zum Einleiten eines Inertgases oder dgl. (jeweils nicht dargestellt). Bezugszeichen
    Zentrifuge 1
    Gehäuse 10
    unterer zylindrischer Abschnitt 101
    oberer konischer Abschnitt 102
    Zulauföffnung 103
    Abläufe 104, 105
    Zulaufrohr 106
    Ringräume 107, 108, 112
    Dichtung 109a, 109b, 109c
    Zentrierspitze 110
    Öffnung 111
    Ableitung 113
    Trommel 20
    unterer zylindrischer Abschnitt 201
    oberer konischer Abschnitt 202
    Verteilerrohr 203
    Verteiler 204
    Verteilerkanäle 205
    Trennraum 206
    Tellerpaket 207
    Verteilersockel 205a
    zylindrischer Ansatz 205b
    Ableitungskanal 208
    Ableitung 209
    Ringwehr 210
    Ableitungskanal 211
    Vertiefung 212
    Scheideteller 213
    Feststoffaustragsdüsen 214
    Lager- und Antriebsvorrichtung 30
    obere Lagereinrichtung 310
    Radiallager 311
    Axiallager 312
    Gleitlager 315
    untere axiale Lagereinrichtung 320
    erste Magnete 321
    Stator 331
    zweite Magnete 322
    Elektromotor 330
    Stator 331
    Rotormagnet 332
    Statormagnet 333
    Drehachse D
    Suspension S
    fließfähige Phasen LP und HP
    Luftspalt LS
    Oberer Radius ro
    Unterer Radius ru

Claims (27)

  1. Separator (1) zur Trennung einer fließfähigen Suspension (S) in einem Zentrifugalfeld in wenigstens zwei fließfähige Phasen (HP, LP) verschiedener Dichte, der folgendes aufweist:
    a) ein im Betrieb stillstehendes Gehäuse (10), das nach Art eines Behälters ausgelegt ist, der zumindest zwei Öffnungen aufweist,
    b) eine innerhalb des Gehäuses (10) angeordnete und um eine Drehachse drehbare Trommel (20) mit einer Drehachse (D), welche wenigstens eine Öffnung aufweist,
    c) wobei zumindest abschnittsweise oder durchgehend zwischen der Trommel (20) und dem Gehäuse (10) ein Spalt ausgebildet ist,
    d) eine Lager- und Antriebsvorrichtung (30), die wenigstens zwei Lager- und/oder Antriebseinheiten aufweist, mit welcher die Trommel (20) innerhalb des Gehäuses (10) in der Schwebe gehalten, gelagert und/oder in Drehung versetzt werden kann,
    e) wobei eine erste der Lager- und/oder Antriebseinheiten ein Magnetlager aufweist, das zumindest dazu ausgelegt ist, die Trommel (20) axial zu lagern und in der Schwebe zu halten, und
    f) wobei wenigstens eine weitere der Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausgelegt ist, die Trommel (20) axial zu lagern,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    i) in der Trommel (20) ein Verteiler (204) und ein als ein Tellerpaket (207) ausgebildetes Trennmittel angeordnet sind.
  2. Separator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Lager- und/oder Antriebseinheiten in Richtung der Drehachse (D) axial zueinander versetzt angeordnet sind und dass bei einer ersten vertikalen Ausrichtung der Drehachse (D) die untere und/oder die obere der beiden Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausgelegt ist, die Trommel (20) axial zu lagern und in der Schwebe zu halten.
  3. Separator (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine und/oder beide der Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausgelegt ist/sind und dazu nutzbar ist/sind, die Trommel (20) innerhalb des Gehäuses (10) in Drehung zu versetzen.
  4. Separator (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste der Lager- und/oder Antriebseinheiten als kombinierte Lagereinrichtung (310) ausgebildet ist, die neben einer Axiallagerung auch eine Radiallagerung der Trommel (20) bewirkt.
  5. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite bzw. weitere der Lager- und/oder Antriebseinheiten als kombinierte Lagereinrichtung (310) ausgebildet ist, die neben einer Axiallagerung auch eine Radiallagerung der Trommel (20) bewirkt.
  6. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide der Lager- und/oder Antriebseinheiten ein Radiallager (311) und ein Axiallager (312) aufweist/aufweisen.
  7. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Lagereinrichtungen (310), die neben einer Radiallagerung (311) auch eine Axiallagerung (312) der Trommel bewirkt, ein schräg zur Drehachse D wirkendes Lager (315) aufweist.
  8. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite der Lagereinrichtungen in der ersten vertikalen Ausrichtung der Drehsache D oberhalb des ersten Magnetlagers angeordnet ist.
  9. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Kläreinrichtung ausgebildet ist, mit der eine Suspension von Feststoffen klärbar ist, wobei vorzugsweise ausschließlich die geklärte Suspension aus der Trommelableitbar ist.
  10. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als eine Trenneinrichtung ausgebildet ist, mit der eine Suspension in zwei Phasen trennbar ist, wobei beide dieser Phasen aus der Trommelableitbar sind.
  11. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse wenigstens zwei Öffnungen (103, 104) aufweist, von denen eine für eine Zuleitung einer im Zentrifugalfeld zu verarbeitenden Suspension und wenigstens eine für eine Ableitung einer Phase der im Zentrifugalfeld verarbeiteten Suspension aufweist.
  12. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse wenigstens drei Öffnungen (103, 104, 105) aufweist.
  13. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ferner wenigstens eine Funktionsöffnung, insbesondere zum Anschluss einer ein Vakuum erzeugenden Einrichtung, aufweist.
  14. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel wenigstens einen Zulauf und nur einen einzigen Ablauf oder mehrere Abläufe aufweist.
  15. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf als Zulaufrohr (106) ausgebildet ist, das sich bei einer ersten vertikalen Ausrichtung der Drehsache D von oben vertikal durch eine der Öffnungen des Gehäuses in die Trommel hinein erstreckt.
  16. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ersten vertikalen Ausrichtung der Drehsache D an der Trommel (20) ein erster Flüssigkeitsablauf (104) im oberen axialen Bereich und ein zweiter Flüssigkeitsablauf (105) im unteren axialen Bereich der Trommel (20) ausgebildet ist.
  17. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximal zwei Abläufe (104, 105) radial ausgerichtet sind, wobei beide Abläufe (104, 105) bei einer ersten vertikalen Ausrichtung der Drehsache D an dem oberen axialen Bereich der Trommel (20) ausgebildet sind.
  18. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Abläufe aus der Trommel Feststoffaustragsöffnungen, insbesondere Feststoffaustragsdüsen (214), im Trommelmantel umfasst.
  19. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die wenigstens eine Lagereinrichtung (310), die neben einer Radiallagerung (311) auch eine Axiallagerung (312) der Trommel bewirkt, wenigstens eines oder mehrere permanent- und/oder elektromagnetisch wirkende Lager aufweist.
  20. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die wenigstens eine Lagereinrichtung (310), die neben einer Radiallagerung (311) auch eine Axiallagerung (312) der Trommel bewirkt, wenigstens eines oder mehrere gleitlagerartig wirkende Lager aufweist.
  21. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (315) durch ein dornartiges Zulaufrohr (106) gebildet ist, das sich mit einer Zentrierspitze (110) in einer dazu korrespondierenden Vertiefung (212) in dem Verteilersockel (205a) abstützt.
  22. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einem der beiden Flüssigkeitsabläufe (104, 105) eine Einrichtung zum Verstellen der Trennzone innerhalb der Trommel (20) zugeordnet ist.
  23. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Trommel und dem Gehäuse - insbesondere im Bereich eines oder mehrerer der Abläufe und/oder eines oder mehrerer der Ringräume - eine oder mehrere Dichtungen (109) angeordnet sind.
  24. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) ausschließlich zwei oder drei Öffnungen (103, 104, 105) aufweist und ansonsten hermetisch geschlossen ausgebildet ist.
  25. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel eine oder mehrere Feststoffaustragsdüsen aufweist.
  26. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt ein Luftspalt ist.
  27. Separator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel und das Gehäuse als Einwegseparator ausgebildet sind, der nach einer Einmalverwendung entsorgbar ist, wobei die wenigstens zwei Lager- und/oder Antriebseinheiten außen vom Gehäuse abnehmbar wiederverwendbar ausgebildet sind.
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