EP4126376A1 - Centrifuge and method for operating a centrifuge - Google Patents

Centrifuge and method for operating a centrifuge

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EP4126376A1
EP4126376A1 EP21716970.5A EP21716970A EP4126376A1 EP 4126376 A1 EP4126376 A1 EP 4126376A1 EP 21716970 A EP21716970 A EP 21716970A EP 4126376 A1 EP4126376 A1 EP 4126376A1
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EP
European Patent Office
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rotor
drum
centrifuge
centrifuge according
rotatable
Prior art date
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Application number
EP21716970.5A
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German (de)
French (fr)
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EP4126376B1 (en
Inventor
Axel BARTSCHER
Heinz Hinze
Jürgen Mackel
Kathrin Quiter
Nico WENNEMER
Stefan Pecoroni
Tim Hundertmark
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GEA Mechanical Equipment GmbH
Original Assignee
GEA Mechanical Equipment GmbH
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP4126376B1 publication Critical patent/EP4126376B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/02—Electric motor drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/04—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
    • B04B1/08—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls of conical shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/10—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
    • B04B1/14—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with periodical discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
    • B04B1/2016—Driving control or mechanisms; Arrangement of transmission gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B13/00—Control arrangements specially designed for centrifuges; Programme control of centrifuges

Definitions

  • the invention relates to a centrifuge according to the preamble of claim 1 and a method for operating a centrifuge according to the preamble of claim 24.
  • Such generic - but also according to the invention - centrifuges have a rotor that rotates during operation or rotates during operation.
  • This rotor comprises at least one rotatable drum in which a suspension to be processed is separated into different phases.
  • the rotor can also have other elements such as a drive spindle.
  • the rotor can also have at least one or more electrical consumers - in the electrical sense a load - such as an actuator or an energy-requiring sensor or an initiator, which thus rotates with the other rotating elements of the rotor during operation .
  • EP 3 415 239 A1 proposes that the rotatable rotor of a generator assembly is completely in a magnetic field and continuously generates current that is rectified and smoothed via a capacitor so that it can be used by actuators and sensors.
  • EP 3 533 522 A1 in which it is proposed to build a transformer in such a way that the primary coil is mounted on the stationary and the secondary coil on the rotating side of the transformer core.
  • a centrifuge which has a rotatable rotor and an assembly which is stationary during operation, the rotatable rotor being rotatably mounted in or on the stationary assembly by means of one or more bearing devices, the rotatable rotor having a rotatable drum and an element ment for rotating the drum and one or more electrical consumers arranged on or in the rotor, with at least one battery also being arranged on or in the rotor for supplying the at least one consumer or the meh eral consumers with electrical energy. Connections of the battery can be connected to the respective consumer directly or via interconnected components.
  • the drive element can be a drive spindle or another suitable element.
  • the at least one consumer is an actor. Further consumers can be provided, in particular further actuators or also other consumers.
  • electrical energy can be provided on or in the rotor in a simple manner in order to supply the consumer or consumers on or in the rotor with electrical energy.
  • the battery can also be used in the idle state - i.e. when the rotor is at a standstill - to continue to supply the consumer with energy.
  • the consumers can thus be supplied, for example with a corresponding design of the rotors.
  • the actuator or actuators can be operated or moved as a consumer even when the drum is stationary and / or data and / or signals from sensors and feedback signals from actuators can be transmitted when a corresponding transmitter and / or receiver unit is provided on the rotor .
  • This can be advantageous for various reasons, for example according to a variant to carry out a temperature measurement in a cooled (chamber) drum for sensitive products if a maximum temperature of the drum must not be exceeded before it is loaded with the product to be processed will.
  • Another example is a level measurement, which can also be useful when the drum is stationary.
  • a battery that is assigned to the rotor and rotates with it is that it can be used directly or, if necessary, in connection with other electrical components to provide relatively high electrical power, for example to provide a or to operate several actuators such as one or more closing valve (s), in particular designed as solenoid valve (s), or control valves of the drum.
  • actuators such as one or more closing valve (s), in particular designed as solenoid valve (s), or control valves of the drum.
  • the consumer or consumers of the rotating system have one or more actuators that are designed to provide electrical energy with devices such as openings or lines , in particular to change and / or open and close solid discharge openings or discharge lines on the drum with the aid of electrical energy.
  • This invention can also be combined with one or more subclaims of the set of claims.
  • a set of plates is arranged in the drum, which has a stack of separating plates.
  • the drum can then preferably also have a single or double conical shape on the outside and / or inside.
  • the actuator or actuators can in particular be designed as one or more electrically controllable valves.
  • the battery or one of the batteries is designed as a rechargeable battery.
  • the battery or one of the batteries is designed as a non-rechargeable battery, which then has to be changed occasionally when the rotor is at a standstill.
  • the consumer includes a data memory in the rotor or on the rotor. Because according to this particularly advantageous variant of the invention, it is possible to store data on the operation of the centrifuge and in particular the operating behavior of the centrifuge directly on or in the rotor, and then read it out as required and, for example, by radio in an area outside the rotor for example to transmit to a stationary control device. Alternatively, it is possible to store and / or evaluate this data directly in the rotor, if or for what purpose a suitable computer device is then available there
  • the consumer comprises one or more of the following devices: a sensor, an actuator and / or an initiator and / or a transmitting and / or receiving unit and / or a control unit in or on the rotor.
  • the bearings of the rotor can be designed as mechanically operating bearings, that is to say, for example, as roller bearings, or also as magnetically operating bearings. If energy is required for their operation, they can - as one of the consumers - be supplied with energy by the battery - but possibly also in other ways.
  • the rotor can have the drum and can also have a rotatable drive spindle del which is rotatably coupled to the drum and which with a Drive motor is rotated.
  • the drum can also be driven or rotated without contact (for example with a magnetic coupling or with a levitronic drive system).
  • the centrifuge has an arrangement for generating electrical energy, which is designed such that the electrical energy is provided on or in the rotor, and that a charging circuit for charging the rechargeable battery is provided on or in the rotor. This is because the battery can be charged or recharged directly while the centrifuge is in operation.
  • Such arrangements are known in various configurations, so from the prior art mentioned above, which can be referred to in this respect. Such an arrangement can be used via the charging circuit to charge the battery as long as the rotor is rotating.
  • the arrangement for generating electrical energy is formed only during part of the revolutions of the rotor or that the arrangement for generating electrical energy is formed during the complete revolutions of the rotor.
  • the battery as energy storage means that sufficient energy can be made available independently of the energy generation.
  • an energy storage device is charged with the electrochemically operating battery, in which energy is stored that can also be released again very briefly.
  • energy can only be generated or transmitted in a locally limited magnetic field (one or more segments).
  • the generated electricity is transformed in such a way that the battery located in or on the rotor is charged, the energy of which is available both when the drum is rotating and when the drum is stationary.
  • the use of the battery as an energy supply in the rotor can result in a wide variety of advantages.
  • This energy available in pulsed form is essentially determined by the dimensions of the battery and less by a charging current.
  • data which belong permanently to the drum and which, for example, document the history of a drum can be stored on this data memory.
  • This can be, for example, data from strain gauges that register a possible exceeding of the load limit of the drum material, or operating hours of the drum, which can be used to determine the maintenance intervals, or data from impermissibly high acceleration, e.g. by exceeding the permissible speed or exceeding the maximum permissible Be the density of the product to be processed.
  • important data can be collected and recorded directly in the drum during its lifetime.
  • the sensors described for the data logger such as temperature sensors, acceleration sensors, strain gauges, limit switches, vibration sensors, etc. are built directly into the drum and exchange the recorded measured values by cable or radio with evaluation electronics.
  • the measured values processed by the evaluation electronics are then stored as data in a storage unit in the drum. All electrical consumers can be supplied with energy from the battery described above, either wired or wireless - e.g. inductively.
  • a particularly advantageous application of the invention is to provide one or more sensors for pressure, level, temperature, turbidity, conductivity in the rotor. These can deliver data to the internal or also external data memory, whereby this data can be used to significantly improve the procedural properties of the machine by means of evaluation by an expert system and corresponding optimization software. This data can, however, also be sent to the control device outside the rotor in order to have a direct influence on process parameters such as the flow rate of the inlet to the centrifuge, the drum speed or the discharge frequency.
  • sensors for mechanical states e.g. limit switches for piston slides
  • sensors for mechanical states e.g. limit switches for piston slides
  • a sensor system for structure-borne noise measurement, vibration or cavitation can be operated in or on the rotor.
  • ultrasonic actuators for example in order to mechanically stimulate a separating plate or the entire set of plates with them in such a way that deposits detach themselves from the plate surface or do not even stick there.
  • At least one transmission and / or reception unit for wireless transmission and / or reception of data can also be formed on the rotor. This enables communication with one or more electrical consumers of the rotor in a simple manner.
  • data and signals are contactless between the rotor and the environment - in particular with a control of the centrifuge - exchangeable or exchanged, for example by radio or by means of light (e.g. optical rotary transmitter).
  • a corresponding transmitting and / or receiving unit for wireless transmission and / or receiving of data is formed on the stationary assembly.
  • the corresponding transmitting and / or receiving unit is connected to a control device for controlling the centrifuge. Control signals for the actuators or data or signals from the sensors are then preferably communicated in a contactless or wireless manner, for example by radio or optically, between the drum and a receiver in the frame of the centrifuge.
  • a centrifuge which has a rotatable rotor and a stationary assembly during operation, the rotatable rotor in or on the stationary assembly by means of one or more storage facilities is rotatably mounted, the rotatable rotor having a rotatable drum and a drive element for rotating the drum as well as one or more electrical consumers arranged on or in the rotor, the consumer or consumers comprising one or more actuators that are designed to to use electrical energy to act on one or more openings and / or lines, in particular solids discharge openings and / or inlet or outlet lines on the drum, in particular to change its cross section and / or to open or close the flow.
  • state changes can be brought about on one or more lines or openings in a simple manner by means of one or more electrically controllable actuators in order to influence the state of centrifugal separation.
  • the invention provides a centrifuge which has a rotatable rotor and an assembly which is stationary during operation, the rotatable rotor being rotatable in or on the stationary assembly by means of one or more storage facilities is mounted, the rotatable rotor having a rotatable drum and a drive element for rotating the drum.
  • the drum also has a hydraulically actuated piston valve for opening or closing one or more solids discharge openings.
  • Hydraulic fluid in particular control water
  • Hydraulic fluid is drained by means of one or more electromechanical valves, which are arranged on or in the rotating drum, for actuation, in particular special opening of the piston valve, from a control chamber on, in particular below, the piston valve or it is such drainable.
  • the valve or valves form one or more of the consumers. Such valves are very good and precisely controllable. It or they are supplied with electrical energy in the drum.
  • the invention provides a centrifuge which has a rotatable rotor and an assembly which is stationary during operation, the rotatable rotor in or on the stationary assembly by means of one or more storage facilities is rotatably mounted, the rotatable rotor having a rotatable drum and a drive element for rotating the drum and one or more electrical consumers arranged on or in the rotor, the drum having solid discharge nozzles and an electrically controllable device as a consumer for changing the The nozzle cross-section of the solids discharge nozzles is seen before.
  • This device for changing the nozzle cross-section of the solid discharge nozzles is preferably designed as an electrically adjustable nozzle needle which is moved into the passage cross-section, whereby a remaining passage cross-section can be changed.
  • This device can, however, also be designed as an impact body which is electrically adjustable and is pushed in front of the nozzle opening so that a gap with a variable gap width is formed. In this way it is possible in a simple manner to change the cross section of the solids discharge nozzles even during operation, which would otherwise not be possible.
  • the invention finally also provides a method for operating a centrifuge according to one of the related claims, in which the rotor is set from a first non-rotating state into a rotating state in order to be in a centrifugal field in the drum of the rotor Drum-directed product to separate into different phases, with one or more loads arranged in or on the Ro tor both during an operating state in which the rotor is rotated and in a state in which the rotor is at a standstill, from a battery arranged in the rotor be supplied with electrical energy.
  • This method offers, inter alia, the advantages described with regard to the device of the independent claims, in particular of claim 1.
  • wel ches is not limiting or is to be understood as the only conceivable embodiment example. In particular, it is not necessary to combine all the features of the following description in all the exemplary embodiments with one another. It shows:
  • FIG. 1 a schematic sectional view of a centrifuge which can be operated according to a method according to the invention
  • FIG. 2 a charging circuit for a rotor of a centrifuge according to the invention.
  • Fig. 1 shows a centrifuge with a rotatable rotor 1 and a stationary assembly 2 in operation.
  • the rotatable rotor 1 and the non-rotatable assembly 2 are shown only schematically.
  • the rotatable rotor 1 is rotatably mounted in or on the stationary assembly 2 by means of one or more bearing devices 3, whereby these bearing devices 3 can be designed in any manner, such as roller bearings or slide bearings and / or magnetic bearings.
  • a drive device 4 acts on it, which can be configured, for example, as an electric motor that can transmit a torque to the rotor 1 directly or via a transmission (not shown).
  • the rotatable rotor 1 has a rotatable drum 10. It can also have as a drive element, for example, a drive spindle 11 for rotating the drum 10 and one or more other elements.
  • the non-rotatable assembly 2 has a machine frame 20 and a hood 21 for covering the drum 10. It can also have further elements such as a solids collector 22 and possibly also further elements such as one or more lines, damping elements, a lubricant preparation, etc. Such elements are only shown schematically or not shown here, since they are known to the person skilled in the art and can therefore be designed advantageously without further information.
  • the drum 10 has an inlet 101 as well as a distributor 102, optionally a plate package 103 of separating plates 104, at least one first outlet 105 for a liquid phase and optionally at least one second outlet 106 for one Solid phase.
  • a further process (not shown here) can be provided, for example for discharging a further liquid phase.
  • the drum 10 can be designed for continuous operation. It can preferably have a vertical axis of rotation. But it is also conceivable to align the axis of rotation differently
  • the first drain 105 can be designed as a peeling disk or gripper. However, it can also have any other design, such as an open drain or a hermetically sealed drain.
  • the second outlet 106 can be designed for continuous solids discharge and have continuously open solids discharge openings, in particular nozzles 109, for solids discharge.
  • These one or more nozzles can be designed in such a way that their outlet or passage cross-section can be changed electrically.
  • the electrical energy for this is preferably made available from the battery described, and the control signals are sent by radio from the machine control to a corresponding receiver and control electronics for the actuators required.
  • the drum 10 can be single or double-conical (inside and / or outside). It is then advantageous to arrange the second outlet 106 in the region of the largest diameter of the drum. To form the second outlet 106, a plurality of the solids discharge openings can be distributed circumferentially in the drum.
  • the second outlet 106 can, however, also have discontinuously openable or closable solids discharge openings 107
  • the solids discharge openings 107 are assigned at least one closing valve 108, which can be opened and closed electrically.
  • Each of the solids discharge openings 107 is preferably one of the closing valves 108 assigned, with which the solids discharge openings 107 can be opened and closed discontinuously. These valves thus form one of the consumers.
  • the hydraulic fluid required for this usually control water, can be closed under the piston valve by means of electromechanical valves located in the rotating drum and drained from there to open.
  • the electrical energy is made available from the battery described, and the control signals are sent by radio from the machine control to a corresponding receiver and control electronics for the required actuators.
  • a flowable product to be processed can flow into the drum 10, where a phase separation takes place in the centrifugal field, the separated phases being diverted separately from the drum 10 by various processes 105, 106.
  • the drum 10 can - as shown - be designed for liquid-solid separation or (not shown) for liquid-liquid separation or for liquid-liquid-solid separation.
  • the drum 10 can also be designed for continuous operation. In the context of the invention, however, it can also be designed for batch operation, for example in that it is designed as a chamber separator that has to be opened from time to time to remove the solids attached to the outside of the drum.
  • the centrifuge can be designed as a plate separator. Such an exemplary embodiment is shown in FIG. 1.
  • individual or all of the electronics and in particular the energy supply of consumers on the rotor as well as features of the following description relating to data transmission can also be implemented on centrifuges of other types.
  • the centrifuge also has an electronic assembly 5.
  • This electronic assembly includes elements that are assigned to the stationary assembly 2 and elements that are assigned to the rotor 1.
  • one or more consumers 50 for consuming electrical energy that is to say one or more loads are arranged, which thus rotate with the rotor during operation.
  • These consumers 50 can include, for example, one or more of the following devices: a sensor 501, an actuator 502 and / or an initiator 503 and / or a transmitting and / or receiving unit 504 and / or a control unit in or on the rotor and / or a data memory 506 in the rotor or on the rotor.
  • the closing valves 108 are designed as solenoid valves, for the actuation of which electrical energy is required. They thus also form a consumer 50 in the form of an actuator 502.
  • one or more sensors 501 are arranged on the rotor 1, in particular on or in the drum 10.
  • a battery 51 is arranged on or in the rotor 1.
  • a battery within the meaning of the invention is a store for electrical energy on an electrochemical basis.
  • the battery 51 can be designed as a rechargeable battery, that is to say as an accumulator, or an accumulator for short, or a secondary battery.
  • the battery 51 can be used to supply one or more consumers 50.
  • a non-rechargeable battery 51 which has to be changed from time to time when the rotor 1 is stationary and operation is interrupted, can in particular be used to supply one or more consumers 50 with a low energy requirement, for example to supply a transmission - And / or receiving unit 504 of the rotor 1, in particular a radio transmitter, in particular one such that uses a radio standard with a relatively low energy requirement.
  • a rechargeable battery 51 can also be used to supply one or more consumers with a higher power requirement, for example to actuate one or more solenoid valves, in particular designed as closing valves 108. Also for electrically actuating the mechanism for changing the outlet or passage cross-section of a nozzle 109 can be used on the battery.
  • Fast-switching solenoid valves which can also open and close the required cross-sections at the solids discharge openings, require “a few 10 watts” of power for actuation. If you now distribute several, eg 10 to 20, valves on the drum circumference, "a few 100 watts" or more are required for tenths of a second and constant voltage. This power can be provided for modern batteries such as NiMh rechargeable batteries or lithium ion rechargeable batteries. These could also be installed decentrally on the respective consumer / valve in order to then be controlled centrally.
  • the battery 51 is designed as a rechargeable battery 51, it can be provided that an arrangement 52 for the inductive generation of electrical energy is formed directly on the separator, which is used at least to charge the rechargeable battery 51.
  • a charging circuit 523 can be formed between the arrangement 52 and the battery 51 in order to rectify the energy generated by the arrangement 52 or the induced voltage and to provide it at its terminals suitable for charging the battery 51.
  • the arrangement 52 can be configured in various ways. In this respect, it can have one or more first elements that do not rotate with the rotor, such as one or more magnets 521, which are assigned to the stationary assembly 2, as well as one or more inductances (coils) 522 which are assigned to the rotatable rotor 1, the The arrangement is such that during operation, ie when the drum is rotated, when the coils rotate past the magnet or magnets 521, current is induced in the coil or coils 522, so that in the rotating system or in the rotor 1 there is direct electrical energy Energy is generated.
  • this energy generated in the rotating system or rotor 1 can be generated continuously during the complete revolutions of the rotor or only - in relation to the circumference - regionally - ie when the respective coil 522 comes into contact with its rotation moved past magnet 521.
  • This can be influenced by the corresponding circumferential distribution and a corresponding dimensioning of the number of magnets 521 and coils 522.
  • the coils 521 themselves also form part of the rotor 1 and rotate with it during operation.
  • the consumer or consumers 50 can be coupled directly or via interconnected compo elements to the battery and form a circuit therewith (not shown).
  • the assembly 52 may be located in locations suitable for bringing the inductances (coils) 522 attached to the drum close is moved past the stationary magnet 521. This can be on the bottom or top of the drum, but also on the outer circumference of the drum, or in the area of the drive spindle or in the area of the inlet or outlet.
  • a transmitting and / or receiving unit 504 can be assigned to each consumer 50, or a common transmitting and / or receiving unit 504 of the rotor 1 can be assigned to several of the consumers 501, 502, 503.
  • transmitting and / or receiving units 504 are shown schematically by a type of fan-like signal symbol. They can be arranged directly on the sensors 501 or designed together with them as a structural unit. They preferably each include an antenna, in particular an antenna that protrudes outward from the drum 10 and is attached to the outside of the drum.
  • sensors 501 are shown purely schematically. The way in which they are represented is an example of a type of function of the respective sensor 501, such as a level measurement (upper right sensor 501), a temperature sensor (upper left sensor 501) or a strain sensor (far left sensor).
  • a level measurement upper right sensor 501
  • a temperature sensor upper left sensor 501
  • a strain sensor far left sensor
  • the transmitting and / or receiving unit (s) 504 of the rotor can be designed to transmit data or signals and / or to receive data or signals. You can use any standard for this, such as Bluetooth or Near Field Communication (NFC) or light signals (light in the visible range).
  • the transmitting and / or receiving unit 504 is preferably designed as a transmitting and / or receiving unit that works with a radio standard with a low energy requirement.
  • a corresponding transmitting and / or receiving unit 505 is arranged in particular on the stationary assembly 2.
  • the transmitting and / or receiving unit 505 on the stationary assembly 2 can also be designed to receive data or signals and / or to transmit data and / or signals.
  • the transmitting and / or receiving unit 504 is preferably designed as a transmitting and / or receiving unit that works with a radio standard with a low energy requirement.
  • the transmitting and / or receiving unit 505 is preferably connected to a control device 53 of the separator.
  • the data and / or signal transmission between the transmitting and / or receiving units 504, 505 can take place in only one direction or in two directions.
  • the battery 51 can be arranged in various places in the drum.
  • the battery can be inserted into a receptacle in or on the lower drum part or in the upper drum part.
  • the transmitting and / or receiving unit (s) 504 of the rotor are preferably arranged in such a way that their antenna (s) protrude from the outside of the rotor, for example in a conical area of the upper drum part.
  • buffered energy is also available when the drum is at a standstill.
  • actuators 501 such as valves 108 can be moved and / or data and / or signals from sensors and feedback signals from the actuators can be transmitted wirelessly.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

The invention relates to a centrifuge which has a rotatable rotor (1) and an assembly (2) which is stationary during operation, the rotatable rotor (1) being rotatably mounted in or on the stationary assembly (2) by means of one or more mounting devices (3), and the rotatable rotor (1) having a rotatable drum (10) and a drive element for rotating the drum (10) as well as one or more electrical loads (50) located on or in the rotor (1). The centrifuge is characterised in that at least one battery (51) is also located on or in the rotor (10) in order to supply the at least one load or the plurality of loads (50) with electrical power. The load (50) can comprise a data memory (506) in the rotor or on the rotor, wherein at least one actuator (502) is provided as the at least one load (50).

Description

Zentrifuge und Verfahren zum Betreiben einer Zentrifuge Centrifuge and method of operating a centrifuge
Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer Zentrifuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 24. Derartige gattungsgemäße - aber auch erfindungsgemäße - Zentrifugen weisen ei nen sich im Betrieb drehenden bzw. im Betrieb drehbaren Rotor auf. Dieser Rotor umfasst zumindest eine drehbare Trommel, in welcher eine zu verarbeitende Sus pension in verschiedene Phasen getrennt wird. Der Rotor kann aber auch weitere Elemente wie eine Antriebsspindel aufweisen. Der Rotor kann zudem wenigstens ei nen oder mehrere elektrischen Verbraucher - im elektrischen Sinne eine Last - wie einen Aktor oder einen Energie benötigenden Sensor oder einen Initiator aufweisen, der sich somit im Betrieb mit dem oder den übrigen sich im Betrieb drehenden Ele menten des Rotors mitdreht. The invention relates to a centrifuge according to the preamble of claim 1 and a method for operating a centrifuge according to the preamble of claim 24. Such generic - but also according to the invention - centrifuges have a rotor that rotates during operation or rotates during operation. This rotor comprises at least one rotatable drum in which a suspension to be processed is separated into different phases. However, the rotor can also have other elements such as a drive spindle. The rotor can also have at least one or more electrical consumers - in the electrical sense a load - such as an actuator or an energy-requiring sensor or an initiator, which thus rotates with the other rotating elements of the rotor during operation .
In der EP 3 415 239 A1 wird vorgeschlagen, dass sich der drehbare Rotor einer Ge neratoranordnung vollständig in einem Magnetfeld befindet und kontinuierlich Strom erzeugt, der gleichgerichtet wird und über einen Kondensator geglättet wird, um so von Aktoren und Sensoren verwendet zu werden. EP 3 415 239 A1 proposes that the rotatable rotor of a generator assembly is completely in a magnetic field and continuously generates current that is rectified and smoothed via a capacitor so that it can be used by actuators and sensors.
Analoges gilt für die EP 3 533 522 A1 , in welcher vorgeschlagen wird, einen Trans formator so aufzubauen, dass die Primärspule auf der stehenden und die Sekundär spule auf der rotierenden Seite des Trafokerns angebracht ist. The same applies to EP 3 533 522 A1, in which it is proposed to build a transformer in such a way that the primary coil is mounted on the stationary and the secondary coil on the rotating side of the transformer core.
Aus der US 6,011 ,490 ist es zudem bekannt, mit einem Statormagnet am Gestell des Separators ein lokales Magnetfeld zu erzeugen, welches eine Spule an der Trommel des Separators wiederholt durchfährt. Der induzierte Strom wird gleichgerichtet, ge glättet und über einen Spannungsregler begrenzt. Derart kann er von Verbrauchern wie Sensoren in der Trommel genutzt werden. It is also known from US Pat. No. 6,011,490 to use a stator magnet on the frame of the separator to generate a local magnetic field which repeatedly passes through a coil on the drum of the separator. The induced current is rectified, smoothed and limited by a voltage regulator. In this way, it can be used by consumers such as sensors in the drum.
In der US 5,529,566 wird vorgeschlagen, den Rotor einer Generatoranordnung auf einer Dekanterwelle anzuordnen und diese in einem Magnetfeld eines Dauermagne ten zu drehen. Der erzeugte kontinuierliche Strom wird so aufbereitet, dass er von Verbrauchern wie Sensoren und Signalübertragern verwendet werden kann. In US 5,529,566 it is proposed to arrange the rotor of a generator assembly on a decanter shaft and to rotate it in a magnetic field of a permanent magnet. The generated continuous electricity is processed in such a way that it can be used by consumers such as sensors and signal transmitters.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, auf einfache Weise eine genügende Versorgung ei nes Verbrauchers mit elektrischer Energie im oder am Rotor sicherzustellen. Zudem soll es nach einer sowohl als Weiterbildung aber auch als selbstständige Er findung betrachtbaren Lösung möglich sein, auf einfache Weise mit dem elektrischen Verbraucher von außerhalb des rotierenden Systems Informationen auszutauschen. It is the object of the invention to ensure a sufficient supply of a consumer with electrical energy in or on the rotor in a simple manner. In addition, according to a solution that can be considered both as a further development but also as an independent invention, it should be possible to exchange information in a simple manner with the electrical consumer from outside the rotating system.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 24. Es werden zudem die Erfindungen der Ansprüche 19 bis 23 geschaffen. This object is achieved according to the invention by the subjects of claims 1 and 24. The inventions of claims 19 to 23 are also created.
Zudem soll es nach einer Weiterbildung aber auch als selbstständige Erfindung be trachtbaren Lösung möglich sein, auf einfache Weise an einem Ort außerhalb des Rotors mit dem Verbraucher Informationen auszutauschen. In addition, according to a further development, it should also be possible as an independent invention to be considered solution to exchange information with the consumer in a simple manner at a location outside the rotor.
Die Erfindung löst diese weitere Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 5. The invention achieves this further object by the subject matter of claim 5.
Nach Anspruch 1 wird eine Zentrifuge geschaffen, die einen drehbaren Rotor und eine im Betrieb stillstehende Baugruppe aufweist, wobei der drehbare Rotor in bzw. an der stillstehenden Baugruppe mittels einer oder mehrerer Lagereinrichtungen drehbar gelagert ist, wobei der drehbare Rotor eine drehbare Trommel und ein Ele ment zum Drehen der Trommel aufweist sowie einen oder mehrere an oder in dem Rotor angeordnete elektrische Verbraucher, wobei am oder im Rotor ferner wenigs tens eine Batterie zur Versorgung des wenigstens einen Verbrauchers oder der meh reren Verbraucher mit elektrischer Energie angeordnet ist. Anschlüsse der Batterie können direkt oder über zwischengeschaltete Bauelemente mit dem jeweiligen Ver braucher verbunden sein. Das Antriebselement kann eine Antriebsspindel sein oder ein anderes dazu geeignetes Element. Die zumindest eine Verbraucher ist ein Aktor. Es können weitere Verbraucher vorgesehen sein, insbesondere weitere Aktoren oder auch andere Verbraucher. According to claim 1, a centrifuge is created which has a rotatable rotor and an assembly which is stationary during operation, the rotatable rotor being rotatably mounted in or on the stationary assembly by means of one or more bearing devices, the rotatable rotor having a rotatable drum and an element ment for rotating the drum and one or more electrical consumers arranged on or in the rotor, with at least one battery also being arranged on or in the rotor for supplying the at least one consumer or the meh eral consumers with electrical energy. Connections of the battery can be connected to the respective consumer directly or via interconnected components. The drive element can be a drive spindle or another suitable element. The at least one consumer is an actor. Further consumers can be provided, in particular further actuators or also other consumers.
Mit der gemeinsam mit dem Rotor drehbaren Batterie kann auf einfache Weise elekt rische Energie am oder im Rotor bereitgestellt werden, um den oder die Verbraucher am oder im Rotor mit elektrischer Energie zu versorgen. Dabei kann die Batterie auch im Ruhezustand - also im Stillstand des Rotors - dazu genutzt werden, um den Verbraucher weiter mit Energie zu versorgen. With the battery rotatable together with the rotor, electrical energy can be provided on or in the rotor in a simple manner in order to supply the consumer or consumers on or in the rotor with electrical energy. The battery can also be used in the idle state - i.e. when the rotor is at a standstill - to continue to supply the consumer with energy.
Somit steht durch die sich bei Drehungen des Rotors mit dem Rotor drehende Batte rie auch gepufferte Energie zur Verfügung, wenn die Trommel steht. Dies bietet ei nige Vorteile, die bei den bisherigen Entwicklungen zur Versorgung von Verbrau chern in drehbaren Rotoren von Zentrifugen überraschenderweise übersehen wor den sind. Denn ein übersehener Nachteil der eingangs genannten bekannten Zentri fugen besteht darin, dass nur bei sich drehendem bzw. rotierendem Rotor elektrische Energie für die Aktoren oder optional weitere Verbraucher wie einer oder mehrere Sensoren und/oder Datenkommunikation und/oder Datenverarbeitung zur Verfügung steht. Bei ruhender Trommel ist hingegen keine elektrische Energie zur Versorgung der Aktoren, Sensoren und Datenübertragung und Datenverarbeitung vorhanden. Dieses Problem wird durch die Erfindung auf einfache Weise behoben. As a result of the battery rotating with the rotor when the rotor rotates, buffered energy is also available when the drum is at a standstill. This offers some advantages that were surprisingly overlooked in previous developments for supplying consumers in rotatable rotors of centrifuges. Because an overlooked disadvantage of the known centrifugal joints mentioned above is that electrical only when the rotor is rotating or rotating Energy for the actuators or optionally other consumers such as one or more sensors and / or data communication and / or data processing is available. When the drum is at rest, however, there is no electrical energy to supply the actuators, sensors and data transmission and data processing. This problem is solved in a simple manner by the invention.
Erfindungsgemäß können somit beispielweise bei entsprechender Ausgestaltung der Rotoren die Verbraucher versorgt werden. So können der oder die Aktoren als Ver braucher auch bei stehender Trommel betätigt bzw. bewegt werden und/oder es kön nen bei einem Bereitstellen einer entsprechenden Sende- und/oder Empfangseinheit am Rotor Daten und/oder Signale von Sensoren und Rückmeldesignale von Aktoren übertragen werden. Dies kann aus verschiedensten Gründen vorteilhaft sein, so z.B. nach einer Variante, um eine Temperaturmessung in einer gekühlten (Kam- mer)Trommel für sensible Produkte durchzuführen, wenn eine maximale Temperatur der Trommel nicht überschritten werden darf, bevor diese mit zu verarbeitendem Pro dukt beschickt wird. Ein weiteres Beispiel ist eine Füllstandsmessung, die auch bei einer stehenden Trommel sinnvoll sein kann. According to the invention, the consumers can thus be supplied, for example with a corresponding design of the rotors. The actuator or actuators can be operated or moved as a consumer even when the drum is stationary and / or data and / or signals from sensors and feedback signals from actuators can be transmitted when a corresponding transmitter and / or receiver unit is provided on the rotor . This can be advantageous for various reasons, for example according to a variant to carry out a temperature measurement in a cooled (chamber) drum for sensitive products if a maximum temperature of the drum must not be exceeded before it is loaded with the product to be processed will. Another example is a level measurement, which can also be useful when the drum is stationary.
Ein weiterer Vorteil, den eine dem Rotor zugeordnete und sich mit diesem drehende Batterie bietet, liegt ferner darin, dass sie direkt oder ggf. in Verbindung mit weiteren elektrischen Bauteilen dazu genutzt werden kann, relativ hohe elektrische Leistungen bereit zu stellen, um beispielsweise einen oder mehrere Aktoren wie eines oder meh rere Schließventil(e), insbesondere ausgebildet als Magnetventil(e), oder Stellventile der Trommel zu betätigen. Another advantage offered by a battery that is assigned to the rotor and rotates with it is that it can be used directly or, if necessary, in connection with other electrical components to provide relatively high electrical power, for example to provide a or to operate several actuators such as one or more closing valve (s), in particular designed as solenoid valve (s), or control valves of the drum.
Nach einer Weiterbildung, die ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 auch als eigenständige Erfindung betrachtet werden kann, ist vorgesehen, dass der oder die Verbraucher des rotierenden Systems einen oder mehrere Aktoren aufweisen, die dazu ausgelegt sind, um mit elektrischer Energie Einrichtungen wie Öffnungen oder Leitungen, insbesondere Feststoffaustragsöffnungen oder Ablassleitungen an der Trommel mit Hilfe elektrischer Energie im Querschnitt zu verändern und/oder zu öff nen und zu schließen. Auch diese Erfindung ist mit einem oder mehreren Unteran- sprüchen des Anspruchssatzes kombinierbar. According to a further development, which, based on the preamble of claim 1, can also be viewed as an independent invention, it is provided that the consumer or consumers of the rotating system have one or more actuators that are designed to provide electrical energy with devices such as openings or lines , in particular to change and / or open and close solid discharge openings or discharge lines on the drum with the aid of electrical energy. This invention can also be combined with one or more subclaims of the set of claims.
Nach einer vorteilhaften Variante der vorstehend erläuterten Erfindung(en) ist in der Trommel ein Tellerpaket angeordnet, dass einen Stapel aus Trenntellern aufweist.According to an advantageous variant of the invention (s) explained above, a set of plates is arranged in the drum, which has a stack of separating plates.
Die Trommel kann dann vorzugsweise auch außen und/oder innen einfach oder dop pelt konisch ausgebildet sein. Gerade an Zentrifugen, insbesondere Separatoren, mit solchen Trommeln ist es besonders vorteilhaft, einen oder mehrere Aktuatoren, insbesondere eines oder mehrere Ventile, mit welchen Feststoffaustragsöffnungen insbesondere im Bereich des größten Radius der Trommel geöffnet und geschlossen werden können, elektrisch betreiben zu können und zwar im Betrieb der Trommel, wenn die Trommel sich dreht aber auch im Stillstand der Trommel, wenn sie sich nicht dreht. The drum can then preferably also have a single or double conical shape on the outside and / or inside. Especially on centrifuges, especially separators, with such drums, it is particularly advantageous to have one or more actuators, In particular, one or more valves, with which solids discharge openings can be opened and closed, especially in the area of the largest radius of the drum, to be able to operate electrically, namely when the drum is in operation when the drum is rotating but also when the drum is at a standstill when it is not turns.
Der oder die Aktoren können insbesondere als eines oder mehrere elektrisch ansteu erbare Ventile ausgebildet sein. The actuator or actuators can in particular be designed as one or more electrically controllable valves.
Derart ist es einfache Weise möglich, Öffnungen oder Leitungen, insbesondere Fest stoffaustragsöffnungen oder Ablassleitungen an der Trommel mit Hilfe elektrischer Energie zu öffnen und zu schließen. In this way it is possible in a simple manner to open and close openings or lines, in particular solid material discharge openings or drain lines on the drum with the aid of electrical energy.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Batterie oder ist eine der Batterien als eine wiederaufladbare Batterie ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass die Bat terie oder eine der Batterien als eine nicht wiederaufladbare Batterie ausgebildet ist, die dann im Stillstand des Rotors gelegentlich zu wechseln ist. Es kann - nach einer Weiterbildung, die aber auch als eigenständige Erfindung betrachtet werden kann - vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Verbraucher einen Datenspeicher im Rotor oder am Rotor umfasst. Denn nach dieser besonders vorteilhaften Variante der Erfin dung wird es möglich, direkt am oder im Rotor Daten über den Betrieb der Zentrifuge und insbesondere des Betriebsverhaltens der Zentrifuge, zu speichern, und dann nach Bedarf auszulesen und zum Beispiel per Funk in einen Bereich außerhalb des Rotors z.B. zu einer stillstehenden Steuerungseinrichtung zu übertragen. Es ist alter nativ möglich, diese Daten direkt im Rotor abzuspeichern und/oder auszuwerten, wenn bzw. wozu dann dort eine geeignete Rechnereinrichtung zur Verfügung steht According to a preferred embodiment, the battery or one of the batteries is designed as a rechargeable battery. However, it is also conceivable that the battery or one of the batteries is designed as a non-rechargeable battery, which then has to be changed occasionally when the rotor is at a standstill. According to a further development, which can also be viewed as an independent invention, it can advantageously be provided that the consumer includes a data memory in the rotor or on the rotor. Because according to this particularly advantageous variant of the invention, it is possible to store data on the operation of the centrifuge and in particular the operating behavior of the centrifuge directly on or in the rotor, and then read it out as required and, for example, by radio in an area outside the rotor for example to transmit to a stationary control device. Alternatively, it is possible to store and / or evaluate this data directly in the rotor, if or for what purpose a suitable computer device is then available there
Nach einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass der Verbraucher eine oder mehrere folgender Einrichtungen umfasst: ei nen Sensor, einen Aktor und/oder einen Initiator und/oder eine Sende- und/oder Empfangseinheit und/oder eine Steuerungseinheit im oder am Rotor. According to a further advantageous variant of the invention, it can also be provided that the consumer comprises one or more of the following devices: a sensor, an actuator and / or an initiator and / or a transmitting and / or receiving unit and / or a control unit in or on the rotor.
Die Lager des Rotors können als mechanisch arbeitende Lager ausgelegt sein, also beispielsweise als Wälzlager, oder auch als magnetisch wirkende Lager. Sofern zu deren Betrieb Energie erforderlich ist, können sie - als einer der Verbraucher - von der Batterie - aber ggf. auch auf andere Weise - mit Energie versorgt werden. The bearings of the rotor can be designed as mechanically operating bearings, that is to say, for example, as roller bearings, or also as magnetically operating bearings. If energy is required for their operation, they can - as one of the consumers - be supplied with energy by the battery - but possibly also in other ways.
Der Rotor kann die Trommel aufweisen und kann ferner eine drehbare Antriebsspin del aufweisen, die mit der Trommel drehfest gekoppelt ist und die mit einem Antriebsmotor gedreht wird. Das Antreiben bzw. Drehen der Trommel kann aber auch berührungslos (z.B. mit einer Magnetkupplung oder mit einem levitronisch wir kenden Antriebssystem) erfolgen. The rotor can have the drum and can also have a rotatable drive spindle del which is rotatably coupled to the drum and which with a Drive motor is rotated. The drum can also be driven or rotated without contact (for example with a magnetic coupling or with a levitronic drive system).
Es kann weiter vorgesehen sein, dass die Zentrifuge eine Anordnung zur Erzeugung elektrischer Energie aufweist, die derart ausgestaltet ist, dass die elektrische Energie am bzw. im Rotor bereitgestellt ist, und dass am oder im Rotor eine Ladeschaltung zum Aufladen der wiederaufladbaren Batterie vorgesehen ist. Denn derart kann die Batterie während des Betriebs der Zentrifuge direkt aufgeladen werden bzw. wieder aufgeladen werden. Solche Anordnungen sind in verschiedensten Ausgestaltungen bekannt, so aus dem eingangs genannten Stand der Technik, auf den insofern ver wiesen werden kann. Eine solche Anordnung kann über die Ladeschaltung zum La den der Batterie genutzt werden, solange sich der Rotor dreht. It can further be provided that the centrifuge has an arrangement for generating electrical energy, which is designed such that the electrical energy is provided on or in the rotor, and that a charging circuit for charging the rechargeable battery is provided on or in the rotor. This is because the battery can be charged or recharged directly while the centrifuge is in operation. Such arrangements are known in various configurations, so from the prior art mentioned above, which can be referred to in this respect. Such an arrangement can be used via the charging circuit to charge the battery as long as the rotor is rotating.
Dabei ist es denkbar, dass die Anordnung zur Erzeugung elektrischer Energie nur während eines Teils der Umdrehungen des Rotors ausgebildet ist oder dass die An ordnung zur Erzeugung elektrischer Energie während der vollständigen Umdrehun gen des Rotors ausgebildet ist. Durch die Batterie als Energiespeicher kann genü gend Energie zeitlich unabhängig von der Energieerzeugung bereitgestellt werden. It is conceivable that the arrangement for generating electrical energy is formed only during part of the revolutions of the rotor or that the arrangement for generating electrical energy is formed during the complete revolutions of the rotor. The battery as energy storage means that sufficient energy can be made available independently of the energy generation.
Denn mit der Erfindung wird mit der elektrochemisch arbeitenden Batterie ein Ener giespeicher aufgeladen, in dem Energie gespeichert wird, die auch sehr kurzfristig wieder abgegeben werden kann. Because with the invention, an energy storage device is charged with the electrochemically operating battery, in which energy is stored that can also be released again very briefly.
Es kann also nach einer Variante der Erfindung Energie nur in einem lokal begrenz ten Magnetfeld (ein oder mehrere Segmente) erzeugt bzw. übertragen werden. Der erzeugte Strom wird so umgeformt, dass hiermit die sich in oder an dem Rotor be findliche Batterie aufgeladen wird, deren Energie sowohl bei rotierender als auch bei stehender Trommel zur Verfügung steht. Thus, according to a variant of the invention, energy can only be generated or transmitted in a locally limited magnetic field (one or more segments). The generated electricity is transformed in such a way that the battery located in or on the rotor is charged, the energy of which is available both when the drum is rotating and when the drum is stationary.
Alternativ ist es im Rahmen einer anderen Erfindung denkbar, elektrische Energie außerhalb des rotierenden Systems zu erzeugen und dann über eine leitende Ver bindung zur Batterie ins drehende System zu übertragen. So ist eine Energieübertra gung von einem Ort außerhalb des drehenden Systems ins drehende System mittels eines Schleifringübertragers möglich. Auch eine Stromübertragung, bei der die Ku gellager als Übertrager für den elektrischen Strom genutzt werden, ist zweckmäßig und gut realisierbar. Mit der Erfindung wird es auf einfache Weise möglich, auch Verbraucher in einer Trommel mit elektrischer Energie zu versorgen, deren Leistungsbedarf kurzfristig bzw. momentan höher ist als die im Betrieb der Trommel mit der Anordnung erzeug bare momentane Leistung. Alternatively, it is conceivable within the scope of another invention to generate electrical energy outside the rotating system and then transfer it to the rotating system via a conductive connection to the battery. It is possible to transfer energy from a location outside the rotating system to the rotating system by means of a slip ring transmitter. A power transmission in which the ball bearings are used as a transmitter for the electrical power is useful and easy to implement. With the invention, it is possible in a simple manner to also supply loads in a drum with electrical energy, the power requirement of which is briefly or momentarily higher than the instantaneous power generated during operation of the drum with the arrangement.
Durch den Einsatz der Batterie als Energieversorgung im Rotor können sich somit verschiedenste Vorteile ergeben. The use of the battery as an energy supply in the rotor can result in a wide variety of advantages.
Aus der Batterie kann kurzzeitig eine deutlich höhere Energie entnommen werden, als beim Stand der Technik, bei dem nur die momentan erzeugte Energie zur Verfü gung steht. Dies ist sehr vorteilhaft z.B. bei der kurzzeitigen Betätigung von Ventilen, da hier ein hoher aber pulsförmiger Energiebedarf vorliegt (z.B. Auf-Zu-Ventile für Feststoffentleerung). Diese pulsförmig verfügbare Energie wird im Wesentlichen durch die Dimensionierung der Batterie, weniger durch einen Ladestrom bestimmt. A significantly higher amount of energy can be drawn from the battery for a short time than in the state of the art, in which only the currently generated energy is available. This is very advantageous, e.g. when actuating valves for a short time, since there is a high but pulsed energy requirement (e.g. open-close valves for emptying solids). This energy available in pulsed form is essentially determined by the dimensions of the battery and less by a charging current.
Mit Hilfe eines in der Trommel untergebrachten können nach einer Option dauerhaft Daten, welche fest zu der Trommel gehören und beispielsweise die Historie einer Trommel dokumentieren, auf diesem Datenspeicher gespeichert werden. Dieses können z.B. Daten von Dehnmeßstreifen sein, die eine eventuelle Überschreitung der Belastungsgrenze des Trommelmaterials registrieren, oder Betriebsstunden der Trommel, welche zur Festlegung der Wartungsintervalle genutzt werden können, oder Daten von unzulässig hoher Beschleunigung z.B. durch Überschreiten der zu lässigen Drehzahl oder Überschreitung der maximal zulässigen Dichte des zu verar beitenden Produktes sein. Auf diese Weise können ähnlich einem Datenlogger oder einer Blackbox wichtige Daten während der Lebenszeit der Trommel direkt in dieser gesammelt und aufgezeichnet werden. With the help of one accommodated in the drum, according to one option, data which belong permanently to the drum and which, for example, document the history of a drum, can be stored on this data memory. This can be, for example, data from strain gauges that register a possible exceeding of the load limit of the drum material, or operating hours of the drum, which can be used to determine the maintenance intervals, or data from impermissibly high acceleration, e.g. by exceeding the permissible speed or exceeding the maximum permissible Be the density of the product to be processed. In this way, similar to a data logger or a black box, important data can be collected and recorded directly in the drum during its lifetime.
Die für den Datenlogger beschriebene Sensorik, wie Temperaturfühler, Beschleuni gungssensor, Dehnmessstreifen, Endschalter, Vibrationssensor, etc. sind direkt in der Trommel verbaut und tauschen die aufgenommenen Messwerte per Leitung oder Funk mit einer Auswertelektronik aus. Die von der Auswertelektronik aufbereiteten Messwerte werden dann als Daten in einer Speichereinheit in der Trommel abge speichert. Alle elektrischen Verbraucher können von der bereits beschriebenen Bat terie leitungsgebunden oder leitungslos - z.B. induktiv - mit Energie versorgt wer den. The sensors described for the data logger, such as temperature sensors, acceleration sensors, strain gauges, limit switches, vibration sensors, etc. are built directly into the drum and exchange the recorded measured values by cable or radio with evaluation electronics. The measured values processed by the evaluation electronics are then stored as data in a storage unit in the drum. All electrical consumers can be supplied with energy from the battery described above, either wired or wireless - e.g. inductively.
Auf diese Weise stehen die Betriebsdaten der mechanisch hochbelasteten Trommel über den gesamten Lebenszyklus der Trommel jederzeit zur Verfügung und können Auskunft über eventuelle unzulässige Belastungen geben. Ein besonders vorteilhafter Anwendungsfall der Erfindung ist, im Rotor einen oder mehrere Sensoren für Druck, Füllstand, Temperatur, Trübung, Leitfähigkeit vorzuse hen. Diese können Daten an den internen oder auch externen Datenspeicher liefern, wobei diese Daten dazu nutzbar sind, um die verfahrenstechnischen Eigenschaften der Maschine mittels Auswertung durch ein Expertensystem und eine entsprechende Optimierungssoftware deutlich zu verbessern. Diese Daten können aber auch zu der Steuerungseinrichtung außerhalb des Rotors gesendet werden um direkt Einfluss auf Prozessparameter zu nehmen wie Durchflussrate des Zulaufs der Zentrifuge, der Trommeldrehzahl oder der Entlehrungshäufigkeit. In this way, the operating data of the mechanically highly stressed drum are available at any time over the entire life cycle of the drum and can provide information about any inadmissible loads. A particularly advantageous application of the invention is to provide one or more sensors for pressure, level, temperature, turbidity, conductivity in the rotor. These can deliver data to the internal or also external data memory, whereby this data can be used to significantly improve the procedural properties of the machine by means of evaluation by an expert system and corresponding optimization software. This data can, however, also be sent to the control device outside the rotor in order to have a direct influence on process parameters such as the flow rate of the inlet to the centrifuge, the drum speed or the discharge frequency.
Es ist ferner nach einer Ausgestaltung der Erfindung auch denkbar, dass Sensorik für mechanische Zustände (z.B. Endschalter für Kolbenschieber) bereitgestellt wird, die abgefragt werden können, um Rückschlüsse über die einwandfreie Funktion der Mechanik zu erhalten. According to one embodiment of the invention, it is also conceivable that sensors for mechanical states (e.g. limit switches for piston slides) are provided which can be queried in order to obtain conclusions about the correct functioning of the mechanics.
Zudem kann eine Sensorik für Körperschallmessung, Vibration oder Kavitation in oder an dem Rotor betrieben werden. In addition, a sensor system for structure-borne noise measurement, vibration or cavitation can be operated in or on the rotor.
Es ist auch denkbar, Ultraschall-Aktoren vorzusehen, beispielsweise, um mit ihnen einen Trennteller oder das gesamte Tellerpaket derart mechanisch anzuregen, dass sich Ablagerungen von der Telleroberfläche lösen oder sich dort erst gar nicht fest setzen. It is also conceivable to provide ultrasonic actuators, for example in order to mechanically stimulate a separating plate or the entire set of plates with them in such a way that deposits detach themselves from the plate surface or do not even stick there.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung eines oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 12 sowie aber auch als eigenständige Erfindung zu betrachtender Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass am Rotor ferner wenigstens eine Sende- und/oder Empfangs einheit zum drahtlosen Senden und/oder Empfangen von Daten ausgebildet ist. Dies ermöglich auf einfache Weise eine Kommunikation mit dem einen oder den mehre ren elektrischen Verbrauchern des Rotors. Nach dem Gegenstand des Anspruchs 13 werden Daten und Signale berührungslos zwischen dem Rotor und der Umgebung - insbesondere mit einer Steuerung der Zentrifuge - austauschbar bzw. ausgetauscht, so z.B. per Funk oder mittels Lichts (z.B. optische Drehübertrager). According to an advantageous development of one or more of claims 1 to 12 as well as an embodiment to be considered as an independent invention, at least one transmission and / or reception unit for wireless transmission and / or reception of data can also be formed on the rotor. This enables communication with one or more electrical consumers of the rotor in a simple manner. According to the subject matter of claim 13, data and signals are contactless between the rotor and the environment - in particular with a control of the centrifuge - exchangeable or exchanged, for example by radio or by means of light (e.g. optical rotary transmitter).
Es kann vorgesehen sein, dass an der stillstehenden Baugruppe eine korrespondie rende Sende- und/oder Empfangseinheit zum drahtlosen Senden und/oder Empfan gen von Daten ausgebildet ist. Zudem kann vorgesehen sein, dass die korrespondie rende Sende- und/oder Empfangseinheit mit einer Steuerungsvorrichtung zur Steue rung der Zentrifuge verbunden ist. Steuersignale für die Aktoren bzw. Daten oder Signale der Sensoren werden dann vorzugsweise berührungslos bzw. drahtlos z.B. per Funk oder optisch zwischen der Trommel und einem Empfänger im Gestell der Zentrifuge kommuniziert. It can be provided that a corresponding transmitting and / or receiving unit for wireless transmission and / or receiving of data is formed on the stationary assembly. In addition, it can be provided that the corresponding transmitting and / or receiving unit is connected to a control device for controlling the centrifuge. Control signals for the actuators or data or signals from the sensors are then preferably communicated in a contactless or wireless manner, for example by radio or optically, between the drum and a receiver in the frame of the centrifuge.
Von dort kann eine Daten- und Signalkommunikation zu der Steuereinrichtung der Zentrifuge bestehen, in der die Daten und Signale generiert oder ausgewertet wer den. Auch ist eine direkte Übertragung der Daten und Signale in eine Datencloud denkbar, so dass die Daten/Signale ortsungebunden verarbeitet werden können. From there there can be data and signal communication to the control device of the centrifuge, in which the data and signals are generated or evaluated. Direct transmission of the data and signals to a data cloud is also conceivable, so that the data / signals can be processed in any location.
Nach einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform, die auch als weitere eigen ständige Erfindung betrachtet werden kann, wird eine Zentrifuge geschaffen, die ei nen drehbaren Rotor und eine im Betrieb stillstehende Baugruppe aufweist, wobei der drehbare Rotor in oder an der stillstehenden Baugruppe mittels einer oder meh rerer Lagereinrichtungen drehbar gelagert ist, wobei der drehbare Rotor eine dreh bare Trommel und ein Antriebselement zum Drehen der Trommel aufweist sowie ei nen oder mehrere an oder in dem Rotor angeordnete elektrische Verbraucher, wobei der oder die Verbraucher einen oder mehrere Aktoren umfassen, die dazu ausgelegt sind, um mit Hilfe elektrischer Energie auf eine oder mehrere Öffnungen und/oder Leitungen, insbesondere Feststoffaustragsöffnungen und/oder Einlass- oder Aus lassleitungen an der Trommel einzuwirken, insbesondere um deren Querschnitt zu ändern, und/oder um den Durchfluss zu öffnen oder zu schließen. Derart können an einer oder mehreren Leitungen oder Öffnungen auf einfache Weise mittels eines oder mehrerer elektrisch ansteuerbarer Aktoren Zustands-veränderungen herbeige führt werden, um auf den Zustand der zentrifugalen Trennung Einfluss zu nehmen. According to a further advantageous embodiment, which can also be regarded as a further independent invention, a centrifuge is created which has a rotatable rotor and a stationary assembly during operation, the rotatable rotor in or on the stationary assembly by means of one or more storage facilities is rotatably mounted, the rotatable rotor having a rotatable drum and a drive element for rotating the drum as well as one or more electrical consumers arranged on or in the rotor, the consumer or consumers comprising one or more actuators that are designed to to use electrical energy to act on one or more openings and / or lines, in particular solids discharge openings and / or inlet or outlet lines on the drum, in particular to change its cross section and / or to open or close the flow. In this way, state changes can be brought about on one or more lines or openings in a simple manner by means of one or more electrically controllable actuators in order to influence the state of centrifugal separation.
Die Erfindung schafft nach einerweiteren Variante, die wiederum auch als eigenstän dige Erfindung betrachtet werden kann, eine Zentrifuge, die einen drehbaren Rotor und eine im Betrieb stillstehende Baugruppe aufweist, wobei der drehbare Rotor in oder an der stillstehenden Baugruppe mittels einer oder mehrerer Lagereinrichtun gen drehbar gelagert ist, wobei der drehbare Rotor eine drehbare Trommel und ein Antriebselement zum Drehen der Trommel aufweist. Die Trommel weist ferner einen hydraulisch betätigbaren Kolbenschieber zum Öffnen oder Verschließen einer oder mehrerer Feststoffaustragsöffnungen aufweisen. Dabei wird Hydraulikflüssigkeit, ins besondere Steuerwasser, mittels eines oder mehrerer elektromechanischer Ventile, welche an oder in der rotierenden Trommel angeordnet sind, zum Betätigen, insbe sondere Öffnen des Kolbenschiebers, aus einer Steuerkammer am, insbesondere unter, dem Kolbenschieber abgelassen bzw. es ist derart ablassbar. Das oder die Ventile bilden einen oder mehrere der Verbraucher. Derartige Ventile sind sehr gut und präzise ansteuerbar. Es oder sie werden in der Trommel mit elektrischer Energie versorgt. According to a further variant, which in turn can also be regarded as an independent invention, the invention provides a centrifuge which has a rotatable rotor and an assembly which is stationary during operation, the rotatable rotor being rotatable in or on the stationary assembly by means of one or more storage facilities is mounted, the rotatable rotor having a rotatable drum and a drive element for rotating the drum. The drum also has a hydraulically actuated piston valve for opening or closing one or more solids discharge openings. Hydraulic fluid, in particular control water, is drained by means of one or more electromechanical valves, which are arranged on or in the rotating drum, for actuation, in particular special opening of the piston valve, from a control chamber on, in particular below, the piston valve or it is such drainable. The valve or valves form one or more of the consumers. Such valves are very good and precisely controllable. It or they are supplied with electrical energy in the drum.
Die Erfindung schafft nach einer weiteren Variante, die wiederum auch als eigenstän dige Erfindung betrachtet werden kann, eine Zentrifuge, die einen drehbaren Rotor und eine im Betrieb stillstehende Baugruppe aufweist, wobei der drehbare Rotor in oder an der stillstehenden Baugruppe mittels einer oder mehrerer Lagereinrichtun gen drehbar gelagert ist, wobei der drehbare Rotor eine drehbare Trommel und ein Antriebselement zum Drehen der Trommel aufweist sowie einen oder mehrere an oder in dem Rotor angeordnete elektrische Verbraucher, wobei die Trommel Fest stoffaustrag sdüsen aufweist und wobei als Verbraucher eine elektrisch ansteuerbare Einrichtung zum Verändern des Düsenquerschnitts der Feststoffaustragsdüsen vor gesehen ist. Diese Einrichtung zum Verändern des Düsenquerschnitts der Feststoff austragsdüsen ist vorzugweise als eine elektrisch verstellbare Düsennadel ausge staltet, welche in den Durchlassquerschnitt bewegt wird, wodurch ein verbleibender Durchlassquerschnitt veränderbar ist. Diese Einrichtung kann aber auch als ein Prall körper ausgeführt sein, welcher elektrisch verstellbar vor die Düsenöffnung gescho ben wird, so dass ein Spalt mit veränderbarer Spaltbreite gebildet wird. Derart wird es auf einfache Weise möglich den Querschnitt der Feststoffaustragsdüsen sogar während des Betriebs zu ändern, was ansonsten nicht möglich wäre. According to a further variant, which in turn can also be regarded as an independent invention, the invention provides a centrifuge which has a rotatable rotor and an assembly which is stationary during operation, the rotatable rotor in or on the stationary assembly by means of one or more storage facilities is rotatably mounted, the rotatable rotor having a rotatable drum and a drive element for rotating the drum and one or more electrical consumers arranged on or in the rotor, the drum having solid discharge nozzles and an electrically controllable device as a consumer for changing the The nozzle cross-section of the solids discharge nozzles is seen before. This device for changing the nozzle cross-section of the solid discharge nozzles is preferably designed as an electrically adjustable nozzle needle which is moved into the passage cross-section, whereby a remaining passage cross-section can be changed. This device can, however, also be designed as an impact body which is electrically adjustable and is pushed in front of the nozzle opening so that a gap with a variable gap width is formed. In this way it is possible in a simple manner to change the cross section of the solids discharge nozzles even during operation, which would otherwise not be possible.
Die Erfindung schafft schließlich auch ein Verfahren zum Betreiben einer Zentrifuge nach einem der darauf bezogenen Ansprüche, bei welchem der Rotor aus einem ers ten sich nicht drehenden Zustand in einen sich drehenden Zustand versetzt wird, um in einem Zentrifugalfeld in der Trommel des Rotors ein in die Trommel geleitetes Pro dukt in verschiedene Phasen zu trennen, wobei einer oder mehrere im oder am Ro tor angeordnete Verbraucher sowohl während eines Betriebszustandes, in welchem der Rotor gedreht wird als auch in einem Zustand, in welchem der Rotor stillsteht, von einer im Rotor angeordneten Batterie mit elektrischer Energie versorgt werden. Dieses Verfahren bietet u.a. die auch in Hinsicht auf die Vorrichtung der unabhängi gen Ansprüche, insbesondere des Anspruchs 1 , beschriebenen Vorteile. The invention finally also provides a method for operating a centrifuge according to one of the related claims, in which the rotor is set from a first non-rotating state into a rotating state in order to be in a centrifugal field in the drum of the rotor Drum-directed product to separate into different phases, with one or more loads arranged in or on the Ro tor both during an operating state in which the rotor is rotated and in a state in which the rotor is at a standstill, from a battery arranged in the rotor be supplied with electrical energy. This method offers, inter alia, the advantages described with regard to the device of the independent claims, in particular of claim 1.
Anzumerken ist, dass in den unabhängigen Ansprüchen Merkmalskombinationen an gegeben sind, die je für sich, aber auch in Kombination mit den Merkmalen eines oder mehrerer anderer weiterer nebengeordneter Ansprüche vorteilhaft kombinierbar sind. Zudem sind die jeweiligen unabhängigen Ansprüche auch mit den Merkmalen sämtlicher Unteransprüche vorteilhaft kombinierbar. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung(en) sind den übrigen Unteran sprüchen zu entnehmen. It should be noted that combinations of features are given in the independent claims, each of which can be advantageously combined individually, but also in combination with the features of one or more other additional independent claims. In addition, the respective independent claims can also be advantageously combined with the features of all subclaims. Further advantageous embodiments of the invention (s) can be found in the remaining claims.
Vorteilhafte Varianten werden nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungs beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wel ches nicht beschränkend oder als einziges denkbares Ausgestaltungsbeispiel zu ver stehen ist. Insbesondere ist es nicht notwendig, sämtliche Merkmale der nachfolgen den Beschreibung bei sämtlichen Ausführungsbeispielen miteinander zu kombinie ren. Es zeigt: Advantageous variants are explained in more detail below using a preferred embodiment example with reference to the accompanying drawings, wel ches is not limiting or is to be understood as the only conceivable embodiment example. In particular, it is not necessary to combine all the features of the following description in all the exemplary embodiments with one another. It shows:
Figur 1 : eine schematische Schnittansicht einer Zentrifuge, welche nach einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden kann; und Figur 2: einen Ladeschaltkreis für einen Rotor einer erfindungsgemäßen Zentri fuge. FIG. 1: a schematic sectional view of a centrifuge which can be operated according to a method according to the invention; and FIG. 2: a charging circuit for a rotor of a centrifuge according to the invention.
Fig. 1 zeigt eine Zentrifuge mit einem drehbaren Rotor 1 und eine im Betrieb stillste hende Baugruppe 2. Der drehbare Rotor 1 und die nicht drehbare Baugruppe 2 sind lediglich schematisch dargestellt. Der drehbare Rotor 1 ist in oder an der stillstehen den Baugruppe 2 mittels einer oder mehrerer Lagereinrichtungen 3 drehbar gelagert, wobei diese Lagereinrichtungen 3 in an sich beliebiger Weise ausgestaltet sein kön nen, so als Wälzlager oder Gleitlager und/oder Magnetlager. Um den Rotor 1 in Dre hung zu versetzen, wirkt auf ihn eine Antriebsvorrichtung 4 ein, die beispielsweise als Elektromotor ausgestaltet sein kann, der direkt oder über ein Getriebe (nicht darge stellt) auf den Rotor 1 ein Drehmoment übertragen kann. Fig. 1 shows a centrifuge with a rotatable rotor 1 and a stationary assembly 2 in operation. The rotatable rotor 1 and the non-rotatable assembly 2 are shown only schematically. The rotatable rotor 1 is rotatably mounted in or on the stationary assembly 2 by means of one or more bearing devices 3, whereby these bearing devices 3 can be designed in any manner, such as roller bearings or slide bearings and / or magnetic bearings. In order to set the rotor 1 in rotation, a drive device 4 acts on it, which can be configured, for example, as an electric motor that can transmit a torque to the rotor 1 directly or via a transmission (not shown).
Der drehbare Rotor 1 weist eine drehbare Trommel 10 auf. Er kann ferner als An triebselement beispielsweise eine Antriebsspindel 11 zum Drehen der Trommel 10 aufweisen sowie eines oder mehrere weitere Elemente. The rotatable rotor 1 has a rotatable drum 10. It can also have as a drive element, for example, a drive spindle 11 for rotating the drum 10 and one or more other elements.
Die nicht drehbare Baugruppe 2 weist ein Maschinengestell 20 auf sowie eine Haube 21 zum Abdecken der Trommel 10. Sie kann ferner weitere Elemente wie einen Fest stofffänger 22 aufweisen sowie ggf. auch weitere Elemente wie einen oder mehrere Leitungen, Dämpfungselemente, eine Schmierstoffaufbereitung usw.. Derartige Ele mente sind hier nur schematisch oder nicht dargestellt, da sie der Fachmann kennt und daher ohne weitere Informationen vorteilhaft ausgestalten kann. The non-rotatable assembly 2 has a machine frame 20 and a hood 21 for covering the drum 10. It can also have further elements such as a solids collector 22 and possibly also further elements such as one or more lines, damping elements, a lubricant preparation, etc. Such elements are only shown schematically or not shown here, since they are known to the person skilled in the art and can therefore be designed advantageously without further information.
Die Trommel 10 weist einen Zulauf 101 auf sowie einen Verteiler 102, optional ein Tellerpaket 103 aus Trenntellern 104, wenigstens einen ersten Ablauf 105 für eine Flüssigkeitsphase und optional wenigstens einen zweiten Ablauf 106 für eine Feststoffphase. Optional kann ein weiterer (hier nicht dargestellter) Ablauf beispiels weise zum Ableiten einer weiteren Flüssigkeitsphase vorgesehen sein. The drum 10 has an inlet 101 as well as a distributor 102, optionally a plate package 103 of separating plates 104, at least one first outlet 105 for a liquid phase and optionally at least one second outlet 106 for one Solid phase. Optionally, a further process (not shown here) can be provided, for example for discharging a further liquid phase.
Die Trommel 10 kann für einen kontinuierlichen Betrieb ausgelegt sein. Sie kann be vorzugt eine vertikale Drehachse aufweisen. Es ist aber auch denkbar, die Dreh achse anders auszurichten The drum 10 can be designed for continuous operation. It can preferably have a vertical axis of rotation. But it is also conceivable to align the axis of rotation differently
Der erste Ablauf 105 kann als Schälscheibe bzw. Greifer ausgebildet sein. Er kann aber auch in beliebiger anderer Bauweise ausgebildet sein, so als offener Ablauf oder als hermetisch abgedichteter Ablauf. The first drain 105 can be designed as a peeling disk or gripper. However, it can also have any other design, such as an open drain or a hermetically sealed drain.
Der zweite Ablauf 106 kann für einen kontinuierlichen Feststoffaustrag ausgebildet sein und kontinuierlich geöffnete Feststoffaustragsöffnungen, insbesondere Düsen 109, zum Feststoffaustrag aufweisen. The second outlet 106 can be designed for continuous solids discharge and have continuously open solids discharge openings, in particular nozzles 109, for solids discharge.
Diese eine oder mehreren Düsen können so ausgeführt sein, dass ihr Aus- bzw. Durchlassquerschnitt elektrisch veränderbar ist. Dies könnte z.B. durch eine elektrisch verstellbare Düsennadel realisiert werden, welche in den Durchlassquer schnitt bewegt wird und dadurch den verbleibenden Durchlassquerschnitt verändert oder durch einen Prallkörper, welcher elektrisch verstellbar vor die Düsenöffnung ge schoben wird und hierdurch ein Spalt mit veränderbarer Spaltbreite entsteht. These one or more nozzles can be designed in such a way that their outlet or passage cross-section can be changed electrically. This could e.g. be realized by an electrically adjustable nozzle needle, which is moved into the passage cross-section and thereby changes the remaining passage cross-section, or by an impact body, which is pushed electrically adjustable in front of the nozzle opening and thereby creates a gap with a variable gap width.
Die elektrische Energie hierfür wird vorzugsweise aus der beschriebenen Batterie zur Verfügung gestellt, und die Steuersignale werden per Funk von der Maschinensteue rung zu einem entsprechenden Empfänger und einer Steuerungselektronik für die er forderlichen Aktoren gesendet. The electrical energy for this is preferably made available from the battery described, and the control signals are sent by radio from the machine control to a corresponding receiver and control electronics for the actuators required.
Die Trommel 10 kann einfach oder doppeltkonisch ausgebildet sein (innen und/oder außen). Es ist dann vorteilhaft, den zweiten Ablauf 106 im Bereich des größten Durchmessers der Trommel anzuordnen. Dabei können zum Ausbilden des zweiten Ablaufs 106 mehrere der Feststoffaustragsöffnungen umfangsverteilt in der Trommel ausgebildet sein. The drum 10 can be single or double-conical (inside and / or outside). It is then advantageous to arrange the second outlet 106 in the region of the largest diameter of the drum. To form the second outlet 106, a plurality of the solids discharge openings can be distributed circumferentially in the drum.
Der zweite Ablauf 106 kann aber auch diskontinuierlich öffenbare bzw. verschließ bare Feststoffaustragsöffnungen 107 aufweisen The second outlet 106 can, however, also have discontinuously openable or closable solids discharge openings 107
In diesem Falle wird den Feststoffaustragsöffnungen 107 wenigstens ein Schließven til 108 zugeordnet, welches sich elektrisch öffnen und schließen lässt. Vorzugsweise ist jeder der Feststoffaustragsöffnungen 107 jeweils eines der Schließventile 108 zugeordnet, mit denen die Feststoffaustragsöffnungen 107 diskontinuierlich geöffnet und verschlossen werden können. Damit bilden diese Ventile einen der Verbraucher. In this case, the solids discharge openings 107 are assigned at least one closing valve 108, which can be opened and closed electrically. Each of the solids discharge openings 107 is preferably one of the closing valves 108 assigned, with which the solids discharge openings 107 can be opened and closed discontinuously. These valves thus form one of the consumers.
Im Falle dass die Feststoffaustragsöffnungen 107 mit einem konventionellen hydrau lischen Kolbenschieber verschlossen und geöffnet werden (hier nicht dargestellt), kann die hierfür erforderliche Hydraulikflüssigkeit, in der Regel Steuerwasser, mittels elektromechanischer Ventile, welche sich in der rotierenden Trommel befinden, zum Schließen unter den Kolbenschieber geleitet werden und zum Öffnen von dort auch wieder abgelassen werden. In the event that the solids discharge openings 107 are closed and opened with a conventional hydraulic piston valve (not shown here), the hydraulic fluid required for this, usually control water, can be closed under the piston valve by means of electromechanical valves located in the rotating drum and drained from there to open.
Auch hier wird die elektrische Energie aus der beschriebenen Batterie zur Verfügung gestellt, und die Steuersignale werden per Funk von der Maschinensteuerung zu ei nem entsprechenden Empfänger und einer Steuerungselektronik für die erforderli chen Aktoren gesendet. Here, too, the electrical energy is made available from the battery described, and the control signals are sent by radio from the machine control to a corresponding receiver and control electronics for the required actuators.
Derart kann ein zu verarbeitendes fließfähiges Produkt in die Trommel 10 fließen, wo im Zentrifugalfeld eine Phasentrennung stattfindet, wobei die getrennten Phasen durch verschiedene Abläufe 105, 106 getrennt aus der Trommel 10 abgeleitet wer den können. In this way, a flowable product to be processed can flow into the drum 10, where a phase separation takes place in the centrifugal field, the separated phases being diverted separately from the drum 10 by various processes 105, 106.
Die Trommel 10 kann - wie dargestellt - für eine Flüssig-Fest-Trennung auslegt sein oder (nicht dargestellt) für eine Flüssig-Flüssig-Trennung oder für eine Flüssig-Flüs- sig-Fest-Trennung. The drum 10 can - as shown - be designed for liquid-solid separation or (not shown) for liquid-liquid separation or for liquid-liquid-solid separation.
Die Trommel 10 kann ferner für einen kontinuierlichen Betrieb ausgelegt sein. Im Rahmen der Erfindung kann sie aber auch für einen Batchbetrieb ausgelegt sein, beispielweise, indem sie als Kammerseparator ausgebildet ist, der zum Entfernen der sich außen in der Trommel anlagernden Feststoffe von Zeit zu Zeit geöffnet wer den muss. The drum 10 can also be designed for continuous operation. In the context of the invention, however, it can also be designed for batch operation, for example in that it is designed as a chamber separator that has to be opened from time to time to remove the solids attached to the outside of the drum.
In bevorzugter Ausgestaltung kann die Zentrifuge als ein Tellerseparator ausgebildet sein. Ein solches Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 1. Insbesondere einzelne oder sämtliche die Elektronik und insbesondere die Energieversorgung von Verbrauchern am Rotor sowie eine Datenübertragung betreffenden Merkmale der nachfolgenden Beschreibung können aber auch an Zentrifugen anderer Bauart ausgeführt werden. In a preferred embodiment, the centrifuge can be designed as a plate separator. Such an exemplary embodiment is shown in FIG. 1. In particular, individual or all of the electronics and in particular the energy supply of consumers on the rotor as well as features of the following description relating to data transmission can also be implemented on centrifuges of other types.
Die Zentrifuge weist ferner eine Elektronikbaugruppe 5 auf. Diese Elektronikbau gruppe umfasst Elemente, die der stillstehenden Baugruppe 2 zugeordnet sind und Elemente, die dem Rotor 1 zugeordnet sind. Im oder am Rotor 1 sind dabei ein oder mehrere Verbraucher 50 zum Verbrauchen elektrischer Energie (also eine oder mehrere Lasten) angeordnet, die sich somit im Betrieb mit dem Rotor drehen. The centrifuge also has an electronic assembly 5. This electronic assembly includes elements that are assigned to the stationary assembly 2 and elements that are assigned to the rotor 1. In or on the rotor 1, one or more consumers 50 for consuming electrical energy (that is to say one or more loads) are arranged, which thus rotate with the rotor during operation.
Diese Verbraucher 50 können beispielsweise eine oder mehrere folgender Einrich tungen umfassen: einen Sensor 501 , einen Aktor 502 und/oder einen Initiator 503 und/oder eine Sende- und/oder Empfangseinheit 504 und/oder eine Steuerungsein heit im oder am Rotor und/oder einen Datenspeicher 506 im Rotor oder am Rotor. These consumers 50 can include, for example, one or more of the following devices: a sensor 501, an actuator 502 and / or an initiator 503 and / or a transmitting and / or receiving unit 504 and / or a control unit in or on the rotor and / or a data memory 506 in the rotor or on the rotor.
Hier sind beispielshaft die Schließventile 108 als Magnetventile ausgebildet, zu deren Betätigung elektrische Energie erforderlich ist. Die bilden damit auch einen Verbrau cher 50 in Form eines Aktors 502 aus. Zudem sind einer oder mehrere Sensoren 501 an dem Rotor 1 , insbesondere an oder in der Trommel 10 angeordnet. Here, for example, the closing valves 108 are designed as solenoid valves, for the actuation of which electrical energy is required. They thus also form a consumer 50 in the form of an actuator 502. In addition, one or more sensors 501 are arranged on the rotor 1, in particular on or in the drum 10.
Um die Verbraucher 50 mit Energie zu versorgen, ist am oder im Rotor 1 eine Batte rie 51 angeordnet. Eine Batterie im Sinne der Erfindung ist ein Speicher für elektri sche Energie auf elektrochemischer Basis. Die Batterie 51 kann als wiederaufladbare Batterie ausgebildet sein, also als Akkumulator, kurz Akku oder Sekundärbatterie.In order to supply the consumer 50 with energy, a battery 51 is arranged on or in the rotor 1. A battery within the meaning of the invention is a store for electrical energy on an electrochemical basis. The battery 51 can be designed as a rechargeable battery, that is to say as an accumulator, or an accumulator for short, or a secondary battery.
Die kann aber auch als nicht wieder aufladbare Batterien ausgebildet sein, kurz Pri märbatterie genannt. But can also be designed as non-rechargeable batteries, briefly called primary battery.
Die Batterie 51 kann zur Versorgung eines oder mehrerer Verbraucher 50 genutzt werden. The battery 51 can be used to supply one or more consumers 50.
Eine nicht wiederaufladbare Batterie 51 , die somit von Zeit zu Zeit gewechselt wer den muss, wenn der Rotor 1 stillsteht und der Betrieb unterbrochen ist, kann insbe sondere zur Versorgung eines oder mehrerer Verbraucher 50 mit einem niedrigen Energiebedarf genutzt werden, so zur Versorgung einer Sende- und/oder Empfangs einheit 504 des Rotors 1 , insbesondere eines Funksenders, insbesondere eines sol chen, der einen Funkstandard mit einem relativ niedrigen Energiebedarf nutzt. A non-rechargeable battery 51, which has to be changed from time to time when the rotor 1 is stationary and operation is interrupted, can in particular be used to supply one or more consumers 50 with a low energy requirement, for example to supply a transmission - And / or receiving unit 504 of the rotor 1, in particular a radio transmitter, in particular one such that uses a radio standard with a relatively low energy requirement.
Eine wiederaufladbare Batterie 51 kann hingegen auch zur Versorgung eines oder mehrerer Verbraucher mit einem höheren Leistungsbedarf genutzt werden, so zur Betätigung eines oder mehrerer Magnetventile, insbesondere ausgebildet als Schließventile 108. Auch zur elektrischen Betätigung des Mechanismus zum Verän dern des Auslass- oder Durchlassquerschnitts einer Düse 109 kann auf die Batterie genutzt werden. Bei schnellschaltenden Elektroventilen, die auch die benötigten Querschnitte an Feststoffaustragsöffnungen öffnen und schließen können, sind „einige 10 Watt“ Leis tung zur Betätigung erforderlich. Verteilt man nun mehrere, z.B. 10 bis 20, Ventile auf dem Trommelumfang, werden „einige 100 Watt“ oder mehr für zehntel Sekunden und konstanter Spannung benötigt. Für moderne Batterien wie NiMh-Akkus oder Lithium- lonen-Akkus ist die Bereitstellung dieser Leistung möglich. Diese könnten auch de zentral am jeweiligen Verbraucher/Ventil verbaut sein, um dann zentral angesteuert zu werden. A rechargeable battery 51, on the other hand, can also be used to supply one or more consumers with a higher power requirement, for example to actuate one or more solenoid valves, in particular designed as closing valves 108. Also for electrically actuating the mechanism for changing the outlet or passage cross-section of a nozzle 109 can be used on the battery. Fast-switching solenoid valves, which can also open and close the required cross-sections at the solids discharge openings, require “a few 10 watts” of power for actuation. If you now distribute several, eg 10 to 20, valves on the drum circumference, "a few 100 watts" or more are required for tenths of a second and constant voltage. This power can be provided for modern batteries such as NiMh rechargeable batteries or lithium ion rechargeable batteries. These could also be installed decentrally on the respective consumer / valve in order to then be controlled centrally.
Wird die Batterie 51 als wiederaufladbare Batterie 51 ausgebildet, kann vorgesehen sein, dass direkt am Separator eine Anordnung 52 zum induktiven Erzeugen elektri scher Energie ausgebildet wird, die zumindest zum Aufladen der wiederaufladbaren Batterie 51 dient. Zwischen der Anordnung 52 und der Batterie 51 kann eine La deschaltung 523 ausgebildet sein, um die von der Anordnung 52 erzeugte Energie bzw. die induzierte Spannung gleichzurichten und zum Aufladen der Batterie 51 ge eignet an deren Anschlüssen bereitzustellen. If the battery 51 is designed as a rechargeable battery 51, it can be provided that an arrangement 52 for the inductive generation of electrical energy is formed directly on the separator, which is used at least to charge the rechargeable battery 51. A charging circuit 523 can be formed between the arrangement 52 and the battery 51 in order to rectify the energy generated by the arrangement 52 or the induced voltage and to provide it at its terminals suitable for charging the battery 51.
Die Anordnung 52 kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Sie kann insofern eines oder mehrere erste sich nicht mit dem Rotor drehende Elemente wie einen oder mehrere Magnete 521 aufweisen, welche der stillstehenden Baugruppe 2 zuge ordnet sind sowie eine oder mehrere Induktivitäten (Spulen) 522, die dem drehbaren Rotor 1 zugeordnet sind, wobei die Anordnung derart ist, dass im Betrieb, d.h. dann, wenn die Trommel gedreht wird, beim Vorbeidrehen der Spulen an dem oder den Magneten 521 in der oder den Spulen 522 Strom induziert wird, so dass im rotieren den System bzw. im Rotor 1 direkt elektrische Energie erzeugt wird. The arrangement 52 can be configured in various ways. In this respect, it can have one or more first elements that do not rotate with the rotor, such as one or more magnets 521, which are assigned to the stationary assembly 2, as well as one or more inductances (coils) 522 which are assigned to the rotatable rotor 1, the The arrangement is such that during operation, ie when the drum is rotated, when the coils rotate past the magnet or magnets 521, current is induced in the coil or coils 522, so that in the rotating system or in the rotor 1 there is direct electrical energy Energy is generated.
Dabei kann diese im rotierenden System bzw. Rotor 1 erzeugte Energie nach einer ersten möglichen Ausgestaltung fortlaufend während der vollständigen Umdrehun gen des Rotors erzeugt werden oder nur - bezogen auf den Umfang - bereichsweise - d.h. dann, wenn sich die jeweilige Spule 522 bei ihrer Umdrehung an dem Magne ten 521 vorbeibewegt. Dies kann durch die entsprechende Umfangsverteilung und eine entsprechende Bemessung der Anzahl an Magneten 521 und Spulen 522 be einflusst werden. Die Spulen 521 bilden derart auch selbst einen Teil des Rotors 1 aus und drehen sich mit diesem im Betrieb mit. According to a first possible embodiment, this energy generated in the rotating system or rotor 1 can be generated continuously during the complete revolutions of the rotor or only - in relation to the circumference - regionally - ie when the respective coil 522 comes into contact with its rotation moved past magnet 521. This can be influenced by the corresponding circumferential distribution and a corresponding dimensioning of the number of magnets 521 and coils 522. In this way, the coils 521 themselves also form part of the rotor 1 and rotate with it during operation.
Der oder die Verbraucher 50 können direkt oder über zwischengeschaltete Bauele mente mit der Batterie gekoppelt sein und bilden mit dieser einen Schaltkreis aus (nicht dargestellt). Die Anordnung 52 kann an Stellen angeordnet sein, die dafür ge eignet sind, dass die an der Trommel angebrachte Induktivitäten (Spulen) 522 nah an dem stationären Magneten 521 vorbeigeführt wird. Dies kann an der Trommelun ter- oder Oberseite sein, aber auch am Außenumfang der Trommel, oder im Bereich der Antriebsspindel oder im Bereich des Zu- oder Ablaufs. The consumer or consumers 50 can be coupled directly or via interconnected compo elements to the battery and form a circuit therewith (not shown). The assembly 52 may be located in locations suitable for bringing the inductances (coils) 522 attached to the drum close is moved past the stationary magnet 521. This can be on the bottom or top of the drum, but also on the outer circumference of the drum, or in the area of the drive spindle or in the area of the inlet or outlet.
Dabei kann jedem Verbraucher 50 jeweils eine Sende- und/oder Empfangseinheit 504 zugeordnet sein, oder es kann mehreren der Verbraucher 501 , 502, 503 eine ge meinsame Sende- und/oder Empfangseinheit 504 des Rotors 1 zugeordnet sein. In der Fig. 1 werden Sende- und/oder Empfangseinheiten 504 schematisch durch eine Art fächerartiges Signalsymbol dargestellt. Sie können direkt an den Sensoren 501 angeordnet werden oder mit diesen gemeinsam als Baueinheit ausgebildet werden. Vorzugsweise umfassen sie jeweils eine Antenne, insbesondere jeweils eine aus der Trommel 10 nach außen vorstehende ober an der Außenseite der Trommel ange brachte Antenne. A transmitting and / or receiving unit 504 can be assigned to each consumer 50, or a common transmitting and / or receiving unit 504 of the rotor 1 can be assigned to several of the consumers 501, 502, 503. In FIG. 1, transmitting and / or receiving units 504 are shown schematically by a type of fan-like signal symbol. They can be arranged directly on the sensors 501 or designed together with them as a structural unit. They preferably each include an antenna, in particular an antenna that protrudes outward from the drum 10 and is attached to the outside of the drum.
In Fig. 1 sind Sensoren 501 rein schematisch dargestellt. Durch die Art ihrer Darstel lung wird beispielhaft einer Art Funktion des jeweiligen Sensors 501 veranschaulicht, so die einer Füllstandsmessung (rechter oberer Sensor 501 ), eines Temperatur sensors (linker oberer Sensor 501 ) oder eines Dehnungssensors (Sensor ganz links). In Fig. 1, sensors 501 are shown purely schematically. The way in which they are represented is an example of a type of function of the respective sensor 501, such as a level measurement (upper right sensor 501), a temperature sensor (upper left sensor 501) or a strain sensor (far left sensor).
Die Sende- und/oder Empfangseinheit(en) 504 des Rotors kann bzw. können zum Senden von Daten oder Signalen ausgebildet sein und/oder zum Empfangen von Daten oder Signalen. Sie können dazu einen an sich beliebigen Standard nutzen, so Bluetooth oder Near Field Communication (NFC) oder Lichtsignale (Licht im sichtba ren Bereich). Bevorzugt wird die Sende- und/oder Empfangseinheit 504 als Sende- und/oder Empfangseinheit ausgebildet, die mit einem Funkstandard mit einem niedri gen Energiebedarf arbeitet. The transmitting and / or receiving unit (s) 504 of the rotor can be designed to transmit data or signals and / or to receive data or signals. You can use any standard for this, such as Bluetooth or Near Field Communication (NFC) or light signals (light in the visible range). The transmitting and / or receiving unit 504 is preferably designed as a transmitting and / or receiving unit that works with a radio standard with a low energy requirement.
Außerhalb des Rotors wird insbesondere an der stillstehenden Baugruppe 2 eine korrespondierende Sende- und/oder Empfangseinheit 505 angeordnet. Auch die Sende- und/oder Empfangseinheit 505 an der stillstehenden Baugruppe 2 kann zum Empfangen von Daten oder Signalen ausgebildet sein und/oder zum Senden von Daten und/oder Signalen. Bevorzugt wird die Sende- und/oder Empfangseinheit 504 als Sende- und/oder Empfangseinheit ausgebildet, die mit einem Funkstandard mit einem niedrigen Energiebedarf arbeitet. Outside the rotor, a corresponding transmitting and / or receiving unit 505 is arranged in particular on the stationary assembly 2. The transmitting and / or receiving unit 505 on the stationary assembly 2 can also be designed to receive data or signals and / or to transmit data and / or signals. The transmitting and / or receiving unit 504 is preferably designed as a transmitting and / or receiving unit that works with a radio standard with a low energy requirement.
Die Sende- und/oder Empfangseinheit 505 ist vorzugweise mit einer Steuerungsein richtung 53 des Separators verbunden. Die Daten- und/oder Signalübertragung zwischen den Sende- und/oder Empfangs einheiten 504, 505 kann in nur einer Richtung oder in zwei Richtungen erfolgen. The transmitting and / or receiving unit 505 is preferably connected to a control device 53 of the separator. The data and / or signal transmission between the transmitting and / or receiving units 504, 505 can take place in only one direction or in two directions.
So ist es denkbar, dass lediglich von der Sende- und/oder Empfangseinheit 504 des Rotors 1 Daten über den Betriebszustand des Rotors 10 oder im Rotor - beispiels weise erfasst von einem oder mehreren der Sensoren 501 - an die Sende- und/oder Empfangseinheit 505 übertragen werden, so dass diese beispielsweise mit der Steu erungseinrichtung 53 ausgewertet werden können. So it is conceivable that only from the transmitting and / or receiving unit 504 of the rotor 1 data about the operating state of the rotor 10 or in the rotor - for example, detected by one or more of the sensors 501 - to the transmitting and / or receiving unit 505 are transmitted so that they can be evaluated with the control device 53, for example.
Es ist aber auch denkbar, dass umgekehrt beispielsweise von der Sende- und/oder Empfangseinheit 505 der Baugruppe 2 Daten und/oder Signale an die Sende- und/oder Empfangseinheit 504 des Rotors 1 übertragen werden, um beispielsweise einen Aktor 502 anzusteuern. However, it is also conceivable that, conversely, for example, data and / or signals are transmitted from the transmitting and / or receiving unit 505 of the assembly 2 to the transmitting and / or receiving unit 504 of the rotor 1 in order to control an actuator 502, for example.
Zudem sind Kombinationen und Varianten dieser Übertragungsarten denkbar. Combinations and variants of these types of transmission are also conceivable.
Die Batterie 51 kann in der Trommel an verschiedenem Ort angeordnet sein. So kann die Batterie beispielsweise in ein Aufnahmefach im oder am Trommelunterteil oder im Trommeloberteil eingesetzt sein. The battery 51 can be arranged in various places in the drum. For example, the battery can be inserted into a receptacle in or on the lower drum part or in the upper drum part.
Die Sende- und/oder Empfangseinheit(en) 504 des Rotors werden vorzugsweise der art angeordnet, dass ihre Antenne(n) außen aus dem Rotor vorstehen, beispielweise in einem konischen Bereich des Trommeloberteils. The transmitting and / or receiving unit (s) 504 of the rotor are preferably arranged in such a way that their antenna (s) protrude from the outside of the rotor, for example in a conical area of the upper drum part.
Nach Fig. 1 steht auch gepufferte Energie zur Verfügung, wenn die Trommel steht. Somit können auch bei stehender Trommel Aktoren 501 wie die Ventile 108 bewegt werden und/oder es können Daten und/oder Signale von Sensoren und Rückmelde signale der Aktoren drahtlos übertragen werden. According to Fig. 1, buffered energy is also available when the drum is at a standstill. Thus, even when the drum is stationary, actuators 501 such as valves 108 can be moved and / or data and / or signals from sensors and feedback signals from the actuators can be transmitted wirelessly.
Bezugszeichenliste drehbarer Rotor 1 List of reference symbols for rotatable rotor 1
Trommel 10 Drum 10
Antriebsspindel 11 Drive spindle 11
Zulauf 101 Inlet 101
Verteiler 102 Distributor 102
Tellerpaket 103 Plate package 103
Trennteller 104 erster Ablauf 105 zweiter Ablauf 106Separating plate 104 first process 105 second process 106
Feststoffaustragsöffnungen 107 Schließventile 108 Solids discharge openings 107 closing valves 108
Düse 109 stillstehende Baugruppe 2 Nozzle 109 stationary assembly 2
Maschinengestell 20 Machine frame 20
Haube 21 Hood 21
Feststofffänger 22 Solids catcher 22
Lagereinrichtung 3 Storage facility 3
Antriebsvorrichtung 4 Drive device 4
Elektronikbaugruppe 5 Electronics assembly 5
Verbraucher 50 Consumer 50
Sensor 501 Sensor 501
Aktor 502 Actuator 502
Initiator 503 Initiator 503
Sende- und/oder Empfangseinheit 504, 505 Datenspeicher 506 Transmitting and / or receiving unit 504, 505 data memory 506
Batterie 51 Battery 51
Anordnung 52 Arrangement 52
Magnete 521 Magnets 521
Induktivitäten (Spulen) 522 Ladeschaltung 523 Inductors (coils) 522 Charging circuit 523
Steuerungseinrichtung 53 Control device 53

Claims

Ansprüche Expectations
1. Zentrifuge, die einen drehbaren Rotor (1 ) und eine im Betrieb stillstehende Baugruppe (2) aufweist, wobei der drehbare Rotor (1) in oder an der stillste henden Baugruppe (2) mittels einer oder mehrerer Lagereinrichtungen (3) drehbar gelagert ist, wobei der drehbare Rotor (1) eine drehbare Trommel (10) und ein Antriebselement zum Drehen der Trommel (10) aufweist sowie einen oder mehrere an oder in dem Rotor (1) angeordnete elektrische Verbraucher (50), dadurch gekennzeichnet, dass am oder im Rotor (10) ferner wenigstens eine Batterie (51) zur Versorgung des wenigstens einen Verbrauchers oder der mehreren Verbraucher (50) mit elektrischer Energie angeordnet ist, wobei als der wenigstens eine Verbraucher (50) zumindest ein Aktor (502) vorgese hen ist. 1. A centrifuge which has a rotatable rotor (1) and an assembly (2) which is stationary during operation, the rotatable rotor (1) being rotatably mounted in or on the stationary assembly (2) by means of one or more bearing devices (3) , wherein the rotatable rotor (1) has a rotatable drum (10) and a drive element for rotating the drum (10) as well as one or more electrical loads (50) arranged on or in the rotor (1), characterized in that on or at least one battery (51) for supplying the at least one consumer or the multiple consumers (50) with electrical energy is arranged in the rotor (10), at least one actuator (502) being provided as the at least one consumer (50).
2. Zentrifuge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie oder eine der Batterien (51) als eine wiederaufladbare Batterie ausgebildet ist. 2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the battery or one of the batteries (51) is designed as a rechargeable battery.
3. Zentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Batte rie oder eine der Batterien (51) als eine nicht wiederaufladbare Batterie ausge bildet ist. 3. Centrifuge according to claim 1 or 2, characterized in that the battery or one of the batteries (51) is formed out as a non-rechargeable battery.
4. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass in der Trommel ein Tellerpaket angeordnet ist, dass einen Stapel aus Trenntellern aufweist. 4. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that a set of plates is arranged in the drum, which has a stack of separating plates.
5. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Verbraucher (50) einen Datenspeicher (506) im Rotor oder am Rotor umfasst. 5. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the consumer (50) comprises a data memory (506) in the rotor or on the rotor.
6. Zentrifuge, die einen drehbaren Rotor (1) und eine im Betrieb stillstehende Baugruppe (2) aufweist, wobei der drehbare Rotor (1) in oder an der stillste henden Baugruppe (2) mittels einer oder mehrerer Lagereinrichtungen (3) drehbar gelagert ist, wobei der drehbare Rotor (1) eine drehbare Trommel (10) und ein Antriebselement zum Drehen der Trommel (10) aufweist sowie einen oder mehrere an oder in dem Rotor (1) angeordnete elektrische Verbraucher (50) oder Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Verbraucher (50) eine oder mehrere folgender Einrich tungen umfasst: einen Sensor (501), einen Aktor (502) und/oder einen Initiator (503) und/oder eine Sende- und/oder Empfangseinheit (504) und/oder eine Steuerungseinheit im oder am Rotor. 6. A centrifuge which has a rotatable rotor (1) and an assembly (2) which is stationary during operation, the rotatable rotor (1) being rotatably mounted in or on the stationary assembly (2) by means of one or more bearing devices (3) wherein the rotatable rotor (1) has a rotatable drum (10) and a drive element for rotating the drum (10) and one or more electrical loads (50) or centrifuge according to one of the preceding claims arranged on or in the rotor (1) , characterized in that the consumer (50) comprises one or more of the following devices: a sensor (501), an actuator (502) and / or an initiator (503) and / or a transmitting and / or receiving unit (504) and / or a control unit in or on the rotor.
7. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass sie eine Anordnung (52) zur Erzeugung elektrischer Energie auf weist, die derart ausgebildet ist, dass die elektrische Energie im Rotor (1) be reitgestellt ist und dass eine Ladeschaltung zum Aufladen der wiederaufladba ren Batterie (51) vorgesehen ist. 7. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that it has an arrangement (52) for generating electrical energy, which is designed such that the electrical energy in the rotor (1) is provided and that a charging circuit for charging the rechargeable battery (51) is provided.
8. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Anordnung (52) zur Erzeugung elektrischer Energie nur während eines Teils der Umdrehungen des Rotors (1) ausgebildet ist. 8. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement (52) for generating electrical energy is formed only during part of the revolutions of the rotor (1).
9. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Anordnung (52) zur Erzeugung elektrischer Energie während der vollständigen Umdrehungen des Rotors (1) ausgebildet ist. 9. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement (52) is designed for generating electrical energy during the complete revolutions of the rotor (1).
10. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Rotor (1) als Verbraucher ferner einen Datenspeicher (505) und/oder eine Steuerungsvorrichtung aufweist 10. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor (1) also has a data memory (505) and / or a control device as a consumer
11. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass als der Verbraucher (59) ferner zumindest ein Sensor (501) vorgese hen ist. 11. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor (501) is also provided as the consumer (59).
12. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Aktor (502) als ein Magnetventil oder ein elektrisch betätigbares Stellventil ausgebildet ist. 12. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (502) is designed as a solenoid valve or an electrically actuatable control valve.
13. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Aktor (502) als ein Magnetventil oder als ein elektrisch betätig bares Stellventil ausgebildet ist, das zum Öffnen oder Schliessen von Fest stoffaustragsöffnungen (107) der Trommel (10) und/oder zum Verändern des Querschnitts einer oder mehrerer Feststoffaustragsöffungen (107) der Trom mel (10) ausgelegt ist. 13. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (502) is designed as a solenoid valve or as an electrically actuatable control valve which is used to open or close solid material discharge openings (107) of the drum (10) and / or the drum (10) is designed to change the cross section of one or more solids discharge openings (107).
14. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die T rommel (10) einen Zulauf (101) und wenigstens zwei verschie dene Abläufe (105, 106) aufweist. 14. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the drum (10) has an inlet (101) and at least two different outlets (105, 106).
15. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Trommel eine vertikale Drehachse aufweist. 15. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the drum has a vertical axis of rotation.
16. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Trommel (10) innen und/oder außen einfach oder doppelt ko nisch ausgebildet ist. 16. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the drum (10) is single or double conical inside and / or outside.
17. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass sie als Tellerseparator oder als Vollmantel-Schneckenzentrifuge ausgebildet ist. 17. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a plate separator or as a solid bowl screw centrifuge.
18. Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass an oder in dem Rotor wenigstens eine Sende- und/oder Empfangs einheit (504) zum drahtlosen Senden und/oder Empfangen von Daten ausge bildet ist. 18. Centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that at least one transmitting and / or receiving unit (504) for wireless transmission and / or reception of data is formed on or in the rotor.
19. Zentrifuge nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sende- und/oder Empfangseinheit (505) zum drahtlosen Senden und/oder Empfangen von Daten eine aus dem Rotor (1) vorstehenden An tenne aufweist. 19. Centrifuge according to claim 18, characterized in that the at least one transmitting and / or receiving unit (505) for wireless transmission and / or reception of data has an antenna protruding from the rotor (1).
20. Zentrifuge nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass an der stillstehenden Baugruppe (2) eine korrespondierende Sende- und/oder Emp fangseinheit (505) zum drahtlosen Senden und/oder Empfangen von Daten ausgebildet ist. 20. Centrifuge according to claim 18 or 19, characterized in that a corresponding transmitting and / or receiving unit (505) for wireless transmission and / or reception of data is formed on the stationary assembly (2).
21. Zentrifuge nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die korrespon dierende Sende- und/oder Empfangseinheit (505) mit einer Steuerungseinrich tung (53) zur Steuerung der Zentrifuge verbunden ist. 21. Centrifuge according to claim 20, characterized in that the corresponding transmitting and / or receiving unit (505) is connected to a control device (53) for controlling the centrifuge.
22. Zentrifuge, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, die einen drehbaren Rotor (1) und eine im Betrieb stillstehende Baugruppe (2) aufweist, wobei der drehbare Rotor (1 ) in oder an der stillstehenden Baugruppe (2) mit tels einer oder mehrerer Lagereinrichtungen (3) drehbar gelagert ist, wobei der drehbare Rotor (1 ) eine drehbare Trommel (10) und ein Antriebselement zum Drehen der Trommel (10) aufweist sowie einen oder mehrere an oder in dem Rotor (1) angeordnete elektrische Verbraucher (50), oder Zentrifuge nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Feststoffaustragsdüsen aufweist und dass sie als Verbraucher eine elektrisch ansteuerbare Einrichtung zum Verändern des Düsenquerschnitts der Feststoffaustragsdüsen aufweist, welche Einrichtung vorzugweise als eine elektrisch verstellbare Düsennadel ausgestaltet ist, welche in den Durchlass querschnitt bewegt wird, wodurch ein verbleibender Durchlassquerschnitt ver änderbar ist oder als ein Prallkörper, welcher elektrisch verstellbar vor die Dü senöffnung geschoben wird, so dass ein Spalt mit veränderbarer Spaltbreite gebildet wird. 22. Centrifuge, in particular according to one of the preceding claims, which has a rotatable rotor (1) and an assembly (2) which is stationary during operation, the rotatable rotor (1) in or on the stationary assembly (2) with means of one or more Bearing devices (3) is rotatably mounted, the rotatable rotor (1) having a rotatable drum (10) and a drive element for rotating the drum (10) as well as one or more electrical loads (50) arranged on or in the rotor (1) , or centrifuge according to one or more of the preceding claims, characterized in that it has solids discharge nozzles and that it is a consumer electrically controllable device for changing the nozzle cross-section of the solids discharge nozzles, which device is preferably designed as an electrically adjustable nozzle needle which is moved cross-section into the passage, whereby a remaining passage cross-section can be changed or as a baffle which is electrically adjustable pushed in front of the nozzle opening so that a gap with a variable gap width is formed.
23. Zentrifuge, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, die einen drehbaren Rotor (1) und eine im Betrieb stillstehende Baugruppe (2) aufweist, wobei der drehbare Rotor (1 ) in oder an der stillstehenden Baugruppe (2) mit tels einer oder mehrerer Lagereinrichtungen (3) drehbar gelagert ist, wobei der drehbare Rotor (1 ) eine drehbare Trommel (10) und ein Antriebselement zum Drehen der Trommel (10) aufweist sowie einen oder mehrere an oder in dem Rotor (1) angeordnete elektrische Verbraucher (50) oder Zentrifuge nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trom mel einen hydraulisch betätigbaren Kolbenschieber zum Öffnen oder Ver schließen einer oder mehrerer Feststoffaustragsöffnungen aufweist, wobei Hydraulikflüssigkeit, insbesondere Steuerwasser, mittels eines oder mehrerer elektromechanischer Ventile als Verbraucher, welche(s) an oder in der rotie renden Trommel angeordnet ist/sind, zum Betätigen, insbesondere Öffnen des Kolbenschiebers, aus einer Steuerkammer am, insbesondere unter, dem Kol benschieber ablassbar ist. 23. Centrifuge, in particular according to one of the preceding claims, which has a rotatable rotor (1) and an assembly (2) which is stationary during operation, the rotatable rotor (1) in or on the stationary assembly (2) with means of one or more Bearing devices (3) is rotatably mounted, the rotatable rotor (1) having a rotatable drum (10) and a drive element for rotating the drum (10) as well as one or more electrical loads (50) arranged on or in the rotor (1) or centrifuge according to one of the preceding claims, characterized in that the drum has a hydraulically operated piston valve for opening or closing one or more solids discharge openings, with hydraulic fluid, in particular control water, using one or more electromechanical valves as consumers, which or is / are arranged in the rotating drum, for actuating, in particular opening the piston valve, made of egg ner control chamber on, in particular below, the piston slide valve can be drained.
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