JP2018503513A - 分離機 - Google Patents

Abstract

流動性の生成物を遠心式に処理する分離機であって、少なくとも以下の特徴：鉛直の回動軸線を有する回動可能なドラム（２）であって、遠心分離室（１５）を画定するとともに、ドラム（２）に配置された、遠心力により処理するべき生成物を浄化する手段を有する、ドラム（２）を備え、ドラム（１２）は、好適には完全にまたは部分的にプラスチックまたはプラスチック複合材料から成り、好適にはドラムに対する供給システムおよび排出システムが、ドラム（１２）上にまたはドラム（１２）内に形成されており、ハウジング（１）であって、ハウジング（１）内にドラムが配置されており、底部（３）と、底部と結合されたハウジング外周部（４）と、好適にはカバー（５）とを有する、ハウジング（１）を備える、分離機において、ハウジング（１）は、少なくとも１つの第１の開口（４２）を有し、第１の開口（４２）は、液体用の供給開口（４２）および／または排出開口として構成されているので、ハウジングの内室を簡単に洗浄して、殺菌することができる。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の分離機に関する。

連続運転を実現する遠心分離機は、以前から知られており、特開昭６２−１１７６４９号公報においてノズル型分離機としての態様で知られている。ノズル型分離機の他に、固体排出開口を有する分離機が知られており、固体排出開口に対応して、液圧式に作動可能なピストンスライダが配置されており、ピストンスライダにより、固体排出開口を開閉することができる。分離装置として構成された固体排出部を有しない分離機は、米国特許第２０１７７３４号明細書（US 2,017,734）に開示されている。さらに互いにねじ締結された頑丈なドラム下部とドラム上部とを有する分離機は、米国特許第２２８６３５４号明細書（US 2,286,354）に開示されている。

さらに国際公開第２０１４／０００８２９号（WO 2014/000829 A1）において、流動性の生成物を異なる相へと分離するためまたは生成物を浄化するための、冒頭で述べたような分離機が知られている。この分離機は、ドラム下部とドラム上部とを有する回動可能なドラムと、ドラム内に配置された浄化手段とを備え、この場合、１つ、複数または全ての以下の構成要素：ドラム下部、ドラム上部、浄化手段は、プラスチックまたはプラスチック複合材料から成る。このようにして、ドラムの一部のみならず好適にはドラムの全体を、好適には供給・排出システムまたは供給・排出領域とともに、使い捨て利用するように設計することが可能であり、これは、とりわけ発酵ブロスまたはこれに類するものなどの化学薬品の処理に関して有益であるかつ有利である。というのも、相応の生成物バッチを処理する間好適には連続的な運転において相応の生成物バッチを処理する運転後に、ドラムの洗浄を行わなくてよく、ドラム全体を交換することができるからである。したがって、まさに衛生学的な観点から、この分離機は、極めて有利である。

この場合、ハウジングの内室の洗流、特に殺菌が簡単に可能であるような構成が所望されていて、またこれは本発明の課題である。

本発明において、この課題は、請求項１に記載の対象により解決される。さらに本発明は、請求項２２〜２４に記載の方法を提供する。

請求項１は、流動性の生成物を遠心式に処理する分離機であって、少なくとも以下の特徴：鉛直の回動軸線を有する回動可能なドラムであって、遠心分離室を画定するとともに、ドラム内に配置された、遠心力により処理するべき生成物を浄化する手段を有する、ドラムを備え、ドラムは、好適には完全にまたは部分的にプラスチックまたはプラスチック複合材料から成り、供給システムおよび排出システムが、ドラム上にまたはドラム内に形成されており、ハウジングであって、ハウジング内にドラムが配置されており、底部と、底部と結合されたハウジング外周部と、好適にはカバーとを有する、ハウジングを備える、分離機において、ハウジングは、少なくとも１つの第１の開口を有し、第１の開口は、液体用の供給開口および／または排出開口として構成されている、分離機、を提供する。同一の１つの開口を供給・排出開口として使用してもよい。択一的に、少なくとも１つの供給開口と少なくとも１つの排出開口とが別個にハウジング内に設けられてよい。この場合、ハウジングは、少なくとも１つの第２の開口を有し、第２の開口は、排出開口として構成されていると、好適である。第２の開口が排気開口として設けられていることも考えられかつ有利である。

これらの開口のうちの１つの開口が供給開口としてハウジング内で、好適には排出開口として用いられる別の開口よりも鉛直方向で高い位置に配置されていると、さらに好適でありかつ構造的に簡単である。

請求項１に基づく本発明および従属請求項に基づく改良態様は、簡単に液体によるハウジングの洗浄を可能にする。本発明に係る方法によれば、相応に、ハウジングに少なくとも１つまたは複数の回数で液体が充填され、液体は、（予め定められた期間またはポンプによる回路内の洗流の範囲内で）その都度再びハウジングから排出される。

液体として、殺菌作用を有する液体が用いられると、洗流により、簡単に、ハウジングの内室の少なくとも部分領域の、液体の特性に応じて有効な殺菌が達成される。好適には、そのような洗浄は、ドラム交換時にまたは交換後に行われる。

そのために、これらの開口のうちの１つの開口が供給開口としてハウジング内で、排出開口として用いられる別の開口よりも鉛直に高い位置に配置されているまたは形成されていると、好適でありかつ有利である。供給開口および／または排出開口が、それぞれ閉鎖装置により閉鎖可能であると、さらに好適である。液体が回路内で移動できるようにするために、供給開口にチューブまたはこれに類するものが接続可能であることも考えられる。

ドラムが回動していないかつ排出開口が閉鎖されているときに液体により充填可能であり、その際、その液体のうちの幾分かがハウジングから下方へ流出することがないように、ハウジングが構成されていると、さらに有利である。好適には、ハウジングは、ドラムが回動していないかつ排出開口が閉鎖されているときに供給開口の鉛直の高さにまで液体により充填可能であり、したがってこの供給開口までも殺菌可能であるように、緊密に構成されている。

必要な緊密性を簡単な手段により良好に得るために、ドラム用の駆動スピンドルと駆動スピンドルのためのハウジングの貫通部との間に、横断面が可変であり、たとえば流体により充填可能であり、特に圧送可能なシールリングが配置されていると、さらに有利である。

ハウジングの構成部材の間に、補足的にシールストリップまたはこれに類するものが設けられてよい。

好適には、ハウジングのカバーは、カバーリングボディとして構成されている。カバーがカバーリングボディであり、カバーリングボディは、鉛直に下側からハウジングに嵌め込み可能であり、全体的にまたは部分的にカバーの開口を通って差し込むことができるとき、プラスチックから成るドラムまたはプラスチックから成るドラムの部分の交換は、底部とハウジング外周部との間の分離平面と相俟って大幅に簡単化される。この場合、この分離平面の解離により、ドラムはアクセス可能であり、ドラムを交換するために、カバーは上向きにドラムおよびカバーリングボディから取り出すことができ、その際、カバーリングボディをドラムから解離しなくてよい。カバーは、分割して構成されてもよく、この場合、組み合わされた状態ではじめて開口が周囲にわたって閉じて完成される。この場合、装着性の特徴は、組み合わされた状態のカバーに関するものである。

この場合、ドラムは、外側支持装置と、この支持装置内に配置された内側ドラムとを有し、内側ドラム内に、遠心場において処理されるべき生成物を浄化する手段が配置されていると、有利である。好適には、外側支持装置は、外側ドラムとして構成されており、外側ドラム内に内側ドラムが配置されており、外側ドラムは、外側ドラム下部と外側ドラム上部とを有し、内側ドラムは、内側ドラム下部と内側ドラム上部とを有する。

別の態様によれば、底部とハウジング外周部との間の分離平面は、外側ドラム上部と外側ドラム下部との間の分離平面と整合する、または両方の分離平面の間に、２５０ｍｍ未満のずれが設けられている。このようにして、外側ドラム上部と内側ドラム下部と間の接続部は特に良好にアクセス可能であり、これにより、好適には、たとえば薬品または化学品の分野における生成物バッチを処理するための使い捨てドラムである内側ドラムの交換が大幅に簡単化される。

ドラムは、外側支持装置と、この支持装置内に配置された、内側ドラムと称されるドラムとを有し、内側ドラム内に、遠心場において処理されるべき生成物を浄化する手段が配置されているので、さらに、回転するシステム、特にドラムの動作特性が簡単に大幅に改善される。というのも外側支持装置が、システムを安定させるからである。この支持装置は、ドラム内室を画定するドラム壁に対して半径方向外側に位置するので、実際の、遠心分離室を画定するドラムが、以下、「内側ドラム」と称される。

１つの態様によれば、外側支持輪郭部は、外側リングとして構成されており、外側リングは、内側ドラムを軸方向で部分的に包囲する。「帯具」の態様のそのようなリングは、外周で構造を安定させる。構造を安定させる少なくとも１つのリング（または複数のリング）は、好適には金属から成るが、プラスチックまたはプラスチック複合材料またはこれに類するものから製造されてもよい。輪郭部、たとえば軸方向で一方向に開いた環状のポケットが内側ドラムの外周に設けられ、ポケットに安定化リングが挿入されることも考えられる。

さらに、有利な態様によれば、外側支持装置が、周方向で閉じられた外側リングとして構成されており、外側リングは、内側ドラムを軸方向で部分的に包囲すると、有利である。外側支持輪郭部が格子状の外側リングとして構成されており、外側リングは、内側ドラムを特定の軸方向部分で包囲することも考えられる。

外側支持輪郭部が、外側ドラムとして構成されており、外側ドラムは、内側ドラムを全体的にまたは部分的に包囲すると、その上格別に有利である。特にこのようにして、簡単に、回転するシステム、特にドラムの動作特性が大幅に改善される。というのも、外側ドラムが、システムを動的にかつ機械的に安定させるからである。回転軸線に対して半径方向での回転するシステムのたわみだけではなくアンバランスになる傾向も大幅に減らすことができる。内側ドラムだけではなく支持構造も、比較的薄肉に構成することができるが、そうしなくてもよい。特に好適には生成物バッチの処理後に交換されるべき内側ドラムは、これにより、材料を著しく節約して製造することができる。

しかも、材料である「プラスチック」または「プラスチック複合材料」の利点を利用することも依然として可能であり、この場合、さらにドラムの一部、内側ドラムおよび好適にはその構成要素を、特に供給・排出システムまたは供給・排出領域とともに、使い捨て利用するように設計することも可能であるので、生成物バッチを処理する間好適には連続的で衛生的な運転において相応の生成物バッチを処理するための運転後に、ドラムの洗浄が行われずに、ドラム全体が交換される。したがって、このような交換は、特に簡単に行われる。というのも、好適には再利用される外側ドラムが処理されるべき生成物と好適には全く接触しないので、外側ドラムを念入りに洗浄する必要がないからである。したがって、外側ドラムは、内側ドラムを交換するたびに洗浄しなくてよい、または比較的簡潔に洗浄および／または殺菌すればよい。

内側ドラムの交換、その組付け、組外しおよびその他の取扱いも簡単に行うことができる。というのも、この場合安定した外側ドラム構造が存在するからであり、外側ドラム構造には、内側ドラムを嵌め込むだけでよいので、電動モータに対する駆動結合部を外側ドラムだけに設けることが可能であり、その結果、内側ドラムは、交換時に外側ドラムから取り外して、別の内側ドラムを再び外側ドラムに嵌め込めばよく、そのために駆動シャフトに対する駆動結合部の形成などの多くの複雑な組付けステップが必要とされることはない。

内側ドラムと外側ドラムとがそれぞれ異なる材料から成ると、特に有利である。というのも、このようにして両方の構成要素である外側ドラムおよび内側ドラムに対してそれぞれ最適な材料を選択することができるからである。有利には、内側ドラムは、さらに好適には比較的薄肉のプラスチックまたはプラスチック複合材料から成るので、内側ドラムは、簡単に廃棄することができる一方、再利用可能な外側ドラムは、金属、特に鋼から成るので、その動作特性は特に良好に最適化可能である。

金属製の外側ドラムとプラスチックから成る内側ドラムとを使用すると、外側ドラムの重量が、内側ドラムの重量を大きく上回り得るので、回動特性が、主に外側ドラムにより決定されることも有利である。好適には、そのために、金属製の外側ドラムの回転する部分の重量は、プラスチックから成る回転する部分の重量または空の内側ドラムの重量の２倍を超え、特に４倍を超える。外側ドラムにより、内側ドラムを特に薄肉に構成することも可能である。というのも、内側ドラムは、外側ドラムにより安定させられるからである。

内側ドラムと外側ドラムとの間のできるだけスリップのない確実な回転を実現するために、内側ドラムと外側ドラムとが摩擦力接続式にかつ／または形状接続式に互いに相対回動不能に結合されていると、有利である。

衛生上の理由から、ドラムの供給システムおよび排出システムが専ら内側ドラムに形成されているので、外側ドラムが運転時に処理されるべき生成物と接触しないことが考えられる。所定の構成によれば、供給システムおよび排出システムは、緊密な構成で内側ドラムに形成される。たとえば１つまたは複数のスキマディスクと、ドラムに突出する、回動しない供給管とを有する供給・排出システムの他の構成も同様に考えられる。

総じて、内側ドラムの全体が、供給・排出システムとともに、プラスチックまたはプラスチック複合材料から成る交換可能で前付けされたモジュールとして設計されていると、取扱いの理由から特に有利である。局所的に限定して、金属製の補強部（支持構造、特に外側ドラムに並ぶ別のもの）を、たとえばシールの領域に、特に管を補強するためのスリーブの態様でシールの内側および／または外側に設けることも考えられる。補強部は、リサイクルまたは排気する際に場合により分離される。

総じて、内側ドラムの構想においても、回転するシステムの、生成物に接触する領域の一部または好適には全部、特に内側ドラム下部、内側ドラム上部およびプレートユニットが、プラスチックまたはプラスチック複合材料から成る。特に有利には、さらに供給システムおよび排出システムが、プラスチックまたはプラスチック複合材料から成る。

この場合さらに、内側ドラム下部と内側ドラム上部とが、最初の組付け時に互いに取外し不能に結合され、これにより内側ドラム下部と外側ドラム下部とを取り外し、場合により不十分な洗浄後に再利用しようとすることが阻止されると、特に有利である。その代わりに、内側ドラムは、完全に廃棄されるまたはリサイクルされる。ここで、無菌状態が保証されていることも有利である。組立て前および解体後に空気が外側から内側ドラムに進入することがないような設計が好適である。

内側ドラムの構想において、ドラムの一部のみならず好適にはドラムの全体を、好適には供給・排出システムまたは供給・排出領域とともに、使い捨て利用するように設計することがさらに可能であり、これは、とりわけ発酵ブロスまたはこれに類するものなどの化学薬品の処理に関して有益であるかつ有利である。というのも、生成物バッチを処理する間に好適には連続的な運転において相応の生産バッチを処理するための運転後に、ドラムの洗浄が行われずに、ドラム全体が交換されるからである。これにより、洗浄に関する衛生学上の問題を簡単に排除することができる。生成物に接触する部分を完全に廃棄するまたはリサイクルすることができる。廃棄は、特に有害物質の場合でも有益である。さらに、生成物の浄化過程に際して、まずは、処理されるべき生成物の濃縮を行い、内側ドラムをバッチの処理後に融解して、またはたとえば酸もしくはこれに類するものに溶解して、これにより重い物質をこの過程の残留物として得ることも考えられる。好適には薄肉のプラスチック部分の使用により、さらに比較的低い製造コストを維持することができる。

好適には、プラスチックとして、リサイクル可能なプラスチック、特にＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）またはＴＫ−ＰＥＥＫ（特に部分結晶性のポリエーテルエーテルケトン）が用いられる。さらに、特に（これは決定的な列挙ではない）ＰＣ（ポリカーボネート）、ＭＡＢＳ（メチルメタクリレートアクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）およびＰＳＵ（ポリスルホン）の材料が考えられる。

他の好適な態様は、残りの従属請求項に記述されている。

以下、図面に関して実施の態様に基づいて本発明を詳説する。

ダイレクトドライブと断面で示されたハウジングとドラムとを有する、本発明に係る分離機の図である。 図１ａの部分拡大図である。

図１ａは、本発明に係る分離機のハウジング１およびドラム２の領域の断面図を示す。分離機により、液体の生成物を遠心力によって２つの相に分けることができる。ドラム２は、鉛直の回動軸線Ｄを有する。「上側」、「下側」などの以下において使用される用語は、この鉛直の回動軸線に関する分離機の構成要素の方向性に関連付けられたものである。

ドラム２は、全体的にまたは部分的に、一度だけ使用するように設計されているいわゆる使い捨てドラムとして設計されている。つまり、ドラム２により、単一の生成物バッチが処理され、次いでドラム２は、好適には交換される。ドラム２の好適な態様は、後でさらに詳細に述べられる。

ハウジング１は、下側の底部３と、ハウジング外周部４と、上側のカバー５とを有する。

図１によれば、底部３、ハウジング外周部４およびカバー５は、少なくとも部分的に円錐形に形成されている。これらの構成要素の他の幾何学形状も考えられ、したがって構成要素「底部３」および「ハウジング外周部４」と、これに（場合により一体的に）結合されたカバー５とから成るユニットの半球状の形状も考えられる。特にハウジング外周部４は、さらに円筒形または断面で見て（回転軸線Ｄに対して垂直；図１、図２）多角形に、特に正方形に形成されてよい。

底部３は、さらに貫通部６を有し、貫通部６を回動可能な駆動スピンドル７が貫通している。好適には、底部３の直ぐ下に駆動モータ８が配置されている。この駆動モータ８は、駆動スピンドル７を駆動するのに用いられる。たとえば駆動スピンドル７が駆動ベルトまたはこれに類するものにより駆動される択一的な構成も考えられ、この場合、駆動モータは、別の箇所に配置されている。しかし、特に図１ａの態様に基づくダイレクトドライブが有利であり、その態様では、モータの駆動シャフトは、直接に駆動スピンドル７の鉛直の延長部分に配置されている。この場合、好適にはスピンドル構造の独自の支持部が省かれ、これによりその構造は、簡単に比較的低コストで実現可能になる。構造は、簡単でかつ丈夫であり、軽いドラム構造に極めて良好に適している。ドラムの支持機能は、簡単に、電動モータまたは電動モータのロータ軸受が担う。

駆動スピンドル７の鉛直の上側端部に、さらにドラム２が、駆動スピンドル７に対して相対回動不能に被せ嵌められているので、ドラム２を、駆動スピンドル７および駆動モータ８により回動させることができる。

駆動スピンドル７は、ハウジング１に、ここでは底部３に、１つまたは複数の軸受により回動可能に軸支されてよい。ここではしかし好適にはそのような支持部が省かれる。むしろ駆動スピンドルの外周と底部３の貫通部６の内周との間に隙間９が形成されている。

このようにして、駆動モータ８のモータハウジング内に設けられた駆動シャフト１０の支持部（その上に駆動スピンドル７が固定されている、またはこれに駆動スピンドル７が別の形で形成されている）は、簡単に、ドラム２と駆動スピンドル７とから成る、回転するシステム全体を支持するために使用してもよい。これにより、駆動スピンドル７が直接にモータの出力シャフトと連結されており、駆動スピンドル７が回転軸受、たとえばカラー軸受およびステップ軸受をそれ自体の外周部に有しないことも有利である。好適には、駆動スピンドルの領域においてばね弾性的に支持するためのばねシステムも設けられていない。

横断面において可変の、好適には膨張可能なシールリング３５は、ドラムが回動しない場合に隙間９をシールするように働く。

カバー５は、ここではカバーリングボディとして構成されており、カバーリングボディは、供給・排出システムの組み込まれた構成部分を成し、したがってドラムを交換するときに一緒に交換することができる。これは好適ではあるが、必然的ではない。

底部３は、ここでは上向きの円錐形の突出部を有する底板として構成されている。底部３上に、ハウジング外周部４が配置されている。ここでは、底部３の縁領域は、ハウジング外周部４の下側のフランジ区分３７のための、フランジ状の載設面−フランジ区分３６として用いられる。底部３とハウジング外周部４とは、好適にはフランジ領域で、周に沿って分配されたねじ３８により互いにねじ止めされている。ハウジング外周部４は、さらに上側のフランジ区分３９を有し、上側のフランジ区分３９に、カバー５が、ねじ４０によりねじ固定されている。

フランジ領域は、段状に構成されてよい。フランジ領域の間に環状に延在するシールを設ける（ここでは図示されていない）ことも考えられる。底部３は、基部または機械架台などの、ここでは単に示唆されただけの受け部４１に載設するために用いられてよい。

特に好適には、ハウジング１は、（好適には鉛直に上側の）供給開口および／または排出開口としての少なくとも１つの開口４２をそれぞれ有する。好適には、少なくとも１つの第２の開口４３も設けられており、第２の開口４３は、ここではたとえば有利には供給開口４２に対して相対的に好適には鉛直にさらに下側に配置されている。

開口４２，４３のうちの一方または両方は、閉鎖可能に設計されてよい。閉鎖のために、好適には、ねじまたはこれに類するもの（ここでは図示されていない）などの適切な閉鎖手段が用いられる。

１つの開口４２または複数のうちの１つの開口４２を通り、液体、特に洗浄液および／または殺菌液をハウジング１に充填することができる。この充填は、液体の圧入により行ってよい、またはハウジング１を十分にまたは完全に充填するために、上方に十分な距離を置いて配置された開口を通して充填することにより行ってよい。

そのためにハウジング１は、好適には開口４２，４３を含めて、ドラム２が回動していないまたは設けられていない、かつ排出開口４３が閉鎖されているとき、軸方向に高さＨまで液体により充填することができ、その際、液体の一部がハウジングから流出することがないように構成されている。最大に設定されている液面の上側に排気部が、特に排気のために設けられた排気開口が設けられてよく、これにより充填を最後まで実行することができる。

別の開口４３を排出開口として使用してよい。そのために、別の開口４３は、好適には、これが開いているとき、導入された液体の下方への完全な排出を可能にするように配置されている。択一的に、液体を加圧して排出してもよい。

この場合、排出開口としての開口４３を通って、たとえば予期しない漏れに基づいてハウジング内に生じ得る液体を流出させることができる。そのために、開口４３の（図示されていない）接続部に、この液体を容器へ排出するための排出チューブなどの排出部が配置されてよい。

このようにして、適当な液体、特に消毒液により、ドラム２を包囲するハウジング１を簡単に洗浄するだけではなく、さらに特に殺菌するかつ場合により消毒することができる。

この洗浄は、たとえば有利には、ドラムを交換する間にドラムが設けられていないときに行われる。他の時点で、つまり新たなドラムを装着した後に、そのような洗浄を行うことも可能である。

以下、好適な構造の他の特徴を詳説する。

特にコンパクトな構造は、すでに冒頭で述べたように、駆動モータが好適には電動モータであり、電動モータが、好適にはドラム２とは反対の側で、駆動スピンドル７の軸方向の延長部に直接に配置されていることにより達成される。好適には、駆動スピンドル７は、直接にピンにより、軸方向で出力シャフト１０と結合される。駆動スピンドル７は、さらに、トルク伝達手段、好適にはキーにより、周方向で電動モータの出力シャフトと相対回動不能に結合されている（ここでは図示されていない）。トルク伝達手段は、別の形で、たとえばトルク伝達輪郭部として構成されてもよい（ここでは図示されていない）。

以下、既知の構造における構成とは大きく異なる、ドラム２の構成を詳説する。

ドラム２は、外側ドラム部分として構成されてもよい外側ドラム１１と内側ドラム１２とを有する。内側ドラム１２は、交換可能に外側ドラム１１に嵌め込まれている。

好適には、外側ドラム部分または外側ドラム１１と、内側ドラム１２とは、それぞれ異なる材料から成る。特に好適には、外側ドラム１１は、金属、特に鋼から成り、内側ドラム１２は、好適には完全にまたは少なくとも部分的にプラスチックまたはプラスチック複合材料から成る。

この場合、外側ドラム１１は、ある種のホルダとして用いられ、ホルダに、内側ドラム１２が嵌め込まれており、ホルダは、内側ドラム１２を、鉛直方向でまたは軸方向で少なくとも部分的に全周にわたって包囲するまたは取り囲む。特に有利には、外側ドラム１１と内側ドラム１２とは、互いに相対回動不能に結合されている。これは、特に外側ドラム１１と内側ドラム１２との間の形状接続および／または摩擦力接続により実現することができる。

外側ドラム１１は、外側ドラム下部１３を有し、外側ドラム下部１３は、大体において、内側ドラムを有しない公知の分離機のドラム下部のように構成されてよい、または図示の態様ではそのように構成されている。外側ドラム下部１３は、相対回動不能に駆動スピンドル７に被せ嵌められていて、好適には、内側で一重の円錐またはここでは特に有利には二重の円錐の内側形状を有する。外側ドラム１１は、さらに好適には外側ドラム上部１４を有する。好適には、外側ドラム下部１３および外側ドラム上部１４は、互いに対応するねじ山を有し、ねじ山の領域で、外側ドラム下部１３と外側ドラム上部１４とは、直接に互いに螺合されている。

外側ドラム上部１４は、同様に円錐形に形成されている。外側ドラム上部１４は、さらにリングとして構成されており、リングは、下側で外側ドラム下部１３と相対回動不能に結合されていて、上向きに開いて形成されているので、内側ドラム１２は、鉛直方向または軸方向で上向きに外側ドラムから、ここでは外側ドラム上部１４から突出する。

外側ドラム下部１３および外側ドラム上部１４は好適には金属、特に鋼から成り、好適には少なくともこのドラム下部は、内側ドラム１２を有しない分離機ドラムのドラム下部のように構成されているので、外側ドラム下部１３および外側ドラム上部１４は、金属から成る公知の最新の分離機ドラムの十分な静音稼動、安定性および安全性を提供する。

これに対して内側ドラム１２は、外向きに、流動性の生成物を遠心処理するための実際の分離室または遠心分離室１５を画定する。

内側ドラム１２は、それ自体の形状付与に関して、好適にはほぼ形状接続式に直接に外側ドラム１１の内周に当接するように構成されている。内側ドラム１２は、内側ドラム下部１６と内側ドラム上部１７とを有する。好適には、内側ドラム下部１６および内側ドラム上部１７は、それぞれ円錐形に形成されているので、二重の円錐形のボディが形成される。部分１６，１７は、プラスチックまたはプラスチック複合材料から成り、互いに液密に、特にした下側（内側ドラム下部１６）および上側（内側ドラム上部１７）のフランジ領域１８，１９で（図１ｂ参照）結合されている。

好適には、内側ドラム下部１６と内側ドラム上部１７との間の、かつ場合により内側ドラム１２の別の構成要素の間の材料接続式の結合部が設けられており、材料接続式の結合は、本発明の思想では、たとえば溶融や接着により達成することができる。他の態様の結合も考えられ、結合されるべき構成要素、つまり内側ドラム下部１６と内側ドラム上部１７との間のバヨネット締結、またはプラスチックねじおよびプラスチックナットを用いたねじ締結またはこれに類するもの（図示されていない）も考えられる。内側ドラム下部１６と内側ドラム上部１７とがその外周において１つまたは複数のクランプにより挟み合わされていることも（ここでは図示されていない）、好適な結合である。内側ドラム部分１６，１７の間のこのような態様の結合部は、簡単に取扱い可能であり、低コストで実現可能であり、しかも極めて確実に機能する。これらの構成要素は、択一的にまたは補足的に互いに溶接されてもよい。

内側ドラム下部１６のここでは下側の区分２０に、軸方向上向きに、別個の部分としてまたは内側ドラム下部と一体的に結合された、回動軸線Ｄを同軸に包囲する分配部２１として、特に分配部突出部が続いており、分配部突出部は、遠心分離物を内側ドラム内室または遠心分離室１５に導入する、かつドラム２の回動時に周方向に遠心分離物を加速するための完全な分配部を形成する。

分配部、特に分配部突出部２１に、上側の領域で、たとえば袋穴状の孔が形成されており、この孔に、供給管２３が通じる。供給管２３と分配部突出部２１とは、ここでは好適には有利には周囲に対して緊密に構成された供給システムを形成する。供給管２３は、好適には軸方向上向きに内側ドラム上部１７から突出し、動作時にドラム２とともに回転する。

この分配部突出部２１は、下側端部で、１つまたは複数の分配通路２４に通じ、分配通路２４は、回動軸線に対して斜めに形成されていて、ここでは同様に斜めに実際の遠心分離室１５に通じる。

遠心分離室１５には、特に一体的なまたは好適には複数部分から成るプレートユニット２５などの分離手段または浄化手段が配置されており、プレートユニット２５は、軸方向で相互間隔を有する複数の分離プレート２６から成る積層構造として構成されており、分離プレート２６は、円錐形の基本形状を有し、分離プレート２６は、好適には相対回動不能に分配部突出部２１に被せ嵌められている。浄化のための分離手段は、別の形で構成されてもよく、したがって、半径方向のまたはアーチ状の複数のリブを有するリブボディとして構成されてもよい。複数の分離プレート２６は、それぞれ同一のまたは様々な半径を有する。

分配部２１は、浄化手段が独国特許出願公開第１０２００８０５２６３０号明細書（DE 10 2008 052 630 A1）の態様に基づいて浄化チャンバを有する、プラスチックから成る浄化インサートとして構成されている場合、この浄化手段と一体的に構成されてもよい。内側ドラム内室または遠心分離室１５に導入される生成物は、ドラム２内で、それぞれ異なる密度の様々な、好適には２つの生成物相に分けられる。ドラム２から様々な生成物相を排出するために、２つまたは３つ以上の排出領域を有する排出システムが用いられる。

したがって、より軽い液相が、半径方向内向きに流れ、そこで（図１ｅ参照）分配部突出部２１の外側の通路２７において軸方向上向きに環状通路２８に導かれる。環状通路２８は、供給管２３の外周部と、同様に上側から内側ドラム上部１７に突出する、より大きな直径の管部材２９との間に形成されている。

下側では、この管部材２９に、円錐形のプレートが装着されており、特に接着されているかまたは一体的に成形されており、この円錐形のプレートは、上側の仕切りプレート３０の態様で分離プレートユニットの上側に配置されており、この場合、円錐形のプレートは、ドラム上部に対して間隔を置いて位置するので、ドラム上部と仕切りプレートとの間に隙間が形成されている。下側端部では、ここではフランジ状の周縁３１（図１ｂ参照）が、内側ドラム下部１６のフランジ領域１８と内側ドラム上部１７のフランジ領域１９との間に嵌められていて、そこで好適にはこれらの内側ドラム部分と堅固に接着されており、これにより、仕切りプレート３０の集合体が安定させられ、さらに構造全体に追加的な剛性が与えられる。

より重い液相（または依然としてなお導出可能な、特に依然としてなお幾分か流動性の固相）は、ドラム内室の最大の内周の領域から、仕切りプレート３０の半径方向外側の領域に位置する１つまたは複数の孔３２を通り、通路として作用する、内側ドラム上部１７と仕切りプレート３０との間の隙間３３へ導かれ、好適には供給管２３を包囲する管部材２９と内側ドラム上部１７の軸方向の管突出部との間の第２の環状通路３４にまで導かれる。

より重い液相およびより軽い液相は、環状通路３４，２８から上向きに、それぞれカバーまたはカバーリングボディ５における、軸方向で上下に配置された環状室に流れる。カバーリングボディ５は、回動不能に（後で詳細に述べられる形で）ハウジング１に取り付けられている。このようにして固体の導出のための半径方向でドラムから外へ通じるノズルまたはこれに類するものを省くことが好適であるので、容器５において、ドラムの内側とドラム周囲との間の接触が与えられない。

カバーリングボディ５は、好適には段状に構成されていて、その鉛直に最も上側の領域に、供給管路用の接続部としての接続管片４４を有する（供給管路は図２に認められ、後で詳細に述べられる）。接続管片を起点として、カバーリングボディ５は段状に拡張している。この場合、供給されるとともに処理されるべき遠心分離物の、回転するシステムへの移行が簡単に行われる。下向きに、各々の環状室３４は、好適にはそれぞれ１つまたは複数の（ここでは２つの）シールリングに基づくシール装置４５により画定される。シール装置４５は、各々の内側の管（たとえば２３）の外周と環状室の内壁との間に配置されている。シールリング４５として、好適には、特に滑りシングシールの態様の、軸方向に互いに間隔を置いたそれぞれ２つのシールリングが設けられている。

図１は、二相分離機（生成物を相：「液相／液相」に分離）としての構成を示してあるが、（３つの相に分離するための）三相機械も同様に実現可能である（ここでは図示されていない）。生成物は、好適には、しかし必然的ではないが、濃縮されるべき発酵ブロスである。

回動可能なドラム２は、プレス嵌めにより（たとえば円錐形の部分において）、またはその他のトルク伝達手段（ここでは図示されていない）により、駆動スピンドル構造７と結合されてよい。モータは、ここでは、駆動スピンドル７に向いた側で、さらにフランジ部分５０により、ハウジング１の底部に固定されており、たとえばねじピンによりねじ止めされている。

１ ハウジング
２ ドラム
３ 底部
４ ハウジング外周部
５ カバー
６ 貫通部
７ 駆動スピンドル
８ 駆動モータ
９ 隙間
１０ 駆動シャフト
１１ 外側ドラム部分
１２ 内側ドラム
１３ 外側ドラム下部
１４ 外側ドラム上部
１５ 遠心分離室
１６ 内側ドラム下部
１７ 内側ドラム上部
１８，１９ フランジ領域
２０ 区分
２１ 分配部突出部
２３ 供給管
２４ 分配通路
２５ プレートユニット
２６ 分離プレート
２７ 通路
２８ 環状通路
２９ 管部材
３０ 仕切りプレート
３１ 周縁
３２ 孔
３３ 隙間
３４ 環状通路
３５ シールリング
３６ フランジ区分
３７ フランジ区分
３８ ねじ
３９ フランジ区分
４０ ねじ
４１ 受け部
４２ 開口
４３ 開口
４４ 接続管片
４５ シール装置
Ｄ 鉛直の回動軸線

Claims (24)

1. 流動性の生成物を遠心式に処理する分離機であって、
   少なくとも以下の特徴：
   ａ．鉛直の回動軸線を有する回動可能なドラム（２）であって、遠心分離室（１５）を画定するとともに、前記ドラム（２）内に配置された、遠心力により処理するべき生成物を浄化する手段を有する、ドラム（２）を備え、
   ｂ．前記ドラム（１２）は、好適には完全にまたは部分的にプラスチックまたはプラスチック複合材料から成り、
   ｃ．好適には前記ドラムに対する供給システムおよび排出システムが、前記ドラム（１２）上にまたは前記ドラム（１２）内に形成されており、
   ｄ．ハウジング（１）であって、該ハウジング（１）内に前記ドラムが配置されており、底部（３）と、該底部と結合されたハウジング外周部（４）と、好適にはカバー（５）とを有する、ハウジング（１）を備える、
   分離機において、
   ｅ．前記ハウジング（１）は、少なくとも１つの第１の開口（４２）を有し、該第１の開口（４２）は、液体用の供給開口（４２）および／または排出開口として構成されている
   ことを特徴とする、流動性の生成物を遠心式に処理する分離機。
2. 前記ハウジングは、少なくとも１つの第２の開口を有し、該第２の開口は、排気開口として構成されている、請求項１記載の分離機。
3. 前記ハウジングは、少なくとも１つの第２の開口を有し、該第２の開口は、排出開口（４３）として構成されている、請求項１または２記載の分離機。
4. 前記供給開口（４２）としての前記開口のうちの１つの開口は、前記ハウジング（１）において、鉛直に別の開口よりも高い位置に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の分離機。
5. １つまたは複数の前記開口（４２，４３）は、それぞれ閉鎖装置により閉鎖可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の分離機。
6. １つまたは複数の前記開口（４２，４３）に、それぞれ１つの管路および／またはポンプが接続可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の分離機。
7. 前記ハウジングは、前記ドラムが回動していないかつ前記排出開口（４３）が閉鎖されているときに液体により充填可能であるように、緊密に構成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の分離機。
8. 前記ハウジングは、前記ドラムが回動していないかつ前記第１の開口（４３）が閉鎖されているときに前記排気開口（４２）の鉛直の高さにまで液体により充填可能であるように、緊密に構成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の分離機。
9. 前記ドラム（２）用の駆動スピンドル（７）と前記駆動スピンドル（７）のための前記ハウジング（１）の貫通部（６）との間に、横断面が可変であり、好適には流体により充填可能であり、特に膨張可能なシールリング（３５）が配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の分離機。
10. 前記ドラム（２）は、外側支持装置と、該外側支持装置（１１）内に配置された内側ドラム（１２）とを有し、該内側ドラム（１２）内に、遠心力により処理するべき生成物を浄化する手段が配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の分離機。
11. 前記外側支持装置は、外側ドラム（１１）として構成されており、該外側ドラム（１１）内に内側ドラム（１２）が配置されており、前記外側ドラム（１１）は、外側ドラム下部（１３）と外側ドラム上部（１４）とを有し、前記内側ドラム（１２）は、内側ドラム下部（１６）と内側ドラム上部（１７）とを有する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の分離機。
12. 前記底部（３）と前記ハウジング外周部（４）との間の分離平面は、前記外側ドラム上部（１４）と前記外側ドラム下部（１３）との間の分離平面と整合する、または両方の前記分離平面の間に、２５０ｍｍ未満のずれが設けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の分離機。
13. 前記外側ドラム（１１）は、前記内側ドラム（１２）を軸方向で部分的にのみ包囲する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の分離機。
14. 前記外側ドラム（１１）は、前記内側ドラム（１２）を軸方向で部分的にのみ包囲し、前記外側ドラム（１１）は、中央開口（６９）を有し、該中央開口を通って、前記カバー（５）は、軸方向で貫通案内可能である、請求項１から１３までのいずれか１項記載の分離機。
15. 前記内側ドラム（１２）は、鉛直方向に前記外側ドラム（１１）の開口から突出する、請求項１から１４までのいずれか１項記載の分離機。
16. 前記内側ドラム（１２）と前記外側ドラム（１１）とは、それぞれ異なる材料から成り、前記内側ドラム（１２）は、プラスチックまたはプラスチック複合材料から成り、前記外側ドラム（１１）は、金属、特に鋼から成る、請求項１から１５までのいずれか１項記載の分離機。
17. 前記外側ドラム上部（１４）は、リング形状に構成されていて、軸方向で上向きに開いて構成されており、前記内側ドラム上部は、軸方向で前記外側ドラム上部（１４）から突出する、請求項１から１６までのいずれか１項記載の分離機。
18. 前記浄化する手段が、複数の分離プレート（２６）の積層構造から成るプレートユニット（２５）であり、該プレートユニット（２５）は、好適にはプラスチックまたはプラスチック複合材料から製造されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の分離機。
19. 前記ドラムの供給システムおよび排出システムは、前記内側ドラム（１２）だけに形成されている、請求項１から１８までのいずれか１項記載の分離機。
20. 内側ドラム壁には、前記内側ドラム（１２）から前記内側ドラムの周囲室内へ半径方向に通じる固体排出開口が形成されていない、請求項１から１９までのいずれか１項記載の分離機。
21. 前記供給システムおよび前記排出システムは、カバー（５）としてカバーリングボディ（５）を有し、該カバーリングボディ（５）は、動作中にドラムと一緒に回動しない、請求項１から２０までのいずれか１項記載の分離機。
22. ハウジングに液体を充填し、該液体を再び前記ハウジングから排出する、請求項１から２１までのいずれか１項記載の分離機のハウジング（１）を洗流する方法。
23. 前記液体は、洗浄作用を有する液体であり、該液体の洗流により、前記ハウジングの内室の少なくとも部分領域の洗浄が達成される、請求項２２記載の方法。
24. 前記液体は、殺菌作用を有する液体であり、洗流により、前記ハウジングの内室の少なくとも部分領域の殺菌が達成される、請求項２２または２３記載の方法。

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