WO2020173545A1 - Separator - Google Patents

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WO2020173545A1
WO2020173545A1 PCT/EP2019/054662 EP2019054662W WO2020173545A1 WO 2020173545 A1 WO2020173545 A1 WO 2020173545A1 EP 2019054662 W EP2019054662 W EP 2019054662W WO 2020173545 A1 WO2020173545 A1 WO 2020173545A1
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drum
separator
bearing
housing
designed
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PCT/EP2019/054662
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Inventor
Rüdiger GÖHMANN
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Gea Mechanical Equipment Gmbh
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Publication date
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    • B04B9/12—Suspending rotary bowls ; Bearings; Packings for bearings

Definitions

  • the invention relates to a separator according to the preamble of claim 1.
  • a generic separator for separating a flowable product into different phases which has a rotatable drum with a drum lower part and a drum upper part and a means arranged in the drum for processing a suspension in the centrifugal field of solids or solids.
  • a rotatable drum with a drum lower part and a drum upper part and a means arranged in the drum for processing a suspension in the centrifugal field of solids or solids.
  • a device for separating blood in two phases of different densities containing a magnetic drive device and a container which is set in a rotary movement about its own axis by the drive device, the container at least has an open end and in this at least one inlet, and wherein the container is mounted in a magnetically floating manner.
  • the problem is the unsatisfactory dissolution of the two phases that form during centrifugal separation from the open, cup-like rotor.
  • WO 2015/1 100501 A1 also proposes that the rotating container should be placed in a non-rotating container that surrounds the rotating container. of the housing, which is designed to be closed except for one inlet and two outlets.
  • a central feed pipe is led vertically from above into the rotating container, from which a first phase is in turn pumped vertically upwards with a kind of peeling element and the rotating container also has an overflow for a second at its vertically upper end Has phase, so that it flows into the surrounding non-rotating housing during operation, so that this fills during operation until the liquid phase also flows out of the stationary housing through an overflow to the outside.
  • This construction has the disadvantage that hardly any meaningful higher speeds can be achieved, since the inner - rotating - container rotates in the liquid that collects in the housing.
  • the invention aims to solve this problem.
  • the invention solves this problem by the subject matter of claim 1. It creates a separator for separating a flowable suspension in a centrifugal field into at least two flowable phases of different densities, which has at least the following:
  • a housing that is stationary during operation and is designed in the manner of a container with at least two openings
  • a storage and drive device which has at least two storage and / or drive units with which the drum can be kept in suspension within the housing, stored and / or set in rotation,
  • one of the bearing and / or drive units has a first magnetic bearing, which is at least designed to support the drum axially and to keep it suspended (at least during operation when the drum rotates),
  • At least one further of the bearing and / or drive units being designed to axially support the drum.
  • This separator is also very suitable for operation at higher speeds.
  • it can also be used for one-time processing - for example for centrifugal fugal separation of a product batch of a flowable suspension into different phases - used and then disposed of.
  • a particular advantage here is that, in addition to a lower axial bearing in the first vertical alignment of the axis of rotation, a further axial bearing is provided, for example at an opposite end of the drum or possibly also in the drum. Because this makes it possible that the axis of rotation of the drum can be arranged vertically but alternatively also advantageously inclined from the vertical. Any arrangement of the axis of rotation is possible. The axis of rotation can therefore be inclined from the original vertical at an angle of 0-180 °, e.g. B.
  • a first vertical alignment of the axis of rotation means that the position of the elements of the centrifuge can be or is realized in a vertical alignment of the axis of rotation as described. The axis of rotation can then practically also be aligned obliquely to the vertical alignment.
  • the two bearings and / or drive units are arranged axially offset from one another in the direction of the axis of rotation and that in a first vertical alignment of the axis of rotation, the lower and / or the upper of the two bearing and / or drive units is laid out to store the drum axially and to keep it in suspension. It is then preferably provided before that the second of the bearing devices is arranged in the first vertical alignment of the pivot point D above the first magnetic bearing. In addition, either the lower of the two storage and / or drive units can keep the drum in suspension or the upper or both storage and / or drive units can take on this task.
  • one and / or both of the bearing and / or drive units is / are designed and can be used to set the drum in rotation within the housing. It is particularly advantageous if both of the storage and / or Drive units are designed so that they can be used either individually or collectively for this drive.
  • the first of the bearing and / or drive units is designed as a combined bearing device which, in addition to an axial bearing, also effects a radial bearing of the drum.
  • the second or further of the bearings and / or drive units is designed as a combined bearing device which, in addition to an axial bearing, also effects a radial bearing of the drum. This combination can be implemented in different ways.
  • bearing and / or drive units each have a radial bearing and an axial bearing.
  • radial bearing and axial bearing should be viewed more functionally. They can be formed by two separate structural bearings or by a single bearing that combines the functions of axial bearings and radial bearings.
  • the at least one or both bearing devices which, in addition to a radial bearing, also effects an axial bearing of the drum, have a bearing acting at an angle to the axis of rotation D.
  • the separator can be designed as a clarifying device with which a suspension of solids can be clarified, wherein preferably only the clarified suspension can be derived from the drum and from the housing. It is also possible, however, for the separator to be designed as a separator with which a suspension can alternatively or additionally be separated into two flowable phases, both of which can be derived from the housing.
  • the housing has at least two openings, one of which is designed for a supply of a suspension to be processed in the centrifugal field and at least one for a discharge of a phase of the suspension processed in the centrifugal field. But it is also conceivable that the housing has just three openings or more than three openings.
  • the housing can otherwise be designed to be hermetically sealed.
  • the housing finally has three openings and is otherwise hermetically sealed. This makes it easier to create a separator which has the one-way components “drum” and “housing”, whereas at least parts of the bearing and drive device are reusable.
  • the housing also has at least one function opening, in particular for connecting a device which generates a vacuum.
  • the drum in the housing has at least one inlet and only a single outlet or several outlets.
  • the at least one of the bearing and / or drive units which in addition to a radial bearing also effects an axial bearing of the drum, can act permanently and / or electromagnetically.
  • it can also advantageously be provided that it acts like a slide bearing.
  • This variant of the invention can be implemented in a particularly cost-effective and structurally simple manner.
  • the plain bearing is particularly suitable for storage in a centrifuge that is only to be used once.
  • the inlet is designed as an inlet pipe which, when the axis of rotation is first aligned vertically, extends vertically from above in the direction of the center of the housing. It can also be provided that the two processes are aligned radially.
  • the sliding bearing is formed by a spike-like inlet pipe which is supported with a centering tip in a corresponding recess in the distributor base.
  • a particularly cost-effective bearing is implemented in which several functions - axial bearing, radial bearing, inlet function, are advantageously combined. the.
  • the axis of rotation of the drum can again be arranged inclined to the vertical.
  • the first liquid drain in the upper axial area - preferably at the upper axial end - and the second liquid drain in the lower axial area of the drum - preferably se at the lower axial end of a cylindrical portion of the drum - is asbil det.
  • these processes can also both be formed at a common end of the drum.
  • a further - preferably then a third - of the bearing and / or drive units is designed to radially support the drum in a first vertical alignment and to set it in rotation.
  • one or more seals are arranged between the drum and the housing, in particular in the area of one or more drains. In this way, for example, mixing of the liquid phases to be discharged can be reliably avoided if two or both drainage openings are axially adjacent to one another or close to one another, e.g. are arranged at the upper axial end of the drum.
  • a separator can be created according to the main claim and according to one or more of the subclaims, in which the drum and the housing are designed as disposable separators and which, after a single use, manure can be disposed of, wherein the at least two bearing and / or drive units are designed to be removable and reusable on the outside of the housing.
  • the invention thus also creates a use of a separator according to claim 27 as a disposable separator which can be disposed of after a single use, the at least two bearing and / or drive units being or being removed beforehand from the outside of the housing.
  • FIG. 1 a schematic representation of a first centrifuge
  • FIG. 2 a schematic representation of a centrifuge according to the invention
  • FIG. 3 a schematic representation of an embodiment variant of the centrifuge according to FIG. 2;
  • FIG. 4 a schematic representation of an embodiment variant of the centrifuge according to FIG. 3;
  • Figure 5 a schematic representation of a further invention
  • FIG. 6 a schematic representation of a centrifuge according to the invention.
  • a centrifuge 1 according to the prior art (see FIG. 1) has a housing 10 which is stationary during operation.
  • This housing 10 is preferably made of a plastic or a plastic composite material.
  • the housing 10 here has a lower cylindrical section 101 and an upper conical section 102.
  • the lower cylindrical section can in turn be divided into cylindrical areas of different diameters.
  • the housing 10 is designed in the manner of a container which is advantageously designed to be hermetically sealed apart from three openings (to be discussed below). These openings are an inlet opening 103 and two outlets 104, 105.
  • the inlet opening 103 is penetrated by an inlet pipe 106 that extends vertically from above in the direction of the center of the housing 10.
  • the two outlets 104, 105 extend here essentially radially.
  • the first drain 104 is here in the upper - here conical - section 102 of the hous ses 10 is formed. It is preferably formed directly on the upper end of the housing 10.
  • the second outlet 105 is here in the cylindrical lower section 101 here, here in the vertically lower end of a region of the cylindrical section 101 of the housing 10.
  • Annular spaces 107, 108 of the housing are connected upstream of the outlets 104, 105.
  • the processes enable liquid to flow out of the annular spaces 107, 108 during operation of the then rotating drum 20.
  • the significance and the advantageous effect of these annular spaces 107, 108 will be explained further below.
  • the outlets 104, 105 of the housing are designed here as nozzles leading radially out of the housing 10, to which lines, in particular hoses or the like (not shown here), can be connected.
  • the inflows and outflows are preferably one inlet and several outlet lines, in particular drain pipes or hoses, are connected.
  • a rotatable drum 20 with an imaginary “ideal” axis of rotation D which is a vertical axis of rotation, is arranged within the housing 10.
  • the real axis of rotation deviates from this "ideal axis of rotation" D due to precession movements.
  • the drum 20 and its components consist entirely or at least for the most part (ideally except for magnets to be explained) also made of a plastic or a plastic composite material.
  • the drum 20 here also has a lower cylindrical section 201 and an upper conical section 202.
  • the inlet pipe 106 of the housing is at a standstill during operation. It extends here vertically from above through the inlet openings of the housing 10 into the drum 20 and into a distributor pipe 203 of the distributor 204 of the drum 20 which is concentric with the inlet pipe.
  • a bearing device 310 can be formed between the inlet pipe 106, which does not rotate during operation, and the rotating distribution pipe 203 of the drum 20.
  • This bearing device 310 is designed as a radial bearing 311 that is preferably designed as a magnetic bearing here, which is intended to stabilize the drum 20 at its upper end during operation.
  • This radial magnetic bearing 31 1 at the upper end of the drum 20 - also called the drum head - reduces possible pendulum movements of the drum 2 in a simple manner. For example, it has corresponding magnets distributed circumferentially around the inlet pipe 106 and in the distributor pipe 203 which are arranged radially to each other at defined intervals and interact like magnetic bearings.
  • the distributor pipe 203 of the distributor 204 opens downward into radial distributor ducts 205 which lead into a separation chamber or centrifugal chamber 206.
  • a clarifying agent such as a plate pack 207 can be arranged in this separating space 206.
  • the distributor 204 can have a distributor base 205a, which in turn has a lower cylindrical Rischen approach 205b has the axially downward from the drum 20, in particular special from the cylindrical portion 201 protrudes.
  • a suspension S to be processed which is passed through the feed pipe 106 into the drum 20, is separated into at least two flowable phases LP and HP of different densities by centrifugal force when the drum 20 is driven in rotation.
  • the lower density phase LP flows radially inward in the separation space 206 and is there via a first discharge channel 208 upward into the radial discharge line 209 and is ejected through this radially out of the rotating drum into the first annular space 107.
  • the phase LP leaves the drum on a radius ro. From there it flows - in a circling manner in the annular space due to its pulse - through the upper discharge line 104 from the housing 10.
  • the phase HP of greater density flows radially outward in the separation space 206 and is directed downwards via a separating plate or a ring weir 210 into a second discharge channel 21 1 below the ring weir 210 here initially radially inward and out of this radially out of the rotating drum 20 ejected into the second lower annulus 108.
  • this second liquid phase of greater density flows - in a circling manner in the annular space 108 due to its momentum - through the second lower discharge line 105 from the housing 10.
  • the phase HP leaves the drum on a radius ru.
  • the radius of the separation zone between the two phases within the plate package can be adjusted and the flow rates of the individual phases can be regulated.
  • the radius ru is changed in a simple manner by a diaphragm (not shown here).
  • the housing 10 and the drum 20 are spaced apart from one another by an air gap LS.
  • the air gap LS is not filled in this area with one of the phases HP, LP to be derived.
  • the gas pressure in this air gap can be reduced by a vacuum device. This lowers the air friction of the rotating drum and thus reduces the drive energy required for the drum.
  • the vacuum device can be connected, for example, in the lower section 101 of the housing 10 (not shown).
  • the air which is located in the air gap (LS) can be replaced by a gas which has a lower density than air, e.g. Helium.
  • a corresponding gas supply can e.g. are connected in the lower portion 101 of the housing 10 (not shown).
  • the drum 20 is held within the housing 10 by a Lager- and Antriebsvor device 30 in suspension and set in rotation.
  • the storage and drive device 30 can have one or more storage and / or drive units that can work according to an electromagnetic or permanent magnetic operating principle.
  • the preferably comprises at least two or three of these storage and / or drive units.
  • the bearing and drive device 30 can have the above-described upper bearing device 310 as a bearing and / or drive unit.
  • the bearing and drive device 30 can furthermore have a lower, axially acting bearing device 320 as bearing and / or drive units.
  • This lower axially acting bearing device 320 also serves to keep the drum 20 in suspension axially within the housing 10 by levitation. It can have first magnets 321 on an abutment, for example on the underside of the housing or on a stator 331 below the housing 10. In addition, the axially acting bearing device 320 can have second magnets 322 arranged axially above the first magnet 321 and spaced apart therefrom in the lower region, in particular in the lower region of the drum 20.
  • first and / or second magnets 321, 322 can be designed as suitably aligned or polarized permanent magnets in such a way that the drum 1 can be kept in suspension axially during rotating operation.
  • These magnets 321, 322 can be arranged circumferentially or suitably circumferentially distributed on two vertically aligned circles of the same diameter, in such a way that their effect ensures that the drum 20 is held in suspension within the housing in an axially magnetically levitating manner.
  • Electromagnets including a suitable control device (not shown here) can also be used for the function of the first magnets 321.
  • the bearing and drive device 30 can also have an electric motor 330, the rotor magnet 332 of which is formed on the drum 20 and the stator 331 and stator magnet 333 of which are formed outside the housing 10.
  • the drum is centered by suitably controlling the stator magnets 333.
  • Such storage and drive devices or their storage and drive units are manufactured by Levitronix e.g. used for driving centrifugal pumps (EP2273124B1).
  • the drum 20 rotates. In doing so, it is held in suspension axially and centered radially.
  • the drum 20 is preferably operated at a speed of between 1,000 and 20,000 revolutions per minute. The forces arising due to the rotation lead to the above-described separation of a suspension to be processed into various flowable phases and their discharge, as already described in detail above.
  • separator and housing O which, apart from the drive system and parts of the storage, can be designed for single use, which in turn is particularly useful for processing pharmaceutical products such as fermentation broths or the like
  • the interest and advantage is that after the operation to process a corresponding batch of product in the preferably continuous operation during the processing of the batch of product, no cleaning of the drum has to be carried out, but the separator and housing can be replaced as a whole. Possibly. individual elements such as magnets can be recycled appropriately.
  • At least one of the bearing and / or drive units of the drum 20 of the centrifuge 1 according to the invention according to FIG. 2 here has at least one bearing device 310 which is designed in such a way that, in addition to a radial bearing, it also effects an axial bearing.
  • the bearing device 310 can have a radial bearing 31 1 and an axial bearing 312 as shown. As shown, these can both be designed as magnetic bearings. Alternatively, it is conceivable to design it as a slide bearing (see, for example, FIG. 3).
  • a bearing and / or drive unit, each with a bearing device and optionally a drive unit, can also be provided above and below the drum, which in addition to a radial bearing also effect an axial bearing and optionally optionally individually or jointly also for (rotation -) Drive is / are usable. Then the drum 10 can ent neither above or below or at one of its ends or at both ends are driven ben.
  • the two bearing and / or drive units can also be constructed identically, which is very advantageous.
  • a control device not shown here, can be used for control.
  • the bearing device 310 - here at the upper end of the drum 20 in the first vertical orientation - also called the drum head - in a simple manner reduces possible pendulum movements of the drum 2 in the radial direction.
  • the radial bearing 31 1 designed as a magnetic bearing has here corresponding de magnets distributed circumferentially around the inlet pipe 106 and in or on the distributor pipe 203, which are radially spaced and interact like magnetic bearings.
  • the axial bearing 312 designed as a magnetic bearing has magnets coaxial with the inlet pipe 106 and circumferentially distributed around the inlet pipe 106, which magnetlagerar term are arranged between the drum head of the rotating drum 20 and the housing 10 and act in the axial direction.
  • the axis of rotation D of the drum 20 can advantageously be arranged inclined from the vertical, even if a first vertical orientation is shown in FIG. 2, which can of course also be implemented.
  • the axis of rotation D can thus e.g. be inclined at an angle of 45 ° from the vertical or also run horizontally - so be inclined by 90 ° to the vertical.
  • a hanging arrangement of the drum 20 is also conceivable, so that the axis of rotation D is inclined by 180 ° to the arrangement in FIG. 2 without this resulting in storage problems of the drum 20. This would be a second vertical alignment of the axis of rotation that can be implemented.
  • One of the bearing and / or drive units of the drum 20 of the inventive centrifuge 1 of the variant according to FIG. 3 has a bearing acting obliquely to the axis of rotation D as the bearing device 310, which in addition to the radial bearing 31 1 also effects an axial bearing 312 of the drum 20 315 on.
  • the oblique to the axis of rotation D we kende bearing 315 is designed as a plain bearing 315.
  • the plain bearing 315 is formed by a centering tip 110 of a mandrel-like inlet pipe 106 and a recess 212 corresponding to the centering tip 110, which forms the distributor base 205a and in which the centering tip 110 is supported. Due to its geometric design, the plain bearing 315 can absorb both radial forces and axial forces. A combined radial bearing 31 1 and axial bearing 312 is thus formed.
  • a connection to the plate assembly 207 is created in the inlet pipe 106 through a radial opening 11 1 - here designed as a bore.
  • the axis of rotation D of the drum 20 can advantageously be arranged inclined from the first vertical as shown in FIG. Any arrangement of the axis of rotation D is possible.
  • the axis of rotation D can in turn be aligned obliquely or inclined to the first vertical as it were. It can, for example, be inclined at an angle of 45 ° from the vertical or also extend horizontally - that is, inclined by 90 ° to the vertical.
  • a hanging arrangement of the drum 20 is also possible, so that the axis of rotation D is inclined by 180 ° to the arrangement in FIG. 3 in a second vertical, without this resulting in storage problems for the drum 20.
  • the design variant of the centrifuge 1 in FIG. 4 can correspond to the design variant according to FIG. 3 with regard to the design of the bearing and drive device 30 of the drum 20.
  • the variant of the centrifuge 1 according to FIG. 4 has a drum 20 in which, in the illustrated first vertical alignment of the axis of rotation D, the drain 105 of the heavier phase in the area at the upper ver vertical end of the drum or in the area of the drum head is arranged.
  • the drain 105 of the heavier phase is aligned radially. It is here axially below the drain 104 of the lighter phase.
  • the phases to be separated are directed to these processes accordingly.
  • the heavy phase is directed to the outlet 105 via a separating plate 213 and the lighter phase is directed radially further inward to its outlet 104.
  • the outlets 104, 105 are in turn annular spaces 107, 108 of the Ge housing.
  • the processes enable liquid to drain out of the annular spaces 107, 108 when the drum 20 is then rotating.
  • one or more seals 109 can be provided between the drum 10 and the housing 20.
  • two radially acting seals 109 a and b seal in the air, splitting an axially upper outer area of the drum 10 against the axially upper inner area of the housing 20.
  • Another, axially acting seal 109c seals an axially upper wall or other limitation of the drum 10 against an axially upper wall of the housing 20.
  • the seal (s) 109 is / are here preferably designed as a mechanical seal. Alternatively, other seals such as e.g. O-ring seals are used.
  • the separator is designed as a clarifying device with which a solid-laden liquid - a suspension - of solids can be clarified.
  • the inlet pipe 106 extends through the upper opening 103 of the housing through an upper opening in the drum and into the drum 20.
  • the suspension is in turn fed through the distribution channels 205 into the separation space 206.
  • the solids of the suspension separate from a suspension to be clarified. They collect in the drum 20 in the area of the largest inner diameter or inner radius and accumulate there. If necessary, they form a ring of solids on the inside of the drum wall.
  • the liquid phase clarified in this way flows inwards and then upwards out of the drum 20.
  • the solids are not drained off, but remain in the drum and are disposed of with it after a corresponding batch of product has been processed. In this way, for example, a liquid cannot be cleaned of metal.
  • the drum 20 has only a single upper opening from which both the inlet pipe 106 and a concentric distributor pipe 203 protrude.
  • the outlet 209 is between the outer circumference of an upper section of one of the distributor pipe 203 and the inner circumference of the upper end of the drum 20th educated. From there, the cleaned liquid flows into an annular space 107 and from there radially outward from the housing through the outlet 104. A hose or the like can be placed on this.
  • An advantageous single use separator is also created in this way.
  • the separator is here, for example, otherwise - in particular with regard to the bearing and / or drive device - constructed in the manner of the separator in FIG. 3, but can also be constructed differently, as in the manner in FIG. 1 or 2.
  • the separator of FIG. 6 is similar to that of FIG. 5, but is designed as a separator.
  • a heavy phase - for example a solid phase or a liquid phase - can also be diverted from the drum.
  • the drum has two or more solids discharge nozzles 214 on its outer circumference, which penetrate the drum wall distributed around the circumference in the area of the largest inner diameter of drum 20 (radially or obliquely to the radial).
  • the solids or another heavy phase do not accumulate outside of the drum, but are pushed out of the drum by the Solid discharge nozzle . They collect in such a way on the inner wall of the Ge housing, for example in an annular space / annular channel 1 12 and rotate there and who passed through a discharge and opening 1 13 of the housing from the housing 10 or on the housing in a ring tank or the like Housing collects (not shown here).
  • the separator is designed as a separating device with which a sus pension can be separated into two flowable phases or a flowable phase and a solid phase, these phases being able to be led out of the housing individually.
  • the term separating device here also refers to the fact that the separated phases can be derived separately from the drum and from the housing.
  • the housing 10 has only two openings for at least one inlet and at least one outlet. According to Fig. 3, however, it is seen that the housing has only three openings for at least one inlet and at least two outlet lines. In this case, however, the housing could alternatively also have at least one further functional opening, an opening for connecting a device generating a vacuum or negative pressure or for introducing an inert gas or the like (not shown in each case).
  • Distribution base 205a
  • Stator 331 second magnets 322 electric motor 330

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Ein Separator (1) zur Trennung einer fließfähigen Suspension (S) in einem Zentrifugalfeld in wenigstens zwei fließfähige Phasen (HP, LP) verschiedener Dichte, der folgendes aufweist: a) ein im Betrieb stillstehendes Gehäuse (10), das nach Art eines Behälters ausgelegt ist, der zumindest zwei Öffnungen aufweist, b) eine innerhalb des Gehäuses (10) angeordnete und um eine Drehachse drehbare Trommel (20) mit einer Drehachse (D), welche wenigstens eine Öffnung aufweist, c) wobei zumindest abschnittsweise oder durchgehend zwischen der Trommel (20) und dem Gehäuse (10) ein Spalt ausgebildet ist, d) eine Lager- und Antriebsvorrichtung (30), die wenigstens zwei Lager und/oder Antriebseinheiten aufweist, mit welcher die Trommel (20) innerhalb des Gehäuses (10) in der Schwebe gehalten, gelagert und/oder in Drehung versetzt werden kann, e) wobei eine der Lager- und/oder Antriebseinheiten als ein erstes, Magnetlager ausgebildet ist, das zumindest dazu ausgelegt ist, die Trommel (20) axial zu lagern und in der Schwebe zu halten, f) wobei wenigstens eine weitere der Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausgelegt ist, die Trommel (20) axial zu lagern.

Description

Separator
Die Erfindung betrifft einen Separator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Aus der WO 2014/000829 A1 ist ein gattungsgemäßer Separator zur T rennung eines fließfähigen Produktes in verschiedene Phasen bekannt, der eine drehbare Trommel mit einem Trommelunterteil und einem Trommeloberteil aufweist und ein in der Trommel angeordnetes Mittel zum Verarbeiten einer Suspension im Zentrifugalfeld von Feststoffen bzw. zum Trennen einer schweren feststoffartigen Phase von einer leichteren Phase im Zentrifugalfeld, wobei eines, mehrere oder sämtliche folgender Elemente aus Kunststoff oder einem Kunststoff- Verbundwerkstoff bestehen: das Trommelunterteil, das Trommeloberteil, das Mittel zum Klären. Derart ist es möglich, einen Teil der T rommel oder vorzugsweise sogar die gesamte T rommel - vorzugs weise nebst den Zulauf- und Ablaufsystemen bzw. -bereichen - für eine Einmalver wendung auszulegen, was insbesondere in Hinsicht für die Verarbeitung pharmazeu tischer Produkte wie Fermentationsbrühen oder dgl. von Interesse und Vorteil ist, da nach dem Betrieb zur Verarbeitung einer entsprechenden Produktcharge im während der Verarbeitung der Produktcharge vorzugsweise kontinuierlichen Betrieb keine Reinigung der produktberührenden Teile der Trommel durchgeführt werden muss sondern diese insgesamt ausgetauscht werden kann. Gerade aus hygienischer Sicht ist dieser Separator damit sehr vorteilhaft. Um eine physische T rennung zwischen dieser Einweg-Trommel und dem Antrieb zu erreichen, ist eine berührungsfreie Kupplung zwischen Antrieb und Trommel vorteilhaft.
Aus der WO 2015/1 100501 A1 ist eine Vorrichtung zur T rennung von Blut in zwei Phasen unterschiedlicher Dichte bekannt, enthaltend eine magnetische Antriebsvor richtung und ein Behältnis, das durch die Antriebsvorrichtung in eine Drehbewegung um seine eigene Achse versetzt wird, wobei das Behältnis mindestens ein offenes Ende und in diesem mindestens einen Einlass aufweist, und wobei das Behältnis magnetisch schwebend gelagert ist. Problematisch ist insofern die nicht zufrieden stellend gelöste Ableitung der beiden sich bei der zentrifugalen Trennung bildenden Phasen aus dem offenen, becherartigen Rotor.
In der WO 2015/1 100501 A1 wird insofern zwar auch vorgeschlagen, das sich dre hende Behältnis in ein sich nicht drehendes, das sich drehende Behältnis umgeben- des Gehäuse einzusetzen, das bis auf einen Zulauf und zwei Abläufe geschlossen ausgebildet ist. Durch das stillstehende Gehäuse ist vertikal von oben in das sich drehende Behältnis ein zentrisches Zulaufrohr hineingeführt, aus dem eine erste Phase wiederum vertikal nach oben mit einer Art Schälorgan abgepumpt wird und wobei das sich drehende Behältnis ferner an seinem vertikal oberen Ende einen Überlauf für eine zweite Phase aufweist, so dass diese im Betrieb in das umgebende sich nicht drehende Gehäuse fließt, so dass sich dieses im Betrieb füllt, bis die Flüs sigkeitsphase auch aus dem stillstehenden Gehäuse wiederum durch einen Überlauf nach außen abfließt. Diese Konstruktion bringt den Nachteil mit sich, dass nur kaum sinnvoll höhere Drehzahlen realisierbar sind, da das innere - sich drehende - Behält nis in der sich im Gehäuse sammelnden Flüssigkeit rotiert.
Die Erfindung hat die Aufgabe, dieses Problem zu lösen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Sie schafft einen Separator zur Trennung einer fließfähigen Suspension in einem Zentri fugalfeld in wenigstens zwei fließfähige Phasen verschiedener Dichte, der wenigs tens folgendes aufweist:
a) ein im Betrieb stillstehendes Gehäuse, das nach Art eines Behälters ausgelegt ist, der zumindest zwei Öffnungen aufweist,
b) eine innerhalb des Gehäuses angeordnete und um eine Drehachse drehbare Trommel mit einer Drehachse, welche wenigstens eine Öffnung aufweist,
c) wobei zumindest abschnittsweise oder durchgehend zwischen der T rommel und dem Gehäuse ein Spalt ausgebildet ist,
d) eine Lager- und Antriebsvorrichtung, die wenigstens zwei Lager- und/oder An triebseinheiten aufweist, mit welcher die Trommel innerhalb des Gehäuses in der Schwebe gehalten, gelagert und/oder in Drehung versetzt werden kann,
e) wobei eine der Lager- und/oder Antriebseinheiten ein erstes Magnetlager auf weist, das zumindest dazu ausgelegt ist, die Trommel axial zu lagern und (jedenfalls im Betrieb bei einer Drehung der Trommel) in der Schwebe zu halten,
f) wobei wenigstens eine weitere der Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausgelegt ist, die Trommel axial zu lagern.
Dieser Separator ist sehr gut auch zum Betrieb bei höheren Drehzahlen geeignet. Zudem kann er auch gut für eine Einmalverarbeitung - beispielsweise für eine zentri- fugale Trennung einer Produktcharge einer fließfähigen Suspension in verschiedene Phasen - genutzt und danach entsorgt werden. Dabei besteht ein besonderer Vorteil darin, dass neben einem in erster vertikaler Ausrichtung der Drehachse unteren Axi allager ein weiteres Axiallager - z.B. an einem gegenüberliegenden Ende der T rom- mel oder ggf. auch in der Trommel - vorgesehen ist. Denn dies ermöglicht es, dass die Drehachse der Trommel vertikal aber alternativ auch vorteilhaft aus der Vertika len geneigt angeordnet werden kann. Dabei ist eine beliebige Anordnung der Dreh achse möglich. Die Drehachse kann also unter einem Winkel von 0 - 180°, aus der ursprünglichen Vertikalen geneigt sein, also z. B. auch horizontal ausgerichtet verlau fen - also um 90° zur Vertikalen geneigt ausgerichtet sein. Daher ist auch eine hän gende Anordnung der Trommel möglich, so dass die Drehachse quasi gedreht wird - so dass die Zulauföffnung nach unten gerichtet sein kann - ohne dass es dadurch zu Lagerungsproblemen der Trommel kommt.
Sofern hier oder nachfolgend„eine erste vertikale Ausrichtung der Drehachse“ be trachtet wird, heißt dies, dass die Lage der Elemente der Zentrifuge in einer vertika len Ausrichtung der Drehachse wie beschrieben realisierbar ist bzw. realisiert ist. Die Drehachse kann praktisch dann aber auch schräg zur vertikalen Ausrichtung ausge richtet sein.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die zwei Lager und/oder Antriebseinheiten in Richtung der Drehachse axial zueinander versetzt an geordnet sind und dass bei einer ersten vertikalen Ausrichtung der Drehachse die untere und/oder die obere der beiden Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausge legt ist, die Trommel axial zu lagern und in der Schwebe zu halten. Es ist dann vor zugsweise vorgesehen, dass die zweite der Lagereinrichtungen in der ersten vertika len Ausrichtung der Drehsache D oberhalb des ersten Magnetlagers angeordnet ist. Zudem kann also entweder die untere der beiden Lager- und/oder Antriebseinheiten die Trommel in der Schwebe halten oder die obere oder beide Lager- und/oder An triebseinheiten übernehmen diese Aufgabe. Dabei kann dann vorteilhaft weiter vor gesehen sein, dass eine und/oder beide der Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausgelegt ist/sind und dazu nutzbar ist/sind, die Trommel innerhalb des Gehäuses in Drehung zu versetzen. Besonders vorteilhaft ist, wenn beide der Lager- und/oder Antriebseinheiten so ausgestaltet sind, so dass sie wahlweise einzeln oder gemein sam für diesen Antrieb nutzbar sind.
Es kann nach einer Option vorgesehen sein, dass die erste der Lager- und/oder An triebseinheiten als kombinierte Lagereinrichtung ausgebildet ist, die neben einer Axi allagerung auch eine Radiallagerung der Trommel bewirkt. Es kann ferner optional oder alternativ aber auch vorgesehen sein, dass die zweite bzw. weitere der Lager und/oder Antriebseinheiten als kombinierte Lagereinrichtung ausgebildet ist, die ne ben einer Axiallagerung auch eine Radiallagerung der Trommel bewirkt. Diese vor teilhafte Kombination kann jeweils auf verschiedene Weise umgesetzt werden.
So kann vorgesehen sein, dass eine oder beide der Lager- und/oder Antriebseinhei ten je ein Radiallager und ein Axiallager aufweist/aufweisen. Die Begriffe„Radialla ger“ und„Axiallager“ sind dabei eher funktional zu betrachten. Sie können durch zwei eigene konstruktive Lager gebildet werden oder durch ein einziges Lager, dass die Funktionen Axiallager und Radialleger miteinander vereinigt.
Es kann auch vorteilhaft vorgesehen sein, dass die wenigstens eine oder beide La gereinrichtungien), die neben einer Radiallagerung auch eine Axiallagerung der Trommel bewirkt/bewirken, ein schräg zur Drehachse D wirkendes Lager auf weist/aufweisen.
Erfindungsgemäß sind verschiedenste Separatoren realisierbar. So kann der Sepa rator als Kläreinrichtung ausgebildet sein, mit der eine Suspension von Feststoffen klärbar ist, wobei vorzugsweise ausschließlich die geklärte Suspension aus der Trommel und aus dem Gehäuse ableitbar ist. Es ist aber auch möglich, dass der Se parator als eine Trenneinrichtung ausgebildet ist, mit der eine Suspension alternativ oder zusätzlich in zwei fließfähige Phasen trennbar ist, welche beide aus dem Ge häuse ableitbar sind.
Es ist dabei zweckmäßig, wenn das Gehäuse wenigstens zwei Öffnungen aufweist, von denen eine für eine Zuleitung einer im Zentrifugalfeld zu verarbeitenden Suspen sion und wenigstens eine für eine Ableitung einer Phase der im Zentrifugalfeld verar beiteten Suspension ausgelegt ist. Es ist aber auch denkbar, dass das Gehäuse ge- nau drei Öffnungen oder mehr als drei Öffnungen aufweist. Das Gehäuse kann an sonsten hermetisch geschlossen ausgebildet sein.
Und schließlich kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Gehäuse aus schließlich drei Öffnungen aufweist und ansonsten hermetisch geschlossen ausge bildet ist. Dies erleichtert es, einen Separator zu schaffen, der die Einwegkomponen ten„Trommel“ und„Gehäuse“ aufweist, wohingegen zumindest Teile der Lager- und Antriebsvorrichtung wiederverwendbar sind.
So kann auch vorgesehen sein, dass das Gehäuse ferner wenigstens eine Funkti onsöffnung, insbesondere zum Anschluss einer ein Vakuum erzeugenden Einrich tung, aufweist.
Es ist dabei denkbar, dass die Trommel in dem Gehäuse wenigstens einen Zulauf und nur einen einzigen Ablauf oder mehrere Abläufe aufweist.
Dabei kann die wenigstens eine der Lager- und/oder Antriebseinheiten, die neben einer Radiallagerung auch eine Axiallagerung der Trommel bewirkt, permanent- und/oder elektromagnetisch wirken. Es kann aber auch alternativ vorteilhaft vorgese hen sein, dass sie gleitlagerartig wirkt. Diese Variante der Erfindung ist besonders kostengünstig und konstruktiv einfach umzusetzen. Das Gleitlager ist insbesondere für eine nur einmal zu verwendende Zentrifuge hinreichend zur Lagerung geeignet.
Nach einer vorteilhaften Variante kann vorgesehen sein, dass der Zulauf als Zulauf rohr ausgebildet ist, das sich bei einer ersten vertikalen Ausrichtung der Drehachse von oben vertikal in Richtung des Zentrums des Gehäuses erstreckt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die zwei Abläufe radial ausgerichtet sind.
In einer besonders bevorzugten vorteilhaften Variante wird das Gleitlager dabei durch ein dornartiges Zulaufrohr, das sich mit einer Zentrierspitze in einer dazu kor respondierenden Vertiefung in dem Verteilersockel abstützt, gebildet. Derart wird ei ne besonders kostengünstige Lagerung realisiert, bei der zudem mehrere Funktionen - Axiallagerung, Radiallagerung, Zulauffunktion, vorteilhaft zusammengefasst wer- den. Auch derart kann die Drehachse der Trommel wiederum geneigt zur Vertikalen geneigt angeordnet werden.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die zwei Abläufe radial ausgerichtet sind, wobei beide Abläufe bei einer ersten vertikalen Ausrichtung der Drehachse an einem oberen axia len Ende der Trommel ausgebildet sind. Dadurch ergibt sich eine einzige Anschluss seite für die Ableitung der Flüssigphasen.
Es kann für ein Erreichen besonders hoher Drehzahlen sowie für einen besonders stabilen Betrieb vorteilhaft vorgesehen sein, dass an der Trommel der erste Flüssig keitsablauf im oberen axialen Bereich - vorzugsweise am oberen axialen Ende - und der zweite Flüssigkeitsablauf im unteren axialen Bereich der Trommel - vorzugswei se am unteren axialen Ende eines zylindrischen Abschnitts der Trommel - ausgebil det ist. Diese Abläufe können aber auch beide an einem gemeinsamen Ende der Trommel ausgebildet sein.
Es kann auch vorgesehen sein, dass eine weitere - vorzugsweise dann eine dritte - der Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausgelegt ist, die Trommel bei einer ers ten vertikalen Ausrichtung radial zu lagern und in Drehung zu versetzen.
Es kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass zwischen der Trommel und dem Gehäuse - insbesondere im Bereich eines oder mehrerer Abläufe - eine oder mehre re Dichtungen angeordnet sind. Dadurch kann beispielsweise vorteilhaft eine Vermi schung der abzuführenden Flüssigphasen sicher vermieden werden, wenn zwei bzw. beide Ablauföffnungen axial nebeneinander oder dicht zueinander z.B. am oberen axialen Ende der Trommel angeordnet sind.
Es kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass wenigstens einem der beiden Flüs sigkeitsabläufe eine Einrichtung zum Verstellen der Trennzone innerhalb der Trom mel zugeordnet ist.
Es kann derart jeweils nach dem Hauptanspruch und nach einem oder mehreren der Unteransprüche ein Separator geschaffen werden, bei dem die Trommel und das Gehäuse als Einwegseparator ausgebildet sind und der nach einer Einmalverwen- düng entsorgbar ist, wobei die wenigstens zwei Lager- und/oder Antriebseinheiten außen vom Gehäuse abnehmbar wiederverwendbar ausgebildet sind.
Die Erfindung schafft derart auch eine Verwendung eines Separators nach Anspruch 27 als Einwegseparator, der nach einer Einmalverwendung entsorgbar ist, wobei die wenigstens zwei Lager- und/oder Antriebseinheiten zuvor außen vom Gehäuse ab nehmbar sind bzw. abgenommen werden.
Anzumerken ist noch, dass die Merkmale a) bis e) für sich auch bereits einen vorteil haften Separator schaffen, wobei durch die Kombination dieser Merkmale mit einem oder mehreren der Unteransprüche weitere erfinderische Separatoren geschaffen werden können.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entneh men.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben, wobei auch weitere vorteilhafte Varianten und Ausgestaltungen diskutiert werden. Es sei betont, dass die nachfolgend diskutierten Ausführungsbeispiele die Erfindung nicht abschließend beschreiben soll, sondern dass auch nicht dargestellte Varianten und Äquivalente realisierbar sind und unter die Ansprüche fallen. Es zeigt:
Figur 1 : eine schematische Darstellung einer ersten Zentrifuge;
Figur 2: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zentrifuge;
Figur 3: eine schematische Darstellung einer Ausführungsvariante der Zentrifu ge nach Fig. 2;
Figur 4: eine schematische Darstellung einer Ausführungsvariante der Zentrifu ge nach Fig. 3; Figur 5: eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen
Zentrifuge; und
Figur 6: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zentrifuge.
Eine Zentrifuge 1 nach dem Stand der Technik (siehe Fig. 1 ) weist ein im Betrieb stillstehendes Gehäuse 10 auf. Dieses Gehäuse 10 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff- oder aus einem Kunststoff-Verbundwerkstoff. Das Gehäuse 10 weist hier einen unteren zylindrischen Abschnitt 101 und einen oberen konischen Abschnitt 102 auf. Der untere zylindrische Abschnitt kann wiederum in zylindrische Bereiche ver schiedenen Durchmesser unterteilt sein.
Das Gehäuse 10 ist nach Art eines Behälters ausgelegt, der vorteilhaft bis auf drei (noch zu erörternde) Öffnungen hermetisch geschlossen ausgebildet ist. Diese Öff nungen sind eine Zulauföffnung 103 und zwei Abläufe 104, 105. Die Zulauföffnung 103 ist von einem Zulaufrohr 106 durchsetzt, dass sich von oben vertikal in Richtung des Zentrums des Gehäuses 10 erstreckt. Die zwei Abläufe 104, 105 erstrecken sich hier im Wesentlichen radial.
Der erste Ablauf 104 ist hier im oberen - hier konischen - Abschnitt 102 des Gehäu ses 10 ausgebildet. Vorzugsweise ist er direkt am oberen Ende des Gehäuses 10 ausgebildet. Der zweite Ablauf 105 ist hier hingegen im hier zylindrischen unteren Abschnitt 101 , hier im vertikal unteren Ende eines Bereiches des zylindrischen Ab schnitts 101 des Gehäuses 10 ausgebildet.
Den Abläufen 104, 105 vorgeschaltet sind Ringräume 107, 108 des Gehäuses. Die Abläufe ermöglichen einen Ablauf von Flüssigkeit aus den Ringräumen 107, 108 im Betrieb der sich dann drehenden Trommel 20. Die Bedeutung und die vorteilhafte Wirkung dieser Ringräume 107, 108 werden weiter unten noch erläutert.
Die Abläufe 104, 105 des Gehäuses sind hier als radial aus dem Gehäuse 10 füh rende Stutzen ausgebildet, an die Leitungen, insbesondere Schläuche oder dgl. (hier nicht dargestellt), anschließbar sind. An die Zu- und Abläufe werden vorzugweise eine Zu- und mehrere Ablaufleitungen, insbesondere Ablaufrohre oder Schläuche angeschlossen.
Innerhalb des Gehäuses 10 ist eine drehbare Trommel 20 mit einer gedachten„idea len“ Drehachse D angeordnet, die eine vertikale Drehachse ist. Die reale Drehachse weicht durch Präzessionsbewegungen von dieser„idealen Drehachse“ D ab.
Die Trommel 20 und ihre Bestandteile bestehen ganz oder jedenfalls zum überwie genden Teil (idealerweise bis auf noch zu erläuternde Magnete) ebenfalls aus einem Kunststoff- oder aus einem Kunststoff-Verbundwerkstoff. Auch die Trommel 20 weist hier einen unteren zylindrischen Abschnitt 201 und einen oberen konischen Abschnitt 202 auf.
Das Zulaufrohr 106 des Gehäuses 10 steht wie dieses im Betrieb still. Es erstreckt sich hier vertikal von oben durch die Zulauföffnungen des Gehäuses 10 bis in die Trommel 20 bis in ein zum Zulaufrohr konzentrisches Verteilerrohr 203 des Verteilers 204 der Trommel 20.
Zwischen dem sich im Betrieb nicht drehenden Zulaufrohr 106 und dem sich drehen den Verteilerrohr 203 der Trommel 20 kann eine Lagereinrichtung 310 ausgebildet sein. Diese Lagereinrichtung 310 ist als ein Radiallager 311 ausgebildet, dass hier vorzugsweise als Magnetlager ausgebildet ist, das die Trommel 20 an ihrem oberen Ende während des Betriebes stabilisieren soll. Dieses Radial-Magnetlager 31 1 am oberen Ende der T rommel 20 - auch T rommelkopf genannt - mindert in einfacher Weise mögliche Pendelbewegungen der Trommel 2. Es weist beispielsweise korres pondierende Magnete umlaufend verteilt um das Zulaufrohr 106 und in dem Verteil errohr 203 auf, die radial zueinander in definierten Abständen angeordnet sind und magnetlagerartig Zusammenwirken.
Das Verteilerrohr 203 des Verteilers 204 mündet nach unten in radiale Verteilerkanä le 205, die in einen Trennraum bzw. Schleuderraum 206 führen. In diesem Trenn raum 206 kann ein Klärmittel wie ein Tellerpaket 207 angeordnet sein. Der Verteiler 204 kann einen Verteilersockel 205a aufweisen, der wiederum einen unteren zylind- rischen Ansatz 205b aufweist, der nach unten hin axial aus der Trommel 20, insbe sondere aus deren zylindrischem Abschnitt 201 vorsteht.
In dem Trennraum 206 wird eine zu verarbeitende Suspension S, die durch das Zu laufrohr 106 in die Trommel 20 geleitet wird, im angetriebenen Drehbetrieb der Trommel 20 durch die Zentrifugalkraft in zumindest zwei fließfähige Phasen LP und HP verschiedener Dichte getrennt. Die Phase LP geringerer Dichte strömt im Trenn raum 206 radial nach innen und wird dort über einen ersten Ableitungskanal 208 nach oben in die radiale Ableitung 209 und wird durch diese radial aus der sich dre henden Trommel in den ersten Ringraum 107 ausgestoßen. Hierbei verlässt die Phase LP die Trommel auf einem Radius ro. Von dort fließt sie - aufgrund ihres Im pulses im Ringraum kreisend - durch die obere Ableitung 104 aus dem Gehäuse 10.
Die Phase HP größerer Dichte strömt im Trennraum 206 radial nach außen und wird nach unten hin über einen Scheideteller bzw. ein Ringwehr 210 in einen zweiten Ableitungskanal 21 1 unterhalb des Ringwehrs 210 hier zunächst radial nach innen geleitet und aus diesem radial aus der sich drehenden Trommel 20 in den zweiten unteren Ringraum 108 ausgestoßen. Von dort fließt diese zweite Flüssigkeitsphase größerer Dichte - aufgrund ihres Impulses im Ringraum 108 kreisend - durch die zweite untere Ableitung 105 aus dem Gehäuse 10. Hierbei verlässt die Phase HP die Trommel auf einem Radius ru. Durch das Verhältnis von ro zu ru lässt sich der Radius der Trennzone zwischen den beiden Phasen innerhalb des Tellerpa ketes einstellen und derart eine Regulierung der Durchfußmengen der einzelnen Phasen realisieren. Hierzu wird in einfacher Weise durch eine Blende (hier nicht dargestellt) der Radius ru verändert.
In dem vertikalen Bereich zwischen den Ableitungen 104 und 105 sind das Gehäuse 10 und die Trommel 20 durch einen Luftspalt LS voneinander beabstandet. Dies ist vorteilhaft, da derart relativ problemlos eine hohe Drehzahl der Trommel 20 erreicht werden kann. Der Luftspalt LS füllt sich in diesem Bereich nicht mit einer der abzulei tenden Phasen HP, LP. Bei abgedichteten erfindungsgemäßen Zentrifugen wie in Figur 4 dargestellt, kann in einer weiteren Variante der Gasdruck in diesem Luftspalt durch eine Unterdruckvor richtung reduziert werden. Hierdurch wird die Luftreibung der rotierenden Trommel gesenkt und somit die erforderliche Antriebsenergie für die Trommel verringert. Die Unterdruckvorrichtung kann hierfür z.B. im unteren Abschnitt 101 des Gehäuses 10 angeschlossen werden (nicht dargestellt).
Bei einer weiteren Variante der abgedichteten erfindungsgemäßen Zentrifugen wie in Figur 4 dargestellt, kann die Luft, welche sich im Luftspalt (LS) befindet durch ein Gas ersetz werden, welches eine geringere Dichte hat als Luft, wie z.B. Helium.
Auch hierdurch wird die Luftreibung der rotierenden Trommel gesenkt und somit die erforderliche Antriebsenergie für die Trommel verringert. Eine entsprechende Gas versorgung kann hierfür z.B. im unteren Abschnitt 101 des Gehäuses 10 ange schlossen werden (nicht dargestellt).
Die Trommel 20 wird innerhalb des Gehäuses 10 durch eine Lager- und Antriebsvor richtung 30 in der Schwebe gehalten und in Drehung versetzt. Die Lager- und An triebsvorrichtung 30 kann eine oder mehrere Lager- und/oder Antriebseinheiten auf weisen, die nach einem elektro- oder permanentmagnetischen Wirkprinzip arbeiten können.
Hier umfasst sie vorzugsweise wenigstens zwei oder drei dieser Lager- und/oder An triebseinheiten.
So kann die Lager- und Antriebsvorrichtung 30 als Lager- und/oder Antriebseinheit die bereits beschriebene obere Lagereinrichtung 310 aufweisen.
Die Lager- und Antriebsvorrichtung 30 kann als Lager- und/oder Antriebseinheiten ferner eine untere axial wirkende Lagereinrichtung 320 aufweisen.
Diese untere axial wirkende Lagereinrichtung 320 dient auch dazu, die Trommel 20 innerhalb des Gehäuses 10 axial durch Levitation in der Schwebe zu halten. Sie kann erste Magnete 321 an einem Widerlager, beispielsweise an der Unterseite des Gehäuses oder an einem Stator 331 unterhalb des Gehäuses 10 aufweisen. Zudem kann die axial wirkende Lagereinrichtung 320 axial oberhalb der ersten Mag nete 321 angeordnete und zu diesen beabstandete zweite Magnete 322 im unteren Bereich, insbesondere im unteren Bereich der Trommel 20 aufweisen.
Diese ersten und/oder zweiten Magnete 321 , 322 können als geeignet ausgerichtete bzw. gepolte Permanentmagnete ausgebildet sein, derart, dass die Trommel 1 im Drehbetrieb axial in der Schwebe gehalten werden kann. Diese Magnete 321 , 322 können dazu umlaufend oder geeignet umfangsverteilt auf zwei vertikal fluchtenden Kreisen gleichen Durchmessers angeordnet sein, derart, dass ihre Wirkung dafür sorgt, dass die Trommel 20 innerhalb des Gehäuses axial magnetisch levitierend in der Schwebe gehalten wird. Auch Elektromagnete inkl. einer geeigneten Ansteuer einrichtung (hier nicht dargestellt) können für die Funktion der ersten Magnete 321 eingesetzt werden.
Die Lager- und Antriebsvorrichtung 30 kann ferner einen Elektromotor 330 aufwei sen, dessen Rotormagnet 332 an der Trommel 20 ausgebildet ist und dessen Stator 331 und Statormagnet 333 außerhalb des Gehäuses 10 ausgebildet ist. Die Zentrie rung der Trommel geschieht durch geeignete Ansteuerung der Statormagnete 333.
Insgesamt wird derart eine untere Lager- und Antriebseinheit gebildet. Diese kann elektromagnetisch betrieben werden. Es ist aber auch ein Antrieb über rotierende Permanentmagneten realisierbar.
Derartige Lager- und Antriebsvorrichtungen bzw. deren Lager- und Antriebseinheiten werden von der Firma Levitronix z.B. für den Antrieb von Zentrifugalpumpen verwen det (EP2273124B1 ).
Im Betrieb dreht sich die Trommel 20. Dabei wird sie axial in der Schwebe gehalten und radial zentriert. Vorzugsweise wird die Trommel 20 mit einer Drehzahl zwischen 1.000 und 20.000 Umdrehungen pro Minute betrieben. Die aufgrund der Rotation entstehenden Kräfte führen zur bereits weiter oben beschriebenen Trennung einer zu verarbeitenden Suspension in verschiedene fließfähige Phasen und zu deren Ablei tung, wie weiter oben bereits im Detail beschrieben. Mit der beschriebenen Ausführung ist es wiederum möglich, einen Separator nebst Gehäusel O zu schaffen, der bis auf das Antriebssystem und Teile der Lagerung für eine Einmalverwendung auslegt werden kann, was wiederum insbesondere in Hin sicht für die Verarbeitung pharmazeutischer Produkte wie Fermentationsbrühen oder dgl. von Interesse und Vorteil ist, da nach dem Betrieb zur Verarbeitung einer ent sprechenden Produktcharge im während der Verarbeitung der Produktcharge vor zugsweise kontinuierlichen Betrieb keine Reinigung der Trommel durchgeführt wer den muss sondern der Separator nebst Gehäuse insgesamt ausgetauscht werden kann. Ggf. können einzelne Elemente wie Magnete geeignet recycelt werden.
Um Wiederholungen zu vermeiden, werden im Folgenden im Wesentlichen nur Un terschiede der erfindungsgemäßen Zentrifuge 1 zum oben detailliert erläuterten Stand der Technik beschrieben.
Wenigstens eine der Lager- und/oder Antriebseinheiten der Trommel 20 der erfin dungsgemäßen Zentrifuge 1 nach Fig. 2 weist hier wenigstens eine Lagereinrichtung 310 auf, die derart gestaltet ist, dass sie neben einer Radiallagerung auch eine Axial lagerung bewirkt.
Die Lagereinrichtung 310 kann dazu nach einer Variante - wie dargestellt ein Radial lager 31 1 und ein Axiallager 312 aufweisen. Diese können - wie dargestellt - beide jeweils als Magnetlager ausgebildet sind. Alternativ ist es denkbar, sie als Gleitlager auszubilden (siehe z.B. Fig. 3). Es können auch oben und weiter unten an der Trommel je eine Lager- und/oder Antriebseinheit mit jeweils eine Lagereinrichtung und optional einer Antriebseinheit vorgesehen sein, die jeweils neben einer Radialla gerung auch eine Axiallagerung bewirken und optional wahlweise einzeln oder ge meinsam auch zum (Dreh-)Antrieb nutzbar ist/sind. Dann kann die Trommel 10 ent weder oben oder unten bzw. an einem ihrer Enden oder an beiden Enden angetrie ben werden. Die beiden Lager- und/oder Antriebseinheiten können auch baugleich ausgebildet sein, was sehr vorteilhaft ist. Zur Ansteuerung kann eine hier nicht dar gestellte Steuerungsvorrichtung dienen. Die Lagereinrichtung 310 - hier am in erster vertikaler Ausrichtung oberen Ende der T rommel 20 - auch T rommelkopf genannt - mindert in einfacher Weise mögliche Pendelbewegungen der Trommel 2 in radialer Richtung.
Dazu weist das als Magnetlager ausgebildete Radiallager 31 1 hier korrespondieren de Magnete umlaufend verteilt um das Zulaufrohr 106 und in oder an dem Verteiler rohr 203 auf, die radial beabstandet sind und magnetlagerartig Zusammenwirken.
Ferner weist das als Magnetlager ausgebildete Axiallager 312 Magnete koaxial zum Zulaufrohr 106 und umlaufend verteilt um das Zulaufrohr 106 auf, die magnetlagerar tig zwischen dem Trommelkopf der umlaufenden Trommel 20 und dem Gehäuse 10 angeordnet sind und in axialer Richtung wirken.
Derart kann die Drehachse D der Trommel 20 vorteilhaft aus der Vertikalen geneigt angeordnet werden, auch wenn in Fig. 2 eine erste vertikale Ausrichtung gezeigt ist, die selbstverständlich auch realisiert werden kann. Es ist aber auch eine quasi belie bige andere räumliche Ausrichtung der Drehachse D möglich. Die Drehachse D kann also z.B. unter einem Winkel von 45° aus der Vertikalen geneigt sein oder auch hori zontal verlaufen -also um 90° zur Vertikalen geneigt sein. Weiterhin ist auch eine hängende Anordnung der Trommel 20 denkbar, so dass die Drehachse D um 180° zu der Anordnung in Fig. 2 geneigt ist, ohne dass es dadurch zu Lagerungsproble men der Trommel 20 kommt. Dies wäre eine zweite vertikale Ausrichtung der Dreh achse, die realisierbar ist.
Eine der Lager- und/oder Antriebseinheiten der Trommel 20 der erfindungsgemäßen Zentrifuge 1 der Variante nach Fig. 3 weist als die Lagereinrichtung 310, die neben der Radiallagerung 31 1 auch eine Axiallagerung 312 der T rommel 20 bewirkt, ein schräg zur Drehachse D wirkendes Lager 315 auf. Das schräg zur Drehachse D wir kende Lager 315 ist als Gleitlager 315 ausgebildet.
Das Gleitlager 315 wird durch eine Zentrierspitze 1 10 eines dornartigen Zulaufrohrs 106 und einer zu der Zentrierspitze 1 10 korrespondierenden Vertiefung 212 die der Verteilersockel 205a ausbildet und in der sich die Zentrierspitze 1 10 abstützt, gebil det. Das Gleitlager 315 kann auf Grund seiner geometrischen Gestaltung sowohl radiale Kräfte als auch axiale Kräfte aufnehmen. Es wird somit ein kombiniertes Radiallager 31 1 und Axiallager 312 gebildet.
Eine Verbindung zum Tellerpaket 207 ist durch eine radiale Öffnung 1 1 1 - hier als Bohrung ausgeführt - in dem Zulaufrohr 106 geschaffen.
Dadurch kann die Drehachse D der Trommel 20 vorteilhaft aus der ersten Vertikalen wie sie in Fig. 3 dargestellt ist- geneigt angeordnet sein. Dabei ist eine beliebige An ordnung der Drehachse D möglich. Die Drehachse D kann wiederum quasi beliebig schräg bzw. geneigt zur ersten Vertikalen ausgerichtet werden. Sie kann beispiels weise unter einem Winkel von 45° aus der Vertikalen geneigt sein oder auch horizon tal verlaufen - also um 90° zur Vertikalen geneigt sein. Weiterhin ist auch eine hän gende Anordnung der T rommel 20 möglich, so dass die Drehachse D um 180° zu der Anordnung in Fig. 3 in einer zweiten Vertikalen geneigt ist, ohne dass es dadurch zu Lagerungsproblemen der Trommel 20 kommt.
Die Ausführungsvariante der Zentrifuge 1 in Fig. 4 kann hinsichtlich der Gestaltung der Lager- und Antriebsvorrichtung 30 der Trommel 20 der Ausführungsvariante nach Fig. 3 entsprechen.
Abweichend davon weist die Ausführungsvariante der Zentrifuge 1 nach Fig. 4 eine Trommel 20 auf, bei der bei der dargestellten ersten vertikalen Ausrichtung der Drehachse D auch der Ablauf 105 der schwereren Phase im Bereich am oberen ver tikalen Ende der Trommel bzw. im Bereich des Trommelkopfes angeordnet ist. Der Ablauf 105 der schwereren Phase ist radial ausgerichtet. Er liegt hier axial unter dem Ablauf 104 der leichteren Phase. Im inneren der Trommel werden die zu trennenden Phase entsprechend zu diesen Abläufen geleitet. Beispielsweise wird die schwere Phase über einen Scheideteller 213 zu dem Ablauf 105 geleitet und die leichtere Phase radial weiter innen zu ihrem Ablauf 104 geleitet.
Den Abläufen 104, 105 vorgeschaltet sind wiederum Ringräume 107, 108 des Ge häuses. Die Abläufe ermöglichen einen Ablauf von Flüssigkeit aus den Ringräumen 107, 108 im Betrieb der sich dann drehenden Trommel 20. Um die Abläufe 104, 105 und/oder die Ringräume 107, 108 abzudichten, insbeson dere gegeneinander abzudichten, kann oder können zwischen der Trommel 10 und dem Gehäuse 20 eine oder mehrere Dichtung(en) 109 vorgesehen sein.
Im Beispiel der Fig. 4 dichten zwei radiale wirkende Dichtungen 109a und b im Luft spalt einen axial oberen äußeren Bereich der Trommel 10 gegen den axial oberen inneren Bereich des Gehäuses 20 ab.
Eine weitere, axial wirkende Dichtung 109c dichtet eine axial obere Wand oder sons tige Begrenzung der T rommel 10 gegen eine axial obere Wand des Gehäuses 20 ab.
Die Dichtung(en) 109 ist/sind hier vorzugsweise als Gleitringdichtung ausgeführt. Al ternativ können auch andere Dichtungen wie z.B. Eiringdichtungen zum Einsatz kommen.
Nach Figur 5 ist vorgesehen, dass der Separator als Kläreinrichtung ausgebildet ist, mit der eine feststoffbelastete Flüssigkeit - eine Suspension - von Feststoffen klärbar ist. Dazu erstreckt sich durch die obere Öffnung 103 des Gehäuses das Zulaufrohr 106 durch eine obere Öffnung in der T rommel bis in die T rommel 20 hinein. Die Zu leitung der Suspension erfolgt wiederum durch die Verteilerkanäle 205 in den Trenn raum 206. Dort trennen sich insbesondere im Tellerpaket 207 die Feststoffe der Sus pension aus einer zu klärenden Suspension. Sie sammeln sich in der Trommel 20 im Bereich des größten Innendurchmessers bzw. Innenradius und lagern sich dort an. Sie bilden dabei ggf. innen an der Trommelwand einen Ring aus Feststoffen. Die derart geklärte Flüssigkeitsphase fließt nach innen und hier dann nach oben aus der Trommel 20. Die Feststoffe werden nicht abgeleitet, sondern verbleiben in der Trommel und werden mit dieser nach dem Verarbeiten einer entsprechenden Pro duktcharge entsorgt. Derart kann beispielsweise eine Flüssigkeit von Metall parti kein gereinigt werden.
Die Trommel 20 weist hier nur eine einzige obere Öffnung auf, aus der sowohl das Zulaufrohr 106 vorstehen als auch ein konzentrisch dazu verlaufendes Verteilerrohr 203. Der Ablauf 209 ist zwischen dem Außenumfang einen oberen Abschnitts eines des Verteilerrohrs 203 und dem Innenumfang des oberen Endes der Trommel 20 ausgebildet. Von dort fließt die gereinigte Flüssigkeit in einen Ringraum 107 und von dort hier radial nach außen aus dem Gehäuse durch den Ablauf 104. Auf diesen kann ein Schlauch oder dgl. aufgesetzt sein. Auch derart wird ein vorteilhafter Single Use Separator geschaffen. Der Separator ist hier beispielhaft ansonsten - insbeson dere hinsichtlich der Lager und/oder Antriebsvorrichtung - nach Art des Separators der Fig.3 aufgebaut, kann aber auch anders aufgebaut sein, so nach Art der Fig. 1 oder 2.
Der Separator der Fig. 6 ähnelt dem der Fig. 5, ist aber als Trenner ausgebildet. Derart kann eine schwere Phase - beispielsweise eine Feststoffphase oder eine Flüssigkeitsphase - auch aus der Trommel abgeleitet werden. Hier ist dazu vorgese hen, dass die Trommel an ihrem Außenumfang zwei oder mehr Feststoffaustragsdü sen 214 aufweist, die umfangsverteilt im Bereich des größten Innendurchmessers der T rommel 20 die T rommelwand durchsetzen (radial oder schräg zur Radialen).
Bei der Klärung einer Suspension, die wie in Fig. 5 in die Trommel 20 geleitet worden ist, sammeln sich die Feststoffe oder eine sonstige schwere Phase somit nicht außen in der Trommel immer weiter an, sondern sie werden durch die Feststoffaustragsdü sen aus der Trommel gestoßen. Sie sammeln sich derart an der Innenwand des Ge häuses beispielswiese in einem Ringraum/Ringkanal 1 12 und rotieren dort und wer den durch eine Ableitung und Öffnung 1 13 des Gehäuses aus dem Gehäuse 10 ab geleitet oder an dem Gehäuse in einem Ringtank oder dgl. des Gehäuses gesam melt (hier nicht dargestellt).
Derart ist der Separator als eine Trenneinrichtung ausgebildet ist, mit der eine Sus pension in zwei fließfähige Phasen oder eine fließfähige Phase und eine Fest stoffphase trennbar ist, wobei diese Phasen jeweils für sich aus dem Gehäuse gelei tet werden können. Der Begriff der T renneinrichtung bezieht sich hier somit auch da rauf, dass die getrennten Phasen separat aus der Trommel und aus dem Gehäuse abgeleitet werden können.
Nach Fig. 5 ist vorgesehen, dass das Gehäuse 10 nur zwei Öffnungen für wenigs tens eine Zu- und wenigstens eine Ableitung aufweist. Nach Fig. 3 ist dagegen vor gesehen, dass das Gehäuse nur drei Öffnungen für wenigstens eine Zu- und wenigs tens zwei Ableitungen aufweist. Dabei könnte das Gehäuse aber alternativ zusätzlich auch wenigstens eine weitere Funktionsöffnung aufweisen, eine Öffnung zum Anschluss einer ein Vakuum bzw. eines Unterdruckes erzeugenden Einrichtung oder zum Einleiten eines Inertgases oder dgl. (jeweils nicht dargestellt).
Bezugszeichen
Zentrifuge 1
Gehäuse 10
unterer zylindrischer Abschnitt 101
oberer konischer Abschnitt 102
Zulauföffnung 103
Abläufe 104, 105
Zulaufrohr 106
Ringräume 107, 108, 1 12
Dichtung 109a, 109b, 109c
Zentrierspitze 1 10
Öffnung 1 1 1
Ableitung 1 13
Trommel 20
unterer zylindrischer Abschnitt 201
oberer konischer Abschnitt 202
Verteilerrohr 203
Verteiler 204
Verteilerkanäle 205
Trennraum 206
Tellerpaket 207
Verteilersockel 205a
zylindrischer Ansatz 205b
Ableitungskanal 208
Ableitung 209
Ringwehr 210
Ableitungskanal 21 1
Vertiefung 212
Scheideteller 213
Feststoffaustragsdüsen 214 Lager- und Antriebsvorrichtung 30 obere Lagereinrichtung 310
Radiallager 31 1
Axiallager 312 Gleitlager 315 untere axiale Lagereinrichtung 320 erste Magnete 321
Stator 331 zweite Magnete 322 Elektromotor 330
Stator 331
Rotormagnet 332
Statormagnet 333 Drehachse D
Suspension S fließfähige Phasen LP und HP
Luftspalt LS
Oberer Radius ro
Unterer Radius ru

Claims

Patentansprüche
1. Separator (1 ) zur T rennung einer fließfähigen Suspension (S) in einem Zentri fugalfeld in wenigstens zwei fließfähige Phasen (HP, LP) verschiedener Dichte, der folgendes aufweist:
a) ein im Betrieb stillstehendes Gehäuse (10), das nach Art eines Behäl ters ausgelegt ist, der zumindest zwei Öffnungen aufweist, b) eine innerhalb des Gehäuses (10) angeordnete und um eine Drehachse drehbare Trommel (20) mit einer Drehachse (D), welche wenigstens ei ne Öffnung aufweist,
c) wobei zumindest abschnittsweise oder durchgehend zwischen der
Trommel (20) und dem Gehäuse (10) ein Spalt ausgebildet ist, d) eine Lager- und Antriebsvorrichtung (30), die wenigstens zwei Lager und/oder Antriebseinheiten aufweist, mit welcher die Trommel (20) in nerhalb des Gehäuses (10) in der Schwebe gehalten, gelagert und/oder in Drehung versetzt werden kann,
e) wobei eine erste der Lager- und/oder Antriebseinheiten ein Magnetlager aufweist, das zumindest dazu ausgelegt ist, die Trommel (20) axial zu lagern und in der Schwebe zu halten, und
f) wobei wenigstens eine weitere der Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausgelegt ist, die Trommel (20) axial zu lagern.
2. Separator (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Lager und/oder Antriebseinheiten in Richtung der Drehachse (D) axial zueinander versetzt angeordnet sind und dass bei einer ersten vertikalen Ausrichtung der Drehachse (D) die untere und/oder die obere der beiden Lager- und/oder An triebseinheiten dazu ausgelegt ist, die Trommel (20) axial zu lagern und in der Schwebe zu halten.
3. Separator (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine
und/oder beide der Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausgelegt ist/sind und dazu nutzbar ist/sind, die Trommel (20) innerhalb des Gehäuses (10) in Drehung zu versetzen.
4. Separator (1 ) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste der Lager- und/oder Antriebseinheiten als kombinierte Lagereinrichtung
(310) ausgebildet ist, die neben einer Axiallagerung auch eine Radiallagerung der Trommel (20) bewirkt.
5. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die zweite bzw. weitere der Lager- und/oder Antriebseinheiten als kombinierte Lagereinrichtung (310) ausgebildet ist, die neben einer Axiallage rung auch eine Radiallagerung der Trommel (20) bewirkt.
6. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass eine oder beide der Lager- und/oder Antriebseinheiten ein Radiallager
(31 1 ) und ein Axiallager (312) aufweist/aufweisen.
7. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass wenigstens eine der Lagereinrichtungen (310), die neben einer Radi allagerung (31 1 ) auch eine Axiallagerung (312) der Trommel bewirkt, ein schräg zur Drehachse D wirkendes Lager (315) aufweist.
8. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die zweite der Lagereinrichtungen in der ersten vertikalen Ausrichtung der Drehsache D oberhalb des ersten Magnetlagers angeordnet ist.
9. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass er als Kläreinrichtung ausgebildet ist, mit der eine Suspension von Feststoffen klärbar ist, wobei vorzugsweise ausschließlich die geklärte Suspen sion aus der Trommelableitbar ist.
10. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass er als eine Trenneinrichtung ausgebildet ist, mit der eine Suspension in zwei Phasen trennbar ist, wobei beide dieser Phasen aus der Trommelableit bar sind.
11. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das Gehäuse wenigstens zwei Öffnungen (103, 104) aufweist, von denen eine für eine Zuleitung einer im Zentrifugalfeld zu verarbeitenden Sus pension und wenigstens eine für eine Ableitung einer Phase der im Zentrifugal feld verarbeiteten Suspension aufweist.
12. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das Gehäuse wenigstens drei Öffnungen (103, 104, 105) aufweist.
13. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ferner wenigstens eine Funktionsöffnung, insbesondere zum Anschluss einer ein Vakuum erzeugenden Einrichtung, auf weist.
14. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Trommel wenigstens einen Zulauf und nur einen einzigen Ablauf oder mehrere Abläufe aufweist.
15. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Zulauf als Zulaufrohr (106) ausgebildet ist, das sich bei einer ers ten vertikalen Ausrichtung der Drehsache D von oben vertikal durch eine der Öffnungen des Gehäuses in die Trommel hinein erstreckt.
16. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass bei einer ersten vertikalen Ausrichtung der Drehsache D an der Trommel (20) ein erster Flüssigkeitsablauf (104) im oberen axialen Bereich und ein zweiter Flüssigkeitsablauf (105) im unteren axialen Bereich der Trommel (20) ausgebildet ist.
17. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die maximal zwei Abläufe (104, 105) radial ausgerichtet sind, wobei beide Abläufe (104, 105) bei einer ersten vertikalen Ausrichtung der Drehsache D an dem oberen axialen Bereich der Trommel (20) ausgebildet sind.
18. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass wenigstens einer der Abläufe aus der Trommel Feststoffaustragsöff nungen, insbesondere Feststoffaustragsdüsen (214), im Trommelmantel um fasst.
19. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die die wenigstens eine Lagereinrichtung (310), die neben einer Radi allagerung (31 1 ) auch eine Axiallagerung (312) der T rommel bewirkt, wenigs tens eines oder mehrere permanent- und/oder elektromagnetisch wirkende La ger aufweist.
20. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die die wenigstens eine Lagereinrichtung (310), die neben einer Radi allagerung (31 1 ) auch eine Axiallagerung (312) der T rommel bewirkt, wenigs tens eines oder mehrere gleitlagerartig wirkende Lager aufweist.
21. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das Gleitlager (315) durch ein dornartiges Zulaufrohr (106) gebildet ist, das sich mit einer Zentrierspitze (1 10) in einer dazu korrespondierenden Vertiefung (212) in dem Verteilersockel (205a) abstützt.
22. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass in der Trommel (20) ein Verteiler (204) und ein Trennmittel, insbeson dere ein Tellerpaket (207), angeordnet sind.
23. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass wenigstens einem der beiden Flüssigkeitsabläufe (104, 105) eine Ein richtung zum Verstellen der T rennzone innerhalb der T rommel (20) zugeordnet ist.
24. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass zwischen der Trommel und dem Gehäuse - insbesondere im Bereich eines oder mehrerer der Abläufe und/oder eines oder mehrerer der Ringräume - eine oder mehrere Dichtungen (109) angeordnet sind.
25. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass das Gehäuse (10) ausschließlich zwei oder drei Öffnungen (103, 104, 105) aufweist und ansonsten hermetisch geschlossen ausgebildet ist. 26. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Trommel eine oder mehrere Feststoffaustragsdüsen aufweist.
27. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Spalt ein Luftspalt ist.
28. Separator (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Trommel und das Gehäuse als Einwegseparator ausgebildet sind, der nach einer Einmalverwendung entsorgbar ist, wobei die wenigstens zwei Lager- und/oder Antriebseinheiten außen vom Gehäuse abnehmbar wiederver wendbar ausgebildet sind.
29. Verwendung eines Separators (1 ) nach Anspruch 28 als Einwegseparator, der nach einer Einmalverwendung entsorgt wird, wobei die wenigstens zwei Lager und/oder Antriebseinheiten zuvor vom Gehäuse abgenommen werden.
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