EP4196285B1 - Separatoreinsatz und separator - Google Patents

Separatoreinsatz und separator Download PDF

Info

Publication number
EP4196285B1
EP4196285B1 EP21758091.9A EP21758091A EP4196285B1 EP 4196285 B1 EP4196285 B1 EP 4196285B1 EP 21758091 A EP21758091 A EP 21758091A EP 4196285 B1 EP4196285 B1 EP 4196285B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
separator
drum
housing
separator insert
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP21758091.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4196285A1 (de
Inventor
Rüdiger GÖHMANN
Kai HELMRICH
Kathrin Quiter
Andreas Schulz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA Westfalia Separator Group GmbH
Original Assignee
GEA Westfalia Separator Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GEA Westfalia Separator Group GmbH filed Critical GEA Westfalia Separator Group GmbH
Publication of EP4196285A1 publication Critical patent/EP4196285A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4196285B1 publication Critical patent/EP4196285B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/04—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls
    • B04B1/08—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with inserted separating walls of conical shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/02—Continuous feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/08—Skimmers or scrapers for discharging ; Regulating thereof
    • B04B11/082—Skimmers for discharging liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/02—Casings; Lids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/02—Casings; Lids
    • B04B7/04—Casings facilitating discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/08—Rotary bowls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/12—Suspending rotary bowls ; Bearings; Packings for bearings

Definitions

  • the invention relates to a separator insert for a separator and a separator with such a separator insert.
  • Separators in the sense of this document serve to separate a flowable suspension as the starting product in the centrifugal field into phases of different densities. Steam sterilization of the separators used is necessary for a wide variety of applications.
  • a relatively “small" steam-sterilizable separator with a plate pack introduced to the market by the applicant, is the “CSC 6" separator with an equivalent clarification area of 6000 m 2. In some situations, such as in the laboratory, however, this machine is still relatively large.
  • the known separators with a plate pack that are available on the market are driven by a spindle, which in turn is driven by a motor directly or via a gear. In addition, the known machines are made of stainless steel.
  • a separator for separating a flowable product into different phases which has a rotatable drum with a drum lower part and a drum upper part and a means arranged in the drum for processing a suspension in the centrifugal field of solids or for separating a heavy solid-like phase from a lighter phase in the centrifugal field, wherein one, several or all of the following elements are made of plastic or a plastic composite material: the drum lower part, the drum upper part, the means for clarifying.
  • the bearing devices are designed as magnetic bearings and one of the magnetic bearing devices is preferably also used as a drive device for rotating the drum, which is kept suspended during operation. This eliminates the need for mechanical components for rotating and supporting the drum, which favors the design as a separator with a separator insert for single use, since replacing this separator insert is very easy to handle.
  • the present invention also makes use of these advantages.
  • This design makes it possible to control the separation process particularly well.
  • the rotor units are arranged at the two axial ends of the drum and that two corresponding stator units are formed on the frame of the separator. In this way, magnetic bearing devices are formed at both axial ends of the drum.
  • the openings of the drum are functionally assigned to the openings of the housing from a).
  • At least one of the two magnetic bearing devices preferably also represents the rotary drive for the drum, whereby this drive is also suitable for driving the drum at freely adjustable speeds or freely selectable directions of rotation. It can preferably be provided that one or both magnetic bearing devices act as radial and axial bearings and keep the rotor suspended in the container at a distance from it during operation.
  • the separator insert forms a pre-assembled, exchangeable unit for insertion into stator units on the frame of the separator.
  • the rotor and stator units form magnetic bearing devices. With these, the drum can be axially and radially supported and kept suspended.
  • a further opening in the drum is designed as a free radial outlet for a second of the flowable phases from the drum into the housing, from which it can be discharged. It can also be advantageous and simple for this purpose to be assigned to a collecting annular chamber in the housing, which has an outlet from the housing.
  • the second peeling disc has a discharge pipe which is designed coaxially to the supply pipe and is led coaxially to it out of the drum and through the opening in the first axial boundary wall of the housing.
  • a control valve is connected downstream of the first paring disc and/or the second paring disc on the flow side - possibly on the outlet side in each case - which can be controlled by a control device.
  • a separating means in particular a plate pack, is arranged in the drum and that the first peeling disc is arranged in a space-saving and simple manner in the drum below the distributor and below the plate pack, i.e. in an area that is otherwise often required for fastening a drive spindle, which is not required here.
  • the rotor units for the magnetic bearing devices are arranged at the two axial ends of the drum and that the inlet pipe and the outlet pipe of the first peeling disc each pass axially through one of these two rotor units.
  • the separator insert is designed as a pre-assembled unit.
  • all elements of this insert that come into contact with the product are made of plastic or another non-magnetic material, whereby it can be replaced as a whole and can be completely disposed of after use. Cleaning and, if necessary, steam sterilization of the separator insert are therefore no longer necessary.
  • the respective bearing device which in addition to a radial bearing also provides an axial bearing of the drum and/or a rotary drive, can act permanently and/or electromagnetically.
  • the inlet pipe or a paring disc shaft surrounding it is preferably inserted into the housing in a sealed manner or is formed integrally with it.
  • the drum can be single-conical or double-conical. In addition or as an alternative, it can also have one or more cylindrical sections. It can also be composed of several parts, in particular an upper part and a lower part, whereby these parts are preferably connected to one another after the installation of internal components and their assembly (e.g. by gluing or welding). Similarly, the housing can be composed of several parts, in particular an upper part and a lower part, whereby these parts are preferably connected to one another after the installation of internal components - in particular the rotor - and their assembly (e.g. by gluing or welding).
  • the drains can have nozzles on the outside of the housing, which are sealed on the outer circumference so that hoses or similar can be easily connected.
  • the hoses can also be pre-assembled on the nozzles so that they are completely sealed and, if necessary, sterile.
  • the nozzles can extend radially, tangentially or at an angle to the radial direction, for example.
  • separators are suitable for operation at variable, even relatively high speeds.
  • they can also be used for one-off processing - for example for centrifugal separation of a product batch of a flowable fermentation broth as a suspension - from e.g. 100 l to several thousand, e.g. 4000 l - into different phases - and then disposed of.
  • a particular advantage is that all product-contacting components of the separator are installed, operated and then can be disposed of.
  • This prefabricated unit consists of at least the rotor with the drum, the separating plates, the inlet distributor and the rotor magnets or rotor units, as well as the housing with the inlets and outlets.
  • the unit can also contain inlet and outlet lines (e.g. hoses) as well as measuring equipment or other components that come into contact with the product, which are intended for single use and are disposed of together with the separator unit after use.
  • a further advantage is that in addition to a lower axial bearing in the first vertical alignment of the axis of rotation, another axial bearing is provided - e.g. at an opposite end of the drum or possibly also in the drum.
  • 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 vertical at an angle of 30 - 60°, for example 45°, or it can also be aligned horizontally - i.e. inclined by 90° to the vertical. It is also possible to rotate the entire arrangement by 180° so that the inlet opening is arranged at the bottom and the conical separating plates open upwards - without this causing bearing problems for the drum.
  • 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. In practice, however, the axis of rotation can also be aligned at an angle to the vertical alignment.
  • the outlet for the phases LP, HP is preferably placed at a vertically lowest point in the respective collecting ring chambers.
  • one of the bearing and/or drive units is designed to radially support the drum at its lower end in a first vertical orientation and to set it in rotation.
  • the housing has only the openings for the inlet pipes and the outlets and is otherwise hermetically sealed.
  • the inlet pipes and the outlets protrude from the housing in the manner of nozzles. protrude outwards, whereby these nozzles are sealed to the housing or are formed integrally with it.
  • the invention also provides a separator with a frame and a replaceable separator insert according to one of the related claims.
  • the invention enables the production of a separator in which a disposable separator insert can be used, which is preferably designed in such a way that all components that come into contact with the product are made of plastic or other non-magnetic materials that can be disposed of after a single use. Cleaning after use is therefore no longer necessary. The machine and its operation can therefore be significantly cheaper. Magnets can be recycled if necessary.
  • the entire separator insert is provided as a sealed unit into which no contamination can enter.
  • the nozzles can be sealed and detachably closed.
  • Hose sections can be arranged on the nozzles that have openable and closable connectors with which the separator module or in this case the separator insert can be connected to other elements of the inlet and outlet system such as bags or tanks or hoses or pipes.
  • the frame is provided with spaced-apart receptacles for the bearing devices, between which the separator insert can be inserted in a rotationally fixed manner.
  • the relative distance between the mounts on the console is adjustable in order to be able to change the separator insert.
  • the separator insert can be secured to the frame in a form-fitting and/or force-fitting manner so that it cannot rotate.
  • the housing and the receptacles have corresponding Form-locking means to hold the housing rotationally fixed to the frame or the stator units.
  • the position of these corresponding form-fitting means also defines the functionally required position of the stator units and the rotor units in relation to one another. This particularly applies to the precise centering of the coaxially nested units.
  • the mounts can also exert a holding force (from above and below) on the housing in the axial direction in order to hold it in a force-locking manner if necessary.
  • At least one control device is provided with which the amount of recirculation of the light or heavy phase can be controlled or regulated - in particular using one or more results of measurements with the measuring device.
  • Figure 3 shows a separator with a reusable frame I and with a replaceable separator insert II according to the type of Fig. 1 for centrifugal separation of a product - a suspension S - into different dense phases HP, LP.
  • the separator insert could also be used according to the type of Fig. 2 be designed.
  • the separator insert II is preferably designed as a prefabricated unit.
  • the separator insert II is designed as a disposable separator insert that is exchangeable or replaceable as a whole and designed as a pre-assembled unit, which is made entirely or predominantly from plastic or plastic composite materials.
  • the separator insert (which does not include elements 4a and 5a) is shown separately as an example in Figure 1 and 2 It can be disposed of after processing a product batch and replaced with a new separator insert II.
  • Such a separator with an easily replaceable separator insert can be useful and advantageous when processing products where it can be ruled out with a very high degree of certainty that impurities will be introduced into the product - a flowable suspension or its phases - during centrifugal processing or where cleaning and disinfection of the separator would be very complex or even impossible.
  • the frame I has a console I-1. This can - but does not have to - be mounted on a carriage I-2 with rollers I-3. Receptacles I-4 and I-5 can be arranged on the console I-1, which are used to receive and hold the separator insert. II also serve during operation. Preferably, a first axial end of the separator insert II projects from below into the upper receptacle I-4 and a lower end of the separator insert II projects from above into the other receptacle I-5.
  • Respective stator units 4a, 5a of two drive and magnetic bearing devices 4 and 5 can be arranged in the respective receptacles I-4 and I-5.
  • the control and power electronics for this can be arranged in the frame I, e.g. in the console I-1.
  • these mounts I-4 and I-5 protrude laterally from the console I-1 of frame I. They can be arranged on the console I-1 in a height-adjustable manner.
  • Corresponding form-locking means can be formed on the receptacles I-4 and I-5 and on a housing 1 of the separator insert II that does not rotate during operation in order to be able to insert the separator insert II in a rotationally fixed manner into the stator units 4a, 5a.
  • the upper and lower stator units 4a, 5a can each have axes that are aligned with one another.
  • the two receptacles I-4 and I-5 with the stator units 4a, 5a are arranged on the frame I-1 so as to be axially movable, in particular displaceable, relative to one another - and here, for example, also vertically.
  • the receptacles I-4 and I-5 with the stator units 4a, 5a on the frame I can be moved axially apart and towards each other again in order to change the separator insert II, i.e. in order to be able to remove the old separator insert II from the frame I and replace it with a new one.
  • the relative distance between the receptacles I-4 and I-5 with the stator units 4a, 4b of the bearing devices 4, 5 is adjustable in order to be able to change the separator insert II.
  • the separator insert II can be secured to the frame I in a form-fitting and/or force-fitting manner so that it cannot rotate.
  • the housing 1 and the stator units 4a, 5a can have corresponding form-fitting means such as projections (e.g. pins) and recesses (e.g. holes) to hold the housing 1 torsionally fixed to the stator units and thus to the frame I.
  • form-fitting means 41 and 42 are arranged circumferentially distributed in the lower and upper areas of the separator insert II and on the frame.
  • corresponding form-locking means is provided instead of several form-locking means in the lower or upper area of the separator insert II and at the corresponding location on the frame I.
  • the corresponding form-locking means in Fig. 3 and Fig. 4 are pins 41a and recesses 41b.
  • the corresponding form-locking means can also be formed directly on the frame I.
  • the corresponding form-locking means can be arranged symmetrically or asymmetrically to ensure that the separator insert can only be used in a single orientation.
  • the separator insert II of the separator has a housing 1 and a rotor 2 inserted into the housing 1, which can rotate relative to the housing 1 during operation.
  • the rotor 2 has an axis of rotation D. This can be aligned vertically, which corresponds to the structure of the frame I. However, it can also be aligned differently in space if the frame is designed accordingly.
  • the rotor 2 of the separator insert II also has a rotatable drum 3.
  • the rotor 2 is rotatably mounted at two locations axially spaced from one another in the direction of the axis of rotation with respective magnetic bearing devices 4, 5.
  • it or the drum 3 is mounted in this way at the two axial ends.
  • the separator insert II has rotor units 4b, 5b of the magnetic bearing devices 4, 5.
  • stator units 4a, 5a of the magnetic bearing devices 4, 5 are arranged on the frame I-1.
  • the magnetic bearing devices 4, 5 preferably act radially and axially and preferably keep the rotor 2 suspended in the housing 1 at a distance from the latter.
  • the rotor units 4b, 5b can be designed essentially in the manner of inner rings made of magnets, in particular permanent magnets, and the reusable stator units 4a, 5a can essentially be designed as outer rings, which can be used for the axial and radial bearing of the rotor 2 (e.g. above) or alternatively for the rotary drive (e.g. below).
  • the rotor units 4b and/or 5b as part of the separator drive, also represent part of the rotating system or rotor.
  • the rotor of the drive is part of the drum of the centrifugal separator.
  • One or both of the magnetic bearing devices 4, 5 is/are therefore preferably also used as a drive device for rotating the rotor 2 with the drum 3 in the housing 1.
  • the respective magnetic bearing device forms a combined magnetic bearing and drive device.
  • the magnetic bearing devices 4, 5 can be designed as axial and/or radial bearings, which support the drum 3 at its ends during operation in a cooperative manner axially and radially and keep it floating and rotating during operation.
  • the magnetic bearing devices 4 and 5 can be designed in the same or largely the same way in terms of their basic structure. In particular, only one of the two magnetic bearing devices 4, 5 can also be used as a drive device. Corresponding components of the magnetic bearings 4, 5 are thus formed on the separator insert II - on its rotor 2 - and other corresponding parts on the frame I. One or both stator units 4a, 5a can also be electrically connected to control and power electronics for controlling the electromagnetic components of the magnetic bearing devices.
  • the respective magnetic bearing device 4, 5 can, for example, operate according to a combined electro- and permanent-magnetic operating principle.
  • At least the lower axially acting magnetic bearing device 5 serves to keep the rotor 2 suspended axially within the housing 1 by levitation. It can have one or more first permanent magnets, for example on the underside of the rotor, and furthermore have electromagnets on a holder on the frame, which coaxially surround the permanent magnet(s).
  • the rotor can be driven electromagnetically. However, a drive via rotating permanent magnets is also possible.
  • Such bearing and drive devices are used, for example, by the company Levitronix for driving centrifugal pumps ( EP2 273 124 B1 ). They can also be used in the context of this document.
  • a first Levitronix motor "bottom” can be used as a drive, which simultaneously magnetically supports the drum radially and axially.
  • a second Levitronix motor - for example, identical in construction except for the control in operation - can be provided, which can support the rotor 2 radially and axially on the head as the magnetic bearing 4.
  • the rotor speed can be controlled by means of a control device 37 (see Fig. 1 or 2 ) or a separate control device of the magnetic bearings 4, 5.
  • the direction of rotation of the rotor 2 can also be specified and changed in this way.
  • the rotor 2 rotates. It is thus held in axial suspension and centered radially.
  • the rotor 2 is preferably operated with the drum 3 at a speed of between 1,000, preferably 5,000 to 10,000, and possibly up to 20,000 revolutions per minute.
  • the centrifugal forces generated by the rotation lead to the separation of a suspension to be processed into various flowable phases LP, HP of different densities, as described above, and to their discharge, as described in more detail below.
  • the product batch is processed in continuous operation, which means that the phases separated from the suspension are completely discharged from the drum during operation.
  • the housing 1 preferably consists of a plastic or a plastic composite material.
  • the housing 1 can be cylindrical and have a cylindrical outer casing, at the ends of which two radially extending boundary walls 6, 7 (cover and base) are formed.
  • the drum 3 serves for the centrifugal separation of a flowable suspension S in the centrifugal field into at least two phases LP, HP of different densities, which can be, for example, a lighter liquid phase and a heavy solid phase or a heavy liquid phase.
  • the rotor 2 and its drum 3 have a vertical axis of rotation D.
  • the housing 1 and the rotor 2 could also be aligned differently in space. The following description refers to the vertical alignment shown ( Fig. 3 ). If the orientation in the room changes, the alignments will change according to the new orientation. In addition, one or both outlets may be arranged differently - this will be discussed later.
  • the rotor 2 of the separator with the drum preferably consists entirely or predominantly of a plastic or a plastic composite material.
  • the drum 3 is preferably cylindrical and/or conical in sections. The same applies to the other elements in the rotor 2 and on the housing 1 (except for elements of the magnetic bearing devices 4, 5).
  • the housing 1 is designed in the manner of a container, which is advantageously hermetically sealed except for a few openings/opening areas (to be discussed later).
  • Fig. 1 and 2 One of the openings is formed in each of the two axial boundary walls 6, 7, which are located at the top and bottom here, for example, of the container 1.
  • One of the openings - in the first, here upper axial boundary wall 6 - enables or serves Fig. 1 and 2 as inlet 8 for supplying a suspension to be separated in the centrifugal field into at least two phases of different density - LP and HP - through the housing 1 into the drum 3.
  • first phase is a lighter phase LP and the second phase is a denser, heavier phase HP compared to the first phase.
  • a second of the openings - in the second, here lower axial boundary wall 7 - enables or serves as an outlet for the second heavier phase HP directly from the drum 3 through the housing 1.
  • the drum 3 also has openings which are functionally assigned to the openings of the housing.
  • An inlet pipe 12 for a suspension to be processed extends into an upper opening 12a at one axial end of the drum 3.
  • This pipe passes through the housing 1, in particular its one - here upper - axial boundary wall 6.
  • the inlet pipe 12 is bent towards the housing 1 Fig. 1 inserted into it in a sealed manner - e.g. by welding or gluing - or if necessary made in one piece with the housing as a plastic injection-molded part. It is preferably also made of plastic.
  • the inlet pipe 12 protrudes with one end from the top of the housing 1 and extends through the upper boundary wall 6 into the drum 3, whereby it does not touch the drum 3.
  • the inlet pipe 12 is thus an opening in the housing 1, which is functionally assigned to the opening 12a of the drum 3.
  • the inlet pipe 12 penetrates Fig. 1 (but also Fig. 2 ) concentrically to the axis of rotation of the rotor 2, the housing 1 and the one magnetic bearing 4, then extends axially within the housing 1 into the rotatable drum 3 and ends there with its other end - a free outlet end.
  • the inlet pipe 12 opens into Fig. 1 and 2 each in the drum 3 in a distributor 13 that can rotate with the drum 3.
  • the distributor 13 has a tubular distributor shaft 14 and a distributor base 15.
  • One or more distributor channels 16 are formed in the distributor base 15.
  • a separating plate stack made up of conical separating plates 17 can be placed on the distributor 13.
  • the distributor 13 and the separating plates 17 are preferably also made of plastic.
  • a peeling disc shaft or a centric drain pipe 34 passes through the second axial boundary wall 7 (see Fig. 1 and Fig. 2 ) of the housing 1 and thus forms a further opening of the housing 1. It also projects downwards from a lower axial opening 34a of the drum, but does not touch the drum.
  • the drum 3 has at least two cylindrical sections 18, 19 of different diameters.
  • One or more conical transition areas can be formed adjacent to these on the drum 3.
  • the drum 3 can also be designed as a single or double cone in its central axial area (not shown here).
  • the drum 3 can have a lower cylindrical section 20 of smaller diameter, on/in which the rotor unit 5b of the lower magnetic bearing is also formed, which merges into a conical region 20a, then here, for example, a cylindrical region 19 of larger diameter, then again a conical region 18a and then an upper cylindrical section 18 of smaller diameter, on which the rotor unit 4b of the upper magnetic bearing 4 is formed.
  • the separator inserts of the Fig. 1 and 2 .
  • Openings (which can be provided on the drum 3 distributed around the circumference, whereby several openings can be provided on the drum 3) serve according to Fig. 1 as radial or tangential outlets 21 of the light phase LP from the drum 3.
  • An opening in the outer casing allows, according to the embodiment of the Fig. 1 then the outlet or serves as the outlet 10 of the lighter product phase LP formed during the centrifugal separation, which has been discharged from the drum 3.
  • the first outlets 21 on the radius ro of the drum 3 are designed in particular as "nozzle-like" openings in the outer shell of the drum 3. They are also as so-called “free” outlets from the drum 3.
  • the first outlets 21 serve to drain the lighter phase LP.
  • This phase emerging from the drum 3 is collected in the housing 1 in an upper collecting ring chamber 23 of the housing 1.
  • This collecting ring chamber 23 is designed in such a way that the phase collected in it is directed to the outlet 10 of the collecting ring chamber 23. This can be achieved by having the outlet 10 at the lowest point of the collecting ring chamber 23.
  • the collecting ring chamber 23 is open radially inwards towards the rotating drum 3 and is designed at a distance such that liquid spraying out of the respective outlet 21 is essentially only sprayed into the associated collecting ring chamber 23 - which is at the same axial level - during the centrifugal separation.
  • a chamber 25 that does not serve to drain a phase can optionally be formed below the collecting ring chamber 23, a chamber 25 that does not serve to drain a phase can optionally be formed.
  • This chamber 25 can optionally have a leakage drain (not shown here).
  • the first collecting ring chamber 23 and the chamber 25 can be separated from each other by a first, here conical wall 26, which extends conically inwards and upwards from the outer shell of the housing 1 and ends radially in front of the drum 3 at a distance from the latter.
  • the product phase LP is drained from the housing 1 through the outlet 10.
  • Nozzles can be provided in the area of the outlet 10 on the outside of the housing 1 in order to be able to easily connect lines and the like.
  • the nozzles are preferably also made of plastic.
  • the housing 1 can be composed of several plastic parts which are sealed together, for example by adhesive or welding.
  • the first paring disc 33 is provided, which extends essentially radially and merges into an axially extending drain pipe 34 as a paring disc shaft, which the lower axial boundary wall 7 of the housing 1.
  • the paring disk 33 has an outer diameter ru.
  • ru > ro applies.
  • the inlet openings 33a of the paring disk 33 are thus located on a larger diameter or radius ru than the outlets 21 for the light phase LP on the radius ro. This makes it possible to use the paring disk 33 to discharge a heavier phase HP from the drum 3 relative to the lighter phase LP.
  • the paring disk 33 is stationary when the separator is in operation and its outer edge dips into the heavier phase HP rotating in the drum 3.
  • the HP phase is drained inwards through the channels in the paring disc 33.
  • the paring disc 33 thus serves to drain the HP phase in the manner of a centripetal pump.
  • the peeling disc 33 can be arranged in a simple and compact manner in the drum 3 below the distributor 14 and below the plate pack 17.
  • the radius ru corresponds to the immersion depth of the peeling disc 33.
  • the discharge pipe 34 is led out of the housing 1 with one end downwards from the drum and through the lower boundary wall 7, but does not touch the drum 3.
  • the discharge pipe 34 can be formed as one piece with the housing 1 or inserted into it in a sealed manner.
  • a hose or the like can be connected to the discharge pipe as a discharge line 35.
  • the discharge pipe passes through the housing 1 and the lower magnetic bearing 5 concentrically to the axis of rotation D of the rotor 2, then extends axially within the housing 1 into the paring disk 33.
  • a controllable, in particular electrically controllable, control valve 36 is inserted into the outlet for the heavy phase HP, in particular into the discharge line 35 for the heavier phase HP.
  • the control valve 36 can be used to throttle the volume flow of the heavy phase HP in the discharge line 35 and to increase the immersion depth of the associated peeling disk.
  • a control device 37 is preferably provided.
  • the control valve 36 is preferably connected to the control device 37 wirelessly or by wire.
  • the control device 37 can also be designed and provided for controlling the magnetic bearings 4, 5 and the drive.
  • the light phase LP is also discharged via a peeling disc.
  • a second peeling disc 22 is provided in the upper region of the drum 3, the inlet openings 22a of which can in turn be located on a smaller radius ro than the radius ru of the inlet of the first - lower - peeling disc 33 for the heavier phase.
  • the shaft of this second paring disc 22 can surround the inlet pipe 8 like an annular channel like an outer drain pipe 24 and can be tightly connected to the housing 1 instead of the inlet pipe 8 or be formed as one piece with it.
  • the drain pipes 24, 34 of the two paring discs 22, 33 are thus Fig. 2 at opposite ends of the drum 3. They are also led out of the housing 1 at opposite ends. They can be inserted into the housing 1 in a sealed manner. However, they can also be made in one piece from plastic.
  • the inlet pipe 12 can be connected to the upper end of the paring disc shaft 24. A radial or tangential connection piece 24a can be led out of the paring disc shaft 24.
  • a discharge line 40 for discharging the light phase can be connected to this, which can lead into a bag or tank, for example. Accordingly, the ends of the pipes 12 and 34 can also be designed as connections for connecting hoses or the like ( Fig.2 , but also Fig. 1 ).
  • controllable, in particular electrically controllable, control valve 39 is also inserted into the discharge line 40 for the light phase LP.
  • the control valve 39 can be used to change the volume flow of the light phase LP, in particular to throttle it more or less, and thus to change the immersion depth of the second paring disk 22.
  • the control valve 39 is also connected to the control device 37 wirelessly or by wire, so that it can be controlled by the control device 37.
  • the respective peeling disk 22, 33 is a cylindrical and essentially radially aligned disk provided with several, for example one to six, channels, which is stationary during operation and has channels so that a type of centripetal pump is formed.
  • the respective peeling disk 22 or 33 dips with its outer edge into the phase LP or LP rotating in the separator. HP.
  • the respective phase LP, HP is diverted inwards through the channels in the paring disc and the rotation speed of the respective phase LP, HP is converted into pressure.
  • the respective paring disc 22, 33 thus replaces a drain pump for the respective phase LP, HP.
  • the paring discs thus each work as a centripetal pump. They can be made of plastic.
  • a third peeling disc could also be provided, which could be used to remove another phase.
  • the respective separator is provided with its reusable components.
  • This includes the frame I and the drive and stator units 4a, 5a of the magnetic bearing devices.
  • This also includes a control unit 37.
  • a separator insert II is then provided and mounted on the frame I. To do this, the stator units 4a and 5a only need to be moved apart.
  • the separator insert is then inserted in a form-fitting manner and the stator units are moved towards each other. This ensures that the housing is securely held in place against rotation.
  • hoses are connected to the nozzles that lead into tanks or bags.
  • the respective separator insert of the Fig.1 and 2 can therefore preferably also have at least hoses and nozzles which can be connected to further lines (not shown here) and containers such as bags, tanks, pumps and the like.
  • phase HP flows radially outwards in the drum 3 in the separation chamber. There, the phase HP leaves the drum on a radius ru through the channels of the stationary peeling disk 33.
  • the lighter phase LP flows radially inwards in the drum 3 in the separation chamber and rises through a channel 38 on a shaft of the distributor. There The LP phase leaves the drum after Fig. 1 and 2 each on a radius ro.
  • the separation process can be easily influenced using the control valve(s) 36, 39. This results in an optimization of the separation process.
  • the main application of the separator according to the invention is cell separation in the pharmaceutical industry.
  • the performance range is intended for the processing of broths from fermenters in the size range of 100 l - 4000 l as well as for laboratory applications.
  • separators are used are also conceivable: chemicals, pharmaceuticals, dairy technology, renewable raw materials, oil and gas, beverage technology, mineral oil, etc.
  • the separators shown enable the production of a separator insert in which all components that come into contact with the product can preferably be made of plastic or other non-magnetic materials that can be disposed of after a single use or sent for recycling. Cleaning after use is therefore not necessary.
  • the separator and its operation can therefore be implemented cost-effectively.
  • Fig. 5 shows a modification of a separator insert II of the Fig. 4 in a second embodiment, wherein identical features are provided with analogous reference numerals.
  • the special feature of this second embodiment is that the form-locking means 41b and the corresponding form-locking means 41a provided on the frame I only exist on one side between the frame I and the housing of the separator insert II, thus also enabling axial and rotational locking of the separator insert II relative to the frame I. This reduces, among other things, the complexity of the structure.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Refuse Collection And Transfer (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Separatoreinsatz für einen Separator und einen Separator mit einem solchen Separatoreinsatz.
  • Separatoren im Sinne dieser Schrift dienen zur Trennung einer fließfähigen Suspension als Ausgangsprodukt im Zentrifugalfeld in Phasen verschiedener Dichte. Bei verschiedensten Anwendungen ist eine Dampfsterilisation der eingesetzten Separatoren erforderlich. Ein relativ "kleiner" am Markt über die Anmelderin eingeführter dampfsterilisierbarer Separator mit Tellerpaket ist der Separator "CSC 6" mit 6000 m2 äquivalenter Klärfläche. In manchen Situationen, so im Labor, ist diese Maschine jedoch noch relativ groß. Die bekannten Separatoren mit Tellerpaket, die auf dem Markt verfügbar sind, werden mittels einer Spindel angetrieben, die wiederum direkt oder über ein Getriebe von einem Motor angetrieben wird. Zudem bestehen die bekannten Maschinen aus Edelstahl. Aus diesen Gründen werden aktuell in Laboren sehr häufig Filter statt Zentrifugalseparatoren eingesetzt. Bei einem Separator mit einem Tellerpaket und mit Einwegkomponenten aus Kunststoff (Single-Use-Technologie - Einmalverwendung vorqualifizierter Kunststoffteile) wäre die Dampfsterilisation (SIP - Sterilization In Place) nicht erforderlich. Er könnte sich insbesondere zum Einsatz in der Biotechnologie eignen.
  • Aus der WO 2014/000829 A1 ist ein Separator zur Trennung eines fließfähigen Produktes in verschiedene Phasen bekannt, der eine drehbare Trommel mit einem Trommelunterteil und einem Trommeloberteil aufweist und ein in der Trommel angeordnetes Mittel zum Verarbeiten einer Suspension im Zentrifugalfeld von Feststoffen bzw. zum Trennen einer schweren feststoffartigen Phase von einer leichteren Phase im Zentrifugalfeld, wobei eines, mehrere oder sämtliche folgender Elemente aus Kunststoff oder einem Kunststoff-Verbundwerkstoff bestehen: das Trommelunterteil, das Trommeloberteil, das Mittel zum Klären. Derart ist es möglich, einen Teil der Trommel oder vorzugsweise sogar die gesamte Trommel - vorzugsweise nebst den Zulauf- und Ablaufsystemen bzw. -bereichen - für eine Einmalverwendung auszulegen, was insbesondere in Hinsicht für die Verarbeitung pharmazeutischer Produkte wie Fermentationsbrühen oder dgl. von Interesse und Vorteil ist, da nach dem Betrieb zur Verarbeitung einer entsprechenden Produktcharge im während der Verarbeitung der Produktcharge vorzugsweise kontinuierlichen Betrieb keine Reinigung der produktberührenden Teile der Trommel durchgeführt werden muss sondern diese insgesamt ausgetauscht werden kann. Gerade aus hygienischer Sicht ist dieser Separator damit sehr vorteilhaft. Um eine physische Trennung zwischen dieser Einweg-Trommel und dem Antrieb zu erreichen, ist eine berührungsfreie Kupplung zwischen Antrieb und Trommel vorteilhaft.
  • Eine Weiterentwicklung zeigt die gattungsgemäße DE 10 2017 128 027 . Hier sind die Lagereinrichtungen als Magnetlager ausgebildet und eine der Magnetlagereinrichtungen wird vorzugsweise auch als Antriebsvorrichtung zum Drehen der Trommel genutzt, die im Betrieb in der Schwebe gehalten wird. Damit entfallen mechanische Komponenten zum Drehen und Lagern der Trommel, was die Ausbildung als Separator mit einem Separatoreinsatz zur einmaligen Verwendung begünstigt, da ein Austausch dieses Separatoreinsatzes sehr einfach zu handhaben ist. Diese Vorteile nutzt auch die vorliegende Erfindung.
  • Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, bei einem gattungsgemä-ßen Separatoreinsatz - der als Einwegelement nutzbar ist bzw. ausgebildet werden kann - so auszubilden, dass der Trennprozess besser beherrschbar wird.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1, also durch einen Separatoreinsatz für einen Separator, der zur Trennung einer fließfähigen Suspension in einem Zentrifugalfeld in wenigstens zwei fließfähige Phasen verschiedener Dichte ausgelegt ist und, der folgendes aufweist:
    1. a) ein im Betrieb stillstehendes Gehäuse, das nach Art eines Behälters ausgelegt ist, der bis auf eine Mehrzahl an Öffnungen geschlossen ausgelegt ist, wobei diese Öffnungen zumindest wie folgt ausgelegt sind: als eine Öffnung zum Zulauf einer zulaufenden Suspension, ausgebildet an einer ersten axialen Begrenzungswand des Gehäuses und als zwei Öffnungen zum Ablauf jeweiliger fließfähiger Phasen verschiedener Dichte an einem Außenmantel des Gehäuses und einer zweiten axialen Begrenzungswand des Gehäuses oder an der ersten und der zweiten axialen Begrenzungswand des Gehäuses,
    2. b) einen innerhalb des Gehäuses angeordneten und um eine Drehachse drehbaren Rotor mit einer Trommel, welche Öffnungen aufweist,
    3. c) wobei sich in eine der Öffnungen der Trommel an einem ersten ihrer beiden axialen Enden ein sich im Betrieb nicht drehendes Zulaufrohr zur Zuleitung der zu verarbeitenden Suspension in die Trommel erstreckt, welches die Trommel nicht berührt, und wobei wenigstens ein Auslass für eine erste der fließfähigen Phasen aus der Trommel als eine Schälscheibe ausgebildet ist, die sich im Betrieb nicht dreht und die ein Ablaufrohr aufweist, das am gegenüberliegenden zweiten axialen Ende der Trommel aus der Trommel geführt ist,
    4. d) wobei in der Trommel ein Trennmittel angeordnet ist, und
    5. e) wobei zumindest zwei Rotoreinheiten für Magnetlagereinrichtungen an zwei axial beabstandeten Stellen des Rotors mit der Trommel angeordnet sind, mit welchen der Rotor mit der Trommel im Betrieb innerhalb des Gehäuses in der Schwebe haltbar, drehbar lagerbar und in Drehung versetzbar ist.
  • Durch diese Konstruktion ist es möglich, den Trennprozess besonders gut zu beherrschen.
  • "Im Betrieb" bedeutet während einer bzw. der zentrifugalen Verarbeitung, wenn sich der Rotor dreht.
  • Es ist dabei bevorzugt, da einfach und praktisch, dass die Rotoreinheiten an den beiden axialen Enden der Trommel angeordnet sind, und dass zwei korrespondierende Statoreinheiten am Gestell des Separators ausgebildet sind. Derart werden an beiden axialen Enden der Trommel Magnetlagereinrichtungen gebildet.
  • Vorzugsweise ist somit vorgesehen, dass die Öffnungen der Trommel funktional den Öffnungen des Gehäuses aus a) zugeordnet sind.
  • Dabei stellt mindestens eine der beiden Magnetlagereinrichtungen vorzugsweise auch den Drehantrieb für die Trommel dar, wobei dieser Antrieb auch geeignet ist die Trommel mit frei einstellbaren Drehzahlen bzw. frei wählbarer Drehrichtung anzutreiben. Dabei kann vorzugweise vorgesehen sein, dass eine oder beide Magnetlagereinrichtungen radial und axial lagernd wirken und den Rotor im Betrieb im Behälter zu diesem beabstandet in der Schwebe halten.
  • Es kann weiter vorzugweise vorgesehen sein, dass der Separatoreinsatz eine vormontierte, wechselbare Einheit zum Einsetzen in Statoreinheiten am Gestell des Separators bildet. Im Zusammenspiel bilden die Rotor- und Statoreinheiten Magnetlagereinrichtungen aus. Mit diesen kann die Trommel axial und radial gelagert werden und in der Schwebe gehalten werden.
  • Nach einer ersten vorteilhaften und konstruktiv besonders einfach umsetzbaren Variante ist ergänzend vorgesehen, dass eine weitere Öffnung der Trommel als freier radialer Auslass für eine zweite der fließfähigen Phasen aus der Trommel in das Gehäuse ausgelegt ist, aus dem sie ableitbar ist. Es kann dazu ferner vorteilhaft und einfach vorgesehen sein, dass dem freien Auslass eine Fang-Ringkammer des Gehäuses zugeordnet ist, die einen Ablauf aus dem Gehäuse aufweist.
  • Nach einer anderen vorteilhaften und konstruktiv besonders einfach umsetzbaren Variante kann aber auch ergänzend vorgesehen sein, eine weitere Öffnung der Trommel zur Ableitung der weiteren fließfähigen Phasen aus der Trommel als eine zweite Schälscheibe auszubilden. Es kann dann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die zweite Schälscheibe ein Ableitungsrohr aufweist, das koaxial zum Zuleitungsrohr ausgebildet ist und koaxial zu diesem aus der Trommel und durch die Öffnung in der ersten axialen Begrenzungswand des Gehäuses geführt ist.
  • Um den Trennprozess gut zu beherrschen, das heißt steuern oder regeln zu können, kann ferner vorgesehen sein, dass der ersten Schälscheibe und/oder der zweiten Schälscheibe strömungsseitig - als ggf. jeweils ablaufseitig - ein Regelventil nachgeschaltet ist, das oder die von einer Steuereinrichtung ansteuerbar sind.
  • Es kann weiter bevorzugt vorgesehen sein, dass in der Trommel ein Trennmittel, insbesondere ein Tellerpaket, angeordnet ist und dass die erste Schälscheibe konstruktiv raumsparend und einfach in der Trommel unterhalb des Verteilers und unterhalb des Tellerpakets angeordnet ist, also in einem Bereich, der sonst oft zum Befestigen einer Antriebsspindel benötigt wird, die hier nicht erforderlich ist.
  • Es ist bevorzugt - da konstruktiv einfach und sicher - dass die Rotoreinheiten für die Magnetlagereinrichtungen an den beiden axialen Enden der Trommel angeordnet sind und dass das Zulaufrohr und das Ablaufrohr der ersten Schälscheibe jeweils eine dieser beiden Rotoreinheiten axial durchsetzt.
  • Es ist besonders vorteilhaft und praktisch, dass der Separatoreinsatz als vormontierte Einheit ausgebildet ist. Dabei kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass sämtliche produktberührenden Elemente dieses Einsatzes aus Kunststoff oder einem anderen nichtmagnetischen Material bestehen, wobei er als Ganzes wechselbar ist und nach Gebrauch vollständig entsorgt werden kann. Eine Reinigung und ggf. eine Dampfsterilisation des Separatoreinsatzes sind damit nicht mehr erforderlich.
  • Es kann die jeweilige Lagereinrichtung, die neben einer Radiallagerung auch eine Axiallagerung der Trommel und/oder einen Drehantrieb bewirkt, permanent- und/oder elektromagnetisch wirken.
  • Am Außenumfang ist das Zulaufrohr oder ein dieses umgebender Schälscheibenschaft vorzugsweise abgedichtet in das Gehäuse eingesetzt oder mit diesem einstückig ausgebildet.
  • Die Trommel kann einfach konisch oder doppeltkonisch ausgebildet sein. Sie kann ergänzend oder alternativ auch einen oder mehrere zylindrische Abschnitte aufweisen. Sie kann zudem aus mehreren Teilen, insbesondere einem Oberteil und einem Unterteil zusammengesetzt sein, wobei diese Teile vorzugsweise nach dem Einbau innerer Komponenten und ihrem Zusammenbau miteinander verbunden sind (z.B. durch Verkleben oder Verschweißen). Analog kann das Gehäuse aus mehreren Teilen, insbesondere einem Oberteil und einem Unterteil zusammengesetzt sein, wobei diese Teile vorzugsweise nach dem Einbau innerer Komponenten - insbesondere dem Rotor - und ihrem Zusammenbau miteinander verbunden sind (z.B. durch Verkleben oder Verschweißen).
  • Die Abläufe können Stutzen an der Außenseite des Gehäuses aufweisen, die am Außenumfang abgedichtet an diesem ausgebildet sind, so dass derart auf einfache Weise Schläuche oder dgl. anschließbar sind. Die Schläuche können auch bereits an den Stutzen vormontiert sein, so dass diese komplett und bei Bedarf keimfrei verschlossen sind. Die Stutzen können sich z.B. radial, tangential oder schräg zur Radialrichtung erstrecken.
  • Diese Separatoren sind zum Betrieb bei variablen, auch relativ hohen Drehzahlen geeignet. Zudem kann er auch gut für eine Einmalverarbeitung - beispielsweise für eine zentrifugale Trennung einer Produktcharge einer fließfähigen Fermentationsbrühe als Suspension - von z.B. 100l bis einige Tausend, z.B. 4000 l - in verschiedene Phasen - genutzt werden und danach entsorgt werden. Dabei besteht ein besonderer Vorteil darin, dass alle produktberührenden Komponenten des Separators als vorgefertigte und bereits keimfreie Einheit eingebaut, betrieben und anschließend entsorgt werden können. Diese vorgefertigte Einheit besteht zumindest aus dem Rotor mit der Trommel, den Trenntellern, dem Zulaufverteiler und den Rotormagneten bzw. Rotoreinheiten, sowie dem Gehäuse mit den Zu- und Abläufen. Des Weiteren kann die Einheit zudem Zu- und Ablaufleitungen (bspw. Schläuche) sowie Messequipment oder weitere produktberührte Komponenten enthalten, die zum Einmalgebrauch vorgesehen sind und nach Benutzung zusammen mit der Separatoreinheit entsorgt werden.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass neben einem in erster vertikaler Ausrichtung der Drehachse unteren Axiallager ein weiteres Axiallager - z.B. an einem gegenüberliegenden Ende der Trommel oder ggf. auch in der Trommel - vorgesehen ist. Denn dies ermöglicht es, dass die Drehachse der Trommel vertikal aber alternativ auch vorteilhaft aus der Vertikalen geneigt angeordnet werden kann. Dabei ist eine beliebige Anordnung der Drehachse möglich. Die Drehachse kann also z.B. unter einem Winkel von 30 - 60°, beispielsweise 45°, aus der Vertikalen geneigt sein oder auch horizontal ausgerichtet werden - also um 90° zur Vertikalen geneigt ausgerichtet sein. Weiterhin ist auch eine Drehung der gesamten Anordnung um 180° möglich, so dass die Zulauföffnung unten angeordnet ist und die konischen Trennteller sich nach oben öffnen - ohne dass es dadurch zu Lagerungsproblemen der Trommel kommt.
  • Sofern hier oder nachfolgend "eine erste vertikale Ausrichtung der Drehachse" betrachtet wird, heißt dies, dass die Lage der Elemente der Zentrifuge in einer vertikalen Ausrichtung der Drehachse wie beschrieben realisierbar ist bzw. realisiert ist. Die Drehachse kann praktisch dann aber auch schräg zur vertikalen Ausrichtung ausgerichtet sein. Dann wird vorzugsweise der Ablauf für die Phasen LP, HP, jeweils an eine vertikal tiefste Stelle der jeweiligen Fang-Ringkammern gelegt.
  • Es ist weiter vorteilhaft, wenn eine der Lager- und/oder Antriebseinheiten dazu ausgelegt ist, die Trommel bei einer ersten vertikalen Ausrichtung an ihrem unteren Ende radial zu lagern und in Drehung zu versetzen.
  • Und schließlich kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Gehäuse ausschließlich die Öffnungen für Zulaufrohre und für Abläufe aufweist und ansonsten hermetisch geschlossen ausgebildet ist. Dazu kann vorgesehen sein, dass die Zulaufrohre und die Abläufe nach Art von Stutzen aus dem Gehäuse nach außenvorstehen, wobei diese Stutzen mit dem Gehäuse abgedichtet verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet sind.
  • Die Erfindung schafft auch einen Separator mit einem Gestell und einem wechselbaren Separatoreinsatz nach einem der darauf bezogenen Ansprüche.
  • Dies erleichtert es, einen Separator zu schaffen, der ein Einwegmodul mit Einwegkomponenten "Trommel" und "Gehäuse" aufweist, wohingegen zumindest das Gestell sowie Teile der Lager- und Antriebsvorrichtung wiederverwendbar sein können.
  • Die Erfindung ermöglicht die Herstellung eines Separators, bei dem ein Einweg-Separatoreinsatz verwendbar ist, der vorzugweise derart ausgebildet ist, dass sämtliche produktberührenden Komponenten aus Kunststoff oder anderen nichtmagnetischen Werkstoffen gefertigt sind, die nach einmaligem Gebrauch entsorgt werden können. Eine Reinigung nach Benutzung entfällt somit. Die Maschine und deren Betrieb können damit deutlich günstiger werden. Magnete können ggf. recycelt werden.
  • Der gesamte Separatoreinsatz wird nach seiner Herstellung als abgedichtete Einheit bereitgestellt, in welche keine Verunreinigungen eintreten können. Dazu können die Stutzen abgedichtet lösbar verschlossen sein. So können an den Stutzen Schlauchabschnitte angeordnet sein, die öffenbare und verschließbare Konnektoren aufweisen, mit welchen das Separatormodul bzw. hier der Separatoreinsatz an weitere Elemente des Zu- und Ablaufsystems wie Beutel oder Tanks oder Schlauch- oder Rohrleitungen anschließbar ist.
  • Dabei ist es einfach und sicher, wenn an dem Gestell zueinander beabstandete Aufnahmen der Lagereinrichtungen ausgebildet sind, zwischen welche der Separatoreinsatz drehfest wechselbar einsetzbar ist.
  • Es kann dazu weiter vorgesehen sein, dass der relative Abstand der Aufnahmen an der Konsole verstellbar ist, um den Separatoreinsatz wechseln zu können.
  • Es kann weiter vorgesehen sein, dass der Separatoreinsatz form- und/oder kraftschlüssig drehfest an dem Gestell befestigbar ist. Nach einer besonders einfachen Variante weisen dazu das Gehäuse und die Aufnahmen korrespondierende Formschlussmittel auf, um das Gehäuse drehfest an dem Gestell bzw. den Statoreinheiten zu halten.
  • Die Lage dieser korrespondierenden Formschlussmittel definieren auch die funktional erforderliche Lage der Statoreinheiten und der Rotoreinheiten zueinander. Dies betrifft besonders die genaue Zentrierung der jeweils koaxial ineinander liegenden Einheiten und. Dabei kann durch die Aufnahmen ggf. auch in axialer Richtung eine Haltekraft (von oben und unten) auf das Gehäuse ausgeübt werden um dieses ggf. auch kraftschlüssig zu halten.
  • Es kann zudem vorgesehen sein, wenn wenigstens eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mit welcher die Menge der Rezirkulation der leichten oder der schweren Phase - insbesondere unter Nutzung eines oder mehrerer Ergebnisse von Messungen mit der Messeinrichtung - steuerbar oder regelbar ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben, wobei auch weitere vorteilhafte Varianten und Ausgestaltungen diskutiert werden. Es sei betont, dass die nachfolgend diskutierten Ausführungsbeispiele die Erfindung nicht abschließend beschreiben sollen, sondern dass auch nicht dargestellte Varianten und Äquivalente realisierbar sind und unter die Ansprüche fallen. Es zeigt:
    • Figur 1:
    eine schematische, schnittartige Darstellung eines ersten wechselbaren Separatoreinsatzes eines Separators nebst einer schematischen Darstellung eines Zu- und Ablaufsystems und einer Steuereinheit des Separators;
    Figur 2:
    eine schematische, schnittartige Darstellung eines zweiten wechselbaren Separatoreinsatzes eines Separators nebst einer schematischen Darstellung eines Zu- und Ablaufsystems und einer Steuereinheit des Separators;
    Figur 3:
    eine schematische Darstellung eines Separators mit einem wiederverwendbaren Gestell und einem wechselbaren Separatoreinsatz, letzterer hier nach Art der Fig. 1, mit daran angeordneten Schlauchabschnitten;
    Figur 4:
    eine perspektivische Ansicht des wechselbaren Separatoreinsatzes aus Fig. 1 und 3 mit daran angeordneten Schlauchabschnitten; und
    Figur 5:
    perspektivische Ansicht einer zweiten Variante eines wechselbaren Separatoreinsatzes in Abwandlung der Variante der Fig. 4.
  • Figur 3 zeigt einen Separator mit einem mehrfach verwendbaren Gestell I und mit einem wechselbaren Separatoreinsatz II nach Art der Fig. 1 zur zentrifugalen Trennung eines Produktes - einer Suspension S - in verschiedene dichte Phasen HP, LP. Der Separatoreinsatz könnte auch nach Art der Fig. 2 ausgestaltet sein.
  • Der Separatoreinsatz II ist vorzugsweise als vorgefertigte Einheit ausgebildet. Insbesondere ist der Separatoreinsatz II als ein als Ganzes tauschbarer bzw. wechselbarer sowie als vormontierte Einheit ausgelegter Einweg-Separatoreinsatz ausgebildet, der ganz oder zum überwiegenden Teil aus Kunststoff- oder Kunststoff-Verbundwerkstoffen aufgebaut ist.
  • Der Separatoreinsatz (zu dem nicht die Elemente 4a und 5a gehören) ist separat beispielhaft in Figur 1 und 2 dargestellt. Er kann nach der Verarbeitung einer Produktcharge entsorgt und gegen einen neuen Separatoreinsatz II ausgetauscht werden kann.
  • Ein solcher Separator mit einem einfach wechselbaren Separatoreinsatz kann bei der Verarbeitung von Produkten sinnvoll und vorteilhaft sein, bei denen mit sehr hoher Sicherheit auszuschließen ist, dass während der zentrifugalen Verarbeitung Verunreinigungen in das Produkt - eine fließfähige Suspension oder seine Phasen - eingetragen werden oder bei denen eine Reinigung und Desinfektion des Separators sehr aufwendig oder gar nicht möglich wäre.
  • Das Gestell I weist eine Konsole I-1 auf. Diese kann -- muss aber nicht - auf einem Wagen I-2 mit Rollen I-3 gelagert sein. An der Konsole I-1 können Aufnahmen I-4 und I-5 angeordnet sein, die zur Aufnahme und zum Halten des Separatoreinsatzes II auch im Betrieb dienen. Vorzugsweise ragt ein erstes axiales Ende des Separatoreinsatzes II von unten in die obere Aufnahme I-4 ein und ein unteres Ende des Separatoreinsatzes II ragt von oben in die andere Aufnahme I-5 ein.
  • In den jeweiligen Aufnahmen I-4 und I-5 können jeweilige Stator-Einheiten 4a, 5a von zwei Antriebs- und Magnetlagereinrichtungen 4 und 5 angeordnet sein. Die Steuer- und Leistungselektronik hierfür kann im Gestell I, z.B. in der Konsole I-1 angeordnet sein.
  • Hier stehen diese Aufnahmen I-4 und I-5 seitlich von der Konsole I-1 des Gestell I vor. Sie können an der Konsole I-1 höhenverstellbar angeordnet sein.
  • An den Aufnahmen I-4 und I-5 und an einem sich im Betrieb nicht drehenden Gehäuse 1 des Separatoreinsatzes II können korrespondierende Formschlussmittel ausgebildet sein, um den Separatoreinsatz II drehfest in die Statoreinheiten 4a, 5a einsetzen zu können. Die obere und die untere Statoreinheit 4a, 5a können jeweils miteinander fluchtende Achsen aufweisen.
  • Zum Wechseln des Separatoreinsatzes II kann vorgesehen sein, dass die beiden Aufnahmen I-4 und I-5 mit den Statoreinheiten 4a, 5a, an dem Gestell I-1 axial - und hier beispielhaft auch vertikal - relativ zueinander beweglich, insbesondere verschieblich angeordnet sind.
  • In diesem Fall kann beispielsweise vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Aufnahmen I-4 und I-5 mit den Statoreinheiten 4a, 5a am Gestell I axial auseinander und wieder aufeinander zu bewegt werden können, um den Separatoreinsatz II zu wechseln, d.h. um den alten Separatoreinsatz II aus dem Gestell I herausnehmen und gegen einen neuem austauschen zu können. Es kann dazu weiter vorgesehen sein, dass der relative Abstand der Aufnahmen I-4 und I-5 mit den Statoreinheiten 4a, 4b der Lagereinrichtungen 4, 5 verstellbar ist, um den Separatoreinsatz II wechseln zu können.
  • Es kann weiter vorgesehen sein, dass der Separatoreinsatz II form- und/oder kraftschlüssig drehfest an dem Gestell I befestigbar ist. Nach einer besonders einfachen Variante können dazu das Gehäuse 1 und die Statoreinheiten 4a, 5a korrespondierende Formschlussmittel wie Vorsprünge (z.B. Stifte) und Ausnehmungen (z.B. Bohrungen) aufweisen, um das Gehäuse 1 drehfest an den Statoreinheiten und damit am Gestell I zu halten. In Fig. 4 sind entsprechende Formschlussmittel 41 und 42 umfangsverteilt im unteren und oberen Bereich des Separatoreinsatzes II sowie am Gestell angeordnet. Es ist allerdings auch möglich, dass lediglich ein Formschlussmittel anstelle mehrerer Formschlussmittel im unteren oder oberen Bereich des Separatoreinsatzes II und an der korrespondierenden Stelle am Gestell I vorgesehen ist. Die korrespondierenden Formschlussmittel in Fig. 3 und Fig. 4 sind Stifte 41a und Ausnehmungen 41b. Die korrespondierenden Formschlussmittel können auch direkt am Gestell I ausgebildet sein. Die korrespondierenden Formschlussmittel können symmetrisch aber auch unsymmetrisch angeordnet sein, um sicherzustellen, dass der Separatoreinsatz nur in einer einzigen Orientierung eingesetzt werden kann.
  • Nachfolgend sei unter Bezug auf Figur 1 und Fig. 2 der Aufbau bevorzugter Separatoreinsätze II nebst dem Aufbau des Antriebs- und Lagersystems des Separators, der Steuerung des Separators und des Zu- und Ablaufsystems des Separators näher beschrieben.
  • Nach Fig 1 und 2 weist der Separatoreinsatz II des Separators jeweils ein Gehäuse 1 und einen in das Gehäuse 1 eingesetzten, im Betrieb relativ zum Gehäuse 1 drehbaren Rotor 2 auf. Der Rotor 2 weist eine Drehachse D auf. Diese kann vertikal ausgerichtet sein, was dem Aufbau des Gestells I entspricht. Sie kann aber auch anders im Raum ausgerichtet werden, wenn das Gestell auch entsprechend gestaltet ist.
  • Der Rotor 2 des Separatoreinsatz II weist zudem eine drehbare Trommel 3 auf. Der Rotor 2 ist an zwei axial zueinander in Richtung der Drehachse voneinander beabstandeten Orten mit jeweiligen Magnetlagereinrichtungen 4, 5 drehbar gelagert. Vorzugsweise ist er bzw. auch die Trommel 3 an den beiden axialen Enden derart gelagert. Der Separatoreinsatz II weist dabei Rotoreinheiten 4b, 5b der Magnetlagervorrichtungen 4, 5 auf. An dem Gestell I-1 sind hingegen Statoreinheiten 4a, 5a der Magnetlagereinrichtungen 4, 5 angeordnet.
  • Die Magnetlagereinrichtungen 4, 5 wirken bevorzugt radial und axial und halten den Rotor 2 bevorzugt im Gehäuse 1 zu diesem beabstandet in der Schwebe.
  • Dabei können die Rotoreinheiten 4b, 5b im Wesentlichen nach Art von Innenringen aus Magneten, insbesondere Permanentmagneten, ausgebildet sein und die wiederverwendbaren Statoreinheiten 4a, 5a, können im Wesentlichen nach Art von Außenringen, die zur axialen und radialen Lagerung des Rotors 2 (z.B. oben) oder alternativ auch zum Drehantrieb (z.B. unten) genutzt werden.
  • Somit stellen die Rotoreinheiten 4b und/oder 5b als Teil des Separatorantriebs auch einen Teil des rotierenden Systems bzw. Rotors dar. Anders ausgedrückt ist somit der Rotor des Antriebs ein Teil der Trommel des Zentrifugalseparators. Eine oder beide der Magnetlagereinrichtungen 4, 5 wird/werden somit vorzugsweise ergänzend auch als Antriebsvorrichtung zum Drehen des Rotors 2 mit der Trommel 3 im Gehäuse 1 genutzt. In diesem Fall bildet die jeweilige Magnetlagereinrichtung eine kombinierte Magnetlager- und Antriebseinrichtung aus. Die Magnetlagereinrichtungen 4, 5 können als Axial- und/oder Radiallager ausgebildet sein, welche die Trommel 3 an ihren Enden während des Betriebes insgesamt zusammenwirkend axial und radial lagern und insgesamt im Betrieb schwebend halten und drehen.
  • Die Magnetlagereinrichtungen 4 und 5 können vom grundsätzlichen Aufbau her gleich oder weitgehend gleich ausgebildet sein. Dabei kann insbesondere nur die eine der beiden Magnetlagereinrichtungen 4, 5 ergänzend auch als Antriebsvorrichtung Verwendung finden. Es sind somit jeweils korrespondierende Bauteile der Magnetlager 4, 5 am Separatoreinsatz II - an dessen Rotor 2 - und andere korrespondierende Teile am Gestell I ausgebildet. Eine oder beide Statoreinheiten 4a, 5a können dabei auch mit einer Steuer- und Leistungselektronik zum Ansteuern der elektromagnetischen Komponenten der Magnetlagereinrichtungen elektrisch verbunden sein.
  • Die jeweilige Magnetlagereinrichtung 4, 5 kann z.B. nach einem kombinierten elektro- und permanentmagnetischen Wirkprinzip arbeiten.
  • Vorzugsweise dient zumindest die untere axial wirkende Magnetlagereinrichtung 5 dazu, den Rotor 2 innerhalb des Gehäuses 1 axial durch Levitation in der Schwebe zu halten. Sie kann einen oder mehrere erste Permanentmagnete beispielsweise an der Unterseite des Rotors aufweisen und weiterhin an einer Aufnahme am Gestell Elektromagnete aufweisen, welche den oder die Permanentmagneten koaxial umgeben. Der Antrieb des Rotors kann elektromagnetisch erreicht werden. Es ist aber auch ein Antrieb über rotierende Permanentmagneten realisierbar.
  • Derartige Lager- und Antriebsvorrichtungen werden beispielsweise von der Firma Levitronix z.B. für den Antrieb von Zentrifugalpumpen verwendet ( EP2 273 124 B1 ). Sie können auch im Rahmen dieser Schrift eingesetzt werden. Als Antrieb kann beispielsweise ein erster Levitronix-Motor "Unten" eingesetzt werden, der zugleich die Trommel magnetisch radial und axial lagert. Zudem kann ein zweiter - beispielsweise bis auf die Steuerung im Betrieb baugleicher - Levitronix-Motor vorgesehen sein, welcher als das Magnetlager 4 den Rotor 2 am Kopf radial und axial lagern kann.
  • Die Rotordrehzahl kann mit Hilfe einer Steuereinrichtung 37 (siehe Fig. 1 oder 2) oder einer dazu separaten Steuereinrichtung der Magnetlager 4, 5 variabel eingestellt werden. Ebenso kann die Drehrichtung des Rotors 2 derart vorgegeben und verändert werden.
  • Im Betrieb dreht sich der Rotor 2. Dabei wird er somit axial in der Schwebe gehalten und radial zentriert. Vorzugsweise wird der Rotor 2 mit der Trommel 3 mit einer Drehzahl zwischen 1.000, vorzugsweise 5.000 bis 10.000, ggf. auch bis zu 20.000 Umdrehungen pro Minute betrieben. Die aufgrund der Rotation entstehenden Zentrifugalkräfte führen zur bereits weiter oben beschriebenen Trennung einer zu verarbeitenden Suspension in verschiedene fließfähige Phasen LP, HP unterschiedlicher Dichte und zu deren Ableitung, wie weiter unten näher beschrieben. Dabei erfolgt die Verarbeitung der Produktcharge im kontinuierlichen Betrieb, was bedeutet, dass die aus der Suspension getrennten Phasen während des Betriebs vollständig wieder aus der Trommel abgeleitet werden.
  • Damit ist es sehr gut möglich, für einen Separator einen Separatoreinsatz nebst Gehäuse zu schaffen, der insgesamt für eine Einmalverwendung auslegt werden kann, was wiederum insbesondere in Hinsicht für die Verarbeitung pharmazeutischer Produkte wie Fermentationsbrühen oder dgl. von Interesse und Vorteil ist, da nach dem Betrieb zur Verarbeitung einer entsprechenden Produktcharge im während der Verarbeitung der Produktcharge vorzugsweise kontinuierlichen Betrieb keine Reinigung der Trommel durchgeführt werden muss, da der gesamte Separatoreinsatz austauschbar ist. Ggf. können einzelne Elemente wie Magnete geeignet recycelt werden (siehe auch die DE 10 2017 128 027 A1 ).
  • Das Gehäuse 1 besteht bevorzugt aus einem Kunststoff- oder aus einem Kunststoff-Verbundwerkstoff. Das Gehäuse 1 kann zylindrisch ausgebildet sein und einen zylindrischen Außenmantel aufweisen, an dessen Enden zwei sich radial erstreckende Begrenzungswände 6, 7 (Deckel und Boden) ausgebildet sind.
  • Die Trommel 3 dient zur zentrifugalen Trennung einer fließfähigen Suspension S im Zentrifugalfeld in zumindest zwei Phasen LP, HP verschiedener Dichte, die beispielsweise eine leichtere Flüssigkeitsphase und eine schwere Feststoffphase oder eine schwere Flüssigkeitsphase sein können.
  • Der Rotor 2 und seine Trommel 3 weisen in bevorzugter Ausgestaltung eine vertikale Drehachse D auf. Das Gehäuse 1 und der Rotor 2 könnten aber auch anders im Raum ausgerichtet werden. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf die dargestellte vertikale Ausrichtung (Fig. 3). Bei anderer Orientierung im Raum verändern sich die Ausrichtungen entsprechend der neuen Ausrichtung mit. Zudem werden ggf. einer oder beide Auslässe - noch zu erörtern - anders angeordnet.
  • Der Rotor 2 des Separators mit der Trommel besteht vorzugsweise ganz oder überwiegend aus einem Kunststoff- oder aus einem Kunststoff-Verbundwerkstoff.
  • Die Trommel 3 wird bevorzugt jedenfalls abschnittsweise zylindrisch und/oder konisch ausgebildet. Analoges gilt für die weiteren Elemente in dem Rotor 2 und am Gehäuse 1 (bis auf Elemente der Magnetlagereinrichtungen 4, 5).
  • Das Gehäuse 1 ist nach Art eines Behälters ausgelegt, der vorteilhaft bis auf einige (noch zu erörternde) Öffnungen/Öffnungsbereiche hermetisch geschlossen ausgebildet ist.
  • Nach Fig. 1 und 2 ist in den beiden axialen Begrenzungswänden 6, 7, die hier beispielhaft oben und unten liegen, des Behälters 1 jeweils eine der Öffnungen ausgebildet.
  • Die eine der Öffnungen - in der ersten, hier oberen axialen Begrenzungswand 6 - ermöglicht bzw. dient nach Fig. 1 und 2 als Zulauf 8 zum Zuleiten einer im Zentrifugalfeld in wenigstens zwei Phasen unterschiedlicher Dichte - LP und HP - zu trennende Suspension durch das Gehäuse 1 bis in die Trommel 3.
  • Hier ist die erste Phase eine leichtere Phase LP und die zweite Phase eine im Vergleich zur ersten Phase dichtere, schwerere Phase HP.
  • Eine zweite der Öffnungen - in der zweiten, hier unteren axialen Begrenzungswand 7 - ermöglicht bzw. dient als Ablauf für die zweite schwerere Phase HP direkt aus der Trommel 3 durch das Gehäuse 1 hindurch.
  • Die Trommel 3 weist ebenfalls Öffnungen auf, die den Öffnungen des Gehäuses jeweils funktional zugeordnet sind.
  • In eine obere Öffnung 12a an dem einen axialen Ende der Trommel 3 erstreckt sich ein Zulaufrohr 12 für eine zu verarbeitende Suspension. Dieses durchsetzt das Gehäuse 1, insbesondere dessen eine - hier obere - axiale Begrenzungswand 6. Am Außenumfang ist das Zulaufrohr 12 zum Gehäuse 1 hin nach Fig. 1 abgedichtet in dieses eingesetzt - z.B. schweißend oder klebend - oder ggf. einstückig mit dem Gehäuse als Kunststoffspritzteil ausgeführt. Es besteht vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff. Das Zulaufrohr 12 steht mit einem Ende aus dem Gehäuse 1 oben nach außen vor und erstreckt sich durch die obere Begrenzungswand 6 hindurch bis in die Trommel 3, wobei es die Trommel 3 nicht berührt. Das Zulaufrohr 12 ist somit eine Öffnung des Gehäuses 1, welche der Öffnung 12a der Trommel 3 funktional zugeordnet ist.
  • Das Zulaufrohr 12 durchsetzt nach Fig. 1 (aber auch Fig. 2) konzentrisch zur Drehachse des Rotors 2 das Gehäuse 1 und das eine Magnetlager 4, erstreckt sich sodann innerhalb des Gehäuses 1 axial weiter in die drehbare Trommel 3 und endet dort mit seinem andere Ende - einem freien Auslassende.
  • Das Zulaufrohr 12 mündet nach Fig. 1 und 2 jeweils in der Trommel 3 in einem mit der Trommel 3 drehbaren Verteiler 13. Der Verteiler 13 weist einen rohrartigen Verteilerschaft 14 auf und einen Verteilerfuß 15. Im Verteilerfuß 15 sind einer oder mehrere Verteilerkanäle 16 ausgebildet. Auf den Verteiler 13 kann ein Trenntellerstapel aus hier konischen Trenntellern 17 aufgesetzt sein. Der Verteiler 13 und die Trennteller 17 bestehen vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff.
  • Zudem dient sowohl nach Fig. 1 als auch nach Fig. 2 jeweils eine erste Schälscheibe 33 zum Ableiten der schwereren Phase HP der zwei Phasen HP und LP aus der Trommel 3. Ein Schälscheibenschaft bzw. ein zentrisches Ablaufrohr 34 durchsetzt dabei die zweite axiale Begrenzungswand 7 (siehe Fig. 1 und Fig. 2) des Gehäuses 1 und bildet somit eine weitere Öffnung des Gehäuses 1. Es steht zudem nach unten aus einer unteren axialen Öffnung 34a der Trommel vor, berührt die Trommel aber nicht.
  • Die Trommel 3 weist hier nach einer möglichen - aber nicht zwingender - Ausgestaltung zumindest zwei zylindrische Abschnitte 18, 19 verschiedenen Durchmessers auf. An diese angrenzend können einer oder mehrere konische Übergangsbereiche an der Trommel 3 ausgebildet sein. Die Trommel 3 kann in ihrem mittleren axialen Bereich innen auch insgesamt einfach oder doppeltkonisch ausgebildet sein (hier nicht dargestellt).
  • Wie dargestellt, kann die Trommel 3 einen unteren zylindrischen Abschnitt 20 geringeren Durchmessers aufweisen, an/in dem auch die Rotoreinheit 5b des unteren Magnetlagers ausgebildet ist, das in einen konischen Bereich 20a übergeht, dann hier einen beispielsweise zylindrischen Bereich 19 größeren Durchmessers, dann wieder einen konischen Bereich 18a und dann einen oberen zylindrischen Abschnitt 18 geringeren Durchmessers auf, an dem die Rotoreinheit 4b des obere Magnetlagers 4 ausgebildet ist.
  • In Hinsicht auf die Ableitung der leichteren Phase unterschieden sich die Separatoreinsätze der Fig. 1 und 2.
  • Öffnungen (die an der Trommel 3 umfangsverteilt vorgesehen sein können, wobei an der Trommel 3 somit jeweils mehrere Öffnungen vorgesehen sein können) dienen nach Fig. 1 als radiale oder tangentiale Auslasse 21 der leichten Phase LP aus der Trommel 3. Eine Öffnung im Gehäuseaußenmantel ermöglicht nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sodann den Auslass bzw. dient als Ablauf 10 der leichteren sich bei der zentrifugalen Trennung bildenden Produktphase LP, die aus der Trommel 3 ausgeleitet worden ist.
  • Die ersten Auslasse 21 auf dem Radius ro der Trommel 3 sind insbesondere als "düsenartige" Öffnungen im Außenmantel der Trommel 3 ausgebildet. Sie sind zudem als sogenannte "freie" Abläufe aus der Trommel 3 ausgebildet. Dabei dienen die ersten Auslasse 21 zum Ableiten der leichteren Phase LP. Diese aus der Trommel 3 austretende Phase wird im Gehäuse 1 in einer oberen Fang-Ringkammer 23 des Gehäuses 1 aufgefangen. Diese Fang-Ringkammer 23 ist derart ausgestaltet, dass die in ihr aufgefangene Phase zu dem Ablauf 10 der Fang-Ringkammer 23, geleitet wird. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Ablauf 10 an jeweils tiefster Stelle der Fang-Ringkammer 23 liegt. Die Fang-Ringkammer 23 ist radial nach innen zur rotierenden Trommel 3 hin offen und derart beabstandet ausgebildet, dass aus dem jeweiligen Auslass 21 ausspritzende Flüssigkeit während der zentrifugalen Trennung im Wesentlichen nur in die zugehörige - auf gleichem axialen Niveau liegende - Fang-Ringkammer 23 gespritzt wird.
  • Unterhalb der Fang-Ringkammer 23 kann optional eine nicht zur Ableitung einer Phase dienende Kammer 25 ausgebildet sein. Diese Kammer 25 kann optional einen (hier nicht dargestellten) Leckageablauf aufweisen.
  • Die erste Fang-Ringkammer 23 und die Kammer 25 können durch eine erste hier konische Wand 26 voneinander getrennt sein, die ausgehend von dem Außenmantel des Gehäuses 1 konisch nach innen sowie oben verläuft und innen beabstandet zur Trommel 3 radial vor dieser endet.
  • Vorzugsweise am tiefsten Punkt der Fang-Ringkammer wird die Produktphase LP durch den Ablauf 10 aus dem Gehäuse 1 abgeleitet. Es können Stutzen im Bereich des Ablaufs 10 außen am Gehäuse 1 vorgesehen sein, um einfach Leitungen und dgl. anschließen zu können.
  • Diese können wiederum an dem Gehäuse 1 direkt mit ausgebildet sein oder klebend an diesem angebracht sein. Die Stutzen bestehen vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff. Das Gehäuse 1 kann aus mehreren Kunststoffteilen zusammengesetzt sein, die beispielsweise klebend oder schweißend miteinander abgedichtet verbunden sind.
  • Als (hier zweiter) Auslass für die schwerere Phase HP aus der Trommel (durch das Gehäuse 1 hindurch) ist nach Fig. 1 und 2 jeweils die erste Schälscheibe 33 vorgesehen, die sich im Wesentlichen radial erstreckt und in ein axial verlaufendes Ablaufrohr 34 als Schälscheibenschaft übergeht, das die untere axiale Begrenzungswand 7 des Gehäuses 1 durchsetzt. Die Schälscheibe 33 weist einen Außendurchmesser ru auf. Dabei gilt ru > ro. Die Einlassöffnungen 33a der Schälscheibe 33 liegen somit auf einem größeren Durchmesser bzw. Radius ru als die Auslasse 21 für die leichte Phase LP auf dem Radius ro. Damit ist es möglich, mit der Schälscheibe 33 eine relativ zur leichteren Phase LP schwerere Phase HP aus der Trommel 3 abzuleiten. Die Schälscheibe 33 steht im Betrieb des Separators still und taucht mit ihrem äußeren Rand in die in der Trommel 3 rotierende schwerere Phase HP.
  • Durch die Kanäle in der Schälscheibe 33 wird die Phase HP nach innen abgeleitet. Die Schälscheibe 33 dient somit der Ableitung der Phase HP nach Art einer Zentripetalpumpe.
  • Die Schälscheibe 33 kann auf einfache und kompakte Weise in der Trommel 3 unterhalb des Verteilers 14 und unterhalb des Tellerpakets 17 angeordnet sein. Der Radius ru entspricht der Eintauchtiefe der Schälscheibe 33.
  • Das Ableitungsrohr 34 ist mit einem Ende aus dem Gehäuse 1 nach unten aus der Trommel und durch die untere Begrenzungswand 7 herausgeführt ist, wobei es die Trommel 3 dabei aber nicht berührt. Das Ableitungsrohr 34 kann einstückig mit dem Gehäuse 1 ausgebildet sein oder abgedichtet in dieses eingesetzt sein .An das Ableitungsrohr kann sich ein Schlauch oder dgl. als Ableitung 35 anschließen.
  • Das Ableitungsrohr durchsetzt konzentrisch zur Drehachse D des Rotors 2 das Gehäuse 1 und das untere Magnetlager 5, erstreckt sich sodann innerhalb des Gehäuses 1 axial weiter bis in die Schälscheibe 33.
  • Es kann vorgesehen sein, dass in den Auslauf für die schwere Phase HP, insbesondere in die Ableitung 35 für die schwerere Phase HP in steuerbares, insbesondere elektrisch steuerbares, Regelventil 36 eingesetzt ist. Durch das Regelventil 36 kann der Volumenstrom der schweren Phase HP in der Ableitung 35 gedrosselt werden und die Eintauchtiefe der zugehörigen Schälscheibe vergrößert werden. Es ist vorzugsweise eine Steuervorrichtung 37 vorgesehen. Das Regelventil 36 ist vorzugsweise mit der Steuervorrichtung 37 drahtlos oder drahtgebunden verbunden.
  • Die Steuereinrichtung 37 kann auch zur Steuerung der Magnetlager 4, 5 und des Antriebs ausgelegt und vorgesehen sein.
  • Nach Fig. 2 wird auch die leichte Phase LP über eine Schälscheibe ausgetragen.
  • Dazu ist im hier oberen Bereich der Trommel 3 eine zweite Schälscheibe 22 vorgesehen, deren Einlassöffnungen 22a wiederum auf einem kleineren Radius ro als der Radius ru des Einlasses der ersten - unteren - Schälscheibe 33 für die schwerere Phase liegen kann.
  • Der Schaft dieser zweiten Schälscheibe 22 kann ringkanalartig wie ein äußeres Ablaufrohr 24 das Zulaufrohr 8 umgeben und statt des Zulaufrohres 8 dicht mit dem Gehäuse 1 verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet sein. Die Ablaufrohre 24, 34 der beiden Schälscheiben 22, 33 sind somit nach Fig. 2 an gegenüberliegenden Enden der Trommel 3 aus dieser herausgeführt. Sie sind ferner an gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 1 aus diesem herausgeführt. Sie können abgedichtet in das Gehäuse 1 eingesetzt sein. Sie können aber auch einstückig mit diesem aus Kunststoff gefertigt sein. Das Zulaufrohr 12 kann am oberen Ende des Schälscheibenschafts 24 mit diesem verbunden sein. Aus dem Schälscheibenschaft 24 kann ein radialer oder tangentialer Anschlussstutzen 24a herausgeführt sein. An diesen ist eine Ableitung 40 zur Ableitung der leichten Phase anschließbar, die z.B. in einen Beutel oder Tank dgl. münden kann. Entsprechend können die Enden der Rohre 12 und 34 auch als Stutzen zum Anschluss von Schläuchen oder dgl. ausgebildet sein (Fig.2, aber auch Fig. 1).
  • Es kann vorgesehen sein, dass auch in die Ableitung 40 für die leichte Phase LP ein steuerbares, insbesondere elektrisch steuerbares, Regelventil 39 eingesetzt ist.
  • Durch das Regelventil 39 kann der Volumenstrom der leichten Phase LP verändert, insbesondere mehr oder weniger gedrosselt werden und damit die Eintauchtiefe der zweiten Schälscheibe 22 verändert werden. Auch das Regelventil 39 ist mit der Steuervorrichtung 37 drahtlos oder drahtgebunden verbunden, so dass es von der Steuervorrichtung 37 ansteuerbar ist.
  • Bei der jeweiligen Schälscheibe 22, 33 handelt es sich jeweils um eine mit mehreren, beispielsweise mit ein bis sechs, Kanälen versehene zylindrische und im Wesentlichen radial ausgerichtete Scheibe, die im Betrieb still steht und Kanäle aufweist, so dass eine Art Zentripetalpumpe gebildet wird. Die jeweilige Schälscheibe 22 bzw. 33 taucht mit ihrem äußeren Rand in die in dem Separator rotierende Phase LP bzw. HP ein. Durch die Kanäle in der Schälscheibe wird die jeweilige Phase LP, HP nach innen abgeleitet und die Rotationsgeschwindigkeit der jeweiligen Phase LP, HP in Druck umgesetzt. Die jeweilige Schälscheibe 22, 33 ersetzt so eine Ablaufpumpe für die jeweilige Phase LP, HP. Die Schälscheiben arbeiten somit jeweils als Zentripetalpumpe. Sie können aus Kunststoff bestehen.
  • Es könnte theoretisch auch eine dritte Schälscheibe vorgesehen sein, die zum Ableiten einer weiteren Phase dienen könnte.
  • Nachfolgend sei der Betrieb der Separatoren nach Fig.1 und dann nach Fig. 2 kurz beschrieben.
  • Zunächst wird der jeweilige Separator mit seinen Mehrwegkomponenten bzw. wiederverwendbaren Komponenten bereitgestellt. Dazu gehören das Gestell I sowie die Antriebs- und Statoreinheiten 4a, 5a der Magnetlagereinrichtungen. Dazu gehört ferner eine Steuerungseinheit 37. Sodann wird ein Separatoreinsatz II bereitgestellt und am Gestell I montiert. Dazu müssen lediglich die Statoreinheiten 4a und 5a auseinander bewegt werden. Sodann wird der Separatoreinsatz formschlüssig eingesetzt und die Statoreinheiten werden aufeinander zu bewegt. Damit ist das Gehäuse sicher drehfest gehalten. Jetzt werden ggf. noch Schläuche an die Stutzen angeschlossen, die in Tanks oder Beuteln münden. Der jeweilige Separatoreinsatz der Fig.1 und 2 kann daher vorzugsweise zumindest auch Schläuche und Stutzen aufweisen, die an (hier nicht dargestellte) weitere Leitungen sowie Behälter wie Beutel, Tanks, Pumpen und dgl. anschließbar sein können.
  • Sodann wird nach einem Anschluss der Leitungen und Schläuche und dgl. eine Suspension in die rotierende Trommel geleitet (Zulauf 8) und dort zentrifugal in die leichte Phase LP und die schwere Phase HP getrennt.
  • Die schwerere Phase HP größerer Dichte strömt in der Trommel 3 im Trennraum radial nach außen. Dort verlässt die Phase HP die Trommel auf einem Radius ru durch die Kanäle der stillstehenden Schälscheibe 33.
  • Die leichtere Phase LP strömt in der Trommel 3 im Trennraum radial nach innen und steigt durch einen Kanal 38 an einem Schaft des Verteilers nach oben. Dort verlässt die Phase LP die Trommel nach Fig. 1 und 2 jeweils auf einem Radius ro.
  • Mit dem oder den Regelventilen 36, 39 kann dabei auf einfache Weise auf den Trennprozess Einfluss genommen werden. Dies resultiert in einer Optimierung des Trennprozesses.
  • Als Hauptanwendung des erfindungsgemäßen Separators sind Zellabtrennungen in der pharmazeutischen Industrie vorgesehen. Der Leistungsbereich ist gedacht für die Verarbeitung von Brühen aus Fermentern in der Größenordnung von 100 l - 4000 l sowie für Laboranwendungen.
  • Denkbar wären auch andere Bereiche der Industrie, in denen Separatoren zum Einsatz kommen: Chemie, Pharmazie, Molkereitechnik, nachwachsende Rohstoffe, Öl und Gas, Getränketechnik, Mineralöl, usw.
  • Die dargestellten Separatoren ermöglichen die Herstellung eines Separatoreinsatzes, bei dem vorzugsweise alle produktberührenden Komponenten aus Kunststoff oder anderen nichtmagnetischen Werkstoffen gefertigt sein können, die nach einmaligem Gebrauch entsorgt oder einem Recyclingprozess zugeführt werden können. Eine Reinigung nach Benutzung entfällt somit. Der Separator und dessen Betrieb können damit kostengünstig umgesetzt werden.
  • Fig. 5 zeigt eine Abwandlung eines Separatoreinsatzes II der Fig. 4 in einer zweiten Ausführungsvariante, wobei identische Merkmale mit analogen Bezugszeichen versehen sind. Die Besonderheit dieser zweiten Ausführungsvariante ist, dass das oder die Formschlussmittel 41b und die entsprechenden am Gestell I vorgesehenen Formschlussmittel 41a lediglich eine einseitig zwischen dem Gestell I und dem Gehäuse des Separatoreinsatzes II bestehen und dadurch ebenfalls eine Axial- und Verdrehsicherung des Separatoreinsatzes II gegenüber dem Gestell I ermöglicht wird. Dadurch verringert sich u.a. die Komplexität des Aufbaus.
    • Bezugszeichen
  • Gestell I
    Konsole I-1
    Wagen I-2
    Rollen I-3
    Aufnahmen I-4, I-5
    Separatoreinsatz II
    Gehäuse 1
    Rotor 2
    Trommel 3
    Magnetlagereinrichtungen 4, 5
    Statoreinheiten 4a, 5a
    Rotoreinheit 4b, 5b
    radiale Begrenzungswand 6, 7
    Zulauf 8
    Ablauf 10
    Zulaufrohr 12
    Öffnung 12a
    Verteiler 13
    Verteilerschaft 14
    Verteilerfuß 15
    Verteilerkanal 16
    Trennteller 17
    zyl. Abschnitte 18, 19, 20
    kon. Abschnitte 18a, 20a
    Auslasse 21
    Schälscheibe 22
    Einlassöffnungen 22a
    Fang-Ringkammer 23
    Ablaufrohr 24
    Anschlussstutzen 24a
    Kammer 25
    Konische Wand 26
    Schälscheibe 33
    Einlassöffnungen 33a
    Ablaufrohr 34
    Öffnung 34a
    Ableitung 35
    Regelventil 36
    Steuereinrichtung 37
    Kanal 38
    Regelventil 39
    Ableitung 40
    Formschlussmittel 41
    Stifte 41a
    Ausnehmungen 41b
    Formschlussmittel 42
    Drehachse D
    Suspension S
    Phasen LP, HP
    Radien ro, ru

Claims (23)

  1. Separatoreinsatz für einen Separator, der zur Trennung einer fließfähigen Suspension (S) in einem Zentrifugalfeld in wenigstens zwei fließfähige Phasen (LP, HP) verschiedener Dichte ausgelegt ist und der folgendes aufweist:
    a) ein im Betrieb stillstehendes Gehäuse (1), das nach Art eines Behälters ausgelegt ist, der bis auf eine Mehrzahl an Öffnungen geschlossen ausgelegt ist, wobei diese Öffnungen zumindest wie folgt ausgelegt sind: als ein Zulauf (8) für eine zulaufende Suspension, ausgebildet an einer ersten axialen Begrenzungswand (6) des Gehäuses (1) und als zwei Öffnungen zum Ablauf (10, 34) jeweiliger fließfähiger Phasen verschiedener Dichte (LP, HP) an einem Außenmantel des Gehäuses (1) und einer zweiten axialen Begrenzungswand (7) des Gehäuses oder als zwei Öffnungen zum Ablauf (24, 34) jeweiliger fließfähiger Phasen verschiedener Dichte (LP, HP) an der ersten und der zweiten axialen Begrenzungswand (6, 7) des Gehäuses (1),
    b) einen innerhalb des Gehäuses (1) angeordneten und um eine Drehachse (D) drehbaren Rotor mit einer Trommel (3), welche Öffnungen aufweist,
    c) wobei sich in eine der Öffnungen (12a) der Trommel (3) an einem ersten ihrer beiden axialen Enden ein sich im Betrieb nicht drehendes Zulaufrohr (12) zur Zuleitung der zu verarbeitenden Suspension in die Trommel (3) erstreckt, welches die Trommel (3) nicht berührt, und wobei wenigstens ein Auslass für eine erste der fließfähigen Phasen aus der Trommel (3) als eine Schälscheibe (33) ausgebildet ist, die sich im Betrieb nicht dreht und die ein Ablaufrohr (34) aufweist, das am gegenüberliegenden zweiten axialen Ende der Trommel (3) aus der Trommel (3) geführt ist,
    d) ein der Trommel (3) angeordnetes Trennmittel,
    e) zumindest zwei Rotoreinheiten (4b, 5b) für Magnetlagereinrichtungen (4, 5) an zwei axial beabstandeten Stellen des Rotors (2) mit der Trommel (3), mit welchen der Rotor (2) mit der Trommel (3) im Betrieb innerhalb des Gehäuses in der Schwebe haltbar, drehbar lagerbar und in Drehung versetzbar ist.
  2. Separatoreinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Öffnungen der Trommel (3) als freie radiale Auslässe (21) für eine zweite der fließfähigen Phasen aus der Trommel (3) in das Gehäuse (1) ausgelegt sind, aus dem sie ableitbar ist.
  3. Separatoreinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass den freien Auslässen (21) eine Fang-Ringkammer (23) des Gehäuses (1) zugeordnet ist, die einen Ablauf (10) aus dem Gehäuse aufweist.
  4. Separatoreinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er eine zweite Schälscheibe (22) aufweist.
  5. Separatoreinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schälscheibe (22) einen Schälscheibenschaft (24) nach Art eines Ableitungsrohres aufweist, das koaxial zum Zuleitungsrohr (12) ausgebildet ist und koaxial zu diesem aus der Trommel und durch die Öffnung (12a) in der ersten axialen Begrenzungswand (6) des Gehäuses (1) geführt ist.
  6. Separatoreinsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Schälscheibe (33) strömungsseitig ein Regelventil (36) nachgeschaltet ist.
  7. Separatoreinsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Schälscheibe (22) strömungsseitig ein Regelventil (39) nachgeschaltet ist.
  8. Separatoreinsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Separatoreinsatz (II) eine vormontierte, wechselbare Einheit zum Einsetzen in ein Gestell (I) des Separators bildet.
  9. Separatoreinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) und die Trommel (3) ganz oder überwiegend aus Kunststoff oder einem Kunststoffverbundwerkstoff bestehen.
  10. Separatoreinsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoreinheiten (4b, 5b) für die Magnetlagereinrichtungen (4, 5) an den beiden axialen Enden der Trommel (3) angeordnet sind und dass das Zulaufrohr (12) und das Ablaufrohr (34) der ersten Schälscheibe (33) jeweils eine der beiden Rotoreinheiten (4b, 5b) axial durchsetzen.
  11. Separatoreinsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide der Magnetlagereinrichtungen (4, 5) auch zum Drehen und zur Drehzahlverstellung der Trommel nutzbar ist/sind und dass eine oder beide der Magnetlagereinrichtungen (4, 5) radial und axial lagernd wirken und den Rotor (2) im Betrieb im Behälter (1) zu diesem beabstandet in der Schwebe halten.
  12. Separatoreinsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Trommel (3) als das Trennmittel ein Paket aus Trenntellern (17) eingesetzt ist und dass die erste Schälscheibe (33) in der Trommel (3) unterhalb des Verteilers (14) und unterhalb des Tellerpakets (17) angeordnet ist.
  13. Separatoreinsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche seiner Bestandteile zu der vormontierten Einheit zusammengesetzt sind, wobei sämtliche produktberührenden Elemente aus Kunststoff oder einem anderen nichtmagnetischen Material bestehen.
  14. Separatoreinsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zulaufrohr (12) und die Abläufe bzw. Ablaufrohre nach Art von Stutzen aus dem Gehäuse (1) nach außenvorstehen, wobei diese Stutzen mit dem Gehäuse (1) abgedichtet verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet sind.
  15. Separatoreinsatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse bis auf die Öffnungen mit dem Zulaufrohr (12) und den Abläufen bzw. Ablaufrohren hermetisch geschlossen ausgebildet ist.
  16. Separator mit einem Gestell (I) und einem an dem Gestell wechselbar angeordneten Separatoreinsatz (II) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche.
  17. Separator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass an ihm voneinander beabstandete Aufnahmen (I-4, I-5) mit Statoreinheiten (4a, 5a) der Lagereinrichtungen (4, 5) ausgebildet sind, zwischen welchen der Separatoreinsatz (II) drehfest wechselbar einsetzbar ist.
  18. Separator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der relative Abstand der Aufnahmen (I-4 und I-5) mit den Statoreinheiten (4a, 5a) der Lagereinrichtungen (4, 5) verstellbar ist, um den Separatoreinsatz (II) zu wechseln.
  19. Separator nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) des Separatoreinsatzes (II) form- und/oder kraftschlüssig drehfest an dem Gestell (I) befestigbar ist.
  20. Separator nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) und zumindest eine der Aufnahmen (I-4, I-5) korrespondierende Formschlussmittel aufweist, um das Gehäuse (1) drehfest an der Aufnahme zu halten.
  21. Separator nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) und lediglich eine Aufnahme (I-5) korrespondierende Formschlussmittel (41a, 41b) aufweisen, um das Gehäuse (1) drehfest an der Aufnahme (I-5) zu halten.
  22. Separator nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) und die Aufnahmen (I-4 und I-5) korrespondierende Formschlussmittel (41a, 41b, 42) aufweisen, um das Gehäuse (1) drehfest an den Aufnahmen zu halten.
  23. Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Steuereinrichtung (37) aufweist, die zumindest mit dem einen oder den mehreren Regelventilen (36, 39) verbunden ist.
EP21758091.9A 2020-08-14 2021-08-05 Separatoreinsatz und separator Active EP4196285B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020121422.7A DE102020121422A1 (de) 2020-08-14 2020-08-14 Separator
PCT/EP2021/071878 WO2022033953A1 (de) 2020-08-14 2021-08-05 Separatoreinsatz und separator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP4196285A1 EP4196285A1 (de) 2023-06-21
EP4196285B1 true EP4196285B1 (de) 2024-10-02

Family

ID=77411709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21758091.9A Active EP4196285B1 (de) 2020-08-14 2021-08-05 Separatoreinsatz und separator

Country Status (15)

Country Link
US (1) US20230302466A1 (de)
EP (1) EP4196285B1 (de)
JP (1) JP7703016B2 (de)
KR (1) KR20230051273A (de)
CN (1) CN116323006B (de)
AU (1) AU2021324023A1 (de)
BR (1) BR112023000945A2 (de)
CA (1) CA3185089A1 (de)
DE (1) DE102020121422A1 (de)
DK (1) DK4196285T3 (de)
ES (1) ES2998186T3 (de)
FI (1) FI4196285T3 (de)
IL (1) IL300321B2 (de)
PL (1) PL4196285T3 (de)
WO (1) WO2022033953A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115245878B (zh) * 2022-09-22 2022-12-02 江苏捷达离心机制造有限公司 一种具有残留清除功能的离心机
US12506371B2 (en) 2022-12-12 2025-12-23 Levitronix Gmbh Electromagnetic rotary drive

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB435231A (en) * 1933-10-31 1935-09-17 Separator Ab Improvements in centrifugal separators
GB440240A (en) * 1934-05-28 1935-12-23 Ramesohl & Schmidt Ag Separator with frothless discharge of the centrifuged substance
US4005817A (en) 1975-09-18 1977-02-01 Dorr-Oliver Incorporated Nozzle type centrifuge
FR2399758A1 (fr) 1977-08-03 1979-03-02 Aerospatiale Corps tournants suspendus magnetiquement
SE462077B (sv) * 1986-03-12 1990-05-07 Alfa Laval Separation Ab Centrifugalseparator med sluten aaterfoering av tungkomponent
GB9703685D0 (en) * 1997-02-21 1997-04-09 Glacier Metal Co Ltd Centrifugal separator
SE514774C2 (sv) * 1998-12-21 2001-04-23 Alfa Laval Ab Reglerutrustning för centrifugalseparator samt sätt att reglera en separeringsoperation
US20030114289A1 (en) 2001-11-27 2003-06-19 Merino Sandra Patricia Centrifuge with removable core for scalable centrifugation
EP2273124B1 (de) 2009-07-06 2015-02-25 Levitronix GmbH Zentrifugalpumpe und Verfahren zum Ausgleichen des axialen Schubs in einer Zentrifugalpumpe
DE102009032618A1 (de) * 2009-07-10 2011-01-13 Gea Westfalia Separator Gmbh Zentrifuge mit einer um eine Drehachse drehbaren Schleudertrommel
SE534773C2 (sv) * 2010-04-09 2011-12-13 Alfa Laval Corp Ab Centrifugalseparator anordnad inuti en förbränningsmotor
DE102012105499A1 (de) 2012-06-25 2014-01-02 Gea Mechanical Equipment Gmbh Separator
KR101409695B1 (ko) * 2012-09-25 2014-06-19 최국진 원심분리기의 분리판
EP2868210B1 (de) * 2013-10-29 2016-06-29 Alfa Laval Corporate AB Verfahren zur Verarbeitung von Zitrusfrüchten
CN204769182U (zh) * 2015-07-16 2015-11-18 南京中船绿洲机器有限公司 一种碟式分离机控制阀
DE102017128027A1 (de) 2017-11-27 2019-05-29 Gea Mechanical Equipment Gmbh Separator
CN207745987U (zh) * 2017-12-25 2018-08-21 江苏巨能机械有限公司 三相碟式分离机
JP7131939B2 (ja) * 2018-03-29 2022-09-06 森永乳業株式会社 フレッシュクリーム及びその製造方法
EP3666394B1 (de) * 2018-12-10 2026-02-25 Alfa Laval Corporate AB Modularer zentrifugalabscheider und basiseinheit davon und system
CN112221721B (zh) * 2020-08-20 2022-10-14 南京中船绿洲机器有限公司 一种碟式分离机

Also Published As

Publication number Publication date
JP7703016B2 (ja) 2025-07-04
WO2022033953A1 (de) 2022-02-17
PL4196285T3 (pl) 2025-02-24
AU2021324023A1 (en) 2023-02-09
DE102020121422A1 (de) 2022-02-17
CA3185089A1 (en) 2022-02-17
KR20230051273A (ko) 2023-04-17
EP4196285A1 (de) 2023-06-21
IL300321A (en) 2023-04-01
IL300321B1 (en) 2025-12-01
ES2998186T3 (en) 2025-02-19
FI4196285T3 (fi) 2024-12-13
DK4196285T3 (da) 2024-12-16
IL300321B2 (en) 2026-04-01
JP2023537539A (ja) 2023-09-01
CN116323006A (zh) 2023-06-23
BR112023000945A2 (pt) 2023-02-23
US20230302466A1 (en) 2023-09-28
CN116323006B (zh) 2026-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4196284B1 (de) Separatoreinsatz, separator und verfahren zum wechseln eines separatoreinsatzes
EP4196282B1 (de) Separatoreinsatz und separator
EP3717132B1 (de) Separator
EP3930909B1 (de) Separator
EP0370118B1 (de) Filterapparat zum Auftrennen einer Trübe
WO2023036786A1 (de) Separatoreinsatz, separator und verfahren zum wechseln eines separatoreinsatzes
EP4499318B1 (de) Separator
EP4196285A1 (de) Separatoreinsatz und separator
DE102021123178A1 (de) Separatoreinsatz, Separator und Verfahren zum Wechseln eines Separatoreinsatzes
EP3362185A1 (de) Separator
WO2024033325A1 (de) Trennanlage zum trennen einer suspension
EP2392405B1 (de) Separator
EP1508377B1 (de) Separator
WO2016142161A1 (de) Separator
DE10331732A1 (de) Zentrifuge
DE20215055U1 (de) Vorrichtung zur Entschaumung eines Bioreaktors
EP4032615A1 (de) Rührwerksmühle
WO2004033105A1 (de) Filterzentrifuge mit aufnahme für verschiedene filtereinheiten
DE202023100651U1 (de) Trennanlage zum Trennen einer Suspension
DE202024102397U1 (de) Trennanlage zum Trennen einer Suspension
DE102024121025A1 (de) Set von Separatoreinsätzen für einen Separator und Separator
WO2024251477A1 (de) Trennanlage zum trennen einer suspension
DE102025127994A1 (de) Separatoreinsatz sowie Separator mit einem solchen Separatoreinsatz

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230215

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20240521

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Free format text: CASE NUMBER: APP_39668/2024

Effective date: 20240703

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502021005334

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: FP

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: FI

Ref legal event code: FGE

REG Reference to a national code

Ref country code: DK

Ref legal event code: T3

Effective date: 20241212

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: SK

Ref legal event code: T3

Ref document number: E 45456

Country of ref document: SK

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2998186

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

Effective date: 20250219

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241002

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250203

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250202

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241002

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250102

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241002

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250103

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20250102

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241002

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502021005334

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PK

Free format text: BERICHTIGUNGEN

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241002

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241002

RIN2 Information on inventor provided after grant (corrected)

Inventor name: GOEHMANN, RUEDIGER

Inventor name: HELMRICH, KAI

Inventor name: QUITER, KATHRIN

Inventor name: SCHULZ, ANDREAS

Inventor name: BURKART, JUERG

Inventor name: STOECKLI, SIMON

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20250703

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20250826

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20250902

Year of fee payment: 5

Ref country code: FI

Payment date: 20250829

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20250828

Year of fee payment: 5

Ref country code: DK

Payment date: 20250822

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Payment date: 20250729

Year of fee payment: 5

Ref country code: IT

Payment date: 20250827

Year of fee payment: 5

Ref country code: PL

Payment date: 20250721

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20250827

Year of fee payment: 5

Ref country code: BE

Payment date: 20250822

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20250826

Year of fee payment: 5

Ref country code: AT

Payment date: 20251020

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20250827

Year of fee payment: 5

Ref country code: CH

Payment date: 20250901

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Payment date: 20250824

Year of fee payment: 5

Ref country code: CZ

Payment date: 20250718

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Payment date: 20250718

Year of fee payment: 5

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20241002

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20250805