CH374972A - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Gemischen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Gemischen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen von Gemischen, welche aus gasförmigen, flüssigen   undloder    festen Anteilen zusammengesetzt sein können, in schwerere und leichtere Phasen durch   Zentrifugalwirkung   
Es gibt zahlreiche solcher Vorrichtungen, deren Wirkung auf den   Zentrifugalkräften    beruht, die für jeden Gemischanteil je nach seinem spezifischen Gewicht verschieden hoch sind. Die bekannten Vorrichtungen weisen erhebliche Mängel auf; vor allem ist eine einwandfreie Trennung sehr verschiedenartiger Phasen (Gemischanteile) in einem Arbeitsgang unmöglich. Vielmehr ist eine Wiederholung der Zentrifugierung in mehreren, aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen oder Stufen notwendig.



   Man hat deshalb Trennvorrichtungen vorgeschlagen, welche auf der Anziehungskraft eines Magneten beruhen, welcher den an ihm vorbeiströmenden Stoff von Eisenteilen befreit. Nichteisenmetallteile, Steine oder dergleichen, können mit diesen Vorrichtungen nicht abgetrennt werden. Für die Abtrennung von Gemischanteilen mit an sich verhältnismässig hoher Wichte, jedoch kleinen Abmessungen, welche besonders aus dickflüssigen Substanzen schwer abzutrennen sind, hat man Zentrifugalstoffreiniger entwickelt, welche auf der Wirkung einer schnell rotierenden Scheibe oder eines Flügelrades beruhen, die den Stoff in schnelle Umdrehung versetzen, wobei die äussere, schwerere Phase, welche die ausgeschleuderten Teile enthält, abgetrennt und der gereinigte Kern des Gemisches in der Nähe der Achse durch Druck- oder Saugwirkung abgeführt wird.



   Eine einwandfreie Trennung von Gemischen mit diesen Vorrichtungen wurde jedoch bis heute nicht erreicht. Der Grund hierfür liegt vor allem darin, dass infolge des gleichzeitigen und nahezu gleich starken Einflusses der Zentrifugalwirkung auf die leichtere und die schwerere Phase der letzteren keine Gelegenheit geboten wird, sich unter der Wirkung ihres Eigengewichtes abzusetzen; dazu fehlt zumeist auch die einer genügenden Sedimentationszeit entsprechende Weglänge des Gutes im Bereich der Schleuderorgane.



   Die erwähnten Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt.



   Das Verfahren gemäss der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass der zu trennende, in Rotation versetzte Gemischstrom in zwei koaxiale, durch einen, gegebenenfalls zu einer Fläche zusammengeschrumpften Wirbelkern getrennte Teilströme aufgeteilt wird, wobei der innere Teilstrom um wesentlichen die leichtere Phase und der äussere Teilstrom im wesentlichen die schwerere Phase bildet, und dass die beiden Teilströme einen von oben nach unten verlaufenden, gegebenenfalls verlängerten Trennweg durchströmenS worauf sich die schwerere Phase infolge ihres Eigengewichtes absetzt, während die leichtere Phase umgelenkt und infolge ihrer Strömungsenergie weitergeführt wird.



   Das Neue der in bekannter Weise mindestens einen Rotor, einen das Gehäuse bildenden oder von einem Gehäuse umgebenen Stator aufweisenden Vorrichtung zum Ausüben des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, dass der innerhalb des mit einem Eintrittsstutzen und mindestens zwei Austrittsstutzen versehenen Gehäuses mit im wesentlichen senkrecht angeordneter Drehachse gelagerte, vorzugsweise   yon    unten angetriebene Rotor auf seiner äusseren   Mantelfläche    mit die Rotation des von oben zugeführten Gemischstromes verstärkenden Organen und der den Rotor umgebende Stator auf seiner inneren Mantelfläche mit die Rotation des Gemischstromes abschwächenden Organen versehen   ist     
Diese Organe bestehen zweckmässig aus Vorsprüngen, z. B. Rippen, Platten, Noppen, Nadeln oder dergleichen.



   Die Vorsprünge können so angeordnet sein, dass die Schnittlinie ihrer Symmetrieebenen mit der Rotorachse zusammenfällt. Sie können aber auch längs einer Schraubenlinie verlaufen, deren Achse mit der Rotorachse zusammenfällt. Schliesslich können sie auch in Ebenen verlaufen, die die Rotorachse rechtwinklig schneiden. Desgleichen können Kombinationen verschiedenartiger Vorsprünge vorgesehen werden.



   Die inneren Teile der Vorrichtung, zumindest aber die Organe, können eine die Oberflächenreibung des Gemischstromes erhöhende Rauhigkeit aufweisen oder mit einem entsprechenden Belang oder Überzug versehen sein.



   Der Rotor und/oder der Stator können wenigstens über einen Teil ihrer Länge als Rotationskörper ausgebildet sein, dessen Erzeugende die Rotorachse im Endlichen mindestens einmal schneidet.



   Beispielsweise können der Rotor und der Stator als zwei koaxial angeordnete Kegelstümpfe ausgebildet sein, die zwischen sich einen Ringspalt gleichbleibenden Querschnittes einschliessen.



   Vorzugsweise ist der Querschnitt dieses Ringspaltes durch relative Axialverschiebung des Rotors bzw. Stators veränderlich und einstellbar.



   Der Rotor kann hohl ausgebildet sein und beispielsweise als Zuleitung zu dem auf der Oberseite des Gehäuses zentrisch angeordneten Austrittsstutzen für die leichtere Phase dienen.



   Zwecks Unterstützung der Strömung der abzuführenden leichteren Phase können im Innern des hohlen Rotors axial wirkende Flügel oder Schaufeln angeordnet sein.



   Der Rotor kann an seinem unteren Stirnende geschlossen sein; in diesem Falle sind im Mantel des Rotors in der Nähe seines unteren Endes Schlitze zum radialen Einströmen der leichteren Phase vorgesehen.



   Die axial oder annähernd axial verlaufenden Stege zwischen den Schlitzen können als Schaufeln ausgebildet oder mit   Schaufeln    versehen sein, um das Einströmen der leichteren Phase in das Innere des hohlen Rotors zu erleichtern.



   Bei einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung weist der an ihrem unteren Ende vorgesehene Austrittsstutzen für die leichtere Phase ein koaxial zur Rotorachse angeordnetes Ablaufrohr auf, dessen Oberrand innerhalb des hohlen, unten offenen Rotors und höher als der Unterrand des letzteren liegt.



   Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mindestens einer der am Gehäuse angeordneten Stutzen mit einem Drossel- oder Absperrorgan und gegebenenfalls mit   Mess-und/oder    Registrierinstrumenten ausgerüstet; desgleichen können an den Stutzen oder an anderen Stellen des Gehäuses oder der zum Gehäuse führenden Rohrleitungen vorzugsweise selbsttätige Regel- und/oder Steuerorgane vorgesehen sein.



   Zumindest das am Austrittsstutzen für die schwe  rere.    Phase vorgesehene Absperrorgan kann als Zellradschleuse ausgebildet sein; dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn im Inneren der Vorrichtung   Über-    und Unterdruck herrscht und die abgetrennte schwerere Phase kontinuierlich ohne Betriebsunterbrechung abgeführt werden soll.



   Zweckmässig sind an der Rotor achse im Bereich des Gehäusebodens radial wirkende Flügel oder Schaufeln vorgesehen, welche durch Zentrifugalwirkung die abgetrennte schwerere Phase in den für sie vorgesehenen Austrittsstutzen befördern. Statt dessen kann auch eine Scheibe mit einer zur Rotorachse spiralförmig verlaufenden Schaufel vorgesehen sein, welche auf die in den Austrittsstutzen zu befördernde schwerere Phase statt der schleudernden Wirkung eine mehr schiebende Wirkung ausübt.



   Vorteilhaft können mehrere, von beliebigen Stellen im Inneren der Vorrichtung ausgehende Entnahmeleitungen zum Abzapfen von Phasen verschiedenartiger   Trennungs-oder    Reinigungsgrade vorgesehen sein.



   Zweckmässig bestehen der Stator und das Gehäuse der Vorrichtung aus einem einzigen Stück, worunter nicht nur ein Guss stück zu verstehen ist, sondern auch ein aus mehreren Teilen zusammengeschweisstes Ganzes.



   Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben.



   In der letzteren ist die Vorrichtung gemäss der Erfindung anhand einiger Beispiele in entsprechenden Schnitten schematisch dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform der Vorrichtung mit kegelstumpfförmigem Gehäuse,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform mit   zylindn-    schem Gehäuse,
Fig. 3 bis 5 schematische Darstellungen der Trennung des Gemisches in eine leichtere und eine schwerere Phase im Inneren einer Vorrichtung,
Fig.   6.    und 7 die Bodenpartie einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung und
Fig. 8 eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung.



   Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel weist oben einen Eintrittsstutzen 1 auf für das   bev    spielsweise aus aufgelöstem Altpapier-Zellstoff be stehende Gemisch, welchem Steine, Nägel, Schrauben und anderer   Schwerschrnutz    beigemischt sein können.



   Durch den Eintrittsstutzen 1 tritt das Gemisch in ein kegeliges Gehäuse 2 ein, welches die Abfuhrgeschwindigkeit der Schwerteile (ausgezogene Pfeile) aus dem Gehäuse begünstigt und beschleunigt. Ein sich in Strömungsrichtung verjüngendes Gehäuse würde dagegen die Abfuhr der schweren Anteile verlangsamen, was in bestimmten Fällen erwünscht sein kann. Man hat es damit in der Hand, die Schnel  ligkeit der Abfuhr bzw. die Verweilzeit der schweren Anteile in der Vorrichtung zu beeinflussen. Das   Ge    misch strömt zunächst in einen oberen Hohlraum 3 ein. Von dort strömt es gegen den oberen kegeligen Boden 4 des als rotierender Hohlkörper ausgebildeten Rotors 5. Der Boden 4 könnte auch eben oder gewölbt sein. Auf ihm sitzen rippenförmige, radial verlaufende Förderschaufeln 6, an welchen entlang das Gemisch strömt und von welchen es zentrifugal beschleunigt wird.

   Dabei werden die schweren Anteile (ausgezogene Pfeile) schon kurz nach dem Eintritt gegen die Innenwandung des Gehäuses 2 geschleudert, während die leichten Anteile (punktierte Pfeile) in den obersten Bereich des Aussenmantels des Rotors 5 verdrängt werden. Es tritt also zwischen dem Rotor 5 und dem Gehäuse 2 eine    Sedimentierung     bzw. Trennung des Gemisches in eine schwerere und eine leichtere Phase auf. Die schwerere Phase zirkuliert demnach an der Innenwandung des Gehäuses entlang, einen Spiralweg beschreibend, nach unten und geht aus dem Gehäuse in einen Austrittsstutzen 7 über, wo sie sich sammelt.



   Die leichtere Phase beschreibt ebenfalls einen Spiralweg in der gleichen axialen Richtung, wird jedoch durch die schwerere äussere  Phase nach  innen , das heisst gegen den Rotor 5, gedrängt. Die beiden, zwei Teilströme bildenden Phasen sind durch einen annähernd zylinderförmigen Wirbelkern voneinander getrennt. Um auch sehr langsam sedimentierende Anteile, beispielsweise Metallnadeln, Quarzkörner usw. möglichst vollkommen aus dem Gemisch abzutrennen, sind auf dem Rotor wenigstens annähernd axial verlaufende Rippen 6' angeordnet.



  Dieselben verstärken die Rotation des Gemischstromes und bewirken somit zwangläufig eine fortgesetzte und sehr wirksame Abtrennung von zur schwereren Phase gehörenden Anteilen, auch wenn dieselben verhältnismässig geringe Masse aufweisen.



  Durch zweckentsprechende Bemessung der Drehzahl und/oder des Durchmessers des Rotors 5 lassen sich wirksame Beschleunigungswerte erzielen, welche in Zusammenwirkung mit dem zweckentsprechend langen Strömungsweg des zu trennenden Gemisches bzw. seiner leichten und schweren Komponenten, die vollkommene Trennung solcher Gemische ermöglichen.



   Auf dem axialen Strömungswege wird das Gemisch zunehmend in seine leichtere und schwerere Phase zerlegt. Die schweren Anteile fallen dabei weiter nach  unten , immer an der Wandung des Gehäuses 2 in einer Spirale absinkend. Die leichtere Phase dagegen wird unter dem Rotor 5 völlig nach innen abgedrängt und strömt nun infolge ihrer geringeren Masse gegen die Achse der Vorrichtung. Um die Achse herum ist koaxial ein mit dem Austrittsstutzen 8 für die leichtere Phase in Verbindung stehendes Ablaufrohr   8'angeordnet,    dessen oberes Ende in den Hohlraum des Rotors 5 hineinreicht. Die leichtere Phase wird infolgedessen gezwungen, aufwärts bis über den Rand des Ablaufrohres   8' zu    steigen, von wo sie in den Austrittsstutzen 8 strömt. Durch den Austrittsstutzen 7 für die schwerere Phase wird die letztere mittels eines Absperrorganes 9, z.

   B. einer Klappe, von Zeit zu Zeit abgelassen. Statt einer Klappe kann auch ein anderes, von Hand oder   auto-    matisch betätigbares Drossel- oder Absperrorgan, z. B. eine Zellradschleuse, vorgesehen sein.



   Auf der Innenwandung des Gehäuses 2 können in axialer Richtung verlaufende oder gewundene Rippen 10 angeordnet sein. Dieselben haben zur Folge, dass die an der Wandung des Gehäuses 2 in einer Spirale abwärts strömenden schweren Anteile von den Flanken der Rippen 10 an der Rotation gehindert werden, sobald sie genügend sedimentiert, das heisst weit genug nach aussen geschleudert werden und von leichten Anteilen möglichst befreit sind. Dadurch wird eine schnellere Ausscheidung der schweren Anteile bewirkt. Der je nach Bedarf beliebig lang zu wählende Weg des Gemisches, entsprechend der Zusammensetzung des letzteren, ermöglicht eine vollkommene Trennung in eine schwerere und eine leichtere Phase, wie sie in den bekannten Vorrichtungen nicht möglich ist.



   Die Vorrichtung kann nach dem Prinzip der Erfindung mit einem beliebig langen Weg für das Gemisch bzw. für dessen getrennte Komponenten ausgebildet werden.



   Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäss   vorgeschlagenen      Vorrichtung.    Das Gemisch tritt oben links durch den Eintrittsstutzen 101 in das Gehäuse 102 ein. Der Eintritt erfolgt tangential, so dass das Gemisch bei genügender Strömungsgeschwindigkeit schon durch die auftretende Zyklonwirkung in eine leichtere und eine schwerere Phase getrennt wird. Die schwerere Phase (ausgezogene Pfeile) wird dabei an der Innenwandung des Gehäuses 102   sedamentiert,    während die leichtere Phase (punktierte Pfeile) gegen die Aussendung des Rotors 105 verdrängt wird. Beide Komponenten setzen dann ihren Weg in Richtung von oben nach unten getrennt fort. Auf ihrem Wege gelangen sie in den Bereich der auf dem Rotor 105 angeordneten, annähernd axialen Rippen 106'.

   Dieselben weisen entsprechend der erforderlichen Sedimentationszeit und dem erforderlichen Strömungsweg des Gemisches in der Vorrichtung zur Erreichung einer vollkommenen Trennung der leichteren von der schwereren Phase eine bestimmte axiale Länge auf. Die schweren Anteile werden durch die Rippen 106' zentrifugal beschleunigt und gelangen in einen an der Innenwandung des Gehäuses 102 angeordneten, gewundenen Kanal 111. Im Kanal 111 werden die in demselben sedimentierten schweren Anteile infolge der Reibung mit der auf einem kleineren Manteldurchmesser rotierenden Schicht der leichten Phase in fortgesetzter Rotation geringerer Geschwindigkeit gehalten und in dem der Drehrichtung entsprechend ab  wärts    gewundenen Kanal 111 nach unten befördert.



  Am unteren Ende des Kanals 111 treten die schweren Anteile aus demselben aus und gelangen in den Aus  trittsstutzen 107, aus welchem sie kontinuierlich oder mittels eines Absperrorganes 109 periodisch entleert   werden    Zur störungsfreien Entleerung kann unterhalb des gewundenen Kanals 111 ein   Flügel- oder    Schau  fefrad    112 angeordnet sein, welches die schweren Anteile zentrifugal beschleunigt und in den Austrittsstutzen 107 hineinschleudert. Durch die Sedimentierung der schweren Anteile in dem gewundenen Kanal 111 wird die leichtere Phase gegen die Rotorachse bis zwischen die Rippen   106' verdrängt    und durch die letzteren fortgesetzt zentrifugiert, bis sie das untere Ende der Rippen   106'erreicht    hat.



   Dadurch kann bei zweckentsprechender Auslegung der Länge der Rippen 106', der Drehzahl bzw. des Durchmessers des Rotors 105 und der von aussen, z. B. mittels Pumpen und/oder Drosselorganen geregelten Strömungsgeschwindigkeit eine restlose Befreiung der leichteren Phase von schweren Anteilen erreicht werden. Um die Verweilzeit der leichteren Phase nach Bedarf zu verlängern und die erforderliche Sedimentationshöhe zu verringern, können zwischen den Rippen   106' des    Rotors 105 noch Ringscheiben 113 angeordnet werden, welche von der leichteren Phase auf deren Strömungsweg jeweils überstiegen werden müssen. Dadurch werden schwere Anteile gezwungen, schon auf dem abgekürzten Strömungswege der leichteren Phase innerhalb des zwischen zwei Ringscheiben 113 liegenden Abschnitts in die Sedimentationszone der schweren Anteile überzugehen.

   Damit ist eine von Ringscheibe zu Ringscheibe plötzliche und sprunghafte Erhöhung der Zentrifugalkraft der schweren Anteile und eine entsprechende Beschleunigung der Sedimentation der letzteren verbunden. Die schweren Teile brauchen also nur einen verhältnismässig kurzen Abschnitt des Strömungsweges der leichteren Phase mitzumachen, wodurch eine besonders hohe   Wirksamkeit    der Vorrichtung erreicht wird.



   An der Innenwandung des Gehäuses 102 können ebenfalls axiale, rippenartige Vorsprünge 110 angeordnet werden, welche vorzugsweise nur eine geringe radiale Höhe aufweisen. Derartige rippenartige Vorsprünge 110 unterbrechen den glatten Ablauf der schweren Anteile in dem gewundenen Kanal 111 nach unten dergestalt, dass die sedimentierte Phase, welche noch verhältnismässig vieIe leichte Anteile mit sich führt, gezwungen wird, über die rippenartigen Vorsprünge 110 hinwegzusteigen. Dabei gelangen die noch mit den schweren Anteilen vermischten leichteren Anteile wieder in die Sedimentationszone zwischen den Rotorrippen   106' und    dem gewundenen Kanal 111, wodurch eine   Zurückfüh-    rung durch Verdrängung leichter Anteile in die innere, leichte Phase erfolgt.



   Fig. 3 zeigt lediglich eine prinzipielle Darstellung des Vorganges in der Vorrichtung, das heisst der Ausbildung zweier Schichten, der abwärts sedimentierenden (ausgezogene Pfeile) und der durch den Rotor nach oben verdrängten (punktierte Pfeile).



   Fig. 4 erläutert die mit dem tangentialen Eintritt des Gemisches verbundene Einleitung der Trennung des Gemisches in eine aussen sedimentierte Schicht schwerer Anteile (ausgezogene Pfeile) und nach innen zwischen die Rippen 106' und eventuell angebrachten Ringscheiben 113 verdrängte leichtere Phase.



   Fig. 5 zeigt die hydrodynamische Wirkungsweise der Vorrichtung und die in derselben auf einer beliebigen Ebene quer zur Achse wirksame Kinetik.



  Das Gemisch wird durch die Rippen des Rotors beschleunigt. Dadurch werden die schweren Anteile (ausgezogene Pfeile) zwischen den axialen Rippen des Gehäuses sedimentiert und sinken am Gehäuse entlang in axialer Richtung ab. Gleichzeitig wird die leichtere Phase (punktierte Pfeile) nach innen gegen den Rotor verdrängt und fortgesetzt durch dessen Rippen in Rotation erhalten, so dass während der ganzen Verweilzeit der leichteren Phase zwischen den Rippen des Rotors mehr und mehr alle schweren Anteile gegen das Gehäuse geschleudert werden, bis die leichtere Phase frei von schweren Anteilen ist.



   Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform mit kegeligen Ringscheiben 113' am Rotor. Diese Ausbildung hat zur Folge, dass ein leichteres Abgleiten der leichteren Phase mit eventuell noch schwereren Anteilen in die Sedimentationsschicht zwischen den Rotorrippen und den Statorrippen bzw. dem gewundenen Gang am Gehäuse erzielt wird.



   Die Sedimentation in Richtung von der Achse der Vorrichtung zur Gehäusewandung und in   den -ge-    gebenenfalls vorgesehenen, gewundenen Kanälen kann noch dadurch wirksamer gestaltet und beschleunigt werden, dass ausserhalb der Sedimentationszone an der Innenwandung und/oder an der Aussenwandung des Gehäuses Magnete angeordnet werden, welche die Ausscheidung von Eisenteilen, besonders kleinster Teilchen, aus dem zu trennenden Gemisch bewirken.



   Fig. 6 und 7 zeigen als Beispiel für den Austritt der schweren Anteile eine an der Rotorachse im Bereich des Gehäusebodens angeordnete Scheibe 115 mit einer spiralförmig gewundenen Schaufel 116. Die gewundene   Schaufel    116 hat gegenüber dem in Fig. 2 gezeigten Flügel- oder Schaufelrad 112 den Vorteil, dass schwere Metallteile nicht mit tangentialer Beschleunigung, sondern mit einer gemässigten Radialbeschleunigung gegen den Austrittsstutzen 107 gedrängt werden, wodurch Beschädigungen des Gehäuses oder der Flügel bzw. aussergewöhnliche Abnut  aung    derselben vermieden werden.



   Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in welchem das Gemisch, wie vorbeschrieben, zunächst zwischen einem zentralen Rotor mit   beschleunigenden    Rippen auf dem Boden und auf dem Mantel einerseits und einem gegebenenfalls mehrgängigen, gewundenen Kanal anderseits nach abwärts geführt wird. Dann aber steigt die leichte Komponente nicht durch das Innere des Rotors nach oben, sondern durch einen Mantelraum zwischen dem inneren Stator 318 und dem äusseren, als Gehäuse ausgebildeten Stator 302  aufwärts. Das Gehäuse 302 weist wiederum einen gewundenen Kanal 311 (gegebenenEalls mit mehreren Gängen) auf. Da der Kanal 311 an der Innenwandung des Gehäuses 302 abwärts gewunden ist, werden die schweren Anteile in diesem Kanal nach abwärts, also im Gegenstrom zu der direkt daneben aufwärts steigenden leichten Phase, geführt.

   Diese Gegenstromwirkung hat eine besonders intensive und scharfe Trennung relativ schwerer Teile aus der leichteren Phase zur Folge, so dass auch die Trennung von Anteilen mit verhältnismässig niedrigen Wichteunterschieden wirksam vor sich geht.



   Zwischen dem gewundenen Kanal 311 und dem inneren Stator 318 rotieren Flügel 319. Diese können durch auf einer zur Achse der Vorrichtung senkrechten Ebene liegende Ringscheiben 320 oder kegelige Ringscheiben 321 verbunden sein. Ebene Ringscheiben hindern die leichtere Phase an einer zu hohen Strömungsgeschwindigkeit. Der leichteren Phase wird also je nach Bedarf eine genügend lange Verweilzeit innerhalb des Aktionsbereichs der-beschleunigenden Rotorrippen   306' und    der Flügel 319 aufgezwungen. Die kegeligen Ringscheiben 321 können auch so angeordnet sein, dass sie eine Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit der leichteren Phase bei gleichbleibender Drehzahl des Rotors bewirken. Der Austritt der schweren Anteile aus der Vorrichtung kann an jeder Sedimentationsstelle, vorzugsweise an der Peripherie des Bodens des Gehäuses 302, erfolgen.



   Der Weg der leichteren Phase ist durch punktierte Pfeile angedeutet, während der Weg der abgetrennten, schweren Anteile durch ausgezogene Pfeile dargestellt ist.



   Damit bei Bedarf beliebig viele Phasen verschiedenartiger Trennungs- oder Reinigungsgrade abgezapft werden können, werden   zweckmässig, von    beliebigen Stellen im Inneren der Vorrichtung ausgehende Entnahmeleitungen vorgesehen, die in bekannter Weise mit Drossel- oder   Abspecrorganen    ausgerüstet sein können.



   Die beschriebene und in der Zeichnung nur beispielsweise gezeigte Vorrichtung kann selbstverständlich konstruktive Abwandlungen erfahren, ohne dass der Erfindungsgedanke verlassen wird; insbesondere können einzelne Teile der Vorrichtung durch äquivalent wirkende Elemente ersetzt werden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Trennen von Gemischen in schwerere und leichtere Phasen durch Zentrifugalwirkung, dadurch gekennzeichnet, dass der zu trennende, in Rotation versetzte Gemischstrom in zwei koaxiale durch einen Wirbelkern getrennte Teilströme aufgeteilt wird, wobei der innere Teilstrom im wesentlichen die leichtere Phase und der äussere Teilstrom im wesentlichen die schwerere Phase bildet, und dass die beiden Teilströme einen von oben nach unten verlaufenden Trennweg durchströmen, worauf sich die schwerere Phase infolge ihres Eigengewichtes absetzt, während die leichtere Phase umgelenkt und infolge ihrer Strömungsenergie weitergeführt wird.

   II. Aus mindestens einem Rotor, einem das Gehäues bildenden oder von einem Gehäuse umgebenen Stator bestehende Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der innerhalb des mit einem Eintrittsstutzen und mindestens zwei Austrittsstutzen versehenen Gehäuses mit im wesentlichen senkrecht angeordneter Drehachse gelagerte Rotor auf seiner äusseren Mantelfläche mit die Rotation des von oben zugeführten Gemischstroms yerstärkenden Organen und der den Rotor umgebende Stator auf seiner inneren Mantelfläche mit die Rotation des Gemischstroms ab schwächenden Organen versehen ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Organe Vorsprünge, z: B.

   Rippen, sind.

   2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittlinie der Symmetrieebenen der Vorsprünge mit der Rotorachse zusammenfällt.

   3. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge längs einer Schraubenlinie verlaufen, deren Achse mit der Rotorachse zusammenfällt.

   4. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge in Ebenen verlaufen, die die Rotorachse rechtwinklig schneiden.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine Kombination der Vorsprünge nach Unteransprüchen 2 und 3, 2 und 4, oder 3 und 4.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Organe eine die Oberflächenreibung des Gemischstromes erhöhende Rauhigkeit aufweisen.

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor und/oder der Stator wenigstens über einen Teil ihrer Länge als Rotationskörper ausgebildet sind, deren Erzeugende die Rotorachse im Endlichen mindestens einmal schneiden.

   8. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor und der Stator als zwei axial angeordnete Kegelstümpfe ausgebildet sind, die zwischen sich einen Ringspalt gleichbleibenden Querschnittes einschliessen.

   9. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Ringspaltes durch relative Axialverschiebung des Rotors bzw.

   Stators veränderlich und einstellbar ist.

   10. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor hohl ist.

   11. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Rotor als Zuleitung zu dem, auf der Oberseite des Gehäuses zentrisch angeordneten Austrittsstutzen für die leichtere Phase ausgebildet ist.

   12. Vorrichtung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des hohlen Rotors axial wirkende Flügel oder Schaufeln angeordnet sind.

   13. Vorrichtung nach Unteranspruch 12, :dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Rotor in der Nähe seines unteren, geschlossenen Stirnendes Schlitze mm radialen Einströmen der leichteren Phase aufweist.

   14. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 11 und 13.

   15. Vorrichtung rach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die axial oder annähernd axial verlaenden Stege zwischen den Schlitzen als Schau leln ausgebildet oder mit Schaufeln versehen sind.

   16. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der an ihrem unteren Ende vorgesehene Austrittsstutzen für die leichtere Phase ein axial zur Rotorachse angeordnetes Zulaufrohr aufweist, dessen Oberrand innerhalb des hohlen, unten offenen Rotors und höher als der Unterrand des letzteren liegt.

   17. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Stutzen mit einem Drossel- oder Absperrorgan versehen ist.

   18. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens an einem Austritts- stutzen ein Absperrorgan vorgesehen ist.

   19. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Absperrorgan am Austrittsstutzen für die schwerere Phase als Zellradschleuse ausgebildet ist.

   20. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rotorachse im Bereich des Gehäusebodens radial wirkende Flügel oder Schaufeln vorgesehen sind.

   21. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rotorachse im Bereich des Gehäusebodens eine Scheibe mit einer zur Rotorachse spiralförmig verlaufenden Schaufel vorgesehen ist.

   22. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch mehrere, von im Inneren der Vorrich tnng ausgehende Entnahmeleitungen zum Abzapfen von Phasen verschiedenartiger Trennungs- oder Reinigungsgrade.

   23. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator und das Gehäuse aus einem einzigen Stück bestehen.

   24. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor von unten angetrieben ist.