CN113453803A - 分离机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将可流动的悬浮液(S)在离心场中分离成至少两个不同密度的可流动的相(HP、LP)的分离机(1)，该分离机包括：a)在运行中静止的壳体(10)，该壳体根据容器的类型设计，该容器具有至少两个开口，b)设置在壳体(10)内部的并且具有旋转轴线(D)的转筒(20)，其能围绕旋转轴线旋转，该转筒具有至少一个开口，c)至少区段地或连续地在转筒(20)与壳体(10)之间构造有间隙，d)支承和驱动装置(30)，其具有至少两个支承和/或驱动单元，利用该支承和驱动装置，转筒(20)能在壳体(10)内悬浮地被保持、被支承和/或被置于旋转，e)所述支承和/或驱动单元中的一个支承和/或驱动单元具有磁性轴承，该磁性轴承至少设计用于沿轴向支承转筒(20)并且使转筒保持悬浮，并且f)所述支承和/或驱动单元中的至少一个另外的支承和/或驱动单元设计用于沿轴向支承转筒(20)。

Description

分离机

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的分离机。

背景技术

由WO2014/000829A1已知一同种类型的用于将可流动的产品分离成不同的相的分离机，该分离机具有带有转筒下部和转筒上部的可旋转的转筒和设置在该转筒中的装置，该装置用于处理在固体的离心场中的悬浮液或者用于将离心场中较重的固体相与较轻的相分离，其中，下述的一个、多个或所有元件由塑料或塑料复合材料制成：转筒下部、转筒上部、用于澄清的装置。如此可能的是：转筒的一部分或优选甚至整个转筒、优选包括进料和出料***或者进料和出料区域设计用于一次性使用，这尤其是在处理药物产品、如发酵液或类似物时是让人感兴趣的并且有利的，这是因为按照用于处理相应产品批次的运行，在处理该产品批次期间的优选连续的运行中，无需清洁转筒的接触产品的部分，而是可以整体更换转筒。因此，正是从卫生角度看，所述分离机是非常有利的。为了实现所述一次性转筒与驱动装置之间的物理分离，驱动装置与转筒之间的无接触联接是有利的。

由WO2015/1100501A1已知一种用于将血液分离成不同密度的两个相的装置，其包括磁性驱动装置和容器，该容器通过驱动装置被置于围绕其自身轴线的旋转运动，其中，该容器具有至少一个敞开的端部并且在该端部中具有至少一个入口，并且容器磁悬浮地支承。就此而言，有问题的是，不能令人满意地解决将在离心分离时形成的两个相从敞开的杯状转子中导出。

就此而言，虽然WO2015/1100501A1也提出，将旋转的容器***到不旋转的、包围旋转的容器的壳体中，该壳体除了一个入口和两个出口之外构造成封闭的。中心的进入管通过静止的壳体竖直地从上方导入到旋转的容器中，第一相又竖直地向上利用一种剥离机构从该进入管中被泵出，并且其中，旋转的容器还在其竖直上端部上具有用于第二相的溢出口，使得所述第二相在运行中流入到环绕的不旋转的壳体中，从而壳体在运行中填充，直到液相也从静止的壳体中通过溢出口又向外流出。这种结构带来的缺点是，只能几乎不合适地实现较高的转速，该转速使得内部旋转的容器在壳体内聚集的液体中旋转。

发明内容

本发明的任务是解决所述问题。

本发明通过权利要求1的主题来解决所述任务。本发明提供一种用于将可流动的悬浮液在离心场中分离成至少两个不同密度的可流动的相的分离机，该分离机包括：

a)在运行中静止的壳体，该壳体根据容器的类型设计，该容器具有至少两个开口，

b)设置在所述壳体内部的并且具有旋转轴线的转筒，该转筒能围绕旋转轴线旋转，该转筒具有至少一个开口，

c)其中，至少区段地或连续地在所述转筒与所述壳体之间构造有间隙，

d)支承和驱动装置，其具有至少两个支承和/或驱动单元，利用该支承和驱动装置，转筒能在壳体内悬浮地被保持、被支承和/或被置于旋转，

e)其中，所述支承和/或驱动单元中的一个支承和/或驱动单元具有第一磁性轴承，该第一磁性轴承至少设计用于沿轴向支承所述转筒并且(在任何情况下在运行中在转筒旋转时)使该转筒保持悬浮，

f)其中，所述支承和/或驱动单元中的至少一个另外的支承和/或驱动单元设计用于沿轴向支承所述转筒。

所述分离机也非常适合于在较高转速的情况下运行。此外，它也可以好地用于一次性处理(例如用于将可流动的悬浮液的产品批次离心分离成不同的相)并且然后被丢弃。在此，特别的优点在于，除了在旋转轴线的第一竖直定向中下部的轴向轴承之外，例如在转筒的相对置的端部上或必要时也在转筒中设置有另外的轴向轴承。因为这能够实现，转筒的旋转轴线可竖直地、但替代地也有利地从竖直线倾斜地设置。在此，旋转轴线的任意布置结构是可能的。该旋转轴线因此可以从最初的竖直线以0°至180°的角度倾斜，也就是例如也水平定向地延伸，也就是相对于竖直线倾斜90°地定向。因此，转筒的悬挂的布置结构也是可能的，从而旋转轴线在一定程度上旋转，从而使得进入开口可以向下指向，而不会由此导致转筒的支承问题。

如果在此或在下面提及“旋转轴线的第一竖直定向”，则这意味着，离心分离机的元件的位置在旋转轴线的竖直的定向中如所述那样可实现或被实现。因此，所述旋转轴线实际上但也可以倾斜于竖直定向而定向。

根据一种有利的设计方案规定，所述两个支承和/或驱动单元在旋转轴线的方向上彼此在轴向上错开地设置，并且在旋转轴线的第一竖直定向中，所述两个支承和/或驱动单元中的下部的和/或上部的支承和/或驱动单元设计用于沿轴向支承所述转筒并且使该转筒保持悬浮。然后优选地规定，所述支承装置中的第二支承装置在旋转轴线D的第一竖直定向中设置在第一磁性轴承的上方。此外，所述两个支承和/或驱动单元中的下部的支承和/或驱动单元也可以使转筒保持悬浮或者上部的支承和/或驱动单元或两个支承和/或驱动单元承担所述任务。在此，然后可以有利地进一步规定，所述支承和/或驱动单元中的一个和/或两个支承和/或驱动单元设计用于并且可被用于将转筒在壳体内部置于旋转。特别有利的是，所述两个支承和/或驱动单元中的两个支承和/或驱动单元都设计成，使得它们能选择性地单独或共同地用于所述驱动。

根据一种选择可以规定，所述支承和/或驱动单元中的第一支承和/或驱动单元构造为组合式的支承装置，该支承装置除了轴向支承之外也实现转筒的径向支承。此外，可选地或替代地也可以规定，所述支承和/或驱动单元中的第二或者说另外的支承和/或驱动单元构造为组合式的支承装置，该支承装置除了轴向支承之外也实现转筒的径向支承。这种有利的组合可以分别以不同的方式实现。

因此可以规定，支承和/或驱动单元中的一个或两个支承和/或驱动单元具有径向轴承和轴向轴承。术语“径向轴承”和“轴向轴承”在此更确切地说可被视为功能性的。它们可以通过两个自身的结构上的轴承构成或者通过一并包括轴向轴承和径向轴承功能的唯一一个轴承构成。

也可以有利地规定，所述至少一个或两个除了径向支承之外还实现转筒的轴向支承的支承装置具有倾斜于旋转轴线D作用的轴承。

根据本发明，可以实现不同的分离机。因此，分离机可以构造成澄清装置，利用该澄清装置可以澄清固体的悬浮液，其中，优选仅已澄清的悬浮液能够从转筒和从壳体中被导出。但是也可能的是，分离机构造成分离装置，借助该分离装置能够将悬浮液替代地或附加地分离成两个可流动的相，所述两个相能够从壳体中被导出。

在此适宜的是，所述壳体具有至少两个开口，其中一个开口设计用于输送在离心场中待处理的悬浮液并且至少一个开口设计用于导出在离心场中已处理的悬浮液的相。但是也可设想，该壳体具有恰好三个开口或多于三个开口。该壳体可除此以外构造成密封封闭的。

并且最后可以进一步有利地规定，该壳体仅具有三个开口并且除此之外构造成密封封闭的。这使得提供一种具有一次性组件“转筒”和“壳体”的分离机变得容易，而支承和驱动装置的至少部分可再次使用。

因此也可以规定，该壳体还具有至少一个功能开口，尤其是用于连接产生真空的装置。

在此可设想，所述转筒在壳体中具有至少一个入口和仅一个唯一的出口或者多个出口。

在此，所述支承和/或驱动单元中的至少一个除了径向支承之外还实现转筒的轴向支承的支承和/或驱动单元可以永磁地和/或电磁地作用。但替代地也可以有利地规定，所述支承和/或驱动单元以滑动轴承的方式作用。本发明的这种变型方案可以特别成本有利且结构简单地实现。所述滑动轴承尤其是对于仅使用一次的离心分离机来说足够适合于支承。

根据一种有利的变型方案可以规定，所述入口构造成进入管，该进入管在旋转轴线的第一竖直定向中从上方竖直地朝向壳体的中心延伸。也可以规定，所述两个出口径向地定向。

在一种特别优选的有利的变型方案中，所述滑动轴承在此由芯轴状的进入管构成，该进入管以定心尖端支撑在分配器底座中的与该定心尖端对应的凹部中。这样实现了成本特别有利的支承，其中还有利地结合了多个功能，即轴向支承、径向支承、进入功能。这样，转筒的旋转轴线也可以设置成倾斜于竖直线。

同样有利的是，所述两个出口径向地定向，其中，两个出口在旋转轴线的第一竖直定向中构造在转筒的上部的轴向端部上。由此产生了用于导出液相的唯一的接头侧。

为了达到特别高的转速以及为了特别稳定的运行可以有利地规定，在转筒上在上部的轴向区域中(优选在上部的轴向端部上)构造有第一液体出口并且在转筒的下部的轴向区域中(优选在转筒的圆柱形区段的下部的轴向端部上)构造有第二液体出口。但这些出口也可以都构造在转筒的一个共同的端部上。

也可以规定，所述支承和/或驱动单元中的另一个、优选第三支承和/或驱动单元设计用于在第一竖直定向中径向支承转筒并且将其置于旋转。

可以进一步有利地规定，在转筒与壳体之间、尤其是在一个或多个出口的区域中设置一个或多个密封件。由此，例如当两个或者说这两个出口开口沿轴向并排地或彼此紧密地例如设置在转筒的上部的轴向端部上时，能够有利地可靠地避免待导出的液相的混合。

可以进一步有利地规定，所述两个液体出口中的至少一个液体出口配设有用于调节在转筒内的分离区的装置。

这样可以分别按照独立权利要求和按照从属权利要求中的一个或多个提供一种分离机，其中转筒和壳体构造成一次性分离机并且其在一次性使用之后可被丢弃，其中，所述至少两个支承和/或驱动单元以能从壳体的外部拆卸的方式构造为能重复使用的。

本发明还提供一种根据权利要求27的分离机的作为一次性分离机的应用，其在一次性使用之后可被丢弃，其中，所述至少两个支承和/或驱动单元之前能在外部从壳体上拆卸或移除。

还要注意，特征a)至e)本身也已经提供一种有利的分离机，其中，通过将这些特征与一个或多个从属权利要求组合可以实现进一步根据本发明的分离机。

本发明的有利的设计方案可以由从属权利要求得出。

附图说明

下面借助各实施例参照附图详细描述本发明，其中，也讨论了其它有利的变型方案和设计方案。应当强调的是，下面讨论的实施例不是要穷举地描述本发明，而是也可以实现未示出的变型方案和等同方案并且落在权利要求的范围内。在附图中：

图1示出第一离心分离机的示意图；

图2示出根据本发明的离心分离机的示意图；

图3示出根据图2的离心分离机的一种实施变型方案的示意图；

图4示出根据图3的离心分离机的一种实施变型方案的示意图；

图5示出另一个根据本发明的离心分离机的示意图；以及

图6示出根据本发明的离心分离机的示意图。

具体实施方式

根据现有技术(参见图1)的离心分离机1具有在运行中静止的壳体10。该壳体10优选由塑料或塑料复合材料制成。在此，壳体10具有圆柱形的下部区段101和圆锥形的上部区段102。圆柱形的下部区段又可以分成不同直径的圆柱形区域。

壳体10根据容器的类型设计，该容器有利地除了三个(还要讨论的)开口之外构造成密封封闭的。这些开口是一个进入开口103和两个出口104、105。进入开口103被进入管106穿过，该进入管从上方竖直地朝向壳体10中心的方向延伸。两个出口104、105在此基本上在径向上延伸。

第一出口104在此构造在壳体10的(在此为锥形的)上部区段102中。优选地，第一出口直接构造在壳体10的上端部处。而第二出口105在此构造在此处为圆柱形的下部区段101中，在此构造在壳体10的圆柱形区段101的区域的竖直下端部中。

壳体的环形空间107、108设置在出口104、105的上游。所述出口能够实现在旋转的转筒20的运行中液体从环形空间107、108中流出。在下面还将进一步阐述所述环形空间107、108的意义和有利的作用。

壳体的出口104、105在此构造成径向地从壳体10中引导的接管，管路、尤其是软管等(在此未示出)可连接到所述接管上。在入口和出口上优选连接有一个进入管路和多个排出管路、尤其是排出管或软管。

在壳体10的内部设置有可旋转的转筒20，该转筒具有假想的“理想的”旋转轴线D，该旋转轴线是竖直的旋转轴线。实际的旋转轴线通过旋进运动与该“理想的旋转轴线”D偏离。

转筒20及其组成部分完全地或在任何情况下大部分(理想地除了还待阐述的磁体之外)也由塑料或塑料复合材料制成。在此，转筒20也具有圆柱形的下部区段201和圆锥形的上部区段202。

壳体10的进入管106如壳体一样在运行中是静止的。该进入管在此竖直地从上方穿过壳体10的进入开口延伸到转筒20中直至转筒20的分配器204的与进入管同心的分配器管203中。

在运行中不旋转的进入管106与转筒20的旋转的分配管203之间可以构造有支承装置310。所述支承装置310优选构造成径向轴承311，该径向轴承在此优选构造成磁性轴承，该磁性轴承应使转筒20在其上端部处在运行期间稳定。在转筒20的上端部(也称为转筒头部)处的所述径向磁性轴承以简单的方式减少了转筒2的可能的摆动运动。该径向磁性轴承例如具有环绕进入管106分布的并且在分配管203中的相应的磁体，这些磁体彼此在径向上以限定的距离设置并且以磁性轴承的方式配合作用。

分配器204的分配器管203向下通入到径向的分配器通道205中，这些分配器通道通到分离空间或离心空间206中。在所述分离空间206中能够设置澄清装置，如盘组207。分配器204可以包括分配器底座205a，该分配器底座又包括圆柱形的下凸出部205b，该下凸出部向下轴向地从转筒20中伸出、尤其是从转筒的圆柱形区段201中伸出。

在分离空间206中，待处理的悬浮液S通过进入管106被引导到转筒20中，在转筒20的受驱动的旋转运行中通过离心力被分离成至少两个不同密度的可流动的相LP和HP。较低密度的相LP在分离空间206中在径向上向内流动并且在那里经由第一导出通道208向上流入到径向的导出部209中并且通过该导出部径向地从旋转的转筒排出到第一环形空间107中。在此，所述相LP在半径ro处离开转筒。从那里，该相(由于其冲量在环形空间中盘旋地)通过上导出部104从壳体10中流出。

较大密度的相HP在分离空间206中径向向外流动并且向下通过分离盘或环形堰210在此首先径向向内引导到在环形堰210下方的第二导出通道211中并且从该第二导出通道中径向地从旋转的转筒20排出到下面的第二环形空间108中。从那里，较大密度的第二液相(由于其冲量在环形空间108中盘旋地)通过下面的第二导出部105从壳体10中流出。在此，所述相HP在半径ru处离开转筒。通过ro与ru的比例可以调节在盘组内两相之间的分离区的半径并且以这种方式实现对各相的流量的调节。为此，半径ru以简单的方式通过隔板(在此未示出)改变。

在导出部104与105之间的竖直区域中，壳体10和转筒20通过气隙LS彼此间隔开距离。这是有利的，因为由于这样可以相对无问题地实现转筒20的高转速。气隙LS在该区域中未填充有待导出的相HP、LP之一。

在另一种变型方案中，如在图4中所示，在根据本发明的密封的离心分离机中，所述气隙中的气压可通过负压装置降低。由此，降低旋转的转筒的空气摩擦并且由此降低用于转筒所需的驱动能。为此，所述负压装置例如可以连接在壳体10的下部区段101中(未示出)。

在根据本发明的密封的离心分离机的另一种变型方案中，如在图4中所示，位于气隙(LS)中的空气可由密度小于空气(例如氦)的气体替换。由此，也降低旋转的转筒的空气摩擦并且由此降低用于转筒所需的驱动能。为此，相应的气体供应装置例如可以连接在壳体10的下部区段101中(未示出)。

转筒20在壳体10内部通过支承和驱动装置30被保持悬浮并且被置于旋转。支承和驱动装置30可以具有一个或多个支承和/或驱动单元，它们可以按照电磁的或永磁的工作原理工作。

在此，支承和驱动装置优选包括至少两个或三个这样的支承和/或驱动单元。

因此，支承和驱动装置30作为支承和/或驱动单元可以具有已经描述的上部支承装置310。

支承和驱动装置30作为支承和/或驱动单元还可以具有轴向作用的下部支承装置320。

这个轴向作用的下部支承装置320也用于将转筒20在壳体10的内部轴向地通过悬浮技术(Levitation)保持悬浮。该支承装置可以在支座上、例如在壳体的下侧上或者在壳体10的下方的定子331上具有第一磁体321。

此外，轴向作用的支承装置320可以在下部区域中、尤其是在转筒20的下部区域中具有轴向地设置在第一磁体321上方的并且与第一磁体间隔开距离的第二磁体322。

所述第一和/或第二磁体321、322可以构造成适合定向的或极化的永磁体，使得转筒1在旋转运行中可以轴向地保持悬浮。这些磁体321、322可以为此环绕地或者适合地沿周向分布地设置在两个竖直对齐的、直径相同的圆上，使得其作用在于在轴向上磁悬浮地将转筒20在壳体内保持悬浮。包括合适的操控装置(这里未示出)的电磁体也可以用于第一磁体321的功能。

支承和驱动装置30还可以具有电动马达330，其转子磁体332构造在转筒20上并且其定子331和定子磁体333构造在壳体10的外部。通过合适地操控定子磁体333实现转筒的定心。

整体上这样形成下部的支承和驱动单元。该支承和驱动单元可以电磁地运行。但是也可以通过旋转的永磁体实现驱动。

这种支承和驱动装置或其支承和驱动单元由Leveitronix公司例如用于离心泵的驱动(EP2273124B1)。

在运行中，转筒20旋转。在此，该转筒轴向地保持悬浮并且径向地定心。优选地，转筒20以在每分钟1000转至每分钟20000转之间的转速运行。通过旋转产生的力导致上文已经进一步描述的待处理的悬浮液分离成不同的可流动的相并且导致不同的可流动的相导出，如上文已经进一步详细描述的那样。

利用所述的实施方式又可以提供连同壳体10的分离机，该分离机可以除了驱动***和支承装置的部分之外设计用于一次性使用，这又尤其是在处理药物产品、如发酵液或类似物时是让人感兴趣的且有利的，这是因为按照用于处理相应产品批次的运行，在处理该产品批次期间优选连续的运行中，无需清洁转筒，而是可以整体更换分离机连同壳体。必要时，单个元件如磁体可以适当地被回收利用。

为了避免重复，下面将主要描述根据本发明的离心分离机1与上文详细解释的现有技术的区别。

根据图2的根据本发明的离心分离机的转筒20的至少一个支承和/或驱动单元在这里具有至少一个支承装置310，该支承装置这样设计，使得它除了径向支承外还实现轴向支承。

为此，支承装置310可以根据一种变型方案——如所示出的那样——具有径向轴承311和轴向轴承312。如图所示，这两个轴承可以分别构造成磁性轴承。替代地可设想，将它们构造成滑动轴承(例如参见图3)。也可以在转筒的上部和下部分别设置一个分别具有一个支承装置并且可选的驱动单元的支承和/或驱动单元，它们除了径向支承之外也分别实现轴向支承并且可选地选择性地单独地或共同地也可以用于(旋转)驱动装置。然后，转筒10可以在上部或在下部或者在其一个端部上或者在两个端部上被驱动。所述两个支承和/或驱动单元也可以构造成结构相同的，这是非常有利的。这里未示出的控制装置可以用于操控。

支承装置310(在此在转筒20的在第一竖直定向中的上端部处，也称为转筒头部)以简单的方式减少了转筒2在径向方向上可能的摆动运动。

为此，构造成磁性轴承的径向轴承311在此具有相应的磁体，其环绕地分布在进入管106周围并且在分配器管203中或上，所述磁体径向地间隔开距离并且以磁性轴承的方式配合作用。

此外，构造成磁性轴承的轴向轴承312具有与进入管106同轴地并且环绕地分布在进入管106周围的磁体，所述磁体以磁性轴承的方式设置在环绕的转筒20的转筒头部与壳体10之间并且在轴向方向上起作用。

以这样的方式，转筒20的旋转轴线D可以有利地从竖直线倾斜地设置，尽管在图2中示出第一竖直定向，该第一竖直定向当然也可以实现。但是，旋转轴线D的几乎任意的其它空间定向也是可能的。因此，旋转轴线D例如可以以45°的角度从竖直线倾斜或者也可以水平地延伸，即与竖直线倾斜90°。此外，也可设想转筒20的悬挂的布置结构，从而旋转轴线D相对于图2中的布置结构倾斜180°，而不会由此导致转筒20的支承问题。这将是旋转轴线的第二竖直定向，这是可实现的。

根据图3的变型方案的根据本发明的离心分离机1的转筒20的支承和/或驱动单元之一具有相对于旋转轴线D倾斜地作用的轴承315作为支承装置310，该支承装置除了径向支承311之外还实现转筒20的轴向支承312。轴承315构造成相对于旋转轴线D倾斜地作用的滑动轴承315。

滑动轴承315通过芯轴状的进入管106的定心尖端110和与该定心尖端110相对应的凹陷212构成，分配器底座25a构成该凹部并且定心尖端110支撑在该凹部中。

滑动轴承315可以基于其几何构造既吸收径向力也吸收轴向力。因此，形成组合式的径向轴承311和轴向轴承312。

通过进入管106中的径向开口111(在这里实施为孔)实现与盘组207的连接。

由此，转筒20的旋转轴线D可有利地从如图3中所示的第一竖直线倾斜地设置。在此，旋转轴线D的任意布置结构是可能的。旋转轴线D又可以几乎任意倾斜或倾斜于第一竖直线地定向。例如，该旋转轴线可以与竖直线成45°角倾斜，或者也可以水平地延伸，也就是与竖直线倾斜90°。此外，转筒20的悬挂的布置结构也是可能的，从而旋转轴线D相对于图3中的布置结构在第二竖直线中倾斜180°，而不会由此导致转筒20的支承问题。

在图4中的离心分离机1的实施变型方案在转筒20的支承和驱动装置30的构造方面可以对应于根据图3的实施变型方案。

与之不同地，根据图4的离心分离机1的实施变型方案具有转筒20，其中在所示的旋转轴线D的第一竖直定向中较重的相的出口105也设置在转筒的竖直上端部的区域中或者说在转筒头部的区域中。较重相的出口105径向地定向。在此，其轴向地位于较轻的相的出口104的下方。在转筒的内部，将待分离的相对应地引导到这些出口。例如，较重的相通过分离盘213引导至出口105，而较轻的相在径向上进一步在内部引导至其出口104。

壳体的环形空间107、108又设置在出口104、105的上游。所述出口能够实现在旋转的转筒20的运行中液体从环形空间107、108中流出。

为了密封、尤其是彼此相对地密封出口104、105和/或环形空间107、108，可以在转筒10与壳体20之间设置一个或多个密封件109。

在图4的示例中，两个径向作用的密封件109a和109b在气隙中将转筒10的轴向上部外部区域相对于壳体20的轴向上部内部区域密封。

另一个轴向作用的密封件109c将转筒10的轴向的上部壁或其它边界相对于壳体20的轴向的上部壁密封。

密封件109在此优选实施为滑环密封件。替代地，也可以使用其它密封件，例如爱尔铃密封件(Elringdichtung)。

根据图5规定，分离机构造成澄清装置，利用该澄清装置可以澄清固体的加载有固体的液体(悬浮液)。为此，通过壳体的上部开口103，进入管106通过转筒中的上部开口延伸直到进入到转筒20中。悬浮液的输入管路又通过分配器通道205进入到分离空间206中。在那里，悬浮液的固体尤其是在盘组207中从待澄清的悬浮液中分离。它们在转筒20中在最大内径或内半径的区域中聚集并且积聚在那里。在此，它们必要时在内部在转筒壁上形成由固体构成的环。这样已澄清的液相向内流动并且然后在此向上从转筒20中流出。固体不被导出，而是保留在转筒中并且在处理相应的产品批次之后与转筒一起被清除。这样例如可以净化金属颗粒的液体。

在此，转筒20仅具有唯一的上部开口，不仅进入管106而且还有与其同心延伸的分配管203从该上部开口中伸出。出口209在分配器管203之一的上部区段的外周边与转筒20的上端部的内周边之间形成。被净化的液体从那里流入到环形空间107中并且从那里在此径向外通过出口104从壳体中流出。软管或类似物可以套装到所述出口上。这样也提供了一种有利的一次性分离机。该分离机在此例如在其它方面(尤其是在支承和/或驱动装置方面)根据图3的分离机的类型构造，但也可以根据图1或图2的类型不同地构造。

图6的分离机类似于图5的分离机，但是构造成分离器(Trenner)。这样，较重的相(例如固相或液相)也可以从转筒中被导出。在此为此规定，转筒在其外周边上具有两个或更多个固体排出喷嘴214，所述固体排出喷嘴沿周向分布在转筒20的最大内径的区域内贯穿转筒壁(径向地或倾斜于径向线)。因此，在澄清如在图5中那样被导入到转筒20中的悬浮液时，固体或其它重的相不会在外部在转筒中一直积聚，而是它们通过固体排出喷嘴从转筒中排出。它们这样在壳体的内壁上例如在环形空间/环形通道112中聚集并且在那里旋转并且通过壳体的导出部和开口113从壳体10导出或者在壳体上在壳体的环形罐或类似物中聚集(在此未示出)。

这样，分离机构造成分离装置，利用该分离装置可将悬浮液分离成两个可流动的相或者一个可流动的相和一个固相，其中，这些相可以分别从壳体中被引出。术语“分离装置”在此因此也涉及所分离的相可以单独地从转筒和从壳体中被导出。

根据图5规定，壳体10仅具有两个开口用于至少一个输入管路和至少一个导出部。而根据图3规定，壳体仅具有三个开口，用于至少一个输入管路和至少两个导出部。

但在此替代地，壳体也可以附加地具有至少一个另外的功能开口、用于连接产生真空或负压的装置或用于导入惰性气体等的开口(分别未示出)。

附图标记

1 离心分离机

10 壳体

101 圆柱形的下部区段

102 圆锥形的上部区段

103 进入开口

104、105 出口

106 进入管

107、108、112 环形空间

109a、109b、109c 密封件

110 定心尖端

111 开口

113 导出部

20 转筒

201 圆柱形的下部区段

202 圆锥形的上部区段

203 分配器管

204 分配器

205 分配器通道

206 分离空间

207 盘组

205a 分配器底座

205b 圆柱形凸出部

208 导出通道

209 导出部

210 环形堰

211 导出通道

212 凹部

213 分离盘

214 固体排出喷嘴

30 支承和驱动装置

310 上部支承装置

311 径向轴承

312 轴向轴承

315 滑动轴承

320 轴向的下部支承装置

321 第一磁体

331 定子

322 第二磁体

330 电动马达

331 定子

332 转子磁体

333 定子磁体

D 旋转轴线

S 悬浮液

LP和HP 可流动的相

LS 气隙

ro 上半径

ru 下半径

Claims (29)

1.用于将可流动的悬浮液(S)在离心场中分离成至少两个不同密度的可流动的相(HP、LP)的分离机(1)，该分离机包括：

a)在运行中静止的壳体(10)，该壳体根据容器的类型设计，该容器具有至少两个开口，

b)设置在所述壳体(10)内部并且具有旋转轴线(D)的转筒(20)，所述转筒能围绕旋转轴线旋转，该转筒具有至少一个开口，

c)其中，至少区段地或连续地在所述转筒(20)与所述壳体(10)之间构造有间隙，

d)支承和驱动装置(30)，其具有至少两个支承和/或驱动单元，利用该支承和驱动装置，转筒(20)能在壳体(10)内悬浮地被保持、被支承和/或被置于旋转，

e)其中，所述支承和/或驱动单元中的第一支承和/或驱动单元具有磁性轴承，该磁性轴承至少设计用于沿轴向支承所述转筒(20)并且使该转筒保持悬浮，并且

f)其中，所述支承和/或驱动单元中的至少一个另外的支承和/或驱动单元设计用于沿轴向支承所述转筒(20)。

2.根据权利要求1所述的分离机(1)，其特征在于，所述两个支承和/或驱动单元在旋转轴线(D)的方向上彼此在轴向上错开地设置，并且在旋转轴线(D)的第一竖直定向中，所述两个支承和/或驱动单元中的下部的和/或上部的支承和/或驱动单元设计用于沿轴向支承所述转筒(20)并且使该转筒(20)保持悬浮。

3.根据权利要求1或2所述的分离机(1)，其特征在于，所述支承和/或驱动单元中的一个和/或两个支承和/或驱动单元设计用于并且能被用于将转筒(20)在壳体(10)内部置于旋转。

4.根据权利要求1、2或3所述的分离机(1)，其特征在于，所述支承和/或驱动单元中的第一支承和/或驱动单元构造为组合式的支承装置(310)，该支承装置除了轴向支承之外也实现转筒(20)的径向支承。

5.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述支承和/或驱动单元中的第二或者说另外的支承和/或驱动单元构造为组合式的支承装置(310)，该支承装置除了轴向支承之外也实现转筒(20)的径向支承。

6.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述支承和/或驱动单元中的一个或两个支承和/或驱动单元具有径向轴承(311)和轴向轴承(312)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述支承装置(310)中的至少一个除了径向支承(311)之外还实现转筒的轴向支承(312)的支承装置具有倾斜于旋转轴线D作用的轴承(315)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述支承装置中的第二支承装置在旋转轴线D的第一竖直定向上设置在第一磁性轴承的上方。

9.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，该分离机构造成澄清装置，利用该澄清装置能澄清固体的悬浮液，其中，优选仅已澄清的悬浮液能够从转筒中被导出。

10.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，该分离机构造成分离装置，借助该分离装置能够将悬浮液分离成两个相，所述两个相能够从转筒中被导出。

11.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述壳体具有至少两个开口(103、104)，其中一个开口设计用于输送要在离心场中被处理的悬浮液并且其中至少一个开口用于导出已在离心场中被处理的悬浮液的相。

12.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述壳体具有至少三个开口(103、104、105)。

13.根据前述权利要求11或12中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述壳体还具有至少一个功能开口，尤其是用于连接产生真空的装置。

14.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述转筒具有至少一个入口和仅一个唯一的出口或者多个出口。

15.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述入口构造成进入管(106)，该进入管在旋转轴线D的第一竖直定向中从上方竖直地通过壳体的开口之一延伸到转筒中。

16.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，在旋转轴线D的第一竖直定向中在转筒(20)上在上部的轴向区域中构造有第一液体出口(104)并且在转筒(20)的下部的轴向区域中构造有第二液体出口(105)。

17.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，最多两个出口(104、105)径向地定向，其中，这两个出口(104、105)在旋转轴线D的第一竖直定向中构造在转筒(20)的上部的轴向区域上。

18.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述转筒中的所述出口中的至少一个出口将固体排出开口、尤其是固体排出喷嘴(214)包括在转筒外壳中。

19.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述至少一个除了径向支承(311)之外还实现转筒的轴向支承(312)的支承装置(310)具有至少一个或多个永磁和/或电磁作用的轴承。

20.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述至少一个除了径向支承(311)之外还实现转筒的轴向支承(312)的支承装置(310)具有至少一个或多个以滑动轴承的方式作用的轴承。

21.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述滑动轴承(315)由芯轴状的进入管(106)构成，该进入管以定心尖端(110)支撑在分配器底座(205a)中的与该定心尖端对应的凹部(212)中。

22.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，在所述转筒(20)中设置有分配器(204)和分离器件、尤其是盘组(207)。

23.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述两个液体出口(104、105)中的至少一个液体出口配设有用于调节在转筒(20)内的分离区的装置。

24.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，在所述转筒与壳体之间、尤其是在所述出口中的一个或多个出口和/或所述环形空间中的一个或多个环形空间的区域中设置有一个或多个密封件(109)。

25.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述壳体(10)具有仅两个或三个开口(103、104、105)并且除此之外构造成密封封闭的。

26.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述转筒具有一个或多个固体排出喷嘴。

27.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述间隙是气隙。

28.根据前述权利要求中任一项所述的分离机(1)，其特征在于，所述转筒和壳体构造成一次性分离机，该一次性分离机能在一次性使用之后被丢弃，其中，所述至少两个支承和/或驱动单元以能从壳体的外部被拆卸的方式构造为能重复使用的。

29.根据权利要求28所述的分离机作为一次性分离机的应用，该一次性分离机在一次性使用之后被丢弃，其中，所述至少两个支承和/或驱动单元之前从壳体被拆卸。

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