DE202022100680U1 - Separator - Google Patents

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/10Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
    • B04B1/14Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with periodical discharge
    • B04B1/16Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with periodical discharge with discharging outlets controlled by the rotational speed of the bowl

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Separator, insbesondere selbstentleerender Separator, zur zentrifugalen Trennung eines fließfähigen Produkts P in wenigstens eine Flüssigkeitsphase (L) und wenigstens eine Feststoffphase (S), der eine drehbare Schleudertrommel (1) mit vertikaler Drehachse D aufweist, die einen Trennraum (10) aufweist, in dem vorzugsweise ein Tellerpaket (6) vorgesehen ist, und die Feststoffaustragsöffnungen (9) aufweist und einen Entleerungsmechanismus mit einem Kolbenschieber (8), der dazu ausgelegt ist, die Feststoffentleerungsöffnungen (9) diskontinuierlich zu öffnen und zu schließen, wobei eine Steuerungsanordnung für den Entleerungsmechanismus vorgesehen ist, die eine Kammer für ein Fluid aufweist und eine Ventilanordnung mit wenigstens einem Ventil (14), das mit der Kammer Verbindung steht, um den Kolbenschieber (8) zu betätigen, dadurch gekennzeichnet, dass als das Fluid das zu klärende Produkt P aus einem Verteiler (5) oder dem Trennraum (10) der Schleudertrommel (1) über einen Zulaufkanal (12) in der Trommel der Kammer zuleitbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen selbstentleerenden Separator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Selbstentleerende Separatoren im Sinne dieser Schrift verfügen neben einem oder mehreren Abläufen für eine oder mehrere Flüssigkeitsphasen über einen Entleerungsmechanismus mit einem Kolbenschieber, der fluidbetätigt, insbesondere mit Flüssigkeit als Fluid, abwechselnd in eine Öffnungs- und in eine Schließstellung bewegbar ist, wodurch bzw. bei der Kolbenschieber diskontinuierlich Feststoffaustragsöffnungen in der Trommelwandung für eine gewisse Zeitspanne freigibt (Öffnungsstellung) und wieder verschließt (Schließstellung). In der Öffnungsstellung wird eine Feststoffphase aus der Schleudertrommel abgeleitet. In der Schließstellung ist dies nicht der Fall.
  • Bei derartigen Entleerungsmechanismen mit einem Kolbenschieber wird die verwendete Schließflüssigkeit in eine Schließkammer - in der Regel unterhalb des Kolbenschiebers - gespritzt. Die Geometrie dieser Schließkammer ist so gewählt, dass der Flüssigkeitsdruck, der durch die Rotation der Schließflüssigkeit entsteht und auf den Kolbenschieber wirkt, größer ist als der Flüssigkeitsdruck des zu klärenden Produkts im Trennraum oberhalb des Kolbenschiebers. Durch diese Druckdifferenz hebt sich der Kolbenschieber im Betrieb und verschließt die Entleerungsöffnungen in der Trommel bzw. verschließt sie nach einer Feststoffentleerung wieder.
  • Durch eine entsprechende Ventilanordnung, wie beispielweise ein oder mehrere Kolbenventile, welche in fluider Verbindung mit der Schließkammer stehen, kann die Schließflüssigkeit bei einer Feststoffentleerung aus der Schließkammer abgelassen werden, so dass die Flüssigkeit unterhalb des Kolbenschiebers entweicht, was den in der Schließkammer auf den Kolbenschieber wirkenden Druck senkt, so dass der Flüssigkeitsdruck, den das Produkt oberhalb des Kolbenschiebers auf diesen ausübt, den Kolbenschieber nach unten verschiebt. Hierdurch werden die Entleerungsöffnungen in der Trommel freigegeben bzw. geöffnet.
  • In der DE 31 17 807 C1 wird ein Separator mit einem solchen Entleerungsmechanismus beschrieben.
  • Aus der GB 614 501 ist ein Separator bekannt, bei der Entleerungsöffnungen jeweils mit einem Fliehkraftventil ausgestattet sind, welche bei Betriebsdrehzahl die jeweiligen Öffnungen verschließt und bei einer niedrigen Trommeldrehzahl die jeweiligen Öffnungen freigeben, so dass eine Reinigungsflüssigkeit hindurchströmen kann. Der Nachteil dieser Bauweise liegt in der Toleranz der Federelemente der einzelnen Fliehkraftventile. Hierdurch ist ein zeitlich absolut synchrones Öffnen aller Entleerungsöffnungen - wie es bei einer Feststoffentleerung erforderlich wäre - nicht möglich. Ein zeitlich nicht synchrones Öffnen der Entleerungsöffnungen würde zu einer unerwünschten Trommelunwucht beim Entleeren führen.
  • Bekannt ist aus der DE 196 18 249 auch eine Ausführung, bei der die Trommel mit einem oder mehreren Fliehkraftventilen ausgestattet ist, welches bei Betriebsdrehzahl die jeweilige Entleerungsöffnung verschließt und bei einer sehr geringen Drehzahl die jeweilige Entleerungsöffnung öffnet, so dass Restflüssigkeit aus der Trommel ablaufen kann. Hierbei werden die Ventile allerdings nicht zum Entleeren einer Feststoffphase verwendet, sondern zum Ablassen einer Restflüssigkeit aus der Trommel bei sehr niedriger Drehzahl. Auch bei dieser Ausführung sind die am Umfang verteilten Ventile nicht synchronisiert, so dass sie für das Auslassen eines Feststoffes bei nur etwas reduzierter Drehzahl ungeeignet sind.
  • Das gezielte Absenken der Trommeldrehzahl vor einer Entleerung ist aus der DE 10 2017 112 553 bekannt. Hierbei dient eine Drehzahlreduzierung der Trommel zur Verschleißreduzierung an der Trommel bzw. zur Schonung des auszutragenden Produkts.
  • Die Entleerungseinrichtungen nach dem Stand der Technik haben sich in der Praxis gut bewährt, sie bringen jedoch einen relativ hohen konstruktiven Aufwand. Die zu lösende Aufgabe besteht darin, dieses Problem zu verringern.
  • Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
  • Nach Anspruch 1 wird ein Separator, vorzugsweise ein selbstentleerender Separator zur zentrifugalen Trennung eines fließfähigen Produkts P in wenigstens eine Flüssigkeitsphase und wenigstens eine Feststoffphase geschaffen, wobei der Separator eine drehbare Schleudertrommel mit vertikaler Drehachse aufweist, die einen Trennraum mit einem Tellerpaket aufweist, der Feststoffaustragsöffnungen umfasst und einen Entleerungsmechanismus mit einem Kolbenschieber, der dazu ausgelegt ist, die Feststoffentleerungsöffnungen zu verschließen und zu öffnen, wobei eine Steuerungsanordnung für den Entleerungsmechanismus vorgesehen ist, die eine Kammer für ein Fluid aufweist und eine Ventilanordnung mit wenigstens einem Ventil, das mit der Kammer verbunden ist, um den Kolbenschieber zu betätigen, wobei als das Fluid das zu klärende Produkt aus einem Verteiler oder dem Trennraum der Schleudertrommel über einen Zulaufkanal der Kammer zuleitbar ist.
  • Derart ist es vorteilhaft nicht mehr erforderlich, eine hydraulisches System bereitzustellen, um ein separates Fluid in das rotierende System zu leiten. Dadurch werden der Aufbau und der Betrieb des Separators vereinfacht und kostengünstiger.
  • Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Kammer als eine Schließkammer ausgebildet ist und dass durch Einleiten von Flüssigkeit in die Schließkammer der Kolbenschieber in eine Schließposition anhebbar ist und dass er durch Ablassen des Fluids aus der Schließkammer in eine Öffnungsposition absenkbar ist.
  • Derart ist es vorteilhaft nicht mehr erforderlich, eine separate Schließ- und Öffnungsflüssigkeit bereitzustellen und / oder zu bevorraten und ein entsprechendes hydraulisches System bereitzustellen, um diese in das rotierende System zu leiten.
  • Nach einer bevorzugten Variante der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass der Zulaufkanal einen Verbindungskanal zwischen einem Verteilerkanal und der Schließkammer bildet. Dadurch wird auf einfache Weise eine Verbindung zwischen dem Verteiler oder dem diesem nachgeschalteten Trennraum des Separators und der Schließkammer umgesetzt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in den Verteilerkanal ein kragenartiges Umlenkblech ragt. Dadurch wird konstruktiv einfach sichergestellt, dass nach einem Feststoffentleerungsvorgang in den Separator einfließendes Produkt zunächst die Schließkammer füllt, so dass der Separiervorgang zügig fortgesetzt werden kann.
  • Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsoption der Erfindung ist vorgesehen, dass das Umlenkblech so ausgebildet ist, dass sichergestellt ist, dass das Produkt P aus dem Trennraum oder dem Verteiler in den Zulaufkanal zur Schließkammer umgeleitet wird, bevor es, nach dem die Schließkammer mit Produkt P gefüllt ist und sich dadurch der Kolbenschieber in seiner Schließstellung befindet, weiter in die Schleudertrommel einströmt. Dadurch wird durch eine einfache konstruktive Maßnahme sichergestellt, dass der Separiervorgang nach einer Feststoffentleerung zügig fortgesetzt werden kann.
  • Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsoption der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventil dazu vorgesehen ist, das Fluid zum Schließen der Feststoffaustragsöffnungen aus der Schließkammer entweichen zu lassen. Dadurch ergibt sich eine konstruktiv einfach und mit geringem Fertigungsaufwand herstellbare Möglichkeit, den Feststoffaustrag des Separators zu steuern.
  • Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsoption der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventil als Fliehkraftventil ausgebildet ist. Dadurch wird ein Ventil geschaffen, das vorteilhaft ohne Hilfsenergie und ohne Steuerimpulse einer externen Steuerung arbeitet.
  • Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsoption der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strömungsverhältnisse im Zulaufkanal in die Schließkammer und / oder im Ablauf aus der Schließkammer durch Düsen oder Blenden eingestellt werden. Dadurch kann konstruktiv einfach und fertigungstechnisch einfach umsetzbar die Menge des entleerten Feststoffes einfach eingestellt werden.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Separator sind vorteilhafte Verfahren umsetzbar. So wird ein Verfahren zum Durchführen einer Feststoffentleerung bei einem zentrifugalen Trennen eines fließfähigen Produkts P in wenigstens eine Feststoffphase und wenigstens eine Flüssigkeitsphase mit einem erfindungsgemäßen Separator geschaffen, wobei das Verfahren zumindest folgende Verfahrensschritte umfassen kann:
    • - Bereitstellen eines selbstentleerenden Separators nach einem der darauf bezogenen Ansprüche und Bereitstellen eines zu verarbeitenden fließfähigen Produkts bzw. einer fließfähigen Suspension;
    • - dann Einleiten von Produkt in die mit Betriebsdrehzahl rotierende Schleudertrommel, wobei ein Teil des Produktes aus dem Trennraum oder dem Verteilerkanal über den Zulaufkanal in die Schließkammer gelangt, so dass der Kolbenschiebers angehoben wird und die Feststoffaustragsöffnungen verschlossen werden;
    • - dann Durchführen des Trennvorganges, bis sich der Feststoffsammelraum in der Schleudertrommel zumindest teilweise mit Feststoffen gefüllt hat;
    • - dann Reduzieren der Drehzahl der Schleudertrommel, was ein Öffnen des Ventils bewirkt, wodurch das Produkt aus der Schließkammer unter dem Kolbenschieber entweicht, so dass ein Absenken des Kolbenschiebers in seine Öffnungsstellung und ein Freigeben der Feststoffaustragsöffnungen erfolgt, so dass die Feststoffphase aus der Schleudertrommel entleert wird; und
    • - dann Erhöhen der Drehzahl der Schleudertrommel auf Betriebsdrehzahl, wodurch das Ventil geschlossen wird und der Kolbenschieber durch das in die Schließkammer strömende Produkt angehoben wird, wodurch die Feststoffaustragsöffnungen verschlossen werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch in anderer Weise wortsinngemäß oder auch in anderer Weise äquivalent realisiert werden. Es zeigt:
    • 1: einen Vollschnitt eines erfindungsgemäßen Separators;
  • In der nachfolgenden Figurenbeschreibung wird ein Ausführungsbeispiel eines Separators beschrieben. Die einzelnen Merkmale dieses Ausführungsbeispiel können auch mit nicht gezeigten Ausführungsbeispielen kombiniert werden und eignen sich auch jeweils als vorteilhafte Ausgestaltungen der in einzelnen oder mehreren der in den Haupt- und Unteransprüchen beschriebenen Gegenstände.
  • Der Separator weist eine drehbare Schleudertrommel 1 auf, die wie in 1 dargestellt, eine vertikale Drehachse D aufweisen kann. Gedreht wird die Schleudertrommel 1 von einem Antriebsmotor M, der hier direkt auf eine Antriebsspindel S der Schleudertrommel 1 wirkt. Die Antriebsspindel S ist drehbar in einem Maschinengestell G gelagert. Sie trägt die Schleudertrommel 1, welche auf ein freies Ende der Antriebspindel S aufgesetzt ist. Alternativ sind auch andere Antriebs realisierbar, beispielsweise ein indirekter Antrieb der Schleudertrommel 1, wobei ein Antriebsmotor über einen Riementrieb auf die Antriebsspindel der Schleudertrommel 1 wirkt. Auch ein Antriebssystem, welches direkt auf die Trommel wirkt und diese ohne Spindel antreibt, ist ausführbar.
  • Die Schleudertrommel 1 kann einfach und/oder wie hier doppelt konisch (unten und/oder oben sowie insbesondere innen) ausgelegt sein. Die Schleudertrommel 1 kann ein Trommelunterteil 2 und ein Trommeloberteil 3 aufweisen. Diese Trommelteile 2, 3 können auf verschiedene Weise, so mit einem Verschlussring 4 miteinander verbunden sein. Die Schleudertrommel 1 weist ferner ein Produktzulaufrohr 7 auf.
  • Der Separator ist für einen kontinuierlichen und nicht nur batchweisen Betrieb ausgelegt.
  • In der Schleudertrommel 1 ist ein Verteiler 5 mit wenigstens einem Verteilerkanal 51 zur Produktzuleitung aus dem Produktzulaufrohr 5 in einen Trennraum 10 ausgebildet. Im Verteiler 5 wird das Produkt in das sich drehende System überführt.
  • Die Schleudertrommel 1 weist ferner einen Trennraum 10 auf, in dem die eigentliche zentrifugale Trennung erfolgt. Dieser weist ein Tellerpaket 6 aus Trenntellern auf. Er weist ferner radial außen dazu wiederum einen Feststoffsammelraum 13 auf, in dem sich die aus der Suspension bzw. dem fließfähigen Produkt P getrennte Feststoffphase S während des Trenn- und/oder Klärvorgangs sammelt.
  • Die Schleudertrommel 1 weist wenigstens einen Flüssigkeitsaustrag für eine Flüssigphase L auf. Die Schleudertrommel kann auch mehr als einen Flüssigkeitsaustrag aufweisen. Der Flüssigkeitsaustrag ist hier als Schälscheibe 16 ausgebildet. Der Flüssigkeitsaustrag kann auch in einer anderen Weise realisiert sein.
  • In 1 ist beispielhaft ein sogenannter Klärseparator dargestellt, der dazu vorgesehen ist, im Zentrifugalfeld ein zu verarbeitendes Produkt P zu klären bzw. aus diesem eine Feststoffphase S und eine Flüssigkeitsphase L abzutrennen. Der Separator kann auch als sogenannten Trennseparator ausgebildet sein, bei dem zwei Flüssigphasen und eine Feststoffphase voneinander getrennt werden.
  • Zur Ableitung der Feststoffphase S dient ein Entleerungsmechanismus, der einen Kolbenschieber 8 zum Öffnen und Verschließen von Feststoffaustragsöffnungen 9 aufweist. Die Feststoffaustragsöffnungen 9 können umfangsverteilt im Bereich des größten Durchmessers der Schleudertrommel 1 ausgebildet sein. Der Kolbenschieber ist hier vertikal beweglich.
  • Der Entleerungsmechanismus umfasst ferner eine dem Kolbenschieber 8 zugeordnete Steuerungsanordnung zur Steuerung seiner Öffnungs- und Schließbewegungen.
  • Die linke Hälfte der Zentrifuge in 1 zeigt den Kolbenschieber 8 in einer abgesenkten Öffnungsposition, während in der rechten Hälfte der Zentrifuge der Kolbenschieber 8 in einer angehobenen Schließposition dargestellt ist.
  • Die Steuerungsanordnung kann ein hier nicht dargestelltes Steuergerät aufweisen oder mit diesem verbunden sein. Als dieses Steuergerät kann auch eine übergeordnete Steuerung der Zentrifuge verwendet werden.
  • Die Steuerungsanordnung umfasst hier ferner eine Schließkammer 11 für Fluid.
  • Diese Schließkammer 11 ist derart ausgelegt, dass durch Einleiten von Fluid die Schließbewegung des Kolbenschiebers 8 eingeleitet werden kann und derart, dass während einer Rotation auf einer Betriebsdrehzahl für die zentrifugale Verarbeitung eine Schließstellung des Kolbenschiebers 8 beibehalten werden kann.
  • Durch eine Ventilanordnung, die ein oder mehrere Ventile 14 umfassen kann, welche in Verbindung mit der Schließkammer 11 stehen, kann das Fluid aus der Schließkammer 11 abgelassen werden
  • Als Fluid dient bei den erfindungsgemäßen Separatoren das zu klärende Produkt P, das über das Zulaufrohr 7 in die Schleudertrommel 1 eingefüllt wird und aus dem Verteiler 5 oder dem Trennraum 10 in die Schließkammer 11 geleitet werden kann.
  • Um dies umzusetzen, kann wenigstens ein Verbindungskanal in Form eines Zulaufkanals 12 zwischen einem Trennraum 10 der Schleudertrommel 1 oder dem Verteiler 5 und der Schließkammer 11 ausgebildet sein. Um den Kolbenschieber 8 zu heben - um also die Feststoffaustragsöffnungen 9 zu schließen - wird der Verbindungskanal 12 als Zulaufkanal zum Füllen der Schließkammer genutzt. Es können auch zwei oder mehr der Verbindungskanäle z.B. umfangsverteilt vorgesehen sein.
  • Sobald das fließfähige und zentrifugal zu verarbeitende Produkt P beim Eintritt in den Verteiler 5 in die mit Betriebsdrehzahl rotierende Schleudertrommel 1 geleitet wird, gelangt dieses - nach 1 - bereits im Verteiler 5 aus diesem durch den Zulaufkanal 12 direkt in die Schließkammer 11, baut durch die Rotation der Schleudertrommel 1 einen Druck in der Schließkammer auf, hebt dadurch den Kolbenschieber 8 an und verschließt so die Feststoffaustragsöffnungen 9 der Schleudertrommel 1. Der Separiervorgang kann nun in bekannter Weise fortgesetzt werden, bis sich der Feststoffsammelraum 13 in der Schleudertrommel 1 jedenfalls zum Teil oder ganz mit Feststoffen S gefüllt hat.
  • Um eine Entleerung des Feststoffsammelraums 13 vornehmen zu können, wir die Ventilanordnung mit dem wenigstens einen Ventil 14 genutzt.
  • Das Ventil 14 kann nach einer vorteilhaften - nicht aber zwingenden - Variante vorteilhaft als ein Fliehkraftventil ausgebildet sein, das bei der Betriebsdrehzahl der Schleudertrommel 1 durch Zentrifugalkraft gegen eine Federkraft schließt und bei geringerer Drehzahl der Schleudertrommel 1 als der Betriebsdrehzahl durch diese Federkraft - die dann größer ist als die auf das Ventil 14 wirkende Fliehkraft - geöffnet wird.
  • Wird nun im Betrieb die Drehzahl der Schleudertrommel 1 mit der Steuerungsvorrichtung bis zu einem Wert abgesenkt, bei der das Ventil 14 öffnet, entweicht das Fluid zum Schließen der Feststoffaustragsöffnungen 9 unter dem Kolbenschieber 8 durch einen Ablaufkanal 17 und das Ventil 14 aus dem rotierenden System. Hierdurch senkt sich der Kolbenschieber 8 in seine Öffnungsstellung ab und gibt die Feststoffaustragsöffnungen 9 frei, so dass die Feststoffphase S aus der Schleudertrommel 1 entweichen kann.
  • Wird die Drehzahl der Schleudertrommel 1 anschließend wieder angehoben, schließt das Ventil 14 durch die dann wieder erhöhte Fliehkraft und das Produkt P strömt erneut in die Schließkammer 11. Dadurch hebt sich der Kolbenschieber 8 wieder in seine Schließposition und verschließt die Feststoffaustragsöffnungen 9.
  • Der Zeitpunkt des Senkens der Drehzahl und das Senken der Drehzahl sowie der Zeitpunkt des folgenden Anhebens der Drehzahl sowie das Anheben der Drehzahl können von dem bereits weiter oben erwähnten Steuergerät bestimmt und initiiert werden. Das Steuergerät beinhaltet ebenfalls die für die Drehzahlsteuerung erforderliche Motorsteuerung.
  • Bleibt während eines solchen Feststoff-Entleerungsvorganges der Produktzulauf 7 geöffnet, strömt ständig Produkt P in die geöffnete Schließkammer 11 nach. Da das Fliehkraftventil geöffnet ist, kann der Schließdruck in der Schließkammer nicht so aufgebaut werden, so dass der Kolbenschieber komplett angehoben wird.
  • Das in der Schließkammer 11 verbleibende Fluidvolumen hängt von den gewählten Querschnitten des Zulaufkanals 12 und des Ablaufkanals 17 der Schließkammer 11 ab. So kann durch eine geeignete Bestimmung dieser Querschnitte und die Zeitdauer der Entleerung erreicht werden, dass nicht das gesamte Feststoffvolumen der aus der Schleudertrommel 1 entleert wird, sondern nur ein Teil. Die Strömungsverhältnisse im Zulaufkanal 12, in die Schließkammer 11 und / oder im Ablaufkanal 17 aus der Schließkammer 11 in Richtung des wenigstens einen Ventils 14 können durch Düsen oder Blenden je nach den jeweiligen Anforderungen eingestellt und optimiert werden.
  • Sobald die Schleudertrommel 1 nach einem Feststoff-Entleerungsvorgang wieder beschleunigt wird und das Ventil 14 wie beschrieben schließt, wird durch das in die Schließkammer 11 strömende Produkt auch der Kolbenschieber 8 wieder angehoben und verschließt die Feststoffaustragsöffnungen 9.
  • Wird der Produktzulauf 7 während eines Feststoff-Entleerungsvorgangs nicht offengehalten, sondern geschlossen, strömt nicht mehr weiter Produkt P in die Schließkammer 11 nach, so dass sich diese vollständig entleert und der absinkende Kolbenschieber 8 die Feststoffaustragsöffnungen 9 vollständig öffnet. Die Feststoffaustragsöffnungen 9 können erst dann wieder geschlossen werden, wenn die Drehzahl der Schleudertrommel 1 wieder angehoben und der Produktzulauf 7 geöffnet wird, so dass Fluid in die Schließkammer 11 gelangen kann.
  • Um zu gewährleisten, dass das in die Schleudertrommel 1 einströmende Produkt P aus dem Trennraum 10 oder dem Verteiler 5 direkt in den Zulaufkanal 12 zur Schließkammer 11 strömt, kann optional ein kragenartiges Umlenkblech 15 vorgesehen sein, das in den Verteilerkanal 51 ragt. Dieses kann sich abschnittsweise parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Verteilerkanals 51 des Verteilers erstrecken, in welchem der Zulaufkanal 12 ansetzt.
  • Das Umlenkblech 15 ist vorzugsweise derart angeordnet und ausgebildet, dass sichergestellt ist, dass das Produkt P aus dem Trennraum 10 oder dem Verteiler 5 sofort bei oder nach einer Entleerung in den Zulaufkanal 12 zur Schließkammer 11 umgeleitet wird, bevor weiteres Produkt - wenn die Schließkammer 11 entsprechend gefüllt und die Feststoffaustragsöffnungen 9 durch eine dadurch initiierte Schließbewegung des Kolbenschiebers 8 geschlossen sind - weiter in die Schleudertrommel 1 einströmt.
  • Alternativ als vorstehend erörtert kann das Ventil 14 auch auf andere Weise ausgebildet sein, so als Ventil, das nach einem anderen Wirkprinzip arbeitet, wie beispielsweise ein Magnetventil, das durch Steuerimpulse geöffnet und geschlossen werden kann. Dieser Steuerimpuls könnte beispielsweise per Funk in das rotierende System zu einem Empfänger am Magnetventil gesendet werden (nicht dargestellt). Die hierfür erforderliche elektrische Energie kann z.B. mittels eines Systems in die rotierende Trommel übertragen werden, welches nach dem induktiven Prinzip arbeitet. Ebenso kann aber auch eine Energiespeicher, wie z.B. eine Batterie, in der Trommel vorgesehen sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schleudertrommel
    2
    Trommelunterteil
    3
    Trommeloberteil
    4
    Verschlussring
    5
    Verteiler
    51
    Verteilerkanal
    6
    Tellerpaket
    7
    Produktzulauf
    8
    Kolbenschieber
    9
    Feststoffaustragsöffnung
    10
    Trennraum
    11
    Schließkammer
    12
    Zulaufkanal
    13
    Feststoffsammelraum
    14
    Ventil
    15
    Umlenkblech
    16
    Schälscheibe
    17
    Ablaufkanal
    D
    Drehachse
    S
    Feststoff
    L
    Flüssigphase
    P
    Produkt
    M
    Antriebsmotor
    S
    Antriebsspindel
    G
    Maschinengestell
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3117807 C1 [0005]
    • GB 614501 [0006]
    • DE 19618249 [0007]
    • DE 102017112553 [0008]

Claims (9)

  1. Separator, insbesondere selbstentleerender Separator, zur zentrifugalen Trennung eines fließfähigen Produkts P in wenigstens eine Flüssigkeitsphase (L) und wenigstens eine Feststoffphase (S), der eine drehbare Schleudertrommel (1) mit vertikaler Drehachse D aufweist, die einen Trennraum (10) aufweist, in dem vorzugsweise ein Tellerpaket (6) vorgesehen ist, und die Feststoffaustragsöffnungen (9) aufweist und einen Entleerungsmechanismus mit einem Kolbenschieber (8), der dazu ausgelegt ist, die Feststoffentleerungsöffnungen (9) diskontinuierlich zu öffnen und zu schließen, wobei eine Steuerungsanordnung für den Entleerungsmechanismus vorgesehen ist, die eine Kammer für ein Fluid aufweist und eine Ventilanordnung mit wenigstens einem Ventil (14), das mit der Kammer Verbindung steht, um den Kolbenschieber (8) zu betätigen, dadurch gekennzeichnet, dass als das Fluid das zu klärende Produkt P aus einem Verteiler (5) oder dem Trennraum (10) der Schleudertrommel (1) über einen Zulaufkanal (12) in der Trommel der Kammer zuleitbar ist.
  2. Selbstentleerender Separator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer als eine Schließkammer (11) ausgebildet ist und dass durch Einleiten von Fluid in die Schließkammer (11) der Kolbenschieber (8) in eine Schließposition anhebbar ist und dass er durch Ablassen des Fluids aus der Schließkammer (11) in eine Öffnungsposition absenkbar ist.
  3. Selbstentleerender Separator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufkanal (12) als ein Verbindungskanal zwischen einem Verteilerkanal (51) des Verteilers (5) und der Schließkammer (11) ausgebildet ist.
  4. Selbstentleerender Separator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verteilerkanal (51) eine Umlenkeinrichtung ragt, die vorzugsweise als ein kragenartiges Umlenkblech (15) ausgebildet ist.
  5. Selbstentleerender Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (14) dazu vorgesehen ist, das Fluid zum Öffnen der Feststoffaustragsöffnungen (9) aus der Schließkammer (11) entweichen zu lassen.
  6. Selbstentleerender Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (14) als Fliehkraftventil ausgebildet ist.
  7. Selbstentleerender Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (14), welches als Fliehkraftventil ausgebildet ist, bei der Betriebsdrehzahl der Schleudertrommel 1 durch Zentrifugalkraft gegen eine Federkraft schließt und bei geringerer Drehzahl der Schleudertrommel 1 als der Betriebsdrehzahl durch diese Federkraft geöffnet wird.
  8. Selbstentleerender Separator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (14) als elektromagnetisch ansteuerbares Ventil ausgebildet ist.
  9. Selbstentleerender Separator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsverhältnisse im Zulaufkanal (12) in die Schließkammer (11) und / oder im Ablauf aus der Schließkammer (11) durch Düsen oder Blenden eingestellt werden.
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PCT/EP2023/051397 WO2023148022A1 (de) 2022-02-07 2023-01-20 Separator

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