DE7102620U

DE7102620U - Vorrichtung zur kontinuierlichen schaumfreien ableitung gasfoermiger reaktionsprodukte oder ueberschuessigen gases aus einem behaelter insbesondere fermentationsbehaelter

Info

Publication number: DE7102620U
Application number: DE19717102620U
Authority: DE
Original assignee: Process Engineering Co SA
Current assignee: Process Engineering Co SA
Priority date: 1970-02-16
Filing date: 1971-01-25
Publication date: 1971-04-22
Also published as: US3693325A; DE2103273A1; DE2103273C3; JPS5348277A; AT299856B; DE2103273B2; JPS5615932B2; IT983088B; FR2083096A6; SE369675B

Description

Vorrichtung zur kontinuierlichen schaumfreien Ableitung gasförmiger Reaktionsprodukte oder überschüssigen Gases aus einem Behälter, insbesondere Fermentationsbehälter.

Die Erfindung betrifft eine Weiterentv;icklung der in der Schweiz. Patentschrift 449 585 beschriebenen Vorrichtung zur kontinuierlichen schaumfreien Ableitung gasförmiger Reaktionsprodukte oder überschüssigen Gases aus einem Behälter, insbesondere aus einem Fermentationsbehälter nach Brechen entstandenen Schaums in seine flüssigen und gasförmigen Komponenten, mit einem auf einer senkrechten, rotierbaren Welle angeordneten Hohlkörper, der aus mehreren trichterförmigen Körpern zusammengesetzt ist, die jeweils mit ihrem spitzen Teil in des weite Ende des benachbarten eingefügt und deren Wandungen etwa para?._lel zueinander angeordnet sind. Die den Hohlkörper bzw. die trichterförmigen Körper tragende Welle ist über wenigstens einen Teil ihrer Länge mit einem Hohlraum mit Abgang nach einer Stiriiscit«- versehen, also wenigstens teilweise als Hohlwelle ausgebildet, und besitzt in den Zonen der spitz zulaufenden Enden der trichterförmigen Körper Bohrungen, die in den inneren Hohlraum mö In der in der

Patentschrift beispielhaft dargestellten Ausbildungsform ist der Hohlwellenabschnitt aus dem, den Schaum enthaltenden Behälter durch ein gasdicht abgedichtetes Lager nach außen geführt. Dort befinden sich auch die Antriebsvorrichtung (Elektromotor, Riemenscheibe, Getriebe u. a.) und eine besonders zu dichtende Gasableitung.

Bei Vorrichtungen, die einen großen Gasdurchsatz bewältigen, also kontinuierlich eine große Menge Schaum in seine Komponenten zerlegen müssen, sind zur Ausleitung des Gases große Leitungsquerschnitte erforderlich. Es muß die rotierbare Hohlwelle einen großen Durchmesser haben, wodurch dann die zur Lagerung und Abdichtung dienenden Bauteile entsprechende Größen erhalten müssen. Nachteilig sind die hohen Kosten solcher Bauteile und die dazu nötigen aufwendigen Konstruktionen, z.B. die bei den bevorzugten Gleitringdichtungen nötigen engen Toleranzen. Besonders wenn es sich um eine Vorrichtung zur schaumfreien Ableitung gasförmiger Reaktionsprodukte aus Fermentationsbehältern handelt, müssen im Hinblick auf leichte Sterilisierbarkeit und Sterilhaltung Ausführungen mit Sperrflüssigkeiten, mehrfacher Abdichtung und Lagerung gewählt werden, die dann in. solchen Größen besonders hohen Aufwand erfördern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auch für großen Gasdurchsatz und entsprechend große Querschnitte der Gasabi eitungswe ₍
ermöglichen.

ableitungswege^mit geringerem Aufwand ausführbare Gestaltung zu

Diese Aufgabe ist für. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einem Hohlkörper, der aus mehreren trichterförmigen Körpern zusammengesetzt ist, die jeweils mit ihrem spitzen Teil in das weite Ende des benachbarten eingefügt und deren Wandungen parallel zueinander angeordnet sind, und mit einer den Fohlkörper tragenden Ytelle, die über einen Teil ihrer Lange mit einem Hohlraum mit Abgang nsch einer Stirnseite versehen

ist und in den Zonen der spitz zulaufenden Enden der Körper Bohrungen besitzt, die in den inneren Hohlraum münden, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß sich die Stirnseite mit Abgang des als weites Rohr ausgebildeten Hohlabschnitts der Welle innerhalb des Behälters befindet und das Rohr drehfest mit einer mit einem Antrieb gekoppelten vollen Welle kleineren Durchmessers verbunden ist, die durch ein der Gasableitung dienendes, zu ihr koaxiales weites Rohrteil reicht, daß mit der Behälterwand oberhalb einer Öffnung drehfest verbunden ist und einerseits mittels einer Ringdichtung aus weichelastischem Werkstoff gegenüber dem Abgang der den Hohlkörper tragenden Welle und andererseits mittels einer Dichtung gegenüber der vollen Welle gasdicht abgedichtet ist.

Die Ringdichtung ist zweckmäßig als Lippendichtung ausgebildet, die entweder an dem zur Gasableitung dienenden Rohrteil oder an der den Hohlkörper tragenden Welle bzw. dem weiten Rohr befestigt sein kann«, Die elastische Ringlippe der Ringdichtung liegt dann an einer Gleitfläche entweder der den Hohl~ körper tragenden Welle oder des der Gasableitung dienenden Rohrteils an«,

Die erfindungsgeaäße Konstruktion erlaubt wichtige Bauteile, wie Lager, Dichtungen gegenüber der Atmosphäre, Sperrflüssigkeitskaisciern und dgl. vergleichsweise klein zu halten.

Die erfindungsgemäße Gestaltung der Vorrichtung löst die gestellte Aufgabe in vollkommener Weise« Die Lager- und Dichtungselemente haben nur die zum Durchmesser der vollen Welle passende Größe und es ist nur eine einzige Dichtung nach außen nötig, die für einen größeren Innendruck bemessen sein kann» Auch ist.bei Anwendung auf Fermentationsanlagen eine leichtere Sterilisation und Sterilhaltung möglich«,

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten von Ausgestaltungen der Erfindung sind anhand der beigefügten Zeichnung

an zwei Ausführungsbeispielen erläutert,

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Oberteil eines Fermentationsbehälters mit einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und zwar rechts der Hittellinie im Schnitt und links von ihr in der Ansicht·

Gemäß Fig. 1 befindet sich in einem Fermentationsbehälter der in seine Komponenten zu zerlegende .Schaum, Die Vorrichtung zum Brechen oder Zerlegen des Schaums und schaumfreien Ableiten gasförmiger Reaktionsprodukte ist mit einem Flansch 2 im Oberteil des Behälters 1 befestigt. Sie hat einen Hohlkörper 3 aus mehreren trichterförmigen, tellerartigen Körpern. Dieser ist an einer Welle befestigt, die im Behälter angeordnet ist und über ihre Länge mit einem Hohlraum mit Abgang nach einer Stirnseite versehen ist. In den Zonen der spitz zulaufenden Enden der trichterförmigen Körper sind Bohrungen 10 vorgesehen, die in den inneren Hohlraum münden_c Der den Hohlraum umschließende Hohlabschnitt der Welle ist als weites Rohr 4 ausgebildet.. Die Stirnseite 5 mit Abgang, des Rohrs 4 befindet sich innerhalb des Behälters 1. Den Abgang für die abzuleitenden Gase bilden Löcher in der Stirnseite bzw. Stirnplatte 5 des Rohrs^.4. .Mit Hilfe der gelochten Platte 5 ist das Rohr 4 drehfest mit einer/ Antriebskeilriemenscheibe 7 gekoppelten volH en Welle 6 kleineren Durchmessers drebfest verbunden. Zum Antrieb der Welle gehören noch ein Elektromotor 9, der über einen Keilriemen 8 die Keilriemenscheibe 7 und damit die beiden Wellen und den Hohlkörper 3 in rasche Drehung versetzt und den in die Zwischenräume zwischen die tellerartigen Körper eindringenden Schaum durch Aus schleuderung der Flüssigkeitsanteile zerstört* Das von Flüssigkeit und Schaum befreite Gas strömt durch die Bohrungen 10 in den Hohlraum des Rohr*} 4 durch die Löcher in der

Stirnplatte 5 in ein der Gasableitung dienendes, zur vollen Welle 6 koaxiales weites Rohrteil 11, das rechtwinklig in ein Gasableitungsrohr 18 übergeht. 'Die volle Welle 6 reicht von unten her ganz durch das domartige, weite Rohrteil 11. Die volle Welle 6 ist in innerhalb des Rohrteils 11 vorgesehenen Lagern 12 und 13 geführt und der als Gleitringdichtung oder Stopfbuchse ausgeführten Dichtung 1A gasdicht gegen die äußere Atmosphäre abgedichtet. Auf das feste Rohrteil 11 ist eine Ringdichtung 15 in Form einer Lippendichtung aus weichelastischem Werkstoff aufgezogen-und liegt mit ihrer freien, elastischen Ringlippe 16 an einer Gleitfläche des zu einem Flansch 17 vergrößerten oberen Ende des weiten Rohrs A an, das den Hohlabschnitt der den », Hohlkörper tragenden Welle bildet. Der Druckunterschied zwischen dem Behälterinnern und der Gasableitung ist gering, so daß diese Ringdichtung überraschend ausreicht, um einen tibertritt von Schaum in die Gasableitung zu verhindern. Eine ge-

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ringe Druckdifferenz preßt die freie Ringlippe /der Gleitfläche am rotierenden Flansch 17 an, wie dies bei Lippendichtungen allgemein bekannt ist. Die Abdichtung des Behälterinnern nach · außen geschieht durch die Dichtung 14, die als Gleitringdichtung, Stopfbuchse, Manschettendichtung ggf. mit Sperrflüsssig- :: keit und Kühlung in bekannter Weise ausgeführt sein kann. i<

Bei der in Fig» 2 dargestellten zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der als weites Rohr ausgebildete Hoh3 abschnitt der den Hohlkörp'er tragenden Welle aus mehreren Ringen 21, an welchem die trichterförmigen, tellerartigen Körper befestigt sind, und einem oberen Ring 22 aufgebaut, auf welchem die Manschette einer Lippendichtung 23 aufgezogen ist, deren elastische Ringlippe 2k an der Gleitfläche · eines Gleitrings 25 anlieft, der an dem der Gasableitung dienenden Rohrteil befestigt ist. Das durch die Ringe 21 und 22 gebildete Rohr ist auf seiner unteren Stirnseite durch eine Stirnplatte 19 abgeschlossen und mit einer vollen Welle 20 verschraubt. Sie ist zusätzlich mit radialen Stegen mit dem Rins 22 fest verbunden. + ' ^

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Der Unterschied dieser zweiten Ausführungsform gegenüber der in Fig. 1 dargestellten besteht darin, daß hier die Lippendichtung an der den Hohlkörper 'tragenden Welle befestigt ist und die Gleitfläche an einem an dem den der Gasableitung dienenden Rohrteil befestigten Gleitring 25 anliegt.

Schutzansprüche-

Claims

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen schaumfreien Ableitung gasförmiger Reaktionsprodukte oder überschüssigen· Gases aus einem .Behälter, insbesondere aus einem Fermentationsbehälter, mit einem Hohlkörper, der aus mehreren trichterförmigen Körpern zusammengesetzt ist, die jeweils mit ihrem spitzen Teil in das weite Ende des benachbarten eingefügt und deren Wandungen parallel zueinander angeordnet sind, und mit einer den Hohlkörper tragenden Welle, die über einen Teil ihrer Länge mit einem Hohlraum mit Abgang durch eine Stirnseite versehen ist und in den Zonen der spitz zulaufenden Enden der Körper Bohrungen besitzt, die in den inneren Hohlraum münden, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Stirnseite mit Abgang des als weites Rohr (4; 21, 22) ausgebildeten Holzabschnitts der Welle innerhalb des Behälters (1) befindet und das Rohr drehfest mit einer mit einem Antrieb (7, 8, 9) gekoppelten vollen Welle (6; 20) kleineren Durchmessers verbunden, die durch ein der Gasableitung dienendes zu ihr koaxiales weites Rohrteil (11) reicht, das mit der Behälterwand oberhalb einer Öffnung drehfest verbunden ist und einerseits mittels einer Ringdichtung (15; 23) aus weichelastischem Werkstoff gegenüber dem Abgang (5) der den Hohlkörper tragenden Welle und andererseits mittels einer Dichtung gegenüber der vollen Welle gasdicht abgedichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (15) aus weichelastischem Werkstoff als Lippendichtung ausgebildet ist, die an dem zur Gasableitung dienenden Rohrteil (11) befestigt ist und die elastische Ringlippe (16) an einer Gleitfläche der den Ho3ilkörper tragenden Welle (4) anliegi

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3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (23) aus weichelastischem Werkstoff als Lippendichtung ausgebildet ist, die an der den Hohlkörper tragenden Welle (22, 23) befestigt ist und die elastische Ringlippe (24) an einer Gleitfläche des der Gasableitung dienenden Rohrteils anliegt_β