[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleudertrommel zum Konzentrieren suspendierter
Feststoffe, bei der die konzentrierten Feststoffe aus einem äußeren Feststoffraum
der Trommel über Kanäle in eine radial einwärts gelegene erste Schälkammer geleitet
werden, aus der sie mittels eines ersten Schälorgans und einer mit diesem verbundenen
Konzentratleitung abgeleitet werden, und bei der eine abgetrennte Klarphase aus dem
inneren Bereich der Trommel mittels eines zweiten Schälorgans und einer mit diesem
verbundenen Klarphasenleitung kontinuierlich abgezogen wird.
[0002] Eine derartige Schleudertrommel ist bekannt aus der DE 27 01 624 C2. Bei der bekannten
Schleudertrommel werden ständig konzentrierte Feststoffe mittels des ersten Schälorgans
aus der Schleudertrommel abgeleitet. Das ortsfeste Schälorgan taucht zu diesem Zweck
in das in der Schälkammer befindliche, mit Trommeldrehzahl rotierende Feststoffkonzentrat
ein und bewirkt dabei eine Umsetzung der Rotationsenergie in einen Förderdruck. Im
Kontaktbereich des Schälorgans mit dem Feststoffkonzentrat entsteht dabei durch Reibung
Wärme, die sich auf das Feststoffkonzentrat überträgt. Bei größeren Feststoffströmen
oder hitzeunempfindlichen Feststoffkonzentraten ist diese Erwärmung entweder vernachlässigbar
klein oder unschädlich. In der Biochemie fallen aber auch häufig Feststoffkonzentrate
an, die aus lebenden Zellmassen bestehen und sehr hitzeempfindlich sind. Hinzu kommt
noch, daß die erzielbaren Durchsatzleistungen häufig sehr gering sind. In diesen Fällen
ist die auftretende Reibwärme sehr nachteilig oder intolerabel. Dies gilt sowohl für
einen kontinuierlichen Abzug der Feststoffe mit entsprechend kleinem Volumenstrom
als auch bei periodischem Abzug mit kurzzeitig hohem Volumenstrom.
[0003] Bei letzterem muß die Konzentratleitung nach jedem Abzug abgesperrt werden. Zwischen
den periodischen Ableitungen würde sich das Schälorgan, das weiterhin in die in der
Schälkammer befindliche Flüssigkeit eintaucht, sehr stark erwärmen. Bei der folgenden
Ableitung käme es dann zu einem nachteiligen Kontakt zwischen dem erhitzten Schälorgan
und den empfindlichen Feststoffen.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Schleudertrommel so auszubilden, daß eine
unerwünschte Erwärmung des Feststoffkonzentrates auch bei kleinen Feststoffmengen
vermieden wird.
[0005] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen der Konzentratleitung und der Klarphasenleitung
eine absperrbare Verbindungsleitung vorgesehen ist und von der Klarphasenleitung ausgehend
eine absperrbare Rezirkulationsleitung in die erste Schälkammer mündet, wobei sich
die Verbindungsleitung und die Rezirkulationsleitung zur Ableitung der Feststoffe
in der abgesperrten und zur Unterbrechung der Feststoffableitung in der geöffneten
Position befinden.
[0006] Die Feststoffe werden periodisch aus der Schleudertrommel abgeleitet, wobei der Volumenstrom
so groß gewählt ist, daß eine unzulässig hohe Erwärmung der Feststoffe nicht auftreten
kann. Die Verbindungsleitung und die Rezirkulationsleitung sind in dieser Phase abgesperrt.
Zur Unterbrechung der Feststoffableitung werden die Verbindungsleitung und die Rezirkulationsleitung
geöffnet. Über die Rezirkulationsleitung wird jetzt in die erste Schälkammer soviel
Klarphasenflüssigkeit geleitet, daß diese die gesamte eingestellte Förderkapazität
des ersten Schälorgans beansprucht und der Feststoffstrom zur ersten Schälkammer dadurch
unterbunden wird. Die der ersten Schälkammer Zugeführte Klarphasenflüssigkeit wird
über das erste Schälorgan und die Verbindungsleitung in die Klarphasenleitung zurückgeleitet
und kühlt dabei das erste Schälorgan. Dadurch wird eine nachteilige Erwärmung des
ersten Schälorgans vermieden.
[0007] In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in der Konzentratleitung eine Druckregeleinrichtung
vorgesehen, deren Sollwert auf den jeweils erforderlichen Druck bei Feststoffabzug
bzw. Unterbrechung des Feststoffabzugs über ein Steuergerät eingestellt wird.
[0008] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist in der Klarphasenleitung eine Fotozelle
vorgesehen, die den Klärgrad der Schleudertrommel überwacht und einen Impuls auslöst,
wenn aufgrund der Füllung des Feststoffraumes sich der Klärgrad verschlechtert. Dieser
Impuls löst dann den Beginn des Feststoffabzuges über einen vorgegebenen Zeitraum
aus.
[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend
näher erläutert.
[0010] Mit 1 ist in der Fig. eine Schleudertrommel bezeichnet, deren Einlaufraum 2 mit einem
ortsfesten Zulaufrohr 3 in Verbindung steht und von deren Feststoffraum 4 Kanäle 5
in eine erste Schälkammer 6 führen, in der ein erstes Schälorgan 7 angeordnet ist,
das mit einer Konzentratleitung 8 verbunden ist. In der Schleudertrommel 1 ist ein
Tellereinsatz 9 vorgesehen, aus dessen zentralem Bereich Kanäle 10 in eine zweite
Schälkammer 11 führen, in der ein zweites Schälorgan 12 angeordnet ist, das mit einer
Klarphasenleitung 13 verbunden ist. Von der Klarphasenleitung 13 führt eine mit einem
Absperrorgan 14 versehene Verbindungsleitung 15 zur Konzentratleitung 8 und eine mit
einem Absperrorgan 16 versehene Rezirkulationsleitung 17 zur ersten Schälkammer 6.
In der Klarphasenleitung 13 ist eine Fotozelle 18, eine Druckregeleinrichtung 19 und
ein Absperrorgan 20 vorgesehen. Die Konzentratleitung 8 beinhaltet ebenfalls eine
Druckregeleinrichtung 21 und ein Absperrorgan 22 sowie ein Manometer 23.
[0011] Das Schleudergut wird der Schleudertrommel 1 über das Zulaufrohr 3 zugeführt. Die
im Schleudergut enthaltenen Feststoffe werden im Tellereinsatz 9 abgetrennt und sammeln
sich im Feststoffraum 4. Aus dem zentralen Bereich des Tellerpaketes 9 wird die Klarphase
über die Kanäle 10 in die zweite Schälkammer 11 geleitet und mittels des zweiten Schälorgans
12 und der Klarphasenleitung 13 aus der Schleudertrommel abgeleitet. Solange der Feststoffraum
4 noch nicht mit Feststoffen angefüllt ist, wird zur Unterbindung des Feststoffabzuges
über die Kanäle 5 ein Teil oder die gesamte über die Klarphasenleitung 13 abgeführte
Klarphase über das geöffnete Absperrorgan 16 in der Rezirkulationsleitung 17 in die
erste Schälkammer 6 geleitet. Das Absperrorgan 20 ist zu dieser Zeit teilweise oder
vollständig geschlossen. Der Sollwert der Druckregeleinrichtung 21 ist während dieser
Phase durch ein nicht dargestelltes Steuergerät so hoch eingestellt, daß bei der gegebenen
Zulaufleistung der Klarphase in die erste Schälkammer 6 eine Verschiebung des freien
Flüssigkeitsspiegels in dieser Schälkammer soweit radial einwärts erfolgt, daß keine
antreibende Druckdifferenz am Eintritt der Kanäle 5 zur Verfügung steht und somit
keine Strömung in den Kanälen 5 stattfinden kann. Die der ersten Schälkammer 6 zugeführte
Klarphase wird über das erste Schälorgan 7 und das geöffnete Absperrorgan 14 in der
Verbindungsleitung 15 in die Klarphasenleitung zurückgespeist. Das Absperrorgan 22
ist während dieser Phase geschlossen. Das ständig von der Klarphase durchströmte erste
Schälorgan 7 wird hierbei von der Klarphase gekühlt. Sobald sich der Feststoffraum
4 soweit mit Feststoffen gefüllt hat, daß Feststoffpartikel mit der Klarphase abgeführt
werden, wird durch die Fotozelle 18 ein Impuls ausgelöst, der für einen vorgegebenen
Zeitabschnitt das Schließen der Absperrorgane 14, 16, das Öffnen der Absperrorgane
20, 22 und eine Reduzierung des an der Druckregeleinrichtung 21 eingestellten Sollwertes
bewirkt. Durch den reduzierten Druck in der Konzentratleitung 8 kann der Feststoff
mit großer Leistung aus dem Feststoffraum 4 abgezogen werden, so daß eine signifikante
Erwärmung der Feststoffe nicht stattfinden kann. Unmittelbar nach Abzug der Feststoffe
wird die eingangs beschriebene Einstellung durch das Steuergerät wieder vorgenommen.
1. Schleudertrommel zum Konzentrieren suspendierter Feststoffe, bei der die konzentrierten
Feststoffe aus einem äußeren Feststoffraum der Trommel über Kanäle in eine radial
einwärts gelegene erste Schälkammer geleitet werden, aus der sie mittels eines ersten
Schälorgans und einer mit diesem verbundenen Konzentratleitung abgeleitet werden,
und bei der eine abgetrennte Klarphase aus dem inneren Bereich der Trommel mittels
eines zweiten Schälorgans und einer mit diesem verbundenen Klarphasenleitung kontinuierlich
abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Konzentratleitung (8) und der Klarphasenleitung (13) eine absperrbare
Verbindungsleitung (15) vorgesehen ist und von der Klarphasenleitung (13) ausgehend
eine absperrbare Rezirkulationsleitung (17) in die erste Schälkammer (6) mündet, wobei
sich die Verbindungsleitung (15) und die Rezirkulationsleitung (17) zur Ableitung
der Feststoffe in der abgesperrten und zur Unterbrechung der Feststoffableitung in
der geöffneten Position befinden.
2. Schleudertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Konzentratleitung
(8) eine Druckregeleinrichtung (21) vorgesehen ist.
3. Schleudertrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Klarphasenleitung
(13) eine Fotozelle (18) zur Überwachung des Klärgrads der Schleudertrommel vorgesehen
ist.
