Die Erfindung betrifft einen Separator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Gattungsgemäße Separatoren sind aus der DE 195 08 334 A1 und der DD 288 322 A5 bekannt.

Eine weitere derartige Konstruktion ist aus der DE-AS 1 141 951 bekannt. Diese Schrift zeigt einen Separator mit einer Schleudertrommel, in die ein Trenntellerpaket eingesetzt ist, wobei das Trenntellerpaket durch einen Trennteller, der einen größeren Durchmesser als die anderen Trennteller aufweist, in zwei Trenntellerpaketabschnitte unterhalb und oberhalb dieses Trenntellers unterteilt ist. Ein zu verarbeitendes Produkt wird durch eine Zuführung in der Trommelwelle zugeleitet und tritt über einen Verteiler in die Trennkammer ein. Dort tritt es wiederum in einen Steigekanal des Trenntellerpakets ein, der sich über die gesamte Höhe des Trenntellerpakets erstreckt. Das in die Trennkammer eintretende Schleudergut wird in dem Raum unterhalb des Trenntellers vom Hauptteil des Schlammes befreit, der am Umfang der Trennkammer ein Schlammkissen bildet. Die schwere Flüssigkeit wird durch das Schlammkissen daran gehindert, um den Außenrand des Trenntellers mit größerem Durchmesser herumzutreten. Im oberen Trenntellerpaketabschnitt wird die übrige leichte Flüssigkeit abgetrennt und gesammelt. Die abgetrennte schwere Flüssigkeit wird durch einen Kanal an einem größeren Durchmesser und die abgetrennte leichte Flüssigkeit durch einen weiteren Kanal an einem kleineren Durchmesser der Schleudertrommel aus der Trennkammer abgeführt.

Die Position des Trenntellers mit größerem Durchmesser kann je nach Anwendungsfall in der Trennkammer variiert werden. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt sie ungefähr in der Höhe von Kolbenschieberöffnungen zur Ableitung von Feststoff aus der Schleudertrommel.

Zum Stand der Technik seien noch die US 2 487 364 und die GB 206 723 sowie die US 50 52 996 A und die US 993 791 A genannt.

Die Erfindung hat ausgehend von dem eingangsgenannten Stand der Technik die Aufgabe, die Trenn- und Klärwirkung gegenüber der gattungsgemäßen Zentrifuge auf einfache Weise zu optimieren.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruches 1.

Durch die Unterteilung des Trenntellerpaktes in Trenntellerpaketabschnitte kann jeder dieser Abschnitt beispielsweise in Hinsicht auf die Trennspaltbreite oder die Trennteller- und Laschengeometrie optimal in Hinsicht auf die jeweilige Aufgabe ausgelegt werden.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn der untere Trenntellerpaketabschnitt als die Trenneinrichtung und der obere Trenntellerpaketabschnitt als die Kläreinrichtung ausgelegt ist, um zunächst die leichtere Flüssigkeitsphase aus dem zu verarbeitenden Schleudergut abzutrennen und um sodann im ausschließlich als Kläreinrichtung wirkenden Trenntellerpaketabschnitt die restlichen Feststoffe abzutrennen.

Um eine Rückvermischung mit der leichteren Flüssigkeitsphase in dem ausschließlich als Kläreinrichtung wirkenden Trenntellerpaketabschnitt zu verhindern, ist es besonders vorteilhaft, dass der Trenntellerstapel in diesem Bereich radial nach innen hin abgedichtet ist, was konstruktiv auf verschiedenste Weise realisierbar ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt:

Figur 1

einen Schnitt durch einen Teilbereich einer Schleudertrommel eines erfindungsgemäßen Separators; und

Fig. 2a-d

schematisierte Schnittdarstellungen innerer Abschnitte von Trenntellerpakten zum Einbau in eine Schleudertrommel der Figur 1.

In der in Figur 1 dargestellten Schleudertrommel 1 mit vertikaler Drehachse D ist ein Trenntellerpaket 2 aus einer Vielzahl von Trenntellern 3 konzentrisch zur Drehachse D angeordnet.

Die Trennteller 3 weisen eine konische Form auf, sind axial übereinander gestapelt und mittels hier nicht dargestellten Abstandshaltern (Laschen und dgl.) voneinander beabstandet.

Das Trenntellerpaket 2 ist direkt oder über eine Halterung an einem Verteilerschaft 4 eines im Betrieb drehbaren Verteilers 5 relativ zu diesem verdrehsicher gehalten.

Das Trenntellerpaket 2 weist einen unteren Trenntellerpaketabschnitt 6 aus übereinander gestapelten unteren Trenntellern 3a auf sowie einen oberen Trenntellerpaketabschnitt 7 aus oberen Trenntellern 3b, wobei der untere Trenntellerpaketabschnitt 6 und der obere Trenntellerpaketabschnitt 7 durch einen Trennteller 3c, der einen größeren Durchmesser aufweist als die übrigen Trennteller 3a, 3b sowie hier auch eine größere Dicke bzw. Wandstärke, in axialer Richtung voneinander getrennt sind. Dabei ist der untere Trenntellerpaketabschnitt 6 als Trenneinrichtung zum Trennen zweier Flüssigkeitsphasen L1, L2 ausgelegt und der obere Trenntellerpaketabschnitt 7 als Kläreinrichtung zum Klären einer der Flüssigkeitsphasen L2 von Feststoffen S.

Im Betrieb wird das zu klärende Schleudergut - insbesondere Milch - durch ein sich im Betrieb nicht drehendes, zentrisches Zulaufrohr 8 im Bereich des Verteilers 5 in das sich drehende System geleitet. Der Verteiler 5 weist Verteilerkanäle 9 auf, die unterhalb korrespondierender Steigekanäle 10 im unteren Trenntellerpaketabschnitt 6 in den Trennraum münden. Die Steigekanäle 10 liegen auf einem ersten, inneren Radius R1.

Im unteren Trenntellerpaketabschnitt 6 werden die zwei Flüssigkeitsphasen L1, L2 unterschiedlichen spezifischen Gewichts voneinander getrennt (im Falle von Milch Rahm L1 und Magermilch L2).

Die Flüssigkeitsphase L1 mit dem niedrigeren spezifischen Gewicht - im Fall von Milch der Rahm - wird nach innen hin durch einen Ableitungskanal 11 in eine erste Schälkammer (hier nicht dargestellt) und von dort mit einer ersten Schälscheibe (hier nicht dargestellt) aus dem rotierenden System geleitet.

Die Flüssigkeitsphase L2 mit dem höheren spezifischen Gewicht - im Falle von Milch die Magermilch - wird dagegen durch in einen oder mehrere Steigekanäle 14 geleitet, welche vorteilhaft den unteren Trenntellerpaketabschnitt 6, den Trennteller 3c größeren Durchmessers und den oberen Trenntellerpaketabschnitt 7 durchsetzen. Der oder die Steigekanäle 14 im oberen Trenntellerpaketabschnitt 7 liegen auf einem größeren Radius R2 als der oder die Steigekanäle 10 im unteren Trenntellerpaketabschnitt 6.

Im oberen Trenntellerpaketabschnitt 7 erfolgt eine Klärung der Flüssigkeitsphase L2 - bei Milch der Magermilch - von Feststoffen.

Die geklärte Magermilch L1 wird durch einen oder mehrere den oberen Trenntellerpaketabschnitt 7 durchsetzende Ableitungskanäle 15 in eine zweite Schälkammer (hier nicht dargestellt) und von dort mit einer zweiten Schälscheibe (hier nicht dargestellt) aus dem rotierenden System geleitet.

Die Feststoffableitung erfolgt dagegen hier diskontinuierlich durch Feststoffaustragsöffnungen 18, denen ein Kolbenschieber 19 vorgeschaltet ist.

Optional kann eine weitere Feststoffphase S über einen vertikal oberhalb des Trenntellerpaktes 2 angeordneten Scheideteller (hier nicht dargestellt) durch eine dritte Schälkammer (hier nicht dargestellt) mit einer dritten Schälscheibe abgeleitet werden. Eine Anordnung kann auch dazu genutzt werden, um den Kolbenschieber 19 dann anzusteuern, wenn keine Flüssigkeit L2 mehr durch die dann vorhandene dritte Schälscheibe abgeleitet wird.

Der obere Trenntellerpaketabschnitt 7 weist die Besonderheit auf, dass die einzelnen Trennteller 3b dieses Trenntellerpaketes in einem radial innen zu dem einen oder den mehreren Ableitungskanälen für die Flüssigkeitsphase L2 (als ggf. die geklärte Magermilch) liegenden Bereich axial relativ zueinander abgedichtet sind, so dass keine Flüssigkeit aus dem oberen Trenntellerpaketabschnitt 7 in den oder die radial innen zum abgedichteten Bereich liegenden Ableitungskanäle 11 und damit in die erste Schälkammer fließen kann.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann die Abdichtung des oberen Trenntellerpaketabschnitts 7 radial nach innen hin auf verschiedene Weise erfolgen.

Die Fig. 2a bis 2d zeigen jeweils beispielhaft drei Trennteller 3b, die jeweils aus einem inneren Trenntellerabschnitt 30 bestehen, der senkrecht zur Drehachse D ausgerichtet ist und einem äußeren - konischen - Trenntellerabschnitt 31, der einen Winkel α mit der Drehachse D einschließt.

Nach einer ersten Variante sind die Trennteller 3b des oberen Trenntellerpaketabschnitts 7 in ihrem radial inneren Trenntellerabschnitt 30 mittels Dichtungen, insbesondere Dichtringen 23, relativ zueinander abgedichtet (Fig. 2a bis 2c).

Die Dichtungen können können als Flachdichtungen 23a mit einem vorzugsweise rechteckigen Querschnitt (Fig. 2a) ausgestaltet sein oder als Dichtungen mit einem anderen, vorzugsweise runden oder elliptischen Querschnitt (Fig. 2b, 2c).

Die Dichtungen 23 werden in den Tellerspalten 25 zwischen vertikal benachbarten Trenntellern 3b des oberen Trenntellerpaketabschnittes 7 angeordnet. Sie werden vorzugsweise als umlaufende Dichtringe ausgebildet. Denkbar ist es aber auch, beispielsweise im Bereich zwischen Abstandslaschen axial benachbarter Trennteller jeweils nur Ringsegmente als Dichtungen anzuordnen.

Nach einer bevorzugten Variante wird eine besonders gute Dichtwirkung dadurch erzielt, dass die Dichtungen 23 in korrespondierend geformten Aufnahmenuten 24 eingebracht sind, welche in den Trenntellern ausgebildet sind. Nach Fig. 2b fluchten diese Aufnahmenuten 24 in vertikaler Richtung. Nach Fig. 2c ist dagegen vorgesehen, die Aufnahmenuten (Ringnuten) 24 in vertikal übereinander liegenden Trenntellern 3b radial versetzt zueinander auszubilden, so dass auch die Dichtungen in vertikal aufeinander folgenden Trenntellerspalten 25 zwischen benachbarten Trenntellern 3b jeweils auf verschiedenen Radien liegen.

Nach Fig. 2d wird die Abdichtung radial nach innen hin nicht durch separate Dichtungen erreicht, sondern dadurch, dass die vertikale benachbarten Trennteller jeweils jedenfalls abschnittsweise direkt aneinander liegen, beispielsweise in einem konischen Steilbereich 32, in dem der Konizitätswinkel β deutlich kleiner ist als der Konizitätswinkel α zur Drehachse D, so dass sich die benachbarten Trennteller 3b in diesem Bereich direkt abdichtend berühren.

In dem unteren Trenntellerpaketabschnitt 6 weisen die Trennspalte 25 zwischen vertikal benachbarten Trenntellern 3a vorzugsweise einen kleineren Abstand auf als im oberen Trenntellerpaketabschnitt 7. Schleudertrommel 1 Tellerpaket 2 Teller 3, 3a, 3b, 3c Verteilerschaft 4 Verteiler 5 unterer Trenntellerpaketabschnitt 6 oberer Trenntellerpaketabschnitt 7 Zulaufrohr 8 Verteilerkanal 9 Steigekanal 10 Ableitungskanal 11 Steigekanäle 14 Ableitungskanäle 15 Feststoffaustragsöffnungen 18 Kolbenschieber 19 Dichtungen 23 Flachdichtungen 23a Aufnahmenuten 24 Trenntellerspalte 25 Trenntellerabschnitte 30, 31 Steilbereich 32 Radien R1, R2, Drehachse D Flüssigkeitsphase L1, L2 Feststoffphase S