专利名称：翻袋式过滤离心机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种翻袋式过滤离心机(Stülpfilterzentrifuge)，其包括一可旋转支承在一机架中的悬臂式伸进一连接于机架的壳体内的、具有多个径向通流口的过滤筒，过滤筒径向包围一可施加标准压力、超压或负压的离心室；还包括一在端面密封离心室的离心室盖和一通过空出一间距刚性与离心室盖相连接的、限定离心室的另一面的推动底板，其中离心室由该面装料，过滤筒和推进底板借助一旋转驱动的空心轴一起旋转，并且空心轴与过滤筒固定连接，在空心轴内设有一可轴向移动的随其旋转的推进轴，通过推进轴的轴向位移使过滤筒和推进底板相互相对移动，以便翻转滤布并且排出从离心室中分离的固体物质。
背景技术：
全部已知的翻袋式过滤离心机共同的是，一装料管导过固体物质收集室，并且延续地通过离心室盖中的开口进入离心室，其需要用受研磨的并从而产生磨耗的密封件相对于离心室密封装料管，这导致因磨耗而产生悬浮液或固体物质的污染，如果离心室受超压或负压的话。
当在标准大气压下操作时，这导致一装料管与离心室盖之间的间隙，从而避免磨耗但带来缺点，即通过该间隙飞溅物或悬浮微粒可以从离心室中进入固体物质收集室并且导致产物在装料管上的沉积，其或因老化或因在进行轴向移动过程中产生的磨耗导致产物在固体物质收集室内的污染。
在已知的各翻袋式过滤离心机中，通过位于翻袋式过滤离心机之前的向翻袋式过滤离心机的端面那边的空间实现介质亦即悬浮液、洗涤液等的输入通路。
在高纯净的生产中这样进行设置，即，处理室与过滤筒一起伸进一清洁室，机架包括轴承和全部的驱动装置安装于一机房中，两室通过一气密的柔性的连接元件分开，并且介质供给的整个装置位于清洁室内，其中，清洁室的表面、连同用于介质供给的设备，例如阀、视孔玻璃、管道的不平表面必须要进行定期的微生物检查(拓摹实验，Abklatschtest)。此外在每次开启伸进清洁室的处理室之后，例如用于定期出现的滤布更换或不经常出现的必要的离心室密封件的更换，使整个的清洁室得以净化。
在一已知的翻袋式过滤离心机(DE 37 40 411 C2)中，在固定的装料管道与通流口之间设置一组合的旋转以及滑动密封件，其允许在离心室中以超压或负压操作。该组合的旋转以及滑动密封件，其直接安装于离心室盖的通流口中，具有如下缺点，即，由于不可避免的逐渐研磨的密封件在过滤筒的区域内发生强烈的磨耗，其导致分离的产物在固体物质收集室中和在过滤筒中的污染。
在一已知的翻袋式过滤离心机(DE 39 16 266 C1)中，离心室盖中的开口在以超压或负压操作时借助一止流阀或一活塞杆形的可轴向移动的、从内部起作用的闭锁元件关闭，并且装料管在压缩气体供给的该时期内或通过移动脱开或由闭锁元件覆盖。
该实施形式中的缺点是，在向离心室填充悬浮液或洗涤液时必须打开止流阀或必须撤回闭锁元件，从而没有防止过满飞溅的安全性，并且在该时期内也不可能以超压或负压在过滤筒内操作。此外，不仅在可轴向移动的装料管中在其前面的通过固体物质收集室的壁处，而且在可轴向移动闭锁元件中在其在轴中的穿透位置，在该专利文件中并未说明的密封件是必需的。这由于轴向运动而不可避免的逐渐研磨的密封件，特别是由于固体结晶在装料管或闭锁元件的外圆周表面的粘附，或在过滤筒的区域内或在固体物质收集室的区域内引起磨耗并且导致滤饼在过滤筒内或分离的产物在固体物质收集室内的污染。
在一已知的翻袋式过滤离心机(EP 0 551 252 B1)中，为了避免磨耗，装料管绕其纵轴线可旋转地支承并且可旋转。装料管和过滤筒接近同步旋转，从而在离心室盖上只设置一可容易充气的膜片作为密封。为了旋转的装料管的驱动在装料管道的延长上安装一电机。
该实施形式中不利的是，由于装料管与离心室盖中的通流口之间的不完全同步而发生磨耗，其导致分离的固体物质的污染。
在一已知的翻袋式过滤离心机(DE 43 37 618 C1)中通过一密封头实现装料管与可旋转的过滤筒之间的密封，其在一可轴向移动的装料管上固定安装在装料管的自由端上并且可绕其旋转地支承。该密封头相对装料管的外圆周由一唇形密封圈密封并且与离心室盖在密封的状态下不旋转地相嵌接。密封头沿其轴向延伸的一部分具有锥形的外表面，其圆锥角匹配于同样成锥形构成的装料口内圆周表面的圆锥角，从而锥形外表面和锥形的内圆周表面紧密地相配合。在锥形外表面与内圆周表面之间设有一构成为O型圈的密封件。在密封头与装料管的外圆周之间向固体物质收集室那边设有其他的唇形密封圈。
该实施形式中不利的是，逐渐磨损的密封件导致分离的固体物质的磨损。由于产物在装料管的表面上的粘附和装料管实施的轴向移动发生磨损以及在温度敏感的产物中发生热超负荷。由于产物在密封头和进装口为密封功能构成的锥形表面上沉积，由此会产生一间隙，这样就未建立起所要求的密封功能。
在一已知的翻袋式过滤离心机(DE 197 05 788 C1)中密封头固定连接于离心室盖，但相对它可旋转地支承。在供给线内，其构成为包括一围绕的套管的刚性装料管道，设有一四点支承滚动轴承用以实现径向的旋转运动，以及用于离心室和固体物质收集室的各密封元件。为了在翻转过程中对轴向移动进行密封，在套管前面的通过固体物质收集室的壁处设有逐渐磨损的密封件。在套管向着离心室的一端设有向离心室方向的输送螺纹。
该实施形式中不利的是，由于固体物质在外套上的沉积在实施轴向运动的过程中产生磨损并且由此产生固体物质收集室相对环境的不紧密性，而且该室并不是气密密封的。由于密封头和唇形密封圈中的逐渐磨损的密封发生磨耗，其不仅污染悬浮液而且污染排出的固体物质，其中唇形密封圈安装在向离心室方向的套管上。
在一已知的翻袋式过滤离心机(EP 0 753 349 A2)中一用于保持离心室中相对固体物质收集室的超压的密封头以其锥形外表面压向离心室盖中的一锥形通流口。通过一活塞/缸装置实现装料管道的轴向运动，其穿过固体物质收集室的前壁。在密封头中随过滤筒一起旋转的部分相对于固定连接于不能径向移动的装料管道的部分关于其可移动性经由两个滑动密封圈分开。在滑动密封圈与装料管道以及一装入的导管之间，为了向过滤筒装悬浮液而形成的空腔内设有隔绝气体，其中该隔绝气体可以进行循环。
该实施形式中不利的是，在固体物质收集室的区域内存在逐渐磨损的密封件。在滑动密封圈作用失效时不仅从离心室而且从固体物质收集室中产物可进入滑动密封圈的间隙内，从而其不再能实现其目的。装料口通过密封头的关闭只在过滤筒不旋转时才能实现，从而限制了离心机的可使用性和灵活性。另一缺点产生于在装料管道移动过程中在装料管道与固体物质收集室之间的密封点上发生的磨耗。
在一已知的但不是同一类的离心干燥器(EP 0 454 045 B1)中，包括一水平支承的驱动轴；一在其中随同旋转连接的转筒；一在转筒内设置的过滤器，其包围一从驱动轴的连接侧开始成锥形扩大的工作室；一构成工作室的一端面的可轴向移动的挡板；以及一包围转筒和挡板的离心器壳体，通过构成为空心轴的驱动轴供给悬浮液。
该实施形式中不利的是，可轴向移动的挡板的操作装置设在相反于转筒的驱动侧的一侧，并因此使安装挡板的可移动的轴穿入固体物质区域。由于产物在可移动的轴的表面上的粘附在其轴向移动时发生磨损。此外，在旋转的挡板与径向静止而可移动的轴之间的密封点发生磨耗。由于该两元件位于固体物质区域内，不仅磨损而且密封件磨耗均污染排出的固体物质。
发明内容
本发明的目的是，改进这种以超压/负压或在标准大气压下在离心室内操作的翻袋式过滤离心机，使介质向离心室的供给不再借助横过敏感的固体物质收集室和穿过离心室盖的装料管包括其附带磨损的和产生磨耗的密封件来实现。
该目的按照权利要求1的特征来达到。
本发明基于这样的总的方案构思，即，在这种翻袋式过滤离心机中，不同于全部至今已知的结构形式，全部待送入离心室内的介质，不从端面通过固体物质收集室和离心室盖，而是经由远离该端面的一侧，导入推进底板和与其连接的推进轴。
这种构思使其能够借助一无穿孔的永久全面封闭的离心室盖保证，由于来自离心室或密封件磨耗的飞溅物和悬浮微粒对产物在固体物质收集室内的污染不再是可能的。
本发明的这种构思在于，将至今的借助一横过敏感的固体物质收集室和穿过离心室盖的装料管包括其附带磨损的和产生磨耗的密封件向离心室的不利的介质供给移至不敏感的推进轴的区域内，从而不仅将密封件磨耗减至最小而且将其无害地排走并且避免在装料管上的产物沉积。
在高纯净的生产和与其相关的在一清洁室和一机房内的设置中，用于向翻袋式过滤离心机进行介质供给的整个装置必须不再居于清洁室内，借此通过缩小的清洁室和位于其中的装置大大降低用于应在定期的时间间隔内实施的微生物的表面实验的费用。
此外按照本发明的方案提供了这样的可能性，即，将翻袋式过滤离心机的处理室套装一手套箱并且借助柔性的手套在关闭的处理室的情况下更换滤布和离心室密封件。
因此取消了为定期出现的滤布更换或离心室密封件的更换而打开处理室并从而取消了清洁室的耗费很大的昂贵的净化，将至今与其相关的生产停工限制到很少的损坏的情况或在很长时间间隔内出现的安全方面的检查。
各有利的实施形式说明于诸从属权利要求中。
结合附图进一步说明本发明的一优选的实施形式。其中图1 一翻袋式过滤离心机在离心分离作用的工作阶段和在借助虚线示出的固体物质排出的工作阶段的示意剖视图；图2 沿图1中剖面线2-2截取的示意剖视图；图3 在图1中点划线表示的圆A的区域内的示意放大局部视图；图4和5 相对图3修改的实施例的局部视图；图6 在图1中点划线表示的圆B的区域内的示意放大局部视图；图7 沿图2中剖面线7-7截取的示意剖视图；图8 固体物质空间的一相对图1修改的实施形式的示意剖视图；图9 沿图8中剖面线9-9截取的示意剖视图；图10 本发明的翻袋式过滤离心机经由两分离的室的设置的示意图；以及图11 本发明的翻袋式过滤离心机的一个实施形式。
具体实施例方式
图1中所示翻袋式过滤离心机的优选的实施形式包括一紧密包围整个处理室的壳体1，其连接到一固定的机架2上，在其中一空心轴3可旋转地支承于主轴承4、5中。在图1中右边经由主轴承5伸出的空心轴3的一端抗旋转地连接于一驱动带轮7，借其空心轴3例如借助一三角带6可由电机8使之旋转。
在主轴承4、5之间刚性连续的空心轴3具有一轴向定向的键槽10，一键9可在其中轴向移动。该键9刚性连接于可在空心轴3的内部移动的推进轴12。因此推进轴12与空心轴3一起旋转，但又可在其中轴向移动。
空心轴3和推进轴12在一也用作为主轴承4、5的支座的支承体13中延伸，其支承在机架2上。
在图1中左边经由主轴承4和径向密封件11伸出的空心轴3的一端上抗旋转地法兰连接一过滤筒16的底板17。过滤筒16在其圆柱形外壁上具有径向延伸的多个通流口18。过滤筒16在其相反于底板17的一侧是敞开的。在围绕该敞开的端面的凸缘式的口边缘19上借助一固定环21紧密夹紧一基本上成圆柱形构成的滤布22的一边缘。滤布22的另一边缘以相应的方式紧密连接于推进底板23，其刚性地连接于可移动的自由穿过底板17的推进轴12。
在推进底板23上经由各支撑柱24通过空出一中间空间刚性地固定一离心室盖25，其在图1中借助一离心室密封件20紧密关闭过滤筒16的离心室14，并且与推进底板23通过从空心轴3中推出推进轴12，打开过滤筒16(图1中借助虚线表示)。
在图1右边的一侧设有一装料通道26，其用于供给一包含待分离的固体物质成分和液体成分的悬浮液，或洗涤液。装料通道26经由进料管51和穿过整个推进轴12的孔15与离心室14接通。
一图2中所示的驱动装置69包括例如两个对称设置的、以相同转速同步旋转的丝杠70和71，其引起推进板74的轴向滑移运动。驱动装置以下借助一个丝杠来描述，其中各丝杆，因为它们由于对称的设置包括各个相同的机械元件，只在一个方面用位置编号来表明。
可旋转支承的推进轴12的由主轴承5支承的一端在右端经由止推轴承45和46与一径向刚性的推进板74轴向相连接，从而推进板74和推进轴12以及全部其他的相关的机械元件可一起移动。一丝杠72在其左侧由一设置于支承体13中的轴承84支承并且经由一键与一丝杆齿轮86刚性连接，该齿轮86，如图7所示，经由各中间齿轮87与一直接连接于一电机89上的驱动齿轮88相啮合。
如特别由图7可看出的，两丝杠72与电机89借助一包括丝杠齿轮86、各中间齿轮87和驱动齿轮88的齿轮传动装置81力锁合相连接。
该示例性示出的两丝杠72的同步驱动的实施形式也可以由其他的已知的力锁合传动系统例如链传动或齿形带传动来代替。
丝杠72在右侧由一设置于机架2中的轴承85支承。丝杠72的外螺纹嵌入一设有相应的内螺纹的螺纹套筒73中，后者经由一传统的滑键连接94抗旋转地但可微小轴向移动地与推进板74相连接。在推进板74与螺纹套筒73上的一在左边和右边成直角凸出的端面凸缘90和91之间设置碟簧76和75，它们相对推进板74偏压螺纹套筒73，此时所述的滑链连接94能够向左或向右进行螺纹套筒73与推进板74之间的微小的轴向运动。在螺纹套筒73的两侧成直角凸出端面凸缘90和91根据相关的工作状况或向右移动(由实线所示)或端面凸缘90和91向左移动(由虚线所示)。
推进板74已移向右边(图1和2中由实线所示)并且与一机架2的止挡面77上的支承面93贴紧，并且在该位置借助一由支承面93凸出的圆形凸缘82在机架2的容纳孔83中定心。在该工作状况下离心室盖25以其离心室密封件20紧密地插入过滤筒16的开口边缘19上的固定环21中并从而关闭离心室14。
在该工作状态下，推进板74和机架2通过若干在各槽80中可移动设置的楔79经由楔面78刚性和自锁地相连接。也可以通过其他的已知的夹紧元件实现推进板74与机架2的刚性联锁。
如特别由图3可看出的，可旋转支承的推进轴12在右端经由止推轴承45和46与径向刚性的推进板74轴向相连接，从而推进板74和推进轴12可一起轴向移动。在一在推进轴12与推进板74之间设置的密封件、优选滑动密封圈的前面设有一个或多个保护区。
示例性示出一包括两个保护区48和49的实施形式。保护区48经由输入管道43与一未示出的流入阀连接到一压缩气体源上，该流入阀可选择地打开或关闭，并且经由一间隙54与推进轴12的孔15接通。由保护区48将一排出管道44导向一未示出的排出阀，其可以可选择地打开或关闭。
保护区49经由一输入管道41连接一未示出的流入阀，其可以可选择地打开或关闭，供给一对净化目的适宜的液体。由保护区49将一排出管道42导向一未示出的排出阀，其可以可选择地打开或关闭。推进板74在右边与进料管51刚性相连接并且在左边通进推进轴12的孔15中。在推进轴12的右端孔15沿一凸缘40缩小到一较小的通道。
一排气管50在右边刚性连接于推进板74，在全长上穿过进料管51并紧接着伸进孔15中。此外，薄的振动灵敏的排气管50通过撑脚52支承在进料管51的内壁上。由振动决定的原因进料管51与在其中心的排气管50并不通进离心室14。不过根据待过滤的悬浮液有利的是，将离心室14经由排气管50直接连接于一排气接头57。
图4示出一相对图3耗费较大的实施例，其中一长的穿过推进轴12的整个孔15和进料管51的排气管50将离心室14经由一连接空间58直接连接于排气接头57和一未示出的阀，该阀可以可选择地打开或关闭。排气管50以多个径向和轴向分布的撑脚53支承在推进轴12的内壁上并随其一起旋转。排气管50在右端由一推力轴承56支承，此外一密封件55将装料通道26与连接空间58分离。
图5示出另一相对图3和4修改的实施例。一进料管51在其最短的实施形式中轴向稍微超过推进轴12的径内凸缘40，并且在其最长的实施形式中(借助虚线所示)由振动决定的影响限定。通过推进轴12中的一个或多个通道63建立从离心室14向中间空间65的接通，后者在右边由密封件47而在左边由轴密封件64限定，由此离心室14与一排气管道66接通。通过一未示出的阀可以打开或关闭排气管道66。
图6示出图3中所示实施例的进一步开发。静止的排气管50的左端与一连接件59固定连接，其孔67安装一随推进轴12旋转的排气管延长68的右端并且经由轴承60支承。旋转的排气管延长68由一迷宫式密封装置61或其他传统的未示出的密封系统相对径向静止的连接件59密封。
结合图1和3显而易见的是，离心室14经由排气管延长68以及排气管50与排气接头57直接接通。
图8示出固定物质收集室32的一相对图1修改的实施例。壳体1的在左边的端壁具有一大尺寸的进口34，其由盖28关闭。通过盖28绕一销30的偏转打开进口34以便检查和净化固体物质收集室32。盖28在一大的区域29内可以构成透明的，从而在固体物质收集室32的关闭状态下也是可监察的。此外，在离心室盖25中安装一透明的嵌件27，从而在关闭的固体物质收集室32中也可从外面窥视离心器14。
如由图9显而易见的，壳体1可绕一垂直轴97转动，后者通过壳体1的凸出部95和机架2的凸出部96延伸。壳体1可以向左转到一未示的打开位置，从而可以完全无妨碍地接近过滤筒16、固体物质收集室32、滤出液收集室31和一界定两室的隔壁33。壳体1借助由机械制造中已知的元件，例如螺钉或快速锁合通过中间连接一密封件连接于机架2。
图10和11中所示的翻袋式过滤离心机指出一种设置，其中由壳体1包围的处理室包括离心室14、滤出液收集室31和固体物质收集室32并通过一壳体隔壁100伸进一清洁室101。一固体物质排出口36通过一可拆开的闭锁装置110连接于一固体物质容器115，其在拆开时一闭锁上部111紧密地关闭壳体1并且一闭锁下部112保留在脱开的固体物质容器115上。滤出液通过从滤出液收集室31开始的横过机架2的滤出液排出管道114排走。
此外由图10和11显而易见的是，机架2包括与其连接的部件，即与主轴承4和5连接的支承体13、与电机89连接的平移驱动装置以及与电机8连接的旋转驱动装置，通过中间连接的减振支承106和107固定在一支架117上，后者本身锚定在机房102的地板105上。整个的介质供给装置120安装于机房102内。平移移动的进料通道26经由一柔性的软管121连接于一固定的发送点123，全部的介质供给管道以为其配置的阀与所述发送点123连接，在该实施例中为悬浮液124、洗涤液125、压缩空气126和排气127分别配置一个阀。
图11示出相对图10另一发展的实施例。伸进清洁室101的包围翻袋式过滤离心机的处理室的壳体1本身由一手套箱130包围。在手套箱130的前面、后面和端面中嵌入大面积的透视玻璃板133，其分别设有多个开口131(示出两个)。在各开口131中借助插座气密地插入高柔性的手套132，一操作人员134可借其在手套箱130内工作，而不会污染清洁室101。
壳体1与手套箱130一起可绕图9中所述轴97偏转。壳体1借助由机械制造中已知的元件、例如螺钉或快速锁合在中间连接一密封件的情况下连接于机架2。
在操作中翻袋式过滤离心机首先占据图1中借助实线所示的工作位置。可移动的推进轴12撤回空心轴3内，由此使与推进轴12连接的推进底板23位于过滤筒16的底板17附近，并且滤布22这样翻转入过滤筒16内，即其位于其内部。此时离心室盖25已以其离心室密封件20紧密地嵌入过滤筒16的开口边缘19上的固定环21中。在过滤筒16旋转过程中通过装料通道26、进料管51和推进轴12中的孔15输入待过滤的悬浮液。为了离心室14的无干扰的装料，离心室14经由排气管50和接头57保持无压力的，其中接头57连接于一未示出的但在装料过程中打开的阀。悬浮液的流体成分沿箭头35的方向通过过滤筒16的各通流口18流出并被导入滤出液排出口37。滤布22留住悬浮液的固体粒子。
在过滤筒16继续旋转过程中现在推进轴12已被向左移动(图1中虚线所示)，由此滤布22向外翻转并且在其上附着的固体粒子向外沿箭头38的方向被投入固体物质收集室32。从那里通过固体物质排出口36易于将其回收。在结束固体粒子在离心力作用下的卸料以后，将过滤离心机通过推进轴12的后移再次送到按图1的工作位置，此时滤布22向相反的方向翻回。按这种方式离心器以持续旋转的过滤筒16操作是可能的。
通过驱动装置69使翻袋式过滤离心机在两工作状态间转移。通过驱动装置69实现两图1和2中所示的工作状态的转变，即关闭离心室14(借助实线所示)和打开离心室14(借助虚线所示)。
如图1、2和7中所示，通过电机89、齿轮传动装置81和丝杠70和71引起推进板74和与其连接的各机械元件的轴向运动；按照电机89的转向推进板74向右或向左移动并同时被转到两工作状态的之一个，其中通过电机89的转速调节可改变运动速度。
从图1和2(以虚线)所示的工作状态开始离心室是敞开的，推进板74处于左边的位置，开动电机89使推进板74向右一直移动到推进板74以其支承面93支承到机架2的止挡面77上。在达到(以实线所示的)工作状态之前不久，在该实例中推进板74开始借助其凸出圆形凸缘82支承于机架2的容纳孔83中，从而推进板74在其支承在机架2上以后以多轴固定。
在另一未示出的实施例中，在推进板74支承到机架2的止挡面77以前，使推进板74由各个承接销承接，承接销从机架2中伸出并插入推进板中的相应的对应件中。
在另一未示出的实施例中，推进板74在其整个的移动距离上借助一稳定的导轨支承。
在推进板74支承在机架2上以后，在丝杠72继续旋转时可移动支承的螺纹套筒73从其左边的位置(图2中以虚线示出)克服碟簧76的偏压移到右边的位置(以实线表示)，从而在终止旋转运动以后在右边的端面凸缘91与螺纹套筒73之间设置的碟簧75是松弛的并且推进板74被碟簧76的力压向机架2的止挡面77。
由碟簧76产生的力也同时是关住离心室14的最大力。该力即使在电机89断开以后由于自锁的丝杠72仍保持着。
在一未示出的实施例中，在空心轴3或刚性连接于空心轴3的驱动带轮7与推力轴承45之间设置一包围推进轴12并随其旋转的、允许轴向移动的、相对大气压紧密界定的保护装置，例如一波纹管，其在无菌或消毒的生产中防止壳体1内的处理区域与周围大气之间的接通。
在另一未示出的实施例中，一方面在推进板74与支承体13之间，而另一方面在推进板74与机架2之间设置一包围丝杠防止污染的、允许轴向运动的保护装置，例如一波纹管。
在另一未示出的实施例中，两螺纹套筒73不直接设置于推进板74中，而设置于一摆动件中，其经由一转轴连接于推进板74，该转轴的中心与推进轴中心相交。在这种设置中通过摆动件的微小的摆动运动避免丝杠70和71中产生不同的力。此外，螺纹套筒73这样结合于推进板中，即使其同样可以实现一小的摆动运动。
在另一未示出的实施例中，丝杠为一无自锁的丝杠，例如一传统的滚珠循环式丝杠，在这种情况下，或由持续开动的电机89或由一在相应的位置可接入传动线路的制动器施加为关住离心室14所需要的关住力。
在另一未示出的实施例中，丝杠70和71由价廉的液压推动缸取代，但要忍受与泄漏相关的缺点。
在另一未示出的实施例中，驱动装置69不用两个丝杠，如图2中所示，而在一边用一个丝杠来实现。然而在这种价廉的方案中不利的是产生横向力，其导致平移轴承中的提高的磨损，这些轴承支承可移动地推进轴12。
在另一未示出的实施例中驱动装置包括一个丝杆，其在中心设置于推进轴12的延长中。在这种价廉的实施形式中不利的是，翻袋式过滤离心机的结构长度至少增加推进轴12的移动距离。
在本发明的另一图2中所示示例性实施形式中，推进板74由一可拆式的但在关闭状态下自锁的联锁装置与机架2固定连接，其优点是，关住离心室14时所需的力不由丝杠70和71承受，而直接经由推进板74由稳定的机架2承接。
该实施例的另一重要的优点在于，在推进板与机架2连接的期间大大改善推进板74包括其振动敏感的内装件，即密封件47、进料管51和排气管50(图3、4、5和6中所示)的动力特性。在该实施例中可以有利地将进料管51和排气管50构成显著较长的。
按照本发明，如图1中所示，通过包括配属的离心室密封件20的离心室25嵌入关闭离心室14，以及通过推进板74在机架2上的固定支承，实现沿轴向方向的定位。由驱动装置69产生的轴向力必须至少大到在最不利的条件下由于允许的工作参数产生的在离心室14内所设定的液压力的轴向分力。
该轴向分力是由离心室盖25与推进底板23之间的面积差引起的，它们在侧面限定离心室14。但只在最大离心器转速和装满的过滤筒时缓慢地形成滤饼时才出现最大分力，这是一个罕见的过程，只出现在含较少固体物质的悬浮液的情况下。
在大多数情况下在装料转速时已形成一固体物质饼，该转速通常大大低于最大转速，该固体物质饼消除离心室盖25与推进底板23之间的面积差，从而在紧接着的高的离心机转速时，设定的由液压压力导出的轴向分力不仅受液体的流动特性而且受固体物质饼的料堆角影响。
与由驱动装置69产生的轴向力无关，在本发明的实施形式中只有在打开和关闭时的以及上述的由轴向力引起的力经由主轴承5和止推轴承45和46延伸，这大大地延长使用寿命。
在结束过滤过程以后，脱开推进板74与机架2连接的联锁装置并通过电机89的开动向左启动推进板74的轴向运动。在丝杠72开始旋转时，首先可移动支承的螺纹套筒73在图2中从其右边的位置(由实线所示)向左一直移动到使在端面凸缘91与螺纹套筒73之间设置的碟簧75张紧并且占据(图2中由虚线所示的)位置。在丝杠72继续旋转时现在将推进板74送到其左边的(由虚线所示的)原始位置，同时经由与其连接的推进轴12打开离心室14，滤布22向外翻转，并且将固体物质投入固体物质收集室32中。
通过装料通道26、装料管51和推进轴12中的孔15输入悬浮液以后也可以将处在压力下的气体、特别是惰性气体导入过滤筒16的离心室14中。由此在过滤筒16中引起的内压提高在旋转的过滤筒16的离心力场中产生的液压压力，并且由此总地对过滤结果产生有利的影响。
在另一实施例中，也可以通过装料通道26将蒸汽导入过滤筒16并由此使在滤布22上附着的滤饼受到蒸汽洗涤。同样有可能借助萃取使一添加剂取走贴紧的固体物质。在另一实施例中也有可能，代替过滤筒16内的超压产生一负压，例如离心室14经由装料通道26与一未示出的抽吸装置相连接。这样短时施加的负压可以例如对滤布的过滤特性产生有利的影响。
当在离心室14内一超压或负压占主导，必须在静止的装料通道26、同样静止的装料管51以及离心室14之间建立一压力密封的密封。这借助图1、3、4和5加以更详细地说明。
如由图3可看出的，径向静止的推进板74以其刚性连接的元件装料管51和排气管50通过密封件47与旋转的推进轴12分开。
可用于该位置的任何密封方式，无论是气体或液体润滑的转动环密封件、斜面密封件或是一其他已知的密封件，固有的是，它在其静止的与旋转的构件之间发生相对运动的关键的位置起反应，尽管其产生自身的磨耗，对外来物质的沉积即污染是很敏感的。为了长时期地保持密封件47的功能能力按照本发明采取抗污染的措施，其防止外来物质可能沉积在密封件47的敏感的区域上。
通过装料通道26供给的悬浮液通过进料管51经由推进轴12中的孔15导向离心室14。通过悬浮液在推进轴12中的孔15内的流动特性形成一均匀的液体环，其在右侧通过凸缘40妨碍其进一步扩散，并且如图1中所示，在左侧流入离心室14。
在其他的未示出的实施例中，例如推进轴12中的孔15并不设有图3中所示的凸缘40，而是在右端被缩小并且在其延伸过程中向另一侧那边增大，从而其扩大地通向离心室14，或将整个的机械方案设立成使离心器轴线向离心室14那边倾斜。这样的实施形式固有的是，在结束悬浮液或洗涤液的供给以后发生通过推进轴12中的孔15的自行排空。
如由图3显而易见的，通过向保护区48的气体供给在分离径向静止的装料管51与旋转的推进轴12的间隙54中产生一隔绝气体流，并因此防止悬浮液侵入在轴密封件47前面设置的保护区48和49内。
在悬浮液输入离心室14以后，按照一取决于待处理的产物的离心时间用经由装料通道26导入的洗涤液通流离心室14中形成的固体物质饼。洗涤液或只一部分量的供给也可经由输入管道43来实现，并从而同时起有效地保护区48、间隙54和推进轴12中的孔15的净化液的作用。在输入管道43前面设置的未示出的流入阀，在该情况下为一三通阀，能够可选择地供给气体或洗涤液。
通过经由输入管道41输入净化或洗涤液，紧接着通过保护区49的继续引导和经由排出管道42的排出，所发生的密封件磨耗，即使按使用的密封件只涉及最小的磨耗量，也被可靠地排走，并从而确保既不污染悬浮液也不污染固体物质。
通过排气管50排走在装料过程中在离心室14内被排出的气体和供给的隔绝气体，从而可以无困难地装满因此无压力的离心室14。但在处理技术上在个别情况下可以有利的是，在装料时使离心室14已保持在静压下，这是可能的，即在排气接头57之后在未示出的阀之前安装一也未示出的压力保持阀。
虽然按照本发明合并成一部件的各元件，即推进板74、装料管51和排气管50，在装料和离心运动时刚性并从而振动稳定地连接于机架2，排气管50如图1和3中所示，虽然可以构造得很长，但由于缺乏足够的稳定性因此它并不延伸到离心室14。
由于排气管50的排气口很接近离心室14中的进口，这样简单的价廉的排气管50的设置常常导致满意的结果。
图4、5和6中示出结合图1的相对图3耗费较大的各实施例，但其中有利的是，给出了旋转的离心室14经由连接空间58到径向静止的排气接头57的直接接通，例如，如由图5显而易见的，直接接通经由中间空间65导向排气管道66。
在另一未示出的实施例中，图5中所示的推进轴12中的通道63在其远离离心室14的末端之前不远处例如通过一管通向推进轴中心并在那里合并入一中心的管，其然后通过装料管51、装料通道26向连接空间58延伸，后者建立向排气接头57的直接接通，并由此给出从旋转的离心室14到径向静止的排气接头57的直接接通。
在排气的全部实施形式中，有可能因散发气体引起悬浮液或固体物质的传播并从而引起在排气管50或通道63内的相关的沉积。因此有必要定期用净化或洗涤液冲洗全部的排气系统。为此将在排气接头57或排气管道66前面设置的未示出的阀构成为三通阀，其能够可选择地供给气体或洗涤液。
由这样的构想主导装置的操作，即尽可能避免产物与环境之间的交叉污染，图10和11中的实施例示出翻袋式过滤离心机的一种分离的设置，其中处理室处于一清洁室101内，而机架2包括轴承、驱动装置和整个的介质供给装置120处于机房102中。
翻袋式过滤离心机以其机架2经由减振支承106和107固定安装于机房102中并以其处理室通过结构隔壁100伸进清洁室101，其中机架2经由一柔性的气密的连接元件103和104与结构隔壁100相连接。通过这种设置有利地得到，在打开翻袋式过滤离心机的处理室时，由于两室的绝对分离不可能因翻袋式过滤离心机的驱动部分中产生的磨耗而引起打开的处理室的污染，其中磨耗的微粒子作为悬浮微粒处于整个的机房102中。通过在减振支承106和107上的弹性安装和借助柔性的连接元件103和104的与结构隔壁100的连接，尽管在离心器中具有不可避免的不平衡度和与其相关的固有运动仍可保持两室101和102的严格的分离。
通过按照本发明的全部的介质供给装置120从清洁室101向机房102中的转移，不仅消除在全部至今的实施形式中已知因逐渐研磨的装料管密封件的磨耗引起的产物的污染，而且清洁室101和固体物质收集室32摆脱了介质供给装置120。因此在翻袋式过滤离心机的一种构造中，如图8中所示，在生产过程中不仅固体物质收集室32而且离心室14是可被观察的，这在过程技术上是特别有帮助的。此外由图10和11也变得明显的是，介质供给装置120的转移能够缩小清洁室101。与取消介质供给装置120相联系的清洁室101的缩小显著降低用于按定期时间间隔应实施的清洁室101的微生物检查的费用。
按照本发明的介质供给装置120从清洁室101向机房102中的转移的其他优点在于，引导介质的通道的横截面，例如推进轴12中的孔15，可以比在至今已知的实施形式中确定显著更大的尺寸。因此当离心室14中以超压或负压工作时，或当固体物质饼为了干燥用气体通流时，可以提高气体流量，这特别有利地缩短循环时间并从而提高产量。
此外，通过大尺寸的通道，在滤布22翻转时固体物质收集室32中排出的气体可以在避免一压力形成的情况下通过推进轴12中的孔15、装料管51和装料通道26流走。同时有帮助的是，在翻转过程被引入前在离心室14中应建立一负压，以此在开始翻转过程时待排出的气体立即沿要求的方向流动。此外，在需要时由于撤去介质供给通过固体物质收集室32变空的区域可以另行利用。例如可以通过壳体1的端面、固体物质收集室32和离心室盖25在一外套内例如将一管、一装置例如一液位传感器、微波发射器，采样装置或另一辅助装置装入离心室14内。
包围处理室的壳体1在其固体物质排出口36上经由一可拆的由一上部111和一下部112构成的闭锁装置110与固体物质容器115相连接。在所示的连接的状态下在打开闭锁装置110中的盖时固体物质收集室32与固体物质容器115构成一共同的室，从而在滤布22翻转时固体物质通过闭锁装置110落入固体物质容器115内。在固体物质容器115装满以后在闭锁装置110中关闭盖，并紧接着分开闭锁装置110，同时壳体1通过在其上保留的闭锁上部111气密地封闭，正如固体物质容器115利用在其上的闭锁下部112保持气密地关闭。固体物质容器115从现在起可以在关闭状态下使用，并且可以在排除交叉污染的情况下作进一步应用。在分离点装上另一空的固体物质容器115。在该处理方式中可以在无生产中断的情况下从固体物质收集室32中无污染地提取固体物质。
本发明翻袋式过滤离心机的另一进一步设计由图11是显而易见的。包围处理室的壳体1本身由一手套箱(Glove Box)130包围。通过与高柔性的手套相连接的各开口131，可以通过在由虚线所示的壳体1的部分内的未示出的各窗口由一操作人员134借助手套132伸入处理室。因此有可能在处理室关闭并从而无净化费用的情况下实施滤布22的定期更换和离心室密封件20的不经常出现的更换，因为在该工作过程中并未取消处理室与清洁室之间的分离。
未示出的壳体1内的各窗口一借其操作人员可够得到处理室，设有同样未示出的盖，它构造成使其允许操作人员在手套箱130内进行操作。操作人员可以不仅打开而且关闭盖，在这里其优点是，窗口只是防尘的，但不必是气密关闭的，因为通过手套箱实现处理室与清洁室之间的气密分离。
在一未示出的实施例中，固体物质容器115并不装到壳体1上，而是单独定位在固体物质排出口36之下。固体物质容器115在该实施例中配有一塑料袋，其在接纳固体物质以后封闭，如固体物质容器115本身一样封闭。为了避免在从固体物质收集室32中提取固体物质和装入固体物质容器115的过程中发生交叉污染，过渡区域同样结合于手套箱内。
在另一未示出的实施例中，固体物质容器115处于一单独的手套箱内并且通过一闸门送入清洁室101。
图11中所示的实施例和未示出的而只是说明的各实施例的实质在于，通过从清洁室101中去掉介质供给装置20，打开壳体1时发生的净化工作的费用进一步地大大减少，因为打开的频繁性只限于损坏情况和在大的时间间隔内应实施的安全技术方面的检查。这尤其在与有毒的或致癌的物质打交道时是一特别的优点。
权利要求
1.翻袋式过滤离心机，其包括一可旋转支承在一机架(2)中的悬臂式伸进一连接于机架(2)的壳体(1)内的、具有多个径向通流口(18)的过滤筒(16)，过滤筒径向包围一可施加标准压力、超压或负压的离心室(14)；还包括一在端面密封离心室(14)的离心室盖(25)和一通过空出一间距刚性地与离心室盖(25)相连接的、限定离心室(14)的另一面的推进底板(23)，其中离心室(14)由该面装料，过滤筒(16)和推进底板(23)借助一旋转驱动的空心轴(3)一起旋转，并且空心轴(3)与过滤筒(16)固定连接，在空心轴(3)内设有一可轴向移动的随其旋转的推进轴(12)，通过推进轴(12)的轴向位移使过滤筒(16)和推进底板(23)相互相对移动，以便翻转滤布(22)并且将从离心室(14)中分离的固体物质排入一固体物质收集室(32)中，其特征在于，离心室(14)在端面由一无穿孔的、全面封闭的离心室盖(25)密封，在另一面限定离心室(14)的推进底板(23)与旋转的推进轴(12)固定连接，并且，一通过推进底板(23)引导的、通入离心室(14)的孔(15)在全长上通过推进轴(12)直到其远离离心室(14)的末端，而且经由一个与一径向静止的推进板(74)刚性连接的进料管(51)转入一与推进板(74)连接的装料通道(26)，从而为待送入离心室(14)内的介质建立一通道，它通过一设置在旋转的推进轴(12)与同其轴向连接的推进板(74)之间的密封件(47)与环境分开。
2.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，推进轴(12)中的孔(15)在其远离离心室(14)的末端缩小。
3.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，推进轴(12)中的孔(15)由其远离离心室(14)的末端出发向离心室(14)那边扩大。
4.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，推进轴(12)与其孔(15)的轴线向离心室那边下降地延伸。
5.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，密封件(47)将旋转的推进轴(12)连同其孔(15)相对径向静止的进料管(51)分开，所述密封件(47)的前面设置各保护区。
6.按照权利要求5所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，一第一保护区(48)被供给以气体，并且流出的气体在将径向静止的进料管(51)与旋转的推进轴(12)分离的间隙(54)中产生一隔绝气流。
7.按照权利要求5所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，在一第一保护区(48)中供给洗涤液，洗涤液通过间隙(54)和孔(15)流入推进轴(12)内。
8.按照权利要求5所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，为了净化一个向内部由推进轴(12)限定的第二保护区(49)，导入净化或洗涤液并且经由一排出管道(42)排走在该保护区(49)中存在的密封件磨耗。
9.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，设有一横贯在推进轴(12)中心的孔(15)、进料管(51)和装料通道(26)的排气管(50)。
10.按照权利要求9所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，排气管(50)支承于进料管(51)中并且在进料管(51)向着离心室(14)的一端上的最后的支承以后伸进推进轴(12)的孔(15)内。
11.按照权利要求10所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，伸进推进轴(12)的孔(15)内的排气管(50)借助一连接件(59)和一在推进轴(12)的内壁上支承的排气管延长(68)一直延伸至离心室(14)。
12.按照权利要求10所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，进料管(51)如振动条件允许的那样远地伸进推进轴(12)的孔(15)内。
13.按照权利要求9所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，排气管(50)支承在推进轴(12)的内壁上并且随其一起旋转。
14.按照权利要求13所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，随推进轴(12)旋转的排气管(50)在一端伸入离心室(14)中，并且在另一端经由一连接空间(58)与一径向静止的排气接头(57)连接。
15.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，一个或多个在推进轴(12)中的通道(63)建立一在旋转的离心室(14)与一径向静止的排气管道(66)之间的排气连接。
16.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，一个或多个在推进轴(12)中的通道(63)在推进轴(12)的远离离心室(14)的末端之前不远处通向中心并由那里通过一共同的排气管经由连接空间(58)与一径向静止的排气接头(57)连接。
17.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，一驱动装置(69)使推进板(74)在其转筒关闭运动终止时紧贴机架(2)上的止挡面(77)。
18.按照权利要求1或17所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，一丝杠(72)经由一弹簧(76)将推进板(74)连同刚性连接的进料管(51)压到机架(2)上。
19.按照权利要求1、17或18之一项所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，推进板(74)刚性地但可拆式地与机架(2)联锁。
20.按照权利要求1、17、18或19之一项所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，推进板(74)借助其他的支承以多轴固定在机架(2)上。
21.按照权利要求1、17、18、19或20之一项所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，只有在离心室(14)中出现的液压力的轴向分力以及为打开和关闭离心室所需要的力，作为轴向力由与推进轴(17)连接的止推轴承(45、46)和主轴承(5)承受。
22.按照权利要求19所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，所述联锁构造成自锁的。
23.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，在一空心轴(3)或同空心轴(3)刚性连接的驱动带轮(7)与一止推轴承(45)之间安装一包围推进轴(12)并随其旋转的、允许轴向移动的、相对环境大气密封地分开的保护装置。
24.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，通过推进轴(12)中的孔(15)以及进料管(51)和装料通道(26)导入一气体流，用于在离心室(14)中待产生的超压或负压以及将其取消。
25.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，固体物质收集室(32)的端面构造成无穿孔的。
26.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，固体物质收集室(32)没有横贯的内装件，后者用于给离心室(14)填装介质。
27.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，在固定物质收集室(32)中和在离心室(14)中没有产生磨耗的径向密封件。
28.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，由于介质供给装置(120)的转移和与其相关的在包围翻袋式过滤离心机的处理室的清洁室(101)中的取消，清洁室(101)构造得小得多且有利于净化。
29.按照权利要求26所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，一在离心室盖(25)中的中心嵌件(27)和/或一在壳体(1)的端面上的较大区域构造成透明的，从而即使在关闭壳体(1)和旋转的过滤筒(16)的情况下也可从外面观察离心室(14)。
30.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，包围处理室的壳体(1)由一手套箱(130)包围，它具有至少一个透视玻璃板。
31.按照权利要求30所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，在手套箱(130)中设有多个包括柔性手套(132)的开口(131)和多个在壳体(1)中的窗口，通过它们可以伸入到处理室中，而不必打开包围处理室的壳体(1)。
32.按照权利要求30或31之一项所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，壳体(1)构成为在打开处理室时可与手套箱(130)一起偏转。
33.按照权利要求1所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，待输入离心室(14)的介质是液态的、固态的、气态的或这些物态的任意组合。
34.按照权利要求1或26所述的翻袋式过滤离心机，其特征在于，通过横过固体物质收集室在离心室(14)与壳体(1)的端壁之间建立一连接，将各装置装入到离心室(14)中。
全文摘要
一种翻袋式过滤离心机，包括一可旋转支承在一机架中的悬伸式伸进一连接于机架的壳体内的过滤筒(16)，过滤筒径向包围一可施加超压或负压的离心室(14)。离心室(14)在其端面由一离心室盖(25)密封而在另一面由一推进底板(23)限定。过滤筒(16)、离心室盖(25)和推进底板(23)连同一与之固定连接的推进轴(12)由一空心轴(3)驱动并且一起旋转。通过推进轴(12)的轴向位移使过滤筒(16)和推进底板(23)相互相对移动，借此翻转滤布(22)并且排出从离心室(14)中分离的固体物质。为将介质送入旋转的离心室，从推进底板面开始经由推进轴向一径向静止的装料通道(26)那边建立一通道，不仅在离心室(14)内而且在固体物质收集室(32)中避免任何的密封件。由于在敏感的离心室和固体物质收集室中没有由密封件引起的磨耗粒子，因而消除了任何的污染危险，通过对一清洁室装置的优化的构造，本发明的翻袋式过滤离心机特别适用于高纯净的/制药的产物的处理。
文档编号B04B11/06GK1758963SQ200480006484
公开日2006年4月12日 申请日期2004年3月4日 优先权日2003年3月19日
发明者约翰内斯·格泰斯, 格尔德·迈尔 申请人:约翰内斯·格泰斯, 格尔德·迈尔