FI125052B

FI125052B - Brush Construction

Info

Publication number: FI125052B
Application number: FI20051310A
Authority: FI
Inventors: Fred Larsen
Original assignee: Lamor Corp Ab
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2015-05-15
Also published as: FI20051310A; FI20051310A0; WO2007071813A1

Description

HARJARAKENNEBRUSH STRUCTURE

KEKSINNÖN ALAFIELD OF THE INVENTION

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty harjarakenne epäpuhtauksien poistamiseksi veden pinnalta.The invention relates to a brush structure as defined in the preamble of claim 1 for removing impurities from the water surface.

KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION

Keksintö on ennen kaikkea kehitetty öljyn ja öljymäisten tuotteiden poistoon veden pinnalta, mutta se soveltuu myös muiden veden pinnalla kelluvien epäpuhtauksien, kuten nestemäisten, jauhemaisten ja rae-maisten aineiden poistoon veden pinnalta.The invention is primarily designed to remove oil and oily products from the surface of the water, but is also applicable to the removal of other impurities floating on the surface of the water, such as liquid, powdery and granular substances.

Tunnettua tekniikkaa keksinnön alalla on esitetty julkaisuissa FI71596 ja EP1Q03938, jotka kuvaavat kiertäviä harjamattoja ja julkaisussa EP468992, jossa on rumpumainen harja. Julkaisuissa kiertävien tai pyörivien harjojen harjaksiin tarttuu öljyä tai muuta epäpuhtautta veden pinnasta ja harjaksiin tarttuneena niiden välisissä tiloissa epäpuhtaudet nousevat vedestä. Harjakset puhdistetaan sitten vedenpinnan yläpuolella sinänsä tunnetuissa erilaisissa aura- ja kamparakenteissa.Prior art in the field of the invention is disclosed in FI71596 and EP1Q03938, which describe circulating brush mats, and in EP468992, which has a drum brush. In the publications, the bristles of the rotating or rotating brushes adhere to oil or other impurities from the surface of the water, and when adhered to the bristles between them, the impurities rise from the water. The bristles are then cleaned above the water surface in various plow and comb structures known per se.

Harjarakenteen tehokkuuden mittana on öljyn ja veden erotuskyky eli että harjan kerätessä öljyä sen mukana tulevan veden osuus kokonaisnestemäärästä on mahdollisimman pieni. Paksuja öljyjä kerättäessä ei yleensä ole ongelmaa, mutta mitä lähempänä veden viskositeettia kerättävän öljyn viskositeetti on, sitä enemmän vettä pyrkii jäämään mukaan harjasten väliin öljyn mukana.The effectiveness of the brush structure is measured by the oil-water separation, which means that the amount of water that comes with the brush when collecting oil is as small as possible. There is usually no problem when collecting thick oils, but the closer the viscosity of the oil collected to the water, the more water tends to get trapped in the bristles with the oil.

Ongelmia voidaan tietenkin vähentää alentamalla harjojen pyörimisnopeutta, jolloin vesi juokse-vampana ehtii valua suuremmassa määrin harjasten välistä pois ennen puhdistusta. Tämä ei ole kuitenkaan toivottu ratkaisu ongelmaan, koska epäpuhtauksien tor- jlinnassa nopeus on tärkeää ja on aina pyrittävä mahdollisimman nopeasti ja tehokkaasti poistamaan öljy tai vast, epäpuhtaudet vedenpinnalta,Of course, problems can be reduced by lowering the rotation speed of the brushes, which allows more run-off water to drain between the bristles before cleaning. However, this is not a desirable solution to the problem, because in pollution control, speed is important and every effort must always be made to remove oil or contaminants from the water surface as quickly and efficiently as possible,

KEKSINNÖN TARKOITUSPURPOSE OF THE INVENTION

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat.The object of the invention is to eliminate the above disadvantages.

Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen harjarakenne, jonka avulla kerätyn ja talteen otetun öljyn vesipitoisuus saadaan pysymään mahdollisimman alhaisena etenkin myös silloin, kun kerättävän epäpuhtauden viskositeetti on lähellä veden viskositeettia.In particular, it is an object of the present invention to provide a novel brush structure which allows the water content of the oil collected and recovered to be kept as low as possible, especially when the viscosity of the impurity to be collected is close to the water viscosity.

KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION

Keksinnön mukaiselle harjarakenteella on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1.The brush structure according to the invention is characterized in what is set forth in claim 1.

Keksinnön mukainen harjarakenne on tarkoitettu epäpuhtauksien, erityisesti öljyn, poistamiseksi veden pinnalta. Harjarakenteen harjaan kuuluu suuri joukko harjaksia, joiden päät muodostavat harjan pyörimissuunnassa olennaisesti jatkuvan harjapinnan, joka poikittaissuunnassa rajoittuu reunoihin. Lisäksi har-jarakenteeseen kuuluu ainakin osittain harjan alapuolella harjapinnan läheisyydessä vaippa, joka estää epäpuhtauksien poistumisen harjaksista ja ohjaa epäpuhtaudet harjasten mukana eteenpäin, esimerkiksi sopivaan keräysastiaan, harjojen puhdistuspisteeseen tms. Sopiva kaareva vaippa on edullisesti suhteellisen lähellä harjasten päitä, harjan halkaisijasta riippuen esimerkiksi välillä 5-50mm. Keksinnön mukaisesti osa harjaksista on lyhyempiä siten, että niiden kohdalle harjapintaan on muodostunut harjan liikesuunnassa poikittaisia syvennyksiä, jotka ulottuvat ainakin harja-pinnan toiseen reunaan. Näin syvennykset yhdessä levy- maisen ja epäpuhtauksia läpäisemättömän vaipan, pellin, kanssa muodostavat vedenkeräysonkaloita, joita pitkin harjaksista erottuva vesi pääsee virtaamaan pois ennen epäpuhtauksien poistoa harjaksista. Toisin sanoen harjan harjapinnassa on sekä pituutta että leveyttä omaavia alueita, syvennyksiä, joiden kohdalla useat vierekkäiset harjakset ovat lyhyempiä. Näin syvennykset muodostavat vaipan ja harjapinnan väliin veden kerääntymiselle ja öljystä erottumiselle otollisia alueita ja kun nämä alueet lisäksi avautuvat harjapinnan reunoilta ulos, muodostavat ne samalla virtaus-tiet, joita pitkin vesi pääsee poistumaan harjasten yhteydestä ennen niiden puhdistamista öljystä.The brush structure according to the invention is intended for removing impurities, in particular oil, from the surface of the water. The brush structure of the brush structure includes a plurality of bristles whose ends form a substantially continuous brush surface in the direction of rotation of the brush, which in the transverse direction is limited to the edges. Further, the bristle structure includes, at least in part, a brush underneath the brush surface which prevents impurities from leaving the bristles and directs the bristles forward with the bristles, e.g. 50mm. According to the invention, some of the bristles are shorter so that transverse recesses are formed on the brush surface in the direction of movement of the brush, extending at least to the other edge of the brush surface. Thus, the recesses, together with the sheet-like and impermeable shell, the damper, form water collecting cavities through which the water separated from the bristles can flow out before the impurities are removed from the bristles. In other words, the brush surface has areas of both length and width, recesses at which several adjacent bristles are shorter. Thus, the recesses provide areas favorable for water accumulation and oil separation between the jacket and the brush surface, and when these areas further open out of the brush surface edges, they also provide flow paths for water to exit the bristles prior to purifying them from oil.

Keksinnön mukaisesti toimivien ja käytettävien syvennysten koko, rakenne ja muoto voivat suurestikin vaihdella riippuen harjojen ja harjapintojen koosta, harjojen pyörimisnopeudesta, harjasmateriaalista, kerättävästä veden pinnalla olevasta epäpuhtaudesta ja sen viskositeetista ja lämpötilasta. Olennaista on, että harjan harjapinnalla on lyhyempien harjasten muodostamia koloja, tiloja, syvennyksiä tai vastaavia, jotka avautuvat harjan liikesuunnassa sivulle niin, että niihin kerääntynyt vesi pääsee virtaamaan niistä pois ennen harjasten puhdistusta. Käytännössä toimivaksi on havaittu ratkaisu, jossa syvennykset kattavat suurimman osan harjapinnan pinta-alasta ja pidemmät, lähelle vaippaa ulottuvat harjakset muodostavat syvennysten väleihin vain kapeampia kaistoja.The size, structure and shape of the recesses operating and used in accordance with the invention can vary greatly depending on the size of the brushes and brush surfaces, the speed of brush rotation, the brush material, the impurities to be collected on the water surface and its viscosity and temperature. It is essential that the brush surface of the brush has cavities, spaces, recesses or the like formed by shorter bristles which open sideways in the direction of movement of the brush so that water accumulated therein can flow out of them before cleaning the bristles. A solution has been found to work in practice, where the recesses cover most of the surface of the brush surface and the longer bristles extending close to the shell form only narrower lanes between the recesses.

Syvennykset voivat olla yksisuuntaisia siten, että ne avautuvat vain harjan toiseen reunaan, mutta edullisesti syvennykset ulottuvat harjapinnan läpi sen reunasta toiseen. Syvennyksiä on edullisesti koko har-j apinnalla tasaisesti tai sopivasti välttelevin välein. Ne voivat olla tasalevyisiä, mutta sopivammin ne laajenevat reunoja kohti niin, että niiden virtaus-poikkileikkaus on suurempi harjapinnan reunojen lähei syydessä kuin keskellä. Samalla tavoin ne voivat olla tasasyvyisiä tai reunoja kohti syvyydeltään kasvavia.The recesses may be unidirectional so that they open only to one side of the brush, but preferably the recesses extend through the brush surface from one edge to the other. Preferably, the recesses are uniformly or suitably evacuated throughout the training surface. They may be flat, but more conveniently extend towards the edges such that their flow cross-section is greater near the edges of the brush surface than at the center. Similarly, they may be of equal depth or increasing in depth towards the edges.

Syvennyksen etureuna ja takareuna voivat olla suoraviivaisia tai kaarevia tai sopivasti niiden yhdistelmiä. Edullisesti kuitenkin syvennyksen muoto on harjan pyörimissuunnassa sen reunoja kohti taaksepäin viettävä. Tällöin harjan pyörimisliike yhdessä syvennyksen muodon kanssa aikaansaa syvennyksessä veden tehokkaan virtauksen kohti syvennyksen reunoja.The front and rear edges of the recess may be straight or curved or suitably combinations thereof. Preferably, however, the shape of the recess is reciprocating in the direction of rotation of the brush towards its edges. In this case, the rotational movement of the brush, together with the shape of the recess, causes an efficient flow of water in the recess towards the edges of the recess.

Keksinnön mukainen harjarakenne soveltuu käytettäväksi yhtä hyvin yhden akselin ympärillä pyörivissä sylinterimäisissä harjoissa kuin hihnamaisissa harjarakenteissa, joissa harjapinta koostuu ainakin kahdesta kaarevasta harjapinnasta ja niiden välisistä suorista harjapinnoista.The brush structure according to the invention is suitable for use in cylindrical brushes rotating about one axis as well as in belt-shaped brush structures in which the brush surface consists of at least two curved brush surfaces and straight brush surfaces between them.

Keksinnön mukaisella harjarakenteella on merkittäviä etuja tunnettuun tekniikkaan verrattuna. Keksinnössä harjaan epäpuhtauksien mukana tulleelle vedelle on luotu vielä mahdollisuus erottua ja poistua epäpuhtauksien joukosta. Alaspäin suuntautuvat harjakset ja niiden alapuolella oleva yhtenäinen vaippa muodostavat väliinsä vedelle virtaustiet, joihin sekä painovoiman että keskipakovoiman ansiosta viskositeetiltaan alhaisempi vesi erottuu tehokkaammin suuremman viskositeetin omaavan epäpuhtauden jäädessä kiinni harjaksiin. Näin keksintö mahdollistaa harjojen suuremmat pyörimisnopeudet sekä paremmat ja puhtaammat erotustulokset ja näistä johtuvan suuremman keräys kapasiteetin .The brush structure according to the invention has significant advantages over the prior art. In the invention, the water that comes with the brush impurities still has the ability to separate and remove from the impurities. The downward bristles and the underside of the bristles form a flow path between them, which, by gravity and centrifugal force, separates the lower viscosity water more efficiently, while the higher viscosity impurity is trapped within the bristles. Thus, the invention allows for higher rotation speeds of the brushes and better and cleaner separation results and consequently higher collection capacity.

KUVALUETTELOLIST OF FIGURES

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää kaaviomaisesti sivulta nähtynä erästä keksinnön mukaista harjaa, kuva 2 esittää osaa kuvan 1 harjan pinnasta, kuva 3 esittää erästä keksinnön mukaista ke-räyslaitetta päältä katsottuna ja kuva 4 esittää kuvan 3 laitetta sivulta.The invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 schematically shows a side view of a brush according to the invention, Figure 2 shows a part of the brush surface of Figure 1, Figure 3 shows a top view .

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Kuvissa 1 ja 2 on esitetty eräs keksinnön mukainen harja, jossa rumpumaisessa harjassa on suuri joukko säteen suuntaisia harjaksia 2, joiden päät muodostavat sylinterimäisen harjapinnan 3, jossa on reunat 4. Harjaksista osa ja tässä sovelluksessa suurin osa eli noin 75% on lyhyempiä 1 siten, että har j apin-nassa on kahdella eri korkeudella säteen suunnassa harjasten paita. Näin harjapinnassa on kapeampia korkeampia V-muotoi s ia seinämiä ja niiden välissä vastaavia V-muotoisia leveämpiä syvennyksiä 6. Keskellä harjaa oleva V: n kärki osoittaa harjan pyörimissuunnan. Harjan reunojen 4 ulkopuolelle on järjestetty virtaus-tiet 8, joita pitkin syvennyksistä tuleva vesi pääsee virtaamaan alaspäin eli harjan pyörimissuuntaa vastaan .Figures 1 and 2 show a brush according to the invention in which the tumbler brush has a plurality of radial bristles 2 whose ends form a cylindrical brush surface 3 with edges 4. The bristle portion and in this embodiment most or about 75% are shorter 1, that the bridgehead has a bristle shirt at two different heights in the radial direction. Thus, the brush surface has narrower, higher V-shaped walls and corresponding V-shaped wider recesses 6 between them. The V-tip in the center of the brush indicates the direction of rotation of the brush. Flow paths 8 are provided outside the brush edges 4 through which water from the recesses can flow downward, i.e. against the direction of brush rotation.

Harjan toiminta perustuu yhteistoimintaan osittain sen alapuolella olevan kaarevan vaipan 5 kanssa, esitetty kuvassa 4. Kaareva levymäinen vaippa on lähellä harjapintaa 3 eli pienellä iäisyydellä pidempien harjasten päistä. Näin pidemmät harjakset työntävät vettä ja epäpuhtauksia edellään yhtenäistä vaippaa pitkin.The action of the brush is based on cooperation with the curved sheath 5, which is partially below it, shown in Fig. 4. The curved plate-like sheath is close to the brush surface 3, i.e. at a slight age from the ends of the longer bristles. Longer bristles thus push water and impurities further along a continuous sheath.

Kuvien 3 ja 4 mukaiseen laitteeseen kuuluu molemmissa päissä kellukkeet 9, joiden varassa laite kelluu veden pinnalla. Keskellä on keräyskaukalo 10, j ohon kerättävät epäpuhtaudet valuvat. Keräyskaukalon molemmille puolille eli kahdelle sivulle on sijoitettu vierekkäin kolme kuvien 1 j a 2 kuvaamaa keksinnön mukaista harj aa. Harj at ovat pienen välimatkan päässä toisistaan niin, että niiden väliin jää tila virtaus-teille 8 . Harj oj en alapinnalla alimmasta kohdasta ke-räyskaukalon 10 reunaan saakka on noin 90 asteen kaa- ren omaava kaareva levy eli vaippa 5. Keräys kaukalon reunan yläpuolelle on sijoitettu sinänsä alalla tunnettu ja käytetty poistolaite 7 eli kampamainen järjestely, jonka läpi harjan harjakset kulkevat niin, että niihin tarttunut öljy irtoaa ja valuu keräyskau-kaloon,The device according to Figures 3 and 4 includes floats 9 at both ends, on which the device floats on the surface of the water. In the middle there is a collecting tray 10 for the impurities to be collected. On the two sides, i.e. on both sides, of the hopper, three ridges according to the invention, as illustrated in Figures 1 and 2, are arranged side by side. The ridges are a short distance apart, leaving space for flow paths 8. On the underside of the ridges from the lowest point to the edge of the collecting tray 10 is a curved plate, or mantle 5, having an arc of about 90 degrees. The collecting above the tray edge is a discharge device 7 known or used in the art. that the oil adhering to them loosens and flows to the collecting fish,

Laitteisto toimii seuraavasti. Laitteiston kelluessa vedessä, jonka pinnalla on öljyä, harjoja pyöritetään niin, että ne alakautta pyörivät kohti keräys kaukaloa 10 ja poistolaitetta 7, Tällöin harjaksiin tarttuneet öljy ja vesi kulkeutuvat harjasten mukana kaarevan vaipan 5 päällä olevalle alueelle. Koska vaipan 5 ja harjasten välissä on syvennyksiä 6 eli vapaita tiloja, pääsee alhaisemman viskositeetin omaava ja heikommin harjaksiin tarttuva vesi öljyä vapaammin sekä painovoiman että keskipakovoiman vaikutuksesta virtaamaan näihin tiloihin. Koska nämä syvennykset ovat vapaassa virtausyhteydessä harjan reunojen kautta vaipan ulkopuolelle, pääsee vesi vapaasti virtaamaan pois vaipan päältä ennen saapumistaan poistolaitteelle 7. Näin sopivasti valitsemalla harjan pyörimisnopeus käsiteltävien nesteiden ominaisuuksien mukaan saadaan poistolaitteelle 7 saapuvasta nesteestä käytännöllisesti katsoen vedetöntä. Veden poistovirtausta edistää vielä harjan pinnan syvennysten muoto, joka on harjan pyörimissuunnassa sen reunoja kohti taaksepäin viettävä .The hardware works as follows. As the apparatus floats in the water containing oil, the brushes are rotated so as to rotate downwardly towards the collecting tray 10 and the discharge device 7, whereby the oil and water adhered to the bristles are carried into the area over the curved jacket 5. Because of the recesses 6, i.e. free spaces, between the mantle 5 and the bristles, water of lower viscosity and less adhering to the bristles will flow more freely to these spaces due to gravity and centrifugal force. Because these recesses are in free flow communication through the edges of the brush to the outside of the jacket, water can freely flow out of the jacket prior to entering the outlet 7. Thus, by appropriately selecting the rotation speed of the brush according to fluid characteristics, Further, the drainage flow is facilitated by the shape of the recesses of the brush surface, which reciprocate in the direction of rotation of the brush towards its edges.

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyjä esimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemissä puitteissa.The invention is not limited to the above examples alone, but many modifications are possible within the scope of the claims.

Claims

A brush structure for removing impurities from a water surface, the brush structure of which comprises a plurality of bristles (2) whose ends form a substantially continuous surface (3) in the rotational direction of the brush, bounded transversely to the edges (4) a jacket (5) which prevents impurities from being removed from the bristles and directs the bristles forward with the bristles, characterized in that some of the bristles are shorter (1) such that transverse recesses (6) extend at least to one edge of the brush surface; (4), forming with the diaper (5) water collecting cavities, along which the water separated from the bristles can flow out before the impurities are removed from the bristles (7).

A brush structure according to claim 1, characterized in that the recess (6) extends to both edges of the brush surface.

Brush structure according to Claim 1 or 2, characterized in that the recess (6) is substantially uniform throughout its length.

Brush structure according to claim 1 or 2, characterized in that the recess is increasing in width towards the edges.

Brush structure according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the front edge and the rear edge of the recess (6) are straight,

Brush structure according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the front edge and the rear edge of the recess are curved.

Brush structure according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the recess (6) has a shape in the direction of rotation of the brush at the edges il) towards the rear see eρΛ.

8. Some patents.! of requirements 1-7 mu., internal Hari a ra kerine, T u n n e t r. u that the depth of the recess is constant or increasing towards the edge.

SK Brush structure according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the brush cutter j is a cylindrical surface rotating about an axis.

10. The structure of any one of p.at claims 1-8, characterized in that the par pri ta is a belt-like brush [.'int, consisting of at least two curved things h .atjap inno janii cl o 11 v -i hi ·. ' r i .s r a haijap enthusiasts.

Brush structure according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the impurity to be removed from the surface of the water is oil.