ITCR20010001A1 - FILTER FILTER SCREW WITHOUT END, SEPARATOR OF SOLIDS SUSPENDED IN A LIQUAME, SELF-CLEANING WITH IMPROVED YIELD. - Google Patents
FILTER FILTER SCREW WITHOUT END, SEPARATOR OF SOLIDS SUSPENDED IN A LIQUAME, SELF-CLEANING WITH IMPROVED YIELD. Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
dell’Invenzione Industriale dal titolo: of the Industrial Invention entitled:
“Filtro pressa a vite senza fine, separatore di solidi sospesi in un liquame, autopulente a resa migliorata”. “Filter press with worm screw, separator of suspended solids in a sewage, self-cleaning with improved yield”.
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione concerne un filtro pressa a vite senza fine, separatore di solidi sospesi in un liquame, autopulente a resa migliorata. The present invention relates to a worm screw filter press, separator of suspended solids in a sewage, self-cleaning with improved yield.
E’ noto l'impiego di filtri pressa a vite senza fine per separare solidi sospesi in liquami, in particolare nel campo della zootecnia. The use of worm screw filter presses to separate suspended solids in sewage is known, in particular in the field of animal husbandry.
I filtri pressa a vite attualmente in uso comprendono essenzialmente una carcassa esterna provvista di un’apertura di ingresso per il liquame da trattare, di un’apertura di scarico per il liquido separato e di una bocca di uscita per il materiale solido disidratato; una vite senza fine di avanzamento e pressatura del materiale solido disidratato, disposta in detta carcassa esterna e azionata da un motore; un cestello di vagliatura cilindrico, provvisto di opportuni filtri, che racchiude coassialmente la vite senza fine, sostenuto dalla carcassa esterna. La vite senza fine comprende un albero avviluppato da un’elica, il cui margine arriva sino in prossimità del lato interno del cestello di vagliatura. Durante il funzionamento, il liquame da trattare viene pompato all’interno del cestello di vagliatura, dove la vite senza fine spinge le parti solide in sospensione verso la bocca di uscita, mentre la fase liquida scola attraverso i filtri del cestello di vagliatura, si raccoglie nella carcassa esterna che contiene il cestello e viene eliminata attraverso la apposita apertura di scarico. Il materiale solido viene compattato dalla forza di spinta esercitata dalla vite senza fine e forma un tappo disidratato che viene espulso dalla bocca di uscita. E’ nota dal brevetto europeo EP 0 367 037 una tipologia di filtro pressa a vite senza fine, separatore di solidi sospesi in un liquame, nel quale il tappo di materiale solido disidratato viene espulso attraverso una fessura anulare cilindrica cava che sussiste tra l’albero della vite senza fine ed il cestello di vagliatura. Tale soluzione si caratterizza per il fatto che l’estremità dell’albero della vite senza fine sporge oltre l’imboccatura della carcassa esterna e per il fatto che il detto albero ha un diametro generalmente compreso tra 1 e 2 volte lo spessore della fessura anulare esistente tra il detto albero ed il cestello di vagliatura. The screw press filters currently in use essentially comprise an external casing equipped with an inlet opening for the slurry to be treated, a discharge opening for the separated liquid and an outlet for the dehydrated solid material; a worm screw for advancing and pressing the dehydrated solid material, arranged in said external casing and driven by a motor; a cylindrical screening basket, equipped with suitable filters, which coaxially encloses the worm screw, supported by the external casing. The worm includes a shaft enveloped by a propeller, the edge of which reaches up to the inner side of the screening basket. During operation, the slurry to be treated is pumped into the screening basket, where the worm screw pushes the suspended solid parts towards the outlet, while the liquid phase drains through the filters of the screening basket and collects in the external casing that contains the basket and is eliminated through the special discharge opening. The solid material is compacted by the thrust force exerted by the worm and forms a dehydrated plug which is ejected from the outlet. From the European patent EP 0 367 037 a type of worm screw filter press is known, separator of solids suspended in a sewage, in which the plug of dehydrated solid material is expelled through a hollow annular cylindrical slot that exists between the shaft of the worm screw and the screening basket. This solution is characterized by the fact that the end of the worm shaft protrudes beyond the mouth of the external casing and by the fact that said shaft has a diameter generally comprised between 1 and 2 times the thickness of the existing annular slot. between said shaft and the screening basket.
Tale tipologia di filtro pressa a vite senza fine presenta alcuni svantaggi ed inconvenienti. This type of worm screw filter press has some disadvantages and drawbacks.
Il tappo di materiale solido assume una forma cilindrica cava, è meno compatto in prossimità dell’albero della vite senza fine e tende a favorire una via di fuga preferenziale al liquido, che può bucare il tappo e fuoriuscire dalla bocca di espulsione del materiale solido; l’albero della vite senza fine non può essere facilmente vincolato alla sua estremità sporgente oltre l'imboccatura della carcassa esterna ed è quindi soggetto a flessioni radiali; se il liquame da trattare è povero di solidi la macchina non riesce a formare il tappo di solidi all’avvio, e richiede la costituzione di un tappo artificiale. The solid material cap assumes a hollow cylindrical shape, is less compact near the worm shaft and tends to favor a preferential escape route to the liquid, which can pierce the cap and escape from the ejection mouth of the solid material; the worm shaft cannot be easily constrained to its protruding end beyond the mouth of the external casing and is therefore subject to radial bending; if the slurry to be treated is low in solids, the machine is unable to form the solid plug at start-up, and requires the constitution of an artificial plug.
Si conosce, dalla domanda di brevetto italiana n. CR99A000009 della presente ditta, una diversa soluzione, nella quale l’albero della vite senza fine, anziché sporgere oltre l'imboccatura della carcassa esterna, termina prima della sezione finale del cestello di vagliatura, e presenta una estremità rastremata di forma conica. Questa soluzione costruttiva comprende inoltre un tubo estrusore situato a monte della bocca di uscita ed un piattello antagonista, posto anteriormente a detta bocca di uscita, che esercita una azione di contrasto alla uscita del tappo di materiale solido ed in tal modo lo compatta ulteriormente. La superfìcie del detto piattello antagonista rivolta verso il tubo estrusore si presenta convessa e sagomata per facilitare la disgregazione del materiale solido compattato in uscita dalla bocca del tubo estrusore. Il piattello è inoltre collegato a contrappesi mobili od elementi elastici che ne determinano la forza di pressatura sul tappo di materiale solido in uscita dalla bocca. Il cestello di vagliatura è supportato e lavora all’interno della carcassa con il proprio asse inclinato verso l’alto rispetto al senso di avanzamento del materiale solido, al fine di favorire lo scolo della fase liquida. It is known, from the Italian patent application n. CR99A000009 of the present company, a different solution, in which the worm shaft, instead of protruding beyond the mouth of the external casing, ends before the final section of the screening basket, and has a tapered conical end. This constructive solution also comprises an extruder tube located upstream of the outlet mouth and an antagonist plate, placed in front of said outlet mouth, which exerts a contrasting action at the outlet of the solid material cap and thus further compacts it. The surface of said antagonist plate facing the extruder tube is convex and shaped to facilitate the disintegration of the compacted solid material exiting the mouth of the extruder tube. The plate is also connected to mobile counterweights or elastic elements which determine the pressing force on the plug of solid material coming out of the mouth. The screening basket is supported and works inside the carcass with its axis inclined upwards with respect to the direction of advancement of the solid material, in order to facilitate the drainage of the liquid phase.
Ulteriori particolarità costruttive sono rappresentate dal fatto che l’albero della vite senza fine presenta una estremità a sezione poligonale, ed è collegato all’albero condotto dal motore tramite un accoppiamento filettato. Risulta pertanto possibile smontare la macchina semplicemente bloccando, con una apposita chiave, la estremità a sezione poligonale dell’albero della vite senza fine, invertendo il senso di rotazione del motore per svitare l’accoppiamento filettato ed estraendo dalla carcassa esterna la vite senza fine ed il cestello di vagliatura. Further construction features are represented by the fact that the worm shaft has one end with a polygonal section, and is connected to the shaft driven by the motor via a threaded coupling. It is therefore possible to disassemble the machine simply by locking, with a special key, the polygonal section end of the worm shaft, reversing the direction of rotation of the motor to unscrew the threaded coupling and extracting the worm screw from the external casing and the sieving basket.
Tali accorgimenti costruttivi consentono la formazione di un tappo di materiale solido omogeneo, disidratato, senza vie preferenziali di rottura, di forma quasi perfettamente cilindrica e ben compattato, anche a partire da liquami poveri di solidi sospesi e senza la necessità di precostituire un tappo artificiale di materiale solido filtrato all’avvio della macchina; consentono inoltre una efficace espulsione del materiale solido ed un elevato grado di separazione delle fasi; permettono infine di semplificare lo smontaggio della macchina per operazioni di manutenzione o di pulizia interna. These constructive measures allow the formation of a plug of homogeneous solid material, dehydrated, without preferential ways of breaking, of an almost perfectly cylindrical and well compacted shape, even starting from sewage poor in suspended solids and without the need to preconstitute an artificial plug of solid material filtered when starting the machine; they also allow an effective expulsion of the solid material and a high degree of phase separation; finally, they allow to simplify the disassembly of the machine for maintenance or internal cleaning operations.
Un difetto di questa soluzione è rappresentato dal fatto che la regolazione della forza di pressatura del detto piattello antagonista, effettuata tramite pesi mobili od elementi elastici quali ad esempio molle, è poco agevole, richiede di accedere con le mani alla bocca del separatore e può essere effettuata solo a macchina ferma. A defect of this solution is represented by the fact that the adjustment of the pressing force of said antagonist plate, carried out by means of mobile weights or elastic elements such as springs, is not very easy, requires access with the hands to the mouth of the separator and can be carried out only when the machine is stopped.
Ulteriore difetto è rappresentato dal fatto che lo smontaggio della macchina, ancorché semplificato dagli accorgimenti costruttivi descritti, rende le operazioni di pulizia piuttosto lunghe e costose. A further drawback is represented by the fact that the disassembly of the machine, even if simplified by the construction measures described, makes the cleaning operations rather long and expensive.
Si conosce in proposito, dal modello di utilità n. CR99U000013 della presente ditta, un ulteriore perfezionamento, consistente essenzialmente neN’azionamento del piattello antagonista tramite un attuatore idraulico o pneumatico e nella adozione di una piastra di chiusura, munita di un foro chiuso da un tappo amovibile, sulla carcassa esterna. In this regard, we know from the utility model no. CR99U000013 of the present company, a further improvement, essentially consisting in the actuation of the antagonist plate through a hydraulic or pneumatic actuator and in the adoption of a closing plate, equipped with a hole closed by a removable cap, on the external casing.
Tali accorgimenti migliorano la resa della macchina, semplificano le operazioni di regolazione, rendono l'utilizzo più semplice e sicuro, semplificano le operazioni di manutenzione ordinaria ed in particolare le operazioni di pulizia dei filtri. These measures improve the performance of the machine, simplify adjustment operations, make use easier and safer, simplify routine maintenance operations and in particular filter cleaning operations.
Il motore che aziona la vite senza fine di pressatura è, nei filtri pressa a vite senza fine di tipo noto, di tipo elettrico oppure oleodinamico. Quest’ultimo è vantaggiosamente azionato da una centralina oleodinamica comprendente generalmente una pompa, un distributore comandato da una leva a tre posizioni, che permette di invertire il senso di rotazione del motore, per svitare il collegamento filettato tra l’albero della vite senza fine e l’albero motore, ed una valvola di regolazione che consente di variare i giri del motore, tipicamente tra 0 e 200 giri al minuto. La suddetta pompa può essere azionata da un motore a combustione interna o elettrico, oppure direttamente dalla presa di forza di un trattore agricolo. The motor that drives the pressing worm screw is, in known types of worm screw filter presses, of the electric or hydraulic type. The latter is advantageously operated by a hydraulic control unit generally comprising a pump, a distributor controlled by a three-position lever, which allows the direction of rotation of the motor to be reversed, to unscrew the threaded connection between the worm shaft and the crankshaft, and an adjustment valve that allows the engine revolutions to be varied, typically between 0 and 200 revolutions per minute. The aforementioned pump can be driven by an internal combustion or electric engine, or directly by the power take-off of an agricultural tractor.
La velocità di rotazione viene opportunamente regolata in base al carico di lavoro della macchina ed alla composizione del liquame trattato, al fine di ottimizzare la resa della pressa filtro e di ridurre le sollecitazioni sugli organi meccanici, in particolare durante le fasi di avvio e di arresto della macchina. The rotation speed is suitably adjusted according to the workload of the machine and the composition of the treated sewage, in order to optimize the performance of the filter press and to reduce the stresses on the mechanical parts, in particular during the start and stop phases. of the car.
L’adduzione del liquame da trattare all'apertura di ingresso presente sulla carcassa esterna avviene tramite una condotta di alimentazione generalmente connessa con un raccordo a T ad una tubazione di “troppo pieno”, che scarica la portata di liquame in eccesso e la invia nuovamente al pozzetto di sollevamento. La regolazione della portata in ingresso al filtro pressa e della portata scaricata dalla tubazione di troppo pieno avviene tramite una valvola di tipo noto, ad azionamento manuale o comandato, montata sulla tubazione di troppo pieno. The supply of the sewage to be treated to the inlet opening on the external casing takes place via a supply duct generally connected with a T-fitting to an "overflow" pipe, which discharges the excess sewage flow and sends it back to the lifting pit. The regulation of the inlet flow rate to the filter press and of the flow rate discharged from the overflow pipeline takes place by means of a known type valve, manually or controlled, mounted on the overflow pipeline.
Nonostante l'adozione successiva degli accorgimenti migliorativi descritti, i filtri pressa a vite senza fine di tipo noto presentano tuttavia ancora alcuni svantaggi. Despite the subsequent adoption of the described improvement measures, the known types of worm screw filter presses still have some disadvantages.
Le particelle solide, a causa della loro direzione univoca preferenziale di moto, tendono a conficcarsi tra le maglie filtranti e a formare incrostazioni che peggiorano l'efficacia di filtrazione e rendono necessari interventi manutentivi di pulizia dei filtri, che richiedono lo smontaggio della vite senza fine e risultano pertanto lunghi ed onerosi; il motore oleodinamico si rivela poco flessibile nella regolazione della velocità e del senso di rotazione e non consente una agevole ottimizzazione della resa del filtro pressa in funzione delle diverse condizioni di lavoro; il motore oleodinamico ha inoltre un basso rendimento, in particolare durante il funzionamento a carico parziale, con conseguente elevato consumo di energia in rapporto al lavoro compiuto dalla macchina. The solid particles, due to their univocal preferential direction of motion, tend to get stuck between the filtering meshes and form deposits that worsen the filtration efficiency and make maintenance operations necessary to clean the filters, which require the disassembly of the worm screw and they are therefore long and expensive; the hydraulic motor is not very flexible in adjusting the speed and direction of rotation and does not allow easy optimization of the filter press performance according to the different working conditions; the hydraulic motor also has a low efficiency, in particular during operation at partial load, with a consequent high energy consumption in relation to the work performed by the machine.
Un altro inconveniente è rappresentato dal fatto che la pressione del liquame all’interno del cestello di vagliatura può essere soggetta a sbalzi o ad aumenti improvvisi, che determinano una diminuzione della resa della macchina ed elevate sollecitazioni sulle parti meccaniche. Another drawback is represented by the fact that the pressure of the slurry inside the screening basket can be subject to sudden changes or increases, which cause a decrease in the performance of the machine and high stresses on the mechanical parts.
Ulteriore difetto è rappresentato dal fatto che eventuali spostamenti in avanti o all’indietro del piattello antagonista posto anteriormente alla bocca di uscita del materiale solido, dovuti a variazioni della densità del materiale trattato, causano una variazione della pressione nell’attuatore idraulico o pneumatico di azionamento del piattello. Tale effetto comporta una variazione della forza di pressatura esercitata dal detto piattello sul materiale solido in espulsione, con effetti negativi sulla omogeneità del prodotto solido espulso e sulla resa globale della macchina. A further defect is represented by the fact that any forward or backward displacements of the antagonist plate placed in front of the outlet of the solid material, due to variations in the density of the treated material, cause a variation in the pressure in the hydraulic or pneumatic actuator. of the plate. This effect involves a variation of the pressing force exerted by the said plate on the solid material being expelled, with negative effects on the homogeneity of the solid product expelled and on the overall yield of the machine.
Scopo della presente invenzione è di eliminare gli inconvenienti menzionati in precedenza. The object of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks.
Scopo principale del trovato consiste, in particolare, nel realizzare un filtro pressa a vite senza fine, separatore di solidi sospesi in un liquame, provvisto di un particolare movimento della vite senza fine atto a garantire un effetto di pulizia automatica dei filtri; che consenta una regolazione semplice e agevole della velocità di funzionamento, al fine di ottimizzare la resa della macchina; che garantisca un elevato rendimento con bassi consumi di energia in tutte le condizioni di funzionamento. The main purpose of the invention is, in particular, to provide a worm screw filter press, separator of suspended solids in a sewage, provided with a particular movement of the worm screw able to guarantee an automatic cleaning effect of the filters; which allows a simple and easy adjustment of the operating speed, in order to optimize the performance of the machine; which guarantees high efficiency with low energy consumption in all operating conditions.
E’ ancora scopo dell’invenzione realizzare un filtro pressa a vite senza fine, separatore di solidi sospesi in un liquame, in cui la pressione del liquame all’interno del cestello di vagliatura si mantenga costantemente uguale ad un valore regolabile dall’operatore, senza sbalzi o aumenti repentini. Another object of the invention is to provide a worm screw filter press, separator of suspended solids in a sewage, in which the pressure of the sewage inside the screening basket is kept constantly equal to a value adjustable by the operator, without sudden changes or increases.
E’ infine scopo della presente invenzione realizzare un filtro pressa a vite senza fine dotato di un piattello antagonista posto anteriormente alla bocca di uscita del materiale solido separato, che eserciti una forza di pressatura sul materiale solido indipendente da spostamenti in avanti o all’indietro del piattello stesso. Finally, the object of the present invention is to provide a worm screw filter press equipped with an antagonist plate placed in front of the outlet mouth of the separated solid material, which exerts a pressing force on the solid material independent of forward or backward displacements of the plate itself.
Gli scopi sono raggiunti con il presente dispositivo, quale esso è caratterizzato dalle rivendicazioni, consistente in un filtro pressa a vite senza fine separatore di solidi sospesi in un liquame, del tipo comprendente: The purposes are achieved with the present device, as it is characterized in the claims, consisting of a worm screw filter press separating suspended solids in a sewage, of the type comprising:
- una carcassa esterna provvista di un’apertura di ingresso per il liquame da trattare, di un’apertura di scarico per il liquido separato e di una bocca di uscita per il materiale solido disidratato; - an external casing equipped with an inlet opening for the slurry to be treated, a discharge opening for the separated liquid and an outlet for the dehydrated solid material;
- una vite senza fine di avanzamento e pressatura del materiale solido disidratato disposta in detta carcassa esterna; - a worm screw for advancing and pressing the dehydrated solid material arranged in said external casing;
- mezzi motori di azionamento di detta vite senza fine; - motor means for driving said worm screw;
- un cestello di vagliatura cilindrico, sostenuto dalla carcassa esterna, che racchiude coassialmente al suo interno detta vite senza fine; - a cylindrical screening basket, supported by the external casing, which coaxially encloses said worm screw inside it;
- un piattello antagonista posizionato anteriormente alla bocca di uscita del materiale solido disidratato; - an antagonist plate positioned in front of the outlet of the dehydrated solid material;
- mezzi di pressatura connessi a detto piattello antagonista; in cui la vite senza fine comprende un albero avviluppato da un’elica, il cui margine arriva sino in prossimità del lato interno del cestello di vagliatura, caratterizzato dal fatto che detti mezzi motori di azionamento della vite senza fine comprendono un motore elettrico collegato a mezzi programmabili di comando e controllo selettivamente azionabili, atti ad invertire e ripristinare il senso della rotazione di detta vite senza fine durante il lavoro di detto filtro pressa. Detti mezzi di comando e controllo comprendono vantaggiosamente un dispositivo inverter, un potenziometro di regolazione della velocità di rotazione ed un temporizzatore che consenta di comandare la variazione del senso di rotazione della vite senza fine ad intervalli di tempo predeterminati. - pressing means connected to said antagonist plate; in which the worm screw comprises a shaft enveloped by a propeller, the margin of which reaches up to the internal side of the screening basket, characterized in that said motor means for actuating the worm screw comprise an electric motor connected to means programmable command and control selectively operable, suitable for reversing and restoring the direction of rotation of said worm screw during the operation of said filter press. Said command and control means advantageously comprise an inverter device, a potentiometer for adjusting the rotation speed and a timer which allows to control the variation of the direction of rotation of the worm screw at predetermined time intervals.
Per compensare eventuali aumenti di pressione del liquame all'interno del cestello di vagliatura, sulla tubazione di troppo pieno è montata una valvola automatica a contrappeso ad intervento regolabile. To compensate for any increase in pressure of the slurry inside the screening basket, an automatic counterweight valve with adjustable intervention is mounted on the overflow pipe.
Per garantire che la forza di pressatura esercitata dal piattello antagonista posto anteriormente alla bocca di uscita del materiale solido separato, sia indipendente da spostamenti in avanti o all’indietro del piattello stesso, infine, il piattello è azionato da un attuatore idraulico comprendente uno stelo collegato al piattello scorrevole in un cilindro connesso ad un circuito provvisto di opportuni mezzi di compensazione, vantaggiosamente costituiti da un accumulatore di pressione che mantengono costante la pressione all’interno del detto circuito. To ensure that the pressing force exerted by the antagonist plate placed in front of the outlet of the separated solid material, is independent of forward or backward movements of the plate itself, finally, the plate is operated by a hydraulic actuator comprising a connected stem to the sliding plate in a cylinder connected to a circuit provided with suitable compensation means, advantageously constituted by a pressure accumulator which maintain constant the pressure inside said circuit.
Per evitare i picchi di assorbimento del motore elettrico nello spunto di partenza e le conseguenti sollecitazioni sugli organi meccanici, i mezzi motori sono comandati da un dispositivo che varia la velocità del motore (Inverter). To avoid the peaks of absorption of the electric motor in the starting point and the consequent stresses on the mechanical parts, the motor means are controlled by a device that varies the speed of the motor (Inverter).
I vantaggi ottenuti mediante la presente invenzione sono essenzialmente i seguenti: The advantages obtained by means of the present invention are essentially the following:
- durante il funzionamento della macchina, è possibile invertire, periodicamente e per determinati intervalli di tempo, il senso di rotazione della vite senza fine, che esercita in questo modo una azione di raschiatura e di pulizia dei filtri, riducendo l’accumulo di incrostazioni dovuto al moto univoco delle particelle solide; - during the operation of the machine, it is possible to periodically invert the direction of rotation of the worm screw, which in this way carries out a scraping and cleaning action on the filters, reducing the accumulation of encrustations due to to the univocal motion of solid particles;
- è possibile programmare cicli automatici di pulizia dei filtri tramite l'inversione del senso di rotazione della vite senza fine, aumentando l'efficacia di separazione e riducendo la necessità di costosi interventi di smontaggio e pulizia manuale della macchina; - il motore elettrico garantisce elevati rendimenti in tutte le condizioni di utilizzo con sensibili diminuzioni dei consumi di energia a parità di lavoro compiuto; è possibile variare agevolmente la velocità di rotazione della vite senza fine per adattare la macchina alle diverse condizioni di funzionamento, a vantaggio della resa globale; - it is possible to program automatic filter cleaning cycles by reversing the direction of rotation of the worm screw, increasing the separation efficiency and reducing the need for expensive disassembly and manual cleaning of the machine; - the electric motor guarantees high yields in all conditions of use with significant decreases in energy consumption for the same work done; it is possible to easily vary the rotation speed of the worm to adapt the machine to the different operating conditions, to the advantage of the overall yield;
- la possibilità di controllare agevolmente le rampe di accelerazione e decelerazione del motore durante le fasi di avviamento e arresto consente di ridurre i picchi di assorbimento elettrico e di sollecitazione meccanica, aumentando l'affidabilità e la durata della macchina; - the possibility of easily controlling the acceleration and deceleration ramps of the motor during the starting and stopping phases allows to reduce the peaks of electrical absorption and mechanical stress, increasing the reliability and duration of the machine;
- la possibilità di evitare sbalzi di pressione all’interno del cestello di vagliatura e di mantenere costante la forza di pressatura del piattello antagonista, infine, consente di migliorare la resa della macchina, la costanza di produzione, il rendimento di filtrazione, le caratteristiche di omogeneità del prodotto solido espulso; - the possibility of avoiding pressure changes inside the screening basket and of keeping the pressing force of the opposing plate constant, finally, allows to improve the yield of the machine, the constancy of production, the filtration efficiency, the characteristics of homogeneity of the ejected solid product;
- il funzionamento della macchina, infine, risulta fortemente automatizzato. - finally, the operation of the machine is highly automated.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato saranno maggiormente evidenziati dalla descrizione esposta nel seguito con l’aiuto dei disegni, che ne rappresentano un modo di esecuzione preferito, illustrato a titolo esemplificativo e non limitativo. Further features and advantages of the invention will be further highlighted by the description set forth below with the help of the drawings, which represent a preferred method of execution, illustrated by way of non-limiting example.
La figura 1 rappresenta, in vista laterale e parzialmente sezionato, un filtro pressa a vite senza fine, separatore di solidi sospesi in un liquame, realizzato conformemente alla presente invenzione. Figure 1 represents, in side view and partially sectioned, a worm screw filter press, separator of suspended solids in a sewage, made in accordance with the present invention.
La figura 2 mostra in particolare il principio di funzionamento della valvola automatica a contrappeso, ad intervento regolabile, montata sulla tubazione di troppo pieno della macchina. La figura 2 illustra con tratto continuo la posizione di valvola completamente chiusa, e con tratto discontinuo la posizione di valvola completamente aperta. Figure 2 shows in particular the operating principle of the automatic counterweight valve, with adjustable intervention, mounted on the overflow pipe of the machine. Figure 2 shows the fully closed valve position with a continuous line and the fully open valve position with a discontinuous line.
La figura 3 rappresenta in maniera schematica il piattello antagonista posto anteriormente alla bocca di uscita del materiale solido ed il circuito idraulico ad esso collegato. Figure 3 schematically represents the antagonist plate placed in front of the solid material outlet and the hydraulic circuit connected to it.
Con riferimento ai particolari illustrati nelle figure, l’invenzione comprende essenzialmente una carcassa esterna 1 , una vite senza fine 2 ed un cestello di vagliatura 3. With reference to the details illustrated in the figures, the invention essentially comprises an external casing 1, a worm 2 and a screening basket 3.
La carcassa esterna 1 è provvista di un’apertura 4 di ingresso del liquame da trattare, di un’apertura di scarico 5 per il liquido separato e di una bocca di uscita 6 per il materiale solido disidratato. The external casing 1 is provided with an inlet 4 for the slurry to be treated, a discharge opening 5 for the separated liquid and an outlet 6 for the dehydrated solid material.
La vite senza fine 2 di avanzamento e pressatura del materiale solido comprende un albero 7 avviluppato dalle spire 8 di un’elica, il cui margine arriva fino in prossimità del lato interno del cestello 3, ed è messa in movimento da un motore elettrico 9. The worm 2 for advancing and pressing the solid material includes a shaft 7 enveloped by the coils 8 of a propeller, whose edge reaches close to the inner side of the basket 3, and is set in motion by an electric motor 9.
Il cestello di vagliatura 3 comprende opportuni filtri 10 e dispositivi di centraggio sulla carcassa esterna 1 , non raffigurati. The screening basket 3 comprises suitable filters 10 and centering devices on the outer casing 1, not shown.
La carcassa esterna 1 è sorretta dai sostegni 11 e 12, di lunghezza diversa, in modo che il cestello di vagliatura 3 lavori con il proprio asse leggermente inclinato verso l’alto, nel senso di avanzamento del materiale solido. The external casing 1 is supported by supports 11 and 12, of different lengths, so that the screening basket 3 works with its axis slightly inclined upwards, in the direction of advancement of the solid material.
La carcassa 1 è costituita da una precamera 13 vantaggiosamente a sezione circolare e da una camera di separazione 14 vantaggiosamente a sezione quadra o poligonale, collegate tra loro da flange di tipo noto. The casing 1 consists of a prechamber 13 advantageously with a circular section and a separation chamber 14 advantageously with a square or polygonal section, connected to each other by flanges of known type.
L'apertura di ingresso 4 del liquame da trattare è posta sulla precamera 13, ed è connessa ad un sistema di alimentazione 15. Detto sistema di alimentazione 15 comprende una tubazione di mandata 16, proveniente da una pompa posta nella vasca dei liquami da separare; una tubazione di troppo pieno 17, raccordata a T con la tubazione 16, per il ritorno al pozzetto dei liquami eccedenti la potenzialità della macchina; una valvola 18 montata sulla tubazione di troppo pieno 17. The inlet 4 of the sewage to be treated is located on the pre-chamber 13, and is connected to a feeding system 15. Said feeding system 15 comprises a delivery pipe 16, coming from a pump placed in the tank of the sewage to be separated; an overflow pipe 17, connected in a T with the pipe 16, for the return to the well of the sewage exceeding the capacity of the machine; a valve 18 mounted on the overflow pipe 17.
La valvola 18 comprende un diaframma di chiusura 19 imperniato sull’asse 20 ed almeno un’asta 21 , esterna alla tubazione 17, associata al diaframma 19 ed anch’essa rotante attorno all’asse 20. Sull’asta 21 è scorrevolmente montato un contrappeso 22, la cui posizione lungo l’asta 21 può essere bloccata mediante opportuni sistemi di bloccaggio di tipo noto, non raffigurati. The valve 18 comprises a closing diaphragm 19 hinged on the axis 20 and at least one rod 21, external to the pipe 17, associated with the diaphragm 19 and also rotating around the axis 20. A counterweight is slidably mounted on the rod 21. 22, the position of which along the rod 21 can be locked by means of suitable locking systems of a known type, not shown.
La camera di separazione 14, contenente il cestello di vagliatura 3, è flangiata anteriormente ad un tubo estrusore 23 che facilita la compressione del materiale disidratato. The separation chamber 14, containing the screening basket 3, is flanged in front of an extruder tube 23 which facilitates the compression of the dehydrated material.
Anteriormente alla bocca di uscita del tubo estrusore 23 è posizionato un piattello antagonista 24, collegato ad uno stelo 25 scorrevole in un cilindro idraulico 26. Detto cilindro idraulico 26 è supportato da una struttura di sostegno 27 regolabile in lunghezza fissata alla carcassa 1 , e collegato ad un circuito idraulico 28. An antagonist plate 24 is positioned in front of the outlet of the extruder tube 23, connected to a rod 25 sliding in a hydraulic cylinder 26. Said hydraulic cylinder 26 is supported by a support structure 27 adjustable in length fixed to the casing 1, and connected to a hydraulic circuit 28.
Il circuito idraulico 28 comprende essenzialmente un serbatoio per l’olio 29, una pompa ad azionamento manuale 30, una valvola di massima pressione 31 , una saracinesca manuale 32, un manometro 33 ed un accumulatore di pressione 34, vantaggiosamente a membrana caricato ad azoto o di altro tipo noto. The hydraulic circuit 28 essentially comprises an oil tank 29, a manually operated pump 30, a maximum pressure valve 31, a manual gate 32, a pressure gauge 33 and a pressure accumulator 34, advantageously with a membrane loaded with nitrogen or of another known type.
Il motore elettrico 9 è collegato tramite un riduttore 35 all’albero 7 della vite senza fine 2, ed è comandato da un’apparecchiatura elettrica di controllo 36, comprendente al suo interno essenzialmente un inverter, un potenziometro di regolazione della velocità del motore, uno o più dispositivi temporizzatori di controllo dell’intervallo di lavoro/controrotazione e della durata della controrotazione, con possibilità di regolazione e di azionamento dall’esterno delle varie funzioni, un amperometro per la misura dell’assorbimento di corrente, un interruttore generale e, vantaggiosamente, altri dispositivi e strumenti quali un voltmetro, un pulsante di emergenza, un telecomando, spie luminose, avvisatori, ecc.. The electric motor 9 is connected by means of a reducer 35 to the shaft 7 of the worm screw 2, and is controlled by an electrical control device 36, which essentially comprises an inverter, a potentiometer for adjusting the speed of the motor, a or more timer devices for controlling the working / counter-rotation interval and the duration of the counter-rotation, with the possibility of adjusting and activating the various functions from the outside, an ammeter for measuring the current absorption, a general switch and, advantageously , other devices and tools such as a voltmeter, an emergency button, a remote control, warning lights, alarms, etc.
Durante il funzionamento della macchina, l’operatore regola il senso e la velocità di rotazione della vite senza fine tramite i comandi presenti sul quadro di controllo 36. L’operatore può altresì predisporre i dispositivi temporizzatori affinché la macchina inverta il senso di rotazione della vite senza fine ad intervalli e per periodi di tempo prestabiliti, ottenendo l’effetto di pulizia automatica dei filtri. During machine operation, the operator adjusts the direction and speed of rotation of the worm screw by means of the commands on the control panel 36. The operator can also set up the timing devices so that the machine reverses the direction of rotation of the screw. endlessly at intervals and for pre-established periods of time, obtaining the effect of automatic filter cleaning.
I tempi di accelerazione e decelerazione del motore sono gestiti da un dispositivo elettronico (inverter) e sono selettivamente programmabili. II liquame da trattare, opportunamente pompato, entra nella macchina attraverso la bocca di ingresso 4, affluisce nella precamera 13 e nella camera di separazione 14, all’interno del cestello di vagliatura 3. The acceleration and deceleration times of the motor are managed by an electronic device (inverter) and are selectively programmable. The sewage to be treated, properly pumped, enters the machine through the inlet 4, flows into the pre-chamber 13 and into the separation chamber 14, inside the screening basket 3.
La fase liquida viene separata dai filtri 10 del cestello di vagliatura 3, si raccoglie nella carcassa esterna 1 , per effetto della inclinazione della macchina, e viene scaricata tramite la apertura di scarico 5. The liquid phase is separated from the filters 10 of the screening basket 3, collects in the external casing 1, due to the inclination of the machine, and is discharged through the discharge opening 5.
La fase solida viene spinta dalla rotazione della vite senza fine 2 verso la sezione di uscita del cestello 3. Grazie al fatto che la lunghezza dell’albero 7 della vite senza fine 2 non supera quella del cestello 3, le parti solide tendono spontaneamente ad aggregarsi formando un tappo di forma cilindrica, che si comprime e si compatta procedendo lungo il tubo estrusore 23. La bocca di scarico 6 è parzialmente chiusa dal piattello antagonista 24, che esercita una ulteriore azione di pressatura sul materiale solido e infine disgrega il tappo cilindrico consentendo lo scarico dei solidi compattati e disidratati. The solid phase is pushed by the rotation of the worm 2 towards the outlet section of the basket 3. Thanks to the fact that the length of the shaft 7 of the worm 2 does not exceed that of the basket 3, the solid parts spontaneously tend to aggregate forming a cylindrical cap, which compresses and compact as it proceeds along the extruder tube 23. The discharge mouth 6 is partially closed by the antagonist plate 24, which exerts a further pressing action on the solid material and finally breaks up the cylindrical cap allowing the discharge of compacted and dehydrated solids.
Il funzionamento della valvola 18 montata sulla tubazione di troppo pieno 17 è il seguente. A macchina ferma il diaframma 19 è mantenuto in posizione di chiusura dal contrappeso 22. La forza esercitata dal contrappeso 22 sul diaframma 19 dipende dalla posizione lungo l’asta 21 in cui detto contrappeso è bloccato, ovvero dal braccio di leva di detto contrappeso misurato rispetto al perno 20. Durante il funzionamento della macchina, il diaframma 19 è soggetto anche alla spinta esercitata dal liquame, dipendente dalla pressione del liquame stesso ed opposta alla forza esercitata dal contrappeso; qualora la spinta del liquame superi la forza di chiusura esercitata dal contrappeso, la valvola si apre scaricando una parte del liquame alla tubazione di troppo pieno 17. The operation of the valve 18 mounted on the overflow pipe 17 is as follows. With the machine stopped, the diaphragm 19 is kept in the closed position by the counterweight 22. The force exerted by the counterweight 22 on the diaphragm 19 depends on the position along the rod 21 in which said counterweight is blocked, or by the lever arm of said counterweight measured with respect to the pin 20. During the operation of the machine, the diaphragm 19 is also subject to the thrust exerted by the slurry, which depends on the pressure of the slurry itself and opposite to the force exerted by the counterweight; if the thrust of the slurry exceeds the closing force exerted by the counterweight, the valve opens discharging a part of the slurry to the overflow pipe 17.
Il diaframma 19 assume pertanto una posizione dipendente dalla entità della spinta del liquame e dalla posizione del contrappeso 22. Variazioni della pressione del liquame all'interno del cestello di vagliatura 3 provocano variazioni della spinta dei liquame e quindi della posizione del diaframma 19, con l’effetto di variare la portata scaricata dalla tubazione di troppo pieno 17 e di mantenere automaticamente costante, entro certi limiti, la pressione di lavoro del cestello 3. L’intervento della valvola può essere calibrato spostando il contrappeso 22 lungo l’asta 21. The diaphragm 19 therefore assumes a position depending on the extent of the thrust of the slurry and on the position of the counterweight 22. Variations in the pressure of the slurry inside the screening basket 3 cause variations in the thrust of the slurry and therefore in the position of the diaphragm 19, with the The effect of varying the flow rate discharged from the overflow pipe 17 and of automatically maintaining constant, within certain limits, the working pressure of the basket 3. The intervention of the valve can be calibrated by moving the counterweight 22 along the rod 21.
Il funzionamento del circuito idraulico collegato al piattello antagonista 24 è il seguente. L’operatore apre la saracinesca 32 e pressurizza il circuito agendo sulla pompa 30 e controllando la pressione desiderata agendo sulla valvola di massima pressione 13 in base alla pressione rilevata dal manometro 33, quindi richiude la valvola 32 al raggiungimento della pressione desiderata. In caso di spostamento dello stelo 25 collegato al piattello antagonista 24 e scorrevole nel cilindro 26, la variazione del volume di olio contenuto nel detto cilindro è compensata dall’accumulatore 34. La pressione interna al circuito rimane quindi costante e, di conseguenza, non varia la forza di spinta sullo stelo 25 durante l’escursione del piattello antagonista 24. The operation of the hydraulic circuit connected to the antagonist plate 24 is as follows. The operator opens the gate 32 and pressurizes the circuit by acting on the pump 30 and controlling the desired pressure by acting on the maximum pressure valve 13 based on the pressure detected by the pressure gauge 33, then closes the valve 32 when the desired pressure is reached. In case of displacement of the rod 25 connected to the antagonist plate 24 and sliding in the cylinder 26, the variation of the volume of oil contained in the said cylinder is compensated by the accumulator 34. The pressure inside the circuit therefore remains constant and, consequently, does not vary. the thrust force on the stem 25 during the excursion of the antagonist plate 24.
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