NL2007442C2 - Inrichting voor het scheiden van materiaal, zoals mest, in vloeistof fractie en vaste stof fractie met instelbare opening voor uitlaat vaste stof fractie. - Google Patents

Description

INRICHTING VOOR HET SCHEIDEN VAN MATERIAAL, ZOALS MEST, IN VLOEISTOF FRACTIE EN VASTE STOF FRACTIE MET INSTELBARE OPENING VOOR UITLAAT VASTE STOF FRACTIE

5 De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op het vakgebied van het scheiden van materiaal in een vloeibare fractie en een vaste stof fractie. Deze scheidingstechniek is bekend in het kader van diverse uiteenlopende industriële toepassingen, waaronder akkerbouw, veeteelt, voedselindustrie, waterzuivering et cetera.

10 De onderhavige uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op een inrichting volgens de aanhef van conclusie 1.

De aanvrager brengt een dergelijke inrichting in de handel voor toepassing bij het scheiden van mest in de veeteelt. De bekende inrichting is voorzien van een zogenaamd uitloopmembraan, dat is aangebracht nabij de opening van de tweede 15 uitlaat voor de vaste stof en is ingericht om een zelfregelende tegendruk te bieden aan de vaste stof fractie, die de inrichting verlaat. Voorafgaand aan de ingebruikname van de bekende inrichting dienen de afmetingen van de uitlaatopening te worden ingesteld. Tijdens gebruik zijn de afmetingen enigszins flexibel, doordat het uitloopmembraan is gevormd door flexibele elementen die in de 2 0 stromingsrichting van de vaste stof fractie meebewegen.

De vaste stof fractie van mest wordt hergebruikt in de veeteelt, bijvoorbeeld als boxstrooisel. Aan dit boxstrooisel worden hoge kwaliteitseisen gesteld, onder andere met betrekking tot het droge stof gehalte.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel om een verbeterde inrichting van de 2 5 in de aanhef genoemde soort te verschaffen, die aan de hoogste kwaliteitseisen met betrekking tot het eindproduct, dat wil zeggen de vaste stof fractie, kan voldoen.

De inrichting volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de tweede uitlaat is voorzien van een kop met opening met instelbare afmetingen, dat de inrichting verder is voorzien van meetmiddelen voor het meten van één of meer 30 bedrijfsparameters van de eerste aandrijving en een besturingsinrichting voor het instellen van de afmetingen van de opening op basis van de meetwaarden van de één of meer bedrijfsparameters.

De inrichting volgens de uitvinding is in staat in gebruik de uitlaatopening van de vaste stof uitlaat in te stellen met inachtneming van bedrijfsparameters van de 35 aandrijving van de separatiemiddelen. De bedrijfsparameters kunnen zodanig 2 worden gekozen en de besturingsinrichting kan zodanig worden ingesteld, dat bij een te dunne vaste stof fractie, de uitlaatopening automatisch wordt verkleind, en dat bij een te dikke vaste stof fractie, de uitlaatopening automatisch wordt vergroot. Dit betekent dat effectief kan worden voorkomen dat de inrichting volgens de 5 uitvinding vast loopt. Het scheidingsproces verloopt volledig automatisch en de inrichting functioneert autonoom. Bovendien kan de kwaliteit van de vast stof fractie, en met name het droge stof gehalte daarvan, worden gegarandeerd.

Volgens een eerste voorkeursuitvoeringsvorm is de eerste aandrijving een elektromotor, zijn de meetmiddelen ingericht voor het meten van de stroomsterkte in 10 de elektromotor en is de besturingsinrichting ingericht voor het automatisch instellen van de afmetingen van de opening op basis van de gemeten stroomsterkte. Dit kan zowel continu als steeds na een vooraf bepaalde tijdsperiode plaatsvinden. Een elektromotor is een betrouwbare aandrijving voor de vijzel. Het gebruikte of benodigde vermogen van een elektromotor is gerelateerd aan de stroomsterkte, die 15 derhalve een geschikte bedrijfsparameter vormt in het kader van de onderhavige uitvinding.

Volgens een praktische voorkeursuitvoeringsvorm omvat de kop een aantal samenwerkende plaatelementen, die de afmetingen van de opening bepalen en een tweede aandrijving voor het bewegen van de plaatelementen, welke tweede 2 0 aandrijving is verbonden met de besturingsinrichting. Bij voorkeur zijn de plaatelementen in hoofdzaak beweegbaar in het vlak van de opening opgesteld. In een nadere uitwerking is de kop voorzien van een schijf waarop de plaatelementen zijn bevestigd, waarin de kop is voorzien van middelen voor onderlinge verdraaiing van de schijf en de plaatelementen middels de tweede aandrijving. De 25 samenwerkende plaatelementen openen en sluiten op vergelijkbare wijze als een diafragma in een fotocamera, echter zonder overlap, en definiëren samen de opening van de tweede uitlaat. De plaatelementen zijn actief aanstuurbaar middels een tweede aandrijving, die in verbinding staat met de besturingsinrichting. De keuze voor een schijf met verdraaibare plaatelementen leidt tot een compact 3 0 ontwerp.

In een eerste variant van de kop is de schijf voorzien van een aantal sleuven, waarin elk plaatelement is voorzien van een bevestigingspunt voor translatie in één van de sleuven, waarin de kop is voorzien van een overbrenging voor rotatie van de schijf ten opzichte van de plaatelementen middels de tweede aandrijving. De eerste 35 variant heeft als belangrijk voordeel dat deze zeer goed te reinigen is.

3

In een tweede, alternatieve variant van de kop is elk plaatelement voorzien van een bevestigingspunt voor roteerbare bevestiging op de schijf, waarin de kop is voorzien van een overbrenging, zoals een tandkrans, voor rotatie van de plaatelementen ten opzichte van de schijf middels de tweede aandrijving.

5

De uitvinding heeft verder betrekking op een kop met een opening met instelbare afmetingen, zoals beschreven als onderdeel van een inrichting volgens de uitvinding.

10 De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de bijgevoegde figuren, waarin:

Figuur 1 een doorsnede aanzicht toont door een inrichting volgens de uitvinding;

Figuren 2A tot en met 2C een doorsnede aanzicht tonen door een eerste 15 voorkeursuitvoeringsvorm van een kop uit de inrichting volgens figuur 1; en

Figuren 3A tot en met 3C een doorsnede aanzicht tonen door een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van een kop uit de inrichting volgens figuur 1.

In de getoonde voorkeursuitvoeringsvorm is inrichting 1 bestemd voor het 2 0 scheiden van mest in een vloeistoffractie en een vast stof fractie. Inrichting 1 is voorzien van een behuizing 2, waarin separatiemiddelen 6 zijn aangebracht. In de getoonde voorkeursuitvoeringsvorm omvatten de separatiemiddelen een vijzel 6, bij voorkeur van kunststof. Behuizing 2 is voorzien van een inlaat 3 voor de mest en een op de inlaat 3 aangesloten perskamer 9 met een eerste uitlaat 4 voor de 2 5 vloeistoffractie en een tweede uitlaat 5 voor de vaste stof fractie. Een eerste aandrijving 8 is aangebracht voor aandrijving van de vijzel 6. In de getoonde voorkeursuitvoeringsvorm is aandrijving 8 een elektromotor. Een dergelijke inrichting is op het vakgebied ook wel bekend als een schroefpers/pomp.

Volgens de uitvinding is de tweede uitlaat 5 voorzien van een kop 10, 100 3 0 met een opening 11, 111 voor de vaste stof fractie. De opening 11, 111 heeft instelbare afmetingen. De inrichting 1 is verder voorzien van meetmiddelen (niet getoond) voor het meten van één of meer bedrijfsparameters van de eerste aandrijving 8. Een besturingsinrichting 30 is aangesloten op de meetmiddelen en op de kop 10, 100 voor het instellen van de afmetingen van de opening 11, 111 op 35 basis van gemeten waarden van de één of meer bedrijfsparameters.

4

Figuren 2A tot en met 2C respectievelijk 3A tot en met 3C tonen twee varianten van een kop 10 respectievelijk 100 volgens de uitvinding. In beide varianten omvat de kop 10, 100 een aantal samenwerkende plaatelementen 12, 112 die de afmetingen van de opening 11, 111 bepalen. De kop 10, 100 is steeds 5 voorzien van een tweede aandrijving 18, 118 voor het bewegen van de plaatelementen 12, 112. De tweede aandrijving 18,118 is verbonden met de besturingsinrichting 30.

In figuren 2A tot en met 2C en 3A tot en met 3C zijn doorsnede aanzichten getoond van beide uitvoeringsvormen, waarin de plaatelementen 12, 112 10 verschillende standen innemen en dientengevolge de opening 11, 111 steeds verschillende afmetingen vertoont.

In beide uitvoeringsvormen zijn de plaatelementen 12, 112 in hoofdzaak beweegbaar in het vlak van de opening 1,111 opgesteld. Met andere woorden zijn de plaatelementen 12, 112 in hoofdzaak dwars op de doorvoerrichting van de vaste 15 stof fractie in de behuizing 2 opgesteld.

In de eerste voorkeursuitvoeringsvorm, die is getoond in figuren 2A tot en met 2C, is de kop 10 voorzien van een schijf 13 waarop de plaatelementen 12 zijn bevestigd. De kop 10 is voorzien van middelen voor onderlinge verdraaiing van de schijf 13 en de plaatelementen 12 ten opzichte van elkaar middels de tweede 2 0 aandrijving 18. Dit geldt eveneens voor de tweede voorkeursuitvoeringsvorm, die is getoond in figuren 3A tot en met 3C.

In de eerste voorkeursuitvoeringsvorm is de schijf 13 voorzien van een aantal sleuven. Elk plaatelement 12 is voorzien van een bevestigingspunt 19, dat transleerbaar in één van de sleuven 14 is aangebracht. De kop 10 is voorzien van 2 5 een overbrenging 16 voor rotatie van de schijf 13 middels de tweede aandrijving 18. Bij beweging van de schijf 13 bewegen de plaatelementen 12 gedwongen mee naar de gewenste positie, waarin deze een opening 11 definiëren met de gewenste afmetingen.

In de getoonde eerste uitvoeringsvorm omvat de overbrenging een rondsel 30 16. De schijf 13 is voorzien van een vertanding 23 (nog tonen in figuur 2A) voor samenwerking met het rondsel.

In de tweede voorkeursuitvoeringsvorm, die is getoond in figuren 3A tot en met 3B, is elk plaatelement 112 voorzien van een bevestigingspunt 129 voor roteerbare bevestiging op de schijf 113. De kop 100 is voorzien van een 35 overbrenging 125 voor rotatie van de plaatelementen ten opzichte van de schijf 5 middels de tweede aandrijving 118. In de getoonde tweede voorkeursuitvoeringsvorm omvat de overbrenging een tandkrans 125, die aan de omtreksrand van de kop 100 is aangebracht. De tandkrans 125 grijpt aan op een vertanding 124, die op elke plaatelement 112 is aangebracht. De overbrenging 5 omvat voorts een actuator 118, die middels twee armen enerzijds is verbonden met de tandkrans 125 en anderzijds met de schijf 113. Deze actuator 118 vervult de functie van de tweede aandrijving. Door rotatie van de plaatelementen 112 wordt een opening 111 gedefinieerd met de gewenste afmetingen.

Met behulp van een geschikte regellus kan het proces van mestscheiding in 10 de inrichting 1 automatisch worden bewaakt en kunnen de gewenste afmetingen van de uitlaat opening 11, 111 worden bijgesteld op basis van meetwaarden van bedrijfsparameters van de eerste aandrijving 8. Deze bedrijfsparameters zullen samenhangen met de samenstelling van het aangeleverde materiaal, in dit voorbeeld mest. Indien het aangeleverde materiaal zeer dun is, zal de aandrijving 15 weinig vermogen verbruiken. Een bedrijfsparameter, die gerelateerd is aan het benodigde vermogen van de aandrijving, bijvoorbeeld de stroomsterkte bij een elektromotor, zal dan dalen. Indien de daling een voorafbepaalde marge overschrijdt, zullen de afmetingen van de opening 11 respectievelijk 111 in de kop 10 respectievelijk 100 kleiner worden gemaakt door een overeenkomstig signaal te 2 0 genereren in de besturingsinrichting 30 en te zenden naar de tweede aandrijving 18 respectievelijkl 18. Andersom, indien de samenstelling van het materiaal, in dit voorbeeld mest, dikker is, zal de eerste aandrijving meer vermogen vragen, dat wil zeggen dat bijvoorbeeld de stroomsterkte bij een elektromotor zal stijgen. Indien de stijging van de betreffende bedrijfsparameter, die aan het vermogen van de 2 5 aandrijving gerelateerd is, zoals de stroomsterkte, een voorafbepaalde marge overschrijdt, zal de besturingsinrichting 30 een signaal genereren en afgeven aan de tweede aandrijving 18 respectievelijk 118 om de plaatelementen 12 respectievelijk 112 zodanig in te stellen, dat de afmetingen van opening 11, 111 in kop 10, 100 groter worden. Bij afnemende afmetingen van opening 11, 111 zal de 30 tegendruk in de perskamer 9 van behuizing 2, toenemen, waardoor er meer vloeistof uit het materiaal wordt verwijderd. Het droge stof gehalte van de vaste stof fractie, die de uitlaat 5 verlaat, zal toenemen. Andersom, bij toenemende afmetingen van de opening 11, 111, zal de tegendruk in de perskamer 9 op de vaste stof fractie afnemen, waardoor het droge stof gehalte van de vaste stof fractie 35 uit uitlaat 5 afneemt. Door de afmetingen van de opening van uitlaat 5 actief in te 6 stellen, kan worden ingespeeld op veranderingen in de samenstelling van het aangeleverde materiaal. De inrichting is in staat om autonoom te functioneren met een gegarandeerde kwaliteit van de vaste stof fractie.

Besturingsinrichting 30 is voorzien van geschikte hardware en/of software.

5 Een voorbeeld van een geschikte besturingsinrichting is een plc-besturing.

Besturingsinrichting 30 is bij voorkeur ingesteld op het bewaken van de mate van verandering van de actuele meetwaarde van de bedrijfsparameter. Indien de verandering een vooraf bepaalde marge overschrijdt, dient de afmeting van de opening 11, 111 hierop te worden aangepast.

10 De eerste aandrijving 8 is bij voorkeur een elektromotor. De meetmiddelen zijn ingericht voor het meten van de stroomsterkte in de elektromotor. Geschikte meetmiddelen zijn in de handel verkrijgbaar, zoals inductieve meetmiddelen. De gemeten stroomsterkte wordt aangeboden aan de besturingsinrichting 30, die is ingericht voor het automatisch instellen van de afmetingen van de opening 11 met 15 inachtneming van de meetwaarde. De instelling vindt plaats middels tweede aandrijving 18, 118 die bij voorkeur tevens een elektromotor is.

In de eerste voorkeursuitvoeringsvorm is de opening 11 in de uiterste stand van de plaatelementen 12 niet volledig afgesloten. Er blijft een cirkelvormige opening vrij in figuur 2A. Deze cirkelvormige opening wordt gevormd door de 2 0 speciale uiteinden 12A van de plaatelementen 12. Deze cirkelvormige opening 11 is afgestemd op een doorvoerpijp 44, die in een voorkeursuitvoeringsvorm van inrichting 1 aanwezig is voor het afscheiden van extra vloeistof. Deze doorvoerpijp 44 vormt als het ware een tweede vloeistof uitlaat. In figuur 3A daarentegen sluiten de plaatelementen 112 de opening 111 in de uiterste stand volledig af. Deze 25 uitvoeringsvorm is geschikt voor inrichtingen zonder pijpvormige tweede vloeistof uitlaat. Vanzelfsprekend kunnen beide uitvoeringsvormen worden gecombineerd. Dat wil zeggen dat de kop 10 volgens figuren 2A tot en met 2C kan zijn voorzien van de plaatelementen 112 uit figuren 3A tot en met 3C en dat de kop 111 volgens figuren 3A tot en met 3C kan zijn voorzien van de plaatelementen 12 uit figuren 2A 30 tot en met 2C.

Verder is de inrichting volgens de uitvinding weliswaar geïllustreerd aan de hand van een schroefpers, maar zal het voor een deskundige duidelijk zijn dat ook andere separatiemiddelen bruikbaar zijn in combinatie met de kop met opening met instelbare afmetingen volgens de uitvinding. Deze kop 10, 100 is algemeen 35 toepasbaar op een vaste stof uitlaat van een materiaalseparator, mits aan de 7 voorwaarde is voldaan dat de separatiemiddelen zorgen voor een druk die opbouwt in de richting van de uitlaatopening van de vaste stof.

Verder is beschreven dat de stroomsterkte van een elektromotor wordt gemeten en als bedrijfsparameter dient conform de uitvindingsgedachte. Het zal 5 voor een deskundige duidelijk zijn dat diverse andere bedrijfsparameters gemeten kunnen worden en kunnen worden gebruikt voor het instellen van de afmetingen van de opening in de kop volgens de uitvinding. Geschikte bedrijfsparameters zijn bijvoorbeeld parameters die gerelateerd zijn aan het actuele gebruikte of benodigde vermogen van de eerste aandrijving. In dit kader zal het ook duidelijk zijn dat het 10 niet noodzakelijk is dat de eerste aandrijving is gevormd door een elektromotor. Diverse andere types aandrijvingen kunnen bij deze inrichting worden ingezet, bijvoorbeeld een hydraulische aandrijving of een brandstofmotor.

De uitvinding is derhalve niet beperkt tot de getoonde en beschreven voorkeursuitvoeringsvormen, maar strekt zich in het algemeen uit tot elke 15 uitvoeringsvorm, die valt binnen de beschermingsomvang van de bijgevoegde conclusies, in het licht van de beschrijving van de figuren.

20

Claims (10)

1. Inrichting voor het scheiden van materiaal, zoals mest, in vloeistof en vaste stof, welke inrichting een behuizing omvat, welke behuizing is voorzien van 5 een inlaat voor het materiaal, een eerste uitlaat voor de vloeistof en een tweede uitlaat voor de vaste stof, waarin in de behuizing separatiemiddelen zijn aangebracht voor het separeren van het materiaal, waarin de inrichting is voorzien van een eerste aandrijving voor de separatiemiddelen, met het kenmerk, dat de tweede uitlaat (5) is voorzien van een kop (10; 100) met 10 opening (11; 111) met instelbare afmetingen, dat de inrichting verder is voorzien van meetmiddelen voor het meten van één of meer bedrijfsparameters van de eerste aandrijving (8) en een besturingsinrichting (30) voor het instellen van de afmetingen van de opening op basis van de meetwaarden van de één of meer bedrijfsparameters. 15

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarin de kop een aantal samenwerkende plaatelementen (12; 112) omvat, die de afmetingen van de opening (11; 111) bepalen en een tweede aandrijving (18; 118) voor het bewegen van de plaatelementen (12; 112), welke tweede aandrijving (18; 118) is verbonden 2. met de besturingsinrichting (30).

3. Inrichting volgens conclusie 2, waarin de plaatelementen (12; 112) in hoofdzaak beweegbaar in het vlak van de opening (11; 111) zijn opgesteld.

4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, waarin de kop (10; 100) is voorzien van een schijf (13; 113) waarop de plaatelementen (12; 112) zijn bevestigd, waarin de kop (10; 100) is voorzien van middelen (16, 23; 125 124) voor onderlinge verdraaiing van de schijf en de plaatelementen middels de tweede aandrijving (18; 118). 30

5. Inrichting volgens conclusie 4, waarin de schijf (13) voorzien van een aantal sleuven (14), waarin elk plaatelement (12) is voorzien van een bevestigingspunt (19) voor translatie in één van de sleuven, waarin de kop (10) is voorzien van een overbrenging (16) voor rotatie van de schijf ten 35 opzichte van de plaatelementen middels de tweede aandrijving (18).

6. Inrichting volgens conclusie 5, waarin de overbrenging een rondsel (16) omvat en waarin de schijf (13) is voorzien van een vertanding (23) voor aangrijping van het rondsel. 5

7. Inrichting volgens conclusie 4, waarin elk plaatelement (112) is voorzien van een bevestigingspunt (29) voor roteerbare bevestiging op de schijf (113), waarin de kop (100) is voorzien van een overbrenging (125) voor rotatie van de plaatelementen ten opzichte van de schijf middels de tweede aandrijving 10 (118).

8. Inrichting volgens conclusie 7, waarin de overbrenging een tandkrans (125) omvat en waarin elk plaatelement is voorzien van een vertanding (124) voor aangrijping van de tandkrans. 15

9. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarin de eerste aandrijving een elektromotor (8) is, waarin de meetmiddelen zijn ingericht voor het meten van de stroomsterkte in de elektromotor en waarin de besturingsinrichting (30) is ingericht voor het automatisch instellen van de 2. afmetingen van de opening (11; 111) op basis van de gemeten stroomsterkte.

10. Kop (10; 100) met opening (11; 111) met instelbare afmetingen, zoals beschreven als onderdeel van een inrichting volgens één van de voorgaande 25 conclusies.