NL2015649B1 - Schroefseparator met uitwisselbare kunststofrand - Google Patents

Abstract

Beschreven wordt een schroefseparator omvattende een in een persfilter beweegbare persvijzel die is voorzien van een draaibaar aandrijfbare as met daarop een schroeflijnvormig vijzelblad dat een buitenomtrek heeft die bij aandrijving van de as langs het persfilter beweegt, en een zich bij de buitenomtrek bevindend, en met het persfilter contact makende kunststofrand. Verder omvat de schroefseparator bevestigingsmiddelen waarmee de kunststofrand losneembaar op het vijzelblad is bevestigd.

Description

SCHROEFSEPARATOR MET UITWISSELBARE KUNSTOFRAND

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een schroefseparator overeenkomstig de inleiding van conclusie 1.

De onderhavige uitvinding heeft voorts betrekking op een persvijzel die in het bijzonder, doch niet uitsluitend, geschikt is om in een dergelijke schroefseparator te worden gemonteerd, alsmede op een gebruik van de persvijzel in de bovenvermelde schroefseparator.

Uit DE 20 2013 011 787 Ul is een schroefseparator bekend voor het filteren van een medium omvattende: - een in een persfilter beweegbare persvijzel die is voorzien van een draaibaar aandrijfbare as met daarop een schroeflijnvormig vijzelblad dat een buitenomtrek heeft die bij aandrijving van de as langs het persfilter beweegt, - een zich bij de buitenomtrek bevindend, en met het persfilter contact makende keramiekrand die met overmaat buiten de buitenomtrek van het vezelblad steekt, en - bevestigingsschroeven waarmee een kunststof draaglichaam dat met de keramiekrand is verbonden losneembaar op het vijzelblad is bevestigd. De bevestigingsschroeven zitten, gegeven de transportrichting van het te filteren medium, alleen tegen de daaraan tegengestelde achterkant ingebed in het vijzelblad.

Een schroefseparator volgens de bovenvermelde inleiding van conclusie 1 is bekend uit JP-2012 000651 A.

In het bijzonder wordt hierin bevestigingsmiddelen geopenbaard in de vorm van bevestigingsbouten en daarop bevestigde moeren. De bouten steken in volledig door het vijzelblad lopende aan de rand van dat blad aangebrachte gaten. Een elastisch deformeerbaar tijdens gebruikt buiten de buitenomtrek van het vijzelblad buigend schraapmateriaal wordt vastgeklemd tegen het vijzelblad, waarbij de bout aan de ene en de moer aan de andere kant van het vijzelblad uitsteekt.

Nadeel van de bekende schroefseparator is dat slijtage van de elastische deformeerbare rand, welke het gevolg is van tussen die rand en het filter bewegend medium, optreedt omdat de rand onder aanzienlijke voorspanning gebogen tegen en langs het filter beweegt, en regelmatig noodzakelijke revisie veel tijd vergt.

Doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een meer onderhoudsvriendelijke schroefseparator waarvan de effectieve gebruiksduur op kostprijsvriendelijke wijze, met minder moeite en een met korter beslag op de noodzakelijke tijd te verlengen is.

Daartoe heeft de schroefseparator overeenkomstig de uitvinding de kenmerken van conclusie 1.

Voordeel van de schroefseparator volgens de uitvinding is dat ondanks de grote krachten en dienovereenkomstige drukken die in schroefseparatoren optreden toch een door middel van bevestigingsmiddelen losneembare kunststofrand kan worden toegepast. Bovendien is van voordeel dat doordat de kunststofrand op en losneembaar op het vijzelblad, en niet aan de buitenomtrek in een daar aangebrachte omtreksgroef van het vijzelblad is bevestigd, een dergelijke rand ook op reeds bestaande schroefseparatoren kan worden aangebracht. Door de gerealiseerde uitwisselbaarheid van de persvijzel kunnen ook de bestaande schroefseparatoren van de voordelen van de onderhavige uitvinding genieten.

Voordeel is verder dat de uitvinding het niet noodzakelijk maakt om complexe bewerkingen uit te moeten voeren.

De bevestigingsmiddelen zitten met voordeel niet aan de voorkant op het betreffende vijzelblad oppervlak in de weg, zodat dat oppervlak waarmee effectief druk op het te filteren medium wordt uitgeoefend een glad verloop heeft. Hierdoor wordt het benodigde aandrijfvermogen om de persvijzel te laten draaien niet negatief beïnvloed. Tevens is het gevolg van de opstelling van de kunststofrand dat de perskracht in hoofdzaak wordt opgevangen door het harde materiaal van de vijzelbladen van de persvijzel, waardoor de kunststof in de schroefseparator volgens de uitvinding nagenoeg niet buigt en een hogere persdruk kan worden gecreëerd. Met verder voordeel reinigt in deze opstelling de achter het vijzelblad aan slepende kunststofrand het persfilter, en vangt het nagenoeg geen perskracht op, waardoor een lange levensduur ontstaat, met weinig kans dat de vijzelbladen het filter raken of beschadigd raken.

Voordeel van de overmaat van de kunststofrand is dat met name fijne filters, die snel de neiging hebben om met fijne vervuiling dicht te gaan zitten, hiermee zijn af te schrapen waardoor die filters open blijven.

Een beperkte overmaat van 2 mm, wat tot een diametervergroting van 4 mm leidde, verschafte aan de kunststofrand voldoende, maar niet teveel, flexibiliteit voor het schoon houden van een 80 micron persfilter, dat bijvoorbeeld een zogeheten Wedge Wire, geperforeerd of laser gesneden persfilter of een ander bekend type persfilter kan zijn. Voornoemde overmaat is bepalend voor de daarmee uitgeoefende evenzo beperkte voorspanning.

Een eenvoudige weinig kostende uitvoeringsvorm van de schroefseparator heeft volgens de uitvinding het kenmerk dat de bevestigingsmiddelen boutjes omvatten die in gaten aan de achterkant van het vijzelblad schroefbaar zijn.

Verrassenderwijs blijkt het minimum aantal in de bevestigingsmiddelen toe te passen boutjes afhankelijk te zijn van de korrelgrootte van het te filteren medium en de hardheid van de kunststofrand. Duurproeven toonden namelijk aan dat bepaalde structuurrijke te filteren media de neiging bleken te hebben om zich te gaan ophopen tussen de kunststofrand en het uiteinde van het vijzelblad waarop de rand losneembaar is bevestigd, als geen rekening werd gehouden met dat minimum aantal toe te passen boutjes. Bij het toepassen van te weinig boutjes leidde het ophopen van medium er zelfs toe dat de bevestigingsmiddelen werden weggedrukt, vervormden en scheurden wat leidde tot schade aan het filter.

Een kunststofrand met een hardheid van 80 Shore bleek in de praktijk goed te voldoen. Ook het op zichzelf bekende polyurethaan bleek, mits behept met voornoemde hardheid, geschikt te zijn als randmateriaal en om losneembaar te worden toegepast, in het bijzonder door klemming met behulp van één of meer uit afzonderlijke schroeflijnvormige klemschalen opgebouwde bevestigingsmiddelen. In dat laatste geval zal de kunststofrand zijn uitgevoerd met één of meer overeenkomstige schroeflijnvormige kunststof schalen.

Verder gedetailleerde mogelijke uitvoeringsvormen die in de overige conclusies zijn uiteen gezet, zijn samen met de daarbij behorende voordelen in de navolgende beschrijving vermeld.

Thans zal de schroefseparator volgens de onderhavige uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van de onderstaande figuren, waarin overeenkomstige onderdelen van dezelfde verwijzingscijfers zijn voorzien. Daarbij toont:

Figuur 1 schematisch een gedeelte van een schroefseparator met persvijzel die volgens de uitvinding is voorzien van bevestigingsmiddelen waarmee een kunststofrand losneembaar op het vijzelblad van de persvijzel is bevestigd; en

Figuur 2 een detail van de wijze waarop door middel van schroeven voornoemde kunststofrand tegen het zich nagenoeg loodrecht op de persvijzel as uitstrekkend vijzeloppervlak wordt geklemd.

Figuur 1 toont schematisch een voor de onderhavige vinding relevant gedeelte van schroefseparator 1. Deze kan zijn van het type dat bijvoorbeeld in EP-0672519 Al is beschreven, waarvan de volledige inhoud hier wordt geacht te zijn ingevoegd. De schroefseparator 1 omvat een in een persfilter 2 beweegbare, bij voorkeur uit staal, zoals roestvrij staal of een zeer harde kunststof vervaardigde, persvijzel 3 die is voorzien van een draaibaar aandrijfbare as 4 met daarop een schroeflijnvormig vijzelblad 5. Althans aan de zijde van de aandrijving is de as 4 gelagerd, maar deze kan aan de tegenoverliggende as zijde ook zijn gelagerd, bijvoorbeeld door middel van een kunststoflager. Het op de as 4 vast zittende vijzelblad 5 heeft zich nagenoeg loodrecht op de hartlijn van de as 4 uitstrekkende in figuur 2 getoonde vijzelblad oppervlakken 5-1, 5-2, en een buitenomtrek die bij aandrijving van de as 4 langs het persfilter 2 beweegt. Na invoer -gegeven de draairichting hier rechts in figuur 1- van medium in de separator 1 dat een mengsel van droge en natte fractie bevat wordt dit medium door bewegende vijzelbladen samengeperst en langs het filter 2 gevoerd. Dit medium kan naar wens horizontaal of verticaal, naar beneden, of naar boven langs het filter 2 worden bewogen. Hierdoor verlaat de vloeibare fractie via gaten in het persfilter 2 de separator 1. De vaste samengeperste fractie, ook koek genoemd, verplaatst zich binnen het persfilter 2 door de bewegende vijzelbladen 5 in figuur 1 horizontaal naar links om daar te worden afgevoerd. Tevens omvat de schroefseparator 1 een zich bij genoemde buitenomtrek bevindende, en met het persfilter 2 contact makende kunststofrand 6.

De kunststofrand 6 is door middel van bevestigingsmiddelen 7 op het vijzelblad 5-1 of 5-2 bevestigd. De kunststofrand 6 ligt, al of niet gelijmd, ingeklemd tussen voornoemd vijzelblad oppervlak en de op datzelfde oppervlak bevestigde bevestigingsmiddelen 7. De bevestigingsmiddelen 7 zijn wel telkens losneembaar van het vijzelblad oppervlak.

Gegeven de in figuur 1 door middel van een rechte pijl aangeduide transportrichting van het te filteren medium, zijn de bevestigingsmiddelen 7 tegen de daaraan tegengestelde achterkant 5-2, van het vijzelblad vastgezet. Het langs het filter 2 te persen medium ondervindt dan bij het door en langs de gladde voorkant 5-1 bewegen ervan een minimale weerstand, wat het noodzakelijke aandrijfvermogen op de as 4 ten goede komt. In het bijzonder als de bevestigingsmiddelen boutjes 7 of wat uitstekende middelen bevatten kan dat relatief veel vermogen schelen.

Dergelijke boutjes 7 die in figuur 2 samen met klemschalen 8 zijn weergegeven welke contact maken met de tussen de klemschalen en het vijzelblad oppervlak te klemmen kunststofrand 6 oefenen daarop een klemkracht uit. Althans de op de kunststofrand 6 te klemmen vorm van de klemschalen 8 stemt overeenstemt met de vorm van het onderliggende vijzelblad oppervlak 5-2. Voorts eindigt de klemschaal 8 op enige afstand van de buitenomtrek van het vijzelblad 5. Daarbij steekt de kunststofrand 6 met zekere overmaat buiten de buitenomtrek van het vijzelblad 5, waardoor de rand 6 een zekere flexibiliteit krijgt. Die overmaat hangt af van het soort medium dat wordt gefilterd en van de korrelgrootte van de vaste fractie in het medium. Een overmaat van 4 mm bleek voor een medium als mest geschikt te zijn. De overmaat hangt als een flexibele flap van de rand 6 achter de naar links bewegende achterkant 5-2 van de in dat geval in één richting aangedreven gelagerde as 4. Door middel van de flap wordt een voldoende druk op het filter 2 uitgeoefend, anders loopt het medium eenvoudig tussen de flap en het filter weg. Maar die druk mag niet te hoog zijn anders slijten de rand 6 en het filter 2 te hard, wat mede afhankelijk is van het medium. Een kunststofrand 6 met een hardheid van 80 Shore bleek goed te voldoen. Als kunststof materiaal voor de rand 6 werd in dit geval voor polyurethaan (PUR) gekozen. Dit is naast buigzaam ook bestand tegen diverse agressieve stoffen, waaronder ammoniak, dat veel in mest voor komt. Andere kunststoffen met nagenoeg vergelijkbare hardheden en voornoemde eigenschappen zijn in de praktijk eveneens bruikbaar. In het gunstigste geval biedt de geschikte keuze de mogelijkheid voor de rand 6 om zo nodig even los te komen van het vijzelblad oppervlak om een korrelige ongerechtigheid door de laten. Deze leidt dan niet tot schade aan het filter 2.

Voorbeelden van geschikte persfilters zijn een 20-1000 micron filter, in het bijzonder een 70-120 micron filter, zeer in het bijzonder een 80 micron filter is, dat een laser gesneden filter kan zijn. Een optimum wordt voor bepaalde media gevonden in de combinatie van het hiervoor vermelde persfilter 2 dat dan een 80 micron, laser gesneden filter kan zijn. Het open oppervlak van het persfilter ligt tussen 4%-30%, in het bijzonder tussen 10%-25%, en zeer in het bijzonder bedraagt dit 12% voor het voornoemde 80 micron filter dat in de praktijk keurig werd schoon geschraapt.

Bij toepassing van in de figuren getoonde boutjes of dergelijke werd vastgesteld dat het minimum aantal boutjes 7 afhankelijk is van de korrelgrootte van het te filteren medium en de hardheid van de kunststofrand 6.

Het aanbrengen van slobgaten in de klemschalen om daar de boutjes 7 door te steken biedt de mogelijkheid om de schalen wat over het vijzelblad oppervlak te verschuiven en aan te laten sluiten op naburige klemschalen en de overmaat van de rand 6 af te stellen tussen een praktische 0,5-4 mm, in het bijzonder 1,5 mm en 2,5 mm, zeer in het bijzonder 2 mm, telkens afhankelijk van het soort medium.

Claims (11)

1. Schroefseparator voor het filteren van een medium omvattende: - een in een persfilter beweegbare persvijzel die is voorzien van een draaibaar aandrijfbare as met daarop een schroeflijnvormig vijzelblad dat een buitenomtrek heeft die bij aandrijving van de as langs het persfilter beweegt, - een zich bij de buitenomtrek bevindend, en met het persfilter contact makende rand die met overmaat buiten de buitenomtrek van het vezelblad steekt, en - bevestigingsmiddelen waarmee de rand losneembaar op het vijzelblad is bevestigd, met het kenmerk: - dat de rand een kunststofrand is, - dat de bevestigingsmiddelen, gegeven de transportrichting van het te filteren medium, alleen tegen de daaraan tegengestelde achterkant, van het vijzelblad zitten, - dat de overmaat tussen 0,5 mm en 4 mm, in het bijzonder 1,5 mm en 2,5 mm, zeer in het bijzonder 2 mm bedraagt, en - dat het persfilter een 20-1000 micron filter, in het bijzonder een 70-120 micron filter, zeer in het bijzonder een 80 micron filter is dat een laser gesneden filter kan zijn.

2. Schroefseparator volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de bevestigingsmiddelen boutjes omvatten die in gaten aan de achterkant van het vijzelblad schroefbaar zi jn .

3. Schroefseparator volgens conclusie 2, met het kenmerk dat het minimum aantal boutjes afhankelijk is van de korrelgrootte van het te filteren medium en de hardheid van de kunststofrand .

4. Schroefseparator volgens één van de conclusies 1- 3, met het kenmerk dat de as van de persvijzel slechts in één draairichting aandrijfbaar is.

5. Schroefseparator volgens één van de conclusies 1- 4, met het kenmerk dat de kunststofrand een hardheid heeft van 80 Shore.

6. Schroefseparator volgens één van de conclusies 1- 5, met het kenmerk dat de kunststofrand polyurethaan (PUR) of qua eigenschappen, zoals hardheid en chemische bestandheid tegen agressieve substanties, een daarmee vergelijkbare kunststof bevat.

7. Schroefseparator volgens één van de conclusies 1- 6, met het kenmerk dat de bevestigingsmiddelen ten minste één de kunststofrand klemmende klemschaal omvat wiens vorm overeenstemt met de vorm van het onderliggende vijzelblad waarop de kunststofrand is bevestigd, en die op afstand van de buitenomtrek van het vijzelblad eindigt.

8. Schroefseparator volgens één van de conclusies 1- 7, met het kenmerk dat de persvijzel uit staal, zoals roestvrij staal of een harde kunststof is vervaardigd.

9. Schroefseparator volgens één van de conclusies 1- 8, met het kenmerk dat het open oppervlak van het persfilter tussen 4%-30%, in het bijzonder tussen 10%-25% ligt, in het bijzonder 12% bedraagt.

10. Persvijzel geschikt om te worden gemonteerd in een schroefseparator, eventueel de schroefseparator volgens één van de conclusies 1-9, en voorzien van een draaibaar aandrijfbare as met daarop een schroeflijnvormig vijzelblad met buitenomtrek, en van bevestigingsmiddelen is voorzien waarmee een rand materiaal dat met overmaat buiten de buitenomtrek steekt losneembaar op het vijzelblad is te bevestigen, met het kenmerk: - dat de rand van kunststof materiaal is, - dat de bevestigingsmiddelen, gegeven de transportrichting van het aangedreven vijzelblad, alleen tegen de daaraan tegengestelde achterkant, van het vijzelblad zitten, en - dat de overmaat tussen 0,5 mm en 4 mm, in het bijzonder 1,5 mm en 2,5 mm, zeer in het bijzonder 2 mm bedraagt.

11. Gebruik van de persvijzel volgens conclusie 10 in de schroefseparator volgens een van de conclusies 1-9, waarbij de schroefseparator wordt toegepast om een medium, zoals bijvoorbeeld mest, pulp, voedingsmiddelen, slurrie en substanties, en emulsies uit bijvoorbeeld mijnbouw, landbouw, visserij, industrie of wijnbouw te filteren.