JP2017196615A - 固形物を湿式機械的に分離するためのスクリュー遠心分離機 - Google Patents

Abstract

【課題】より良好な分離、および、より高い輸送性能を有する、固形物を、その密度に従って、湿式機械的に分離するためのスクリュー遠心分離機の提供。【解決手段】浮遊物１７及び沈下物１６を輸送するためのスクリューが逆方向に作用する複数条式のスクリュー螺旋体１３、１３′、２３、２３′として構成されている。その際、軸線方向において、分離されるべき物質のための送入開口部２２と、沈下物１６のための排出開口部14との間に、バッフルプレート２０が、前記軸に設けられているスクリュー遠心分離機。【選択図】図２

Description

本発明は、固形物を、その密度に従って、湿式機械的に分離するためのスクリュー遠心分離機に関し、このスクリュー遠心分離機が、
そのドラムと結合された２つの円錐形のドラムを備える、回転する１つの円筒形のドラムを有し、
沈下物および浮遊物として分離された物質の、および、分離液の排出のための、排出開口部を有し、および、
分離されるべき固形物の送入ための開口部を備える、回転する軸を有し、
その際、前記軸が、逆方向に作用する２つのスクリュー螺旋体を有しており、
その際、軸線方向において、分離されるべき物質のための前記送入開口部と、前記沈下物のための前記排出開口部との間に、バッフルプレートが、前記軸に設けられており、
前記沈下物のためのスクリューの、外側に位置する螺旋体が、前記浮遊物のためのスクリューの、内側に位置する螺旋体に対しての覆い部（ｅｉｎｅ Ｕｅｂｅｒｄｅｃｋｕｎｇ ｍｉｔ ｄｅｍ ｉｎｎｅｎｌｉｅｇｅｎｄｅｎ Ｗｅｎｄｅｌ）を有しており、
その際、前記螺旋体が、逆方向に作用する。

この様式のスクリュー遠心分離機は、例えば、特許文献１から公知である。この様式の機械は、軽量物、もしくは、浮遊物に関する輸送量において制限されている。既成の輸送量の増大の際に、この機械は、製品によってブロックされる。
更に別の類似した機械は、特許文献２、または、特許文献３から公知である。この様式の機械は、物質混合物、例えば、異なる合成物質小部片、および、分離液の３相分離のために使用される。密度（Ｄｉｃｈｔｅ）における、分離液の適当な選択によって、複数条式の方法において、同様に、複数の異なる小部片（Ｆｒａｋｔｉｏｎｅｎ）も分離され得る。
更に、特許文献４は、固形物相、および、２つの液体相の分離のためのデカンタ遠心分離機を記載している。軽量物、もしくは、浮遊物の分離は、ここで、可能ではない。
同様に、特許文献５のデカンタ遠心分離機も、浮遊物の如何なる分離も可能ではない。
このデカンタ遠心分離機は、軽い、および、重い固形物を分離し、これら固形物が、降下され、もしくは、重力によって、遠心分離機ドラムの内側周囲に運ばれる。
特許文献６は、固形物、および、液体の分離のための遠心分離機を記載しており、それによって、同様に、如何なる３相分離も可能ではない。特許文献７のスパイラルセパレーターは、密度、もしくは、大きさに相応して、微粒子の２つの等級を分離する。

ヨーロッパ特許第０ ５５３ ７９３ Ｂ１号明細書 独国出願公開第１９５ １６ ６３６ Ａ１明細書 ヨーロッパ特許第１ ４８５ ２０５ Ｂ１号明細書 独国出願公開第３１ ３４ ９３５ Ａ１明細書 独国出願公開第２６ １２ ６９６明細書 米国特許第２，５２８，９７４号明細書 米国特許第４，７８１，８２２号明細書

本発明の目的は、従って、より良好な分離、および、より高い輸送性能を、３相分離の場合に達成することである。

本発明は、従って、前記浮遊物（１７）のためのスクリューが、複数条式の（ｍｅｈｒｇａｅｎｇｉｇｅ）スクリューとして構成されていることによって特徴付けられている。これに伴って、輸送量は、同じ分離品質、および、製品残留湿度の場合に、大幅に増大され得、その際、同様に、機械の目詰まり／ブロッキングの明確な低減も、比較的に高い輸送量にもかかわらず、達成される。

本発明の有利な構成は、前記沈下物のための前記スクリュー螺旋体は、前記ドラムに至るまで延びており、且つ、前記浮遊物のための前記スクリュー螺旋体が、前記沈下物のための前記スクリューの前記スクリュー螺旋体の内径よりも小さな外径を有していることによって特徴付けられている。
この構成、両方のスクリューの逆方向作用性（Ｇｅｇｅｎｌａｅｕｆｉｇｋｅｉｔ）によって、分離液の上で浮上する軽量物は、内側の螺旋体から軽量物排出部へと移送され、これに対して、重量物は、沈下し、ドラム壁部において集積され、且つ、外側の螺旋体によって対向して位置している排出部へと移送される。分離液は、その際、別個に、ノズルを介して分離される。

本発明の有利な更なる構成は、前記沈下物のための前記スクリュー螺旋体の前記覆い部の部分が、直接的に、前記浮遊物のための前記スクリュー螺旋体と結合、有利には、溶接されていることによって特徴付けられている。
これに伴って、分離された品物の経路を阻害可能な、如何なる種類の付加的な支持も必要ではない。

本発明の有利な更なる構成は、前記沈下物のための前記スクリューが、複数条式のスクリューとして構成されていることによって特徴付けられている。
条数、および、傾斜の適当な選択によって、スクリューの全容量は増大され得る。

それぞれの螺旋体条によって搬送される製品量（螺旋体の前の製品の「堆積（Ｈａｕｆｗｅｒｋ）」）は、１条式の螺旋体との比較において明確に低減される。このことは、明確に増大された製品輸送量において、プロセスの安定性、製品小部片の分離、それぞれの小部片の移送、および、分離媒体の分離を支援する。

本発明を、以下で、図に基づいて、例示的に説明する。

従来技術に従う、スクリュー遠心分離機の図である。 本発明に従う、スクリュー遠心分離機の図である。 図２内における、線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿っての断面図である。

図１内において、分離装置１０は、円筒形の、両方の端部において円錐形のドラム１１から成っている。
このドラム１１の内側に、沈下物１６の排出のためのスクリュー螺旋体１３、および、浮遊物１７の排出のためのスクリュー螺旋体２３を有する、２つの部材から成る移送コンベヤー１２が設けられている。これらスクリュー螺旋体の異なる構成、例えば、外径、逆方向に作用する螺旋体によって、沈下物１６、および、浮遊物１７は、対置されて設けられた排出開口部１４、１５へと、即ち、沈下物１６が１つまたは複数の排出開口部１４へと、浮遊物１７が１つまたは複数の排出開口部１５へと、移送される。沈下物、および、浮遊物から分離された分離液１８は、１つまたは複数のノズル１９を介して、分離装置１０の重量物側で排出される。
バッフルプレート２０は、分離工程の間、浮遊物１７が、沈下物１６のための螺旋体１３によって、共に捕捉され得ること、および、排出開口部１４へと到達することを防止する。
固形物、および、分離液から成る、分離されるべき混合物は、軸線方向に設けられた送入管２１を介して、１つまたは複数の送入開口部２２を通って、容器内側室内へと送り込まれる。ドラム１１、および、移送コンベヤー１２の回転によって、混合物、例えば、懸濁液は、回転の状態に陥らされ、且つ、この懸濁液内において、遠心場が形成される。

移送コンベヤー１２は、その際、通常、ドラム回転数と異なる回転数でもって駆動される。固形物、および、分離液の、密度の相違の結果として、比較的に短い時間内において、固形物の分離が行われ、その際、軽い固形物（浮遊物１７）が、分離液１８の上側面に配置され、および、重い固形物（沈下物１６）が、ドラム１１の内側の外周面へと沈下される。
浮遊物は、ここで、スクリュー螺旋体２３によって捕捉され、且つ、排出開口部１５へと搬送され、沈下物１６が、スクリュー螺旋体１３によって捕捉され、排出開口部１４へと搬送され、且つ、ドラム１１の外周面の円錐形の延在の結果として、分離液１８から外へと持ち上げられ、且つ、排出開口部１４を介して、このドラム１１から導出される。排出開口部１５の領域内における円錐形の部分は、分離液１８からの浮遊物１７の分離を容易にする。

図２は、ここで、本発明に従うスクリュー遠心分離機が図示されており、その際、図１と類似の図が選択されている。同じ部材は、図１内においてと同じ参照符号が付けられている。
同じ分離選択性、および、残留湿度の場合の、輸送量における改善を獲得するために、排出開口部１４へのスクリュー螺旋体１３を介しての沈下物１６の移送は、付加的な平行螺旋体１３′の周囲で補完される。
この拡張部は、１つまたは複数の、付加的な、幅狭の（ストリップ）螺旋体１３′から成り、前記（ストリップ）螺旋体が、スクリュー螺旋体１３に対して平行に、浮遊物１７のためのスクリュー螺旋体２３（および、２３′）の周囲に設けられている。この逆方向作用性によって、固形物のより良好な分離が得られる。螺旋体１３、１３′は、その際、異なる箇所で、螺旋体２３、２３′と結合、例えば、溶接されている。
このことによって、螺旋体１３、１３′は支持されており、スクリューの螺旋体条を狭める可能性のある、および、機械の目詰まり／ブロッキングを誘起可能な、如何なる別個の支持体も必要としない。

本発明に従い、浮遊物１７のためのスクリュー螺旋体２３、２３′は、２条式に構成されており、このことによって、より良好な搬送が、および、従って、比較的に高い輸送量が達成され得る。処理されるべき製品（送入物）として、頻繁に、異なる密度の合成物質混合物が使用され、これら合成物質混合物は、浮遊物小部片、および、沈下物小部片へと分離されるべきである。
この分離は、使用に応じて、明確に、個別の小部片の９９％以上の分離選択性を誘起する。従って、塊状の合成物質混合物、または、合成物質フィルムと並んで、同様に、例えば、ポリプロピレン、ポリアミド、ラテックスから成る、じゅうたんの残余、及びその他の物のような繊維材料も、２条式の方法において分離され得、且つ、従って、再利用に引き渡され得る。
同様に、分離された固形物は、分離プロセスの間、これら固形物の排出の前に、ある程度に洗浄される。更により効果的な分離のために、沈下物、および、浮遊物のための両方のスクリュー螺旋体グループは、必要に応じて、同様に、このプロセスのために必要な、異なる傾斜をも有して取り付けられ得、このことによって、この機械は、完全に、このプロセスに適合され得る。

図３内において、図２における線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿っての断面図が図示されている。この図３は、その際、個別のスクリュー螺旋体の断面を示している。
上側の部分において、浮遊物１７の分離のための、コンベヤー１２の第１の螺旋体２３の断面が図示されている。下側の部分において、浮遊物１７のための第２の螺旋体２３′断面が見て取れる。しかしながら、同様に、更に、また別のスクリュー螺旋体が使用され得、従って、スクリューは、その場合に、場合によっては、同様に、３つ、または、より多くのスクリュー条をも有している。
外側の周囲に、沈下物１６のための螺旋体１３′が図示されている。この沈下物１６のための１条式の螺旋体の場合、ただこの螺旋体１３′だけが、上側部分において図示されているように生じる。２条式の螺旋体の場合、同様に、更に、螺旋体１３″も、この図の下側の部分において示されているように設けられる。

本発明は、これら図内における実施例に限定されていない。螺旋体のエッジ部は、同様に、磨耗部片によっても、強度の磨耗から保護され得る。

要約すると、本発明が、
固形物を、その密度に従って、湿式機械的に分離するためのスクリュー遠心分離機に関し、このスクリュー遠心分離機が、そのドラムと結合された２つの円錐形のドラムを備える、回転する円筒形のドラムを有し、
沈下物、および、浮遊物、および、分離液として分離された物質の排出のための、排出開口部を有し、および、
分離されるべき固形物の送入ための開口部を備える、回転する軸を有し、
その際、前記軸が、逆方向に作用する２つのスクリュー螺旋体を有しており、
その際、軸線方向において、分離されるべき物質のための前記送入開口部と、前記沈下物のための前記排出開口部との間に、バッフルプレートが、前記軸に設けられていることは、確認され得る。
それに加えて、前記沈下物のための、スクリューの外側に位置する螺旋体が、前記浮遊物のための、スクリューの内側に位置する、１条式、または、複数条式の螺旋体に対しての覆い部を有しており、その際、前記螺旋体が、逆方向に作用する。
沈下物のためのスクリューの外側に位置する螺旋体が、同様に複数条であることも可能である。このことによって、特に高い輸送量が、更に高い選択的な分離において、および、同じ低い残留湿度において達成され得る。
本発明は、同様に、前記の様式のスクリュー遠心分離機のための移送コンベヤーにも関している。

１０ 分離装置
１１ ドラム
１２ 移送コンベヤー、コンベヤー
１３ スクリュー螺旋体、螺旋体
１３′ 平行螺旋体、バンド螺旋体、螺旋体
１３″ 螺旋体
１４ 排出開口部
１５ 排出開口部
１６ 沈下物
１７ 浮遊物
１８ 分離液
１９ ノズル
２０ バッフルプレート
２１ 送入管
２２ 送入開口部
２３ スクリュー螺旋体、螺旋体
２３′ スクリュー螺旋体、螺旋体

Claims (6)

1. 固形物を、その密度に従って、湿式機械的に分離するためのスクリュー遠心分離機であって、このスクリュー遠心分離機が、
   そのドラムと結合された２つの円錐形のドラムを備える、回転する１つの円筒形のドラム（１１）を有し、
   沈下物（１６）および浮遊物（１７）として分離された物質の、および、分離液（１８）の排出のための、排出開口部（１４、１５）を有し、および、
   分離されるべき固形物の送入ための開口部（２２）を備える、回転する軸（１２）を有し、
   その際、前記軸（１２）が、逆方向に作用する２つのスクリュー螺旋体（１３、１３′、１３″、２３、２３′）を有しており、
   その際、軸線方向において、分離されるべき物質のための前記送入開口部（２２）と、前記沈下物（１６）のための前記排出開口部（１４）との間に、バッフルプレート（２０）が、前記軸（１２）に設けられており、
   前記沈下物（１６）のためのスクリューの、外側に位置する螺旋体（１３′、１３″）が、前記浮遊物（１７）のためのスクリューの、内側に位置する螺旋体（２３、２３′）に対しての覆い部を有しており、
   その際、前記螺旋体（１３、１３′、１３″、２３、２３′）が、逆方向に作用する様式の上記スクリュー遠心分離機において、
   前記浮遊物（１７）のためのスクリューが、複数条式のスクリューとして構成されていることを特徴とするスクリュー遠心分離機。
2. 前記沈下物（１６）のための前記スクリュー螺旋体（１３、１３′、１３″）は、前記ドラム（１１）に至るまで延びており、且つ、
   前記浮遊物（１７）のための前記スクリュー螺旋体（２３、２３′）が、前記沈下物（１６）のための前記スクリューの前記スクリュー螺旋体（１３′、１３″）の内径よりも小さな外径を有していることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー遠心分離機。
3. 前記沈下物（１６）のための前記スクリュー螺旋体（１３′、１３″）の前記覆い部の部分は、直接的に、前記浮遊物（１７）のための前記スクリュー螺旋体（２３、２３′）と結合、有利には、溶接されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクリュー遠心分離機。
4. 前記沈下物（１６）のための前記スクリューは、複数条式のスクリューとして構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のスクリュー遠心分離機。
5. 前記軸（１２）は、逆方向に作用する、２つのスクリュー螺旋体（１３、１３′、１３″、２３、２３′）を有しており、
   前記沈下物（１６）のためのスクリューの、外側に位置する螺旋体（１３′、１３″）が、前記浮遊物（１７）のためのスクリューの、内側に位置する螺旋体（２３、２３′）に対しての覆い部を有しており、
   その際、前記螺旋体（１３、１３′、１３″、２３、２３′）が、逆方向に作用し、
   且つ、
   前記浮遊物（１７）のための前記スクリューが、複数条式のスクリューとして構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のスクリュー遠心分離機のための移送コンベヤー。
6. 前記沈下物（１６）のための前記スクリューは、複数条式のスクリューとして構成されていることを特徴とする請求項５に記載の移送コンベヤー。

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