NO300533B1 - Anordning for justering av mottrykk i en skrupresse - Google Patents

Description

ANORDNING FOR JUSTERING AV MOTTRYKK I EN SKRUPRESSE

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for justering av mottrykk i en skrupresse, hvor skrupressen omfatter et innløp for ubehandlet eller delvis forbehandlet masse som skal avvannes henholdsvis separeres i en flytende fase og en fase med betydelig større tørrstoffinnhold enn den flytende fase; minst én mateskrue i form av en roterbar skruetrans-portør og som over et lengdeavsnitt er tilordnet et silrør, som på sin side omsluttes av en kappe med avløp for den flytende fase, hvilket silrør - eventuelt via en ring- eller rørformet overgangsdel - er tilordnet et fortrinnsvis aksialtrettet utløp for den avvannede, tørrere masse, og hvor det er anordnet organ for struping av utløpet for avvannet masse og opprettelse av mottrykk i skrupressen, og hvor det finnes en anordning for justering av mottrykket i skrupressen i form av en væskesperrebryter, det vil si en anordning som er innrettet til å bryte ned en væskesperre i form av et mottrykk-dannende sjikt av avvannet masse.

En slik skrupresse kan benyttes for avvanning/separering

av et stort antall ubehandlede masser. Et eksempel på en slik anvendelse er gitt i NO utlegningsskrift nr. 168.4 01, hvor en skrupresse av den innledningsvis angitte art er brukt for å separere naturgjødsel fra husdyr i flytende gjødsel og mer eller mindre fast gjødselsmasse.

Et annet anvendelseseksempel består i utvinning av frukt-saft av en fruktmasse, hvor den "avvannede" fruktmasse er nærmest verdiløs for menneskelig konsum, men hvor saften er den fraseparerte fase som det tas vare på.

Den foreliggende oppfinnelse er imidlertid ikke begrenset til avvanning/separering av bestemte ubehandlede/delvis for-behandlende masser, men er generelt anvendelig for behandling av hvilke som helst masser som inneholder væske som helt eller delvis ønskes fraskilt fra den materialfase som til sist vil ha det største tørrstoffinnhold.

En skrupresse av angjeldende art består således av én eller flere mateskruer som roterer inne i et silrør, det vil si et rør som er utformet med et antall gjennomgående perforeringer som kan være plassert jevnt fordelt over hele rør-mantelen eller være konsentrert til spesielle partier av denne. Slike silrør er velkjente og utgjør som sådanne ikke gjenstand for den foreliggende oppfinnelse. Mateskruen eller mateskruene er slik utformet at den/de fører massen fremover i silrøret samtidig som den/de oppretter et trykk inne i silrøret og derved presser væske og/eller småpartik-ler ut igjennom silrørets perforeringer, mens større partikler mates fremover i mateskruens akseretning og ut igjennom utløpet. For å kunne oppnå ønsket avvanning, må skrupressen være slik utformet at det opparbeides et mottrykk inne i silrøret.

Skrupressen har derfor en anordning som struper utstrømnin-gen av avvannet masse gjennom skrupressens utløp og/eller en skrue og/eller et silelement som er slik utformet at trykket bringes til å øke som følge av gradvis redusert gjennomstrømningsareal i nedstrømsretningen. Mottrykket vil være avhengig av skrupressens dimensjoner og av den tilførte masse og dennes konsistens. Dersom skrupressen ikke konstrueres for kun én masse med identiske egen-

skaper fra gang til gang, er det nødvendig å kunne jus-

tere trykket i skrupressen avhengig av hvilken masse som skal avvannes og av den konsistens massen til enhver tid har.

Dessuten vil avvanningsgraden også kunne justeres ved

hjelp av den samme justering. Dersom justeringsmulighet mangler, vil det kunne føre til følgende ulemper, avhengig av massen og dens konsistens: (a) for høyt trykk kan overbelaste skrupressen; (b) og/eller kan føre til for mye tørrstoff i rejektvannet; (c) og/eller for høyt tørrstoffinnhold i den avvannede massebestanddel; (d) for lavt trykk, slik at awanningen ikke blir tilstrekkelig;

(e) og/eller at skrupressen får ujevn gange; og/eller (f)

at utblåsning oppstår.

Blant kjente anordninger for justering av mottrykk i skrupresse kan nevnes følgende: Væskesperren i form av nevnte mottrykk-dannende sjikt av avvannet masse, hvilket sjikt strekker seg på tvers av mateskruens akseretning, kan - ifølge NO utlegningsskrift nr. 168.4 01 - skaves av fra nedstrømssiden ved hjelp av et skruetransportørstykke eller motsvarende skrape-/skaveorgan som fortrinnsvis er utformet slik at det bidrar til frem-føring av den avvannede masse mot et utløp. Dette kjente skrape-/skaveorgan er anordnet på hovedskruetransportørens aksling og roteres følgelig av denne. Dette skrape-/skaveorgan tjener utelukkende til å holde væskesperren ens tykk, idet den påbygges fra oppstrømssiden omtrent i samme takt som den skaves av ved nedstrømssiden.

Det er likeledes kjent et teleskopisk utløp som kan varieres i lengde og gjøres lengre eller kortere og dermed justere motrykket ved å endre væskesperrens tykkelse.

Det er ytterligere kjent å benytte vekter/lodd som kan justeres, eventuelt skiftes ut med tyngre/lettere lodd, for å endre presset av en lukkeanordning som er anordnet ved utløpet for avvannet masse. Det er videre kjent å benytte fjærer som angriper på nevnte utløp-lukkeanordning, og som kan strammes/slakkes for å endre presset av en lukkeanordning ved nevnte utløp for avvannet masse.

Formålet med oppfinnelsen har vært å skaffe tilveie en væskesperrebryter for justering av mottrykk i en skrupresse, hvilken væskesperrebryter skal være aktiverbar og deaktiverbar ved at den tidvis kan dekkes til og gradvis avdekkes fra en deaktivert stilling. En slik ny væskesperrebryter bryter ikke ned væskesperren når den er deaktivert, men etterhvert som den aktiveres, vil den bryte ned en mindre eller større del av væskesperren, hvorved mottrykket reduseres.

Nevnte formål er realisert ved de trekk som fremgår av etterfølgende patentkrav.

Væskesperrebryteren kan - som i og for seg kjent - være utformet som et skruetransportørstykke. Væskesperrebryteren er slik anordnet at den kan tildekkes og deaktiveres, for eksempel ved å bli skjøvet mer eller mindre inn i en ned-strøms åpen, hul aksling som inngår i hovedmateskruen, og aktiveres ved å bli trukket ut av akslingens hulrom ved hjelp av en bevegelsesskrue som griper inn i en mutter og betjenes via et ytre sekskanthode på bevegelsesskruen. Væskesperrebryteren kan - som i og for seg kjent - drives av hovedmateskruen, og er forbundet med denne via en lengdeforskyvbar innretning.

Virkemåten for et utførelseseksempel på en skrupresse om-fattende én mateskrue, et sylindrisk utformet silelement, samt en udelt skive som drives av mateskruen, et innsnevret utløp oppstrøms utløpsåpningen, forsynt med fortrinnsvis langsgående finner, samt en justerbar væskesperrebryter som drives av mateskruen, er prinsipielt den samme som når skrupressen har mer enn én mateskrue, et annerledes utformet silelement og/eller savner nevnte innsnevring, savner finner på innsnevringen, samt savner skiven eventuelt vinger på denne.

Et eksempel på en mulig utf ør.elsesf orm forklares nærmere

i det etterfølgende under henvisning til vedføyde tegninger,

hvor:

Fig. 1-3 viser et sideriss av en skrupresse hvor vesentlige deler såsom innløp, utløp, silrør og omsluttende kappe samt et langsgående parti av skruetransportørens hule aksling er vist i aksialsnitt, idet Fig. 1 viser skrupressen under oppstart; Fig. 2 viser skrupressen under drift; Fig. 3 viser skrupressen i justert tilstand;

Under oppstartingen av skrupressen setter en motor 1 en mateskrue 2 i form av en skruetransportør i rotasjon via et gear 3.

Den ubehandlede eller delvis forbehandlede masse 4a som skal avvannes, ledes inn i et matehus 5 via et innløp 6. Mateskruen 2 mater massen i sin lengderetning fra matehuset 5 og inn i et silrør 7 som kan ha en hvilken som helst hensikts-messig utforming utover rørform, idet en krummet, perforert plate som omslutter mateskruen 2 radialt nedenfra og fra sidene vil kunne gjøre nytten.

Silrøret 7 eller annet silelement omsluttes radialt av en kappe 8 som er forsynt med ett eller flere nedadrettede avløp 9. Væsken eller rejektvannet 4b i massen 4a presses igjennom silen og oppfanges av kappen 8, hvorfra væsken mates ut igjennom avløpet 9. Massen blir mer og mer avvannet etter hvert som den mates fremover i silrøret 7 av mateskruen 2, samtidig som mateskruen 2 utøver et stadig til-tagende radialt trykk på massen 4c i retning mot silrøret 7, slik at mer og mer væske 4b blir presset igjennom silrøret 7 og ut i ringrommet 10 mellom silrør 7 og omsluttende kappe 8. Ved utløpet 11 for avvannet masse 4c er det nedstrøms utløpsåpningen anordnet en udelt, drevet, roterbar skive 12. Skiven 12 er innrettet til å kunne presses fjærende/etter givende i retning mot utløpets 11 åpning for å dekke og tette åpningen eller - når skiven 12 befinner seg i en viss avstand fra utløpsåpningen, nedstrøms denne, å strupe samme i varierende grad, avhengig av skivens aksiale avstand fra utløpsåpningen. Skiven vil i et typisk tilfelle tette delvis for utløpets 11 åpning.

Når skrupressen har opparbeidet en tilstrekkelig mengde avvannet masse 4c, tetter den avvannede masse mot utløpet 11 og danner en massepropp/væskesperre/-barriere 4d.

Under drift vil denne væskesperre 4d fylle hele rommet fra enden av mateskruen 2 og frem til åpningen av utløpet 11/ skiven 12. Væskesperren 4d danner selv et mottrykk, men blir skjøvet aksialt fremover ved hjelp av trykket fra mateskruen 2, slik at presset fra væskesperren 4d fører til at skiven 12 presses bort fra utløpet 11, fig. 2, slik at den avvannede masse kan komme ut av utløpet 11. Oppstrøms åpningen av utløpet 11 for avvannet masse er silrørenden 7 henholdsvis et ringformet endestykke 13 konisk avsmalnende i retning mot nevnte utløpsåpning for derved å danne en innsnevring, i den hensikt å øke mottrykket. Effekten fra dette innsnevringsparti 13 kan økes ved å utforme det med langsgående finner 14. Begge disse foranstaltninger bidrar til å forhindre at væskesperren 4d roterer sammen med mateskruen 2 og/eller skiven 12. Dermed oppnås en kontinuerlig prosess, da det stadig tilføres ny masse 4a som mates inn i silrøret 7 ved hjelp av mateskruen 2 som også presser massen 4c radialt mot silrørets 7 indre mantelflate, slik at væske 4b presses igjennom silrørets 7 perforeringer og ut i mellomrommet 10 mellom silrør 7 og omsluttende kappe 8, hvorfra væsken renner ut av avløpet 9. Samtidig mates avvannet masse 4c mot væskesperren 4d og ut av utløpet 11 for avvannet masse. Dersom det ikke tilføres ny masse 4a via innløpet 6, stopper frem-matingen, men på grunn av den udelte, roterende skive 12 som presses mot utløpets 11 åpning, vil maskinen ikke tømmes.

Dersom konsistensen i tilført masse 4a endres, for eksempel ved at den blir betydelig bløtere/fuktigere eller tørrere, eller at strukturen blir endret på grunn av mer eller mindre slimstoff eller større eller mindre partikler, vil den udelte roterende skive 12 regulere trykket slik at det ikke skjer noen utblåsning eller overbelastning av skrupressen, og tørr-stoff innholdet i avvannet masse 4e blir tilnærmet det samme som tidligere. Dersom væskesperren 4d og eventuelt masse 4c rundt mateskruen 2 roterer sammen med denne, vil mateskruen 2 ikke mate massen fremover, og hele prosessen stopper opp. Dersom væskesperren 4d roterer sammen med den udelte, roterende skive 12, vil denne ikke føre massen bort fra seg, og massen 4d vil derved også lett begynne å rotere med mateskruen 2. Begge disse ufordelaktige forhold er avverget ved hjelp av den koniske innsnevringsdel 13 og finnene 14 på innsiden av samme.

Den udelte, roterbare skive 12 er i en foretrukket utførel-sesform av oppfinnelsen, som er gjort til gjenstand for en egen patentsøknad, utformet med én eller flere vinger 15 som bidrar til å føre avvannet masse 4e bort. Men også uten vinger vil den udelte skive på grunn av sin rotasjon virke som et utmaterorgan for avvannet masse; dette i motsetning til kjente halvmåneformede lokk anordnet ved utløpets 11 åpning og innrettet til å opprette mottrykk i en skrupresse.

For å justere mottrykket i skrupressen, fig. 3, er det anordnet en såkalt væskesperrebryter 16 som er utformet som et utmaterskruestykke, for å bidra til at avvannet masse 4e mates ut av skrupressen. Væskesperrebryteren 16 er anordnet aksialt forskyvbart i forhold til det stasjonære utløp 11 for avvannet masse 4e. Det bemerkes at et lignende utmaterskruestykke som tjener som væskesperrebryter i skrupressen ifølge NO utlegningsskrift nr. 168.401, riktignok er roterbart, men er ikke tildekkbart/deaktiverbart.

Væskesperrebryteren 16 er slik anordnet at den kan deaktiveres ved å bli skjøvet inn i hovedmateskruens 2 hule aksling 2' og aktiveres ved å bli trukket ut av samme ved hjelp av en justeringsskrue/bevegelsesskrue 17 som er forbundet med et sekskanthode 18 ved enden av skrupressen. Bevegelsesskruen 17 samvirker med et stasjonært mutterlegeme 19 i mateskruens 2 hule aksling 2' og roteres i justeringsøyemed ved hjelp av sekskanthodet 18 for å variere graden av skruens frie frem-springende endeparti bak mutterlegemet 19. Væskesperrebryteren 16 drives rundt av mateskruen 2, idet en tein 2 0 som er sveist fast til den indre ende av et sylindrisk parti 21 på væskesperrebryteren 16, går igjennom et aksialtrettet hull 1 mutterlegemet 19.

En væskesperre 4d som fyller hele utløpet 11 fra enden av mateskruen 2 og helt frem til den roterende skive 12, vil danne et høyt mottrykk i skrupressen, mens en væskesperre 4d som brytes ned av væskesperrebryteren 16 og mates ut ved hjelp av samme, vil danne et lavere mottrykk i skrupressen. Mottrykket justeres således ved hjelp av væskesperre-bryterens 16 forskyvningsposisjon i forhold til mateskruens 2 nedstrømsende.

Skiven 12 er via et lagerhus 22 forskyvbart opplagret på et rør 2 3 som omslutter bevegelsesskruen 17 og er tilordnet et fjærbelastet leddarmsystem, representert ved 25, som søker å holde skiven 12 elastisk ettergivende presset mot utløpet 11 for avvannet masse. Dette fjærbelastede leddarmsystem er delvis skjult av nærliggende partier av skrupressen, men det er i hovedsak basert på fjærenes 24 virkning, og er for øvrig, hverken direkte eller indirekte, gjenstand for den foreliggende oppfinnelse som vedrører væskesperrebryteren 16 og med denne samvirkende komponenter i kombinasjon med de komponenter av skrupressen som er nødvendige for iverksettelsen av den tilsiktede tekniske effekt ifølge oppfinnelsen.

Claims (7)

1. Anordning for justering av mottrykk i en skrupresse som omfatter et innløp for ubehandlet eller delvis forbehandlet masse (4a) som skal avvannes henholdsvis separeres i en flytende fase (4b) med et ubetydelig innhold av tørr-stoff og en fase (4c, 4d) med et betydelig høyere tørrstoff-innhold, hvilken skrupresse dessuten omfatter minst én mateskrue (2) i form av en roterbar skruetransportør som over et lengdeavsnitt er tilordnet et silelement, for eksempel i form av et konsentrisk silrør (7) som omslutter mateskruen (2), og som på sin side omsluttes mer eller mindre av en kappe (8) med avløp (9) for nevnte flytende fase (4b), hvilket silelements/-rørs (7) nedstrømsende - eventuelt via en til samme sluttet ring-/rørformet overgangsdel/avslut-ningsdel (13) - er tilordnet et fortrinnsvis aksialtrettet utløp (11) for avvannet masse (4d, 4e), hvilket utløp (11) er tilordnet organ (12) for struping av samme i den hensikt å opprette et mottrykk i skrupressen, og hvor det er anordnet en innretning (16) for justering av nevnte mottrykk, og som er innrettet til å kunne bryte ned, helt eller delvis, en væskesperre som er dannet av avvannet masse (4d) oppstrøms nevnte utløp (11), karakterisert ved at nevnte innretning (16) er innrettet til å kunne forskyves mellom en aktivert stilling, hvor den påvirker og bryter ned væskesperren (4d), og en deaktivert, mer eller mindre tildekket stilling, hvor den ikke - eller bare i ubetydelig grad - påvirker nevnte væskesperre (4d).

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at mateskruens (2) aksling (2<1>), i det minste over et nedstrøms lengdeavsnitt, er utført hul med åpen nedstrømsende, og at nevnte innretning/væskesperrebryter (16) er helt eller delvis innskyvbar i mateskrueakslingens (2<1>) hulrom for å deaktiveres i større eller mindre grad i den innskjøvne stilling.

3. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at nevnte innretning/væskesperrebryter (16) står i forbindelse med en aksialtrettet bevegelsesskrue (17) med et utvendig betjeningsorgan, for eksempel et polygonalt hode (18), og som griper inn i et inn-vendig gjenget, aksialt hull i et mutterlegeme (19) som er anbrakt i det indre av den hule mateskrueaksling (2<1>), slik at dreining av nevnte hode (18) bevirker aksialtrettet forskyvning av bevegelsesskruen (17) og dermed av nevnte innretning/væskesperrebryter (16) i forhold til den hule mateskrueakslings (2<1>) nedstrømsende henholdsvis i forhold til utløpet (11) for avvannet masse (4d, 4e).

4. Anordning i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte innretning/ væskesperrebryter (16) har et rettlinjet element (20) som strekker seg parallelt med mateskruens (2) akse, og som griper forskyvbart inn i et dermed koaksialt hull som er utformet i nevnte mutterlegeme (19), slik at innretningen/ væskesperrebryteren (16) drives av mateskruen (2) når denne roteres.

5. Anordning i samsvar med et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte innretning/væskesperrebryter (16) - som i og for seg kjent - har form av et skruetransportørstykke utformet for ned-bryting av nevnte væskesperre (4d), samtidig som den bidrar til å mate avvannet, løsnet masse (4d) mot nevnte utløp (11), og at skruetransportørstykket (16) har en maksimal diameter som er betydelig mindre enn hovedmateskruens (2) maksimale diameter.

6. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at silelementets (7) nedstrøms endeparti, henholdsvis et til samme sluttet ring-/rørformet parti (13), smalner konisk av i retning mot utløpet (11) for avvannet masse (4d, 4e) .

7. Anordning i samsvar med krav 6, karakterisert ved at nevnte konisk avsmalnende parti (13) er forsynt med én eller flere finner (14) som strekker seg i mateskruens (2) lengderetning.