專利名稱：糊狀或粒狀材料的翻動和平移裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及糊狀或粒狀材料攤鋪成層的翻動和平移裝置，這種裝置具有與所述材料的平移方向呈橫向地支承在薄層上面的一回轉軸、以及被所述軸驅動轉動的一材料翻動和移動部件。
本發明尤其但非限制性地涉及用于處理城市或工業廢水凈化站的泥漿的裝置。
背景技術：
公知的是，采用機械方法例如壓力過濾器、帶式過濾器或離心機，有機物泥漿尤其是城市和工業污水處理產生的泥漿，僅可脫水到一確定的極限值。因此，干燥物質的干燥率一般為15％至30％的干燥狀態。因而，大量殘存的水或者高成本地與泥漿一起排放，或者通過熱處理除去。
濕材料的種種干燥方法和裝置是公知的。薄層式和流化床式接觸、對流、照射熱干燥器是最常用的產業方法。因為這種方法消耗大量能量，所以太陽能干燥系統已逐漸開發出來，并占據越來越大的一部分泥漿干燥市場。
在迄今公知的、例如DE 4315321或WO 2004/020922提出的太陽能干燥實施例中，泥漿攤鋪在一暖房中，一裝置確保其在所述暖房中翻動甚至輸送。
實踐表明，鑒于觸變性，且對于小于25％的干燥材料(MS)的含量來說，由于常常攪拌和翻動，泥漿借助于裝置的翻動趨于粘合，并變成糊狀。該糊狀物具有高抗剪強度，使泥漿翻動所需要的力量大為增大；此外，泥漿的通風受到這種增稠的干擾，從而使絕氧法設備發生臭味，會大大干擾干燥設備的利用。
發明內容
本發明尤其旨在提出一種不再具有或者在較大程度上不具有上述缺陷的裝置，其尤其可降低泥漿的糊狀特性，從而減小驅動所述裝置所需的作用力和減少其所消耗的能量。
根據本發明，用于對攤鋪成層的糊狀或顆粒狀材料、特別是來自城市或工業廢水凈化站的前述類型的泥漿進行翻動的裝置，其特征在于，它具有至少一材料層切割部件，所述切割部件與回轉軸在徑向上保持一段距離，且由該軸驅動轉動，該切割部件基本上位于與所述回轉軸具有相同幾何軸線的一圓柱形表面上，并且適于在其進入所述材料層中時，確保所述材料層碎裂，而翻動部件使切割的材料粒化并前送。
本發明可使軸的旋轉力減小20％，且可使泥漿很好地粒化。
切割部件包括至少一切割片，其平面基本上相切于所述圓柱形表面。
優選地，切割片在其基本上平行于回轉軸的每個縱向邊緣上具有一刀刃。
一般來說，與回轉軸垂直的圓盤連接于該軸，并沿幾何軸線的方向隔開，每個切割片固定在所述圓盤的圓周上，與圍繞這些圓盤的圓柱形表面相切。每個切割片可具有一對稱的橫截面。翻動部件可包括至少一梳狀刮刀。優選地，梳狀刮刀沿回轉軸的旋轉方向布置在切割片的后面。梳狀刮刀可垂直于圓柱形表面安裝，或按一角度安裝，所述角度可變化到90°。梳狀刮刀可根據理想的粒化要求以及所力求的空氣與材料的交換面積，具有一齒狀或波狀徑向外邊緣。
切割片可相對于軸的幾何軸線和梳狀刮刀傾斜布置。切割片和梳狀刮刀的對稱性安裝用于確保材料的直線平移。切割片和梳狀刮刀布置在與回轉軸相垂直的圓盤之間的連續部分中，可彼此按一定角度交錯布置。
所述裝置可具有一自動控制器，所述自動控制器尤其是控制切割片和梳狀刮刀的旋轉與平移速度，切割片所切割的材料的厚度由所述自動控制器加以調節。
除上述布置外，本發明還包括多種其它布置，這將在后面參照附圖所示的非限制性實施例更明確地加以描述。附圖如下[16]圖1是本發明的翻動裝置的垂直剖面示意圖，示出其處于在泥漿層上的工作過程中；[17]圖2是翻動裝置的另一實施例的立體示意圖；[18]圖3是具有兩刀刃的一切割片的放大橫剖面圖；[19]圖4和5是切割片的實施例的橫剖面圖；[20]圖6示出翻動部件的各種可能的位置；[21]圖7至10是構成翻動部件的梳狀刮刀的各種實施例的平面圖；以及[22]圖11是裝置的另一實施例的立體示意圖，未示出翻動部件。
具體實施例方式圖1示出裝置D，其用于使來自城市或工業廢水凈化站的泥漿1構成的糊狀材料M進行翻動和平移。該實施例不是限制性的，其它粒狀、糊狀、土質或粉狀材料可用本發明的裝置D進行處理。
泥漿1是濕的，必須經受干燥處理，最好是經受太陽能干燥處理。泥漿1攤鋪并前送成水平層C，優選地在一暖房(未示出)內實施。
裝置D具有一回轉軸2，其由軸承(未示出)支承在層C的上面。軸2橫向于、一般是垂直于泥漿1的平移方向A進行定向。
裝置D還具有一翻動泥漿1的翻動部件3，這樣，確保其移動。翻動部件3一般由軸2驅動沿反時針方向R轉動，以使泥漿1沿圖1上的箭頭A從左向右移動。翻動部件3的旋轉方向可根據處理過程中泥漿的具體特性偶然換向。
根據本發明，裝置D具有至少一切割材料層C的切割部件4，該部件4與回轉軸2的幾何軸線X保持一段徑向距離g，且由該軸驅動轉動。切割部件4基本上位于與軸2具有相同幾何軸線X的一圓柱形回轉表面上。切割部件4適于在其旋轉和進入層C中時，確保所述層C的碎裂，同時翻動部件3移動切割的泥漿，并使之粒化。
切割部件4最好由一切割片5形成，其平面基本上相切于具有軸線X-X的一圓柱形回轉表面。
多個切割片5可圍繞幾何軸線X-X按一定角度分布，保持相切于圓柱形表面。
優選地，切割片的邊緣在切割片的兩側磨快。因此，如圖3所示，一切割片5在其平行于軸線X-X的每個縱向邊緣6、7上具有一刀刃。根據圖3所示的實施例，切割片5的橫截面為矩形，兩縱向邊緣6、7具有二面角形的橫截面，其棱構成刀刃。
圖4示出另一實施例，其中，切割片具有一等腰三角形的橫截面，其底邊相對于軸線X-X徑向朝外轉動。底邊的邊緣6a、7a構成切割片5a的刀刃。
圖5示出另一實施例，其中，切割片5b具有一朝外的平表面和兩徑向朝內的、相對于所述平表面的中平面對稱的凹表面。刀刃由棱6b、7b形成。
使用在每一側具有一刀刃的切割片5、5a、5b，裝置D可平移，并且朝設備的下游和上游、即朝圖1的右部或左部工作。
一般來說，裝置D具有圓盤8(圖1)或8a、8b、8c(圖2)，這些圓盤定中心在幾何軸線X-X上，且正交于軸2，所述圓盤尤其通過焊接與所述軸2相連接。圓盤8、8a、8b、8c沿軸線X-X的方向彼此隔開。兩相繼的圓盤例如8a、8b(圖2)其間確定一區段。每個切割片5固定在圓盤的圓周上，相切于圍繞圓盤8、8a-8c的圓柱形表面。具有圓盤8、8a-8c的裝置D的形狀要求具有一鼓的形狀，其圓柱形壁除去，只有相應于切割片5的區域例外。
裝置D可以是相應于一單個區段的單殼體式，或由多個相繼的區段組成。在圖2上，兩區段由三圓盤8a、8b、8c確定，以增大裝置的機械強度，且為切割片5和翻動部件3提供固定點。每單殼體或每區段具有至少一切割片5和一翻動部件3。
翻動部件3最好由一梳狀刮刀9形成，所述梳狀刮刀9一般相對于軸線X沿徑向方向定向，即垂直于與切割片5正切的圓柱形表面定向。梳刀9由一板構成，其在每個端部尤其通過焊接固定于一圓盤例如8a、8b。梳刀9的徑向外邊緣具有三角形齒10，如圖2和7所示。齒10的齒頂與軸線X保持徑向距離h(圖1)。根據圖1，距離h大于切割片5至軸線X的距離g。可確定成以等于或大于h的距離g安裝切割片5。
圖8、9和10示出梳狀刮刀9a、9b、9c的實施例，所述梳狀刮刀9a、9b、9c分別具有基本上呈方形的齒11、呈長矩形的齒12和呈圓形的齒13。
齒間的間隙的深度和齒的間距，根據待處理的泥漿1的類型和理想的泥漿與空氣的接觸面加以選擇。
在其它實施例中，梳狀刮刀可相對于徑向方向按一角度B安裝，如圖6上的標號9d所示。該角度B可達90°。
優選地，翻動部件3，尤其是梳狀刮刀9，沿回轉軸2的旋轉方向R，布置在切割片5的后面，如圖1所示。梳狀刮刀9相對于切割片5朝后部的角位移一般小于90°。
切割片5可相對于軸線X傾斜安裝，如圖11所示。梳狀刮刀9-9c(未示出)也可相對于軸線X傾斜安裝。在這種情況下，為確保泥漿直線平移，或者使由一區段支承的例如切割片5和梳刀9這樣的構件圍繞所述區段的中央具有安裝對稱性，或者使相繼的兩區段相對于與幾何軸線正交的分隔平面具有安裝對稱性。
為使機械作用力沿著由多個區段構成的裝置D進行良好分布，一區段的切割片5和梳刀9相對于鄰接區段的切割片和梳刀按一定角度交錯布置，如圖2所示。
軸2的軸承可相對于一底座進行固定安裝。優選地，軸2的軸承在驅動部件(未示出)的作用下，例如沿圖1中箭頭F的方向平移地加以安裝；在這些情況下，當切割片5在完成一圈之后處于一相同的角位置時，所述軸2移動一距離p，從圖1上以破折號虛線所示的位置移動到以實線所示的位置。距離p相應于在軸2旋轉一整圈之后切割片5的行程徑跡之間的間距。該距離p相應于切割片5切割的材料薄片的厚度。這些描述是每區段只布置一切割片5的情況；當多個切割片5分布在圓形周邊上時，薄片的厚度取決于兩相繼切割片之間的角距離。
因為切割片5與具有軸線X的圓柱形表面相切地安裝，所以無需經受平移即可提取泥漿薄片。
裝置的工作和使用情況如下所述。
為確保泥漿1翻動和平移，動力裝置(未示出)控制所述軸2沿反時針方向R驅動轉動。使軸2沿箭頭F的方向平移的驅動部件也開始運轉。
切割片5進入泥漿1中，且使之逐層切割。在鼓每次旋轉時，每個切割片5按一定的厚度p切斷泥漿，所述厚度取決于軸2的轉速、沿箭頭F的移動速度和在周緣上分布的切割片5的數量。布置在切割片5后面的所述一個或多個梳狀刮刀9沿箭頭A的方向移動，切斷切割的泥漿，并使之粒化。梳狀刮刀確保材料的翻動、通風、前送和粒化。
一自動控制器最好用于改變旋轉和平移速度，從而改變截面厚度p。
這種裝置特別適于這樣一種設備——其用于使泥土或堆肥與土壤改良劑或肥料并和與混合，進行太陽能干燥處理和風干處理。
根據本發明，泥漿不再僅僅由翻動部件3朝下擠壓，而是由切割部件4切割并放回地面。因此，泥漿不是形成糊狀材料，而是粒化。由于切割截面的面積增大，泥漿的通風得到改善，這樣，避免出現絕氧區域，從而避免發出隨之而來的臭味。
權利要求
1.翻動與平移裝置，其用于使攤鋪成層(C)的糊狀或粒狀材料(M)、特別是來自城市或工業廢水凈化站的泥漿(1)進行翻動和平移，所述翻動與平移裝置包括一回轉軸(2)，其與所述材料的平移方向呈橫向地被支承在所述材料層的上方；一材料翻動部件(3)，其相對于所述軸(2)至少局部地徑向延伸并由該軸驅動轉動以便進入所述材料層中；以及一切割所述材料層(C)的切割部件(4)，其與所述回轉軸(2)保持一段徑向距離(g)并由該軸驅動轉動；其特征在于，所述切割部件(4)包括至少一切割片(5)，所述切割片的平面基本上相切于與所述回轉軸具有相同幾何軸線的一圓柱形表面，且適于在其進入所述材料層中時，確保所述材料層碎裂，而所述翻動部件使所述切割的材料粒化并前送。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述切割片(5，5a，5b)在其基本上平行于所述回轉軸的每個縱向邊緣上具有一刀刃。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，正交于所述回轉軸(2)的圓盤(8；8a，8b，8c)連接于該軸，且沿所述幾何軸線的方向隔開，并且每個切割片(5)固定在所述圓盤的圓周上，相切于圍繞這些圓盤的圓柱形表面。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，每個所述切割片(5)具有一對稱的橫截面。
5.根據上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述翻動部件(3)包括至少一梳狀刮刀(9)。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述梳狀刮刀(9)沿所述回轉軸的旋轉方向(R)布置在所述切割片(5)的后面。
7.根據權利要求5或6所述的裝置，其特征在于，根據期望的粒化度以及所追求的空氣-材料的交換面積，所述梳狀刮刀(9)具有一齒狀或波狀徑向外邊緣。
8.根據權利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述梳狀刮刀(9)垂直于所述圓柱形表面安裝，或按一角度(B)安裝，所述角度可變化到90°。
9.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述切割片(5)和所述梳狀刮刀(9)相對于所述軸(2)的幾何軸線(X-X)傾斜布置。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述切割片和所述梳狀刮刀的安裝對稱性設置用于確保所述材料(M)的直線平移。
11.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的切割片(5)和梳狀刮刀(9)——它們布置在正交于所述回轉軸(2)的圓盤(8a，8b，8c)之間的相繼區段中——彼此按角度地分開。
12.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，它具有一自動控制器，該自動控制器尤其控制所述切割片(5)和所述梳狀刮刀(9)的旋轉和平移速度；并且所述切割片(5)切割的材料的厚度(p)由所述自動控制器加以調節。
全文摘要
本發明的裝置包括一回轉軸(2)和一材料翻動部件(3)，所述回轉軸(2)支承在一材料層(C)的上面，橫向于材料的平移方向(A)，所述材料翻動部件(3)相對于所述軸(2)至少局部地徑向延伸，且由該軸驅動轉動，以便進入所述材料層中。所述裝置具有一切割材料層(C)的切割部件(4)，其與回轉軸(2)保持一段徑向距離(g)，且由該軸驅動轉動，該切割部件(4)基本上位于與所述回轉軸具有相同幾何軸線的一圓柱形表面上，適于在其進入所述材料層中時，確保所述材料層碎裂，而翻動部件使切割的材料粒化。
文檔編號C02F11/00GK101031764SQ200580028200
公開日2007年9月5日 申請日期2005年8月22日 優先權日2004年8月24日
發明者U·盧博席克 申請人:德格雷蒙公司