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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-08
(54)【発明の名称】湿った物質を脱水するためのセパレータ装置
(51)【国際特許分類】
B01D 29/17 20060101AFI20241031BHJP
【ＦＩ】
B01D29/30 501
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024525387
(86)(22)【出願日】2022-10-24
(85)【翻訳文提出日】2024-06-24
(86)【国際出願番号】 EP2022079549
(87)【国際公開番号】W WO2023072814
(87)【国際公開日】2023-05-04
(31)【優先権主張番号】102021128199.7
(32)【優先日】2021-10-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518285555
【氏名又は名称】フォーゲルザンク・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】Ｖｏｇｅｌｓａｎｇ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100132241
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 博史
(74)【代理人】
【識別番号】100113170
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 和久
(72)【発明者】
【氏名】クランペ，パウル
(72)【発明者】
【氏名】ブルホルスト，トルステン
(72)【発明者】
【氏名】ホフマン，ルーカス
【テーマコード（参考）】
4D116
【Ｆターム（参考）】
4D116AA11
4D116BB01
4D116BC26
4D116BC27
4D116BC29
4D116BC71
4D116DD06
4D116DD07
4D116FF17B
4D116GG02
4D116KK05
4D116QA05C
4D116QA05D
4D116QA05F
4D116QA55C
4D116QA55F
4D116QB50
4D116VV30
(57)【要約】
本発明は、固形物質から液体を分離するためのセパレータ装置１に関する。セパレータ装置は、駆動回転軸Ｄ１を中心に回転可能に取り付けられて上流シャフト端１１と下流シャフト端１２との間で軸方向Ａに延びる駆動シャフト１０と、駆動シャフトに接続されて上流側の入口３１から下流側の出口３２まで搬送方向Ｆに物質を搬送するように構成されて駆動シャフトを少なくとも部分的に取り囲むスクリューコンベア２０と、スクリューコンベアを取り囲み、固形物質から液体を分離して、物質を特に固形物質を入口から出口まで搬送方向に搬送するように構成されたスクリーニング装置３０と、駆動シャフトを駆動するために駆動シャフトの下流シャフト端に結合された駆動ユニット４０と、を備え、駆動シャフトがテンションロッドの形態となるように駆動シャフトが駆動ユニットに機械的に結合される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
湿った塊まり（Ｍ）を脱水するためのセパレータ装置（１）であって、当該セパレータ装置（１）は、駆動回転軸（Ｄ１）を中心にして回転可能に取り付けられて、上流シャフト端（１１）と下流シャフト端（１２）との間を軸方向（Ａ）に延びる駆動シャフト（１０）と、
前記駆動シャフト（１０）に接続されて、脱水される塊まりを、上流側の入口（３１）から、当該入口（３１）に対して下流に位置する出口（３２）まで、搬送方向（Ｆ）に搬送するように構成された搬送スクリュー（２０）と、
前記搬送スクリュー（２０）を取り囲むスクリーニング装置（３０）であって、当該スクリーニング装置（３０）は、脱水予定の湿った塊まり（Ｍ）から液体（Ｌ）を分離するように構成されるとともに、湿った塊まり（Ｍ）を、特に固形の湿った塊まり（Ｍ）を、前記入口（３１）から前記出口（３２）まで搬送方向（Ｆ）に案内するように構成されるスクリーニング装置（３０）と、
前記駆動シャフト（１０）を駆動するために、前記駆動シャフト（１０）の前記下流シャフト端（１２）に結合された駆動ユニット（４０）と、を有し、
前記駆動シャフト（１０）は、前記駆動シャフト（１０）がテンションロッドとして構成されるように前記駆動ユニット（４０）に結合される、セパレータ装置（１）。
【請求項2】
前記駆動シャフト（１０）は中実のシャフトとして構成される、および／または、前記搬送スクリュー（２０）は中空構成である、請求項１に記載のセパレータ装置（１）。
【請求項3】
前記駆動シャフト（１０）は、撓んで弛んだ構成であり、前記搬送スクリュー（２０）は、前記駆動シャフト（１０）と比較して撓んで剛性のある構成である、請求項１または請求項２に記載のセパレータ装置（１）。
【請求項4】
前記駆動シャフト（１０）は、複数の部品で構成されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセパレータ装置（１）。
【請求項5】
前記搬送スクリュー（２０）は、上流スクリュー端（２１）と下流スクリュー端（２２）との間で軸方向（Ａ）に延びており、前記上流スクリュー端（２１）の領域における前記搬送スクリュー（２０）は、前記上流シャフト端（１１）の領域において、前記駆動シャフト（１０）に機械的に結合される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセパレータ装置（１）。
【請求項6】
前記搬送スクリュー（２０）および前記駆動シャフト（１０）は、互いに非ポジティブロック式および／またはポジティブロック式で結合されている、請求項５に記載のセパレータ装置（１）。
【請求項7】
前記搬送スクリュー（２０）および前記駆動シャフト（１０）は、トルクに関して固定される、および／または、軸力を伝達するように互いに結合される、請求項５または請求項６に記載のセパレータ装置（１）。
【請求項8】
前記駆動シャフト（１０）は、前記上流シャフト端（１１）の領域および前記下流シャフト端（１２）の領域において、それぞれの場合に、断面を有するシャフト端部（１３、１４）を有し、その断面の面積範囲が、２つのシャフト端部（１３、１４）の間に延びるシャフト中間部（１５）の断面の面積範囲よりも大きなテンションロッドとして構成される、および／または、
少なくとも１つのユニバーサルジョイントを有するおよび／またはカルダンシャフトとして構成される、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のセパレータ装置（１）。
【請求項9】
前記下流シャフト端（１２）の領域における前記駆動シャフト（１０）と、前記駆動ユニット（４０）とは、非ポジティブロック式および／またはポジティブロック式で互いに結合される、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のセパレータ装置（１）。
【請求項10】
前記駆動シャフト（１０）および前記駆動ユニット（４０）は、トルクに関して固定される、および／または、軸力を伝達するように互いに結合される、請求項９に記載のセパレータ装置（１）。
【請求項11】
前記駆動ユニット（４０）は、モータ回転軸（Ｄ２）を中心にして回転可能に取り付けられたモータシャフトを有し、前記駆動ユニット（４０）は、前記モータ回転軸（Ｄ２）が前記駆動回転軸（Ｄ１）に対して傾斜するように配置される、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のセパレータ装置（１）。
【請求項12】
前記駆動ユニット（４０）は、前記モータ回転軸（Ｄ２）が前記駆動回転軸（Ｄ１）に対して直交して延びるように、前記駆動シャフト（１０）に対して配置される、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のセパレータ装置（１）。
【請求項13】
前記出口は、前記駆動ユニット（４０）と前記スクリーニング装置との間に配置される、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のセパレータ装置（１）。
【請求項14】
前記駆動シャフト（１０）および／または前記搬送スクリュー（２０）は、前記スクリーニング装置（３０）に対して軸方向（Ａ）に変位可能に配置される、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載のセパレータ装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、湿った塊まりを脱水するためのセパレータ装置に関する。このセパレータ装置は、駆動回転軸を中心にして回転可能に取り付けられて上流シャフト端と下流シャフト端との間を軸方向に延びる駆動シャフトと、駆動シャフトに接続されて塊まりを上流側の入口から入口に対して下流側に位置する出口まで搬送方向に搬送するように構成された搬送スクリューと、搬送スクリューを取り囲み、固形の塊まりから液体を分離して、塊まりを特に固形の塊まりを入口から出口まで搬送方向に案内するように構成されたスクリーニング装置（screen device）と、駆動シャフトを駆動するために駆動シャフトに特に駆動シャフトの下流シャフト端に接続されている駆動ユニットと、を備える。
【背景技術】
【0002】
湿った塊まりをセパレータ装置で脱水することは、よく知られている。湿った塊まりを脱水するために、このタイプのセパレータ装置は、スクリーニング装置で取り囲まれた円筒形の搬送スクリューを備える。搬送スクリューは駆動ユニットによって駆動される。最適な脱水結果を得るためには、搬送スクリューはスクリーニング装置に対して可能な限りしっかりと密接していなければならない。このため、搬送スクリューおよびスクリーニング装置の製造には、高い製造精度が要求される。搬送スクリューがスクリーニング装置で詰まることなく、スクリーニング装置に対してしっかりと密接するように、搬送スクリューはスクリーニング装置の内部で高い精度で芯出しされる。この点で、スクリーニング装置および搬送スクリューの製造およびセパレータ装置の組み立ては、複雑であり且つ高価である。
【0003】
したがって、湿った塊まりを脱水するためのセパレータ装置を提供することが目的であり、このセパレータ装置によって、湿った塊まりの簡単でかつ安価な脱水が可能になる。
【発明の概要】
【0004】
第１の態様によれば、この目的は、請求項１に記載のセパレータ装置によって達成される。セパレータ装置は、湿った塊まりを脱水するように構成される。湿った塊まりは、特に固体を含む懸濁液である。湿った塊まりは、特に固体および液体を備える。
【0005】
湿った塊まりを脱水するために、セパレータ装置は、駆動回転軸を中心にして回転可能に取り付けられた駆動シャフトを有する。駆動シャフトは、上流シャフト端と下流シャフト端との間を軸方向に延びる。駆動回転軸は実質的に軸方向に延びる。
【0006】
さらに、セパレータ装置は搬送スクリューを備える。搬送スクリューは駆動シャフトに接続される。特に、搬送スクリューは駆動シャフトを少なくとも部分的に取り囲む。駆動シャフトは、好ましくは搬送スクリューを貫通して延びる。
【0007】
搬送スクリューは、脱水予定の塊まりを上流側の入口から入口に対して下流側にある出口まで搬送方向に搬送するように構成される。搬送方向において、脱水予定の塊まりは、ますます脱水され、すなわち液体は脱水予定の塊まりから分離される。その結果、脱水予定の塊まりの乾燥質量含有率は、入口から出口に増加する。したがって、脱水予定の塊まりの乾燥質量含有率は、入口よりも出口において大きくなる。脱水の度合いは、搬送スクリューが発生させる搬送圧力に実質的に依存する。搬送圧力が高いほど、脱水予定の塊まりの乾燥質量含有率が出口において大きくなる。乾燥質量含有率は、特に、乾燥物質の質量と液体の質量とを備える全質量に対する乾燥物質の質量の比率である。
【0008】
搬送スクリューは、好ましくは円錐形または円筒形である。特に、搬送スクリューは、上流側の入口から下流側の出口まで減少するかまたは一定であるスクリュー断面積を有することが好ましい。特に、搬送スクリューは、スクリューフライトを、特に円錐形のスクリューフライトを有し、スクリューフライトの高さは搬送方向に変化するか一定である。スクリューフライトの高さは、好ましくは、上流側の入口から下流側の出口まで減少する。
【0009】
好ましくは、スクリューフライトは、スクリューフライト外径と、スクリューフライト外径よりも小さなスクリューフライト内径とを有し、スクリューフライト外径は搬送方向に減少するとともにスクリューフライト内径は一定であるか、スクリューフライト外径は搬送方向に減少するとともにスクリューフライト内径は減少するか、または、スクリューフライト外径およびスクリューフライト内径は搬送方向に一定であることが提供される。
【0010】
さらに、セパレータ装置が、搬送スクリューを取り囲むスクリーニング装置を有することが提供される。搬送スクリューは、スクリーニング装置の内部で延びることが好ましい。搬送スクリュー特にスクリューフライトは、好ましくはスクリーニング装置に対して、特にスクリーン内面に対してしっかりと密接する（bear tightly against）。搬送スクリューは、好ましくはスクリーニング装置の内部で回転可能に配置される。スクリーニング装置は、好ましくは、搬送スクリューに対して静止して配置される。スクリーニング装置はフローティング方式で取り付けることが好ましい。フローティング方式で取り付けられたスクリーニング装置は、例えばガイドレールの上を半径方向に移動できるが、軸方向には変位不能に配置される。スクリーニング装置は、二重に取り付けられることが好ましい。
【0011】
スクリーニング装置は、湿った塊まりから液体を分離するように、つまり湿った塊まりを脱水するように、構成されている。さらに、スクリーニング装置は、湿った塊まりを、特に固形の湿った塊まりを、入口から出口への搬送方向に案内するように構成される。
【0012】
セパレータ装置のスクリーニング装置は、好ましくは円錐形、錐体形、特に中空円錐形である。スクリーニング装置は、特に、湾曲または圧延された金属シートまたは湾曲または圧延された鋼板から作られたスクリーン壁を備え、その中にスクリーンパターンとして流出口が作られている。流出口は、例えばレーザー切断によって作られる。特に、スクリーン壁は、円錐状または円筒状に圧延されたおよび／または円錐状または円筒状に湾曲したスクリーン壁である。特に、スクリーン壁は、円錐状または円筒状に圧延されたおよび／または円錐状または円筒状に湾曲したスクリーン壁を、円錐状または円筒状に固定する溶接継ぎ目を有する。
【0013】
湿った塊まりから液体を分離するために、スクリーニング装置が、搬送スクリューに面するスクリーン壁のスクリーン内面とスクリーン壁のスクリーン外面との間を延びる流出口を有する円錐形構成の液体透過性スクリーン壁を有し、このスクリーン外面が、スクリーン内面に対して径方向外側に位置し、搬送スクリューから離れて面することが特に好ましい。その結果、搬送圧力によって湿った塊まりから分離された液体は、セパレータ装置の作動中にスクリーニング装置から出ることができる。
【0014】
特に、スクリーニング装置は、上流側の入口から下流側の出口まで減少するかまたは上流側の入口と下流側の出口との間で一定である、環状スクリーン断面積および／またはスクリーン内径および／またはスクリーン外径を有する。
【0015】
セパレータ装置は、好ましくは、セパレータ装置のハウジング、入口チャンバおよび／または出口チャンバを有する。
【0016】
スクリーニング装置は、スクリーニング装置のハウジングの内部に配置されることが好ましい。好ましくは、この好ましい実施形態において、スクリーニング装置のハウジングが入口および出口を有し、スクリーニング装置が流れの観点から入口および出口を接続するように、スクリーニング装置のハウジングの内部に配置されることが提供される。さらに、スクリーニング装置のハウジングは、好ましくは流出口を有し、この流出口を通じて、分離された液体をスクリーニング装置のハウジングから排出できる。
【0017】
セパレータ装置は、流れの観点から流出口に接続される吸引装置を有することが好ましい。このため、吸引装置は、好ましくは、スクリーニング装置の外側に配置されて、流れの観点から入口の下流でスクリーニング装置に接続される。吸引装置は、湿った塊まりから液体を分離するように構成されている。吸引装置は、液体透過性スクリーン壁の流出口から液体を吸引する。例えば、吸引装置は、液体が抽出される液体タンクに流れの観点から接続できる。
【0018】
さらに、吸引装置によってスクリーニング装置に所望の吸引圧力を設定でき、この吸引圧力によって液体がスクリーニング装置から吸い出される。特に、所望の吸引圧力は、出口で所望される乾燥質量含有率および／または入口で供給される脱水予定の湿った塊まりの水分および／または入口で供給される脱水予定の湿った塊まりの粘度に依存する方法で、吸引装置によって設定できる。例えば、塊まりの高い乾燥質量含有率が出口において望まれる場合、または入口で供給される湿った塊まりが特に湿潤である場合、吸引圧力はそれに応じて高く設定できる。
【0019】
セパレータ装置のこの好ましい実施形態は、脱水予定の湿った塊まりをスクリーニング装置に供給しなければならない供給ポンプが不要であるという本発明者らの発見に基づいている。したがって、液体および固体の両方をスクリーニング装置に送るように構成しなければならない供給ポンプは不要である。脱水予定の湿った塊まりから分離される液体は、スクリーニング装置によって径方向に抽出されるだけなので、吸引装置は、有利なことに、単に液体を抽出し、場合によっては液体を搬送するように構成されなければならない。したがって、吸引装置は、公知のシステムの供給ポンプに比べて摩耗が大幅に少ない。
【0020】
さらに、吸引装置が、湿った塊まりから分離された液体および／または真空によって入口において供給される予定の湿った塊まりを吸引するように構成されていることが、セパレータ装置の１つの好ましい発展形態に従って最終的に提供される。真空は、特に、セパレータ装置の作動場所において優勢である大気圧よりも低い圧力である。特に、吸引装置は、入口および／または出口において優勢である圧力よりも低い圧力によって液体を抽出する。特に、吸引装置は、入口において供給される予定の湿った塊まりが、セパレータ装置よりも実質的に低い位置にあるピットなどから供給されることさえできるようなタイプの真空を発生させるように構成される。
【0021】
この点で、このように構成されたセパレータ装置は、入口において供給される湿った塊まりが特に良好に吸引されるという利点を有する。さらに、この発展形態には、セパレータ装置よりも低い位置にあるピットからも湿った塊まりを吸引できるという利点がある。
【0022】
好ましくは、入口チャンバが入口に配置され、入口チャンバは、脱水予定の湿った塊まりを受け取って入口において供給するように構成される。加えてまたは代替として、出口チャンバが出口に配置され、出口チャンバは、出口において供給されて液体から分離された塊まりを受け取るように構成されることが提供される。入口において入口チャンバに供給される塊まりは、出口において出口チャンバに供給される塊まりよりも高い水分を有する。
【0023】
特に、セパレータ装置は、出口の下流側に配置されて駆動シャフトを取り囲む成形装置を有することが好ましい。特に、成形装置は軸方向に変位可能に配置される。成形装置は、特に好ましくは、出口に対して軸方向に変位可能に配置される。特に、成形装置は、最小内径と、最小内径よりも大きな最大内径との間で変化可能である可変内径を有する。最小内径は、好ましくは搬送スクリューシャフトの外径に対応する。成形装置は、特に、出口が閉じている閉位置と出口が開いている開位置との間で変化可能である。閉位置では、最小内径は搬送スクリューシャフトの外径に対応し、開位置では、成形装置の内径は最小内径よりも大きい。
【0024】
成形装置は、好ましくはリングユニットを有する。リングユニットは、弾性のある単一部品リングとして、特に単一部品ゴムリングとして構成できる。さらに、成形装置は、リングユニットが固定される成形装置フランジを有することが好ましい。特に、成形装置フランジは、円筒形の成形装置フランジ部を有する。さらに、出口がフランジとして構成されることが好ましく、フランジとして構成される出口が円筒状出口部を有することも可能である。特に、円筒形の成形装置フランジ部が、円筒状出口部に移動可能に取り付けられることが好ましい。
【0025】
セパレータ装置は、好ましくは、成形装置をスクリーニング装置に対して軸方向に変位させるように構成された成形装置調整ユニットを有する。スクリーニング装置に対する成形装置の軸方向の位置は、好ましくは、成形装置の変位によって一旦固定される。特に、セパレータ装置は、作動中に成形装置をスクリーニング装置に対して軸方向に変位させるように構成される。特に、成形装置調整ユニットは、セパレータ装置の作動中に、成形装置をスクリーニング装置に対して軸方向に変位させるように構成される。成形装置は、好ましくは、出口における脱水された塊まりの乾燥質量含有率の所望の度合いおよび／または入口における脱水予定の湿った塊まりの水分および／または入口における脱水予定の湿った塊まりの粘度に依存する方法で、軸方向にスクリーニング装置に対して変位させることができる。
【0026】
さらに、成形装置によってスクリーニング装置に所望の搬送圧力が設定されて、その搬送圧力によって液体がスクリーニング装置を通じて搬送される。特に、所望の搬送圧力は、出口において望まれる乾燥質量含有率および／または入口において供給される脱水予定の湿った塊まりの水分および／または入口において供給される脱水予定の湿った塊まりの粘度に依存する方法で、成形装置によって軸方向にシフトさせることができる。例えば、出口における塊まりの高い乾燥質量含有率が望まれる場合、または入口において供給される湿った塊まりが特に湿潤である場合、成形装置は、出口から、相応してより大きな間隔で配置できる。
【0027】
この発明は、既知の解決策が、駆動ユニット、レバー、および場合によっては重りを備える複雑でスペースを占有する機構によって出口を閉じ、一定の搬送圧力で出口を開く中実のフラップ（solid flap）を有するという発見に基づいている。本発明者らの見解によれば、この種の慣用的な解決策は、本発明に係る成形装置と比較して、メンテナンスに手間がかかる。本発明に係る成形装置の省スペース構成およびより小さなメンテナンス間隔のために、出口側での駆動ユニットの配置が本発明によれば有利である。特にまた、脱水された湿った塊まりが出口側に出るので、駆動ユニットが入口側に配置される公知の解決策の場合のように、液体の侵入の可能性に関して駆動ユニットを別個に密封する必要がない。したがって、本発明に係るセパレータ装置は、この点で既知の解決策よりもメンテナンスの手間がかからず低コストである。
【0028】
さらに、セパレータ装置は、駆動シャフトを駆動するために、駆動シャフトの下流シャフト端に結合される、特に機械的に結合される駆動ユニットを備える。特に、駆動ユニットは、下流シャフト端の領域で、駆動シャフトにシールなしで機械的に結合される。この場合、「シールなし」とは、特に、駆動ユニットの内部への液体の侵入を防ぐように構成されたシールが存在しないことを意味する。しかしながら、シールが駆動ユニットに配置されて、このシールが駆動ユニットからの潤滑剤などの流出を防ぐように提供されることもできる。駆動シャフトがテンションロッドとして構成されるように、駆動シャフトが駆動ユニットに結合されることが提供される。
【0029】
このタイプのセパレータ装置にはさまざまな利点がある。駆動シャフトがテンションロッドとして構成される結果、既知の解決策と比較して駆動シャフトを細く構成できる。特に、テンションロッドとして構成される駆動シャフトは、撓んで弛んだ構成のシャフトとすることができる。特に、駆動シャフトをテンションロッドとして構成される結果、公差の要件が大幅に低くなる。これは、テンションロッドとして構成された駆動シャフトが、製造起因の角度誤差および／または組立起因の角度誤差を容易に補正するからである。
【0030】
特に、この発明は、既知の解決策と比較して製造精度が大幅に低い場合でも、搬送スクリューがスクリーニング装置に対してしっかりと密接する（bear tightly against）という知見に基づいている。さらにこの発明は、駆動シャフトをテンションロッドとして配置することで、スクリーニング装置に対する搬送スクリューの自動調芯が可能になるという知見に基づいている。
【0031】
セパレータ装置の本発明に係る実施形態は、出口側への駆動ユニットの配置を可能にする。その結果、脱水予定の塊まりの液体が駆動ユニットに入ることを防止するように構成されたシールの必要性がなくなる。この種のシールは時間の経過とともに摩耗するため、駆動ユニットの出口側配置は、既知の解決策と比較して、実質的に摩耗の少ないセパレータ装置をもたらす。したがって、本発明に係るセパレータ装置の場合、既知の解決策と比較して、保守・メンテナンス作業が大幅に少なくなる。さらに、駆動ユニットがこのように出口側に配置されている結果、駆動ユニットへの液体の侵入を理由とするセパレータ装置の故障の確率が大幅に低下する。
【0032】
駆動シャフトが中実（solid）のシャフトとして構成される、および／または、搬送スクリューが中空の構成であることが、セパレータ装置の好ましい一実施形態に従って提供される。駆動シャフトは、好ましくは、中空シャフトとして構成される搬送スクリューの内径よりも小さな外径を有する。特に、駆動シャフトは、搬送スクリューの内壁から間隔をあけて搬送スクリューの内部に延びている。これには、搬送スクリューを備えた駆動シャフトが、比較的大きな角度誤差も補正できるという利点がある。さらに、駆動シャフトを搬送スクリューに対してより簡単に取り付けることができ、駆動シャフトの上流シャフト端と上流側の搬送スクリューの端とが互いに接触するだけでよいという利点もある。
【0033】
駆動シャフトが撓んで弛んだ（flexurally slack）形状であり、搬送スクリューが駆動シャフトと比較して撓んで剛性のある形状であることが、セパレータ装置のさらに好ましい発展形態に従って提供される。特に、駆動シャフトは、搬送スクリューに比べて低い幾何学的慣性モーメントを有する。さらに、加えてまたは代替として、駆動シャフトが、搬送スクリューと比較して低い曲げ剛性および／または低い捻り剛性を有することが好ましい。
【0034】
このセパレータ装置の好ましい発展形態の比較的曲げ剛性の高い搬送スクリューは、脱水される塊まりを脱水するための特に有利な押圧作用を可能にする。対照的に、比較的撓みやすい駆動シャフトは、起こりうる角度誤差を補正する。この好ましい実施形態は、特に有利には、漏れのために搬送圧力が低下する結果、搬送スクリューの押圧作用が低下することなく、それほど厳しくない公差範囲でのセパレータ装置の製造を可能にする。
【0035】
駆動シャフトが複数の部品で構成されていることは、セパレータ装置のさらに好ましい実施形態に従って提供される。特に、複数に分割された駆動シャフトは、第１サブシャフトおよび第２サブシャフトを有する。第１サブシャフトは、駆動ユニットに回転自在にかつ駆動可能に取り付けられる。さらに、第２サブシャフトが搬送スクリューに結合され、上流端が搬送スクリューに結合されていることが提供される。第１サブシャフトおよび第２サブシャフトと、第２サブシャフトおよび搬送スクリューとは、好ましくは、トルクに関して（in terms of）固定される、および／または、軸力を伝達するように互いに結合される。
【0036】
第１サブシャフトおよび第２サブシャフトは、例えばネジとプラグイン接続によって互いに結合できる。特に、第１サブシャフトは、軸方向に、ネジが案内される貫通孔を有し、第２サブシャフトは、軸方向に、ネジがねじ込まれるネジ孔を有する。さらに、第１サブシャフトがシャフト肩部を有し、第２サブシャフトが、第１サブシャフトのシャフト肩部を受け入れることができる受け部を有することが好ましい。特に、第１のシャフト肩部は、受け部の内部で軸方向に変位可能であることが提供される。第１サブシャフトおよび第２サブシャフトは、好ましくは出口チャンバの領域で互いに接続されている。
【0037】
複数の部品で構成された駆動シャフトは、メンテナンスや保守作業のためのセパレータ装置の組み立ておよび分解を容易にする。この効果は、特に、第１サブシャフトおよび第２サブシャフトが出口チャンバの領域において互いに接続されている場合に達成される。
【0038】
さらに、セパレータ装置の好ましい一つの発展形態に従って、搬送スクリューが、上流スクリュー端と下流スクリュー端との間を軸方向に延び、上流スクリュー端の領域における搬送スクリューが、上流シャフト端の領域における駆動シャフトに機械的に結合されることが提供される。
【0039】
さらに、セパレータ装置の好ましい一実施形態では、搬送スクリューおよび駆動シャフトが、非ポジティブ式および／またはポジティブロック式で互いに結合されることが提供される。特に、搬送スクリューと駆動シャフトとが、ネジ結合および／または干渉嵌合および／またはフェザーキー等によって互いに非ポジティブ式に結合されることが提供される。
【0040】
さらに、搬送スクリューと駆動シャフトとが、トルクに関して固定される、および／または、軸力を伝達するように互いに結合されることが、セパレータ装置の好ましい一つの発展形態に従って提供される。
【0041】
駆動シャフトが、上流シャフト端の領域および下流シャフト端の領域において、それぞれの場合に、断面を有するシャフト端部を有し、その断面の面積範囲が、２つのシャフト端部の間に延びるシャフト中間部の断面の面積範囲よりも大きな、テンションロッドとして構成されることが、セパレータ装置のさらに好ましい実施形態に従って提供される。狭窄部を有するこのタイプのテンションロッドは、第１に特に撓んだ弛みを有するという利点を有するが、駆動ユニットから搬送スクリューにトルクを伝達するために、端部において駆動ユニットおよび／または搬送スクリューに結合するために必要な太さを有する。この好ましい実施形態では、駆動シャフトは特に簡単に製造でき、メンテナンスも比較的少ない。
【0042】
加えてまたは代替として、この好ましい実施形態では、駆動シャフトが少なくとも１つのユニバーサルジョイントを有する、および／または、カルダンシャフトとして構成されることが提供される。この好ましい実施形態は、有利なことに、駆動シャフトの全体的な設計を比較的コンパクトにして、したがって、これが望まれる場合には、セパレータ装置もコンパクトにできる。この好ましい実施形態では、ユニバーサルジョイントまたはカルダンシャフトによって、起こりうる角度誤差などの補正が可能になる。
【0043】
セパレータ装置のさらなる発展形態において、下流シャフト端の領域における駆動シャフトおよび駆動ユニットが、非ポジティブ式および／またはポジティブロック式で互いに結合されることが提供される。特に、下流シャフト端の領域における駆動シャフトおよび駆動ユニットが、ネジ結合および／または干渉嵌合および／またはフェザーキー等によって互いに非ポジティブ式に結合されることが提供される。
【0044】
さらに、セパレータ装置の好ましい一実施形態に従って、駆動シャフトおよび駆動ユニットは、トルクに関して固定される、および／または、軸力を伝達するように互いに結合されることが提供される。
【0045】
さらに、駆動ユニットが、モータ回転軸を中心にして回転可能に取り付けられたモータシャフトを有し、駆動ユニットが、モータ回転軸が駆動回転軸に対して傾斜するように配置されていることが、セパレータ装置のさらに好ましい発展形態において提供される。
【0046】
駆動ユニットが、モータ回転軸が駆動回転軸に対して直交して延びるように、駆動シャフトに対して配置されることが、セパレータ装置のさらに好ましい一つの発展形態に従って提供される。このタイプの駆動ユニットの配置により、セパレータ装置への軸方向のアクセスが比較的簡単になる。
【0047】
さらに、出口が駆動ユニットとスクリーニング装置との間に配置されることが、セパレータ装置の好ましい一つの発展形態に従って提供される。
【0048】
駆動シャフトおよび／または搬送スクリューが、スクリーニング装置に対して軸方向に変位可能に配置されることが、セパレータ装置のさらに好ましい実施形態に従って提供される。特に、セパレータ装置は、駆動シャフトおよび／または搬送スクリューを軸方向に調整するためのシャフト調整ユニットを有する。
【0049】
スクリーニング装置に対する駆動シャフトおよび／または搬送スクリューの軸方向における位置は、好ましくは、駆動シャフトおよび／または搬送スクリューの変位によって一旦固定される。特に、駆動シャフトおよび／または搬送スクリューは、シャフト調整ユニットによってスクリーニング装置に対して軸方向に変位させることができる。特に、セパレータ装置は、作動中、駆動シャフトおよび／または搬送スクリューをスクリーニング装置に対して軸方向に変位させるように構成される。特に、シャフト調整ユニットは、セパレータ装置の作動中に、駆動シャフトおよび／または搬送スクリューをスクリーニング装置に対して軸方向に変位させるように構成される。駆動シャフトおよび／または搬送スクリューは、好ましくは、出口における脱水された塊まりの乾燥質量含有率の所望の度合いおよび／または入口における脱水予定の湿った塊まりの水分および／または入口における脱水予定の湿った塊まりの粘度に依存する方法で、スクリーニング装置に対して軸方向に変位させることができる。
【0050】
本発明の第２の態様：円錐状に構成されたスクリーニング装置および搬送スクリュー。
【0051】
第２の態様によれば、本発明は、湿った塊まりを脱水するためのセパレータ装置に関する。
【0052】
この種の公知のセパレータ装置は安価に製造できるが、搬送スクリューのスクリューフライトは、セパレータ装置の作動中に摩耗する。摩耗の際、搬送スクリューとスクリーニング装置との間に隙間が発生する。その結果、隙間はセパレータの搬送方向における漏れを容易にし、その結果、湿った塊まりは、より低い圧力で搬送される。その結果、湿った塊まりは、セパレータ装置の作動時間が長くなるにつれて、さらに満足な脱水がなされなくなる。
【0053】
従って、公知のセパレータ装置の場合、搬送スクリューを定期的に交換するかまたは、搬送スクリューをセパレータ装置の内部でさらに作動させるために、材料塗布や対応する機械加工によってオーバーホールする必要がある。搬送スクリューの交換やオーバーホールは複雑であり高価である。
【0054】
したがって、湿った塊まりを脱水するためのセパレータ装置を提供することが目的であり、このセパレータ装置によって、湿った塊まりの脱水が簡単にかつ安価になる。
【0055】
この第２の態様に従って、この目的は、湿った塊まりを脱水するためのセパレータ装置によって達成され、このセパレータ装置は、駆動回転軸を中心にして回転可能に取り付けられ、上流シャフト端と下流シャフト端との間を軸方向に延びる駆動シャフトと、駆動シャフトに接続されて、液体から分離される予定の湿った塊まりを、上流側の入口から、入口に対して下流側にある出口まで、搬送方向に搬送するように構成された搬送スクリューとを有する、搬送スクリューを取り囲むスクリーニング装置であって、湿った塊まりから液体を分離するように構成されて、湿った塊まりを、特に固形の湿った塊まりを、入口から出口まで搬送方向に案内するように構成され、搬送スクリューの包囲部およびスクリーニング装置の内面がそれぞれ円錐形状であることを特徴とするスクリーニング装置と、を備える。
【0056】
搬送スクリューとスクリーニング装置との間の接触面が円錐状に構成されている結果、搬送スクリューとスクリーニング装置との間の摩耗の結果として生じる遊びを、軸方向調整によって簡単に生じさせることができる。この軸方向調整は、搬送スクリューの長手方向軸に沿った搬送スクリューとスクリーニング装置との間の相対的な移動によって行われる。
【0057】
セパレータ装置は、湿った塊まりを脱水するように構成される。湿った塊まりは、特に固体を含む懸濁液である。湿った塊まりは、特に固体および液体を備える。
【0058】
湿った塊まりを脱水するために、セパレータ装置は、駆動回転軸を中心にして回転可能に取り付けられた駆動シャフトを有する。駆動シャフトは、上流シャフト端と下流シャフト端との間を軸方向に延びる。
【0059】
セパレータ装置は、好ましくは、駆動シャフトを駆動するために下流シャフト端の領域で駆動シャフトに結合される、特に機械的に結合される駆動ユニットを備える。駆動シャフトと駆動ユニットとの間の機械的結合は、好ましくは、非ポジティブ式および／またはポジティブロック式の結合である。特に好ましくは、駆動シャフトおよび駆動ユニットは、ネジ結合および／または干渉嵌合によって互いに非ポジティブ式に結合される。特に、駆動ユニットは、下流シャフト端の領域において、駆動シャフトにシールなしで機械的に結合される。下流シャフト端の領域において駆動シャフトにシールなしで機械的に結合される駆動ユニットには、特に、軸シールおよび／またはスライドリングシールがない。これは、このセパレータ装置に使用される摩耗部品が少ないため、メンテナンス作業が少なくて済むという利点がある。
【0060】
駆動ユニットは、モータ回転軸を中心にして回転可能に取り付けられたモータシャフトを有する。駆動ユニットは、好ましくは、モータ回転軸が駆動回転軸に対して傾斜するように配置される。特に、駆動ユニットは、モータ回転軸が駆動回転軸に対して直交するように駆動シャフトに対して配置されることが好ましい。
【0061】
特に、駆動シャフトが軸方向に引張力で予圧されるように、駆動シャフトが駆動ユニットに機械的に結合されることが好ましい。駆動シャフトは、好ましくは、この端部までテンションロッドとして構成される。テンションロッドは、例えば、一定の断面を有する円筒形の構成とすることができ、または、テンションロッドは、例えば、上流シャフト端の領域および下流シャフト端の領域において、それぞれの場合に、断面を有するシャフト端部を有することができ、その断面の面積範囲は、２つのシャフト端部の間に延びるシャフト中間部の断面の面積範囲よりも大きい。
【0062】
駆動シャフトは、好ましくは中実のシャフトとして構成される。
【0063】
さらに、セパレータ装置は、搬送スクリューを備える。搬送スクリューは、駆動シャフトに接続されて、液体から分離される予定の湿った塊まりを、すなわち脱水予定の湿った塊まりを、上流側の入口から、入口に対して下流側にある出口まで、搬送方向に搬送するように構成されている。
【0064】
搬送スクリューは好ましくは中空形状であり、特に搬送スクリューは少なくとも部分的に駆動シャフトを取り囲む。駆動シャフトは、特に好ましくは搬送スクリューの内部において延びる。
【0065】
搬送スクリューは、好ましくは、上流スクリュー端と下流スクリュー端との間を軸方向に延びる。搬送スクリューは、特に上流スクリュー端の領域で、上流シャフト端の領域で駆動シャフトに機械的に結合される。搬送スクリューおよび駆動シャフトは、非ポジティブ式および／またはポジティブロック式で互いに結合されることが好ましい。特に好ましいくは、搬送スクリューおよび駆動シャフトが、ネジ結合および／または干渉嵌合によって互いに非ポジティブ式に結合される。
【0066】
駆動シャフトおよび／または搬送スクリューは、好ましくは、軸方向に移動可能にまたは調整可能に配置される。特に、セパレータ装置は、駆動シャフトおよび／または搬送スクリューを軸方向に調整するためのシャフト調整ユニットを有する。特に、駆動シャフトおよび／または搬送スクリューは、以下の本文で説明されるスクリーニング装置に対して、軸方向に移動可能にまたは調整可能に配置される。
【0067】
さらに、セパレータ装置が、搬送スクリューを取り囲むスクリーニング装置を有することが提供される。搬送スクリューは好ましくはスクリーニング装置の内部において延びる。スクリーニング装置は、好ましくは、搬送スクリューに対して静止して配置される。
【0068】
スクリーニング装置は、湿った塊まりから液体を分離するように、つまり脱水するように構成されている。さらに、スクリーニング装置は、湿った塊まりを、特に固形の湿った塊まりを、入口から出口まで搬送方向に案内するように構成される。スクリーニング装置は、好ましくは入口および出口の間を延びる。
【0069】
セパレータ装置の搬送スクリューおよびスクリーニング装置の両方は、いずれも円錐形である。
【0070】
スクリーニング装置は、特に、湾曲または圧延された金属板または湾曲または圧延された鋼板から作られたスクリーン壁で構成され、その中にスクリーンパターンとして流出口が作られる。流出口は、例えばレーザー切断によって作られる。特に、スクリーン壁は、円錐状に巻かれたおよび／または円錐状に湾曲したスクリーン壁である。特に、スクリーン壁には溶接継ぎ目があり、この継ぎ目によって円錐状に巻かれたスクリーン壁および／または円錐状に湾曲したスクリーン壁が円錐状に固定される。
【0071】
セパレータ装置は、好ましくは、スクリーニング装置のハウジング、入口チャンバおよび出口チャンバを有する。
【0072】
スクリーニング装置は、スクリーニング装置のハウジングの内部に配置されることが好ましい。好ましくは、この好ましい実施形態において、スクリーニング装置のハウジングが入口および出口を有し、スクリーニング装置が、流れの観点から入口と出口とを接続するように、スクリーニング装置のハウジングの内部に配置されることが提供される。さらに、スクリーニング装置のハウジングは、好ましくは流出口を有し、この流出口を通じて、分離された液体をスクリーニング装置のハウジングから排出できる。
【0073】
セパレータ装置は、流れの観点から流出口に接続された吸引装置を有することが好ましい。このため、吸引装置は好ましくはスクリーニング装置の外側に配置され、流れの観点から（in flow terms）流入口の下流においてスクリーニング装置に接続される。吸引装置は、湿った塊まりから液体を分離するように構成される。吸引装置は、液体透過性スクリーン壁の流出口から液体を吸引する。例えば、吸引装置は、流れの観点から液体が抽出される液体タンクに接続できる。
【0074】
さらに、吸引装置が、湿った塊まりから分離された液体および／または真空によって入口で供給される予定の湿った塊まりを吸引するように構成されることが、セパレータ装置の好ましい一つの発展形態に従って最終的に提供される。真空とは、特に、セパレータ装置の作動場所において優勢な大気圧よりも低い圧力のことである。特に、吸引装置は、入口および／または出口にかかる圧力よりも低い圧力によって液体を抽出する。特に、吸引装置は、セパレータ装置よりも実質的に低い位置にあるピット等からでも、入口において供給される予定の湿った塊まりを供給できるようなタイプの真空を発生させるように構成される。
【0075】
この点で、このように構成されたセパレータ装置は、入口に提供された湿った塊まりを特に良好に吸い込むことができるという利点を有する。さらに、この発展形態には、セパレータ装置より低い位置にあるピットからも湿った塊まりを吸い込むことができるという利点がある。
【0076】
入口チャンバが入口に配置され、入口チャンバは、液体から分離される予定の湿った塊まりを受け入れて入口に供給するように構成されることを提供する。加えてまたは代替として、出口チャンバが出口に配置され、出口チャンバは、出口に設けられて液体から分離された塊まりを受け入れるように構成される。入口において入口チャンバに供給される塊まりは、出口において出口チャンバに供給される塊まりよりも高い水分を有する。
【0077】
特に、セパレータ装置が、出口の下流側に配置されて、駆動シャフトを取り囲む成形装置を備えることが好ましい。特に、成形装置は軸方向に変位可能に配置される。成形装置は、特に好ましくは、出口に対して軸方向に変位可能に配置される。特に、成形装置は、最小内径と、最小内径よりも大きな最大内径との間で変化可能である可変内径を有する。最小内径は、好ましくは搬送スクリューシャフトの外径に対応する。成形装置は、特に、出口が閉じている閉位置と、出口が開いている開位置との間で変化させることができる。閉位置では、最小内径は搬送スクリューシャフトの外径に対する最小内径に対応して、開位置では、成形装置の内径は最小内径よりも大きい。
【0078】
成形装置は、好ましくはリングユニットを有する。リングユニットは、弾性のある単一部品リングとして、特に単一部品ゴムリングとして、構成できる。さらに、成形装置は、リングユニットが固定される成形装置フランジを有することが好ましい。特に、成形装置フランジは、円筒形の成形装置フランジ部を有する。さらに、出口がフランジとして構成されることが好ましく、フランジとして構成される出口が円筒状出口部を有することも可能である。特に好ましいのは、円筒状成形装置のフランジ部が、円筒状出口部に移動可能に取り付けられることである。
【0079】
この種のセパレータ装置にはさまざまな利点がある。特に、搬送スクリューは、搬送スクリューの摩耗に関係なく、スクリーニング装置に対してしっかりと密接する。さらに、円錐形の構成により、既知の解決策と比較して、湿った塊まりの脱水が改善される。
【0080】
セパレータ装置の好ましい一実施形態によれば、スクリーニング装置は中空円錐形である。特に、中空円錐形のスクリーニング装置は、円錐形のスクリーン内部空間を有する。
【0081】
セパレータ装置のさらに好ましい発展形態に従って、スクリーニング装置は、上流側の入口から下流側の出口まで減少する環状スクリーン断面積および／またはスクリーン内径および／またはスクリーン外径を有する。
【0082】
さらに、液体を固形の塊まりから分離するために、スクリーニング装置が、搬送スクリューに面するスクリーン壁のスクリーン内面と、スクリーン内面に対して半径方向外側にあり、搬送スクリューから離れる方向に面するスクリーン壁のスクリーン外面との間に延びる流出口を有する円錐形に構成された液体透過性のスクリーン壁を備え、その流出口を通じて、セパレータ装置の作動中に湿った塊まりから分離された液体が出られることが、１つの好ましい発展形態において提供される。
【0083】
さらに、流出口が、スクリーン内面からスクリーン外面の方向に増大する開口断面を有することが、セパレータ装置の好ましい一実施形態に従って提供される。
【0084】
搬送スクリューが、上流側の入口から下流側の出口まで減少するスクリュー断面積を有することが、セパレータ装置のさらに好ましい実施形態に従って提供される。
【0085】
さらに、搬送スクリューが、搬送方向に変化するかまたは一定であるスクリューフライト高さを有する円錐スクリューフライトを有し、および／または、搬送スクリューが、搬送スクリュー外径を有する搬送スクリューシャフトを有し、搬送スクリュー外径が、好ましくは、搬送方向に一定であるかまたは変化する、セパレータ装置のさらなる好ましい発展形態において提供される。
【0086】
さらに、セパレータ装置のさらなる発展形態として、スクリューフライトの高さが上流側の入口から下流側の出口まで減少することが提供される。
【0087】
さらに、スクリューフライトがスクリューフライト外径およびスクリューフライト内径を有し、スクリューフライト内径がスクリューフライト外径よりも小さいことが、セパレータ装置の好ましい一実施形態に従って提供される。ここで、スクリューフライト外径が搬送方向に減少し、スクリューフライト内径が一定であること、または、スクリューフライト外径が搬送方向に減少し、スクリューフライト内径が減少することが規定される。
【0088】
セパレータ装置のさらに好ましい発展形態に従って、搬送スクリューが、特にスクリューフライトがスクリーニング装置に対して、特にスクリーン内面に対して、しっかりと密接することが提供される。
【0089】
搬送スクリューが、スクリーニング装置に対して搬送方向に変位可能に配置されることが、セパレータ装置のさらに好ましい発展形態に従って提供される。
【0090】
この第２の態様は、以下の実施形態（特許請求の範囲）の主題によって規定される。
【0091】
１．湿った塊まり（Ｍ）を脱水するためのセパレータ装置（１）であって、当該セパレータ装置（１）は、
駆動回転軸（Ｄ１）を中心にして回転可能に取り付けられて、上流シャフト端（１１）と下流シャフト端（１２）との間を軸方向（Ａ）に延びる駆動シャフト（１０）と、
前記駆動シャフト（１０）に接続されて、液体（Ｌ）から分離される予定の湿った塊まり（Ｍ）を、上流側の入口（３１）から、前記入口（３１）に対して下流に位置する出口（３２）まで、搬送方向（Ｆ）に搬送するように構成された搬送スクリュー（２０）と、
前記搬送スクリュー（２０）を取り囲むスクリーニング装置（３０）であって、当該スクリーニング装置（３０）は、液体（Ｌ）を湿った塊まり（Ｍ）から分離するように構成されるとともに、湿った塊まり（Ｍ）を、特に固形の湿った塊まり（Ｍ）を、前記入口（３１）から前記出口（３２）まで搬送方向（Ｆ）に案内するように構成されたスクリーニング装置（３０）と、を有し、
前記搬送スクリュー（２０）の外周と前記スクリーニング装置（３０）の内面とは、それぞれ円錐形をしている、セパレータ装置（１）。
駆動回転軸（Ｄ１）を中心にして回転可能に取り付けられて、上流シャフト端（１１）と下流シャフト端（１２）との間を軸方向（Ａ）に延びる駆動シャフト（１０）と、
前記駆動シャフト（１０）に接続されて、液体（Ｌ）から分離される予定の湿った塊まり（Ｍ）を、上流側の入口（３１）から、前記入口（３１）に対して下流に位置する出口（３２）まで、搬送方向（Ｆ）に搬送するように構成された搬送スクリュー（２０）と、
前記搬送スクリュー（２０）を取り囲むスクリーニング装置（３０）であって、当該スクリーニング装置（３０）は、液体（Ｌ）を湿った塊まり（Ｍ）から分離するように構成されるとともに、湿った塊まり（Ｍ）を、特に固形の湿った塊まり（Ｍ）を、前記入口（３１）から前記出口（３２）まで搬送方向（Ｆ）に案内するように構成されたスクリーニング装置（３０）と、を有し、
前記搬送スクリュー（２０）の外周と前記スクリーニング装置（３０）の内面とは、それぞれ円錐形をしている、セパレータ装置（１）。
【0092】
２．前記スクリーニング装置（３０）は、中空円錐形状である、請求項１に記載のセパレータ装置（１）。
【0093】
３．前記スクリーニング装置（３０）は、上流側の入口（３１）から下流側の出口（３２）まで減少する、環状スクリーン断面積および／またはスクリーン内径および／またはスクリーン外径を有する、請求項１または請求項２に記載のセパレータ装置（１）。
【0094】
４．固形の塊まりから液体を分離するための前記スクリーニング装置（３０）は、円錐状に構成されるとともに液体透過性のスクリーン壁を有し、このスクリーン壁は、搬送スクリュー（２０）に面するスクリーン壁のスクリーン内面と、前記スクリーン内面に対して半径方向外側に位置して前記搬送スクリュー（２０）から離れて面するスクリーン壁のスクリーン外面との間に延びる流出口を有し、前記セパレータ装置（１）の作動中に湿った塊まり（Ｍ）から分離された液体（Ｌ）が前記流出口を通じて出ることができる、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のセパレータ装置（１）。
【0095】
５．前記流出口は、前記スクリーン内面から前記スクリーン外面の方向に増大する開口断面を有する、請求項４に記載のセパレータ装置（１）。
【0096】
６．前記搬送スクリュー（２０）は、上流側の入口（３１）から下流側の出口（３２）まで減少するスクリュー断面積を有する、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のセパレータ装置（１）。
【0097】
７．前記搬送スクリュー（２０）は、搬送方向（Ｆ）に変化するかまたは一定であるスクリューフライト高さを有する円錐スクリューフライト（２４）を有する、および／または、前記搬送スクリュー（２０）は、搬送スクリュー外径を有する搬送スクリューシャフト（２３）を有し、搬送スクリュー外径は、好ましくは搬送方向（Ｆ）に一定であるかまたは変化する、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載のセパレータ装置（１）。
【0098】
８．前記スクリューフライトの高さは、上流側の入口（３１）から下流側の出口（３２）まで減少する、請求項７に記載のセパレータ装置（１）。
【0099】
９．前記スクリューフライト（２４）は、スクリューフライト外径と、該スクリューフライト外径よりも小さなスクリューフライト内径と、を有し、
スクリューフライト外径が減少し、スクリューフライト内径が搬送方向（Ｆ）に一定であるかまたは、
スクリューフライト外径が減少し、スクリューフライト内径が搬送方向（Ｆ）に減少するする、請求項７または請求項８に記載のセパレータ装置（１）。
スクリューフライト外径が減少し、スクリューフライト内径が搬送方向（Ｆ）に一定であるかまたは、
スクリューフライト外径が減少し、スクリューフライト内径が搬送方向（Ｆ）に減少するする、請求項７または請求項８に記載のセパレータ装置（１）。
【0100】
１０．前記搬送スクリュー（２０）は、特に前記スクリューフライト（２４）は、前記スクリーニング装置（３０）に対して、特に前記スクリーン内面に対して、しっかりと密接する、請求項１から請求項９のいずれか１つに記載のセパレータ装置（１）。
【0101】
１１．前記搬送スクリュー（２０）は、前記スクリーニング装置（３０）に対して軸方向（Ａ）に変位可能に配置される、請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載のセパレータ装置（１）。
【0102】
本発明の第３の態様：出口に供給される塊まりの乾燥物質の含有率を設定するための、変位可能なゴムディスク。
【0103】
第３の態様によれば、本発明は、湿った塊まりを脱水するためのセパレータ装置に関する。
【0104】
湿った塊まりをセパレータ装置で脱水することはよく知られている。湿った塊まりを脱水するために、この種のセパレータ装置は、スクリーニング装置で取り囲まれ、湿った塊まりを入口から出口まで搬送する円筒形の搬送スクリューを備えている。さらに、このタイプのセパレータ装置は、セパレータ装置の出口に静止状態で配置され、搬送スクリューによって発生する一定の搬送圧力を超えて、セパレータ装置が出口に脱水された湿った塊まりを供給するまで、出口を閉じる成形装置を備える。したがって、成形装置は、成形装置の剛性に依存する方法で、搬送される予定の湿った塊まりをせき止める。したがって、脱水予定の湿った塊まりが出口において持つべき残留水分の度合いは、成形装置の剛性に依存する。脱水された塊まりの残留水分を出口において変化させたい場合は、それに対応して剛性を変化させた成形装置が設けられる。
【0105】
既知の解決策の場合、脱水予定の湿った塊まりが出口において有するべき所望の残留水分は、したがって、成形装置によって柔軟にかつ安価に設定することはできない。
【0106】
したがって、湿った塊まりを脱水するためのセパレータ装置を提供することが目的であり、このセパレータ装置により、湿った塊まりの脱水の簡単な調整および安価が可能になる。
【0107】
この第３の態様に従って、この目的は、湿った塊まりを脱水するためのセパレータ装置によって達成され、このセパレータ装置は、駆動回転軸を中心にして回転可能に取り付けられ、上流シャフト端と下流シャフト端との間を軸方向に延びる駆動シャフトと、駆動シャフトに接続されて、上流側の入口から入口に対して下流側にある出口まで塊まりを搬送方向に搬送するように構成された搬送スクリューと、搬送スクリューを取り囲むスクリーニング装置であって、湿った塊まりから液体を分離して、湿った塊まりを、特に固形の湿った塊まりを、入口から出口まで搬送方向に案内するように構成されるスクリーニング装置と、を備え、搬送スクリューを取り囲む成形装置が、出口の下流側で軸方向に変位可能に配置されていることを特徴とする。
【0108】
成形装置は軸方向に相対的に変位可能である。これは、搬送スクリューおよび／または駆動シャフトとともに成形装置を変位させることによって実現でき、その結果、スクリーニング装置に対するこのユニット全体の変位が提供される。その結果、成形装置の変位は、搬送スクリューおよび／または駆動シャフトの位置および変位に関係なく行われ得る。成形体の変位の結果、可能な限り脱水された塊まりのプラグが形成される部分を軸方向に延長でき、その結果、より長いプラグが形成され、その結果、より高い背圧が出口において生じる。その結果、搬送圧力が上昇するため、搬送スクリューおよびスクリーニング装置の領域での脱水が促進される。その結果、脱水速度は、このように成形体の変位によって開ループまたは閉ループの制御がなされる。
【0109】
セパレータ装置は、湿った塊まりを脱水するように構成される。湿った塊まりは、特に固体を含む懸濁液である。湿った塊まりは、特に固体および液体を備える。
【0110】
湿った塊まりを脱水するために、セパレータ装置は、駆動回転軸を中心にして回転可能に取り付けられた駆動シャフトを有する。駆動シャフトは、上流シャフト端と下流シャフト端との間を軸方向に延びる。
【0111】
セパレータ装置は、好ましくは、駆動シャフトを駆動するために、下流シャフト端の領域で駆動シャフトに結合される、特に機械的に結合される、駆動ユニットを備える。駆動シャフトと駆動ユニットとの間の機械的結合は、好ましくは、非ポジティブ式および／またはポジティブロック式の結合である。特に好ましくは、駆動シャフトおよび駆動ユニットは、ネジ結合および／または干渉嵌合によって互いに非ポジティブ式に結合される。特に、駆動ユニットは、下流シャフト端の領域において、駆動シャフトにシールなしで機械的に結合される。下流シャフト端の領域において駆動シャフトにシールなしで機械的に結合される駆動ユニットには、特に軸シールおよび／またはスライドリングシールがない。これは、このセパレータ装置で使用される摩耗部品が少なく、この点でメンテナンス作業が少なくて済むという利点がある。
【0112】
駆動ユニットは、モータ回転軸を中心にして回転可能に取り付けられたモータシャフトを有する。駆動ユニットは、好ましくは、モータ回転軸が駆動回転軸に対して傾斜するように配置される。特に、駆動ユニットは、モータ回転軸が駆動回転軸に対して直交するように駆動シャフトに対して配置されることが好ましい。
【0113】
特に、駆動シャフトが軸方向に引張力で予圧されるように、駆動シャフトが駆動ユニットに機械的に結合されることが好ましい。駆動シャフトは、好ましくは、この端部までテンションロッドとして構成される。テンションロッドは、例えば、一定の断面を有する円筒形の構成とすることができ、または、テンションロッドは、例えば、上流シャフト端の領域および下流シャフト端の領域において、それぞれの場合に、断面を有する１つのシャフト端部を有することができ、その断面の面積範囲は、２つのシャフト端部の間に延びるシャフト中間部の断面の面積範囲よりも大きい。
【0114】
駆動シャフトは、好ましくは中実のシャフトとして構成される。
【0115】
さらに、セパレータ装置は、搬送スクリューを備える。搬送スクリューは、駆動シャフトに接続され、液体から分離される予定の湿った塊まりを、すなわち脱水予定の湿った塊まりを、上流側の入口から、入口に対して下流側にある出口まで、搬送方向に搬送するように構成される。特に、搬送スクリューは駆動シャフトを少なくとも部分的に取り囲む。搬送スクリューは好ましくは円錐形である。
【0116】
特に、搬送スクリューは、上流側の入口から下流側の出口まで減少するスクリュー断面積を有することが好ましい。特に、搬送スクリューは、搬送方向に変化するかまたは一定であるスクリューフライト高さを有する円錐形のスクリューフライトを有する。スクリューフライトの高さは、上流側の入口から下流側の出口まで減少することが好ましい。
【0117】
好ましくは、スクリューフライトは、スクリューフライト外径と、スクリューフライト外径よりも小さいスクリューフライト内径と、を有し、スクリューフライト外径は搬送方向に減少し、スクリューフライト内径は一定であるか、または、スクリューフライト外径は搬送方向に減少し、スクリューフライト内径は搬送方向に減少する。
【0118】
さらに、セパレータ装置が、搬送スクリューを取り囲むスクリーニング装置を有することが提供される。搬送スクリューは、好ましくはスクリーニング装置の内部において延びる。搬送スクリューは、特にスクリューフライトは、好ましくはスクリーニング装置に対して、特にスクリーン内面に対して、しっかりと密接する。搬送スクリューは、好ましくはスクリーニング装置内に回転可能に配置される。スクリーニング装置は、好ましくは、搬送スクリューに対して静止して配置される。
【0119】
スクリーニング装置は、湿った塊まりから液体を分離する、つまり脱水するように構成される。さらに、スクリーニング装置は、湿った塊まりを、特に固形の湿った塊まりを、入口から出口への搬送方向に案内するように構成される。
【0120】
セパレータ装置のスクリーニング装置は、好ましくは円錐形であり、特に中空円錐形である。スクリーニング装置は、特に、湾曲または圧延された金属板または湾曲または圧延された鋼板から作られたスクリーン壁で構成され、その中にスクリーンパターンとして流出口が作られる。流出口は、例えばレーザー切断によって作られる。特に、スクリーン壁は、円錐状に巻かれたおよび／または円錐状に湾曲したスクリーン壁である。特に、スクリーン壁には溶接継ぎ目があり、この継ぎ目によって円錐状に巻かれたスクリーン壁および／または円錐状に湾曲したスクリーン壁が円錐状に固定される。
【0121】
湿った塊まりから液体を分離するためのスクリーニング装置は、搬送スクリューに面するスクリーン壁のスクリーン内面と、スクリーン内面に対して半径方向外側にあって搬送スクリューから離れる方向に面するスクリーン壁のスクリーン外面との間に延びる流出口を有する、円錐形に構成された液体透過性のスクリーン壁を有することが特に好ましい。その結果、湿った塊まりから分離された液体は、セパレータ装置の作動中にスクリーニング装置から出ることができる。
【0122】
特に、スクリーニング装置は、上流側の入口から下流側の出口まで減少する、環状スクリーン断面積および／またはスクリーン内径および／またはスクリーン外径を有する。
【0123】
セパレータ装置は、スクリーニング装置のハウジング、入口チャンバおよび出口チャンバを有することが好ましい。
【0124】
スクリーニング装置は、スクリーニング装置のハウジングの内部に配置されることが好ましい。この好ましい実施形態では、好ましくは、スクリーニング装置のハウジングが入口と出口とを有し、スクリーニング装置が、流れの観点から入口と出口とを接続するように、スクリーニング装置のハウジングの内部に配置されることが提供される。さらに、スクリーニング装置のハウジングは、好ましくは流出口を有し、この流出口を通じて、分離された液体をスクリーニング装置のハウジングから排出できる。
【0125】
セパレータ装置は、流れの観点から流出口に接続される吸引装置を有することが好ましい。この目的のために、吸引装置は、好ましくは、スクリーニング装置の外側に配置され、流れの観点から流入口の下流でスクリーニング装置に接続される。吸引装置は、湿った塊まりから液体を分離するように構成される。吸引装置は、液体透過性スクリーン壁の流出口から液体を抽出する。例えば、吸引装置は、流れの観点から液体が抽出される液体タンクに接続できる。
【0126】
さらに、吸引装置が、湿った塊まりから分離された液体および／または真空によって入口において供給される予定の湿った塊まりを吸引するように構成されることが、セパレータ装置の好ましい一つの発展形態に従って最終的に提供される。真空とは、特に、セパレータ装置の作動場所において優勢な大気圧よりも低い圧力のことである。特に、吸引装置は、入口および／または出口にかかる圧力よりも低い圧力によって液体を抽出する。特に、吸引装置は、セパレータ装置よりも実質的に低い位置にあるピット等からでも、入口において供給される予定の湿った塊まりを供給できるようなタイプの真空を発生させるように構成される。
【0127】
この点で、このように構成されたセパレータ装置は、入口に設けられた湿った塊まりが特に良好に吸い込まれるという利点を有する。さらに、この発展形態には、セパレータ装置よりも低い位置にあるピットからも湿った塊まりを吸い込むことができるという利点がある。
【0128】
好ましくは、入口チャンバが入口に配置され、入口チャンバは、液体から分離される予定の湿った塊まりを受け入れて入口に供給するように構成される。加えてまたは代替として、出口に出口チャンバが配置され、出口チャンバは、出口に設けられて液体から分離された塊まりを受け入れるように構成されることが提供される。入口において入口チャンバに供給される塊まりは、出口において出口チャンバに供給される塊まりよりも高い水分を有する。
【0129】
さらに、セパレータ装置は、搬送スクリューを取り囲む成形装置を有し、出口の下流側で軸方向に変位可能に配置される。
【0130】
この種のセパレータ装置にはさまざまな利点がある。特に、移動可能に取り付けられた成形装置により、出口において脱水予定の湿った塊まりの残留水分を柔軟にかつ安価に調整することが可能になる。
【0131】
成形装置が、最小内径と、該最小内径よりも大きな最大内径との間で変化可能である可変内径を有することが、セパレータ装置の好ましい一つの発展形態に従って提供される。
【0132】
セパレータ装置のさらに好ましい実施形態に従って、最小内径が駆動シャフトの外径に対応することが提供される。
【0133】
さらに、成形装置は、出口が閉じている閉位置と、出口が開いている開位置との間で変化可能であり、閉位置では最小内径が駆動シャフトの外径に対応し、開位置では成形装置の内径が最小内径よりも大きなことが、セパレータ装置の好ましい一つの発展形態に従って提供される。
【0134】
成形装置がリングユニットを有することは、さらなる好ましい実施形態に従って提供される。
【0135】
さらに、セパレータ装置の好ましい一つの発展形態に従って、リングユニットが単一部品リングとして、特に単一部品ゴムリングとして構成されることが提供される。特に、リングユニットは弾力性のある単一部品リングとして構成される。
【0136】
さらに、成形装置が成形装置フランジを有し、この成形装置フランジにリングユニットが固定されることが、セパレータ装置の好ましい一実施形態に従って提供される。
【0137】
成形装置フランジが円筒状の成形装置フランジ部を有することが、セパレータ装置のさらに好ましい発展形態に従って提供される。
【0138】
出口がフランジとして構成されることは、セパレータ装置のさらに好ましい発展形態に従って提供される。
【0139】
さらに、フランジとして構成される出口が円筒状出口部を有することが、セパレータ装置の好ましい一実施形態に従って提供される。
【0140】
円筒状成形装置のフランジ部が、円筒状出口部に移動可能に取り付けられることが、セパレータ装置の好ましい一つの発展形態に従って提供される。
【0141】
この第３の態様は、以下の実施形態（特許請求の範囲）の主題によって規定される。
【0142】
１．湿った塊まりを脱水するためのセパレータ装置であって、当該セパレータ装置は、
駆動回転軸を中心にして回転可能に取り付けられて、上流シャフト端と下流シャフト端との間を軸方向に延びる駆動シャフトと、
前記駆動シャフトに接続されて、上流側の入口から、入口に対して下流側にある出口まで、塊まりを搬送方向に搬送するように構成された搬送スクリューと、
前記搬送スクリューを取り囲むスクリーニング装置であって、当該スクリーニング装置が、湿った塊まりから液体を分離するように構成されるとともに、湿った塊まりを、特に固形の湿った塊まりを、入口から出口まで搬送方向に案内するように構成されるスクリーニング装置と、を有し、
前記搬送スクリューを取り囲む成形装置が、前記出口の下流側において軸方向に変位可能に配置される、セパレータ装置。
駆動回転軸を中心にして回転可能に取り付けられて、上流シャフト端と下流シャフト端との間を軸方向に延びる駆動シャフトと、
前記駆動シャフトに接続されて、上流側の入口から、入口に対して下流側にある出口まで、塊まりを搬送方向に搬送するように構成された搬送スクリューと、
前記搬送スクリューを取り囲むスクリーニング装置であって、当該スクリーニング装置が、湿った塊まりから液体を分離するように構成されるとともに、湿った塊まりを、特に固形の湿った塊まりを、入口から出口まで搬送方向に案内するように構成されるスクリーニング装置と、を有し、
前記搬送スクリューを取り囲む成形装置が、前記出口の下流側において軸方向に変位可能に配置される、セパレータ装置。
【0143】
２．前記成形装置は、最小内径と、当該最小内径よりも大きな最大内径との間で変化可能である可変内径を有する、請求項１に記載のセパレータ装置。
【0144】
３．前記最小内径は、前記駆動シャフトの外径に対応する、請求項２に記載のセパレータ装置。
【0145】
４．前記成形装置は、前記出口が閉じている閉位置と、前記出口が開いている開位置との間で可変であり、前記閉位置では、前記最小内径が前記駆動シャフトの外径に対応し、前記開位置では、前記成形装置の内径が前記最小内径よりも大きい、請求項２または請求項３に記載のセパレータ装置。
【0146】
５．前記成形装置は、リングユニットを有する、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のセパレータ装置。
【0147】
６．前記リングユニットは、単一部品リングとして、特に単一部品ゴムリングとして、構成される、請求項５に記載のセパレータ装置。
【0148】
７．前記成形装置は、前記リングユニットが固定される成形装置フランジを有する、請求項５または請求項６に記載のセパレータ装置。
【0149】
８．前記成形装置フランジは、円筒状の成形装置フランジ部を有する、請求項７に記載のセパレータ装置。
【0150】
９．前記出口は、フランジとして構成される、請求項１から請求項８のいずれか１つに記載のセパレータ装置。
【0151】
１０．前記出口は、円筒状出口部を有するフランジとして構成される、請求項９に記載のセパレータ装置。
【0152】
１１．前記円筒状成形装置フランジ部は、前記円筒状出口部に移動可能に取り付けられる、請求項７から請求項１０のいずれか１つに記載のセパレータ装置。
【0153】
第２の態様および第３の態様およびそれらの可能な発展形態のさらなる利点、設計変形および設計詳細については、第１の態様およびその可能な発展形態に従ったセパレータ装置の対応する特徴および発展形態に関する上記説明も参照されたい。
【0154】
本発明の第１の態様および／または第２の態様および／または第３の態様の好ましい例示的な実施形態を、添付した図面に基づいて例示的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0155】
【図1】セパレータ装置の例示的な好ましい一実施形態の外観立体図である。
【発明を実施するための形態】
【0156】
図中、同一の要素または実質的に機能的に同一の要素には同一の名称が付されている。一般的な記述は、相違点が明示的に指定されない限り、原則としてすべての実施形態に関連する。図面を参照しながら実施例に基づいて本発明を説明することは、実質的に図式的に行われ、それぞれの図面で説明されている要素は、より良く説明するために誇張され、他の要素は簡略化され得る。
【0157】
図１は、セパレータ装置１の例示的な一実施形態の斜視立体図である。セパレータ装置１は、所望の乾燥質量含有率を有する脱水された塊まりＳを供給するために、湿った塊まりＭを脱水するように構成される。この目的のために、セパレータ装置１は、駆動回転軸Ｄ１を中心にして回転可能に取り付けられ、上流シャフト端１１と下流シャフト端１２との間を軸方向Ａに延びる駆動シャフト１０を有する。駆動シャフト１０は駆動ユニット４０のモータシャフトによって駆動され、このモータシャフトはモータ回転軸Ｄ２を中心にして回転可能に取り付けられる。例示的な実施形態では、モータ回転軸Ｄ２は、駆動回転軸Ｄ１に対して直交して延びているが、これとは異なり、モータ回転軸Ｄ２が駆動回転軸Ｄ１に対して傾斜して配設される場合の、またはモータ回転軸Ｄ２が駆動回転軸Ｄ１に対して平行に延びる場合の、駆動ユニット４０の配置も考えられる。
【0158】
スクリーニング装置のハウジング５０の内部でのスクリーニング装置３０の配置に関する詳細は、図２から図７の断面図から知ることができる。図３および図４は、円筒形のスクリーニング装置３０を有し、その中に円筒形の搬送スクリュー２０が回転可能に取り付けられるセパレータ装置１の好ましい実施形態を示している。図５ａ、図５ｂおよび図６は、円錐形搬送スクリュー２０が回転可能に取り付けられた円錐形スクリーニング装置３０を有するセパレータ装置１の好ましい実施形態を示している。
【0159】
好ましい実施形態では、搬送スクリュー２０およびスクリーニング装置３０は、搬送スクリュー２０がスクリーニング装置３０に対して、特にスクリーニング装置３０の液体透過性スクリーン壁のスクリーン内面に対して、しっかりと密接するように構成されることが明らかである。この配置の結果、脱水予定の湿った塊まりＭは、搬送スクリュー２０とスクリーニング装置３０との間で、搬送圧力に依存する方法で搬送方向Ｆに圧縮される。これにより、液体Ｌは、スクリーニング装置３０の液体透過性スクリーン壁を通じて湿った塊まりＭから押し出される。
【0160】
液体透過性スクリーン壁は、搬送スクリュー２０に面するスクリーン壁のスクリーン内面と、スクリーン内面に対して半径方向外側にあって、搬送スクリュー２０から離れる方向に面するスクリーン壁のスクリーン外面と、の間に延びる流出口を有する。湿った塊まりＭから分離された液体Ｌは、流出口を通じてスクリーニング装置３０から出ることができる。ここで、流出口の大きさは、湿った塊まりＭの固体ではなく液体Ｌがスクリーン壁を通じてスクリーニング装置から出ることができるように構成され、その結果、湿った塊まりＭの固体はスクリーニング装置３０を通じて出口３２まで導かれる。流出口は、好ましくは、スクリーン内面からスクリーン外面の方向に増大する断面を有する。
【0161】
スクリーニング装置のハウジング５０は、スクリーニング装置３０によって流れの観点から接続される入口３１および出口３２を有する。スクリーニング装置のハウジング５０の入口３１には入口チャンバ５１が配置され、スクリーニング装置のハウジング５０の出口３２には出口チャンバ５２が配置される。従って、スクリーニング装置のハウジング５０は、入口チャンバと出口チャンバとの間を軸方向に延びる。したがって、入口チャンバおよび出口チャンバは、スクリーニング装置のハウジング５０によって、流れの観点から互いに接続される。入口チャンバ５１は、脱水予定の湿った塊まりＭを受け入れて、入口３１に供給するように構成される。このため、図１に示す入口チャンバ５１には開口５１ａが設けられており、この開口５１ａから脱水予定の湿った塊まりＭを入口チャンバ５１に供給できる。入口チャンバ５１に供給された湿った塊まりＭは、搬送スクリューによって搬送方向Ｆに搬送され、上流側の入口３１から、入口３１に対して下流側にある出口３２まで搬送される。このため、搬送スクリュー２０は駆動シャフト１０に接続され、駆動シャフト１０の回転運動が搬送スクリュー２０に伝達される。その後、搬送スクリュー２０によって搬送される湿った塊まりが、所望の乾燥質量含有率を持った脱水された塊まりＳとして出口３２に到達すると、脱水された塊まりＳは、出口３２に供給される脱水された塊まりＳを受け入れるように構成された出口チャンバ５２に搬送される。脱水された塊まりＳは残留水分を持ち得ることを理解されたい。しかしながら、出口に供給される脱水された塊まりＳの乾燥質量含有率は、入口において供給される脱水予定の湿った塊まりＭの乾燥質量含有率よりも何れにしても大きい。
【0162】
図１に示すセパレータ装置１の出口３２には、搬送スクリューシャフト２３を取り囲む成形装置７０が配置される。本例示的実施形態では、成形装置７０は、出口３２の下流側で軸方向Ａに配置される。成形装置７０は、可撓性構成または弾性構成であり、最小内径と、該最小内径よりも大きな最大内径との間で変化可能である可変内径を有する。この図では、最小内径が搬送スクリューシャフト２３の外径に相当する。
【0163】
成形装置７０は、リングユニット７１と、リングユニット７１が固定される成形装置フランジ７２と、を備える。本実施例では、リングユニット７１は、単一部品のゴムリングとして構成される。ゴムリングは、出口の領域において、スクリーニング装置のハウジング５０上の成形装置フランジ７２と一緒に配置される。
【0164】
成形装置７０は、出口３２が閉じている閉位置と、出口３２が開いている開位置との間で変化させることができる。閉位置では、スクリーニング装置のハウジング５０は出口チャンバ５２に対して閉じられており、つまり、流れの観点から出口チャンバ５２に対して接続されていない。開位置では、スクリーニング装置のハウジング５０は出口チャンバ５２に対して開いており、つまり、流れの観点から出口チャンバ５２と連通している。閉位置では、最小内径は搬送スクリューシャフト２３の外径に対応する。セパレータ装置１が作動されると、脱水された塊まりＳが、スクリーニング装置のハウジング５０またはスクリーニング装置３０から出口３２を通じて出口チャンバ５２に入る。ここで、脱水された塊まりＳは、一定の搬送圧力に達すると同時に、成形装置７０を、特にリングユニットを、外側に押圧する。成形装置７０は、成形装置７０の内径がその最小内径よりも大きな開位置に位置し、スクリーニング装置は流れの観点から、出口において出口チャンバに接続される。
【0165】
成形装置７０は、弾力性のある抵抗として機能し、搬送スクリュー２０とスクリーニング装置３０との間で搬送される塊まりＭに必要な搬送圧力を蓄積することを助け、供給された湿った塊まりＭを搬送方向Ｆに脱水する。
【0166】
【0167】
図２に示す実施形態では、駆動シャフト１０はテンションロッド状の中実のシャフトとして構成され、搬送スクリュー２０の円筒状の搬送スクリューシャフト２３は中空構成となっている。搬送スクリュー２０は、上流スクリュー端２１と下流スクリュー端２２との間を軸方向Ａに延びる。断面図から、円筒形スクリーニング装置３０が搬送スクリュー２０をどのように取り囲み、搬送スクリュー２０が駆動シャフト１０をどのように取り囲んでいるかが明らかである。搬送スクリューは、スクリーニング装置３０の内部で回転可能に取り付けられており、搬送スクリュー２０または搬送スクリューシャフト２３は、上流スクリュー端２１の領域において、上流シャフト端１１の領域における駆動シャフト１０に機械的に結合される。図２に示すセパレータ装置１の実施形態では、駆動シャフト１０および搬送スクリュー２０は、干渉嵌合によって非ポジティブ式に機械的に結合される。この機械的接続の結果、駆動シャフト１０の回転運動が搬送スクリュー２０に伝達される。駆動シャフト１０を駆動するために、駆動シャフト１０は、下流シャフト端１２の領域において、駆動ユニット４０（詳細には図示せず）に機械的に結合される。
【0168】
駆動シャフト１０が複数の部品で構成されていることがわかる。駆動シャフト１０は、第１サブシャフト１０ａおよび第２サブシャフト１０ｂを有する。第１サブシャフト１０ａは、駆動ユニット４０に回転駆動可能に取り付けられる。さらに、第２サブシャフト１０ｂが搬送スクリュー２０に結合される。第１サブシャフト１０ａおよび第２サブシャフト１０ｂは、トルクに関して固定されるとともに軸力を伝達する方法で、出口チャンバ５２の内部で互いに結合される。第１サブシャフト１０ａおよび第２サブシャフト１０ｂを、トルクに関して固定され、軸力を伝達するように結合するために、ネジとプラグイン接続が設けられる。このため、第１サブシャフト１０ａには、第２サブシャフト１０ｂに導入される少なくとも１つのシャフト肩部１６が設けられる。第２サブシャフト１０ｂは、第１サブシャフト１０ａのシャフト肩部１６に対応する受け部１７を有する。その結果、特にトルク伝達のために、第１サブシャフト１０ａを第２サブシャフト１０ｂに差し込むことができる。特に好ましいのは、第１サブシャフトおよび第２サブシャフトが軸方向に互いに対して変位可能に配置されることである。さらに、第１サブシャフト１０ａには貫通穴１８が設けられ、第２サブシャフト１０ｂには内ネジ穴１９が構成される。
【0169】
シャフト調整ユニット８０は、第１サブシャフト１０ａに対する第２サブシャフト１０ｂの軸方向の相対位置を調整するために設けられる。現在の好ましい実施形態では、シャフト調整ユニット８０は、貫通穴１８を通って延び、内ネジ穴１９にねじ込まれるネジロッド８１を有する。下流シャフト端１２には、シャフト調整ユニット８０のベアリング８２が端部側に配置されており、このシャフト調整ユニット８０には、ネジロッド８１が回転自在に、かつ軸方向に固定されて配置される。その後、ネジロッド８１を回転させると、第２サブシャフト１０ｂが第１サブシャフト１０ａに対して軸方向Ａに変位する。その結果、スクリューフライト２４と、出口３２に配置される成形装置７０との間隔を設定でき、したがって出口に供給される脱水された塊まりＳの乾燥質量含有率を設定できる。第２サブシャフト１０ｂひいては搬送スクリュー２０が入口チャンバ５１の方向に軸方向に押圧されると、スクリューフライト２４と成形装置７０との間の間隔が広がる。その結果、出口３２に供給される脱水された塊まりＳの乾燥質量含有率が増加する。スクリューフライト２４と成形装置７０との間隔が小さくなれば、すなわち、第２サブシャフト１０ｂが搬送スクリュー２０とともに軸線方向において出口チャンバ５１の方向に変位すれば、スクリーニング装置の内部での搬送圧力が低下し、出口３２に供給される脱水された塊まりＳの乾燥質量含有率が低下する。本実施例で示す好ましい実施形態では、ネジボルトまたはネジを手動で回転させることにより、搬送ネジまたは第２サブシャフトを軸方向Ａに変位させることができる。
【0170】
できるだけ撓んだ弛みがなく、角度誤差を補償する駆動シャフト１０を実現するために、駆動シャフト１０（本実施例では第２サブシャフト１０ｂ）は異なる断面積を有する。例えば、テンションロッドとして構成される駆動シャフト１０は、上流シャフト端１１の領域と、第１サブシャフト１０ａおよび第２サブシャフト１０ｂの接続領域とにおいて、それぞれの場合に１つのシャフト端部１３、１４を備え、その間にシャフト中間部１５が延びている。ここで、シャフト端部１３、１４の断面の面積は、シャフト中間部１５の断面の面積よりも大きい。
【0171】
図３に示すセパレータ装置１のさらに好ましい実施形態の断面図は、図２に示すセパレータ装置１の好ましい実施形態に基づいている。図３に示すセパレータ装置１の実施形態は、スクリーニング装置３０の内部において搬送スクリュー２０の軸方向変位をもたらすために、シャフト調整ユニット８０を駆動ユニットによって自動的に作動させることができるという点で、図２に示すセパレータ装置１の好ましい実施形態と実質的に異なる。このため、シャフト調整ユニット８０のアキシャルベアリング８２は、ドライブ用の対応するコネクタと、シャフト調整ユニット８０に対応して取り付けられたアキシャルベアリングと、を有する。
【0172】
図４は、図１から図３に示すセパレータ装置１の好ましい実施形態に基づくセパレータ装置１のさらに好ましい実施形態の外観断面図である。図２および図３に示すセパレータ装置１の実施形態とは対照的に、図４に示すセパレータ装置１の実施形態の搬送スクリュー２０または駆動シャフト１０は、スクリーニング装置３０に対して軸方向に変位できない。これに対応して、図４に示すセパレータ装置１には、シャフト調整ユニット８０を有さない。
【0173】
しかしながら、図４に示すセパレータ装置１では、出口３２の下流側に配置される成形装置７０が、軸方向Ａに変位可能に配置され、搬送スクリューシャフト２３を取り囲むように設けられる。成形装置７０が、最小内径と、当該最小内径よりも大きな最大内径との間で変化可能である可変内径を有することも、この好ましい実施形態の場合である。この図では、最小内径が搬送スクリューシャフト２３の外径に相当する。
【0174】
また、この実施形態では、成形装置７０を、出口３２が閉じている閉位置と、出口３２が開いている開位置との間で変化させることができる。図４は、閉位置にある成形装置７０を示す。閉位置では、最小内径は搬送スクリューシャフト２３の外径に対応する。セパレータ装置１が作動して、出口３２からの乾燥した塊まりＳが出口チャンバ５２に入ると、塊まりＭは成形装置７０を外側に押圧する。成形装置７０は、成形装置７０の内径が最小内径よりも大きな開位置に位置する。
【0175】
図４に示す好ましい実施形態では、成形装置７０は、リングユニット７１と、リングユニット７１が固定される成形装置フランジ７２と、を有する。リングユニット７１は、単一部品のゴムリングとして構成される。成形装置フランジ７２は、円筒状の成形装置フランジ部を有する。本実施形態では、出口は、円筒状出口部を有するフランジ３２ａとして構成される。成形装置７０は、円筒状の成形装置フランジ部が円筒状出口部を取り囲むように、出口３２に対して配置され、その結果、成形装置７０は、出口３２に対して軸方向Ａに移動可能または変位可能である。成形装置７０を変位させるための成形装置調整ユニット（図示せず）を設けることができ、この成形装置調整ユニットは、成形装置７０を出口に対して軸方向に変位させるように構成される。成形装置７０が駆動ユニット４０の方向に変位し、その結果、出口３２とリングユニットとの間の間隔が広がると、出口３２に供給される脱水された塊まりＳの乾燥質量含有率が増加する。逆に、出口３２と成形装置７０のリングユニットとの間の間隔が小さくなる場合、出口３２に供給される脱水された塊まりＳの乾燥質量含有率が減少し、すなわち含水率（water content）が増加する。
【0176】
図５ａに示すセパレータ装置１の好ましい実施形態は、図１および図２に示すセパレータ装置１の好ましい実施形態に実質的に基づいている。図２に示すセパレータ装置１の好ましい実施形態とは対照的に、図５ａに示す断面図の場合のスクリーニング装置３０は、中空円錐体として円錐状に構成される。ここで、中空円錐体は、軸方向に変化する環状のスクリーン断面積と、軸方向Ａに変化するスクリーン内径と、軸方向Ａに変化するスクリーン外径と、を備える。スクリーニング装置３０の環状のスクリーン断面積、スクリーン内径およびスクリーン外径は、上流側の入口３１から下流側の出口３２まで搬送方向Ｆにおいて減少する。
【0177】
スクリーニング装置３０と同様に、搬送スクリュー２０も円錐形をしている。搬送スクリューは、上流側の入口３１から下流側の出口３２まで搬送方向Ｆに減少するスクリュー断面積を有する。本実施形態では、搬送スクリューは、スクリュー高さを有する円錐状に動くスクリューフライト２４を備える。スクリューの高さは、搬送方向Ｆに減少する。このため、円錐スクリューフライト２４は、搬送方向Ｆに一定のスクリューフライト内径と、減少するスクリューフライト外径と、を有する。スクリューフライトの内径は、搬送スクリューシャフト２３の外径または外側径に対応する。図５ｂの詳細図は、スクリーニング装置３０とその中に配置された円錐形搬送スクリュー２０の円錐形プロフィールを示している。
【0178】
図６に示すセパレータ装置１の好ましい実施形態は、図５ａおよび図５ｂに示すセパレータ装置１の好ましい実施形態に基づいている。図５ａおよび図５ｂに示すセパレータ装置１の好ましい実施形態とは対照的に、図６に示すセパレータ装置１の実施形態は、図４に示すセパレータ装置１の好ましい実施形態に関連して上述したように、出口３２に対して軸方向Ａに変位可能な成形装置７０を有する。
【0179】
図７は、図１に示すセパレータ装置１の好ましい実施形態に基づくセパレータ装置１のさらに好ましい実施形態の外観断面図である。図７に示すセパレータ装置１は、スクリーニング装置３０の外側に配置されて、流れの観点から入口３１の下流側でスクリーニング装置３０に接続される吸引装置６０を備える。この目的のために、スクリーニング装置のハウジング５０は、好ましくは流出口５３を有し、この流出口５３には、液体Ｌを抽出するために吸引装置６０が流れの観点から接続される。吸引装置６０は、脱水予定の湿った塊まりＭから液体Ｌを分離し、特に液体透過性スクリーン壁の流出口からも液体Ｌを抽出するように構成される。この目的のために、吸引装置６０は吸引圧力を発生させ、これによって液体は脱水される塊まりから分離される。さらに、吸引装置６０の吸引圧力は、入口で供給される脱水予定の湿った塊まりＭを吸引するために好ましい方法で使用できる。例えば、セパレータ装置１は、流れの観点から吸引装置６０に接続され、吸引装置６０によって抽出される液体Ｌを受け入れる液体タンク６１を備えることもできる。したがって、出口チャンバ５２に搬送される脱水された塊まりＳを受け取る固体塊まりタンク６２を設けることもできる。特に、吸引装置６０によって生成される吸引圧力は、出口に供給される脱水された塊まりＳの所望の乾燥質量含有率、および／または、入口において供給される脱水予定の湿った塊まりＭの粘度、および／または、入口において供給される脱水予定の湿った塊まりＭの液体に依存する方法で設定できる。
【0180】
【符号の説明】
【0181】
１：セパレータ装置
１０：駆動シャフト
１０ａ：第１サブシャフト
１０ｂ：第２サブシャフト
１１：上流シャフト端
１２：下流シャフト端
１３：シャフト端部
１４：シャフト端部
１５：シャフト中間部
１６：シャフト肩部
１７：受け部
１８：貫通穴
１９：内ネジ穴
２０：搬送スクリュー
２１：上流スクリュー端
２２：下流スクリュー端
２３：搬送スクリューシャフト
２４：スクリューフライト
３０：スクリーニング装置
３１：入口
３２：出口
３２ａ：フランジ
４０：駆動ユニット
５０：スクリーニング装置のハウジング
５１：入口チャンバ
５１ａ：開口
５２：出口チャンバ
５３：流出口
６０：吸引装置
６１：液体タンク
６２：固体塊まりタンク
７０：成形装置
７１：リングユニット
７２：成形装置フランジ
８０：シャフト調整ユニット
８１：ネジ付きボルト／ネジ
８２：アキシャルベアリング
Ａ：軸方向
Ｄ１：駆動回転軸
Ｄ２：モータ回転軸
Ｆ：搬送方向
Ｌ：液体
Ｍ：湿った塊まり
Ｓ：乾燥した塊まり
１０：駆動シャフト
１０ａ：第１サブシャフト
１０ｂ：第２サブシャフト
１１：上流シャフト端
１２：下流シャフト端
１３：シャフト端部
１４：シャフト端部
１５：シャフト中間部
１６：シャフト肩部
１７：受け部
１８：貫通穴
１９：内ネジ穴
２０：搬送スクリュー
２１：上流スクリュー端
２２：下流スクリュー端
２３：搬送スクリューシャフト
２４：スクリューフライト
３０：スクリーニング装置
３１：入口
３２：出口
３２ａ：フランジ
４０：駆動ユニット
５０：スクリーニング装置のハウジング
５１：入口チャンバ
５１ａ：開口
５２：出口チャンバ
５３：流出口
６０：吸引装置
６１：液体タンク
６２：固体塊まりタンク
７０：成形装置
７１：リングユニット
７２：成形装置フランジ
８０：シャフト調整ユニット
８１：ネジ付きボルト／ネジ
８２：アキシャルベアリング
Ａ：軸方向
Ｄ１：駆動回転軸
Ｄ２：モータ回転軸
Ｆ：搬送方向
Ｌ：液体
Ｍ：湿った塊まり
Ｓ：乾燥した塊まり
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5a】
【図5b】
【図6】
【図7】
【国際調査報告】