本发明涉及从含有液体的处理物中分离该液体的分离装置。
背景技术
已知有这样的分离装置，其具有：旋转轴，形成在俯视的情况下与处理物的输送方向交叉的方向上，并且，在处理物的输送方向上多个旋转轴并列设置；驱动装置，对各旋转轴进行旋转驱动；以及旋转板，在各旋转轴上沿轴向排列并轴装有多个旋转板，并且，板厚方向面向沿该旋转轴的方向，其中，在所述输送方向或所述旋转轴的轴向上相邻的旋转板之间形成有使处理物中的液体下落的间隙，所述旋转板构成为在被驱动装置驱动进行旋转的过程中周期性地重复向上方突出的状态和不向上方突出的状态，通过所述驱动装置对各旋转板进行旋转驱动以输送处理物，从而将液体从该处理物中分离(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2016-13556号公报
根据上述文献的固液分离装置，当通过旋转板的旋转输送处理物时，周期性地重复该旋转板向上方突出的状态和不向上方突出的状态，因而促进了从处理物中分离液体的作用，另一方面，由于位于向上方突出且在旋转轴的轴向上相邻的旋转板之间的处理物等，使得旋转轴的轴向上的负载作用于该旋转板，根据该负载的大小，有可能使旋转板破损。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种分离装置，该分离装置在通过旋转的旋转板输送含有液体的处理物的过程中，从该处理物中分离该液体，该分离装置能够从处理物中有效地分离液体，而且还能够有效地防止旋转板的破损。
为了实现上述目的，本发明提供一种分离装置，其从含有液体的处理物中分离该液体，其特征在于，具有：旋转轴，形成在俯视的情况下与处理物的输送方向交叉的方向上，并且，在处理物的输送方向上多个所述旋转轴并列设置；驱动装置，对各旋转轴进行旋转驱动；以及旋转板，在各旋转轴上沿轴向排列并轴装有多个所述旋转板，并且，板厚方向面向沿该旋转轴的方向，其中，在所述输送方向或所述旋转轴的轴向上相邻的旋转板之间形成有使处理物中的液体下落的间隙，所述旋转板构成为在被驱动装置驱动进行旋转的过程中周期性地重复向上方突出的状态和不向上方突出的状态，并构成为能够在沿所述旋转轴的方向上弹性变形，通过所述驱动装置对各旋转板进行旋转驱动以输送处理物，从而将液体从该处理物中分离。
所述旋转板可以成形为椭圆状。
所述旋转板可以是可弹性变形的金属制的板弹簧。
所述分离装置可以具有挤压部件，所述挤压部件将通过所述旋转板的旋转输送来的处理物从上方侧向下方按压从而进行挤压，在所述挤压部件的下表面侧一体地形成有向下方突出的突出部，所述突出部以下述状态进行设置，即，在沿所述旋转轴的轴向观察时，在不与所述旋转板的旋转轨迹重叠的范围内，在不沿该旋转轨迹的状态下进行设置。
在挤压部件的下表面侧可以形成有多个所述突出部。
所述驱动装置可以构成为，具有致动器和成形为环状的链条，通过该链条将所述致动器的动力传送到所述旋转轴，在所述链条的下方可以设有储存润滑油的储油部，所述链条可以向下方松弛，使得其至少下侧的一部分浸在储存于所述储油部中的润滑油中。
由于旋转板在旋转过程中周期性地重复向上方突出的状态和不向上方突出的状态，因而在旋转时可以从处理物中有效地分离液体，并且，即使在负载沿旋转轴的轴向作用于该旋转板的情况下，由于旋转板自身发生弹性变形，因而，还能够有效地防止由这样的负载造成的旋转板的破损。
附图说明
图1是示出应用了本发明的分离装置的结构的整体侧剖视图。
图2是示出应用了本发明的分离装置的结构的整体俯视图。
图3是处理部的侧视图。
图4是示出在处理部的输送方向上排列的旋转板的旋转轨迹的侧视图。
图5是处理部的后视图。
图6是图5的主要部分的放大图。
图7是示出驱动机构的结构的后视图。
图8是示出向传动链条供给润滑油的结构的侧视图。
具体实施方式
图1、图2是示出应用了本发明的分离装置的结构的整体侧剖视图和整体俯视图。图示的分离装置(固液分离装置)1在输送混合有固体和液体(主要是水)的处理物的过程中，从该处理物中分离液体(主要是脱水)。该分离装置1具有：上部侧的装置主体2、和对该装置主体2进行下部支撑的下部侧的下部框架3。
所述下部框架3还用作上部开放的成形为箱状的排液箱。通过装置主体2从处理物中分离的液体下落到所述排液箱3内暂时贮存。
所述装置主体2以可切换到如图1实线所示水平的姿势(水平姿势)和如该图虚线所示面向处理物的输送方向下游侧向上方倾斜的姿势(倾斜姿势)的方式可上下摆动地支撑在下部框架3侧。这里，将处理物的输送方向下游侧定义为前方，将上游侧定义为后方，将与该处理物的输送方向(前后方向)交叉(更具体地为正交)的方向定义为横向(左右方向)。
该装置主体2形成为在俯视时呈长边方向面向所述纵向的矩形状。该装置主体2具有：上下两侧开放的箱状的框体2a；处理部6，配置在构成该框体2a的一部分且相互平行相对的左右一对板状的侧框架4，4之间且进行处理物的处理；驱动机构(驱动装置)7，配置在一个侧框架4(驱动侧侧框架4a)中的与另一个侧框架4(非驱动侧侧框架4b)的相对表面相反侧的表面(外侧侧表面)侧而对处理部6进行驱动；以及挤压机构(挤压装置)8，配置在处理部6的正上方而进行该处理物的挤压处理。
首先，根据图1至图6说明处理部6的结构。
图3是处理部的侧视图，图4是示出在处理部的输送方向上排列的旋转板的旋转轨迹的侧视图，图5是处理部的后视图，图6是图5的主要部分的放大图。处理部6具有：多个旋转轴9，旋转自如地架设并支撑在左右侧框架4，4之间且形成在俯视时与处理物的输送方向交叉(具体地为正交)的方向(即，横向或左右方向)上；多个引导杆(引导部件)11，在位于左右侧框架4，4之间的状态下安装固定在框体2a侧且形成在前后方向上；以及多个旋转板(旋转体)12，以一体旋转的方式轴装在旋转轴9上且在该旋转轴9的轴向图(侧视图)中成形为圆形或椭圆形状。
所述多个旋转轴9以彼此平行的方式并列设置在处理物的输送方向上。各旋转轴9通过设置在左右侧框架4，4的外侧侧表面上的轴承13，13，旋转自如地支撑在自身的轴系上。在前后相邻的旋转轴9，9之间形成有预定的间隔，以容许轴装在该旋转轴9，9上的旋转板12的旋转。
所述旋转板12以板厚方向面向沿旋转轴9的方向(具体地，平行于旋转轴9的方向)的状态(即，垂直于该旋转轴9的状态)进行安装固定。更详细地说，在将旋转板12安装到旋转轴9上时，在使旋转轴9插通旋转板12的椭圆中心部或圆形中心部的状态下，将该旋转板12安装固定在旋转轴9上。
在各旋转轴9上，在该旋转轴9的轴向(水平方向)上并列设置的状态下按各预定间隔(在图示的示例中为等间隔)轴装有多个该旋转板12。在左右并列设置的状态下轴装在相同的旋转轴9上的多个旋转板12是彼此平行的，且其在该旋转轴的轴系处的位置(相位)被设定为相同。
各旋转轴9的一端部从驱动侧侧框架4a的外侧侧表面侧的轴承13突出到该驱动机构7侧。在旋转轴9中的从所述轴承向驱动机构7侧突出的部分处安装固定有与该旋转轴9一体旋转的驱动链轮14。该驱动链轮14是对旋转轴9进行驱动的链轮，构成所述驱动机构7的一部分。细节在后面描述。
根据这样的结构，椭圆形的旋转板12构成为，在由旋转轴9进行的一体旋转中，每1/4圈交替重复突出状态和非突出状态，该突出状态是指长边方向(长轴方向)在侧视时面向与引导杆11垂直的上下方向向上下两侧突出，该非突出状态是指长边方向(长轴方向)在侧视时面向与引导杆11平行的前后方向不向上下两侧突出。通过重复该突出状态和非突出状态，有效地从处理物中分离液体。
另外，在该旋转板12朝上方突出时，由于在左右旋转板12，12之间的处理物堵塞等，有可能使横向(旋转轴9的轴向)的负载作用于该旋转板12。由于该负载而使旋转板12在旋转轴9的轴向上弯曲变形，这成为破损的原因，而且还成为工作中断的原因。
为了防止这样的破损和作业中断，各旋转板12由sus301csp等的金属制的板弹簧构成。然后，在由于上述的原因等而使旋转轴9的轴向力作用于该旋转轴12的情况下，如图5虚线所示，在旋转轴9的轴向(沿旋转轴9的方向)上进行弹性弯曲变形，当该力的作用被解除时恢复到原始形状，能够防止旋转板12的破损，作业也不会中断。
另外，轴装在相同的旋转轴9上且在该旋转轴9的轴向上相邻的旋转板12，12之间的间隔由外装在该旋转轴9上的圆形环状的间隔件16保持。另外，旋转轴9的轴向上的各旋转板12的设置位置对于前后相邻的多个旋转轴9的全部来说是相同的。
根据它们的结构，多个旋转板12在俯视时呈前后一直线状配置而构成旋转列l。在左右方向上每等间隔地并列设置有多个该旋转列l，形成前后方向的输送面。该输送面在装置主体2的水平姿势时处于大致水平状态，另一方面，在装置主体2的倾斜姿势时处于面向处理物的输送方向朝上方倾斜的倾斜状态。
此外，位于处理物的输送方向最下游(最前方)侧的旋转板12在侧视时成形为圆形。另一方面，除此以外的旋转板12在侧视时成形为长轴与短轴的交点为旋转中心的椭圆状。将在处理物的输送方向上相邻的旋转板12，12设定成使其旋转轨迹d的半径相同，或者使输送方向下游侧(前侧)的旋转板12的旋转轨迹d的半径比输送方向上游侧(后侧)的旋转板12的旋转轨迹d的半径小。
具体地，如图4所示，构成一个旋转列l的多个旋转板12存在以下四种：多个第一旋转板12a，即，旋转轨迹d的半径为最大的第一半径r1的旋转板12；第二旋转板12b，即，旋转轨迹d的半径为比第一半径r1小的第二半径r2的旋转板12；多个第三旋转板12c，即，旋转轨迹d的半径为比第二半径r2小的第三半径r3的旋转板12；以及第四旋转板12d，即，旋转轨迹d的半径为最小的第四半径r4的圆形的旋转板12。
然后，在第一旋转板12a的前方配置有第二旋转板12b，在第二旋转板12b的前方配置有第三旋转板12c，在第三旋转板12c的前方配置有第四旋转板12d。
此外，处理物的输送方向(前后)上相邻的旋转板12，12的距离随着彼此的旋转轨迹d的半径变得越小而被设定得越短。换句话说，在处理物的输送方向上相邻的旋转体12，12之间，在各旋转板12的旋转中也总是确保预定的间隙s1。
而且，在处理物的输送方向上相邻的椭圆状的旋转板12a，12b，12c配置成使旋转轨迹d在侧视时重叠，并且彼此的相位错开1/4圈的量。此外，前后相邻的圆状的第四旋转板12d和椭圆状的第三旋转板12c的旋转轨迹d在侧视时处于非重叠的状态。
另外，由于第四旋转板12d的旋转轨迹d与该旋转板12自身的侧表面形状相同，因而交替重复上述的突出状态和非突出状态的旋转板12为第一旋转板12a、第二旋转板12b和第三旋转板12c。
所述引导杆11具有左右宽度向下方逐渐减小的楔状的截面形状并形成在处理物的输送方向上。
该前后延伸的引导杆11非接触地配置在相邻的旋转列l，l之间(横向相邻的旋转板12，12之间)，并且该引导杆11设置在所述旋转轴9的正上方附近。
由于引导杆11和与该引导杆11相邻的旋转板12是非接触的，因而在彼此之间形成有狭缝(间隙)s2。在横向相邻的旋转板12，12(旋转列l，l)之间分别形成有两个该狭缝s2。此外，根据引导杆11的楔截面的形状，该狭缝s2的横向宽度向下方逐渐扩大。
当从输送面的上游侧(后端部)导入处理物，使各旋转板12在正转方向(图1箭头所示的逆时针方向)上旋转驱动时，通过相位前后依次错开且交替重复突出状态和非突出状态的第一旋转板12a、第二旋转板12b和第三旋转板13c，使输送面呈波浪状，当旋转板12从引导杆11向上方突出时，该旋转板12的外缘部分向前方位移并将处理物依次向前方输送。
在该输送过程中，处理物中的液体从形成在前后相邻的旋转板12，12之间的间隙s1、和形成在左右相邻的旋转板12，12之间的狭缝s2下落，储存在排液箱3内。在这样的处理物输送过程(输送过程)中，依次从处理物中分离液体，该处理物中的液体含有率降低。
输送到最下游侧的处理物充分进行脱液而处于接近固体的状态，该脱液后的处理物从排出口18被排出，在排出引导部件19上滑落而向前方斜下方被引导。这样，进行处理物的固体和液体的分离(固液分离)。
此外，由于在左右方向上相邻的引导杆11，11之间的间隙即狭缝s2向下方依次扩大，因而一下子通过了狭缝s2的上端的液体顺利地下落到排液箱3。
接下来，根据图1、图2、图7和图8说明驱动机构7的结构。
图7是示出驱动机构的结构的后视图。驱动机构7具有：所述多个驱动链轮14，安装固定在各旋转轴9的端部；电动机(致动器)21，设置在装置主体2的后部；主动链轮22，由该电动机21旋转驱动；从动链轮23，设置在装置主体2的前部；以及环状的传动链条(链条)26，缠绕在所述驱动链轮14、主动链轮22和从动链轮23上并且将主动链轮22的动力以相同的旋转速度传送到各驱动链轮14。
主动链轮22安装固定在电动机21的输出轴27上。输出轴27经由轴承28，28旋转自如地架设并支撑在左右侧框架4，4之间。然后，在电动机21侧的轴承28与该电动机21之间配置有主动链轮22。
从动链轮23配置在多个驱动链轮14的更前方。另外，在前后排列配置的驱动链轮14的正下侧附近配设有在前后方向上延伸的单一支撑部件29。
该支撑部件29具有：角状的支撑框架31，形成为在主视图中呈倒l字状且在前后方向上延伸；和多个支撑部件32，针对多个驱动链轮14中的每一个设置并且从所述支撑框架31的平坦的上表面向上方一体地突出设置。该支撑部件32通过对传动链条26进行下部支撑来支撑成维持传动链条26与驱动链轮14的卡合。
根据该结构，当通过电动机21对驱动链轮22在正转方向(图2箭头所示的顺时针方向)上驱动时，该动力被传送到各驱动链轮14，各旋转板12在正转方向(图2中的逆时针方向)上被旋转驱动，对处理物进行朝下游侧的脱液输送。
图8是示出向传动链条供给润滑油的结构的侧视图。将来自电动机21的旋转动力传送到各旋转轴9的传动链条26的环状无限轨道的下侧部分未设置进行下部支撑的链轮，而向下方松弛。在该传动链条26的正下侧附近配设有上方开放的油箱(储油部)30。
传动链条26的向下方松弛的部分的至少一部分浸在储存于该油箱中的润滑油中。在传动链条26进行的动力传送中，该传动链条26的整个范围浸入润滑油中，伴随于此，润滑油也被供给到与该传动链条26卡合的各链轮14，22，23，不需要定期向这些部件供给润滑油的作业。
另外，这样构成的驱动机构7通过使用侧盖35覆盖其上方和侧方从而对其予以覆盖。
接下来，根据图1至图3说明挤压机构8的结构。
挤压机构8具有：挤压板(挤压部件)33，位于输送面的正上方附近并且以装置主体2的靠上端后方的部分为支点上下摆动自如地被支撑；和气缸(致动器)34，将挤压板33向下方弹力按压。
所述挤压板33的后部相对于中间部和前部向上方弯曲，其后端部经由左右方向的摆动轴36被绕轴支撑在装置主体2的框体2a侧。挤压板33的左右宽度被设定为与左右侧框架4，4之间的距离大致相同或稍窄的程度，并且挤压板33的前后长度被设定为与输送面的全长大致相同或稍短的程度的长度。
此外，在该挤压板33的下表面侧，在处理物的输送方向上排列设置有向下方突出的多个阻挡体(突出部)37。各阻挡体37配置在均不与任何旋转板12的旋转轨迹d重叠的范围内。此外，各阻挡体37构成为，通过成形为均不沿任何旋转板12的旋转轨迹d的形状即楔形状，成为处理物的输送阻碍。
另外，阻挡体37的形状只要是成为输送阻碍的形状，就可以是任何形状，可以是矩形状或其他多角形等。另外，沿旋转板12的旋转轨迹d的形状考虑了接近该旋转轨迹d的圆弧状等形状，在本例中，重要的是不将阻挡体37成形为这样的形状。
所述气缸34在装置主体2的前端部中，安装支撑在架设于左右侧框架4，4之间的在主视图中呈倒u字状的支撑框架38的左右方向中央部上。当气缸34进行伸长动作时，挤压板33的前端部从上表面侧向下方被弹力按压，另一方面，当气缸34进行缩小动作时，由挤压板33进行的向下方的按压被解除。
通过该挤压板33向下方的按压，位于该挤压板33和输送面之间的处理物从上侧向下方被按压和被挤压，促进了从处理物内的液体分离。另外，取代该气缸34，可以使用将挤压板33向下方弹力按压的气体弹簧或压缩弹簧等的施力部件。
根据这样构成的挤压机构8，由多个旋转板12依次向前方输送的处理物由挤压板33挤压，促进了液体与处理物的分离作用。而且，利用前后排列的多个阻挡体37进一步促进了该分离效果。
根据如上所述构成的固液分离装置1，由于旋转板12的旋转轨迹d的半径向输送方向依次减小，因而挤压板33与输送面之间的空间向输送方向逐渐变窄。因此，可以防止骤减的脱液而分阶段进行脱液处理，可以从处理物中有效地分离液体。
此外，由于将挤压板33向下方弹力按压的气缸34能够通过其驱动力调整弹力的按压力，因而可以将与处理物的种类对应的最佳按压力赋予给该处理部，因此能够进行更有效的固液分离。
此外，利用设置在挤压板33上的阻挡体37，进一步提高了由挤压板33进行的脱液效果。
而且，旋转板12具有将处理物依次向前方输送的功能，并且还具有防止该处理物堵塞狭缝17的功能。
附图标记说明：
7驱动装置
9旋转轴
12旋转板(旋转体)
21电动机(致动器)
26传动链条(链条)
30油箱(储油部)
33挤压板(挤压部件)
37阻挡体(突出部)
d旋转轨迹
s1间隙
s2狭缝(间隙)