[发明专利]机械分离器

说明书

发明背景

对包含混杂材料的组分进行机械分离已经成为年代久远的技术。 这些分离作用已应用于食品，例如从谷壳分离出小麦；或已应用于矿 物，例如从含有金的砂砾中分离出金。此类分离作用也已应用于从动 物垫料中分离出动物粪便。尽管在一些地区存在丰富的廉价动物垫料， 其中被脏污的垫料会被丢弃，但对于多数地区，通过将粪便分离出来， 垫料被重复使用至少一次。

传统的用于实现此类将粪便从垫料中机械分离的方法依赖人力， 并结合使用肥料叉或其他叉齿工具，肥料被扔进肥料桶或手推车。标 准的马厩用肥料叉具有18个叉齿，叉齿间距约0.75英寸，从而使小 于大约0.75英寸的粪便颗粒会与用过的垫料一起下落通过。据估计大 约20％的粪便会残留下来。较新的叉子有所改进，其具有30个叉齿， 叉齿间距约0.375英寸，但是据某些测量仍有大约15％的粪便留在其 中，并且增加了执行所需分离作用的时间和精力。

尽管普遍进行了努力，但手持作业还是单调乏味且耗时。如果进 展顺利，清理一个马厩的平均时间为15到20分钟。然而，如果人员 被要求长时间清理许多马厩，手动的方法造成身体损伤，并会导致肘 部发炎、腕管综合症以及慢性背痛。为了将这些手持作业的有害结果 最小化，清洁工常把好的垫料随垃圾一起丢掉，或不能除去所有的垃 圾。换句话说，节省时间就要以浪费垫料为代价，或者节省垫料就要 以浪费时间为代价。

为解决这些不足，已经开发和使用了助力机械分离器。主要途径 是仿效人工将粪便从垫料中机械分离的过程。在这方面，这些努力已 经获得广泛成功。然而，在现有技术实现高效能辅助机械分离器的努 力中始终存在局限，最明显的是，通过筛表面引入到垫料的动能量， 以及此类设备随环境条件变化的适应性，例如相对湿度、温度，以及 垫料的水分含量、粪便的水分含量、粪便的粘结、等等。

发明内容

本发明涉及一种机械分离器，其特别用于将动物垫料材料从动物 粪便中分离出来。本发明的实施方案包括主框架、联结到该框架的盘、 以及振动装置，该振动装置用来为所述盘提供相对短周期的往复和/ 或轨道运动。所述盘优选倾斜成在水平和竖直之间的一个角度，从而 在所述盘振动期间放置在所述盘上的材料将会向一端移动，下文将对 此进行详细描述。

本发明不同实施方案的主框架被构造来可枢转地或刚性地保持 住所述盘，无论是否与之处于优选的悬垂关系。可以调整该框架以承 接位于所述盘下方的容器，以在机械分离器运行期间保留从盘上落下 的材料。另外，如果所述盘可枢转地联结到框架，该框架也可提供用 于盘枢转间隙。对框架的加强，包括提供帮助该框架移动的轮，以及 提供在框架的可邻接盘的部分上的防摩擦表面。

在本发明的悬挂实施方案中，伸长构件将所述盘的至少一部分联 结到框架，从而使所述盘从框架竖直移位。在特定的实施方案中，所 述盘的一端可枢转地附接到框架，同时相对一端悬挂于框架，而在其 他实施方案中，所述盘通过伸长构件完全悬挂于框架。所述伸长构件 可具有其上的多个附接点，用来在相对于框架的期望高程处承接所述 盘。如果希望在框架和盘之间具有更高度的隔离，则一个或多个伸长 构件可由诸如加强橡胶的柔性材料构成。

本发明的不同实施方案的盘包括盘框架，所述盘框架包括端壁和 优选的两个从端壁伸出的侧壁。在一系列实施方案中，可选的侧壁附 接到端壁，大致沿与之正交的方向延伸，以形成开口端或“U”形周 界。所述盘进一步包括多个叉齿，每个叉齿具有与端壁的主轴大致正 交的纵轴，尽管这样的布置对于成功实施本发明并非必需。至少一些 且优选所有的叉齿在端壁处和/或在可选侧壁处连接到所述盘。所述 连结可以是宽松的，也就是说，是受束缚连接而非刚性连接，也可以 是刚性的，并且/或者可以是宽松的和刚性的组合，视位置而定。

如上文所提，叉齿与盘框架的关联可以采用许多形式且仍旧落在 本发明的范围中。只要求叉齿与盘框架受束缚关联。因此，至少一些 叉齿可以直接联结到端壁，或者可以通过横梁联结到侧壁。为优化本 发明的运行，期望的是，使每个叉齿的一端或与之接近的部分联结到 盘框架，无论是端壁还是侧壁。在优选系列的实施方案中，叉齿的端 部刚性联结到盘框架的端壁。