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Dokumentenidentifikation DE4392041C1 31.10.1996
Titel Schneckenpresse
Anmelder Andritz-Patentverwaltungs-Ges.m.b.H., Graz, AT
Erfinder Scheucher, Peter, Kumberg, AT;
Heindler, Gerhard, Graz, AT;
Schinninger, Walter, Graz, AT;
Paier, Gerhard, Krottendorf-Gaisfeld, AT;
Mraz, Peter, Klosterneuburg, AT
Vertreter Viering, H., Dipl.-Ing.; Jentschura, R., Dipl.-Ing.; Schlee, A., Dipl.-Ing., 80538 München; Nobbe, M., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., 46047 Oberhausen; Bogsch, A., Dipl.-Elektroing., Pat.-Anwälte; Festl-Wietek, W., Dr., Rechtsanw., 80538 München
DE-Anmeldedatum 14.05.1993
DE-Aktenzeichen 4392041
WO-Anmeldetag 14.05.1993
PCT-Aktenzeichen AT9300084
WO-Veröffentlichungsnummer 9323238
WO-Veröffentlichungsdatum 25.11.1993
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 31.10.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.10.1996
IPC-Hauptklasse B30B 9/12
IPC-Nebenklasse B30B 9/18   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeit aus, insbesondere mit Druck beaufschlagten Feststoff-Flüssigkeitsmischungen, insbesondere Faserstoffsuspensionen, mit einer in einem mit Flüssigkeitsdurchtritten versehenen Mantel rotierenden Schnecke. Die Schneckenpresse gemäß der Erfindung ist vornehmlich dadurch gekennzeichnet, daß die, vorzugsweise hohl ausgebildete Welle der Schnecke einen in Axialförderrichtung an den mit mindestens einer Schneckenrippe versehenen Bereich anschließenden glatten Endbereich aufweist, in dem die Schneckenwelle als Mantelwelle mit einem Hohlraum zwischen einem Mantel und einem, vorzugsweise hohlen, Kern ausgebildet ist und daß dieser Mantel Flüssigkeitsdurchtritte, beispielsweise Bohrungen, zum vorerwähnten Hohlraum hin aufweist sowie dieser Hohlraum mit mindestens einer Flüssigkeitsableitung in Verbindung steht.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft Schneckenpressen zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus, insbesondere mit Druck beaufschlagten, Faserstoffsuspensionen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei herkömmlichen Schneckenpressen wird das Material am Ende der Schnecke ausgetragen, wobei je nach den gewählten Betriebsbedingungen das Material noch mehr oder weniger Flüssigkeit enthält, was jedoch in vielen Fällen unerwünscht ist.

Um eine verbesserte Entwässerung zu schaffen, wird in der US-PS 1 835 789 und der DE-AS 11 23 901 vorgeschlagen, am Ende der Schnecke ein feststehendes Siebrohr und eine dahinter angeordnete Fördergutrückhalteeinrichtung vorzusehen. Weiter ist eine gattungsfremde Schnitzelpresse aus der DE-PS 14 76 673 mit veränderlichem Preßraum bekannt.

Eine gattungsgemäße Schneckenpresse mit einem als flüssigkeitsdurchlässigem Wellenmantel ausgebildeten Endbereich der Schneckenwelle und einem koaxial darin angeordneten Wellenkern ist aus der FR-PS 1 005 208 bekannt, wobei der Wellenmantel und der Wellenkern mit der Schneckenwelle drehfest verbunden sind und so mit dieser mitrotieren. Jedoch erfolgt der Ablauf der herausgepreßten Flüssigkeit durch enge Kanäle, welche in dem Wellenkern ausgebildet sind, was leicht zu Verstopfungen führen kann. Ebenso können leicht Verstopfungen in dem Hohlraum zwischen dem Wellenmantel und dem Wellenkern auftreten.

Eine ähnliche Schneckenpresse wie nach der FR-PS 1 005 208 ist auch aus der US 4,915,830 bekannt, wobei in dieser amerikanischen Patentschrift eine Fördergutstromdrosseleinrichtung mit von einer Federvorspannung beaufschlagten Drosselelementen vorgeschlagen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneckenpresse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, wobei bei einer möglichst einfachen Konstruktion gewährleistet ist, daß keine Verstopfungen auftreten und die herausgepreßte Flüssigkeit problemlos abgeführt werden kann, ohne daß es zu einer Rückbefeuchtung des Filterkuchens kommt.

Dies wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln ohne zusätzlichen Energieaufwand eine Abtrennung von noch im Material vorhandener Flüssigkeit am Schneckenende ermöglicht. Am Ende der Schnecke kann die Entwässerung nicht mehr nach außen erfolgen. Deshalb ist für eine optimale Entwässerung im Ausgangsbereich der Schneckenwelle eine Flüssigkeitsableitung durch Flüssigkeitsdurchtritte nach innen in einen Hohlraum vorgesehen. Speziell bei der Entwässerung von faserhaltigen Mischungen, wie z. B. Faserstoffsuspensionen oder Kommunalschlämmen, die in das Gehäuse eingebracht und durch die Schnecke einem entsprechenden Druck ausgesetzt werden, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft eingesetzt.

Zum Druckaufbau im Fördergut ist im Endbereich der Schneckenwelle eine vorzugsweise regelbare Fördergutrückhaltung, insbesondere in Form von schwenkbaren Rückhalteklappen, vorgesehen. Durch den Rückstau bzw. die zusätzliche Fördergutrückhaltung, die stationär angeordnet ist, wird Material am Ende der Schneckenpresse aufgestaut, so daß das Material in diesem Bereich einem erhöhten Druck ausgesetzt wird und noch im Material vorhandene Flüssigkeit ausgepreßt und durch Flüssigkeitsdurchtritte im Mantel der Schneckenwelle in einen Hohlraum abgeleitet wird.

Der Hohlraum ist im Endbereich der Schneckenwelle zwischen einem sich in Axialförderrichtung verjüngenden, insbesondere hohlen Kern und einem auf diesen aufgesetzten, mit Flüssigkeitsdurchtritten versehenen Hohlzylinder gebildet. Durch den sich verjüngenden Endbereich der Schneckenwelle wird für den Abfluß der Flüssigkeit ein möglichst großer Querschnitt geschaffen. Vorteilhaft verjüngt sich der Kern im Endbereich der Schneckenwelle in Axialförderrichtung konisch. Dadurch werden Herstellung und Abfluß erleichtert.

Die Flüssigkeitsdurchtritte sind im Endbereich des Mantels der Schneckenwelle im Bereich der Fördergutrückhaltung angeordnet. Damit läßt sich der Flüssigkeitsabgang gut steuern.

Vorzugsweise weisen erfindungsgemäß die Flüssigkeitsdurchtritte im Endbereich des Mantels der Schneckenwelle zum Hohlraum zwischen Mantel und Kern der Schneckenwelle hin, d. h. in Abströmrichtung der Flüssigkeit, zunehmenden Querschnitt auf. Der Flüssigkeitsabfluß wird dadurch gefördert.

Gemäß der Erfindung sind im Endbereich am Mantel der Schneckenwelle befestigte, vorzugsweise parallel zur Längsachse der Schneckenwelle und in Axialebenen angeordnete Trennwände vorgesehen, die mit dem Mantel und dem Kern Kanäle zur Ableitung der Flüssigkeit bilden. Hierdurch lassen sich geregelte Flüssigkeitsströme erzielen.

Zweckmäßig ist am Ende der Kanäle ein Überlauf für die Flüssigkeit vorgesehen. Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung der Erfindung sind am Ende der Kanäle Spüleinrichtungen, vorzugsweise Sprühdüsen, zur Reinigung der Kanäle, insbesondere von mitgerissenen Fasern, vorhanden.

Vorzugsweise sind erfindungsgemäß die Schneckenwelle und auch der an sie angeschlossene sich verjüngende Wellenkern hohl ausgebildet, wodurch sich eine günstige Gewichtsreduktion der Schneckenpresse ergibt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beispielsweise erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Schneckenpresse,

Fig. 2 einen Längsschnitt im Endbereich der Schneckenpresse,

Fig. 3 ein Querschnittssegment im Endbereich der Schneckenpresse entlang der Ebene III-III der Fig. 2 in verkleinerter Form und

Fig. 4 ein Querschnittssegment im Endbereich der Schneckenpresse entlang der Ebene IV-IV der Fig. 2.

Es sind mit 11 der Eintragsstutzen in die Schneckenkammer, mit 3 das gekrümmte Sieb der Schneckenkammer und mit 4 der Stützkörper für das Sieb 3, mit 13 die Welle, mit 14&min; die Schneckenwendel der Schnecke 14, mit 17 der sich verjüngende Wellenkern der Welle 13, mit 19, 19&min; Trennwände, mit 21 Rückhalteklappen, mit 22 der Wellenmantel, mit 23 Kanäle zur Ableitung der Flüssigkeit und mit 12 ein Schacht am Ende der Schneckenpresse zum Austrag des entwässerten Stoffes bezeichnet.

Die zu entwässernde Faserstoffsuspension wird über den Eintragsstutzen 11 in die Schneckenkammer eingebracht. Diese Kammer besteht beispielsweise aus mehreren aneinandergereihten, den Zylindermantel bildenden, kreisförmig gekrümmten Sieben 3 und Stützkörpern 4. Die Schneckenwendel 14&min; der Schnecke 14 ist bzw. sind dabei auf einer hohlen Welle 13 befestigt. An den Enden der Welle 13 sind Walzenstummel 15 montiert, mit denen die Welle 13 in Lagern 16 drehbar gelagert ist. Der entwässerte Stoff wird schließlich durch einen Schacht 12 aus der Schneckenpresse ausgetragen. Die Schneckenwelle 13 weist im Endbereich der Schneckenpresse einen sich konisch verjüngend ausgebildeten Wellenkern 17 auf. Der Wellenkern 17, die Trennwände 19, 19&min; und der Wellenmantel 22 bzw. ein siebender Abschnitt 3&min; bilden zusammen Kanäle 23 zur Ableitung der Flüssigkeit. Schließlich wird die Flüssigkeit über einen Überlauf 18 aus der Schneckenpresse ausgetragen.

Zur Reinigung der Kanäle 23 sind Spüleinrichtungen 20, z. B. Sprühdüsen, vorgesehen. Damit kann eine Reinigung der Kanäle auch während des Betriebes erfolgen. Bisher bekannte Ausführungen von Schneckenpressen mußten für Reinigungszwecke oft abgestellt und teilweise auch zerlegt werden.

Um im Endbereich der Schneckenpresse den für die Abtrennung der Flüssigkeit aus der Feststoffsuspension erforderlich Druck zu erzeugen bzw. zu regeln, sind entsprechende, über Hydraulikzylinder regelbare Rückhalteklappen 21 vorgesehen.

In Fig. 2 ist ein Teil des Endbereiches der erfindungsgemäßen Schneckenpresse im Längsschnitt dargestellt. Parallel zur Längsachse der Schneckenwelle 13 ausgerichtete und in Axialebenen angeordnete, am Wellenmantel 22 befestigte Trennwände 19 erstrecken sich bis bzw. bis nahezu zum Wellenkern 17 der sich in diesem Bereich konisch verjüngenden Schneckenwelle 13. Wellenkern 17, Trennwände 19, 19&min; und Wellenmantel 22 bzw. glatter Endbereich 13&min; und Abschnitt 3&min; der Schneckenwelle bilden Kanäle 23, aus denen die Flüssigkeit unter Abtrennung von Feststoff nach dem Durchgang in Abströmrichtung 8&min; durch den siebenden Abschnitt 3&min; bzw. dessen Öffnungen 3&min;&min; und durch den Hohlraum 13&min;&min; zwischen glattem Endbereich 13&min; bzw. Abschnitt 3&min; und Wellenkern 17 aus der Schneckenpresse abgeleitet wird. Mit der regelbaren Rückhalteklappe 21 kann Druck auf die zu entwässernde Faserstoffsuspension ausgeübt werden.

Fig. 3 zeigt ein Querschnittssegment des Endbereiches der Schneckenpresse mit den einzelnen Kanälen 23, die einerseits durch die Wände des Wellenkerns 17 und den Wellenmantel 22 sowie andererseits durch die Trennwände 19, 19&min; gebildet sind.

Schließlich zeigt Fig. 4 ein Querschnittssegment im Endbereich der Schneckenpresse mit den Rückhalteklappen 21 im Bereich des glatten Endabschnitts 13&min; der Schneckenwelle zur Regelung des Rückstaus bzw. der Fördergutrückhaltung, so daß das in diesem Bereich vorhandene Material einem erhöhten Druck ausgesetzt wird und noch im Material vorhandene Flüssigkeit ausgepreßt wird und durch Bohrungen 3&min;&min; im Wellenmantel in den durch den glatten Endbereich 13&min; und den sich verjüngenden Wellenkern 17 gebildeten Hohlraum 13&min;&min; abfließt.


Anspruch[de]
  1. 1. Liegende Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeit aus Faserstoffsuspensionen, deren in einem mit Flüssigkeitsdurchtritten versehenen Pressenzylinder rotierende Schnecke einen an den mit einer Schneckenwendel versehenen Bereich anschließenden schneckenwendelfreien Endbereich aufweist, in dem der Schneckenmantel sich um einen Schneckenwellenkern herum erstreckt und auf einem axialen Längsabschnitt mit Flüssigkeitsdurchtritten versehen ist, wobei der dadurch gebildete Hohlraum mit einer Flüssigkeitsableitung in Verbindung steht, wobei die Schneckenpresse mit einer am Ende des axialen Längsabschnitts zwischen dem Schneckenmantel und dem Pressenzylinder wirksamen Fördergutrückhalteeinrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Endbereich sich der Schneckenwellenkern (17) bis zum Ende der Schnecke konisch stark verjüngt und hier zwischen dem Schneckenmantel (22) und dem Schneckenwellenkern (17) auf diesem radial angeordnete, in Axialrichtung sich mindestens bis zum Ende des mit Flüssigkeitsdurchtritten (3&min;&min;) versehenen Längsabschnitts erstreckende Trennwände (19, 19&min;) vorgesehen sind, wodurch axiale Flüssigkeitsableitkanäle geschaffen sind, durch die am durchmesserkleinen Ende der konischen Verjüngung des Schneckenwellenkerns (17) die Flüssigkeit aus der Schnecke (14) frei abfließen kann.
  2. 2. Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördergutrückhalteeinrichtung (21) regelbar ausgebildet ist.
  3. 3. Schneckenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördergutrückhalteeinrichtung (21) als schwenkbare Rückhalteklappe ausgebildet ist.
  4. 4. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdurchtritte (3&min;&min;) im Endbereich (13&min;) des Wellenmantels (22) im Bereich (3&min;) der Fördergutrückhalteeinrichtung (21) angeordnet sind.
  5. 5. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdurchtritte (3&min;&min;) im Endbereich (13&min;) des Wellenmantels (22) zum Hohlraum zwischen Wellenmantel (22) und Wellenkern (17) hin, d. h. in Abströmrichtung (8&min;) der Flüssigkeit, zunehmenden Querschnitt aufweisen.
  6. 6. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (19, 19&min;) parallel zur Längsachse der Schneckenwelle (13) angeordnet sind.
  7. 7. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Kanäle (23) ein Überlauf (18) für die Flüssigkeit vorgesehen ist.
  8. 8. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Kanäle (23) Spüleinrichtungen (20) zur Reinigung der Kanäle (23) vorgesehen sind.
  9. 9. Schneckenpresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüleinrichtungen (20) als Sprühdüsen ausgebildet sind.
  10. 10. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle (13) und der an sie angeschlossene sich verjüngende Wellenkern (17) hohl ausgebildet sind.






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