DE102015212008A1

DE102015212008A1 - Schneckenpresse

Info

Publication number: DE102015212008A1
Application number: DE102015212008.2A
Authority: DE
Inventors: Torbjörn Hauger; Terje Breines
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2016-12-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Schlamm- oder Faserstoffsuspension mit einem, in einem Gehäuse (1) gelagerten, konischen oder zylindrischen und perforierten Mantel (2) und wenigstens einer im Mantel (2) rotierenden, zylindrischen oder konischen Schneckenwelle (3) mit zumindest einer Schneckenwendel (4), wobei die Suspension durch einen zwischen dem Mantel (2) und der Schneckenwelle (3) gebildeten Ringspalt (5) von einer Einlass- (7) zu einer Auslassöffnung (8) gepresst wird. Dabei soll die Effizienz der Entwässerung dadurch verbessert werden, dass die Schneckenwelle (3) wenigstens zwischen zwei benachbarten Windungen der Schneckenwendel (4) Erhebungen (6) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Schlamm- oder Faserstoffsuspension mit einem, in einem Gehäuse gelagerten, konischen oder zylindrischen und perforierten Mantel und wenigstens einer im Mantel rotierenden, zylindrischen oder konischen Schneckenwelle mit zumindest einer Schneckenwendel, wobei die Suspension durch einen zwischen dem Mantel und der Schneckenwelle gebildeten Ringspalt von einer Einlass- zu einer Auslassöffnung gepresst wird.
Derartige Entwässerungsvorrichtungen sind seit langer Zeit bekannt und werden mit Erfolg insbesondere bei der Eindickung von Faserstoffsuspensionen in Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffbahn verwendet.
Dabei ist in der Regel eine angetriebene Förderschnecke konzentrisch innerhalb eines im Wesentlichen zylindrischen oder konischen, gelochten Blechmantels oder dergl. angeordnet. Die radial zugegebene Suspension wird im Zusammenwirken mit einer Staueinrichtung entwässert, wobei das Wasser durch den gelochten Blechmantel oder dergl. entweichen kann, während die Rejecte zurückgehalten werden.
Die Verdichtung und Entwässerung des Rejects wird verbessert, wenn für den Blechmantel eine konische Form gewählt wird, deren Durchmesser sich in Rejectlaufrichtung verkleinert, wobei selbstverständlich auch der äußere Schneckendurchmesser an diese geometrischen Verhältnisse angepasst werden kann.
Werden die bekannten Entwässerungsschnecken wie beschrieben ausgeführt, so sind sie infolge der intensiven Reibung zwischen Reject und den Bauteilen der Maschine einem besonders großen Verschleiß ausgesetzt. Es findet nämlich eine beträchtliche Relativbewegung bei gleichzeitig enormen Axial- und Radialkräften zwischen dem bereits stark eingedickten Stoff und den Bauteilen statt. Um die Haftung zwischen Faserstoff und Schneckenwelle zu optmieren, wird die Schneckenwelle oft aufwendig beschichtet.
Zudem enthält dieser Reject – neben Fasern – oft viele kleine Metallteile und harte Plastikstücke, die erfahrungsgemäß zu einem hohen Verschleiß auch hochwertiger metallischer Bauteile führen können.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Effizienz der Entwässerung bei möglichst geringem Verschleiß zu verbessern.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schneckenwelle wenigstens zwischen zwei in axialer Richtung benachbarten Windungen der Schneckenwendel Erhebungen aufweist.
Diese Erhebungen unterstützen die Mitnahme des zu entwässernden Stoffes während der Drehung der Schneckenwelle und vermindern so den Verschleiß infolge einer Relativbewegung dieses Stoffes bezüglich der Schneckenwelle. Außerdem führen die Erhebungen zu einer Komprimierung des Stoffs und damit einhergehend zur Ausbildung eines Wasserfilms auf der Schneckenwelle.
Die Beschichtung der Schneckenwelle kann somit entfallen.
Um das Ergebnis zu verbessern, sollte die Schneckenwelle zwischen mehreren benachbarten Windungen Erhebungen aufweisen.
Wegen der hohen Kompression des zu entwässernden Stoffes und der damit verbundenen erhöhten Rutsch- und damit auch Verschleißgefahr sowie zur Begrenzung des Aufwands ist es von Vorteil, wenn die Erhebungen vorwiegend, vorzugsweise ausschließlich in der zur Auslassöffnung weisenden Hälfte der Schneckenwelle angeordnet sind.
Allerdings kann dem Verschleiß umfassend entgegengewirkt werden, wenn die Schneckenwelle zwischen der überwiegenden Anzahl, vorzugsweise allen benachbarten Windungen Erhebungen besitzt.
Dabei kann es bereits genügen, wenn jeweils nur in einem axialen Abschnitt zwischen den benachbarten Windungen Erhebungen vorhanden sind.
Im Interesse einer gleichmäßigen Wirkverteilung sollten die Erhebungen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sein.
Die Erhebungen können unterschiedlich ausgebildet sein, wobei es im Wesentlichen um eine einfache und für das Mitnehmen des zu entwässernden Stoffes wirksame Profilierung geht. Daher eignen sich als Erhebungen auch einfache Bolzen o.ä.
Besonders effektiv ist es jedoch, wenn die Erhebungen als Leisten ausgebildet sind, die sich wegen der Mitnahmewirkung zumindest mit einer Richtungskomponente in axialer Richtung der Schneckenwelle erstrecken.
Hierbei hat es sich als optimal erwiesen, wenn die Leisten mit einer Parallelen zur Achse der Schneckenwelle einen Winkel zwischen 10 und 40° bilden.
Allein wegen der einfachen Herstellbarkeit ist es von Vorteil, wenn die Leisten gerade verlaufen.
In Abhängigkeit vom Durchmesser der Schneckenwelle sowie der Beschaffenheit und der Kompression des zu entwässernden Stoffes sollte der Abstand in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Leisten über ihre gesamte axiale Erstreckung nicht nur gleich sein sondern auch zwischen 50 und 150 mm liegen.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In der beigefügten Zeichnung zeigt:
1: einen schematischen Längsschnitt durch eine Schneckenpresse und
2: einen Ausschnitt der Umfangsfläche einer Schneckenwelle 3.
Die in 1 gezeigte Schneckenpresse dient zur Entwässerung einer zumindest teilweise von Altpapier gebildeten Faserstoffsuspension, wie sie zur Herstellung einer Faserstoffbahn benötigt wird.
Hierzu besitzt die Schneckenpresse eine, in einem zylindrischen Mantel 2 konzentrisch angeordnete und rotierbar gelagerte Schneckenwelle 3, wobei die Suspension von den Schneckenwendeln 4 der Schneckenwelle 3 durch einen zwischen dem Mantel 2 und der Schneckenwelle 3 gebildeten Ringspalt 5 von wenigstens einer Einlass 7- zu einer Auslassöffnung 8 gepresst wird.
Die Suspension wird beim Durchlaufen des Ringspaltes 5 sowohl durch die Schwerkraft als auch durch eine beim Transport stattfindende Komprimierung entwässert. Dabei läuft das Wasser durch die Sieböffnungen des Mantels 2 in einen Entwässerungskasten mit einem Ablauf 9. Dieser Entwässerungskasten sammelt das aufgefangene Wasser und wird hier beispielhaft in das den Mantel 2 umgebende Gehäuse 1 integriert.
Um die Entwässerung zu intensivieren, kann die Schneckenwelle 3 und/oder der Mantel 2 derart konisch ausgebildet und angeordnet sein, dass sich der Ringspalt 5 in Förderrichtung 10 allmählich verkleinert.
Nach dem Durchlaufen des Ringspalts 5 gelangt die eingedickte Suspension in den Bereich der Auslassöffnung 8.
Die Schneckenwelle 3 wird von einem Motor 14 angetrieben, wobei ein Getriebe, ein Riemen o.ä. dazwischen geschaltet sein kann.
Besonders einfach gestaltet sich die Konstruktion, wenn wie hier dargestellt, die Zylinderachse 15 des Mantels 2 horizontal verläuft.
Um die Förderwirkung der Schneckenwelle 3 zu verbessern und den Verschleiß durch Relativbewegung zwischen der Schneckenwelle und dem zu entwässernden Stoff zu vermindern besitzt die Schneckenwelle 3 zwischen jeweils zwei benachbarten Windungen der Schneckenwendel 4 Erhebungen 6.
Da der Verschleiß wegen der zunehmenden Kompression in Richtung Auslassöffnung 8 zunimmt, befinden sich die Erhebungen 6 zwischen mehreren benachbarten Windungen 4 der Schneckenwelle 3 in der zur Auslassöffnung 8 weisenden Hälfte der Schneckenwelle 3.
Wegen der hohen Wirksamkeit sind die Erhebungen 6 gemäß den 1 und 2 als gerade Leisten ausgebildet und zwischen den entsprechenden Windungen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet.
Um Verstopfungen zu vermeiden, sind diese Leisten bezüglich der Förderrichtung 10 entgegen der Rotationsrichtung 11 der Schneckenwelle 3 geneigt, wobei die Leisten mit einer Achsparallelen einen Winkel 12 zwischen 10° und 40° bilden.
Im Unterschied hierzu sind die Leisten bei 2 bezüglich der Förderrichtung 10 in Rotationsrichtung 11 der Schneckenwelle 3 geneigt. Dies steigert die Förderwirkung.
Dabei ist der Abstand 13 in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Leisten über ihre gesamte axiale Erstreckung gleich und liegt etwa zwischen 50 und 100 mm.
Des Weiteren sind jeweils nur in einem axialen Abschnitt zwischen den benachbarten Windungen der Schneckenwendel 4 Erhebungen 6 vorhanden, wobei zwischen dem axialen Abschnitt mit den Erhebungen 6 und der in Förderrichtung 10 liegenden Windung wenigstens ein Abschnitt ohne Erhebungen 6 liegt.

Claims

Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Schlamm- oder Faserstoffsuspension mit einem, in einem Gehäuse (1) gelagerten, konischen oder zylindrischen und perforierten Mantel (2) und wenigstens einer im Mantel (2) rotierenden, zylindrischen oder konischen Schneckenwelle (3) mit zumindest einer Schneckenwendel (4), wobei die Suspension durch einen zwischen dem Mantel (2) und der Schneckenwelle (3) gebildeten Ringspalt (5) von einer Einlass- (7) zu einer Auslassöffnung (8) gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwelle (3) wenigstens zwischen zwei benachbarten Windungen der Schneckenwendel (4) Erhebungen (6) aufweist.
Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwelle (3) zwischen mehreren benachbarten Windungen Erhebungen (6) aufweist.
Schneckenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (6) vorwiegend, vorzugsweise ausschließlich in der zur Auslassöffnung (8) weisenden Hälfte der Schneckenwelle (3) angeordnet sind.
Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwelle (3) zwischen der überwiegenden Anzahl, vorzugsweise allen benachbarten Windungen der Schneckenwendel (4) Erhebungen (6) besitzt.
Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils nur in einem axialen Abschnitt zwischen den benachbarten Windungen der Schneckenwendel (4) Erhebungen (6) vorhanden sind.
Schneckenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem axialen Abschnitt mit den Erhebungen (6) und der in Förderrichtung (10) liegenden Windung wenigstens ein Abschnitt ohne Erhebungen (6) vorhanden ist.
Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (6) in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (6) als Bolzen o.ä. ausgebildet sind.
Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (6) als Leisten ausgebildet sind, die sich zumindest mit einer Richtungskomponente in axialer Richtung der Schneckenwelle (3) erstrecken.
Schneckenpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leisten mit einer Parallelen zur Achse (15) der Schneckenwelle (3) einen Winkel (12) zwischen 10 und 40° bilden.
Schneckenpresse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leisten gerade verlaufen.
Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (13) in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Leisten über ihre gesamte axiale Erstreckung gleich ist und vorzugsweise zwischen 50 und 150 mm liegt.