DE69801921T2

DE69801921T2 - Schneckenfördereinrichtung für flüssigkeiten und/oder materialbrocken

Info

Publication number: DE69801921T2
Application number: DE69801921T
Authority: DE
Inventors: Freddy Sorensen
Original assignee: J S MASKINFABRIK AS HJORRING
Current assignee: J S MASKINFABRIK AS HJORRING
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2018-02-06
Also published as: ATE206501T1; WO1998035135A1; DE69801921D1; EP1015735A2; AU5749498A; EP1015735B1; DK1015735T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneckenfördereinrichtung der in Anspruch 1 angegebenen Art und ihren Gebrauch.
Schneckenfördereinrichtungen, die aus zwei Schnecken bestehen, die nebeneinander liegend angeordnet sind, sind bekannt, jedoch werden diese zum Füllen von Wursthäuten mit Farce verwendet. Diese Schneckenfördereinrichtungen können nicht zum Transport von Flüssigkeit und stückigem Material/Gegenständen wie etwa Schlamm und Abprodukten oder größeren Gegenständen verwendet werden, und zwar teilweise, weil ihre Konstruktion nicht hinreichend robust ist, und teilweise aufgrund der Tatsache, dass die Schnecken nicht sehr nahe beieinander liegen und somit keine dichte Förderkonstruktion ermöglichen. Schließlich sind die Gewinde häufig nach außen in Richtung zum Schneckengehäuse selber verjüngt, um eine für Wurstfarce optimale Förderung zu ermöglichen.
Aus der DK-PS 117 615 ist eine Schneckenfördereinrichtung beispielsweise zum Fördern von Schlamm bekannt, die aus einer Schnecke und einem Druckklotz besteht, der mit der Schnecke mit zu diesem Zweck angeordneten Flügeln in Eingriff gelangt. Die Abdichtung zwischen dem Druckklotz und der Schnecke erfolgt durch Federn, die dazu tendieren, im Lauf der Zeit schwach zu werden, sodass die Schneckenfördereinrichtung nicht dicht bleibt. Außerdem ist es für größere Gegenstände schwierig, die Schneckenfördereinrichtung zu passieren, sodass die Maschine beschädigt werden kann.
Eine Schneckenfördereinrichtung der eingangs beschriebenen Art ist aus der US-PS 3 733 152 bekannt. Unter anderem kann diese Schneckenfördereinrichtung zum Fördern von Schlamm relativ dünnflüssiger Beschaffenheit verwendet werden. Die Schneckenfördereinrichtung kann nicht zur Handhabung von Schlamm mit einem hohen Trockenmasseanteil und auch nicht zur Handhabung von Abprodukten und dergleichen verwendet werden, wenn das zu handhabende und zu fördernde Material sehr viskos ist und/oder große Brocken und Materialien wie beispielsweise Knochenstücke enthält, deren Verarbeitung schwierig ist.
DE-A-27 10 263 zeigt eine Schneckenfördereinrichtung, die für viskoses Material geeignet ist, aber hier besteht die Gefahr, dass das Gut in der Druckkammer so stark zusammengepresst wird, dass die Vorwärtsbewegung der Schnecken aufgrund dieser Reibung verhindert wird.
US-A-3 057 665 zeigt eine Schneckenfördereinrichtung, die für viskoses Gut geeignet ist. Die Pumpe ist für dünnes Material nicht geeignet, und ferner besteht die Gefahr, dass das Gut in der Druckkammer auf solche Weise zusammengepresst wird, dass es die Bewegung der Förderschnecken aufgrund der Reibung behindert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schneckenfördereinrichtung anzugeben, die die vorgenannten Nachteile nicht aufweist und durch die eine robuste und dichte Schneckenfördereinrichtung erhalten wird, die zum Fördern von dünnflüssigen sowie von viskosen Materialien wie etwa Abprodukten mit Brocken unterschiedlicher Größe geeignet ist, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Schlamm oder das stückige Gut zurückläuft, und ohne die Gefahr einer Beschädigung der Schneckenfördereinrichtung. Diese Aufgabe wird mit einer Schneckenfördereinrichtung der im Oberbegriff angegebenen Art gelöst, wobei jede der schraubenförmigen Windungen zumindest in der Druckkammer an ihrem Umfang eine Dicke hat, die zumindest 60% der sonstigen Dicke derselben Windung ist, und wobei die Zahl der Windungen bei jeder Schnecke in der Druckkammer größer als zwei ist und der Abstand zwischen den Windungen in der Druckkammer zu der Auslassöffnung der Druckkammer hin bei jeder einzelnen Schnecke zunimmt, indem die Steigung der Windungen in der Druckkammer zunehmend ist, sodass der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Windung kleiner als der Abstand zwischen der zweiten und der dritten Windung ist und so weiter.
Die genannte Dicke ist parallel zu der Aalrichtung zu messen.
Dadurch, dass die Schneckenfördereinrichtung mehr als zwei Windungen in der Druckkammer aufweist, besteht keine Gefahr von Rückfluss in dem Augenblick, in dem dünnflüssiges Material in der Schneckenfördereinrichtung transportiert wird. Ferner ist die Schneckenfördereinrichtung aufgrund der Dicke der Windungen besonders robust, sodass keine Gefahr eines Verbiegens der Windungen in dem Teil besteht, der auswärts zum Gehäuse selber liegt, da auch diese aus einem festen Material hergestellt sind. Dadurch ist sichergestellt, dass die Schneckenfördereinrichtung auch stückiges Gut transportieren und gleichzeitig die Dichtheit behalten kann. Das in der Druckkammer behandelte Gut wird einer geringeren Reibung als derjenigen ausgesetzt, die beispielsweise im Zusammenhang mit der US-PS 3 733 162 entsteht, weil die Windungen eine zunehmende Steigung haben. Dadurch stellt sich eine verminderte Reibung zwischen der Wand der Druckkammer und dem zu handhabenden Gut ein, und dadurch ist es möglich, sehr stückiges und sehr viskoses Material zu handhaben.
Die Art und Weise, wie die Schneckenfördereinrichtung arbeitet, besteht darin, dass das zu transportierende Gut in die Einlassöffnung eingebracht wird, wonach die Schneckenwindungen in gegenläufige Drehung versetzt werden, und die oben erläuterte Konstruktion stellt sicher, dass zwischen den beiden Schnecken kein Rückfluss stattfindet. Ferner liegen die Windungen von Natur aus eng an dem Gehäuse in demjenigen Bereich des Gehäuses an, in dem die eigentliche Kompression/Förderung des Guts stattfindet. Da die Windungen außerdem robuste Konfiguration haben, weil sichergestellt ist, dass die Windungen eine gegebene Dicke in bezug auf diejenige Dicke haben, die die Windungen nach innen zur Welle hin haben, besteht keine Gefahr, dass ein Biegen der Windungen auftreten könnte.
Durch Vorsehen einer Schneckenfördereinrichtung gemäß der Erfindung nach Anspruch 2 wird eine optimale Dimensionierung der Zunahmerate in der Druckkammer erreicht, sodass die Reibung beträchtlich vermindert wird, während gleichzeitig die Funktionsweise der Schneckenfördereinrichtung beibehalten wird.
Durch Bereitstellen einer Schneckenfördereinrichtung gemäß der Erfindung, wie sie ferner in Anspruch 3 angegeben ist, wird aufgrund der Möglichkeit, die Konsistenz des Materials zu ändern, erreicht, dass große Brocken in kleinere Stücke zertrennt und erwünschtenfalls tiefgekühltes Material aufgetaut werden kann oder dass das tiefgekühlte Material seine Temperatur beibehalten kann, indem ein Kühlmittel durch die entsprechenden Einrichtungen geleitet wird.
Durch Bereitstellen einer Schneckenfördereinrichtung gemäß der Erfindung nach Anspruch 4 wird erreicht, dass eine Scherenfunktion vorgesehen ist, sodass größere Stücke und Brocken in kleinere Stücke zerschnitten werden können, wenn sie aufgrund der Rotation der Schnecke und der Zuführung des Guts durch diese an die Schneidfläche gedrückt werden. Die Messerfunktion kann durch Vorsehen eines Messers vor der Einlassöffnung oder als ein integrierter Teil davon implementiert sein, oder sie kann ein Teil der Einlassöffnung selber sein, indem diese mit einer scharfen Kante mit einer Schneidfläche bevorzugt in der gleichen Richtung wie die Förderrichtung ausgebildet ist. Es ist möglich, die Funktion zum Teil integriert und zum Teil als eine trennbare Schneidfunktion vorzusehen.
Durch Vorsehen einer Schneckenfördereinrichtung gemäß der Erfindung nach Anspruch 5 wird die Möglichkeit eines höheren Zerkleinerungsgrads von Material geschaffen, sodass dieses eine breiartige Beschaffenheit erhält. Die Platte kann nach der Messerfunktion angeordnet sein oder ohne diese arbeiten, was von der Art des Guts abhängig ist, das durch die Schneckenfördereinrichtung gefördert werden soll.
Durch Bereitstellen einer Schneckenfördereinrichtung gemäß der Erfindung nach Anspruch 6 ist auch die Möglichkeit gegeben, tiefgekühltes Gut zu fördern, das somit leichter handhabbar wird, wobei die Gefahr eines Anhaltens der Schneckenfördereinrichtung geringer ist. Im Großen und Ganzen kann die Temperatur der Schneckenfördereinrichtung so eingestellt werden, dass sie an die Temperatur der Gegenstände/des Guts, das zu fördern ist, angeglichen ist.
Durch Vorsehen einer Schneckenfördereinrichtung gemäß der Erfindung, wie sie ferner in Anspruch 7 angegeben ist, wird eine zweckmäßige Möglichkeit erhalten, wie eine Temperatureinstellung des Guts durchzuführen ist und wo diese während der eigentlichen Verarbeitung stattfindet. Dabei ergibt sich die weitere Möglichkeit, die Gefahr zu verringern, dass das Gut an der Oberfläche der Schneckenwindungen haftet, indem beispielsweise die Temperatur der Windungen geändert wird.
Durch Bereitstellen einer Schneckenfördereinrichtung gemäß der Erfindung nach Anspruch 8 wird erreicht, dass die Förderrichtung beibehalten und der Druck aufrechterhalten wird.
Durch Bereitstellen einer Schneckenfördereinrichtung gemäß der Erfindung nach Anspruch 9 wird erreicht, dass Raum für die zu fördernde Masse vorhanden ist, sodass keine erhebliche Drucksteigerung auftritt, die von der Maschine nicht tolerierbar ist, und dass das geförderte Gut begrenzte/minimale Schädigung erleidet.
Durch Vorsehen einer Schneckenfördereinrichtung gemäß der Erfindung nach Anspruch 10 wird erreicht, dass die Schneckenfördereinrichtung leichter zu reinigen ist und es einfacher ist, Stücke zu entfernen, die sich zwischen den Schnecken oder zwischen Schnecken und Wänden verkeilen.
Durch Vorsehen einer Schneckenfördereinrichtung gemäß der Erfindung nach Anspruch 11 wird erreicht, dass Raum für das Material vorhanden ist, das in die Einlasskammer der Schneckenfördereinrichtung gegossen wird, sodass die Einlasskammer nicht überläuft, und dass der Transport in der Druckkammer gewährleistet ist, ohne dass die Windungen aufgrund des hohen Drucks, der sich einstellt, wenn die Windungen nahe beieinander und zwischen den Schnecken und dem Gehäuse liegen, beschädigt oder verlagert werden.
Durch Bereitstellen einer Schneckenfördereinrichtung gemäß der Erfindung nach Anspruch 12 wird eine gute Förderung erreicht, wobei die Gefahr von Rückfluss minimiert ist. Somit ist die Schneckenfördereinrichtung besonders dicht, da für jede Windung zwei Abwälzlinien erzeugt werden, und zwar eine für die obere Oberfläche und eine für die untere Oberfläche.
Durch Vorsehen einer Schneckenfördereinrichtung gemäß der Erfindung nach Anspruch 13 wird ein dichtes Pumpgehäuse erzielt, das für den Transport von Gegenständen geeignet ist, ohne dass diese irgendeine Beschädigung erfahren, wenn beispielsweise die Schneckenfördereinrichtung zum Entladen von Fisch verwendet wird.
Durch Bereitstellen einer Schneckenfördereinrichtung gemäß der Erfindung nach Anspruch 14 wird erreicht, dass die Schneckenkonstruktion der Schneckenfördereinrichtung besonders fest und stabil ist, wobei die Gefahr, dass die Windungen nicht dicht bleiben, auf ein Minimum reduziert ist, da die Windungen aufgrund ihrer Festigkeit nicht verlagert werden können und die Windungen so hergestellt sind, dass die beiden Schnecken nahe beieinander liegen.
Die Erfindung betrifft ferner den Gebrauch einer Schneckenfördereinrichtung für den Transport von dünnflüssigem und viskosem Schlamm und Abprodukten.
Die Schneckenfördereinrichtung kann jedoch auch zum Fördern von Schlamm, Fischen, Fischabfällen, Schlachthausabfällen, Teig, Konserven, Rückständen, Presskuchen von Fischmehlfabriken und ähnlichen Substanzen und Materialien verwendet werden.
Die Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine Schneckenfördereinrichtung von oben,
Fig. 2 die Schneckenfördereinrichtung von Fig. 1 von der Seite im Schnitt gesehen,
Fig. 3a u. b eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2 in zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen,
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5 eine zweite Schneckenfördereinrichtung im Schnitt von der Seite,
Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Schneckenfördereinrichtung im Schnitt und von der Seite,
Fig. 8 eine Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer Schneckenfördereinrichtung von der Seite,
Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX in Fig. 8,
Fig. 10 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Schneckenfördereinrichtung von oben,
Fig. 11 eine Schnittansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Schneckenför- dereinrichtung von der Seite,
Fig. 12a u. b die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Konstruktion, die mit einem Kühl- /Heizmantel versehen ist, und
Fig. 13 einen Schnitt durch eine Schnecke.
Ein Prototyp einer Schneckenfördereinrichtung 1 ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt und weist ein Gehäuse 5 auf, in dem zwei Schnecken 2 angeordnet sind. Das Gehäuse 5 hat eine Einlassöffnung 6', die in die Einlasskammer 6 selber mündet. Aus der Einlasskammer 6 erstreckt sich die Schnecke weitet zu der Druckkammer 7, in der die Verarbeitung und Weiterförderung des Guts zu der Auslassleitung 11 erfolgt.
Die Schnecke 2 besteht aus einer Welle 4 und Windungen 3, wobei die Windungen typischerweise aus Stahl hergestellt sind und die Schnecke 2 vorteilhaft durch Fräsen aus einem Block produziert werden kann. Dadurch ist eine sehr stabile Schnecke gewährleistet, die Gegenstände ohne die Gefahr des Verbiegens der Welle oder der Windungen fördern kann.
Die Wellen für die Schnecken sind mit einem Getriebe 13 verbunden, das die Rotation der Wellen bewirkt, wobei die Wellen gegenläufig gedreht werden. Es kann zweckmäßig sein, in der Einlassöffnung 6' eine Schneidfunktion 18 anzuordnen, die entweder die Form einer typischen Messeranordnung hat, die abgenommen und angebracht werden kann, oder einen integralen Teil der Kante selber bildet.
Die Einlassöffnung kann mit einem Einlauftrichter, eventuell mit einer darin angebrachten Speiseschnecke, ausgestattet sein. Größe und Gestalt des Einlauftrichters sind so ausgelegt, dass sie für das zu fördernde Gut passen. Wenn Abprodukte, Schlachthausabfälle, Gefrierprodukte, Geflügelabfälle und Fischabfälle gefördert werden und wenn Schneidköpfe angebracht sind, muss der Einlauf zu der Druckkammer mit einer Messeranordnung versehen sein.
Der Einlauftrichter und die Druckkammer können mit Kühl-/Heizmänteln versehen sein. Zum Fördern von Gefrierprodukten ist es erforderlich, Wärme einzuleiten.
Zum Schneiden und/oder Fördern von Fleischprodukten müssen die Produkte gekühlt werden, um den Temperaturanstieg auszugleichen, der in Verbindung mit dem Schneiden/Fördern auftritt.
Die Druckkammer kann so angeordnet sein, dass sie zum Reinigen und zum Entfernen von etwaigen Fremdkörpern geöffnet werden kann.
Aufgabe dieser Messerfunktion ist die Zerkleinerung von etwaigen großen Brocken, bevor diese in die Druckkammer 7 eintreten.
Die Windungen 3 sind auf solche Weise ausgebildet, dass ihre Dicke am Umfang mindestens 60% derjenigen Dicke ist, die sie an jedem anderen Punkt an derselben Windung haben können. Dadurch wird eine robuste Schnecke ohne jede Gefahr einer Durchbiegung erhalten. Es ist zweckmäßig, darauf hin zu wirken, dass die Windung von ihrer Anlage an der Welle nach außen zum Gehäuse hin dieselbe Dicke hat.
Wie gezeigt, ist das eine Ende der Welle 4 an einem Getriebe befestigt oder darin angebracht, und am anderen Ende kann sie in einem Wellenlager 12 gelagert sein. Dies ist in den Fig. 3a und 3b gezeigt, wo die Welle 4 in einem Wellenlager 12 gelagert ist. Das Wellenlager 4 ist mit dem Gehäuse über Streben 25 verbunden, die entweder sternförmig von dem Wellenlager zu dem Gehäuse verlaufen können, bevorzugt zwei an der Zahl sind und eine Strebe von dem einen Lager zu dem anderen Lager aufweisen (siehe die Fig. 3a oder 3b), oder jedes Wellenlager ist an einer einzigen, massiv ausgebildeten Strebe 25 aufgehängt. Die eigentliche Auslassleitung 11 liegt nach der Wellenaufhängung.
Die Druckkammer 7 kann zweckmäßig geöffnet werden, da dieser Teil des Gehäuses 5 eine Luke 8 hat, die mit dem Gehäuse 5 über ein Gelenk 9 verbunden ist und an der anderen Seite an dem Gehäuse durch Befestigungselemente 10, typischerweise Bolzen, befestigt ist.
Eine Schnittansicht einer solchen Lukenkonstruktion ist in Fig. 4 gezeigt.
Zwischen den Windungen ist ein Raum 14 ausgebildet, wobei dieser Raum 14 in der Druckkammer außerdem durch die Welle 4 und das Gehäuse 5 begrenzt ist, sodass dadurch eine Druckkammer 31 gebildet ist, in der das Gut durch die Rotation der Wellen vorwärtsgefördert wird.
Ferner haben die Windungen auf der einen Welle in der Druckkammer eine Dicke, die dem Raum zwischen den Windungen auf der anderen Welle entspricht. Auf diese Weise werden für jede Windung in der Druckkammer zwei Abwälzlinien erzeugt. Von den Windungen sind für jede Welle in der Druckkammer mehr als zwei vorhanden.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Schneckenfördereinrichtung ist in Fig. 10 gezeigt, die eine Schneckenfördereinrichtung von oben zeigt, wobei die Drehwellen in der Einlasskammer gezeigt sind. Die eine Welle ist als eine Schnecke mit einer Welle 4, die schraubenförmige Windungen 3 aufweist, ausgebildet. Die andere Welle 4' ist mit Flügeln 2 G versehen, die von der Welle unter rechten Winkeln ausgehen und während der Rotation zwischen die Windungen 3 auf der ersten Welle 4 gedreht werden. Durch diese Konfiguration ist sichergestellt, dass das Gut geknetet und auf die richtige Weise in die Druckkammer 7 gefördert wird. Diese Konfiguration ist insbesondere für den Transport von Gut mit großen Brocken geeignet, da die Größe der einzelnen Druckkammer 31 aufgrund der Konfiguration der Schnecke größer ist. Andererseits transportiert nur die eine Schnecke das Gut. Daher ist im Prinzip nur ein Einlass erforderlich, wobei dieser halb so groß wie der gezeigte ist. Dadurch wird allerdings die Gefahr von Blockaden in dem Einlass erhöht. Die Größe des Einlasses wird daher beibehalten, und auf der einen Welle sind Flügel 26 angebracht, die dort, wo der Transport des Guts erfolgt, d. h. in der Druckkammer 31, das Gut von dieser Seite des Einlasses hinüber auf die andere Seite "kippen".
Beide Wellen 4 und 4' in der Druckkammer 7 selber sind mit Windungen versehen. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Welle 4' mit Windungen einer Dicke zu versehen, die erheblich größer als die Windungen der durchgehenden Schnecke sind, und möglicherweise derart, dass jede Windung auf der Welle 4' ein oberes und ein unteres Widerlager zum Teil an der Windung 3 rechts von den Windungen der durchgehenden Schnecke und zum Teil an der Windung 3 auf der linken Seite hat. Dadurch ergeben sich zwei Abwälzlinien 17. Die Druckkammer 31 existiert nur entlang der einen Welle 4.
Fig. 5 zeigt eine zweite Aufhängung der Welle selber, wobei das abgestützte Ende 20 in einer Hülse 19 aufgehängt ist, die an dem inneren Umfang des Gehäuses anliegt. Die letzte Windung 3 der Welle gleitet daher in der Hülse 19. Der Vorteil bei diesem System ist, dass es keine Lager gibt, die außer Fluchtung gelangen und versagen können. Eine Schnittansicht durch die Hülse ist in Fig. 6 zu sehen und zeigt die Hülse 19, die die innere Oberfläche des Gehäuses 5 als gleichmäßige Lage auskleidet.
Das abgestützte Ende 20 kann auch eine andere Aufhängung haben, wie sie etwa in Fig. 7 gezeigt ist, wobei die Welle 4 in dem abgestützten Ende in einem geschlossenen Lager aufgehängt ist. Dabei erstreckt sich die Auslassleitung 11 in Form eines Schwanenhalses 11, sodass das Gut nicht an dem Lager 21, sondern in einem nach oben verlaufenden Bogen um dieses herum fließt.
Die Schneckenfördereinrichtung kann vorteilhaft mit einer Messerfunktion ausgestattet sein, die ein integraler Teil davon ist, d. h. die durch die Kante selber gebildet ist, oder die entfernbar sein kann. Außerdem kann die Messerfunktion durch das Einsetzen einer Platte 22, wie sie etwa in Fig. 8 und Fig. 9 zu sehen ist, vollständig ersetzt werden.
Die Platte 22 ist zwischen der Druckkammer und der Einlasskammer angeordnet und mehr oder weniger auf die gleiche Weise wie die Platten ausgebildet, die in den bekannten Farcenherstellungsmaschinen verwendet werden. Durch jede einzelne Platte verläuft eine Durchgangsbohrung 23 für den Durchtritt der Welle jeder Schnecke 2. Die Platten 22 sind ortsfest und mit einem Satz von Messern 32 ausgestattet, die drehbar sind, und durch die Drehbewegung der Schnecke selber erfolgt ein Pressen des Guts durch die Löcher in der Platte 2. Dadurch kann eine Zerkleinerung des Guts erreicht werden. Die Plattenfunktion ist selbstverständlich nicht zweckmäßig, wenn das Gut große Brocken und unregelmäßige Stücke enthält. In solchen Fällen wird immer die Anwendung einer Messerfunktion gewählt, allerdings eventuell unterstützt durch die Plattenfunktion.
Die Dicke der Windungen ist derart, dass es zweckmäßig ist, dass sie für diejenigen Windungen gleich ist, die in der Druckkammer liegen, und für diejenigen Windungen gleich ist, die in der Einlasskammer liegen. Andererseits besteht ein Unterschied in der Dicke der Windungen in der Einlasskammer gegenüber der Dicke der Windungen in der Druckkammer.
In der Druckkammer treten große Druckdifferenzen auf, und aus diesem Grund haben die Windungen hier eine erheblich größere Dicke. Das bedeutet, dass der Raum 14 zwischen den Windungen in der Druckkammer selbstverständlich kleiner als die Räume in der Einlasskammer ist. Der Durchmesser der Welle selber liegt in der Größenordnung von 125 mm bis 75-80 mm, wogegen der entsprechende Durchmesser für die Windungen zwischen 350 mm und nur 150 mm liegt. In diesem Fall ist die Distanz zwischen den Windungen in der Größenordnung von 200 mm bis 60 mm. Der Außendurchmesser der Schnecken liegt charakteristisch zwischen 150 mm und 500 mm.
Es ist für die Erfindung wesentlich, dass die Steigung der Windungen in der Druckkammer zunimmt, so dass die Distanz zwischen der ersten und zweiten Windung geringer als die Distanz zwischen der zweiten und der dritten Windung ist und so weiter.
Die Distanz zwischen einem Satz Windungen ist typischerweise 5-50%, bevorzugt 15 -45% größer als die Distanz zwischen dem vorhergehenden Satz Windungen.
Die Schnecken werden bevorzugt durch Fräsen aus einem Vollblock aus rostfreiem Stahl hergestellt. Dabei ist es wichtig, dass die Windungen mit guter Dicke hergestellt werden und dass sie am Umfang nicht nach außen zum Gehäuse hin verjüngt sind, sondern eine gute Kontaktoberfläche haben, sodass zwischen der Windung und dem Gehäuse zumindest in der Druckkammer eine gute Abdichtung erzielt wird.
Die Herstellung der Schnecken erfolgt, indem zuerst eine Originalschnecke mit den Dimensionen hergestellt wird, die in Verbindung mit dem zu transportierenden Gut zweckmäßig sind. Dann wird eine sogenannte Schwesterschnecke auf der Basis der Originalschnecke hergestellt, sodass zwischen den beiden Schnecken während des Verarbeitungsvorgangs ein relativ enger Kontakt erzielt wird.
Die Schwesterschnecke wird hergestellt, indem zuerst die Originalschnecke gelagert und dann an einem Block markiert wird, wo der Kontakt der Schwesterschnecke erfolgen soll. Dann folgt eine geringfügige Rotation der Originalschnecke, gefolgt von Ausfräsen des Blocks für die Herstellung der Schwesterschnecke. Somit ist die Schwesterschnecke immer eine Funktion der Gestalt der Originalschnecke insofern, als eine vollständige Rotation der Originalschnecke und gleichzeitig ein entsprechendes Ausfräsen des Blocks bei der Herstellung der Schwesterschnecke durchgeführt werden.
Die Schnecken können auch durch Formen oder durch Zusammenschweißen der Einzelteile und anschließendes spangebendes Bearbeiten hergestellt werden.
In Verbindung mit der Aufhängung der Welle selbst ist es wichtig, dass zwischen der Lageraufhängung und dem geförderten Gut eine gute Abdichtung vorhanden ist, da das Gut häufig sehr aggressive Beschaffenheit hat. Dazu sind die vorgenannten Möglichkeiten der Aufhängung für das abgestützte Ende 20 entwickelt worden, wobei zu beachten ist, dass die Dichtungen vorteilhaft als Labyrinthdichtungen in Verbindung mit den zum Schutz der Lager eingesetzten Dichtungen ausgebildet sein können.
Aufgrund dieser sehr dichten Konfiguration kann die Schneckenfördereinrichtung zum Fördern von flüssigem Gut und auch von Trockengut sowie größeren Stücken verwendet werden. Die Schneckenfördereinrichtung kann in beiden Richtungen drehen, was bedeutet, dass sie nicht nur zum Vorwärtsfördern von Gut, sondern auch zum Hochsaugen von Gut verwendet werden kann. Beispielsweise kann die Schneckenfördereinrichtung vorteilhaft zum Entladen von Schiffscontainern verwendet werden, weil das in Verbindung mit der Funktion entstehende Vakuum nicht verloren geht, denn die dazwischen befindlichen Abwälzlinien 17 ermöglichen den innigen Kontakt, und ferner besteht ein inniger Kontakt zwischen dem Gehäuse und der Schneckenfördereinrichtung.
Ein Beispiel einer solchen Schneckenfördereinrichtung ist in Fig. 11 gezeigt, wo die Einlassöffnung in Verlängerung der Schneckenfördereinrichtung und somit nicht an der Seitenfläche angeordnet ist, wie das bei den anderen Beispielen der Fall ist. Die Einlassöffnung führt in die Einlasskammer 6 und von dort zu der Druckkammer 7. Die Welle 4 hat ein abgestütztes Ende 20, das in der Einlasskammer liegt. Das Getriebe 13 liegt am anderen Ende und ist mit der Welle 4 verbunden, die das Gehäuse 5 durchsetzt und in dem Getriebe 13 aufgehängt ist. Das Gehäuse 5 ist von ovaler Gestalt und umgibt daher die beiden Schnecken 2 nicht, aber an dem Auslassrohr 11 ist es bevorzugt als Schwanenhals ausgebildet, durch den das hochgepumpte Gut abläuft.
Zur Sicherstellung eines solchen dichten Kontakts zwischen den beiden Schnecken und zur Sicherstellung eines solchen dichten Kontakts zwischen den Schnecken und dem Gehäuse in der Druckkammer selber kann es zweckmäßig sein, die Innenwand der Druckkammer mit einer Gummiauskleidung zu versehen, und die Windungen der Schnecken, und zwar bevorzugt derjenige Teil der Oberfläche, der an dem Gehäuse anliegt, kann zweckmäßig ebenfalls mit einer Gummihaut 27 versehen sein.
Die Schneckenfördereinrichtung kann vorteilhaft auch mit einem Kühl-/Heizmantel versehen sein, um die Temperatur des zu fördernden Guts einzustellen. Ein Beispiel eines solchen Kühl-/Heizmantels 28 ist in den Fig. 12a und 12b zu sehen, die eine Schneckenfördereinrichtung 1 ähnlich der in den Fig. 1 und 2 zeigen, wobei jedoch die Druckkammer 7 mit einem Kühl-/Heizmantel 28 versehen ist, der um die Druckkammer herum gewickelt ist. In dem einen Ende des Mantels 28 ist eine Einlassöffnung 29 für die Flüssigkeit zur Temperatureinstellung der Schneckenfördereinrichtung vorgesehen, und in dem anderen Ende ist ein Auslass 30 zur Abgabe der entsprechenden Flüssigkeit vorgesehen, die zur erneuten Umwälzung zurück zu einer Sammelstation gefördert werden kann. Die Flüssigkeit strömt zickzackartig in dem Heizmantel 28, wie das für normale Wärmetauscher bekannt ist. Die Konstruktion ist speziell beispielsweise bei folgendem anwendbar:
- Materialien, die keinen Temperaturanstieg unter Druck vertragen. Materialien, die erwärmt werden müssen, um das Fördern zu erleichtern, beispielsweise führt die Verwendung eines Heizmantels beim Fördern von gefrorenem Gut zur Bildung einer sehr dünnen Schicht von aufgetautem Material. Diese dient als Schmierfilm und erleichtert den Transport erheblich.
- Materialien, die es erfordern, dass die Temperatur konstant gehalten wird, beispielsweise Brotteige.
Fig. 13 zeigt einen Schnitt durch eine Schnecke in deren Längsrichtung und zeigt die Welle 4, wobei in ihrem zentralen Teil eine Bohrung 40 vorgesehen ist, durch die ein Kühlmittel oder ein Heizmedium strömen kann. Die Bohrung 40 liegt typischerweise mindestens in der Druckkammer, wobei sie beispielsweise in der letzten Windung der Druckkammer, die mit 41 bezeichnet ist, nach außen verläuft und wobei im zentralen Teil der Windungen 3 ein durchgehender Hohlraum 41 ausgefräst ist, sodass die Flüssigkeit bis in die Windungen reicht und eine Kühlung oder Erwärmung derselben bewirken kann. Die Bohrung 41 folgt somit den Windungen vollständig zurück bis zu der Einlasskammer, wo die Flüssigkeit erneut entweder direkt zu einer Umwälzpumpe herausgeführt oder in die innere Rohreinheit zu dem Hohlraum 40 in der Welle geführt wird, durch die die Flüssigkeit zu demjenigen Bereich strömen kann, von dem aus sie zugeführt wurde.
Die angegebenen Schneckenfördereinrichtungen haben die folgenden weiteren Anwendungsgebiete:
(1) Das Fördern von Abprodukten aus Kläranlagen.
(2) Das Fördern von gepresstem Schlamm aus Kläranlagen - der Trockenmasseanteil in dem gepressten Schlamm kann bis zu 45-50% betragen.
(3) Das Fördern von Bodensatz aus Absitzgefäßen - Bodensatz ist die feste Substanz, die in Zweistufen- und Dreistufenabsitzgefäßen abgetrennt wird - der Trockenmasseanteil kann bis zu 55% betragen.
(4) Fördern von Presskuchen aus Schraubenpressen - der Trockenmasseanteil kann bis zu 58% betragen.
(5) Fördern von erwärmtem Raps usw. - durch Einblasen von Dampf in das Produkt erwärmt - der Trockenmasseanteil kann bis zu 60% betragen.
(6) Fördern von Schlachthausabfällen, z. B. Knochen, Fett, Innereien usw. - entweder separat oder vermischt - können auch mittels der Schnecken zerkleinert und weiter gefördert werden.
(7) Fördern von tiefgekühltem Fleisch und tiefgekühlten Fischprodukten usw..
(8) Fördern von ganzen Nieren, Lungen, Lebern, Kutteln usw. von Schweinen, Schafen und Rindern.
(9) Fördern von Geflügelabfällen einschließlich Knochen und Gerippen.
(10) Fördern von Fisch und Fischabfällen - einschließlich Abfällen von Thunfisch.
(11) Grobzerkleinern von Fisch vor dem Kochen - um rasches Durchkochen zu erreichen -, nach dem Zerkleinern wird das Gut mittels der Schnecken weiter transportiert,
(12) Zerkleinern von Fleisch- und Fischprodukten - für Nerzfutter - das Produkt wird von den Schnecken weiter transportiert.
(13) Feinzerkleinern von Fleisch- und Fischprodukten usw. - das Produkt kann von den Schnecken weiter transportiert werden.
(14) Entladen von Fischen usw. - die Schneckenfördereinrichtung kann am Kai oder auf dem Fischkutter stehen oder kann mit einem Kran in den Laderaum abgelassen werden.
(15) Als Ölabschöpfpumpe - zum Gebrauch in Fällen von Meeresverschmutzung.

Claims

1. Schneckenfördereinrichtung (1) für Flüssigkeiten und/oder Materialbrocken, die eine drehbare erste Schnecke (2) umfasst, die mit schraubenförmigen Windungen (3) versehen in einem Gehäuse (5) mit einer Einlassöffnung (6) und einer Auslassöffnung (11) angeordnet ist, wobei die Schneckenfördereinrichtung (1) zwischen der Einlassöffnung (6') und der Auslassöffnung (11) eine Einlasskammer (6) und eine Druckkammer (7) umfasst, und die auch zumindest in der Druckkammer (7) wenigstens eine weitere schraubenförmige Schnecke (2) umfasst, die sich in der zu der ersten Schnecke entgegengesetzten Richtung dreht, wobei jede der schraubenförmigen Windungen (3), zumindest in der Druckkammer (7), an ihrem Umfang eine Dicke hat, die zumindest 60% der sonstigen Dicke derselben Windung ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Windungen (3) bei jeder Schnecke (2) in der Druckkammer (7) größer als zwei ist und dass der Abstand zwischen den Windungen (3) in der Druckkammer (7) zu der Auslassöffnung (11) der Druckkammer (7) hin bei jeder einzelnen Schnecke (2) zunimmt, indem die Steigung der Windungen in der Druckkammer zunehmend ist, so dass der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Windung kleiner ist als der Abstand zwischen der zweiten und der dritten Windung und so weiter.

2. Schneckenfördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zunehmende Steigung der Windungen (3), gemessen zwischen zwei einander folgenden Windungen (3), in dem Bereich von 5-50% und vorzugsweise 15-45% des Abstands zwischen zwei vorhergehenden Windungen (3) liegt.

3. Schneckenfördereinrichtung nach den Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenfördereinrichtung (1) Mittel (18, 22, 32, 28, 41) aufweist, die während des Arbeitens die Konsistenz der Flüssigkeiten und/oder Materialbrocken ändern und die in und/oder vor der Druckkammer (7) angeordnet sind.

4. Schneckenfördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel, an dem Gehäuse (5) nach der Einlassöffnung (6') oder als Teil davon, Mittel umfassen, die eine Schneidwirkung (18) mittels einer Schneidfläche entfalten.

5. Schneckenfördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie (1) nach der Einlasskammer (6) wenigstens eine Platte (22) mit einem oder mehr Löchern und mit einem Satz von drehbaren Messern (32) umfasst.

6. Schneckenfördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel Kühl- oder Wärmeelemente (28) umfassen, die in dem Gehäuse (5) der Schneckenfördereinrichtung, vorzugsweise in dem Teil, der die Druckkammer (7) umgibt, angeordnet sind.

7. Schneckenfördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel Höhlungen (41) aufweisen, die in wenigstens einer der Windungen (3) einen fortlaufenden inneren Kanal bilden, durch den die Flüssigkeit zum Wärmen oder Kühlen hindurchströmt.

8. Schneckenfördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen (3) in der Druckkammer an denjenigen Teilen ihres Umfangs, die von dem Gehäuse (5) umgeben sind, eine Berührungsfläche gegenüber dem Gehäuse (5) haben.

9. Schneckenfördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen (3) der einen Schnecke (2) einen Abstand zwischen zwei einander folgenden Windungen haben, der größer als oder annähernd übereinstimmend mit der Dicke jeder der beieinanderliegenden Windungen ist.

10. Schneckenfördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mittels Gelenk drehbare Tür (8) in dem Gehäuse (5) öffenbar ist, um Zugang zu der Druckkammer (7) zu schaffen.

11. Schneckenfördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen (3), die in der Einlasskammer (6) angeordnet sind, enger vorgesehen sind als die Windungen auf zumindest der einen Welle (4) in der Druckkammer (7).

12. Schneckenfördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen auf der einen Welle (4) in der Druckkammer (7) eine Dicke haben, die dem Raum (14) zwischen den Windungen (3) auf der anderen Welle (4') entsprechen.

13. Schneckenfördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtheit oder Teile der Innenseite des Gehäuses (5) und/oder der Windungen (3) mit Gummi beschichtet ist/sind.

14. Schneckenfördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecken (2) aus einem festen Metallblock gefertigt sind, der bei der Erzeugung der Windungen (3) und der Wellen (4, 4') mechanisch bearbeitet ist, vorzugsweise durch Fräsen.

15. Verwendung der Schneckenfördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Fördern von dünnflüssigem und viskosem Schlamm und Abfall.