AT511982B1 - Schneckenpresse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse (1) mit einer Welle (4) und darauf angebrachter spiralförmigen Wendel (5). Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel (5) im Einlassbereich (2) der Schneckenpresse (1) in eine frei auskragende Wendel (8) übergeht, wobei vorzugsweise im Einlassbereich (2) der Schneckenpresse (1) ein Rohr (9) vorgesehen ist. Dadurch kann einerseits die Siebfläche stark vergrößert, andererseits die Co-Rotation der Suspension mit der Welle verringert bzw. vermieden werden.

Description

österreichisches Patentamt AT 511 982 B1 2013-10-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse mit einer Welle und darauf angebrachter spiralförmigen Wende, wobei die Wendel im Einlaufbereich der Schneckenpresse in eine frei auskragende Wendel übergeht.

[0002] Im Allgemeinen werden Entwässerungs-Schneckenpressen zum Separieren von Flüssigkeiten und darin suspendierten Feststoffen verwendet. Besonders in der Papier und Zellstoffindustrie werden viele dieser Eindick- und Entwässerungsaggregate verwendet, da in diesem Industriebereich immer mit Wasser-/Faserstoff-Gemischen oder in anderen Worten Suspensionen gearbeitet wird. Entwässerungs-Schneckenpressen haben sich besonders im Bereich der Eindickung von Suspensionen von 3,5 % bis 4 % Feststoffmassenanteil im Zulauf auf 25 bis 35 % Feststoffmassenanteil im Auslauf als sehr effiziente Maschinen erwiesen. Eine derartige Schneckenpresse ist u.a. in der AT 398 090 B beschrieben. Die JP 63154297 A beschreibt ein (vertikales) Filter mit Kompressionsschraube, wobei im Kompressionsbereich keine Entwässerung mehr stattfindet. Die DE 299 01 683 U1 beschreibt eine Schneckenpresse mit Staukegeln und einer axial verschiebbaren Hohlwelle. Weiters sind aus der US 5857405 A sowie der US 2004/0178053 A1 Entwässerungsaggregate bekannt, bei denen mittels einer freien Wendel Stoffe in ein Rohr gefördert und dort verdichtet werden. Problematisch erweist sich bei Entwässerungs-Schneckenpressen im Stand der Technik im besondern die zur Verfügung stehende Siebfläche. Sie stellt den limitierenden Faktor bei der Entwässerung dar. Je größer die Siebfläche ist desto größer ist die Entwässerungsleistung der Presse. Die Siebfläche wird derzeit praktisch ausschließlich durch Durchmesser und Länge bestimmt.

[0003] Ziel der Erfindung ist es daher die Siebfläche bei gegebener Länge und Durchmesser zu erhöhen.

[0004] Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass im Einlassbereich der Schneckenpresse ein Rohr vorgesehen ist, über das die frei auskragende Wendel streicht, und vorzugsweise ein Spalt zwischen Rohr und Wendel vorgesehen ist. Dadurch kann die zur Verfügung stehende Siebfläche im Einlaufbereich der Entwässerungs-Schneckenpresse um einen Faktor in der Größenordnung von 1,5 bis 1,8 vergrößert werden. Dabei wird sowohl die Entwässerungs- als auch die Durchsatzleistung der Schneckenpresse gesteigert.

[0005] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr feststehend ausgebildet und mit dem Rahmen der Schneckenpresse verbunden ist. Damit ist eine gute Ableitung der Flüssigkeit ohne Abdichtungsprobleme gegeben.

[0006] Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen der Schneckenpresse durch die frei auskragende Wendel geführt ist, wobei der Wellenzapfen durch das feststehende Rohr geführt sein kann.

[0007] Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Rohr ein Siebrohr ist, wobei das feststehende Rohr auch Nuten oder mikroskopi-sche/makroskopische Oberflächen aufweisen kann, die der Co-Rotation entgegen wirken.

[0008] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Rohr mindestens einen Filtratkanal aufweist, wobei der Filtratkanal durch ein weiteres Rohr zwischen feststehendem Rohr und Wellenzapfen gebildet werden kann.

[0009] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Filtratkanal mittels Stegblechen in mehrere voneinander getrennte Filtratkanäle unterteilt ist.

[0010] Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei [0011] Fig. 1 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Schneckenpresse, [0012] Fig. 2 den Einlaufteil einer erfindungsgemäßen Schneckenpresse und [0013] Fig. 3 eine Schneckenwelle gemäß der Erfindung darstellt. 1 /7 österreichisches Patentamt AT 511 982 B1 2013-10-15 [0014] Eine Schneckenpresse 1 wie in Fig. 1 besteht aus einem Einlaufgehäuse 2, einem Auslaufgehäuse 3, einer Schneckenwelle 4 mit einer oder mehreren spiralförmigen an der Schneckenwelle angebrachten Schneckenwendeln 5, wobei diese Schneckenwendeln 5 sowohl durchgehend als auch unterbrochen ausgeführt sein können und einem diese Schneckenwelle 4 umgebenden Gehäusemantel 6. Dabei entsteht zwischen dem Gehäusemantel 6, der Schneckenwelle 4 und der spiralförmigen Schneckenwendel 5 ein Förderspalt 7 für die zu entwässernde Suspension. Dieser Förderspalt 7 kann seine Geometrie entlang der Achse der Schneckenwelle 4 ändern, muss dies jedoch nicht zwingend.

[0015] Das Prinzip der Schneckenpresse 1 ist wie folgt: Die Schneckenwelle 4, die innerhalb des Gehäusemantels 6 gelagert ist wird durch einen Antrieb beliebiger Art in eine Drehbewegung versetzt. Über das mit dem Gehäusemantel 6 verbundene Einlaufgehäuse 2 wird eine Suspension zugeführt. Die rotierende Welle 4 bewegt diese Suspension durch die spiralförmige Schneckenwendel 5 innerhalb des Förderspaltes 7 in Richtung des mit dem Gehäusemantel 6 verbundenen Auslaufgehäuses 3. Der Gehäusemantel 6 einer Entwässerungs-Schneckenpresse 1 ist üblicherweise als Sieb ausgeführt. Der von der Welle 4, der Schneckenwendel 5 und dem Gehäusemantel 6 ausgebildete Förderspalt 7 ändert seine Geometrie entlang der Wellenachse, in Richtung des Auslaufgehäuses 3, in einer der Entwässerung dienlichen Art. Meist wird dabei das zur Verfügung stehende Volumen entlang der Wellenachse reduziert, um so die Entwässerung der Suspension zu erzwingen. Die dabei frei werdende Flüssigkeit wird durch den als Sieb ausgeführten Gehäusemantel 6 abgeleitet. Im Bereich des Einlaufgehäuses 2 geht die Schneckenwendel 5 in eine frei auskragende spiralförmige Wendel 8 über. Die Wendel 8 ist nicht zwingend zweigängig (wie dargestellt) ausgeführt. Zur Erhöhung der Festigkeit der Wendel könnte diese auch mit einem U-Profil versteift sein. Die frei auskragende Wendel 8 streicht mit einem ausreichenden Spalt über ein feststehendes Rohr 9 im Einlaufbereich der Schneckenpresse 1. Dieses Rohr 9 ist fest mit dem Rahmen der Schneckenpresse 1 verbunden und führt keine Drehbewegung aus. Das am Rahmen der Presse 1 befestigte Rohr 9 ist vorzugsweise als Sieb ausgeführt wodurch im Einlaufbereich der Presse 1 die Siebfläche enorm vergrößert wird. Das Rohr 9 muss nicht als Siebrohr ausgeführt sein, sondern kann auch beliebige Nuten oder eine makroskopisch bzw. mikroskopisch raue Oberfläche aufweisen. Durch diese Oberfläche, wie auch durch Nuten bzw. ein Sieb wird der Co-Rotation entgegen gewirkt. Dies bewirkt zusätzlich zur besseren Entwässerung, dass die Feststoffsuspension (Faserstoffsuspension) nicht mehr an der metallischen Oberfläche haftet und dadurch auch ein axialer Feststofftransport gewährleistet wird.

[0016] Der Wellenzapfen 10 der konventionellen Schneckenwelle 4 wird durch das am Rahmen der Presse 1 befestigte Rohr 9 durchgeführt und nach der Gehäusedurchführung konventionell gelagert.

[0017] Fig. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Einlaufteil 2 einer Schneckenpresse 1. Die Suspension tritt in den Einlaufstutzen 11 ein. Der gesamte Einlaufteil ist bei der dargestellten Ausführung mittels Flansch 12 mit dem Gehäusemantel 6 verbunden. Der Einlaufteil kann natürlich auch anders ausgeführt sein. Der Einlaufteil 2 weist ein Rohr 9 auf, das damit fest verbunden ist, wie hier beispielhaft mittels Schrauben dargestellt. Hier ist ebenfalls gezeigt, dass ein konzentrisches Rohr 13, das einen größeren Durchmesser aufweist, als der (nicht dargestellte) Wellenzapfen 10, vorgesehen ist. Rohr 9 und Rohr 13 bilden somit einen Filtratkanal 14. Dieser Filtratkanal 14 kann auch durch Stegbleche in mehrere voneinander getrennte Filtratkanäle unterteilt werden. Das im Rohr 9 gesammelte Filtrat wird anschließend durch den Filtratkanal 14 in den Filtratsammelflansch 15 geführt und bei dieser Ausführung beispielsweise über eine Filtratsammelpfanne 16 in die Filtratwanne 17 (Fig. 1) der Schneckenpresse 1 geleitet.

[0018] In Fig. 3 ist nun ein Schnitt durch eine Schneckenwelle 4 dargestellt. Man erkennt hier die (konventionelle) Schneckenwendel 5 sowie die auskragende Wendel 8 und den Wellenstummel 10.

[0019] Die vorliegende Erfindung bietet zwei Vorteile gegenüber konventionellen Schneckenpressen: 2/7 österreichisches Patentamt AT511 982B1 2013-10-15 [0020] Die Siebfläche im Einlaufbereich 2 der Schneckenpresse 1 wird um den Faktor 1,5 bis 1,8 vergrößert. Dies steigert die Entwässerungsleistung der Presse 1 signifikant.

[0021] Weiters wird die Co-Rotation des Faserstoffes reduziert. Faserstoffe zeigen eine Neigung an der drehenden Welle anzuhaften. Haftet der Faserstoff an der Schneckenwelle 4 wird der axiale Transport vermindert oder kommt sogar zum Erliegen. Ausschlaggebend für diese Co-Rotation sind im großen Maße die Reibungsverhältnisse im Inneren der Presse. In konventionellen Pressen wie auch im konventionellen Teil 4, 5 der Schneckenpresse 1 wird der Faserstoff vom als Sieb ausgeführten Gehäusemantel 6 der Presse 1 an der Co-Rotation gehindert. Die Schneckenwelle 4 selbst versucht den Faserstoff jedoch in eine Rotationsbewegung zu versetzen. Zusätzlich dazu haftet der Faserstoff an der Oberfläche der Schneckenwelle 4 an und co-rotiert dann mit der Wellendrehzahl ohne dabei noch einen wesentlichen axialen Vorschub zu erfahren. In der gegenwärtigen Erfindung wird das Anhaften des Faserstoffes an der rotierenden Schneckenwelle 4 im Einlaufbereich dadurch verhindert, dass im Einlaufbereich 2 nur ein stehendes Rohr 9 eingebaut ist. Das Rohr 9 ist vorzugsweise als Sieb ausgeführt, kann aber auch beliebige Nuten oder eine makroskopisch bzw. mikroskopisch raue Oberfläche aufweisen. Diese Nuten bzw. makroskopisch bzw. mikroskopisch raue Oberfläche kann auch auf einem als Sieb ausgeführten Rohr 9 angebracht sein. Die Schneckenwelle 4 oder eigentlich der Zapfen 10 dreht sich innerhalb dieses Rohres 9. Sowohl der siebartige Gehäusemantel 6, als auch das im Einlaufbereich 2 eingesetzte Siebrohr 9 hindern den Faserstoff an der Rotation. Die auskragende Wendel 8 überstreicht das Siebrohr 9 und transportiert den Faserstoff rein axial vorwärts. Dies führt zu einer erheblichen Steigerung der Transporteffizienz und somit zu einem erhöhten Materialabtransport aus dem Einlaufbereich 2 der Presse 1, wodurch der Einlaufmassenstrom erhöht wird. 3/7

Claims (9)

1. österreichisches Patentamt AT511 982 B1 2013-10-15 Patentansprüche 1. Schneckenpresse mit einer Welle und darauf angebrachter spiralförmigen Wendel, wobei die Wendel (5) im Einlaufbereich (2) der Schneckenpresse (1) in eine frei auskragende Wendel (8) übergeht, dadurch gekennzeichnet, dass im Einlaufbereich (2) der Schneckenpresse (1) ein Rohr (9) vorgesehen ist, über das die frei auskragende Wendel (8) streicht, wobei vorzugsweise ein Spalt zwischen Rohr (9) und Wendel (8) vorgesehen ist.
2. 2. Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (9) feststehend ausgebildet und mit dem Rahmen der Schneckenpresse (1) verbunden ist.
3. 3. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen (10) der Schneckenpresse (1) durch die frei auskragende Wendel (8) geführt ist.
4. 4. Schneckenpresse nach Anspruch 3 mit einem feststehenden Rohr (9), dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen (10) durch das feststehende Rohr (9) geführt ist.
5. 5. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Rohr (9) ein Siebrohr ist.
6. 6. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Rohr (9) Nuten oder mikroskopische/makroskopische Oberflächen aufweist, die der Co-Rotation entgegen wirken.
7. 7. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Rohr (9) mindestens einen Filtratkanal (14) aufweist.
8. 8. Schneckenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtratkanal (14) durch ein weiteres Rohr (13) zwischen feststehendem Rohr (9) und Wellenzapfen (10) gebildet wird.
9. 9. Schneckenpresse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtratkanal (14) mittels Stegblechen in mehrere voneinander getrennte Filtratkanäle unterteilt ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 4/7