-
Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
-
Gattungsgemäße Schneckenpressen kommen zur Erzeugung gepresster Abfalle, wie Papier, Pappkartons, Pappabfällen oder Verpackungsmaterial aus Holz, zum Einsatz. Sie sind zumeist als stationäre Schneckenpresse ausgeführt und weisen eine Presskammer auf, in der eine drehbare Schneckenwelle angeordnet ist. Zur Übertragung der von einem Antrieb herrührenden Antriebsmomente auf die Schneckenwelle dient ein Kettenrad. Das eingeleitete Antriebsdrehmoment stammt in der Regel von einem Elektromotor unter Einsatz eines Getriebes. Die Schneckenwelle hat einerseits die Aufgabe, die in die Presskammer eingebrachten Abfälle zu zerkleinern und andererseits, diese zu verdichten, das heißt, die Abfälle zunächst in ihrem Volumen zu reduzieren, bevor diese in einen vor der Schneckenpresse angeschlossenen Behälter gefördert und dort durch den Schneckenpressdruck verdichtet werden. Die Schneckenwelle führt folglich dem Behälter die Abfälle zu und dient somit als Fördermittel sowie als Vorzerkleinerer. Damit übernimmt sie gleichzeitig die Verdichtung des Pressabfalls. Die beim Einziehen und Verdichten der Pressabfälle auf die Schneckenwelle wirkenden Kräfte sind erheblich, was zur Folge hat, dass die Lagerung der Schneckenwelle extremen Belastungen ausgesetzt ist. Um die entstehenden Kräfte an der Schneckenwelle über die Lagerung aufzufangen, ist es bei den im Einsatz befindlichen Lösungen bisher üblich, Kugellager zu verwenden, die diesem Anspruch nicht immer zufrieden stellend gerecht werden. In der Vergangenheit war daher immer wieder festzustellen, dass Reparatur- und Wartungsarbeiten an der Lagerung der Schneckenwelle erforderlich werden. In Einzelfällen kann es sogar erforderlich sein, die Schneckenwelle insgesamt auszutauschen. Dabei hat sich als nachteilig herausgestellt, dass bei den bekannten Lösungen der Zugang zu den antriebsseitigen Teilen der Schneckenpresse und der Schneckenwelle erheblich erschwert ist. Der während der Arbeiten an der Schneckenpresse erforderliche Stillstand verhindert zudem eine weitere Verarbeitung der Abfälle. Hieraus entstehen wertvolle Zeitverluste und damit für den Betreiber ein unnötiger und nicht erwünschter, kostenintensiver Aufwand.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stationäre Schneckenpresse bereitzustellen, die einen vereinfachten Aufbau aufweist und bei der insgesamt die Wartung und Reparatur sowie ein erforderlicher Austausch der Schneckenwelle vereinfacht ausführbar sind.
-
Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
-
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der sich anschließenden Unteransprüche.
-
Eine Schneckenpresse, mit einer drehbaren Schneckenwelle in einer mit zu pressenden Abfällen befüllbaren Presskammer und einem Kettenrad zur Übertragung eines von einem Antrieb herrührenden Antriebsmomentes auf die Schneckenwelle, wurde erfindungsgemäß dahingehend weitergebildet, dass das Kettenrad endseitig an einem Wellenstumpf montiert ist, der auf seiner dem Kettenrad entgegen gesetzten Seite einen Wellenflansch aufweist, welcher mit einem endseitig an der Schneckenwelle vorhandenen Schneckenwellenflansch verbunden ist, wobei zwischen dem Wellenflansch und dem Kettenrad eine Lagereinheit zur drehbaren Lagerung des Wellenstumpfes angeordnet ist und die Lagereinheit sowie der Wellenstumpf mit dem daran vorhandenen Wellenflansch als modulare Baueinheit ausgeführt sind.
-
Im erfindungsgemäßen Sinne wird dabei unter einer „modularen Baueinheit” eine Baueinheit verstanden, die aus mehreren, lösbar miteinander verbundenen Bauelementen besteht, die als Einzelelemente oder als einheitliches Modul insgesamt montiert beziehungsweise demontiert oder ausgetauscht werden können. Durch die erfindungsgemäße Lösung können innerhalb kürzester Zeit Wartungs- und Reparaturarbeiten an der Schneckenpresse vorgenommen werden. Es ist sogar möglich, die gesamte Schneckenwelle mit geringem Arbeitsaufwand, also beispielsweise auch ohne die Demontage des Kettenrades und/oder der Lagereinheit, auszutauschen, sofern dies erforderlich werden sollte. Damit reduziert sich die für die Wartung oder Reparatur erforderliche Stillstandszeit der Schneckenpresse, was die Kosten für den Nutzer senkt. Waren bislang die Reparatur- und Wartungsarbeiten beispielsweise im Bereich der Lagerung der Schneckenwelle nur durch die Presskammer realisierbar, was zu einem erheblichen Aufwand führte, kann dies nunmehr von der Seite der Lagereinheit her durchgeführt werden. Die Erfindung stellt damit eine erhebliche Vereinfachung und Verbesserung bekannter Lösungen dar.
-
Eine erste Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Wellenstumpf mittels wenigstens zweier Kegelrollenlager in der Lagereinheit gelagert ist. Der Einsatz von Kegelrollenlagern gestattet eine, verglichen mit Kugellagern, erheblich höhere Belastbarkeit und Leistungsübertragung vom Antrieb auf die Schneckenwelle. Somit lässt sich das Pressergebnis insgesamt verbessern und die Bauteile unterliegen insgesamt einem geringeren Verschleiß, weil Kegelrollenlager von ihrer Bauart her an der Schneckenwelle auftretende Axialkräfte und Radialkräfte aufnehmen und kompensieren können. Die Lebensdauer der Lagereinheit wird durch eine geringere Reibung, eine geringere Druckbelastung und optimale Schmiermöglichkeiten in den Kegelrollenlagern erheblich erhöht. Die insgesamt erreichte Verbesserung und Optimierung der Lagereinheit führt damit auch zu einer Erhöhung der Lebensdauer der erfindungsgemäßen Schneckenpresse.
-
Eine weitere vorteilhafte Lösung der Erfindung besteht darin, dass die Lagereinheit einen Lagerflansch aufweist, mit dem die Lagereinheit lösbar an dem Gehäuse der Schneckenpresse befestigt ist. Wenn hier im Sinne der Erfindung von einem Gehäuse gesprochen wird, so ist dies gleichbedeutend zu verstehen mit einem Rahmen oder ähnlichen stützenden Teilen der Schneckenpresse. Die lösbare Befestigung der Lagereinheit ermöglicht ihre Trennung aus der erfindungsgemäßen Baueinheit, sofern dies erforderlich werden sollte. Durch diesen modularen Aufbau ist es möglich, einzelne Teile oder einzelne Baugruppen aus der Baueinheit zu separieren und beispielsweise für den Fall des erforderlichen Austausches zu erneuern. Die lösbare Verbindung erfolgt üblicherweise über Schrauben, die in ein korrespondierendes Gewinde des Gehäuses eingeschraubt werden können.
-
Zur Beschleunigung des Ein- oder Ausbaus der Lagereinheit als ein Modul wird ferner vorgeschlagen, dass die Lagereinheit mit einer Wellenmutter auf dem Wellenstumpf axial fixiert ist, was vorteilhaft ist, weil mit nur einer einzigen, Wellenmutter außerhalb der Lagereinheit die gesamte Lagereinheit fixiert werden kann. Es ist daher nicht mehr notwendig, zahlreiche Verschraubungen zu lösen. Der Vorteil besteht dabei insbesondere in der Montageerleichterung und der Möglichkeit der Einstellung des Lagerspiels.
-
Um die Lagereinheit und den Wellenstumpf mit dem daran vorhandenen Wellenflansch als eine Baueinheit insgesamt separieren zu können, ist grundsätzlich vorgesehen, dass das Kettenrad von dem Wellenstumpf lösbar ist. Da das Kettenrad erfindungsgemäß mit einer Nabe und mit einem Spannsatz auf dem Wellenstumpf befestigt ist, kann eine Demontage beziehungsweise Montage problemlos erfolgen. Darüber hinaus ist es jedoch je nach Einsatzfall möglich, dass während der Reparatur- und Wartungsarbeiten das Kettenrad an dem Wellenstumpf verbleiben kann. Für einen derartigen Fall ist vorgesehen, dass das Kettenrad und der Lagerflansch jeweils Montageöffnungen zur Durchführung eines geeigneten Werkzeuges aufweisen. Folglich kann mit dieser Lösung von der Kettenradseite her mit dem Werkzeug durch die Montageöffnungen hindurch beispielsweise die Verschraubung zwischen dem Schneckenwellenflansch und dem Wellenflansch gelöst und so mit wenigen Handgriffen die gesamte erfindungsgemäße Baueinheit einschließlich Kettenrad von der Schneckenwelle abgetrennt werden. Die lösbare Verbindung zwischen dem Wellenflansch und dem Schneckenwellenflansch stellt einen sehr wesentlichen Vorteil dar. Die vorgesehenen Montageöffnungen führen außerdem dazu, dass das Kettenrad ein geringeres Gewicht aufweist und somit eine geringere Belastung der Lagereinheit darstellt.
-
Zur Vermeidung des Eindringens von Verunreinigungen oder Feuchtigkeit in das Innere der Lagereinheit ist vorgesehen, dass die Lagereinheit zumindest einseitig, vorzugsweise jedoch beidseitig durch einen Verschlussdeckel verschlossen ist. Dieser Verschlussdeckel sollte vorzugsweise lösbar an der Lagereinheit befestigt werden, weil damit ein Zugang zur Lagerung des Wellenstumpfes gegeben ist. Falls der Verschlussdeckel unlösbar mit der Lagereinheit verbunden ist, wäre im Bedarfsfall die gesamte Lagereinheit einschließlich des Lagerflansches auszutauschen. Auch dies ist aufgrund des modularen Aufbaus der Erfindung denkbar und möglich.
-
Zur Verbesserung der Abdichtung wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass die Lagereinheit zwischen Verschlussdeckel und Kegelrollenlager eine selbst einschleifende Labyrinthdichtung aufweist. Derartige selbst einschleifende Labyrinthdichtungen sind verschleißfrei und daher für eine extrem lange Lebensdauer geeignet.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Das gezeigte Ausführungsbeispiel stellt keine Einschränkung auf die dargestellte Variante dar, sondern dient lediglich der Erläuterung des Prinzips der erfindungsgemäßen Lösung. Dabei sind gleiche oder gleichartige Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funiktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Darstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bestandteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass diese bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.
-
Es zeigen:
-
1: ausschnittsweise und im Schnitt den antriebsseitigen Endabschnitt einer Schneckenwelle für eine stationäre Schneckenpresse,
-
2: den Ausschnitt II aus 1 in vergrößerter Darstellung und
-
3: die erfindungsgemäße Baueinheit als dreidimensionale Darstellung.
-
In der 1 ist das antriebsseitige Ende einer Schneckenwelle 1 nach der Erfindung im Schnitt und stark vereinfacht dargestellt. Die Schneckenwelle 1 ist in einer Presskammer 2 angeordnet und weist zum Einziehen und Verpressen von Abfällen, insbesondere von Papier- und Pappabfällen, mehrere Wendel 21 auf, die sich spiralförmig entlang der Schneckenwelle 1 erstrecken. Im Übergangsbereich zwischen der Schneckenwelle 1 und dem Gehäuse 11 ist ein Stirnblech 20 vorhanden, das dazu dient, ein unerwünschtes Eindringen von Abfallbestandteilen in den Lagerbereich der Schneckenwelle 1 zu verhindern.
-
Am antriebsseitigen Ende der Schneckenwelle 1 weist diese einen Schneckenwellenflansch 6 auf. Zwischen dem Schneckenwellenflansch 6 und einem in Axialrichtung nachgeordneten Wellenflansch 5 besteht eine lösbare Verbindung aus Schrauben 23. Der Wellenflansch 5 ist unmittelbar auf einem Wellenstumpf 4 befestigt. Dieser Wellenstumpf 4 trägt eine Lagereinheit 7 sowie an seinem der Schneckenwelle 1 gegenüberliegenden Ende ein Kettenrad 3, über das ein Antriebsmoment von einem Antrieb auf die Schneckenwelle 1 übertragen wird. Die Lagereinheit 7 ist über einen Lagerflansch 10 lösbar mit dem Gehäuse 11 verbunden. Auch hierbei besteht die lösbare Verbindung aus einer Schraubenverbindung, wozu Schrauben 22 zum Einsatz kommen. Als Besonderheit weist der Lagerflansch 10 mehrere über seinen Umfang verteilte Montageöffnungen 15 auf. Durch diese Montageöffnungen 15 hindurch kann ein hierzu geeignetes Werkzeug geführt werden, wenn beispielsweise im Wartungs- oder Reparaturfall das Lösen der dahinter befindlichen Schrauben 23 zwischen Wellenflansch 5 und Schneckenwellenflansch 6 erforderlich werden sollte. Ein geeignetes Werkzeug wäre beispielsweise ein Steckschlüssel. Bei dem dargestellten Beispiel weist die Lagereinheit 7 jedoch darüber hinaus zwei Kegelrollenlager 8 und 9 auf. Diese Kegelrollenlager 8 und 9 gestatten eine im Vergleich zu herkömmlichen Kugellagern wesentlich höhere Belastbarkeit und Leistungsübertragung. Ein derartiger Vorteil macht sich insbesondere bei stationären Schneckenpressen bemerkbar, da einerseits ein geringerer Verschleiß zu verzeichnen ist und andererseits eine Leistungssteigerung der gesamten Anlage ermöglicht wird. Zum Verschluss der Lagereinheit 7 dienen beidseitig des Gehäuses, in dem sich die Kegelrollenlager 8 und 9 befinden, angebrachte Verschlussdeckel 16 beziehungsweise 17. Zwischen den Kegelrollenlagern 8 und 9 und den Verschlussdeckeln 16 und 17 sind jeweils selbst einschleifende Labyrinthdichtungen 18 und 19 angeordnet, so dass die gesamte Lagereinheit 7 wartungsfrei arbeitet. Die Befestigung der Lagereinheit 7 auf dem Wellenstumpf 4 erfolgt in sehr einfacher Weise über eine einzige, an der Außenseite der Lagereinheit 7 anliegende Wellenmutter 12. Erfindungsgemäß stellen die Lagereinheit 7 und der Wellenstumpf 4 mit dem daran vorhandenen Wellenflansch 5 eine gemeinsame Baueinheit dar. Hierbei wird erkennbar, dass die Montageöffnungen 15 in dem Lagerflansch 10 eine besondere Bedeutung haben, weil nach dem Lösen der Schrauben 23 zwischen dem Wellenflansch 5 und dem Schneckenwellenflansch 6 mittels eines durch die Montageöffnung 15 hindurch geführten Werkzeugs die gesamte Baueinheit von der Schneckenwelle 1 gelöst werden kann. Am Ende des Wellenstumpfes 4 ist, wie bereits ausgeführt wurde, ein Kettenrad 3 aufgesetzt, das die von einem Antrieb herrührenden Antriebskräfte auf die Schneckenwelle 1 überträgt. Zwischen Antrieb und Kettenrad können dabei Riemen oder Ketten vorgesehen werden. Bekannt sind einreihige oder zweireihige Kettenräder, wobei die 1 ein zweireihiges Kettenrad 3 zeigt. Maßgeblich ist jedoch, dass das Kettenrad 3 in jedem seiner Kettenräder Montageöffnungen 13 beziehungsweise 14 aufweist. Somit kann von der Antriebsseite der Schneckenpresse her, durch die Montageöffnungen 13, 14 ein geeignetes Montagewerkzeug hindurchgeführt werden, um beispielsweise die Schrauben 22 oder 23 zu lösen beziehungsweise festzuziehen. Damit sind sowohl Einzelteile der Schneckenpresse als auch die Baueinheit aus Wellenstumpf, Lagereinheit und Wellenflansch lösbar und in einfacher Weise zu demontieren beziehungsweise zu montieren.
-
Der Aufbau der Lagereinheit 7 ist als vergrößerter Ausschnitt in der 2 gezeigt. Hier ist ein Kegelrollenlager 8 zu erkennen, das auf der dem Verschlussdeckel 16 zugewandten Seite eine selbst einschleifende Labyrinthdichtung 18 aufweist. Diese Labyrinthdichtung arbeitet sich während des Betriebs in die Oberfläche des Kegelrollenlagers 8 ein und dichtet damit das Kegelrollenlager 8 optimal gegenüber der Umgebung ab. Zur Fixierung der gesamten Lagereinheit 7 auf dem Wellenstumpf 4 dient die Wellenmutter 12.
-
Die 3 stellt in räumlicher Ansicht eine separierte, erfindungsgemäße Baueinheit, bestehend aus der Lagereinheit 7, die auf dem Wellenstumpf 4 angeordnet ist und einem Lagerflansch 10 mit Bohrungen 24, dar. In dem Lagerflansch 10 sind über dessen Umfang verteilt mehrere Montageöffnungen 15 vorhanden, durch die in der zuvor bereits beschriebenen Weise ein geeignetes Werkzeug hindurchgeführt werden kann. In axialer Richtung des Wellenstumpfes 4 betrachtet folgt dem Lagerflansch 10 der Wellenflansch 5, welcher zur Verbindung mit dem Schneckenwellenflansch 6 dient, der in der 3 nicht gezeigt ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Schneckenwelle
- 2
- Presskammer
- 3
- Kettenrad
- 4
- Wellenstumpf
- 5
- Wellenflansch
- 6
- Schneckenwellenflansch
- 7
- Lagereinheit
- 8
- Kegelrollenlager
- 9
- Kegelrollenlager
- 10
- Lagerflansch
- 11
- Gehäuse/Rahmen
- 12
- Wellenmutter
- 13
- Montageöffnungen
- 14
- Montageöffnungen
- 15
- Montageöffnungen
- 16
- Verschlussdeckel
- 17
- Verschlussdeckel
- 18
- Labyrinthdichtung
- 19
- Labyrinthdichtung
- 20
- Stirnblech
- 21
- Wendel
- 22
- Schrauben
- 23
- Schrauben
- 24
- Bohrungen
