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Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Schlamm- oder Faserstoffsuspension mit wenigstens einer, in einem zylindrischen Mantel rotierenden Schneckenwelle, wobei die Suspension durch einen zwischen dem Mantel und der Schneckenwelle gebildeten Ringspalt von wenigstens einer Einlass- zu einer Auslassöffnung gepresst wird und der Mantel zumindest aus einem radial innenliegenden Sieb und einem radial außenliegenden Stützkörper besteht.
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Derartige Entwässerungsvorrichtungen sind seit langer Zeit bekannt und werden mit Erfolg insbesondere als Faserpresse bei der Eindickung von Faserstoffsuspensionen oder als Schlammpresse zur Eindickung von Rejekten in Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffbahn verwendet.
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Dabei ist in der Regel eine angetriebene, zylindrische oder konische Förderschnecke innerhalb eines im Wesentlichen konzentrisch 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 der Faserstoff bzw. die Rejecte zurückgehalten werden. Die Verdichtung und Entwässerung des Faserstoffs bzw. Rejects wird dabei verbessert, wenn sich die Ringspalt-Querschnittsfläche zwischen Blechmantel und Förderschnecke vom Einlauf zum Auslauf hin verkleinert. Werden die bekannten Entwässerungsschnecken wie beschrieben ausgeführt, sind sie infolge der intensiven Reibung zwischen Faserstoff bzw. 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. Zudem enthält der eingedickte Stoff – neben Fasern – oft viele kleine Metallteile und harte Plastikstücke, die erfahrungsgemäß zu einem hohen Verschleiß auch hochwertiger metallischer Bauteile führen können. Wegen der großen Kräfte sind die Bauteile außerdem entsprechend dimensioniert, was sie schwer und teuer macht.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine hohe Stabilität verbunden mit einem möglichst geringem Gewicht des Stützkörpers ohne Beeinträchtigung der Funktion zu erreichen.
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Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Stützkörper zumindest von mehreren, axial voneinander beabstandeten, senkrecht zur Achse ausgerichteten Stützringen gebildet wird, die Stützringe über mehrere, über den Umfang der Stützringe verteilt angeordnete und axial verlaufende Stützstäbe miteinander verbunden sind, zumindest die Stützstäbe abschnittsweise mit dem Sieb in Kontakt stehen und wenigstens mehrere Stützstäbe zwischen diesen Kontaktabschnitten nahe am Sieb Aussparungen und /oder Durchbrüche aufweisen.
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Der Stützkörper ist hierbei unter Gewährleistung einer hohen Stabilität relativ einfach im Aufbau und der Herstellung. Hinzu kommt, dass zumindest die Stützstäbe das Sieb über die Kontaktabschnitte sicher abstützen. Dabei gewährleisten die Aussparungen und/oder Durchbrüche in denselben, dass durch das Sieb nach außen gepresste Flüssigkeit an der Außenoberfläche des Siebes entlang nach unten fließen und dort in einem Entwässerungskasten aufgefangen, gesammelt und abgeführt werden kann. Daher sind diese Aussparungen und/oder Durchbrüche insbesondere bei den im oberen Teil des Siebes angeordneten Stützstäben wichtig. Falls Durchbrüche in den Stützstäben angeordnet werden, so sollten diese zur Ermöglichung eines weitestgehend ungehinderten Abfließens möglichst nahe am Sieb vorgesehen werden.
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Aus gleichem Grund sollten die Aussparungen zum Sieb hin offen sein.
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Im Interesse geringer Kosten und einer hohen Stabilität sollten die Stützstäbe einen viereckigen, insbesondere rechteckigen und vorzugsweise radial ausgerichteten Querschnitt aufweisen. Eine hohe Formstabilität ergibt sich bei rechteckigem Querschnitt dann, wenn eine schmale Seite des Querschnitts der Stützstäbe mit dem Sieb in Kontakt steht.
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Um den Herstellungsaufwand weiter zu minimieren, sollten die Stützringe als Ringscheibe ausgebildet sein, welche Aussparungen für die Stützstäbe besitzt.
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Die Montage vereinfacht sich, wenn die Stützringe jeweils von zwei bis vier, vorzugsweise gleichgroßen Ringsegmenten gebildet werden.
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In Abhängigkeit vom Durchmesser des Siebes sowie der Druckverhältnisse im Ringspalt sollten im Interesse einer möglichst umfassenden Abstützung des Siebes durch den Stützkörper vorzugsweise 4 bis 32, insbesondere zwischen 8 und 28 Stützstäbe möglichst gleichmäßig über den Umfang der Stützringe verteilt angeordnet werden.
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Außerdem ist es für Herstellung und Montage von Vorteil, wenn das Sieb mehrteilig ausgeführt ist und vorzugsweise von zwei Halbschalen gebildet wird.
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Wegen des hohen Verschleißes müssen das Sieb oder Teile davon relativ häufig ausgetauscht werden. Um dies zu vereinfachen, sollten die Trennlinien zwischen den Ringsegmenten aller Stützringe in Umfangsrichtung an den gleichen Stellen liegen und/oder die Trennlinie zwischen den Ringsegmenten mit der Trennlinie der Siebteile übereinstimmen. Aus gleichem Grund ist es von Vorteil, wenn das Sieb lösbar mit den Stützstäben verbunden ist.
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Zur Verringerung des Herstellungs- und Montageaufwandes sollte der Mantel aus mehreren axial nebeneinander angeordneten und miteinander verbundenen Segmenten bestehen. Durch den Wegfall von meist in Umfangsrichtung zwischen den Segmenten und/oder axial verlaufenden Verbindungsflanschen innerhalb der Segmente des Stützkörpers vermindert sich das Gewicht des Stützkörpers erheblich.
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Die Verbindung der Ringsegmente eines Stützringes erfolgt mit Vorteil einfach über vorzugsweise lösbar mit den Ringsegmenten verbundene Zugelemente. Diese Zugelemente können insbesondere als Flachstahl ausgeführt und beidseitig der Ringsegmente mit diesen verschraubt sein.
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Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
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1: einen schematischen Querschnitt durch eine Schneckenpresse;
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2: eine Draufsicht auf den Mantel 1 und
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3: eine Teilansicht des Mantels 1 gemäß 2.
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Die in 1 gezeigte Schneckenpresse dient zur Entwässerung einer häufig zumindest teilweise von Altpapier gebildeten Faserstoffsuspension, wie sie zur Herstellung einer Faserstoffbahn benötigt wird. Allerdings ist auch die Entwässerung einer Faserstoffsuspension aus Frischfasern problemlos möglich. Hierzu besitzt die Schneckenpresse eine, in einem beispielhaft zylindrischen Mantel 1 konzentrisch angeordnete und rotierbar gelagerte Schneckenwelle 2, wobei die Suspension von den Wendeln 13 der Schneckenwelle 2 durch einen zwischen dem Mantel 1 und der Schneckenwelle 2 gebildeten Ringspalt 3 von wenigstens einer Einlass 4- zu einer Auslassöffnung 9 gepresst wird
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Die Suspension wird beim Durchlaufen des Ringspaltes 3 sowohl durch die Schwerkraft als auch durch eine beim Transport stattfindende Komprimierung entwässert. Dabei läuft das Wasser durch die Sieböffnungen des Mantels 1 in einen Entwässerungskasten mit einem Ablauf 11. Dieser Entwässerungskasten sammelt das aufgefangene Filtrat und wird hier beispielhaft in das den Mantel 1 umgebende Gehäuse 12 integriert. Um die Entwässerung zu intensivieren, ist die Schneckenwelle 2 derart konisch ausgebildet und angeordnet, dass sich der Ringspalt 3 in Transportrichtung allmählich verkleinert. Nach dem Durchlaufen des Ringspalts 3 gelangt die eingedickte Suspension in den Bereich der Auslassöffnung 9. Die Schneckenwelle 2 wird von einem Motor 14 angetrieben, wobei ein Getriebe, ein Riemen o.ä. dazwischen geschaltet sein kann.
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Da der perforierte Mantel 1 im Ringspalt 3 erheblichen radialen und axialen Kräften ausgesetzt ist, wird er von einem radial innenliegenden Sieb 5 und einem, dieses radial abstützenden und radial außenliegenden Stützkörper 6 gebildet.
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Im Interesse einer einfachen, aber effektiven Konstruktion besteht der Stützkörper 6 aus mehreren, senkrecht zur Zylinderachse des Stützkörpers 6 verlaufenden, axial voneinander beabstandeten Stützringen 7, die über mehrere, über den Umfang der Stützringe 7 verteilt angeordnete und axial verlaufende Stützstäbe 8 miteinander verbunden sind. Gemäß der in 2 und 3 dargestellten Ausführung haben die Stützstäbe 8 einen rechteckigen Querschnitt, wobei die langen Seiten radial bezüglich der Zylinderachse verlaufen.
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Dies gewährleistet eine vollumfängliche, stabile Abstützung des Siebes 5, wie es insbesondere bei großem Siebdurchmesser und/oder hohen Drücken im Ringspalt 3 erforderlich ist.
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Zur Minimierung der Herstellungskosten sind die Stützringe 7 als Ringscheibe ausgebildet und werden von zwei gleichgroßen Ringsegmenten gebildet, die ausschließlich über mehrere Verbindungselemente 15 in Form von Zugelementen lösbar miteinander verbunden sind. Als Verbindungselemente 15 eignen sich insbesondere Flachstahl-Profile, die in Umfangsrichtung des Stützkörpers 6 verlaufen und beidseitig der zu verbindenden Ringsegmente mit diesen verschraubt werden. Da hierbei auf insbesondere in axialer Richtung verlaufende Verbindungsflansche zwischen den Ringsegmenten verzichtet wird, kann das Gewicht des Stützkörpers 6 wesentlich reduziert werden, ohne dass dies die Stabilität desselben beeinträchtigt.
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Zur Fixierung der Stützstäbe 8 weisen die Stützringe 7 entsprechende Aussparungen auf, in die die Stützstäbe 8 eingeführt werden. Dabei ist, wie insbesondere in 3 zu erkennen, wesentlich, dass zumindest die Stützstäbe 8 abschnittsweise mit dem Sieb 5 in Kontakt stehen. Um dennoch ein Abfließen der aus dem Sieb 5 nach außen gepressten Flüssigkeit zu ermöglichen, weisen die Stützstäbe 8 zwischen den Abschnitten, in denen die Stützstäbe 8 mit dem Sieb 5 in Kontakt stehen, mehrere, über ihre Länge verteilt angeordnete und zum Sieb 5 hin offene Aussparungen 10 auf. Die ausgepresste Flüssigkeit kann so weitestgehend ungehindert über den Außenumfang des Siebes 5 nach unten in den Entwässerungskasten des Gehäuses 12 fließen. Dabei beeinträchtigen die Aussparungen 10 die Stützfunktion der Stützstäbe 8 gegenüber dem Sieb 5 kaum.
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Im Interesse eines minimalen Herstellungs- und Montagaufwandes besteht der Mantel 1 aus mehreren axial nebeneinander angeordneten und miteinander verbundenen Segmenten. Hierbei erfolgt die Verbindung der Segmente über eine Verbindung der entsprechenden Stützkörper 6. Da insbesondere das Sieb 5 einem hohen Verschleiß ausgesetzt ist, ist dieses zur Ermöglichung eines einfachen und separaten Austausches mehrteilig ausgeführt. Gemäß 2 wird das Sieb 5 von zwei Halbschalen gebildet, deren Trennlinie parallel zur Zylinderachse verläuft. Aus gleichem Grund liegt die Trennlinien zwischen den Ringsegmenten aller Stützringe 7 in Umfangsrichtung an den gleichen Stellen, wobei die Trennlinie zwischen den Ringsegmenten mit der Trennlinie der Siebteile übereinstimmt.
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Dabei ist es völlig ausreichend, wenn das Sieb 5 lösbar mit den Stützstäben 8 verbunden ist.
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Im Gegensatz zu 1 kann die Schneckenpresse auch schräg oder senkrecht angeordnet sein.
