DE102014200577B3

DE102014200577B3 - Pressschnecke, Pressschneckenseparator, Verschleißelement und Verfahren zum Herstellen einer Pressschnecke

Info

Publication number: DE102014200577B3
Application number: DE102014200577.9A
Authority: DE
Inventors: Otto Roiss; Dietrich Eichler
Original assignee: Roehren und Pumpenwerk Bauer GmbH
Current assignee: Roehren und Pumpenwerk Bauer GmbH
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2015-05-28
Anticipated expiration: 2034-01-16
Also published as: EP3094479A1; ES2880285T3; WO2015107018A1; HUE054807T2; PL3094479T3; SI3094479T1; EP3094479B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pressschnecke (1) eines Pressschneckenseparators (2), umfassend eine Basisseele (10), zumindest eine auf der Basisseele (10) angeordnete Schneckenwendel (11), und ein Verschleißelement (12) mit einer Zusatzseele (13), und zumindest einem auf der Zusatzseele (13) angeordneten Schneckenwendelabschnitt (14), wobei die Basisseele (10) und die Zusatzseele (13) ineinander steckbar sind, sodass die Schneckenwendel (11) in den Schneckenwendelabschnitt (14) übergeht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pressschnecke eines Pressschneckenseparators, einen Pressschneckenseparator mit dieser Pressschnecke, ein Verschleißelement der Pressschnecke sowie ein Verfahren zum Herstellen der Pressschnecke.
Eine Pressschnecke gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt Druckschrift DE 10 2008 021 935 A1 . Weiteren relevanten Stand der Technik zeigen die folgenden Druckschriften: GB 996647 A , DE 29706744 U1 und DE 20 2011 004 414 U1 . Pressschneckenseparatoren werden zum Auspressen einer Trübe verwendet. Die Trübe kann insbesondere Gülle oder Abwasser sein. Die Abwässer können sowohl aus kommunalen als auch aus industriellen Anlagen stammen, wobei diese stets in feste und flüssige Bestandteile getrennt werden sollen. In dem Gehäuse der Pressschneckenseparatoren ist üblicherweise ein zylindrisches Sieb angeordnet, innerhalb dessen eine Schnecke rotiert. Mittels der Schnecke wird die Trübe durch den Pressschneckenseparator gefördert und gepresst. Durch das Sieb hindurch treten die flüssigen Anteile der Trübe, während sich innerhalb des Siebes ein Feststoffpfropfen ausbildet. Durch die rotierende Schnecke wird der Feststoffpfropfen an ein Ende des Pressschneckenseparators gefördert, um dort ausgegeben zu werden. Im Bereich des Feststoffpfropfens tritt an der Schnecke der höchste Verschleiß auf.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pressschnecke eines Pressschneckenseparators anzugeben, die bei kostengünstiger Herstellung einen verschleißoptimierten Betrieb ermöglicht. Des Weiteren ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, einen entsprechenden Pressschneckenseparator mit der Pressschnecke sowie ein Verschleißelement für die Pressschnecke anzugeben. Ferner soll ein Verfahren zum effizienten Herstellen der Pressschnecke gezeigt werden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Gegenstände mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Weitergestaltungen der Erfindung zum Gegenstand.
Somit wird die Aufgabe gelöst durch eine Pressschnecke eines Pressschneckenseparators. Die Pressschnecke umfasst dabei eine Basisseele. Auf dieser Basisseele ist zumindest eine Schneckenwendel angeordnet. Ferner umfasst die Pressschnecke ein Verschleißelement. Das Verschleißelement weist eine Zusatzseele auf. Auf dieser Zusatzseele ist zumindest ein Schneckenwendelabschnitt angeordnet. Die Basisseele und die Zusatzseele sind ineinander steckbar, so dass die Schneckenwendel im zusammengesteckten Zustand in den Schneckenwendelabschnitt übergeht. Es gibt auch Pressschnecken mit mehreren Schneckenwendeln. Dementsprechend sind auch Verschleißelemente vorgesehen, bei denen auf der Zusatzseele mehrere Schneckenwendelabschnitte angeordnet sind. Die Basisseele und die Zusatzseele sind bevorzugt rohrförmige Elemente. Die Schneckenwendel bzw. der Schneckenwendelabschnitt sind spiralförmig auf der Basisseele bzw. Zusatzseele angeordnet. Das Verschleißelement kann bei entsprechendem Verschleiß am Schneckenwendelabschnitt ausgewechselt werden.
Die Basisseele weist erfindungsgemäß eine erste konische Ringfläche auf. Die Zusatzseele weist eine zweite konische Ringfläche auf. Im zusammengesteckten Zustand liegen die beiden konischen Ringflächen aneinander an. Dadurch ist eine konische Passung zwischen Basisseele und Zusatzseele gegeben. Die konischen Ringflächen sorgen daher für eine Zentrierung der beiden Bauteile zueinander.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass im zusammengesteckten Zustand die Schneckenwendel der Basisseele und der Schneckenwendelabschnitt des Verschleißelementes überlappen und flächig aneinander liegen. Durch dieses flächige Aneinanderliegen kann das Drehmoment von der Schneckenwendel auf den Schneckenwendelabschnitt übertragen werden.
Der Schneckenwendelabschnitt steht in axialer Richtung bevorzugt über die Zusatzseele über. Im zusammengesteckten Zustand erstreckt sich dann der Schneckenwendelabschnitt auf die Basisseele und kann somit mit der Schneckenwendel der Basisseele überlappen.
Die Basisseele weist bevorzugt einen ersten Abschnitt mit einem ersten Außendurchmesser und einen zweiten Abschnitt mit einem zweiten Außendurchmesser auf. Der zweite Außendurchmesser ist dabei kleiner als der erste Außendurchmesser. Die Zusatzseele wird bevorzugt auf den zweiten Abschnitt aufgesteckt. Durch diese unterschiedlichen Außendurchmesser an der Basisseele entsteht ein stufenloser Übergang von der Basisseele auf die Zusatzseele.
Der Schneckenwendelabschnitt auf der Zusatzseele erstreckt sich über bevorzugt maximal 360°, vorzugsweise über maximal 180°, besonders vorzugsweise über maximal 120°. Es ist also bevorzugt vorgesehen, dass lediglich ein kurzer Teil, nämlich der Endbereich der gesamten Schneckenwendel durch den Schneckenwendelabschnitt des Verschleißelementes gebildet wird. Bei einem Abschnitt der Schneckenwendel von 120° kommt es bei einer Schnecke mit zwei Wendeln nicht zu einer möglichen Verengung zwischen den beiden Wendeln. Eben dieser Endbereich ist insbesondere dem Verschleiß ausgesetzt und wird durch den Schneckenwendelabschnitt des Verschleißelementes gebildet.
Des Weiteren ist bevorzugt ein Halteelement vorgesehen. Dieses Halteelement ist besonders vorzugsweise als Zugstange ausgebildet. Die Zugstange kann auch über eine Innenverstrebung mit der Basisseele verbunden werden. Über das Halteelement kann die Basisseele mit einem Antrieb des Pressschneckenseparators verbunden werden. Um eine feste Verbindung zwischen der Basisseele und dem Verschleißelement zu gewährleisten, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Verschleißelement mit dem Halteelement fest verbunden, insbesondere verschraubt ist.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Zusatzseele derart mit dem Halteelement verbunden wird, so dass der Schneckenwendelabschnitt gegen die Schneckenwendel gepresst wird. Dadurch sind eine sichere Verbindung und eine gute Übertragung des Drehmoments von der Schneckenwendel auf den Schneckenwendelabschnitt sichergestellt.
Die Erfindung umfasst des Weiteren einen Pressschneckenseparator zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe. Der Pressschneckenseparator weist ein Gehäuse auf. In diesem Gehäuse ist ein zylindrisches Sieb angeordnet. Innerhalb des Siebes wird eine der soeben beschriebenen Pressschnecken angeordnet. Entweder das Sieb oder die Pressschnecke können innerhalb des Gehäuses in Rotation versetzt werden. Dadurch kann die Trübe ausgepresst werden.
Des Weiteren umfasst die Erfindung das Verschleißelement für die Pressschnecke des Pressschneckenseparators. Dieses Verschleißelement umfasst die beschriebene Zusatzseele, die zum Ineinanderstecken mit der Basisseele ausgebildet ist, und zumindest einen auf der Zusatzseele angeordneten Schneckenwendelabschnitt.
Die im Rahmen der erfindungsgemäßen Pressschnecke beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen und die Unteransprüche finden entsprechend vorteilhafte Anwendung für den erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator und für das erfindungsgemäße Verschleißelement.
Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Pressschnecke eines Pressschneckenseparators, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen der Basisseele mit zumindest einer auf der Basisseele angeordneten Schneckenwendel, Bereitstellen des Verschleißelementes mit der Zusatzseele und dem auf der Zusatzseele angeordneten Schneckenwendelabschnitt, und Ineinanderstecken der Basisseele und der Zusatzseele, so dass die Schneckenwendel in den Schneckenwendelabschnitt übergeht.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zum Bereitstellen der Basisseele eine herkömmliche Pressschnecke abgedreht wird, und das Verschleißelement auf den abgedrehten Anteil der Basisseele aufgesteckt wird. Dadurch können auch herkömmliche, bereits auf dem Markt befindliche Pressschnecken umgebaut werden, sodass das Verschleißelement hier Anwendung findet.
Die im Rahmen der Pressschnecke beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen und die Unteransprüche finden entsprechend vorteilhafte Anwendung für das erfindungsgemäße Verfahren.
Im Folgenden wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pressschnecke gezeigt. Dabei zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator mit einer erfindungsgemäßen Pressschnecke gemäß einem Ausführungsbeispiel
2 die erfindungsgemäße Pressschnecke gemäß dem Ausführungsbeispiel
3 einen Bestandteil der erfindungsgemäßen Pressschnecke gemäß dem Ausführungsbeispiel und
4 die erfindungsgemäße Pressschnecke gemäß dem Ausführungsbeispiel im noch unvollständig montierten Zustand.
1 zeigt einen Pressschneckenseparator 2 in teilweiser aufgeschnittener Darstellung. Der Pressschneckenseparator 2 umfasst ein Gehäuse 3. In dem Gehäuse 3 ist eine Pressschnecke 1 angeordnet. Die Pressschnecke 1 befindet sich innerhalb eines zylindrischen Siebes 25.
Die Pressschnecke 1 ist mit einem Getriebe 7 verbunden. Das Getriebe 7 wird über einen Elektromotor 8 angetrieben. Mittels des Getriebes 7 und des Elektromotors 8 kann die Pressschnecke 1 in Rotation versetzt werden.
Über einen Einlass 4 wird Trübe in das Gehäuse 3 eingeleitet. Von links nach rechts wird durch Rotation der Pressschnecke 1 diese Trübe ausgepresst. Die Flüssigkeit entweicht radial nach außen durch das Sieb 35 und verlässt über einen Ablauf 5 das Gehäuse 3. Im rechten Bereich des Pressschneckenseparators 2 bildet sich innerhalb des Siebes 25 ein Feststoffpfropfen. Dieser verlässt das Gehäuse 3 über einen Auslass 6.
Mit Bezugszeichen 9 ist die Achse der Pressschnecke 1 und des zylindrischen Siebes 25 gekennzeichnet. Diese Achse 9 definiert die ”axiale Richtung” der gesamten Anordnung.
Im rechten Bereich der Pressschnecke 1 bildet sich der Feststoffpfropfen. In diesem Bereich sind die Schneckenwendeln einem besonders hohen Verschleiß ausgesetzt.
2 bis 4 zeigen im Detail den Aufbau der Pressschnecke 1. 2 zeigt hierzu den fertig zusammengebauten Zustand der Pressschnecke 1. Die Pressschnecke 1 setzt sich zusammen aus einer Basisseele 10 mit zwei Schneckenwendeln 11 und einem aufgesetzten Verschleißelement 12.
3 zeigt die Pressschnecke 1 ohne das Verschleißelement 12. In 4 ist ein unfertiger Zustand gezeigt, bei dem das Verschleißelement 12 noch nicht vollständig auf die Basisseele 10 aufgesteckt ist.
Die 2 bis 4 zeigen, dass sich die Basisseele 10 in einen ersten Abschnitt 18 und einen zweiten Abschnitt 19 unterteilt. Auf dem ersten Abschnitt 18 sitzen die beiden Schneckenwendeln 11. Der zweite Abschnitt 19 weist einen kleineren Außendurchmesser als der erste Abschnitt 18 auf. Auf den zweiten Abschnitt 19 wird das Verschleißelement 12 aufgesteckt.
Das Verschleißelement 12 setzt sich zusammen aus einer Zusatzseele 13 und zumindest einem Schneckenwendelabschnitt 14 auf der Zusatzseele 13. Sowohl die Basisseele 10 als auch die Zusatzseele 13 sind rohrförmige Elemente, die entlang der Achse 9 konzentrisch aufeinandergesteckt werden.
Dieses Aufeinanderstecken erfolgt derart, dass der Schneckenwendelabschnitt 14 an der entsprechenden Schneckenwendel 11 flächig anliegt, so dass sich wie in 2 gezeigt, ein Überlappungsbereich 23 ergibt.
Des Drehmoment vom Getriebe 7 wird über ein Halteelement 15, auch bezeichnet als Zugstange oder Innenverstrebung, auf die Basisseele 10 übertragen. Hierzu erstreckt sich das Halteelement 15 konzentrisch zur Achse 9 durch die Basisseele 10 und die Zusatzseele 13. Am pfropfenseitigen Ende der Pressschnecke 1 ist eine Scheibe 17 auf die Zusatzseele 13 aufgesetzt. Des Weiteren befindet sich hier eine Mutter 16 zum Verschrauben der Zusatzseele 13 über die Scheibe 17 mit dem Halteelement 15. Das Verschrauben des Verschleißelementes 12 mit dem Halteelement 15 erlaubt ein Aufpressen des Schneckenwendelabschnittes 14 auf die Schneckenwendel 11.
Für eine gute Zentrierung des Verschleißelementes 12 auf dem zweiten Abschnitt 19 ist eine Passfläche 20 auf dem zweiten Abschnitt 19 vorgesehen. Des Weiteren sorgen eine erste konische Rohrfläche 21 an der Basisseele 10 und eine zweite konische Rohrfläche 22 an der Zusatzseele 13 für eine exakte Passung der beiden Bauteile.
Um Ansammlungen von Feststoff zu vermeiden sind die Enden der Schneckenwendel 11 und des Schneckenwendelabschnitts 14 mit einer Abschrägung 24 versehen.
Wie insbesondere 4 zeigt, weist die Zusatzseele 13 einen Pfropfenabschnitt 26 auf. An diesem Pfropfenabschnitt 26 sind keinerlei Schneckenwendeln vorgesehen. In diesem Bereich bildet sich der Feststoffpfropfen innerhalb des Pressschneckenseparators 2.
Wie insbesondere 2 zeigt, ist im Überlappungsbereich 23 der Schneckenwendelabschnitt 14 dem Pfropfenbereich zugewandt. Durch die derartige Ausbildung des Überlappungsbereichs 23 wird sichergestellt, dass über den Überlappungsbereich das Drehmoment sicher von der Schneckenwendel 11 auf den Schneckenwendelabschnitt 14 übertragbar ist.
Zum Herstellen der Pressschnecke 1 ist insbesondere auch vorgesehen, dass herkömmliche Pressschnecken im Bereich des zweiten Abschnitts 19 abgedreht werden. Dadurch ist es möglich, das erfindungsgemäße Verschleißelement 12 aufzustecken.
Bezugszeichenliste

1: Pressschnecke
2: Pressschneckenseparator
3: Gehäuse
4: Einlass
5: Ablauf
6: Auslass
7: Getriebe
8: Elektromotor
9: Achse
10: Basisseele
11: Schneckenwendel
12: Verschleißelement
13: Zusatzseele
14: Schneckenwendelabschnitt
15: Halteelement
16: Mutter
17: Scheibe
18: erster Abschnitt
19: zweiter Abschnitt
20: Passfläche
21: erste konische Rohrfläche
22: zweite konische Rohrfläche
23: Überlappungsbereich
24: Abschrägung
25: Sieb
26: Pfropfenbereich

Claims

Pressschnecke (1) eines Pressschneckenseparators (2), umfassend eine Basisseele (10), zumindest eine auf der Basisseele (10) angeordnete Schneckenwendel (11), und ein Verschleißelement (12) mit – einer Zusatzseele (13), und – zumindest einem auf der Zusatzseele (13) angeordneten Schneckenwendelabschnitt (14), wobei die Basisseele (10) und die Zusatzseele (13) ineinander steckbar sind, sodass die Schneckenwendel (11) in den Schneckenwendelabschnitt (14) übergeht gekennzeichnet durch eine erste konische Ringfläche (21) an der Basisseele (10) und eine zweite konische Ringfläche (22) an der Zusatzseele (13), wobei im zusammengesteckten Zustand die beiden konischen Ringflächen (21, 22) aneinander liegen.
Pressschnecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im zusammengesteckten Zustand die Schneckenwendel (11) der Basisseele (10) und der Schneckenwendelabschnitt (14) des Verschleißelementes (12) überlappen und flächig aneinander liegen.
Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenwendelabschnitt (14) in axialer Richtung über die Zusatzseele (13) übersteht.
Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisseele (10) einen ersten Abschnitt (18) mit einem ersten Außendurchmesser und einen zweiten Abschnitt (19) mit einem zweiten Außendurchmesser umfasst, wobei der zweite Außendurchmesser kleiner ist als der erste Außendurchmesser, und wobei die Zusatzseele (13) auf den zweiten Abschnitt (19) aufgesteckt ist.
Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schneckenwendelabschnitt (14) über maximal 360°, vorzugsweise über maximal 180°, besonders vorzugsweise über maximal 120°, um die Achse (9) der Zusatzseele (13) erstreckt.
Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein sich in axialer Richtung durch die Basisseele (10) und die Zusatzseele (13) erstreckendes Halteelement (15), vorzugsweise ausgebildet als Zugstange, wobei über das Halteelement (15) ein Drehmoment von einem Antrieb auf die Basisseele übertragbar ist, und wobei die Zusatzseele (13) mit dem Haltelement (15) fest verbunden, insbesondere verschraubt, ist.
Pressschnecke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenwendelabschnitt (14) durch die Verbindung zwischen Zusatzseele (13) und Halteelement (15) gegen die Schneckenwendel (11) pressbar ist.
Pressschneckenseparator (2) zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe umfassend – ein Gehäuse (3), – ein im Gehäuse (3) angeordnetes zylindrisches Sieb (25), und – eine innerhalb des Siebes (25) angeordnete Pressschnecke (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Auspressen der Trübe.
Verschleißelement (12) für eine Pressschnecke (1) eines Pressschneckenseparators (2), umfassend eine Zusatzseele (13), die zum Ineinanderstecken mit einer Basisseele (10) ausgebildet ist, und zumindest einen auf der Zusatzseele (13) angeordneten Schneckenwendelabschnitt (14), gekennzeichnet durch eine konische Ringfläche (22) an der Zusatzseele (13).
Verfahren zum Herstellen einer Pressschnecke (1) eines Pressschneckenseparators (2), umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen einer Basisseele (10) mit zumindest einer auf der Basisseele (10) angeordneten Schneckenwendel (11), Bereitstellen eines Verschleißelementes (12) mit einer Zusatzseele (13) und zumindest einem auf der Zusatzseele (13) angeordneten Schneckenwendelabschnitt (14), und Ineinanderstecken der Basisseele (10) und der Zusatzseele (13), sodass die Schneckenwendel (11) in den Schneckenwendelabschnitt (14) übergeht, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen der Basisseele (10) eine herkömmliche Pressschnecke abgedreht wird, und das Verschleißelement (12) auf den abgedrehten Anteil der Basisseele (10) aufgesteckt wird.