DE19820044C2

DE19820044C2 - Verschleißschuh und Schneckenpresse

Info

Publication number: DE19820044C2
Application number: DE19820044A
Authority: DE
Inventors: Walter Schinninger; Leopold Sidla
Original assignee: Andritz Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Andritz Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1998-05-05
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: SE9801774D0; CA2237459A1; SE9801774L; ATA86797A; DE19820044A1; AT409611B; NO982309L; NO982309D0; SE516008C2; NO319086B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschleißschuh nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Schneckenpresse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.

Bei der Entwässerung von aggressiven Stoffen müssen Maschinenteile durch hoch feste Materialien geschützt werden, um wirtschaftlich vertretbare Standzeiten zu erreichen. Speziell ist dies für die Wendeln von Schneckenpressen oder bei Zentrifugen der Fall. Bekannt ist dabei, eine Verschleißschicht durch Auftrags schweißung aufzubringen. Diese Schicht läßt sich dabei fast beliebig dick auftragen, wobei auch die Verbindung zum Grundmaterial sehr gut ist. Allerdings ist der Zeit aufwand für die Schweißarbeiten sehr hoch und weiters müssen die Flächen nach träglich einer mechanischen Bearbeitung unterworfen werden, was die Kosten für die Arbeiten weiter erhöht. Eine andere Methode ist der Einsatz von sogenannten Verschleißschuhen. Dies sind vorgefertigte Formteile aus hartem Werksstoff, die meist mittels Schweißung an den Stellen angebracht werden, die einem besonders starken aggressiven Angriff ausgesetzt sind. Durch den Einsatz derartiger Verschleißschuhe verkürzt sich der Arbeitsaufwand erheblich. Diese Methode hat allerdings auch entsprechende Nachteile. Durch die unterschiedlichen Stoff eigenschaften der Materialien von Verschleißschuh und Grundmaterial der Schneckenpressenwendel kommt es bereits beim Schweißen, aber auch im Betrieb zu unkontrollierten Spannungen, die zum Materialbruch führen können. Dies kann die Lebensdauer der Verschleißschuhe auf wenige Wochen verkürzen. Da die aus Hartmaterial bestehenden Verschleißschuhe meist gegossen sind, muß die Form immer gleich sein, um mit möglichst wenig Gußformen das Auslangen zu finden. Dies schränkt die Möglichkeit eine variable Kompressionskurve im Hochdruckteil der Schneckenpresse zu realisieren wesentlich ein, da die Wendel zur Verwendung der Verschleißschuhe eine konstante Steigung haben muß. Weiters muß der Grund körper der Wendeln mit extrem hoher Genauigkeit gefertigt sein, da sich die gegossenen Schuhe nachträglich nicht mehr verformen lassen. Die Erreichung der erforderlichen Genauigkeit ist oft nur mit zusätzlichem Aufwand möglich.

Aus dem Stand der Technik werden ferner mehrere Lösungen für eine Verbindung zwischen Schneckenwendel und aus hartem Material bestehendem Verschleißschuh vorgeschlagen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, den Verschleißschuh nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. die Schneckenpresse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8, welche diesen Verschleißschuh aufweist, derart zu verbessern, daß die obigen Nachteile vermieden werden, zwischen dem Grundmaterial der Schneckenwendel und dem Verschleißschuh etwa die gleichen Materialeigenschaften hinsichtlich Wärmedehnung und Schweißbarkeit vorliegen, und eine mechanische Verformbarkeit des Verscheißschuhs bei gleichzeitig hoher Verschleißfestigkeit gewährleistet ist.

Dies wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 bzw. 8 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die verschleiß arme oder verschleißresistente Schicht aus Chrom, Nickel oder Wolfram-Karbid oder einer Mischung aus diesen Materialien oder ähnlichem Material besteht. Eine Verschleißschicht aus diesen Materialien ergibt sehr hohe Standzeiten der Verschleißschuhe.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschicht von der äußeren Verschleißkante bis zum unteren Ende des Verschleißschuhs stetig abnimmt, wobei die Verschleißschicht an der Verschleiß kante stärker (dicker) ausgeführt sein kann. Durch diese Ausgestaltung ist es mög lich, die Verschleißschicht an den besonders verschleißgefährdeten Stellen stärker auszuführen und dadurch die Lebensdauer der Verschleißschuhe noch weiter zu erhöhen.

Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Verschleißschuhe läßt sich, ins besondere durch die günstigere Schweißbarkeit, auch die Lebensdauer der Schneckenpressenwendel wesentlich verlängern. Weiters ist es möglich, die Wendel einfacher herzustellen, da die Verschleißschuhe dann an diese Wendel besser an gepaßt werden können. Ein weiterer Vorteil ergibt sich in der besseren Gestaltungs möglichkeit der Steigung der Schneckenwendel, so daß mit einer Form der Verschleißschuhe praktisch alle Steigungen abgedeckt werden können und dadurch die Kosten für allfällige Gußformen vermieden werden. Damit kann auch eine Anpassung an eine vorgegebene Kompressionskurve im Hochdruckteil in einfacher Weise realisiert werden.

Die Erfindung wird nun im folgenden anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrie ben, wobei Fig. 1 einen Schneckengang einer Schneckenwendel mit einem Ver schleißschuh, Fig. 2 eine Ansicht von Fig. 1 in Richtung des Pfeils 11 und Fig. 3 einen Schnitt durch Fig. 2 gemäß Linie III-III darstellt.

Fig. 1 zeigt nun einen Schneckengang einer Schneckenwendel 1, die auf einer Schneckenwelle 2 angebracht ist. Beispielhaft ist hier lediglich ein Verschleißschuh 3 dargestellt.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht entsprechend Pfeil II in Fig. 1. Es sind hier wieder die Schneckenwendel 1, die Schneckenwelle 2 und beispielhaft ein Verschleißschuh 3 zu erkennen.

Fig. 3 zeigt nun einen Schnitt durch Fig. 2 gemäß Linie III-III, in dem speziell die Form des Verschleißschuhs 3 und dessen Aufbau gut erkennbar sind. Der Grund körper 4 des Verschleißschuhs 3 besteht aus demselben oder einem ähnlichen Material wie die Schneckenwendel 1. Man erkennt, daß dieser Grundkörper 4 im Querschnitt eine L-Form aufweist, wobei der längerer Teil an der seitlichen Ober fläche der Schneckenwendel 1 und der kürzerer Teil an der oberen Kante der Schneckenwendel 1 anliegt. Deutlich ist hier auch die Verschleißschicht 5 erkennbar, die einen Bereich 6 an der oberen Kante aufweist, der breiter (dicker) ist als der übrige Teil der Verschleißschicht 5. Da der Hauptverschleiß an dieser oberen Kante in diesem oberen Bereich 6 zu erwarten ist wird durch die breitere (dickere) Aus führung der Verschleißschicht 5 in diesem Bereich 6 die Standzeit des Verschleiß schuhs 3 wesentlich verlängert. Ebenfalls erkennbar ist, daß die Verschleißschicht 5 von dieser Kante 7 in Richtung auf die Schneckenwelle 2 stetig abnimmt. Da an der unteren Seite der Verschleiß geringer ist, läßt sich somit das teurere verschleiß resistente Material einsparen und in diesem mittleren Bereich ist eine bessere Verformbarkeit und dadurch Anpassung an die Schneckenwendel 1 gegeben.

Die verschleißarme oder verschleißresistente Schicht wird beispielsweise durch Auf spachteln und anschließendes Sintern bei hoher Temperatur erzeugt, wobei die Oberfläche mechanisch nachbearbeitet, beispielsweise geschliffen, werden kann. Durch das Aufspachteln und Sintern kann in vorteilhafter Weise diese verschleiß resistente Schicht auf einen weichen Grundkörper der Verschleißschuhe aufgebracht werden, wobei durch die nachfolgende mechanische Bearbeitung eine sehr hohe Maßgenauigkeit der Kanten und/oder Oberflächen erreicht werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten oder erläuterten Beispiele beschränkt, viel mehr ist auch eine Anwendung der Verschleißschuhe bzw. Verschleißelemente für z. B. eine Austragsschnecke einer Zentrifuge möglich.

Claims

1. Schneckenpressen-Verschleißschuh, welcher als vorgefertigtes und auf eine Schneckenwendel aufschweissbares Formteil ausgebildet ist und einen Grundkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass

- der Grundkörper einen L-förmigen Querschnitt aufweist;
- der Verschleißschuh (3) aus einem ähnlichen, bevorzugt dem gleichen Material wie die Schneckenwendel hergestellt ist; und
- an seiner Verschleißoberfläche (5) eine verschleißarme oder verschleißresistente Schicht (5) aufgebracht ist.

2. Schneckenpressen-Verschleißschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißarme oder verschleißresistente Schicht (5) aus Chrom, Nickel oder Wolfram-Karbid oder einer Mischung aus diesen Materialien oder ähnlichem Material besteht.

3. Schneckenpressen-Verschleißschuh nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschleißschuh eine äussere Verschleißkante (7) aufweist, deren verschleißarme oder verschleißresistente Schicht (5) im Bereich (6) dieser Verschleißkante (7) stärker (dicker) als in ihren übrigen Bereichen ausgeführt ist.

4. Schneckenpressen-Verschleißschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißarme oder verschleißresistente Schicht (5) ausgehend von der Verschleißkante (7) bis zum unteren Ende des Verschleißschuhs (3) stetig abnimmt.

5. Schneckenpressen-Verschleißschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass die verschleissarme oder verschleißresistente Schicht (5) durch Aufspachteln und anschliessendes Sintern bei hoher Temperatur erzeugt ist.

6. Schneckenpressen-Verschleißschuh nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass, die veschleissarme oder verschleißresistente Schicht (5) mechanisch nachbearbeitet ist.

7. Schneckenpressen-Verschleißschuh nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Nachbearbeitung eine Schleifbearbeitung ist.

8. Schneckenpresse mit einer Schneckenwendel, auf welche mindestens ein Verschleißschuh aufgeschweisst ist, wobei der Verschleißschuh als vorgefertigtes und auf eine Schneckenwendel aufschweissbares Formteil ausgebildet ist und einen Grundkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass

9. Schneckenpresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißarme oder verschleißresistente Schicht (5) aus Chrom, Nickel oder Wolfram-Karbid oder einer Mischung aus diesen Materialien oder ähnlichem Material besteht.

10. Schneckenpresse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschleißschuh eine äussere Verschleißkante (7) aufweist, deren verschleißarme oder verschleißresistente Schicht (5) im Bereich (6) der Verschleißkante (7) stärker (dicker) als in ihren übrigen Bereichen ausgeführt ist.

11. Schneckenpressen-Verschleißschuh nach einem der Ansprüche 8 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißarme oder verschleißresistente Schicht (5) ausgehend von der Verschleißkante (7) bis zum unteren Ende des Verschleißschuhs (3) stetig abnimmt.

12. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die veschleissarme oder verschleißresistente Schicht (5) durch Aufspachteln und anschliessendes Sintern bei hoher Temperatur erzeugt ist.

13. Schneckenpresse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die veschleissarme oder verschleißresistente Schicht (5) mechanisch nachbearbeitet ist.

14. Schneckenpresse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Nachbearbeitung eine Schleifbearbeitung ist.