DE202015009140U1

DE202015009140U1 - screw Press

Info

Publication number: DE202015009140U1
Application number: DE202015009140.7U
Authority: DE
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2016-11-03
Anticipated expiration: 2025-12-02

Abstract

Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Schlamm oder Faserstoffsuspension mit wenigstens einer, in einem zylindrischen, perforierten Sieb-Mantel (1) rotierenden Schneckenwelle (2), wobei die Suspension durch einen zwischen dem Sieb-Mantel (1) und der Schneckenwelle (2) gebildeten Ringspalt (3) von wenigstens einer Einlass- (4) zu einer Auslassöffnung (5) gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Sieb-Mantel (1) Sieböffnungen (6) aufweist, deren Form von der eines Kreises abweicht.Screw press for separating liquids from a suspension, in particular a sludge or pulp suspension with at least one screw shaft (2) rotating in a cylindrical, perforated sieve sheath (1), the suspension being separated between the sieve sheath (1) and the Worm shaft (2) formed annular gap (3) from at least one inlet (4) to an outlet opening (5) is pressed, characterized in that the sieve jacket (1) sieve openings (6), whose shape differs from that of a circle ,

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Schlamm oder Faserstoffsuspension mit wenigstens einer, in einem zylindrischen, perforierten Sieb-Mantel rotierenden Schneckenwelle, wobei die Suspension durch einen zwischen dem Sieb-Mantel und der Schneckenwelle gebildeten Ringspalt von wenigstens einer Einlass- zu einer Auslassöffnung gepresst wird. The invention relates to a screw press for separating liquids from a suspension, in particular a sludge or pulp suspension with at least one, rotating in a cylindrical, perforated sieve sheath screw shaft, wherein the suspension by an annular gap formed between the sieve sheath and the screw shaft of at least an inlet to an outlet opening is pressed.

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.Such dewatering devices have been known for a long time and are used successfully, in particular as a fiber press in the thickening of pulp suspensions or as a sludge press for thickening of rejects in machines for producing a fibrous web.

Dabei ist in der Regel eine angetriebene, zylindrische oder konische Förderschnecke innerhalb eines im Wesentlichen konzentrisch zylindrischen oder konischen, gelochten Sieb-Mantels oder dergl. angeordnet. Die radial zugegebene Suspension wird im Zusammenwirken mit einer Staueinrichtung entwässert, wobei das Wasser durch den gelochten Sieb-Mantel entweichen kann, während der Faserstoff bzw. die Rejecte zurückgehalten werden. Die Verdichtung und Entwässerung des Rejects wird verbessert, wenn sich die Ringspalt-Querschnittsfläche zwischen Sieb-Mantel und Förderschnecke vom Einlauf zum Auslauf hin verkleinert. Die Perforation des Sieb-Mantels wird dabei von kreisrunden Löchern gebildet, deren Durchmesser die Kalibrierung und damit die Qualität des Filtrats bestimmt. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Stabilität des Sieb-Mantels ist die Dichte der Löcher relativ begrenzt, was sich entsprechend auf den Durchsatz und somit auch die die Größe der Schneckenpresse auswirkt. In this case, a driven, cylindrical or conical screw conveyor is usually arranged within a substantially concentric cylindrical or conical, perforated sieve sheath or the like. The radially added suspension is dehydrated in cooperation with a stowage device, whereby the water can escape through the perforated screen jacket, while the pulp or the rejects are retained. The compaction and drainage of the reject is improved as the annular gap cross-sectional area between screen and auger decreases from the inlet to the outlet. The perforation of the sieve jacket is thereby formed by circular holes whose diameter determines the calibration and thus the quality of the filtrate. To ensure sufficient stability of the sieve jacket, the density of the holes is relatively limited, which has a corresponding effect on the throughput and thus the size of the screw press.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Qualität des Filtrats zu verbessern und/oder den Durchsatz ohne Beeinträchtigung der Funktion zu vergößern.The object of the invention is therefore to improve the quality of the filtrate and / or to increase the throughput without impairing the function.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Sieb-Mantel Sieböffnungen aufweist, deren Form von der eines Kreises abweicht. Durch die Auswahl geeigneter Querschnittsformen für die Sieböffnungen wird es so bei gleicher Kalibrierung möglich, die offene Siebfläche und damit den Durchsatz zu vergrößern oder die Größe der Schneckenpresse zu verkleinern. Alternativ kann aber auch bei gleichem Durchsatz eine kleinere Kalibrierung und damit eine bessere Filtratqualität erreicht werden.According to the invention, the object has been achieved in that the sieve jacket has sieve openings whose shape deviates from that of a circle. By selecting suitable cross-sectional shapes for the screen openings, it becomes possible with the same calibration to increase the open screen area and thus the throughput or to reduce the size of the screw press. Alternatively, however, a smaller calibration and thus a better filtrate quality can be achieved even with the same throughput.

Um diesen Vorteil möglichst umfassend zu nutzen, sollte der überwiegende Teil der Sieböffnungen, vorzugsweise alle Sieböffnungen des Sieb-Mantels eine von einem Kreis abweichende Form aufweisen. Besonders geeignet sind hierfür längliche, vorzugsweise länglich runde Sieböffnungen. Während die größere Länge der Sieböffnungen einen höheren Durchsatz ermöglicht, begrenzt die Breite der Sieböffnungen weitestgehend den Durchtritt langer Fasern oder großer Störstoffe. Die Rundheit der Sieböffnungen wirkt hierbei einem Zusetzen der Sieböffnungen beispielsweise durch das Haftenbleiben von Fasern entgegen.In order to use this advantage as comprehensively as possible, the vast majority of the screen openings, preferably all screen openings of the screen shell, should have a shape deviating from a circle. Particularly suitable for this purpose are elongated, preferably elongated round sieve openings. While the larger length of the screen openings allows a higher throughput, the width of the screen openings largely limits the passage of long fibers or large contaminants. The roundness of the screen openings counteracts clogging of the screen openings, for example by the adhesion of fibers.

Hierzu können die Sieböffnungen mit Vorteil oval, insbesondere elliptisch oder als Schlitze ausgebildet sein. Gegenüber runden Sieböffnungen ermöglicht dies neben einer großen offenen Fläche auch eine hohe Festigkeit durch große Stegbreiten.For this purpose, the screen openings may advantageously be oval, in particular elliptical or designed as slots. Compared to round sieve openings, this not only allows a large open area but also high strength due to large web widths.

Entsprechend der Beschaffenheit der Suspension, der angestrebten Qualität des Filtrats, der Gestaltung des Sieb-Mantels oder der Schneckenwelle kann es von Vorteil sein, wenn die Schlitze nicht gerade, vorzugsweise gewellt oder wenn die Schlitze gerade und parallel zur Zylinderachse des Sieb-Mantels oder mit einem Winkel zwischen 0 und 90° zur Rotationsrichtung der Schneckenwelle verlaufen.Depending on the nature of the suspension, the desired quality of the filtrate, the design of the sieve sheath or the worm shaft, it may be advantageous if the slots not straight, preferably wavy or if the slots straight and parallel to the cylinder axis of the sieve sheath or with an angle between 0 and 90 ° to the direction of rotation of the worm shaft.

Der mitunter höhere Herstellungsaufwand für nicht kreisförmige Sieböffnungen wird durch eine größere offene Fläche und damit auch einen größeren Durchsatz mehr als ausgeglichen. Daher sollte die offene Fläche des Sieb-Mantels größer als 25% sein. Vor allem in Verbindung mit schlitzförmigen Sieböffnungen bei identischer, minimaler Stegbreite ist es aber problemlos möglich, dass die offene Fläche des Sieb-Mantels größer als 30% ist und vorzugsweise im Bereich zwischen 30 und 45% liegt.The sometimes higher production cost for non-circular screen openings is more than offset by a larger open area and thus a larger throughput. Therefore, the open area of the sieve sheath should be greater than 25%. Especially in connection with slit-shaped screen openings with identical, minimum web width, it is easily possible that the open area of the screen shell is greater than 30% and preferably in the range between 30 and 45%.

Bei großen Kräften auf den Sieb-Mantel oder einer zu starken Schwächung des Sieb-Mantels durch die Sieböffnungen sollte sich der Sieb-Mantel in einem radial außenliegenden Stützkörper abstützen. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn der Stützkörper zumindest von mehreren, axial voneinander beabstandeten, senkrecht zur Achse ausgerichteten Stützringen gebildet wird und die Stützringe über mehrere, über den Umfang der Stützringe verteilt angeordnete und axial verlaufende Stützstäbe miteinander verbunden sind.For large forces on the sieve jacket or excessive weakening of the sieve sheath through the sieve openings, the sieve sheath should be supported in a radially outer support body. It is particularly advantageous if the support body is at least formed by a plurality of axially spaced-apart, aligned perpendicular to the axis support rings and the support rings via a plurality of distributed over the circumference of the support rings arranged and axially extending support rods are interconnected.

Herstellung und Montage des Sieb-Mantels können hierbei dadurch vereinfacht werden, dass der Sieb-Mantel mehrteilig ausgeführt ist und vorzugsweise von zwei Halbschalen gebildet wird.Production and installation of the sieve sheath can be simplified in this case in that the sieve sheath is designed in several parts and is preferably formed by two half-shells.

Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to several exemplary embodiments.

In der beigefügten Zeichnung zeigt:In the attached drawing shows:

1: einen schematischen Querschnitt durch eine Schneckenpresse; 1 a schematic cross section through a screw press;

2: eine Draufsicht auf den Sieb-Mantel 1 und 2 : a top view of the sieve coat 1 and

3–7: eine Halbschale des Sieb-Mantels 1 mit unterschiedlichen Sieböffnungs-Formen. 3 - 7 : a half-shell of the sieve coat 1 with different sieve opening shapes.

Die in 1 gezeigte Schneckenpresse dient zur Entwässerung einer häufig zumindest teilweise von Altpapier gebildeten Faserstoffsuspension, wie sie zur Herstellung einer Faserstoffbahn benötigt wird.In the 1 shown screw press is used to drain a fibrous suspension often formed at least partially of waste paper, as required for the production of a fibrous web.

Allerdings ist auch die Entwässerung einer Faserstoffsuspension aus Frischfasern problemlos möglich. Hierzu besitzt die Schneckenpresse eine, in einem beispielhaft zylindrischen Sieb-Mantel 1 konzentrisch angeordnete und rotierbar gelagerte Schneckenwelle 2, wobei die Suspension von den Wendeln 12 der Schneckenwelle 2 durch einen zwischen dem Mantel 1 und der Schneckenwelle 2 gebildeten Ringspalt 3 von wenigstens einer Einlass 4 – zu einer Auslassöffnung 5 gepresst wirdHowever, the dewatering of a pulp suspension from virgin fibers is easily possible. For this purpose, the screw press has one, in an exemplary cylindrical sieve sheath 1 concentrically arranged and rotatably mounted worm shaft 2 , the suspension being from the coils 12 the worm shaft 2 through one between the coat 1 and the worm shaft 2 formed annular gap 3 from at least one inlet 4 - to an outlet opening 5 is pressed

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 6 des Sieb-Mantels 1 in einen Entwässerungskasten mit einem Ablauf 13. Dieser Entwässerungskasten sammelt das aufgefangene Wasser und wird hier beispielhaft in das den Sieb-Mantel 1 umgebende Gehäuse 14 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 5. Die Schneckenwelle 2 wird von einem Motor 15 angetrieben, wobei ein Getriebe, ein Riemen o.ä. dazwischen geschaltet sein kann.The suspension is passing through the annular gap 3 Dehydrated by both gravity and transport compression. The water runs through the sieve openings 6 of the sieve coat 1 in a drainage box with a drain 13 , This drainage box collects the collected water and is used as an example in the sieve sheath 1 surrounding housing 14 integrated. To intensify the drainage, the auger is 2 designed and arranged so conical that the annular gap 3 gradually reduced in the direction of transport. After passing through the annular gap 3 the thickened suspension reaches the area of the outlet opening 5 , The worm shaft 2 is from a motor 15 driven, wherein a transmission, a belt o. can be switched in between.

Da der perforierte Sieb-Mantel 1 im Ringspalt 3 erheblichen radialen und axialen Kräften ausgesetzt ist, ist er von einem, diesen radial abstützenden und radial außenliegenden Stützkörper 9 umgeben.Since the perforated sieve coat 1 in the annular gap 3 is exposed to considerable radial and axial forces, it is from one, this radially supporting and radially outer support body 9 surround.

Im Interesse einer einfachen, aber effektiven Konstruktion besteht der Stützkörper 9 aus mehreren, senkrecht zur Zylinderachse 7 des Stützkörpers 9 verlaufenden, axial voneinander beabstandeten Stützringen 10, die über mehrere, über den Umfang der Stützringe 10 verteilt angeordnete und axial verlaufende Stützstäbe 11 miteinander verbunden sind.In the interests of a simple but effective construction, the support body 9 from several, perpendicular to the cylinder axis 7 of the support body 9 extending, axially spaced support rings 10 over several, over the circumference of the support rings 10 distributed and axially extending support rods 11 connected to each other.

Gemäß der in 2 dargestellten Ausführung haben die Stützstäbe 11 einen rechteckigen Querschnitt, wobei die langen Seiten radial bezüglich der Zylinderachse 7 verlaufen. Dies gewährleistet ein vollumfängliche, stabile Abstützung des Sieb-Mantels 1, wie es insbesondere bei großem Siebdurchmesser und/oder hohen Drücken im Ringspalt 3 erforderlich ist.According to the in 2 illustrated embodiment have the support rods 11 a rectangular cross-section, wherein the long sides are radial with respect to the cylinder axis 7 run. This ensures a full, stable support of the sieve coat 1 as is the case in particular with a large screen diameter and / or high pressures in the annular gap 3 is required.

Zur Minimierung der Herstellungskosten sind die Stützringe 10 als Ringscheibe ausgebildet und werden von zwei gleichgroßen Ringsegmenten gebildet, die über mehrere Verbindungselemente 16 lösbar miteinander verbunden sind.To minimize the manufacturing costs are the support rings 10 formed as an annular disc and are formed by two equal-sized ring segments, which has a plurality of connecting elements 16 are releasably connected together.

Zur Fixierung der Stützstäbe 11 weisen die Stützringe 10 entsprechende Aussparungen auf, in die die Stützstäbe 11 eingeführt werden. Dabei ist es wesentlich, dass zumindest die Stützstäbe 11 abschnittsweise mit dem Sieb-Mantel 1 in Kontakt stehen. Um dennoch ein Abfließen der aus dem Sieb-Mantel 1 nach außen gepressten Flüssigkeit zu ermöglichen, weisen die Stützstäbe 11 zwischen den Abschnitten, in denen die Stützstäbe 11 mit dem Sieb-Mantel 1 in Kontakt stehen, mehrere, über ihre Länge verteilt angeordnete und zum Sieb-Mantel 1 hin offene Aussparungen auf. Die ausgepresste Flüssigkeit kann so weitestgehend ungehindert über den Außenumfang des Sieb-Mantels 1 nach unten in den Entwässerungskasten des Gehäuses 14 fließen. Dabei beeinträchtigen die Aussparungen die Stützfunktion der Stützstäbe 11 gegenüber dem Sieb-Mantel 1 kaum.For fixing the support rods 11 have the support rings 10 corresponding recesses into which the support rods 11 be introduced. It is essential that at least the support rods 11 in sections with the sieve coat 1 stay in contact. To still drain the out of the sieve coat 1 To allow for externally pressed liquid, have the support rods 11 between the sections where the support rods 11 with the sieve coat 1 in contact, several, distributed over their length and the sieve coat 1 open recesses on. The squeezed out liquid can thus as far as possible unhindered over the outer circumference of the sieve mantle 1 down into the drainage box of the housing 14 flow. The recesses affect the support function of the support rods 11 opposite the sieve coat 1 barely.

Im Interesse eines minimalen Herstellungs- und Montagaufwandes besteht der Sieb-Mantel 1 aus mehreren axial nebeneinander angeordneten und miteinander verbundenen Segmenten. Hierbei erfolgt die Verbindung der Segmente über eine Verbindung der entsprechenden Stützkörper 9. Da insbesondere der Sieb-Mantel 1 einem hohen Verschleiß ausgesetzt ist, ist dieser zur Ermöglichung eines einfachen und separaten Austausches mehrteilig ausgeführt. Gemäß 2 bis 7 wird der Sieb-Mantel 1 von zwei Halbschalen gebildet, deren Trennlinie parallel zur Zylinderachse 7 verläuft. Aus gleichem Grund liegt die Trennlinien zwischen den Ringsegmenten aller Stützringe 10 in Umfangsrichtung an den gleichen Stellen, wobei die Trennlinie zwischen den Ringsegmenten mit der Trennlinie der Siebteile übereinstimmt.In the interest of minimal manufacturing and assembly costs of the sieve coat 1 of several axially juxtaposed and interconnected segments. Here, the connection of the segments via a connection of the corresponding support body 9 , In particular, the sieve coat 1 is exposed to high wear, this is designed to enable a simple and separate exchange of multiple parts. According to 2 to 7 becomes the sieve coat 1 formed by two half-shells, whose dividing line is parallel to the cylinder axis 7 runs. For the same reason, the dividing lines between the ring segments of all support rings 10 in the circumferential direction in the same places, wherein the dividing line between the ring segments coincides with the dividing line of the sieve parts.

Dabei ist es völlig ausreichend, wenn der Sieb-Mantel 1 lösbar mit den Stützstäben 11 verbunden ist.It is quite sufficient if the sieve coat 1 detachable with the support rods 11 connected is.

Im Gegensatz zu 1 kann die Schneckenpresse auch schräg oder senkrecht angeordnet sein.In contrast to 1 The screw press can also be arranged obliquely or vertically.

Zur Ermöglichung eines größeren Durchsatzes bei möglichst ähnlicher Kalibrierung und damit auch ähnlicher Qualität des Filtrats weisen die in den 3 bis 7 dargestellten Sieböffnungen 6 der Halbschalen des Sieb-Mantels 1 von der Kreisform ab. Alle Halbschalen besitzen dabei jeweils Sieböffnungen 6 der gleichen Form. Bei Bedarf ist es jedoch auch möglich Abschnitte der Halbschalen mit anderen Sieböffnungs-Formen zu versehen. In der Praxis bewährt haben sich insbesondere die hier dargestellten, länglich runden Sieböffnungen 6. Während die Sieböffnungen 6 gemäß 7 oval sind, werden die Sieböffnungen 6 bei den 3 bis 6 von Schlitzen gebildet. To enable a larger throughput with calibration as similar as possible and thus also similar quality of the filtrate have in the 3 to 7 shown sieve openings 6 the half shells of the sieve coat 1 from the circular shape. All half shells each have screen openings 6 the same shape. If necessary, however, it is also possible to provide portions of the half-shells with other sieve-opening shapes. In practice, in particular, the elongated round screen openings shown here have proved successful 6 , While the screen openings 6 according to 7 are oval, the screen openings 6 both 3 to 6 formed by slits.

Bei allen Ausführungen liegt die offene Fläche des Sieb-Mantels 1 über 25%. Insbesondere durch Schlitze sind auch größere, offene Flächen verbunden mit größerem Durchsatz möglich.In all versions, the open surface of the sieve jacket lies 1 over 25%. In particular, through slots and larger, open areas are connected with greater throughput possible.

Über die Gestaltung und Ausrichtung der Schlitze kann deren Wirkung wesentlich beeinflusst werden.The design and orientation of the slots can significantly affect their effect.

So führen nicht-gerade, vorzugsweise gewellte Schlitze, wie in 6 dargestellt, insbesondere wegen der nicht in Rotationsrichtung liegenden Abschnitte zu einer intensiven Entwässerung.So lead non-straight, preferably wavy slots, as in 6 represented, in particular because of the non-rotational direction sections to an intensive drainage.

Andererseits haben gerade und parallel zur Zylinderachse 7 verlaufende Schlitze gemäß 3 einen geringeren Entwässerungswiderstand.On the other hand, have straight and parallel to the cylinder axis 7 running slots according to 3 a lower drainage resistance.

Bei den 4 und 5 verlaufen die Schlitze gerade und mit einem Winkel zwischen 0 und 90° zur Rotationsrichtung 8 der Schneckenwelle 2.Both 4 and 5 The slots are straight and at an angle between 0 and 90 ° to the direction of rotation 8th the worm shaft 2 ,

Claims

Screw press for separating liquids from a suspension, in particular a sludge or pulp suspension with at least one, in a cylindrical, perforated sieve jacket ( 1 ) rotating worm shaft ( 2 ), wherein the suspension through a between the sieve coat ( 1 ) and the worm shaft ( 2 ) formed annular gap ( 3 ) of at least one inlet ( 4 ) to an outlet opening ( 5 ), characterized in that the sieve sheath ( 1 ) Screen openings ( 6 ), whose shape deviates from that of a circle.

Screw press according to claim 1, characterized in that the majority of the screen openings ( 6 ), preferably all sieve openings ( 6 ) of the sieve coat ( 1 ) have a different shape from a circle.

Screw press according to claim 1 or 2, characterized in that the sieve jacket ( 1 ) elongated, preferably oblong round sieve openings ( 6 ) owns.

Screw press according to claim 3, characterized in that the sieve openings ( 6 ) are oval, in particular elliptical.

Screw press according to claim 3, characterized in that the sieve openings ( 6 ) are formed as slots.

Screw press according to claim 5, characterized in that the slots are not straight, preferably wavy.

Screw press according to claim 5, characterized in that the slots are straight and parallel to the cylinder axis ( 7 ) of the sieve coat ( 1 ).

Screw press according to claim 5, characterized in that the slots are straight and at an angle between 0 and 90 ° to the direction of rotation ( 8th ) of the worm shaft ( 2 ).

Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that the open surface of the sieve jacket ( 1 ) is greater than 25%.

Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that the open surface of the sieve jacket ( 1 ) is greater than 30% and preferably in the range between 30 and 45%.

Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that the sieve jacket ( 1 ) in a radially outer support body ( 9 ) is located.

Screw press according to claim 11, characterized in that the supporting body ( 9 ) at least of a plurality of axially spaced-apart, perpendicular to the axis ( 7 ) aligned support rings ( 10 ) is formed and the support rings ( 10 ) over several, over the circumference of the support rings ( 10 ) and axially extending support rods ( 11 ) are interconnected.

Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that the sieve jacket ( 1 ) is made of several parts and is preferably formed by two half-shells.