DE202022105513U1

DE202022105513U1 - Vorrichtung zum Entwässern und Verdichten von Pressgut, Trennelement sowie Verwendung eines Trennelements in einer Vorrichtung

Info

Publication number: DE202022105513U1
Application number: DE202022105513.0U
Authority: DE
Original assignee: Huber SE
Current assignee: Huber SE
Priority date: 2022-09-29
Filing date: 2022-09-29
Publication date: 2022-10-18
Anticipated expiration: 2032-09-30

Abstract

Vorrichtung (1) zum Entwässern und Verdichten von Pressgut (2), insbesondere von Schlamm, Rechengut oder Siebgut,
mit einem Förderrohr (3) und
mit einer in dem Förderrohr (3) angeordneten und beim Betrieb der Vorrichtung (1) in einer Drehrichtung (DR) drehenden Schneckenwelle (4), mit deren Hilfe in dem Pressgut (2) vorhandene Flüssigkeit (5) ausgetrieben und/oder das Pressgut (2) entlang einer Förderrichtung (FR) gefördert wird,
wobei das Förderrohr (3) wenigstens eine Austrittsöffnung (6) für das zumindest teilweise entwässerte Pressgut (2) und
die Schneckenwelle (4) eine innenliegende Kernwelle (7) und eine um die Kernwelle (7) gewendelte Förderwendel (8) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Kernwelle (7) im Bereich der Austrittsöffnung (6) wenigstens ein Trennelement (9) mit einer Trennkante (10) zum Abtrennen des zumindest teilweise entwässerten Pressguts (2) verschiebefest befestigt ist,
wobei ein entlang einer Radialrichtung (RR) gebildeter Abstand (17) zwischen der Trennkante (10) und dem Förderrohr (3) entgegen der Drehrichtung (DR) abnimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwässern und Verdichten von Pressgut, insbesondere von Schlamm, Rechengut oder Siebgut, mit einem Förderrohr und mit einer in dem Förderrohr angeordneten und beim Betrieb der Vorrichtung in einer Drehrichtung drehenden Schneckenwelle, mit deren Hilfe in dem Pressgut vorhandene Flüssigkeit ausgetrieben und/oder das Pressgut entlang einer Förderrichtung gefördert wird, wobei das Förderrohr wenigstens eine Austrittsöffnung für das zumindest teilweise entwässerte Pressgut und die Schneckenwelle eine innenliegende Kernwelle und eine um die Kernwelle gewendelte Förderwendel aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Trennelement und eine Verwendung eines Trennelements in einer Vorrichtung zum Entwässern und Verdichten von Pressgut.
Vorrichtungen zum Entwässern und Verdichten von Pressgut sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Diese dienen häufig der Entwässerung von Pressgut, welches beispielsweise auf Kläranlagen anfällt. Erfolgt das Entwässern und/oder das Verdichten mittels einer Schneckenwelle, so kann die Vorrichtung beispielweise Schneckenpresse genannt werden. Ebenso sind derartige Vorrichtungen als Förderschnecke und/oder Austragsschnecke bekannt, die alleinstehend oder als Bestandteil einer Maschine, die mehrere Abwasserreinigungsschritte durchführt, bekannt.
Aus der DE 1 252 175 B ist beispielsweise eine Schneckenfilterpresse zum kontinuierlichen Entwässern einer Pulpe aus Holzfasern oder Gemischen aus Abwasserschlamm und Fasern bekannt. Nachteilig an dieser Schneckenfilterpresse ist, dass sich, insbesondere im Bereich des Auslasses, Verzopfungen ausbilden können, die den Betrieb der Schneckenfilterpresse behindern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beseitigen. Aufgabe ist es insbesondere, eine Vorrichtung zum Entwässern und Verdichten von Pressgut zu schaffen, bei welcher Verzopfungen, insbesondere im Bereich der Austrittsöffnung, beseitigt bzw. zerkleinert werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Entwässern und Verdichten von Pressgut, ein Trennelement sowie die Verwendung eines Trennelements in einer Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Schutzansprüche.
Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zum Entwässern und Verdichten von Pressgut, insbesondere von Schlamm, Rechengut oder Siebgut, mit einem Förderrohr und mit einer in dem Förderrohr angeordneten und beim Betrieb der Vorrichtung in einer Drehrichtung drehenden Schneckenwelle, mit deren Hilfe in dem Pressgut vorhandene Flüssigkeit ausgetrieben und/oder das Pressgut entlang einer Förderrichtung gefördert wird, wobei das Förderrohr wenigstens eine Austrittsöffnung für das zumindest teilweise entwässerte Pressgut, und die Schneckenwelle eine innenliegende Kernwelle und eine um die Kernwelle gewendelte Förderwendel aufweist.
Die Vorrichtung zum Entwässern und Verdichten von Pressgut kann beispielsweise eine Schneckenpresse oder eine Waschpresse sein. Ebenso kann die Vorrichtung als Förderschnecke und/oder Austragsschnecke Bestandteil einer Maschine sein, die mehrere Abwasserreinigungsschritte, beispielsweise Sieben, Waschen, Transportieren und/oder Entwässern, ausführt. Das Transportieren und/oder Entwässern kann bei einer derartigen Maschine durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erfolgen.
Das Pressgut kann beispielsweise Schlamm, Rechengut oder Siebgut sein. Als Schlamm wird hierbei eine Suspension aus einer wässrigen Flüssigkeit und darin enthaltenen Feststoffen verstanden. Als Rechengut oder Siebgut wird der mittels eines Rechens oder eines Siebes abgetrennte Stoff z.B. aus einer Kläranlage oder einem Abwasserkanal verstanden. Das Pressgut weist sowohl in Form von Schlamm als auch in Form von Rechengut oder Siebgut einen erhöhten Wassergehalt auf, welcher mittels der Vorrichtung verringert wird. Handelt es sich beim Pressgut um Rechengut oder Siebgut, so kann mittels einer zusätzlichen Wascheinrichtung und/oder Spüleinrichtung das Pressgut zudem gewaschen und/oder gespült werden. Durch das Auswaschen von insbesondere organischen Bestandteilen und anschließender Entwässerung und Verdichtung kann ein sehr sauberes Pressgut erhalten werden. Auch eine weitere Reduktion des Wassergehalts ist vorstellbar.
Als Schneckenwelle ist eine Welle zu verstehen, die die innenliegende Kernwelle und die zumindest eine um diese Kernwelle erstreckende Förderwendel (vergleichbar zu einer archimedischen Schraube) umfasst. Der Abstand der benachbarten Wendelabschnitte der Förderwendel kann, insbesondere bei der Vorrichtung als Schneckenpresse, in Förderrichtung des Pressguts zur Austrittsöffnung hin zumindest abschnittsweise abnehmen, wodurch eine Komprimierung des Pressguts bewirkt wird.
Die Vorrichtung weist vorzugsweise eine Einlassöffnung für das Pressgut auf. Als Einlassöffnung der Vorrichtung ist eine Öffnung zu verstehen, durch welche das Pressgut in die Vorrichtung eingebracht werden kann. Das Pressgut kann dabei beispielsweise durch Schwerkraft in die Vorrichtung abgeworfen werden. Die Vorrichtung kann beispielsweise einen Einwurftrichter aufweisen. Ebenso ist es vorstellbar, dass das Pressgut mittels einer Fördereinrichtung und/oder eines Siebs und/oder eines Rechens zur Einlassöffnung transportiert wird.
Wie bereits beschrieben, ist die Schneckenwelle innerhalb eines Förderrohrs angeordnet. Diese sind derart korrespondierend ausgebildet, dass Flüssigkeit aus dem Pressgut ausgetrieben und/oder das Pressgut entlang der Förderrichtung transportiert werden kann. Dabei kann das Förderrohr mit einem gleichmäßigen Durchmesser entlang der Förderrichtung ausgebildet sein. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn auch die Förderwendel der Schneckenwelle einen gleichmäßigen, geringfügig kleineren Durchmesser aufweist. Ebenso ist es vorstellbar, dass das Förderrohr entlang der Förderrichtung unterschiedliche Durchmesser aufweist, wodurch auch die Förderwendel diesen Durchmessern folgt. So kann beispielsweise in Förderrichtung der Durchmesser kleiner und/oder die Kernwelle größer werden, damit die Presswirkung und so das Austreiben der Flüssigkeit intensiviert wird.
Um die aus dem Pressgut ausgetriebene Flüssigkeit abzuleiten, weist die Vorrichtung vorzugsweise eine Auslassöffnung auf. Zum Entwässern kann das Förderrohr beispielsweise wenigstens einen flüssigkeitsdurchlässigen Siebabschnitt und wenigstens einen flüssigkeitsundurchlässigen Dichtabschnitt aufweisen. Die drehende Schneckenwelle kann so das Pressgut gegen den wenigstens einen Siebabschnitt und den wenigstens einen Dichtabschnitt pressen und somit entwässern. Zusätzlich oder alternativ kann das Förderrohr schräg bzw. entgegen der Förderrichtung abschüssig angeordnet sein, damit die Flüssigkeit entgegen der Förderrichtung des Pressguts abgeleitet werden kann.
Die Auslassöffnung zum Auslassen der ausgetriebenen Flüssigkeit aus der Vorrichtung ist vorzugsweise am Förderrohr angeordnet. Handelt es sich bei der Vorrichtung um eine Schneckenpresse, so kann die mittels der Schneckenwelle aus dem Pressgut ausgetriebene Flüssigkeit durch den Siebabschnitt gesiebt und anschließend zur Auslassöffnung geleitet werden. Zusätzlich kann unterhalb der Schneckenwelle eine Filtratwanne angeordnet sein, welche die ausgepresste Flüssigkeit (=Filtrat) während des Betriebs der Vorrichtung auffangen kann.
Schließlich weist die Vorrichtung am Förderrohr die wenigstens eine Austrittsöffnung für das zumindest teilweise entwässerte Pressgut auf. Aus der Austrittsöffnung kann das Pressgut aus der Vorrichtung austreten. Im Bereich der Austrittsöffnung kann bei einigen Ausführungsformen der Vorrichtung zum Einstellen des Gegendrucks für den Pressvorgang zusätzlich ein verstellbares Presselement vorhanden sein, mit dessen Hilfe die Durchtrittsfläche der Austrittsöffnung veränderbar ist.
Erfindungsgemäß ist an der Kernwelle im Bereich der Austrittsöffnung wenigstens ein Trennelement mit einer Trennkante zum Abtrennen des zumindest teilweise entwässerten Pressguts verschiebefest befestigt. Ein entlang einer Radialrichtung gebildeter Abstand zwischen der Trennkante und dem Förderrohr nimmt entgegen der Drehrichtung ab.
Im Pressgut enthaltene, größere Faser- und/oder Feststoffansammlungen können zu Verzopfungen führen. Durch Verzopfungen kann die Drehbewegung der Schneckenwelle innerhalb des Förderrohrs und/oder das Austreten des zumindest teilweise entwässerten Pressguts aus der Austrittsöffnung behindert werden. Das verschiebefest an der Kernwelle der Schneckenwelle befestigte Trennelement dreht sich mit der Schneckenwelle mit. Das durch die Drehbewegung der Schneckenwelle mit den Förderwendeln beförderte Pressgut gelangt entlang der Förderrichtung zur Austrittsöffnung. An der Austrittsöffnung kann das Pressgut durch das Trennelement zertrennt bzw. abgetrennt werden. So können größere Faser- und/oder Feststoffansammlungen zerkleinert und/oder Verzopfungen im Bereich der Austrittsöffnung vermieden und/oder zerkleinert werden.
Das Trennelement weist hierfür, wie obenstehend bereits beschrieben, die Trennkante auf, wobei der Abstand in Radialrichtung zwischen der Trennkante und dem Förderrohr entgegen der Drehrichtung der Schneckenwelle kleiner wird. Vorzugsweise steht das Trennelement in Radialrichtung von der Kernwelle ab und bildet so die Trennkante aus.
Als Trennkante ist die Kante des Trennelements zu verstehen, die in Radialrichtung jeweils den geringsten Abstand zum Förderrohr aufweist. Der Abstand der Trennkante zum Förderrohr nimmt mit zunehmenden Radius der Trennkante ab. Aufgrund des entgegen der Drehrichtung kleiner werdenden Abstands wird das dazwischen angeordnete Pressgut durch die Drehbewegung der Schneckenwelle abgetrennt. Die Trennkante wird somit durch die Drehbewegung lokal zum Förderrohr, insbesondere zum nachfolgend näher beschriebenen Verstärkungselement, hinbewegt, wodurch die Trennkante als Scherenklinge wirkt. Diese Scherenwirkung zwischen der Trennkante und dem Förderrohr bewirkt das Abtrennen des Pressguts.
Vorteilhaft ist es, wenn das Trennelement eine Trennwendel umfasst, an dessen Stirnseite zumindest teilweise die Trennkante verläuft, wobei die Trennwendel wenigstens teilweise, insbesondere über einen Winkel zwischen 150° und 210°, vorzugsweise über einen Winkel von 180°, um die Kernwelle gewendelt ist. Die Trennwendel kann dabei in ihrer Form ähnlich der Förderwendel (vergleichbar zu einer archimedischen Schraube) ausgebildet sein. Mit Hilfe der Trennwendel kann somit vorzugsweise zusätzlich zum Abtrennen das Weiterfördern des Pressguts im Bereich des Trennelements erfolgen. Mittels der an der Stirnseite verlaufenden Trennkante kann das Pressgut gleichzeitig abgetrennt werden.
Wendelt sich die Trennwendel teilweise, insbesondere über einen Winkel zwischen 150° und 210°, vorzugsweise über einen Winkel von 180°, um die Kernwelle, so nimmt der Abstand in eben diesem Bereich der Trennwendel entgegen der Drehrichtung ab. Zudem ist es dadurch vorstellbar, dass die Trennwendel und/oder das Trennelement lediglich teilweise, insbesondere beim Winkel von 180° lediglich halbseitig, an der Schneckenwelle angeordnet ist, wodurch die Fertigung der Schneckenwelle vereinfacht werden kann.
Auch ist es von Vorteil, wenn die Trennkante im Bereich der Trennwendel, insbesondere stufenlos und/oder gleichmäßig, zwischen einem minimalen Radius und einem maximalen Radius verläuft und/oder die Trennwendel sichelförmig ausgebildet ist. Durch den Verlauf der Trennwendel von dem minimalen zum maximalen Radius kann die Trennwendel mittels der daran verlaufenden Trennkante den Abstand zum Förderrohr verringern. Erfolgt der Verlauf stufenlos und/oder gleichmäßig und/oder ist die Trennwendel sichelförmig ausgebildet, so kann das Trennen des Pressguts möglichst gleichmäßig mit der Drehbewegung der Schneckenwelle erfolgen. Ein Antrieb der Schneckenwelle kann somit ein gleichmäßiges Drehmoment einbringen, wodurch Spannungsspitzen und/oder Überlastungen vermieden werden. Zudem kann durch diesen, insbesondere stufenlosen, Verlauf der Trennwendel die Gefahr einer verkeilenden Wirkung größerer Gegenstände im Pressgut reduziert werden.
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn das Trennelement und/oder die Schneckenwelle wenigstens eine in Radialrichtung von der Schneckenwelle abstehende und entlang der Förderrichtung erstreckende Schaufel umfasst. Mit Hilfe der Schaufel kann das Pressgut aufgefangen, bei der Drehbewegung mitgenommen und/oder zur Austrittsöffnung hin transportiert werden.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Schaufel, insbesondere in Förderrichtung, an die Trennwendel anschließt, und/oder wenn ein Abschnitt der Trennkante durch die Schaufel gebildet ist. Die Schaufel schließt dabei vorzugsweise in Förderrichtung an die Trennwendel an. Das Pressgut wird somit beim Fördern von der Trennwendel zur Schaufel transportiert. Das mittels der Trennkante zumindest teilweise getrennte Pressgut kann mittels der Trennwendel zur Schaufel und mittels der Schaufel zur Austrittsöffnung transportiert werden.
Auch ist es von Vorteil, wenn das Förderrohr, insbesondere im Bereich der Austrittsöffnung, wenigstens ein sich entlang der Förderrichtung erstreckendes Verstärkungselement umfasst, mit dessen Hilfe beim Betrieb der Vorrichtung das zwischen der Trennkante und dem Verstärkungselement angeordnete zumindest teilweise entwässerte Pressgut abgetrennt und/oder abgestriffen wird. Das Verstärkungselement kann dabei als Verstärkungswinkel und/oder Verstärkungsplatte ausgebildet sein. Dadurch kann das Pressgut zwischen der Trennkante und dem Verstärkungselement gepresst und dadurch getrennt werden. Die Belastung auf das Förderrohr kann dadurch reduziert werden.
Das Verstärkungselement erstreckt sich dabei in Förderrichtung wenigstens über die gesamte Länge der Trennkante. Weist das Trennelement die Schaufel mit der Trennkante auf, so kann das Verstärkungselement zum Trennen und/oder Abstreifen des auf der Schaufel befindlichen Pressguts verwendet werden. Dies kann zu einer weiteren Reduzierung der Verzopfungsgefahr führen.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen der Trennkante im Bereich des maximalen Radius und dem Verstärkungselement wenigstens 0,5 mm und höchstens 3,0 mm beträgt. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen der Trennkante im Bereich des maximalen Radius und dem Verstärkungselementwenigstens 1,0 mm und höchstens 1,5 mm. Dieser Abstand kann auch minimaler Abstand genannt werden. Ein zu großer minimaler Abstand, also ein Abstand beispielsweise größer als 3 mm, insbesondere größer als 1,5 mm, führt zu einer zu geringen Trennwirkung des Pressguts, wodurch weiterhin Verzopfungen im Pressgut gebildet werden bzw. erhalten bleiben können. Ein zu geringer minimaler Abstand, also ein Abstand beispielsweise kleiner als 0,5 mm, insbesondere kleiner als 1,0 mm, führt dazu, dass beispielsweise bei möglichen Toleranzen und/oder kleineren Defekten der Vorrichtung (Lagerungen) das Trennelement gegen das Verstärkungselement stößt und die Drehbewegung der Schneckenwelle dadurch blockiert wird.
Vorteile bringt es mit sich, wenn das Trennelement von der Förderwendel entlang der Förderrichtung beabstandet ist und/oder in gleicher Wendelrichtung gewendelt ist. Ist das Trennelement von der Förderwendel entlang der Förderrichtung beabstandet, so kann zwischen diesen das Pressgut weiter verdichtet bzw. kompaktiert und/oder gewaschen werden. Ebenfalls kann dadurch eine ungewollte gegenseitige Beeinflussung des Trennelements und der Förderwendel vermieden werden. Wendelt sich die Trennwendel des Trennelements und die Förderwendel in gleiche Wendelrichtung, so kann vermieden werden, dass der Antrieb in unterschiedliche Drehrichtungen belastet wird.
Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn das Trennelement und/oder die Schneckenwelle wenigstens eine in Förderrichtung von der Trennwendel beabstandete Begrenzungswendel umfasst. Die Begrenzungswendel kann verhindern, dass das Pressgut nach dem Passieren des Trennelements weiter in Förderrichtung gefördert wird. So kann der in Förderrichtung nachfolgende Antrieb geschützt werden. Stattdessen kann mittels der Begrenzungswendel das Pressgut vorzugsweise zur Austrittsöffnung hin abgelenkt werden.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Schaufel die Trennwendel mit der Begrenzungswendel verbindet und/oder die Begrenzungswendel um die Kernwelle gewendelt ist. So sind entlang der Förderrichtung die Trennwendel, die Schaufel und die Begrenzungswendel in dieser Reihenfolge nacheinander angeordnet. Vorzugsweise sind die Trennwendel, die Schaufel und die Begrenzungswendel verschiebefest an der Kernwelle befestigt. So kann mittels der Trennwendel das Pressgut getrennt und mittels der Schaufel und/oder der Begrenzungswendel das Pressgut zur Austrittsöffnung hin befördert werden. Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn die Begrenzungswendel konstant mit dem maximalen Radius um die Kernwelle gewendelt ist. Dabei schließt die Begrenzungswendel mit dem maximalen Radius vorzugsweise an die Schaufel mit maximalen Radius an, so dass diese im Wesentlichen den gesamten inneren Durchmesser des Förderrohrs einnehmen.
Dadurch können die oben angegebenen Wirkungen der Schaufel und/oder der Begrenzungswendel verstärkt werden.
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn die Begrenzungswendel wenigstens über einen Winkel von 360° um die Kernwelle gewendelt ist. So erstreckt sich die Begrenzungswendel in Drehrichtung umlaufend um die Kernwelle, wodurch umlaufend die Begrenzungswendel auf das Pressgut einwirken kann. Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn die Begrenzungswendel in entgegengesetzter Wendelrichtung zur Trennwendel gewendelt ist. So laufen die Trennwendel und die Begrenzungswendel zur Schaufel hin zusammen und bilden einen zur Schaufel hin kleiner werdenden Hohlraum aus. Das Pressgut kann dadurch weiter komprimiert werden.
Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn das Trennelement wenigstens einen Befestigungsabschnitt und/oder die Schneckenwelle im Bereich der Austrittsöffnung wenigstens einen zum Befestigungsabschnitt korrespondierenden Aufnahmeabschnitt aufweist. So kann das Trennelement mittels des Befestigungsabschnitts verschiebefest mit dem Aufnahmeabschnitt der Schneckenwelle verbunden werden. Vorzugsweise ist die Schaufel als Befestigungsabschnitt ausgebildet, so dass der Aufnahmeabschnitt der Kernwelle in Radialrichtung von der Kernwelle absteht und sich entlang der Förderrichtung erstreckt. Dies schafft eine möglichst gute, verschiebefeste Verbindung des Trennelements mit der Schneckenwelle. Vorzugsweise weist das Trennelement zwei, um 180° um die Kernwelle gedrehte, Befestigungsabschnitte und die Schneckenwelle zwei, um 180° um die Kernwelle gedrehte, Aufnahmeabschnitte auf, so dass das Trennelement mehrfach mit der Schneckenwelle verbunden werden kann.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Trennelement einen korrespondierend zur Kernwelle ausgebildeten Anlageabschnitt aufweist. Der Anlageabschnitt ist somit vorzugsweise rund ausgebildet und liegt von außen an der Kernwelle an. So können die zwei optionalen Befestigungsabschnitte miteinander verbunden werden.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das Trennelement eine, auf die Schneckenwelle befestigbare, Bauteileinheit ist, die die Trennwendel und/oder die Schaufel und/oder die Begrenzungswendel und/oder den Befestigungsabschnitt und/oder den Anlageabschnitt umfasst. Dadurch können die Produktionskosten gesenkt werden, da die Bauteileinheit separat hergestellt und an der Schneckenwelle als zusammenhängende Bauteileinheit befestigt werden kann.
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn die Austrittsöffnung einseitig das Förderrohr, insbesondere in einer Abwurfrichtung des zumindest teilweise entwässerten Pressguts, durchbricht. Dadurch tritt das Pressgut selbstständig aus der Austrittsöffnung aus.
Ferner wird ein Trennelement für eine Vorrichtung zum Entwässern und Verdichten von Pressgut vorgeschlagen. Erfindungsgemäß umfasst das Trennelement eine Trennkante zum Abtrennen des zumindest teilweise entwässerten Pressguts und wenigstens einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen an einer Schneckenwelle der Vorrichtung. Das Trennelement kann an bereits bestehenden Vorrichtungen mittels des Befestigungsabschnitts an der Schneckenwelle befestigt werden. Durch das Trennelement mit der Trennkante können bei einer bestehenden Vorrichtung Verzopfungen verhindert werden. Die Trennkante kann, wie vorstehend bereits mehrfach beschrieben, derart ausgebildet sein, dass ein entlang einer Radialrichtung gebildeter Abstand zwischen der Trennkante und dem Förderrohr entgegen der Drehrichtung abnimmt. So kann das Pressgut getrennt werden.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung gemäß der vorangegangenen und/oder nachfolgenden Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Die Vorrichtung kann beispielsweise eine Schneckenpresse, eine Förderschnecke und/oder eine Austragsschnecke sein.
Vorteilhaft ist es, wenn das Trennelement ein oder mehrere Merkmale der vorangegangenen und/oder nachfolgenden Beschreibung aufweist, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Hierbei kann das Trennelement vorzugsweise die Trennkante und/oder die Trennwendel und/oder die Schaufel und/oder die Begrenzungswendel und/oder den Befestigungsabschnitt und/oder den Anlageabschnitt gemäß der vorangegangenen Beschreibung umfassen und/oder die genannten Bauteile entsprechend der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet sein. Die genannten Merkmale können dabei einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Trennelement als, insbesondere zusammenhängende, Bauteileinheit ausgebildet sein, so dass die Bauteileinheit sehr einfach an bestehenden Vorrichtungen befestigt werden kann.
Des Weiteren wird die Verwendung eines Trennelements gemäß der vorangegangenen und/oder nachfolgenden Beschreibung in einer Vorrichtung zum Entwässern und Verdichten von Pressgut vorgeschlagen. Vorzugsweise ist die Vorrichtung gemäß der vorangegangenen und/oder nachfolgenden Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Die Vorrichtung kann beispielsweise eine Schneckenpresse, eine Förderschnecke und/oder eine Austragsschnecke sein.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigt:

1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum Entwässern und Verdichten von Pressgut und
2 einen Querschnitt II der Vorrichtung zum Entwässern und Verdichten von Pressgut aus 1.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Figuren werden für in den verschiedenen Figuren jeweils identische und/oder zumindest vergleichbare Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet. Die einzelnen Merkmale, deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise werden meist nur bei ihrer ersten Erwähnung ausführlich erläutert. Werden einzelne Merkmale nicht nochmals detailliert erläutert, so entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der bereits beschriebenen gleichwirkenden oder gleichnamigen Merkmale.
1 zeigt eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung 1 zum Entwässern und Verdichten von Pressgut 2. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 1 als Schneckenpresse ausgebildet. Die Vorrichtung 1 kann über eine nicht dargestellte Tragstruktur (zu der neben den gezeigten Standbeinen auch verschiedene Längs- und/oder Querträger oder auch sonstige Rahmenelemente zählen können) gelagert. Die Tragstruktur kann die Vorrichtung 1 dabei, wie hier dargestellt, in einer abschüssigen Lage halten.
Zum Einbringen des Pressguts 2 weist die Vorrichtung 1 eine Einlassöffnung 23 auf. Die Einlassöffnung 23 kann, wie hier dargestellt, beispielsweise ein Einlasstrichter sein, mittels welchem das Pressgut 2 in die Vorrichtung 1 fällt. Hierfür kann beispielsweise eine Fördereinrichtung und/oder ein Sieb und/oder ein Rechen der Einlassöffnung 23 vorgeschaltet sein und von einem Abwasserkanal Pressgut 2 zur Einlassöffnung 23 befördern. Alternativ kann die Einlassöffnung 23 beispielsweise mit einer Schlammzuleitung verbunden sein, über die beispielsweise der Schlamm als Pressgut 2 eingebracht werden kann.
Durch die Einlassöffnung 23 wird das Pressgut 2 in ein Förderrohr 3 der Vorrichtung 1 eingebracht. Innerhalb des Förderrohrs 3 ist eine Schneckenwelle 4 mit einer innenliegenden Kernwelle 7 und wenigstens einer um die Kernwelle 7 gewendelten Förderwendel 8 angeordnet. Durch einen Antrieb 25 kann die Schneckenwelle 4 in eine Drehbewegung versetzt werden. Mithilfe der Förderwendel 8 kann das Pressgut 2 innerhalb des Förderrohrs 3 entlang einer Förderrichtung FR transportiert werden. Beim Fördern des Pressguts 2 entlang der Förderrichtung FR wird das Pressgut 2 aufgrund der Presswirkung zwischen der Schneckenwelle 4 und dem Förderrohr 3 entwässert. Aufgrund der abschüssigen Lage wirkt zudem die Schwerkraft entwässernd auf das Pressgut 2 ein. Durch die sich ändernde, vorzugsweise abnehmende, Steigung der Förderwendel 8 und/oder deren sich in Förderrichtung FR ändernden, vorzugsweise vergrößernden, Außendurchmesser der Kernwelle 7 und/oder, vorzugsweise verkleinernden, Innendurchmesser des Förderrohrs 3 wird das Pressgut 2 zusammen- und von innen gegen das Förderrohr 3 gepresst, wodurch es zum Austritt einer Flüssigkeit 5 kommt. Dadurch wird die im Pressgut 2 vorhandene Flüssigkeit 5 ausgebtrieben und mittels einer Auslassöffnung 24 aus dem Förderrohr 3 ausgeleitet.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Auslassöffnung 24 als Schlauchanordnung ausgebildet. Ebenfalls ist es vorstellbar, dass die Flüssigkeit 5 in den Abwasserkanal zurückgeleitet und/oder mittels einer Filtratwanne eingefangen wird. Im Gegenzug wird das zu entwässernde und verdichtende Pressgut 2 mithilfe der Schneckenwelle 4 von der Einlassöffnung 23 in Richtung einer Austrittsöffnung 6 gefördert und dabei entwässert, bis dieses als zumindest teilweise entwässertes Pressgut 2 die Austrittsöffnung 6 erreicht. Aus Übersichtsgründen ist das zu entwässernde und verdichtende Pressgut 2, welches sich zwischen der Schneckenwelle 4 und dem Förderrohr 3 befindet, nicht gezeigt. Lediglich das aus der Austrittsöffnung 6 austretende entwässerte Pressgut 2 ist dargestellt.
Im Bereich der Austrittsöffnung 6 ist an der Kernwelle 7 wenigstens ein Trennelement 9 verschiebefest befestigt. Das Trennelement 9 weist eine stirnseitige Trennkante 10 auf, welche zum Förderrohr 3 hinragt. Dass ein entlang der Radialrichtung RR gebildeter Abstand 17 der Trennkante 10 zum Förderrohr 3 entgegen einer Drehrichtung DR zum Abtrennen des Pressguts 2 abnimmt, ist in 2 anschaulich dargestellt. Das Trennelement 9 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Trennwendel 12 auf, welche um die Kernwelle 7 gewendelt ist. Die Trennwendel 12 ist dabei im gezeigten Ausführungsbeispiel von der Förderwendel 8 beabstandet. Hier kann beispielsweise das Pressgut 2 in einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung 1 mit einer Wascheinrichtung gewaschen und/oder mit einer Spüleinrichtung gespült werden.
Zusätzlich oder alternativ wendeln sich die Trennwendel 12 und die Förderwendel 8 in die gleiche Wendelrichtung. An der Trennwendel 12 ist zumindest ein Teil der Trennkante 10 angeordnet, welche das Pressgut 2 trennen kann. Bildet sich beispielsweise aus einer Ansammlung des Pressguts 2 (Fasern und/oder Feststoff) eine Verzopfung 26, so kann durch die Trennkante 10 die Verzopfung 26 zertrennt werden.
In Förderrichtung FR an die Trennwendel 12 anschließend weist das Trennelement 9 im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Schaufel 15 auf, welche sich entlang der Förderrichtung FR erstreckt. Mittels der Schaufel 15 kann beispielsweise das Pressgut 2 und/oder zumindest teilweise die Verzopfung 26 um die Kernwelle 7 herum transportiert und/oder zur Austrittsöffnung 6 hin abgelenkt werden. Zusätzlich oder alternativ weist die Schaufel 15 wenigstens einen Befestigungsabschnitt 19 auf, mittels dem das Trennelement 9 verschiebefest an der Schneckenwelle 4 befestigt ist.
Zum Befestigen des Trennelements 9 steht von der Kernwelle 7 ein Aufnahmeabschnitt 20 ab, an welchem der Befestigungsabschnitt 19 im gezeigten Ausführungsbeispiel mittels einem Befestigungsmittel, hier beispielhaft einer Schraubverbindung, befestigt ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Trennelement 9 zwei einander gegenüberliegende Befestigungsabschnitte 19 und die Schneckenwelle 4 zwei einander gegenüberliegende Aufnahmeabschnitte 20 auf. Mittels mehrerer Befestigungsschrauben kann das Trennelement 9 fest mit der Schneckenwelle 4 verbunden werden. Nachfolgend an die Schaufel 15 weist die Schneckenwelle 4 eine Begrenzungswendel 18 auf, mittels welcher das Pressgut 2 in seiner Förderbewegung entlang der Förderrichtung FR gestoppt und das Pressgut 2 stattdessen in Abwurfrichtung AR umgelenkt wird. Die Förderwendel 8 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel über einen Winkel von 360° um die Kernwelle 7 gewendelt.
Ist eine Verzopfung 26 in der Vorrichtung 1 vorhanden und/oder wird diese in der Vorrichtung 1 gebildet, so wird diese in Förderrichtung FR bis zum Trennelement 9 transportiert. An der Trennwendel 12 des Trennelements 9 kann mittels der Trennkante 10 die Verzopfung 26 zertrennt werden. Dadurch kann die Blockiergefahr der Drehbewegung der Schneckenwelle 4 minimiert werden. Ebenso kann vermieden werden, dass die Verzopfung 26 die Austrittsöffnung 6 verstopft. Die zertrennte Verzopfung 26 gelangt nach dem Abtrennen durch die Trennkante 10 zur Austrittsöffnung 6 bzw. wird mittels der Schaufel 15 zur Austrittsöffnung 6 geführt. Die Begrenzungswendel 18 verhindert eine weitere Förderbewegung des Pressguts 2 und/oder der Verzopfung 26 in Förderrichtung FR. Die Verzopfung 26 und/oder das Pressgut 2 tritt anschließend im gezeigten Ausführungsbeispiel in einer Abwurfrichtung AR aus der Vorrichtung 1 aus.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Trennelement 9 mit der Trennwendel 12, der Schaufel 15, dem Befestigungsabschnitt 19 und einem zur Kernwelle 7 korrespondierend ausgebildeten Anlageabschnitt 21 als Bauteileinheit 22 ausgebildet. Die Bauteileinheit 22 kann sehr einfach als zusammenhängende Einheit an der Schneckenwelle 4 befestigt werden. Zum Befestigen des Trennelements 9 als Bauteileinheit 22 an der Schneckenwelle 4 kann der Anlageabschnitt 21 auf die Kernwelle 7 aufgelegt werden. Anschließend liegen die korrespondierenden Befestigungsabschnitte 19 des Trennelements 9 und die Aufnahmeabschnitte 20 der Schneckenwelle 4 aneinander an. Für die Befestigungsmittel (im gezeigten Ausführungsbeispiel als Befestigungsschrauben ausgebildet) weisen die Befestigungsabschnitte 19 und die Aufnahmeabschnitte 20 Löcher auf, durch welche diese hindurchgeschoben und verschraubt werden können.
In 2 ist ein Querschnitt II der Vorrichtung 1 zum Entwässern und Verdichten von Pressgut 2 aus 1 dargestellt. Aus Übersichtsgründen wurde auf die Darstellung des Antriebs 25 verzichtet. Zudem ist zur übersichtlicheren Darstellung das Trennelement 9 mit dicker Volllinie und die Schneckenwelle 4 mit dünner Volllinie gezeigt. Die Verzopfung 26 befindet sich im Ausführungsbeispiel der 2 in einer anderen Position als in der 1. In der 1 ist die Verzopfung 26 beim Transport zum Trennelement 9 hin und in 2 beim Zertrennen durch die Trennkante 10 dargestellt.
Im hier dargestellten Querschnitt ist zu erkennen, dass der entlang der Radialrichtung RR gebildete Abstand 17 zwischen Trennkante 10 und dem Förderrohr 3 abnimmt. Durch einen Spalt 11, der innerhalb des Förderrohrs 3 gebildet ist, kann das Pressgut 2 und/oder die Verzopfung 26 in Förderrichtung FR transportiert werden. Wie im gezeigten Ausführungsbeispiel zu erkennen, steht das Trennelement 9 zumindest teilweise quer zur Förderrichtung FR und verengt somit den Spalt 11. Das Trennelement 9 ist derart ausgebildet, dass der Abstand 17 der Trennkante 10 zum Förderrohr 3 entgegen der Drehrichtung DR kleiner wird. Hierfür steht die Trennkante 10 in eine Radialrichtung RR von der Kernwelle 7 ab.
Aufgrund der Drehbewegung der Schneckenwelle 4 in Drehrichtung DR dreht sich auch das verschiebefest an der Kernwelle 7 befestigte Trennelement 9 in Drehrichtung DR mit. Wird nun das Pressgut 2 und/oder die Verzopfung 26 in Förderrichtung FR zum Trennelement 9 befördert, so gelangt das Pressgut 2 und/oder die Verzopfung 26 in den Spalt 11. Der Spalt 11 wird dabei durch die Drehbewegung des Trennelements 9 in Drehrichtung DR verschoben bzw. der Abstand 17 zwischen Trennkante 10 und Förderrohr 3 nimmt abschnittsweise ab, so dass das Pressgut 2 und/oder die Verzopfung 26 abgetrennt wird.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Förderrohr 3 ein Verstärkungselement 16 auf, mit dessen Hilfe beim Betrieb der Vorrichtung 1 das zwischen der Trennkante 10 und dem Verstärkungselement 16 angeordnete zumindest teilweise entwässerte Pressgut 2 und/oder die Verzopfung 26 abgetrennt und/oder abgestriffen werden kann. Eben der Zeitpunkt kurz vor dem Abtrennen der Verzopfung 26 zwischen der Trennkante 10 und dem Verstärkungselement 16 ist in 2 gezeigt.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Trennwendel 12 über einen Winkel von 180° um die Kernwelle 7 gewendelt. Ebenfalls ist es vorstellbar, dass die Trennwendel 12 wenigstens teilweise, insbesondere über einen Winkel zwischen 150° und 210°, um die Kernwelle 7 gewendelt ist. Zudem verläuft die Trennkante 10 an der Stirnseite der Trennwendel 12 stufenlos und gleichmäßig zwischen einem minimalen Radius 13 und einem maximalen Radius 14 bzw. ist sichelförmig ausgebildet. Der Abstand 17 zwischen der Trennkante 10 und dem Verstärkungselement 16 nimmt somit entgegen der Drehrichtung DR stufenlos und gleichmäßig ab. Der Abstand 17 (minimaler Abstand) zwischen dem Trennelement 9 im Bereich des maximalen Radius 14 der Trennkante 10 und dem Verstärkungselement 16 beträgt vorzugsweise wenigstens 0,5 mm und höchstens 3,0 mm. Dieser Bereich des maximalen Radius 14 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel zum Teil an der Trennwendel 12 und zum Teil an der Schaufel 15 angeordnet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Schutzansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1252175 B [0003]

Claims

Vorrichtung (1) zum Entwässern und Verdichten von Pressgut (2), insbesondere von Schlamm, Rechengut oder Siebgut, mit einem Förderrohr (3) und mit einer in dem Förderrohr (3) angeordneten und beim Betrieb der Vorrichtung (1) in einer Drehrichtung (DR) drehenden Schneckenwelle (4), mit deren Hilfe in dem Pressgut (2) vorhandene Flüssigkeit (5) ausgetrieben und/oder das Pressgut (2) entlang einer Förderrichtung (FR) gefördert wird, wobei das Förderrohr (3) wenigstens eine Austrittsöffnung (6) für das zumindest teilweise entwässerte Pressgut (2) und die Schneckenwelle (4) eine innenliegende Kernwelle (7) und eine um die Kernwelle (7) gewendelte Förderwendel (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kernwelle (7) im Bereich der Austrittsöffnung (6) wenigstens ein Trennelement (9) mit einer Trennkante (10) zum Abtrennen des zumindest teilweise entwässerten Pressguts (2) verschiebefest befestigt ist, wobei ein entlang einer Radialrichtung (RR) gebildeter Abstand (17) zwischen der Trennkante (10) und dem Förderrohr (3) entgegen der Drehrichtung (DR) abnimmt.
Vorrichtung (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (9) eine Trennwendel (12) umfasst, an dessen Stirnseite zumindest teilweise die Trennkante (10) verläuft, wobei die Trennwendel (12) wenigstens teilweise, insbesondere über einen Winkel zwischen 150° und 210°, um die Kernwelle (7) gewendelt ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkante (10) im Bereich der Trennwendel (12), insbesondere stufenlos und/oder gleichmäßig, zwischen einem minimalen Radius (13) und einem maximalen Radius (14) verläuft und/oder die Trennwendel (12) sichelförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (9) und/oder die Schneckenwelle (4) wenigstens eine in Radialrichtung (RR) von der Schneckenwelle (4) abstehende und entlang der Förderrichtung (FR) erstreckende Schaufel (15) umfasst.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel (15), insbesondere in Förderrichtung (FR), an die Trennwendel (12) anschließt, und/oder dass ein Abschnitt der Trennkante (10) durch die Schaufel (15) gebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderrohr (3), insbesondere im Bereich der Austrittsöffnung (6), wenigstens ein sich entlang der Förderrichtung (FR) erstreckendes Verstärkungselement (16) umfasst, mit dessen Hilfe beim Betrieb der Vorrichtung (1) das zwischen der Trennkante (10) und dem Verstärkungselement (16) angeordnete zumindest teilweise entwässerte Pressgut (2) abgetrennt und/oder abgestriffen wird.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (17) zwischen der Trennkante (10) im Bereich des maximalen Radius (14) und dem Verstärkungselement (16) wenigstens 0,5 mm und höchstens 3,0 mm beträgt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (9) von der Förderwendel (8) entlang der Förderrichtung (FR) beabstandet ist und/oder sich in gleicher Wendelrichtung wendelt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (9) und/oder die Schneckenwelle (4) wenigstens eine in Förderrichtung (FR) von der Trennwendel (12) beabstandete Begrenzungswendel (18) umfasst.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel (15) die Trennwendel (12) mit der Begrenzungswendel (18) verbindet und/oder die Begrenzungswendel (18), vorzugsweise konstant mit dem maximalen Radius (14), um die Kernwelle (7) gewendelt ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungswendel (18) wenigstens über einen Winkel von 360° um die Kernwelle (7) und/oder in entgegengesetzter Wendelrichtung zur Trennwendel (12) gewendelt ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (9) wenigstens einen Befestigungsabschnitt (19) und/oder die Schneckenwelle (4) im Bereich der Austrittsöffnung (6) wenigstens einen zum Befestigungsabschnitt (19) korrespondierenden Aufnahmeabschnitt (20) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (9) einen korrespondierend zur Kernwelle (7) ausgebildeten Anlageabschnitt (21) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (9) eine, auf die Schneckenwelle (4) befestigbare, Bauteileinheit (22) ist, die die Trennwendel (12) und/oder die Schaufel (15) und/oder die Begrenzungswendel (18) und/oder den Befestigungsabschnitt (19) und/oder den Anlageabschnitt (21) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (6) einseitig das Förderrohr (3), insbesondere in einer Abwurfrichtung (AR) des zumindest teilweise entwässerten Pressguts (2), durchbricht.
Trennelement (9) für eine Vorrichtung (1) zum Entwässern und Verdichten von Pressgut (2), insbesondere nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (9) eine Trennkante (10) zum Abtrennen des zumindest teilweise entwässerten Pressguts (2) und wenigstens einen Befestigungsabschnitt (19) zum Befestigen an einer Schneckenwelle (4) der Vorrichtung (1) umfasst.
Trennelement (9) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (9) ein oder mehrere der in den Ansprüchen 1 bis 16 genannten Merkmale aufweist.
Verwendung eines gemäß einem der vorherigen Ansprüche 16 oder 17 ausgebildeten Trennelements (9) in einer Vorrichtung (1) zum Entwässern und Verdichten von Pressgut (2).