DE3714518A1 - Zwei schnecken aufweisende schneckenpresse, insbesondere zum zerkleinern von materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zwei Schnecken aufweisende Schneckenpresse, insbesondere zum Zerkleinern von Materia­ lien gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine gattungsgemäße Schneckenpresse ist aus der WO-A­ 83/03 999 bekannt. Diese bekannte Schneckenpresse weist zwei Schnecken auf, die in einem Gehäuse drehbar gelagert sind. Sowohl das Gehäuse, als auch die Schnecken sind in Längsrichtung der Schneckenachsen gesehen mehrteilig aus­ gebildet, sodaß die Länge der Schneckenpresse modulartig beliebig geändert werden kann und auch einzelne Gehäuse­ und Schneckenelemente gegen andere ausgetauscht werden können. Die einzelnen Gehäuseelemente sind in der durch die beiden Achsen der Schnecken gebildeten Ebene in zwei Hälf­ ten geteilt. Das eingangsseitige Gehäuseelement weist in seiner oberen Mantelfläche eine Einfüllöffnung auf, während auf der Stirnseite des ausgangseitigen Gehäuseelementes ei­ ne Matritze angeordnet ist, durch die das aufbereitete Ma­ terial in Form von Briketts, Chips od.dgl. abgeführt werden kann. Die anderen Gehäuseelemente weisen einen Mantel auf, der jeweils konzentrisch zu den beiden Schnecken ausgebil­ det ist und diese unmittelbar umgibt.

Bevorzugt laufen die beiden Schnecken gegenläufig, so­ daß in die Schneckenpresse eingefülltes Material nicht nur axial bewegt, sondern zwischen den beiden Schnecken auch immer wieder zusammengepreßt wird.

Mit dieser Schneckenpresse werden riesel- und fließfä­ hige Materialien, insbesondere Gemische, aus organischen Stoffen, Abfällen, wie Klärschlamm, Mist, Stroh, Heu, Müll, Baumrinde, Gras, Papier od.dgl. aufbereitet. Dabei wird das Material zwischen den beiden Schnecken komprimiert und je nach Ausgangsmaterial und gewünschten Endprodukt getrock­ net, stabilisiert und homogenisiert.

Das Gehäuse bzw. die Gehäuseelemente dieser bekannten Schneckenpresse besitzen in ihrer Mantelfläche Öffnungen, an denen Leitungen angeschlossen sind, durch die ausgepreß­ ter Saft, Dämpfe od.dgl. abgezogen werden kann. Durch diese relativ großen Öffnungen können nun aber auch Feststoffe das Gehäuse der Schneckenpresse verlassen, die sich z.B. in den Leitungen festsetzen und diese verstopfen. Diese Fest­ stoffe können aber auch unerwünschterweise in die Saft­ bzw. Dampf-Sammelbehälter gelangen und müssen dort mühsam wieder entfernt werden. Ob und welche Feststoffe durch die­ se Öffnungen gelangen hängt von den aufgegebenen Materiali­ en und der Art ihrer Bearbeitung ab. Da die Größe der Öff­ nungen bei einem bestimmten Gehäuseelement vorgegeben sind, kann die Menge der austretenden Feststoffmenge nicht kon­ trolliert werden.

Aufgrund der Modulausbildung könnte zwar ein anderes Gehäuseelement mit kleineren Öffnungen eingesetzt werden. Auch dann ist es aber von Seiten der Schneckenpresse her nicht möglich, den Druck der austretenden Flüssigkeit bzw. des austretenden Dampfes zu regeln. Die Reinheit der abge­ preßten, austretenden Flüssigkeit kann somit nicht gesteu­ ert werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schneckenpresse zu schaffen, bei der die Reinheit der abgepreßten, aus der Schneckenpresse zu ent­ fernenden Flüssigkeit gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Schneckenpresse werden keine Gehäuseelemente mit im wesentlichen geschlossener Mantelfläche und relativ großen Öffnungen benutzt, sondern die Mantelfläche zumindest einzelner der Gehäuseelement- Hälften wird nun durch einzelne nebeneinander angeordnete Spaltsiebstäbe gebildet. Zwischen Schnecke und Spaltsieb­ stäben bildet sich beim Betrieb der Schneckenpresse z.B. aus der aufgeschlossenen Zellulose ein Filterkuchen. Dieser Filterkuchen hält die Feststoffteilchen zurück. Je nach Ab­ stand der Spaltsiebstäbe voneinander und damit der Größe des dazwischenliegenden Spaltes kann die Dicke des Filter­ kuchens und damit auch der Druck, der an diesem Filterku­ chen anliegt, variiert werden.

Die Spaltsiebstäbe sind parallel zur Schneckenachse angeordnet, sodaß sich eine einfache Ausbildung derselben ergibt.

Um den Abstand der einzelnen Spaltsiebstäbe auch wäh­ rend des Betriebes der Schneckenpresse, also ohne Austausch der Gehäuseelemente vornehmen zu können, sind mindestens einzelne der Spaltsiebstäbe radial von der Schneckenachse weg bzw. auf diese zu gesteuert bewegbar. Vorteilhaf­ terweise ist in einer Gehäuseelement-Hälfte über die Man­ telfäche gesehen jeder zweite Spaltsiebstab radial bewegbar. Dieses Bewegen kann mittels einer Gewindestange vorge­ nommen werden, die z.B. in einer radial am Endflansch des Gehäuseelementes festgelegten Gewindemuffe geführt und ge­ halten wird. Die Spaltsiebstäbe können aber auch alternativ oder zusätzlich hydraulisch radial bewegbar sein.

Um die Spalten zwischen den Spaltsiebstäben auch ganz schließen zu können, was sich insbesondere beim Anfahren der Schneckenpresse empfiehlt, berühren sich die innenlie­ genden Kanten jeweils zweier benachbarter Spaltsiebstäbe in einer radial kleinsten Einstellung aller Spaltsiebstäbe, in der der Radius der inneren Mantelfläche in etwa dem Radius der Schnecke entspricht.

Zweckmäßigerweise sind die Spaltsiebstäbe quaderförmig ausgebildet, wobei die längsten Seitenkanten des Sta­ bes parallel zu den Schneckenachsen angeordnet sind und vorzugsweise die kürzeste Seitenkante dieses Quaders einem Drittel der mittleren Seitenkante entspricht. Die Spalt­ siebstäbe können dann jeweils von dem einen Endflansch der Gehäuseelement-Hälfte zu dem anderen Endflansch derselben verlaufen, wodurch sich eine billige Ausführung der Stäbe und auch eine einfache bewegbare Anbringung der Stäbe an den Endflanschen ergibt.

Die Summe der schmalsten Seitenflächen der Spaltsieb­ stäbe bilden zusammen mit der innenliegenden Fläche zweier Längs-Flansche zur Verbindung dieser Gehäuseelement-Hälfte mit der anderen Hälfte und den Keilflächen eines im Ein­ griffsbereich der Schnecken angeordneten Mittelkeiles die innere Mantelfäche der Gehäuseelement-Hälfte, d.h., die schmalsten Seitenflächen der Spaltsiebstäbe liegen tangen­ tial um die Schnecke herum.

Der zuvor genannte Mittelkeil weist einen gegenüber den Querschnitten der Spaltsiebstäbe wesentlich größeren Querschnitt auf und ist, ebenso, wie die beiden zuvor genannten Längssiebstäbe starr mit den beiden End­ flanschen der Gehäuseelement-Hälfte verbunden. Im Bereich dieses Mittelkeiles tritt in der Schneckenpresse der größte Druck auf, da dort das zu bearbeitende Material in den Spalt zwischen den beiden Schnecken gepreßt wird. Aus die­ sem Grund ist dort auch ein größerer, stabiler und ortsfe­ ster Keil und kein bewegbarer Spaltsiebstab angeordnet.

Diese die Spaltsiebstäbe aufweisenden Gehäuseelement- Hälften werden bevorzugt im dem der Einfüllöffnung der Schneckenpresse benachbarten Bereich eingebaut werden, in dem auch der Saft bevorzugt ausgepreßt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem im Folgenden anhand der Zeichnung beschriebenen Aus­ führungsbeispiel.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Hälfte eines Gehäuse­ elementes quer zu den Achsen der Schnecken, und

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Außenseite des Gehäuseele­ mentes gemäß Fig. 1.

Die beiden Figuren zeigen nur die Hälfte eines spe­ ziellen neuen Gehäuseelementes 1 einer Schneckenpresse, welches z.B. in einer Schneckenpresse benutzt werden kann, die in der WO-A-83/03 999 und oben beschrieben ist.

Diese Gehäuseelement-Hälfte 1 besteht im wesentlichen aus zwei auf den Achsen 2 der nicht dargestellten Schnecken senkrecht stehenden Endflanschen 3, die zum Verbinden des einen Gehäuseelementes mit einem benachbarten Gehäuseelement dienen und dazu Bohrungen 4 aufweisen, deren Achsen dement­ sprechend parallel zu den Achsen 2 der Schnecken ausgerich­ tet sind. Weiterhin besitzt die Gehäuseelement-Hälfte noch zwei Längsflansche 5, die sich parallel zu den Achsen 2 der Schnecken erstrecken und die Bohrungen 6 aufweisen. Jeweils zwei Hälften 1 eines Gehäuseelementes werden über diese Längsflansche 5 miteinander verbunden. Die freien Auflage­ flächen dieser Längsflansche 5 liegen in der durch die Ach­ sen 2 der beiden Schnecken aufgespannten Ebene. Zwischen jeweils zugeordneten Flanschen 3 bzw. 5 können Dichtungen angeordnet sein.

Das Gehäuseelement 1 hat hier eine Breite (in der Ebe­ ne der Schneckenachse und quer zu diesen), die etwa dem dreifachen der Länge (parallel zu den Schneckenachsen) des Gehäuseelementes 1 beträgt. Dieses Verhältnis kann aber auch davon abweichen.

Die beiden Schnecken greifen ineinander ein, sodaß sich ihre - hier nur mittels strichpunktierter Linie ange­ deuteten - Außenumfänge 7 überschneiden. Hier beträgt der Abstand zwischen den Achsen 2 der Schnecken etwa 85% des Außendurchmessers der einzelnen Schnecke. Zwischen den bei­ den sich gegeneinander drehenden Schnecken besteht vor dem dazwischen liegenden Spalt ein Eintrittskeil, in dem das Material zwischen die beiden Schnecken eingeführt und dabei besonders stark zusammengepreßt wird. In diesem Bereich sind die Drücke auf das Material, die zwischen 20 und 50 bar betragen können, am größten.

Insoweit ist der Aufbau der Gehäuseelement-Hälften 1 aus der WO-A-83/03 999 bekannt.

Die Mantelfläche der Gehäuseelement-Hälfte 1 besteht nun hier aus den innenliegenden Flächen von einzelnen Spaltsiebstäben 8, der Längsflansche 5 und einem Mittelkeil 9. Diese Mantelfläche ist - zumindest in der Grundstellung der Spaltsiebstäbe 8 nur geringfügig von dem Außenumfang 7 der Schnecken entfernt.

Der Mittelkeil 9 ist im Bereich des Eintrittskeils der Schnecken angeordnet, wobei auch die andere Gehäuseelement- Hälfte 1, in deren Bereich das Material aus dem Spalt zwi­ schen beiden Schnecken wieder heraustritt, einen solchen Mittelkeil 9 aufweist, u.a. um die Schnecken ohne Umbau auch in der entgegengesetzten Drehrichtung betreiben zu können.

Dieser Mittelkeil 9 weist einen viel größeren Quer­ schnitt auf, als die einzelnen Spaltsiebstäbe 8, um auch die großen in diesem Bereich entstehenden Drücke aufnehmen zu können. Sein Querschnitt entspricht in etwa einem gleichseitigen Fünfeck. Dieser Mittelkeil 9 ist ebenso wie die Längsflansche 5 fest mit den beiden Endflanschen 3 verbunden.

Zwischen dem jeweiligen Längsflansch 5 einerseits und dem Mittelkeil 9 sind hier jeweils 14 Spaltsiebstäbe 8 angeordnet. Diese Spaltsiebstäbe 8 weisen einen rechtecki­ gen Querschnitt (senkrecht zu den Schneckenachsen 2) auf, dessen längere Seitenkante etwa dem dreifachen der kürzeren Seitenkante beträgt und etwa einer Seitenkante des fünf­ eckigen Querschnitts des Mittelkeils 9 beträgt. Die Länge der Spaltsiebstäbe (in Längsrichtung der Schnecken gesehen) entspricht dem Innenmaß zwischen den beiden Endflanschen 3, sodaß die Spaltsiebstäbe 8 nur zwischen diesen angeordnet sind.

Einzelne Spaltsiebstäbe 8 - hier in Aufeinanderfolge jeder zweite - sind nun radial nach außen von der jeweilie­ gen Schneckenachse 2 weg und auch wieder auf diese zu bewegbar. Durch Wegbewegen der Spaltsiebstäbe 8 kann der Spalt zwischen zwei benachbarten Stäben 8 geöffnet bzw. vergrößert werden. Dazu sind die Spaltsiebstäbe radial z.B. mittels (nicht dargestellten) Gewindestangen verschiebbar ausgebildet, wobei die Gewindestangen in Gewindemuffen ge­ führt und gehalten werden, die an den Innenseiten der End­ flansche 3 befestigt sind. Die Spaltsiebstäbe 8 können dar­ überhinaus noch in an den Innenseiten der Endflansche 3 an­ geordneten Nuten od.dgl. geführt werden.

Das Verschieben bzw. das auf die Schneckenachse 2 zu Drücken der Spaltsiebstäbe kann auch hydraulisch vorgenom­ men werden, dadurch wird der bautechnische Aufwand größer.

Insbesondere die beiden Innenflächen des Mittelkeils 9 und die jeweiligen Innenflächen der Längsflansche, die tan­ gential um die Schneckenachse 2 gesehen eine größere Breite aufweisen, als die Spaltsiebstäbe 8, sind konkav um die Schneckenachse 2 gewölbt. Die Innenflächen der Spaltsieb­ stäbe 8 können auch entsprechend gewölbt sein, sie können aber auch eben sein.

Sind die Innenflächen der Spaltsiebstäbe 8 eben, lie­ gen diese also tangential um die Schneckenachsen 2 herum, so bilden sich im Bereich der aneinanderstoßenden Längskan­ ten von zwei benachbarten Spaltsiebstäben 8 kleine Ta­ schen, in denen sich zu bearbeitendes Material sammelt. Da­ durch wird der Aufbau eines Filterkuchens in diesem Be­ reich, in dem die Flüssigkeit zwischen den Stäben 8 hin­ durch entweichen kann, gefördert. Insbesondere ist in die­ sem Bereich die Schicht des Filterkuchens größer, als in den Bereichen, die mehr in der Mitte der Innenfläche der Stäbe 8 liegt. Wird nun jeder zweite Spaltsiebstab 8 zu­ rückgefahren, so wird die Gefahr vermindert, daß der Fil­ terkuchen reißt und Feststoffpartikel zwischen den Spalt­ siebstäben 8 aus dem Gehäuseelement entweichen können.

• Bezugszeichenliste: 1 Hälfte eines Gehäuseelementes
  2 Achse einer Schnecke
  3 Endflansch
  4 Bohrung
  5 Längsflansch
  6 Bohrung
  7 Außenumfang einer Schnecke
  8 Spaltsiebstab
  9 Mittelkeil

Claims (10)

1. Schneckenpresse, insbesondere zum Zerkleinern von Ma­ terialien, wie organischen Abfällen od.dgl., mit zwei in­ einandergreifenden Schnecken, die in einem Gehäuse umlau­ fen, welches die Schnecken unmittelbar umhüllt, wobei so­ wohl die Schnecken, als auch das Gehäuse in Längsrichtung der Schnecken in Einzelelemente aufgeteilt sind und die Ge­ häuseelemente in der durch die beiden Schneckenachsen (2) gebildeten Ebene in zwei Hälften (1) geteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche zumindest einzelner der Gehäuseelement-Hälften (1) durch einzelne nebeneinander angeordnete Spaltsiebstäbe (8) gebildet wird.

2. Schneckenpresse nach dem vorhergehenden Anspruch, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spaltsiebstäbe (8) parallel zur Schneckenachse (2) angeordnet sind.

3. Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einzelne der Spaltsiebstäbe (8) radial von der Schneckenachse (2) weg bzw. auf diese zu insbesondere gesteuert bewegbar sind.

4. Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbaren Spaltsieb­ stäbe (8) mittels einer Gewindestange radial bewegbar sind.

5. Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltsiebstäbe (8) hy­ draulisch radial bewegbar sind.

6. Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß sich die innenliegenden Kanten zweier benachbarter Spaltsiebstäbe (8) in einer ra­ dial kleinsten Einstellung aller Spaltsiebstäbe (8), in der der Radius der inneren Mantelfläche in etwa dem halben Durchmesser der Schnecke entspricht, berühren.

7. Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Gehäuseelement- Hälfte (1) über die Mantelfäche gesehen jeder zweite Spalt­ siebstab radial bewegbar ist.

8. Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltsiebstäbe (8) quaderförmig ausgebildet sind, die längsten Seitenkanten des Stabes (8) parallel zu den Schneckenachsen (2) angeord­ net sind und vorzugsweise die kürzeste Seitenkante dieses Quaders einem Drittel der mittleren Seitenkante entspricht.

9. Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der schmalsten Seitenflächen der Spaltsiebstäbe (8) zusammen mit der in­ nenliegenden Fläche eines Flansches (5) zur Verbindung die­ ser Gehäuseelement-Hälfte (1) mit der anderen Hälfte und den Keilflächen eines im Eingriffsbereich der Schnecken an­ geordneten Mittelkeiles (9) die innere Mantelfäche der Gehäuseelement-Hälfte (1) bilden.

10. Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltsiebstäbe (8) aufweisenden Gehäuseelement-Hälften (1) im dem einer Einfüllöffnung der Schneckenpresse benachbarten Bereich eingebaut werden.