DE69123601T2

DE69123601T2 - Spindelpresse

Info

Publication number: DE69123601T2
Application number: DE69123601T
Authority: DE
Inventors: Eiichi Ishigaki; Yukitoshi Mitani
Original assignee: Ishigaki Mechanical Industry Co Ltd
Current assignee: Ishigaki Mechanical Industry Co Ltd
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1991-09-24
Publication date: 1997-07-03
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: EP0565714A1; US5357855A; AU8635291A; KR930702146A; WO1993005953A1; RU2098281C1; DE69123601D1; CA2096125A1; AU654681B2; EP0565714B1; CA2096125C; EP0565714A4; KR970010548B1

Description

Erfindungsgebiet

Diese Erfindung betrifft eine Schraubenpresse, die Rohschlamm (Schlammwasser) entwässert, um Schlamm zu erzeugen, und die den Schlamm abläßt.

Stand der Technik

Eine gewöhnliche Schraubenpresse ist im allgemeinen wie folgt bekannt. Die Schraubenpresse hat eine Schraubenwelle, die innerhalb eines äußeren Siebgehäuses angebracht ist. Rohschlamm wird zwischen die Schraubenwelle und das äußere Siebgehäuse eingeführt. Danach wird der Rohschlamm entwässert und ausgepreßt, indem die Schraubenwelle gedreht wird, damit er einer Fest/Flüssig-Trennung unterzogen wird, und der erzeugte Schlamm wird als Kuchen entladen.
Wenn der Kuchen während des Entwässerungsbetriebs durch die Schraubenpresse schrittweise gebildet wird, wird eine Last einer Antriebseinheit, die die Schraubenwelle dreht, zu schwer, um den Rohschlamm genügend auszupressen.
Das oben erwähnte äußere Siebgehäuse, das auf der Siebpresse angebracht ist, ist nicht in der Lage, einen großen Druck zu ertragen. Dies geschieht, da das äußere Siebgehäuse hauptsächlich aus einem Metallsieb gebildet ist. Die Schraubenpresse zur Entwässerung dickflüssigen Abwassers benötigt eine Druckfestigkeit, um einen großen Druck zu aufzunehmen. Daher wird das Metallsieb des äußeren Siebgehäuses, das an der Presse angebracht ist, durch Ringe, Flansche, usw. unbiegsam verstärkt. Das Sieb der Schraubenpresse, das den dickflüssigen Rohschlamm bearbeitet, hat für gewöhnlich eine feine Masche. Als Ergebnis neigt das Sieb dazu, zu verstopfen und muß daraufhin gereinigt werden. Herkömmlicherweise ist es, obwohl das verstopfte Sieb mit einer Bürste gereinigt wird, sehr schwierig, das verstopfte Sieb so zu reinigen, daß es in einem guten Zustand ist, da das Sieb eine sehr feine Masche und den oben erwähnten verstärkenden Flansch, usw. aufweist, die die Bürste daran hindern, das Sieb vollständig zu berühren. Im Fall eines anderen Verfahrens zur Reinigung des Siebes, indem eine komprimierte Luft hineingesprüht wird, kann die Verstopfung nicht gründlich beseitigt werden.
Eine herkömmliche Schraubenpresse, wie im Oberbegriff von Anspruch 1 dargelegt, ist aus DE-A-29 23 646 bekannt.

Offenbarung der Erfindung

Es ist eine Hauptaufgabe dieser Erfindung, eine Schraubenpresse bereitzustellen, die eine Fähigkeit der Entwässerung verbessert und die fähig ist, eine Überlast auf eine Antriebs-Dreheinheit, die während der Entwässerung eine Schraubenwelle dreht, zu verringern, und wobei die Schraubenpresse ein Sieb aufweist, mit dem die Verstopfung der Masche leicht gereinigt werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zum Antreiben der Schraubenpresse bereitzustellen, das aus dem ersten Schritt zur Erfassung der Überlast besteht, die in einer Antriebseinheit erzeugt wird, die Schraubenpresse während der Bearbeitung des Rohschlamms durch die Verwendung der oben erwähnten Schraubenpresse antreibt, und aus dem zweiten Schritt der Wiederholung der Durchführung der Rohschlammbearbeitung durch die Schraubenpresse, nachdem die Überlast verringert wird, besteht, wodurch die Rohschlammbearbeitung fortwährend und effizient durchgeführt wird.
Die oberen Aufgaben und weitere Aufgaben, die hiernach offensichtlich werden, werden durch eine wie in Anspruch 1 definierte Schraubenpresse erfüllt. Ein Verfahren zum Antreiben der Schraubenpresse wird in Anspruch 12 definiert.
Diese Erfindung basiert auf der Entdeckung, daß die Rohschlammbearbeitung wirksam durchgeführt wird, indem ein äußeres Siebgehäuse gleichzeitig mit der Drehung der Schraubenwelle gedreht wird, und zwar bei einer Drehgeschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in der entgegengesetzten Drehrichtung zu der der Schraubenwelle. Die Schraubenpresse dieser Erfindung ist durch eine Antriebseinheit zur Drehung der Schraubenwelle in eine Drehrichtung und zur gleichzeitigen Drehung des äußeren Siebgehäuses in die entgegengesetzte Drehrichtung gekennzeichnet. Die Antriebseinheit hat ein Getriebe, das eine Drehgeschwindigkeit von zumindest entweder dem äußeren Siebgehäuse oder der Schraubenwelle verändert. Das äußere Siebgehäuse hat Maschenweiten, mit einer eher feinen Masche an einer Kuchen-Entladeseite in Vergleich zur Masche an einer Schlamm-Zufuhrsseite.
Der Wirksamkeitsgrad der Entwässerung durch die Schraubenpresse wird vor allem erreicht, indem die Drehgeschwindigkeit des äußeren Siebgehäuses in ein Verhältnis von 0,1-1,2 zu der der Schraubenwelle gesetzt wird. Daher ist das Getriebe durch Eigenschaft gekennzeichnet, das äußere Siebgehäuse und die Schraubenwelle in Übereinstimmung mit dem oberen Verhältnis zu drehen.
Die oben erwähnte Schraubenwelle ist durch einen hohlen Schaft gekennzeichnet, der eine siebformige Außenfläche zum Filtern des Schlamms aufweist. Daher wird die Entwässerungswirksamkeit durch die Durchführung eines doppelten Filtervorgangs verbessert.
Die oben erwähnte Schraubenpresse umfaßt eine Vorrichtung zur Erfassung der Überlast, wenn sie in der oben erwähnten Antriebseinheit erzeugt wird, und eine Vorrichtung zum Drehen zumindest des äußeren Siebgehäuses oder der Schraubenwelle in einer zu ihrer vorliegenden Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung für eine vorbestimmte Zeitdauer gegen die Überlast. Deshalb wird die Last der Antriebseinheit verringert.
In der oben beschriebenen Schraubenpresse wird eine Hochdruck-Reinigungsvorrichtung innerhalb der Schraubenwelle und an dem Abschnitt angeordnet, der angrenzend an der Außenfläche des äußeren Siebgehäuses liegt. Daher ist es möglich, die Überlast zu verringern, indem das Sieb und die Berührungsflächen des äußeren Siebgehäuses und die Schraubenwelle mit dem Kuchen gereinigt werden, indem die Vorrichtung verwendet wird, die Wasser oder Abwaschflüssigkeit bei einem hohen Druck injiziert. Die Reinigungsvorrichtung wird auch zur Säuberung des äußeren Siebgehäuses und der Schraubenwelle nach der Entwässerung verwendet.
In einem Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Antreiben der Schraubenpresse, dreht die Antriebseinheit für eine vorbestimmte Zeitdauer zumindest das äußere Siebgehäuse oder die Schraubenwelle in einer in Bezug auf die anfängliche Drehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung. Danach kehrt die Antriebseinheit in ihre anfängliche Antriebsbedingung zurück, um das äußere Siebgehäuse und die Schraubenwelle in der anfänglichen Drehrichtung zu drehen.
Wenn während des oben beschriebenen Antriebsverfahrens eine Überlast in der Antriebseinheit erzeugt wird, ist es möglich, die Überlast zu verringern, indem die Berührungsfläche des äußeren Siebgehäuses und die Schraubenwelle mit dem Kuchen gereinigt werden, indem die Hochdruck-Reinigungsvorrichtung verwendet wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Teil-Schnittansicht einer Schraubenpresse einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Schraubenpresse.
Fig. 3 ist eine rechte Seitenansicht der Schraubenpresse von Fig. 1 und zeigt einen Abschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2.
Fig. 4 ist eine linke Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Schraubenpresse.
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der in Fig. 1 gezeigten Linie V-V.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Hochdruck-Reinigungsvorrichtung zur Reinigung des äußeren Siebgehäuses und der Schraubenwelle der Schraubenpresse, und der Maschen des äußeren Siebgehäuses zeigt.
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII- VII von Fig. 6, die einen Doppel-Filtervorgang zeigt.
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht, die die Schraubenwelle in Bezug auf das äußere Siebgehäuse dezentriert zeigt.
Fig. 9 ist ein Diagramm, das die verschiedenen Antriebseinheiten der Schraubenpresse von Fig. 1 zeigt.

Bester Modus zur Durchführung der Erfindung

Es folgt eine weitere Erklärung einer Schraubenpresse, eines Verfahrens zum Antreiben der Schraubenpresse, anderer Aufgaben und Auswirkungen der vorliegenden Erfindung anhand einer Ausführungsform.
Auf die Fign. 1 und 5 Bezug nehmend, ist eine Schraubenpresse 1 der Ausführungsform dieser Erfindung auf einer Hauptstütze 2 angebracht. Wie in Fig. 1 und Fig. 5 gezeigt, ist ein Rahmen 3 an der Hauptstütze 2 gesichert. Drei Rollen 4 sind jeweils auf zwei Abschnitten des Rahmens 3 angeordnet. Zwei der drei Rollen 4 sind auf dem unteren Abschnitt des Rahmens 3 angeordnet und die andere Rolle 4 ist auf dem Mittelpunkt des oberen Abschnitts des Rahmens 3 angeordnet. Ein äußeres Siebgehäuse 5, das hauptsächlich aus einer Metallmasche hergestellt ist, wird mit einer Mehrzahl von Ringen 6 verstärkt und integriert. Das äußere Siebgehäuse 5 wird durch die Rollen 4 durch ein Paar von Ringen 7 an beiden Enden des äußeren Siebgehäuses horizontal gestützt. Wie in den Fign. 2 und 5 veranschaulicht, ist ein angetriebenes Zahnrad 8 auf dem äußeren linken Ende des äußeren Siebgehäuses 5 angeordnet. Andererseits ist, wie in den Fign. 1 und 3 veranschaulicht, das rechte Ende des äußeren Siebgehäuses 5 durch einen Flansch 9 mit einem Trichter 10 verbunden, der als Schlammzufuhrteil dient. Der Trichter 10 hat eine rechteckige zylindrische Form und wird mit einem Maschenkorb 11 darin bereitgestellt. Der Maschenkorb 11 hat einen unteren Abschnitt, der an der Stelle der Verlängerung eines unteren Halbkreises des äußeren Siebgehäuses 5 eine halbzylindrische Form aufweist. Eine Rutsche 13 wird unter den Maschenkorb 11 gesetzt.
Das zum Schlamm hinzugefügte Flockungsmittel wird dem Trichter 10 von oberhalb davon zugeführt. Ein festes Material, das durch das Ausflocken des Schlamms erzeugt wird, wird dem Trichter zugeführt, ohne zerstört zu werden, da es kein Rohr zur Zuführung des Schlamms in den Trichter 10 gibt. Das feste Material des Schlamms wird abgeschieden und die überschüssige Flüssigkeit davon bleibt im oberen Teil des Trichters 10. Die überschüssige Flüssigkeit wird durch zwei Abzüge 14 zur unter dem Trichter 10 angebrachten Rutsche 13 geführt und dann aus einer Ablaßvertiefung 15 abgeschieden, die unterhalb des Trichters 10 angeordnet ist und durch die Hauptstütze 2 gestützt wird. Der Schlamm an der Unterseite des Trichters 10 wird durch eine Masche 12 auf dem unteren Abschnitt des Maschenkorbs 11 gefiltert. Das Filtrat wird dann durch die Rutsche 13 zur Ablaßvertiefung 15 abgeschieden. Folglich wird das feste Material hauptsächlich an der Unterseite des Trichters 10 zurückgelassen und das Schlammzufuhrteil dient als Verdickungs- Mittel.
Ein kreisförmiger Kegel 18 ist koaxial innerhalb des äußeren Siebgehäuses 5 angeordnet. Ein Basisende, das ein verjüngter Abschnitt des kreisförmigen Kegels 18 ist, ist am Unterseitenabschnitt des Trichters 10 positioniert und erstreckt sich daraus. Der Durchmesser des kreisförmigen Kegels 18 wird in Richtung des gegenüberliegenden Endes größer, weshalb ein Zwischenraum zwischen einer Außenfläche des kreisförmigen Kegels 18 und dem äußeren Siebgehäuse 5 graduell schmaler wird. Beide Enden des kreisförmigen Kegels 18 werden drehbar durch Lager 21 gestützt, die am Rahmen 3 angebracht sind. Ein Spiralflügel 22 erstreckt sich entlang der Länge der Außenfläche des kreisförmigen Kegels 18, um eine Schraubenwelle 20 zu bilden.
Ein Motor 25 (Fig. 2) ist an der Hauptstütze 2 parallel zum äußeren Siebgehäuse 5 angebracht. Eine Antriebswelle 27 des Motors 25 ist mit einem Getriebe 26, das aus einer Mehrzahl von Zahnrädern zum Eingriff in ein angetriebenes Zahnrad 8 besteht, bereitgestellt. Wenn die Antriebsachse 27 durch den Motorantrieb in Fig. 5 im Uhrzeigersinn gedreht wird, dreht sich das Kleinrad 28a (oder 28b) des Getriebes 26 auf ähnliche Weise. Das Kleinrad 28a oder 28b wird gewählt, um mit dem angetriebenen Zahnrad 8 des äußeren Siebgehäuses 5 im Eingriff zu sein. Als Ergebnis dreht sich das äußere Siebgehäuse gegen den Uhrzeigersinn. Andere Kleinräder (nicht gezeigt) als die Kleinräder 28a, 28b können auch gewählt werden, wodurch die Drehgeschwindigkeit des äußeren Siebgehäuses 5 verschiedenartig gesetzt werden kann.
Da sich die Kleinräder 28a oder 28b nach unten drehen, was gewählt wird, um mit einem Kettengetriebe in das angetriebene Zahnrad 8 einzugreifen, wird eine nach unten gerichtete Kraft erzeugt, um das äußere Siebgehäuse 5 nach unten zu drücken. Die zwei unteren Rollen 4 sorgen dafür, daß das äußere Siebgehäuse 5 gegen die oben erwähnte Kraft stabil bleibt; sie stützen nämlich das äußere Siebgehäuse 5 zuverlässig, ohne die Schraubenwelle 20 zu dezentrieren. Die Antriebswelle 27 des Motors 25 erstreckt sich des weiteren durch das Getriebegehäuse und wird durch eine Mehrzahl von Lagern 28, die an der Hauptstütze 2 angebracht sind, drehbar gelagert. Ein Kettenrad 29 ist auf der Oberseite der Antriebswelle 27 angebracht.
Eine Welle 30 ist parallel zur Antriebsachse 27 des Motors angeordnet und wird drehbar durch das andere an der Hauptstütze 2 angebrachte Lager 31 gestützt. Ein Kettenrad 32 ist an einem Ende der Welle 30 angebracht und das andere Ende ist starr an der Schraubenwelle 20 angebracht. Das Kettenrad 29 ist an der Antriebsachse des Motors 25 angebracht und das Kettenrad 32 ist an der Welle 30 angebracht. Eine Kette 33 wird um das Kettenrad 29 und das Kettenrad 32 gelegt, um die Drehung des Motors 25 an die Schraubenwelle 20 zu übertragen. Die Schraubenwelle 20 dreht sich im Uhrzeigersinn, d.h. in die entgegengesetzte Drehrichtung in Bezug auf die Drehrichtung des äußeren Siebgehäuses 5. Der Motor 25 wird durch eine Steuerung 35 gesteuert.
Wie in den Fign. 6 und 7 detailliert veranschaulicht, ist der kreisförmige Kegel 18 ein hohles kreisförmiges Kegelgehäuse. Das kreisförmige Kegelgehäuse ist, wie das äußere Siebgehäuse 5, siebförmig ausgebildet. Da sich der Spiralflügel 22 bis zum unteren Abschnitt des Trichters 10 erstreckt, bewegt sich, wenn die Schraubenwelle 20 gedreht wird, ein Schlamm 5 unmittelbar am Spiralflügel 22 entlang und wird zur linken Seite des Spiralflügels 22 geführt. Gleichzeitig wird der Schlamm 5 dann zwischen dem äußeren Siebgehäuse 5 und dem kreisförmigen Kegel 18 gepreßt und durch vom äußeren Siebgehäuse 5 und vom kreisförmigen Kegel 18 gebildete Doppelfilter gefiltert. Ein Filtrat F, das außerhalb des äußeren Siebgehäuses 5 abgeschieden wird, fällt dann zur Abscheidung in die Ablaßvertiefung 5. Das innerhalb des kreisförmigen Kegels 18 abgeschiedene Filtrat F wird durch einen Abzug 39 abgeschieden.
Die Siebe des äußeren Siebgehäuses 5 und des kreisförmigen Kegels 18 werden vom Trichter 10 aus in Richtung eines Abscheidungsausgangs 40 eines Kuchens C graduell feiner. Dies geschieht, da ein Feuchtigkeitsgehalt des Schlamms vom Trichter aus in Richtung des Abscheidungsausgangs 40 des Kuchens C geringer wird. Ein Beispiel für das Sieb des äußeren Siebgehäuses 5 wird wie folgt beschrieben. Die Größe der Masche des Siebes wird von der Trichterseite für drei Größen M1, M2, M3 gesetzt, wie in Fig. 6 gezeigt. M1 ist ein 2mm-Maschensieb mit einer numerischen Apertur von 40%. M2 ist ein 1mm-Maschensieb mit einer numerischen Apertur von 22,5%. M3 ist ein 0,5mm- Maschensieb mit einer numerischen Apertur von 18,6%.
Darüber hinaus wäre es, wenn die Größe der Masche des Siebes im kreisförmigen Kegel 18 kleiner als die des äußeren Siebgehäuses 5 ist, möglich, eine höhere Wasser/Schlamm- Trennung, umfassend angereicherte Faser, zu erhalten und die Menge des zu behandelnden Schlamms zu erhöhen.
Reinigungsrohre 41 und 42, die Hochdruckwasser injizieren, werden jeweils am Außenabschnitt des äußeren Siebgehäuses 5 und innerhalb der Schraubenwelle 20 angeordnet. Diese Reinigungsrohre 41 und 42 werden mit einem Wassertank verbunden, wie unten beschrieben. Das Hochdruckwasser wird durch eine Pumpe, die durch die Steuerung 35 gesteuert wird, an die Reinigungsrohre 41 und 42 druckbeaufschlagt zugeführt.
Der Motor 25 dient als Antriebseinheit, die das äußere Siebgehäuse 5 und die Schraubenwelle 20 dreht. Der Motor 25 kann überbelastet werden, wenn der Kuchen während der Bearbeitung des Rohschlamms einen zu hohen Schlammanteil aufweist oder wenn das Sieb verstopft ist. Es wird bevorzugt, einen Detektor zur Erfassung der Überlast anzulegen, wie unten beschrieben. Wenn die Überlast erfaßt wird, ist es möglich, die Last zu reduzieren, indem die Steuerung 35 betrieben wird, damit sich der Motor rückwärtig dreht, um das äußere Siebgehäuse 5 und die Schraubenwelle 20 jeweils in Bezug auf die anfängliche Drehrichtung in die entgegengesetzte Drehrichtung zu drehen. Die oben erwähnte Rückwärtsdrehung wird für eine vorbestimmte Zeitdauer durchgeführt. Indem während der oben erwähnten Zeitdauer der Rückwärtsdrehung Hochdruckwasser aus den Reinigungsrohren 41 und 42 injiziert wird, ist es möglich, alle Siebe des äußeren Siebgehäuses 5, die Schraubenwelle 20, alle Berührungsflächen des Kuchens und das Sieb zu reinigen und darüber hinaus die Last der Antriebseinheit 25 weiter zu verringern.
Die Beschreibung der Wirkung des entgegengesetzten Drehens des äußeren Siebgehäuses 5 in Bezug auf die Schraubenwelle 20 wird fortgesetzt. Die am Ende der Beschreibung befindlichen Diagramme 1 und 3 zeigen die Ergebnisse der Experimente zu Entwässerungsverfahren der verschiedenen Rohschlammsorten, indem die Schraubenpresse der vorliegenden Erfindung verwendet wird (die verbesserte Schraubenpresse ist auch in der Lage zu verhindern, daß das äußere Siebgehäuse 5 gedreht wird).
Diagramm 1 zeigt ein Ergebnis des Experiments des Entwässerungsverfahrens von Rohschlamm, das durch das Ausflocken einer Papierentwässerung erzeugt wird. Dieses Experiment wurde durchgeführt, indem das äußere Siebgehäuse 5 und die Schraubenwelle 20 miteinander nach rückwärts gedreht wurden, wobei beide Drehgeschwindigkeiten N1 und N2 verändert wurden, um eine Differenz N1-N2 (die Summe des Absolutwertes ihrer Drehgeschwindigkeit) von beiden Drehgeschwindigkeiten auszugleichen.
Diagramm 2 zeigt ein Ergebnis des Entwässerungsverfahrens von Rohschlamm, der durch eine Abwasserkläranlage erzeugt wird. Dieses Experiment wurde anhand eines Falls durchgeführt, in dem das äußere Siebgehäuse 5 fest war (das äußere Siebgehäuse 5 weist eine Drehgeschwindigkeit N2=0 auf) und die Drehgeschwindigkeit der Schraubenwelle 20 schrittweise erhöht wurden, und anhand eines anderen Falls, in dem die Drehgeschwindigkeit N2 (die rückwärtige Drehung) des äußeren Siebgehäuses 5 in Bezug auf die Schraubenwelle 20 schrittweise erhöht wurde.
Diagramm 3 zeigt ein Ergebnis des Experimentes des Entwässerungsverfahrens von Rohschlamm, der durch Ausflocken und Ablagern einer Papierentwässerung erzeugt wird. Diese Experiment mußte durchgeführt werden, indem das äußere Siebgehäuse 5 in Bezug auf die Drehung der Schraubenwelle 20 schrittweise erhöht wurde (rückwärtige Drehung).
Gemäß Diagramm 1 mußte der Test Nr. 1 bei einer Drehgeschwindigkeit N1 der Schraubenwelle 20 von 0,6 rpm (rpm = Umdrehungen pro Minute) durchgeführt werden. Das äußere Siebgehäuse 5 wies die Drehgeschwindigkeit N2 von -0,3 rpm auf, so daß die Differenz der Drehgeschwindigkeiten N1-N2 0,9 rpm betragen mußte. Der Test Nr. 2 mußte bei einer Drehgeschwindigkeit N1 der Schraubenwelle 20 von 0,9 rpm durchgeführt werden, wobei das äußere Siebgehäuse 5 Drehgeschwindigkeiten N2 von 0 aufwies, d.h. daß das äußere Siebgehäuse 5 so festgelegt wurde, daß der Unterschied der Drehgeschwindigkeiten ebenfalls 0,9 rpm betrug. Obwohl die Unterschiede der Drehgeschwindigkeiten dieselben sind (0,9 rpm), führte der Test Nr. 1 durch die rückwärtige Drehung des äußeren Siebgehäuses 5 zu 56,4% des Flüssigkeitgehaltes und 35,6Kg- DS/Stunde der Verarbeitungsmenge des trockenen Kuchens und besaß somit im Vergleich zum Test Nr. 2 eine höhere Verarbeitungswirkung, indem das äußere Siebgehäuse 5 festgelegt wurde, wobei Test Nr. 2 zu 57,9% des Flüssigkeitsgehalts und 33,3Kg-DS/Stunde der Verarbeitungsmenge des trockenen Kuchens führte. Dasselbe Ergebnis könnte im Test Nr. 3 und Nr. 4, Nr. 5 und Nr. 6 erreicht werden.
Im in Fig. 2 gezeigten Test wurden, wenn das äußere Siebgehäuse 5 fest war und die Drehung der Schraubenwelle 20 erhöht wurden, der Flüssigkeitsgehalt und die Verarbeitungsmenge größer (Tests Nr. 7-9). Andererseits war, wenn die Drehgeschwindigkeiten N1 der Schraubenwelle 20 unverändert blieben und die Drehgeschwindigkeit N2 des äußeren Siebgehäuses schrittweise erhöht wurde, der Flüssigkeitsgehalt beinahe konstant, während die Verarbeitungsmenge beträchtlich zunahm (Tests Nr. 10 und 11, Nr. 12 und 13, Nr. 14-16). Wenn jedoch die Drehgeschwindigkeit des äußeren Siebgehäuses 5 in Bezug auf die Schraubenwelle 20 eine gewisse Größe überstiegen, wurde eine Anstiegsrate des Flüssigkeitsgehalts im Vergleich zu dem der Verarbeitungsmenge größer (Tests Nr. 15 und 16).
Im in Fig. 3 gezeigten Test war, wenn die Drehgeschwindigkeit (rückwärtige Drehung) des äußeren Siebgehäuses 5 erhöht wurde, wobei die Drehgeschwindigkeit der Schraubenwelle 20 fest war, der Flüssigkeitsgehalt beinahe unverändert, aber die Verarbeitungsmenge wurde gesteigert (Tests Nr. 19 oder 22). Jedoch nahm der Flüssigkeitsgehalt zu, wenn das Drehverhältnis N2/N1 des äußeren Siebgehäuses 5 in Bezug auf die Schraubenwelle 20 über eine bestimmte Größe hinaus erhöht wurde (Tests Nr. 18 und 23).
Daher ist es offensichtlich, daß die Entwässerungswirkung erhöht wird, indem das äußere Siebgehäuse 5 in Bezug auf die Drehrichtung der Schraubenwelle 20 in die entgegengesetzte Drehrichtung gedreht wird. Darüber hinaus beträgt das Drehverhältnis N2/N1 der Drehgeschwindigkeit N2 des äußeren Siebgehäuses 5 in Bezug auf die Drehgeschwindigkeit N1 der Schraubenwelle 20 vorzugsweise minimal um 0,1 und maximal um 0,8-1,2. Es sollte klar sein, daß die Antriebskraft in Bezug auf den Rohschlamm durch den Spiralflügel 22 erzeugt wird und daß die Reibungskraft zwischen dem Rohschlamm und einer Innenfläche einer Rohschlammkammer erzeugt wird, die durch das äußere Siebgehäuse 5 und die Schraubenwelle 20 definiert wird, und daß die Antriebskraft und die Reibungskraft während der rückwärtigen Drehung des äußeren Siebgehäuses 5 in Bezug auf die Schraubenwelle 20 bei einer niedrigen Geschwindigkeit vielfach auf den Rohschlamm einwirkt, um den Rohschlamm schnell zu bewegen und den Rohschlamm wirkungsvoll zu entwässern. Es sollte auch klar sein, daß, wenn die Drehung des äußeren Siebgehäuses 5 weiterhin erhöht wird, der Rohschlamm auf die Innenfläche der Rohschlammkammer rutscht, um die Entwässerungswirkung zu unterdrücken und den Flüssigkeitsgehalt zu erhöhen.
Durch die rückwärtige Drehung des äußeren Siebgehäuses 5 gegen die Schraubenwelle 20 ist es als weitere Auswirkung möglich, den Kuchen mit einer einheitlichen Dicke und einen einheitlichen Flüssigkeitsgehalt, selbst dann aus dem Entladeausgang 40 abzulassen, wenn die Schraubenwelle 20 und das äußere Siebgehäuse 5 dezentriert oder der Spiralflügel teilweise abgenutzt werden. Fig. 8 ist eine erläuternde Zeichnung der Auswirkung und zeigt den Umstand der Schraubenwelle 20, die in Bezug auf das äußere Siebgehäuse 5 dezentriert wird. Solange das äußere Siebgehäuse 5 fest ist, ist es möglich, den Kuchen zu vereinheitlichen, da sich die Dezentrierungspunkte C1 und C2 immer in derselben Stellung befinden. Wenn das äußere Siebgehäuse 5 rückwärtig gedreht wird, ist es jedoch möglich, den Kuchen zu vereinheitlichen, da die Stellungen der Dezentrierungspunkte C1 und C2 verändert werden.
Fig. 9 zeigt verschiedene Antriebseinheiten, von denen jede die oben erwähnte Schraubenpresse antreibt. Bei der Schraubenpresse der oben erwähnten Ausführungsform werden die Schraubenwelle 20 und das äußere Siebgehäuse 5 durch den Motor 25 drehbar angetrieben. Ein erstes Getriebe 25 wird nur auf Antriebsreihen des äußeren Siebgehäuses 5 aber nicht auf Reihen der Schraubenwelle 20 angebracht. Das Diagramm der Fig. 9 zeigt ein modifiziertes Beispiel der Schraubenpresse, die ein zweites Getriebe 46 aufweist, um einen Antrieb auf den Antriebsreihen der Schraubenwelle 20 einzuschalten, damit die Drehgeschwindigkeit der Schraubenwelle 20 auf geeignete Weise verändert werden kann. Ein Last-Detektor 48 zur Erfassung der Last wird auf dem Motor 25 angeordnet.
Die Beschreibung wird mit Rücksicht auf ein Verfahren zum Antreiben der Schraubenpresse 1 unter Bezugnahme auf die Figuren gemacht.
Als erstes wurden das erste und zweite Getriebe zur Drehung der Schraubenwelle 20 und des äußeren Siebgehäuses 5 bei einem geeigneten Drehverhältnis gesetzt. Dann wurde der Motor 25 angetrieben, um die Steuerung 35 zu betreiben, damit die Schraubenwelle 20 in eine Richtung und das äußere Siebgehäuse 5 in die entgegengesetzte Richtung gedreht werden. Die Schraubenwelle 20 wird für gewöhnlich bei einer Geschwindigkeit von 1-10 rpm gedreht. Daher wird der Rohschlamm im Rohschlamm- Versorgungsteil (nicht gezeigt) an den Spiralflügel 22 entlang übertragen, um entwässert und gepreßt zu werden. Der gebildete Kuchen wird aus dem Entladeausgang 40 abgelassen. Ein Ring 55 mit einer verjüngten Fläche ist im Entladeausgang 40 angeordnet. Der Ring 55 ist mit einer Kolbenstange 54 verbunden, die zwei Öldruckzylinder aufweist. Der Öldruckzylinder 53 wird angetrieben, um die Steuerung 35 zu betreiben, damit die Öldruckpumpeneinheit 52 angetrieben wird. Daher ist es möglich, die Stellung des Rings 55 einzustellen, indem der Ring 55 rechts oder links bewegt wird. Es ist möglich, die Ablaßmenge des Kuchens und die Größe der Druckkraft, die den Kuchen preßt, zu regeln, indem die Stellung des Rings 55 gesteuert wird.
Wenn der gepreßte Kuchen eine hohe Viskosität aufweist oder fest ist und die Siebe des äußeren Siebgehäuses 5 und der Schraubenwelle verstopft sind, leidet der Motor 25 an der Überlast, woraufhin die Schraubenwelle nicht richtig arbeitet. Wenn die Last des Motors 25 eine vorbestimmte Größe erreicht, erfaßt sie der Lastdetektor 48, um es an die Steuerung 35 zu übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Steuerung 35 manuell oder automatisch betrieben, um den Motor 25 für die Zeitdauer rückwärtig zu drehen. Daher wird die Schraubenwelle 20 und das äußere Siebgehäuse 5 in Bezug auf die Drehrichtungen jeweils in die entgegengesetzten Drehrichtungen gedreht, um die Last des Motors 25 zu vermindern. Wenn der Motor 25 betrieben wird, um rückwärtig gedreht zu werden, betätigt die Steuerung 35 für die oben erwähnte Zeitdauer automatisch die Pumpe 50, um das Wasser innerhalb des mit der Pumpe 50 verbundenen Wassertanks 49 unter Hochdruck in die Reinigungsrohrleitungen 41 und 42 zu führen. Dementsprechend wird das Hochdruck-Wasser von den Reinigungsrohrleitungen 41 und 42 eingespritzt, um die Innen- und Außenflächen des äußeren Siebgehäuses 5 und der Schraubenwelle 20 und die Berührungsfläche davon zu reinigen. Mit anderen Worten werden die Siebe des äußeren Siebgehäuses 5 und der Schraubenwelle, die Verbindungsflächen des äußeren Siebgehäuses 5, der Schraubenwelle 20 und des Kuchens gereinigt, um weiterhin einen Drehwiderstand auf die Berührungsfläche zu vermindern, woraufhin die Last des Antriebsmotors 25 weiter vermindert wird.
Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt werden und in der Lage sein, je nach Bedarf modifiziert zu werden. Beispielsweise ist es möglich, das Kleinrad 28a und das angetriebene Zahnrad 8 des äußeren Siebgehäuses 5 ohne das Getriebe für die Antriebseinheit daran anzubringen und dieses Antriebsverhältnis auf den vorbestimmten Wert und ein Drehverhältnis der Schraubenwelle 20 und des äußeren Siebgehäuses 5 auf einen vorbestimmten Wert zu setzen.
Obwohl in der obigen Ausführungsform das äußere Siebgehäuse und die Schraubenwelle 20 durch eine Antriebseinheit 25 angetrieben werden, ist es möglich, zwei Antriebseinheiten anzulegen und jeweils das äußere Siebgehäuse 5 und die Schraubenwelle 20 anzutreiben. Es ist weiterhin möglich, das Getriebe auf einer oder zwei Antriebseinheiten anzuordnen, um die Drehgeschwindigkeit des äußeren Siebgehäuses 5 und der Schraubenwelle 20 jeweils zu setzen.
Es ist ebenfalls möglich, eine Antriebseinheit, wie in der obigen Ausführungsform gezeigt, anzuordnen und ein Getriebe direkt neben der Antriebseinheit anzuordnen, worin das Getriebe in der Lage ist, die Drehgeschwindigkeit entweder des äußeren Siebgehäuses 5 oder der Schraubenwelle 20 oder von beiden zu verändern.
Auch kann anders als bei einem durch eine Antriebswelle arbeitenden Getriebe der Antrieb der Getriebe mithilfe einer Riemenscheibe, eines Kettenrads oder einer anderen bekannten Übertragungsform verwendet werden.
In der obigen Ausführungsform hat das äußere Siebgehäuse 5 die Form eines Zylinders und die Schraubenwelle 20 die eines kreisförmigen Kegels. Im Gegensatz dazu kann das äußere Siebgehäuse 5 die Form eines kreisförmigen Kegels und die Schraubenwelle 20 die Form eines Zylinders oder andere Formen haben, solange der relative Raum zwischen den beiden in der Erstreckungs-Richtung der Schraubenwelle 20 sich verengt.
In der erwähnten Ausführungsform gibt es drei Gößen in der Maschengröße des Siebes und der numerischen Apertur, wobei die Größen 2, 4 oder mehr sein können. Und es ist möglich, daß die Maschengröße und die Größe der numerischen Apertur in Richtung der Schraubenwelle graduell ohne irgendwelche Schritte kleiner wird.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die Schraubenpresse dieser Erfindung, wie oben beschrieben, besitzt eine hervorragende Fähigkeit zur Verarbeitung der Entwässerung. Darüber hinaus ist die Schraubenpresse fähig, mit einer Überlast fertig zu werden, um die Entwässerung fortzusetzen, wenn sie durch das Erzeugen der Überlast nicht genügend arbeitet. Und es ist möglich, die Schraubenpresse dieser Erfindung in allen Industriezweigen zu verwenden, da die Schraubenpresse dieser Erfindung jeden Rohschlamm verarbeiten kann. TABELLE 1 TABELLE 2 TABELLE 3
Wenn technische Merkmale in den Ansprüchen mit Bezugszeichen versehen sind, so sind diese Bezugszeichen lediglich zum besseren Verständnis der Ansprüche vorhanden. Dementsprechend stellen solche Bezugszeichen keine Einschränkungen des Umfangs solcher Elemente dar, die beispielsweise durch solche Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

Claims

1. Eine Schraubenpresse (1), die folgendes umfaßt:

ein äußeres Siebgehäuse (5), das drehbar gestützt wird und sich horizontal erstreckt;

eine Schraubenwelle (20), die drehbar innerhalb des äußeren Siebgehäuses (5) koaxial angeordnet ist; die sich horizontal erstreckt, um nach und nach einen relativen Zwischenraum zwischen der Schraubenwelle (20) und dem äußeren Siebgehäuse (5) in die Erstreckungs-Richtung zu verringern; und die einen Spiralflügel (22) umfaßt, der um ihre Außenfläche über ihre gesamte Erstreckungs-Richtung angeordnet ist, um das äußere Siebgehäuse (5) beinahe zu berühren;

ein Schlammzufuhrmittel (10, 11), das an einem Ende des äußeren Siebgehäuses (5) angeordnet ist, um Schlamm in den Zwischenraum zwischen das äußere Siebgehäuse (5) und die Schraubenwelle (20) zu befördern; und

mindestens ein Drehmittel (25), um die Schraubenwelle (20) in eine Drehrichtung und das äußere Siebgehäuse (5) in die entgegengesetzte Drehrichtung zu drehen, dadurch gekennzeichnet, daß

das äußere Siebgehäuse (5) Maschensiebe (M1, M2, M3) hat, die, verglichen mit einer Masche (M1) an einer Kuchen- Zufuhrsseite (10), eine eher feine Masche (M3) an einer Kuchen- Entladeseite (40) aufweisen.

2. Die Schraubenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Drehmittel (25) gleichzeitig das äußere Siebgehäuse (5) und die Schraubenwelle (20) in zueinander entgegengesetzte Richtungen dreht.

3. Die Schraubenpresse nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmittel (25) auf ein Drehverhältnis des äußeren Siebgehäuses (5) in Bezug auf die Schraubenwelle (20) zwischen 0,1-1,2 einstellbar ist.

4. Die Schraubenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmittel (25) ein Getriebe (26, 46) zum Verändern der Drehgeschwindigkeit von zumindest entweder dem äußeren Siebgehäuse (5) oder der Schraubenwelle (20) umfaßt, wobei das Getriebe (26, 46) fähig ist, das Drehverhältnis des äußeren Siebgehäuses (5) in bezug auf die Schraubenwelle (20) zwischen 0,2-1,2 einzustellen.

5. Die Schraubenpresse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin einen Detektor (48) umfaßt, um die Last des Drehmittels (25) zu erfassen, und eine rückwärtige Dreheinheit (25, 35) umfaßt, um zumindest das äußere Siebgehäuse (5) oder die Schraubenwelle, die sich in besagten Richtungen zueinander drehen, nach rückwärts zu drehen, wenn sich die Last einer vorbestimmten Größe nähert.

6. Die Schraubenpresse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenwelle (20) hohlförmig ist und eine Außenfläche in Form eines Siebs aufweist, um eine getrennte überschüssige Flüssigkeit, die durch den ausgedrückten Schlamm erzeugt wird, zu entladen.

7. Die Schraubenpresse nach Anspruch 6, worin die Außenfläche der Schraubenwelle (20) ein Maschensieb aufweist, das, verglichen mit dem Maschensieb (M1, M2, M3) des der Siebmasche der Schraubenwelle (20) entsprechenden äußeren Siebgehäuses (5), eher feinporig ist.

8. Die Schraubenpresse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin eine Hochdruck-Reinigungsvorrichtung (41, 42) umfaßt, die außerhalb des äußeren Siebgehäuses (5) und innerhalb der Schraubenwelle (20) angeordnet ist.

9. Die Schraubenpresse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlammzufuhrmittel (10, 11) einen Trichter (10) senkrechter Art umfaßt, wobei der Trichter (10) einen unteren Abschnitt aufweist, um ein Ende des äußeren Siebgehäuses (5) zu kreuzen, wobei die Schraubenwelle (20) einen Endabschnitt aufweist, der sich zu seinem Kreuzungsabschnitt erstreckt.

10. Die Schraubenpresse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlammzufuhrmittel (10, 11) ein Mittel (13, 14) zum Abführen einer getrennten überschüssigen Flüssigkeit des zum Schlammzufuhrmittel (10, 11) zugeführten Schlamms umfaßt, um eine Konzentration des Schlamms zu steigern.

11. Die Schraubenpresse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschengröße des anderen Siebgehäuses (5) auf drei Größen (M1, M2, M3) von der Schlamm-Zufuhrsseite (10, 11) eingestellt wird, worin eine erste Größe (M1) an der Schlamm-Zufuhrsseite (10, 11) eine 2-mm Siebweite mit einer numerischen Apertur von 40% hat, worin eine zweite Größe (M2) zwischen der Schlamm-Zufuhrsseite (10, 11) und der Kuchen-Entladeseite (40) eine 1-mm Siebweite mit einer numerischen Apertur von 22,5% hat, und worin eine Größe (M3) an der Kuchen-Entladeseite (40) eine 0,5-mm Siebweite einer numerischen Apertur von 18,6% hat.

12. Ein Verfahren zum Antreiben einer Schraubenpresse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schraubenpresse zur Dehydratisierung und Entwässerung des Schlamms ist, indem der Schlamm entlang einer Schraubenwelle (20) befördert und gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmittel (25) so betrieben wird, um für eine bestimmte Zeitdauer zumindest einen, das äußere Siebgehäuse (5) oder die Schraubenwelle (20), rückwärts zu drehen, um eine Last zu verkleinern, wenn sich die Last einer vorbestimmten Schwelle nähert, wonach das Drehmittel (25) zurückgeführt wird, um das äußere Siebgehäuse (5) und die Schraubenwelle (20) normal zu drehen.

13. Das Verfahren zum Antreiben einer Schraubenpresse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Siebgehäuse (5) und die Schraubenwelle (20) eine Innen- und Außenfläche aufweisen, wobei die Innen- und Außenfläche für die vorbestimmte Zeitdauer gereinigt werden, um die Last zu verkleinern, wenn sich die Last des Drehmittels (25) der vorbestimmten Schwelle nähert.