DE8232615U1 - Einrichtung zum mechanischen trennen von fluessigkeitsfeststoffgemischen - Google Patents

Description

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Einrichtung zum mechanischen Trennen von Flüssigkeitsfeststoffgemischen

pie Erfindung betrifft eine Einrichtung zum mechanischen Trennen von Flüssigkeitsfeststoffgemischen, wie näher de" finiert im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.

Aus der De-OS 30 43 194 des Anmelders ist eine gattungsgemäße Einrichtung bekannt.

Bei dieser Einrichtung hat sich herausgestellt, daß gewisse Verschleißprobleme auftreten, wenn beispielsweise Gemische entwässert werden sollen, die mittels Sand, Steinchen, Metaliteilchen oder dergleichen verunreinigt sind.

Auf der einen Seite sind die in den Zylinderraum ragenden Stifte erforderlich, um die Förder- und AuspreßIeistung der Entwässerungseinrichtung zu erhöhen, auf der anderen . Seite entstehen an den für die Förderung bzw. Pressung des Materials erforderlichen Schneckenstegen an den Durchbruchs bereichen für die stationären Stifte Schwachstellen.

Um auf wirksame Förderleistungen zu kommen, müssen die wendelförmig auf dem Schneckenkern angeordneten Schneckenstege eine Steigug von etwa 17° gegenüber der Senkrechten auf der Schneckenachse aufweisen. Stegsteigungen von z.B. " 45° erlauben nur dann noch eine Materialförderung in den Schneckengängen, wenn die Leistungsaufnahme enorm erhöht wird.

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Bei einer Schneckenstegsteigung von ca. 17° lauft de*· wendeiförmige Schneckensteg einmal um die Schnecke herum in einem axialen Längenbereich der Schnecke von etwa dem Schneckendurchmesser.

Wenn der Schneckensteg unterbrochen wir _t um die stationären/ in den Zylinderraum ragenden Stifte nicht abzuscheren, entstehen an den im rechten Winkel zur Schneckenachse durchbrochenen Stegen sehr lange Spitzen.

Diese Stegspitzen sind nicht nur in hohem Maß einem Verschleiß unterworfen, sondern sie brechen auch ab, wenn bei-

• spielsweise kleine Steine oder Metallteile oder dergleichen , ·in der zu entwässernden Mischung enthalten sind und wenn sich diese zwischen den stationären Stiften und den Stegspitzen verkeilen.

Abgebrochene Stegteile wiederum führen in der folgenden Stiftebene sofort zu weiteren Schaden, d.h. daß weitere Stegspitzen abbrechen bzw. auch, daß sogar die stationären Stifte abbrechen, wenn diese Teile weitergefördert werden und die Schubflanken der Stegspitzen erreichen.

Darüber hinaus verursachen abgebrochene Stegspitzen Schaden an der Zylinderinnenwand, so daß innerhalb kürzester Zeit die gesamte Trenneinrichtung erheblich beschädigt bzw. fast unbrauchbar wird und Zylinder, Schnecken und Stifte wenigstens teilweise ersetzt werden müssen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die geschilderten Nachteile bei einer gattungsgemäßen Einrichtung zu vermeiden. Insbesondere soll erreicht werden, daß die Schubflanken der

* in Schneckendrehnchtung" erscheinenden Steganfänge nicht mehr abbrechen und Verschleißerscheinungen an diesen sehr wichtigen Stellen der Einrichtung leicht behoben v/erden kön-

nen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 2. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

In überraschender Weise .zeigte sich, daß selbst bei einer Reduzierung der Schubflanke des Steganfanges die volle Förderleistung der Stift/Schneckenstegkombination erhalten blieb. Die Länge der Schubflanke ist für die Förderleistung und den Druckaufbau verantwortlich.

Die Reduzierung der Spitze hat darüber hinaus den Vorteil, "daß sie wesentlich in ihrer Festigkeit zunimmt. Dabei zeigte sich, daß eine Reduzierung in einem Winkelbereich von 20 gegenüber der Senkrechten zur Schneckenachse schon eine erhebliche Steigerung der Festigkeit aufwies. Die besten Ergebnisse hinsichtlich der Festigkeit der Spitze wurden erzielt bei Schubflankenreduzierungen von 35 gegenüber der Senkrechten auf der Schneckenachse.

Bei besonders harten Verunreinigungen, wie Steine oder dergleichen, in dem zu entwässernden Material, erwies sich eine Reduzierung von 50° als ausreichend, um jegliches Abbrechen der Spitzen zu vermeiden.

Eine optimale Lösung der gestellten Aufgabe wird in Anspruch 2 gekennzeichnet. Auf der einen Seite wird durch die Reduzierung der Schubflanke um einen bestimmten Winkelbereich/ der sich weitgehend nach dem zu entwässernden Material richtet, sichergestellt,■daß die Spitzen des Steganfanges sich nicht verformen bzw. abbrechen. Auf der anderen Seite " wird durch die auswechselbare Gestaltung des spitzenprofiles erreicht, daß Verschleißerscheinungen an den Spitzen leicht durch einen Aüswechselvörgang behoben werden können _t

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Für die Herstellung der Spitzenprofile werden gemäß Anspruch 3 hochabriebf-este Materialien, wie beispielsweise Stellite und Wolframkorbid eingesetzt.

Ein Ausführungsbeispiel für eine vorteilhafte konstruktive Gestaltung der auswechselbaren Spitzenprofile wird in Anspruch 4 gekennzeichnet.

Durch die Anformung eines runden Senkzapfens an dem auswechselbaren Spitzenprofil an der der Spitze gegenüberliegenden Seite,und zwar an der rückwärtigen Auflagefläche, die gegen den Stegstumpf angeordnet wird, wird erreicht, daß das Spitzenprofil sich voll gegen den Stegstumpf abstützen kann. Durch diese Maßnahme wird eine große Stabilität erreicht.

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Von großer Bedeutung für die Abstützung des Spitzenprofiles ist ebenfalls, daß beiderseits des Rundzapfens eine Stegauflagefläche verbleibt, um ein Verschwenken des Spitzenprof iles um den Zapfen zu vermeiden.

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Durch die Wahl des Winkels für die beidseitig des Zapfens verbleibenden Stegauflageflächen, kann gezielt ein Spitzenprofil geschaffen werden für verschiedenste Belastungsfälle. Da die auf das Spitzenprofil einwirkende Kraft, wenn sich zwischen der Durchbruchsflanke der Spitze und dem stationäre Stift ein fester Gegenstand befindet, das Spitzenprofil teil in fast Schneckenachsrichtung und teils in Richtung der Stegsteigung zu drücken versucht, muß je nach der Druckkraft ein entsprechender Auflagewinkel auf den Stegstumpf gewählt werden.

Der Winkelbereich ist abhängig von dem Verschmutzungsgrad de ' zu entwässernden Materials mit sehr festen Bestandteilen. Je mehr feste bzw. zertrümmerbare Bestandteile ein Flüssigkeits [55 feststoff gemisch aufweist, um so größer muß der Winkel des

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Spitzenprofiles auf die Stegstumpffläche gewählt werden, und zwar bezogen auf die Schneckenachse, um eine größere Stabilität und somit eine längere Standzeit für das auswechselbare Spitzenprofil zu erreichen.

Zwecks Erleichterung der Auswechselbare it. wird eine Spitzen profilkonstruktion vorgesheen, wie in Anspruch 5 beansprucht Das Spitzenprofil wird mit seinem angeformten Rundzapfen in die runde in den Schneckenkern eingebrachte Bohrung eingesetzt. Danach wird ein Verschleißsegment, welches in die rückwärtige, stufenförmige Aussparung des Spitzenprofiles paßt und die Aussparung bündig ausfüllt,mittels Inbusschrauben mit dem Stegrücken verschraubt, wodurch gleichzeitig •das Spitzenprofil in seiner Stellung gehalten wird.

Um den Verschleiß des Spitzenprifiles besser ausgleichen zu können, wurde das Spitzenprofil gemäß Ansprüche 7 und 8 aus zwei verschiedenen Materialien gefertigt, und zwar das Durch bruchsflankenteil und der Trägerkörper mit dem Senkzapfen.

Um auf der einen Seite die guten Eigenschaften eines hochabriebfesten Metalls besser nutzen zu können, d.h. wenig Verschleiß zu haben, ohrie die Nachteile dieser Metalle, nämlich ihre relativ hohe Sprödigkeit und Brüchigkeit, in Kauf nehmen zu müssen, kann der Trägerkörper des Spitzenprofiles aus einem sehr zäher Metall, wie beispielsweise Eisen, hergestellt sein. Mit dem Trägerkörper werden die hochabrieb festen Metalle verbunden, so daß sich ein Spitzenprofil ergibt, welches zwei sehr gute Eigenschaften miteinander vereint, nämlich hohe Abriebfestigkeit der Durchbruchsflanke und bis zu einem gewissen Grad eine Elastizität des Trägerkörpers .

Aüsführungsbeispiele der Erfindung werden in den Zeichnungen gezeigt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

	20	Fig. und	7 10 ~	I	1 einen Längsschnitt durch eine schema tisierte Flüssigkeitsfeststofftrenn- einrichtung.
1 Es zeigen	2 einen schematisierten Ausschnitt X aus Fig. 1.
Fig. 5	3 einen Querschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Schnecke mit einem Spitzenprofil.
Fig.	4 eine Draufsicht auf eine Abwicklung eines Schneckensteges mit einer Durchbruchsfläche und einem Spitzenprofil.
10 · Fig.	5 einen Querschnitt gemäß Linie V-V in Fig. 3.
Fig.
Fig.	6 Draufsichten auf andere Ausführungsfor- 7 men des Spitzenprofiles.
25 Zunächst soll die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung erläutert werden.
Das Einzugsteil 1 besteht aus dem Materialaufgabetrichter 5, dem Schneckenzylinder 6 mit den darin eingebrachten ax- 30 ialen Nuten 7 sowie den Seiheröffnungen 8. In dem Zylinder 6 ist die Schnecke 9, angeordnet, die mittels einer nicht gezeigten Antriebseinheit in Drehbewegung versetzt wird und somit das eingezogene Material zur" Austrittsöffnung 10 för dert,

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Auf der Schnecke 9 sind wendeiförmige Schneckenstege 11 und 12 angeordnet/ zwischen denen sich ein Schneckengang 13 befindet.

in dem Stiftzylinderteil 2 sind die Schneckenstege 11 und 12 unterbrochen und zwar um einen solchen Abstand, wie die zylinderfÖrmigen Stifte 17 im Durchmesser bemessen sind. Es werden drei Stiftebenen 14, 15 und 16 gezeigt, wobei jede Ebene aus einzelnen, auf die Schneckenachse zeigenden Sti£-

Ö ten 17 besteht, die in gleichmäßigen Abständen um den Zylinder 6 herum angeordnet sind. Das in den Zylinder ragende Ende der Stifte kann zylinderförmig, viereckig oder auch angeschrägt ausgebildet sein, um eine Sehne idwirkuing zu erzielen. Die Stifte werden in den Zylinder 6 eingeschraubt unjä mittels Muttern 18 arretiert.

Je nach der Beschaffenheit des auszupressenden Materials können die Stifte nach Lösen der Mutter 18 weiter in den Zylinder 6 hinein- oder herausgeschraubt werden. Werden beispielsweise alle Stifte 17 sehr weit in den Zylinder hereingeschraubt, so wird das auszupressende Material sehr stark am Mitdrehen mit der Schnecke 9 gehindert, wodurch die Förderleistung der Schnecke sehr stark steigt. Mit steigender Förderleistung steigt auch der in dem Stiftzylinderteil 2 aufgebaute Druck und somit auch die Auspreßleistung.

Um den Druck weiter zu erhöhen bzw. zu erhalten, kann die Austrittsöffnung 10 mittels eines druckbelasteten Konusses 21 verschlossen werden, der die Austrittsöffnung 10 spaltweise öffnet, wenn ein vorgewählter Druck erreicht ist. Entsprechend des auszupressenden Materials kann der Druck des Konusses eingestellt werden.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausschnitt X wird Steg 12 fortgesetzt durch Spitzenprofil 19 mit der Durchbruchsflanke 20

-12-

und Schübflanke 21.

Mittels Pfeil 3 wird die Schneckendrehrichtung aufgezeigt, wobei das Spitzenprüfil 19 sich an dem stationären Stift 17 Vürbeibewegti

An dem Spitzenprofil 19 ist ein Senkzapfen. 22 angeformt.

In Fig. 2 hat die Schubflanke 21 einen Winkel von 35°· zur Senkrechten 24 der Schneckenachse 23 und der Steg 12 eine Steigung von 17°.,Der reduzierte Teil 25 der Stegspitze ist mittels gestrichelter Linien angedeutet.

" Spitzenprofil 19 liegt mit seiner der Spitze abgewandten Ί5 Seite gegen den Schneckensteg 12 an und zwar mit den bei-· den Auflageflächen 26 und 27, die in Fig. 2 in einem Winkel von 17° zur Schneckenachse 23 angeordnet sind.

Aus dem in Fig. 3 gezeigten Schneckenquerschnitt ist ein spitzenprofil 19 ersichtlich mit Zapfen 22. Spitzenprofil zeigt weiterhin die stufenförmige Aussparung 28 für die Halterung des Profils 19.

Verschleißsegment 29 liegt auf die Aussparung 28 auf und bildet mit dem Spitzenprofil 19 oben eine bündige, gekrümmte Linie. Verschleißsegmente 29 werden mittels Inbusschrauben 30 in den Stegrücken 31 der Stege 12 geschraubt und halten somit das Spitzenprofil 19 in ihrer Position.

π.g 4 ist eine Draufsicht einer Abwicklung des teilweise in Fig. 3 im Querschnitt geziegten Schneckensteges, aus der das Spitzenprofil 19 und Verschleißsegmente 29 von * oben ersichtlich sind. Mittels Pfeil 3 wird auf die Schnekkendrehrichtung hingewiesen, wodurch ebenfalls ersichtlieh ist, daß das Spitzenprofil 19 am Steganfang angeordnet

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	- 13 -	25
i	1 ist. Das Stegende 32 ist nicht an seiner Spitze reduziert,
I	weil es keinen Belastungen ausgesetzt ist und daher auch	30
I	keine Abbruchserscheinüngen zeigt.
I	5 Bei dem in Fig. 5 gezeigten Querschnitt, entsprechend der	55
I	Linie V-V in Fig. 3, ist der Senkzapfen 22 und die Bohrung ·
'A I	33 im Stegrücken ersichtlich mit defl sich auf dem Steg 12
I	erstreckenen Verschleißsegmenten 29.
I	10 in Fig. 6 wird ein Spitzenprofil 19 in der1 Draufsicht ge
I	zeigt, bestehend aus einem Trägerkörper 34 und einem Durch-
I	bruchflankenteil 35, welches mittels Inbusschraube 36 fest
I ι	geschraubt ist*
S	15 Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist auf dem
ί f	Trägerteil 34 ein Durchbruchsflankenteil 35 aufgeschweißt,
I	welches sich um die Spitze herum erstreckt und teilweise
j	auch die Schubflanke 21 mit einem hochabriebfesten Material
i? ■><	. bedeckt.
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	1	BEZUGSZEICHENLISTE
5	2	Einzugsteil
	•3 =	Stiftzylinderteil
	5	Pfeil für Schneckendrehrichtung
	6	Aufgäbetrichter
	7	Zylinder, Schneckenzylinder
10	8 . =	Nuten
	9	Seiheröffnungen
	10	Schnecke
	11	Austrittsöffnung
	12	Schneckenstege
15	13 . =	Schneckenstege
	14	Schneckengang
	15	Stiftebene
	16	Stiftebene
	17 ' =	Stiftebene
20	18	Stifte
	19	Muttern
	20	Spitzenprofil
	21	Durchbruchs f1anke
	22	Schubflanke
25	23	Senkzapfen
	24	Schneckenachse
	25	Senkrechte
	26	reduziertes Teil
	27	Auflagefläche
50	28	Auflagefläche
	29	stufenförmige Aussparung
	30 =	Verschleißsegment
	31 =	Inbüsschrauben
	32	Stegrücken
55	Stegende

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Mit * *

	33	- 2 ~	= Bohrung	•
1	34	= Trägerkörper
	35	-= Durchbruchsflankenteil
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15
20
25
30
55

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Claims (1)

1. Einrichtung zum mechanischen Trennen von Flüssigkeitsfeststoffgemischen in einer Schneckenpresse mit einer sich in.einem Zylinder drehenden, eine Mörder- und Druckwirkung ausübenden Schnecke, wobei von der Innenwandung des Zylinders in gleichmäßigen Abständen um den Umfang verteilt, radial sich erstreckende, auf die Schneckenachse zeigende Stifte angeordnet sind und wobei die wendeiförmigen Schneckenstege an den Stellen, an denen die Stifte in den zylinder ragen, radial bis auf den Schneckenganggrund unterbrochen sind und wobei in Förderrichtung gesehen der Steganfang der Schneckenstegifortset-· zung nach der radialen Stegunterbrechung gebil-' det wird durch zu einem spitzen Winkel zusammenlaufende Durchbruchsflanken und Schubflanken, wobei die Durchbruchsflanke etwa 90 zur Schnekkenachse angeordnet ist,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Schubflanke (21) des in Schneckendreh-

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   richtung '(3) erscheindenden Steganfanges reduziert ist um einen Winkelbereich von 20 bis 50° gegenüber der Senkrechten (24) zur Schnekkenachse (23) .

   Einrichtung zum mechanischen Trennen von Flüssigkeitsfeststoffgemischen in einer Schneckenpresse mit einer sich in einem Zylinder drehenden, eine Förder- und Druckwirkung ausübenden Schnecke, wobei von der Innenwandung des Zylinders in gleichmäßigen Abständen um den Umfang verteilt, radial sich erstreckende, auf die Schneckenachse zeigende Stifte angeordnet sind und wobei die wendeiförmigen Schneckenstege an den Stellen,, an denen die Stifte in den Zylin-. der ragen, radial bis auf den Schneckenganggrund unterbrochen sind und wobei in Förderrichtung gesehen der Steganfang der Schneckenstegfortset-. zung nach der radialen Stegunterbrechung gebildet wird durch zu einem spitzen Winkel zusammenlaufende Durchbruchsflenken und Schubflanken, wobei die Durchbruchsflanke etwa 90° zur Schnekkenachse --angeordnet ist,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Schubflanke (21) rtes in Schneckendre'hrichtunq erscheinenden Steganfanges reduziert ist um einen Winkelbereich von 20 bis 50 gegen über der Senkrechten (24) zur Schneckenachse (23) und

   daß das Spitzenprofil (19) des Steganfanges auswechselbar ausgebildet ist.

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   Einrichtung nach Anspruch 2, *
   dadurch gekennzeichnet, 5 daß das Spitzenprofil (19) aus hochabriebfestem Material besteht.
   I 4. Einrichtung nach Anspruch 2, ΊΟ , dadurch gekennzeichnet, daß an das auswechselbare Spitzenprofil (19) des Steganfariges an der dem Sp.ttzenprdf il gegen 15 über liegenden Seite ein runder Senkzapfen (22) angeformt ist und daß im Schneckenkern eine runde Aufnahme (33) für den Senkzapfen (22) eingebracht ist. 20 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 25 daß über dem an das Spitzenprofil (19) ange formten Rundzapfen (22) eine stufenförmige Aus sparung (28) angeordnet ist und daß das auswechselbare Spitzenprofil (19) durch ein nachfolgendes, die stufenförmige Aussparung 30 (28) abdeckendes und ausfüllendes, ebenfalls aus wechselbares und auf dem Stegrücken (31) befe stigtes Verschleißsegment (29) gehalten wird. 35 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5,

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   dadurch gekennzeichnet,

   däß das auswechselbare Spitzenprofil (19) an Seiner der Spitze gegenüberliegenden Seite beidseitig des angeformten Rundzapfens (22) Stegauflageflächen (26, 27) aufweist, die in einem Winkelbereich von 0 bis 45° zur Schnek-' kcnachse (23) angeordnet sind.

   Einrichtung ,nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Durchbruchsflanke (20) des Spitzenprofiles (19) ein separates Teil ist und mit dem Trägerkörper (34) verschweißt, verschraubt oder mittels einer schwalbenschwanzartigen Auskehlung in dem Trägerkörper (34) mit dem Trägerkörper (34) verbunden ist.

   8. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 7,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß der Trägerkörper (34) des Spitzenprofiles (19) mit dem daran angeformten Senkzapfen (22) aus einem sehr zähen aber nicht spröden Metall besteht und

   daß das mit dem Trägerkörper (34) verbundene Durchbruchsflankenteil (35) einschließlich des Spitzenteiles der Schubflanke (21) aus einem hochabriebfesten Material besteht.