DE9104448U1

DE9104448U1 - Entwässerungspresse

Info

Publication number: DE9104448U1
Application number: DE9104448U
Authority: DE
Original assignee: G Siempelkamp GmbH and Co KG
Current assignee: G Siempelkamp GmbH and Co KG
Priority date: 1991-04-12
Filing date: 1991-04-12
Publication date: 1991-06-13
Anticipated expiration: 2001-04-13

Description

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Entwässerungspresse mit einem Entwässerungszylinder und einem darin bewegten, den Entwässerungspreßdruck erzeugenden Kolben, wobei der Entwässerungszylinder einen Aufnahmeraum für das Entwässerungsgut aufweist, in den der Kolben eintaucht, und wobei der Kolben eine elastisch verformbare Dichtungsanordnung aufweist. Das Entwässerungsgut besteht aus einem Feststoffanteil und einem Fluid. Bei dem Fluid braucht es sich nicht um Wasser zu handeln. Es versteht sich, daß der Aufnahmeraum Fluidaustrittsoffnungen aufweist. Die Entwässerungspresse ist für sehr unterschiedliches Entwässerungsgut bestimmt, beispielsweise für Schlamm, insbes. Belebtschlamm aus Abwasserreinigungsanlagen, für Papierschlamm, Fruchtbrei, breiige Lebensmittelzubereitungen, die der Entwässerung bedürfen, und dergl.

Bei der aus der Praxis bekannten Entwässerungspresse, von der die Erfindung ausgeht, besteht die Dichtungsanordnung aus einem oder aus mehreren Dichtungsringen, die zumeist mit in axialer Richtung wirkender Vorspannung eingebaut sind. Die Vorspannung ist über geeignete Kolbenbauteile fest eingestellt. Die auf diese Weise über eine elastische Verformung der Dichtungsringe eingestellte Dichtkraft ist auf den Preßdruck abgestimmt. Sie ändert sich nicht unter dem Einfluß dieses Preßdruckes und paßt sich insbes. nicht selbsttätig an unterschiedliche Preßdrücke an. Der Antrieb muß die Reibungskraft der Dichtungsanordnung an der Zylinderwand der Aufnahmekammer beim Preßhub und beim

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Rückhub überwinden. Der Verschleiß der Dichtungsringe, die zumeist aus Gummi bestehen, ist beachtlich. Ist störender Verschleiß eingetreten, so müssen die Dichtungsringe der Dichtungsanordnung in montagetechnischer Hinsicht aufwendiger Art und Weise ausgewechselt werden. Die Standzeit der Dichtungsringe ist verhältnismäßig gering. Die Maßnahmen zum Austausch verschlissener Dichtungsringe gegen neue sind zeitaufwendig, was die Verfügbarkeit der gesamten Entwässerungspresse und dadurch auch deren Produktivität beeinträchtigt. Wartung und Pflege sind aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entwässerungspresse des eingangs beschriebenen Aufbaus zu schaffen, die sich durch große Standzeit der Dichtungsanordnung bei geringem Aufwand an Wartung und Pflege und folglich auch durch eine sehr hohe Verfügbarkeit auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Dichtungsanordnung eine elastisch verformbare Platte aufweist, die konzentrisch zur Achse des Kolbens angeordnet ist und mit einem Dichtungsrand über den Querschnitt des Kolbens vorsteht, daß die elastisch verformbare Platte durch den Preßdruck in axialer Richtung elastisch komprimierbar und dadurch ihr Dichtungsrand abdichtend gegen die Zylinderwand des Aufnahmeraumes andrückbar ist und daß die elastische Verformung der Platte bei Aufhebung des Preßdruckes ebenso wie der Dichtungsrand rückstellbar ist. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es bei einer Entwässerungspresse des eingangs beschriebenen grundsätzlichen Aufbaus nicht erforderlich ist, mit bezüglich der Dichtkraft fest eingestellter Vorspannung der

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elastisch verformbaren Dichtungsanordnung zu arbeiten. Der Preßdruck baut sich bei Entwasserungspressen allmählich auf und beim Rückhub sehr plötzlich auch wieder ab. Erfindungsgemäß stellt sich die für jeden Wert des Preßdruckes erforderliche Dichtkraft gleichsam automatisch ein. Das reduziert beim Preßhub und insbes. beim Rückhub die Verschleißbeanspruchung. Bei der erfindungsgemäßen Entwässerungspresse zeichnet sich die Dichtungsanordnung durch lange Standzeiten aus, was die Verfügbarkeit der Entwasserungspresse insgesamt positiv beeinflußt.

In baulicher Hinsicht bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten für die Gestaltung der Dichtungsanordnung insgesamt. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in diesem Zusammenhang dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbare Platte kolbenstangenseitig an den Kolben anliegt und aufnahmeraumseitig von einer Adapterplatte abgedeckt ist, an die eine Endplatte aufnahmeraumseitig angeschlossen ist, daß die Adapterplatte mit Schraubenbolzen an den Kolben angeschlossen ist, welche Schraubenbolzen in der Adapterplatte frei geführt sind und mit ihrem Kopf in Adapterkammern der Adapterplatte in axialer Richtung freibeweglich angeordnet sind und daß die Höhe der Adapterkammern zu der Endplatte hin den Verformungsweg der elastisch verformbaren Platte begrenzt. Der Kolben kann dabei auch als Kolbenplatte ausgeführt sein. Eine bevorzugte Ausführungsform, der selbständige Bedeutung zukommt, ist dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbare Platte aus einem elastomeren Kunststoff besteht, der unter dem Preßdruck rheologisch in dem Maße fließfähig ist, daß sich

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der Dichtungsrand bei Verschleiß an der Zylinderwand des Auf&eegr;ahmeräumes verschleißausgleichend nachstellt. Es ist bisher nicht erkannt worden, daß dieser verschleißausgleichende Nachstelleffekt bei elastomeren Kunststoffen, die unter dem Preßdruck rheologisch in beschränktem Maße fließfähig sind, ausgenutzt werden kann. Nichtsdestoweniger muß nicht in Kauf genommen werden, daß sich der elastomere Kunststoff in den Spalt eindrückt, der zwischen Kolben und Adapterplatte sowie ggf. Deckplatte, wie bei Zylinderkolbenanordnungen üblich, eingerichtet ist. Es kann verhindert werden, daß der elastomere Kunststoff in diesen Spaltraum gleichsam "hineinextrudiert" wird. Dazu lehrt die Erfindung, daß der Kolben und die Adapterplatte sowie ggf. die Deckplatte gegenüber der Zylinderwand des Aufnahmeraumes ein in bezug auf den elastomeren Kunststoff extrusionshemmendes Passungsspiel aufweisen. Je höher die Shore-Härte des elastomeren Kunststoffes ist, desto größer kann das Passungsspiel sein, so daß im Rahmen der Erfindung eine Anpassung an sehr unterschiedliche Verhältnisse der Praxis möglich ist. Bewährt hat es sich, als elastomeren fließfähigen Kunststoff ein Hochdruckpolyäthylen zu verwenden, welches in bezug auf seine elastomeren Eigenschaften und in bezug auf seine rheologischen Eigenschaften mit den üblichen Mitteln und Zusätzen entsprechend eingestellt ist. Die für jede Entwässerungspresse unter vorgegebenen Betriebsverhältnissen zutreffende Einstellung kann leicht durch Versuche ermittelt werden.

im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen

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Fig. 1 mit den Teilfiguren a, b und c das Schema der Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Entwässerungspresse in bezug auf das Verhalten der Dichtungsanordnung,
5

Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch den Kolben einer erfindungsgemäßen Entwässerungspresse mit umgebendem Zylinder.
10

Die in den Figuren dargestellte Entwässerungspresse ist mit einem Entwässerungszylinder 1 und einem darin bewegten, den Entwässerungspreßdruck erzeugenden Kolben 2 ausgerüstet. Der Antrieb und die Fluidaustrittsöffnungen wurden nicht gezeichnet. Der Entwässerungszylinder 1 weist einen Aufnahmeraum 3 für das Entwässerungsgut auf, in den der Kolben 2 eintaucht. Man erkennt insbes. in der Fig. 1, daß die Dichtungsanordnung aus einer elastisch verformbaren Platte 4 besteht, die konzentrisch zur Achse des Kolbens 2 angeordnet ist und die mit einem Dichtungsrand 5 über den Querschnitt des Kolbens 2 vorsteht. Die elastisch verformbare Platte 4 ist durch den Preßdruck in axialer Richtung elastisch komprimierbar. Der Dichtungsring 5 der elastisch verformbaren Platte 4 ist dadurch abdichtend gegen die Zylinderwand des Auf&eegr;ahmeräumes 3 andrückbar. Insoweit wird auf eine vergleichende Betrachtung der Teilfiguren a und b in Fig. 1 verwiesen. Die Auslegung ist so getroffen, daß die elastische Verformung der Platte 4 bei Aufhebung des Preßdruckes ebenso rückstellbar ist wie der Dichtungsrand 5. Insoweit wird auf eine vergleichende Betrachtung der Teilfiguren b und c in Fig. 1 verwiesen. In der Teilfigur b verdeutlichen

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Pfeile 6 den Preßdruck und der Pfeil 7 die Arbeitsbewegung. Strichpunktiert ist die Ausgangsstellung der verformbaren Platte 4 angedeutet, so daß die Teilfigur b insoweit auch die Verformung verdeutlicht. In der Teilfigur c verdeutlicht der Pfeil 8 den Rückhub des Kolbens 2 mit der beschriebenen Dichtungsanordnung.

Aus der Fig. 2 entnimmt man, daß die elastisch verformbare Platte 4 kolbenstangenseitig an den als Kolbenplatte ausgeführten Kolben 2 anliegt. Aufnahmeraumseitig ist die elastisch verformbare Platte 4 von einer Adapterplatte 9 abgedeckt. An diese ist eine Endplatte 10 aufnahmeraumseitig angeschlossen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Adapterplatte 9 mit Schraubenbolzen 11 an den Kolben 2 angeschlossen ist, welche Schraubenbolzen 11 in der Adapterplatte 9 frei geführt sind und mit ihrem Kopf 12 in Adapterkammern 13 der Adapterplatte 9 in axialer Richtung frei beweglich sind. Die freie Höhe der Adapterkammern 13 zu der Endplatte 10 hin begrenzt den Verformungsweg der elastisch verformbaren Platte 4. - Die elastisch verformbare Platte 4 mag aus einem elastomeren Werkstoff bestehen, der unter dem Preßdruck rheologisch in dem Maße fließfähig ist, daß sich der Dichtungsrand 5 bei Verschleiß an der Zylinderwand des Aufnahmeraumes 3 verschleißausgleichend nachstellt. Das konnte zeichnerisch nicht dargestellt werden. Man erkennt in der Fig. 2, daß der Kolben 2 und die Adapterplatte 9 und im Ausführungsbeispiel auch die Endplatte 10 gegenüber der Zylinderwand des Aufnahmeraumes 3 ein sehr geringes Passungsspiel aufweisen. Das Passungsspiel ist unter Berücksichtigung der Shore-Härte der elastisch verformbaren Platte 4 so eingerichtet, daß der elastisch verformbare Kunststoff in den

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Spaltraum bei 14, der durch dieses Passungsspiel gebildet ist, nicht hineingedrückt werden kann. Anders ausgedrückt ist die Anordnung so getroffen, daß der elastomere Kunststoff in diesen Spaltraum hinein nicht extrudierbar ist. Der elastomere fließfähige Kunststoff besteht aus einem Hochdruckpolyäthylen.

Claims

Andrejewski, Honk«? & Portner, Patentanwälte in Essen ansprüche

1. Entwässerungspresse mit einem Entwässerungszylinder und einem darin bewegten, den Entwässerungspreßdruck erzeugenden Kolben,

wobei der Entwässerungszylinder einen Aufnahmeraum für das Entwässerungsgut aufweist, in den der Kolben eintaucht,

und wobei der Kolben eine elastisch verformbare Dichtungsanordnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung eine elastisch verformbare Platte (4) aufweist, die konzentrisch zur Achse des Kolbens (2) angeordnet ist und mit einem Dichtungsrand (5) über den Querschnitt des Kolbens (2) vorsteht,

daß die elastisch verformbare Platte (4) durch den Preßdruck in axialer Richtung elastisch komprimierbar und dadurch ihr Dichtungsrand (5) abdichtend gegen die Zylinderwand des Aufnahmeraumes (3) andrückbar ist und

daß die elastische Verformung der Platte (4) bei Aufhebung des Preßdruckes ebenso wie der Dichtungsrand (5) rückstellbar ist.

2. Entwässerungspresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbare Platte (4) kolbenstangenseitig an den Kolben (2) anliegt und aufnahmeraumseitig von einer Adapterplatte (9) abgedeckt ist, an die eine Endplatte (10) aufnahmeraumseitig angeschlossen ist,

Andrejewski, Henkt & Partner, Patentanwälte in Essen

daß die Adapterplatte (9) mit Schraubenbolzen (11) an den Kolben (2) angeschlossen ist, welche Schraubenbolzen (11) in der Adapterplatte (9) frei geführt sind und mit ihrem Kopf (12) in Adapterkammern (13) der Adapterplatte (9) in axialer Richtung freibeweglich angeordnet sind und daß die Höhe der Adapterkammern (13) zu der Endplatte (10) hin den Verformungsweg der elastisch verformbaren Platte (4) begrenzt.

3. Entwässerungspresse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbare Platte (4) aus einem elastomeren Kunststoff besteht, der unter dem Preßdruck rheologisch in dem Maße fließfähig ist, daß sich der Dichtungsrand (5) bei Verschleiß an der Zylinderwand des Aufnahmeraumes (3) verschleißausgleichend nachstellt.

4. Entwässerungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) und die Adapterplatte (9) sowie ggf. die Endplatte (10) gegenüber der Zylinderwand des Aufnahmeraumes (3) ein in bezug auf den elastomeren Kunststoff extrusionshemmendes Passungsspiel aufweisen.

5. Entwässerungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als elastomerer fließfähiger Kunststoff ein Hochdruckpolyäthylen verwendet ist.