HU210782B

HU210782B - Screw press

Info

Publication number: HU210782B
Application number: HU911096A
Authority: HU
Inventors: Wolfgang Leposa; Franz Groisboeck; Josef Frauscher
Original assignee: Poettinger Ohg Alois
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1991-04-04
Publication date: 1995-07-28
Also published as: EP0451349A1; DE59009099D1; HUT60666A; ATE122605T1; HU911096D0; DE4011248A1; JPH06210498A; EP0451349B1; JP3253645B2

Description

A jelen találmány tárgya csigaprés rostos anyag, elsősorban hulladékpapír préselésére, hajtómotorhoz kapcsolt, a hajtó oldalon csapágyazott préscsigával, amely nyitott présvályúban lévő hengeres szállító részből, valamint a szállítás irányában kilépőnyílás felé kúposán elkeskenyedő szájrészben lévő préselő részből áll, ahol a szájrész legalább egy szakaszán présfelületek és hornyok vannak.

Az ilyen jellegű csigaprések egyszerű felépítésűek, de igen érzékenyek a préselendő termék összetételére, hajlamosak a nagymértékű kopásra, különösképpen a szájrésznél és ennek betétjénél, továbbá a préscsiga préselő részén. A DE 37 43 504.4 számú szabadalmi leírásban a bejelentő egy olyan korábbi konstrukciója található, ahol lehúzó kereket alkalmaznak. Ez benyúlik a préselő elem csigamenetének menetei közé és azzal együtt forog, a kopás csökkentése érdekében.

A lehúzó kerék alkalmazása folytán a préselt termék továbbítása széles összetételi tartományban biztosítható, az eltömődéssel kapcsolatos nehézségek csak lényegtelen mértékben fordulnak elő, főként a gép leállításakor vagy újraindításkor. A lehúzó kerék alkalmazása esetén a vízhozzáadás kevésbé kritikus. Mindazonáltal a lehúzó kerekes elrendezés rendkívül érzékeny idegentestekkel szemben, amelyek bizonyos körülmények között tönkretehetik magát a lehúzó kereket, sőt a préscsigát is.

A lehúzó kerék nélküli csigapréseknél rendkívül fontos, hogy a csiga, különösképpen annak elülső része, a préselő elem és a szájrész hornyai együtt működjenek.

Mindezidáig általában abból indultak ki, hogy a szállítási keresztmetszetnek összhangban kell lennie a préselt termék térfogatával, továbbá, hogy a csigamenetek és a hornyok mélységét csökkenteni kell. Előnyösnek tekintették perdület beiktatását is a hornyok kialakításánál, oly módon, ahogy az a 29 38 048 számú német szabadalmi leírásban szerepel.

A jelen találmánnyal célunk, hogy a préscsigával ellátott csigaprések fenti hátrányait kiküszöböljük, illetve csökkentsük, valamint, hogy ugyancsak kiküszöböljük vagy csökkentsük a préselési folyamat függőségét a préselt termék tulajdonságaitól és a hozzáadott víz mennyiségétől.

Célunk továbbá a találmánnyal, hogy az idegen testekkel szembeni érzékenységet csökkentsük és elkerüljük a préselt termék feltapadását, valamint az ezzel járó nehézségeket a gép leállítása és indítása során.

A kitűzött feladatot olyan berendezéssel oldottuk meg, amely a hajtóoldalon csapágyazott csigával, nyitott présvályúban lévő hengeres szállítórészből, valamint a szállítás irányában kilépőnyílás felé kúposán elkeskenyedő szájrészben lévő ugyancsak a kilépőnyílás felé kúposán elkeskenyedő préselő részből áll, amelynek legalább egy egybekezdésű menete és olyan, a szállítási irányhoz viszonyítva elülső szakasza van, amelyben a menet homlokfelülete és a szájrésznek a szállítási irányhoz viszonyított elülső szakasza között hézag van és a menet szállítófelülete a csiga geometriai tengelyével legalább 90 °C-os szöget zár be, ahol a szájrész legalább egy szakaszán présfelületek és szélességüknél kisebb mélységű hornyok vannak, és ahol a találmány szerint a hornyok a szállítási irányban lévő mélyülő kialakításának és a szájrész szállítási irányban elülső szakasza után kibővülő kilépő szakasz van kialakítva, ahol a hornyok mélysége nullára csökken és amelynek elején a csiga préselő részének a szállítási irányhoz viszonyított hátsó szakasza olyan kúpként van kialakítva, amelynek kúpossága többszöröse az elülső szakaszénak.

A fenti módon kialakított berendezés egyszerű felépítésű, kopásálló és alkalmas rostos anyagok préselésére, ugyanakkor kevésbé érzékeny a préselendő termék összetételében mutatkozó minőségi változásokkal szemben.

A préselő elem csigamenetének szállítófelülete és a préscsiga tengelye által bezárt szög általában 92 és 103° között van, és legfeljebb 110°. A csiga szállító felülete és a magrész közötti átmenet sugara célszerűen nagyobb, mint a szállító felület sugárirányú magasságának a fele. A megengedhető sugarat szilárdsági megfontolások korlátozzák, minthogy ezáltal a sugárirányban ható erőket kell viszonylag csekély értéken tartani. Ezt annál inkább figyelembe kell venni, minél kisebb a préselt termék belső szilárdsága a nyíróerőkkel szemben, illetve minél könnyebben tépŐdik az anyag.

Annak érdekében, hogy kellő teret biztosítsunk a préselt termék szállításához, a csigaprés menetemelkedését kellő nagyságúra kell választani.

Igen előnyösnek bizonyult, ha a szájrész présfelületeit és a hornyokat egy présbetétben helyezzük el, amelyet, ha elkopik, egyszerűen ki lehet cserélni. Ily módon ez puhább anyagból készíthető, mint a préscsiga, viszont az anyag szívóssága fontos, hogy ily módon csökkentsük a préselő elem meghibásodásának lehetőségét, illetve ki tudjuk alakítani a rendkívül kismértékű (0,5-1 mm) gyűrűs rést, amely kedvező az erőzáró préselés és a préselt termék továbbítása szempontjából.

A csigaprés préselemének és a szájrész elülső szakaszának kúpos elkeskenyedése összhangban van a préselt termék fokozódó tömörségével amikor is 510°-os szög van a préscsiga tengelye és a szájrész fala között. Ekkor a tömörítésnek egy nagyobb tengelyirányú szakaszon kell végbemennie, ahol több csigamenet van kialakítva. Kedvező minimumnak 2-3 csigamenet tekinthető, amelyek kielégítő erőzárást hoznak létre a préselőelem és a szájrész hornyai között. Kisebb belső szilárdsággal rendelkező anyagok között, amelyek kevésbé ellenállóak a nyíróerőkkel szemben, nagyobb felületen és nagyobb axiális hosszúságon kell az anyagnak eloszlania.

Annak érdekében, hogy meg tudjuk teremteni a továbbszállítás teljes biztonságát és hogy a gép leállítása után a préselt termék kitolásához szükséges préselő erőket alacsony szinten tudjuk tartani, kismértékben ki kell szélesíteni a belépőszakaszt, amely csatlakozik a szájrész első szakaszához, aholis a préscsiga és a szájrész fala közötti 0,5-2° tartományban lévő nyílásszög bizonyult előnyösnek.

A szájrész vagy a présbetét belső falának kialakítá2

HU 210 782 Β sánál nagy figyelmet kell fordítani arra, hogy a hornyok axiális irányba haladjanak, mivel a szájrész kilépőnyílásánál a préselt termék forgó mozgását feltétlenül el kell kerülni, ha a berendezés után forgóprés van kapcsolva. Ennek alkalmazása ugyanis a telepítés és a présnyomás vezérlése szempontjából rendkívül kedvező, éppen az anyagnak megfelelő nyomástartományon belül, mert ezáltal a prés alkalmazhatósági tartománya kiterjeszthető különböző tulajdonságú alapanyagokra.

Ezen túlmenően a kopás mértékének csökkentése érdekében előnyös, ha a kerület irányában a présfelületek szélessége legalább a hornyok szélességének kétszerese és a hornyok számát 5-7 horonyban korlátozzuk. Ez a mennyiség a gyakorlatban jól bevált. Általában 6 horonnyal kedvező eredményt lehetett elérni: a megvezetés és a préserők kellő összhangban álltak az átlagos préstermék tulajdonságaival.

A zavarmentes továbbítás, illetve a préselt termék átszakadásának elkerülése szempontjából előnyös, ha a hornyokat lapos keresztmetszettel készítjük, amikoris a szélességük célszerűen három-ötszöröse a mélységüknek.

Kedvezőnek tekinthető az a megoldás is, amikor a hornyok lekerekítve folytatódnak és a préselő elem irányban ki vannak mélyítve. Ehhez a szakaszhoz egy nagyobb görbületű szakasz csatlakozhat egészen a következő présfelületig, majd a hornyok lehúzó élben végződnek, melyek élszöge 110 és 130° közötti érték. Ezáltal elkerülhető a gyors kopás a préselt termék tulajdonságaiban történő változások esetében is.

A préscsiga préselemének meneteiről a préselt terméket oly módon lehet könnyen lehúzni, ha a szállítási felület radiális magasságát a lekerekített csúcshoz képest nullára csökkentjük és ez a tartomány a szájrész elülső részének végénél helyezkedik el, melyhez előnyösen hengeres vagy kiszélesedő szakasz képezi az átmenetet a szájrész kiszélesedő kilépési tartománya felé, ahol a hornyok ellaposodva végződnek.

A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon

1. ábra rostos hulladékanyag feldolgozására alkalmas gép oldalnézete, a

2. ábra a csigaprés egy részének metszete, a

3. ábra a 2. ábra I—I. metszete és a

4. ábra a csiga préselő szakaszának egy része metszeten, kétbekezdésű menet esetén.

Rostos anyag, elsősorban hulladékpapír és karton, illetve hasonló anyagok feldolgozására szolgáló gépsorba az 1. ábrán látható 1 csigaprés van beépítve. A berendezés 6 szájrészéhez 32 présfogó csatlakozik, amely a préselendő anyagot tovább tömöríti és amelynek záróerejével lehet az ellennyomást vezérelni.

Az 1 csigaprés 3 csigával van ellátva, amely hengeres 4 szállítórészből és kúpos 5 préselő részből tevődik össze és különböző 27 menetemelkedésű egybekezdésű 16 menettel van kialakítva

A 4 szállítórész fölül nyitott présvályúban halad és ennek végén van csapágyazva. A rajzon fel nem tüntetett meghajtás is a berendezés ezen oldalán van elhelyezve.

A 4 szállítórészhez csatlakozó kúpos 5 préselőrész a 6 szájrész 7 présbetétjében fut, amelynek a 11 szállítási irányból nézve 12 elülső szakaszában tengelyirányú 23 hornyok és 30 présfelületek vannak. Az 5 préselőrész 8 elülső szakaszánál 0,5-1 mm magasságú 10 kerületi hézag van a 16 menet 28 homlokfelülete és a 6 szájrész 7 présbetétjének 31 belső palástja között.

Az enyhén kúpos 8 elülső szakaszhoz lényegesen nagyobb kúposságú 9 hátsó szakasz csatlakozik, ahol a 16 menet által alkotott 17 szállítófelület 26 magassága a 11 szállítási irányban fokozatosan csökken, majd a kúpban felkerekített 21 csúcsnál megszűnik.

A 17 szállítófelület a 3 csiga 18 geometriai tengelyével 19-92°-os 19 szöget zár be, ami éppen elegendő ahhoz, hogy a préselt terméken keresztül erőzárás jöjjön létre a 7 présbetét 23 hornyaival és ez az erőzárás az üzemelés során fennmarad.

Hasonlóképpen a 17 szállítófelület és a 22 magrész közötti 20 felkerekítési sugár a lehető legkisebb kell legyen. Értéke előnyösen kisebb, mint a 17 szállítófelület 26 magasságának a fele, ami által ezen a helyen a préserők radiális komponensei kicsik maradnak.

A 16 menetek közötti 29 tér a szállítási irányban a termék tömörségének növekedésével arányosan csökken, nagyságát lényegében a 27 menetemelkedés és a 22 magrész átmérője határozza meg.

A 7 présbetét 23 hornyai a 11 szállítási irányban a 6 szájrész 12 elülső szakaszán vannak és az 5 préselő rész forgásirányában 24 szélességük kisebb, mint a szomszédos 30 présfelületek szélessége.

A 23 hornyok szelvénye 33 forgásirányban enyhe lejtéssel az ábrán látható 25 mélységig mélyül. Ez a 25 mélység kisebb, mint a 23 hornyok 24 szélessége. Ezután a szelvény meredek 34 szakaszon a 31 belső palásthoz tér vissza, ahol a 31 belső palást lényegében a 30 présfelületet alkotja és egyidejűleg 35 lehúzó élet képez. A 35 lehúzó él körülbelül 120°-os 36 élszöggel van kiképezve, ami egyrészt csökkenti a kopás mértékét, másrészt megakadályozza a préselt termék leszakadását.

A 6 szájrész, illetve a 7 présbetét 12 elülső szakaszához csatlakozik a 13 kilépő szakasz, amely kismértékben (0,5-2°) kiszélesedik és így a gép leállása után az eltömődés elkerülhető. A 12 elülső szakasz kúpszöge a 3 préscsiga 18 geometriai tengelyéhez viszonyítva 3-5, előnyösen 7°.

A 12 elülső szakasz és a 13 kilépő szakasz között hengeres vagy legfeljebb enyhén bővülő 15 átmeneti szakasz van, amelyben a 23 hornyok mélysége ismét csökken. Innen indul az 5 préselő rész 9 hátsó szakasza is.

Ugyanitt kezd leválni a 3 préscsigáról a préselt termék, majd a 13 kilépési szakaszon történő áthaladás után a 14 kilépő nyílásnál hagyja el a berendezést. A14 kilépő nyílásnál a 32 présfogó 37 és 37' pofái a terméket összefogják és rövid ideig visszatartják, hogy biztosítsák a préseléshez szükséges ellentartást a kívánt tömörség eléréséig. A 32 présfogó végénél a termék szabálytalan alakú 2 darabokban hagyja el a berendezést.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Csigaprés rostos anyag, elsősorban hulladékpapfr préselésére, hajtómotorhoz kapcsolt, a hajtóoldalon csapágyazott csigával, amely nyitott présvályúban lévő hengeres szállítórészből, valamint a szállítás irányában kilépőnyílás felé kúposán elkeskenyedő szájrészben lévő ugyancsak a kilépőnyílás felé kúposán elkeskenyedő préselő részből áll, amelynek legalább egy egybekezdésű menete és olyan, a szállítási irányhoz viszonyítva elülső szakasza van, amelyben a menet homlokfelülete és a szájrésznek a szállítási irányhoz viszonyított elülső szakasza között hézag van és a menet szállítófelülete a csiga geometriai tengelyével legalább 90° os szöget (19) zár be, ahol a szájrész legalább egy szakaszán présfelületek és szélességüknél kisebb mélységű tengelyirányú hornyok vannak, azzal jellemezve, hogy a hornyok (23) a szállítási irányban (11) mélyülő kialakításának és a szájrész (6) szállítási irányban (11) elülső szakasza (12) után kibővülő kilépő szakasz (13) van kialakítva, ahol a hornyok (23) mélysége nullára csökken és amelynek elején a csiga (3) préselő részének (5) a szállítási irányhoz (11) viszonyított hátsó szakasza (9) olyan kúpként van kialakítva, amelynek kúpossága többszöröse az elülső szakaszénak (8).
2. Az 1. igénypont szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a csiga (3) préselő részén (5), a kúpos magrész (22) és a menet (16) között olyan tér (29) van, amelynek mérete a kilépés fele csökkenő és a menetnek (16) szállító felülete (17) van, ahol legalább a szállítófelület (17) a csiga (3) geometriai tengelyével (18) 90°-nál nagyobb szöget zár be és a csiga (3) magrészhez (22) olyan lekerekítési sugárnál (20) csatlakozik, amely a szállítófelület (17) radiális magasságánál (26) kisebb.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a menet (16) szállítófelülete (17) és a préselő rész (5) geometriai tengelye (18) közötti szög (19) 92°-nál nagyobb, és 103°-nál kisebb.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a menet (16) menetemelkedése (27) legalább a szállítófelület (17) sugárirányú magasságával (26) egyenlő.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a kúpos préselő rész (5) menetének (16) szállítófelülete (17) és a kúpos magrész (22) felülete közötti lekerekítési sugár (20) nagyobb, mint a szállító felület (17) sugárirányú magasságának (26) a fele.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a préselő rész (5) menetének (16) szállítófelületén (17) mért sugárirányú magasság (26) a kúpos magrész (22) ugyanitt mért sugaránál kisebb.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a préselő rész (5) menetének (16) szállítófelületén (17) mért sugárirányú magasság (26) a préselő rész (5) hátulsó tartományában (9) a kúposán lekerekített végdarabnál (21) nulla értékre csökken.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a kúpos szájrész (6) olyan présbetéttel (7) van ellátva, amely az elülső szakaszon (12) a hornyokat (23) és a présfelületeket (30) hordozza és a szállítási irányban (11) kúposán csökkenő keresztmetszetű továbbá olyan kilépőszakasszal (13) van ellátva, amely a kilépőnyílás (14) felé kiszélesedik.
9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a kúpos szájrész (6) vagy a présbetét (7) az elülső szakasz (12) és a kilépőszakasz (13) között rövid hengeres vagy szélesedő átmeneti szakasszal (15) van összekapcsolva.
10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a szájrész (6) vagy a présbetét (7) présfelülettel (30) van ellátva, ahol a présfelületek (30) legalább akkora felületet foglalnak el a szájrész (6) vagy a présbetét (7) belső falából, mint amekkorát a hornyok (23).
11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a szájrész (6) vagy a présbetét (7) elülső szakaszában (12), a préselő részen (5) több bekezdésű menet (16) van kialakítva.
12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a szájrész (6) vagy a présbetét (7) hornyainak (23) szélessége (24) többszöröse a mélységüknek (25).
13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a szájrészben (6) vagy a présbetétben (7) lévő hornyok (23) mindegyike lekerekített és a préselő rész (5) forgásirányában (33) laposan mélyülő, majd meredek szakaszban (34) végződik, amely a szomszédos présfelülettel (30) leválasztó élet (35) képez.
14. Az 1-13. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a leválasztó él (35) a horony (23) és a présfelület (30) között tompaszögben (36) van kialakítva.
15. Az 1-14. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a horony (23) az előző présfelülethez (30) érintőlegesen csatlakozik.
16. Az 1-15. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy legalább öt, célszerűen hat hornya (23) van, ezek a szájrész (6) vagy présbetét (7) belső palástján (31) egyenletesen vannak eloszlatva.
17. Az 1-16. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a préselt terméknek a préselő rész (5) hátulsó tartományából (9) történő kivezetési helye a szájrész (6) vagy a présbetét (7) legkeskenyebb helyén, az elülső szakasz (12) és a hátulsó szakasz (13) között van.
18. Az 1-17. igénypontok bármelyike szerinti csigaprés, azzal jellemezve, hogy a préselt terméknek a szájrész (6) vagy a présbetét (7) kilépőnyílásából történő kivezetésére alkalmas présfogója (32) van.