JP2015502856A - スクリュプレス - Google Patents

Abstract

本発明は、羽根（５）がスクリュプレス（１）の入口領域（２）内で自由に突出する羽根（８）に移行する、軸（４）とこの軸に取付けられた螺旋状の羽根（５）とを有するスクリュプレスに関する。このスクリュプレは、特に、スクリュプレス（１）の入口領域（２）に、チューブ（９）が設けられていることを特徴する。これにより、一方では、濾過面積が著しく増大させること、他方では、軸とのサスペンションの共回転を低減もしくは回避すること、ができる。

Description

本発明は、羽根がスクリュプレスの入口領域内で自由に突出する羽根に移行する、軸とこの軸に取付けられた螺旋状の羽根とを有するスクリュプレスに関する。

一般に、脱水スクリュプレスは、液体と液体内で懸濁した固体を分離するために使用される。特に紙パルプ産業では、多くの濃縮脱水ユニットが使用されるが、それは、この産業範囲では常に水／繊維原料混合物又は換言すればサスペンションの処理が行なわれるからである。脱水スクリュプレスは、特に入口の３．５％〜４％の固体質量割合から出口の２５〜３５％の固体質量割合へのサスペンションの濃縮の範囲で、非常に効率的な機械であることがわかった。このようなスクリュプレスは、特に墺国特許３９８ ０９０号明細書（特許文献１）に記載されている。特開昭６３−１５４２９７号公報（特許文献２）には、圧縮ネジを有する（竪型）フィルタが記載されており、圧縮領域では、脱水はもはや行なわれない。独国実用新案第２９９ ０１ ６８３号明細書（特許文献３）には、堰き止めコーンと軸方向に移動可能な中空軸とを有するスクリュプレスが記載されている。更に、米国特許第５８５７４０５号明細書（特許文献４）と米国特許出願公開第２００４／０１７８０５３号明細書（特許文献５）から、自由な羽根によって物質がチューブ内に移送され、そこで圧縮される、脱水ユニットが公知である。従来技術における脱水スクリュプレスの場合、特に、使用可能な濾過面積に問題があるとわかった。濾過面積は、脱水時の制限因子である。濾過面積が大きくなるほど、プレスの脱水能力が大きくなる。濾過面積は、現在実際に直径と長さだけによって決まる。

墺国特許３９８ ０９０号明細書 特開昭６３−１５４２９７号公報 独国実用新案第２９９ ０１ ６８３号明細書 米国特許第５８５７４０５号明細書 米国特許出願公開第２００４／０１７８０５３号明細書

従って、本発明の課題は、与えられた長さと直径において濾過面積を増大させることである。

この課題は、本発明により、スクリュプレスの入口領域に、チューブが設けられ、このチューブに、自由に突出する羽根が近接し、特にチューブと羽根の間に隙間が設けられていることによって解決される。これにより、使用可能な濾過面積は、脱水スクリュプレスの入口領域において、１．５〜１．８のオーダーの係数だけ増大させることができる。この場合、スクリュプレスの脱水効率と処理能力の両方が向上させられる。

本発明の有利な発展形は、チューブが不動に形成され、スクリュプレスのフレームと結合されていることを特徴とする。これにより、シールの問題なしで、液体の良好な導出が得られる。

本発明の有利な形態は、スクリュプレスの軸ジャーナルが、自由に突出する羽根によって案内されていることを特徴とし、軸ジャーナルは、不動のチューブによって案内することができる。

本発明の有利な発展形は、不動のチューブが濾過チューブであることを特徴とし、不動のチューブは、共回転に反対に作用する溝又は微視的／巨視的な表面を備えることができる。

本発明の有利な形態は、不動のチューブが、少なくとも１つの濾過液通路を備えることを特徴とし、濾過液通路は、不動のチューブと軸ジャーナルの間の別のチューブによって構成することができる。

本発明の有利な発展形は、濾過液通路が、ウェブ板によって、互いに別々の複数の濾過液通路に分割されていることを特徴とする。

本発明を図面に基づいて模範的に説明する。

本発明によるスクリュプレスの図 本発明によるスクリュプレスの入り口部分の図 本発明によるスクリュ軸の図

図１におけるようなスクリュプレス１は、入口ハウジング２と、出口ハウジング３と、１つ又は複数の螺旋状のスクリュ羽根５を取り付けたスクリュ軸４と、スクリュ軸４を包囲するハウジングシェル６とから成り、スクリュ羽根５は、一貫するようにも中断するようにも形成することができる。この場合、ハウジングシェル６とスクリュ軸４と螺旋状のスクリュ羽根５の間に、脱水すべきサスペンション用の移送隙間７が生じる。この移送隙間７は、そのジオメトリを、スクリュ軸４の軸に沿って変更することができるが、これは、強制的ではない。

スクリュプレス１の原理は、以下のようである：ハウジングシェル６内に支承されたスクリュ軸４が、任意の形式の駆動装置によって回転運動させられる。ハウジングシェル６と結合された入口ハウジング２を介して、サスペンションが供給される。回転する軸４が、このサスペンションを、螺旋状のスクリュ軸５によって、移送隙間７を経て、ハウジングシェル６と結合された出口ハウジングの方向に移動させる。脱水スクリュプレス１のハウジングシェル６は、通常は濾過器として形成されている。軸４、スクリュ羽根５及びハウジングシェル６によって形成された移送隙間７は、そのジオメトリを軸の中心軸に沿って、出口ハウジング３の方向に、脱水のために有用な形式で変更する。この場合、大抵は、使用可能な容積が、サスペンションの脱水を強制するために、軸の中心軸に沿って縮小される。この場合自由になる液体は、濾過器として形成されたハウジングシェル６を経て導出される。入口ハウジング２の領域内で、スクリュ羽根５は、自由に突出する螺旋状の羽根８に移行する。この羽根８は、強制的ではないが、（図示したように）２条に形成されている。羽根の強度を向上させるため、羽根は、Ｕ字プロフィルによって補強することもできる。自由に突出する羽根８は、十分な隙間をもって、スクリュプレス１の入口領域内の不動のチューブ９に近接する。このチューブ９は、スクリュプレス１のフレームと不動に結合され、回転運動を行なわない。プレス１のフレームに固定されたチューブ９は、特に濾過器として形成され、これにより、プレス１の入口領域内で、濾過面積を大いに増大させられる。チューブ９は、濾過チューブとして形成する必要があるのではなく、任意の溝又は巨視的もしくは微視的に粗い表面を備えることができる。この表面、また溝もしくは濾過器によって、共回転に反対に作用する。これは、付加的に良好な脱水のために、固体サスペンション（繊維原料サスペンション）がもはや金属の表面に付着せず、これにより軸方向の固体搬送も保証されることを生じさせる。

通常のスクリュ軸４の軸ジャーナル１０は、プレス１のフレームに固定されたチューブ９を貫通し、ハウジングを貫通した後、普通に支承される。

図２は、スクリュプレス２の本発明による入口部分２を示す。サスペンションは、入口管１１に流入する。入口部全体は、図示した形成の場合フランジ１２によってハウジングシェル６と結合されている。入口部は、当然異なった方法で形成することもできる。入口部２は、チューブ９を備え、このチューブは、ここでは模範的にネジによって図示したように、入口部と不動に結合されている。ここでは、同様に、（図示してない）軸ジャーナル１０よりも大きい直径を備える同軸のチューブ１３が設けられていることも示されている。従って、チューブ９とチューブ１３は、濾過液通路１４を構成する。この濾過液通路１４は、ウェブ板によって互いに別々の複数の濾過液通路に分割することもできる。チューブ９内に集められた濾過液は、引続き、濾過液通路１４を経て濾過液収集フランジ１５内に案内され、この形成の場合は、例えば濾過液収集パン１６を介してスクリュプレス１の濾過液槽１７（図１）に導かれる。

図３には、スクリュ軸４の断面が図示されている。ここでは、（通常の）スクリュ羽根５と突出する羽根８と軸残片１０とが認められる。

本発明は、通常のスクリュプレスに対して２つの利点を提供する：

スクリュプレス１の入口領域２内の濾過面積が、１．５〜１．８の係数だけ増大させられる。これは、プレス１の脱水効率を著しく向上させる。

更に、繊維原料の共回転が減少させらされる。繊維原料は、回転する軸に付着する傾向を示す。繊維原料がスクリュ軸４に付着すると、軸方向の搬送が低下させられるか、それどころか機能停止も生じる。この共回転にとって決定的であるのは、大半がプレスの内部の摩擦特性である。通常のプレスでは、スクリュプレス１の通常の部分４，５でも、繊維原料が、プレス１の濾過器として形成されたハウジングシェル６によって、共回転を妨害される。しかしながら、スクリュ軸４自身は、繊維原料に回転運動させようとする。これに対して付加的に、繊維原料は、スクリュ軸４の表面に付着し、その際、軸の回転数で共回転するが、この場合未だ本質的な軸方向の送りを受けることはない。本発明では、入口領域内の回転するスクリュ軸４への繊維原料の付着は、入口領域２内に止まっているチューブ９だけを取り付けることによって防止される。チューブ９は、特に濾過器として形成されているが、任意の溝又は巨視的もしくは微視的に粗い表面を備えることもできる。これら溝もしくは巨視的もしくは微視的に粗い表面は、濾過器として形成されたチューブ９に形成することもできる。スクリュ軸４や、本来ジャーナル１０は、このチューブ９内で回転する。濾過器状のハウジングシェル６も、入口領域２内で使用される濾過チューブ９も、繊維原料の回転を妨害する。突出する羽根８は、濾過チューブ９に近接し、繊維原料を純粋に軸方向に前方に搬送する。これは、搬送効率の著しい向上を生じさせ、従って、プレス１の入口領域２からの材料搬出の向上を生じさせ、これにより、入口マスフローが向上させられる。

１ スクリュプレス
２ 入口ハウジング
３ 出口ハウジング
４ スクリュ軸
５ スクリュ羽根
６ ハウジングシェル
７ 移送隙間
８ 自由に突出する羽根
９ 不動のチューブ
１０ 軸ジャーナル
１１ 入口管
１２ フランジ
１３ チューブ
１４ 濾過液通路
１５ 濾過液収集フランジ
１６ 濾過液収集パン
１７ 濾過液槽

一般に、脱水スクリュプレスは、液体と液体内で懸濁した固体を分離するために使用される。特に紙パルプ産業では、多くの濃縮脱水ユニットが使用されるが、それは、この産業範囲では常に水／繊維原料混合物又は換言すればサスペンションの処理が行なわれるからである。脱水スクリュプレスは、特に入口の３．５％〜４％の固体質量割合から出口の２５〜３５％の固体質量割合へのサスペンションの濃縮の範囲で、非常に効率的な機械であることがわかった。このようなスクリュプレスは、特に墺国特許３９８ ０９０号明細書（特許文献１）に記載されている。特開昭６３−１５４２９７号公報（特許文献２）には、圧縮ネジを有する（竪型）フィルタが記載されており、圧縮領域では、脱水はもはや行なわれない。独国実用新案第２９９ ０１ ６８３号明細書（特許文献３）には、堰き止めコーンと軸方向に移動可能な中空軸とを有するスクリュプレスが記載されている。更に、米国特許第５８５７４０５号明細書（特許文献４）と米国特許出願公開第２００４／０１７８０５３号明細書（特許文献５）から、自由な羽根によって物質がチューブ内に移送され、そこで圧縮される、脱水ユニットが公知である。更に、独国特許第１９８ ０５ ４５１号明細書（特許文献６）には、ごみ用洗浄機のための移送スクリュが記載されている。ここでは、材料を容器内でプレスすることなく排出部に移送する開放したスクリュが取り扱われている。特開２００６−０７５９５３号公報（特許文献７）も、スクリュプレスを示すのではなく、木片用の移送スクリュを示す。仏国特許第５９３ １１５号明細書（特許文献８）は、スクリュプレスを示すが、ここでは、薄いスクリュが、固定の軸を中心として回転し、これにより、材料が、外側の濾過ケージに押し付けられる。従来技術における脱水スクリュプレスの場合、特に、使用可能な濾過面積に問題があるとわかった。濾過面積は、脱水時の制限因子である。濾過面積が大きくなるほど、プレスの脱水能力が大きくなる。濾過面積は、現在実際に直径と長さだけによって決まる。

墺国特許３９８ ０９０号明細書 特開昭６３−１５４２９７号公報 独国実用新案第２９９ ０１ ６８３号明細書 米国特許第５８５７４０５号明細書 米国特許出願公開第２００４／０１７８０５３号明細書 独国特許第１９８ ０５ ４５１号明細書 特開２００６−０７５９５３号公報 仏国特許第５９３ １１５号明細書

Claims (9)

1. 羽根（５）がスクリュプレス（１）の入口領域（２）内で自由に突出する羽根（８）に移行する、軸とこの軸に取付けられた螺旋状の羽根とを有するスクリュプレスにおいて、
   スクリュプレス（１）の入口領域（２）に、チューブ（９）が設けられ、このチューブに、自由に突出する羽根（８）が近接し、特にチューブ（９）と羽根（８）の間に隙間が設けられていること、を特徴とするスクリュプレス。
2. チューブ（９）が不動に形成され、スクリュプレス（１）のフレームと結合されていること、を特徴とする請求項１に記載のスクリュプレス。
3. スクリュプレス（１）の軸ジャーナル（１０）が、自由に突出する羽根（８）によって案内されていること、を特徴とする請求項１又は２に記載のスクリュプレス。
4. 軸ジャーナル（１０）が、不動のチューブ（９）によって案内されていること、を特徴とする請求項３に記載のスクリュプレス。
5. 不動のチューブ（９）が濾過チューブであること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクリュプレス。
6. 不動のチューブ（９）が、共回転に反対に作用する溝又は微視的／巨視的な表面を備えること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスクリュプレス。
7. 不動のチューブ（９）が、少なくとも１つの濾過液通路（１４）を備えること、を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のスクリュプレス。
8. 濾過液通路（１４）が、不動のチューブ（９）と軸ジャーナル（１０）の間の別のチューブ（１３）によって構成されることを特徴とする請求項５に記載のスクリュプレス。
9. 濾過液通路（１４）が、ウェブ板によって、互いに別々の複数の濾過液通路に分割されていること、を特徴とする請求項７又は８に記載のスクリュプレス。

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