NO882648L

NO882648L - SCREW PRESS.

Info

Publication number: NO882648L
Application number: NO882648A
Authority: NO
Inventors: Mats Brander
Original assignee: Cellwood Machinery Ab
Priority date: 1986-10-16
Filing date: 1988-06-15
Publication date: 1988-06-15
Also published as: NO882648D0

Description

Oppfinnelsen vedrører en skruepresse av den type som benyttes for avvanning av fibermasser, slam, sedimenter og lignende materialer. Det aktuelle materiale tilføres pressen ved den ene enden av en avlang, i hovedsaken horisontal og sylindrisk siktmantel som opptar en presseskrue som er dreibar om sin lengdeakse. Den avvannede substans forlater pressen gjennom en utløpssone anordnet ved den andre enden av presseskruen og utført med et ringformet tverrsnitt. De indre og ytre vegger i utløpssonen divergerer i materetningen og innerveggen understøttes av et trykkreaksjonselement som kan forskyves i skruens aksialeretning og i hovedsaken har ringform eller siirkulær form. The invention relates to a screw press of the type used for dewatering fiber masses, sludge, sediments and similar materials. The material in question is fed to the press at one end of an oblong, essentially horizontal and cylindrical screening mantle which accommodates a press screw which can be rotated about its longitudinal axis. The dewatered substance leaves the press through an outlet zone arranged at the other end of the press screw and made with an annular cross-section. The inner and outer walls in the outlet zone diverge in the feed direction and the inner wall is supported by a pressure reaction element which can be displaced in the axial direction of the screw and is essentially ring-shaped or circular.

Aksialforskyvning av reaksjonselementet resulterer i varierende effektivt tverrsnittsareal i utløpssonen. Denne variasjonsmulighet er nødvendig for at dette areal skal kunne tilpasses de herskende driftsbetingelser, særlig med hensyn til innholdet av tørrsubstander i innløpsmaterialet og strukturen til substansen, såsom eksempelvis fiberdimensjon-er, partikkelstørrelse og lignende. Når slik tilpassing skjer, forskyves rekasjonselementet i aksialretningen. Dette betyr at i samtlige stillinger vil den effektive bredden til utløpssonen eller utløpsgapet være den samme rundt hele omkretsen til gapet. Man har imidlertid funnet at trykket inne i materialet vil bli betydelig større utfor den del av mateskruen hvor dens skrueviklede skovle avsluttes, enn ved resten av omkretsen. Denne trykkforskjell indikerer at det ville være ønskelig å ha et bredere utløpsgap på det førstnevnte sted. På grunn av skruens rotasjonsbevegelse vil imidlertid dette sted hele tiden rotere, mens reaksjonselementet ikke roterer, og de ville derfor eventuelt være nødvendig å sørge for at pressen er slik at områdesektoren med det maksimale utløp tar del i skruens rotasjonsbevegelse. Hovedhensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en skruepresse som tilfredsstiller det ovenfor nevnte krav. Ifølge det generelle inventive konsept er dette muliggjort derved at den del av reaksjonselementet som bærer utløps- sonens innervegg kan gi etter på en fjærende måte i materialets materetning. Takket være dette arrangement vil det effektive utløpsareal i en hver sektor rundt omkretsen av utløpsgapet korrespondere med det trykk som hersker i denne sektor. Sagt på annen måte, den radielle avstand mellom innerveggen og ytterveggen I utløpssonen vil alltid ha sin maksimalverdi utfor enden av mateskruens skrueskovle, og en minimalverdi ved det diametralt motsatte sted. Et utførelses-eksempel av oppfinnelsen skal nå beskrives under henvisning til tegningen som viser et snitt gjennom en skruepresse ifølge oppfinnelsen. Axial displacement of the reaction element results in varying effective cross-sectional area in the outlet zone. This possibility of variation is necessary so that this area can be adapted to the prevailing operating conditions, particularly with regard to the content of dry substances in the inlet material and the structure of the substance, such as, for example, fiber dimensions, particle size and the like. When such adaptation takes place, the reaction element is displaced in the axial direction. This means that in all positions the effective width of the outlet zone or outlet gap will be the same around the entire circumference of the gap. However, it has been found that the pressure inside the material will be significantly greater beyond the part of the feed screw where its screw-wound vane terminates, than at the rest of the circumference. This pressure difference indicates that it would be desirable to have a wider outlet gap at the former location. Due to the rotational movement of the screw, however, this place will constantly rotate, while the reaction element does not rotate, and it would therefore be necessary to ensure that the press is such that the area sector with the maximum outlet takes part in the rotational movement of the screw. The main purpose of the invention is to provide a screw press that satisfies the above-mentioned requirement. According to the general inventive concept, this is made possible by the fact that the part of the reaction element which carries the inner wall of the discharge zone can yield in a resilient manner in the material's feeding direction. Thanks to this arrangement, the effective outlet area in each sector around the perimeter of the outlet gap will correspond to the pressure prevailing in this sector. Put another way, the radial distance between the inner wall and the outer wall In the outlet zone will always have its maximum value beyond the end of the screw vane of the feed screw, and a minimum value at the diametrically opposite location. An embodiment of the invention will now be described with reference to the drawing which shows a section through a screw press according to the invention.

Henvisningstallet 1 viser til et maskinfundament som bærer to lagerhus 2 og 3 i hver sin ende av en aksel 4 som driver presseskruen 7. Drivmekanismen kan være av egnet type, eksempelvis en kjede- eller V-beltedrift, og er derfor Ikke vist på tegningen. Til lagerhuset 2 er det festet et lager-endeskjold 5 hvorigjennom akselen 4 går inn i selve pressekammeret. Pressekammeret er utad begrenset av en sylindrisk siktmantel 6 og er innad begrenset av presseskruens kjerne 8 som divergerer konisk i retning mot pressens utløp. Henvisningstallet 9 betegner skruens skrueskovle og henvisningstallet 10 betegner åpninger I siktmantelens bunnparti. Gjennom disse åpninger kan separert væske forlate rommet innenfor mantelen 6. Den fjernede væske vil først gå ned i et traulignende opptaksrom 11 og så gå til et væskeutløp 12. Materialet som tilføres pressen mates inn gjennom et innløpsrør 13 og vil på dette stadium i prosessen i hovedsaken ha et tørrsubstandinnhold på noen få prosent. Det komprimerte materiale forlater pressekammeret gjennom en spalte eller et gap 14. Dette er ringformet i tverrsnittet og begrenses utad av en konisk forlengelse 6a av siktmantelen og innad av en ring 15 hvis ytterflate 15a også er konisk. The reference numeral 1 refers to a machine foundation which carries two bearing housings 2 and 3 at each end of a shaft 4 which drives the press screw 7. The drive mechanism can be of a suitable type, for example a chain or V-belt drive, and is therefore not shown in the drawing. A bearing end shield 5 is attached to the bearing housing 2, through which the shaft 4 enters the press chamber itself. The press chamber is externally limited by a cylindrical screening jacket 6 and is internally limited by the core 8 of the press screw which diverges conically in the direction towards the outlet of the press. The reference number 9 denotes the screw blade of the screw and the reference number 10 denotes openings in the bottom part of the screening mantle. Through these openings, separated liquid can leave the space within the mantle 6. The removed liquid will first go down into a trough-like receiving space 11 and then go to a liquid outlet 12. The material supplied to the press is fed in through an inlet pipe 13 and will at this stage in the process in the main thing is to have a dry matter content of a few percent. The compressed material leaves the press chamber through a slit or gap 14. This is annular in cross-section and is limited outwardly by a conical extension 6a of the screening mantle and inwardly by a ring 15 whose outer surface 15a is also conical.

Ringen 15 er ved hjelp av en mellomliggende gummiring 17 båret av en andre ring 16 som i sin tur bæres av en hylse 18 hvis frie ende er anordnet inne i et ringformet sylinder- kammer 19 som kan tilføres trykkluft. Trykkluften tilføres gjennom en "boring 20 og trykket kan varieres ved hjelp av en trykkregulator 21 som, via en ledning 22, er tilknyttet en ikke vist, egnet trykkilde. Det pressede materiale går fra gapet 14 til et utløp 23. The ring 15 is supported by an intermediate rubber ring 17 by a second ring 16 which in turn is supported by a sleeve 18 whose free end is arranged inside an annular cylinder chamber 19 which can be supplied with compressed air. The compressed air is supplied through a bore 20 and the pressure can be varied by means of a pressure regulator 21 which, via a line 22, is connected to a suitable pressure source, not shown. The pressed material goes from the gap 14 to an outlet 23.

Den foran beskrevne innretning virker på følgende måte.The device described above works in the following way.

Når pressen er startet vil trykket i ringsylinderen 19 suksessivt økes ved hjelp av trykkregulatoren 21. Reaksjons-trykkelementet som utgjøres av komponentene 15,16 og 17, forskyves derved i retning mot skruen 7. Når elementet har nådd en stilling i hvilken gapet 14 har en optimal bredde, vil lufttrykket i kammeret 19 bli holdt på denne verdi. Aksialinnstillingen av rekasJonstrykkelementet velges under hensyntagen til det ønskede væskeinnhold i det produkt som pressen leverer. Dersom dette produkt skal underkastes ytterligere behandling, eksempelvis presses til briketter, må væskeinnholdet ikke være for høyt, fordi man ellers ikke vil kunne håndtere den pressede substans. På en annen side må reaksjonselementet ikke beveges til en stilling så nært inntil skruens 7 frie ende at gapet 14 blir for trangt. Da vil det nemlig være en fare for at pressen enten blokkeres eller at materialet friksjonsoppvarmes i så sterk grad at det skades. Dette gjelder særlig i forbindelse med trefibre. Som nevnt ovenfor og som det vil fremgå av det som nettopp er sagt, skjer aksialforskyvningen av samtlige komponenter 15,16,17 bare slik at gapet 14 innstilles på en optimal bredde under hensyntagen til driftsparameterne. Det vil av dette gå frem at fordi bredden vil være den samme rundt hele omkretsen til gapet, vil en slik innstilling ikke løse problemet som skyldes trykkgradienten i omkretsretningen. Takket være det faktum at ifølge oppfinnelsen ringen 15 bære av ringen 16 vedhjelp av den mellomliggende gummiring 17, vil ringen 17 kunne trykkes sammen på ulik måte på ulike steder rundt omkretsen. Dette betyr med andre ord at ringen 15 kan innta en skråstilling, som antydet på tegningen, hvilket illustrerer at gapets 14 effektive bredde er øket på det sted hvor skruens 7 skrueskovle ender (her ved skruens bunnende). When the press is started, the pressure in the ring cylinder 19 will be successively increased by means of the pressure regulator 21. The reaction pressure element, which is made up of the components 15, 16 and 17, is thereby displaced in the direction towards the screw 7. When the element has reached a position in which the gap 14 has a optimum width, the air pressure in the chamber 19 will be kept at this value. The axial setting of the rekasion pressure element is selected taking into account the desired liquid content in the product delivered by the press. If this product is to be subjected to further processing, for example pressed into briquettes, the liquid content must not be too high, because otherwise you will not be able to handle the pressed substance. On the other hand, the reaction element must not be moved to a position so close to the free end of the screw 7 that the gap 14 becomes too narrow. There will then be a danger of the press either being blocked or the material being frictionally heated to such an extent that it is damaged. This applies particularly in connection with wood fibres. As mentioned above and as will be apparent from what has just been said, the axial displacement of all components 15, 16, 17 only occurs so that the gap 14 is set to an optimal width taking into account the operating parameters. It will appear from this that because the width will be the same around the entire circumference of the gap, such a setting will not solve the problem caused by the pressure gradient in the circumferential direction. Thanks to the fact that according to the invention the ring 15 supports the ring 16 with the help of the intermediate rubber ring 17, the ring 17 will be able to be pressed together in different ways at different places around the circumference. In other words, this means that the ring 15 can assume an inclined position, as indicated in the drawing, which illustrates that the effective width of the gap 14 is increased at the place where the screw 7 screw blade ends (here at the bottom of the screw).

I den praktiske realisering av oppfinnelsen kan det her viste og beskrevne utførelseseksempel modifiseres på mange måter. Aksialinnstillingen av reaksjonselementet kanskje på mange andre måter, eksempelvis ved hjelp av en konvensjonell sylinder, som kan være en hydraulisk sylinder. Andre muligheter innbefatter mekanisk forskyvningsutstyr. Kompo-nenten 17 må ikke nødvendigvis være en kontinuerlig ring, men kan også være dannet av flere puter av ettergivende materiale eller av vanlige trykk-metallfJærer. Det eneste vesentlige krav er at reaksjonselementet innbefatter en komponent som tillater at ringen 15 inntar en usymmetrisk stilling med mulighet for kompensering for trykkvariasjonene i det pressede materiale, som ved skruens utløpsende skyldes skruens store stigning. In the practical realization of the invention, the exemplary embodiment shown and described here can be modified in many ways. The axial setting of the reaction element may be in many other ways, for example by means of a conventional cylinder, which may be a hydraulic cylinder. Other possibilities include mechanical displacement equipment. The component 17 does not necessarily have to be a continuous ring, but can also be formed of several pads of yielding material or of ordinary compression metal springs. The only essential requirement is that the reaction element includes a component that allows the ring 15 to assume an asymmetric position with the possibility of compensation for the pressure variations in the pressed material, which at the outlet end of the screw is due to the screw's large rise.

Det skal her understrekes at den nye driftsmåte ifølge oppfinnelsen ikke kan oppnås i de tidligere kjente innret-ninger hvor utløpet er omgitt enten av en luftfylt gummiring eller av et antall klaffer. En luftfylt gummiring kan deformeres i samsvar med en trykkøking i materialet, slik at gapets tverrsnittsareal øker, men denne trykkøking inne i gummislangen vil i et gassmedium medføre at man får samme trykkverdi på alle steder rundt omkretsen. Av dette følger at gapets bredde også vil være den samme i omkretseretningen. Man har også fastslått at i presser av denne type foreligger det en fare for at gummislangen vil kunne løsne der hvor den er festet til sin monteringsring. Årsaken til dette er at slangen i sin tverrsni ttsretning ikke vil ha en lukket profil, men vil være i hovedsaken halvsirkulær, med de to veggendene festet til monteringselementet. Presser med klaffer tillater i seg selv en variasjon av gapets bredde over omkretsen, men for at klaffene skal kunne virke ved ulike nominelle utløpsgapbreddeverdier må deres sideveis avstand være så stor at man i disse frie rom vil få en helt uakseptabel lekkasje. It must be emphasized here that the new mode of operation according to the invention cannot be achieved in the previously known devices where the outlet is surrounded either by an air-filled rubber ring or by a number of flaps. An air-filled rubber ring can be deformed in accordance with an increase in pressure in the material, so that the cross-sectional area of the gap increases, but this increase in pressure inside the rubber hose will, in a gas medium, result in the same pressure value everywhere around the circumference. It follows from this that the width of the gap will also be the same in the circumferential direction. It has also been established that in presses of this type there is a danger that the rubber hose will come loose where it is attached to its mounting ring. The reason for this is that the hose in its cross-sectional direction will not have a closed profile, but will be essentially semi-circular, with the two wall ends attached to the mounting element. Presses with flaps in themselves allow a variation of the width of the gap over the circumference, but in order for the flaps to be able to work at different nominal outlet gap width values, their lateral distance must be so large that in these free spaces you will get a completely unacceptable leakage.

Claims

Screw press for removing liquid from fiber masses, sludge,

sediments or similar materials which are supplied to the press at one end of a press screw (7) which is rotatable about its longitudinal axis and is placed within a cylindrical sieve jacket (6), the pressed material passing through an outlet zone (14) with an annular cross-section and placed at the other end of the screw, the inner and outer walls in this zone diverging in the direction of movement of the pressed material and the inner wall in the zone is placed on an annular or circular pressure reaction element (15-17) which is displaceable in the axial direction of the screw, characterized in that the part (15) of the element (15-17) which includes the mentioned inner wall (15a), by means of a device (17) is compliantly carried by another part (16) of the element, so that any sector of the wall (15a) which during the rotation of the screw (7) is exposed to the highest pressure from the material,

can yield in a yielding way in the material's feed direction, so that the effective gap width of the outlet zone (14) will thereby have a maximum value in this sector.