WO2014108349A1 - Pressschneckenseparator und verfahren zum betrieb des pressschneckenseparators - Google Patents

Pressschneckenseparator und verfahren zum betrieb des pressschneckenseparators Download PDF

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WO2014108349A1
WO2014108349A1 PCT/EP2014/050018 EP2014050018W WO2014108349A1 WO 2014108349 A1 WO2014108349 A1 WO 2014108349A1 EP 2014050018 W EP2014050018 W EP 2014050018W WO 2014108349 A1 WO2014108349 A1 WO 2014108349A1
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WO
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screen
screw
longitudinal direction
sieve
separator according
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Application number
PCT/EP2014/050018
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Inventor
Otto Roiss
Original Assignee
Röhren- Und Pumpenwerk Bauer Ges.M.B.H.
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    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/02—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/12—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using pressing worms or screws co-operating with a permeable casing
    • B30B9/121—Screw constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
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    • B30B9/02—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/12—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using pressing worms or screws co-operating with a permeable casing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/02—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/26—Permeable casings or strainers

Definitions

  • the present invention relates to a screw extruder for separating solid components from a slurry containing solid and liquid components, and to a method for operating the screw extruder.
  • Press screw separators have a cylindrical sieve. In the sieve a rotating screw is arranged. By the screw, the pulp is squeezed out within the sieve, so that the liquid components pass through the lateral surface of the sieve. At the front end of the screen, a Feststoffpfropfen forms.
  • the effluent from municipal, industrial or agricultural operations e.g., güile or flocculant treated municipal sewage sludge
  • cleaning of the screen is required at regular intervals.
  • the cylindrical sieve should be rotatable together with the screw for cleaning purposes.
  • the object is achieved by the features of the independent claims, the dependent claims have advantageous embodiments of the invention to the subject.
  • the object is achieved by a press screw separator for separating solid components from a slurry containing solid and liquid components. Wastewater from municipal, industrial or agricultural enterprises is used as the slurry, which may be stabilized with flocculants.
  • the press screw separator comprises a housing and a cylindrical screen disposed in the housing.
  • a worm is rotatably mounted in the housing.
  • the worm extends at least partially into the cylindrical sieve.
  • a longitudinal direction and a circumferential direction are defined.
  • the worm is rotatably mounted about the longitudinal axis.
  • the screen is rotatably arranged around the longitudinal direction.
  • the sieve does not require its own drive, since with a sufficient solids content between the screw and the sieve a torque is transmitted from the screw to the sieve.
  • at least one retaining element is arranged in the housing, in particular between a housing wall and the lateral surface of the screen. Furthermore, an actuator is provided.
  • the holding element By means of the actuator, the holding element can be moved into a locking position and in a freewheeling position.
  • One end of the actuator is in particular firmly connected to the housing.
  • the other end of the actuator is connected to the retaining element.
  • On the screen, in particular on the lateral surface of the screen, at least one fixed stop is provided on the screen, in particular on the lateral surface of the screen.
  • This "locking position” is also referred to as "working position”.
  • the at least one holding element is moved by means of the actuator in the freewheeling position.
  • the retaining element moves away from the stop. In the free-running position, the screen rotates with the worm. This makes it possible to clean the sieve from all sides. According to the invention, therefore, the retaining element is actively moved, with the actuator, in the locking position and freewheeling position.
  • the holding element and the corresponding stop on the screen can over the entire length the sieve act, so that the force between the Gareiement and the stop is transmitted over the largest possible area.
  • the worm it is possible in accordance with the invention for the worm to rotate in the same direction both when the pulp is pressed out and when the sieve is cleaned.
  • the holding element is designed as a longitudinally extending holding rail.
  • the retaining rail extends in the longitudinal direction over a holding element length.
  • the sieve extends longitudinally over a sieve length.
  • the holding element length is at least 50%, preferably at least 75%, particularly preferably 100%, of the sieve length.
  • the stop or the plurality of stops extend over at least 50%, preferably over at least 75%, particularly preferably over at least 95%, of the holding element length.
  • the sieve Due to the fact that the sieve is supported against rotation on the retaining rail not only at its front ends but along its entire length, the sieve does not have to be very rigid. This has significant advantages during the squeezing of the pulp.
  • the sieve deforms elliptically, depending on the position of the usually double-barreled screw and / or the amount of the solid.
  • the inventive design of the press screw separator the screen may be relatively unstable, so that this deformation is possible during the squeezing of the pulp.
  • the gap between the screw flights and the inner diameter of the screen can thereby be kept as low as possible, since contact between the screw flights and the screen is effectively avoided.
  • the retaining rail is preferably arranged parallel to the longitudinal direction.
  • the retaining rail is moved away from the outer surface of the screen to the outside. In particular, this movement takes place in a radial direction perpendicular to the longitudinal direction.
  • the retaining rail is arranged parallel to the longitudinal direction both in the locking position and in the freewheeling position.
  • the retaining rail is preferably over stored at least one guide element in the housing.
  • This guide element preferably has a housing-fixed cylinder, in which a piston is guided.
  • the Koiben is connected to the retaining rail.
  • a plurality of washing nozzles distributed along the longitudinal direction are preferably arranged. By means of these washing nozzles, water can be sprayed from outside onto the sieve in order to clean the sieve. Since the screen rotates during cleaning, it is sufficient to arrange only one row of washing nozzles.
  • a sensor for detecting a rotational angle and / or a rotational speed of the sieve is preferably provided.
  • the movement of the at least one retaining element from the freewheeling position into the locking position preferably takes place as a function of the data detected by the sensor. This ensures that the retaining element moves in Verriegeiungsposition at the right time, so that the stop rests against the retaining element.
  • a plurality of holding elements are provided along the circumferential direction of the screen.
  • at least one actuator and at least one fixed stop connected to the screen are provided.
  • the actuator is preferably hydraulically, pneumatically or electrically operated.
  • the worm preferably comprises a conical worm core and at least one worm helix arranged on the worm core. Furthermore, an inlet for the pulp is arranged on the press screw separator on one end face of the cylindrical screen. At the other end of the screen a solids outlet is formed.
  • the conical worm core preferably tapers towards the inlet.
  • a cone ring is preferably arranged, which regulates the discharge amount of the solid.
  • the invention further comprises a method for operating the proposed press screw separator. The following steps are provided: (i) squeezing out the pulp, whereby the worm rotates and the holding element in the locking device (Ii) moving the retainer to the freewheel position, (iii) rotating the worm while the retainer is in the freewheeling position so that the wire rotates with the worm, and (iv) cleaning the wire as the wire moves with the winder Snail is rotating.
  • the screw Before the retaining element is moved into the Freiiaufposition, preferably takes a momentary switching off the drive of the worm.
  • the screw is set in rotation again.
  • the screw rotates to squeeze the pulp and during cleaning of the sieve in the same direction.
  • To clean the screen in particular the mentioned washing nozzles are turned on.
  • the rotation of the screen is monitored by the sensor.
  • the sensor passes a certain turning path of the screen to the actuator. Accordingly, the actuator moves the retaining element back into the locking position.
  • the sieve is caught by the holding elements and prevented from further rotation. Then again the squeezing of the pulp can take place.
  • the holding elements can also be adjusted for maintenance, for example, to prevent falling of the screen when disassembling the screw.
  • the subclaims of the press screw separator according to the invention and the presented embodiments of the press screw separator find correspondingly advantageous application to the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows three views of a press screw separator according to the invention according to an embodiment, Fig. 2 the marked in Fig. 1 section B-B,
  • FIG. 3 shows the marked in Fig. 1 section A-A
  • FIG. 4 marked in Fig. 1 section CC, and 5 shows the detail V marked in FIG. 4.
  • FIGS. 1 shows three different views of the press screw separator 1.
  • FIGS. 2 to 3 show the sections marked in FIG. 5 shows the detail V marked in FIG. 4.
  • the press screw separator 1 comprises a housing 2.
  • a cylindrical screen 3 is arranged in the housing 2.
  • a worm 4 is rotatably mounted in the housing 2.
  • the worm 4 extends through the cylindrical sieve 3.
  • a drive 5 designed as an electric motor or hydraulic motor, is provided.
  • an inlet 6 is formed in the housing.
  • the pulp to be squeezed out is directed into the interior of the sieve 3.
  • a solids outlet 8 is provided at the left end of the screen 3.
  • a drain 7 is provided at the bottom of the housing 2, for the liquid components of the slurry. Another sequence 7 is possible at a front end of the hollow screw 4.
  • the supplied via the inlet 6 pulp is squeezed by the rotation of the screw 4 from right to left. As a result, a solid plug is formed in the left area.
  • the solid leaves the press screw separator 1 via the solids outlet 8.
  • the separated liquid constituents flow out through the sieve 3 and leave the press screw separator 1 via the outlet 7.
  • FIG. 2 shows a conical ring 9 at the solids outlet 8.
  • the position of the cone ring 9 regulates the amount of solid discharged.
  • FIG. 2 shows the exact configuration of the screw 4.
  • the screw 4 comprises a screw core 10 and at least one screw core 10 arranged worm helix 1 1.
  • the worm core 10 is conical and tapers in the direction of the inlet. 6
  • FIGS. 2-4 show a longitudinal direction 13.
  • this longitudinal direction 13 extend the sieve 3 and the screw 4.
  • the screw 4 is rotated about the longitudinal direction 13.
  • Perpendicular to the longitudinal direction 13 is a radial direction 14.
  • the circumferential direction 15 is defined around the longitudinal direction 13. in the housing 2, a plurality of washing nozzles 12 are arranged along the longitudinal direction 13.
  • a liquid, in particular water can be injected from the outside onto the sieve 3.
  • Fig. 3 shows two holding elements 17, designed as holding rails.
  • the holding elements 17 each extend in the longitudinal direction 13.
  • the holding elements 17 are connected via an actuator 16 and guide elements 18 fixed to the housing 2.
  • the actuator 16 By means of the actuator 16, the holding elements 13 can be moved inwards, in the direction of the wire 3, and outwardly, away from the wire 3.
  • Fig. 3 further shows that 3 stops 19 are formed on the wire.
  • the exact design of the holding member 17 and the stopper 19 shows the enlarged view in Fig. 5.
  • the stop 19 shown is fixedly connected to the wire 3.
  • the stop 19 abuts against the retaining element 17.
  • the position shown in the figures is referred to as the "locking position".
  • the actuator 16 By means of the actuator 16, the holding member 17 can be moved to the outside. As a result, the stop 19 is no longer on the holding element 17, whereby a rotation of the wire 3 is possible.
  • the guide elements 18 have a housing-fixed cylinder 23. In this cylinder 23, a piston 24 is guided linearly movable. The piston 24 is connected to the holding element 17.
  • FIG. 2 shows a screen length 20 of the screen 3.
  • FIG. 3 shows a retaining element length 21 of the retaining element 17.
  • the retaining element length 21 is formed as large as possible, so that The force between the retaining element 17 and the stop 19 can be transmitted over the largest possible proportion of the screen length 20.
  • a Feststoffpfropfen forms in the annular gap between the screw core 10 and the sieve 3.
  • This Feststoffpfropfen transmits torque from the screw 4 to the sieve 3.
  • the holding elements 17 are in the locking position, the screen 3 is rotationally fixed and it can be done a squeezing of the pulp.
  • the holding elements 17 are moved outwards, so that the wire 3 rotates together with the screw 4.
  • the sensor 23 detects the rotational movement of the screen 3 and can control the actuators 16 at the correct time, so that the holding elements 17 are moved back into the locking position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pressschneckenseparator (1) zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteife enthaltenden Trübe umfassend ein Gehäuse (2), ein im Gehäuse (2) angeordnetes zylindrisches Sieb (3), an dem eine Längsrichtung (13) und eine Umfangsrichtung (15) definiert sind, wobei das Sieb (3) drehbeweglich um die Längsrichtung (13) ist, eine innerhalb des Siebes (3) angeordnete Schnecke (4) zum Auspressen der Trübe, wobei die Schnecke (4) drehbeweglich um die Längsrichtung (13) ist, zumindest ein im Gehäuse (2) angeordnetes Haltelement (17), zumindest einen Aktuator (18) zum Bewegen des zumindest einen Halteiements (17) zwischen einer Verriegelungsposition und einer Freilaufposition, zumindest einen fest mit dem Sieb (3) verbundenen Anschlag (19), der zum Anliegen am Haltelement (17) in der Verriegelungsposition ausgebildet ist, sodass in der Verriegelungsposition das Sieb (3) in zumindest einer Umfangsrichtung (15) drehfest ist und in der Freilaufposition das Sieb (3) mit der Schnecke (4) mitdreht.

Description

Pressschneckenseparator und Verfahren zum Betrieb des Pressschnecken
Separators
Beschreibung Vorliegende Erfindung betrifft einen Pressschneckenseparator zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe sowie ein Verfahren zum Betrieb des Pressschneckenseparators.
Pressschneckenseparatoren weisen ein zylindrisches Sieb auf. In dem Sieb ist eine rotierende Schnecke angeordnet. Durch die Schnecke wird die Trübe innerhalb des Siebes ausgepresst, so dass die flüssigen Bestandteile durch die Mantelfläche des Siebes hindurchtreten. Am stirnseitigen Ende des Siebes bildet sich ein Feststoffpfropfen. Als Trüben können Abwässer aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Betrieben (z.B. Güile oder mit Flockungsmitteln behandelte kommunale Klärschlämme) verwendet werden. Während des Betriebes bedarf es in regelmäßigen Abständen einer Reinigung des Siebes.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung einen Pressschneckenseparator anzugeben, der bei kostengünstiger Herstellung und Montage wartungsarm betrieben werden kann. Insbesondere soll zu Reinigungszwecken das zylindrische Sieb zusammen mit der Schnecke rotierbar sein. Des Weiteren ist es Aufgabe vorliegender Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb des Pressschneckenseparators anzugeben. Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche, Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Gegenstand. Somit wird die Aufgabe gelöst durch einen Pressschneckenseparator zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe. Als Trübe kommen Abwässer aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Betrieben zum Einsatz, die gegebenenfalls mit Flockungsmitteln stabilisiert werden. Der Pressschneckenseparator umfasst ein Gehäuse und ein im Gehäuse angeordnetes zylindrisches Sieb. Des Weiteren ist in dem Gehäuse eine Schnecke drehbar gelagert. Die Schnecke erstreckt sich zumindest teilweise in das zylindrische Sieb. Entsprechend der zylindrischen Form des Siebes sind eine Längsrichtung und eine Umfangsrichtung definiert. Die Schnecke ist drehbeweglich um die Längsachse gelagert. Zur Reinigung des Siebes ist vorgesehen, dass das Sieb um die Längsrichtung drehbar angeordnet ist. Das Sieb bedarf keines eigenen Antriebes, da bei einem ausreichenden Feststoffgehalt zwischen der Schnecke und dem Sieb ein Drehmoment von der Schnecke auf das Sieb übertragen wird. Erfindungsgemäß ist in dem Gehäuse, insbesondere zwischen einer Gehäusewandung und der Mantelfläche des Siebes, zumindest ein Halteelement angeordnet. Des Weiteren ist ein Aktuator vorgesehen. Mittels des Aktuators kann das Halteelement in eine Verriegelungsposition und in eine Freilaufposition bewegt werden. Ein Ende des Aktuators ist insbesondere fest mit dem Gehäuse verbunden. Das andere Ende des Aktuators ist mit dem Halteelement verbunden. An dem Sieb, insbesondere an der Mantelfläche des Siebes, ist zumindest ein fester Anschlag vorgesehen. Wenn das Halteelement in der Verriegelungsposition steht, liegt der Anschlag am Halteelement an, so dass das Sieb in zumindest einer Richtung drehfest ist. Diese "Verriegelungsposition" wird auch als "Arbeitsposition" bezeichnet. Während der Verriegelungs- oder Arbeitsposition ist das Sieb drehfest und die Trübe kann durch eine Rotation der Schnecke ausgepresst werden. Zum Reinigen des Siebes wird das zumindest eine Halteelement mittels des Aktuators in die Freilaufposition gefahren. Das Halteelement entfernt sich dabei vom Anschlag. In der Freilaufposition rotiert das Sieb mit der Schnecke. Dadurch ist es möglich, das Sieb von allen Seiten zu reinigen. Erfindungsgemäß wird also das Halteelement aktiv, mit dem Aktuator, in die Verriegelungsposition und Freilaufposition bewegt. Das Halteelement und der dazu korrespondierende Anschlag am Sieb können über die gesamte Länge des Siebes wirken, so dass die Kraft zwischen dem Halteeiement und dem Anschlag über eine möglichst große Fläche übertragen wird. Des Weiteren ist es erfindungsgemäß möglich, dass die Schnecke sowohl beim Auspressen der Trübe als auch beim Reinigen des Siebes in der gleichen Richtung dreht.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Halteelement als eine sich in Längsrichtung erstreckende Halteschiene ausgebildet ist. Die Halteschiene erstreckt sich in Längsrichtung über eine Halteelementlänge. Das Sieb erstreckt sich in Längsrichtung über eine Sieblänge. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Halteelementlänge zumindest 50%, vorzugsweise zumindest 75%, besonders vorzugsweise 100%, der Sieblänge beträgt. Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass sich der Anschlag oder die mehreren Anschläge über zumindest 50%, vorzugsweise über zumindest 75%, besonders vorzugsweise über zumindest 95%, der Halteelementlänge erstrecken. Durch die Verwendung einer Halteschiene als Halteelement wird die Kraft zwischen Anschlag und Halteelement über einen möglichst großen Bereich übertragen. Dadurch, dass das Sieb nicht nur an seinen stirnseitigen Enden, sondern entlang seiner gesamten Länge drehfest an der Halteschiene abgestützt ist, muss das Sieb nicht sehr steif ausgebildet sein. Dies hat entscheidende Vorteile während dem Auspressen der Trübe. Beim Auspressen der Trübe verformt sich nämlich das Sieb je nach Position der meist doppelläufigen Schnecke und/oder der Menge des Feststoffes elliptisch. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Pressschneckenseparators kann das Sieb relativ labil ausgebildet sein, so dass diese Verformung während dem Auspressen der Trübe möglich ist. Des Weiteren kann dadurch der Spalt zwischen den Schneckenflügeln und dem Innendurchmesser des Siebes möglichst gering gehalten werden, da ein Kontakt zwischen den Schneckenflügeln und dem Sieb effektiv vermieden wird.
Die Halteschiene ist bevorzugt parallel zur Längsrichtung angeordnet. Bei einem Bewegen der Halteschiene in die Freilaufposition wird die Halteschiene von der Mantel- fläche des Siebes nach außen wegbewegt. Insbesondere erfolgt diese Bewegung in einer zur Längsrichtung senkrechten Radialrichtung.
Die Halteschiene ist sowohl in der Verriegelungsposition als auch in der Freilaufposition parallel zur Längsrichtung angeordnet. Hierzu ist die Halteschiene vorzugsweise über zumindest ein Führungselement im Gehäuse gelagert. Dieses Führungselement weist bevorzugt einen gehäusefesten Zylinder auf, in dem ein Kolben geführt ist. Der Koiben ist mit der Halteschiene verbunden. In dem Gehäuse sind bevorzugt mehrere, entlang der Längsrichtung verteilte Waschdüsen angeordnet. Mittels dieser Waschdüsen kann Wasser von außen auf das Sieb gespritzt werden, um so das Sieb zu reinigen. Da während dem Reinigen das Sieb rotiert, ist es ausreichend, nur eine Reihe an Waschdüsen anzuordnen. Des Weiteren ist bevorzugt ein Sensor zum Erfassen eines Drehwinkels und/oder einer Drehgeschwindigkeit des Siebes vorgesehen. Das Bewegen des zumindest einen Halteelements von der Freilaufposition in die Verriegelungsposition erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit der vom Sensor erfassten Daten. Dadurch wird gewährleistet, dass das Halteelement zum richtigen Zeitpunkt in Verriegeiungsposition fährt, so dass der Anschlag an dem Halteelement anliegt.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass entlang der Umfangsrichtung des Siebes mehrere Halteelemente vorgesehen sind. Für jedes Halteelement ist zumindest ein Aktuator und jeweils zumindest ein fest mit dem Sieb verbundener Anschlag vorge- sehen.
Der Aktuator ist vorzugsweise hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch betrieben.
Die Schnecke umfasst vorzugsweise eine konische Schneckenseele und zumindest eine auf der Schneckenseele angeordnete Schneckenwendel. Des Weiteren ist am Pressschneckenseparator an einer Stirnseite des zylindrischen Siebes ein Zulauf für die Trübe angeordnet. An der anderen Stirnseite des Siebes ist ein Feststoffauslass ausgebildet. Die konische Schneckenseele verjüngt sich vorzugsweise zum Zulauf hin. Am Feststoffauslass ist vorzugsweise ein Konusring angeordnet, der die Auslassmenge des Feststoffes regelt.
Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Verfahren zum Betrieb des vorgestellten Pressschneckenseparators. Dabei sind folgende Schritte vorgesehen: (i) Auspressen der Trübe, wobei die Schnecke rotiert und das Halteelement in der Verriegelungs- Position ist, (ii) Bewegen des Halteeiements in die Freilaufposition, (iii) Rotieren der Schnecke, während das Halteelement in der Freilaufposition ist, so dass das Sieb mit der Schnecke rotiert, und (iv) Reinigen des Siebes, währen das Sieb mit der Schnecke rotiert.
Bevor das Halteelement in die Freiiaufposition bewegt wird, erfolgt vorzugsweise ein kurzzeitiges Ausschalten des Antriebs der Schnecke. Sobald das Halteelement in der Freiiaufposition ist, wird die Schnecke wieder in Rotation versetzt. Insbesondere rotiert die Schnecke zum Auspressen der Trübe als auch während dem Reinigen des Siebes in der gleichen Richtung. Zum Reinigen des Siebes werden insbesondere die erwähnten Waschdüsen eingeschaltet. Die Rotation des Siebes wird mit dem Sensor überwacht. Der Sensor gibt einen bestimmten Drehweg des Siebes an den Aktuator weiter. Dementsprechend fährt der Aktuator das Halteelement wieder in die Verriegelungsposition. Das Sieb wird dabei von den Halteelementen eingefangen und am Weiterdrehen gehindert. Daraufhin kann wieder das Auspressen der Trübe erfolgen.
Die Halteelemente können auch zu Wartungsarbeiten verstellt werden, um beispielsweise ein Herabfallen des Siebes beim Demontieren der Schnecke zu verhindern. Die Unteransprüche des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators sowie die vorgestellten Ausbildungen des Pressschneckenseparators finden entsprechend vorteilhafte Anwendung auf das erfindungsgemäße Verfahren.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 drei Ansichten eines erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators gemäß einem Ausführungsbeispiel, Fig. 2 den in Fig. 1 gekennzeichneten Schnitt B-B,
Fig. 3 den in Fig. 1 gekennzeichneten Schnitt A-A,
Fig. 4 den in Fig. 1 gekennzeichneten Schnitt C-C, und Fig. 5 das in Fig. 4 gekennzeichnete Detail V. im Folgenden wird anhand der Fig. 1 bis 5 ein Ausführungsbeispiel eines Press- Schneckenseparators 1 gezeigt. Fig. 1 zeigt drei verschiedene Ansichten des Pressschneckenseparators 1. Die Fig. 2 bis 3 zeigen die in Fig. 1 gekennzeichneten Schnitte. Fig. 5 zeigt das in Fig. 4 gekennzeichnete Detail V.
Der Pressschneckenseparator 1 umfasst ein Gehäuse 2. in dem Gehäuse 2 ist ein zylindrisches Sieb 3 angeordnet. Des Weiteren ist in dem Gehäuse 2 eine Schnecke 4 drehbar gelagert. Die Schnecke 4 erstreckt sich durch das zylindrische Sieb 3.
Zum Rotieren der Schnecke 4 ist ein Antrieb 5, ausgebildet ais Elektromotor oder Hydraulikmotor, vorgesehen.
An der rechten Stirnseite des Siebes 3 ist ein Zulauf 6 im Gehäuse ausgebildet. Mittels des Zulaufs 6 wird die auszupressende Trübe in den Innenraum des Siebes 3 geleitet. An der linken Stirnseite des Siebes 3 ist ein Feststoffauslass 8 vorgesehen. An der Unterseite des Gehäuses 2 ist ein Ablauf 7 für die flüssigen Bestandteile der Trübe vorgesehen. Ein weiterer Ablauf 7 ist an einem stirnseitigen Ende der hohlen Schnecke 4 möglich.
Die über den Zulauf 6 zugeführte Trübe wird durch die Rotation der Schnecke 4 von rechts nach links ausgepresst. Dadurch bildet sich im linken Bereich ein Feststoff- pfropfen. Der Feststoff verlässt den Pressschneckenseparator 1 über den Feststoffauslass 8. Die abgetrennten flüssigen Bestandteile fließen durch das Sieb 3 nach außen und verlassen den Pressschneckenseparator 1 über den Ablauf 7.
Fig. 2 zeigt einen Konusring 9 am Feststoffauslass 8. Durch die Position des Konus- rings 9 wird die Menge des abgegebenen Feststoffes reguliert.
Des Weiteren zeigt Fig. 2 die genaue Ausbildung der Schnecke 4. Die Schnecke 4 umfasst eine Schneckenseele 10 und zumindest eine auf der Schneckenseele 10 angeordnete Schneckenwendel 1 1. Die Schneckenseele 10 ist konisch ausgebildet und verjüngt sich in Richtung des Zulaufes 6.
Fig. 2 - 4 zeigen eine Längsrichtung 13. In dieser Längsrichtung 13 erstrecken sich das Sieb 3 und die Schnecke 4. Mittels des Antriebs 5 wird die Schnecke 4 um die Längsrichtung 13 gedreht. Senkrecht zur Längsrichtung 13 steht eine Radialrichtung 14. Um die Längsrichtung 13 ist die Umfangsrichtung 15 definiert. in dem Gehäuse 2 sind entlang der Längsrichtung 13 mehrere Waschdüsen 12 angeordnet. Mittels der Waschdüsen 12 kann eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, von außen auf das Sieb 3 gespritzt werden.
Fig. 3 zeigt zwei Halteelemente 17, ausgebildet als Halteschienen. Die Halteelemente 17 erstrecken sich jeweils in Längsrichtung 13. Die Halteelemente 17 sind über einen Aktuator 16 und über Führungselemente 18 fest mit dem Gehäuse 2 verbunden. Mittels des Aktuators 16 können die Halteelemente 13 nach innen, in Richtung des Siebes 3, und nach außen, von dem Sieb 3 weg, bewegt werden.
Fig. 3 zeigt des Weiteren, dass an dem Sieb 3 Anschläge 19 ausgebildet sind. Die genaue Ausbildung des Halteelements 17 und des Anschlags 19 zeigt die vergrößerte Darstellung in Fig. 5. Der gezeigte Anschlag 19 ist fest mit dem Sieb 3 verbunden. Der Anschlag 19 liegt an dem Halteelement 17 an. Dadurch ist das Sieb drehfest aufgenommen. Die in den Figuren gezeigte Stellung wird als "Verriegelungsposition" bezeichnet. Mittels des Aktuators 16 kann das Halteelement 17 nach außen bewegt werden. Dadurch liegt der Anschlag 19 nicht mehr am Halteelement 17 an, wodurch ein Rotieren des Siebes 3 möglich ist.
Die Führungselemente 18 weisen einen gehäusefesten Zylinder 23 auf. In diesem Zylinder 23 ist ein Kolben 24 linear beweglich geführt. Der Kolben 24 ist mit dem Halteelement 17 verbunden.
Fig. 2 zeigt eine Sieblänge 20 des Siebes 3. Fig. 3 zeigt eine Halteelementlänge 21 des Halteelements 17. Die Halteelementlänge 21 ist möglichst groß ausgebildet, so dass über einen möglichst großen Anteil der Sieblänge 20 die Kraft zwischen dem Halteelement 17 und dem Anschlag 19 übertragen werden kann.
Fig. 4 zeigt einen Sensor 22. Mittels des Sensors 22 wird die Drehbewegung des Siebes 3 erfasst.
Beim Auspressen der Trübe bildet sich ein Feststoffpfropfen in dem Ringspalt zwischen der Schneckenseele 10 und dem Sieb 3. Dieser Feststoffpfropfen überträgt ein Drehmoment von der Schnecke 4 auf das Sieb 3. Wenn sich die Halteelemente 17 in der Verriegelungsposition befinden, ist das Sieb 3 drehfest und es kann ein Auspressen der Trübe erfolgen. Zum Reinigen des Siebes 3 werden die Halteelemente 17 nach außen bewegt, so dass das Sieb 3 zusammen mit der Schnecke 4 rotiert. Durch Aktivieren der Waschdüsen 12 kann somit der gesamte Umfang des Siebes 3 gereinigt werden. Der Sensor 23 erfasst die Drehbewegung des Siebes 3 und kann zum richtigen Zeitpunkt die Aktuatoren 16 ansteuern, so dass die Halteelemente 17 wieder in die Verriegelungsposition bewegt werden.
Bezuaszeichen:
1 Pressschneckenseparator
2 Gehäuse
3 Sieb
4 Schnecke
5 Antrieb
6 Zulauf
7 Ablauf
8 Feststoffauslass
9 Konusring
10 Schneckenseele
1 1 Schneckenwendel
12 Waschdüsen
13 Längsrichtung
14 Radialrichtung
15 Umfangsrichtung
16 Aktuator
17 Halteelement
18 Führungselement
19 Anschlag
20 Sieblänge
21 Halteelementlänge
22 Sensor
23 Zylinder
24 Kolben

Claims

Patentansprüche Pressschneckenseparator (1 ) zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe umfassend - ein Gehäuse (2), ein im Gehäuse (2) angeordnetes zylindrisches Sieb (3), an dem eine Längsrichtung (13) und eine Umfangsrichtung (15) definiert sind, wobei das Sieb (3) drehbeweglich um die Längsrichtung (13) ist, eine innerhalb des Siebes (3) angeordnete Schnecke (4) zum Auspressen der Trübe, wobei die Schnecke (4) drehbeweglich um die Längsrichtung (13) ist, zumindest ein im Gehäuse (2) angeordnetes Haltelement (17), zumindest einen Aktuator (16) zum Bewegen des zumindest einen Halteelements (17) zwischen einer Verriegelungsposition und einer Freilaufposition, zumindest einen fest mit dem Sieb (3) verbundenen Anschlag (19), der zum Anliegen am Haltelement (17) in der Verriegelungsposition ausgebildet ist, sodass in der Verriegelungsposition das Sieb (3) in zumindest einer Umfangsrichtung (15) drehfest ist und in der Freilaufposition das Sieb (3) mit der Schnecke (4) mitdreht. Pressschneckenseparator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Haltelement (17) als eine sich in Längsrichtung (13) erstreckende Halteschiene ausgebildet ist. Pressschneckenseparator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Halteschiene in Längsrichtung (13) über eine Haltelementlänge (21 ) und das Sieb (3) in Längsrichtung (13) über eine Sieblänge (20) erstrecken, wobei die Haltelementlänge (21 ) zumindest 50%, vorzugsweise zumindest 75%, der Sieblänge (20) beträgt. Pressschneckenseparator nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Anschlag (19) oder die mehreren Anschläge über zumindest 50%, vorzugsweise über zumindest 75%, der Haltelementlänge (21 ) erstrecken. Pressschneckenseparator nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hafteschiene in der Verriegelungsposition und in der Freilaufposition parallel zu Längsrichtung (13) angeordnet ist. Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) mehrere, entlang der Längsrichtung (13) verteilte Waschdüsen (12) angeordnet sind. Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Sensor (22) zum Erfassen eines Drehwinkels und/oder einer Drehgeschwindigkeit des Siebes (3), Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere, entlang der Umfangsrichtung (15) des Siebes (3) verteilte Halteelemente (17) mit jeweils zumindest einem Aktuator (16) und jeweils zumindest einem fest mit dem Sieb (3) verbundenen Anschlag (19). Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (16) hydraulisch oder pneumatisch oder elektrisch betrieben ist. 0. Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (4) eine konische Schneckenseele (10) und zumindest eine auf der Schneckenseele (10) angeordnete Schneckenwendel (1 1 ) umfasst.
1 . Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stirnseite des zylindrischen Siebes (3) ein Zulauf (6) für die Trübe ausgebildet ist, und an der anderen Stirnseite ein Feststoff- auslass (8) ausgebildet ist.
2. Verfahren zum Betrieb eines Pressschneckenseparators (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte: - Auspressen einer Trübe, wobei die Schnecke (4) rotiert und das Haltelement (17) in der Verriegelungsposition ist,
- Bewegen des Ha!teelementes (17) in die Freilaufposition,
- Rotieren der Schnecke (4) , während das Haiteiement (17) in der Freilauf- position ist, sodass das Sieb (3) mit der Schnecke (4) rotiert, und
- Reinigen des Siebes (3) , während das Sieb (3) mit der Schnecke (4) rotiert.
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