DE102015212008A1

DE102015212008A1 - screw Press

Info

Publication number: DE102015212008A1
Application number: DE102015212008.2A
Authority: DE
Inventors: Torbjörn Hauger; Terje Breines
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2016-12-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Schlamm- oder Faserstoffsuspension mit einem, in einem Gehäuse (1) gelagerten, konischen oder zylindrischen und perforierten Mantel (2) und wenigstens einer im Mantel (2) rotierenden, zylindrischen oder konischen Schneckenwelle (3) mit zumindest einer Schneckenwendel (4), wobei die Suspension durch einen zwischen dem Mantel (2) und der Schneckenwelle (3) gebildeten Ringspalt (5) von einer Einlass- (7) zu einer Auslassöffnung (8) gepresst wird. Dabei soll die Effizienz der Entwässerung dadurch verbessert werden, dass die Schneckenwelle (3) wenigstens zwischen zwei benachbarten Windungen der Schneckenwendel (4) Erhebungen (6) aufweist.The invention relates to a screw press for separating liquids from a suspension, in particular a sludge or pulp suspension with a, in a housing (1) mounted, conical or cylindrical and perforated jacket (2) and at least one in the jacket (2) rotating, cylindrical or conical worm shaft (3) with at least one worm screw (4), the suspension being pressed from an inlet (7) to an outlet opening (8) by an annular gap (5) formed between the jacket (2) and the worm shaft (3) becomes. In this case, the efficiency of the drainage is to be improved by having the worm shaft (3) at least between two adjacent turns of the screw helix (4) elevations (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Schlamm- oder Faserstoffsuspension mit einem, in einem Gehäuse gelagerten, konischen oder zylindrischen und perforierten Mantel und wenigstens einer im Mantel rotierenden, zylindrischen oder konischen Schneckenwelle mit zumindest einer Schneckenwendel, wobei die Suspension durch einen zwischen dem Mantel und der Schneckenwelle gebildeten Ringspalt von einer Einlass- zu einer Auslassöffnung gepresst wird. The invention relates to a screw press for separating liquids from a suspension, in particular a sludge or pulp suspension with a mounted in a housing, conical or cylindrical and perforated jacket and at least one rotating in the shell, cylindrical or conical worm shaft with at least one screw spiral, wherein the suspension is forced through an annular gap formed between the shell and the worm shaft from an inlet to an outlet opening.

Derartige Entwässerungsvorrichtungen sind seit langer Zeit bekannt und werden mit Erfolg insbesondere bei der Eindickung von Faserstoffsuspensionen in Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffbahn verwendet. Such dewatering devices have been known for a long time and are used successfully, in particular in the thickening of pulp suspensions in machines for producing a fibrous web.

Dabei ist in der Regel eine angetriebene Förderschnecke konzentrisch innerhalb eines im Wesentlichen zylindrischen oder konischen, gelochten Blechmantels oder dergl. angeordnet. Die radial zugegebene Suspension wird im Zusammenwirken mit einer Staueinrichtung entwässert, wobei das Wasser durch den gelochten Blechmantel oder dergl. entweichen kann, während die Rejecte zurückgehalten werden. In this case, a driven screw conveyor is arranged concentrically within a substantially cylindrical or conical, perforated sheet metal jacket or the like. The radially added suspension is dehydrated in cooperation with a damming device, whereby the water can escape through the perforated metal jacket or the like, while the rejects are retained.

Die Verdichtung und Entwässerung des Rejects wird verbessert, wenn für den Blechmantel eine konische Form gewählt wird, deren Durchmesser sich in Rejectlaufrichtung verkleinert, wobei selbstverständlich auch der äußere Schneckendurchmesser an diese geometrischen Verhältnisse angepasst werden kann. The compaction and drainage of the reject is improved when a conical shape is selected for the metal jacket, the diameter of which decreases in Rejectlaufrichtung, of course, the outer screw diameter can be adapted to these geometric conditions.

Werden die bekannten Entwässerungsschnecken wie beschrieben ausgeführt, so sind sie infolge der intensiven Reibung zwischen Reject und den Bauteilen der Maschine einem besonders großen Verschleiß ausgesetzt. Es findet nämlich eine beträchtliche Relativbewegung bei gleichzeitig enormen Axial- und Radialkräften zwischen dem bereits stark eingedickten Stoff und den Bauteilen statt. Um die Haftung zwischen Faserstoff und Schneckenwelle zu optmieren, wird die Schneckenwelle oft aufwendig beschichtet. If the known dewatering screws are designed as described, they are subject to particularly great wear as a result of the intensive friction between the reject and the components of the machine. Namely, there is a considerable relative movement at the same time enormous axial and radial forces between the already heavily thickened fabric and the components instead. In order to optimize the adhesion between the pulp and the worm shaft, the worm shaft is often coated consuming.

Zudem enthält dieser Reject – neben Fasern – oft viele kleine Metallteile und harte Plastikstücke, die erfahrungsgemäß zu einem hohen Verschleiß auch hochwertiger metallischer Bauteile führen können. In addition, this reject contains - in addition to fibers - often many small metal parts and hard plastic pieces, which experience has shown that can lead to high wear and high-quality metallic components.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Effizienz der Entwässerung bei möglichst geringem Verschleiß zu verbessern. The object of the invention is therefore to improve the efficiency of the drainage with the least possible wear.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schneckenwelle wenigstens zwischen zwei in axialer Richtung benachbarten Windungen der Schneckenwendel Erhebungen aufweist. According to the invention, this object is achieved in that the worm shaft has elevations at least between two turns of the worm helix adjacent in the axial direction.

Diese Erhebungen unterstützen die Mitnahme des zu entwässernden Stoffes während der Drehung der Schneckenwelle und vermindern so den Verschleiß infolge einer Relativbewegung dieses Stoffes bezüglich der Schneckenwelle. Außerdem führen die Erhebungen zu einer Komprimierung des Stoffs und damit einhergehend zur Ausbildung eines Wasserfilms auf der Schneckenwelle. These surveys support the entrainment of the material to be drained during the rotation of the worm shaft and thus reduce the wear due to a relative movement of this substance with respect to the worm shaft. In addition, the surveys lead to a compression of the substance and concomitantly to the formation of a water film on the worm shaft.

Die Beschichtung der Schneckenwelle kann somit entfallen. The coating of the worm shaft can thus be omitted.

Um das Ergebnis zu verbessern, sollte die Schneckenwelle zwischen mehreren benachbarten Windungen Erhebungen aufweisen. To improve the result, the worm shaft should have elevations between several adjacent turns.

Wegen der hohen Kompression des zu entwässernden Stoffes und der damit verbundenen erhöhten Rutsch- und damit auch Verschleißgefahr sowie zur Begrenzung des Aufwands ist es von Vorteil, wenn die Erhebungen vorwiegend, vorzugsweise ausschließlich in der zur Auslassöffnung weisenden Hälfte der Schneckenwelle angeordnet sind. Because of the high compression of the material to be drained and the associated increased risk of slipping and thus wear and to limit the effort, it is advantageous if the surveys predominantly, preferably only in the outlet opening facing half of the worm shaft are arranged.

Allerdings kann dem Verschleiß umfassend entgegengewirkt werden, wenn die Schneckenwelle zwischen der überwiegenden Anzahl, vorzugsweise allen benachbarten Windungen Erhebungen besitzt. However, wear can be counteracted comprehensively if the worm shaft has elevations between the predominant number, preferably all adjacent turns.

Dabei kann es bereits genügen, wenn jeweils nur in einem axialen Abschnitt zwischen den benachbarten Windungen Erhebungen vorhanden sind. It may already be sufficient if elevations are present in each case only in an axial section between the adjacent turns.

Im Interesse einer gleichmäßigen Wirkverteilung sollten die Erhebungen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sein. In the interest of a uniform distribution of the impact, the elevations should be distributed uniformly in the circumferential direction.

Die Erhebungen können unterschiedlich ausgebildet sein, wobei es im Wesentlichen um eine einfache und für das Mitnehmen des zu entwässernden Stoffes wirksame Profilierung geht. Daher eignen sich als Erhebungen auch einfache Bolzen o.ä. The elevations may be designed differently, which is essentially a simple and effective for taking along the substance to be drained profiling. Therefore are suitable as surveys and simple bolts o.ä.

Besonders effektiv ist es jedoch, wenn die Erhebungen als Leisten ausgebildet sind, die sich wegen der Mitnahmewirkung zumindest mit einer Richtungskomponente in axialer Richtung der Schneckenwelle erstrecken. It is particularly effective, however, if the elevations are formed as strips that extend at least with a directional component in the axial direction of the worm shaft because of the entrainment effect.

Hierbei hat es sich als optimal erwiesen, wenn die Leisten mit einer Parallelen zur Achse der Schneckenwelle einen Winkel zwischen 10 und 40° bilden. It has proven to be optimal if the strips form an angle between 10 and 40 ° with a parallels to the axis of the worm shaft.

Allein wegen der einfachen Herstellbarkeit ist es von Vorteil, wenn die Leisten gerade verlaufen. Alone because of the ease of manufacture, it is advantageous if the strips are straight.

In Abhängigkeit vom Durchmesser der Schneckenwelle sowie der Beschaffenheit und der Kompression des zu entwässernden Stoffes sollte der Abstand in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Leisten über ihre gesamte axiale Erstreckung nicht nur gleich sein sondern auch zwischen 50 und 150 mm liegen. Depending on the diameter of the worm shaft and the nature and the compression of the substance to be drained, the distance in the circumferential direction between two adjacent strips should not only be the same over their entire axial extension but should also be between 50 and 150 mm.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment.

In der beigefügten Zeichnung zeigt: In the attached drawing shows:

1: einen schematischen Längsschnitt durch eine Schneckenpresse und 1 a schematic longitudinal section through a screw press and

2: einen Ausschnitt der Umfangsfläche einer Schneckenwelle 3. 2 a section of the peripheral surface of a worm shaft 3 ,

Die in 1 gezeigte Schneckenpresse dient zur Entwässerung einer zumindest teilweise von Altpapier gebildeten Faserstoffsuspension, wie sie zur Herstellung einer Faserstoffbahn benötigt wird. In the 1 shown screw press is used for dewatering of a pulp suspension formed at least partially of waste paper, as required for the production of a fibrous web.

Hierzu besitzt die Schneckenpresse eine, in einem zylindrischen Mantel 2 konzentrisch angeordnete und rotierbar gelagerte Schneckenwelle 3, wobei die Suspension von den Schneckenwendeln 4 der Schneckenwelle 3 durch einen zwischen dem Mantel 2 und der Schneckenwelle 3 gebildeten Ringspalt 5 von wenigstens einer Einlass 7- zu einer Auslassöffnung 8 gepresst wird. For this purpose, the screw press has a, in a cylindrical shell 2 concentrically arranged and rotatably mounted worm shaft 3 where the suspension is from the worm coils 4 the worm shaft 3 through one between the coat 2 and the worm shaft 3 formed annular gap 5 from at least one inlet 7 - to an outlet opening 8th is pressed.

Die Suspension wird beim Durchlaufen des Ringspaltes 5 sowohl durch die Schwerkraft als auch durch eine beim Transport stattfindende Komprimierung entwässert. Dabei läuft das Wasser durch die Sieböffnungen des Mantels 2 in einen Entwässerungskasten mit einem Ablauf 9. Dieser Entwässerungskasten sammelt das aufgefangene Wasser und wird hier beispielhaft in das den Mantel 2 umgebende Gehäuse 1 integriert. The suspension is passing through the annular gap 5 Dehydrated by both gravity and transport compression. The water runs through the sieve openings of the jacket 2 in a drainage box with a drain 9 , This drainage box collects the collected water and is an example of this in the coat 2 surrounding housing 1 integrated.

Um die Entwässerung zu intensivieren, kann die Schneckenwelle 3 und/oder der Mantel 2 derart konisch ausgebildet und angeordnet sein, dass sich der Ringspalt 5 in Förderrichtung 10 allmählich verkleinert. To intensify the drainage, the worm shaft can 3 and / or the coat 2 be formed conically and arranged so that the annular gap 5 in the conveying direction 10 gradually reduced in size.

Nach dem Durchlaufen des Ringspalts 5 gelangt die eingedickte Suspension in den Bereich der Auslassöffnung 8. After passing through the annular gap 5 the thickened suspension reaches the area of the outlet opening 8th ,

Die Schneckenwelle 3 wird von einem Motor 14 angetrieben, wobei ein Getriebe, ein Riemen o.ä. dazwischen geschaltet sein kann. The worm shaft 3 is from a motor 14 driven, wherein a transmission, a belt o. can be switched in between.

Besonders einfach gestaltet sich die Konstruktion, wenn wie hier dargestellt, die Zylinderachse 15 des Mantels 2 horizontal verläuft. The design is particularly simple if, as shown here, the cylinder axis 15 of the coat 2 runs horizontally.

Um die Förderwirkung der Schneckenwelle 3 zu verbessern und den Verschleiß durch Relativbewegung zwischen der Schneckenwelle und dem zu entwässernden Stoff zu vermindern besitzt die Schneckenwelle 3 zwischen jeweils zwei benachbarten Windungen der Schneckenwendel 4 Erhebungen 6. To the conveying effect of the worm shaft 3 To improve and reduce the wear by relative movement between the worm shaft and the substance to be drained possesses the worm shaft 3 between each two adjacent turns of the helix 4 surveys 6 ,

Da der Verschleiß wegen der zunehmenden Kompression in Richtung Auslassöffnung 8 zunimmt, befinden sich die Erhebungen 6 zwischen mehreren benachbarten Windungen 4 der Schneckenwelle 3 in der zur Auslassöffnung 8 weisenden Hälfte der Schneckenwelle 3. Because of wear due to increasing compression towards the outlet opening 8th increases, are the surveys 6 between several adjacent turns 4 the worm shaft 3 in the outlet opening 8th pointing half of the worm shaft 3 ,

Wegen der hohen Wirksamkeit sind die Erhebungen 6 gemäß den 1 und 2 als gerade Leisten ausgebildet und zwischen den entsprechenden Windungen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet. Because of the high effectiveness are the surveys 6 according to the 1 and 2 formed as a straight strips and arranged evenly distributed between the corresponding turns in the circumferential direction.

Um Verstopfungen zu vermeiden, sind diese Leisten bezüglich der Förderrichtung 10 entgegen der Rotationsrichtung 11 der Schneckenwelle 3 geneigt, wobei die Leisten mit einer Achsparallelen einen Winkel 12 zwischen 10° und 40° bilden. To avoid blockages, these strips are with respect to the conveying direction 10 against the direction of rotation 11 the worm shaft 3 inclined, with the strips with an axis-parallel an angle 12 between 10 ° and 40 °.

Im Unterschied hierzu sind die Leisten bei 2 bezüglich der Förderrichtung 10 in Rotationsrichtung 11 der Schneckenwelle 3 geneigt. Dies steigert die Förderwirkung. In contrast, the bars are included 2 with regard to the conveying direction 10 in the direction of rotation 11 the worm shaft 3 inclined. This increases the promotional effect.

Dabei ist der Abstand 13 in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Leisten über ihre gesamte axiale Erstreckung gleich und liegt etwa zwischen 50 und 100 mm.Here is the distance 13 in the circumferential direction between two adjacent bars over their entire axial extent equal and is approximately between 50 and 100 mm.

Des Weiteren sind jeweils nur in einem axialen Abschnitt zwischen den benachbarten Windungen der Schneckenwendel 4 Erhebungen 6 vorhanden, wobei zwischen dem axialen Abschnitt mit den Erhebungen 6 und der in Förderrichtung 10 liegenden Windung wenigstens ein Abschnitt ohne Erhebungen 6 liegt. Furthermore, in each case only in an axial section between the adjacent turns of the spiral screw 4 surveys 6 present, being between the axial section with the elevations 6 and in the conveying direction 10 lying turn at least a section without elevations 6 lies.

Claims

Schneckenpresse zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus einer Suspension, insbesondere einer Schlamm- oder Faserstoffsuspension mit einem, in einem Gehäuse (1) gelagerten, konischen oder zylindrischen und perforierten Mantel (2) und wenigstens einer im Mantel (2) rotierenden, zylindrischen oder konischen Schneckenwelle (3) mit zumindest einer Schneckenwendel (4), wobei die Suspension durch einen zwischen dem Mantel (2) und der Schneckenwelle (3) gebildeten Ringspalt (5) von einer Einlass- (7) zu einer Auslassöffnung (8) gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwelle (3) wenigstens zwischen zwei benachbarten Windungen der Schneckenwendel (4) Erhebungen (6) aufweist. Screw press for separating liquids from a suspension, in particular a sludge or pulp suspension with a, in a housing ( 1 ) mounted, conical or cylindrical and perforated jacket ( 2 ) and at least one in the coat ( 2 ) rotating, cylindrical or conical worm shaft ( 3 ) with at least one spiral screw ( 4 ), wherein the suspension by a between the jacket ( 2 ) and the Worm shaft ( 3 ) formed annular gap ( 5 ) from an inlet ( 7 ) to an outlet opening ( 8th ) is pressed, characterized in that the worm shaft ( 3 ) at least between two adjacent turns of the helix ( 4 ) Surveys ( 6 ) having.

Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwelle (3) zwischen mehreren benachbarten Windungen Erhebungen (6) aufweist. Screw press according to claim 1, characterized in that the worm shaft ( 3 ) between several adjacent turns surveys ( 6 ) having.

Schneckenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (6) vorwiegend, vorzugsweise ausschließlich in der zur Auslassöffnung (8) weisenden Hälfte der Schneckenwelle (3) angeordnet sind. Screw press according to claim 1 or 2, characterized in that the elevations ( 6 ) predominantly, preferably exclusively in the outlet opening ( 8th ) facing half of the worm shaft ( 3 ) are arranged.

Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwelle (3) zwischen der überwiegenden Anzahl, vorzugsweise allen benachbarten Windungen der Schneckenwendel (4) Erhebungen (6) besitzt. Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that the worm shaft ( 3 ) between the overwhelming number, preferably all adjacent turns of the helix ( 4 ) Surveys ( 6 ) owns.

Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils nur in einem axialen Abschnitt zwischen den benachbarten Windungen der Schneckenwendel (4) Erhebungen (6) vorhanden sind. Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that in each case only in an axial section between the adjacent turns of the screw spiral ( 4 ) Surveys ( 6 ) available.

Schneckenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem axialen Abschnitt mit den Erhebungen (6) und der in Förderrichtung (10) liegenden Windung wenigstens ein Abschnitt ohne Erhebungen (6) vorhanden ist. Screw press according to claim 5, characterized in that between the axial section with the elevations ( 6 ) and in the conveying direction ( 10 ) at least one section without elevations ( 6 ) is available.

Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (6) in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that the elevations ( 6 ) are distributed uniformly in the circumferential direction.

Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (6) als Bolzen o.ä. ausgebildet sind. Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that the elevations ( 6 ) as a bolt or similar are formed.

Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (6) als Leisten ausgebildet sind, die sich zumindest mit einer Richtungskomponente in axialer Richtung der Schneckenwelle (3) erstrecken. Screw press according to one of the preceding claims, characterized in that the elevations ( 6 ) are formed as strips, which at least with a directional component in the axial direction of the worm shaft ( 3 ).

Schneckenpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leisten mit einer Parallelen zur Achse (15) der Schneckenwelle (3) einen Winkel (12) zwischen 10 und 40° bilden. Screw press according to claim 9, characterized in that the strips with a parallel to the axis ( 15 ) of the worm shaft ( 3 ) an angle ( 12 ) between 10 and 40 °.

Schneckenpresse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leisten gerade verlaufen. Screw press according to claim 9 or 10, characterized in that the strips are straight.

Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (13) in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Leisten über ihre gesamte axiale Erstreckung gleich ist und vorzugsweise zwischen 50 und 150 mm liegt. Screw press according to one of claims 9 to 11, characterized in that the distance ( 13 ) in the circumferential direction between two adjacent strips over their entire axial extent is equal and preferably between 50 and 150 mm.