DE102020120862A1 - dewatering press - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Entwässerungspresse (10) zum Entwässern von wasserhaltigem Material mit mindestens einem um eine erste Drehachse (24) drehbar gelagerten ersten Presselement (20), das ein sich radial erstreckendes und rings umlaufendes Eingriffselement (28) aufweist, und mit mindestens einem um eine zweite Drehachse (26) drehbar gelagerten zweiten Presselement (22), das eine rings umlaufende Nut (34) aufweist, wobei jedem ersten Presselement (20) ein zweites Presselement (22) zugeordnet ist und mit diesem ein Presselementepaar (18) bildet, und wobei zwischen jedem ersten Presselement (20) und dem diesem zugeordneten zweiten Presselement (22) ein Pressbereich (40) angeordnet ist, in den das wasserhaltige Material einbringbar ist, und in dem das jeweilige Eingriffselement (28) in die zugehörige Nut (34) eingreift.The invention relates to a dewatering press (10) for dewatering water-containing material, having at least one first pressing element (20) which is rotatably mounted about a first axis of rotation (24) and has a radially extending and circumferential engagement element (28), and at least one a second axis of rotation (26) rotatably mounted second pressing element (22), which has a circumferential groove (34), wherein each first pressing element (20) is assigned a second pressing element (22) and forms a pressing element pair (18) with it, and between each first pressing element (20) and the second pressing element (22) assigned to it, a pressing area (40) into which the water-containing material can be introduced and in which the respective engagement element (28) engages in the associated groove (34). .
Description
Die Erfindung betrifft eine Entwässerungspresse zum Entwässern von wasserhaltigem Material.The invention relates to a dewatering press for dewatering water-containing material.
Entwässerungspressen dienen dazu, wasserhaltiges, meist organisches Material wie beispielsweise Holzspäne, Hackschnitzel und andere wasserhaltige Biomasse zu entwässern in dem Sinne, dass der Wassergehalt reduziert wird. Eine Reduzierung des Wassergehalts führt insbesondere dazu, dass der Aufwand in einem weiteren Trocknungsprozess, in dem das nun teilweise entwässerte Material beispielsweise wärmebehandelt wird, reduziert wird und insbesondere weniger energieintensiv ist. Beispielsweise werden Entwässerungspressen dazu benutzt, den Wassergehalt in für die Produktion von Holzpellets für Heizzwecke vorgesehenen Holzschnitzeln zu reduzieren, um den Energieaufwand in einem finalen Trocknungsprozess deutlich abzusenken. Entwässerungspressen für wasserhaltiges Material sind beispielsweise aus der
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Entwässerungspresse zu schaffen, die flexibler einsetzbar ist.It is therefore the object of the invention to create a dewatering press that can be used more flexibly.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Entwässerungspresse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this object is achieved by a dewatering press having the features of claim 1 . Advantageous developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das zu entwässernde Material in den mindestens einen Pressbereich einzubringen, in dem mindestens ein Eingriffselement des mindestens einen ersten Presselements in die betreffende Nut des mindestens einen zweiten Presselements eingreift. Dabei ist es möglich, dass jedem zweiten Presselement ein erstes Presselement zugeordnet ist und mit diesem ein Presselementepaar bildet, wobei jedes Presselementepaar einen Pressbereich aufweist, in dem das jeweilige Eingriffselement in die zugehörige Nut eingreift. Alternativ ist es aber auch möglich, dass mindestens einem zweiten Presselement mehrere erste Presselemente zugeordnet sind, wobei in jedem Pressbereich das Eingriffselement oder die Eingriffselemente des bzw. der dem zweiten Presselement zugeordneten ersten Presselements bzw. ersten Presselemente in die Nut des zweiten Presselements eingreift bzw. eingreifen. Auch Kombinationen beider Alternativen sind möglich. In jedem Pressbereich wird das zu entwässernde Material dann zwischen den Presselementen mit Druck beaufschlagt, so dass Wasser aus ihm herausgepresst wird. Dabei kann die erfindungsgemäße Entwässerungspresse klein bauen und nur ein Presselementepaar aufweisen, oder sie kann größer ausgelegt sein mit mehreren oder gar einer Vielzahl von Presselementen bzw. Presselementepaaren. Insbesondere ist auch ein modularer Aufbau möglich, so dass mit Standardbauteilen erfindungsgemäße Entwässerungspressen unterschiedlicher Größe zusammengebaut werden können, wobei die ersten und/oder die zweiten Presselemente lamellenartig angeordnet sein können.The invention is based on the idea of introducing the material to be dewatered into the at least one pressing area, in which at least one engagement element of the at least one first pressing element engages in the relevant groove of the at least one second pressing element. It is possible for each second pressing element to be assigned a first pressing element and to form a pair of pressing elements with it, with each pair of pressing elements having a pressing area in which the respective engagement element engages in the associated groove. Alternatively, however, it is also possible for at least one second pressing element to be assigned a plurality of first pressing elements, with the engagement element or elements of the first pressing element or first pressing elements assigned to the second pressing element engaging or engaging in the groove of the second pressing element in each pressing area. intervention. Combinations of both alternatives are also possible. In each pressing area, the material to be dewatered is then subjected to pressure between the pressing elements, so that water is pressed out of it. The dewatering press according to the invention can be small and have only one pair of pressing elements, or it can be designed larger with several or even a large number of pressing elements or pairs of pressing elements. In particular, a modular structure is also possible, so that dewatering presses of different sizes according to the invention can be assembled using standard components, it being possible for the first and/or the second pressing elements to be arranged in a lamellar manner.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist jedes Eingriffselement zwei einander abgewandte Seitenflächen auf, die sich in radialer Richtung zu einem freien Ende aufeinander zu erstrecken, und jede Nut weist zwei einander zugewandte Innenflächen auf, die sich in Richtung zu einem Boden der Nut aufeinander zu erstrecken. Somit verjüngt sich die Nut zu ihrem Boden hin. Diese Geometrie hat sich im Hinblick auf die für den Pressvorgang erforderlichen Reibungskräfte vorteilhaft herausgestellt. Dabei wird bevorzugt, dass diese Seitenflächen jedes Eingriffselements in einem Querschnitt parallel zur zugehörigen ersten Drehachse in einem ersten spitzen Winkel aufeinander zulaufen. Desweiteren wird bevorzugt, dass die Innenflächen jeder Nut in einem Querschnitt parallel zur zugehörigen zweiten Drehachse in einem zweiten spitzen Winkel aufeinander zulaufen. Insbesondere können der erste spitze Winkel jedes der Eingriffselemente und der zweite spitze Winkel der zugehörigen Nut gleich groß sein. Desweiteren können alle ersten spitzen Winkel und/oder alle zweiten spitzen Winkel gleich groß sein. Bevorzugt wird zudem ein symmetrischer Aufbau der Eingriffselemente und der Nuten, bei dem die Seitenflächen jedes Eingriffselements und die Innenflächen jeder Nut jeweils symmetrisch bezüglich einer senkrecht zur jeweiligen Drehachse verlaufenden Mittelebene sind.According to an advantageous development of the invention, each engagement element has two opposite side faces which extend towards one another in the radial direction towards a free end, and each groove has two inner faces facing one another which extend towards one another towards a bottom of the groove . The groove thus tapers towards its bottom. This geometry has turned out to be advantageous with regard to the frictional forces required for the pressing process. It is preferred that these side surfaces of each engagement element converge at a first acute angle in a cross section parallel to the associated first axis of rotation. Furthermore, it is preferred that the inner surfaces of each groove converge at a second acute angle in a cross section parallel to the associated second axis of rotation. In particular, the first acute angle of each of the engagement elements and the second acute angle of the associated groove can be of equal size. Furthermore, all of the first acute angles and/or all of the second acute angles can be of the same size. A symmetrical design of the engagement elements and the grooves is also preferred, in which the side surfaces of each engagement element and the inner surfaces of each groove are each symmetrical with respect to a central plane running perpendicular to the respective axis of rotation.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jedes Eingriffselement und jede Nut in einem Querschnitt parallel zur zugehörigen Drehachse V-förmig. Zudem wird bevorzugt, dass jedes Eingriffselement komplementär zur zugehörigen Nut ausgebildet ist, so dass es passgenau in die Nut eingefügt werden könnte. Zweckmäßig ist in jedem Pressbereich zwischen den Presselementen ein Spalt angeordnet, der eine im Wesentlichen konstante Breite aufweist. Dabei wird die Breite des Spalts vorzugsweise als Abstand der Presselemente im Pressbereich definiert. Zweckmäßig verlaufen die ersten Drehachsen parallel zueinander oder schließen zueinander einen Winkel von maximal 10°, vorzugsweise maximal 5° und idealerweise maximal 2° ein und verlaufen vorzugsweise zumindest teilweise im Abstand zueinander. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass die zweiten Drehachsen parallel zueinander verlaufen oder zueinander einen Winkel von maximal 10°, vorzugsweise maximal 5° und idealerweise maximal 2° einschließen und vorzugsweise zumindest teilweise im Abstand zueinander verlaufen. Desweiteren sind die ersten Presselemente vorteilhaft als separate Bauteile ausgebildet und liegen vorzugsweise an ihren axialen Stirnflächen lose aneinander an und/oder es sind die zweiten Presselemente als separate Bauteile ausgebildet und liegen vorzugsweise an ihren axialen Stirnflächen lose aneinander an. Diese Maßnahmen ermöglichen zum einen einen modularen Aufbau der Entwässerungspresse. Zum anderen können Verschleißteile einfacher ausgetauscht werden. Schließlich kann ausgepresstes Wasser zwischen den allenfalls lose aneinander anliegenden oder im Abstand zueinander angeordneten Presselementen ablaufen. Zudem können Abstreifer zum Abstreifen von Material vom mindestens einen ersten Presselement und/oder vom mindestens einen zweiten Presselement vorgesehen sein, die insbesondere auch zwischen die Presselemente eingreifen können, um Material abzustreifen.According to a preferred embodiment, each engagement element and each groove is V-shaped in a cross-section parallel to the associated axis of rotation. In addition, it is preferred that each engagement element is designed to be complementary to the associated groove, so that it could be inserted with a precise fit into the groove. A gap, which has a substantially constant width, is expediently arranged in each pressing area between the pressing elements. The width of the gap is preferably used as the distance between the pressing elements defined in the pressing area. The first axes of rotation expediently run parallel to one another or enclose an angle of no more than 10°, preferably no more than 5° and ideally no more than 2° and preferably run at least partially at a distance from one another. Alternatively or additionally, it can be provided that the second axes of rotation run parallel to one another or enclose an angle of no more than 10°, preferably no more than 5° and ideally no more than 2° and preferably run at least partially at a distance from one another. Furthermore, the first pressing elements are advantageously designed as separate components and preferably rest loosely against one another at their axial end faces and/or the second pressing elements are designed as separate components and preferably rest loosely against one another at their axial end faces. On the one hand, these measures enable a modular construction of the dewatering press. On the other hand, wearing parts can be replaced more easily. Finally, water that has been squeezed out can run off between the pressing elements that are at most loosely in contact with one another or are arranged at a distance from one another. In addition, strippers for stripping material from the at least one first pressing element and/or from the at least one second pressing element can be provided, which can in particular also engage between the pressing elements in order to strip material.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die ersten Presselemente zumindest zum Teil unterschiedliche Durchmesser aufweisen und/oder dass die zweiten Presselemente zumindest zum Teil unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Insbesondere dann, wenn die Drehachsen unterschiedlich großer erster Presselemente bzw. die Drehachsen unterschiedlich großer zweiter Presselemente nicht zusammenfallen, ergibt sich eine Relativbewegung der ersten Presselemente zueinander bzw. der zweiten Presselemente zueinander, die einen Selbstreinigungseffekt der Entwässerungspresse erzielt.An advantageous development of the invention provides that the first pressing elements have at least some different diameters and/or that the second pressing elements have at least some different diameters. In particular, when the axes of rotation of first pressing elements of different sizes or the axes of rotation of second pressing elements of different sizes do not coincide, there is a relative movement of the first pressing elements to one another or of the second pressing elements to one another, which achieves a self-cleaning effect of the dewatering press.
Es wird bevorzugt, dass die erste Drehachse bzw. die ersten Drehachsen im Abstand im Wesentlichen parallel zu der zweiten Drehachse bzw. zu den zweiten Drehachsen verlaufen. Mit im Wesentlichen parallel ist damit gemeint, dass die erste(n) Drehachse(n) mit der bzw. den zweite(n) Drehachse(n) einen Winkel von maximal 5°, vorzugsweise maximal 2° und idealerweise maximal 1° einschließt bzw. einschließen.It is preferred that the first axis of rotation or the first axes of rotation run at a distance essentially parallel to the second axis of rotation or to the second axes of rotation. Essentially parallel means that the first axis(s) of rotation and the second axis(s) of rotation(s) enclose or form an angle of no more than 5°, preferably no more than 2° and ideally no more than 1°. lock in.
Die Presselemente jedes Presselementepaars können räumlich auf verschiedene Weisen zueinander angeordnet sein. Es wird jedoch bevorzugt, dass eines der Presselemente jedes Presselementepaars im ihm zugeordneten anderen Presselement aufgenommen ist. Vorzugsweise ist dabei bei jedem Presselementepaar das zweite Presselement im ersten Presselement aufgenommen. Das das Eingriffselement aufweisende erste Presselement bildet eine Art Trommel, in der das die Nut aufweisende zweite Presselement aufgenommen ist und eine Art Walze bildet.The pressing elements of each pair of pressing elements can be spatially arranged in different ways relative to one another. However, it is preferred that one of the pressing elements of each pair of pressing elements is accommodated in the other pressing element associated with it. Preferably, in each pair of pressing elements, the second pressing element is accommodated in the first pressing element. The first pressing element having the engagement element forms a kind of drum, in which the second pressing element having the groove is accommodated and forms a kind of roller.
Zweckmäßig ist das mindestens eine erste Presselement und/oder das mindestens eine zweite Presselement motorisch angetrieben. Meistens reicht es aus, wenn entweder jedes erste Presselement oder jedes zweite Presselement motorisch angetrieben wird. Das jeweils andere Presselement jedes Presselementepaars wird dann durch den Reibschluß im Pressbereich mitgenommen und dreht sich ebenfalls um seine Drehachse. Schließlich ist zweckmäßig eine Zuführeinrichtung zum Zuführen von wasserhaltigem Material in den mindestens einen Pressbereich und eine Abführeinrichtung zum Abführen von entwässertem Material aus dem mindestens einen Pressbereich vorgesehen, so dass das Material automatisch zu- und abgeführt werden kann.The at least one first pressing element and/or the at least one second pressing element is expediently driven by a motor. It is usually sufficient if either every first pressing element or every second pressing element is motor-driven. The respective other pressing element of each pair of pressing elements is then carried along by the frictional connection in the pressing area and also rotates about its axis of rotation. Finally, a feed device for feeding water-containing material into the at least one pressing area and a removal device for removing dewatered material from the at least one pressing area are expediently provided so that the material can be fed in and removed automatically.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels sowie anhand zweier alternativer Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen
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1 eine Entwässerungspresse in perspektivischer Ansicht; -
2 die Entwässerungspresse gemäß1 in Seitenansicht; -
3 die Entwässerungspresse gemäß1 ,2 im Schnitt entlang der Linie A-A; -
4 eine schematische Schnittdarstellung der Entwässerungsbereiche einer Entwässerungspresse gemäß einer ersten alternativen Ausführungsform und -
5 eine schematische Schnittdarstellung der Entwässerungsbereiche einer Entwässerungspresse gemäß einer zweiten alternativen Ausführungsform.
-
1 a dewatering press in perspective view; -
2 the dewatering press according to1 in side view; -
3 the dewatering press according to1 ,2 in section along line AA; -
4 a schematic sectional view of the dewatering areas of a dewatering press according to a first alternative embodiment and -
5 a schematic sectional view of the dewatering areas of a dewatering press according to a second alternative embodiment.
Die in
Jedes der ersten Presselemente 20 weist ein rings umlaufendes, radial nach innen abstehendes Eingriffselement 28 auf, das zwei einander abgewandte Seitenflächen 30 aufweist, welche im parallel zu den ersten Drehachsen 24 angefertigten Schnitt gemäß
Jedes Presselementepaar 18 weist einen Pressbereich 40 auf, in dem das Eingriffselement 28 des ersten Presselements 20 in die Nut 34 des zweiten Presselements 22 eingreift. In jedem Pressbereich 40 bleibt ein Spalt 42 konstanter Breite zwischen den Seitenflächen 30 und den Innenflächen 36 frei, in den das zu entwässernde Material eingebracht wird. Die Pressbereiche 40 befinden sich im unteren Bereich der Presselementepaare 18, während in deren oberem Bereich, wie in
Zum Zuführen von zu entwässerndem Material ist eine Zuführeinrichtung in Form eines ersten Schneckenförderers 44 an der Schwinge 15 montiert, während zum Abführen von entwässertem Material eine Abführeinrichtung in Form eines zweiten Schneckenförderers 46 an der Schwinge 15 montiert ist. Das zu entwässernde Material wird mittels des ersten Schneckenförderers 44 in die Pressbereiche 40 eingebracht und dort durch Druckbeaufschlagung zwischen den Presselementen 20, 22 gequetscht, so dass Wasser aus ihm herausgepresst wird.A feed device in the form of a
Die Entwässerungspresse 10 weist zudem einen an der Schwinge gelagerten, nicht im Detail dargestellten Abstreifer auf, der dazu dient, an den Presselementen 20, 22 anhaftendes Material abzustreifen. Die ersten Presselemente 20 sind als separate Bauteile ausgebildet, was, entgegen der schematischen Darstellung in
Die alternativen Ausführungsformen gemäß
Gemäß
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten. Die Erfindung betrifft gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine Entwässerungspresse 10 zum Entwässern von wasserhaltigem Material mit mindestens einem um eine erste Drehachse 24 drehbar gelagerten ersten Presselement 20, das ein sich radial erstreckendes und rings umlaufendes Eingriffselement 28 aufweist, und mit mindestens einem um eine zweite Drehachse 26 drehbar gelagerten zweiten Presselement 22, das eine rings umlaufende Nut 34 aufweist, wobei jedem ersten Presselement 20 ein zweites Presselement 22 zugeordnet ist und mit diesem ein Presselementepaar 18 bildet, und wobei zwischen jedem ersten Presselement 20 und dem diesem zugeordneten zweiten Presselement 22 ein Pressbereich 40 angeordnet ist, in den das wasserhaltige Material einbringbar ist, und in dem das jeweilige Eingriffselement 28 in die zugehörige Nut 34 eingreift.In summary, the following can be stated. According to a preferred embodiment, the invention relates to a
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