DE202008011369U1

DE202008011369U1 - Pressschneckenseparator

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Publication number: DE202008011369U1
Application number: DE202008011369U
Authority: DE
Original assignee: Fan Separator GmbH
Current assignee: Fan Separator GmbH
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2018-08-27
Also published as: EP2315620A1; WO2010022842A1

Abstract

Pressschneckenseparator (1) zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe, wie Abwässer aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Betrieben, Gülle etc., umfassend:
– ein Gehäuse (2) mit einem Füllbereich (3), der eine Zuführung (4) für die Trübe aufweist, einem Pfropfenbereich (5), der einen Ausgang (6) für die festen Bestandteile aufweist und einem Abscheidebereich (7), der eine Abführung (8) für die flüssigen Bestandteile aufweist,
– eine Antriebseinheit (9), und
– eine mit der Antriebseinheit (9) angetriebene Pressschnecke (11), wobei die Pressschnecke (11) eine hohle Schneckenwelle (13) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
– die Antriebseinheit (9) zumindest teilweise innerhalb der hohlen Schneckenwelle (13) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Pressschneckenseparator zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe, wie Abwässer aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Betrieben, Gülle, Pulpe, etc. Die Erfindung betrifft insbesondere einen kompakten, kleinbauenden Pressschneckenseparator.
Bekannt aus dem Stand der Technik ist ein Pressschneckenseparator ( EP 0 367 037 B1 ), bei dem eine einwendelige Press- oder Förderschnecke in horizontal ausgerichteter Lage betrieben wird und ein Ringraum zwischen der Schneckenwelle bzw. -seele und einem Siebkorb in bestimmter Weise dimensioniert ist. Bei diesem bekannten Pressschneckenseparator sind ein Motor und ein Getriebe außerhalb des Pressschneckenseparators an die Pressschnecke angeflanscht. Desweiteren erstreckt sich die Pressschnecke horizontal. Somit ist dieser Pressschneckenseparator nach Stand der Technik relativ großbauend und braucht bei seiner Aufstellung sehr viel Platz.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Pressschneckenseparator bereitzustellen, welcher bei einfachem, kostengünstigem und kompaktem Aufbau effektiv feste Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe abscheidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weitergestaltungen der Erfindung auf.
Somit wird die Erfindung gelöst durch einen Pressschneckenseparator zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe, wie Abwässer aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Betrieben, Gülle etc., umfassend ein Gehäuse mit einem Füllbereich, der eine Zuführung für die Trübe aufweist, einem Pfropfenbereich, der einen Ausgang für die festen Bestandteile aufweist und einem Abscheidebereich, der eine Abführung für die flüssigen Bestandteile aufweist, eine Antriebseinheit, und eine mit der Antriebseinheit angetriebene Pressschnecke. Wobei die Pressschnecke eine hohle Schneckenwelle aufweist, und wobei die Antriebseinheit zumindest teilweise innerhalb der hohlen Schneckenwelle angeordnet ist. Dadurch, dass die Antriebseinheit erfindungsgemäß zumindest teilweise innerhalb dieser hohlen Schneckenwelle angeordnet ist, ist der erfindungsgemäße Pressschneckenseparator sehr kleinbauend und der bisher leere Raum innerhalb der Schneckenwelle kann somit effektiv ausgenutzt werden. Es ist ferner noch anzumerken, dass die Pressschnecke auch als Förderschnecke bezeichnet werden kann, da der aus der Trübe abgeschiedene Feststoff gefördert und gepresst wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit ferner einen Antriebsmotor und/oder ein Getriebe umfassend. Dieses Getriebe kann sich sowohl innerhalb des Antriebsmotors befinden als auch an diesem angeflanscht sein. Vorteilhafterweise sitzt bei vertikaler Aufstellung des Pressschneckenseparators der Antriebsmotor über dem Getriebe, um den Antriebsmotor vor der Ölfüllung des Getriebes zu schützen. Eine vorteilhafte kompakte Bauweise ergibt sich bereits, wenn auch nur ein Teil des Getriebes und/oder ein Teil des Antriebsmotors innerhalb der hohlen Schneckenwelle angeordnet sind.
Besonders vorteilhaft, insbesondere für einen Pressschneckenseparator mit großer Leistung, ist ein Planetengetriebe innerhalb der Antriebseineinheit.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit vollständig innerhalb der hohlen Schneckenwelle angeordnet ist. Falls die Antriebseinheit einen Elektromotor und ein Getriebe umfasst, ist es somit besonders vorteilhaft, dass diese beiden Komponenten komplett innerhalb der hohlen Schneckenwelle angeordnet sind. Falls die Antriebseinheit lediglich aus einem Antriebsmotor, z. B. einem Hydraulikmotor, besteht, befindet sich vorteilhafterweise dieser komplett innerhalb der hohlen Schneckenwelle. Dadurch, dass die Antriebseinheit erfindungsgemäß vollständig innerhalb der hohlen Schneckenwelle angeordnet ist, überragt weder der Antriebsmotor noch das Getriebe die hohle Schneckenwelle an deren Stirnseiten.
Alternativ kann es auch von Vorteil sein, dass lediglich ein Großteil der Antriebseinheit innerhalb der hohlen Schneckenwelle angeordnet ist. In diesem Fall umschließt die hohle Schneckenwelle mehr als die Hälfte der Antriebseinheit. D. h., betrachtet man die hohle Schneckenwelle senkrecht zu ihrer Mantelfäche, so sieht man einen Teil der Antriebseinheit herausstehen. Dadurch ist ein Kompromiss gefunden aus kompakter Bauweise und optimaler Belüftung der Antriebseinheit.
In vorteilhafter Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Mittenlängsachse des Pressschneckenseparators unter einem Winkel von 90° ± 30° gegenüber der Horizontalen ausgerichtet ist. Somit steht der erfindungsgemäße Pressschneckenseparator im Wesentlichen senkrecht. Dabei befindet sich vorteilhafterweise der Füllbereich unterhalb des Pfropfenbereiches, wobei zwischen diesen Bereichen sich der Abscheidebereich mit einem Sieb befindet. Somit wird entgegen der Schwerkraft gepresst und gefördert.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass die Antriebseinheit einen Trommelmotor, insbesondere einen elektrisch betriebenen Trommelmotor umfasst, wobei die Antriebseinheit mit einer innenliegenden drehfesten Welle und einem die Welle umgebenden Abtrieb wirkverbunden ist. Trommelmotoren sind in sehr kompakter Bauweise und in vielfacher Ausgestaltung am Markt vorhanden und vereinen oft den elektrischen Antrieb zusammen mit der nötigen Übersetzung innerhalb einer Baugruppe. Alternativ ist auch ein hydraulischer Antrieb, insbesondere ein hydraulischer Trommelmotor, vorteilhaft.
Ferner vorteilhaft ist, dass im Pfropfenbereich, also bei vertikal stehendem Pressschneckenseparator im oberen Bereich, die hohle Schneckenwelle zur Welle des Trommelmotors drehbar gelagert ist. D. h., die hohle Schneckenwelle stützt sich, insbesondere in radialer Richtung mit einem Wälzlager, gegen die drehfeste Welle des Trommelmotors ab. Dadurch ist keine direkte Verbindung bzw. Lagerung der hohlen Schneckenwelle im Pfropfenbereich zum Gehäuse notwendig.
Weiterhin von Vorteil ist, dass im Füllbereich, also bei vertikal stehendem Pressschneckenseparator im unteren Bereich, die Welle drehfest im Gehäuse gelagert ist und die hohle Schneckenwelle axial gegen die Welle gelagert ist. Es ist ausreichend die drehfeste Welle des Trommelmotors an einem Ende zu lagern. Vorteilhafterweise geschieht dies bei vertikal stehendem Pressschneckenseparator im Füllbereich, also unten. Wie auch bereits vorteilhafterweise im Pfropfenbereich wird auch im Füllbereich die Schneckenwelle, insbesondere mit einem Wälzlager, an der Welle des Trommelmotors gelagert.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Abtrieb der Antriebseinheit, insbesondere des Getriebes, im Füllbereich über einen Flansch mit der hohlen Schneckenwelle verbunden ist. Alternativ wäre es auch möglich und vorteilhaft, die Trommel des Trommelmotors, also dessen Mantelfläche, direkt oder über ringförmige Zwischenelemente mit der Innenwandung der hohlen Schneckenwelle zu verbinden. Jedoch ist die Verbindung über den Flansch, insbesondere an einer Stirnfläche der hohlen Schneckenwelle, besonders einfach und montagefreundlich.
Desweiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass sich die hohle Schneckenwelle im Füllbereich über ein Gleitlager axial am Gehäuse abstützt. Durch die beiden bereits beschriebenen vorteilhaften Wälzlager zwischen der hohlen Schneckenwelle und der Welle des Trommelmotors ist die hohle Schneckenwelle gegenüber der Welle zentriert. Besonders bei der vertikalen Ausführung des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators kann dank des vorteilhaften Gleitlagers die Pressschnecke im Gehäuse rotieren.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass die Antriebseinheit im Pfropfenbereich, d. h., bei vertikaler Ausführung des Pressschneckenseparators im oberen Bereich, eine Steckverbindung für einen elektrischen und/oder hydraulischen Anschluss aufweist. Weiterhin vorteilhaft ist, dass die Pressschnecke gemeinsam mit der Antriebseinheit als ein Modul montierbar und demontierbar ist. Durch Trennen dieser erfindungsgemäßen Steckverbindung ist dieses Modul aus Antriebseinheit und Pressschnecke nur noch durch die drehfeste Aufnahme der Welle mit dem Gehäuse verbunden. Vorteilhafterweise umfasst nun dieses Modul an seinem oberen Ende einen Haken und kann somit auf einfache Weise aus dieser drehfesten Aufnahme herausgezogen werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im Pfropfenbereich eine die hohle Schneckenwelle umgebende Entspannungskammer für einen austretenden Feststoffpfropfen vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich zu dieser Entspannungskammer kann in diesem Bereich des Pressschneckenseparators ein, insbesondere mit der Pressschnecke rotierender, Mitnehmer vorgesehen sein. Dieser Mitnehmer verteilt den Feststoff und befördert ihn in den Ausgang. Dieser Ausgang ist vorteilhafterweise als eine Rutsche ausgebildet.
In vorteilhafter Ausbildung ist vorgesehen, dass der Ausgang durch eine unter einer Ausstoßrichtung wirkenden bestimmten axialen Kraft wegschwenkbaren Stauklappenanordnung verschließbar ist. Dies führt zu einer Verdichtung des Feststoffpfropfens und damit verbesserten Entwässerung.
Des Weiteren ist es von Vorteil, dass im Abscheidebereich ein die Pressschnecke umgebendes und gegen das Gehäuse abgestütztes Sieb angeordnet ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die hohle Schneckenwelle zumindest teilweise von einer Schneckenwendel umgeben. Vorteilhafterweise werden mindestens zwei Schneckenwendeln vorgesehen, damit die Presskräfte axial wirken. Für Pressschneckenseparatoren mit großer Leistung sind bis zu acht Schneckenwendeln vorteilhaft, um die axialen Presskräfte immer gleichmäßiger auf die tragenden Elemente zu verteilen.
Ferner vorteilhaft ist, dass wenigstens zwischen einer Innenseite des Siebes und einer Mantelfläche der Schneckenwelle ein Ringraum definiert ist. Wobei es besonders vorteilhaft ist, dass das Sieb zylinderförmig ist und an einer Stirnfläche eine der Zuführung zugewandte einlaufseitige Öffnung aufweist, wobei die Schneckenwendel mindestens eine Ganghöhe vor der einlaufseitigen Öffnung des Siebes beginnt und eine gleichbleibende Ganghöhe aufweist. Dabei ist ein Wendelrand der Schneckenwendel vor der einlaufseitigen Öffnung des Siebs bis zum Gehäuse geführt, und der Wendelrand im Sieb ist bis nahe an die Innenseite des Siebs geführt. Dadurch, dass im Füllbereich der Wendelrand annähernd dicht mit dem Gehäuse abschließt, kann die Trübe effektiv aus dem Füllbereich zum Sieb bzw. Abscheidebereich gefördert werden. Im Abscheidebereich besteht zwischen dem Wendelrand und dem Sieb ein kleiner Abstand, um eine gewisse Flexibilität des Siebes zu gewährleisten.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass das Sieb als Siebkorb, insbesondere als Spaltsieb mit achsparallelen Stäben, ausgebildet ist. Dadurch bildet das Sieb eine stabile modulare Einheit und kann auf einfache Weise montiert und demontiert werden.
Somit ergeben sich die folgenden fünf vorteilhaften Abschnitte des Pressschneckenseparators:
Der erste Abschnitt (ein Teil des Füllbereichs) dient der Befüllung der Maschine. Um Verstopfungen zu vermeiden, befinden sich im gesamten Bereich Schneckenwendeln. In vorteilhafter Ausgestaltung können hier zur Reduzierung der Viskosität Schwingungen eingeleitet werden.
Der zweite Abschnitt (ein Teil des Abscheidebereichs) definiert sich durch den Ringraum, in dem um die Schneckenwendeln das Sieb angeordnet ist. Hier konzentriert sich der Feststoff so auf, dass die Pressschnecke in axialer Richtung eine Presskraft in den Feststoff aufbauen kann. Die Länge dieses Abschnitts ist von den Eigenschaften der Trübe und den darin enthaltenen Feststoffen abhängig. Je höher die Viskosität (z. B. Rindergülle), desto länger muss dieser Abschnitt sein. Bei niedriger Viskosität (z. B. Zellstoff, Papier) kommt es bei einem zu langem Abschnitt zu Verstopfungen.
Der dritte Abschnitt (ein Teil des Abscheidebereichs) definiert sich durch den Ringraum, der ohne Schneckenwendel durch die hohle Schneckenwelle und das Sieb gebildet wird. Am Beginn des dritten Abschnitts treten die größten axialen Presskräfte auf und es kommt zur intensiven Entwässerung, die aber nachfolgend schnell abnimmt, so dass das Sieb nicht viel länger ausgeführt zu werden braucht.
Der vierte Abschnitt befindet sich am Anfang des Pfropfenbereichs. Hier definiert sich der Ringraum durch die Schneckenwelle ohne Schneckenwendel begrenzt durch ein zylindrisches Mundstück (Teil des Gehäuses). Der Pfropfen bildet sich also im dritten und vierten Abschnitt. Mit der Länge dieses Propfens kann der Grad der Entwässerung des Feststoffs beeinflusst werden.
Im fünften Abschnitt, nach der Pfropfenbildung, werden entweder durch einen gewichtsbelasteten Ausstoßregler schwankende Zustände im Feststoff ausgeglichen oder ein auf der Schneckenwelle angeordneter Abstreifer sorgt für den Austrag des Feststoffs.
In vorteilhafter Ausgestaltung sind die folgenden Größen und Größenverhältnisse vorgesehen:
In kleiner Ausführung des Presschneckenseparators ist ein Verhältnis zwischen Schneckenwellendurchmesser und Ringspalt von 1,46 vorteilhaft. Besonders vorteilhafte Größen sind dabei: Schneckenwellendurchmesser 110 mm, Siebdurchmesser 260 mm, Ringspalt 75 mm.
In großer Ausführung des Presschneckenseparators ist ein Verhältnis zwischen Schneckenwellendurchmesser und Ringspalt von 2,21 vorteilhaft. Besonders vorteilhafte Größen sind dabei: Schneckenwellendurchmesser 210 mm, Siebdurchmesser 400 mm, Ringspalt 95 mm.
In Ausführung mit großer Leistung ist ein Verhältnis zwischen Schneckenwellendurchmesser und Ringspalt von 11,9 vorteilhaft. Besonders vorteilhafte Größen sind dabei: Schneckenwellendurchmesser 890 mm, Siebdurchmesser 1040 mm, Ringspalt 75 mm.
In Ausführung mit Trommelmotor ist ein Verhältnis zwischen Schneckenwellendurchmesser und Ringspalt von 3,20 vorteilhaft. Besonders vorteilhafte Größen sind dabei: Schneckenwellendurchmesser 160 mm, Siebdurchmesser 260 mm, Ringspalt 50 mm.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele und der begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
1 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator mit geschnittener Schneckenwelle nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine Detailansicht eines Pfropfenbereichs aus 1,
3 eine Detailansicht eines Füllbereichs aus 1,
4 eine weitere geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator mit ungeschnittener Schneckenwelle nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
5 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
6 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
7 eine geschnittene Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator nach dem ersten Ausführungsbeispiel, und
8 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator mit geschnittener Schneckenwelle nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Anhand der 1 bis 7 wird nachfolgend der Aufbau des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators nach dem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Dabei zeigt 1 eine geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators 1 mit aufgeschnittener Pressschnecke 11 nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Dieser Pressschneckenseparator 1 unterteilt sich im Wesentlichen in ein Gehäuse 2 und die Pressschnecke 11 mit einer Länge l von 900 mm, wobei die Pressschnecke 11 zusammen mit einer Antriebseinheit 9 ein Modul bildet. Desweiteren ist gut zu sehen, wie eine Mittenlängsachse 17 des Pressschneckenseparators 1 senkrecht zu einer Horizontalen 18 steht. Der Pressschneckenseparator 1 arbeitet somit gegen die Schwerkraft und kann in die folgenden drei funktionalen Gruppen unterteilt werden: ein Füllbereich 3 im unteren Abschnitt des Pressschneckenseparators 1, ein Abscheidebereich 7 in der Mitte, und ein Pfropfenbereich 5 oberhalb des Abscheidebereichs 7.
Das Gehäuse 2 unterteilt sich in einen Gehäusegrundkörper 2a, auf dem verbunden über eine erste Schraubverbindung 27 ein Gehäuseoberteil 2b sitzt. Der Gehäusegrundkörper 2a erstreckt sich über den Abscheidebereich 7 und den Füllbereich 3. Im Füllbereich 3 weist der Gehäusegrundkörper 2a eine Zuführung 4 auf, welche als rohrförmiger Ansatz mit einem Durchmesser d2 ausgebildet ist. Am unteren Ende des Abscheidebereiches 7 weist der Gehäusegrundkörper 2a eine, als rohrförmigen Anschluss mit Durchmesser d3 ausgebildete Abführung 8 auf. Desweiteren verfügt der Gehäusegrundkörper 2a über eine quadratische Wartungsklappe 2c.
Das Gehäuseoberteil 2b sitzt auf dem Gehäusegrundkörper 2a und ist in einen ersten zylinderförmigen Anteil 5b und einen zweiten zylinderförmigen Anteil 5a unterteilt, wobei ein Durchmesser des ersten zylinderförmigen Anteil 5b kleiner ist als ein Durchmesser des zweiten zylinderförmigen Anteils 5a. Dadurch bildet der zweite zylinderförmigen Anteil 5a eine Entspannungskammer 23. Auf Höhe dieser Entspannungskammer 23 befindet sich auch ein Ausgang 6, welcher als Rutsche ausgebildet ist (5).
Innerhalb des Gehäusegrundkörpers 2a erstreckt sich über den gesamten Abscheidebereich 7 ein zylinderförmiges Sieb 12. Dieses Sieb 12 filtriert über seine Mantelfläche und ist somit flüssigkeitsdurchlässig in Richtung der Abführung 8. Zwischen einer Außenseite des Siebes 12 und einer Innenseite des Gehäusegrundkörpers 2a bildet sich ein ringförmiger Freiraum 28. An den Stirnflächen ist das Sieb 12 offen und es entsteht somit eine untere, den Füllbereich zugewandte einlaufseitige Öffnung 12a und eine obere, dem Pfropfenbereich 5 zugewandte auslaufseitige Öffnung 12b.
Innerhalb dieses Gehäuses 2 bzw. innerhalb des zylinderförmigen Siebs 12 ist die Pressschnecke 11 und der Antrieb 9 angeordnet.
Die Pressschnecke 11 besteht aus einer hohlen Schneckenwelle 13, auf welcher eine Schneckenwendel 14 angeordnet ist. An den äußersten Enden in Umfangsrichtung dieser Schneckenwendel 14 ist ein Wendelrand 14a definiert. Da ein erster Durchmesser d1 der hohlen Schneckenwelle 13 kleiner ist als ein vierter Durchmesser d4 des Siebes 12, entsteht zwischen der hohlen Schneckenwelle 13 und dem Sieb 12 ein Ringraum 15 mit einer Spaltweite s = ½(d4 – d1). Der Abstand zwischen benachbarten Windungen der Schneckenwendel 14 ist als Ganghöhe g eingezeichnet. Desweiteren ist gut zu sehen, dass die Schneckenwendel 14 sich nicht über den gesamten Abscheidebereich 7 erstreckt. Vielmehr entsteht im unteren Bereich des Abscheidebereichs 7 ein erster axialer Abschnitt 24, in welchen der Ringraum 15 mit der Schneckenwendel 14 durchzogen ist. Oberhalb dieses ersten axialen Abschnitts 24 erstreckt sich ein zweiter axialer Abschnitt 25, in welchem der Ringraum 15 frei von der Schneckenwendel 14 ist.
Desweiteren zeigt 1, wie sich die Antriebseinheit 9 aus einem Antriebsmotor 10, ausgebildet als elektrischer Trommelmotor, über einem Getriebe 16 zusammensetzt. Dieser Antriebsmotor 10 und dieses Getriebe 16 befinden sich über ihre volle Länge innerhalb der hohlen Schneckenwelle 13. Ferner zieht sich durch diese Antriebseinheit 9, bestehend aus Antriebsmotor 10 und Getriebe 16, eine Welle 19. Ein Abtrieb 20 des Getriebes 16, welcher die Weile 19 umfasst, ist im Füllbereich 3 über einen Flansch 35 stirnseitig mit der hohlen Schneckenwelle 13 drehfest verbunden. Diese Verbindung über den Flansch 35 wird durch eine zweite Schraubverbindung 22c sichergestellt.
Im Pfropfenbereich 5 erfolgt eine im Wesentlichen radiale Lagerung der hohlen Schneckenwelle 14 über einen Deckel 21 gegen die Welle 19 mit einem ersten Rollenlager 34, wobei der Innenraum der hohlen Schneckenwelle 13 mit einer ersten Dichtung 33 am ersten Rollenlager 34 abgedichtet ist. Der Deckel 21 ist über eine dritte Verschraubung 30 mit der hohlen Schneckenwendel 14 verschraubt. (Dieser Lageraufbau ist in 2 vergrößert dargestellt)
Des Weiteren sind in der Entspannungskammer 23 vier quadratische Mitnehmer 29a–29d vorgesehen (1 zeigt lediglich zwei Mitnehmer 29a, 29c). Diese Mitnehmer 29a–29d sind über ein Verbindungsteil 32 drehfest mit der hohlen Schneckenwelle 13 verbunden.
Im unteren Bereich, also im Füllbereich 3, stützt sich die hohle Schneckenwelle 13 mit dem Flansch 35 über ein Gleitlager 22 auf dem Gehäuse 2 auf. Dazu ist auf dem Flansch 35 ein ringförmiger Gleitbelag 22a mit der zweiten Verschraubung 22c verschraubt ist. Dieser ringförmige Gleitbelag 22a ruht auf einem Gegenstück 22b, ausgeführt als ringförmiger Anteil des Gehäusegrundkörpers 2a. Innerhalb des Flansches 35 ist ein zweites Rollenlager 36 ausgeführt, welches die hohle Schneckenwelle 13 im Wesentlichen in radialer Richtung zur Welle 19 lagert. Zur Abdichtung des Innenraums der hohlen Schneckenwelle 13 ist eine zweite Dichtung 36a vorgesehen. (Dieser Lageraufbau ist in 3 vergrößert dargestellt)
Des Weiteren ist die Welle 19 im unteren Bereich als Wellenvierkant 19a ausgebildet, um in einem Wellenlager 37 drehfest zu lagern. An der Oberseite der Welle 19 ragt ein Elektrokabel 38 aus der heraus.
Weiterhin verfügt der Pressschneckenseparator 1 über Standfüße 39a bis 39d. In 1 sind lediglich zwei Standfüße 39a und 39c zu sehen.
Somit kann über die Zuführung 4 Trübe in den Pressschneckenseparator 1 eingeleitet werden. Diese wird dann über den Füllbereich 3 in den Abscheidebereich 7 gefördert und gleichzeitig komprimiert. In diesem Abscheidebereich 7 wird Wasser aus dem Feststoff gedrückt, wobei das Wasser über das Sieb 12 in den Freiraum 28 läuft. Von dort läuft das Wasser weiter über die Abführung 8 aus dem Pressschneckenseparator 1 hinaus. Alternativ kann über eine ventilgesteuerte Abführung des Wassers über die Abführung 8 ein gewisser Gegendruck im Freiraum 28 aufgebaut werden, um den Abscheidevorgang zu regulieren. Im zweiten axialen Abschnitt 25 des Abscheidebereichs 7 sowie im ersten zylinderförmigen Anteil 5b bildet sich aus dem Feststoff optimaler Weise ein Pfropfen. Dieser Pfropfen wird in der Entspannungskammer 23 durch die Mitnehmer 29a–29d verteilt und verlässt über den Ausgang 6, ausgebildet als Rutsche, den Pressschneckenseparator 1.
Die Pressschnecke 11 wird über den elektrischen Antrieb 10, welcher über das Elektrokabel 38 mit Strom versorgt wird, sowie über das Getriebe 16 in Rotation versetzt und führt den Förder- bzw. Pressvorgang durch. Dabei stützt sich die Pressschnecke 11 über das Gleitlager 22 auf dem Gehäuse 2 auf. Dank des Verbindungsteils 32 werden gleichzeitig mit der Pressschnecke 11 auch die Mitnehmer 29a–29d mitrotiert. Zur Wartung kann die komplette Einheit aus Pressschnecke 11 und Antrieb 9 über einen Haken 26 (4) nach oben aus dem Gehäuse 2 entfernt werden.
2 zeigt den Pfropfenbereich 5 aus 1 in vergrößerter Detailansicht. Ferner zeigt 3 den Füllbereich 3 aus 1 in vergrößerter Detailansicht.
4 zeigt den Pressschneckenseparator 1 aus 1 nach dem Ausführungsbeispiel mit der Pressschnecke 11 in Volldarstellung. In dieser Darstellung ist nun auch ein weiterer Mitnehmer 29b zu sehen. Des Weiteren ist eine Haube 31, welche die Welle 19 am obersten Ende des Pressschneckenseparators 1 abdeckt, gezeigt. Auf dieser Haube 31 ist ein Haken 26 vorgesehen. Ferner zeigt sich durch die Markierung A-A in 4 der Ansatz für einen Schnitt aus 7.
5 zeigt eine ungeschnittene Seitenansicht des Pressschneckenseparators 1 nach dem Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zu 1 und 4 ist der Pressschneckenseparator 1 hier um 90° gedreht. Somit zeigt die Abführung 8 aus der Zeichenebene heraus. Dadurch ist gut zu sehen, wie der Ausgang 6 als Rutsche ausgestaltet ist. Desweiteren zeigt 5 zwei weitere Standfüße 39b und 39d.
6 zeigt ebenfalls in ungeschnittener Darstellung den Pressschneckenseparator 1 in Draufsicht. Dabei ist gut zu sehen, wie die Füße 39a–39d sowie die Mitnehmer 29a–29d gleichmäßig entlang des Umfangs verteilt sind.
7 zeigt den Schnitt durch den Pressschneckenseparator 1 mit Markierung A-A, wie er bereits in 4 angedeutet ist. Dabei ist zu sehen, wie sich das Sieb 12 in radial äußerer Richtung gegen einen Stützkorb 40 abstützt. Dieser Stützkorb 40 ist wiederum durch eine erste Halterung 41a, eine um 120° versetzte zweite Halterung 21b und eine wiederum um 120° versetzte dritte Halterung 21c mit dem Gehäusegrundkörper 2a verbunden. Die erste Halterung 41a, die zweite Halterung 41b und die dritte Halterung 41c sind in Aufbau und Wirkweise gleichbedeutend. Beispielhaft an der ersten Halterung 41a wird dieser Aufbau kurz erläutert. Die Halterung 41a setzt sich zusammen aus einem Anschlag 42, angeschweißt an den Stützkorb 40. An diesen Anschlag 42 liegt ein elastisches Halterelement 43 an, welches über eine vierte Verschraubung 45 mit einem Halteblech 44 am Gehäusegrundkörper 2a verschraubt ist.
Im folgendem wird anhand von 8 das zweite Ausführungsbeispiel des Pressschneckenseparators 1 gezeigt. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind im zweiten Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
8 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators 1 mit geschnittener Schneckenwelle 13 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel. Dieser Pressschneckensepataror 1 ist leistungsstärker als derjenige nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Deshalb ist hier das Getriebe 16 als Planetenradgetriebe ausgeführt. Die Antriebseinheit 9 stützt sich über einen Ständer 46 auf dem Gehäusegrundkörper 2a ab. Dieser Ständer 46 ist mittels einer fünften Verschraubung 46a mit einem nicht-rotierenden Anteil des Getriebes 16 verbunden. Ein Abtrieb des Getriebes 16 ist mit einer sechsten Schraubverbindung 47a und einem ringförmigen Verbindungsteil 47 mit der Innenseite der Schneckenwelle 13 verbunden.
Im Pfropfenbereich 5 befindet sich ein Mitnehmer 29e, welcher direkt an die Außenseite der Schneckenwelle 13 angebracht ist.
Ein Überstand 10a bezeichnet einen Teil des Antriebmotors 10, welcher aus der hohlen Schneckenwelle 13 heraussteht. Trotzdem bleibt der Großteil der Antriebseinheit 9 innerhalb der hohlen Schneckenwelle 13 und eine platzsparende Konstruktion ist gegeben.
Somit zeigt die Erfindung einen sehr effektiven, aber dennoch kleinbauenden, kompakten und praktischen Pressschneckenseparator.

1: Pressschneckenseparator
2: Gehäuse
2a: Gehäusegrundkörper
2b: Gehäuseoberteil
2c: Wartungsklappe
3: Füllbereich
4: Zuführung
5: Pfropfenbereich
6: Ausgang
7: Abscheidebereich
8: Abführung
9: Antriebseinheit
10: Antriebsmotor
10a: Überstand
11: Pressschnecke
12: Sieb
12a: einlaufseitige Öffnung
12b: auslaufseitige Öffnung
13: hohle Schneckenwelle
14: Schneckenwendel
14a: Wendelrand
15: Ringraum
16: Getriebe
17: Mittenlängsachse
18: Horizontale
19: Welle
19a: Vierkant der Welle
20: Abtrieb
21: Deckel
22: Gleitlager
22a: Reibbelag
22b: Gegenstück
22c: zweite Schraubverbindung
23: Entspannungskammer
24: erster axialer Abschnitt
25: zweiter axialer Abschnitt
26: Haken
27: erste Schraubverbindung
28: Freiraum
29a bis 29d: Mitnehmer
30: dritte Schraubverbindung
31: Haube
32: Verbindungsteil
33: erste Dichtung
34: erstes Lager
35: Flansch
36: zweites Lager
37: Wellenlager
38: Elektrokabel
39a bis 39d: Füße
40: Stützkorb
41a bis 41c: Halterungen
42: Anschlag
43: elastisches Element
44: Halteblech
45: vierte Schraubverbindung
46: Ständer
46a: fünfte Schraubverbindung
47: ringförmiges Verbindungsteil
47a: sechste Verschraubung
l: Länge
d1 bis d4: erster bis vierter Durchmesser
g: Ganghöhe/Steigung
s: Spaltweite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0367037 B1 [0002]

Claims

Pressschneckenseparator (1) zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe, wie Abwässer aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Betrieben, Gülle etc., umfassend: – ein Gehäuse (2) mit einem Füllbereich (3), der eine Zuführung (4) für die Trübe aufweist, einem Pfropfenbereich (5), der einen Ausgang (6) für die festen Bestandteile aufweist und einem Abscheidebereich (7), der eine Abführung (8) für die flüssigen Bestandteile aufweist, – eine Antriebseinheit (9), und – eine mit der Antriebseinheit (9) angetriebene Pressschnecke (11), wobei die Pressschnecke (11) eine hohle Schneckenwelle (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Antriebseinheit (9) zumindest teilweise innerhalb der hohlen Schneckenwelle (13) angeordnet ist.
Pressschneckenseparator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (9) ferner einen Antriebsmotor (10) und/oder ein Getriebe (16) umfasst.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (9) vollständig innerhalb der hohlen Schneckenwelle (13) angeordnet ist.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittenlängsachse (17) des Pressschneckenseparators (1) unter einem Winkel von 90° +/– 30° gegenüber einer Horizontalen (18) ausgerichtet ist.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (9) einen Trommelmotor umfasst, wobei die Antriebseinheit (9) mit einer innenliegenden drehfesten Welle (19) und mit einem die Welle umgebenden Abtrieb (20) wirkverbunden ist.
Pressschneckenseparator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Pfropfenbereich (5) die hohle Schneckenwelle (13) zur Welle (19) drehbar gelagert ist.
Pressschneckenseparator nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Füllbereich (3) die Welle (13) drehfest im Gehäuse (2) gelagert ist und die hohle Schneckenwelle (13) axial gegen die Welle (19) gelagert ist.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die hohle Schneckenwelle (13) im Füllbereich (3) über ein Gleitlager (22) axial am Gehäuse (2) abstützt.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressschnecke (11) gemeinsam mit der Antriebseinheit (9) als ein Modul montierbar und/oder demontierbar ist.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Pfropfenbereich (5) eine die hohle Schneckenwelle (13) umgebende Entspannungskammer (23) für einen austretenden Feststoffpfropfen vorgesehen ist.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Abscheidebereich (7) ein die Pressschnecke (11) umgebendes und gegen das Gehäuse (2) abgestütztes Sieb (12) angeordnet ist.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hohle Schneckenwelle (13) zumindest teilweise von einer Schneckenwendel (14) umgeben ist.
Pressschneckenseparator nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwischen einer Innenseite des Siebes (12) und einer Mantelfläche der Schneckenwelle (14) ein Ringraum (15) definiert ist.
Pressschneckenseparator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (15) einen ersten axialen Abschnitt (24) aufweist, in den die Schneckenwendel (14) hineinreicht, und der Ringraum (15) einen zweiten axialen Abschnitt (25) aufweist der frei von der Schneckenwendel (14) ist, wobei insbesondere ein Verhältnis einer ersten Länge (l1) des ersten axialen Abschnitts (24) zu einer zweiten Länge (l2) des zweiten axialen Abschnitts (25) 3 bis 4 beträgt.