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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.
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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.
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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.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den unabhängigen
Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte
Weitergestaltungen der Erfindung auf.
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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.
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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.
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Besonders
vorteilhaft, insbesondere für einen Pressschneckenseparator
mit großer Leistung, ist ein Planetengetriebe innerhalb
der Antriebseineinheit.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Des
Weiteren ist es von Vorteil, dass im Abscheidebereich ein die Pressschnecke
umgebendes und gegen das Gehäuse abgestütztes
Sieb angeordnet ist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele
und der begleitenden Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigt:
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1 eine
geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Pressschneckenseparator mit geschnittener Schneckenwelle nach einem
ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine
Detailansicht eines Pfropfenbereichs aus 1,
-
3 eine
Detailansicht eines Füllbereichs aus 1,
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4 eine
weitere geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen
Pressschneckenseparator mit ungeschnittener Schneckenwelle nach
dem ersten Ausführungsbeispiel,
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5 eine
Seitenansicht des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators
nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
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6 eine
Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator
nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
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7 eine
geschnittene Draufsicht auf den erfindungsgemäßen
Pressschneckenseparator nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
und
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8 eine
geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Pressschneckenseparator mit geschnittener Schneckenwelle nach einem
zweiten Ausführungsbeispiel.
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Anhand
der 1 bis 7 wird nachfolgend der Aufbau
des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators
nach dem Ausführungsbeispiel beschrieben.
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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.
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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.
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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).
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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.
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Innerhalb
dieses Gehäuses 2 bzw. innerhalb des zylinderförmigen
Siebs 12 ist die Pressschnecke 11 und der Antrieb 9 angeordnet.
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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.
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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.
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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)
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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.
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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)
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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.
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Weiterhin
verfügt der Pressschneckenseparator 1 über
Standfüße 39a bis 39d. In 1 sind
lediglich zwei Standfüße 39a und 39c zu
sehen.
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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.
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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.
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2 zeigt
den Pfropfenbereich 5 aus 1 in vergrößerter
Detailansicht. Ferner zeigt 3 den Füllbereich 3 aus 1 in
vergrößerter Detailansicht.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Im
Pfropfenbereich 5 befindet sich ein Mitnehmer 29e,
welcher direkt an die Außenseite der Schneckenwelle 13 angebracht
ist.
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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.
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Somit
zeigt die Erfindung einen sehr effektiven, aber dennoch kleinbauenden,
kompakten und praktischen Pressschneckenseparator.
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- 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
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