DE3046384A1

DE3046384A1 - "auspresseinrichtung"

Info

Publication number: DE3046384A1
Application number: DE19803046384
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Phys Koch
Original assignee: Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
Current assignee: KraussMaffei Berstorff GmbH
Priority date: 1980-12-09
Filing date: 1980-12-09
Publication date: 1982-07-08
Also published as: SU1187709A3; ES508112A0; ATA487081A; FR2495543B1; GB2092014B; DE3046384C2; JPS57127598A; GB2092014A; CH654248A5; JPS619919B2; AT379962B; SE8107350L; BR8107975A; FR2495543A1; FI813723L; US4429628A; IT1140493B; CA1179549A; IT8124999A0; ES8301146A1

Description

Auspreßeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Auspreßeinrichtung zum Trennen der flüssigen von den festen Bestandteilen eines Flüssigkeitsfeststoffgemisches mit einer in einem Preßzylinder drehbaren und antreibbaren Schnecke, mit einem wendelförmig darauf angeordneten Schneckensteg, mit den Preßzylinder radial durchdringenden auf die Schneckenachse zeigenden und bis auf diese reichenden Stiften, denen entsprechend breite Unterbrechungen der wendelförmig um den Schneckenkern verlaufenden Schneckenstege zugeordnet sind.

Aus der US-PS 3,981,658 ist eine Einrichtung zum Auspressen von Flüssigkeitsfeststoffgemischen bekannt mit durch den Preßzylinder ragenden Stiften. Die radial auf die Schnecke zeigenden Stifte sollen verhindern, daß sich das auszupressende Gut mit der Schnecke mitdreht. Mittels der Stifte wird erreicht, daß sich ein ausreichender Förderdruck aufbaut.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Auspreßeinrichtung zu schaffen, mit der die ausgepreßte Flüssigkeit an der Stelle ihres Freisetzens unmittelbar abgeführt werden kann, ohne daß durch die Abführung der ausgepreßten Flüssigkeit ein merklicher Druckverlust auftritt, wie dies bei den bekannten Seiherpressen der Fall ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die in den Ansprüchen niedergelegte Lehre.

Durch die Einbringung von axialen und zur Schneckenachse hin offenen Ablaufbohrungen in den Stiften, die mit einem Ableitungsnetz in Verbindung stehen, wird eraicht, daß die ausgepreßte Flüssigkeit unmittelbar an der Stelle ihres Freiwerdens abgeführt werden kann, ohne daß durch die Abführöffnungen ein merklicher Druckverlust in Kauf genommen werden muß.

Durch die Stifte selbst wird das Gut am Mitdrehen mit der Schnekke gehindert, so daß eine hohe Förderleistung und somit ein ho-. her Druck im Stiftzylinderbereich aufgebaut wird. Durch den hohen Druck wird auch das Zellwasser des auszupressenden Gutes, beispielsweise Rübenblätter, Rübenschnitzel oder auch Klärschlamm, freigesetzt und kann durch die Ablaufbohrungen in den Stiften und aufgrund des hohen Druckgefälles von beispielsweise 300 bar im Preßzylinder und Λ bar (Atmosphärendruck) in den Ablaufbohrungen leicht abgeführt werden.

Da der Abstand zwischen den Stiftspitzen und dem Sehneckenganggrund relativ gering, beispielsweise 0,3 mm, bemessen wird, erreicht man ebenfalls, daß nur sehr kleine, die Ablaufbohrungen nicht verstopfende Peststoffanteile mit abgeführt werden. Die Stiftspitzen werden der Rundung des Schneckenkernes angepaßt.

In vorteilhafter Weise können die mit Ablaufbohrungen ausgebildeten Stifte zwischen Schneckenstegabschnitte angeordnet werden, die radiale Stegbohrungen aufweisen, die mit einer axialen Schneckenbohrung in Verbindung stehen.

Durch eine derartige Maßnahme wird erreicht, daß die freigepreßte Flüssigkeit im Ganggrund von den Ablaufbohrungen in den Stiften aufgenommen wird und die freigepreßte Flüssigkeit am Zylinderinnenmantel über die Stegrücken von den radialen Stegbohrungen und der axialen Schneckenbohrung abgeführt wird. Eine derartige Ausführung fängt fast alle freigepreßte Flüssigkeit unmittelbar auf, führt sie ab und stellt darüber hinaus sicher, daß durch die Flüssigkeitsabführung kein merklicher Druckabfall auftritt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die Stifte mit den Ablaufbohrungen in einem mit Innennuten ausgebildeten Preßzylinderbereich angeordnet sind. Die Innennuten können beispielsweise axiale ITuten, oder wendelförmig,

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entsprechend der Stegsteigung oder wendelförmig und entgegen der Stegsteigung ausgebildete Nuten sein, die im Querschnitt beispielsweise dreieckig, rechteckig oder halbkreisförmig ausgebildet sind.

Durch eine solche Maßnahme wird erreicht, daß auch zwischen den einzelnen Stiftebenen die Förderung des Gutes unterstützt wird, weil die Zylindernuten das Gut am Mitdrehen mit der Preßschnekke hindern. Es wird also durch die verstärkte Förderwirkung ein erhöhter und für eine gute Auspreßwirkung unerläßlicher Druck erzeugt, der eine Freisetzung des Zellwassers ermöglicht und somit hohe Trockensutdfcanzgehalte in nur einem Arbeitsgang und darüber hinaus auch noch in kontinuierlicher Weise. Auch diese Ausführungsform stellt sicher, daß die freigepreßte Flüssigkeit unmittelbar an der Stelle des Freiwerdens ohne merklichen Druckverlust abgeführt werden kann.

Durch die Zusammenfassung mehrerer mit Ablaufbohrungen ausgebildeter Stifte zu Stiftebenen wird errebht, daß die freigepreßte Flüssigkeit umfangsmäßig an mehreren Stellen abfließen kann. Die Verstellbarkeit der Stifte hinsichtlich ihrer Eintauchtiefe bewirkt eine Veränderung der Förderleistung und somit des Druckaufbaus, insbesondere jedoch eine Anpassung der Auspreßeinrichtung an verschieden große Feststoffbestandteile.

Die Ausbildung der Spitzen der einzelnen, den Schneckenganggrund evtl. berührenden Stifte mit einer Lauffläche aus einer Materialkombination mit Trockenlaufeigenschaften, z.B. Bronze, garantiert eine lange, relativ verschleißfreie Lebensdauer der Stiftspitzen.

Durch das Einbringen von nach außen konisch sich erweiternden Röhrchen in die Spitzen der Ablaufbohrungen der Stifte wird erreicht, daß die Einlaßöffnungen der Bohrungen im Durchmesser verkleinert ausgebildet sind. Eine derartige Maßnahme wirkt dem Verstopfen der Stiftbohrungen und des daran angeschlossenen

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Ableitungssystems entgegen.

Die äußere Ausbildung der Stiftteile, die in den Preßzylinder hineinragen in Form von rechteckigen oder polygonalen Röhrchen, begünstigt die Zerschneidung der Peststoffanteile, wenn diese zwischen den Stegunterbrechungen und den Stiftteilen hindurchgefördert werden.

Anhand der Zeichnung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematisierten Längsschnitt durch eine bevorzugte Auspreßeinrichtung.

Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1.

Fig. 3 einen schematisierten Längsschnitt durch eine Einrichtung mit Stegbohrungen und Ablaufbohrungen in den Stiften.

Mit 1 wird die Auspreßschnecke bezeichnet, die in dem Preßzylinder 2 angeordnet ist. Die Schnecke wird durch eine nicht gezeigte Antriebseinheit in Drehbewegung in Richtung des Pfeiles 19 versetzt, wodurch das auszupressende Gut nach vorne zur Austritt söffnung 20 gefördert wird.

In dem Preßzylinder 2 im Innenmantel sind in Schneckenachsrichtung verlaufende Nuten 5 eingebracht, die im Querschnitt dreieckförmig ausgebildet sein können. Die Nuten können jedoch auch rechteckig oder halbkreisförmig ausgebildet sein.

Die Nuten sind durchlaufend, d.h. sowohl im Eingzugsbereich 4-als auch im Stiftzylinderbereich 5 angeordnet.

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Im Stiftzylinderbereich. 5 wird der Preßzylinder 2 mittels radial auf die Sclmeckenach.se zeigende und bis auf den Ganggrund der Schnecke 1 reichende Stifte 6 durchdrungen. Den Stiften 6 sind Unterbrechungen 7 der wendelförmig verlaufenden Schneckenstege 8 zugeordnet, und zwar in einer Breite entsprechend des Durchmessers der Stifte 6.

Die Stifte 6 werden in den Preßzylinder 2 eingeschraubt und mittels Muttern 9 arretiert. Die einzelnen Stifte 6 können entsprechend weit in den Preßzylinder 2 eingeschraubt werden, um den Abstand zwischen der Stiftspitze und dem Schneckenkern variieren zu können.

Die Stifte 6 sind zu einzelnen Stiftebenen 10, 11 und 12 zusammengefaßt. Die Stiftebene 11 wird im Querschnitt in Pig. 2 dargestellt und besteht in diesem Fall aus vier Stiften 6. Es können ebenfalls auch sehr viel mehr Stifte 6 um den Umfang der Schnecke herum angeordnet werden. Die Zahl der Stifte ist abhängig von den Wasseranteilen des zu entwässernden Gutes.

In den Stiften 6 sind axiale Ablaufbohrungen 13 eingebracht, die mit einem Ableitungsnetz 1A- verbunden sind.

Wenn sich kein Material in der Auspreßeinrichtung befindet, berühren die Stiftspitzen nicht die Schnecke 1. Wird jedoch Druck aufgebaut in dem Raum 18, so kann eine Berührung der Laufflächen 15 mit der Schnecke nicht ausgeschlossen werden.

Die dem Schneckenkern zugewandten Laufflächen 15 der Stifte 6 können daher aus einer Materialkombination mit Trockenlaufeigenschaften bzw. aus Bronze bestehen, um Versch.lei3ersch.einungen zu vermindern.

In den dem Schneckenkern zugewandten Enden der Ablaufbohrungen 13 können Röhrchen 16 eingesetzt sein, die in dem Schneckenkern abgewandter Richtung konisch sich erweiternd ausgebildet sind. Die konische Ausbildung der Röhrchen verhindert ein Verstopfen,

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weil nur Peststoffbestandteile in die Bohrungen gelangen können, die kleiner dimensioniert sind als der Spalt zwischen Lauffläche 15 und Schneckenkern·

Das Flüssigkeitsfeststoffgemisch wird durch den Trichter 17 in den Saum 18 zwischen den einzelnen Schneckenstegen 8 eingegeben und durch die Drehbewegung, gekennzeichnet mit Pfeil 19, der. Schnecke 1 in Sichtung auf die Austrittsöffnung 20 gefördert.

Im Einzugsbereich 4 erfährt das Gut eine erste Pressung und die leicht auspreßbare Flüssigkeit fließt durch die Seiheröffnungen 21 in den Behälter 2 2 ab. Danach wird das Gut in den Stiftzylinderbereich 5 gefördert, wo es durch die in den Preßzylinder 2 ragenden Stifte 6 am Mitdrehen mit der Schnecke gehindert wird. Vor den Stiften 6 staut sich also kurzfristig das Gut, wodurch der Druck in dem Schneckengang ansteigt,, bis das Gut in dem Gang durch das nachfolgende Gemisch weitergeschoben wird, wenn der sich drehende Schneckenganginhalt an einem freien, nicht durch Stifte 6 behinderten Teil des Umfangs anlangt.

Da zwischen den einzelnen Stiftebenen 10, 11 und 12 in Schnekkenachsrichtung verlaufende Nuten 3 angeordnet sein können, wird erreicht, daß das auszupressende Gut auch zwischen den Stiftebenen am Mitdrehen mit der Schnecke gehindert wird. Dadurch, daß das Gut in die Nuten 3 hineingedrückt wird, also am Mitdrehen gehindert wird, entsteht eine abrollende Bewegung des Gutes. Durch die abrollende Bewegung des Materials sowie durch die Bremswirkung der Stifte 6 wird ein Druck aufgebaut, der zu einer höheren Förderleistung der Schnecke führt. Die Erhöhung der Förderleistung führt zwangsläufig zu einer erheblichen Druckerhöhung in dem Raum 18, beispielsweise bis über 500 bar, insbesondere zwischen den Stiftebenen 10, 11 und 12.

Im Stiftzylinderbereich wird also der größte Druck auf das auszupressende Gut ausgeübt, wodurch das Zellwasser freigesetzt wird und wodurch somit der Trockensubstanzgehalt je nach Material von über 90 % in nur einem Arbeitsgang und kontinuer-

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lieh erhalten wird.

Die Austrittsöffnung 20 wird mittels druckbelasteten Konus 23 verschlossen und nur ab einem bestimmten, vorgewählten Druck öffnet sich die Austrittsöffnung 20. Durch diese Maßnahme entsteht ebenfalls eine weitere Druckerhöhung im Stiftzylinderbereich 5·

Die wesentlichste Voraussetzung für den hohen Entwässerungsgrad des Flüssigkeitsfeststoffgemisches besteht jedoch in der Anordnung der axialen Ablaufbohrungen 13 in den Stiften 6, weil somit in dem Bereich der Auspreßeinrichtung, in dem mittels des sehr hohen Druckes das Zellwasser ausgepreßt wird, auch eine Ableitungsmöglichkeit für die freigesetzte flüssigkeit geschaffen wurde.

Es ist von ausschlaggebender Bedeutung, die einmal freigesetzte Flüssigkeit möglichst an der Stelle des Auspressens auch abzuführen, ohne daß eine erneute Vermischung mit dem Feststoff in nennenswertem Umfang stattfinden kann.

Durch das Einbringen der Ablaufbohrungen 13 in die Stifte 6 wird insbesondere jedoch, erreicht, daß die freigepreßte Zellwasserflüssegkeit abgeführt werden kann, ohne daß ein nennenswerter Druckverlust im Stiftzylinderbereich 5 auftritt. Auf der anderen Seite wird der hohe Druckaufbau für die Auspressung des Zellwassers gebraucht, um derartig hohe Trockensubstanzgehalte erreichen zu können.

Rübenblätter wurden in den Trichter gegeben und durch die Auspreßeinrichtung kontinuierlich hindurchgeführt. Es wurde ein Trocken3ubstanzgehalt von 4-0 % in nur einem Durchgang erreicht, was als außerordentlich gute Leistung angesehen werden muß.

In Fig. 3 wird eine Einrichtung gezeigt, bei der die Stifte mit den Ablaufbohrungen zwischen wendeiförmigen Stegabschnit-

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ten 24 mit radialen Stegbohrungen 25 angeordnet sind, wobei die Stegbonrungen 25 mit einer axialen Schneckenbohrung 26 in Verbindung stehen.

Die Schneckenstegabschnitte 24 in Fig. 3 können auch mit einer Stegrückennut 27 ausgebildet sein, die die über den Steg 24 übertretende Flüssigkeit sammelt und zu den radialen Stegbohrungen 25 abführt. Durch die Stegrückennut 27 wird somit sichergestellt, daß alle über den Schneckensteg 24 übertretende Flüssigkeit erfaßt und abgeführt wird.

Die in Fig. 3 gezeigte Einrichtung ist deshalb vorteilhaft, weil die freigepreßte Flüssigkeit, die sich im Schneckenganggrund ansammelt, durch die Ablaufbohrungen 13 in den bis auf den Sehneckenganggrund reichenden Stiften 6 abfließen kann. Das freigepreßte Zellwasser, welches sich an der entgegengesetzten Seite am Innenmantel des Preßzylinders 2 befinden sollte, kann über den Schneckensteg 24 in die Stegrückennut 27, in die Stegbohrung 26 und von hier aus in die axiale Schneckenbohrung 26 abfließen.

Eine derartige Anordnung der Stifte 6 schafft also innerhalb des Schneckenganges sehr viele verschiedene Abfließkanäle für die freigepreßte Flüssigkeit, die aufgrund des sehr hohen Druckgefälles zwischen dem Schneckengang und den Abfließkanälen selbständig ihren Weg findet. Aufgrund des Druckgefälles wird ebenfalls sichergestellt, daß kleinere Feststoffbestandteile aus den verschiedenen Kanälen wieder herausgespült werden.

Claims

Unser Zeichen: 8190 ' Hannover, den 05. Dezember 1980 by/zu 338 HEBMAM BERSTOEPF Maschinentau GmbH An der Breiten Weise 3/5 D-3000 Hannover 61 SCHUIZANSPEfCHE

1.) Auspreßeinrichtung zum Trennen der flüssigen von den festen Bestandteilen eines Flüssigkeitsfeststoffgemisches mit einer in einem Preßzylinder drehbaren und antreibbaren Schnecke, mit einem wendelförmig darauf angeordneten Schneckensteg, mit den Preßzylinder radial durchdringenden auf die Schneckenachse zeigenden und bis auf den Ganggrund reichenden Stiften, denen entsprechend breite Unterbrechungen der wendelförmig um den Schneckenkern verlaufenden Schneckenstege zugeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß in den Stiften (6) axiale und zur Schneckenachse hin offen ausgebildete Ablaufbohrungen (13) eingebracht sind, die mit einem Ableitungsnetz in Verbindung stehen.

2. Auspreßeinrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Stifte (6) mit den Ablaufbohrungen (13)

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zwischen wendeiförmigen Stegabschnitten (24) mit radialen Stegbohrungen (25) angeordnet sind, die mit einer axialen Schneckenbohrung (26) in Verbindung stehen.

3. Auspreßeinrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Stifte (6) mit den Ablaufbohrungen (13) in einem mit Innennuten (3) ausgebildeten Preßzylinderbereich angeordnet sind.

4-. Auspreß einrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß mehrere mit Ablaufbohrungen (13) ausgebildete Stifte (6) zu einer Stiftebene (10, 11, 12) zusammengefaßt sind, wobei die einzelnen Stifte (6) in gleichmäßigen Abständen radial um den Preßzylinder (2) herum angeordnet sind, in diesen einschraubbar und hinsichtlich ihrer Eintauchtiefe verstellbar ausgebildet sind.

5. Auspreßeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4-, dadurch gekennzeichnet,

daß die Laufflächen (15) ι mit denen die einzelnen mit Ablaufbohrungen ausgebildeten Stifte (6) auf dem Ganggrund der Schnecke (1) laufen, aus einer Materialkombination mit Trockenlaufeigenschaften bzw. aus Bronze bestehen.

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6. Auspreßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß in den Spitzen der Ablaufbohrungen (13) der Stifte (6) Röhrchen (16) eingesetzt sind, die nach außen konisch sich erweiternd ausgebildet sind.

7. Auspreßeinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,

daß die in den Preßzylinder (2) ragenden Teile der Stifte (6) rechteckig oder polygonal ausgebildet sind.