EP3566861A1 - Vermahlungsschnecke - Google Patents

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EP3566861A1
EP3566861A1 EP18171451.0A EP18171451A EP3566861A1 EP 3566861 A1 EP3566861 A1 EP 3566861A1 EP 18171451 A EP18171451 A EP 18171451A EP 3566861 A1 EP3566861 A1 EP 3566861A1
Authority
EP
European Patent Office
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screw
stage
grinding
outer diameter
milling
Prior art date
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Application number
EP18171451.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3566861B1 (de
Inventor
Jürgen HEGER
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Heger & Co KG GmbH
Original Assignee
Heger & Co KG GmbH
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Publication date
Application filed by Heger & Co KG GmbH filed Critical Heger & Co KG GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/30—Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor
    • B30B9/3089—Extrusion presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/24—Extrusion presses; Dies therefor using screws or worms
    • B30B11/246—Screw constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/30—Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor
    • B30B9/3082—Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor with compression means other than rams performing a rectilinear movement

Definitions

  • the present invention relates to a grinding screw. This is particularly suitable for compacting and grinding highly abrasive fibers.
  • Harmful fibrous materials such as artificial mineral fibers (KMF), rock wool, glass wool and asbestos are usually generated when demolishing houses or industrial facilities. For the removal of this waste so far had to carry out extensive transport trips with underutilized trucks to specialized landfills. During transhipment, harmful fibers were released and valuable landfill space was used up at the landfill.
  • KMF artificial mineral fibers
  • rock wool rock wool
  • glass wool glass wool
  • a grinding screw can be used to compact and grind such pulps. These are filled under full protection in one to two cubic meters large plastic or fabric bags and sealed. This grinding worm is part of a press into which the sacks, without previously emptying them, are thrown through dust protection flaps can. During the compacting and grinding process, the structure of the pressed material is broken up by means of the screw and the pressed material is filled into big bags. The pressed material thus obtained can easily be stored in landfills, does not take up much landfill volume and does not have to be driven over long distances to specialized landfills.
  • the said fibrous materials are highly abrasive materials. This leads to a rapid wear of the grinding screw.
  • the grinding process is carried out only by frictional forces on the inner walls of a channel in which the Vermahlungsschnecke is installed. As a result, no optimal comminution of the fibers can be achieved. Even an optimal crushing of the bags is not possible in this way.
  • the grinding screw according to the invention which has a plurality of substantially trapezoidal first Abrasionsbleche. These are arranged on a surface of a screw stage of the grinding screw so that a gap remains free between any two adjacent first abrasive sheets.
  • the Abrasionsbleche increase the wear resistance of the grinding screw, because they protect them from direct contact with abrasive fibers.
  • they also improve the crushing and grinding action of the grinding screw.
  • the fibers are broken by pressure and shear forces on edges of the individual welded Abrasionsbleche and thereby becomes completely changed their structure. The result is a free-flowing product that can be highly compressed. Even plastic bags that can be made of polyethylene, for example, or fabric bags can be torn by means of Abrasionsbleche in 10 cm to 30 cm large shreds that can be easily separated if necessary via a vibrating screen from the rest of the product.
  • the grinding process takes place essentially in one screw stage of the grinding screw and there also only in one screw segment. Therefore, it is preferable that the first abrasive sheets are arranged only on a screw winding length in a range of 180 ° to 360 °. This can be realized, in particular, by arranging 10 to 20 first abrasion sheets in this area. Arranging first abrasive sheets in this area is sufficient to protect the most abrasive-exposed portion of the grinding screw from wear. In addition, the arrangement of Abrasionsblechen already in this area is sufficient to achieve a significant improvement of the crushing and grinding action of the grinding screw. It is therefore not necessary to provide the entire grinding screw with Abrasionsblechen.
  • a minimum width of the gap between each two adjacent first abrasive sheets preferably corresponds to at least the thickness of the first abrasive sheets. In addition, it is preferably at least 15 mm.
  • This minimum width of the gap also has the advantage that a simple application of the Abrasionsbleche on the grinding screw is made possible by welding. Since the width of the gap increases due to the trapezoidal shape of the first Abrasionsbleche from the edge of the screw stage to the center, the gap has its minimum width at the edge of the screw stage.
  • the Abrasionsbleche preferably have a hole welding diameter, which corresponds at least to its thickness and further preferably at least 15 mm.
  • a trapeze has two bases and two legs.
  • the bases and legs of the substantially trapezoidal first abrasive sheets may be straight.
  • a first abrasive sheet is to be understood as essentially trapezoidal even if one or both base sides are curved. It is even preferable that at least one base side of the first abrasive sheets is circular arc-shaped, and more preferably, both base sides are circular arc-shaped.
  • the circular arc shape allows a base side, which faces the outer edge of the screw stage, which also has a circular arc shape, runs flush with this. Furthermore, the circular arc shape makes it possible that a base side, which faces a screw shaft of the grinding screw, also runs flush with it.
  • the grinding screw is preferably designed as a stepped screw with a first screw stage and a second screw stage.
  • an outer diameter of the first screw stage is greater than an outer diameter of the second screw stage.
  • the first abrasive sheets are disposed on a surface of the second screw stage. At this occur larger abrasion forces than at the first screw stage, so that here by the attachment of the first Abrasionsbleche both a greater wear protection and a greater improvement of the grinding and crushing effect can be achieved as if the first Abrasionsbleche attached to the first screw stage.
  • Such a stepped screw is defined by the outer diameter of its first screw stage on which the characteristics of the grinding screw are referred to below. This outer diameter is in particular in the range of 150 mm to 1000 mm.
  • the second screw stage preferably has an outer diameter which is 50% to 70% of the outer diameter of the first screw stage. As a result, particularly high pressure and transverse forces can be achieved at the second screw stage, which are advantageous for the grinding process.
  • the first screw stage has in particular one to three screw segments. These can be attached by parallel welding on the worm shaft.
  • the plate thickness of the screw segments of the first screw stage corresponds in particular to 2% to 3% of the outer diameter of the first screw stage.
  • the length of the first screw stage is in particular 100% to 150% of the outer diameter of the first screw stage.
  • the second screw stage has in particular two to four screw segments. Like the screw segments of the first screw stage, they can also be attached to the screw shaft by means of parallel welding.
  • the sheet thickness of its base material is in particular 3% to 5% of the outer diameter of the first screw stage.
  • the length of the second screw stage is in particular 100% to 150% of the outer diameter of the first screw stage.
  • a screw pitch of the first screw stage is preferably greater than a screw pitch of the second screw stage.
  • the screw pitch of the first screw stage over a range of 360 ° is preferably 70% to 100% of the outer diameter of the first screw stage.
  • the screw pitch of the second screw stage is over a range of 360 °, preferably 40% to 60% of the outer diameter of the first screw stage. Also, this can be achieved that at the second screw stage higher pressure and shear forces act as at the first screw stage.
  • the screw segments of a grinding screw are arranged around a circular cylindrical screw shaft.
  • the outer diameter of this screw shaft which corresponds to the inner diameter of the screw stages, is in particular 20% to 30% of the outer diameter of the first screw stage.
  • One end of the worm shaft can be connected to a motor which drives the grinding worm.
  • the other end of the worm shaft is exposed and therefore also exposed to abrasion. It is therefore preferred that the grinding screw has a circular second abrasive plate on the end face of its screw shaft.
  • first screw stage provided with first abrasive plates ends and meets the end face of the screw shaft
  • this area of the grinding screw can contribute to the grinding and crushing by breaking fibers at the edges of the gap between the first abrasive sheets and the second abrasive sheet.
  • Each abrasive plate preferably has a thickness that corresponds to 1% to 6% of the outer diameter of the first screw stage. This allows it the abrasion plates are easy to install on the surface of the grinding screw in the manner required for their function.
  • the Abrasionsbleche preferably consist of a composite material having at least one cover layer and a carrier layer.
  • the carrier layer is weldable and allows the Abrasionsbleche applied, for example by means of hole welding on the surface of the grinding screw.
  • the carrier layer is preferably made of a steel.
  • the cover layer has at least a Vickers hardness of 700 HV10. This can be determined according to the standard DIN 32525-4.
  • Preferred materials of the topcoat having such a hardness are iron-base alloys containing carbides. These carbides are especially selected from the group consisting of chromium carbides, niobium carbides, titanium carbides, vanadium carbides, tungsten carbides and mixtures of these carbides.
  • Fig. 1 shows a grinding screw 10 according to a first embodiment of the invention, which is designed as a stepped screw. It has a first screw stage 11 and a second screw stage 12, which are arranged around a worm shaft 13 around.
  • the outer diameter AD1 of the first screw stage 11 is 770 mm
  • the outer diameter AD2 of the second screw stage 12 is 460 mm.
  • the inner diameter ID1 of both screw stages 11, 12, which corresponds to the outer diameter of the screw shaft 13, is 203 mm.
  • the first screw stage 11 consists of sheet metal layers with a total thickness DS1 of 20 mm.
  • the length LS1 of the first screw stage 11 is 900 mm and it has two parallel welded screw segments. Over a range of 360 °, its screw pitch ST1 is 600 mm.
  • the second screw stage 12 consists of sheets with a thickness DS2 of 30 mm in total. It has a length LS2 of 800 mm and has three parallel welded worm segments.
  • the screw pitch ST2 over a range of 360 ° is 400 mm.
  • sixteen first abrasive sheets 20 are welded onto the second screw stage 12 by means of hole welding. This screw winding length VBW ends at the end face of the grinding screw 10.
  • the first Abrasionsbleche 20 are each carried out substantially trapezoidal. They each have two straight legs and two arcuate bases. The bases that each facing the outer edge of the second screw stage 12, thereby follow their outer contour. The bases, which face the screw shaft 13, are shaped so that the distance between these bases and the screw shaft is the same at all points.
  • a circular second Abrasionsblech 30 is welded by means of hole welding on this. The outer diameter of the second abrasive plate 30 corresponds to the outer diameter ID1 of the screw shaft 13.
  • first Abrasionsblechen 20 Between two adjacent first Abrasionsblechen 20 each have a gap 40 is free. Due to the shape of the first Abrasionsbleche this extends from the edge of the second screw stage 12 to the screw shaft 13 back. At the edge, its width SA1 is 15 mm, and at the bases of the first abrasive sheets 20 which terminate in front of the screw shank 13, its width SA1 is 20 mm. Between the bases, which face the screw shank 13 and the worm shaft 13 and the second abrasive plate 30, runs a gap with a constant width SA2 of 15 mm.
  • each first abrasive plate 20 has a weld hole 21 and the second abrasive plate 30 has six weld holes 31. All welding holes 21, 31 each have a diameter SA3 of 20 mm.
  • the mutually adjacent first Abrasionsbleche 20 are each offset from each other.
  • the offset VBV is 3 mm in each case.
  • the offset VBV is the difference between the orthogonal distance of an upper edge of a first abrasive sheet 20 to the surface of the second screw stage and the corresponding orthogonal one Defined distance between the upper edge of the adjacent Abrasionsbleches 20 and the surface of the screw stage 12, wherein the two edges are each separated by the gap 40 from each other.
  • the first abrasive sheets 20 and the second abrasive sheet 30 each have a thickness VBD of 20 mm. They each consist of a cover layer and a carrier layer.
  • the carrier layer is a layer of S235 steel, which can be welded to the surface of the second screw stage 12 in a hole welding process.
  • the top layer consists in a first embodiment of VAUTID® 100 (VAUTID Group Ostfildern, Germany). This is an iron-based alloy containing chromium carbides with a Vickers hardness of 740 HV10.
  • the cover layer consists of VAUTID® 143 (VAUTID Group).
  • the top layer consists of VAUTID® 200 (VAUTID Group). This is an iron-based alloy containing vanadium carbides, titanium carbides and niobium carbides. It has a Vickers hardness of 850 HV10.
  • the grinding screw 10 can be worked up by the second screw stage 12 or even only that portion of the second screw stage 12 which has the first abrasion plates 20 and the second abrasion plate 30 over a screw turn length VBW , is separated from the remaining grinding screw 10 and is replaced by a replacement piece.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

Eine Vermahlungsschnecke weist mehrere im Wesentlichen trapezförmige Abrasionsbleche (20) auf. Diese sind so auf einer Oberfläche einer Schneckenstufe der Vermahlungsschnecke angeordnet, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Abrasionsblechen (20) ein Spalt (40) freibleibt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vermahlungsschnecke. Diese ist insbesondere geeignet, um hochabrasive Faserstoffe zu verdichten und zu zermahlen.
    • Stand der Technik
  • Gesundheitsschädliche Faserstoffe wie beispielsweise künstliche Mineralfasern (KMF), Steinwolle, Glaswolle und Asbest fallen meistens beim Abbruch von Häusern oder Industrieanlagen an. Zur Beseitigung dieser Abfälle mussten bislang weite Transportfahrten mit nicht ausgelasteten LKW zu spezialisierten Deponien durchgeführt werden. Beim Umschlag wurden gesundheitsschädliche Faserstoffe freigesetzt und bei der Deponierung wertvoller Deponierraum verbraucht.
  • Eine Vermahlungsschnecke kann zum Verdichten und Vermahlen derartiger Faserstoffe verwendet werden. Diese werden unter Vollschutz in ein bis zwei Kubikmeter große Kunststoff- oder Gewebesäcke abgefüllt und verschlossen. Diese Vermahlungsschnecke ist Teil einer Presse, in welche die Säcke, ohne diese vorher zu entleeren, durch Staubschutzklappen eingeworfen werden können. Beim Verdichtungs- und Vermahlungsvorgang wird die Struktur des Pressguts mittels der Schnecke aufgebrochen und das Pressgut in Big Bags gefüllt. Das so erhaltene Pressgut kann leicht auf Deponien eingelagert werden, nimmt nicht viel Deponievolumen ein und muss auch nicht über weite Wege zu spezialisierten Deponien gefahren werden.
  • Bei den besagten Faserstoffen handelt es sich um höchst abrasive Materialien. Dies führt zu einem schnellen Verschleiß der Vermahlungsschnecke. Außerdem erfolgt der Vermahlungsvorgang lediglich durch Reibungskräfte an den Innenwänden eines Kanals, in dem die Vermahlungsschnecke eingebaut ist. Hierdurch kann keine optimale Zerkleinerung der Fasern erzielt werden. Auch eine optimale Zerkleinerung der Säcke ist auf diese Weise nicht möglich.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vermahlungsschnecke bereitzustellen, die eine verbesserte Abrasionsbeständigkeit gegenüber abrasiven Fasermaterialen aufweist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Vermahlungsschnecke so weiterzuentwickeln, dass ihre Zerkleinerungs- und Vermahlungswirkung verbessert wird.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße Vermahlungsschnecke gelöst, welche mehrere im Wesentlichen trapezförmige erste Abrasionsbleche aufweist. Diese sind so auf einer Oberfläche einer Schneckenstufe der Vermahlungsschnecke angeordnet, dass zwischen jeweils zwei benachbarten ersten Abrasionsblechen ein Spalt freibleibt. Die Abrasionsbleche erhöhen die Verschleißfestigkeit der Vermahlungsschnecke, da sie diese vor einem unmittelbaren Kontakt mit abrasiven Faserstoffen schützen. Außerdem verbessern sie auch die Zerkleinerungs- und Vermahlungswirkung der Vermahlungsschnecke. Die Fasern werden durch Druck- und Querkräfte an Kanten der einzelnen aufgeschweißten Abrasionsbleche gebrochen und dadurch wird deren Struktur komplett verändert. Das Ergebnis ist ein rieselfähiges Produkt, welches hoch verdichtet werden kann. Selbst Kunststoffsäcke, die beispielsweise aus Polyethylen bestehen können, oder Gewebesäcke können mittels der Abrasionsbleche in 10 cm bis 30 cm große Fetzen zerrissen werden, die bei Bedarf über ein Rüttelsieb leicht vom übrigen Produkt getrennt werden können.
  • Der Vermahlungsvorgang erfolgt im Wesentlichen in einer Schneckenstufe der Vermahlungsschnecke und dort auch nur in einem Schneckensegment. Deshalb ist es bevorzugt, dass die ersten Abrasionsbleche lediglich auf einer Schneckenwindungslänge in einem Bereich von 180° bis 360° angeordnet sind. Dies kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass in diesem Bereich 10 bis 20 erste Abrasionsbleche angeordnet sind. Das Anordnen von ersten Abrasionsblechen in diesem Bereich reicht aus, um den am stärksten der Abrasion ausgesetzten Bereich der Vermahlungsschnecke vor Verschleiß zu schützen. Außerdem genügt bereits die Anordnung von Abrasionsblechen in diesem Bereich, um eine deutliche Verbesserung der Zerkleinerungs- und Vermahlungswirkung der Vermahlungsschnecke zu erreichen. Es ist deshalb nicht notwendig, die gesamte Vermahlungsschnecke mit Abrasionsblechen zu versehen.
  • Um ein gutes Zerbrechen von Fasern an den Kanten der ersten Abrasionsbleche zu ermöglichen, entspricht eine minimale Breite des Spaltes zwischen jeweils zwei benachbarten ersten Abrasionsblechen vorzugsweise mindestens der Dicke der ersten Abrasionsbleche. Außerdem beträgt sie bevorzugt mindestens 15 mm. Diese minimale Breite des Spaltes hat außerdem den Vorteil, dass ein einfaches Aufbringen der Abrasionsbleche auf der Vermahlungsschnecke mittels Schweißens ermöglicht wird. Da die Breite des Spaltes aufgrund der Trapezform der ersten Abrasionsbleche vom Rand der Schneckenstufe zu deren Mitte hin zunimmt, weist der Spalt seine minimale Breite am Rand der Schneckenstufe auf.
  • Das Schweißen kann insbesondere mittels Lochschweißens erfolgen. Hierzu weisen die Abrasionsbleche vorzugsweise einen Lochschweißdurchmesser auf, der mindestens ihrer Dicke entspricht und der weiterhin bevorzugt mindestens 15 mm beträgt.
  • Ein Trapez weist zwei Grundseiten und zwei Schenkel auf. Bei den Grundseiten und den Schenkeln der im Wesentlichen trapezförmigen ersten Abrasionsbleche kann es sich um Geraden handeln. Im Sinne der vorliegenden Erfindung soll ein erstes Abrasionsblech allerdings auch dann noch als im Wesentlichen trapezförmig verstanden werden, wenn eine oder beide Grundseiten gekrümmt sind. Es ist sogar bevorzugt, dass mindestens eine Grundseite der ersten Abrasionsbleche kreisbogenförmig ist und besonders bevorzugt sind beide Grundseiten kreisbogenförmig. Die Kreisbogenform ermöglicht es, dass eine Grundseite, welche dem äußeren Rand der Schneckenstufe zugewandt ist, welcher ebenfalls eine Kreisbogenform aufweist, bündig mit diesem verläuft. Weiterhin ermöglicht die Kreisbogenform es, dass eine Grundseite, die einem Schneckenschaft der Vermahlungsschnecke zugewandt ist, mit diesem ebenfalls bündig verläuft. Indem es sich bei den Schenkeln um Geraden handelt, wird eine konstante Breite des Spaltes zwischen jeweils zwei benachbarten ersten Abrasionsblechen erreicht.
  • Die Vermahlungsschnecke ist vorzugsweise als Stufenschnecke mit einer ersten Schneckenstufe und einer zweiten Schneckenstufe ausgeführt. Dabei ist ein Außendurchmesser der ersten Schneckenstufe größer als ein Außendurchmesser der zweiten Schneckenstufe. Die ersten Abrasionsbleche sind auf einer Oberfläche der zweiten Schneckenstufe angeordnet. An dieser treten größere Abrasionskräfte auf als an der ersten Schneckenstufe, so dass hier durch das Anbringen der ersten Abrasionsbleche sowohl ein größerer Verschleißschutz als auch eine stärkere Verbesserung der Vermahlungs- und Zerkleinerungswirkung erreicht werden kann als wenn die ersten Abrasionsbleche an der ersten Schneckenstufe angebracht würden. Eine derartige Stufenschnecke wird durch den Außendurchmesser ihrer ersten Schneckenstufe charakterisiert, auf welchem im Folgenden die Merkmale der Vermahlungsschnecke bezogen werden. Dieser Außendurchmesser liegt im insbesondere im Bereich von 150 mm bis 1000 mm. Die zweite Schneckenstufe weist vorzugsweise einen Außendurchmesser auf, welcher 50 % bis 70 % des Außendurchmessers der ersten Schneckenstufe beträgt. Hierdurch können an der zweiten Schneckenstufe besonders hohe Druck- und Querkräfte erzielt werden, welche für den Vermahlungsvorgang vorteilhaft sind.
  • Die erste Schneckenstufe weist insbesondere ein bis drei Schneckensegmente auf. Diese können durch paralleles Verschweißen am Schneckenschaft angebracht sein. Die Blechstärke der Schneckensegmente der ersten Schneckenstufe entspricht insbesondere 2 % bis 3 % des Außendurchmessers der ersten Schneckenstufe. Die Länge der ersten Schneckenstufe beträgt insbesondere 100 % bis 150 % des Außendurchmessers der ersten Schneckenstufe.
  • Die zweite Schneckenstufe weist insbesondere zwei bis vier Schneckensegmente auf. Ebenso wie die Schneckensegmente der ersten Schneckenstufe können auch diese durch paralleles Verschweißen am Schneckenschaft angebracht werden. Die Blechstärke ihres Basismaterials beträgt insbesondere 3 % bis 5 % des Außendurchmessers der ersten Schneckenstufe. Die Länge der zweiten Schneckenstufe beträgt insbesondere 100 % bis 150 % des Außendurchmessers der ersten Schneckenstufe.
  • Eine Schneckensteigung der ersten Schneckenstufe ist vorzugsweise größer als eine Schneckensteigung der zweiten Schneckenstufe. Dabei beträgt die Schneckensteigung der ersten Schneckenstufe über einen Bereich von 360° vorzugsweise 70 % bis 100 % des Außendurchmessers der ersten Schneckenstufe. Die Schneckensteigung der zweiten Schneckenstufe beträgt über einen Bereich von 360° vorzugsweise 40 % bis 60 % des Außendurchmessers der ersten Schneckenstufe. Auch hierdurch kann erreicht werden, dass an der zweiten Schneckenstufe höhere Druck- und Querkräfte als an der ersten Schneckenstufe wirken.
  • Um die Vermahlungs- und Zerkleinerungswirkung der Vermahlungsschnecke noch weiter zu steigern, ist es bevorzugt, dass zwischen zwei benachbarten Abrasionsblechen jeweils ein Versatz im Bereich von 0,1 % bis 0,7 % des Außendurchmessers der ersten Schneckenstufe besteht. Ein solcher Versatz führt zu einem besonders effektiven Zerbrechen von Fasern an den Kanten der ersten Abrasionsbleche.
  • Die Schneckensegmente einer Vermahlungsschnecke sind um einen kreiszylinderförmigen Schneckenschaft herum angeordnet. Der Außendurchmesser dieses Schneckenschaftes, welcher dem Innendurchmesser der Schneckenstufen entspricht, beträgt insbesondere 20 % bis 30 % des Außendurchmessers der ersten Schneckenstufe. Ein Ende des Schneckenschaftes kann mit einem Motor verbunden werden, welcher die Vermahlungsschnecke antreibt. Das andere Ende des Schneckenschaftes liegt frei und ist deshalb ebenfalls Abrasion ausgesetzt. Es ist daher bevorzugt, dass die Vermahlungsschnecke an der Stirnseite ihres Schneckenschaftes ein kreisförmiges zweites Abrasionsblech aufweist. Dort wo die mit ersten Abrasionsblechen versehene erste Schneckenstufe endet und auf die Stirnseite des Schneckenschaftes trifft, befindet sich vorzugsweise zwischen den ersten Abrasionsblechen und dem zweiten Abrasionsblech ein Spalt, dessen Breite insbesondere der minimalen Breite des Spaltes zwischen jeweils zwei benachbarten ersten Abrasionsblechen entspricht. Auf diese Weise kann auch dieser Bereich der Vermahlungsschnecke zum Vermahlen und Zerkleinern beitragen, indem Fasern an den Kanten des Spaltes zwischen den ersten Abrasionsblechen und dem zweiten Abrasionsblech zerbrochen werden.
  • Jedes Abrasionsblech hat vorzugsweise eine Dicke, die 1 % bis 6 % des Außendurchmessers der ersten Schneckenstufe entspricht. Dies ermöglicht es die Abrasionsbleche einfache in der für ihre Funktion erforderlichen Weise auf der Oberfläche der Vermahlungsschnecke anzubringen.
  • Die Abrasionsbleche bestehen vorzugsweise aus einem Verbundmaterial, das zumindest eine Deckschicht und eine Trägerschicht aufweist. Die Trägerschicht ist schweißbar und ermöglicht es die Abrasionsbleche beispielsweise mittels Lochschweißens auf der Oberfläche der Vermahlungsschnecke aufzubringen. Hierzu besteht die Trägerschicht vorzugsweise aus einem Stahl. Um einen guten Verschleißschutz und eine gute Zerkleinerungswirkung der Abrasionsbleche zu gewährleisten, weist die Deckschicht mindestens einer Vickers-Härte von 700 HV10 auf. Diese kann gemäß der Norm DIN 32525-4 ermittelt werden.
  • Bevorzugte Materialien der Deckschicht, welche eine solche Härte aufweisen, sind Eisenbasislegierungen die Carbide enthalten. Diese Carbide sind insbesondere ausgewählt aus der Gruppe, die aus Chromcarbiden, Niobcarbiden, Titancarbiden, Vanadiumcarbiden, Wolframcarbiden und Gemischen dieser Carbide besteht.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
    • Fig. 1
    zeigt eine schematische Seitenansicht einer Vermahlungsschnecke gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    Fig. 2
    zeigt eine schematische Vorderansicht der Vermahlungsschnecke gemäß Fig. 1.
    Fig. 3
    zeigt schematische eine Anordnung von Abrasionsblechen auf einer Vermahlungsschnecke gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • Fig. 1 zeigt eine Vermahlungsschnecke 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welche als Stufenschnecke ausgeführt ist. Sie weist eine erste Schneckenstufe 11 und eine zweite Schneckenstufe 12 auf, die um einen Schneckenschaft 13 herum angeordnet sind. Der Außendurchmesser AD1 der ersten Schneckenstufe 11 beträgt 770 mm und der Außendurchmesser AD2 der zweiten Schneckenstufe 12 beträgt 460 mm. Der Innendurchmesser ID1 beider Schneckenstufen 11, 12, welcher dem Außendurchmesser des Schneckenschafts 13 entspricht, beträgt 203 mm.
  • Die erste Schneckenstufe 11 besteht aus Blechlagen mit einer Gesamtdicke DS1 von 20 mm. Die Länge LS1 der ersten Schneckenstufe 11 beträgt 900 mm und sie weist zwei parallel verschweißte Schneckensegmente auf. Über einen Bereich von 360° beträgt ihre Schneckensteigung ST1 600 mm.
  • Die zweite Schneckenstufe 12 besteht aus Blechen mit einer Dicke DS2 von insgesamt 30 mm. Sie hat eine Länge LS2 von 800 mm und weist drei parallel verschweißte Schneckensegmente auf. Die Schneckensteigung ST2 über einen Bereich von 360° beträgt 400 mm. Über eine Länge von 400 mm und damit über eine Schneckenwindungslänge VBW von 360° sind mittels Lochschweißens sechzehn erste Abrasionsbleche 20 auf der zweiten Schneckenstufe 12 aufgeschweißt. Diese Schneckenwindungslänge VBW endet dabei an der Stirnseite der Vermahlungsschnecke 10.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind die ersten Abrasionsbleche 20 jeweils im Wesentlichen trapezförmig ausgeführt. Sie weisen jeweils zwei gerade Schenkel und zwei kreisbogenförmige Grundseiten auf. Die Grundseiten, die jeweils dem Außenrand der zweiten Schneckenstufe 12 zugewandt sind, folgen dabei deren Außenkontur. Die Grundseiten, welche dem Schneckenschaft 13 zugewandt sind, sind so geformt, dass der Abstand zwischen diesen Grundseiten und dem Schneckenschaft an allen Punkten gleich ist. An der Stirnseite des Schneckenschaftes 13 ist ein kreisförmiges zweites Abrasionsblech 30 mittels Lochschweißens auf diesen aufgeschweißt. Der Außendurchmesser des zweiten Abrasionsbleches 30 entspricht dem Außendurchmesser ID1 des Schneckenschaftes 13.
  • Zwischen zwei benachbarten ersten Abrasionsblechen 20 bleibt jeweils ein Spalt 40 frei. Bedingt durch die Form der ersten Abrasionsbleche erweitert dieser sich vom Rand der zweiten Schneckenstufe 12 zum Schneckenschaft 13 hin. Am Rand beträgt seine Breite SA1 15 mm und an den Grundseiten der ersten Abrasionsbleche 20, welche vor dem Schneckenschaft 13 enden, beträgt seine Breite SA1 20 mm. Zwischen den Grundseiten, die dem Schneckenschaft 13 zugewandt sind und dem Schneckenschaft 13 bzw. dem zweiten Abrasionsblech 30, verläuft ein Spalt mit einer konstanten Breite SA2 von 15 mm.
  • Die ersten Abrasionsbleche 20 und das zweite Abrasionsblech 30 sind mittels Lochschweißens auf der zweiten Schneckenstufe 12 bzw. auf dem Schneckenschaft 13 aufgeschweißt. Hierzu weist jedes erste Abrasionsblech 20 ein Schweißloch 21 auf und das zweite Abrasionsblech 30 weist sechs Schweißlöcher 31 auf. Alle Schweißlöcher 21, 31 haben jeweils einen Durchmesser SA3 von 20 mm.
  • Wie in Fig. 3 dargestellt ist, sind die zueinander benachbarten ersten Abrasionsbleche 20 jeweils versetzt zueinander angeordnet. Der Versatz VBV beträgt jeweils 3 mm. Dabei ist der Versatz VBV als der Unterschied zwischen der orthogonalen Entfernung einer Oberkante eines ersten Abrasionsbleches 20 zur Oberfläche der zweiten Schneckenstufe und der entsprechenden orthogonalen Entfernung zwischen der Oberkante des benachbarten Abrasionsbleches 20 und der Oberfläche der Schneckenstufe 12 definiert, wobei die beiden Kanten jeweils durch den Spalt 40 voneinander getrennt sind.
  • Die ersten Abrasionsbleche 20 und das zweite Abrasionsblech 30 weisen jeweils eine Dicke VBD von 20 mm auf. Sie bestehen jeweils aus einer Deckschicht und einer Trägerschicht. Bei der Trägerschicht handelt es sich vorliegend um eine Schicht aus S235-Stahl, welcher in einem Lochschweißverfahren mit der Oberfläche der zweiten Schneckenstufe 12 verschweißt werden kann. Die Deckschicht besteht in einem ersten Ausführungsbeispiel aus VAUTID® 100 (VAUTID Group Ostfildern, Deutschland). Hierbei handelt es sich um eine Eisenbasislegierung, die Chromcarbide enthält und eine Vickers-Härte von 740 HV10 aufweist. In einem zweiten Ausführungsbeispiel besteht die Deckschicht aus VAUTID® 143 (VAUTID Group). Hierbei handelt es sich um eine Eisenbasislegierung, die Chromcarbide und Niobcarbide enthält und die eine Vickers-Härte von 750 HV10 aufweist. In einem dritten Ausführungsbeispiel besteht die Deckschicht aus VAUTID® 200 (VAUTID Group). Hierbei handelt es sich um eine Eisenbasislegierung, die Vanadiumcarbide, Titancarbide und Niobcarbide enthält. Sie weist eine Vickers-Härte von 850 HV10 auf.
  • Wird eine Vermahlungsschnecke gemäß einem dieser Ausführungsbeispiele zum Vermahlen von künstlichen Mineralfasern verwendet, so tritt ein Verschleiß hauptsächlich an den ersten Abrasionsblechen 20 und dem zweiten Abrasionsblech 30 auf. Sobald die Deckschicht der Abrasionsbleche 20, 30 weitgehend abgetragen ist, kann ein Aufarbeiten der Vermahlungsschnecke 10 erfolgen, indem die zweite Schneckenstufe 12 oder sogar nur jener Bereich der zweiten Schneckenstufe 12, welcher über eine Schneckenwindungslänge VBW die ersten Abrasionsbleche 20 und das zweite Abrasionsblech 30 aufweist, von der restlichen Vermahlungsschnecke 10 abgetrennt wird und durch ein Ersatzstück ersetzt wird.

Claims (14)

  1. Vermahlungsschnecke (10), aufweisend mehrere im Wesentlichen trapezförmige erste Abrasionsbleche (20), die so auf einer Oberfläche einer Schneckenstufe (12) der Vermahlungsschnecke (10) angeordnet sind, dass zwischen jeweils zwei benachbarten ersten Abrasionsblechen (20) ein Spalt (40) freibleibt.
  2. Vermahlungsschnecke (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Abrasionsbleche auf einer Schneckenwindungslänge (VBW) in einem Bereich von 180° bis 360° angeordnet sind.
  3. Vermahlungsschnecke (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich 10 bis 20 erste Abrasionsbleche (20) angeordnet sind.
  4. Vermahlungsschnecke (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (SA1) des Spaltes (20) mindestens der Dicke (VBD) der ersten Abrasionsbleche (20) entspricht.
  5. Vermahlungsschnecke (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Grundseite der ersten Abrasionsbleche kreisbogenförmig ist.
  6. Vermahlungsschnecke (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass sie eine erste Schneckenstufe (11) und eine zweite Schneckenstufe (12) aufweist, wobei ein Außendurchmesser (AD1) der ersten Schneckenstufe (11) größer als ein Außendurchmesser (AD2) der zweiten Schneckenstufe (12) ist und die ersten Abrasionsbleche auf einer Oberfläche der zweiten Schneckenstufe (12) angeordnet sind.
  7. Vermahlungsschnecke (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (AD2) der zweiten Schneckenstufe (12) 50 bis 70 % des Außendurchmessers (AD1) der ersten Schneckenstufe (AD1) beträgt.
  8. Vermahlungsschnecke (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schneckensteigung (ST1) der ersten Schneckenstufe (11) größer als eine Schneckensteigung (ST2) der zweiten Schneckenstufe (12) ist.
  9. Vermahlungsschnecke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckensteigung (ST2) der zweiten Schneckenstufe (12) über einen Bereich von 360° 40 bis 60 % des Außendurchmessers (AD1) der ersten Schneckenstufe (11) beträgt.
  10. Vermahlungsschnecke (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten Abrasionsblechen (20) jeweils ein Versatz (VBV) im Bereich von 0,1 bis 0,7 % des Außendurchmessers (AD1) der ersten Schneckenstufe (11) besteht.
  11. Vermahlungsschnecke (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schneckenschaft (13) aufweist, an dessen Stirnseite ein kreisförmiges zweites Abrasionsblech (30) angeordnet ist.
  12. Vermahlungsschnecke (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass jedes Abrasionsblech (20, 30) eine Dicke (VBD) hat, die 1 bis 6 % des Außendurchmessers (AD1) der ersten Schneckenstufe (11) entspricht.
  13. Vermahlungsschnecke (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abrasionsbleche (20, 30) aus einem Verbundmaterial bestehen, das zumindest eine Deckschicht mit einer Vickers-Härte von mindestens 700 HV10 und eine schweißbare Trägerschicht aufweist.
  14. Vermahlungsschnecke (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht eine Eisenbasislegierung aufweist, die Carbide enthält, welche ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Chromcarbiden, Niobcarbiden, Titancarbiden, Vanadiumcarbiden, Wolframcarbiden und Gemischen dieser Carbide.
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