[0001] 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 usw., mit einer im wesentlichen
zylinderförmigen Schneckenanordnung mit wenigstens einer Schneckenwendel, einem die
Schneckenanordnung umgebenden im wesentlichen zylinderförmigen Siebkorb, einem zwischen
der Innenseite des Siebkorbes und der Schneckenanordnung ausgebildeten Ringraum, einem
Zulauf für die Trübe, einem Klarlauf für die wässrigen Bestandteile der Trübe, einem
Feststoffauslass für die festen Bestandteile der Trübe, und einem Antrieb.
[0002] Ein derartiger Pressschneckenseparator ist beispielsweise aus der
WO 2008/145 079 A1 bekannt.
[0003] Bei diesem Pressschneckenseparator wird die Schneckenanordnung angetrieben, während
der Siebkorb - zumindest im Betrieb - feststeht. Da die Außenseite des Siebkorbes
in regelmäßigen Abständen gereinigt werden muss, sind Waschdüsen vorgesehen. Bei der
Reinigung werden aber nicht die Waschdüsen um den Siebkorb herumbewegt, sondern der
Siebkorb wird an den Waschdüsen vorbeigedreht. Dies erfordert einen erhöhten apparativen
Aufwand, da im Betrieb die Schneckenanordnung angetrieben werden muss und gleichzeitig
zum Zwecke der Reinigung für eine Drehbarkeit des Siebkorbes gesorgt werden muss.
[0004] Das Dokument
EP-A-2025384 offenbart einen Pressschneckenseparator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Hier
setzt die Aufgabe der Erfindung an, die den apparativen Aufwand bei einem gattungsgemäßen
Pressschneckenseparator verringern will.
[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Pressschneckenseparator mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst. Der Klarlauf wird auch als Ablauf bezeichnet. Im Siebkorb
kommt bevorzugt ein Stabsieb oder ein Lochsieb zur Anwendung.
[0006] Infolge dieser Ausgestaltung kann der apparative Aufwand für den Pressschneckenseparator
erheblich verringert werden, da der Antrieb für die Schneckenanordnung komplett wegfällt
und nur noch ein einziger Antrieb erforderlich ist, der im Betrieb den Siebkorb antreibt
und der gleichzeitig bei der Reinigung den Siebkorb an den Waschdüsen vorbeibewegen
kann. Weiterhin braucht bei der häufig notwendigen Reinigung der Außenseite des Siebkorbes
mit den Waschdüsen der Betrieb des Pressschneckenseparators auch nicht mehr unterbrochen
zu werden und die Maschine kann kontinuierlich durchlaufen.
[0007] Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
[0008] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Antrieb an einem Endbereich des Siebkorbes
angeordnet. Dies vereinfacht den Gesamtaufbau des Pressschneckenseparators und erleichtert
auch Wartungsarbeiten am Antrieb. Darüber hinaus ist durch den oben liegenden Antrieb
keine Dichtung notwendig, die den mit Flüssigkeit gefüllten Produktraum gegen den
Antrieb bzw. das Getriebe abdichten muss.
[0009] Der Antrieb kann vorteilhafterweise so ausgebildet sein, dass an dem Endbereich des
Siebkorbes ein Zahnkranz angeordnet ist, der mit einem Ritzel des Antriebs kämmt.
[0010] Alternativ kann der Antrieb den Siebkorb auch über einen Riemen- oder Kettenantrieb
antreiben.
[0011] Vorzugsweise umfasst der Antrieb ein Untersetzungsgetriebe, um die Drehzahl der Abtriebswelle
des Antriebs auf ein geeignetes Maß in vorgegebenen Stufen oder kontinuierlich einstellen
zu können.
[0012] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Schneckenanordnung und damit auch
der gesamte Pressschneckenseparator vertikal ausgerichtet. Dies erzeugt eine Materialförderung
entgegen der Schwerkraftwirkung und trägt zu einer verbesserten Entwässerung der Trübe
bei.
[0013] Bei einer vertikalen Ausrichtung des Pressschneckenseparators ist der Antrieb vorteilhafterweise
am oberen Rand des Siebkorbes angeordnet, wodurch dieser beispielsweise für Wartungs-
und Reparaturarbeiten leicht zugänglich ist.
[0014] Alternativ kann die Schneckenanordnung und damit der gesamte Pressschneckenseparator
auch horizontal ausgerichtet sein. Eine zu einer Senkrechten geneigte Ausrichtung
ist ebenfalls denkbar.
[0015] Erfindungsgemäß ist der Feststoffauslass im Inneren der als Hohlzylinder ausgebildeten
Schneckenanordnung angeordnet und gegebenenfalls als Trichter ausgebildet. Dies ermöglicht
auf einfachste Weise den Austrag des Feststoffes aus dem erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator.
[0016] Der Zulauf für die Trübe ist vorteilhafterweise tangential zum Pressschneckenseparator
ausgerichtet. Dies erzeugt einen besonders strömungsgünstigen Eintritt der Trübe in
den Pressschneckenseparator.
[0017] Der Klarlauf für die wässrigen Bestandteile der Trübe ist vorteilhafterweise radial
zum Pressschneckenseparator ausgerichtet, um ein strömungsgünstiges Abfließen der
wässrigen Bestandteile zu gewährleisten.
[0018] Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist der Pressschneckenseparator ein topfförmiges
Basisteil auf.
[0019] Der Pressschneckenseparator ist vorteilhafterweise mit einem Ausstoßregler versehen.
[0020] Der Ausstoßregler besteht vorzugsweise aus mindestens einem Presszylinder.
[0021] Alternativ kann der Ausstoßregler auch mindestens ein Gewicht aufweisen.
[0022] Um den Siebkorb auf einfache Weise reinigen zu können, sind nach einer bevorzugten
Ausgestaltung Waschdüsen angeordnet. Diese sind vorteilhafterweise im Wesentlichen
in einer Reihe angeordnet und erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Länge
des Siebkorbes.
[0023] Vorteilhafterweise ist zwischen der Schneckenanordnung und dem Siebkorb eine Dichtung
vorgesehen, die hydraulisch oder pneumatisch an den Siebkorb anpressbar ist. Dies
hat gegenüber einer permanent angepressten Dichtung den Vorteil, dass ein Verschleiß
der Dichtung im Betriebszustand ständig ausgeglichen werden kann. Darüber hinaus wird
die Montage vereinfacht, da die Schneckenanordnung nicht mit Kraft gegen eine ständig
vorgespannte Dichtung eingesetzt werden muss, sondern die Montage ohne druckbelastete
Dichtung erfolgen kann.
[0024] Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schneckenanordnung (auch: Pressschnecke)
eine Schneckenseele und zumindest eine Schneckenwendel die sich von einem zum Einleiten
der Trübe ausgebildeten Anfang der Pressschnecke bis zu einem zum Ausbilden des Feststoffpfropfens
ausgebildeten Pfropfenbereich der Pressschnecke um die Schneckenseele windet.
[0025] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass sich mehrere Schneckenwendeln um die
Schneckenseele winden.
[0026] Des Weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Schneckenseele am Pfropfenbereich
über die Schneckenwendeln hinausragt. So ist im Pfropfenbereich ein Bestandteil der
Pressschnecke vorgesehen, der lediglich durch die Schneckenseele, jedoch nicht durch
die Schneckenwendeln, gebildet ist. In diesem Bereich bildet sich ein ringförmiger
Feststoffpfropfen aus.
[0027] Beim Einsatz der Schneckenpresse in Trüben mit faserigen Feststoffen, die zu Verstopfungen
zwischen den Wendeln neigen ist eine kontinuierliche Steigung derselben vorgesehen.
[0028] Bisher wurde davon ausgegangen, dass die Presskraft der Pressschnecke zum Vorschub
des Pfropfens vorrangig von der Geometrie der angeordneten Schneckenwendeln abhängig
ist. Aus den Betriebserfahrungen mit Pressschneckenseparatoren wurde nun ermittelt,
dass der abgepresste Feststoff mit einer wesentlich geringeren Geschwindigkeit ausgetragen
wird, als die theoretische Geschwindigkeit dies vermuten ließe. Die theoretische Geschwindigkeit
ergibt sich beispielhaft aus der modellhaften Vorstellung einer Mutter, die auf der
Pressschnecke sitzt und durch den sich drehenden Siebkorb bewegt wird. Bei einer beispielhaften
Steigung jeder Schneckenwendel von 220 mm und bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit
von 30 U/min entspricht diese theoretische Geschwindigkeit 6.600 mm/min bzw. 110 mm/sec.
Die maximal gemessene Geschwindigkeit des Austragens des Pfropfens wurde jedoch mit
10 mm/sec gemessen. Die mittlere tatsächliche Geschwindigkeit lag bei 1 mm/sec. Dies
bedeutet, dass die tatsächliche Pfropfengeschwindigkeit gegenüber der theoretischen
Geschwindigkeit etwa in einem Verhältnis von 1:10 bis 1:100 stattfindet. Wie mit einem
Wischer wird durch die Umdrehung des Siebkorbs eine Schicht aus Feststoff nach der
anderen dünn an den Pfropfen angelegt. Es wurde erkannt, dass der Anpressdruck dabei
weniger aus der Geometrie der Schneckenwendeln resultiert, sondern vielmehr aus der
Geometrie an den Enden der Schneckenwendeln. Es wird somit das Ende der Schneckenwendel
(oder der mehreren Schneckenwendeln) am Pfropfenbereich, also am Ende der Schneckenwendeln,
als Pfropfenpressfläche ausgebildet. Um ein effektives, schichtweises Auftragen des
Feststoffes an den Pfropfen zu ermöglichen, weist diese Pfropfenpressfläche einen
Steigungswinkel von unter 10°, insbesondere unter 8°, insbesondere unter 4°, auf.
Besonders bevorzugt liegt die Untergrenze des Steigungswinkels an der Pfropfenpressfläche
bei 0°, insbesondere 1°. Die Pfropfenpressfläche ist dem Ende der Pressschnecke bzw.
dem Pfropfenbereich zugewandt.
[0029] Der Steigungswinkel ist, wie bei einem Gewinde, definiert als der Winkel zwischen
der Schneckenwendel und einer Senkrechten zur Längsachse der Schneckenseele.
[0030] Ferner ist es von Vorteil, dass die Pfropfenpressfläche verschleißfest, insbesondere
härter als der Rest der Schneckenwendel, ausgebildet ist. Besonders bevorzugt wird
die Pfropfenpressfläche gehärtet und/oder es wird ein zusätzliches, verschleißfestes
Material auf die Pfropfenpressfläche aufgebracht.
[0031] Beim Einsatz der Schneckenpresse in Trüben ohne faserige Bestandteile, bei denen
eine Verstopfungen zwischen den Wendeln ausgeschlossen ist wird bevorzugt eine diskontinuierliche
Steigung der Schneckenwendeln angewendet. Dabei beginnt die Steigung der Schneckenwendeln
im Einlaufbereich vorrangig mit einem Winkel von 15 Grad zur Senkrechten auf der Schneckenachse
und verengt sich bis zum Ende der Schneckenflügel am Beginn des Bereiches des Pfropfens.
[0032] Insbesondere ragt die Schneckenseele um zumindest eine Länge, insbesondere um zumindest
zwei Längen, der größten Steigung der Schneckenwendel hinaus. Die Steigung einer Schneckenwendel
ist, genauso wie bei einem Gewinde, definiert als die Höhe einer Umwindung. Dieser,
über die Schneckenwendeln hinausragende Bereich der Schneckenseele ist im Betrieb
des Pressschneckenseparators bevorzugt vom hohlzylindrischen Sieb umgeben. Dieser
Bereich trägt dadurch wesentlich zur Entwässerung des Pfropfens bei. Insbesondere
durch die Pfropfenpressfläche wird ein erhöhter Druck auf den Pfropfen ausgeübt, sodass
es zur effektiven Entwässerung kommt.
[0033] Es umfasst bevorzugt jede der Schneckenwendeln eine der soeben beschriebenen Pfropfenpressflächen.
[0034] So umfasst die Offenbarung auch eine feststehende Pressschnecke für einen Pressschneckenseparator
zur Bildung eines Feststoffpfropfens aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden
Trübe.
- a) Diese Pressschnecke umfasst:
eine Schneckenseele und zumindest eine Schneckenwendel, die sich von einem zum Einleiten
der Trübe ausgebildeten Anfang der Pressschnecke bis zu einem zum Ausbilden des Feststoffpfropfens
ausgebildeten Pfropfenbereich der Pressschnecke um die Schneckenseele windet, wobei
die Schneckenwendel am Pfropfenbereich zumindest in der letzten Hälfte der letzten
Umwindung zumindest teilweise als Pfropfenpressfläche ausgebildet ist, und wobei der
Steigungswinkel der Schneckenwendel an der Pfropfenpressfläche unter 10°, insbesondere
unter 8°, insbesondere unter 4°, liegt.
- b) Pressschnecke nach Punkt a, wobei die Pfropfenpressfläche nur im letzten Viertel
der letzten Umwindung ausgebildet ist.
- c) Pressschnecke nach Punkt b, wobei die Pfropfenpressfläche nur im letzten Achtel
der letzten Umwindung ausgebildet ist.
- d) Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die Pfropfenpressfläche
bis zum Ende der Schneckenwendel reicht.
- e) Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die Schneckenwendel,
mit Ausnahme der Pfropfenpressfläche, einen konstanten oder progressiven Steigungswinkel
aufweist.
- f) Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die Pfropfenpressfläche
verschleißfest, insbesondere härter als der Rest der Schneckenwendel, ausgebildet
ist.
- g) Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die Schneckenseele am
Pfropfenbereich über die Schneckenwendeln hinausragt.
- h) Pressschnecke nach Punkt g, wobei die Schneckenseele um zumindest eine Länge, insbesondere
um zumindest zwei Längen, der größten Steigung der Schneckenwendel hinausragt.
- i) Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei mehrere Schneckenwendeln,
die sich um die Schneckenseele winden und jeweils eine Pfropfenpressfläche aufweisen
vorgesehen sind.
[0035] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators,
- Figur 2
- der erfindungsgemäße Pressschneckenseparator gemäß Figur 1, mit abgenommenem Siebkorb,
- Figur 3
- einen Vertikalschnitt durch den erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator gemäß Figur
1,
- Figur 4
- eine teilweise geschnittene Ansicht des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators,
- Figur 5
- eine Detailansicht der zwischen der Schneckenwendel und dem Siebkorb angeordneten
Dichtung,
- Figur 6
- eine Ansicht der Dichtung im Grundzustand,
- Figur 7
- eine vorteilhafte Ausbildung des Siebkorbes des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators,
- Figur 8
- ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators,
- Figur 9
- eine vorteilhafte Ausbildung des Ausstoßreglers des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators
- Fig. 10
- eine vorteilhafte Ausbildung der Pressschnecke des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators,
- Fig. 11
- die Pressschnecke aus Fig. 10,
- Fig. 12
- eine Detailansicht einer Pressschnecke nach dem Stand der Technik,
- Fig. 13
- eine Detailansicht der Pressschnecke aus Fig. 11,
- Fig. 14
- eine weitere Detailansicht der Pressschnecke aus Fig. 11, und
- Fig. 15
- eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Pressschnecke des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators.
[0036] Mit Bezug auf die Figuren wird nachfolgend der grundsätzliche Aufbau eines Pressschneckenseparators
1 gemäß der Erfindung zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige
Bestandteile enthaltenden Trübe, wie Abwässer aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen
Betrieben, Gülle usw. erläutert.
[0037] Der Pressschneckenseparator 1 weist einen Innenraum auf, in dem eine Schneckenanordnung
2 (auch: Pressschnecke) mit mindestens einer Schneckenwendel 3 vorgesehen ist. Die
Schneckenanordnung 2 ist von einem im Wesentlichen zylinderförmigen Siebkorb 4 derart
umgeben, dass zwischen der Innenseite des Siebkorbes 4 und der Schneckenanordnung
2 ein Ringraum gebildet ist. Die axiale Länge des Siebkorbes 4 ist dabei größer als
die der Schneckenanordnung 2, so dass der Siebkorb 4 die Schneckenanordnung 2 in axialer
Richtung überragt.
[0038] Der Pressschneckenseparator 1 umfasst weiterhin ein im Wesentlichen topfförmiges
Basisteil 5, das mit Standfüßen 6 versehen ist. Weiter ist am Pressschneckenseparator
1 ein Zulauf 7 für die zu behandelnde Trübe vorgesehen, um diese nahe dem inneren
axialen Ende der Schneckenanordnung 2 tangential zuzuführen, so dass die Trübe von
der Schneckenwendel 3 erfasst werden kann. Ein Klarlauf 8 ist ebenfalls am Pressschneckenseparator
1 an einer Stelle in radialer Ausrichtung zur Schneckenanordnung 2 vorgesehen, um
die am äußeren Umfang des Siebkorbes 4 austretende abgeschiedene Flüssigkeit nach
außen abführen zu können. Im vorliegenden Fall sind der Zulauf 7 und der Klarlauf
8 an dem Basisteil 5 vorgesehen.
[0039] Damit die in dem zwischen der Innenseite des Siebkorbes 4 und der Schneckenanordnung
2 gebildeten Ringraum vorhandene Flüssigkeit nicht nach unten abfließen kann, sondern
durch den Siebkorb 4 nach außen austritt, ist zwischen dem nach außen weisenden Rand
der Schneckenwendel 3 und der Innenseite des Siebkorbes 4 eine Dichtung 9 vorgesehen
(Figur 4). Der genaue Aufbau der Dichtung 9 wird weiter unten im Zusammenhang mit
den Figuren 5 und 6 beschrieben.
[0040] Der Pressschneckenseparator 1 ist mit einer den Siebkorb 4 umgebenden vorzugsweise
abnehmbaren Abdeckung 10 versehen. Außerdem sind an dem Pressschneckenseparator 1
Waschdüsen 11 vorgesehen, die in einer Reihe über die Höhe des Siebkorbes 4 verteilt
angeordnet sind, um die Außenseite des Siebkorbes 4 reinigen zu können.
[0041] An der Oberseite des Pressschneckenseparators 1 ist ein ringförmiger Träger 12 angeordnet,
der den Antrieb für den Siebkorb 4 trägt. Der Antrieb umfasst einen asymmetrisch zum
Siebkorb 4 angeordneten Motor 13, ggf. ein Untersetzungsgetriebe 14, um die Drehzahl
der Abtriebswelle des Motors 13 auf ein geeignetes Maß in vorgegebenen Stufen oder
kontinuierlich einstellen zu können, sowie einen am oberen Ende des Siebkorbes 4 angeordneten
Zahnkranz 15, der mit einem Ritzel des Motors 14 bzw. des Untersetzungsgetriebe 13
kämmt. Alternativ kann der Siebkorb 4 auch über einen Riemen- oder Kettenantrieb oder
einen beliebigen anderen geeigneten Antrieb angetrieben werden. Zudem befindet sich
zwischen dem oberen Flansch des Siebkorbes 4 bis zum Flansch des Zahnkranzes 15 ein
Ring 24, an dessen Innenseite sich ein Pfropfen aus Feststoff bildet und ein Ausstoßregler
sich darin auf und ab bewegt.
[0042] Der Antrieb treibt den Siebkorb 4 derart an, dass sich dieser um die feststehende
Schneckenanordnung 2 drehen kann.
[0043] An dem ringförmigen Träger 12 ist weiterhin der mehrere Presszylinder 16 umfassende
Ausstoßregler gelagert, welcher einen Druck auf den entstehenden Pfropfen ausübt und
damit den Trockensubstanzgehalt des Pfropfens beeinflusst. Mit Hilfe des Ausstoßreglers
kann der Pressdruck auf den Pfropfen eingestellt und damit die Arbeitsweise des Pressschneckenseparators
beeinflusst werden. Jeder Presszylinder 16 drückt dabei auf ein Joch 17, welches sich
an einem Konusring 18 abstützt, der auf dem oberen Rand der Schneckenanordnung 2 aufliegt.
[0044] Alternativ kann der Ausstoßregler auch ein oder mehrere Gewichte 19 aufweisen, welche
die Presszylinder 16 ersetzen. Eine derartige Ausgestaltung ist in Figur 4 gezeigt.
Eine weitere Variante des Ausstoßreglers zeigen die Figuren 8 und 9.
[0045] In der als Hohlzylinder ausgebildeten Schneckenanordnung 2 ist ein trichterförmiger
Feststoffauslass 20 vorgesehen, über den die festen Bestandteile der Trübe abgeführt
werden können.
[0046] Die Figuren 5 und 6 zeigen die genaue Lage und den Aufbau der Dichtung 9. Die verschleißfeste
Dichtung 9 wird aus einer Platte 21 spiralförmig ausgeschnitten und an der Schneckenwendel
3 angebracht. Dazu besteht die Schneckenwendel 3 aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten
Wendelelementen 22, welche zwischen sich einen Hohlraum bilden, in welchem die Dichtung
9 aufgenommen ist. Um die Dichtung 9 an den Siebkorb 4 anzupressen, ist in dem Hohlraum
zwischen den Wendelelementen 22 weiterhin ein Schlauch 23 angeordnet, der hydraulisch
oder pneumatisch aufgeblasen werden kann und dabei die Dichtung 9 gegen den Siebkorb
4 drückt.
[0047] Die Arbeitsweise des wie vorbeschrieben ausgebildeten Pressschneckenseparators ist
wie folgt:
Über den Zulauf 7 ins Innere des Pressschneckenseparators 1 eingeführte Trübe gelangt
in den Wirkbereich der Schneckenanordnung 2 und wird von dem sich drehenden Siebkorb
4 entlang der Schneckenwendel 3 entgegen der Schwerkraftwirkung von unten nach oben
gefördert, um eine anfängliche Abscheidung der flüssigen Phase der Trübe vorzunehmen.
Die abgeschiedene flüssige Phase tritt durch den Siebkorb 4 aus dem Ringraum aus und
kann über den Klarlauf 8 abfließen.
[0048] Das schon teilweise entwässerte Material wird durch die Schneckenanordnung 2 und
den Siebkorb 4 weiter nach oben gefördert. In Folge des nachdrängenden Materials bildet
sich im Ringraum ein hohlzylindrischer Pfropfen, aus dem bei weiterer Verdichtung
die noch vorhandenen wässrigen Bestandteile ausgequetscht und durch den Siebkorb 4
nach außen abgeführt werden. Der Pfropfen wird bei seiner Bewegung daher zunehmend
entwässert, so dass schließlich ein Pfropfen verbleibt, der im Wesentlichen aus Feststoff
besteht. Sobald der Feststoffpfropfen an den oberen Rand der Schneckenanordnung 2
gelangt, drückt er gegen den von den Presszylindern 16 bzw. dem Gewicht 19 beaufschlagten
Konusring 18. Je nach Einstellung der Presszylindern 16 bzw. des Gewichtes 19 und
je nach Druck des Pfropfens auf den Konusring 18 wird diese nach oben geschoben und
reguliert so den Feststoffausstoß und die Pfropfenbildung. Durch die Öffnung zwischen
dem oberen Rand der Schneckenanordnung 2 und dem Konusring 18 kann der Feststoffpfropfen
nach innen in den trichterförmigen Feststoffaustrag 20 fallen und von dort zur weiteren
Verwendung abgeführt werden.
[0049] Figur 7 zeigt eine vorteilhafte Ausbildung des Siebkorbes 4 des Pressschneckenseparators
1. Bevorzugt sind an der Innenseite des Siebkorbes 4 Mitnehmer 1012 angeordnet. Diese
Mitnehmer 1012 befinden sich insbesondere im Pfropfenbereich 106, also nach den Schneckenwendeln
3, um den Feststoffpfropfen in rotation zu versetzen. Bevorzugt sind zumindest drei
Mitnehmer 1012 am Umfang verteilt angeordnet.
[0050] Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Pressschneckenseparators 1. Demgemäß
muss der Ring 18 des Ausstoßreglers nicht konisch ausgebildet sein. Des Weiteren kann,
je nach zu behandelnder Trübe, auch die Dichtung 9 entfallen. Wie Fig. 8 zeigt befindet
sich bevorzugt zwischen dem Siebkorb 4 und der Siebaufhängung, insbesondere dem Zahnkranz
15, ein elastischer Ring 1013 zum Ausgleich von Toleranzen am Siebkorb 4 und an der
Schneckenanordnung 2. Der elastische Ring 1013 besteht bevorzugt aus Gummi und erstreckt
sich über den gesamten Umfang des Siebkorbes 4.
[0051] Figur 9 zeigt eine vorteilhafte Ausbildung des Ausstoßreglers für alle gezeigten
Varianten des Pressschneckenseparators 1. Das Gewicht 19 befindet sich außerhalb des
Pressschneckenseparators 1. Die Gewichtskraft des Gewichtes 19 wir über einen Hebel
auf ein vertikal geführtes Gestänge 1015 übertragen. Das Gestänge 1015 druckt auf
den Ring 18.
[0052] Im Folgenden wird anhand der Fig. 10, 11, 13 und 14 eine vorteilhafte Ausbildung
der Schneckenanordnung 2 (auch: Pressschnecke) genauer erläutert. Diese Pressschnecke
kann mit allen anderen gezeigten Ausbildungen des Pressschneckenseparators kombiniert
werden. Die Fig. 12 zeigt eine Darstellung gemäß dem Stand der Technik.
[0053] Fig. 10 zeigt den Pressschneckenseparator 1 ohne Siebkorb. Fig. 11 zeigt die vorteilhafte
Pressschnecke 1 mit einer zylindrischen Schneckenseele 102 und zwei auf der Schneckenseele
102 angeordneten Schneckenwendeln 3. Die Schneckenseele 102 erstreckt sich entlang
der Längsachse 1011. Die beiden Schneckenwendeln 3 weisen jeweils eine Steigung S
auf.
[0054] Ein Anfang 105 der Pressschnecke 2 ist zum Einleiten einer feste und flüssige Bestandteile
enthaltenden Trübe ausgebildet. Im linken Bereich der Darstellung befindet sich ein
Pfropfenbereich 106. Dieser Pfropfenbereich 106 ist gebildet durch das Ende der Schneckenwendeln
3 und einen Fortsatz der Schneckenseele 102 ohne Schneckenwendeln.
[0055] Kommt die Pressschnecke 2 im Pressschneckenseparator 1 zum Einsatz, so wird die Trübe
beim Anfang 105 eingeleitet und entlang der Schneckenseele 102 ausgepresst. Dadurch
bildet sich im Pfropfenbereich 106 der Feststoffpfropfen aus.
[0056] Am Ende einer letzten Umwindung 107 einer jeden Schneckenwendel 3 ist eine Pfropfenpressfläche
108 ausgebildet. In der Fig. 11 ist die Pfropfenpressfläche 108 nur an einer der Schneckenwendeln
3 zu sehen. Die Pfropfenpressfläche der anderen Schneckenwendel 3 ist entsprechend
ausgestaltet, befindet sich jedoch auf der Rückseite der Darstellung in Fig. 11. Die
genaue Ausbildung der Pfropfenpressfläche 108 wird anhand der Detailansichten in Fig.
13 und Fig. 14 genauer erläutert.
[0057] Mit Ausnahme des Pfropfenbereiches 106 weisen die beiden Schneckenwendeln 3 einen
Steigungswinkel γ auf. Dieser Steigungswinkel γ ist definiert als ein Winkel zwischen
den Schneckenwendeln 3 und einer Senkrechten zur Längsachse 1011.
[0058] Die Fig. 12 zeigt eine Detailansicht einer Pressschnecke gemäß dem Stand der Technik.
Im Vergleich zur vorteilhaften Pressschnecke 2 entspricht der Detailausschnitt der
Fig. 12 der Ansicht A, markiert in Fig. 11. Gemäß dem Stand der Technik wird das schichtweise
Auftragen des Feststoffes auf den Pfropfen von der Kante 10 einer drehenden rotierenden
Pressschnecke wahrgenommen. Die Schneckenwendeln 3 selbst haben in ihrer Länge die
Aufgabe zu übernehmen, kontinuierlich den möglichst weitgehend aufkonzentrierten,
aber noch transportfähigen Schlamm/Feststoff an die Enden der Schneckenwendeln 3 heranzuführen.
[0059] Die Ausbildung der Pfropfenpressfläche 108 ist in den Fig. 13 und 14 an einer nicht-rotierenden
Pressschnecke 2 dargestellt. Die Fig. 13 und 14 zeigen Detailansichten gemäß Ansicht
A, markiert in Fig. 11.
[0060] Wie in Fig. 13 dargestellt ist, wird die herkömmliche Kante 10 in die Pfropfenpressfläche
108 umgewandelt. Vorrangig ist die Pfropfenpressfläche 108 mit einer Steigung (γ')
unter 10°, insbesondere zwischen 1° und 3° ausgeführt. Bevorzugt kann eine herkömmliche
Pressschnecke durch abtragende Bearbeitung in eine vorteilhafte Pressschnecke 2 umgewandelt
werden. Bei einer beispielhaften Steigung der Schneckenwendeln 3 von 15° mit einer
Stärke desselben von 10 mm kann so eine bewusst gestaltete Pfropfenpressfläche 108
mit einer Länge von mehr als 36,3 mm erzeugt werden.
[0061] Die Fig. 14 zeigt eine weitere Verbesserung der vorteilhaften Pfropfenpressfläche
108. Hier wurde zusätzlich ein verschleißfestes Material 109 auf die Pfropfenpressfläche
108 aufgeschweißt.
[0062] Der entscheidende Vorteil resultiert daraus, dass die Pfropfenpressfläche 108 einen
viel größeren Pressbereich darstellt als die herkömmliche Kante 10 (siehe Fig. 12).
Dadurch wird letztendlich ein sehr viel höherer Gehalt an Trockenmasse im Feststoffpfropfen
ermöglicht. Ferner kann auch die Schneckenwendel verkürzt werden, so dass sie in erster
Linie zum kontinuierlichen Transport der Trübe dient.
[0063] Im Folgenden wird anhand von Fig. 15 eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Schneckenanordnung
2 (auch: Pressschnecke) genauer erläutert. Diese Pressschnecke kann mit allen anderen
gezeigten Ausbildungen des Pressschneckenseparators kombiniert werden. Insbesondere
kann auch hier die Pfropfenpressfläche 108 an den Schneckenwendeln angeordnet werden.
Gemäß Fig. 15 nimmt die Steigung S der Schneckenwendeln 3 zum Ende der Pressschnecke
2 hin ab. Das Ende der Pressschnecke 2 liegt am Pfropfenbereich 106. Diese "zugehenden"
Schneckenwendeln 3 sind insbesondere für Abwässer ohne Fasern und bei der Verwendung
von Flockungsmitteln vorteilhaft anwendbar.
[0064] Die Erfindung wurde vorausgehend anhand einer Ausführungsform beschrieben, bei der
die Schneckenanordnung 2 vertikal ausgerichtet ist. Die Mittellängsachse der Schneckenanordnung
2 kann auch aber auch horizontal oder gegenüber der Senkrechten geneigt ausgerichtet
sein.
Bezugszeichenliste
1 |
Pressschneckenseparator |
19 |
Gewicht |
2 |
Schneckenanordnung (auch: Pressschnecke) |
20 |
Feststoffaustrag |
3 |
Schneckenwendel |
21 |
Platte |
4 |
Siebkorb |
22 |
Wendelelement |
5 |
Basisteil |
23 |
Schlauch |
6 |
Standfüße |
24 |
Ring |
7 |
Zulauf |
102 |
Schneckenseele |
8 |
Klarlauf |
105 |
Anfang der Pressschnecke |
9 |
Dichtung |
106 |
Pfropfenbereich |
10 |
Abdeckung |
107 |
Letzte Umwindung |
11 |
Waschdüsen |
108 |
Pfropfenpressfläche |
12 |
Träger |
109 |
Verschleißfester Bereich |
13 |
Motor |
1010 |
Herkömmliche Kante |
14 |
Untersetzungsgetriebe |
1011 |
Längsachse |
15 |
Zahnkranz |
1012 |
Mitnehmer |
16 |
Presszylinder |
1013 |
elastischer Ring |
17 |
Joch |
1014 |
Hebel |
18 |
Konusring |
1015 |
Gestänge |
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S |
Steigung |
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γ, γ' |
Steigungswinkel |
1. Pressschneckenseparator (1) zur Abscheldung fester Bestandteile aus einer feste und
flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe, wie Abwässer aus kommunalen, industriellen
oder landwirtschaftlichen Betrieben, Gülle usw., mit einer im Wesentlichen zylinderförmigen
Schneckenanordnung (2) mit wenigstens einer Schneckenwendel (3),
einem die Schneckenanordnung (2) umgebenden im Wesentlichen zylinderförmigen Siebkorb
(4),
einem zwischen der Innenseite des Siebkorbes (4) und der Schneckenanordnung (2) ausgebildeten
Ringraum,
einem Zulauf (7) für die Trübe,
einem Ablauf (8) für die wässrigen Bestandteile der Trübe,
einem Feststoffauslass (20) für die festen Bestandtelle der Trübe,
und einem Antrieb (13, 14, 15),
wobei der Antrieb (13, 14, 15) ausgebildet Ist zum Antreiben des Siebkorbes (4) und
zum Drehen des Siebkorbes (4) um die feststehende Schneckenanordnung (2),
dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffauslass (20) im Inneren der als Hohizylinder ausgebildeten Schneckenanordnung
(2) angeordnet und gegebenenfalls als Trichter ausgebildet ist.
2. Pressschneckenseparator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13, 14, 15) an einem Endbereich des Siebkorbes (4) angeordnet Ist.
3. Pressschneckenseparator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenanordnung (2) vertikal ausgerichtet ist.
4. Pressschneckenseparator (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13, 14, 15) am oberen Rand des Siebkorbes (4) angeordnet ist.
5. Pressschneckenseparator (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenanordnung (2) horizontal ausgerichtet ist.
6. Pressschneckenseparator (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenanordnung (2) gegenüber einer Senkrechten geneigt ausgerichtet ist.
7. Pressschneckenseparator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein topfförmiges Basistell (5) vorgesehen ist, der Zulauf (7) für die Trübe tangential
zum Pressschneckenseparator (1) ausgerichtet ist, und der Ablauf (8) für die wässrigen
Bestandteile der Trübe radial zum Pressschneckenseparator (1) ausgerichtet Ist.
8. Pressschneckenseparator (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausstoßregler vorgesehen ist, der vorzugsweise zumindest einen Presszylinder
(15) oder zumindest ein Gewicht (19) umfasst.
9. Pressschneckenseparator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Waschdüsen (11) für die Reinigung des Siebkorbes (4) vorgesehen sind.
10. Pressschneckenseparator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Mitnehmer (1012) in einem Propfenbereich (106), an der Innenseite des
Siebkorbes (4) angeordnet ist.
11. Pressschneckenseparator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwendel (3) über Ihre gesamte Länge eine kontinuierliche Steigung (γ)
und zum Pfropfenbereich (106) eine Pfropfenpressfläche (108) aufweist.
12. Pressschneckenseparator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwendel (3) über Ihre gesamte Länge eine diskontinuierliche, zum Pfropfenbereich
(106) zugehende Steigung aufweist.
13. Pressschneckenseparator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schneckenanordnung (2) und dem Siebkorb (4) eine Dichtung (9) vorgesehen
ist, die hydraulisch oder pneumatisch an den Siebkorb (4) anpressbar ist.
1. Pressing screw separator (1) for separating solid components from a pulp that contains
solid und liquid components, such as waste water from municipal, industrial or agricultural
operations, slurry etc., with a substantially cylindrical screw arrangement (2) having
at least one screw helix (3),
a substantially cylindrical screen basket (4) that surrounds the screw arrangement
(2),
an annular space formed between the inner side of the screen basket (4) and the screw
arrangement (2),
an inlet (7) for the pulp,
a drain (8) for the aqueous components of the pulp,
a solids outlet (20) for the solid components of the pulp,
and a drive (13, 14, 5),
wherein the drive (13, 14, 15) is formed for driving the screen basket (4) and for
rotating the screen basket (4) about the stationary screw arrangement (2),
characterized in that the solids outlet (20) is arranged in the interior of the screw arrangement (2) that
is formed as a hollow cylinder and may be formed as a funnel.
2. Pressing screw separator (1) according to claim 1, characterized in that the drive (13, 14, 15) is arranged at an end area of the screen basket (4).
3. Pressing screw separator (1) according to any of the preceding claims, characterized in that the screw arrangement (2) is aligned vertically.
4. Pressing screw separator (1) according to claim 3, characterized in that the drive (13, 14, 15) is arranged at the top edge of the screen basket (4).
5. Pressing screw separator (1) according to any of the claims 1 or 2, characterized in that the screw arrangement (2) is aligned horizontally.
6. Pressing screw separator (1) according to any of the claims 1 or 2, characterized in that the screw arrangement (2) is aligned to be tilted with respect to a vertical line.
7. Pressing screw separator (1) according to any of the preceding claims, characterized in that a cup-shaped basic part (5) is provided, the inlet (7) for the pulp is aligned tangentially
to the pressing screw separator (1), and the drain (8) for the aqueous components
of the pulp is aligned radially to the pressing screw separator (1).
8. Pressing screw separator (1) according to claim 7, characterized in that an emission controller is provided, which preferably comprises at least one pressing
cylinder (15) or at least one weight (19).
9. Pressing screw separator (1) according to any of the preceding claims, characterized in that washing nozzles (11) for cleaning the screen basket (4) are provided.
10. Pressing screw separator (1) according to any of the preceding claims, characterized in that at least one driver (1012) is arranged in a plug area (106) at the inner side of
the screen basket (4).
11. Pressing screw separator (1) according to any of the preceding claims, characterized in that the screw helix (3) has a continuous incline (γ) across its entire length and has
a plug pressure surface (108) towards a plug area (106).
12. Pressing screw separator (1) according to any of the claims 1 to 10, characterized in that the screw helix (3) has a discontinuous incline across its entire length, going towards
the plug area (106).
13. Pressing screw separator (1) according to any of the preceding claims, characterized in that, between the screw arrangement (2) and the screen basket (4), a seal (9) is provided,
which can be pressed to the screen basket (4) hydraulically or pneumatically.
1. Séparateur à vis de presse (1) pour la séparation de constituants solides d'une suspension
contenant des constituants solides et liquides, tels que des eaux usées d'entreprises
communales, industrielles ou agricoles, des boues, etc., avec un agencement de vis
(2) sensiblement cylindrique avec au moins une spire de vis (3),
un panier filtrant (4) sensiblement cylindrique entourant l'agencement de vis (2),
un espace annulaire réalisé entre le côté intérieur du panier filtrant (4) et l'agencement
de vis (2),
une entrée (7) pour la suspension,
une évacuation (8) pour les constituants aqueux de la suspension,
une sortie de solides (20) pour les constituants solides de la suspension,
et un entraînement (13, 14, 15),
dans lequel l'entraînement (13, 14, 15) est réalisé pour l'entraînement du panier
filtrant (4) et pour la rotation du panier filtrant (4) autour de l'agencement de
vis (2) fixe,
caractérisé en ce que la sortie de solides (20) est agencée à l'intérieur de l'agencement de vis (2) réalisé
en tant que cylindre creux et réalisée éventuellement en tant que trémie.
2. Séparateur à vis de presse (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraînement (13, 14, 15) est agencé au niveau d'une zone d'extrémité du panier
filtrant (4).
3. Séparateur à vis de presse (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'agencement de vis (2) est orienté verticalement.
4. Séparateur à vis de presse (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'entraînement (13, 14, 15) est agencé au niveau du bord supérieur du panier filtrant
(4).
5. Séparateur à vis de presse (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'agencement de vis (2) est orienté horizontalement.
6. Séparateur à vis de presse (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'agencement de vis (2) est orienté incliné par rapport à une verticale.
7. Séparateur à vis de presse (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'une partie de base en forme de pot (5) est prévue, l'entrée (7) pour la suspension
est orientée tangentiellement au séparateur à vis de presse (1), et l'évacuation (8)
pour les constituants aqueux de la suspension est orientée radialement au séparateur
à vis de presse (1).
8. Séparateur à vis de presse (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un régulateur d'éjection est prévu, lequel comprend de préférence au moins un cylindre
de presse (15) ou au moins un poids (19).
9. Séparateur à vis de presse (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que des buses de lavage (11) sont prévues pour le nettoyage du panier filtrant (4).
10. Séparateur à vis de presse (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'au moins un entraîneur (1012) est agencé dans une zone de tampon (106), sur le côté
intérieur du panier filtrant (4).
11. Séparateur à vis de presse (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la spire de vis (3) présente sur sa longueur entière une pente (y) continue et par
rapport à la zone de tampon (106) une surface de presse de tampon (108).
12. Séparateur à vis de presse (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la spire de vis (3) présente sur sa longueur entière une pente discontinue, allant
vers la zone de tampon (106).
13. Séparateur à vis de presse (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'une garniture d'étanchéité (9) est prévue entre l'agencement de vis (2) et le panier
filtrant (4), laquelle peut être pressée par voie hydraulique ou pneumatique contre
le panier filtrant (4).