Presse zum Auspressen von flüssigkeitshaltigen Stoffen

Abstract

 Gegenstand der Erfindung ist eine Presse zum Auspressen von flüssigkeitshaltigen Stoffen, nämlich landwirktschaftlichen und chemischen Produkten. Das Auspressen erfolgt im Inneren eines feststehenden Behälters (2), in dem eine rotierende Förderschnecke (4) angeordnet ist. Die Förderschnecke (4) ist mit einer Preßmembrane (13) druckmitteldicht abgedeckt, wobei sich zwischen den Schneckenflügeln (5) und der Schneckenwelle ein Druckmittelraum (15) befindet, während das auszupressende Gut im Preßraum (16) zwischen der Membrane (13) und dem Behälter (2) angeordnet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Presse zum Auspressen von flüssigkeitshaltigen Stoffen, nämlich landwirtschaftlichen und chemischen Produkten mit einem Behälter, der eine Einfüll- und Entleeröffnung aufweist und daß im Inneren des Behälters eine aus flexiblem oder elastischem Material bestehende Preßmembrane angeordnet ist, die den Innenraum in einen Druckmittel-und Preßraum unterteilt.

[0002] Es sind die verschiedensten Ausführungsformen von Membranpressen bekannt, wobei beispielsweise schlauchförmige Membranen, ebenflächige Membranen, die senkrecht zur Drehachse eingespannt sind, sackförmige Membranen, deren Befestiqunqsebene parallel zur Drehachse liegt und dgl. zu nennen sind. Diese Pressen, die pneumatisch oder hydraulisch arbeiten, haben sich vor allen Dingen deswegen durchgesetzt, weil damit ein schonendes Auspressen des Preßgutes erreicht werden kann, wobei der eigentliche PreBvorgang diskontinuierlich erfolgt, d.h. die Presse wird mit dem Preßgut gefüllt, dieses wird vollständig ausgepreßt und die Rückstände werden schließlich ausgetragen. Zum Auflockern des Preßgutes muß bei diesen bekannten Pressen der Behälter während der Auflockerungsphase rotieren. Diese nach dem diskontinuierlichen Verfahren arbeitenden Pressen haben den wesentlichen Nachteil, daß die Leistung, d.h. der Durchsatz an Preßgut nicht ausreichend ist, wobei man Großraumtankpressen gebaut hat, um von der Baugröße her die Leistung zu verbessern. Damit ist aber ein besondere hoher Materialaufwand verbunden, die die Herstellung derartiger Pressen erheblich verteuert.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Ausnutzung der Vorteile einer Membranpresse eine kontinuierliche Arbeitsweise im Preßverfahren ermöglicht wird.

[0004] Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß

a) im Inneren des feststehenden Behälters eine rotierende Förderschnecke angeordnet ist,

b) die Förderschnecke mit der Preßmembrane druckmitteldicht abgedeckt ist, und daß

c) der zwischen den Schneckenflügeln und der Schneckenwelle befindliche Raum der Druckmittelraum ist.

[0005] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 15.

[0006] Die Erfindung bringt den wesentlichen Vorteil, daß eine rationelles Pressen eines landwirtschaftlichen oder chemischen Produktes möglich ist, wobei die Baugröße gegenüber den herkömmlichen derartigen diskontinuierlich arbeitenden Pressen erheblich vermindert werden kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß innerhalb der Presse verschiedene Druckstufen eingerichtet werden können, so daß auch eine exakte Anpassung der Presse an das jeweilige Preßgut ohne Schwierigkeiten möglich ist. Durch das schnellere Pressen unter Vermeidung von Auflockerungsvorrichtungen gibt es noch weniger Trubstoffe , wobei auch die Oxidationsgefahr vermindert ist. Außerdem sind nur kurze Saftwege durch die Maische gegeben, weil die Preßschicht beim kontinuierlichen Durchsatz innerhalb der Presse gering gehalten werden kann.

[0007] Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

[0008] Es zeigen,

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine derartige Presse gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Presse in der Preßstellung

Fig. 3 die Presse gemäß Fig. 1 während der Auflockerungsphase und vakuumgezogen,

Fig. 4. einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 5 eine Ansicht der Einzelheit 8 in Fig. 1,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie C-C in Fig. 5,

Figuren 7 u. 8 das verstärkte Endteil des Membranstreifens in Querschnitt und Grundriß,

Fig. 9 eine erste Ausführungsform der Befestigung des Membranstreifens am Schneckenflügel im Schnitt,

Fig. 10 eine weitere Ausführungsform dieser Befestigung,

Fig. 11 eine dritte Möglichkeit fpr diese Befestigung,

Fig. 12 ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer derartigen Presse im Längsschnitt,

Fig. 13 die in Fig. 12 gezeigte Presse in der PreBstellung,

Fig. 14 die Einzelheit E in Fig. 12 für die Befestigung des Schneckenflügels mit der Membrane,

Fig. 15 eine weitere Ausführungsform für diese Befestigung,

Fig. 16 eine weitere Ausführungsform für die Anordnung einer Membrane in Verbindung mit der Förderschnecke in einer Teilansicht im Schnitt,

Fig. 17 eine weitere Ausführungsform einer derartigen Presse,

Fig. 18 die Presse gemäß Fig. 17 in der Preßstellung,

Fig. 19 die Einzelheit D in Fig. 17 in vergrößerter Ansicht und im Schnitt,

Fig. 20 eine Seitenansicht von Fig. 19,

Fig. 21 eine anderes Ausführungsbeispiel für die Ausgestaltung einer derartigen Presse im Längsschnitt,

Fig. 22 die Einzelheit F in Fig. 21 in vergrößerter An- sicht und im Schnitt und

Fig. 23 eine letzte Ausführungsform einer derartigen Presse in einer Teilansicht.

[0009] Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte erste Ausführungsform einer solchen Presse besitzt ein Maschinengestell 1, an dem ein feststehender Behälter 2 montiert ist, wobei an einer Seite dieses Behälters 2 ein Einfülltrichter 3 angeordnet ist. Innerhalb des Behälters 2 und des Einfülltrichters 3 befindet sich eine am Maschinengestell 1 gelagerte Förderschnecke 4, die eine Schneckenwelle 6 mit daran angeordneten spiralförmig verlaufenden Schneckenflügeln 5 aufweist. Der Antrieb der Förderschnecke 4 erfolgt beispielsweise über einen Motor 7 mit Antrieb 8. Im Bereich des Einfülltrichters 3, d.h. des Einfüllraumes 9 mit der Einfülloffnung 10 ist ein konisch sich vergrößerndes 5chneckenrohr 11 vorgesehen. Die einzelnen Schneckenflügel 5 sind an ihrem Rand mit Hilfe von Befestigungselementen12 vergrößert, wobei an dieser Befestigungsstelle eine Membrane 13 druckmitteldicht eingespannt ist. Die Membrane 13 besteht hierbei aus einem Streifen, vorzugsweise aus einem gummielastischen Material, doch kann hierbei auch ein flexibles Kunststoffmaterial verwendet werden, das dann entsprechend bis zur Schneckenwelle 6 durchhängen muß bzw. sich bis zum Behälterrand 2 ausdehnen muß, wobei dieser Streifen spiralförmig zwischen benachbarten Schneckenflügeln 5 bis zum Ende der Förderschnecke 4 gewickelt ist. Am Austragsende der Fördercchnecke 4 befindet sich die Entleeröffnung 14. Durch die Membrane 13 wird der Behälter 2 in einen Druckmittelraum 15 und einen Preßraum 16, in dem sich das auszupressenden Gut befindet, geteilt. Zum Zuführen des Druckmittels ist der eine Schneckenwellenzapfen 17 mit einem entsprechenden Anschluß versehen. Die Schneckenwelle 6 kann auch mehrfach unterteilt sein, so daß wenigstens zwei Druckräume 15 geschaffen werden, um mit verschiedenen Druckzonen zu arbeiten.

[0010] Die Funktion der kontinuierlich arbeitenden Presse ergibt sich wie folgt. Die Presse wird über den Einfülltrichter 3 mit dem auszupressenden Stoff beschickt, wobei dieser Einfülltrichter 3 entsprechend groß ist und somit für die kontinuierliche Verarbeitung einen Vorratsraum darstellt. Es sind auch andere Beschickungsarten möglich, indem direkt in den Preßraum 16 gefördert wird, z.B. mit Hilfe einer Pumpe oder einer Schnecke.

[0011] Dieser Einfülltrichter 3 befindet sich am Schneckeneingang, wobei die Fürderschnecke 4 in Gang gesetzt wird und das Preßgut eine bestimmte Strecke, z.B. eine halbe, eine oder eineinhalb Umdrehungen je nach dem, wie oft das PreBgut auf dem Transport unter Druck-gesetzt und wieder aufgelockert werden soll, gefördert wird. Während dieses Transports ist die Membrane 13 zweckmäßigerweise an die Schneckenwelle 6 angelegt, insbesondere um Beschädigungen auszuschließen. Diese Pcsition ist in Figur 3 dargestellt. Sobald die eingestellte Teilstrecke erreicht ist, bleibt die Förderschnecke 4 stehen, damit Druckmittel zwischen Förderschnecke 4 und Membrane 13 einströmen kann und Druck auf das PreBgut ausgeübt wird (Fig. 2). Je nach der Art des PreBgutes bleibt die Presse kürzer oder länger unter Druck stehen. Nach Ablassen des Druckes setzt sich die Förderschnecke 4 wieder in Bewegung bis zum weiteren Stillstand.

[0012] Je nach Preßgut kann die Preßarbeit in einem Durchgang erfolgen oder ein Durchgang dient nur als Vorpressung. Auch ist es möglich, in einem Schneckendurchgang mehrere Druckstufen einzurichten.

[0013] Figur 4 zeigt den Querschnitt durch eine derartige Presse, wobei der Behälter 2 aus zwei Behälterhälften 18, 19 zusammengesetzt ist, die seitlich versetzt Augen 20 aufweisen und eine einfache Verbindung der beiden Hälften dadurch erfolgen kann, daß Stangen durchgesteckt werden. Die Behälterhälften 1B, 19 selbst können siebartig ausgebildet sein, so daß die ausgepreßte Flüssigkeit'direkt abfließen kann. Durch diese Art der Ausbildung des Behältermantels 2 ergibt sich eine einfache Montage und auch Reinigungsmöglichkeit. Zur Verminderung der OxidationsgEfahr kann um diesen Behälter 2 eine weiterer feststehender, geschlossener Trommelmantel angeordnet werden.

[0014] .Für die Fertigung, die Wartung und die Reinigung ist die Zwei-Teilung am vorteilhaftesten, jedoch kann auch ein einteiliger geschlossener Behälter verwendet werden, der mit einer Einstiegöffnung versehen ist oder der Behälter kann in eine größere Anzahl von Segmenten aufgeteilt sein.

[0015] Die Figuren 5 und 6 zeigen die Anordnung des Anfangs bzw. Endes des Membranstreifens 13, wobei an der Schneckenwelle 6 ein Steg 21 angebracht ist, der sich in einem abgewinkelten Flansch 22 fortsetzt, wobei das Ende der Membrane 13 mit Hilfe einer Druckleiste 23 am Flansch 22 druckmitteldicht befestigt ist. In diesem Endbereich 24 der Membrane ist diese derart verstärkt, daß ein Auswölben seitlich in den Einfüllraum 9 bzw. die Entleeröffnung 14 verhindert wird. Die Figuren 7 und 8 zeigen diesen Endbereich der Membrane, wobei verschiedene Schichten 25 aufeinander gelegt und befestigt sind.

[0016] Die Figuren 9 bis 11 zeigen verschiedene Möglichkeiten der Befestigung des Randes 26 der Preßmembrane 13, wobei auch hier eine Verstärkung 25 vorhanden ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 ist jeweils der Rand 26 der Membrane gegen den Rand des Schneckenflügels 5 einerseits mit Hilfe einer Druckleiste 27 und zum anderen mit Hilfe der BefEstigungselemente 12 geschraubt. Bei der weiteren Ausführungsform gemäß Figur 10 ist der Schneckenflügel 5 entsprechend verlängert und die Ränder 26 der Preßmembrane 13 sind innerhalb des Schneckenflügels 5 mit Hilfe der Druckleisten 27 befestigt. Schließlich sind bei der Ausführungsform nach Figur 11 die Druckleisten 27 jeweils an den Stirnseiten des Schneckenflügels 5 _bzw. des den Schneckenflügel vergrößernden Befestigungselementen ₁₂ angebracht, wobei diese beiden Druckleisten 27, den Rand der Preßmembrane 13 einspannend, gegeneinander geschraubt sind. Bei dieser Art der Anordnung der Membrane (Figuren 1 bis 11) ergibt sich durch den Überstehenden Schneckenrand ein besonderer Schutz für die Membrane 13, wobei außerdem dadurch die Schnecke vergrößert und damit der Förder- und Auflockerungseffekt verbessert wird.

[0017] Die Figuren 12 bis 15 zeigen eine weitere Ausführungsform einer derartigen Presse, wobei ein solche Ausführungsform dann sinnvoll ist, wenn eine derartige Presse mit größerer Leistung gebaut werden muß, was zu größeren Baulängen führt. Das hat aber zur Folge, daß die Welle 6 mit einem größeren Durchmesser hergestellt werden muß, um ein Durchbiegen zu verhindern. Bei dem Durchmesser der vergößerten Schneckenwelle 6 sind die Schneckenflügel 5 unmittelbar auf der Welle 6 befestigt, beispielsweise indem eine Druckleiste 27 als Fuß daran befestigt ist und dieser Fuß 27 mit der Welle 6 verschraubt ist, wobei die Membrane 13 unter Verwendung einer Verstärkung 25 eingeklemmt wird. Bei der weiteren Befestigungsform gemäß Fig. 15 sind die Enden einer derartigen streifenförmigen Membrane 13 jeweils mit Druckleisten 27 an der Welle 6 befestigt. Die Schneckenflügel 5 sind an der Welle 6 festgeschweißt.

[0018] An Stelle Einer solchen streifenförmigen entlang der Schnecke gewundenen Membrane 13 kann auch eine durchgehende Schlauchmembrane 13' verwendet werden, die über die Schnecke gezogen ist und jeweils am Ende der Schnecke druckmitteldicht befestigt ist (Fig. 16). Eine/ solche weitere Variante ist in den Figuren ₁₇ und ₁8 gezeigt, wobei die Befestigung an stirnseitigen Flanschen 30 der Schneckenwelle 6 erfolgt. Als Förderschnecke wird hier eine sogenannte Wendelschnecke 29 verwendet, die jeweils an den Enden der Schnecke und zwar an den Flanschen 30 befestigt ist. Die Membrane 13' liegt dann innerhalb dieser Wendelschnecke, wobei sie sich dann zwischen den einzelnen Flügeln dieser Schnecke 29 nach außen wölben kann, wie dies in Figur 18 angedeutet ist. Die Befestigung dieser Wendelschnecke 29 ist auch noch in den Figuren 19 und 20 vergrößert gezeigt, wobei die Befestigung an den Flanschen 30 mit Hilfe von Endteilen 31 erfolgt. Weiterhin ist das verstärkte Ende der Schlauchmembrane 13' mit Hilfe eines Spannbandes 3? an dem jeweiligen Flansch 30 druckmitteldicht gehaltort.

[0019] Bei der in den Figuren 21 und 22 dargestellten weiteren Ausführungs form für die Ausgestaltung einer derartigen Presse und zwar unter Verwendung einer im Durchmesser vergrößerten Schneckenwelle 6, ist über die Schneckenwelle 6 eine schlauchförmige Membrane 13' gezogen, die an der Entleeröffnung 14 mit 'Hilfe eines strinseitigen Flansches druckmitteldicht befestigt und am Einfülltrichter 3 mit Hilfe eines Klemmringes 34, wobei außen an der Membrane 13' Schneckensegmente 5' befestigt sind. Diese Schneckensegmente 5' können aus,dem gleichen Material bestehen wie auch die Membrane 13' und beispielsweise aufvulkanisiert, verklebt oder lösbar befestigt sein. Man kannbeispielsweise auch die Membrane 13' zusammen mit den Schneckensegmenten 5' einteilig, beispielsweise durch Gießen herstellen.

[0020] Schließlich ist in Figur 23 eine Ausführungsform einer solchen Presse angedeutet, bei der zwischen den Schneckenflügeln 5 der Schnecke ein Schlauch 33 angeordnet ist, wobei dieser Schlauch 33 sich über die gesamte Länge der Schnecke 4 bzw. des Behältermantels erstreckt. Mit Hilfe eines Druckmittels kann der Schlauch derart aufgeblasen werden, daß er sich nach außen gegen die Behälterwandung 2 wölbt und somit der PreBeffekt herbeigeführt wird.

Bezugszeichenliste

[0021] 

1 = Maschinengestell

2 = Behälter

3 = Einfülltrichter

4 = Förderschnecke

5 = Schneckenflügel

5' = Schneckensegmente

6 = Schneckenwelle

7 = Motor

8 = Antrieb

9 = Einfüllraum

10 = Einfüllöffnung

11 = Schneckenanfang (Schneckenrohr am Einfüllraum)

12 = Schneckenflügel vergrößerende Befestigungsbleche

13 = Preßmembrane

13'= Schlauchmembrane

14 = Entleeröffnung

15 = Druckmittelraum

16 = Preßraum

17 = Schneckenwellenzapfen

18 = } Behälter

19 = )

20 = Augen

21 = Steg

22 = Flansch

23 = Druckleiste

24 = Endbereich der Membrane

25 = Verstärkung der Preßmembrane (Schichten)

26 = Rand der Preßmembrane

27 = Druckleisten für die Preßmembrane

28 = Schneckendrehachse

29 = Wendelschnecke

30 = stirnseitige Flansche der Schneckenwelle

31 = Endteil

32 = Spannband

33 = Schlauch

34 ₌ Klemmring

Ansprüche

₁) Presse zum Auspressen von flüssigkeitshaltigen Stoffen, nämlich landwirtschaftlichen und chemischen Produkten mit einem Behälter, der eine Einfüll- und Entleeröffnung aufweist und daß im Inneren des Behälters eine aus flexiblem oder elastischem Material bestehendePreßmembrane angeordnet ist, die den Innenraum in einen Druckmittel- und PreBraum unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) im Inneren des feststehenden Behälters (2) eine rotierende Förderschnecke (4) angeordnet ist, daß

b) die Förderschnecke (4) mit der Preßmembrane (13,13')druckmitteldicht abgedeckt ist, und daß

c) der zwischen den Schneckenflügeln (5) und der Schneckenwelle (6) befindliche Raum (15) der Druckmittelraum ist.

2) Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Schneckenanfang (11) ein Einfüllraum (9) vorgesehen ist.

3) Presse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine spiralförmig- entsprechend den Schneckenflügeln (5) verlaufende streifenförmige Preßmembrane (13) vorgesehen ist, die an den benachbarten Schneckenflügeln (5) druckmitteldicht befestigt ist.

4) Presse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Schneckenflügelrand nebeneinanderliegende, die Schneckenflügel (5) vergrößernde Befestigungselemente (12) angeordnet sind.

5) Presse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei vergrößertem Durchmesser der Schneckenwelle (6) die Membrane (13) an der Schneckenwelle (6) im Bereich des Schneckenflügels (5) befestigt ist. '

₆) Presse nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der R_and(26) der Preßmembrane (13) druckmitteldicht an den Schnekkenflügeln (5) befestigt ist, z.B. mit Hilfe von Druckleisten (23, 27).

7) Presse nach einem der Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsrand (24, 26) der Preßmembrane (13, 13')mit einer Verstärkung (25) versehen ist.

8) Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Schneckenflügel (5) eine durchgehende schlauchförmige Preßmembrane (13') gezogen ist, die jeweils am Anfang und Ende des Preßraumes auf der Förderschnecke (4) druckmitteldicht befestigt ist.

9) Presse zum Auspressen von flüssigkeitshaltigen Stoffen, nämlich landwirtschaftlichen und chemischen Produkten, mit einem Behälter, der eine Einfüll- und Entleeröffnung aufweist und daß im Inneren des Behälters eine aus flexiblem oder elastischem Material bestehende Preßmembrane angeordnet ist, die den Innenraum in einen Druckmittel- und Preßraum unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Preßmembrane (13') die Schneckenwelle (6) druckmitteldicht abdeckt, daß

b) auf der als Schlauch ausgebildeten Membrane (13') Schneckensegmente (5') angebracht sind, und daß

c) der zwischen den Schneckensegmenten (5') und der Schneckenwelle (6) befindliche Raum (15) der Druckmittelraum ist.

₁0) Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurchgekennzeichnet, daß an stirnseitigen Flanschen (30) der Schneckenwelle (6) eine Wendelschnecke (-29) befestigt ist und die schlauchförmige Membrane (13') zwischen der Schnecke (29) und der Welle (6) angeordnet ist.

11) Presse zum Auspressen von flüssigkeitshaltigen Stoffen, nämlich landwirtschaftlichen und chemischen Produkten, mit einem Behälter, der eine Einfüll- und Entleeröffnung aufweist und daß im Inneren des Behälters eine aus flexiblem oder elastischem Material bestehende Preßmembrane angeordnet ist, die den Innenraum in einen Druckmittel- und Preßraum unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) im Inneren des feststehenden Behälters (2) eine auf einer Schneckenwelle (6) angeordnete rotierende Förderschnecke (4) vorgesehen ist, daß

b) zwischen benachbarten Schneckenflügeln (5,12) der Förderschnecke (4) ein Schlauch (33) als Membrane angeordnet ist und daß

c) der Innenraum (15) des Schlauches (33) der Druckmittelraum ist.

12) Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrohr (11) im Bereich des Einfüllraumes (9) konisch ausgebildet und mit einem Druckmittelanschluß (17) versehen ist.

13) Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) siebartig ausgebildet ist.

14) Presse nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der . Behälter (2) längs einer durch die Schneckendrehachse (28) gelegten Ebene in zwei Halbschalen (18, 19) geteilt ist.

15) Presse nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß um den Behälter (2) ein zweiter geschlossener Mantel angeordnet ist.

Zeichnung