AT527848B1

AT527848B1 - Protective element and decanter centrifuge

Info

Publication number: AT527848B1
Application number: ATA50532/2024A
Authority: AT
Inventors: Lenzhofer Martin; Ortner Michael; Leitner Peter
Original assignee: Andritz Ag Maschf
Priority date: 2024-06-27
Filing date: 2024-06-27
Publication date: 2025-07-15
Also published as: WO2026000005A1; AT527848A4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schutzelement (1) zur Anordnung am äußeren Umfang eines Schneckengewindes (2) einer Schnecke (3), insbesondere einer Förderschnecke oder einer Kompressionsschnecke, umfassend ein Verschleißelement (5), das während des Betriebs der Schnecke (3) abgerieben wird, wobei das Schutzelement (1) zumindest ein magnetisches Element (6), insbesondere einen Permanentmagneten, umfasst, wobei das magnetische Element (6) derart angeordnet ist, dass es während des Betriebs der Schnecke (3) abgerieben wird, und bevorzugt erst dann abgerieben wird, wenn bereits ein Teil des Verschleißelements (5) abgerieben ist.The invention relates to a protective element (1) for arrangement on the outer circumference of a worm thread (2) of a screw (3), in particular a conveyor screw or a compression screw, comprising a wear element (5) which is abraded during operation of the screw (3), wherein the protective element (1) comprises at least one magnetic element (6), in particular a permanent magnet, wherein the magnetic element (6) is arranged in such a way that it is abraded during operation of the screw (3), and is preferably only abraded when a part of the wear element (5) has already been abraded.

Description

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Description

SCHUTZELEMENT UND DEKANTERZENTRIFUGE [0001] Die Erfindung betrifft ein Schutzelement und eine Dekanterzentrifuge. PROTECTIVE ELEMENT AND DECANTER CENTRIFUGE [0001] The invention relates to a protective element and a decanter centrifuge.

[0002] Dekanterzentrifugen sind im Stand der Technik bekannte Vorrichtungen, die zur Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten eingesetzt werden. Sie arbeiten kontinuierlich und eignen sich besonders für die Verarbeitung von Suspensionen mit hohen Feststoffanteilen. [0002] Decanter centrifuges are well-known devices used in the state of the art for separating solids from liquids. They operate continuously and are particularly suitable for processing suspensions with high solids content.

[0003] Üblicherweise umfassen Dekanterzentrifugen eine rotierende Trommel innerhalb eines Gehäuses, die eine zylindrisch-konische Form aufweist. Innerhalb dieser Trommel ist eine Schnecke angeordnet, die ebenfalls rotiert. In diese Trommel wird ein Feststoff-Flüssigkeitsgemisch eingebracht. Die Schnecke transportiert mit ihrem spiralförmigen Schneckengewinde die sedimentierten Feststoffe zum konischen Ende der Trommel. Dort werden die Feststoffe ausgetragen. [0003] Decanter centrifuges typically comprise a rotating drum within a cylindrical-conical housing. A rotating screw is arranged within this drum. A solid-liquid mixture is introduced into this drum. The screw, with its spiral-shaped screw thread, transports the sedimented solids to the conical end of the drum. There, the solids are discharged.

[0004] Der Prozess der Abscheidung und des Transports von Feststoffen beansprucht das Schneckengewinde der Dekanterzentrifuge stark. Daher sind am äußeren Umfang des Schneckengewindes in der Regel VerschleiRelemente, z.B. in Form von Hartmetall- oder Keramikplättchen (sogenannte "tiles“), angebracht, um das Schneckengewinde zu schützen. Da die VerschleißBelemente mit der Zeit abgerieben werden, müssen diese regelmäßig geprüft oder erneuert werden. [0004] The process of separating and transporting solids places considerable stress on the screw thread of the decanter centrifuge. Therefore, wear elements, e.g., in the form of hard metal or ceramic plates (so-called "tiles"), are usually attached to the outer circumference of the screw thread to protect it. Since the wear elements wear down over time, they must be checked or replaced regularly.

[0005] Dies ist jedoch aufwendig und kostenintensiv, da die ganze Zentrifuge zerlegt werden muss, um den Zustand der Verschleißelemente zu überprüfen und gegebenenfalls manuell auszutauschen. Ferner muss jedes einzelne Verschleißelement überprüft werden, um es auszutauschen. [0005] However, this is complex and costly, as the entire centrifuge must be disassembled to check the condition of the wear elements and, if necessary, manually replace them. Furthermore, each individual wear element must be inspected and replaced.

[0006] Daher ist ein Detektionssystem oder ein Sensorgerät von großem Interesse, um entweder den Zustand der Verschleißschutzelemente zu überwachen und/oder um den richtigen Zeitpunkt für Stillstand und Wartung einer Dekanterzentrifuge auszuwählen. [0006] Therefore, a detection system or a sensor device is of great interest to either monitor the condition of the wear protection elements and/or to select the right time for downtime and maintenance of a decanter centrifuge.

[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise oder vollständig zu überwinden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine zuverlässige Methode zur Detektion des Verschleißzustandes eines Verschleißelements bereitzustellen. Eine Aufgabe der Erfindung kann sein, Wartungsintervalle zu verbessern oder zu optimieren und die Lebensdauer einer Maschine zu erhöhen. [0007] The object of the present invention is to at least partially or completely overcome the problems of the prior art. A further object of the invention is to provide a reliable method for detecting the wear condition of a wear element. One object of the invention may be to improve or optimize maintenance intervals and increase the service life of a machine.

[0008] Diese und andere Aufgaben werden durch ein Schutzelement gemäß Anspruch 1 gelöst. [0008] These and other objects are achieved by a protective element according to claim 1.

[0009] Im Rahmen der Erfindung wurde herausgefunden, dass diese und weitere Aufgaben durch ein Schutzelement mit einem magnetischen Element, insbesondere in Kombination mit einem am Gehäuse einer Dekanterzentrifuge angeordneten Magnetfeldsensor, der das Magnetfeld des magnetischen Elements erfasst, gelöst werden können. Wenn das magnetische Element durch den Betrieb der Dekanterzentrifuge abgerieben wird, verändert sich dessen emittiertes Magnetfeld. Diese Veränderung kann erfasst werden. Zusätzlich kann das magnetische Element zumindest teilweise von einem Abschirmelement umgeben sein. Wenn das Abschirmelement abgerieben wird, kann das magnetische Element freigelegt werden bzw. das magnetische Element wird entschirmt, wodurch das Magnetfeld des magnetischen Elements erfasst werden kann. [0009] Within the scope of the invention, it was discovered that these and other objects can be achieved by a protective element comprising a magnetic element, in particular in combination with a magnetic field sensor arranged on the housing of a decanter centrifuge, which detects the magnetic field of the magnetic element. When the magnetic element is abraded by the operation of the decanter centrifuge, its emitted magnetic field changes. This change can be detected. In addition, the magnetic element can be at least partially surrounded by a shielding element. When the shielding element is abraded, the magnetic element can be exposed or the magnetic element is unshielded, whereby the magnetic field of the magnetic element can be detected.

[0010] Erfindungsgemäß ist ein Schutzelement zur Anordnung am äußeren Umfang eines Schneckengewindes einer Schnecke, insbesondere einer Förderschnecke oder einer Kompressionsschnecke vorgesehen. Das Schutzelement kann in Form einer Schutzkachel, einer Auftragsschweißung, einer Pulverpanzerung oder in anderer Form auf dem Schneckengewinde ausgebildet sein. Das Schutzelement umfasst ein Verschleißelement, das während des Betriebs der Schnecke abgerieben wird. [0010] According to the invention, a protective element is provided for arrangement on the outer circumference of a screw thread of a screw, in particular a conveyor screw or a compression screw. The protective element can be in the form of a protective tile, a welded overlay, a powder coating, or in another form on the screw thread. The protective element comprises a wear element that is abraded during operation of the screw.

[0011] Das Schutzelement umfasst ferner zumindest ein magnetisches Element. Das magnetische Element ist derart angeordnet, dass es während des Betriebs der Schnecke abgerieben [0011] The protective element further comprises at least one magnetic element. The magnetic element is arranged such that it can be abraded during operation of the screw.

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wird, und bevorzugt erst dann abgerieben wird, wenn bereits ein Teil des Verschleißelements abgerieben ist. and is preferably only abraded when part of the wearing element has already been abraded.

[0012] Das magnetische Element kann insbesondere im Verschleißelement angeordnet sein. [0012] The magnetic element can in particular be arranged in the wear element.

[0013] Das magnetische Element kann ein Permanentmagnet sein. Es können mehrere, vorzugsweise partikelförmige oder pulverförmige magnetische Elemente vorgesehen sein, die im Schutzelement, insbesondere im Verschleißelement gegebenenfalls ungleichmäßig verteilt angeordnet sind. [0013] The magnetic element may be a permanent magnet. Several, preferably particulate or powder-shaped, magnetic elements may be provided, which may be arranged unevenly distributed in the protective element, particularly in the wear element.

[0014] Das magnetische Element kann beispielsweise als Neodym Magnet (NdFeB) oder Samarium-Kobald Magnet (SmCo) ausgeführt sein. Vorzugsweise kann die Magnetisierungsrichtung des magnetischen Elements axial ausgeführt sein. [0014] The magnetic element can be designed, for example, as a neodymium magnet (NdFeB) or a samarium cobalt magnet (SmCo). Preferably, the magnetization direction of the magnetic element can be axial.

[0015] Das magnetische Element kann als einzelner Magnet oder auch als Magnetstapel ausgeführt sein, wobei zwischen den Stapelschichten nicht magnetische Schutzlagen vorgesehen sein können. Die Materialeigenschaften des magnetischen Elements, insbesondere die maximale Einsatztemperatur (Curie-Temperatur) und gegebenenfalls die Verwendung einer Beschichtung wie Ni-Cu-Ni, Ni-Cu-Ni-Cr, Cr-Cu-Ni-Cr oder dergleichen sind vorzugsweise auf die jeweiligen Prozessbedingungen abgestimmt. [0015] The magnetic element can be designed as a single magnet or as a magnetic stack, with non-magnetic protective layers being provided between the stack layers. The material properties of the magnetic element, in particular the maximum operating temperature (Curie temperature) and, if appropriate, the use of a coating such as Ni-Cu-Ni, Ni-Cu-Ni-Cr, Cr-Cu-Ni-Cr, or the like, are preferably tailored to the respective process conditions.

[0016] Es kann vorgesehen sein, dass am Schutzelement ein zur Befestigung an einer umlaufenden Außenkante des Schneckengewindes ausgebildetes Stützelement vorgesehen ist. Dabei kann das Verschleißelement am Stützelement angeordnet sein. [0016] It may be provided that a support element designed for attachment to a circumferential outer edge of the worm thread is provided on the protective element. The wear element may be arranged on the support element.

[0017] Das Verschleißelement kann das Stützelement vorzugsweise zumindest teilweise überragen. Das Verschleißelement kann eine höhere Härte aufweisen als das Stützelement. [0017] The wear element may preferably extend at least partially beyond the support element. The wear element may have a higher hardness than the support element.

[0018] Das magnetische Element kann beispielweise quaderförmig oder zylindrisch ausgebildet sein. Das magnetische Element kann gegebenenfalls an dem Stützelement angeordnet oder anordenbar sein, oder in das Stützelement eingesetzt oder einsetzbar sein. [0018] The magnetic element may, for example, be cuboid-shaped or cylindrical. The magnetic element may optionally be arranged or capable of being arranged on the support element, or may be inserted or capable of being inserted into the support element.

[0019] Der Begriff „teilweise überragend“ kann unter anderem bedeuten, dass das Verschleißelement zumindest entlang einer Längsausdehnung, entlang einer Querausdehnung oder entlang beider Ausdehnungen über das Stützelement hinausragt, sodass eine Art Auskragung gebildet wird. [0019] The term "partially projecting" may mean, inter alia, that the wear element projects beyond the support element at least along a longitudinal dimension, along a transverse dimension or along both dimensions, so that a type of projection is formed.

[0020] Das Verschleißelement ist derart ausgebildet, dass es eine höhere Härte aufweist als das Stützelement. Insbesondere umfasst das Verschleißelement ein anderes Material oder andere Materialien als das Stützelement. [0020] The wear element is designed such that it has a higher hardness than the support element. In particular, the wear element comprises a different material or materials than the support element.

[0021] Es kann ein Abschirmelement zum Abschirmen des vom magnetischen Element erzeugten Magnetfelds vorgesehen sein, wobei das Abschirmelement derart angeordnet ist, dass es während des Betriebs der Schnecke vor dem magnetischen Element abgerieben wird, sodass es seine Abschirmwirkung zumindest teilweise verliert, und bevorzugt erst dann abgerieben wird, wenn bereits ein Teil des Verschleißelements abgerieben ist. [0021] A shielding element may be provided for shielding the magnetic field generated by the magnetic element, wherein the shielding element is arranged such that it is abraded in front of the magnetic element during operation of the screw, so that it at least partially loses its shielding effect, and is preferably only abraded when a part of the wear element has already been abraded.

[0022] Es kann vorgesehen sein, dass das Abschirmelement als abschirmende Schicht derart auf dem Schutzelement angeordnet ist, dass es während des Betriebs vor dem Verschleißelement mit den magnetischen Elementen abgerieben wird, sodass es seine Abschirmwirkung zumindest teilweise verliert. [0022] It can be provided that the shielding element is arranged as a shielding layer on the protective element in such a way that it is rubbed off during operation in front of the wear element with the magnetic elements, so that it at least partially loses its shielding effect.

[0023] Das Abschirmelement kann beispielweise auch quaderförmig, trapezoid oder zylindrisch ausgebildet sein. [0023] The shielding element can, for example, also be cuboid, trapezoidal or cylindrical.

[0024] Hierdurch kann gegebenenfalls die Abnutzung des magnetischen Elements verhindert oder verringert werden, wodurch der Austausch des teuren magnetischen Elements verhindert oder verzögert werden kann. Beispielsweise kann ein Abschirmelement, nachdem es abgerieben wurde, ausgetauscht werden, sodass das magnetische Element nicht ausgetauscht werden muss. [0024] This may prevent or reduce wear on the magnetic element, thereby preventing or delaying the replacement of the expensive magnetic element. For example, a shielding element can be replaced after it has been worn, eliminating the need to replace the magnetic element.

[0025] Auch kann das abgeriebene Verschleißelement gegebenenfalls gegen ein neues Ver-[0025] The worn-out wear element can also be replaced with a new one if necessary.

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schleißelement auf dem Stützelement ausgetauscht werden. wear element on the support element must be replaced.

[0026] Es kann vorgesehen sein, dass das Abschirmelement das magnetische Element zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, umgibt, oder an einer Stirnseite des magnetischen Elements bündig angeordnet ist. Beispielweise kann das Abschirmelement derart an einer Seitenfläche des magnetischen Elements bündig angeordnet sein, dass zuerst das Abschirmelement zumindest teilweise abgerieben wird, bevor das magnetische Element freigelegt und abgerieben wird. [0026] It can be provided that the shielding element at least partially, preferably completely, surrounds the magnetic element, or is arranged flush with an end face of the magnetic element. For example, the shielding element can be arranged flush with a side surface of the magnetic element in such a way that the shielding element is first at least partially abraded before the magnetic element is exposed and abraded.

[0027] Es kann vorgesehen sein, dass das Stützelement im Wesentlichen quaderförmig mit einer Längsausdehnung L und einer Querausdehnung Q ist, wobei das Verschleißelement das Stützelement in Richtung der Querausdehnung Q überragt. [0027] It can be provided that the support element is substantially cuboid-shaped with a longitudinal extent L and a transverse extent Q, wherein the wear element projects beyond the support element in the direction of the transverse extent Q.

[0028] Es kann vorgesehen sein, dass das magnetische Element und/oder das Abschirmelement das Stützelement in Richtung der Längsausdehnung L überragt. [0028] It can be provided that the magnetic element and/or the shielding element projects beyond the support element in the direction of the longitudinal extent L.

[0029] Es kann vorgesehen sein, dass das Stützelement im Wesentlichen gegenüber dem Verschleißelement eine Ausnehmung zur formschlüssigen Anordnung an der umlaufenden Außenkante des Schneckengewindes aufweist. [0029] It can be provided that the support element has a recess for positive arrangement on the circumferential outer edge of the worm thread, substantially opposite the wear element.

[0030] Es kann vorgesehen sein, dass das Abschirmelement ein weichmagnetisches Material, insbesondere Weicheisen, umfasst. [0030] It can be provided that the shielding element comprises a soft magnetic material, in particular soft iron.

[0031] Es kann vorgesehen sein, dass das Verschleißelement ein nicht magnetisches Hartmaterial, insbesondere Carbid, Wolfram-Carbid oder Keramik, umfasst oder daraus besteht. [0031] It can be provided that the wear element comprises or consists of a non-magnetic hard material, in particular carbide, tungsten carbide or ceramic.

[0032] Es kann vorgesehen sein, dass das Stützelement Stahl, insbesondere rostfreien Stahl, oder Titan umfasst oder daraus besteht. [0032] It can be provided that the support element comprises or consists of steel, in particular stainless steel, or titanium.

[0033] Es kann vorgesehen sein, dass das magnetische Element in eine Ausnehmung des Stützelements eingeschoben und vorzugsweise eingeklebt ist. [0033] It can be provided that the magnetic element is inserted into a recess of the support element and preferably glued in.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Verschleißelement auf das Stützelement vorzugsweise aufgeklebt, oder geschweißt oder geschraubt sein. In one embodiment of the invention, the wear element can preferably be glued, welded or screwed onto the support element.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Abschirmelement in eine Ausnehmung des Stützelements eingeschoben und vorzugsweise eingeklebt sein. In one embodiment of the invention, the shielding element can be inserted into a recess of the support element and preferably glued in.

[0034] Es kann auch vorgesehen sein, dass das Verschleißelement zumindest teilweise direkt an das magnetische Element, das Abschirmelement oder an beide Elemente angrenzt. [0034] It can also be provided that the wear element is at least partially directly adjacent to the magnetic element, the shielding element or both elements.

[0035] Die Erfindung umfasst ferner eine Dekanterzentrifuge, die gegebenenfalls ein feststehendes Gehäuse, eine im Gehäuse um eine Rotationsachse R drehbare Trommel und eine in der Trommel um die Rotationsachse R drehbare Schnecke mit einem umlaufenden Schneckengewinde umfasst. Ferner umfasst eine erfindungsgemäße Dekanterzentrifuge zumindest ein, an der Außenkante des Schneckengewindes angeordnetes, insbesondere angeklebtes oder angeschweißtes, radial nach außen gerichtetes erfindungsgemäßes Schutzelement, wobei das Schutzelement beispielweise in Form einer Schutzkachel vorgesehen ist. [0035] The invention further comprises a decanter centrifuge, which optionally comprises a stationary housing, a drum rotatable in the housing about a rotational axis R, and a screw rotatable in the drum about the rotational axis R and having a circumferential screw thread. Furthermore, a decanter centrifuge according to the invention comprises at least one protective element according to the invention arranged on the outer edge of the screw thread, in particular glued or welded thereon, and directed radially outwards, wherein the protective element is provided, for example, in the form of a protective tile.

[0036] Das Gehäuse kann gegebenenfalls nicht- ferromagnetischen Stahl umfassen. Es kann vorgesehen sein, dass das radial nach außen gerichtete Schutzelement derart angeordnet ist, dass das Schutzelement die Innenwand nicht kontaktiert. [0036] The housing may optionally comprise non-ferromagnetic steel. It may be provided that the radially outwardly directed protective element is arranged such that the protective element does not contact the inner wall.

[0037] Es kann vorgesehen sein, dass am Gehäuse zumindest ein Magnetfeldsensor vorgesehen ist, der dazu ausgebildet ist, während der Rotation des Schneckengewindes relativ zum Gehäuse das vom magnetischen Element des Schutzelements emittierte Magnetfeld zu messen. Es kann vorgesehen sein, dass die Trommel nicht-magnetisches Material umfasst oder daraus besteht, oder ein Material umfasst, das niederpermeabel ist. Die Trommel kann beispielsweise Duplex-Stahl umfassen oder daraus gebildet sein. [0037] It may be provided that at least one magnetic field sensor is provided on the housing, which is designed to measure the magnetic field emitted by the magnetic element of the protective element during the rotation of the worm thread relative to the housing. It may be provided that the drum comprises or consists of non-magnetic material, or comprises a material with low permeability. The drum may, for example, comprise or be formed from duplex steel.

[0038] Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Magnetfeldsensor an der Innenseite des Gehäuses angeordnet ist und somit zwischen der Trommel und dem Gehäuse angeordnet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Magnetfeldsensor an der Außenseite des Gehäuses angeordnet ist. [0038] Preferably, the magnetic field sensor is arranged on the inside of the housing and thus between the drum and the housing. It can also be arranged on the outside of the housing.

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[0039] Ein magnetisches Element ist bevorzugt so dimensioniert, dass das erzeugte Magnetfeld den Abstand zum Magnetfeldsensor überbrückt. Bevorzugt ist das magnetische Element so dimensioniert, dass dessen Magnetfeld auch mit zunehmendem Abrieb vom Magnetfeldsensor detektiert werden kann. [0039] A magnetic element is preferably dimensioned such that the generated magnetic field bridges the distance to the magnetic field sensor. The magnetic element is preferably dimensioned such that its magnetic field can be detected by the magnetic field sensor even with increasing abrasion.

[0040] Ferner kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Magnetfeldsensor dazu ausgebildet ist, während der Rotation des Schneckengewindes und der Trommel relativ zum Gehäuse das vom magnetischen Element des Schutzelements emittierte Magnetfeld zu messen, wobei das Schneckengewinde und die Trommel gegebenenfalls mit unterschiedlicher Geschwindigkeit rotieren. [0040] Furthermore, it can be provided that the at least one magnetic field sensor is designed to measure the magnetic field emitted by the magnetic element of the protective element during the rotation of the worm thread and the drum relative to the housing, wherein the worm thread and the drum optionally rotate at different speeds.

[0041] Es kann vorgesehen sein, dass auf dem Schneckengewinde zwei oder mehr Schutzelemente derart versetzt angeordnet sind, dass die Magnetfelder der magnetischen Elemente nicht überlappen. Die zugeordneten Magnetfeldsensoren können am Gehäuse derart versetzt zueinander angeordnet sein, dass je ein Magnetfeld eines magnetischen Elements von je einem Magnetfeldsensor detektierbar ist. [0041] It can be provided that two or more protective elements are arranged offset on the worm thread such that the magnetic fields of the magnetic elements do not overlap. The associated magnetic field sensors can be arranged offset from one another on the housing such that each magnetic field of a magnetic element can be detected by a respective magnetic field sensor.

[0042] Hierdurch kann der Verschleiß der Schutzelemente an unterschiedlichen Stellen des Schneckengewindes der Schnecke festgestellt werden. Dadurch kann rechtzeitig eine Wartung der Schnecke vorgenommen werden. [0042] This allows the wear of the protective elements at different points along the screw thread to be detected. This allows for timely maintenance of the screw.

[0043] Es kann vorgesehen sein, dass die Schutzelemente auf im Wesentlichen identischen Drehwinkelpositionen und parallel zur Rotationsachse R linear versetzt angeordnet sind, wobei zwei oder mehr zugeordnete Magnetfeldsensoren am Gehäuse linear entlang der Längserstreckung des Gehäuses versetzt zueinander angeordnet sind. [0043] It can be provided that the protective elements are arranged at substantially identical rotational angle positions and linearly offset parallel to the rotation axis R, wherein two or more associated magnetic field sensors are arranged on the housing linearly offset from one another along the longitudinal extent of the housing.

[0044] Es kann vorgesehen sein, dass der Magnetfeldsensor als Hall-Sensor, GMR-Sensor, AMR-Sensor, TMR-Sensor oder als Flux-Gate Sensor ausgebildet ist. [0044] It can be provided that the magnetic field sensor is designed as a Hall sensor, GMR sensor, AMR sensor, TMR sensor or as a flux gate sensor.

[0045] Es kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Magnetfeldsensoren elektrisch verbunden angeordnet sind. [0045] It can be provided that at least two magnetic field sensors are arranged electrically connected.

[0046] Es kann vorgesehen sein, dass an der Außenkante des Schneckengewindes angeordnete, insbesondere angeklebte oder angeschweißte, radial nach außen gerichtete herkömmliche Schutzelemente vorgesehen sind, die nicht gemäß einem erfindungsgemäßen Schutzelement ausgebildet sind. Derartige herkömmliche Schutzelemente können ebenfalls ein Verschleißelement umfassen, jedoch kein magnetisches Element. Die herkömmlichen und erfindungsgemäß en Schutzelemente können die Außenkante des Schneckengewindes im Wesentlichen vollständig umfassen. Die herkömmlichen Schutzelemente können dieselben Abmessungen aufweisen wie die erfindungsgemäßen Schutzelemente. [0046] It may be provided that conventional protective elements are arranged, in particular glued or welded, radially outwardly directed on the outer edge of the worm thread, which are not designed according to a protective element according to the invention. Such conventional protective elements may also comprise a wear element, but not a magnetic element. The conventional and inventive protective elements may substantially completely encompass the outer edge of the worm thread. The conventional protective elements may have the same dimensions as the inventive protective elements.

[0047] Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert, welche exemplarische Ausführungsbeispiele zeigen: [0047] Further features of the invention emerge from the claims, the description of the embodiments, and the figures. The invention is explained below with reference to figures showing exemplary embodiments:

[0048] Fig. 1a zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Teils einer Dekanterzentrifuge entlang ihrer Rotationsachse R. [0048] Fig. 1a shows a schematic cross-sectional view of a part of a decanter centrifuge along its rotation axis R.

[0049] Fig. 1b zeigt eine schematische Querschnittsansicht A-A einer Dekanterzentrifuge normal zu ihrer Rotationsachse R. [0049] Fig. 1b shows a schematic cross-sectional view A-A of a decanter centrifuge normal to its rotation axis R.

[0050] Fig. 2a zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Schutzelements auf einem Schneckengewinde. [0050] Fig. 2a shows a schematic cross-sectional view of a protective element on a worm thread.

[0051] Fig. 2b zeigt schematisch, wie sich das Magnetfeld bei Abrieb des Schutzelements der Fig. 2a verändert. [0051] Fig. 2b shows schematically how the magnetic field changes when the protective element of Fig. 2a is worn away.

[0052] Fig. 3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Schutzelements auf einem Schneckengewinde. [0052] Fig. 3 shows a schematic cross-sectional view of a protective element on a worm thread.

[0053] Fig. 4a zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Schutzelements auf einem Schneckengewinde. [0053] Fig. 4a shows a schematic cross-sectional view of a protective element on a worm thread.

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[0054] Fig. 49 zeigt schematisch, wie sich das Magnetfeld bei Abrieb des Schutzelements der Fig. 4a verändert. [0054] Fig. 49 shows schematically how the magnetic field changes when the protective element of Fig. 4a is worn away.

[0055] Fig. 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Schutzelements auf einem Schneckengewinde. [0055] Fig. 5 shows a schematic cross-sectional view of a protective element on a worm thread.

[0056] Fig. 6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Schutzelements auf einem Schneckengewinde. [0056] Fig. 6 shows a schematic cross-sectional view of a protective element on a worm thread.

[0057] Fig. 1a zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Teils einer exemplarischen Dekanterzentrifuge 9. Fig. 1b zeigt die Schnittansicht A-A der Dekanterzentrifuge 9. Die Dekanterzentrifuge 9 hat eine zylindrisch-konische Form und umfasst ein Gehäuse 10, in dem eine Trommel 11 und eine Schnecke 3 um eine Rotationsachse R angeordnet sind. Es ist vorgesehen, dass die Trommel 11 und die Schnecke 3 in dieselbe Richtung rotieren und während des Betriebs zumindest teilweise bei unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten betrieben werden. Zwischen der Trommel 11 und dem Gehäuse 10 ist ein Luftspalt vorgesehen. [0057] Fig. 1a shows a schematic cross-sectional view of a portion of an exemplary decanter centrifuge 9. Fig. 1b shows the sectional view A-A of the decanter centrifuge 9. The decanter centrifuge 9 has a cylindrical-conical shape and comprises a housing 10 in which a drum 11 and a screw 3 are arranged about a rotation axis R. It is intended that the drum 11 and the screw 3 rotate in the same direction and, at least partially, operate at different rotation speeds during operation. An air gap is provided between the drum 11 and the housing 10.

[0058] Die Schnecke 3 umfasst ein Schneckengewinde 2, welches eine übliche Gewindesteigung hat und nicht bis zur Innenwand der Trommel 11 radial nach außen reicht. Am äußeren Umfang des Schneckengewindes 2 sind radial nach außen weisend eine Vielzahl an Schutzelementen 1 angeordnet. Die Schutzelemente 1 sind mit einer Ausnehmung 8 an der Außenkante des Schneckengewindes 2 angeordnet. Die Schutzelemente 1 sind mit dem Schneckengewinde 2 verbunden und beispielsweise geklebt, geschweißt oder Ähnliches. [0058] The worm 3 comprises a worm thread 2, which has a conventional thread pitch and does not extend radially outward to the inner wall of the drum 11. A plurality of protective elements 1 are arranged radially outwardly on the outer circumference of the worm thread 2. The protective elements 1 are arranged with a recess 8 on the outer edge of the worm thread 2. The protective elements 1 are connected to the worm thread 2 and, for example, glued, welded, or similarly.

[0059] Die Schutzelemente 1 umfassen in diesem Ausführungsbeispiel ein Stützelement 4, ein magnetisches Element 6 und ein Verschleißelement 5 und gegebenenfalls ein Abschirmelement 7. Die Schutzelemente 1 sind derart entlang der Rotationsachse R der Dekanterzentrifuge 9 am Schneckengewinde 2 angeordnet, dass sich die Magnetfelder der magnetischen Elemente 6 nicht überlappen. Insbesondere können die Schutzelemente 1 entlang der Rotationsachse R so angeordnet sein, dass sich die Magnetfelder der Schutzelemente 1 quer zur Rotationsachse R nicht überlappen. Gegebenenfalls kann pro Gewindesteigung oder pro halbe Gewindesteigung des Schneckengewindes 2 ein Schutzelement 1 angeordnet sein. [0059] In this exemplary embodiment, the protective elements 1 comprise a support element 4, a magnetic element 6, a wear element 5, and optionally a shielding element 7. The protective elements 1 are arranged along the rotational axis R of the decanter centrifuge 9 on the screw thread 2 in such a way that the magnetic fields of the magnetic elements 6 do not overlap. In particular, the protective elements 1 can be arranged along the rotational axis R in such a way that the magnetic fields of the protective elements 1 do not overlap transversely to the rotational axis R. Optionally, one protective element 1 can be arranged per thread pitch or per half thread pitch of the screw thread 2.

[0060] Zwischen den Schutzelementen 1 sind entlang der gesamten Außenkante des Schneckengewindes 2 herkömmliche Schutzelemente 1‘ angeordnet, wie in Fig. 1b schematisch durch die gestrichelte Linie dargestellt. Herkömmliche Schutzelemente 1‘ umfassen ein Stützelement 4 und ein Verschleißelement 5, jedoch kein magnetisches Element 6. Bevorzugt haben die Schutzelemente 1‘ dieselben Außenabmessungen wie die Schutzelemente 1. [0060] Conventional protective elements 1' are arranged between the protective elements 1 along the entire outer edge of the worm thread 2, as schematically illustrated by the dashed line in Fig. 1b. Conventional protective elements 1' comprise a support element 4 and a wear element 5, but no magnetic element 6. Preferably, the protective elements 1' have the same outer dimensions as the protective elements 1.

[0061] Die Schutzelemente 1, 1‘ sind derart am Schneckengewinde 2 angeordnet, dass sie die Innenwand der Trommel 11 der Dekanterzentrifuge 9 im Wesentlichen nicht kontaktieren. Insbesondere kontaktiert das Verschleißelement 5 der Schutzelemente 1, 1‘ die Innenwand der Trommel 11 nicht. [0061] The protective elements 1, 1' are arranged on the screw thread 2 in such a way that they substantially do not contact the inner wall of the drum 11 of the decanter centrifuge 9. In particular, the wear element 5 of the protective elements 1, 1' does not contact the inner wall of the drum 11.

[0062] Am Gehäuse 10 der Dekanterzentrifuge 9 ist zumindest ein Magnetfeldsensor 12 angeordnet. Der Magnetfeldsensor kann an der Außenseite des Gehäuses angeordnet sein, wie in diesem Ausführungsbeispiel, aber auch an der Innenseite des Gehäuses. Ein Magnetfeldsensor 12 ist derart ausgebildet, dass er das Magnetfeld eines magnetischen Elements 6 eines Schutzelements 1 am Schneckengewinde 2 detektieren kann, wenn dieses die Position des Magnetfeldsensors 12 im Betrieb passiert. [0062] At least one magnetic field sensor 12 is arranged on the housing 10 of the decanter centrifuge 9. The magnetic field sensor can be arranged on the outside of the housing, as in this embodiment, but also on the inside of the housing. A magnetic field sensor 12 is designed such that it can detect the magnetic field of a magnetic element 6 of a protective element 1 on the screw thread 2 when the latter passes the position of the magnetic field sensor 12 during operation.

[0063] Die Magnetfeldsensoren 12 sind ferner so angeordnet, dass je ein Magnetfeldsensor 12 das Magnetfeld je eines einzigen, zugeordneten magnetischen Elements 6 erfasst. In diesem Ausführungsbeispiel ist also am Gehäuse 10 für jedes Schutzelement 1 je ein Magnetfeldsensor 12 angeordnet. Die Magnetfeldsensoren 12 können am Umfang des Gehäuses 10 winkelig versetzt angeordnet sein. Es können auch mehrere Magnetfeldsensoren 12 am Gehäuse 10 linear entlang der Längserstreckung des Gehäuses 10 versetzt zueinander angeordnet sein. [0063] The magnetic field sensors 12 are further arranged such that each magnetic field sensor 12 detects the magnetic field of a single, associated magnetic element 6. In this exemplary embodiment, a magnetic field sensor 12 is arranged on the housing 10 for each protective element 1. The magnetic field sensors 12 can be arranged angularly offset on the circumference of the housing 10. Multiple magnetic field sensors 12 can also be arranged on the housing 10, offset from one another linearly along the longitudinal extent of the housing 10.

[0064] Die Magnetfeldsensoren 12 sind als Hall-Sensor, GMR-Sensor, AMR-Sensor, TMR- Sensor oder als Flux-Gate Sensor ausgebildet. Die Magnetfeldsensoren 12 können elektrisch mitei-[0064] The magnetic field sensors 12 are designed as Hall sensors, GMR sensors, AMR sensors, TMR sensors, or flux-gate sensors. The magnetic field sensors 12 can be electrically connected.

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Ss N Ss N

nander verbunden sein oder als separate Einheiten ausgebildet sein. be connected to each other or be designed as separate units.

[0065] Anhand der exemplarischen Dekanterzentrifuge 9 der Fig. 1a und 1b wird das allgemeine Wirkprinzip der Erfindung beschrieben. [0065] The general operating principle of the invention is described using the exemplary decanter centrifuge 9 of Figs. 1a and 1b.

[0066] Während des Betriebs eines Dekanterzentrifuge 9 wird ein Flüssigkeits-Feststoffgemisch in die Trommel 11 zugeführt. Die Trommel 11 und Schnecke 3 rotieren während des Betriebs mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zwischen 1000 - 5000 rpm. Die Feststoffe werden nach außen gedrückt und durch die Schnecke 3 in Richtung des Feststoffauslasses am konisch zulaufenden Ende der Trommel 11 bewegt. Die Flüssigkeiten werden in Richtung des entgegengesetzten, zylindrischen Endes zum Flüssigkeitsauslass transportiert. Dadurch werden die Feststoffe und die Flüssigkeit voneinander getrennt. [0066] During operation of a decanter centrifuge 9, a liquid-solid mixture is fed into the bowl 11. The bowl 11 and screw 3 rotate during operation at varying speeds between 1000 and 5000 rpm. The solids are pushed outward and moved by the screw 3 toward the solids outlet at the tapered end of the bowl 11. The liquids are transported toward the opposite, cylindrical end to the liquid outlet. This separates the solids and the liquid.

[0067] Während des Betriebs werden die Schutzelemente 1,1‘ an dem Schneckengewinde 2 stark beansprucht und mit der Zeit abgerieben. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Schutzelements 5 wird zuerst das Verschleißelement 5 der Schutzelemente 1 abgerieben. An einem bestimmten Punkt ist das Verschleißelement 5 derart abgerieben, dass auch das magnetische Element 6 oder das Abschirmelement 7 und später das magnetische Element 6 abgerieben werden. [0067] During operation, the protective elements 1, 1' on the worm thread 2 are subjected to significant stress and wear down over time. In an advantageous embodiment of the protective element 5, the wear element 5 of the protective elements 1 is worn down first. At a certain point, the wear element 5 is worn down to such an extent that the magnetic element 6 or the shielding element 7, and later the magnetic element 6, are also worn down.

[0068] Sobald das magnetische Element 6 abgerieben oder freigelegt wird, verändert sich dessen Magnetfeld. Der Magnetfeldsensor 12 am Gehäuse 10 der Dekanterzentrifuge 9 detektiert diese Veränderung des Magnetfelds. Die Messdaten können insbesondere durch eine mit dem Magnetfeldsensor 12 verbundene Datenverarbeitungsvorrichtung ausgewertet werden. Durch das Detektieren der Änderung des Magnetfelds kann rechtzeitig eine Wartung der Dekanterzentrifuge 9 veranlasst werden. Insbesondere kann hierdurch das Beschädigen des Schneckengewindes 2 durch rechtzeitiges Tauschen des Schutzelements 1, 1‘ verhindert werden. [0068] As soon as the magnetic element 6 is abraded or exposed, its magnetic field changes. The magnetic field sensor 12 on the housing 10 of the decanter centrifuge 9 detects this change in the magnetic field. The measured data can be evaluated, in particular, by a data processing device connected to the magnetic field sensor 12. By detecting the change in the magnetic field, maintenance of the decanter centrifuge 9 can be initiated in a timely manner. In particular, damage to the screw thread 2 can be prevented by timely replacement of the protective element 1, 1'.

[0069] Das allgemeine Wirkprinzip kann unter anderem mit Schutzelementen gemäß der Ausführungsformen der Fig. 2-6 durchgeführt werden. [0069] The general operating principle can be implemented, among other things, with protective elements according to the embodiments of Figs. 2-6.

[0070] Ausführungsformen des Schutzelements 1 werden in den Figuren 2a bis 5 beschrieben. [0070] Embodiments of the protective element 1 are described in Figures 2a to 5.

[0071] Figur 2a zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Schutzelements 1 auf einem Schneckengewinde 2. Das Schutzelement 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Schutzkachel ausgebildet. Fig. 2b zeigt in einem Diagramm schematisch, wie sich das Magnetfeld des magnetischen Elements 6 bei Abrieb des Schutzelements 1 der Fig. 2a verändert. Das Schutzelement 1 ist am äußeren Rand des Schneckengewindes 2 befestigt. [0071] Figure 2a shows a schematic cross-sectional view of a protective element 1 on a worm thread 2. In this embodiment, the protective element 1 is designed as a protective tile. Figure 2b shows a diagram schematically how the magnetic field of the magnetic element 6 changes when the protective element 1 of Figure 2a is worn. The protective element 1 is attached to the outer edge of the worm thread 2.

[0072] Das Schutzelement 1 umfasst ein Stützelement 4, das zur Befestigung an der Außenkante des Schneckengewindes 2 ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform hat das Stützelement 4 eine Ausnehmung 8, die dazu ausgebildet ist formschlüssig an der Außenkante des Schneckengewindes 2 befestigt zu werden. Am Stützelement 4 ist ein Verschleißelement 5 angeordnet, wobei das Verschleißelement 5 das Stützelement 4 zumindest teilweise überragt. [0072] The protective element 1 comprises a support element 4, which is designed for attachment to the outer edge of the worm thread 2. In this embodiment, the support element 4 has a recess 8, which is designed to be positively attached to the outer edge of the worm thread 2. A wear element 5 is arranged on the support element 4, wherein the wear element 5 projects at least partially beyond the support element 4.

[0073] In dieser Ausführungsform ist das Stützelement 4 im Wesentlichen quaderförmig mit einer Längsausdehnung L und einer Querausdehnung Q. Das Verschleißelement 5 überragt das Stützelement 4 in Richtung der Querausdehnung Q. Das Verschleißelement 5 ist derart am Stützelement 4 angeordnet, dass es beim Betrieb der Dekanterzentrifuge 9 zuerst abgerieben wird. [0073] In this embodiment, the support element 4 is substantially cuboid-shaped with a longitudinal extent L and a transverse extent Q. The wear element 5 projects beyond the support element 4 in the direction of the transverse extent Q. The wear element 5 is arranged on the support element 4 in such a way that it is abraded first during operation of the decanter centrifuge 9.

[0074] Das Stützelement 4 umfasst oder besteht aus Stahl, insbesondere rostfreiem Stahl, oder Titan. Das Verschleißelement 5 weist eine höhere Härte auf als das Stützelement 4. Das Verschleißelement 5 umfasst oder besteht aus einem nicht magnetischen Hartmaterial, insbesondere Carbid, Wolfram-Carbid oder Keramik. [0074] The support element 4 comprises or consists of steel, in particular stainless steel, or titanium. The wear element 5 has a higher hardness than the support element 4. The wear element 5 comprises or consists of a non-magnetic hard material, in particular carbide, tungsten carbide, or ceramic.

[0075] Das Schutzelement 1 der Fig. 2a umfasst ein magnetisches Element 6, das als Permanentmagnet ausgebildet ist. Das magnetische Element 6 ist im Wesentlichen quaderförmig und in das Stützelement 4 eingeklebt. Es können auch mehrere magnetische Elemente 6 nebeneinander in einem Schutzelement 1 angeordnet sein. Das magnetische Element 6 ist derart in das Stützelement 4 eingesetzt, dass es während des Betriebs der Dekanterzentrifuge 9 erst dann abgerieben wird, wenn bereits ein Teil des VerschleißRelements 5 abgerieben ist. [0075] The protective element 1 of Fig. 2a comprises a magnetic element 6, which is designed as a permanent magnet. The magnetic element 6 is essentially cuboid-shaped and glued into the support element 4. Several magnetic elements 6 can also be arranged side by side in a protective element 1. The magnetic element 6 is inserted into the support element 4 in such a way that, during operation of the decanter centrifuge 9, it is only worn down after a portion of the wear element 5 has already been worn down.

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Ss N Ss N

[0076] Fig. 2b zeigt, wie sich das Magnetfeld des magnetischen Elements 6 der Figur 2a bei zunehmendem Verschleiß ändert. Die Feldamplitude B (mT) nimmt linear zum Verschleiß ab. Diese Änderung kann von einem Magnetfeldsensor 12, der auf der Dekanterzentrifuge 9 angebracht ist, detektiert werden. [0076] Fig. 2b shows how the magnetic field of the magnetic element 6 of Figure 2a changes with increasing wear. The field amplitude B (mT) decreases linearly with wear. This change can be detected by a magnetic field sensor 12 mounted on the decanter centrifuge 9.

[0077] Figur 3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Schutzelements 1 auf einem Schneckengewinde 2. Das Schutzelement 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Schutzkachel ausgeführt. Das Schutzelement 1 ist am äußeren Rand des Schneckengewindes 2 angeordnet. Das Schutzelement 1 umfasst ein Stützelement 4, das zur Befestigung an der Außenkante des Schneckengewindes 2 ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform hat das Stützelement 4 eine Ausnehmung 8, die dazu ausgebildet ist, formschlüssig an der Außenkante des Schneckengewindes 2 angeordnet zu werden. [0077] Figure 3 shows a schematic cross-sectional view of a protective element 1 on a worm thread 2. In this exemplary embodiment, the protective element 1 is designed as a protective tile. The protective element 1 is arranged on the outer edge of the worm thread 2. The protective element 1 comprises a support element 4, which is designed for attachment to the outer edge of the worm thread 2. In this embodiment, the support element 4 has a recess 8, which is designed to be arranged in a form-fitting manner on the outer edge of the worm thread 2.

[0078] Am Stützelement 4 ist ein Verschleißelement 5 angeordnet, welches das Stützelement 4 zumindest teilweise überragt. In dieser Ausführungsform ist das Stützelement 4 im Wesentlichen quaderförmig mit einer Längsausdehnung L und einer Querausdehnung Q. Das Verschleißelement 5 überragt das Stützelement 4 in Richtung der Querausdehnung Q. Das Verschleißelement 5 ist derart am Stützelement 4 angeordnet, dass es beim Betrieb der Dekanterzentrifuge 9 zuerst abgerieben wird. [0078] A wear element 5 is arranged on the support element 4, which at least partially projects beyond the support element 4. In this embodiment, the support element 4 is substantially cuboid-shaped with a longitudinal extent L and a transverse extent Q. The wear element 5 projects beyond the support element 4 in the direction of the transverse extent Q. The wear element 5 is arranged on the support element 4 in such a way that it is abraded first during operation of the decanter centrifuge 9.

[0079] Das Stützelement 4 umfasst oder besteht aus Stahl, insbesondere rostfreiem Stahl, oder Titan. Das Verschleißelement 5 weist eine höhere Härte auf als das Stützelement 4. Das Verschleißelement 5 umfasst oder besteht aus einem nicht magnetischen Hartmaterial, insbesondere Carbid, Wolfram-Carbid oder Keramik. [0079] The support element 4 comprises or consists of steel, in particular stainless steel, or titanium. The wear element 5 has a higher hardness than the support element 4. The wear element 5 comprises or consists of a non-magnetic hard material, in particular carbide, tungsten carbide, or ceramic.

[0080] Das Schutzelement 1 der Fig. 3 umfasst ein magnetisches Element 6, das als Permanentmagnet ausgebildet ist. Das magnetische Element 6 ist in das Stützelement 4 eingesetzt. Es kann in das Stützelement 4 eingeklebt sein. Ferner kann das magnetische Element 6 zylindrisch oder quaderförmig ausgebildet sein. Es können mehrere magnetische Elemente 6 nebeneinander in einem Schutzelement 1 angeordnet sein. [0080] The protective element 1 of Fig. 3 comprises a magnetic element 6, which is designed as a permanent magnet. The magnetic element 6 is inserted into the support element 4. It can be glued into the support element 4. Furthermore, the magnetic element 6 can be cylindrical or cuboid-shaped. Several magnetic elements 6 can be arranged side by side in a protective element 1.

[0081] Das magnetische Element 6 ist derart in das Stützelement 4 eingesetzt, dass es während des Betriebs der Dekanterzentrifuge 9 erst dann abgerieben wird, wenn bereits ein Teil des Verschleißelements 5 abgerieben ist. [0081] The magnetic element 6 is inserted into the support element 4 in such a way that it is only abraded during operation of the decanter centrifuge 9 when a part of the wear element 5 has already been abraded.

[0082] Das Schutzelement 1 dieses Ausführungsbeispiels weist ferner ein Abschirmelement 7 zum Abschirmen des vom magnetischen Element 6 erzeugten Magnetfelds auf. Das Abschirmelement 7 ist derart angeordnet, dass es beim Betrieb der Dekanterzentrifuge 9 erst abgerieben wird, wenn bereits ein Teil des Verschleißelements 5 abgerieben ist. Mit zunehmendem Abrieb verliert das Abschirmelement 7 seine abschirmende Wirkung. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Abschirmelement 7 in das Stützelement 4 eingesetzt. Das Abschirmelement 7 ist dabei auf das magnetische Element 6 aufgesetzt, sodass das magnetische Element 6 an einer Stirnseite des magnetischen Elements 6 bündig angeordnet ist. [0082] The protective element 1 of this exemplary embodiment further comprises a shielding element 7 for shielding the magnetic field generated by the magnetic element 6. The shielding element 7 is arranged such that, during operation of the decanter centrifuge 9, it is only abraded after a portion of the wear element 5 has already been abraded. With increasing abrasion, the shielding element 7 loses its shielding effect. In this exemplary embodiment, the shielding element 7 is inserted into the support element 4. The shielding element 7 is placed on the magnetic element 6, so that the magnetic element 6 is arranged flush with one end face of the magnetic element 6.

[0083] Das Abschirmelement 7 ist derart angeordnet, dass das Abschirmelement 7 beim Betrieb der Dekanterzentrifuge 9 zumindest teilweise abgerieben wird, bevor das das magnetische Element 6 abgerieben wird. Das Abschirmelement 7 kann ein weichmagnetisches Material umfassen, beispielweise ein Weicheisen. [0083] The shielding element 7 is arranged such that, during operation of the decanter centrifuge 9, the shielding element 7 is at least partially abraded before the magnetic element 6 is abraded. The shielding element 7 may comprise a soft magnetic material, for example, soft iron.

[0084] Während des Betriebs der Dekanterzentrifuge 9 werden mit zunehmenden Verschleiß zuerst das Verschleißelement 5 und dann das Abschirmelement 7 abgerieben. Solange das Abschirmelement 7 das magnetische Element 6 zumindest teilweise bedeckt, kann vom Magnetfeldsensor 12 kein oder nur ein schwaches Magnetfeld des magnetischen Elements 6 detektiert werden. Sobald das magnetische Element 6 freigelegt wird, kann das Magnetfeld des magnetischen Elements 6 vom Magnetfeldsensor 12 detektiert werden. [0084] During operation of the decanter centrifuge 9, as wear increases, first the wear element 5 and then the shielding element 7 are abraded. As long as the shielding element 7 at least partially covers the magnetic element 6, no or only a weak magnetic field of the magnetic element 6 can be detected by the magnetic field sensor 12. As soon as the magnetic element 6 is exposed, the magnetic field of the magnetic element 6 can be detected by the magnetic field sensor 12.

[0085] Fig. 4a zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Schutzelements 1 auf einem Schneckengewinde 2. Das Schutzelement 1 ist bis auf das magnetische Element 6 und das Abschirmelement 7 wie das Schutzelement 1 der Fig. 3 ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das magnetische Element 6 von dem Abschirmelement 7 auf zumindest vier Seiten umhüllt. [0085] Fig. 4a shows a schematic cross-sectional view of a protective element 1 on a worm thread 2. The protective element 1 is designed like the protective element 1 of Fig. 3 except for the magnetic element 6 and the shielding element 7. In this embodiment, the magnetic element 6 is enclosed by the shielding element 7 on at least four sides.

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Ss N Ss N

Das Abschirmelement 7 ist in das Stützelement 4 eingesetzt. Das Abschirmelement 7 kann eingeklebt sein. The shielding element 7 is inserted into the support element 4. The shielding element 7 can be glued in.

[0086] Fig. 4b zeigt in einem exemplarischen Diagramm, wie sich das Magnetfeld bei Abrieb des Schutzelements 1 der Fig. 4a verändert. Während des Betriebs der Dekanterzentrifuge 9 werden mit zunehmenden Verschleiß zuerst das Verschleißelement 5 und dann das Abschirmelement 7 abgerieben. Solange das Abschirmelement 7 das magnetische Element 6 bedeckt, kann vom Magnetfeldsensor 12 kein oder nur ein sehr schwaches Magnetfeld des magnetischen Elements 6 detektiert werden. [0086] Fig. 4b shows an exemplary diagram of how the magnetic field changes upon abrasion of the protective element 1 of Fig. 4a. During operation of the decanter centrifuge 9, as wear increases, first the wear element 5 and then the shielding element 7 are abraded. As long as the shielding element 7 covers the magnetic element 6, the magnetic field sensor 12 can detect no or only a very weak magnetic field of the magnetic element 6.

[0087] Sobald das magnetische Element 6 teilweise freigelegt wird, kann das Magnetfeld des magnetischen Elements 6 vom Magnetfeldsensor 12 detektiert werden. Dieser starke Anstieg der Feldamplitude B (mT), nachdem das magnetische Element 6 freigelegt wurde, ist anhand des Diagramms in Fig. 4b gut erkennbar. [0087] Once the magnetic element 6 is partially exposed, the magnetic field of the magnetic element 6 can be detected by the magnetic field sensor 12. This strong increase in the field amplitude B (mT) after the magnetic element 6 has been exposed is clearly visible in the diagram in Fig. 4b.

[0088] Fig. 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Schutzelements 1 auf einem Schneckengewinde 2. Das Schutzelement 1 ist ausgebildet wie das Schutzelement 1 der Fig. 2a. Nur das magnetische Element 6 ist nicht in das Stützelement 4 eingesetzt, sondern an der AuBenseite des Stützelements 4 angeordnet. Das magnetische Element 6 kann an das Stützelement 4 geklebt sein. Das Verschleißelement 5 ist hier direkt am magnetischen Element 6 und am Stützelement 4 angeordnet. Das Verschleißelement 5 kann an das magnetische Element 6 und an das Stützelement 4 geklebt sein. [0088] Fig. 5 shows a schematic cross-sectional view of a protective element 1 on a worm screw 2. The protective element 1 is designed like the protective element 1 of Fig. 2a. Only the magnetic element 6 is not inserted into the support element 4, but is arranged on the outside of the support element 4. The magnetic element 6 can be glued to the support element 4. The wear element 5 is arranged here directly on the magnetic element 6 and on the support element 4. The wear element 5 can be glued to the magnetic element 6 and to the support element 4.

[0089] Ein typischer Abriebsverlauf des Schutzelements 1 beim Betrieb der Dekanterzentrifuge 9 ist schematisch durch die gestrichelten Linien dargestellt, die zeigen, wie zuerst das VerschleißBelement zumindest teilweise abgerieben wird, bevor das magnetische Element 6 abgerieben wird. [0089] A typical abrasion pattern of the protective element 1 during operation of the decanter centrifuge 9 is schematically represented by the dashed lines, which show how first the wear element is at least partially abraded before the magnetic element 6 is abraded.

[0090] Fig. 6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Schutzelements 1 auf einem Schneckengewinde 2. Das Schutzelement 1 dieses Ausführungsbeispiels ist direkt am Schneckengewinde 2 angeordnet. Das Schutzelement 1 umfasst ein nicht magnetisches Hartmaterial als Verschleißelement 5, beispielsweise ein Carbid oder Keramik. [0090] Fig. 6 shows a schematic cross-sectional view of a protective element 1 on a worm thread 2. The protective element 1 of this embodiment is arranged directly on the worm thread 2. The protective element 1 comprises a non-magnetic hard material as a wear element 5, for example a carbide or ceramic.

[0091] In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass partikelförmige oder pulverförmige magnetische Elemente 6 im Verschleißelement 5 verteilt angeordnet sind. Die magnetischen Elemente 6 sind schematisch in Fig. 6 dargestellt. Bevorzugt sind die magnetischen Elemente 6 homogen im Verschleißelement 5 verteilt. [0091] In this exemplary embodiment, it is provided that particulate or powder-like magnetic elements 6 are distributed in the wear element 5. The magnetic elements 6 are schematically illustrated in Fig. 6. Preferably, the magnetic elements 6 are homogeneously distributed in the wear element 5.

[0092] Es kann auch vorgesehen sein, dass das Schutzelement 1 als Auftragsschweißung oder als Pulverpanzerung auf dem Schneckengewinde 2 aufgebracht ist. Die magnetischen Elemente 6 können hier ebenfalls innerhalb der Auftragsschweißung oder der Pulverpanzerung verteilt angeordnet sein. [0092] It can also be provided that the protective element 1 is applied as a welded overlay or as a powder plating on the worm thread 2. The magnetic elements 6 can also be distributed within the welded overlay or the powder plating.

[0093] Es kann ferner ein Abschirmelement 7 auf dem Schutzelement 1 des Ausführungsbeispiels in Fig. 6 vorgesehen sein. Das Abschirmelement 7 kann als abschirmende Schicht derart am Schutzelement 1 angeordnet sein, dass es während des Betriebs vor dem Verschleißelement 5 abgerieben wird, sodass es seine Abschirmwirkung teilweise verliert. [0093] Furthermore, a shielding element 7 may be provided on the protective element 1 of the embodiment in Fig. 6. The shielding element 7 may be arranged as a shielding layer on the protective element 1 in such a way that it is abraded during operation before the wear element 5, so that it partially loses its shielding effect.

[0094] Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele, sondern umfasst sämtliche Vorrichtungen und Verfahren im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche. [0094] The invention is not limited to the described embodiments, but encompasses all devices and methods within the scope of the following patent claims.

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BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE SYMBOLS

1, 1° Schutzelement 1.1° protective element

2 Schneckengewinde 3 Schnecke 4 Stützelement 2 Worm thread 3 Worm 4 Support element

5, 5° Verschleißelement 5.5° wear element

6 Magnetische Element 7 Abschirmelement 6 Magnetic element 7 Shielding element

8 Ausnehmung 8 Recess

9 Dekanterzentrifuge 10 Gehäuse 9 Decanter centrifuge 10 Housing

11 Trommel 11 Drum

12 Magnetfeldsensor 12 Magnetic field sensor

Claims

x bes AT 527 848 B1 2025-07-15 Ss N patent claims

1. Protective element (1) for arrangement on the outer circumference of a worm thread (2) of a screw (3), in particular a conveyor screw or a compression screw, comprising a wear element (5) which is abraded during operation of the screw (3), characterized in that

- the protective element (1) comprises at least one magnetic element (6), in particular a permanent magnet

- wherein the magnetic element (6) is arranged such that it is abraded during operation of the screw (3), and is preferably only abraded when a part of the wear element (5) has already been abraded.

2. Protective element (1) according to claim 1, characterized in that the magnetic element (6) is arranged in the wear element (5).

3. Protective element (1) according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of, preferably particulate or powder-shaped magnetic elements (6) are provided, which are arranged in the protective element (1), in particular in the wear element (5), possibly unevenly distributed.

4. Protective element (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that - a support element (4) designed for attachment to a circumferential outer edge of the worm thread (2) is provided, - wherein the wear element (5) is arranged on the support element (4) and preferably projects at least partially beyond the support element (4), and - wherein the wear element (5) has a higher hardness than the support element (4).

5. Protective element (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that a shielding element (7) is provided for shielding the magnetic field generated by the magnetic element (6), wherein the shielding element (7) is arranged such that it is abraded in front of the magnetic element (6) during operation of the screw (3), so that it at least partially loses its shielding effect, and is preferably only abraded when a part of the wearing element (5) has already been abraded.

6. Protective element (1) according to claim 5, characterized in that the shielding element (7) surrounds the magnetic element (6) at least partially, preferably completely, or is arranged flush with an end face of the magnetic element (6).

7. Protective element (1) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the support element (4) is substantially cuboid-shaped with a longitudinal extent L and a transverse extent Q, wherein the wear element (5) projects beyond the support element (4) in the direction of the transverse extent Q.

8. Protective element (1) according to claim 7, characterized in that the magnetic element (6) and/or the shielding element (7) projects beyond the support element (4) in the direction of the longitudinal extent L.

9. Protective element (1) according to claim 7 or 8, characterized in that the support element (4), preferably on a side substantially opposite the wear element (5), has a recess (8) for positive arrangement on the circumferential outer edge of the worm thread (2).

10. Protective element (1) according to one of claims 5 to 9, characterized in that the shielding element (7) comprises a soft magnetic material, in particular soft iron.

11. Protective element (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the wear element (5) comprises or consists of a non-magnetic hard material, in particular carbide, tungsten carbide or ceramic.

12. Protective element according to one of claims 4 to 11, characterized in that the support element (4) comprises or consists of steel, in particular stainless steel, or titanium.

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13. Protective element (1) according to one of claims 4 to 12, characterized in that the magnetic element (6) is inserted into a recess of the support element (4) and is preferably glued in.

14. Decanter centrifuge (9) comprising:

- a fixed housing (10),

- a drum (11) rotatable in the housing (10) about a rotation axis R,

- a screw (3) rotatable in the drum (11) about the rotation axis R with a

rotating worm thread (2),

characterized in that at least one radially outwardly directed protective element (1) according to one of claims 1 to 13, for example in the form of a protective tile, a build-up weld or a powder plating, is provided, which is arranged on the outer edge of the worm thread (2), in particular glued or welded on, and is directed radially outwards.

15. Decanter centrifuge (9) according to claim 14, characterized in that at least one magnetic field sensor (12) is provided on the housing (10), which is designed to measure the magnetic field emitted by the magnetic element (6) of the protective element (1) during the rotation of the screw thread (2) relative to the housing (10).

16. Decanter centrifuge (9) according to claim 14 or 15, characterized in that a. two or more protective elements (1) are arranged offset on the screw thread (2) in such a way that the magnetic fields of the magnetic elements (6) do not overlap, and wherein b. two or more magnetic field sensors (12) are arranged offset from one another on the housing (10) in such a way that a magnetic field of a magnetic element (6) can be detected by a respective magnetic field sensor (12).

17. Decanter centrifuge (9) according to claim 14 or 15, characterized in that a. the protective elements (1) are arranged offset from one another at substantially identical rotational angle positions and on a line running substantially parallel to the rotation axis R, and wherein b. two or more magnetic field sensors (12) assigned to the protective elements (1) are arranged on the housing (10) offset from one another linearly along the longitudinal extent of the housing (10).

18. Decanter centrifuge (9) according to one of claims 14 to 17, characterized in that the magnetic field sensor (12) is designed as a Hall sensor, GMR sensor, AMR sensor, TMR sensor or as a flux-gate sensor.

19. Decanter centrifuge (9) according to one of claims 14 to 18, characterized in that a. conventional protective elements (1°) are provided, which are arranged, in particular glued or welded, radially outwardly directed on the outer edge of the screw thread (2), which are not designed according to one of claims 1 to 12, wherein b. the conventional protective elements (1°) comprise a wear element (5°), and wherein c. the protective elements (1, 1°) essentially completely encompass the outer edge of the screw thread (2).

3 sheets of drawings