DE102008021935B4

DE102008021935B4 - Schneckenpresse

Info

Publication number: DE102008021935B4
Application number: DE102008021935.5A
Authority: DE
Inventors: Olaf Grimmel
Original assignee: Werkstoff Funktion Grimmel Wassertechnik GmbH; Werkstoff and Funktion Grimmel Wassertechnik GmbH
Current assignee: Werkstoff and Funktion Grimmel Wassertechnik Gmb De
Priority date: 2008-05-02
Filing date: 2008-05-02
Publication date: 2024-08-14
Anticipated expiration: 2028-05-03
Also published as: DE102008021935A1

Abstract

Schneckenpresse mit einer Schnecke (1) und einem konzentrisch zur Schnecke (1) angeordneten Rohr (5),wobei das Rohr (5) eine Öffnung (6) in seiner Mantelfläche aufweist, durch die Material in das Rohrinnere gelangt, um dort vom Hauptteil (2) der Schnecke (1) erfasst und durch die kontinuierliche Drehung der Schnecke (1) zu einem vorderen Stirnende des Rohres (5) transportiert zu werden,wobei das zu diesem Stirnende weisende Kopfteil (3) der Schnecke (1) in einem Bereich des Rohres (5) liegt, der einen geschlossenen Querschnitt aufweist,wobei das besagte Kopfteil (3) der Schnecke (1) lösbar mit dem Hauptteil (2) der Schnecke (1) verbunden ist,wobei die Schnecke (1) eine zentrale Welle (8) aufweist, die sich in einen Hauptwellenabschnitt (10) für den Hauptteil (2) der Schnecke (1) und einen Kopfwellenabschnitt (9) für den Kopfteil (3) der Schnecke (1) unterteilt, wobei der Kopfwellenabschnitt (9) hohl ausgeführt ist,wobei die Stirnseite des einen Wellenabschnittes (10) einen sich in axialer Richtung erstreckenden Zapfen (15) aufweist, auf den das gegenüberliegende Ende des anderen Wellenabschnittes (9) aufgesteckt ist,dadurch gekennzeichnet,dass der Kopfwellenabschnitt (9) mittels einer sich längs durch diesen Abschnitt erstreckenden Langschraube (20) mit dem Hauptwellenabschnitt (10) verbunden ist,dass das gegenüberliegende Ende des anderen Wellenabschnittes (9) passgenau auf den Zapfen aufgesteckt ist,dass zwischen einem Absatz (16) am Hauptwellenabschnitt (10) und einer Kante am Kopfwellenabschnitt (9) ein Presssitz vorliegt, der die Wellenabschnitte (9, 10) drehfest miteinander verbindet,und dass das rückwärtige Ende des Schneckenstegs (12) des Kopfwellenabschnittes (9) mit dem vorderen Ende des Schneckenstegs (13) des Hauptwellenabschnittes (10) überlappt und im Überlappungsbereich (14) mit diesem lösbar verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneckenpresse mit einer Schnecke und einem konzentrisch zur Schnecke angeordneten Rohr, wobei das Rohr eine Öffnung in seiner Mantelfläche aufweist, durch die Material in das Rohrinnere gelangt, um dort vom Hauptteil der Schnecke erfasst und durch die kontinuierliche Drehung der Schnecke zu einem vorderen Stirnende des Rohres transportiert zu werden, und wobei der zu diesem Stirnende weisende Kopfteil der Schnecke in einem Bereich des Rohres liegt, der einen geschlossenen Querschnitt aufweist.
Eine gattungsgemäße Schnecke ist in der Offenlegungsschrift DE 41 42 653 A1 gezeigt. Diese Schnecke wird für einen Extruder für die keramische Industrie eingesetzt. Auch die Gebrauchsmusterschrift DE 20 2005 005 212 U1 zeigt eine Förderschnecke eines Extruders. Aus der Offenlegungsschrift DE 100 44 776 A1 geht wiederum eine zweigeteilte Pressschnecke mit einer Reibschlussverbindung hervor.
Schneckenpressen werden andererseits z. B. bei Abwasserreinigungsanlagen eingesetzt. Sie haben die Aufgabe, die aus dem Abwasser herausgefilterten Feststoffe zu einem Sammelbehälter zu transportieren und dabei zu verdichten und zu entwässern. Die Verdichtung erfolgt vor allem im Kopfbereich der Schnecke, die in einem geschlossenen Querschnitt des Rohres liegt, dessen Durchmesser dem Durchmesser der Schnecke entspricht.
Durch die Verdichtung kommt es zu einer Relativbewegung der zu einer Masse verdichteten Feststoffe in Bezug auf die Schneckenstege der Schnecke, so dass diese gerade im Kopfbereich der Schnecke extrem schnell verschleißen.
Dies macht einen häufigen Austausch der gesamten Schnecke notwendig, was mit erheblichen Kosten verbunden ist.
Die Erfindung beruht somit auf der Aufgabe, die Kosten zur Wartung einer Schneckenpresse zu verringern.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung eine Schneckenpresse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vor. Abhängige Ansprüche bilden Weiterentwicklungen aus.
Die Schneckenpresse weist eine Schnecke und ein konzentrisch zur Schnecke angeordnetes Rohr auf, wobei das Rohr eine Öffnung in seiner Mantelfläche aufweist, durch die Material in das Rohrinnere gelangt, um dort vom Hauptteil der Schnecke erfasst und durch die kontinuierliche Drehung der Schnecke zu einem vorderen Stirnende des Rohres transportiert zu werden, und wobei der zu diesem Stirnende weisende Kopfteil der Schnecke in einem Bereich des Rohres liegt, der einen geschlossenen Querschnitt aufweist, und wobei das besagte Kopfteil der Schnecke lösbar mit dem Hauptteil der Schnecke verbunden ist. Die Schnecke weist ferner eine zentrale Welle auf, die sich in einen Hauptwellenabschnitt für den Hauptteil der Schnecke und einen Kopfwellenabschnitt für den Kopfteil der Schnecke unterteilt, wobei der Kopfwellenabschnitt hohl ausgeführt ist und wobei die Stirnseite des einen Wellenabschnittes einen sich in axialer Richtung erstreckenden Zapfen aufweist, auf den das gegenüberliegende Ende des anderen Wellenabschnittes aufgesteckt ist. Dabei ist die Schneckenpresse derart ausgebildet, dass der Kopfwellenabschnitt mittels einer sich längs durch diesen Abschnitt erstreckenden Langschraube mit dem Hauptwellenabschnitt verbunden ist, dass das gegenüberliegende Ende des anderen Wellenabschnittes passgenau auf den Zapfen aufgesteckt ist, dass zwischen einem Absatz am Hauptwellenabschnitt und einer Kante am Kopfwellenabschnitt ein Presssitz vorliegt, der die Wellenabschnitte drehfest miteinander verbindet, und dass das rückwärtige Ende des Schneckenstegs des Kopfwellenabschnittes mit dem vorderen Ende des Schneckenstegs des Hauptwellenabschnittes überlappt und im Überlappungsbereich mit diesem lösbar verbunden ist.
Dies hat den Vorteil, dass bei einem Verschleiß der Schneckenstege im Kopfteil der Schnecke nur dieser ausgetauscht werden kann und der Hauptteil der Schnecke, dessen Schneckenstege nur einem geringen Verschleiß unterworfen sind, weiter genutzt werden kann. Da auf diese Weise nur ein kleiner Abschnitt der gesamten Schnecke ersetzt wird, fallen die Kosten hierfür deutlich geringer aus als bei Schneckenpressen gemäß dem Stand der Technik.
Um einen Austausch einfach vollziehen zu können, sieht die Erfindung vor, dass die Schnecke eine zentrale Welle aufweist, die sich in einen Hauptwellenabschnitt für den Hauptteil der Schnecke und einen Kopfwellenabschnitt für den besagten Kopfteil der Schnecke unterteilt, wobei der Kopfwellenabschnitt hohl ausgeführt ist und z. B. mittels einer sich längs durch diesen Abschnitt erstreckenden Langschraube mit dem Hauptwellenabschnitt verbunden ist.
Eine solche Ausführung hat den Vorteil, dass die Langschraube die axialen Kräfte in der Schnecke aufnehmen kann, die bei einer Verbindung der beiden Abschnitte z. B. durch quer zu dieser angeordnete Stifte ein Abscheren dieser Stifte bewirken könnten.
Um sicherzustellen, dass die beiden Abschnitte der Welle exakt fluchten, ist vorgesehen, dass die Stirnseite des einen Wellenabschnittes, z. B. des Hauptwellenabschnittes, einen sich in axialer Richtung erstreckenden Zapfen aufweist, auf den das gegenüberliegende Ende des anderen Wellenabschnittes, z. B. des Kopfwellenabschnittes, passgenau aufgesteckt ist.
Zur weiteren Stabilisierung der zweiteiligen Welle ist eine Verdrehsicherung zwischen den Abschnitten der Welle vorgesehen.
Um einen unterbrechungsfreien Übergang zwischen den Schneckenstegen von Kopfteil und Hauptteil der Schnecke zu gewährleisten, überlappt das rückwärtige Ende des Schneckenstegs des Kopfwellenabschnittes mit dem vorderen Ende des Schneckenstegs der Hauptwelle und ist im Überlappungsbereich mit diesem lösbar verbunden.
Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine Schraubverbindung.
Um die Austauschintervalle möglichst zu verlängern, kann der Schneckensteg des Kopfteils der Schnecke dicker ausgeführt sein als der Schneckensteg des Hauptteils der Schnecke.
Im Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispieles die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Schneckenpresse mit einer aus einem Hauptteil und einem Kopfteil bestehenden Schnecke,
2 einen Querschnitt durch den Kopfteil der Schnecke und
3 den Überlappungsbereich zwischen den Schneckenstegen von Kopf- und Hauptteil der Schnecke.

Die in der 1 gezeigte Schnecke 1 besteht aus einem Hauptteil 2 und einem Kopfteil 3, die an einer Trennstelle 4 miteinander verbunden sind. Die Schnecke 1 ist in einem Rohr 5 angeordnet, das im Bereich des Hauptteils 2 der Schnecke 1 eine Öffnung 6 aufweist, die sich in axialer Richtung im Wesentlichen über die Länge des Hauptteils 2 erstreckt und in Umfangsrichtung auf der Oberseite des Rohres 5 ca. 180° des Rohrumfanges ausmacht. Der untere Teil des Rohres 5 bildet eine Wanne 7, in der die Schnecke liegt. Die Wanne 7 bildet dabei den Boden eines ggf. trichterförmig nach unten zulaufenden Troges (hier nicht näher dargestellt), in den die aus dem Abwasser ausgefilterten Feststoffe hineinfallen und durch die Öffnung 6 in den Bereich des Hauptteils 2 der Schnecke 1 gelangen, von dieser erfasst und in Richtung auf das Kopfteil 3 transportiert werden, das in einem Bereich des Rohres 5 liegt, der einen geschlossenen Querschnitt aufweist.
Die Schnecke besteht aus einer zweigeteilten Welle 8 mit einem Kopfwellenabschnitt 9 und einem Hauptwellenabschnitt 10, die an der Trennstelle 4 zusammengefügt sind, was an Hand der 2 weiter unten näher erläutert wird. Das von der Trennstelle 4 entfernte Ende des Hauptwellenabschnittes 10 geht über in einen Schaft 11, der mit einer hier nicht näher gezeigten Antriebswelle eines ebenfalls nicht näher dargestellten Motors verbunden ist.
Jeder Wellenabschnitt 9, 10 weist zur Bildung von spiralförmig verlaufenden Schneckengängen jeweils einen Schneckensteg 12, 13 unterschiedlicher Steigung auf, die an der Trennstelle 4 überlappen und im Überlappungsbereich 14 lösbar miteinander verbunden sind, was in der 3 näher dargestellt ist.
Das äußere Ende des Rohres 5 geht in ein hier nicht näher dargestelltes, ggf. gekrümmt ausgeführtes Verlängerungsrohr über.
Wie die 2 näher zeigt, ist der Kopfwellenabschnitt 9 in Form einer Hohlwelle ausgeführt, die passgenau auf einen Zapfen 15 am Ende des Hauptwellenabschnittes 10 aufgesteckt ist. Dabei stützt sich die Kante des Kopfwellenabschnittes 9 an einem umlaufenden Absatz 16 an der äußeren Mantelfläche des Hauptwellenabschnittes 10 ab. Im anderen Ende des Kopfwellenabschnittes 9 ist ein Quersteg 17 eingesetzt, in dem sich ein zentrales Loch 18 befindet. Der Quersteg 17 kann in Form einer Ringscheibe ausgeführt sein, die den inneren Bereich der Hohlwelle vollständig abdeckt. Der Quersteg 17 ist an einem Absatz 19 an der Innenwand des Kopfwellenabschnittes 9 abgestützt.
Durch das Loch 18 in dem Quersteg 17 ist eine Langschraube 20 in Form einer Gewindestange hindurchgesteckt, die bis zum Zapfen 15 reicht und dort in ein Gewindesackloch eingeschraubt und mit einer Kontermutter 22 gesichert ist. Das andere Ende der Langschraube 20 steht aus dem Loch 18 im Quersteg 17 hervor und ist dort mit einer weiteren Kontermutter 23 und einer Hütchenmutter 24 angezogen, so dass der Kopfwellenabschnitt 9 fest am Hauptwellenabschnitt 10 gehalten ist. Die Langschraube ist dabei so stabil und fest ausgeführt, dass sie die durch den Materialtransport in der Schnecke 1 erzeugten axialen Kräfte sowie die notwendigen Kräfte zum Verbinden beider Abschnitte 9, 10 aufnehmen kann.
Um eine Verdrehsicherung zu realisieren, kann der Absatz 19 am Hauptwellenabschnitt 10 mit Vertiefungen versehen sein, in die korrespondierende axiale Vorsprünge an der Kante des Kopfwellenabschnittes 9 eingreifen. In der Regel sollte aber der Presssitz so stark sein, dass die Wellenabschnitte 9, 10 drehfest miteinander verbunden sind.
Wie die 3 zeigt, überlappen sich die Schneckenstege 12, 13 vom Kopfwellenabschnitt 9 und Hauptwellenabschnitt 10 ein wenig und sind im Überlappungsbereich 14 mit ein oder mehreren Schrauben 25 miteinander verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Schnecke
2: Hauptteil
3: Kopfteil
4: Trennstelle
5: Rohr
6: Öffnung
7: Wanne
8: Welle
9: Kopfteilabschnitt
10: Hauptteilabschnitt
11: Schaft
12: Schneckensteg
13: Schneckensteg
14: Überlappungsbereich
15: Zapfen
16: Absatz
17: Quersteg
18: Loch
19: Absatz
20: Langschraube
22: Kontermutter
23: Kontermutter
24: Hütchenmutter
25: Schrauben

Claims

Schneckenpresse mit einer Schnecke (1) und einem konzentrisch zur Schnecke (1) angeordneten Rohr (5), wobei das Rohr (5) eine Öffnung (6) in seiner Mantelfläche aufweist, durch die Material in das Rohrinnere gelangt, um dort vom Hauptteil (2) der Schnecke (1) erfasst und durch die kontinuierliche Drehung der Schnecke (1) zu einem vorderen Stirnende des Rohres (5) transportiert zu werden, wobei das zu diesem Stirnende weisende Kopfteil (3) der Schnecke (1) in einem Bereich des Rohres (5) liegt, der einen geschlossenen Querschnitt aufweist, wobei das besagte Kopfteil (3) der Schnecke (1) lösbar mit dem Hauptteil (2) der Schnecke (1) verbunden ist, wobei die Schnecke (1) eine zentrale Welle (8) aufweist, die sich in einen Hauptwellenabschnitt (10) für den Hauptteil (2) der Schnecke (1) und einen Kopfwellenabschnitt (9) für den Kopfteil (3) der Schnecke (1) unterteilt, wobei der Kopfwellenabschnitt (9) hohl ausgeführt ist, wobei die Stirnseite des einen Wellenabschnittes (10) einen sich in axialer Richtung erstreckenden Zapfen (15) aufweist, auf den das gegenüberliegende Ende des anderen Wellenabschnittes (9) aufgesteckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfwellenabschnitt (9) mittels einer sich längs durch diesen Abschnitt erstreckenden Langschraube (20) mit dem Hauptwellenabschnitt (10) verbunden ist, dass das gegenüberliegende Ende des anderen Wellenabschnittes (9) passgenau auf den Zapfen aufgesteckt ist, dass zwischen einem Absatz (16) am Hauptwellenabschnitt (10) und einer Kante am Kopfwellenabschnitt (9) ein Presssitz vorliegt, der die Wellenabschnitte (9, 10) drehfest miteinander verbindet, und dass das rückwärtige Ende des Schneckenstegs (12) des Kopfwellenabschnittes (9) mit dem vorderen Ende des Schneckenstegs (13) des Hauptwellenabschnittes (10) überlappt und im Überlappungsbereich (14) mit diesem lösbar verbunden ist.
Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung eine Schraubverbindung (25) ist.
Schneckenpresse nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckensteg (12) des Kopfwellenabschnittes (9) der Schnecke (1) dicker ausgeführt ist als der Schneckensteg (13) des Hauptwellenabschnittes (10) der Schnecke (1).