DE9304998U1 - Zylindersiebmaschine - Google Patents

Description

SELTJVIAMN & HANELT

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0-7500 Cottbus, Sandower Hauptstraße Telefon/Telefax (0355) 71 31 88

Zylindersiebmaschine

Die Erfindung betrifft eine Zylindersiebmaschine zum Herauslösen von unerwünsten Feststoffen aus Flüssigkeiten, insbesondere aus Abwässern.

Die mechanische Trennung fester Stoffe von Flüssigkeiten insbesondere aus Abwässern erfolgt zumeist durch Einbringung von Hindernissen mit Durchlaßöffnungen, die kleiner als die Feststoffpartikel sind, in den Flüssigkeitsstrom. Feste Teile, deren Abmessungen größer als die Durchlaßöffnungen sind, werden zurückgehalten. Das Wasser passiert zusammen mit kleinen Teilen das Hindernis. Zur Realisierung verschiedener Anwendungsparameter kann eine Auswahl zwischen mehreren Anlagentypen getroffen werden.

Siebschnecken arbeiten mit einem halbrunden Sieb, welches direkt in den Gerinnestrom eingetaucht wird. Das Abwasser passiert das Sieb. Die zurückgehaltenen Feststoffe werden durch eine Schnecke nach oben befördert, entwässert und in einen Siebgutbehälter abgeworfen.

5 Die Siebschnecke arbeitet weitgehend selbstreinigend. Ihr Einsatzgebiet liegt bei Anlagen mit einem Zufluß bis etwa 80 l/s. Ein Paternostersiebrechen arbeitet senkrecht im Flüssigkeitsstrom. Das Abwasser durchfließt Rechenteile, die kettenförmig miteinander verbunden sind. Durch Umlauf 0 der Kette wird das feste Gut nach oben befördert und nach dem Scheitelpunkt abgeworfen. Ein Abstreifer sorgt dafür, daß die Kettenglieder vor dem erneuten Eintauchen von allen Faserstoffen befreit werden.
Weitere Lösungen zum Herausfiltern der Grobstoffe sind Bogensiebe, Grob- und Feinrechen. Die Unterschiede zwischen den einzelnen Lösungen bestehen in der Durchsatzmenge, in der Größe des herausgefilterten Grobstoffanteils und im Energie- und Wartungsaufwand. Die Zylindersiebmaschine gehört zu den moderneren Lösungen auf dem Gebiet der Feststoffentfernung. Durch die kontinuierliche und selbstreinigende Arbeitsweise ist die Zylindersiebmaschine den älteren manuell zu bedienenden Anlagen beim Einsatz in großen und mittleren Kläranlagen überlegen. Durch die Variation von Spaltweite und Zylindergröße kann für jeden Anwendungsbereich eine optimale Baugröße gefunden werden. Derartige Maschinen werden beispielsweise in den DE OS 30 14 009 und DE OS 39 41 916 beschrieben.
Neben der Tatsache, daß die wegen der Sammlung der Feststoffe innerhalb der Maschine erforderliche Begehbarkeit in der erstgenannten Schrift einen in vielen Fällen nicht notwendigen konstruktiven Aufwand erfordert, ist hierbei von Nachteil, daß schwere Festkörper, die in der Regel aus harten Materialien bestehen und eine Beschädigung der Siebtrommel mit sich bringen können nicht

mit ausreichender Sicherheit zuvor separiert werden. Auch die im letzen Bespiel der zweitgenannten Schrift vorgeschlagene Lösung, im Zulaufrohr eine Erweiterung vorzusehen, um durch die hierdurch verringerte Strömungsgeschwindigkeit diese Schwerstoffe in diesem durch das Zulaufrohr gebildeten Beckenboden abzufangen, erscheint auf Grund der damit verbunderne Versackungsgefahr als ungüstig.
Gesucht wird deshalb eine Maschinenausführung die bei einer effektiven Arbeitsweise mit einer Geringen anzahl Konstruktiver Elemente zu erstellen ist, und eine Beschädigung durch auf die Siebtrommel gelangte Schwerstoffe bei ordnungsgemäßem Betrieb ausschließt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine dem Anspruch 1 entsprechende Anordnung gelöst. Die Merkmale in Anspruch 2 Beschreiben eine vorteilhafte Ausgestaltung der auch aus anderen Schriften bereits bekannten, im Inneren des Spaltsiebzylinders angeordneten
Zusatzreinigungsvorrichtung.

Bei einer derartigen Vorrichtung gelangt das Abwasser über einen zumindest im Wesentlichen unter der Flüssigkeitsoberfläche der in der Zulaufkammer angeordneten Beruhigungszone gelegenen Zulaufstutzen in die Maschine. Dort wird es beruhigt und sodann drucklos auf die Spaltsiebzylinderoberfläche geleitet.

Der Zylinder besteht aus parallel zur Zylinderachse angeordneten Stützdrähten auf welchen ein spiralförmig umlaufender trapezförmiger Draht verschweißt ist. Die Spalten zwischen den Drähten bedingen den Siebeffekt.

Das Abwasser durchströmt der Zylinder von oben nach unten. Die sich auf der Zylinderoberfläche ablagernden Feststoffe werden durch eine Rotationsbewegung der Zylinder über deren Scheitelpunkt hinwegtransportiert und an einer Abstreifvorrichtung entfernt. Das nun gereinigte Abwasser wird im Ablaufbehälter gesammelt und fließt über den Ablaufstutzen weg. Durch das zweimalige Passieren der Zylinder werden haften gebliebene Teile am unteren Austrittspunkt des Wassers ausgespült. Im besonderen Anwendungsfall ist eine Abspritzvorrichtung im Inneren vorgesehen, die wahlweise mit heißem oder kaltem Wasser betrieben werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der schematischen Darstellung
Fig. 1 Längsschnitt einer Zylindersiebmaschine erläutert.

In der Zeichnung wurden die lediglich Statisch wichtigen Rahmenelemente zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen. Die Zylindersiebmaschine teilt sich in folgende Funktionseinheiten:

- Spaltsiebzylinder 1 mit Antrieb: umfaßt das Fertigteil Siebzylinder mit Welle, Lagerungen und Antriebseinheit

- Rahmen (nicht dargestellt)

- Zulaufkammer 2 beinhaltet den Zulaufstutzen 3, die Beruhigungszone 4 und den oberen Teil des Gehäuses

- Ablaufkammer 6 beinhaltet den Ablaufstutzen 7 die Ablaufwanne und den unteren Teil des Gehäuses

- Abspritzvorrichtung 8 besteht aus einem Wasseranschluß und geeigneten Düsen

- Abstreifer 9 besteht aus einem Blech, das mittels Druckkraft gegen die rotierende Zylinder gehalten wird und so die Feststoffe abheben kann, und einer Austragrutsche

Der Siebzylinder 1 ist aus beliebigem schweißbaren Material hergestellt werden. Der Durchmesser beträgt 650 mm und die Fertigungslänge beträgt 1 m.

Die Siebzylinder bestehen aus parallel zur Zylinderachse am Umfang angeordneten Stützstabprofilen. Auf diese Stützstäbe ist von außen ein trapezförmiger Draht umlaufend gewickelt und an jeder Verbindungsstelle mit den Stützstäben verschweißt.

Die Kopfseite der Profilstäbe befindet sich an der Außenseite der Siebzylinder, so daß dort eine glatte zylindrische Oberfläche entsteht.
Der Siebzylinder wird an den beiden offenen Seiten von Seitenteilen begrenzt. Diese Seitenteile besitzen öffnungen, um die Montage zu ermöglichen.

Die Eigenschaften des Motors erlauben es, die Drehzahlen im Bereich von 5U / min bis 12 U / min zu regeln. Zum Motor gehört eine Drehmomentabstützung, über die das Reaktionsmoment aufgenommen wird. Zur Vermeidung unzulässig hoher Stoßmomente und Zwangskräfte ist die Drehmomentabstützung mit einer stoßdämpfenden Gummibuchse versehen.
Der Siebzylinder ist wagerecht und drehbar auf einem Rahmen gelagert werden. An der Siebzylinder werden rechts und links zwei Wellenenden befestigt. Das Verschweißen birgt die Gefahr der Verwindung der Teile, so daß eine schwingungsfreie Drehbewegung unmöglich wäre. Außerdem ist die weitere Handhabung des Gesamtteils erschwert. Daher werden die Teile verschraubt. Dabei ist es wichtig, den Innenraum der Zylinder abzudichten, um das Auslaufen von Wasser zu vermeiden.

Bei der Lagerung der Zylinder ist ein Wellenende als Hohlwelle ausgeführt werden, um die Einleitung der Abspritzvorrichtung zu ermöglichen. Da diese unbeweglich ist, entsteht eine zweite Lagerstelle zwischen der Hohlwelle und den Wasserzufluß der Abspritzvorrichtung.

Die Lagergehäuse sind durch Radialwellendichtringe und Weichdichtungen nach außen abgeschlossen, um ein Eindringen der Abwässer zu verhindern.

Der Rahmen besteht aus Profilen mit quadratischem Querschnitt.

Die Profile des Rahmens werden miteinander verschweißt. Dabei wird die untere und die obere Ebene mit Gehrungsstößen verbunden. Der Anschluß erfolgt durch Kehlnähte (senkrecht) und durch Stumpfnähte (waagerech).

Die Stützen werden durch Kehlnähte und HV- Nähte mit den beiden Rahmenebenen verbunden.

Der Rahmen ist durch zwei angeschweißte Füße fest mit dem Untergrund verbunden. Dabei ist eine Befestigung der Zylindersiebmaschine auf einem Podest, einem Gestell oder auf dem Boden möglich.

Die Zulaufkammer 2 wird aus Edelstahlblech zusammengefügt. An der Rückseite befindet sich ein Flanschanschluß. Durch diesen Anschluß wird das Schmutzwasser der Zylindersiebmaschine zugeführt. Das mit geringem Druck eindringende Wasser wird in der Zuflußzone zunächst beruhigt.

Ebenfalls zur Beruhigung dient das guer zum Zufluß angebrachte Beruhigungsblech 5. Es kommt hauptsächlich zum Einsatz wenn ein hoher Füllstand erreicht ist. Durch das Beruhigungsblech wird in diesem Fall eine Raum abgetrennt, in dem ein Schwimmer zur Wasserstandshöhenmessung eingebracht wird.

Oberhalb der Beruhigungszone fließt das Wasser drucklos über eine Gummilippe auf die Siebzylinder. Dabei verhindern Dichtungsbänder das Austreten von Wasser über die Zylinderseiten hinaus.

Im oberen Teil der Zulaufkammer befindet sich eine Klappe. Sie dient zu Kontrollzwecken und zum Austausch der Dichtungsbänder. Durch die Reinigungsöffnung kann bei Bedarf Druckwasser eingeleitet werden, um verklebte Stoffe zu lösen. Diese Stoffe werden beim erneuten Betrieb durch die Reinigungswirkung der Zylinder entfernt. Im vorderen Bereich der Zulaufkammer befindet sich eine weitere Klappe. Sie dient nur als Zugriffsöffnung für Reparaturen zum Beispiel zum Auswechseln der 0 Abstreiferplatte.

Die Aussparungen für die Zylinderachse sind so gestaltet, daß die Zulaufkammer bei der Montage komplett über die schon befestigte Siebzylinder gesetzt, und nach Lageprüfung und Korrektur mit dem Rahmen verschweißt wird.

5 Die Ablaufkammer 6 besteht aus nichtrostendem Stahlblech. An der Rückseite befindet sich ein Flanschanschluß durch den das gereinigte Wasser abläuft. Der Boden der Ablaufkammer ist geneigt, um ein besseres Abfließen zu ermöglichen und gleichzeitig ein Zurückbleiben von Wasser im Ruhezustand zu vermeiden.

Eine Reinigungseinrichtung ist hier nicht notwendig, da nur Wasser mit kleinen Schmutzpartikeln die Ablaufkammer durchflutet.

Die Austragrutsche 9 dient dazu, die über die Sieboberfläche beförderten Feststoffe von der Sieboberfläche abzuheben und in einen separaten Behälter zu befördern.

Der Abstreifer wird mittels Federdruck an die Zylinderoberfläche gepreßt, um ein restloses Abheben der Feststoffe zu gewährleisten. Die Federn werden mittels zwei Horizontalspannern belastet.

Werden die Horizontalspanner entspannt, ist es möglich den Abstreifer nach vorn zu klappen und eventuell verschlissene Teile auszutauschen. Außerdem ist in dieser Stellung ein

Nachstellen der Federung mittels der Schraube an der Schelle möglich.

Die Rutsche übernimmt die abgelösten Feststoffe und läßt sie über die schiefe Ebene in einen Behälter gleiten. Um bei Stillstandszeiten ein Verkleben der Zylinder zu verhindern, wird im Inneren eine Abspritzvorrichtung 8 vorgesehen. Die Abspritzvorrichtung kann, je nach zu filterndem Medium mit Wasser, Heißwasser oder Reinigungsmittel betrieben werden. Die Betriebszeit soll etwa 20 - 30 s betragen. Während dieser Zeit dreht sich der Zylinder weiter, so daß die gesamte Zylinderfläche gesäubert wird.

Die Abspritzvorrichtung besteht aus zwölf Flachstrahldüsen. Der Austrittswinkel des Reinigungsmediums beträgt 45°. Der Druck beträgt 10 bar. Durch die Schrägstellung der Düsen tritt eine Überlagerung der Spritzbilder auf, so daß jeder Teil der Zylinder überstrichen wird.

Die Abspritzvorrichtung wird bei der Montage der Lagerungen in der Zylinder eingebracht.

0 Die momentane Zulaufmenge einer Kläranlage ist über den Tag gesehen nicht konstant. Falls keine Speicherbecken zur Verfügung stehen besteht die Notwendigkeit, die Spaltsiebmaschine gegen Überlauf zu schützen. Dazu wird ein Motor mit verstellbarer Drehzahl für den Antrieb ausgewählt. Um den Flüssigkeitsstand in der Zulaufkammer messen zu können, wird im Inneren ein Schwimmer eingesetzt, der bei zwei vorher definierten Flüssigkeitsständen ein elektrisches Signal abgibt. Die Arbeitsablauf der Zylindersiebmaschine sieht dann folgendermaßen aus. Beim Einschalten werden die Pumpe und der Motor mit seiner kleinen Drehzahl zum Arbeiten gebracht. Signalisiert der Schwimmer einen erhöhten Wasserstand, arbeitet der Motor mit seiner höheren Drehzahl so lange, bis der Wasserstand wieder unter die Marke sinkt.

Steigt der Wasserstand jedoch weiter an, wird an einer zweiten Marke das Signal zum Abschalten der Pumpe gegeben, die sich anschließend zeitverzögert wieder einschaltet. Wird die Zylindersiebmaschine abgeschaltet, so wird zunächst die Pumpe zum Stillstand gebracht und etwa 30 s später der Motor, um noch vorhandenes Wasser abzuleiten. Außerdem wird dabei die innenliegende Abspritzvorrichtung betätigt.

Zum Schaltsystem gehört zusätzlich ein Notausschalter, der alle Elemente vom Netz trennt, und entweder direkt an der 5 Maschine und oder in einer zentralen Schaltstation angebracht ist.

Der Einsatz dieser Regelung ist nur sinnvoll bei stark schwankenden Durchflußmengen oder Feststoffanteilen. Geringfügige Änderungen dieser Parameter kann die Maschine selbst ausgleichen.

Neben anderen Apparaten stellt die Zylindersiebmaschine eine moderne Lösung des Problems der Beseitigung von

Feststoffen aus Abwässern zur Anwendung in mittleren und großen Kläranlagen dar.

Die Zylindersiebmaschine dient zum Trennen von flüssigen und festen Stoffen. Durch Variation von Spaltweite, Zylinderdurchmesser und Zylinderlänge können beliebige Durchlaßmengen und Abscheidungsmengen erreicht werden. Die Zylindersiebmaschine ist rostfrei, weitgehend wartungsarm und selbstreinigend.

Jede Zylindersiebmaschine kann entsprechend Aufstellungsort, Durchflußmenge, Spitzendurchflußmenge, Teilchengröße, Feststoffanteil gefordertes Gefälle und Transportierbarkeit des Festgutes angepaßt werden.

Durch die große Variantenvielfalt ergeben sich zahlreiche Anwendungsbereiche außerhalb der Klärwerkstechnik überall dort, wo feste Stoffe aus Flüssigkeiten herausgefiltert werden sollen.

Claims (3)

SELTMANN & HANELT PATENTANWÄLTE 0-7500 Cottbus, Sandower Hauptstraße Telefon/Telefax (0355) 71 31 88 Schutzansprüche Zylindersiebmaschine

1. Zylindersiebmaschine zum Herauslösen von Feststoffen aus Abwässern durch Einbringung gitterförmiger Hindernisse in den Flüssigkeitsstrom bestehend aus

- einem in einem Rahmen gelagerten Spaltsiebzylinder mit horizontal angeordneter Zylinderachse und einem den Spaltsiebzylinder um die Zylinderachse drehenden Antrieb, bei der der Siebzylinder aus parallel zur Zylinderachse am Umfang angeordneten Stützstabprofilen mit einem auf diesen Stützstäbe von außen umlaufend spiralförmig gewickelten, trapezförmigen Draht besteht, bei dem die Kopfseite des trapezförmigen Drahtes an der Außenseite der Siebzylinder so angeordnet ist, daß dort eine glatte zylindrische Oberfläche entsteht, wobei der Siebzylinder an den beiden Seiten von Seitenteilen begrenzt wird die mit Öffnungen versehen sind und auf denen konzentrisch zur Zylinderachse die der Lagerung dienenden Wellenenden befestigt sind, von denen ein Wellenende als Hohlwelle ausgeführt ist, durch die die Zuleitung der Abspritzvorrichtung geführt ist,

- einer im wesentlichen oberhalb der Zylinderachse angeordneten Zulaufkammer die mit einer elastischen Dichtlippe in einem Bereich auf dem Siebzylinder aufliegt, der zwischen 15 und 60 % des durch die waagerechte Ebene durch die Zylinderachse und den oberen Scheitelpunkt des Siebzylinder begrenzten Umfanges des Siebzylinders entspricht, wobei die Zulaufkammer an der der Zylinderachse abgewandten Seite soweit vertieft ist, daß eine unterhalb der elastischen Dichtlippe liegende Beruhigungszone gebildet wird, deren Volumen in der Größenordnung zwischen 1/4 und 1/8 des in der Minute durchgesetzten Flüssigkeitsvolumens liegt, in die ein Zulaufstutzen mündet, dessen Oberkante annähernd mit der Höhe der elastischen Dichtlippe korrespondiert, wobei die Zulaufkammer mit ihrer oberen Abdeckung den oberen Teil des Gehäuses bildet, von dem ein Beruhigungsblech, das sich von der oberen Abdeckung annähernd senkrecht und paralell zur Zylinderachse bis in den oberen Teil der Beruhigungszone erstreckt, einen Raum abtrennt, in dem ein Schwimmer angeordnet ist, der bei zwei vorher definierten Flüssigkeitsständen je ein elektrisches Signal an die Steuerung abgibt,

- einer im wesentlichen unterhalb der Zylinderachse angeordneten Ablaufkammer die an der der Zylinderachse abgewandten Seite einen Ablaufstutzen, und im Inneren eine Ablaufwanne aufweist sowie den unteren Teil des Gehäuses bildet,

- einem auf der der Zulaufkammer gegenüberliegenden Seite in einem Bereich zwischen der Höhe der Zylinderachse und dem Scheitel des Spaltsiebzylinders auf dem

Spaltsiebzylinder aufliegenden Abstreifer vorzugsweise in Form eines an der Auflagekante Gegebenenfalls mit einer elastischen Dichtlippe versehenen Bleches, das mittels Federspannung gegen die rotierende Zylinder gehalten wird und an der dem Spaltsiebzylinder entgegengesetzten Seite in eine Austragrutsche übergeht sowie einer - die Drehzahl des Spaltsiebzylinders sowie die Flüssigkeitszufuhr in Abhängikeit vom Füllstand der Beruhigungszone beinflussenden Steuerung.

2. Zylindersiebmaschine nach Anspruch 1 bei der im deren Inneren des Spaltsiebzylinder eine Abspritzvorrichtung angeordneten ist, die wahlweise mit heißem oder kaltem Wasser betrieben werden kann, und aus einer Anzahl von paralell zur Zylinderachse gereiht angeotdneten Flachstrahldüsen besteht die einen Austrittswinkel der Strahlfläche des Reinigungsmediums von 45° zur Zylinderachse aufweisen.

3. Zylindersiebmaschine nach Anspruch 1 bei der Zulaufkammer und Ablaufkammer eine Anzahl verschließbarer Klappen aufweisen.