专利摘要:

公开号:WO1983003999A1
申请号:PCT/CH1983/000059
申请日:1983-05-09
公开日:1983-11-24
发明作者:Max Gutknecht
申请人:Max Gutknecht;
IPC主号:B30B9-00
专利说明:
[0001] Verfahren und Schneckenpresse zur Volumen¬ verringerung von Materialien
[0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Volumenverringerung ' von Materialien durch Pressen in einer Schneckenpresse und eine Schneckenpresse zur Durchführung dieses Verfahrens.
[0003] Schneckenpressen sind in vielen Ausführungsformen bekannt. Sie sind vor allem in der Kunststoffverarbeitungsindustrie eingesetzt, und es werden mit ihrer Hilfe Kunststoff-Halb¬ fabrikate, aber auch -Fertigfabrikate verschiedenster For hergestellt. Nun ist es bekannt, dass es bei der Verarbeitung unterschiedlicher Kunststoffe erforderlich ist, die Schnek- kenpressen und insbesondere die Schnecke dem zu verarbeitenden Material entsprechend auszubilden. Dies führt zu einer grossen Zahl unterschiedlicher Bauarten der Schneckenpressen. Dement¬ sprechend gross ist auch das Angebot der Schneckenpressen¬ hersteller.
[0004] Ist es nun erforderlich, mittels einer Schneckenpresse ausser Kunststoffen weitere Materialien organischer oder anorgani¬ scher Herkunft zu verarbeiten, würde sich die Zahl der Schneckenpressentypen weiter vermehren. Im weiteren kommt hinzu, dass die Schneckenpressen eine verhältnis ässig komplizierte Maschine darstellen, die praktisch nur durch geschultes Personal bedient werden kann. Damit ergeben sich unter Umständen Schwierigkeiten, wenn solche Schnecken- "pressen beispielsweise in unterentwickelten Ländern einge¬ setzt werden können.
[0005] Auf dem Gebiet der Abfallverarbeitung ist es im Hinblick auf die Umweltbelastung immer dringlicher, Verfahren und Anlagen einsetzen zu können, mit denen die Abfallmaterialien mit geringem Energieaufwand verarbeitet und in eine Form übergeführt werden können, in der sie wieder eingesetzt oder leichter vernichtet, z.B. verbrannt, werden können.
[0006] Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde¬ liegt, ein Verfahren und eine Schneckenpresse zur Verarbei¬ tung von Materialien so auszugestalten, dass zur Verarbei¬ tung einer grossen Zahl unterschiedlicher Materialien immer dieselben Verfahrensschritte eingesetzt werden können und damit die Schneckenpresse derart ausgebildet werden kann, dass der grundsätzliche Aufbau auch bei der Verarbeitung stark unterschiedlicher Materialien nicht geändert werden uss. Unter Materialien werden riesel- und fliessfähige Gemische aus vorzugsweise organischen Stoffen, Abfällen und Gemischen verschiedenster Art verstanden, beispielsweise Klärschlamm, Mist, Müll o.dgl. Es werden aber auch darunter anorganische Gemische, z.B. Abfälle aus der chemischen Industrie, verstanden, die so aufgearbeitet werden müssen, dass sie unschädlich werden oder leicht vernichtet werden können.
[0007] Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Press organg stufenweise durchgeführt wird, wobei das Material nach jeder Behandlungsstufe einer Drossel¬ behandlung unterworfen wird.
[0008] O PI Die erfindungsgemässe Schneckenpresse zur Durchführung des erfindungsge ässen Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, dass das Gehäuse in Gehäuseelemente unterteilt ist, zwischen denen eine Drosselscheibe liegt, die den freien Querschnitt der Schnecken unter Bildung eines Durchgangs¬ spaltes am Kernumfang der Schnecken sperrt.
[0009] Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungs¬ beispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
[0010] Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schneckenpresse gemäss der"Erfindung,
[0011] Fig. 2 eine Draufsicht der Schneckenpresse nach Fig. 1, teilweise im Schnitt,
[0012] Fig. 3 eine Ansicht einer in der Schneckenpresse nach Fig. 1 und 2 eingesetzten Drossel- εcheibe und
[0013] Fig. 4 eine εchematische Darstellung des Einsatzes der Schneckenpresse nach Fig. 1 und 2 bei der Verarbeitung einer Grünmasse, z.B. Gras.
[0014] Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Zwei-Schneckenpresse weist ein Gehäuse 1 auf, das aus Gehäuseelementen 2, 3, 4, 5, 6 zusammengesetzt ist, wobei das Gehäuseelement 2 von den übrigen Gehäuseelementen 3 - 6 abweicht und eine Beschickungs¬ öffnung 7 aufweist. Die Gehäuseelemente 2 - 6 sind durch Schrauben 8 oder Schraubenbolzen 9 miteinander verbunden.
[0015] Im Innern des Gehäuses 1 sind zwei Schnecken 10, 11 gelagert, die aus mehreren Teilen zusammengesetzt sind, siehe Fig. 1.
[0016] -$fKEÄ O PI Auf einer Schneckenwelle 12, 13 sind Schneckenelemente 14 aufgesteckt, deren Länge derjenigen der Gehäuseelemente 2 - 6 entspricht. Sie können ein- oder mehrgängig sowie mit der gleichen oder einer unterschiedlichen Steigung versehen sein. Die Folge der Schneckenelemente 14 und ihre Zahl kann dem jeweiligen zu verarbeitenden Material angepasst werden. An der Stirnseite der Schneckenwellen 12, 13 ist eine Spann- welle 15 eingeschraubt, die sich durch die Schneckenele¬ mente 14 bis gegen das Ende des letzten Schneckenelementes ' erstreckt und an ihrem Ende einen Spannflansch 16 trägt, in den Spannschrauben 17 eingeschraubt werden, die in einem im letzten Schneckenelement 14 abgestützten Spannkopf 18 gelagert sind und durch Drehen das Spannen der Spannwelle 15 und damit der Schneckenelemente 14 ermöglichen.
[0017] Zwischen den einzelnen Gehäuseelementen 3 - 6 ist eine Drosselscheibe angeordnet, deren Ausbildung aus Fig. 3 ersichtlich ist. Die Drosselscheibe 19, mit der ein enger Spalt um den Kerndurchmesser der Schneckenelemente 14 gebil¬ det wird, setzt sich aus zwei Teilen 20, 21 zusammen, die entsprechende Bohrungen 22 bzw. Schlitze 23 aufweisen, mit Hilfe welcher sie zwischen den Gehäuseelementen 3 — 6 durch die Schraubenbolzen 9 gehalten sind. Die Schlitze 23 im scheitelseitigen Teil 21 ermöglichen eine unterschiedliche Einstellung des Spaltes zwischen der Drosselscheibe 19 und dem Kerndurchmesser der Schneckenelemente 14. Durch die Drosselscheibe 19 kann erreicht werden, dass die verschie¬ densten Materialien praktisch mit der gleichen Schnecken¬ presse verarbeitet werden können. Die Gehäuseelemente 3 - 6, die beispielsweise in Fig. 1 und 2 zweiteilig sind, und die Schneckenelemente 14 brauchen nicht verändert zu werden. Eine Anpassung an verschiedenartige Materialien kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass das Gehäuse 1
[0018] OMPI und dementsprechend die Schnecken 10, 11 durch Zufügen oder
[0019] Wegnehmen "weiterer Gehäuse- und Schneckenelemente verändert wird.
[0020] Die beiden Schneckenwellen 12, 13 ragen auf der Eintritt¬ seite aus dem Gehäuse 1 und erstrecken sich durch ein Zahn¬ radgetriebe und stützen sich an einem Axiallager 24 ab. Die Abstützung kann auf verschiedene Weise erfolgen, z.B. durch Axialwälzlager. Wesentlich ist hierbei, dass die von den beiden Schneckenwellen 12, 13 auf das Axiallager 24 ausgeübte Kraft über Zugstangen 25, die im Gehäuse 1 befestigt sind, auf das Gehäuse 1 abgeleitet wird, wodurch ein in sich geschlossener Kraftfluss erreicht wird. Das Getriebe 26, vorzugsweise ein Zahnradgetriebe, dient dazu, einen Antriebsmotor anzukuppeln und über das Getriebe 26 die beiden Schneckenwellen 12, 13 anzutreiben.
[0021] Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Getriebe 26 ist ein Spreiz¬ druckaufnehmer 27 vorgesehen. Die durch den Spreizdruck¬ aufnehmer 27 durchgehenden Schneckenwellen 12, 13 werden darin mittels Lagern gelagert. Treten Spreizkräfte auf den Schneckenwellen 12, 13 auf, stützen sich diese über ihre Lager am Spreizdruckaufnehmer 27 ab. Der Spreizdruckauf¬ nehmer 27 wird nicht am Gehäuse 1 oder am Getriebe 26 abge¬ stützt, sondern ist lose an den Zugstangen 25 geführt. An der Austrittseite der Schneckenpresse ist ein Form- bzw. Brikettierkopf 28 befestigt. Dem aus der Schneckenpresse austretenden Material kann dadurch eine bestimmte Form gegeben werden. Führungen 29 dienen der Ableitung des aus- gestossenen Materials.
[0022] In den Gehäuseelementen 3 - 6 können oben und/oder unten eine oder mehrere Oeffnungen 30 angeordnet sein. Dort kann während des PressVorgangs sich sammelnder oder ausfliessender Saft
[0023] O PI
[0024] W1PO . oder Dampf abgesaugt und einer weiteren Behandlung zugeleitet werden. Es ist hierbei auch möglich, dass aus den näher bei der Beεchickungεöffnung 7 liegenden Oeffnungen ausgepresster Saft und bei den weiter entfernten Oeffnungen Dampf abgesagt werden kann. Auch in dieser Hinsicht kann die Schneckenpresse ohne wesent¬ liche Aenderungen den jeweiligen Anforderungen angepasst werden.
[0025] In Fig. 4 ist schematisch eine Anlage zur Verarbeitung von Grünmasεe, z.B. Gras, dargeεtellt. Die Schneckenwellen 12, 13 der Schneckenpresse werden über das Getriebe 26 durch einen Motor 31 angetrieben, der mit einem zw≥iten Motor 32 gekuppelt ist. Aus den ersten beiden Oeffnungen 30wird der aus der Grünmasse ausgepreεεte Saft von einer Schlauchpumpe 33 angesaugt und in einen Flockungs- behälter 34 gefördert. Dort wird durch eine schematisch angedeu¬ tete Vorrichtung 35 das Flockungsmittel zugegeben, wobei das sich hierbei bildende Gel durch eine Leitung 36 und die Rest lüεεigkeit durch eine Leitung 37 abgeleitet wird. Die Schlauchpunpe 33 kann ent¬ sprechend der in dem gleichzeitig hinterlegten Patentdesselben Erfinders (CH 3063/82 vom 15.5.82) beschriebenen Ausführung ausgebildet sein, während die Gesamtanlage nach Fig. 4 nach demArbeits¬ verfahreneines gleichzeitig hinterlegten Patents (CH 3061/82 vom 17.5.82) arbeitet. Die beiden weiteren Oeffnungen 31 dienen der Absaugung von Dämpfen durch einen Ventilator 39 oder eine Vakuumpumpe über eine Leitung 38.
[0026] Die beεchriebe Schneckenpresse löst somit das Problem, Materialien einerseits zu trocknen und andererseits gleich¬ zeitig zu brikettieren. Hierbei anfallende Flüssigkeiten und Dämpfe können leicht abgesaugt und getrennt verarbeitet wer¬ den. Wesentlich ist, dass die beschrieben Presse aus standar- diεierten Elementen, d.h. aus den Gehäuseelementen 2 - 6 und den Schneckenelementen 14, zusammengesetzt werden kann, wobei auch die entsprechende Zahl standardisierter Drosεel- scheiben 19 eingesetzt werden kann. Es hat sich beim
[0027] OMPI _ Betrieb einer solchen Presse überraschend gezeigt, dass die Leistungsaufnahme der Schneckenpresse verhältnismässig gering ist, so dasε sich gegenüber anderen Trocknungsver¬ fahren ein geringerer Leistungsbedarf ergibt, und dass eine Vielzahl von Funktionen mit dem beschriebenen Verfahren und der beschriebenen Schneckenpresεe gelöst werden können. Von beεonderer Bedeutung sind die mechanische Trocknung, d.h. ohne Wärmezufuhr, und die damit erzielbare Hygienisierung, d.h. eine weitgehende Keimfreiheit und die damit erreichbare Lagerfähigkeit des Endproduktes. Die Anpassung der Schnecken¬ presse an die zu verarbeitenden unterschiedlichen und in der Zusammensetzung stark variierenden Materialien wird durch die Zahl und die Anordnung der Schneckenelemente 14, z.B. mit ent¬ gegengesetzter Steigung, und - bei zwei Schnecken 10, 11 - durch die Betriebsart, z.B. mit oben oder unten gegenläufiger Drehrichtung sowie mit Rechts- oder Linkslauf beider Schnecken, schnell und problemlos erreicht. Das Material der Schnecken¬ elemente 14 ist zweckmässig abriebfest, z.B. hochlegierter » Stahl, der an stark verschleissenden Partien noch mit Hart¬ metall bestückt sein kann.
权利要求:
ClaimsPatentanεprüche
1. Verfahren zur Volumenverringerung von Materialien durch Preεεen in einer Schneckenpresse, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Pressvorgang stufenweise durchgeführt wird, wobei das Material nach jeder Behandlungsεtufe einer Drosselbehandlung unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nach jeder Drosselbehandlung entstehende flüssige " oder dampfförmige Phase von der im Presεvorgang ver¬ bleibenden Feεtεtoffphase getrennt wird, z.B. durch Absaugen.
3. Schneckenpresse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einem Gehäuse (1), einer eintrittseitigen Beschickungsöffnung (7) , einem austrittseitigen Form- bzw. Brikettierkopf (28) und einer über ein Getriebe (26) angetriebenen Schneckenwelle (12, 13) , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) in Gehäuseelemente (3 - 6) unterteilt ist, zwischen denen eine Drosselscheibe (19) liegt, die den freien Quer¬ schnitt der Schnecken (10, 11) unter Bildung eines Durch¬ gangsspaltes am Kernumfang der Schnecken (10, 11) sperrt.
4. Schneckenpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangsspalt mindestens teilweise, z.B. über dem Scheitelbereich der Schnecke (10, 11), einstell¬ bar ist.
5. Schneckenpresse nach Anspruch 4, mit einer oder zwei Schnecken (10, 11) , dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselεcheibe (19) zweiteilig ist, wobei der eine Teil (20) den bodenseitigen Durchgangsspalt und der andere Teil (21) den scheitelεeitigen Durchgangsspalt bildet, wobei der andere Teil (21) eine Breite aufweist, die bei einer Schnecke mindestens gleich dem Kerndurch-. meεser der Schnecke und bei zwei Schnecken mindestens gleich dem doppelten Kerndurchmesser und einer Schneckenzahnhöhe ist.
6. Schneckenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Teil (21) als einstellbarer Schieber ausgebildet ist.
7. Schneckenpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke bzw. Schnecken (10, 11) mehrere, auf der Schneckenwelle (12, 13) aufgesteckte und mit einer Spannvorrichtung (15, 16, 17, 18) zusammengehaltene Schneckenelemente (14) aufweist bzw. aufweisen.
8. Schneckenpresεe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung eine an der Schneckenwelle (12, 13) stirnseitig befestigte Spannwelle (15) aufweist, die mittels eines Spannflansches (16) durch Spannschrauben (17) gespannt ist, die in einem am letzten Schnecken¬ element (14) abgestützten Spannkopf (18) gelagert sind.
9. Schneckenpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwelle (12, 13) εich durch das Getriebe
(26) erstreckt und auf der dem Gehäuse (1) abgewandten Seite axial in einem Axiallager (24) abgestützt ist, das durch Zugstangen (25) am ersten eintrittseitigen Gehäuseelement (2) befestigt ist.
10. Schneckenpresse nach Anspruch 3, mit zwei Schnecken
(10, 11) , dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecken- wellen (12, 13) zwischen dem ersten eintrittεeitigen Gehäuseelement (2) und dem Getriebe (26) einen Spreiz¬ druckaufnehmer (27) aufweisen, der über Lager die Schneckenwellen (12, 13) in ihrer Lage hält.
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