專利名稱：螺旋軸表面的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)權(quán)利要求1的前述部分所述，本發(fā)明涉及一種螺旋壓力機， 其優(yōu)選用于去除要被輸送的材料中的液體，包括帶有安裝在螺旋軸上 的螺旋狀輸送螺旋片的螺旋軸和包圍該軸的機殼，其中在螺旋軸、輸 送螺旋片和機殼之間形成用于要被輸送的材料的傳輸通道。
背景技術(shù)：
利用螺旋壓力機處理的被輸送的材料通常是固液混合物，例如， 工業(yè)生產(chǎn)的紙漿纖維，其中夾帶的液體要被提取出來。
通過螺旋壓力機所實現(xiàn)的壓制過程的原理已被充分公知帶有輸 送螺旋片的螺旋軸安裝在圓柱形或圓錐形機殼內(nèi)部的軸承上；該機殼 具有設(shè)有填充漏斗的填充端口和設(shè)有出口噴嘴的出口端口 。
螺旋狀傳輸通道形成在機殼、螺旋軸和輸送螺旋片之間，從填入 口通向出口端口，并朝向出口端口區(qū)域連續(xù)地變窄。
當(dāng)螺旋軸設(shè)定成旋轉(zhuǎn)時，通過填入口供應(yīng)給螺旋壓力機的要被輸 送的材料通過安裝在螺旋軸上的輸送螺旋片沿傳輸通道輸送到出口端 口，并通過在該過程中連續(xù)的壓制被壓實和干燥。
在該壓實過程中，從被輸送的材料中去除的液體通過機殼上的槽 式的或多孔的液體通道引導(dǎo)到收集裝置。
這種類型的螺旋壓力機例如從AT 412 857 B中已知。
4由于在傳輸通道內(nèi)傳送的被輸送的材料引起持續(xù)磨損螺旋軸，并 在某一運行周期后螺旋軸的表面最終被磨掉留下磨光面，所以一般類 型的螺旋壓力機已出現(xiàn)特別的問題。被輸送的材料，例如紙漿纖維， 有粘附在已這樣變光滑的螺旋軸上的趨勢，因此與之前粗糙的螺旋軸 的情況相比，更多的材料與螺旋軸一起旋轉(zhuǎn)。
被輸送的材料與螺旋軸一起的增加的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致通過輸送通道的被 輸送的材料的較低生產(chǎn)能力，其必須依次通過增加螺旋軸的速度來補 償，因此需要較高的能量輸入。
此外，粘附在螺旋軸上的被輸送的材料組分引起傳輸通道不均勻 的填充，甚至是堵塞。
所述粘附螺旋軸的趨勢所產(chǎn)生的另一不良結(jié)果是，從被輸送的材 料去除的液體與沿螺旋軸長度分布的單獨輸送通道部分相比同質(zhì)性變差。
已經(jīng)進行了幾種嘗試來解決螺旋軸被磨掉成光滑表面的問題。
已實施的方法包括使用合適的物質(zhì)例如碳化鎢涂覆螺旋軸表面， 并因此伴隨有粘附螺旋軸的較低趨勢來維持粗糙表面。這些涂層被直 接噴射或燒結(jié)-熔融在螺旋軸上或片狀金屬元件上，然后片狀金屬元件 固定在螺旋軸表面上。
這些類型的涂層方法的缺點是它們非常復(fù)雜并且非常昂貴。通過 涂層所實現(xiàn)的持久性仍不令人滿意，并且實踐經(jīng)驗已經(jīng)表明，施加在 螺旋軸上的涂層例如處理帶有較高灰分含量的廢紙時不到兩年后就已 經(jīng)被磨損，并且螺旋軸又被磨掉成光滑表面，因此容易再次沉積被輸 送的材料。但是，由于在向螺旋軸施加涂層中會涉及相當(dāng)大的精力，而且還 是通過磨削工藝每隔一定間隔地使螺旋軸又再變粗糙，以使螺旋軸表 面真正恢復(fù)到其剛被制造后的狀況。
但是，必須每隔相對較短間隔(在某些情況下要每一到三個月) 來執(zhí)行變粗糙或二次加工，并且需要相當(dāng)大的人力。由于在該過程中 螺旋壓力機必須被關(guān)閉，所以也會存在生產(chǎn)損失。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明所要解決的問題是避免所述缺點，并且通過對帶有基 本上較長使用壽命周期的螺旋軸提供非粘結(jié)表面結(jié)構(gòu)而能夠保持螺旋 軸總是不會有任何被輸送的材料粘附在其上。
根據(jù)本發(fā)明，通過帶有權(quán)利要求1特征部分所述技術(shù)特征的螺旋 壓力機來解決該問題。
用于去除要被輸送的材料中的液體的一般類型的螺旋壓力機包 括，帶有輸送螺旋片的螺旋軸和包圍它的機殼，其中在螺旋軸、輸送 螺旋片和機殼之間形成傳輸通道，用于要被輸送的材料。此處，本發(fā) 明提供的螺旋軸至少在傳輸通道的一個部分具有表面輪廓。
由于螺旋軸因此在某些部分具有表面輪廓，被輸送的材料被強制 有節(jié)奏地離開螺旋軸的表面。這保證在很長時間防止被輸送的材料粘 附在螺旋軸上，甚至可能是螺旋軸的整個使用壽命時間。而不需要再 磨削或涂覆螺旋軸，因此避免了停機時間并提高螺旋軸的生產(chǎn)效率。
為了實現(xiàn)被輸送的材料連續(xù)離開螺旋軸表面，重要的是由螺旋狀 輸送螺旋片限定的被輸送的物質(zhì)流被根據(jù)本發(fā)明的表面輪廓中斷或與 之相交。因此，本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供的表面輪廓具有凹槽和隆起 部，它們對于輸送螺旋片的螺旋的路徑有斜度地延伸(即不與其平行)。換言之，凹槽/隆起部對于在螺旋軸的側(cè)視圖中觀察到的螺旋狀輸送螺 旋片的母線有斜度地延伸。
在根據(jù)本發(fā)明的表面輪廓的優(yōu)選實施例中，凹槽和隆起部主要在 螺旋軸的圓周方向延伸，即主要垂直于螺旋軸的軸線。這種類型的表 面輪廓容易加工并引起要被輸送的材料有效地離開螺旋軸的表面。
在優(yōu)選實施例中，表面輪廓與螺旋軸一起制成一個部件，其中表 面輪廓優(yōu)選利用機械加工方法從螺旋軸上產(chǎn)生。此類實施例證明具有 堅固性并允許使用簡單的制造方法。
作為替代，表面輪廓也能包括任意數(shù)量的與螺旋軸分開制造的并 且然后接著安裝在螺旋軸上的附加元件。附加元件能利用合適的工藝 被預(yù)制造。將表面輪廓設(shè)計為附加元件可允許工作過程中修整螺旋軸。
在節(jié)約成本的實施例中，附加元件是片狀金屬條(選擇預(yù)成形或 機械加工)。可以將附加元件像螺紋一樣巻繞在螺旋軸上，以便獲得 在制造和裝配工作中的優(yōu)點。
所述附加元件能通過焊接容易且牢固地固定在螺旋軸上。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的變型，沿螺旋軸長度方向的橫截面看， 表面輪廓具有上升輪廓部分，在輸送方向看，其優(yōu)選以相對于螺旋軸
軸線成5-45°之間的角上升；和又下降到螺旋軸軸線方向的輪廓部分，
其優(yōu)選主要垂直于螺旋軸軸線下降。利用這種形式的表面輪廓，要被 輸送的材料連續(xù)離開螺旋軸的表面并且不會硬化在螺旋軸表面上。
在實際試驗中，當(dāng)在上升輪廓部分與下降輪廓部分之間設(shè)置主要 平行于螺旋軸軸線延伸的另一輪廓部分時，表面輪廓特別表現(xiàn)出良好 的非粘結(jié)性。在此，可以在螺旋軸上一個接著一個安裝任意所需數(shù)量的這種輪 廓部分組。
在優(yōu)選實施例中，表面輪廓具有垂直于螺旋軸軸線測得的至少
0.5mm的輪廓深度。這種類型的輪廓深度沒有表面輪廓變得快速磨損 的危險。


現(xiàn)在將利用實施例的例子較詳細地描述本發(fā)明。此處
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的螺旋軸的示意圖，
圖2示出圖1中"X"處的細節(jié)，
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的螺旋軸表面輪廓的替代性實施例， 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的螺旋軸表面輪廓的替代性實施例， 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的螺旋軸表面輪廓的替代性實施例， 圖6示出根據(jù)本發(fā)明的螺旋軸表面輪廓的替代性實施例。
具體實施例
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的螺旋軸l，該螺旋軸1用于安裝在螺旋壓力 機的機殼3中，其僅被示意性地示出。
機殼3在本實施例中示出具有圓柱形的設(shè)計，該機殼3具有帶有 用于相應(yīng)的被輸送的材料的填充漏斗(未圖示)的填充端口 7，以及帶 有出口噴嘴(也未圖示)的出口端口 8。
螺旋軸1在機殼中支撐在軸承組件部分12、 13上，并具有螺旋狀 輸送螺旋片2，根據(jù)圖1，螺旋狀輸送螺旋片2的回轉(zhuǎn)從填充端口 7的 方向朝向出口端口 8連續(xù)地變窄，其中螺旋軸1具有朝向出口端口 8 變寬的錐形的部分，以便實現(xiàn)正被沿輸送方向ll輸送的材料漸進地壓 實。螺旋軸1能通過驅(qū)動裝置被設(shè)定成進行旋轉(zhuǎn)，其中要被輸送的材 料被引導(dǎo)通過形成在機殼3、螺旋軸1和輸送螺旋片2之間的螺旋傳輸
通道4，并在該過程接受漸進的去水處理。
為了排出這樣從被輸送的材料中去除的液體，在機殼3內(nèi)設(shè)有槽
式的或多孔設(shè)計的液體通道(未圖示)。通過液體通道流出的液體被 收集在為此目的設(shè)置的收集裝置內(nèi)。
通過螺旋壓力機壓實的被輸送的材料可以是紙漿或泥槳懸浮液， 例如，廢紙、鋸屑、廢木，或塑料、紙板或木質(zhì)包裝物。
為了防止由這些材料引起的螺旋軸1的磨損以及上面已經(jīng)描述的
其可能時候的缺點，本發(fā)明提供的螺旋軸1至少在傳輸通道4的一個 部分的區(qū)域具有表面輪廓5。這種類型的表面輪廓5通過圖2中的例子 被簡單地示出，圖2示出圖1中"X"處的細節(jié)。
但是，作為基本原理，表面輪廓5能包括任意數(shù)量的相關(guān)凹槽14 和隆起部15 (也參見圖3和圖4)。表面輪廓5的幾何形狀能夠根據(jù) 要被輸送的材料的應(yīng)用領(lǐng)域或類型選擇。但是此處，表面輪廓5應(yīng)當(dāng) 具有垂直于螺旋軸的軸線9測得的至少0.5mm的輪廓深度10，目的是 避免快速磨損。
應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)本發(fā)明的表面輪廓5在圖1中僅示出一部分，實 踐中其將在螺旋軸1的面向傳輸通道4的整個表面上延伸(如圖6中 示出)。但是，可以提供僅在選擇部分上帶有表面輪廓5的螺旋軸1， 例如，僅在出口端口 8前面的區(qū)域上，因為被輸送的材料主要趨向于 在傳輸通道4的那些區(qū)域因高度壓實而固化。
根據(jù)本發(fā)明的表面輪廓5的凹槽14和隆起部15被以下述方式設(shè)置，即它們總是相對于輸送螺旋片2的螺旋路徑以一定的斜度17延伸，
或與傳輸通道4的路徑相交。更加確切地說，凹槽14和隆起部15相 對于在螺旋軸1的側(cè)視圖中觀察到的螺旋狀輸送螺旋片2的母線18以 一斜度17延伸(參見圖1、 2和6)。
根據(jù)本發(fā)明，在表面輪廓5的優(yōu)選實施例中，凹槽14和隆起部15 主要在螺旋軸1的圓周方向或垂直于螺旋軸軸線9的方向延伸(如圖 1-3中所示)。
類似地，表面輪廓5的凹槽14和隆起部15可以相對于螺旋軸軸 線9以任何所需的斜度延伸，例如稍微偏離垂直于螺旋軸軸線9的假 想線(如圖6中所示)。
在任何情況下，凹槽14和隆起部15不能在此設(shè)置的與輸送螺旋 片2的路徑以及傳輸通道4平行，而是應(yīng)當(dāng)以較大或較小的斜度17與 之相交，以便保證被輸送的材料有節(jié)奏地離開螺旋軸1的表面。
為了獲得足夠的耐磨性，表面輪廓5應(yīng)當(dāng)具有垂直于螺旋軸軸線 測得的至少0.5mm的輪廓深度10。如果螺旋壓力機被用于對浸滿水的 紙漿纖維進行去水處理，則建議輪廓深度10為1.2mm。
表面輪廓5能與螺旋軸1制成一個部件，其是在車削或銑削過程 中加工螺旋軸1產(chǎn)生。此處，在輸送螺旋片2被安裝或焊接在螺旋軸1 上之前，螺旋軸1利用適當(dāng)?shù)臋C加工產(chǎn)生輪廓。
作為替代，表面輪廓5也可是一個或幾個被單獨制造并固定到螺 旋軸1上的附加元件6。例如在圖5示出許多附加元件，以預(yù)加工的片 狀金屬條的形式設(shè)計，它們巻繞在螺旋軸1上。此處附加元件或片狀 金屬條6焊接在螺旋軸1上。當(dāng)然，片狀金屬條或附加元件6也可以 被設(shè)計成一個部件，并像螺紋一樣巻繞在螺旋軸1上。圖2示出根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的實施例。此處，表面輪廓5 (沿螺 旋軸1縱向橫截面并在輸送方向ll上看到)具有相對螺旋軸軸線9上
升的第一輪廓部分5a，和主要平行于螺旋軸軸線9的第二輪廓部分5b， 以及最終又朝螺旋軸軸線9的方向下降的第三輪廓部分5c。
相對螺旋軸軸線9上升的輪廓部分5a Pj具有關(guān)+螺旋軸軸線9測 得的5-45°之間的角16。然而，為了保持被輸送的材料的低滑動摩擦， 建議角16在5-20°之間，優(yōu)選角16為大約10°。
在本實施例中，第三輪廓部分5c在螺旋軸軸線9方向以大約90° 角下降。
根據(jù)螺旋壓力機的尺寸和應(yīng)用領(lǐng)域，在螺旋軸1上可一個接著一 個設(shè)置任何所需數(shù)量的這種輪廓部分組5a， 5b， 5c，或5a和5c。
盡管未說明，但根據(jù)本發(fā)明的表面輪廓5的實施例中可設(shè)想有眾 多變型，例如根據(jù)圖3的鋸齒狀表面輪廓5、圖4的波狀輪廓、階梯狀 輪廓，以及任何所希望的十字形或滾花圖案。
權(quán)利要求
1. 螺旋壓力機，該螺旋壓力機優(yōu)選地用于從要被輸送的材料中去除液體，該螺旋壓力機包括螺旋軸(1)和機殼(3)，該螺旋軸(1)整個帶有安裝在該螺旋軸(1)上的螺旋狀的輸送螺旋片(2)，該機殼(3)圍繞該螺旋軸，其中在所述螺旋軸(1)、所述輸送螺旋片(2)和所述機殼(3)之間形成傳輸通道(4)，用于要被輸送的材料，其特征在于，所述螺旋軸(1)至少在所述傳輸通道(4)的一個部分中具有表面輪廓(5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的螺旋壓力機，其特征在于，所述表面輪 廓(5)具有凹槽(14)和隆起部(15)，所述凹槽(14)和隆起部(15) 相對于在所述所述螺旋軸(1)的側(cè)視圖中觀察到的螺旋狀的輸送螺旋 片(2)的母線(18)以一斜度(17)延伸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋壓力機，其特征在于，所述表面輪 廓(5)中的凹槽(14)和隆起部(15)主要在所述螺旋軸(1)的圓 周方向上延伸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項所述的螺旋壓力機，其特征在于， 在沿所述螺旋軸的長度的橫截面中觀察，所述表面輪廓(5)具有上 升的輪廓部分(5a)，在輸送方向(11)上觀察，該輪廓部分(5a)優(yōu) 選地相對于螺旋軸軸線(9)成5°和45。之間的角度(16)上升；以及 輪廓部分(5c)，該輪廓部分(5c)再朝螺旋軸軸線(9)的方向下降， 優(yōu)選地主要垂直于螺旋軸軸線(9)朝螺旋軸軸線(9)的方向下降。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺旋壓力機，其特征在于，在上升輪廓 部分(5a)與下降輪廓部分(5c)之間設(shè)有輪廓部分(5b)，該輪廓部 分(5b)主要平行于螺旋軸軸線(9)延伸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5之一所述的螺旋壓力機，其特征在于，幾 個輪廓部分組(5a,5b,5c)在輸送方向(11)上一個接著一個地安裝。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的螺旋壓力機，其特征在于，所述 表面輪廓(5)與所述螺旋軸(1) 一起被制成一個部件，所述表面輪 廓(5)優(yōu)選地借助于機械加工方法從所述螺旋軸(1)加工出來。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的螺旋壓力機，其特征在于，所述 表面輪廓(5)由至少一個附加元件(6)組成，所述至少一個附加元 件(6)與所述螺旋軸(1)分開制造，然后接著被安裝在所述螺旋軸 (1)上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺旋壓力機，其特征在于，所述附加元 件(6)是片狀金屬條。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的螺旋壓力機，其特征在于，所述 附加元件(6)像螺紋一樣巻繞在所述螺旋軸(1)上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8-10之一所述的螺旋壓力機，其特征在于，所 述附加元件(6)被焊接到所述螺旋軸(1)上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11之一所述的螺旋壓力機，其特征在于，所 述表面輪廓(5)具有垂直于螺旋軸軸線(9)測得的至少0.5mm的輪 廓深度(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及螺旋軸表面。本發(fā)明的螺旋壓力機，優(yōu)選用于去除要被輸送的材料中的液體，包括整個帶有安裝在螺旋軸(1)上的螺旋狀輸送螺旋片(2)的螺旋軸(1)和包圍該螺旋軸的機殼(3)，其中在螺旋軸(1)、輸送螺旋片(2)和機殼(3)之間形成用于要被輸送的材料的傳輸通道(4)。為了防止被輸送的材料組分粘附在螺旋軸(1)上并由此導(dǎo)致傳輸通道(4)的不均勻填充，本發(fā)明提供的螺旋軸(1)至少在傳輸通道(4)的一個部分中具有表面輪廓(5)。
文檔編號B30B1/18GK101444970SQ20081018878
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者彼得·朔伊希爾, 沃爾夫?qū)が敻? 赫伯特·里默爾 申請人:安德里特斯公開股份有限公司