AT403442B - Pelletiervorrichtung - Google Patents

Description

AT 403 442 B

Die Erfindung betrifft eine Pelletiervorrichtung für loses Material, insbesondere trockenes Abfallmaterial, mit einem hohlzylindrischen Element, das einen Preßwiderstand erzeugende Öffnungen aufweist, mit einem im Inneren angeordneten Auspreßelement, das sich um eine Achse dreht und mit strahlenförmig abstehenden Preßstempeln, die bei der Drehung des Auspreßelementes in die Öffnungen des hohlzylindrischen Elementes eindringen, wobei sie das Material nach außen pressen und sich anschließend aus den Öffnungen wieder zurückziehen.

Eine derartige Pelletpresse ist beispielsweise aus Fig. 5 der EP-A 126 485 bekannt. Dort ist das Außenrad in einer ersten Achse drehbar angetrieben gelagert. Zumindest ein zahnradartiges Preßrad mit am Umfang angeordneten Preßstempeln ist im Gehäuse in einer zur ersten Achse parallelen zweiten Achse drehbar angetrieben gelagert, sodaß eine Abrollbewegung gegeben ist, durch die das zu verarbeitende Material nach und nach von den Preßstempeln durch die Umfangsöffnungen des Außenrades gedrückt und dabei zu Pellets verarbeitet wird. Das Außenrad und das bzw. die Preßräder sind in einem Maschinengestell horizontal gelagert und durch ein Stirnradgetriebe angetrieben. Die Presse benötigt zusätzlich ein Gehäuse und eine Füll- bzw. Zufuhreinrichtung in dem unteren Bereich des Außenrades.

Eine erfindungsgemäß verbesserte Pelletiervorrichtung dieser Art ist dadurch gekennzeichnet, daß das hohlzylindrische Element ein insbesondere drehfest angeordnetes Gehäuse bildet und eine vertikale Achse aufweist und daß das Auspreßelement mit einem sich um die Gehäuseachse drehenden Antriebselement versehen ist.

Durch die vertikale Anordnung der Gehäuseachse und des Antriebseiementes wird das Material allseitig horizontal in die Öffnungen des Gehäuses eingedrückt. Dies verbessert die Verteilung der Belastung auf die einzelnen Teile der Vorrichtung und erlaubt die Verwendung eines Auspreßelementes mit wesentlich größerem Durchmesser, da das zugeführte Material nicht in einem unteren Bereich von den Preßstempeln erfaßt werden muß. Wenn das Gehäuse vorrichtungsfest angeordnet ist, also am Maschinengestell verankert wird, so erübrigt sich eine zusätzliche Abdichtung und der Gesamtaufbau wird vereinfacht.

Das Auspreßelement kann in einer ersten Ausführung ein mit einer zentrischen Antriebswelle verbundener unrunder, insbesondere elliptischer Körper sein, der radial zur Gehäuseachse verschiebbare Preßstem-pel aus- und einbewegt. Somit ist jeder Öffnung des Gehäuses ein Preßstempel zugeordnet.

In einer bevorzugten zweiten Ausführung ist vorgesehen, daß die Achse des Auspreßselementes parallel zur Gehäuseachse ist und daß das Auspreßelement um die Gehäuseachse kreisend auf dem Antriebselement drehbar gelagert ist, wobei die Preßstempel am Auspreßelement befestigt sind. In dieser Ausführung stellt das Antriebselement eine Kurbel dar, die das Auspreßelement im Gehäuse abrollt. Die Preßstempel greifen dabei in Art einer Umfangsverzahnung eines exzentrischen Getrieberades in die Öffnungen des Gehäuses ein und bewirken die kreisende Führung des Auspreßelementes, sodaß zusätzliche Getriebeteile nicht notwendig sind. Vor allem mit dieser Ausführung läßt sich eine sehr hohe Verdichtung des Materials erzielen.

Da es von Vorteil ist, wenn die Preßstempel mit zusätzlichem Spiel in die Löcher des Gehäuses eintreten, ist in einer bevorzugten Ausführung zwischen der Antriebswelle und dem Auspreßelement ein Getriebe vorgesehen, sodaß die Preßstempel nicht mit dem Gehäuse in Berührung kommen. Hiefür bieten sich mehrere Möglichkeiten an. So könnte beispielsweise das Auspreßelement einem Planetenrad eines Planetengetriebes zugeordnet sein. Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht jedoch darin, daß auf dem Antriebselement ein mit dem Auspreßelement verbundenes, außenverzahntes Rad drehbar gelagert ist, das in einem gehäusefesten innenverzahnten Ring abrollt, der vorzugsweise als gehäusefest fixierte Rollenkette ausgebiidet ist. Ein derartiges Getriebe weist bei einem geringen Platzbedarf ein sehr hohes Untersetzungsverhältnis auf, das sich nach der Differenz der Zähnezahlen richtet. Die Verwendung einer Rollenkette als innenverzahnter Ring verbilligt das Getriebe, da keine Innenverzahnung hergestellt werden muß. Die gehäusefeste Fixierung läßt sich besonders einfach dadurch erreichen, daß eine zweispurige Kette verwendet wird, wobei eine Spur einen Kettenzahnring umgibt, der am Gehäuse befestigt ist. Das außenverzahnte Getrieberad vollführt dieselbe Bewegung wie das kreisende Auspreßelement, sodaß die direkte Verbindung der beiden Teile möglich ist. In dieser Hinsicht ist in einer weiteren bevorzugten Ausführung eine auf dem Antriebselement kreisende hohlzylindrische Walze vorgesehen, an der sowohl die Außenverzahnung bzw. einen außenverzahnter Ring als auch die Preßstempel befestigt sind. Für die Zuführung des zu verpressenden Materials ist bevorzugt vorgesehen, daß oberhalb der Preßstempel ein Zuführkanal für das zu pelletierende Material in den Raum zwischen dem Gehäuse und dem Auspreßelement mündet. Der Zuführkanal kann beispielsweise eine angetriebene Förderschnecke enthalten.

Ein kreisend angeordnetes Auspreßelement kann in einer weiteren Ausführung mit Rührflügeln versehen sein, mit denen das zugeführte Material besser auf die einzelnen Öffnungen des Gehäuses verteilt wird, sodaß eine gleichmäßigere Pelletierung erfolgt. 2

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Da die Vorrichtung insbesondere loses, trockenes Material pelletiert, können in einer weiteren Ausführung die Preßstempel und die Öffnungen auch in mehreren Radialebenen angeordnet sein.

Die Preßstempel sind bevorzugt auswechselbar und/oder in der Länge einstellbar vorgesehen, wobei die Längeneinstellung die Eintauchtiefe in die Öffnungen verändert. In die Öffnungen sind bevorzugt auswechselbare und/oder in der Länge einstellbare Düsen eingesetzt, wobei deren Längeneinstellung den Preßwiderstand verändert. Die Düsen können ebenso wie die Preßstempel insbesondere aus einem in bezug auf das zu pelletierende Material inerten Werkstoff bestehen. Die Materialien können damit den Anforderungen entsprechend ausgewählt und auch gewechselt werden, also insbesondere korrosionsfest, abriebfest usw. sein. So eignet sich für die Preßstempel besonders ein rostfreier Stahl und für die Düsen eine Hartbronze. Für die Pelletierung ist ein Preßwiderstand notwendig, der natürlich, um Beschädigungen der Vorrichtung zu vermeiden, nicht zu hoch werden darf. Eine bevorzugte Ausführung sieht daher vor, daß im Austrittsbereich jeder Düse ein beweglicher Einsatz vorgesehen ist, der den Preßwiderstand regelt. Wird dieser zu hoch, so weicht der Einsatz aus, sodaß sich der Düsenquerschnitt vergrößert und der Preßwiderstand wieder verringert wird. Der Einsatz kann in einer insbesondere einstellbaren Grundstellung nach innen vorstehen, und ist insbesondere elastisch beaufschlagt. Um die Zuführung des Materials zu erleichtern, erweitet sich in einer weiteren bevorzugten Ausführung der Eintrittsbereich der Düse bis zum Einsatz hin nach außen.

Nachstehend wird nun die Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben:

Es zeigt:

Fig. 1 eine teilgeschnittene, schematische Schrägansicht wesentlicher Teile einer ersten Ausführung der erfindungsgemäßen Pelletiervorrichtung,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch die Ausführung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Stirnansicht einer Austrittsdüse für die Pellets, und

Fig. 4 einen schematischen Horizontalschnitt durch eine zweite Ausführung. Für eine Pelletierung von insbesondere trockenem Abfallmaterial, beispielsweise von Karton- bzw. Papierstaub, Holzspänen usw. zu Brennmaterial, ist eine relativ hohe Verdichtung des Abfallmaterials erforderlich. Pellets aus Karton- bzw. Papierstaub sollten eine Dichte von mindestens 1,3 kg/dm3, insbesondere 1,5 kg/dm3 aufweisen, die bei Düsen mit etwa 2 cm Durchmesser mit Preßkräften von 150 bis 200 kN erzielbar ist. :

Eine erste Ausführung einer Pelletiervorrichtung ist in den Fig. 1 bis 3 gezeigt. Ein hohlzyiindrisches, vorrichtungsfestes Gehäuse 1 weist eine vertikale Achse 5 auf, und ist unten durch eine Bodenplatte 2 und oben durch eine Deckplatte 25 (Fig. 2) geschlossen. Ein Antriebselement 4 weist zwei Lagerzapfen 3 auf, die in der Bodenplatte 2 und der Deckplatte 25 zentrisch in der Achse 5 des Gehäuses 1 gelagert sind. Dem oberen Lagerzapfen 3 ist ein nicht gezeigter Antrieb zugeordnet, jedoch kann stattdessen der untere Lagerzapfen 3 die Bodenplatte 2 durchsetzen und dort ein Antrieb vorgesehen sein. Das Antriebselement 4 zwischen den beiden Lagerzapfen 3 ist zylindrisch und weist eine Achse 6 auf, die zur Achse 5 des Gehäuses 1 und der Lagerzapfen 3 parallel verläuft. Auf dem Antriebselement 4 ist ein ebenfalls hohlzylindrisches Auspreßelement 7 drehbar gelagert. Das Auspreßelement 7 trägt einen unteren Kranz von nach außen abstehenden Preßstempeln 9, die in am Auspreßelement 7 fixierten Stempelhülsen 8 in der Länge einstellbar gehalten sind, ein außenverzahntes Rad 22 am oberen Ende, und nach außen abstehende Flügel 17. Das außenverzahnte Rad 22 greift aufgrund der exzentrischen Anordnung des Auspreßelementes 7 nur über einen Teil seines Umfanges in eine gehäusefeste Innenverzahnung 23 ein, sodaß das Auspreßelement 7 bei Drehung der Antriebswelle 4 um die Gehäuseachse 5 sich nicht mitdreht, sondern sich auf der Antriebswelle 4 um seine Achse 6 verdreht und die Gehäuseachse 5 umkreist, wobei das außenverzahnte Rad 22 in der Innenverzahnung 23 abrollt. Das Gehäuse 1 weist auf der Höhe des Preßstempelkranzes radiale Öffnungen 10 auf, in die Düsen 11 eingesetzt sind. In der dargestellten Ausführung ist die Zahl der Öffnungen 10 um eins größer als die Zahl der Preßstempel 8, die bei der Drehung des Auspreßelementes 7 nach und nach in die Öffnungen 10 eintreten und sich wieder aus diesen zurückziehen. Das zu pelletierende Material wird in den Raum 21 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Auspreßelement 7 seitlich durch einen insbesondere mit einer Förderschnecke bestückten Zuführkanal 19 oberhalb der Preßstempel 8 eingebracht und durch die kreisende Bewegung des Auspreßelementes, unterstützt durch die abstehenden Flügel 17 rundum auf alle Öffnungen 10 des Gehäuses verteilt. Die Preßstempel 9 erfassen jeweils eine kleine Menge des zu pelletierenden Materials und führen es in die Öffnung 10 ein, wobei hier ausreichend Spiel vorhanden ist, sodaß die Preßstempel 9 die Ränder der Öffnungen nicht berühren. Die Öffnungen 10 erweitern sich dann zusätzlich nach außen, sodaß die Einbringung des Materials nicht behindert wird. Durch die Längeneinstellung der Preßstempel 9 läßt sich 3

Claims (9)

1. AT 403 442 B ihre Eintauchtiefe in die Öffnungen 10 einstellen. Erst im Austrittsbereich der in die Öffnungen 10 eingeschraubten Düsen 11 verjüngt sich der Durchtrittsquerschnitt und hier wird der erforderliche Preßwi-derstand aufgebaut. Für die Verengung des Austrittsquerschnittes weist jede Düse 11 einen um eine Achse 13 schwenkbaren Einsatz 12 auf, dessen Grundstellung wie Fig. 3 im Detail zeigt, mittels eines Handrades 16 einstellbar ist. Das Handrad 16 ist in einem etwa U- oder klammerförmigen Bügel 15 drehbar gelagert, dessen Seitenschenkel die Düse 11 durchsetzen oder umgreifen und sich an der gegenüberliegenden Seite über Federn 14 abstützen. Der insbesondere selbst aus einem elastischen Material bestehende Einsatz ist dabei so um die Achse 13 schwenkbar, daß im Bereich der Achse 13 der Durchtrittsquerschnitt sich beim Ausweichen des Einsatzes 12 im wesentlichen nicht verändert. Zu diesem Zweck ist der von der Achse 13 nach innen liegende Bereich des Einsatzes 12 abgeschrägt bzw. gerundet (Fig. 2). Das untere Lager des Antriebselementes 3 ist durch eine Dichtscheibe 18 abgedeckt. Das untere Lager 20 des Auspreßelementes 7 ist durch eine das Antriebselement 4 umschließende Dichtung 27 gegen eindringendes Material abgedeckt. Das außenverzahnte Rad 22 ist bevorzugt als Kettenrad ausgebildet, dem als Innenverzahnung 23 eine Spur einer Doppelrollenkette zugeordnet ist. Die zweite Spur der Doppelrollenkette umschließt ein zweites außenverzahntes Kettenzahnrad 24, das über einen Tragring 28 am Gehäuse 1 fixiert ist. Zwischen dem Kettenzahnrad 24 und dem Rad 22 ist ebenfalls eine Dichtung 26 vorgesehen. Die Ausführung nach Fig. 4, die nur in ihren Grundmerkmalen dargestellt ist, zeigt ein Auspreßelement 7, das eine elliptische Form aufweist, und zwei um 180* versetzte Doppelnocken bildet, die von einem um die Gehäuseachse 5 drehbaren Antriebselement 4 angetrieben werden, wobei die Achse 6 des Auspreßelementes 7 koaxial in der Gehäuseachse liegt. In dieser Ausführung sind die Preßstempel 9 in einem gehäusefesten Ring 30 radial verschiebbar geführt, und werden von dem sich drehenden Auspreßelement 7 ebenfalls nach und nach in die Öffnung 10 eingedrückt und wieder herausgezogen, sodaß derselbe Einführ-und Preßvorgang gegeben ist. Die Preßstempel 9 können an einem flexiblen Element angeordnet sein, in dem das elliptische Auspreßelement 7 abroilt. Weiters könnten die Preßstempel 9 auch mittels eines kurbelwellenartigen Antriebs aus- und eingeschoben werden. Patentansprüche 1. Pelletiervorrichtung für loses Material, insbesondere trockenes Abfallmaterial, mit einem hohlzylindrischen Gehäuse (1), das eine Achse (5) und einen Preßwiderstand erzeugende radiale Öffnungen (10) in der Gehäusewand aufweist, mit einem sich im Gehäuse (1) um eine Achse (6) drehenden Auspreßelement (7), das mit einem sich um die Gehäuseachse (5) drehenden Antriebselement (4) versehen ist, und mit radial zur Achse (6) des Auspreßelementes (7) strahlenförmig angeordneten Preßstempeln (9), die bei der Drehung des Auspreßelementes (7) in die Öffnungen (10) in der Gehäusewand (1) eindringen, wobei sie das Material nach außen pressen, und sich aus den Öffnungen (10) wieder zurückziehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (5,6) des Gehäuses (1) und des Auspreßelementes (7) vertikal verlaufen, und die Öffnungen (10) in der Gehäusewand in zumindest einer horizontalen Radialebene gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
2. 2. Pelletiervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Achse (6) des Auspreßelementes (7) parallel zur Gehäuseachse (5) ist, und das Auspreßelement (7) um die Gehäuseachse (5) kreisend auf dem Antriebselement (4) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem kreisend angeordneten Auspreßelement (7) Flügel zum Verteilen des losen Materials im Gehäuse (1) zugeordnet sind.
3. 3. Pelletriervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß oberhalb der Preßstempel (9) ein Zuführkanal (19) für das zu pelletierende Material in den Raum (21) zwischen dem Gehäuse (I) und dem Auspreßelement (7) mündet.
4. 4. Pelletiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auswechselbare und/oder in der Länge einstellbare Preßstempel (9) vorgesehen sind.
5. 5. Pelletiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Öffnungen (10) auswechselbare und/oder in der Länge einstellbare Düsen (11) eingesetzt sind.
6. 6. Pelletiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Austrittsbereich jeder Düse (II) ein den Preßwiderstand regelnder, beweglicher Einsatz (12) vorgesehen sind. 4 AT 403 442 B
7. 7. Pelletiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (12) von einer an der Düse befestigten Feder (14) in eine den Düsenquerschnitt verengende, insbesondere einstellbare Grundstellung beaufschlagt ist.
8. 8. Pelletiervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (11) einen sich bis zum Einsatz (12) nach außen erweiternden Querschnitt aufweisen.
9. 9. Pelletiervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (11) aus einem in bezug auf das zu pelletierende Material inerten Werkstoff besteht. io Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 75 20 25 30 35 40 45 50 5 55