DE10015017C2 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Förderung und Formung von Baustoffmaterialien - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Förderung und Formung von BaustoffmaterialienInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf die Förderung und Formung von Baustoffmaterialien mittels Schneckenpressen, bei denen das Fördergut 10 über eine im Druckohr 1 gelagerte Förderschnecke 6 auf einen auswechselbaren Formkopf 2 gefördert wird, welcher mit Formkonturelementen 3 bestückt ist. DOLLAR A Wesensmerkmal dabei ist, daß das Fördergut 10 in allen Abschnitten des Druckbereichs der Druck- und Förderschnecke 6 kontinuierlich und in steigender Form druckbeaufschlagt wird, sein Volumenstrom aufgeteilt und festigkeitsmechanisch stabilisiert wird, wobei das Fördergut 10 eine zusätzliche Kompressionskraft in den Förderkammern 7 erhält, die sich erhöhend auf die Druckkraftübertragung auswirkt und vollvolumig die Förderkammern 7 der Druck- und Förderschnecke 6 ausfüllt und als ununterbrochener Volumenstrom durch den Druckbereich der Druck- und Förderschnecke 6 geführt wird und vollflächig aus dieser austritt, dabei flächig auf den nachgeordneten Formkopf 2 auftritt und diesen kontinuierlich durchströmt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Förderung
und Formung von Baustoffmaterialien nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus dem Stand der Technik sind Maschinensysteme bekannt, deren Kernstück Schnecken
pressen sind, die mit entsprechenden auswechselbaren Formköpfen versehen sind. Die
Formköpfe sind dabei der Endform des herzustellenden Produktes angepaßt, Mischer und
Vakuumkammern komplettieren derartige Maschinensysteme. Es wird verwiesen auf
Firmenprospekt LAKERS, Via Bragni, 107-35010 CADONEGHE (PADOVA), Italien.
Das Problem derartiger Maschinensysteme liegt darin, daß bei kontinuierlich arbeitender
Schneckenpresse infolge des Gegendruckes durch das Formstück im Formkopf der
Schneckenpresse erhebliche schwankende Fördervorgänge erzeugt werden. Dabei spielen
Baumaterialienart, Feuchtegehalte und Zusammensetzungen der Baustoffmaterialien eine
wesentliche Rolle, die den gesamten Förderprozeß beeinflussen. Die Funktionsfähigkeit
derartiger Schneckenpressen ist solange gewährleistet, solange nicht vom Formstück des
Formkopfes zu großer Gegendruck aufgebaut wird und das Fördergut im Pressenzylinder
von der Wandung abreißt.
Der Mangel der vorhandenen Schneckenpressen liegt vorrangig darin begründet, daß die
Druckhaltung am Ende der jeweiligen Preßschnecke nicht bis zum Eintritt des Volumen
stromes in den Formkopf aufrecht erhalten bleiben kann, es vielmehr zu Volumenstrom
einbrüchen kommt, was schließlich zu Strangschwankungen führt, die sich negativ auf die
herzustellenden Produkte auswirken, da so die innere Struktur mechanisch belastet und
zerrissen wird.
Mit diesem Problem befasst sich auch die EP 0 953 525 A2, die sich auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Einbringen von festen schüttgutartigen bis flüssig-teigigen
Stoffen in Prozessabläufen, insbesondere in der Bauindustrie, bezieht. So besteht die
Vorrichtung aus einer Einbringeinrichtung, der über eine trichterförmige Befülleinrichtung
ein Schüttgut zugeführt wird. Eine von einem Motor angetriebene Förderschnecke
transportiert das Schüttgut durch ein Förderrohr zu einer Sperrstrecke. In der
Sperrstrecke wird eine Abdichtung gegenüber dem in der Förderleitung herrschenden
Systemdruck durch eine von außen auf den Volumenstrom gerichtete Druckkraft bewirkt.
Die Sperrstrecke selbst ist von einem Hüllschlauch umgeben, der von einem in einem
Druckrohr durch Einleitung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums herrschenden
Druck beaufschlagt wird. Dabei soll das Fördergut in der Sperrstrecke derart zusammen
gedrückt werden, dass das Porenvolumen zwischen den Körnern reduziert wird und eine
Abdichtung erfolgt.
Es ist durchaus denkbar, dass infolge des Durchströmens des druckbeaufschlagten Hüll
schlauches die aufgegebenen Stoffe zusammengedrückt werden, diese
Druckeinwirkung und Druckhaltung für einen nachfolgenden Formungsprozess jedoch
nicht ausreichend ist.
Es sei auch auf die WO 95/00423 verwiesen, mit der ein Schneckenförderer bekannt
geworden ist, bei dem die in einem Rohr umlaufende Förderschnecke mit Verschleiß
elementen ausgebildet ist, die am äußeren Umfang der einzelnen Schneckengänge
angeordnet sind. Diese auf den Schneckengängen aufgebrachten Verschleißelemente
sollen nach Aufgabe von Rohstoffen, diese innerhalb des Rohres durchmischen und
umwälzen, damit diese in einem homogenen Gemisch abgefordert werden können. Diese
Lösung bezieht sich unmittelbar auf das Durchmischen von Rohstoffen. Eine
Druckerhöhung innerhalb des Gehäuses und somit eine Druckeinwirkung auf die
aufgegebenen Rohstoffe erfolgt nicht.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
kontinuierlichen Förderung und Formung von Baustoffmaterialien zu entwickeln, mit dem
ein gleichmäßiger Volumenstrom bei hoher Druckhaltefähigkeit der Baustoffmaterialien
gesichert wird und die Nachteile der bekannten Lösungen vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 4 gelöst.
Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind den
nachgeordneten Patentansprüchen zu entnehmen.
So wurde ein Verfahren geschaffen, mit dem der Volumenstrom des zu transportierenden
Baustoffmaterials gleichmäßig und unter Druckhaltung durch das Fördersystem und über
dieses hinaus auf einen nachgeordneten Formkopf gefördert wird und dabei vollflächig auf
das Formstück auftrifft und durch dieses unter gleicher Druckhaltung hindurchgefördert
wird, wobei der gesamte Förderprozeß kontinuierlich abläuft und von unmittelbar auf den
Förderprozeß aktiv und passiv einwirkenden Förderwirkelementen, die im Zusammenhang
mit den vorgesehenen anderen Elementen als aktives und passives Fördersystem
ausgestaltet sind, positiv unterstützt wird.
Es gehört auch zur Erfindung, daß im Förderbereich des Baumaterials und des sich daraus
ausbildenden Volumenstromes, die beteiligten Elemente derart im Zusammenhang stehen,
daß im gesamten Förderbereich des Volumenstromes die Wirkelemente des aktiven und
passiven Fördersystems so mit der Fördermasse zusammenwirken, daß eine Druckhaltung
gegenüber der druck- und preßkraftverbrauchenden Formgeometrie des Formkopfes
erzeugt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im Kern aus zwei Teilen eines Förderwirk
systems, welches aus dem aktiven und dem passiven Förderwirksystem besteht, die
wiederum gekennzeichnet sind durch die Anordnung und Ausbildung der Förderschnecke
und der Ausbildung und Gestaltung der Innenwandungen des Druckrohres der Schnecken
presse.
Dabei wird das aktive Förderwirksystem neben der besonderen Gestaltung der Schnecken
geometrien noch durch die Anordnung spezieller Druckhaltungs- und Volumen
verteilungselemente unterstützt, die unmittelbar auf den Schneckengängen der Druck- und
Förderschnecke und somit in den sich zwischen den einzelnen Schneckengängen heraus
bildenden Schneckenkammern angeordnet sind.
Die Ausbildung der Druck- und Förderschnecke mit unterschiedlichen Schneckengang
steigungen fördert den gesamten Produktionsprozeß dadurch, da das Fördergut als Kraft
übertrager zwischen der Förderschnecke und dem Wandungsstützsystem eingespannt wird
und so als Kupplung zur Herstellung der Drehbewegungseinleitung in das Material wirkt.
Dabei ist die Scherkraft, die das Material aushalten kann, während des zwischen den
einzelnen Schneckengängen, so in den Schneckenkammern und der Innenwandung des
Druckrohres eingespannt wird, die Kraftübertragsgröße, mittels der eine Material
verdichtung erhöht wird, wodurch die festigkeitsmechanischen Eigenschaften des
Materials ansteigen und die Kraftübertragung gesteigert wird. Dies ist von Vorteil, da
über die Ausbildung der Schneckenkammern die Volumenverdichtung in den Schnecken
kammern ansteigt.
Bei dem passiven Fördersystem handelt es sich um Elemente, die einmal die
Innenwandung des Druckrohres gestalten und andererseits um Elemente, die unmittelbar
in diesem Bereich vorgesehen sind. So können die Innenwandungen des Druckrohres mit
entsprechenden Zügen ausgebildet werden, die in gerader, schräger oder auch in Wendel
form im Inneren des Druckrohres vorgesehen sind. Unterschiedliche Querschnittsformen
dieser herausgebildeten Züge unterstützen den Förderprozeß, und in den Zügen
vorgesehene Rückflußsperren sichern ferner, daß das zu fördernde Material gestützt und
am Zurückfließen gehindert wird.
In Erkenntnis dessen, daß ein effektiver Förderprozeß und somit die Produktivität einer
derartigen Anlage wesentlich davon bestimmt wird, daß der zuzufördernde Rohstoff in
einem ununterbrochenen Volumenstrom dem jeweiligen Preßkopf bzw. Formstück am
Ende der Maschine zugefördert werden muß, wurde gefunden, daß der geförderte
Rohstoff bis hin zum Austritt aus dem Schneckenkörper derartig mit einem Druck
beaufschlagt wird, daß einmal ein ununterbrochener Volumenstrom gesichert ist und
andererseits sichergestellt wird, daß die Zwischenräume zwischen den Schneckengängen
der Förderschnecke, den Förderkammern, in ihrer Gesamtheit mit dem zu fördernden
Rohstoff ausgefüllt sind, wodurch ausgeschlossen wird, daß, wie bei den bekannten
Einrichtungen und Verfahren, diese Förderkammern nicht in ihrer Gesamtheit mit dem zu
fördernden Rohstoff gefüllt sind und es somit zu Unterbrechungen des Volumenstromes
kommt, was halt Qualitäts- und Produktivitätsverluste bedingt.
So wurde gefunden, daß neben der Veränderung der Steigungen der Schneckengänge von
Druck- und Förderschnecke gleichfalls deren Schneckenseele in ihrem Durchmesser
kontinuierlich in Richtung des Schneckenausganges ansteigt. Dies bedeutet, die Druck-
und Förderschnecke wird in ihrem Druckbereich mit Schneckenseelendurchmessern
ausgebildet, die zum Ausgang hin intervallartig sich vergrößert, um verschiedene
Einspannergebnisse im Material zu erreichen. Besonders das Anheben des Materials führt
zum sofortigen Wandkontakt mit dem Stützsystem und ist deshalb bei der Kraft
übertragung besonders effektiv.
Damit wird sichergestellt, daß sich der Druck in den Förderkammern erhöht, was zur
Folge hat, daß das in den Förderkammern befindliche Material derart mit Druck
beaufschlagt wird, daß es nicht nur einen Druck, eine Pressung in axialer Richtung, d. h.
zwischen den einzelnen Förderkammern, erhält, was von Förderkammer zu Förderkammer
zunimmt, sonder gleichfalls wird ein radialer Druck in den Förderkammern erzeugt, der
unmittelbar auf die Innenwandung des Fördergehäuses der Druck- und Förderschnecke
wirkt, d. h. das zu fördernde Material wird mit erhöhtem Druck an die Wandung des
Fördergehäuses gepreßt, wodurch sichergestellt ist, daß die Drehbewegung der Druck-
und Förderschnecke in eine effektive Vorwärtsbewegung des Materials umgesetzt wird.
Durch diese Druckerhöhung wird die mechanische Verdichtungskraft im Rohrstoff in den
einzelnen Förderkammern wesentlich erhöht, dadurch erhöhen sich gleichfalls die
stoffmechanischen Parameter, und es wird ein höherer Scherkraftwiderstand zur Kraft
übertragung bereitgestellt, wodurch gleichfalls eine erhöhte Haltekraft des Materials in
den einzelnen Förderkammern, speziell zu der Innenwandung des Druckgehäuses, erzielt
wird.
Damit wird sichergestellt, daß der in den Förderkammern geförderte Rohstoff ausreichend
verdichtet wird, so daß die in den Rohstoff eingeleiteten Kräfte und Drücke in eine
Förderbewegung umgesetzt werden und somit vermieden wird, daß der zu fördernde
Rohstoff durch zu geringe Rohstoffestigkeit im Bereich zwischen den äußeren
Durchmessern der Schneckengänge der Druck- und Förderschnecke und der
Innenwandung des Druckgehäuses im weitesten Sinne abgeschnitten wird, was zu Druck
verlusten im Fördergut selbst führt, aber auch gleichzeitig zur Unterbrechung des Förder-
und Volumenstromes.
Dem Druckaufbau durch die Förderung stehen der Druckverbrauch des Formkopfes und
des Mundstückes als Widerstand entgegen, deshalb muß der Materialschub immer ein
größeres Druckpotential sichern, was über dem Ausformungswiderstand liegt. Dies wird
ferner dadurch unterstützt, daß neben der Druckhaltung auch ein Materialrückfluß
dadurch verhindert wird, daß Dichtungselemente vorgesehen sind.
Der so erzielte vollvolumige Förderstrom des Rohstoffes wird zusätzlich noch dadurch
unterstützt, daß durch die besondere Gestaltung der Schneckengänge, der Anordnung von
Umwälzelementen in Form von Spaltkeilen eine Umwälzung des zu fördernden Rohstoffes
in den einzelnen Förderkammern bewirken, was zur Folge hat, daß durch dieses
Umwälzen eine Verdichtung des Rohstoffes zusätzlich eintritt, indem Lufteinschlüsse im
weitesten Sinne aufgebrochen und verhindert werden, eine Vergleichmäßigung des zu
fördernden Fördergutes als ständiger Prozeß mit dem jeweiligen Förderprozeß abläuft.
Dieser Prozeß und damit das Zusammenwirken des aktiven Fördersystems und des
passiven Fördersystems wird dadurch unterstützt, daß in den in den Innenwandungen des
Druckrohres vorgesehenen Zügen gleichfalls Dichtelemente vorgesehen sind, die als
Druckhaltungs- und Volumensrückstromelemente ausgebildet sind, um das Fördergut und
den Förderprozeß zu stabilisieren.
Diese bewirken unmittelbar im Bereich des Druckrohres, daß das in den Zügen befindliche
Fördergut stabil entlang des Stützsystems zum Formkopf bewegt wird. Damit ist auch
sichergestellt, daß im umfänglichen Bereich der Druck- und Förderschnecke dieser
vollvolumig ausgebildet ist und zu keinen Unterbrechungen im Förderprozeß kommt, da
durch das Umwälzen des Rohstoffes der Volumenstrom unterbrochen wird, so daß keine
Leerräume sich herausbilden können, was durch die Schneckenwellengesteltung und durch
das Schneckenkammervolumen einer jeden Schneckenkammer ausgeschlossen wird.
Durch die Ausbildung der Druck- und Förderschnecken mit unterschiedlichen Schnecken
seelendurchmessers in den einzelnen Zwischenräumen zwischen den Schneckengängen in
Förderkammern wird somit gewährleistet, daß die notwendige Haltekraft zwischen den
Elementen des aktiven und passiven Fördersystems hergestellt und immer neu
aufrechterhalten bleibt, was verhindert, daß bei dem Förderprozeß ständig anfallendes
Feinmaterial infolge der Reibung und des Gegendrucks des Materials in sich und zu den
Elementen der Fördersysteme nicht entgegen der Förderrichtung zurückfließt, sondern
gleichfalls ständig in den einzelnen Förderkammern verdichtet wird und mit dem gesamten
Volumenstrom durch die Fördersysteme gefördert und schließlich aus diesen austritt und
auf die nachgeordneten Formelemente verbracht wird.
Dies wird dadurch gesichert, daß der Verdichtungsdruck in den Förderkammern der
Förder- und Schneckenwelle erhöht wird und eine erhöhte Anpreßkraft des fördernden
Rohstoffes zur Wandung des Druckrohres gegeben ist, die wertmäßig höher liegt als die
Kraft für das Rückfließen des Materials, was schließlich auch dadurch mit erreicht wird,
daß der Schneckenseelendurchmesser in einzelnen Förderkammern ansteigt und so eine
Haftkraft herausbildet. Im weitesten Sinne ist die Schneckengeometrie der
Förderschnecke eine schiefe Ebene, auf der der Rohstoff entlanggleitet und angehoben
wird, was einem Hebevorgang entspricht, wodurch eine Druckerhöhung und eine
Erhöhung der Haltekraft im Rohstoff und im Rohstoffstützsystem, im Zusammenwirken
von aktivem und passivem Förderwirksystem, bewirkt wird.
Mit nachfolgendem Auführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.
Die dazugehörige Zeichnung zeigt in
Fig. 1 eine prinziphafte Darstellung des Druckrohres mit Druck- und Förder
schnecke
Fig. 2 eine Ansicht I/I nach Fig. 1
Fig. 3 eine prinziphafte Darstellung der Ausbildung einer Druck- und Förder
schnecke
Fig. 4 eine Prinzipskizze der Kraftwirkungen innerhalb einer Förderkammer
Der Einfachheit halber ist in der Fig. 1 nur ein Teil des Druckrohres 1 mit dem
zugeordneten Formkopf 2 und darin angeordneter Druck- und Förderschnecke 6 sowie
der Formkonturelemente 3 und der Ausbildung der Innenwandung des Druckrohres 1 mit
den Zügen 4 dargestellt. Das Druckrohr 1 ist als ein zylindrischer Hohlkörper ausgebildet,
dessen Innenwandungen Züge 4 aufweisen, die längs des Druckrohres 1 und in
Förderrichtung 13 des zu fördernden Baustoffmaterials gerade, schräg oder auch
wendelförmig verlaufen.
Innerhalb der Züge 4 sind Rückschlagelemente in Form von Druckhaltungs- und
Volumenstomteilungselementen 12 vorgesehen, welche mit den Zügen 4, deren
Anordnung und Ausbildung sowie mit dem Druckrohr 1 das passive Fördersystem
darstellen, während die im Druckrohr 1 vorgesehene Druck- und Förderschnecke 6 mit
ihren Schneckengängen 5, der besonders gestalteten Schneckenseele 8 und den auf den
Flanken der Schneckengänge 5 vorgesehenen Rückschlagelemente, als Spaltkeile 12
ausgebildet, das aktive Fördersystem darstellen.
Wie bereits ausgeführt, können die Züge 4 im Druckrohr 1 in ihrer Längsführung in
Förderrichtung 13 in unterschiedlicher Form eingearbeitet sein und können dabei mit
unterschiedlichen Querschnittsformen ausgebildet sein. So können die Züge 4
quadratische, rechteckige, trapezförmige, ovale oder auch halbrunde Querschnittsformen
besitzen.
Die Anordnung und Ausbildung der Züge 4 im Druckrohr 1 ist in der Fig. 2 gezeigt.
Die Ausbildung der Druck- und Förderschnecke 6 ist in der Fig. 3 gezeigt, wobei bei der.
Darstellung nach der Fig. 3 lediglich nur der Druckbereich 14 der Druck- und
Förderschnecke 6 dargestellt ist, welcher gleichzeitig das aktive Fördersystem kenn
zeichnet.
In bekannter Weise ist die Druck- und Förderschnecke 6 drehbar im Druckrohr 1 gelagert,
mit entsprechenden Schneckengängen 5 und einer Schneckenseele 8 ausgebildet, wobei im
Druckbereich 14 die Druck- und Förderschnecke 6 mit unterschiedlichen Steigungen
ausgebildet ist, so daß sich unterschiedliche Abstände zwischen den Schneckengängen 5
ergeben. Die Zwischenräume zwischen zwei einzelnen Schneckengängen 5 werden
umfänglich durch die Innenwandung des Druckrohres 1 begrenzt und bilden die
Förderkammern des aktiven Fördersystems.
Die Schneckenseele 8 der Druck- und Förderschnecke 6 ist in Förderrichtung 13 mit
unterschiedlichen Durchmessern 15 gebildet. Dargestellt ist eine Schneckenseele 8 mit
einem sich stetig verstärkenden Durchmesser, die sich in den einzelnen Förder
kammern 7 körperhaft als Kegelstümpfe ausbilden und flächenhaft eine schiefe Ebene
darstellen.
Auf den Flanken der Schneckengänge 5 sind in bestimmten Abständen
Rückschlagelemente in Form von Spaltkeilen 11 vorgesehen, die so auf den Flanken der
Schneckengänge 5 angeordnet sind, daß sie mit ihren größeren Stirnflächen in
Förderrichtung 13 des Gutes weisen, somit den gesamten Förderprozeß beeinflussen und
gleichfalls als Hemmelemente wirken, da sie einem Rückfließen des Fördergutes 10
entgegen der Förderrichtung 13 entgegenwirken. Neben ihrer Rückflußhemmung
bewirken die Spaltkeile 11 innerhalb der Förderkammern 7 eine Volumenstromaufteilung,
was zur Umwälzung des Fördergutes 10 in den Förderkammern 7 beiträgt, wodurch
eventuelle Lufteinschlüsse aufgehoben und somit eine Druckerhöhung innerhalb der
Förderkammern 7 mit erzielt wird.
Auslaufseitig ist die Druck- und Förderschnecke 6 mit einem sich auslaufseitig
verjüngenden Kegelstumpf 9 ausgebildet, so daß das austretende Fördergut 10 auf der
Neigung des Kegelstumpfes 9 abgleiten und somit vollflächig auf die Formkontur
elemente 3 des Formkopfes 2 auftreffen kann.
Neben der dargestellten und beschriebenen Ausführung der Vergrößerung der Schnecken
seele 8 durch eine mehrfach angeordnete Durchmesservergrößerung 15 kann diese
Verstärkung auch dadurch erzielt werden, indem die Schneckenseele 8 mit gestuft
ausgebildeten Durchmessern ausgebildet wird, wodurch gleichfalls Volumen
verkleinerungen innerhalb der Förderkammern 7 erzielt werden.
Diese Ausbildung der Schneckenseele 8 ist eine weitere Möglichkeit der Gestaltung einer
Druck- und Förderschnecke 6, wobei die stetige Durchmesservergrößerung 15
vorteilhafter auf den gesamten Druck- und Förderprozeß wirkt, wobei allerdings - und
dies wird immer abhängig sein vom zu bearbeitenden bzw. zu fördernden Fördergut - eine
gestuft ausgebildete Schneckenseele 8 positive Auswirkungen haben kann.
Die in den Zügen 4 des Druckrohres 1 vorgesehenen Rückschlagelemente, als Druck
haltungs- und Volumenstromteilungselemente 12 ausgebildet, bewirken gleichfalls wie die
Spaltkeile 11 eine Aufteilung des Rückfluß-Förderstromes und eine Wiedereinführung des
Fördergutes 10 in den Fördervorgang, so daß in den Förderkammern 7 und in den
Bereichen der Züge 4 vom Druckrohr 1 das Fördergut 10 diese Bereiche vollvolumig
ausfüllt und somit gesichert ist, daß ein ununterbrochener Volumenstrom im System
anliegt.
Das funktionelle Zusammenwirken der Elemente vom aktiven und passiven Fördersystem
während des Förderprozesses und die dabei auftretenden und wirkenden Kräfte ist
prinziphaft in der Fig. 4 gezeigt. Dargestellt ist ein Ausschnitt aus einer Förderkammer
7, die begrenzt wird durch die Schneckenseele 8, die Schneckengänge 5 und das
Druckrohr 1.
Aus der in axialer Richtung wirkenden Förderkraft 16 ergibt sich die Förderkraft 17, die
auf der Schneckenseele 8 und in Förderrichtung 13 wirkt. Aufgrund des sich stetig
vergrößernden Durchmessers der Schneckenseele 8 ergeben sich Reaktionskräfte 18, die
als Haltekräfte in der angegebenen Richtung wirken und mittels denen das Fördergut 10
gegen die äußere Wandung des Druckrohres 1 gepreßt wird, so daß sich das Fördergut
10 vollvolumig in der Förderkammer 7 verteilen bzw. ausbreiten kann.
Die auf den Schneckengängen 5 vorgesehenen Spaltkeile 11 und die in den Zügen 4
eingesetzten Druckhaltungs- und Volumenstromteilungselemente 12 erzeugen zusätzliche
Kräfte innerhalb dieses Systems, die als Umlenkkräfte 19 bezeichnet sind und den
Förderstrom stabilisieren.
Dieses funktionelle Zusammenspiel der einzelnen Elemente vom aktiven und passiven
Fördersystem bewirken schließlich, daß die jeweilige Förderkammer 7 in ihrer Gesamtheit
mit Fördergut gefüllt ist und die Drehbewegung der Druck- und Förderschnecke 6 in eine
Förderkraft 20 umgesetzt wird, die sich wertmäßig aus den einzelnen beschriebenen und
gekennzeichneten Kraftkomponenten zusammensetzt.
Claims (11)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Forderung und Formung von Baustoffmaterialien
mittels einer Schneckenpresse, bei dem das Fördergut über eine im Druckrohr
gelagerte Förderschnecke auf einen auswechselbaren Formkopf, in dem
Konturenelemente eingesetzt sind, gefordert wird, in denen das Fördergut zu
Bau-Formelementen ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
das Fördergut (10) in allen Abschnitten des Druckbereiches (14) der Druck- und
Förderschnecke (6) kontinuierlich und in steigender Form druckbeaufschlagt
wird, sein Volumenstrom aufgeteilt und festigkeitsmechanisch stabilisiert wird,
wobei das Fördergut (10) eine zusätzliche Kompressionskraft in den Förder
kammern (7) erhält, die sich erhöhend auf die Druckkraftübertragung auswirkt
und vollvolumig die Förderkammern (7) der Druck- und Förderschnecke (6)
ausfüllt und als ununterbrochener Volumenstrom durch den Druckbereich (14)
der Druck- und Förderschnecke (6) geführt wird und vollflächig aus dieser
austritt, dabei flächig auf den nachgeordneten Formkopf (2) auftrifft und diesen
kontinuierlich durchströmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Volumenverdichtung pro Förderkammer (7) vom Rohstoffeintritt zur Druck
seite, zum Rohstoffaustritt, um den Faktor 0,5 bis 1,5 stetig ansteigt, wodurch
die festigkeitsmechanischen Eigenschaften des Materials zur Kraftübertragung
stabilisiert werden, der kontinuierliche Prozeß des ununterbrochenen Volumen
stromes des Fördergutes (10) steuer- und regelungstechnisch überwacht und
prozeßleitend sowie prozeßregelnd in Abhängigkeit der gewünschten Strukturen
und festigkeits-mäßigen Eigenschaften der ausgeformten Bau-Formelemente auf
den Förder- und Produktionsprozeß Einfluß genommen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausbildung des ununterbrochenen Volumenstromes des Fördergutes (10) und
des kontinuierlichen Verfahrensablaufes durch das Zusammenwirken von einem
aktiven und einem passiven Fördersystem, beide im Druckbereich (14) der Druck-
und Förderschnecke (6) wirkend, gewährleistet wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
im Druckrohr (1) der Schneckenpresse ein aktives Fördersystem, bestehend aus
gestaltbaren Schneckengeometrien der Druck- und Förderschnecke (6) mit
zuordbaren Rückschlagelementen in Gestalt von Spaltkeilen (11) und ein passives
Fördersystem, bestehend aus Stützkonturen in Form von Druckhaltungs- und
Volumenstromteilungselementen (12), in den Zügen (4) des Druckrohres (1)
vorgesehen, innerhalb des Druckrohres (1) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schneckengeometrien der Druck- und Förderschnecke (6) in Form von
unterschiedlichen Steigungen der Schneckengänge (5) und veränderbarer Größen
der Schneckenseele (8) ausgebildet werden und auf den Flanken der Schnecken
gänge (5) die als Rückflußsperren und Stützelemente ausgebildetenden Spalt
keile (11) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß
durch die unterschiedlichen Steigungen der Schenckengänge (5) und der sich
größenmäßig verändernden Schneckenseele (8) der Druck- und Förder
schnecke (6) unterschiedlich große Förderkammern (7) in der Druck- und
Förderschnecke (6) ausbilden.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die größenmäßige Veränderung der Schneckenseele (8) der Druck- und Förder
schnecke (6) durch eine mehrfache ansteigende Durchmesservergrößerung (15)
und/oder durch eine gestuft ausgebildete Schneckenseele (8) folgt.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Durchmesservergrößerung (15) der Schneckenseele (8) sich als schiefe Ebene
herausbildet und so vorrangig eine größere Kraft gegen Materialrückfluß aufbaut.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Druck- und Förderschnecke (6) auslaufseitig mit einem Kegelstumpf (9)
ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die im Druckrohr (1) vorgesehenen Züge (4) gerade, schräg oder in wendelform
ausgeführt sind und verschiedenartig gestaltete Querschnittsformen aufweisen,
die quadratisch, rechteckig, oval oder trapezförmig ausgebildet und im Abstand
zwischen den Zügel doppelt so groß wie das Zugprofil sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die in den Zügen (4) vom Druckrohr (1) vorgesehenen Druckhaltungs- und
Volumenstromteilungselemente (12) vorzugsweise keilförmig ausgebildet und
umfänglich im Druckrohr (1) ausgebildet sind.
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2000
- 2000-03-29 DE DE10015017A patent/DE10015017C2/de not_active Expired - Fee Related
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Firmenprospekt "LAKER" -Kombi-Vakuumpresse Typ LKV * |
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