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Die Erfindung bezieht sich auf eine Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Die Herstellung von Pellets, auch Presslinge oder Granulat genannt, aus Feingut oder verdichtetem und/oder aufgeschmolzenem Material ist bereits bekannt. Die Herstellung von Pellets, respektive Holzpellets, aus vorzugsweise zerkleinerter Biomasse, wie Sägespäne, Staub oder dergleichen ist ebenfalls bereits hinreichend bekannt und wird im Bereich der erneuerbaren Energien als zukunftsweisende Technologie für den Klimaschutz, besonders in Europa, propagiert. Als Rohstoff wird in der Regel Spanmaterial aus der holzverarbeitenden Industrie genutzt, es können aber auch frisch geschlagene Bestände oder in der holzverarbeitenden Industrie nicht verwertbare Holzarten oder Abfallstoffe verwertet werden. Für den Markt an Holzpellets zur Versorgung von Kleinfeuerungsanlagen in Ein- oder Mehrfamilienhäusern ist vorzugsweise schadstofffreies Grundmaterial zu verwenden. Blockkraftwerke oder spezielle Hochtemperaturfeuerungsanlagen zur Wärmeerzeugung und/oder elektrischen Energie Gewinnung (Kombikraftwerke) können aber auch in geringen Mengen schadstoffbelastetes Material (Pellets aus Span- oder MDF-Platten mit oder ohne einer Beschichtung oder einer Lackierung) sauber verbrennen.
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Die Holzpellets werden üblicherweise in so genannten Pelletierpressen hergestellt, in denen das zu verpressende Material durch bewegte und/oder aktive abrollende Walzen, auch Kollerrollen genannt, durch Bohrungen einer Matrize gedrückt wird. Durch die Bohrungen wird das Material (Biomasse) geformt und als Stränge aus den Bohrungen ausgetragen. Unter Bohrungen werden alle Öffnungen verstanden, die, vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt, in einer Matrize zur Durchleitung und Formung des Materials angeordnet sind. Die Bohrungen können dabei auch größere Einlaufbereiche (Senkungen) zur Verbesserung des Pressvorganges aufweisen und gehärtet sein oder gehärtete Hülsen in den Bohrungen aufweisen. Im Bereich der Matrizen werden Flach- und Ringmatrizen unterschieden. An Ringmatrizen laufen zur Verpressung außen oder innen Walzen um, an Flachmatrizen rollen die Kollerwalzen kreisförmig (Mühlenbauweise) oder linear reversierend ab. Die Erfindung befasst sich vorzugsweise mit Flachmatrizen letzterer Bauart, kann aber ggf. auch bei Ringmatrizen verwendet werden. Auf die Möglichkeiten der Aufbereitung und der Streuung der Biomasse, bzw. der Nachbereitung (Zerkleinerung der Stränge, Kühlung, Lagerung, Transport) der Pellets muss nicht weiter eingegangen werden. Hierzu wird auf den Stand der Technik verwiesen.
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Durch die mittlerweile weltweit anerkannte Klimaerwärmung ist die Industrie gezwungen die großindustrielle Herstellung von Holzpellets zu forcieren. Gerade aber bei großen Produktionsanlagen, die teilweise dem Sondermaschinen- oder Schwermaschinenbau zuzuordnen sind, werden große und schwere Maschinenteile verwendet.
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Herkömmliche und bekannte Pelletierpresse mit einer oder mehreren auf einer kreisförmigen Flachmatrize umlaufenden Kollerwalzen weisen in der Regel einen Antrieb auf, der über eine durch die Flachmatrize hindurchtretende Hohlwelle die Flachmatrize oder die Kollerwalzen antreibt. In der Regel sind die umlaufenden Kollerwalzen fliegend an der Hohlwelle oder dem Antrieb über von der Hohlwelle abstehende Steckachsen gelagert. In der zentralen Antriebslösung, ausgehend von der zentralen Mittelachse der Flachmatrize liegt auch die Beschränkung des grundsätzlichen Systems verborgen, da aus Gründen der auftretenden Momente bzw. der maximal sinnvollen Größe der Hohlwelle oder Zentralwelle der Umfang einer derartigen Pelletierpresse begrenzt ist. Von Nachteil ist auch, dass bei einer Hohlwelle oder einer zentralen Antriebswelle der Bauraum innerhalb des Innendurchmessers einer Lochmatrize verbaut ist und neben der notwendigen Abstützungen der Matrize auch eine umfangreiche Hohlwelle mit entsprechender Steifigkeit und einhergehender Masse bewegt werden muss. Es ist klar ersichtlich, dass diese Ausgestaltung einer Pelletierpresse mit einer zentralen Hohlwelle oder Antriebsachse für eine Matrize ab etwa einem Meter Innendurchmesser der Ringmatrize an Grenzen stößt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin eine Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets zu schaffen, die unabhängig von den Festigkeitseigenschaften eine flache ringförmige und optional segmentierte Matrize gegen Durchbiegung ausreichend abzustützen kann. Gleichzeitig soll eine Pelletierpresse geschaffen werden, in der eine zu bewegende Matrize mit Stützvorrichtung ein Mindestmaß an Teilen bzw. an Masse aufweist und zumindest zwei Pressvorrichtungen bestehend aus einem Pressengestell mit zumindest einer Walze durchläuft. Alternativ soll eine Pelletierpresse geschaffen werden, in der zumindest eine zu bewegende Walze durch zumindest zwei Pressengestelle durchläuft.
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Die Lösung der Aufgabe für eine Pelletierpresse besteht darin, dass dass die Matrize und/oder die Walzen in zumindest zwei Pressengestellen bewegbar gelagert angeordnet sind und dass die Matrize mit zwei koaxial angeordneten Tragringen zur Ausbildung eines Ringraumes und/oder einer Tragplatte mit Durchbrüchen zur Durchleitung der Pellets in Pressrichtung wirkverbunden ist.
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In einer Erweiterung der Aufgabe sollen Vorteile wie
- – einfache Erreichbarkeit wesentlicher Maschinenelemente,
- – möglicher Schnellaustausch wesentlicher Maschinenelemente oder -module,
- – ein einfacher Aufbau, vorzugsweise modular, für einfache Serienfertigung und Lagerhaltung,
- – ein günstiger Betrieb bei variabler Produktionsleistung,
- – eine Redundanz wesentlicher Maschinenelemente bei gleichzeitiger möglicher Reparatur von Maschinenteile während eines eingeschränkten Notlaufbetriebes
- – ein verbesserter Kraftfluss zwischen der Matrize und dem Antrieb
geschaffen werden.
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In vorteilhafter Weise bewegen sich nun in einer Pelletierpresse, vorzugsweise mit einer kreisförmigen Flachmatrize eines größeren Umfanges, nur noch die wesentlichen Massen der Matrize und der zugehörigen Stützvorrichtung, die vorzugsweise zusammen ein Mindestmaß an beweglicher Masse aufweist. Durch die stationären, aber rotierenden Walzen ist eine optimale Dosierung jeder Walze selbst möglich, in dem das Material direkt vor jeder Walze auf die Matrize aufgetragen wird. Die Trag- respektive Stützvorrichtung der Matrize besteht dabei zumindest aus zwei koaxialen Tragringen und/oder einer Tragplatte, die vorzugsweise möglichst flächig, die Matrize abstützen. Durch die effektive Abstützung ist es möglich sehr dünne Matrizen zu verwenden. Besonders bevorzugt werden segmentierte Matrizen auf den Tragringen oder der Tragplatte angeordnet, die insbesondere bevorzugt in ihren Ausmessungen kleiner sind als die Abstände zwischen den einzelnen Pressengestellen, so dass eine direkte Auswechslung der Matrizensegmente ohne größere Ausbauten an Pressenrahmen möglich ist. Grundsätzlich könne die offenen oder mehrteiligen Pressenrahmen problemlos von der Matrize abgehoben werden, wobei vorzugsweise die Lager unterhalb der Matrize weiter vor Ort bleiben und während einem Notbetrieb oder einem reduzierten Betrieb weiterhin ihre Funktion übernehmen.
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Ein weitere Vorteil ist, dass über einen sehr direkten Antriebsfluss der Momente die Matrize mit möglichst wenig Zwischenelementen möglichst unmittelbar angetrieben werden kann, da durch die bewegliche Lagerung der Matrize in den Pressengestellen und die damit mögliche Aufweitung des Innendurchmessers jetzt große Matrizendurchmesser herstellbar und beherrschbar sind, und damit entsprechend Platz zwischen den einzelnen Pressengestellen vorhanden ist um einen Antrieb mit einem Ritzel direkt dazwischen zu positionieren.
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Im Folgenden wird weiter die vorteilhafte Gestaltung und der einfache Aufbau einer Pelletierpresse beschrieben wobei in der Pelletierpresse zumindest eine Pressvorrichtung, bestehend aus zumindest einer Walze und/oder der Matrize innerhalb eines Pressengestells angeordnet ist, wobei als Pressengestell zumindest ein C-Rahmen und/oder zumindest ein Fensterrahmen angeordnet ist. Es können somit einzelne Pressengestelle aus der Pelletierpresse entnommen und während deren Reparatur der Betrieb mit den verbleibenden Pressengestellen respektive den Pressvorrichtungen fortgesetzt werden. Eine nicht näher beschriebene Streuung der Biomasse auf die Matrize wird hierzu falls notwendig entsprechend verändert, so dass die Menge an auf der Matrize liegenden Biomasse weiterhin vor jeder Walze in den Grenzbereichen verbleibt, die für einen Betrieb zulässig sind. Beispielsweise kann eine Streuvorrichtung vorgesehen sein, die jeder Walze respektive einem Pressengestell separat Biomasse zuführt, welche ggf. zusätzlich an dem Pressengestell montiert ist und entsprechend bei einem Ein- oder einem Ausbau mit ein oder ausgebaut wird. Insbesondere gilt für die nicht in allen Variationen und Einzelheiten beschriebene Anordnung der Stellglieder (meist hydraulische Kolben-Zylinderanordnungen), dass diese im Pressengestell an einer Vielzahl an möglichen Stellen verbaut sein können, was insgesamt vom Aufbau der Pelletierpresse abhängig ist. Bevorzugt ist die Matrize im Pressengestell mittels Lager am Pressengestell bewegbar gelagert und die Walzen sind stationär, aber zur Matrize hin- oder weg verfahrbar, angeordnet. Es ist offensichtlich, dass Stellvorrichtungen nicht nur zur Verstellung dienen könnten sondern bei entsprechender Auslegung auch Kräfte zur Verpressung der Biomasse durch die Matrize einbringen können. Vorzugsweise kann auch das Lager der Matrize in diesem Sinne verfahrbar angeordnet sein. Vorzugsweise sind bei einer großen Pelletierpresse mit mehr als 750 mm, besonders bevorzugt mit mehr als 1.000 mm, Innendurchmesser der Matrize mit mehr als drei, bevorzugt mit mehr als fünf, insbesondere bevorzugt mit mehr als sieben Kollerwalzen zumindest zwei oder mehr Antriebe angeordnet. Zumindest ein Lager der Matrize kann auch außerhalb eines Pressengestells angeordnet sein, um insbesondere bei einer geringen Anzahl an Pressengestellen für eine ausreichende Abstützung der Matrize zu sorgen. Vorzugsweise kann als Pressvorrichtung ein ein- oder ein mehrteiliges Pressengestell angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist ein mehrteiliges Pressengestell zumindest aus einem Querhaupt und zwei Zuglaschen gebildet. Das zweite Querhaupt kann entweder eigenständig oder durch die Anordnung zumindest einer Walze respektive der in den Lagern angeordneten Achse der Walze substituiert sein. Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang der mehrteiligen Pressengestelle, dass diese durch schnell ver- und entriegelbare Verbindungen, besonders bevorzugt Bolzen, verbunden sind, um zumindest Teile des Pressengestells schnell und einfach aus oder in die Pelletierpresse zu verbringen. Bevorzugt ist hierzu an dem Pressengestell zumindest eine Angriffsfläche für die Gabeln eines Gabelstaplers oder für einen Kranhaken angeordnet. Die Pressvorrichtungen sind bevorzugt gleichmäßig entlang der Matrize 4 angeordnet. An zumindest einer Pressvorrichtung können Zubehörteile, wie zumindest eine Streuvorrichtung, eine Streuführung und/oder eine Seitenwand angeordnet sein.
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In vorteilhafter Weise können nun nach der Lehre der Erfindung Pelletierpresse modular aufgebaut werden. Damit kann beispielsweise während eines längeren Produktionszeitraumes die Produktionskapazität durch Variation der Pressengestelle je nach Bedarf angepasst werden, so dass in einfacher Art und Weise Mehr- oder Minderkapazitäten an zu liefernden Pellets vermieden werden können. Auch ist es bei entsprechender Auslegung möglich eine später ohne Probleme nachrüstbare Pelletierpresse einem Kunden anzubieten, der beispielsweise erst eine Pelletierpresse mit fünf Pressvorrichtungen kauft, die später mit weiteren Pressvorrichtungen respektive Pressengestellen nachgerüstet werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Wirkung der Erfindung können eine Vielzahl an Teilen anlagen- und maschinentechnisch vereinfacht ausgelegt werden, wobei durch die Vielzahl gleicher Teile (Pressenrahmen, Zuglaschen, Querhäupter, Wälzlager, Antriebe, Tragringe, Tragtisch) die Fertigung in Serie und auch die Ersatzteillagerhaltung deutlich vereinfacht und kostengünstig zu verwirklichen ist. Besonders bevorzugt weist bei einer modularen Pelletierpresse mit mehreren Pressvorrichtungen bzw. Pressengestellen das Pressengestell Mittel zur Aufnahme eines Antriebes auf, so dass bei Erweiterung der Kapazität einer Pelletierpresse je Pressvorrichtung auch ein Antrieb oder alle zwei Pressvorrichtungen ein Antrieb usw. verbaut oder ausgebaut werden kann.
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Durch die Stellvorrichtungen in den Pressvorrichtungen respektive den Pressengestellen können die Walzen und/oder die Matrize einen Hub ausführen. Weisen beispielsweise die Walzen Stellvorrichtungen für einen Hub aus, so ist es verfahrenstechnisch sehr einfach bei einer Störung in einem Pressengestell die Walze in eine Ruhestellung zu verfahren und dort zu halten. Die Produktion kann, ggf. wird die für diese Walze zuständige Streuvorrichtung angehalten oder blockiert, indes weiterlaufen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn ein geplanter Wartungszyklus ansteht oder ein Produktionszyklus in naher Zukunft abgeschlossen wird und schon aus diesen Gründen die Produktion angehalten werden muss. Auch ist bei einem 24/7-Betrieb denkbar, dass die Produktion geringfügig vermindert in einer Spät- oder Nachtschicht weiterlaufen kann bis die entsprechende Wartungs- bzw. Reparaturmannschaft am Morgen des nächsten Tages ihren Dienst antritt.
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Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
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Es zeigen:
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1 eine Draufsicht auf eine kreisförmige Flachmatrize und mehreren darauf abrollenden Walzen in vier Pressvorrichtungen respektive Pressengestellen, wobei die Flachmatrize beweglich in den Pressengestellen gelagert ist und um ihre Achse rotiert,
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2 zwei seitliche Schnittansichten entsprechend der Schnittlinien nach 1 durch ein Pressengestell (links) und einen Antrieb (rechts) an einer Matrize,
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3 eine Gegenüberstellung zwei verschiedener Pressengestelle mit einem C-Rahmen (links) und einem einteiligen Fensterrahmen (rechts),
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4 zwei Seitenansichten eines mehrteiligen Pressengestells respektive eines gebauten Pressenrahmens mit hervorgehobener Darstellung möglicher Stellvorrichtungen zur Verstellung der Lage der Matrize und/oder der Walzen zueinander,
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5 ein mehrteiliger Aufbau einer bewegbaren Tragvorrichtung für eine Matrize bestehend aus einem Tragtisch und zwei koaxialen Tragringen mit einem beispielhaften Antrieb und
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6 eine beispielhafte Ausführung einer fundamentgebundenen Pelletierpresse.
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In 1 ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Pelletierpresse 3 mit vier Pressvorrichtungen 12 dargestellt. Bevorzugt können aber, teilweise abhängig vom Innen- bzw. Außendurchmesser der Matrize eine Vielzahl von Pressvorrichtungen 12 in der Pelletierpresse 3 angeordnet sein. Eine Pressvorrichtung 12 besteht dabei zumindest aus einem Pressengestell 21 in ein- oder mehrteiliger Ausführungsform und einer darin beweglich gelagerten Walze 5, wobei die Walze 5 ihre Bewegung in Richtung oder entgegen der Abrollfläche 19 ausführt. Die Matrize 4 ist beweglich in den Pressvorrichtungen 12 gelagert und durchläuft diese zur Verpressung der Biomasse 1 in die Bohrungen 13 mittels der Walzen 5. Die Matrize 5 bzw. die Tragvorrichtung der Matrize 5 wird über ein Mittel zur Drehmomentübertragung und durch zumindest einen Motor 18 angetrieben. Vorzugsweise ist zwischen dem Motor 18 und der Matrize 4 ein Getriebe 17 angeordnet. Bei einer flachen kreisförmigen Matrize entsteht so eine kreisförmige Bewegung um die Achse der Matrize 4 wobei abwechselnd die Pressvorrichtungen 12 respektive die Pressengestelle 21 mit den Walzen 5 durchlaufen werden. Ein beispielhaftes Getriebe 17 besteht aus einem Antriebsritzel des Motors 18 und einer Verzahnung 30, die außenseitig der Matrize 4 bzw. der Tragvorrichtung, die aus zumindest zwei koaxial angeordneten Stützringen 8 und/oder einer Tragplatte 31 besteht, angeordnet ist. Die Verzahnung kann auch am Innendurchmesser dieser Elemente angeordnet sein.
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In 2 erkennt man das Fundament 14 der Pelletierpresse 3, wobei in der schematischen Schnittdarstellung links ein Pressengestell 21 mit einem mehrteiligen Pressenrahmen, der zumindest aus einem unteren Querhaupt 7 und zwei Zuglaschen 6 besteht, angeordnet ist, wobei die in den Zuglaschen 6 gelagerte Achse 16 der Walze 5 mit Hilfe entsprechender Maschinenelemente, respektive Lager 24 und Stellvorrichtungen 22, beweglich gehalten ist (4). Während des Abrollens auf der Abrollfläche 19 der Matrize 4 wird die Biomasse 1 durch die Bohrungen 13 zu Pellets 10 verpreßt. Der Eintrag der Biomasse 1 zwischen die Seitenwände 11 der Pelletierpresse 3 ist nur schematisch dargestellt. Bevorzugt wird jeder Walze direkt davor oder darauf Biomasse 1 mittels einer Fördervorrichtung aufgebracht. Die in diesem Beispiel angetriebene Matrize 4 ist mittels Lager 9 auf dem unteren Querhaupt 7 abgestützt und schließt somit effektiv und gleichmäßig den vorliegenden Lastfluss innerhalb der Pressvorrichtung 12, respektive des Pressengestells 21 bzw. des Pressenrahmens 20, 27. Neben dem Eigengewicht der Walzen 5 können Stellvorrichtungen 22 angeordnet sein, die neben einer ggf. notwendigen Abstandseinstellung zwischen Walze 5 und Matrize 4 auch für eine optionale verstärkte Krafteinleitung auf das zu verpressende Material, respektive die Biomasse 1, sorgen können. In einer möglichen Variante eines gebauten Pressengestells 21 kann die Pressvorrichtung 12 ein eigenes oberes Querhaupt (nicht dargestellt) aufweisen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen mehrteilige Pressengestelle 21 Verriegelungen bzw. Bolzen 15 auf, mit denen diese schnell zerlegt werden können. Dabei ist es hilfreich, wenn Teile des Pressengestells 21 Angriffsflächen aufweisen, mit denen eine Hebevorrichtung, beispielsweise ein Kranhaken und/oder zumindest eine Gabelstaplergabel, mit einem Teil des Pressengestells 21 wirkverbunden wird und zumindest diesen Teil aus der Pelletierpresse 3 einfach entfernen oder auch einbringen kann. Werden beispielsweise die Bolzen 15 am unteren Querhaupt 7 des Pressengestells 7 gelöst, können die zwei Zuglaschen 6 mit der Walze 5 und deren Achse 16 problemlos aus der Pelletierpresse 3 nach oben herausgezogen werden. Besonders vorteilhaft ist dieses Verfahren, weil das untere Querhaupt 7 weiterhin auf dem Fundament 14 verbleiben kann und die Lager 9 die Matrize 4 während eines wieder aufgenommenen Betriebes der Pelletierpresse 3 weiterhin stützen können. Besonders bevorzugt ist diese Variante mit einem zusätzlichen oder im Falle der Ein- oder Ausbringung eines Segmentes des mehrteiligen Pressengestells 21 aufsteckbaren oder vorhandenen oberen Querhauptes. Es wird darauf hingewiesen, dass bei Verwendung einer mehrteiligen ringförmigen Matrize, diese zerlegt werden kann und ein geschlossener Fensterrahmen 20 ebenfalls aus der Pelletierpresse entnommen werden kann, wenn notwendig. Die hier dargestellte Matrize 4 ist auf einer Tragvorrichtung angeordnet, die aus zwei koaxialen Tragringen 8 aufgebaut ist und zwischen denen sich ein Ringraum 29 ausbildet. Leitbleche oder Führungsmittel für die Pellets 10 wurden nicht weiter eingezeichnet um die Übersichtlichkeit der schematischen Darstellung zu wahren. Bevorzugt ist die Verzahnung 30 nur am äußeren, größeren Tragring 8 außenseitig angeordnet.
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3 zeigt eine Gegenüberstellung zwei verschiedener Pressengestelle 21 mit einem C-Rahmen 27 und einem einteiligen Fensterrahmen 20. Ebenfalls konträr dargestellt ist, dass die Walze 5, respektive die Achse 16, auf der linken Seite der Figur in eigenen Stützarmen 26 gelagert ist, wohingegen auf der rechten Seite der Figur die Walze 5 in den vertikalen Ästen des geschlossenen Fensterrahmens 20 angeordnet ist. Diese beiden Alternativen wären selbstverständlich austauschbar und je nach Ausführungsform der Pelletierpresse 3 auch noch in anderen Varianten denkbar. Weiter erkenn man, dass zwischen den Tragringen 8 und der Matrize 4 eine Tragplatte 31 angeordnet ist. Bevorzugt sind mehrere Bohrungen 13 der Matrize 4 zumindest einer Durchbrechung 28 in der Tragplatte 31 und/oder im Wesentlichen die gleiche Anzahl an Durchbrechungen 28 in der Tragplatte 31 wie Bohrungen 13 in der Matrize 4 angeordnet sind, wobei die Durchbrechungen 28 gegenüber den Bohrungen 13 im Wesentlichen größer ausgeführt sind. Dies dient vor allem zur Unterscheidung, dass die Tragplatte 31 kein entscheidender Anteil an der Ausgestaltung der Pellets 10 und eher nur für eine Durchleitung der Pellets an einer solide abgestützten Matrize 4 zuständig ist. Besonders bevorzugt ist zumindest einer der Tragringe 8 und/oder die Tragplatte 31 in seiner axialen Erstreckung im Wesentlichen größer ausgeführt ist als in einer radialen Erstreckung.
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4 zeigt zwei Seitenansichten eines mehrteiligen Pressengestells 21 einer Pressvorrichtung 12 mit hervorgehobener Darstellung möglicher Stellvorrichtungen 22 zur Verstellung der Lage der Matrize 4 und/oder der Walzen 5 zueinander. Dabei ist zur Verstellung der Walze 5 im Pressengestell 21 in zumindest einer Zuglasche 6 ein Fenster 25 oder eine äquivalente Öffnung oder eine Auskragung angebracht, an der zumindest eine Stellvorrichtung 22 und/oder ein Lager 24 angeordnet sind, damit die Walze 5 wie mit einem Doppelpfeil dargestellt in der Vertikalen von der Matrize 4 weg oder auf die Matrize 4 zu bewegbar ist. Auch die Lager 9 der Matrize 4 könnten verstellbar mittels einer Stellvorrichtung 22 angeordnet sein. Insbesondere mit einer hydraulischen Zylinder-Kolbenanordnung als Stellvorrichtung 22 können Kräfte in der Pressvorrichtung 12 zur Förderung der Verpressung der Biomasse 1 bewirkt werden. In vorteilhafter Weise könnte die Stellvorrichtung auch als Schwingungsdämpfer der Pelletierpresse 3 wirken.
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Bei einer höhenverstellbaren Matrize 4 ist besonders von Vorteil, dass der Ausbau eines Lagers 9 aus dem Pressengestell 21 vereinfacht wird, wenn die Stellvorrichtungen 22 weiterer Pressengestelle 21 ausfahren und die Matrize 4 anheben. Alternativ kann natürlich die Matrize 4 auch mittels externer Hilfsmittel angehoben werden oder es werden zuerst die Zuglaschen 6 nach Entfernung der Bolzen 15 angehoben und anschließend die Lager 9 gewechselt. Insbesondere besteht die Möglichkeit innerhalb des Matrizenringes bei kreisförmigen Matrizen 5 Arbeiten durchzuführen. Im Übrigen kann es sinnvoll sein die Motoren 18 zum Antrieb der Matrize 4 direkt in den Pressengestellen 21 vorzusehen. Damit kann die notwendige Antriebsleistung, die in der Regel abhängig ist von der Anzahl der Walzen 5 direkt an die Anzahl der Pressvorrichtungen 12 angepasst werden. In vorliegender Zeichnung ist die Matrize 4 nur auf der Tragplatte 31 gelagert, wobei hier deutlich die gegenüberliegenden Durchbrüche 28 je Bohrung 13 dargestellt sein sollen. Eine Pressvorrichtung 12 kann im Übrigen, wenn es die Auslegung der Pelletierpresse 3 erfordert, auch aus mehreren Pressengestellen aufgebaut sein. Beispielsweise kann ein Pressengestell aus mehreren zueinander parallel angeordneten C- und/oder Fensterrahmen 27, 20 bzw. mehrteiligen Fensterrahmen 6, 7 bestehen. Vorzugsweise sind die Pressengestelle 21 mittels einer Verbindung im Bereich des Fundaments 14 und/oder im Wesentlichen im Bereich der Walzen 5 wirkverbunden (nicht dargestellt). Auch ist es denkbar, dass als Lager 9 Wälzlager am Pressengestell 21 oder an den Tragringen 8 oder an der Tragplatte 31 angeordnet sind, wobei bei einer Anordnung der Wälzlager an den Tragringen 8 oder an der Tragplatte 31 eine die Pressengestelle verbindende Abrollfläche für die Lager angeordnet ist.
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In 5 wird nochmals ein mehrteiliger Aufbau einer bewegbaren Tragvorrichtung für eine Matrize 4 bestehend aus einer Tragplatte 31 und zwei koaxialen Tragringen 8 mit einem beispielhaften übergreifenden Antrieb 18 bzw. eines übergreifendes Getriebes 17. Je nach aufzubringenden Momenten kann es notwendig sein die Verzahnung 30 möglichst lang auszubilden.
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In 6 findet sich eine beispielhafte Anwendung einer fundamentgebundenen Pelletierpresse. Dabei ist rechts ein einseitig offener C- oder U-Rahmen derart angeordnet, dass die offene Seite in Richtung Fundament 14 angeordnet ist und die Matrize 4 durch die so entstehende Öffnung geführt ist. Dabei können die Lager 9 direkt auf dem Fundament 14 angeordnet sein, oder auf dem Fundament ist eine entsprechende Führung angeordnet, wenn die Lager 9 an der Tischvorrichtung, respektive den Tragringen 8 und/oder der Tragplatte 31, angeordnet sind. Auf der linken Seite ist ein mehrteiliger Pressenrahmen dargestellt, der mittels Bolzen 15 an einem am Fundament 14 angeordnetem Befestigungsmittel fixiert ist. Beide Pressengestelle können, vorzugsweise nach Öffnung einer Schnellspannvorrichtung, vom Fundament abgehoben werden. Bei beiden Varianten substituiert das Fundament das notwendige untere Querhaupt.
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Hinsichtlich der Dimensionen hat sich herausgestellt, dass die Wirkbreite der Walzen 5 zwischen 200 und 500 mm liegen sollte, bevorzugt im Wesentlichen 300 mm. Der Durchmesser der Matrize 4 sollte zwischen 1,5 und 5 m liegen, bevorzugt zwischen 2,5 und 3 m, insbesondere 2,85 m. Ein Kollerdurchmesser von 300 bis 500 mm ist von Vorteil, besonders bevorzugt ist dabei im Wesentlichen ein Durchmesser von 400 mm.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Biomasse
- 2
- Verdichtungsraum
- 3
- Pelletierpresse
- 4
- Matrize
- 5
- Walze
- 6
- Zuglasche
- 7
- unteres Querhaupt
- 8
- Tragring
- 9
- Lager
- 10
- Pellets
- 11
- Seitenwand
- 12
- Pressvorrichtung
- 13
- Bohrungen
- 14
- Fundament
- 15
- Bolzen
- 16
- Achse Walze 5
- 17
- Getriebe
- 18
- Antrieb
- 19
- Abrollfläche
- 20
- Fensterrahmen
- 21
- Pressengestell
- 22
- Stellvorrichtung
- 23
- Führungsmittel
- 24
- Lager Achse 16
- 25
- Fenster
- 26
- Stützarme
- 27
- C-Rahmen
- 28
- Durchbrüche
- 29
- Ringraum
- 30
- Verzahnung
- 31
- Tragplatte
- 32
- Pressrichtung
