DE1037941B - Walzenbrikettpresse zum Brikettieren von Erzen, Kohle oder aehnlichen Stoffen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 80 a 25/20

INTERNAT. KL. B 28 L·

PATENTAMT

K 281581 Vc/80 a

ANMELDETAG: 23. FEBRUAR

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 28. AU G U ST 19 5 8

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walzenbrikettpresse zum Brikettieren von Erzen, Kohle oder ähnlichen Stoffen.

Bei den bisher bekannten Walzenbrikettpressen mit paarweise gegeneinander umlaufenden Walzen und einem oberhalb der Walzen angeordneten Verteilerkasten mit Rührwerk für das zu brikettierende Gut, dessen Boden mit Öffnungen in der Mitte über jedem Walzenpaar versehen ist, wird das zu brikettierende Gut in lockerem, zerkleinertem Zustand unmittelbar zwischen die Walzen der Presse gebracht. Auf diese Weise hergestellte Briketts weisen eine verhältnismäßig geringe Festigkeit auf, so daß sich bei dem weiteren Transport ein hoher Abrieb ergibt. Um die Festigkeit zu erhöhen, hat man bereits vorgeschlagen, die Briketts nach dem ersten Durchgang durch die Presse wieder zu zerkleinern und dann erneut zu brikettieren. Der erste Durchgang durch die Presse bewirkt dann eine gewisse Vorverdichtung des Gutes, während der zweite Durchgang erst zur eigentlichen Formgebung dient. Auf diese Weise ist es zwar möglich, Briketts mit hoher Festigkeit zu erhalten; von Nachteil ist jedoch der sehr erhebliche Arbeitsaufwand für das zweimalige Brikettieren und das nochmalige Zerkleinern.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, in dem keilförmigen Raum oberhalb zweier Walzen eine lotrechte Zunge schwingfähig anzuordnen, welche mit Hilfe von schlagend oder stoßend wirkenden, vorzugsweise mit Preßluft betriebenen Hämmern von hoher Schlagzahl und kleinem Hub in ständige horizontale Schwingungen versetzt wird. Eine wirkungsvolle Vorverdichtung des Brikettiergutes wird bei dieser bekannten Einrichtung jedoch nicht erreicht, weil das Gut erst unmittelbar vor dem Preßvorgang von. der Zunge beeinflußt wird und weil die Stoßrichtung senkrecht zu der Fallrichtung des Gutes liegt, so daß sie der Schwerkraft nicht entgegenwirkt. Außerdem werden die Stöße praktisch nur auf das Gut übertragen, welches sich dicht an der Zunge befindet, so daß auch eine gleichmäßige Vorverdichtung nicht eintritt.

Ferner ist eine Walzenbrikettpresse bekannt, bei welcher unterhalb der Austrittsöffnung des Einfüllschachtes eine Klappe angeordnet ist. Diese Klappe ist längs einer parallel zu den Walzenachsen verlaufenden Kante drehbar gelagert und wird mittels einer Nockenwelle in Rüttelbewegung versetzt. Abgesehen davon, daß die Schwingungszahl der Klappe verhältnismäßig gering ist, ergibt sich auch eine ungleichmäßige Einwirkung der Klappe auf das Brikettiergut, da diese sich auf ihrer Länge ungleichmäßig stark bewegt. Die bekannte Einrichtung ist lediglich zu dem Zweck beschrieben worden, eine gute Aufgabe des Walzenbrikettpresse zum Brikettieren
von Erzen, Kohle oder ähnlichen Stoffen

Anmelder:
Klöckner-Humboldt-Deutz

Aktiengesellschaft,
Köln-Deutz, Mülheimer Str. 149/155

Dr.-Ing. Hanns Decker, Köln-Rath,
ist als Erfinder genannt worden

Gutes herbeizuführen, und der Fachmann kann der Beschreibung nicht entnehmen, daß eine Vorverdichtung beabsichtigt ist. In der Tat wird auch eine wirkungsvolle Vorverdichtung auf diese Weise nicht erreicht.

Es ist schließlich noch eine Vorrichtung zum Zuführen von Brikettiergut zu einer Brikettpresse bekannt, welche im wesentlichen aus einer waagerecht oder nahezu waagerecht angeordneten Rinne besteht, die in längs gerichtete Rüttelbewegungen versetzt wird. Durch diese Bewegungen der Rinne soll ein Zusammenrütteln des Gutes und damit eine Vorverdichtung erzielt werden. Die auf diese Weise praktisch erzielte Vorverdichtung ist aber, wie man leicht einsehen kann, nicht sehr wirkungsvoll. Die einzelnen Gutsteilchen erhalten zwar durch die Rüttelbewegungen eine größere Freiheit, sich nach unten hin in eventuell vorhandene Zwischenräume zu bewegen. Sie führen diese Bewegung in lotrechter Richtung, also die Bewegung, durch die die Vorverdichtung letzten Endes erzielt wird, lediglich unter Wirkung der Schwerkraft aus. Die Schwerkraft allein reicht jedoch, wie gesagt, zu einer wirkungsvollen Vorverdichtung nicht aus.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und auf einfache Weise eine wirksame Entlüftung und Vorverdichtung des Brikettiergutes zu erzielen sowie eine derartige Zuführung zu bewirken, daß man nach einem einzigen Preßvorgang Briketts von hoher Festigkeit erhält. Dies wird bei einer Walzenbrikettpresse der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß der Verteilerkasten schwingfähig gelagert und mit einem Schwingungserreger verbunden ist, welcher ihn mit

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einer Frequenz von etwa 1000 oder mehr Schwingungen pro Minute im wesentlichen in über die ganze Bodenfläche gleichmäßige lotrechte Schwingungen versetzt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der Walzenbrikettpresse,

Fig. 2 einen Schnitt dazu nach Linie IT-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1,

Fig. 4 eine Einzelheit aus Fig. 2 im vergrößerten Maßstab,

Fig. 5 einen Schnitt dazu nach Linie V-V der Fig. 4 und

Fig. 6 eine Einzelheit aus Fig. 5 nach Schnittlinie VI-VI.

In den Fig. 1 bis 3 ist der grundsätzliche Aufbau einer Walzenbrikettpresse wiedergegeben. Das Maschinengestell, welches im wesentlichen aus zwei seitlichen Wänden 1 und 2 besteht, ist auf dem Fundament3 aufgestellt und kann mittels nicht gezeichneter Anker mit diesem verbunden sein. Jede Wand weist, wie Fig. 2 zeigt, etwa die Gestalt eines I-P^r°- fils auf. Auf den Flanschen 6 und 7 der Seitenwände ruhen die Lager 8, 9 und 10 für die Achsen 11, 12 und 13. Zwischen den beiden Lagern 8 der Achse 11 sind auf dieser ein Zahnrad 15 und eine Walze 17 angeordnet. Die Achse 12 trägt das Zahnrad 16 und die Walze 18. Die beiden Zahnräder 15 und 16 greifen. wie Fig. 3 zeigt., ineinander. Auf der Achse 13 ist ein Ritzel 19 vorgesehen, welches seinerseits mit dem Zahnrad 16 im Eingriff steht. An dem einen äußeren Ende der Achse 13 ist eine Kupplung 20 zur Verbindung mit einem nicht gezeichneten Getriebe und einem Antriebsmotor angeordnet.

Die rechteckigen Lagerblöcke 8 bis 10 sind mit Hilfe von Abstandstücken 21 bis 25 in verschiedenem Abstand gehalten. Von oben sind sowohl diese Abstandstücke als auch die Lager 11 bis 13 mit Hilfe von Kopfstücken 26 und 27 abgedeckt. Um den Verschleiß der Walzen an der Oberfläche während des Betriebes von Zeit zu Zeit auszugleichen, sind zwisehen dem Lager 8 und dem Abstandstück 23 mehrere Abstandbleche 31 eingesetzt, und zwar gleichviele Abstandbleche in jeder Seitenwand. Außerdem ist noch, wie Fig. 1 vereinfacht zeigt, ein Keil 32 vorgesehen, welcher zum Festspannen der Lager sowie der Abstandstücke in Längsrichtung dient. Diese Spannvorrichtung kann man auch gleichzeitig so ausbilden, daß sie als Schersicherung gegen übermäßig große Kräfte dient, beispielsweise für den Fall, daß ein metallischer Körper zwischen die Walzen gelangt ist. Die vorstehend erläuterte Lagerung der Walzen gehört nicht zum Gegenstand der Erfindung.

Auf den Kopfstücken 26 und 27 sind Stützen 33 und 34 befestigt, welche einen Verteilerkasten 35 tragen. An der Oberseite weist der Verteilerkasten eine Aufgabeöffnung 36 für das zu brikettierende Gut sowie einen Antrieb 37 auf. Der Antrieb ist mit einer lotrechten Achse 38 verbunden, die an ihrem unteren Ende einen Doppelarm 39 trägt. Der Doppelarm befindet sich dicht oberhalb des Bodens 40 des Verteilerkastens.

In den Fig. 4 bis 6 ist der Boden 40 des Verteilerkastens in vergrößertem Maßstab dargestellt. Er besteht im wesentlichen aus einer ebenen kreisrunden Platte, welche an ihrer Unterseite durch Bleche 41 verstärkt ist, und aus einem Rand 42. Dieser Rand ist unten mit der ebenen Platte verbunden und ist im übrigen nach oben hin derart kegelig erweitert, daß er das untere Ende des Verteilerkastens 35 umgibt. In dem Boden 40 ist eine zweckmäßig rechteckige öffnung 43 angeordnet. Nach unten hin schließt sich der Stutzen 44 an, der in einem Schacht 45 (Fig. 2) mündet. Die Breite des Schachtes entspricht der Breite der zugehörigen Walzen, so daß eine gleichmäßige Verteilung des Gutes in Achsrichtung der Walzen erreicht wird. An dem Umfang des Randes 42 sind lotrecht stehende Platten 46 vorgesehen. Ähnliche Platten 47 sind an dem unteren Ende des Verteilerkastens 35 befestigt. Zwischen den Platten 46 und 47, die ge maß Fig. 6 so gestaltet sind, daß sich ihre äußeren Enden einander gegenüberstehen, ist eine Gummifeder 48 angeordnet und beispielsweise mittels Schrauben 49 und 50 gehalten. Die Gummifedern 48 weisen gemäß Fig. 6 einen Kreisquerschnitt auf, sie können unter Umständen aber auch vorteilhaft rechteckig gestaltet sein.

An der Unterseite des Bodens 40, und zwar in dessen Mitte, ist ein elektromagnetischer Vibrator 51 angeordnet. Dieser ist folgendermaßen aufgebaut: innerhalb eines fest mit dem Boden verbundenen Gehäuses ist ein beweglicher Magnetteil vorgesehen. Dieser Magnetteil ist beiderseitig von je zwei Federn gehalten und damit schwingfähig gelagert, wobei die Achsen dieser Federn mit der vorzugsweisen Schwingrichtung übereinstimmen. An dem Magnetteil sind zwei Magnetkerne angeordnet, welche von Magnetspulen umgeben sind. Sie stehen möglichst dicht einem mit dem Gehäuse des Vibrators verbundenen Anker gegenüber, jedoch so, daß eine Schwingbewegung des Magnetteiles nicht behindert wird. Wenn nun Wechselstrom von beispielsweise 50 Hz in die Magnetspulen mittels einer nicht gezeichneten elektrischen Leitung zugeführt wird, werden die Magnetkerne und damit der Magnetteil wechselnd zu dem Anker hin angezogen, so daß eine Schwingbewegung von 6000 Schwingungen in der Minute entsteht. Unter Umständen ist es aber auch vorteilhaft, den Rüttler mit einer weniger hohen Schwingungszahl, z. B. mit 3000 Schwingungen in der Minute, zu betreiben. Zu diesem Zwecke kann man dem Rüttler einen einfachen Gleichrichter vorschalten, der den elektrischen Strom nur in einer Richtung hindurchläßt. In bildlicher Darstellung schneidet ein derartiger Gleichrichter die untere Hälfte der sinusförmigen Kurve, welche die zeitliche Änderung des elektrischen Stromes wiedergibt, ab und bewirkt somit, daß der Rüttler nur die Hälfte der üblichen Stromimpulse empfängt. Die Steuerung des elektromagnetischen Rüttlers wird von einem zusätzlichen, nicht gezeichneten und an sich bekannten Gerät übernommen. Dieses Gerät ermöglicht eine stufenlose Regelung der Schwingungsweite, und zwar von 0 bis etwa 2 mm. Außerdem kann man an dem Magnetteil Zusatzgewichte anbringen, dadurch die Masse des schwingenden Magnetteiles erhöhen und auch damit die Amplitude vergrößern. Die Frequenz des Rüttlers läßt sich auch mit Hilfe von Frequenzurmvandlern stufenweise herabsetzen.

Die öffnung 43 im Boden des Verteilerkastens kann von der Seite her mit Hilfe eines Schiebers 52 teilweise oder ganz abgeschlossen werden, so daß unter Umständen wenig oder kein Gut in den Schacht 45 einfällt. Der in üblicher Weise ausgebildete Schacht 45 weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Die beiden Seitenwände 53 und 54 sind an ihrem unteren Ende so ausgebildet, daß sie an den beiden Walzen 17 und 18 seitlich um ein Stück überstehen, so daß der keilförmige Raum 55 in der Mitte oberhalb der

beiden Walzen 17 und 18 nach der Seite hin abgedichtet ist. Die Wand 56 des Schachtes 45 ist feststehend angeordnet und endet dicht oberhalb der Walze 18. Die gegenüberstehende Wand 57 ist hingegen an ihrem oberen Ende mit einem Gelenk 58 versehen, so S daß sie mittels eines Gestänges 59 und eines Handrades 60 mehr oder weniger nach der Walze 18 hin verstellt werden kann. Das Gestänge 59 greift ebenfalls gelenkig an der Wand 57 an und ist in seinem anderen Ende an einer Konsole 61 gehalten.

Die Wirkungsweise der oben bezeichneten Einrichtung ist folgende: Das zu brikettierende Gut wird, nachdem es unter Umständen mit einem geeigneten Bindemittel gemischt und mit Hilfe von Dampf vorgewärmt worden ist, durch die Abgabeöffnung 36 in den Verteilerkasten 35 eingegeben. Durch Wirkung des elektromagnetischen Vibrators, welcher Beschleunigungen bis zu etwa dem Sechsfachen der Erdbeschleunigung erzeugen kann, wird der Boden des Verteilerkastens in erster Linie in lotrechte Schwingun- gen versetzt. Auf diese Weise wird das in dem Verteilerkasten befindliche Gut stark durchgerüttelt, entlüftet und ganz erheblich vorverdichtet. Das auf diese Weise vor verdichtete Brikettiergut wird von dem Doppelarm 39 durch die öffnung 43 in den Schacht 45 eingeführt. Der Doppelarm bildet also in Verbindung mit der lotrechten Achse und dem Antrieb ein Rührwerk, welches zum besseren Austrag des Brikettiergutes dient. Das Brikettiergut gelangt auf diese Weise zwischen die beiden Walzen 17 und 18, wird beispielsweise zu eiförmigen Briketts gepreßt und fällt durch die Öffnung 62 in dem Fundament 3 nach unten aus der Brikettpresse heraus. Hier kann man die fertigen Briketts von dem geringen, nicht brikettierten Gut — welches sich nicht vermeiden läßt — mit Hilfe einer Siebvorrichtung trennen. Die Briketts können dann mittels eines Förderbandes abgeführt werden, während das nicht brikettierte Gut in den Verteilerkasten zurückgegeben werden kann.

Die Vorverdichtung kann man durch Änderung und Anpassung der Schwingungszahl des elektromagnetischen Vibrators verändern und den Gegebenheiten anpassen. Im allgemeinen beträgt die Schwingungszahl 3000 Schwingungen in der Minute, und der Hub des Bodens 40 beträgt etwa 0,5 bis 1,3 mm. Man kann die Vorverdichtung aber auch dadurch erhöhen, daß man die Wand 57 möglichst weit nach der Walze 18 hin einstellt, so daß das Brikettiergut in dem Schacht 45 nicht frei herabfällt, sondern in diesem noch zusätzlich einer gewissen Verdichtung unterliegt, weil es dem Druck des darüber befindlichen Gutes ausgesetzt ist.

Die Gummifedern 48 haben eine Doppelaufgabe zu erfüllen. Einmal wirken sie als Schwingfedern für die Schwingbewegung des Bodens 40 gegenüber dem Verteilerkasten 35; hierdurch werden sie auf Schub beansprucht. Zum anderen haben sie die Kräfte aufzunehmen und weiterzuleiten, die durch die Drehbewegung des Doppelarmes 39 erzeugt werden und die versuchen, den Boden 40 mitzudrehen; die senkrechten Platten 46 und 47 sind zu diesem Zweck mit besonderem Vorteil so angeordnet, daß die Gummifedern durch diese Kräfte auf Druck beansprucht werden. Statt vier Federn kann man gegebenenfalls auch fünf oder mehr Federn auf dem Umfang anordnen. Unter Umständen genügen aber auch drei Federn.

In der oben bezeichneten Ausführungsform ist die Wand 57 des Schachtes 45 beweglich dargestellt worden. Statt dessen kann man aber gegebenenfalls auch eine andere Wand des Schachtes oder zwei verschiedene Wände schwenkbar anordnen. Weiterhin ist bei der obigen Ausführungsform nur der Boden des Verteilerkastens schwingfähig gelagert worden. Statt dessen kann man aber auch den ganzen Verteilerkasten in Schwingungen, die in erster Linie lotrecht gerichtet sind, versetzen. Bei dieser Ausführungsform ist dann der Boden mit den übrigen Teilen des Verteilerkastens verbunden und der Verteilerkasten mittels Federn gegenüber dem Maschinengestell schwingfähig gelagert.

In dem obigen Ausführungsbeispiel ist ein elektromagnetischer Vibrator als Schwingungserreger vorgesehen. An Stelle dieses Vibrators kann man unter Umständen aber auch einen anderen Schwingungserreger, beispielsweise einen mechanisch arbeitenden Erreger, verwenden. Einen besonderen Vorteil bietet ein an sich bekannter Unwuchtantrieb mit zwei gegenläufigen Unwuchten. Dabei sind die Unwuchten auf zwei gegenläufig angetriebenen Wellen befestigt, die ihrerseits an dem schwingfähig gelagerten Maschinenteil derart angeordnet sind, daß sich die durch die Unwuchten erzeugten Schwingkräfte in den waagerechten Kraftkomponenten gegenseitig aufheben, in der lotrechten Richtung dagegen voll zur Wirkung kommen. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, die Schwingungszahl beliebig zu verändern, z. B. etwa 1000 oder 1500 Schwingungen in der Minute zu erzeugen.

Schließlich ist es unter Umständen mit besonderem Vorteil möglich, statt des Doppelarmes 39 eine andere mechanische Einrichtung in dem Verteilerkasten für den Austrag des Gutes oder in dem Schacht 45 eine solche vorzusehen, welche das Brikettiergut nach unten hin zwischen die Walzen drückt.

Die Erfindung läßt sich in gleichem Maße auch auf Walzenbrikettpressen anwenden, die mit mehr als zwei Walzen ausgestattet sind und deren Walzen mehr oder weniger als drei Muldenreihen aufweisen.

Zu dem obigen Ausführungsbeispiel ist angegeben worden, daß das Brikettiergut vor dem Eintritt in den Verteilerkasten mit einem Bindemittel, beispielsweise Pech oder Teer, gemischt wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Menge des Bindemittels wesentlich vermindert werden kann.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Walzenbrikettpresse zum Brikettieren von Erzen, Kohle oder ähnlichen Stoffen mit paarweise gegeneinander umlaufenden Walzen und einem oberhalb der Walzen angeordneten Verteilerkasten mit Rührwerk für das zu brikettierende Gut, dessen waagerechter Boden mit öffnungen in der Mitte über jedem Walzenpaar versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkasten schwingfähig gelagert und mit einem Schwingungserreger verbunden ist, welcher ihn mit einer Frequenz von etwa 1000 oder mehr Schwingungen pro Minute im wesentlichen in über die ganze Bodenfläche gleichmäßige lotrechte Schwingungen versetzt.

2. Walzenbrikettpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß statt des ganzen Verteilerkastens nur dessen Boden schwingfähig gelagert und mit dem Schwingungserreger verbunden ist und daß der Boden aus einer ebenen Platte und einem Rand besteht, welcher sich nach oben hin kegelig erweitert und das untere Ende des feststehenden Teiles des Verteilerkastens umgibt.

3. Walzenbrikettpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur schwingfähigen Lagerung des Verteilerkastenbodens drei oder mehr auf dem Umfang des Bodens gleichmäßig verteilte Gummifedern zwischen je zwei lotrechten Metallplatten angeordnet sind, wobei die eine Metallplatte an dem Boden, die andere an dem feststehenden Teil des Verteilerkastens befestigt ist.

4. Walzenbrikettpresse nach Anspruch 1 oder einem der nachfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwingungserreger in der Mitte unter dem Boden des Verteilerkastens ein elektromagnetischer Vibrator angeordnet ist.

5. Walzenbrikettpresse nach Anspruch 1 oder einem der nachfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß unter jeder Öffnung im Boden des Verteilerkastens ein lotrechter Schacht mit rechteckigem Querschnitt angeordnet ist und daß eine Wand des Schachtes an ihrem oberen Ende gelenkig gelagert ist und mittels eines Gestänges geschwenkt werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 721 950, 652 114,
456402;

britische Patentschrift Nr. 339 868.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

® 809 599/393 8.58