DE202015003458U1

DE202015003458U1 - Vorrichtung zum Pelletieren von Biomasse

Info

Publication number: DE202015003458U1
Application number: DE202015003458.6U
Authority: DE
Original assignee: Rudnick & Enners Maschinen und Anlagenbau GmbH; Rudnick & Enners Maschinen- und Anlagenbau GmbH
Current assignee: Rudnick & Enners Maschinen und Anlagenbau GmbH; Rudnick & Enners Maschinen- und Anlagenbau GmbH
Priority date: 2015-05-09
Filing date: 2015-05-09
Publication date: 2015-06-15
Anticipated expiration: 2025-05-10

Abstract

Vorrichtung zum Pelletieren von Biomasse, insbesondere Holz, Getreide, Miscanthus, Stroh, Mais oder dergleichen Materialien, bestehend aus einer Matrize, einem Gehäuse, Kollerrädern befestigt auf Kollerwellen, einem Einlauftrichter, einer Justiervorrichtung zum Einstellen des Kollerabstandes zur Matrize, sowie Auslauftrichtern, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise kreisförmige Matrize (5) hinsichtlich ihres geometrischen Aufbaus aus mehreren scheiben- oder ringförmigen Elementen (11) besteht und in einem definierten Abstand zu den mit vorzugsweise kreisförmig ausgebildeten und/oder genuteten oder perforierten Kollern (3), welche aus einer Kollernabe (7) und Kollerringen (9), welche mit ihren Seitenflächen zueinander gerichtet auf dem Umfang der Kollernabe (7) befestigt sind, auf einer feststehenden, horizontal angeordneten Kollerwelle (4), welche in ihrem vertikalen Abstand zur Matrize (5) verstellbar ist, ausgebildet ist.

Description

Beim Pelletieren sind Koller und Matrize hohen Beanspruchungen aufgrund von hohen Presskräften ausgesetzt. Als Folge dessen verschleißen Koller und Matrizen sehr schnell und müssen frühzeitig ersetzt werden. Bei der Materialverdichtung in den Presskanälen treten hohe Drücke und hohe Reibungsbeanspruchungen an den Presskanalwänden in der Matrize auf. Außerdem verschleißt die Lauffläche der Koller auf der Matrizenoberfläche, bei den erforderlichen geringen Abständen zwischen Kollerumfangsfläche und Matrize sehr stark. Aktuelle Matrizen bestehen meist aus nur einem Bauteil. Da der größte Verschleiß auf der Matrizenoberfläche und im konischen Einlauf des Presskanals auftritt, ist es sinnvoll lediglich diesen lokalen Bereich zu ersetzen und die intakten Elemente der Matrize wiederzuverwenden. Die Länge und Geometrie des Presskanals hat einen erheblichen Einfluss auf die Pelletqualität. Hierbei haben unterschiedliche Materialien auch unterschiedliche Anforderungen an den Presskanal. Ein längerer Presskanal sorgt für eine höhere Verdichtung des Eingangsmaterials.
In DE 10 2009 047 902 A1 ist eine mehrteilige Matrize beschrieben. Die beschriebene Matrize ist in eine Anzahl von Segmenten in Kuchenstückform unterteilt.
In DE 20 2011 108 917 U1 ist ein mehrteiliges Kollerrad beschrieben, wobei eine Kollerbandage mittels konischem Klemmmechanismus und einer Anzahl von Schrauben auf einer Kollernabe befestigt ist.
Die in DE 10 2009 047 902 A1 beschriebene Matrize hat den Nachteil, dass im Falle einer verschlissenen Oberfläche alle Segmente ersetzt werden müssen, da der Verschleiß der Matrize durch die Koller die gesamte Matrizenoberfläche betrifft und diese über alle Segmente ausgebildet ist.
Die Fertigung einer einteiligen Kollerbandage wie in DE 20 2011 108 917 U1 ist mit hohen Kosten aufgrund einer aufwändigen Herstellung verbunden.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstigere Lösung zur Herstellung und zum Austausch von verschlissenen Matrizen und Kollern zu finden, bei denen nicht die gesamte Matrize bzw. der gesamte Koller ausgetauscht werden muss. Außerdem ist es wünschenswert zur Verdichtung von unterschiedlichen Materialien die Presskanallänge und -geometrie mit möglichst wenig Zeit- und Umrüstaufwand zu variieren.
Diese Problemstellung wird gemäß der nachfolgend beschriebenen Erfindung mittels einer Vorrichtung zur Pelletierung von pressbaren Materialien erreicht, bestehend aus einem Gehäuse (1), einem Einlauftrichter (2), einem Auslaufschacht (6), einer Antriebsvorrichtung, einer Matrize (5), einer Kollerwelle (4), sowie einer Anzahl von Kollern (3), wobei die Koller (3) mehrteilig ausgeführt sind, so dass eine Kollernabe (7) zur Aufnahme einer Anzahl von Kollerringen (9) vorgesehen ist, welche auf der Kollernabe (7) mittels einer Anzahl von Führungselementen (10) geführt und anschließend befestigt wird, des Weiteren die Matrize (5) ebenfalls aus mehreren Matrizenelementen (11) besteht, wobei die Elemente scheibenförmig übereinander angeordnet werden und mittels einer Anzahl von Ausrichtelementen zueinander ausgerichtet werden, wobei das zu pelletierende Material über einen Einlauftrichter (2) auf die rotierende Matrize (5) gestreut wird und die Höhe des sich bildenden Materialteppichs vor den Kollern (3) mittels einer Anzahl von höhenverstellbaren Blechen im Einlauftrichter (2) begrenzt ist und dieser über eine Anzahl von drehbaren Kollern (3) durch eine Anzahl geometrisch geformter Presskanäle (12) der Matrize (5) gepresst wird, wobei die Länge der Presslinge mittels einer in vertikaler Richtung verstellbaren Ablängvorrichtung eingestellt wird, bevor diese über eine Anzahl von Auslaufschächten (6) beispielsweise in Sammelbehältnisse befördert werden.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel, welches in den Figuren schematisch dargestellt ist, weiter erläutert. Es zeigen:
1: Eine Vorrichtung mit Gehäuse (1), Einlauftrichter (2), Koller (3), Kollerwelle (4), Matrize (5), Auslaufschacht (6) in isometrischer Ansicht.
2: Eine Vorrichtung mit Gehäuse (1), Einlauftrichter (2), Koller (3), Kollerwelle (4), Matrize (5) in Draufsicht.
3: Eine Vorrichtung mit Gehäuse (1), Einlauftrichter (2), Koller (3), Kollerwelle (4), Matrize (5), Auslaufschacht (6) in einer Schnittansicht.
4: Einen einzelnen Kollerring (9) mit Führungselementen (10) in einer isometrischen Ansicht.
5: Einen Koller (3) bestehend aus einer Kollernabe (7) sowie einer Anzahl von Kollerringen (9) in einer isometrischen Ansicht.
6: Eine Matrize (5) bestehend aus einer Anzahl von Matrizenelementen (11) mit Pressbohrungen (12) in isometrischer Ansicht.
Die 1, 2 und 3 verdeutlichen den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Gehäuse, einem Einlauftrichter, einer Matrize, einer Anzahl von Kollern, einer Kollerwelle sowie einer Anzahl von Auslauftrichtern.
4 zeigt einen einzelnen Kollerring (9) mit Führungselementen (10), welcher auf die Kollernabe (7) aufgeschoben wird.
5 zeigt eine Kollernabe (7) mit einer Anzahl von montierten Kollerringen (9).
6 zeigt eine Anordnung von Matrizenelementen (11) zu einer Matrize (5).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009047902 A1 [0002, 0004]
DE 202011108917 U1 [0003, 0005]

Claims

Vorrichtung zum Pelletieren von Biomasse, insbesondere Holz, Getreide, Miscanthus, Stroh, Mais oder dergleichen Materialien, bestehend aus einer Matrize, einem Gehäuse, Kollerrädern befestigt auf Kollerwellen, einem Einlauftrichter, einer Justiervorrichtung zum Einstellen des Kollerabstandes zur Matrize, sowie Auslauftrichtern, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise kreisförmige Matrize (5) hinsichtlich ihres geometrischen Aufbaus aus mehreren scheiben- oder ringförmigen Elementen (11) besteht und in einem definierten Abstand zu den mit vorzugsweise kreisförmig ausgebildeten und/oder genuteten oder perforierten Kollern (3), welche aus einer Kollernabe (7) und Kollerringen (9), welche mit ihren Seitenflächen zueinander gerichtet auf dem Umfang der Kollernabe (7) befestigt sind, auf einer feststehenden, horizontal angeordneten Kollerwelle (4), welche in ihrem vertikalen Abstand zur Matrize (5) verstellbar ist, ausgebildet ist.
Vorrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koller (3) aus mehreren Kollerringen (9) bestehen, die auf der Kollernabe (7) zusammengesetzt und verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Geometrie und Länge von Presskanal, Einlauf und Gegenbohrung mittels Anzahl und Dicke sowie Art der Matrizenscheiben (11) variabel ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrizenscheiben (11) lösbar miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollerringe (9) vorzugsweise in Form einer lösbaren Klemmverbindung mit der Kollernabe (7) verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollerringe (9) vorzugsweise mittels einer Passfederverbindung mit der Kollernabe (7) gegen Verdrehen um die Achse der Kollernabe gesichert sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrizenteile (11) und deren Presskanäle (12) mittels einer Anzahl von Zentrierelementen, vorzugsweise in Form von Passstiften, zueinander ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenflächen der Kollerringe (9) vorzugsweise zylindrisch ausgeprägt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innen- und/oder Außenfläche der Kollernabe (7) eine Anzahl von Führungselementen (8), vorzugsweise in Form von Nuten, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (5) vorzugsweise mittels eines elektrischen Antriebs in Rotation versetzt wird, wodurch eine definierte Relativbewegung zwischen Matrize (5) und Koller (3) ausgebildet ist.