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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Pellets, mit einem Matrizenfutter, in dem eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen ausgebildet sind, die einen sich in Durchpressrichtung verjüngenden Durchmesser aufweisen.
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Flachmatrizen sind Pressen zur Herstellung von Pellets. Die Flachmatrizen, die den Kern einer Pelletieranlage bilden, bestehen aus einem mit Durchgangsbohrungen versehenen Matrizenfutter. Das zu den Pellets zu verarbeitende Ausgangsprodukt wird der Oberseite der horizontal angeordneten Flachmatrize zugeführt und mittels auf der Oberfläche der Flachmatrize abrollender Scheiben, der sogenannten Koller, in die Durchgangsbohrungen des Matrizenfutters gepresst. Durch das kontinuierliche Zuführen des zu den Pellets zu verarbeitende Ausgangsprodukt ergeben sich hieraus auf der Unterseite der Flachmatrize endlose gepresste Stränge, die aus den Durchgangsbohrungen des Matrizenfutters austreten. Diese endlosen Stränge werden mit Messern in die gewünschte Teilchenlänge, eben die herzustellenden Pellets geschnitten.
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Da es in der Regel erforderlich ist, dass die Pellets eine bestimmte Festigkeit aufweisen, sind die im Matrizenfutter ausgebildeten Durchgangsbohrungen üblicherweise mit einem sich Durchpressrichtung des zu den Pellets zu verarbeitenden Materials verjüngenden Durchmesser ausgebildet.
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Aus der
DE 10 2010 055 194 A1 ist eine Flachmatrize mit Durchgangsbohrungen bekannt, die in Durchpressrichtung gesehen zwei Abschnitte mit unterschiedlichem Innendurchmesser aufweisen, um so eine Verdichtung des zu pressenden Materials zu erreichen. Der Übergang von dem großen Innendurchmesser zu den kleineren Innendurchmesser ist bei dieser bekannten Flachmatrize als Konus ausgebildet.
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Diese bekannte Flachmatrize hat sich zwar in der Praxis bewährt, jedoch ist die Herstellung des Matrizenfutters mit den beiden unterschiedlichen Innendurchmessern sowie den konischen Übergangsbereich kompliziert und teuer.
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Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Flachmatrize der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist.
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Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Matrizenfutter aus zwei druckfest miteinander verbundenen Matrizenscheiben besteht, wobei zur Ausbildung der Durchgangsbohrungen in der dem Aufgabebereich des zu verpressenden Materialgemischs zugewandten oberen Matrizenscheibe Durchgangsbohrungen mit einem Durchmesser do ausgebildet sind, der größer ist als der Durchmesser du der in der unteren Matrizenscheibe ausgebildeten Durchgangsbohrungen und wobei ein Übergangsbereich der in der unteren Matrizenscheibe ausgebildeten Durchgangsbohrungen als sich vom Durchmesser do auf den Durchmesser du verjüngender Konus ausgebildet ist.
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Durch die Ausbildung des Matrizenfutters als zweiteiliges Matrizenfutter ist der konusförmige Übergang von dem Bereich der Durchgangsbohrung mit dem größeren Durchmesser hin zum Bereich der Durchgangsbohrung mit dem kleineren Durchmesser einfach, exakt und preisgünstig herstellbar. Darüber hinaus ermöglich die zweiteiliege Ausgestaltung des Matrizenfutters ein leichteres vergrößerndes Aufbohren der Durchgangsbohrungen bei auftretendem Verschleiß innerhalb der Durchgangsbohrungen.
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Mit einer praktischen Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Dicke der einzelnen Matrizenscheiben variabel auslegbar ist. Durch diese Möglichkeit, die Dicke der einzelnen Matrizenscheiben variieren zu können lässt sich auch die Länge der einzelnen Abschnitte der Durchgangsbohrungen in den jeweiligen Matrizenscheiben variieren, um zum Erhalt einer gleichbleibenden Festigkeit der zu produzierenden Pellets, die Matrize an die jeweilige Zusammensetzung des Pellet-Rohstoffgemisches anpassen zu können.
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Weiterhin wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass der Winkel α des Konus im Übergangsbereich der unteren Matrizenscheibe variabel ausbildbar ist.
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Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass das Verdichtungsverhältnis des durch die Durchgangsbohrungen gepressten Materials über den Winkel α des Konus im Übergangsbereich der unteren Matrizenscheibe einstellbar ist. Durch die Veränderung des Konuswinkels α lässt sich das Verdichtungsverhältnis und somit die Festigkeit des zu produzierenden Pellets einstellen. Bei wechselnden Pellet-Rohstoffgemischen kann so aufgrund der zweiteiligen Ausbildung des Matrizenfutters die Matrize zur Erzeugung einer gleichbleibenden Festigkeit der Pellets einfach und schnell durch die Wahl der unteren Matrizenscheibe mit dem entsprechenden Konuswinkel α angepasst werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Flachmatrize zur Herstellung von Pellets nur beispielhaft dargestellt ist, ohne die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel zu beschränken. In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine schematische Darstellung einer Produktionsanlage zur Herstellung von Pellets,
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2 eine perspektivische Darstellung einer Flachmatrize und
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3 einen ausschnittweisen vergrößerten Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Flachmatrize.
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Die in Abbildung 1 schematisch dargestellte Produktionsanlage zur Herstellung von Pellets einen Grobzerkleinerer 1, einen Vorzerkleinerer 2, einen Fe-Abscheider 3 sowie die eigentliche Pelletierpresse 4 mit einer Flachmatrize 5 und Kollern 6.
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Die Flachmatrize 5, die den Kern der Pelletierpresse 4 bildet, besteht, wie aus 2 und 3 ersichtlich, aus einem mit Durchgangsbohrungen 7 versehenen Matrizenfutter 8. Das zu den Pellets zu verarbeitende Ausgangsprodukt, wie beispielsweise Kunststoff- und Faserstoffpartikel, wird der Oberseite 9 der horizontal angeordneten Flachmatrize 5 zugeführt und mittels auf der Oberseite 9 der Flachmatrize 5 abrollenden Koller 6 in die Durchgangsbohrungen 7 des Matrizenfutters 8 gepresst.
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Durch das kontinuierliche Zuführen des zu den Pellets zu verarbeitende Ausgangsprodukt ergeben sich hieraus auf der Unterseite 10 der Flachmatrize 5 endlose gepresste Stränge, die aus den Durchgangsbohrungen 7 des Matrizenfutters 8 austreten. Diese endlosen Stränge werden mit nicht dargestellten Messern in die gewünschte Teilchenlänge, nämlich die herzustellenden Pellets geschnitten.
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Damit die Pellets eine bestimmte Festigkeit aufweisen, sind die im Matrizenfutter 8 ausgebildeten Durchgangsbohrungen 7 mit einem sich Durchpressrichtung D des zu den Pellets zu verarbeitenden Materials verjüngenden Durchmesser ausgebildet.
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Bei der Herstellung von Pellets, die als Ersatzbrennstoff bei der Wirbelschichtbefeuerung von Hochöfen einsetzbar sind, ist es erforderlich, dass die Pellets eine hohe Festigkeit und insbesondere eine hohe Abriebfestigkeit aufweisen.
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Wie aus 3 ersichtlich, besteht das Matrizenfutter 8 aus zwei druckfest miteinander verbundenen Matrizenscheiben 11 und 12. Zur Ausbildung der Durchgangsbohrungen 7 sind in der dem Aufgabebereich des zu verpressenden Materialgemischs zugewandten oberen Matrizenscheibe 11 Durchgangsbohrungen 7 mit einem Durchmesser do ausgebildet, der größer ist als der Durchmesser du der in der unteren Matrizenscheibe 12 ausgebildeten Durchgangsbohrungen 7, wobei ein Übergangsbereich 13 der in der unteren Matrizenscheibe 12 ausgebildeten Durchgangsbohrungen 7 als sich vom Durchmesser do auf den Durchmesser du verjüngender Konus 14 ausgebildet ist.
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Durch die Ausbildung des Matrizenfutters 8 als zweiteiliges Matrizenfutter 8 ist der konusförmige Übergang von dem Bereich der Durchgangsbohrung 7 mit dem größeren Durchmesser hin zum Bereich der Durchgangsbohrung 7 mit dem kleineren Durchmesser einfach, exakt und preisgünstig herstellbar. Darüber hinaus ermöglich die zweiteiliege Ausgestaltung des Matrizenfutters 8 ein leichteres vergrößerndes Aufbohren der Durchgangsbohrungen 7 bei auftretendem Verschleiß innerhalb der Durchgangsbohrungen 7.
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Die Dicke der einzelnen Matrizenscheiben 11 und 12 ist variabel auslegbar. Durch diese Möglichkeit, die Dicke der einzelnen Matrizenscheiben 11 und 12 variieren zu können lässt sich auch die Länge der einzelnen Abschnitte der Durchgangsbohrungen 7 in den jeweiligen Matrizenscheiben 11 und 12 variieren, um zum Erhalt einer gleichbleibenden Festigkeit der zu produzierenden Pellets, die Flachmatrize 5 an die jeweilige Zusammensetzung des Pellet-Rohstoffgemisches anpassen zu können.
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Ebenso ist der Winkel α des Konus 14 im Übergangsbereich 13 der unteren Matrizenscheibe 12 variabel ausbildbar.
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Das Verdichtungsverhältnis des durch die Durchgangsbohrungen gepressten Materials ist somit über den Winkel α des Konus 14 im Übergangsbereich 13 der unteren Matrizenscheibe 12 einstellbar. Durch die Veränderung des Konuswinkels α lässt sich das Verdichtungsverhältnis und somit die Festigkeit des zu produzierenden Pellets einstellen. Bei wechselnden Pellet-Rohstoffgemischen kann so aufgrund der zweiteiligen Ausbildung des Matrizenfutters 8 die Flachmatrize 5 zur Erzeugung einer gleichbleibenden Festigkeit der Pellets einfach und schnell durch die Wahl der unteren Matrizenscheibe 12 mit dem entsprechenden Konuswinkel α angepasst werden.
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Eine wie zuvor beschrieben aufgebaute Flachmatrize 5 zeichnet sich dadurch aus, dass sie einfach und kostengünstig herstellbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Grobzerkleinerer
- 2
- Vorzerkleinerer
- 3
- Fe-Abscheider
- 4
- Pelletierpresse
- 5
- Flachmatrize
- 6
- Koller
- 7
- Durchgangsbohrung
- 8
- Matrizenfutter
- 9
- Oberseite
- 10
- Unterseite
- 11
- Matrizenscheibe (obere)
- 12
- Matrizenscheibe (untere)
- 13
- Übergangsbereich
- 14
- Konus
- α
- Konuswinkel
- D
- Durchpressrichtung
- do
- Durchmesser (oben)
- du
- Durchmesser (unten)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010055194 A1 [0004]
