DE2415205C3 - Verfahren zum Brikettieren von Metallspänen, Metallpellets und Metallpulvern auf Walzenpressen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brikettieren von Metallspänen, Metallpellets und Metallpulvern auf Walzenpressen mit zwei Walzen, die auf ihrem Umfang mit schachbrettartig angeordneten Formmulden mit einer im wesentlichen viereckigen Basisfläche versehen sind, denen jeweils ebene Flächen zwischengeschaltet sind und auf der Gegenwalze gegenüberliegen, wobei der aus den Walzen ausgetretene Formstrang durch Ausüben von Seitenkräften auf ihn in Einzelbriketts w unterteilt wird.

Unter Metallspänen sind hier im wesentlichen solche zu verstehen (d. h. kurze oder zerkleinerte Späne) wie sie bisher schon in Walzenpressen brikettiert worden sind.

Bei einer bekannten Walzenpresse zum Verpressen von Metallpulvern sind die Formmulden jeweils so ausgebildet, daß die einzelnen Briketts innerhalb des Formstranges eine positive Überdeckung erhalten. Durch diese positive Überdeckung soll eine Stegbildung vermieden werden und das zu brikettierende Material im Überdeckungsbereich im wesentlichen die gleiche Festigkeit erhalten wie im übrigen Brikett. Für das Zerteilen des Formstranges in Einzelbriketts werden hierbei übliche Strangbrecher vorgeschlagen (US-PS 93378).

Es sind weiter Walzenpressen zum Brikettieren von Metallen in Form von Pulvern oder Spänen bekannt, bei denen Formmulden mit einer im wesentlichen viereckigen Basis, denen jeweils eben? Flächen auf der Gegenwalze gegenüberliegen, iu umlaufenden Reihen angeordnet sind, wobei die Fonnmulden in benachbarten Reihen jeweils entgegengesetzt gerichtet sind. In dem mit diesen Walzen gebildeten Formstrang sind zwischen den kuppelartigen Erhöhungen jeweils in der Mittelebene des Formstranges Stege vorgesehen. Zum Zerteilen des mit einer solchen Walze gebildeten Fonnstranges ist unterhalb des Walzenspaltes in der Bahn des Formstranges eine Vorrichtung vorgesehen, die für jede Reihe eine Auflauffläche hat, wobei die Auflaufflächen am Einlaufende scherenartig geöffnet sind und Knickstellen aufweisen, durch die auf die einzelnen Briketts einer Reihe Biegekräfte eingeleitet werden, durch die die Sinzelbriketts jeweils im Bereich der Stege abgebrochen werden sollen (US-PS 36 77 683).

Es ist weiter eine Walzenpresse zum Brikettieren von Metallen in Form von Pulvern oder Spänen bekannt, bei der die Briketts zur Mittelebene, in der die Verbindungsstege liegen, symmetrisch ausgebildet sind. Zum Zerteilen ist hier unterhalb des Walzenspaltes eine Führungsbahn vorgesehen, mit der der Formstrang um 90° gegen eine der Preßwalzen umgelenkt wird, durch die dann aus dem abgelenkten Strang die Briketts vom Strang abgebrochen werden sollen (US-PS 37 13 763).

Bei der Brikettierung von Metallspänen erstrecken sich auch bei vorhergehender Zerkleinerung der Späne unvermeidlich jeweils Metallspäne von einem Brikett in das benachbarte Brikett Formstränge aus Metallspänen lassen sich daher nicht immer in befriedigender Weise durch die bekannten Mittel zerteilen, mit denen der Formstrang gebogen, angestoßen oder abgelenkt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Brikettieren von Metallspänen usw. so auszugestalten, daß es möglich ist, den sich dabei ergebenden Fonnstrang sicher in Einzelbriketts zu zerteilen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren dadurch gelöst, daß ein Formstrang hergestellt wird, in dessen Mittelebene zwischen den Basisflächen der durch die Formmulden gebildeten kuppelartigen Erhöhungen Stege ausgebildet sind und in dem die Höhe der Erhöhungen über den angrenzenden Stegflächen größer ist als die Stegdicke, und daß der Formstrang durch im wesentlichen senkrecht zur Stegebene auf die kuppelartigen Erhöhungen ausgeübten Druck in Einzelbriketts zerteilt wird.

Eine Verbesserung durch den Anmeldungsgegenstand ist auch und gerade für zähe (biegeunempfindliche) Stahlspäne vorstellbar, weil die erfindungsgemäße Einwirkung senkrecht zum Strang, d. h. als reine Querkraft, in Verbindung mit der besonderen Brikettform zu einer intensiveren lokalen Trennbeanspruchung führt (mit großem Trennweg) als das beim bloßen Biegen um einen relativ großen Radius bisher der Fall war.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen herausgestellt

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im Nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 zeigt einen Abschnitt eines Brikettstranges, wie er bei dem erfindungsgemäßen Verfahren anfällt.

F i g. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie H-Il und Fi g. 3 einen Schnitt längs der Linie IH-III in F i g. 1.

Fig.4 und 5 zeigen Schnitte ähnlich den Schnitten nach den Fig.2 und 3, jedoch mit einer größeren Stegbreite.

Fig.6 zeigt Abwicklungen der Walzenmantel der beiden zusammenwirkenden Walzen einer Walzenbri- s kenpresse.

Fig.7 zeigt schematisch das Vereinzeln der Briketts aus einem Brikettstrang durch im wesentlichen senkrecht zur Stranigebene ausgeübten Druck.

F i g. 8 zeigt die vereinzelten Briketts, nachdem Druck ι ο ausgeübt worden ist

Fig.9 zeigt schematisch eine Anlage zum Brikettieren von Metallspäncn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der Anlage nach Fig. 9.

Fig. 11 zeigt einen Ausschnitt einer Anlage in einer weiteren Abwandlung.

Der in Fig. 1 dargestellte Brikettstrang 2 weist eine Breite B auf, die durch die Breite der für die Herstellung verwendeten Walzen einer Brikettwaizenpresse bestimmt ist Die! sich senkrecht zur Breite erstreckende Länge des Brikettstranges ist willkürlich und durch das unvermeidliche Abreißen des Stranges beim Brikettieren auf der Brikettwaizenpresse bestimmt

Der in der Zeichnung dargestellte Brikettstrang weist in der Breite nebeneinanderliegerj fünf Formbriketts auf, die in Längs- und Querrichtung des Stranges 2 jeweils abwechselnd aus der einen und der anderen Seite des Stranges hervortreten. In Draufsicht auf den Brikettstrang erscheinen damit schachbrettartig angeordnet aus dem Strang vorstehende Brikettformen 4 und dazwischen ebene Flächen 6, unter denen sich jeweils entsprechende Brikettformen zur anderen Seite des Brikettstranges hin erstrecken. Die Basis der Brikettformen 4 ist vorzugsweise viereckig, insbesondere quadratisch. Auf diese Weise werden zwischen den einzelnen Brikettformen 4 jeweils Stege 8 ausgebildet, deren Breite b über den Umfang der einzelnen Fonnbriketts 4 annähernd gleich ist Für den Betrachter des Brikettstranges stellt sich dieser als Platte dar, auf der schachbrettartig kuppeiförmige Erhöhungen vorgesehen sind. Funktionell sind es hier jedoch Einzelbriketts mit einer ebenen Basisfläche 6, die sich über den Anteil h in ihrer Höhe //überschneiden. Die Verbindungsfläche zwischen den einzelnen sich einander entgegen erstreckenden Einzelbriketts 4 hat damit die Höhe h mit einem Querschnitt entsprechend der Höhe h multipliziert mit dem Umfang der Basislinie der einzelnen Formbriketts 4. Die Maße b, h und //sind abhängig von den jeweils zu brikettierenden Spänen. In F i g. 4 und 5 sind Schnitte entsprechend den F i g. 2 und 3 mit einer wesentlich größeren Stegbreite /»'dargestellt.

Die Oberdeckungshöhe h, die sich, wie weiter unten zu beschreiben, beim Herstellen des Brikettstranges durch den an der Walzenpresse eingestellten Mindestabstand der Walzen vorgegeben ist, sollte so gewählt werden, daß beim weiter unten zu beschreibenden Vereinzeln der Briketts aufgebrachten Druckkräfte ausreichen, um ein Trennen über den Umfang der Formbriketts sicherzustellen. In der Praxis sollte die Überdeckung h kleiner sein als die Höhe, mit der die einzelnen Briketts sich gegenüber den benachbarten ebenen Rächen aus dem Strang erheben, also kleiner als ^1/2 (H — h). Für die Praxis vorgesehen ist ein Maß h = 5 bis 10 mm und H — h = 15 bis 25 mm, jeweils abhängig von dem betreffenden Material.

In F i g. 6 sind die Abwicklungen der Walzenmäntel

10, 12 zweier Walzen dargestellt die in einer Brikettwaizenpresse zusammenwirken. Entsprechend der Ausbildung des oben beschriebenen Brikettstranges sind auf den Walzenmänteln nebeneinander jeweils 5 Reihen A bis E bzw. A' bis E' von Formmulden 14 vorgesehen und zwar in einer solchen Anordnung, daß sich jeweils in den nebeneinander liegenden Reihen und den Reihen auf dem Umfang jeweils eine Formmulde 14 mit einer zylindrischen Walzenfläche 16 abwechselt Auf diese Weise sind die Formmulden in schachbrettartiger Anordnung mit zylindrischen Walzenflächen abwechselnd in den Walzenmantel eingesenkt Wie in Fig.6 dargestellt, sind die Walzen in der Walzenpresse dabei auf ihrem Umfang gegeneinander um jeweils eine Formmuldenteilung versetzt so daß im Betrieb jeweils einer Formmulde 14 auf dem Umfang der einen Walze eine ebene Zylinderfläche auf der Oberfläche der anderen Walze gegenüberliegt

Zum Vereinzeln der Briketts aus dem Brikettstrang wird auf die Briketts senkrecht zur Ebene des Brikettstranges Druck ausgeübt und zwar vorzugsweise schlagartiger Druck. Die dabei auftretende Wirkung ist in den Fig.7 und 8 schematisch dargestellt Der Brikettstrang 2 liegt zwischen zwei ebenen Flächen 18 und 20, von denen hier die Fläche 20 Teil einer senkrecht bewegbaren Platte ist Durch Ausübung von Druck auf die Platte mit der Oberfläche 20 werden die einzelnen Formbriketts des Brikettstranges relativ zueinander senkrecht zur Ebene der Stege bewegt Dabei wird die Verbindung zwischen den einzelnen Briketts im Bereich der Stege über den Umfang der Basis der Briketts getrennt Der für die Trennung zur Verfügung stehende Hub beträgt dabei H — h. Dieser Hub läßt sich bei den oben angegebenen Abmessungen für den Brikettstrang so bemessen, daß eine sichere Trennung erreichbar ist Die vereinzelten Briketts am Ende des Hubes der Platte mit der Oberfläche 20 sind in F i g. 8 veranschaulicht

Eine Anlage zur Herstellung eines Brikettstranges und zum Vereinzeln der Briketts ist in F i g. 9 dargestellt Die, soweit notwendig, in bekannter Weise vorher zerkleinerten Späne werden hier in einen Drehtrommelofen 22 eingeführt, in dem sie erhitzt und vorzugsweise geglüht werden. Bei dieser Erhitzung bzw. beim Glühen werden die Späne von Bearbeitungsrückständen, insbesondere ölrückständen, befreit. Aus dem Drehtrommelofen 22 gelangen die Späne dann kontinuierlich über ein Fördermittel 24 in die Aufgabe einer Vorpreßschnecke 26, die über dem Walzeneinzugsspalt einer Walzenbrikettpresse 28 angeordnet ist, deren Walzen auf ihrem Umfang in der in F i g. 6 dargestellten Weise mit Formmulden versehen sind. In der Vorpreßschnecke 26 werden die Metallspäne zwangsgefördert und gleichzeitig in ihrem Schüttvolumen verringert Die Walzen der Walzenbrikettpresse 28 sind auf einen vorbestimmten Mindestabstand eingestellt der der Überdeckungshöhe Λ der Briketts im Brikettstrang entspricht. Der in der Walzenbrikettpresse 28 erzeugte Brikettstrang wird über ein Fördermittel 30, beispielsweise ein Plattenförderband einer mit glatten Walzen versehenen Walzenpresse 32 zugeführt Die Walzen dieser Glattwalzenpresse 32 sind wiederum auf einen Mindestabstand entsprechend der Überdeckung h abgestellt, um sicherzustellen, daß die Einzelbriketts in der oben unter Bezug auf F i g. 7 bis 8 beschriebenen Weise aus dem Brikettstrang vereinzelt die Briketts selbst aber nicht zusätzlich gestaucht werden. Es ist allerdings nicht auszuschließen, daß unter Umständen eine solche Stauchung zur weiteren Verfestigung der

Briketts sogar gewünscht wird. In diesem Fall muß diese Stauchung dann allerdings mit einem entsprechend höheren Aufwand an Antriebsleistung erkauft werden. Um mit Sicherheit das Stauen von Brikettstrangabschnitten zu vermeiden, sollte das Förderband 30 eine höhere Geschwindigkeit haben als die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen der Brikettwalzenpresse 28 und die Walzen der Glattwalzenpresse 32 sollten wiederum eine höhere Umfangsgeschwindigkeit haben als die Fördergeschwindigkeit des Bandes 30. Daneben sollte die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen der Glattwalzenpresse 32 so gewählt werden, daß eine möglichst optimale Druckeinwirkung beim Durchlaufen des Stranges durch diese Presse erzielt wird. Es wird als zweckmäßig angesehen, wenn die Walzen der Glattwalzenpresse 32 mit einer Umfangsgeschwindigkeit laufen, die etwa doppelt so hoch ist wie die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen der Brikettwalzenpresse 28.

Die Anlage nach Fig. 10 entspricht im wesentlichen der Anlage nach F i g. 9. Für gleiche Teile sind daher hier die gleichen Bezugszeichen vorgesehen. Abweichend ist hier zwischen der Brikettwalzenpresse 28 und der Glattwalzenpresse 32 ein Kühler 34 zwischengeschaltet, durch den der Brikettstrang hindurchgefühlt wird, bevor er in die Glattwalzenpresse 32 gelangt
In F i g. 11 ist von der Anlage nach F i g. 9 lediglich das Förderband 30 dargestellt. Von diesem Förderband 30 gelangen die Brikettstränge in eine schnellaufende Presse 36 mit ebenen Preßplatten 38 und 40, in der der Brikettstrang in der oben unter Bezug auf F i g. 7 und 8

ίο beschriebenen Weise in Einzelbriketts zerlegt wird Der Durchgang dieser Presse ist dabei zweckmäßig unter einem Winkel gegen die Waagerechte angeordnet, so daß das Gut unter der Schwerkraft durch die Presse hindurchläuft und der Brikettstrang jeweils unter

Schwerkraft nachrutscht.

Soweit das Verfahren und die Vorrichtung im Vorstehenden in Verbindung mit der Brikettierung von Metallspänen beschrieben ist, gilt entsprechendes sinngemäß für die Brikettierung von Metallen in Form von Pellets und Pulvern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Brikettieren von Metallspänen, Metallpellets und Metallpulvern auf Walzenpressen mii zwei Walzen, die auf ihrem Umfang mit schachbrettartig angeordneten Formmulden mit einer im wesentlichen viereckigen Basisfläche versehen sind, denen jeweils ebene Rächen zwischengeschaltet sind und auf der Gegenwalze gegenüberliegen, wobei der aus den Walzen ausgetretene Formstrang durch Ausüben von Seitenkräften auf ihn in Einzelbriketts unterteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Formstrang hergestellt wird, in dessen Mittelebene zwischen den Basisflächen der durch die Formmulden gebildeten kuppelartigen Erhöhungen Stege ausgebildet sind und in dem die Höhe der Erhöhungen über den angrenzenden Stegflächen größer ist als die Stegdicke, und daß der Formstrang durch im wesentlichen senkrecht zur Stegebene auf die kuppelartigen Erhöhungen ausgeübten Druck in Einzelbriketts zerteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brikettstrang zum Zerteilen zwischen Glattwalzen hindurchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glattwalzen mit höherer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden als die Walzen der Walzenpresse.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glattwalzen mit einer Umfangsgeschwindigkeit betrieben werden, die etwa doppelt so hoch ist wie die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen der Walzenpresse.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brikettstrang zum Zerteilen zwischen Schlagplatten hindurchgeführt wird.