DE2551338A1 - Pressduese mit variabler laenge - Google Patents
Pressduese mit variabler laengeInfo
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Description
Preßdüse mit variabler Länge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für die Extrusion eines bindigen, zusammenhängenden stabähnlichen und kohlehaltigen
Körpers direkt in eine Kohlenvergasungseinrichtung, wobei der Körper in Briketts unterteilt ist für eine Verteilung in der Vergasungseinrichtung.
Erfindungsgemäß wird eine verbesserte Extrusionsvorrichtung vorgeschlagen
für die Herstellung eine stabähnlichen Körpers aus einer Kohle enthaltenden Feststoffmischung. Es werden Regeleinrichtungen
vorgeschlagen für die manuelle oder automatische Einstellung der Länge der sich verdichtenden kohlehaltigen Mischung,
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die mit der Oberfläche der Form in K__ontakt ist, in Abhängigkeit
von gewählten Parametern.
Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Betriebslänge einer bewegbaren Düse durch die Steuermittel verändert
werden. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist
N&instellunp^vjJüsen
die 1 der Hänge sowohl als eine Punktion der hydraulischen
Druckbedingungen j die zur Beibehaltung der Position der verschiebbaren Düse erforderlich ist, als auch, alternativ,
als eine Punktion der zum Antrieb der Extruderschnecke erforderlichen
Arbeit beschrieben. Zusätzlich werden Mittel geschaffen zur direkten visuellen Prüfung des dxe Düse verlassenden kohlehaltigen
Körpers, wodurch in Abhängigkeit von dem Aussehen des gepreßten Körpers die zufriedenstellende Durchführung des Extrusionsprozesses
bestimmt werden kann.
Auch wenn es nicht im einzelnen beschrieben wird, kann die Einstellung
der Länge der sich verdichtenden Kohle enthaltenden Mischung in Kontakt mit der Oberfläche der Form in Abhängigkeit
von gewählten Parametern durch eine gesteuerte Axialbewegung der Extruderschnecke bewirkt werden.
Eine andere Vorrichtung zum gesteuerten Verändern der Dichte eines
extrudierten stabähnlichen kohlehaltigen Körpers während seiner Formgebung in der Düse ist in der deutschen Patentanmeldung
P (Zeichen der Anmelderin: 3758-RD-734O, Titel:
"Vorrichtung zum Regeln des Extrusionswiderstandes von einem stabähnlichen Körper durch eine Düse") vorgeschlagen. Diese andere
Vorrichtung wird neben dem Austrittsende der Extruderform angeordnet und kann alleine oder, wie es hier vorgeschlagen wird,
in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung verwendet werden.
Auch wenn hydrauliche Mechanismen vorgeschlagen werden, um die Längeneinstellung der verschiebbaren Düse durchzuführen,
können auch andere äquivalente, beispielsweise elektromechanische, Mittel verwendet werden. Auch die beschriebenen, kommer-
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ziell verfügbaren Abtast- und Steuereinrichtungen werden lediglich
als Ausführungsbeispiele beschrieben.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung soll für die Herstellung stabähnlicher Briketts aus verschiedenen Zusammensetzungen und
mit verschiedenen Charakteristiken entweder mit oder ohne quellende Peststoffkohle zusammen mit einem geeigneten Bindermaterial
und mit oder ohne den Zusatz anderer Materialien, beispielsweise Mittel zum Verhindern des Quellens, verwendet werden. Vorzugsweise
behalten durch die Vorrichtung gemäß der Erfin_dung hergestellte Briketts ihre Form bei und können sich zumindest durch
Aussetzen einer Temperatur von etwa 510 0C (950 0F) selbst tragen,
üblicherweise tritt während einer Aussetzung bei einer derartigen Temperatur eine Verdampfung auf, die ein verkohltes Brikett
zurückläßt.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit der Herstellung eines massiven Stabextrudates beschrieben wird, kann auch ein hohles
stabförmiges Extrudat in vorteilhafter Weise erzeugt werden, indem
die Extruderschnecke modifiziert wird, um eine zentral angeordnete StabVerlängerung (hier nicht gezeigt) zur Bildung des
Loches zu schaffen.
Die Materialien zur Herstellung der Sichtöffnung, Antriebsmittel, Erhitzungsmittel, Steuermittel, Austrittsmittel usw. der Extrudervorrichtung
sind üblich.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand
der folgenden Beschreibung und der Zeichnung verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer teilweise weggeschnittenen
Formkonstruktion gemäß der Erfindung für eine Kohleextrudervorrichtung.
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ORIGINAL INSPECTED
Figur 2 ist eine schematische Darstellung der Abtast- und Stempelpositionssteuerungsmittel, wobei eine hydraulische
Druckrückkopplung zur Erzeugung eines automatischen Regelsignales verwendet ist.
Figur 3 ist eine schematische Darstellung der Abtast- und Steuermittel zum Anordnen der Düse in Abhängigkeit
von einem Parameter, der die in dem Extrusiunsprozeß erbrachte Arbeit reflektiert. Die elektrischen Verbindungen,
die in den Figuren 2 und 3 als einzelne Leitungen gezeigt sind, sind tatsächlich viele Drähte aufweisende
Kabel, die für vollständige elektrische Schaltungen zwischen den verbundenen Elementen sorgen.
In Figur 1 ist eine verbesserte Extrudervorrichtung 10 mit einem Antriebsmotor 11 gezeigt, der über eine Steuerung 13 mit variabler
Drehzahl mit einer Extruierschnecke 12 gekoppelt ist, die in einem Extruderzylinder Ik angeordnet ist, die mit einer dafür
vorgesehenen Verlängerung 16 gezeigt ist. Die Elemente 1*1 und 16
können selbstverständlich als eine einheitliche Konstruktion aufgebaut sein und brauchen nicht aus Stücken zusammengesetzt sein.
Die gezeigte Konstruktion erleichtert jedoch eine einfache Auswechslung
des äußeren Endes des Extruder_zylinders, da dieser
Abschnitt der größten Abnutzung ausgesetzt ist.
Die einen im wesentlichen konstanten zylindrischen Innenquerschnitt
aufweisende Form- bzw. Düseneinrichtung 17 ist mit einem Teil seiner inneren Oberfläche in teleskopartiger Relation
zur äußeren Wandfläche des Zylinderabschnittes 16 angeordnet und
vauf dieser/ Ringes te lit,
wird Idurch eine Kraft- , die durch eine Platte 18 gegen
wird Idurch eine Kraft- , die durch eine Platte 18 gegen
eine Schulter 19 des Stempels 17 unter Einwirkung der Hydraulikzylinder
21, 21'ausgeübt!Tübwohl die Verwendung eines Paares
derartiger Stempelbetätigungsglieder als ausreichend befunden wird, kann auch eine größere Anzahl verwendet werden. Die Kolben
22, 22' der Formbetätigungsglieder sind stationär und an der Platte 23 befestigt, die auch zur starren Halterung des Zylinderabschnittes
16 dient, wie es in Figur 1 gezeigt ist.
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Wenn nun beispielsweise ein Hydraulikmittel in den Zylinder 21 unter Druck in den Bereich 2k hinter dem Kolben 22 (das Ilydraulikmittel
wird gleichzeitig aus dem Bereich 2k 'vor dem Kolben herausgezogen) eingeführt wird, werden der Zylinder 21 und dadurch
die Platte 18 und der Stempel 17 in Richtung auf die Platte 23 bewegt. Dieser Vorgang verkleinert die Größe der inneren Stempelfläche,
die für einen Kontakt mit der Kohle enthaltenden Mischung zur Verfügung steht, da sie innerhalb des Stempels unter
der Wirkung der Extruderschnecke 12 verdichtet wird. Ein derartiger
Zustand erzeugt einen verminderten Reibungswiderstand zwischen dem sich verdichtenden Körper und der Düse, wodurch ein
weniger dichter stabähnlicher Körper entsteht. Der umgekehrte Vorgang (Beseitigung des Hydraulikmittels aus dem Bereich 2k und
Einführung eines derartigen Mittels in den Bereich 24') gestattet,
daß sich der Stempel 17 gleitend von der Platte 23 wegbewegt
unter der Wirkung der Reibungskraft, die zwischen der sich verfestigenden Kohle enthaltenden Mischung und der inneren Oberfläche
des Stempels 17 wirksam ist.
Somit wird eine Kohle und einen Binder dafür enthaltende Feststoff
mischung in den Zylinder bzw. die Trommel Ik von damit in
Strömungsverbindung stehenden Zuführmitteln 26 eingeführt, unter
der Wirkung der Flügel der Extruderschnecke 12 nach links bewegt und aus dem mit einer Messerkante 27 versehenen Trommelabschnitt
heraus- und in den Stempel 17 hineingedrückt. Dort entsteht durch die vereinigte Wirkung der Kraft, die durch die Extruderschnecke
12 ausgeübt wird, und der Reibung, die zwischen der sich bewegenden kohlehaltigen Masse und der Innenfläche des
Stempels 17 entwickelt wird, eine Verdichtung zu einem stabähnlichen Körper. An verschiedenen Stellen entlang der Länge der
Extrudertrommel und dem Stempel 17 sind Mittel gezeigt zum selektiven und gesteuerten Erhitzen und Abkühlen der kohlehaltigen
Mischung, wenn sie sich entlang den Extrusionspfad für eine Verdichtung
in dem Stempel 17 bewegt. Diese Heizmittel, die durch die Bezugszeichen 28, 29 und 31 bezeichnet sind, sind mit Einlaß-
und Auslaßöffnungen versehen, durch die das Wärmeübertragungsmittel zirkuliert.
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Wenn der stabähnliche kohlehaltige Körper aus der Düse 17 innerhalb
des Gehäuses 32 austritt, kann' sein Zustand durch eine abgedichtete Sichtöffnung 33 hindurch betrachtet werden, die mit
einem transparenten Wandabschnitt aus Glas oder Kunststoff versehen ist. Wenn der austretende stabähnliche Körper nicht genügend
dicht ist (was durch eine visuelle Prüfung seiner Oberfläche ermittelt werden kann)} können Einstellungen in dem System vorgenommen
werden, wie es im folgenden noch näher beschrieben wird, um diesen Zustand richtig zu korrigieren.
Der zusammenhängende stabähnliche Körper läuft weiter in einen
Zerhackermechanismus 3^» in dem ein Guillotineblatt 36 den Stab
automatisch in Briketts 37 unterteilt. Falls die Extrudervorrichtung 10 zum Beladen eines Kohlevergasers verwendet wird, laufen
die Briketts 37 direkt in das Innere des nicht gezeigten Vergasers, wobei in diesem Fall das Innere der Vorrichtung 34 den
Druck/Temperatur-Bedingungen des Vergasers ausgesetzt ist und dementsprechend konstruiert sein muß.
In den Figuren 2 und 3 sind auf ausgewählte Parameter ansprechende
Mittel gezeigt zum Steuern der Stellung des Stempels bzw. der Düse 17· Der Aufbau und die Wechselbeziehung dieser Abtast- und
Steuervorrichtungen wird am besten in Verbindung mit den verschiedenen
im Extruder 10 auftretenden Betriebsbedingungen beschrieben.
Zu Beginn ist der Stempel bzw. die Form 17 leer und ist in seiner
teleskopartigen Verbindung mit dem Zylinderabschnitt l6 so weit von der Platte 23 weggeschoben, wie es durch die Konstruktion gestattet
ist. Wenn die pulverförmige, Kohle enthaltende Mischung
in die Trommel 12 aus einem Trichter 26 zugeführt wird, wird die Mischung zunächst durch die Extrudertrommel hindurchbewegt und
verläßt relativ unverändert die Düse bzw. den Stempel 17. Nach einer kurzen Periode, wenn 3ich der Betrieb fortsetzt, beginnt
sich jedoch die pulverförmige Mischung zu einem bindigen Körper zu verdichten. Die Bildung dieses Körpers und die Zunahme der
Bindigkeit und Dichte kann durch die Sichtöffnung 33 beobachtet
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2 b b 1 3 3 Ö
werden (beispielsweise Oberflächenglätte und Glanz). Zur gleichen Zeit werden die sich verändernden Dichtecharakteristiken durch
die Änderung in der Kurve eines überwachenden Rekorders (wie es im folgenden beschrieben wird) und/oder durch eine Änderung in
einem Meßgerät angezeigt, das den reflektierenden Strombedarf des
Schneckenantriebsmotors 11 angibt. Somit kann sich der Operateur auf eine visuelle Beobachtung durch die öffnung 33 in Verbindung
mit dem Rekorder und/oder Meßgerät stützen.
Wenn ein verdichteter stabähnlicher Körper aus dem Stempel 17 abgegeben
zu werden beginnt, beginnt auch die automatische Steuerung
der Stellung des Stempels 17 wirksam zu werden. Der Druck des Hydraulikmittels hinter den Kolben in den Betätigungszylindern
21, 21' wird über die Leitung 38 abgetastet und wird durch
einen Wandler 40 (Druckwandler Nr. PT119H-5C der Firma Dynisco mit einem Bereich von 0 - 1000 psi) in ein elektrisches Signal
umgewandelt. Eine entsprechende Gleichstrom-Eingangsgröße in den Wandler 40 wird von einer LeistungsVersorgung geliefert. Das
Spannungssignal am Ausgang aus dem Wandler 40 wird gleichzeitig dem Rekorder 4l zugeführt zur Erzeugung einer Sichtanzeige und
zu einem Meßrelais 42 mit einstellbaren hohen und tiefen Stellpunkten
zum Schließen getrennter Schalterkontakte (nicht gezeigt).
Das Hydraulikmittel wird unter Druck in die Hydraulikschaltung (oder hydraulische Strömungsmitteleinspeisung), wie sie in Fig.
gezeigt ist, eingeführt. Wenn die Pumpe 39 arbeitet, wird Strömungsmittel unter Druck entweder in die hydraulischen Stempelbetätigungsglieder
(Magnetspulenventile offen) eingelassen oder es zirkuliert über ein Druckentspannungsventil 39 * durch das ölreservoir
39"· Das Druckentspannungsventil 39' hält einen konstanten
Druck (beis]
likmittel aufrecht.
likmittel aufrecht.
stanten Druck (beispielsweise 70 kg/cm oder mehr) für das Hydrau-
Ein Relais nach Art eines Meßgerätes wird bevorzugt, da es die Einstellung der oberen und unteren Schaltpunkte erleichtert und
eine zweite (zusätzlich zum Rekorder) Sichtanzeige des Ausmaßes liefert, bis zu dem die Stabverdichtung fortgeschritten ist.
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Die Rekorderkurve reflektiert Änderungen im Druck in den hydraulischen
Betätigungsgliedern hinter (beispielsweise im Volumen 24) den Kolben. Die Kurve auf dem Rekorder (in Millivolt) muß in einem
gewissen vorgewählten Bereich gehalten werden, der den Betriebsdruck reflektiert. Dieser Bereich ist zwar für eine gegebene
Kohle konstant, variiert aber gewöhnlich von Kohle zu Kohle. Die Arbeitsweise in einem vorgewählten hohen Millivoltbereich für
eine erste Kohle würde bezüglich des Leistungsbedarfs zum überwinden
der dabei auftretenden Stempelwandreibung äquivalent des Leistungsbedarfs bei einer zweiten Kohle bei einem vorgewählten
kleineren Millivoltbereich sein. In dem ersten Fall (die erste Kohle) wird die Form bzw. der Stempel weiter verlängert, um für
eine größere Fläche für einen Kontakt mit dem sich entwickelnden Stab zu sorgen.
Änderungen und Charakteristiken der Kohle enthaltenden Feststoffmischung
würden, wenn sie nicht gesteuert werden, Änderungen im Reibungswiderstand in der Düse 17 bewirken, die ihrerseits die
Dichte des sich entwickelnden Stabes verändern würde. Um eine derartige Erscheinung zu verhindern, sind die in den Figuren 2
und 3 gezeigten Rückkopplungssysteme vorgesehen.
Wenn sich der Betrieb fortsetzt und sich der Zustand entwickeln sollte, bei dem eine übermäßige Reibung zwischen dem sich entwickelnden Stab und der Innenwand des Stempels 17 auftritt, ist
das elektrische Signal vom Wandler 40 auf einen Wert erhöht worden, durch den der hohe Einstellungspunkt des Meßrelais 42 auslöst
und einen nicht gezeigten Schalter schließt, der ein elektrisches Signal an den Timer bzw. eine Zeitsteuerung 43 schickt.
Der Timer 43 sorgt für einen ununterbrochenen Durchfluß des davon
empfangenen elektrischen Signales, d. h. das elektrische Signal kann in die Schaltungsanordnung eintreten, die sich der einen
hohen Einstellungspunkt aufweisende Schalter mit den durch Magnetspulen betätigten Ventilen 44 und 46 teilt, wodurch diese Ventile
für eine vorgewählte Zeit geöffnet werden. Die vorgewählte Zeit sorgt für eine Verzögerungsperiode, während der das System auf
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die veränderten Bedingungen ansprechen und eine Rückkopplungsinformation
liefern kann, die diese veränderten Umstände reflektiert. Diese Vorsichtsmaßnahme verhindert ein "Suchen bzw. Hunting"
in dem System. Die Magnetventile 44 und 46 schalten "ein"
und "aus" in Abhängigkeit vom I3etrieb des Timers 43, um den Stempel 17 in Stufen nach rechts zu bewegen (die Platte 23 bewegt
sich näher an die Platte 18), wodurchTuer Reibungswiderstand
zwischen der Innenwand des Stempels und der sich verdichtenden kohlehaltigen Mischung zunehmend verkleinert. Die stufenweise
Neueinstellung setzt sich fort, bis das Spannungssignal
vom Wandler 40 zum Meßrelais 42 genügend abnimmt, so daß der dem hohen Einstellungspunkt entsprechende Schalter öffnet und ein
weiterer intermittierender Betrieb der Magnetventile 44 und 46 aufhört und die Ventile geschlossen bleiben.
Unter den Betriebsbedingungen, bei denen der durch den Wandler abgetastete Druck (und wie er auf dem Rekorder 41 und dem Meßrelais
42 abgelesen wird) zu niedrig ist, wodurch eine unzureichende Dichte in dem sich entwickelnden kohlehaltigen Stab angezeigt
wird, ist das Spannungssignal vom Wandler 40 an das Meßreläis 42 so klein, daß der kleine Einstellungspunkt auslöst und
einen Schalter schließt und ein elektrisches Signal an den Timer 10 sendet für einen intermittierenden Durchfluß (wie er oben
beschrieben wurde) in die Niederdruckschaltung. Über diese Schaltung
erreicht ein elektrisches Signal Magnetventile 47, 48, wodurch diese Ventile geöffnet werden, um den Durchfluß des Hydraulikmittels
zu gestatten.
Die Magnetventile 47, 48 schalten "ein" und "aus" in Abhängigkeit von Signalen vom Timer 10 über die Niederdruckschaltung. Wenn
diese Magnetventile in ihrer offenen Position sind, tritt auf dem Betriebsdruck befindliches üydraulikmittel in die Hydraulikzylinder
vor den stationären Kolben ein, wodurch gestattet wird, daß sich das konsolidierende Material, das sich in Reibungseingriff
mit der inneren Oberfläche der Stempelwand durch den Stempel 17 bewegt, den Stempel 17 graduell in eine verlängerte Position
schiebt. In der verlängerten Position entwickelt sich eine
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25513 3H
größere Reibung zwischen dem durch den Stempel tretenden Material und der Stempelwand, wobei diese größere Reibung ihrerseits die
Dichte des sich bildenden Stabes vergrößert und einen vergrößerten Druckbedarf hinter den feststehenden Kolben reflektiert, um
den Stempel 17 in seiner Position zu halten. Dieser erhöhte Druck wird durch den Wandler 40 abgetastet, und wenn das dadurch erzeugte
Spannungssignal zum Meßrelais 42 groß genug wird, öffnet der den kleinen Einstellungspunkt darstellende Meßrelaisschalter
und ein weiterer intermittierender Betrieb der Magnetventile 47
und 48 hört auf, die daraufhin geschlossen bleiben.
Ein alternatives Verfahren zur Lieferung einer automatischen Steuerung für die Anordnung des Stempels 17 ist in Figur 3 gezeigt.
Wie in Figur 2, sind zur Vereinfachung der Zeichnung nur Teilabschnitte des Stempels und des Extruders und nur eines der
hydraulischen Betätigungsglieder für den Stempel gezeigt. Das Hydrauliksystem einschließlich der Magnetventile ist das gleiche,
wie es in Figur 2 dargestellt und vorstehend beschrieben ist. Der grundlegende Unterschied dieses alternativen Verfahrens besteht
darin, daß eine automatische Regelung bzw. Steuerung in Abhängigkeit von der Kraft geschaffen wird, die zum Drehen der Extruderschnecke
erforderlich ist.
Obwohl der Hydraulikdruck hinter den feststehenden Kolben der
hydraulischen Betätigungsglieder für den Stempel vorzugsweise ebenfalls abgetastet (Wandler 50) wird, unreine Aufzeichnung
(Rekorder 51) des Extrusionsbetriebes zu liefern, wird der so abgetastete Druck für das automatische Anordnen des Stempels 17
nicht verwendet/In diesem Ausführungsbeispiel wird die Anordnung des Stempels automatisch durchgeführt, indem der vom Motor- 11 gezogene
Motorstrom abgetastet wird (der Motor ist mit der Extruderschnecke über die Steuerung 13 für eine variable Drehzahl
gekoppelt).
Der gezogene Motorstrom wird durch ein Meßrelais 52 abgetastet.
Wenn eine übermäßige Reibung zwischen dem sich entwickelnden stabähnlichen Körper und der Innenfläche der Wand des Stempels
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erzeugt wird, steigt der gezogene Motorstrom an, da der Motor 11 härter arbeiten muß, um den stabähnlichen Körper durch den Stempel
17 zu drücken. Wenn der entgegengesetzte Zustand auftritt, d. h. wenn eine zu kleine Reibung zwischen dem stabähnlichen
Körper und der inneren Wandoberfläche des Stempels auftritt, hat
der Motor 11 eine kleinere Belastung, um die Extruderschnecke zu drehen, und infolgedessen ist der gezogene Motorstrom klein. Die
Auslösung der eingestellten Punkte (obere und untere Punkte), das Schließen der Relaisschalter dadurch, der Betrieb des Timers 43
und der Betrieb des iiydrauliksysterrio in Abhängigkeit von einem zu
hohen oder zu kleinen gezogenen Motorstrom sind die gleichen, wie e3 vorstehend in bezug auf eine zu hohe oder zu niedrige Druckrückkopplung
beschrieben worden ist.
Wenn somit der Betrieb der Extrusionsvorrichtung den Punkt erreicht
hat, an dem die Kohlenstoff enthaltende Feststoffmischung, die durch die Sichtöffnung 33 beobachtet wird, wie sie den Stempel
17 verläßt, sich zu einem bindigen Körper zu entwickeln beginnt, wird die Anordnung der Düse (oder die Anordnung der
Extruderschnecke, wenn deren Axialverschiebung als Mechanismus
zum Verändern der Größe der mit dem sich entwickelnden Stab in Kontakt stehenden inneren Oberfläche des Stempels verwendet wird)
automatisch durchgeführt. Zusätzlich können gemäß den Ausführungsbeispielen in den Figuren 2 und 3 ein oder mehrere manuell
betätigte Schalter (nicht gezeigt) eingesetzt werden, um entweder die den hohen oder den niedrigen Einstellungspunkt darstellenden
Schaltungen zu erregen, um die Anordnung des Stempels I7 manuell
zu steuern. Wiederum ist jede Magnetspule 44, 46, 47, 48 manuell zu betätigen.
Das gleichzeitige Abtasten des Druckes und des gezogenen Motorstromes,
wie es in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 gezeigt ist, ist besonders vorteilhaft, da ein Vergleich der Anzeigen angibt,
ob eine Blockade in dem Extrusionszylinder aufgetreten ist, denn während die Druckrückkopplung die Wirkung der in dem Stempel
erbrachten Arbeit anzeigt, reflektiert der gezogene Motorstrom die Wirkungen von Reibungsverlusten in dem gesamten Extrusionssystem.
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Die Verfügbarkeit einer abgedichteten Sichtöffnung ist von besonderer
Wichtigkeit, denn im betrieb ernält der Operateur bei der
Üeooachtung der allgemeinen Textur des Extrudats eine Anzeige für
dessen Dichte und Güte, denn also die Oberfläche des Extrudates
glatt und glänzend ist, ist dies eine Anzeige für die strukturelle Integrität und gute Abdichtung zwiscaen dem sich entwickelnden
stabähnlichen Körper und der inneren Oberfläche der Düsenwand. Die Beibehaltung eines guten Abschlusses über der Urnfangs fläche
des Extrudates ist von besonderer Wichtigkeit, wenn eine Differenz im Druck zwischen dem Bereicn, in den das Extrudat ausgestoßen
wird, beispielsweise einem Kohlenvergaser, und den Zuführmitteln in den Extruder aufrechterhalten werden muß.
Vorstehend wurde ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
der Erfindung einschließlich der gezeigten Anordnung zum Erhitzen des Stempels, des Zylinders und des Zuführbereiches beschrieben.
Das Ausmaß der in dem Stempel verfügbaren axialen Verstellung sollte etwa das Eineinhalb fache des Durchmessers des Stempels
betragen. Bei der Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die in die Einrichtung eintretenden Materialpartikelchen
zumindest relativ frei strömen können.
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Claims (13)
1. Vorrichtung zum Extrudieren eines bindigen, zusammenhängenden, stabähnlichen und kohlehaltigen Körpers, in der eine Extruderschnecke
in einem Extruderzylinder angeordnet ist, der seinerseits mit zueinander beabstandeten Beschickungs- und Ausstoßstrukturen
in Verbindung steht, wobei die Beschickungsstruktur Mittel aufweist zum Zuführen einer pulverförmige Kohle
und einen Binder enthaltenden Mischung in den Extruderzylinder und die Ausstoßstruktur Düsenmittel aufweist zum Aufnehmen
und Formen der unter Druck aus dem Zylinder ausgestoßenen Mischung, und ferner Heizeinrichtungen neben dem Extruderzylinder
vorgesehen sind zum Erhitzen von wenigstens einem Teil des Zylinders und stromabwärts von den mitteln
eine Vorrichtung zum Zerhacken des austretenden stabähnlichen Körpers in kleinere Teile und Mittel zum Antrieb der Extruderschnecke
angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Düsenmittel (17) einen im wesentlichen
konstanten zylindrischen inneren Querschnitt aufweisen und Mittel (21, 21') zum gesteuerten Verändern des Ausmaßes des
inneren Oberflächenbereiches der Düsenmittel (17), der für einen Kontakt mit der sich verfestigenden kohlehaltigen Mischung
zur Verfügung steht, vorgesehen sind, die für eine relative Verschiebung zwischen den Düaenmitteln (17) und der
Extruders chnecke (12) s orgen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil der Innenfläche der Wand der
Düsen - mittel (17) in einem teleskopartigen Eingriff mit der Außenfläche der Wand des Extruderzylinders (Ί4)ist und die
Änderungs vorrichtung (21, 21') mit den Düsenmitteln (l7) verbunden
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Änderungsvorrichtung (21, 21')
Mittel für eine automatische Betätigung aufweist als eine Punktion der Kraft, die zur Halterung der Düse (17)
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in einer gegebenen Position relativ zum Extruderzylinder (14)
erforderlich ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß die Änderungs vorrichtung (21, 21')
hydraulisch betätigte Einstellmittel, die mit den Düsenmitteln (17) verbunden sind, mit den Einstellmitteln in
Strömungsverbindung stehende Mittel zum Abtasten des hydraulischen Druckes und zum Erzeugen eines davon abhängigen Spannungssignales und mit der Abtast- und Erzeugungsvorrichtung elektrisch verbundene Mittel umfaßt zum selektiven strömungsmäßigen Verbinden der hydraulischen Strömungsmitteleinspeisung mit den Einstellmitteln, wodurch diese zur Neueinstellung der Düse betätigbar sind.
hydraulisch betätigte Einstellmittel, die mit den Düsenmitteln (17) verbunden sind, mit den Einstellmitteln in
Strömungsverbindung stehende Mittel zum Abtasten des hydraulischen Druckes und zum Erzeugen eines davon abhängigen Spannungssignales und mit der Abtast- und Erzeugungsvorrichtung elektrisch verbundene Mittel umfaßt zum selektiven strömungsmäßigen Verbinden der hydraulischen Strömungsmitteleinspeisung mit den Einstellmitteln, wodurch diese zur Neueinstellung der Düse betätigbar sind.
5. Vorrichtung ruiCh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet
, daß die Mittel zur selektiven Herstellung der Strömungsverbindung ein Relais (42), eine Zeitsteuerung (43)
und zahlreiche elektrisch betätigbare Ventile (44, 46) umfassen, wobei das Relais mit der Abtast- und Erzeugungsvorrichtung
verbunden ist und hohe und niedrige Einstellpunkte aufweisende Schalter umfaßt, die mit der Eingangsschaltung der
Zeitsteuerung verbunden sind, und die Ventile elektrisch mit der Ausgangsschaltung der Zeitsteuerung verbunden sind und
verbunden ist und hohe und niedrige Einstellpunkte aufweisende Schalter umfaßt, die mit der Eingangsschaltung der
Zeitsteuerung verbunden sind, und die Ventile elektrisch mit der Ausgangsschaltung der Zeitsteuerung verbunden sind und
in Strömungsverbindung mit sowohl der hydraulischen Strömungsmitteleinspeisung
al3 auch den Einstellmitteln stehen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennz
e i ch η e t , daß die Änderungsvorrichtung Mittel zur
automatischen Betätigung als eine Funktion der Kraft aufweist, die durch die Mittel zum Antrieb der Extruderschnecke ausgeübt
ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet
, daß die Extruderschnecke durch einen
Elektromotor angetrieben ist und die Änderungsvorrichtung hydraulisch betätigte Stellmittel umfaßt, die mit den Dusenmitteln verbunden sind, und elektrisch mit dem Motor
Elektromotor angetrieben ist und die Änderungsvorrichtung hydraulisch betätigte Stellmittel umfaßt, die mit den Dusenmitteln verbunden sind, und elektrisch mit dem Motor
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2SSA33B
verbundene Mittel zum Abtasten des gezogenen Motorstromes und elektrisch mit den Abtastmitteln verbundene Mittel vorgesehen
sind zum selektiven Herstellen einer Strömungsverbindung der hydraulischen Strömungsmittelversorgung mit den
Stellmitteln zur Heueinstellung der Düse.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7>
dadurch gekennzeichnet , daß das Relais der Mittel zum selektiven Herstellen der Strömungsverbindung; mit der Abtasteinrichtung verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch I5 dadurch gekennzeichnet,
daß eine Sichtöffnung (33) neben dem Ausstoßende der Düse (17) vorgesehen ist.
10. Verfahren zum Extrudieren eines bindigen, zusammenhängenden, stabähnlichen und Kohle enthaltenden Körpers, wobei eine
pulverförmige Kohle und einen Binder enthaltende Mischung in
einen Extruderzylinder an seinem einen Ende zugeführt wird, die Mischung durch die Rotation einer in dem Extruderzylinder
enthaltenen Extruderschnecke durch diesen hindurchbewegt wird
und an seinem äußeren Ende durch Düsen„mittel hindurch herausgedrückt
wird, wobei die Mischung zu dem erwünschten zusammenhängenden,
stabähnlichen uindigeniverfestigt wird und
dieser anschließend nach seinem Austritt aus den Düsen mitteln unterteilt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe bzw. das Ausmaß des inneren Oberflächenbereiches der Düsenmittel, das für einen Kontakt
mit der konsolidierenden Mischung zur Verfügung steht, die während einer k >ntinuierlichen Extrusion der sich verfestigenden
Mischung durch die Düsenmittel hindurchtritt, gesteuert verändert wird, um einen stabähnlichen Körper mit im
wesentlichen konstantem Durchmesser auszustoßen.
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255Ί338'
- ιβ -
11. Verfahren nach Anspruch Iu5 dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des zur Verfügung
stehenden inneren Überflächenbereiches der Düsenmittel automatisch geregelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch H3 dadurch gekennzeichnet
, daß die automatische Regelung in Abhängigkeit von der erforderlichen Kraft ausgeführt wird, um die
Reibung zwischen der sich verfestigenden,Kohle enthaltenden Mischung und dem inneren Überflächenbereich der Düsenmittel
zu überwinden.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet
, daß die automatische Regelung in Abhängigkeit von der erforderlichen Kraft ausgeführt wird, um die
Extruderschnecke zu drehen.
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