DE3127506A1

DE3127506A1 - Matrize fuer granulierpressen, insbesondere zum herstellen von futtermittelgranulaten

Info

Publication number: DE3127506A1
Application number: DE19813127506
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-07-11
Filing date: 1981-07-11
Publication date: 1983-01-27
Also published as: US4496298A; DE3127506C2

Description

Peter Munch, In der Beek 126b, 5600 Wuppertal 1

II/My/2147

Matrize für Granulierpressen, insbesondere zum Herstellen von Futtermittelgranulaten

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Matrize für Granulierpressen, insbesondere zum Herstellen von Futtermittelgranulaten, bestehend aus einem zylindrischen, im Querschnitt kreisförmigen Mittelteil mit einer Vielzahl von Granulierbohrungen und an den beiden Enden des Mittelteils ausgebildeten Befestigungsflanschen.

Die bekannten Granulierpressen bestehen aus einer vorstehend beschriebenen Matrize , in der zwei Druckrollen, sogenannte Koller,exzentrisch drehbar gelagert sind, wobei die Matrize um die Druckrollenmit einer Geschwindigkeit von ca. 200 bis 300 Umdrehungen pro Minute rotiert. Mittels der Befestigungsflansche wird die Matrize einseitig auf dem Antriebsteil angeklemmt und anderseitig wird auf dem Flansch ein Deckel aufgesetzt. Durch die beim Pressen der Produkte zwischen den Rollen und dem Mittelteil entstehenden Drucke von bis zu

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Telefon (0202) 445096/451226 · Telex: 8591273 soza Patentanwalt DipWng. Chr Zapf

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maximal 200 Tonnen unterliegt die Matrize einer hohen dauernden Walkarbeit. Um eine hohe Abriebfestigkeit der Matrize im Mittelteil zu gewährleisten, wird die gesamte Matrize aus Chromstahl in gehärteter Ausführung hergestellt, wobei im Arbeitsbereich des Mittelteils Granulierbohrungen mit einem Durchmesser von 2 bis 20 mm und in einer Anzahl'von ca. 3000 bis 18000 Stück aufweisen kann. Durch die dauernde Walkbelastung treten bei den bekannten Matrizen aus gehärtetem Chromstahl nach ca.

200 bis 600 Arbeitsstunden bereits Dauerbrüche auf.

Aufgrund dieses großen Streubereichs für das Auftreten der Brüche ist eine exakte Begrenzung der Benutzungsdauer nicht möglich, so d*.ß damit durch die beim Bruch fortfliegenden Materialstücke mit einem Gewicht bis zu 100 kg eine fortlaufende Verletzungs-i bzw. Zerstörungs— gefahr für das Bedienungspersonal bzw. für die Maschinen besteht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden und eine Matrize zu schaffen, die sich durch eine hohe Benutzungsdauer bei wesentlich verringerter Bruchgefahr auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Mittelteil und die Befestigungsflansche aus getrennten Teilen bestehen, wobei das Mittelteil aus einem abriebfesten Stahl und die Flansche aus einem Stahl mit hoher ζ ähigkeit bestehen.

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BR. SOLF & ZAFF

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Die Erfindung liegt dabei in der Erkenntnis, daß durch die Dreiteiligkeit der Matrize praktisch zwischen den einzelnen Matrizenteilen eine Bruchbremse erzeugt wird, da sich bei einem z.B. in einem der Teile entstehenden Bruch sich dieser nicht ohne weiteres in den anderen Teil fortpflanzen kann, vielmehr beim Übergang in das andere Teil der Bruch gestoppt wird. Hierdurch wird eine wesentliche Verminderung der Gefahr einer kompletten Zerstörung und der damit verbundenen Unfallgefahr erreicht. Durch die erfindungsgemäße Materialkombination wird dieser Effekt noch unterstützt, denn durch die Herstellung der Flansche aus einem sehr zähen, ungehärteten Stahl sind diese viel besser in der Lage, die auftretenden Walkbeanspruchungen, die eine elliptische Verformung verursachen, aufzunehmen als das bisher verwendete, relativ spröde, gehärtete Material des Mittelteils. Dabei macht sich die erfindungsgemäße Matrize jedoch die Vorteile dieses Materials in bezug auf dessen hohe Abriebfestigkeit zunutze, da das Mittelteil nach wie vor aus diesem Material gefertigt ist.

Weiterhin ergibt sich der zusätzliche Vorteil, durch die Ausgestaltung nach der Erfindung, daß eine wesentliche Materialersparnis erzielt wird. Denn bei den bekannten Matrizen wurde das Mittelteil aus dem Vollmaterial, das die Dicke der Flansche besaß, in spanender Verformung hergestellt, wodurch sich ein erheblicher Materialabfall des relativ teuren Chromstahls einstellte.

Durch die Dreiteiligkeit der Matrize nach der Erfindung

Söito6ö!eiöT920,Pc®!fsdi130219'D-5300Wippertsl1 Patentanwalt Dr.-lng.CNpl.-lngA.SoIf

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tritt dieser Materialabfall nicht mehr auf, da das Mittelteil nun unmittelbar aus Material mit passender Wandstärke hergestellt werden kann.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Matrize wird demnach die Rissgefahr insbesondere im Mittelteil wesentlich vermindert, das durch in ihm befindlichen Löcher insbesondere auf Bruch gefährdet.ist, da die auftretenden Kräfte im wesentlichen von den aus elastischerem Material bestehenden Flanschen aufgenommen werden können. Damit wird nicht nur ein wesentlicher Beitrag in bezug auf die Unfallverringerung am Arbeitsplatz durch die Erfindung erbracht, sondern darüber hinaus wird eine Erhöhung der Maschinenstandzeiten und damit eine Reduzierung der Ausfallzeiten erzielt, wodurch sich insgesamt eine wesentliche Kosteneinsparung ergibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in. den Unteransprüchen 2 bis 7 enthalten.

Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Matrize

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie H-II in Fig. 1.

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Wie sich aus Fig. 1 ergibt, besteht eine erfindungsgemäße Matrize aus einem Mittelteil 1, das als Zylinder ausgebildet ist und einen kreisförmigen Querschnitt besitzt. An den beiden Enden des Mittelteils 1 sind jeweils ein Befestigungsflansc'h 2,3 aufgesetzt. Dabei dient der obere Befestigungsflansch 3 zur Befestigung der Matrize auf' dem Antriebsteil einer nicht dargestellten Granulierpresse. Auf dem unteren Befestigungsflansch 2 wird im Gebrauchszustand ein Deckel, der ebenfalls nicht gezeigt ist, befestigt. In dem Mittelteil 1 sind eine Vielzahl von Granulierbohrungen 4 ausgebildet, die durch die Wandung des Mittelteils 1 hindurch verlaufen und in bekannter Weise ausgebildet sind. Das Mittelteil 1 besteht vorzugsweise aus einem Material mit hoher Abriebfestigkeit, insbesondere aus einem gehärteten Chromstahl. Die Wandstärke des Mittelteils beträgt ca. 35 bis 70 mm. Die beiden Befestigungsflansche 2,3 bestehen vorzugsweise aus einem zähen, ungehärteten Material; dabei sind geeignet unlegierte Baustähle niedriger Festigkeit, insbesondere ein St-37-Stahl,

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, sind die beiden Befestigungsflansche 2,3 auf die Enden de.s Mittelteils aufgeschrumpft. Hierzu sind die Mittelteilenden jeweils mit einem Absatz 5 versehen, der eine zylindrische Schrumpffläche an seinem Umfang bildet. Das Aufschrumpfen erfolgt als Heißschrumpfung. Die beiden Befestigungsflansche 2,3 besitzen jeweils eine zylindrische Ausnehmung 6, die dem Absatz 5 des Mittelteils angepaßt sind, wobei jedoch der Innendurchmesser der Ausnehmung 6 mit einem geringen Untermaß von etwa 3 bis 5/10 mm hergestellt ist, um nach dem Schrumpfen einen

SchloBbteiche 20, Postfach 130219 -D-56M Wuppertal 1 Patentanwalt ^n&PiPj-j^^SoSf

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Preßsitz auf dem Mittelteil einzunehmen. Durch die Aufschrumpfung der Befestigungsflansche üben diese eine Schrumpfspannung auf das Mittelteil 1 aus, die die Spannungen ausgleicht, die im Material des Mittelteils aufgrund der mechanischen Belastung und auftretender Wärmespannungen auftreten. Hierdurch ergibt sich der überraschende zusätzliche Effekt, daß das Mittelteil aus einem härteren und damit spröderen Material hergestellt werden kann als die Mittelteile der Matrizen des Standes der Technik, so daß hierdurch eine weitere Steigerung der Benutzungsdauer der erfindungsgemäßen Matrize erreicht wird, da ein geringerer Abrieb des Mittelteils erfolgt. Weiterhin ermöglicht die Befestigung der Befestigungsflansche durch Schrumpfen eine Abnahme der Befestigungsflansche durch entsprechende. Erwärmung. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da es damit möglich wird, die Befestigungsflansche, die in der Regel nur geringen Verschleißerscheinungen unterliegen, in Kombination mit einem neuen Mittelteil oder mit einem um 180 Grad gedrehten Mittelteil wieder verwenden zu können. Hierdurch ergibt sich eine nicht unerhebliche Kostenersparnis.

Weiterhin sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich, die Befestigungsf!ansehe 2,3 an den Seitenteilen mittels Schraubbolzen 7 zusätzlich gesichert. Diese Schraubbolzen 7 verlaufen in axialer Richtung des Mittelteils 1 und sind am Umfang der Flansche in gleichen Abständen verteilt. Vorzugsweise sind sechs bis zwölf derartiger Schraubbolzen vorhanden. Zum Eindrehen der Schraub-

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bolzen 7 weisen die Flansche und das Mittelteil jeweils entsprechende Durchgangsbohrungen 8 bzw. Gewindelöcher 9 auf. Die Schraubbolzen 7 bestehen vorteilhafterweise aus einem zähen Material mit hoher Elastizität, so daß sie die auftretenden Stoßbeanspruchungen ohne Bruchgefahr aufnehmen können.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, sind die Befestigungsflansche 2,3 mit verschieden großen Außendurchmessern ausgebildet. Auch hierin liegt ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, nämlich, daß es möglich ist, diese Flansche ohne wesentlichen Mehraufwand an Materialkosten stabiler auszuführen, als dies bei den Matrizen des Standes der Technik geschah, um bei diesen den Materialabfall möglichst gering zu halten.

Sc^Wc^2aF«ach130219D5SCX)Vta36rteJ1 Patentanwalt Dr.-lng.Opl.-lngA.Soli

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Leerseite

Claims

Ansprüche:

1. Matrize für Granulierpressen, insbesondere zum Herstellen von Futtermittelgranulaten, bestehend aus einem zylindrischen, im Querschnitt kreisförmigen Mittelteil mit einer Vielzahl von Granulierbohrungen und an den beiden Enden des Mittelteils ausgebildeten Befestigungsflanschen, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil (1) und die Befestigungsflansche (2,3) aus getrennten Teilen bestehen, wobei das Mittelteil (1) aus abriebfestem Stahl und die Flansche (2,3) aus einem Stahl mit hoher Zähigkeit bestehen.

2. Matrize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsflansche (2,3) auf die Enden des Mittelteils (1) heiß aufgeschrumpft sind.

3. Matrize . nach Anspruch 2, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die Befestigungsflansche (2,3) an dem Mittelteil (l) mittels in Richtung der Matrizenlängsachse verlaufender Schraubbolzen umfangsgemäß gesichert sind.
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4. Matrize nach Anspruch 3, dadurch gekenn-ζ e i c h η e.t, daß die Schraubbolzen (7) aus einem Stahl mit hoher Zähigkeit bestehen.

5. Matrize nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpfflächen (5) des Mittelteils (l) der Befestigungsflansche (2,3) zylindrisch sind und der Innendurchmesser der Befestigungsflansche (2,3) 3/10 bis 5/10 mm Untermaß aufweist.

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6. Matrize nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil (l) eine Wandstärke zwischen 35 bis 70 mm besitzt.

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7. Matrize nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsflansche (2,3) gleiche oder unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen.

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