DE3342657C2 - Pelletiermaschine - Google Patents

Abstract

Bei einer Pelletisiermaschine zur Formung von Pellets aus Abfällen, die Papier, Stroh, Pflanzenteile u. ä. enthalten, sind die Oberflächen der vorzugsweise kegelförmigen Preßrollen 4 und der ebenen, gelochten Matrize 5 mit Zähnen zur besseren Erfassung und Zerkleinerung des zu behandelnden Materials versehen.

Description

der Matrize und in die dort angeordneten Durchgangslöcher eindrücken und zugleich faseriges oder flächiges Material beim Eindrücken zwischen die Zähne zerreißen und an den Zahnflanken sowie auf der ebenen Grundfläche der Matrize zerreiben. Die Zähne brauchen nicht über die ganze Länge der Berührungslinie zwischen Preßrolle und Matrize laufen. Zwischen ihnen oder neben ihnen können auch glatte Flächen der Rolle und der Matrize liegen.

Da insbesondere die Matrize einer großen Ver-Schleißbeanspruchung unterliegt, ist vorgesehen, die Matrize zweiteilig auszuführen und das mit den Zähnen und den Eintrittsöffnungen der Durchgangslöcher versehene Oberteil leicht auswechselbar mit dem Unterteil zu verbinden. Dies schafft außerdem die Möglichkeit, das Unterteil mit besonderen Einrichtungen zum Heizen und/oder Kühlen zu versehen, um die Temperatur des Materials zu beeinflussen und die Durchgangslöcher im Unterteil mit keramischen Buchsen oder Buchsen aus einem besonderen Material auszukleiden, um das Gleiten der Pelletstränge in den Löchern insbesondere bei aggressiven Medien zu verbessern.

In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausfförungbbeispiele vereinfacht dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht auf eine Pelletiermaschine, wobei der Einfülltrichter z. T. weggeschnitten ist,

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Ausschnitt von der Matrize und einer mit ihr zusammenwirkenden Preßrolle mit einer Verzahnung gemäß F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt wie in F i g. 2, jedoch mit verbreiterten Zähnen.

Bei der dargestellten Pelletiermaschine ist in einem Getriebegehäuse 1 ein Antrieb für eine Königswelle untergebracht Diese Teile sind nicht gezeigt Die Königswelle dreht den Kollerkopf 2, an dem auf geneigten Achsen 3 kegelförmige Preßrollen 4 angeordnet sind, die durch den Kollerkopf 2 gegen die ebene Matrize 5 gedrückt werden, die fest auf dem Getriebegehäuse 1 abgestützt ist Auf der Königswelle 7 sitzt eine Andrückeinrichtung S, für den Kollerkopf 2.

Bei der Drehung des Kollerkopfes 2 walzen sich die Preßrollen 4, deren Zähne auch Material von grober Struktur erfassen, auf der Matrize 5 ab. Der Raum, in dem die Preßrollen 4 arbeiten, ist von einem Trichter 6 umgeben, in dem das aufzubereitende Material von oben eingeschüttet wird. Bei der dargestellten Pelletiermaschine sind zwei Preßrollen 4 gezeigt Es können aber auch drei oder vier Preßrollen verwendet werden. Eine Pelletiermaschine der dargestellten Art mit vier Preßrollen kann für erasn großen Materialdurchsatz ausgebildet sein und für die Pelletisierung von beispielsweise Stro^i verwendet werden.

Erfindungsgemäß sind bei diesem Beispiel sowohl die Matrize als auch die Preßrollen mit Verzahnungen versehen, die ineinander eingreifen, wie in F i g. 2 gezeigt ist.

Die Matrize 5 ist aus einem Oberteil 51 und einem Unterteil 52 zusammengesetzt, die durch Stifte 53 oder in ähnlicher Weise gegeneinander gesichert sind. Die Zähne 41 an der Preßrolle 4 greifen zwischen die Zähne 54 an dem Oberteil 51. Zwischen den Zähnen 54 sind die Eintrittsöffnungen der Durchgangslöcher 56, 57 angeordnet. Im Bereich des Unterteils 52 sind die Durchgangslöcher 57 von keramischen Buchsen 58 umgeben. Das Unterteil 52 enthält außerdem Kanäle 59, durch die ein Heiz- oder Kühlmittel zirkulieren kann.

Das auf die Preßrolle 4 oder die Matrize 5 fallende Material wird von den .Tihnen mitgenommen und zwischen Zähnen 41,54 zusammengedrückt Es wird dabei gedehnt und gebrochen sowie zwischen den Zahnflanken zerrieben, wodurch grobe Strukturen zerstört werden. Die Verminderung des freien Raumes zwischen zwei Flanken der Zähne 54 durch das Eindringen eines Zahnes 41 erzeugt einen hohen Druck in dem Material, das hierdurch in die Eintrittsöffnung 55 und weiter in das Durchgangsloch 56,57 gepreßt wird, wo das Pellet geformt und infolge der Reibung an der Lochwand noch weiter befestigt wird.

Der während der Bearbeitung angewendete Druck und die Reibung des Materials an den Flächen der Matrize können zu einer starken Erwärmung ßihren. Es kann daher zweckmäßig sein, die Matrize 5 durch ein Kühlmittel in den Kanälen 59 vor einer Überhitzung zu schützen. Die Einleitung eines Heizmittels in die Kanäle 59 kann zweckmäßig sein, um Material, das bei Abstellen der Vorrichtung in den Durchgängen 56,57 erstarrt oder sehr fest wird, vor dem erneuten Anstellen der Maschine aufzuweichen.

Keramische Buchsen 58 sind vorteilhaft, wenn das zu bearbeitende Material aggressive Bestandteile enthält die die üblicherweise aus Stahl bestehende Matrize angreifen und dabei wenigstens nach einiger Zeit eine sehr rauhe Oberfläche der Durchgangslöcher 57 erzeugen würden.

Zwi^-hen den Zähnen 41 und 54 sowie an den Eintrittsöffnungen 55 kann durch die Reibung des bearbeiteten Materials ein verhältnismäßig großer Verschleiß auftreten, der jedoch das Zusammenwirken der Zähne nicht wesentlich beeinträchtigt da ein Antrieb der frei drehbaren Preßwalze 4 durch die Verzahnung nur eine Nebenwirkung ist und ein ausreichendes Pressen des Materials auch noch bei verhältnismäßig großem Spiel zwischen den Zähnen erfolgt Trotzdem ist es zweckmäßig, das Oberteil 51 der Matrize als das Teil, an dem der größte Verschleiß auftritt leicht auswechselbar mit dem Unterteil 52 zu verbinden, welches die Druckkräfte der Preßrollen 4 aufnimmt

Je nachdem zu bearbeitenden Material kann auf die Zweiteiligkeit der Matrize 5, die Kanäle 59 und die Buchsen 58 verzichtet werden, wie auch die Verzahnung und die Größe der Durchgänge 56, 57 der jeweiligen Verwendung anzupassen sind. Die Verzahnungen verhindern in jedem Falle einen Materialstau vor den Preßrollen und verbessern die Zerkleinerung des Materials.

Bei dem in F i g. 3 dargestellten bevorzugten Beispiel sind die Zähne 61 der Preßrolle 4 auf etwa die doppelte Teilung verbreitert Hierdurch kann sich eine dem Kopfkreis der Zähne 61 entsprechende, breite Fläche 63 über mehrere Durchgangslöcher 56 oder über Löcher mit sehr großem Durchmesser abwälzen und das Material in sie hineindrücken. Die Zähne 62 der Matrize 5 können eine Breite bzw. Teilung wie gemäß F i g. 2 erhalten. Auf diese Weise lassen sich in der ebenen Oberseite 64 der Matrize 5 trotz der auf ihr pngeordfceten Zähne 62 noch sehr viele Eintrittsöffnungen für die Durchgangslöcher unterbringen, in die das vorzerkleinerte und gegebenenfalls vorher zerriebene und gemischte Material durch die Umfangsflächenteile 63 gedrückt wird. Auch hier ist die Ausführung der Zähne und der Löcher dem jeweils behandelten Material entsprechend zu wählen, wobei jedoch auch für Ausführungen nach diesem Beispiel kegelförmige Preßrollen gemäß F i g. 1 bevorzugt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 auf den Pelletiervorgang bzw. auf das zu bearbeitende Patentansprüche: Material auswirken. Aus DE-GM 73 15 926 ist eine Granuliervorrichtung

1. Pelletiermaschine mit Preßrollen, die um an ei- bekannt, die aus einem drehbaren Behälter mit Formlönem Kollerkopf gelagerte Achsen drehbar ange- 5 ehern und einer oder mehreren an den Boden des Behälbrscht sind, und mit einer ebenen kreisringförmigen ters gedrückten, drehbaren Druckrollen besteht Die Matrize, die mit Eintrittsöffnungen aufweisenden Formlöcher weisen am Rand des Behälterbodens schräg Durchgangslöchern versehen ist, wobei die Oberflä- nach unten. Die Druckrollen werden durch Reibung an chen der Preßrollen und der Matrize mit Zähnen den gedrehten Behälter oder durch eigenen Antrieb anausgerüstet sind, dadurchgekennzeichnet, io getrieben. Sie sind so angeordnet und ausgebildet, daß daß die Zähne (41,54,61,62) der Preßrollen (4) und wenigstens auf einem Teil der Berührungslinie die Geder Matrize (5) ineinandergreifbar ausgebildet sind, schwindigkeit von Druckrollen und Behälterboden unwobei die Zähne (41,61) der Preßrollen (4) über die terschiedlich ist An den Druckrollen und dem Behälter-Eintrittsöffnungen (55) der Durchgangslöcher (56, boden sind Förderrippen oder Förderrillen vorgesehen, 57) der Matrize (5) führbar sind. 15 um das Gut besser durchzukneten und zu den Formlö-

2. Pelletiermaschine nach Anspruch 1, dadurch ge- ehern zu bringen. Diese Vorrichtung ist für das Granukennzeichnet, daß die Preßrollen (4) kegelförmig ge- lieren von pulverförmigem, körnigem oder teigartigem staltet und um geneigte, an dem Kollerkopf (2) gela- Gut bestimmt, aber für Material von grober Struktur gerte Achsen (3) drehbar angebracht sind und die nicht geeignet

Zähne an den Preßrollen (4) und an der Matrize (5) 20 In der Praxis sind außerdem Pelletiermaschinen be-

als Kegeiradverzahnung ausgebildet sind. kannt, bei denen kegelförmig gestaltete Preßrollen um

3. Pelletiermaschine nach Ansprach 2, dadurch ge- geneigte, an einem gedrehten KcHerkopf gelagerte kennzeichnet, daß die Verzahnung so ausgebildet ist. Achsen frei drehbar sind, wobei sie durch Reibung auf daß die Breite der Zähne (61) der Preßrolle (4) grö- der festen Matrize bzw. dem Gut angetrieben werden, ßer ist als die Breite der Zähne (62) der Matrize (5), 25 Bei diesen Maschinen zeigte sich jedoch, daß grobes zwischen denen die Durcligangslöcher (56,57) ange- Gut nur schwer in den Pressenspalt gelangt und die ordnet sind Rollen auf gepreßtem Gut gleiten.

4. Pelletiermaschine nach einem der Ansprüche 1 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Preßrollen bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (5) und Matrizen so auszubilden, daß das Einziehen des zweiteilig ist, wobei das mit den Zähnen (54) verse- 30 Materials in den Preßspalt und die Zerkleinerung zwihene Oberteil (51) leicht auswechselbar mit dem Un- sehen Preßrollen. und Matrizen sowie auch der Durchterteil (52) verbunden ist gang des Materials durch die Matrize verbessert werden.

5. Pelletiermaschine nach einem der Ansprüche 1 Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Oberflächen von bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Unterteil Preßrollen und Matrizen mit Zähnen versehen. Die Zäh-(52) die Durchgangslöcher (57) von keramischen 35 ne an den Preßrollen sind so ausgebildet, daß sie das Buchsen (58) umgeben sind. zugeführte Material ergreifen und zwischen die Zähne

6. Pelletiermaschine nach einem der Ansprüche 1 der Matrize und in jedem Fall in die Durchgangslöcher bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (5) zwischen den Zähnen der Matrize drücken. Hierdurch mit Heiz-und Kühleinrichtungen (59) versehen ist wird das vor dem Pressenspalt liegende Material mit

40 Sicherheit erfaßt und zwischen FieBirolIe und Matrize eingezogen. Die Zähne verhindern außerdem die Entstehung einer verdichteten Materialschicht auf der Ma-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pelletiermaschice, trize über deren Durchgangslöcher. Da Matrize und

bei der sich Preßrollen auf einer ebenen, gelochten Ma- Preßrollen mit den Zähnen wenigstens durch das zwi-

trize abwälzen. 45 sehen ihnen eingeschlossene Material in Eingriff stehen,

Pelletiermaschinen werden benutzt, um Material ver- werden die Preßrollen zwangsläufig gedreht, wenn bei schiedener Art unter dem Druck von Rollen zu verdich- fester Matrize der Kollerkopf angetrieben oder bei feten und strangförmig auszupressen, wobei die Stränge stern Kollerkopf die Matrize gedreht wird,
zu Pellets zerbrechen oder zerschnitten werden. Die Im einfachsten Fall sind die Zähne Stifte in wenig-Verdichtung des Materials erfolgt teilweise schon vor 50 stens einem Teil der Oberfläche, wobei jedoch die Zähdem Einpressen in die Durchgangsiöcher und ist in vie- ne der Preßwalzen so auf die Oberseite der Matrize len Fällen auch mit einem Zerkleinern und Mischen der drücken, daß sie möglichst über die Eintrittsöffnungen Bestandteile verbunden. Eine Zerkleinerung ist insbe- der Durchgangslöcher gelangen oder sogar in diese Offsondere bei Abfällen notwendig, die z. B. Papier, Texti- nungen eingreifen. Es ist nicht notwendig, daß die frei lien, Kunststoff, Stroh und anderen Pflanzenteile enthal- 55 drehbaren Preßrollen durch den Eingriff der Stifte anten oder aus solchen bestehen. Obwohl die Preßrollen getrieben werden. Es genügt eine Mitnahme der angeschon mit Sacklöchern oder mit Querrillen versehen drückten Preßwalzen durch Reibungsschluß, wobei das wurden, konnte es bei Material von grober Struktur zwischen Preßwalzen und Matrize befindliche, verdich- oder bei großer Feuchtigkeit geschehen, daß das Mate- tete Material im Betrieb praktisch eine etwa formrial nicht in den Pressenspalt zwischen Preßrolle und βο schlüssige Mitnahme der Walzen bewirkt, und zwar Matrize eingezogen wurde oder die üblicherweise frei auch bei der Verwendung von zylindrischen Preßwalzen, drehbar am Kollerkopf gelagerten Preßrolien über eine In einer bevorzugten Ausführung werden kegelförmiverdichtete Materialschicht hinwegglitten. Großflächi- ge Preßrollen verwendet, die frei drehbar an geneigten ge oder langfaserige Bestandteile erfordern außerdem Achsen im Kollerkopf gelagert sind, der über eine Koeine verhältnismäßig lange Bearbeitungszeit, ehe sie un- 65 nigswelle angetrieben wird. In dieser Ausführung sind ter dem Druck der Preßrollen in die Durchgangslöcher Matrize und Preßrollen mit einer Verzahnung wie bei eingedrückt werden können. Auch kann sich die durch Winkeltrieben oder Kegelrädern versehen, wobei die den Pressendruck entstehende Erwärmung nachteilig Zähne der Preßrollen das Material zwischen die Zähne