DE3510969A1

DE3510969A1 - Formpressvorrichtung fuer faseriges material

Info

Publication number: DE3510969A1
Application number: DE19853510969
Authority: DE
Inventors: Herbert 3406 Bovenden Karpa; Franz Prof. Wieneke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-03-26
Filing date: 1985-03-26
Publication date: 1986-01-02

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Formpreßvorrichtung insbesondere für faseriges Material mit einer Förderschnecke, die das zu formende Material in einen Preßkopf mit einem Preßkanal fördert, in dem ein Preßstrang gebildet wird.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Verdichtung von Halmgut, wie Stroh und ähnlichem, Faserstoffen, Papier, Rinden, Torf und ähnlichen Produkten oder Abfällen.

Es ist bereits bekannt geworden, derartige Stoffe mittels Schneckenpressen in Formlinge, die auch als "Briketts" bezeichnet werden, umzuformen. Die bisher mittels derartiger Schneckenpressen hergestellten Briketts zeigten aber keine zufriedenstellende Haltbarkeit und erforderten zudem unverhältnismäßig viel Energie bei der Herstellung.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Herstellen von Formungen zu schaffen, welche widerstandsfähigere Briketts bei geringerem Energieaufwand herstellt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, bei der die Begrenzungswand des Preßkanals eintrittsseitig eine radial oder spiralig verlaufende Profilierung aufweist, und den Preßkanal austrittsseitig eine in Förderrichtung geneigt verlaufende glatte Ringfläche begrenzt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswand des Preßkanals eine Gewindeprofilierung mit einer Steigung aufweist, die eine

Kraftkomponente in Förderrichtung erzeugt.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Begrenzungswand des Preßkanals austrittsseitig konkav ausgebildet ist.

Durch die Ausbildung der Begrenzungswand ist eine größere Verdichtung und Verknäuelung der Fasern, die zu einer erhöhten Festigkeit des Preßlings führt, möglich. Bei der Verdichtung tritt gleichzeitig eine Erwärmung auf, die zu einer weiteren Verfestigung des Preßlings führt, solange eine
bestimmte Temperatur nicht überschritten wird. Durch die konkave Ausbildung der Begrenzungswand des Preßkanals tritt eine größere Verdichtung und Verdrehung der Fasern besonders im Randbereich des Preßlings ein, wobei der verdichtete Randbereich die mechanische Widerstandsfähigkeit des Preßlings erhöht, ohne daß eine zusätzliche Energie erfordernde Verdichtung des gesamten Preßlings notwendig ist.

Für die Herstellung von ringförmigen Preßlingen kann es vorteilhaft sein, wenn in den Preßkanal ein Dorn zentral eingesetzt ist, der eintrittsseitig mit einem Gewinde vesehen und austrittsseitig glatt ausgebildet ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Preßkopf lösbar mit der Förderschnecke verbunden. Durch diese Ausgestaltung ist der Einsatz verschiedener Preßköpfe für die Herstellung unterschiedlicher Formlinge möglich.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Steuereinheit vorgesehen, die die Drehzahl der Förderschnecke regelt, und im Preßkopfbereich mindestens ein Temperatur-Fühler vorgesehen, der mit der Temperatursteuereinheit verbunden ist.

Durch die Temperatursteuereinheit, die über die Umdrehungsgeschwindigkeit der Förderschnecke die Temperaturentwicklung steuert, kann eine überhitzung des zu formenden Materials vermieden werden, aber eine zur Verfestigung ausreichende Temperatur eingestellt werden. Bei vielen Materialien zeigt sich nämlich eine temperaturabhängige Verfestigung, möglicherweise durch chemische Reaktionen oder Schmelzen von einzelnen Bestandteilen des zu formenden Materials.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung ;

Fig. 2 eine Darstellung des Förderschnecken-Endstücks;

Fig. 3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Förderschnecken-Endstückes;

Fig. 4 einen Formkörper, wie er mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt wurde;

Fig. 5 ein Endstück der Förderschnecke gemäß der Erfindung
mit einem Mittel-Dorn; und

Fig. 6 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Temperatursteuereinrichtung.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schneckenpresse. Die Schneckenpresse weist eine in einem Schneckengehäuse 6 laufende, zur förderung des zu formenden Materials ausgebildete Schnecke 1 auf, welche über einen Aufgabetrichter 4 beschickbar ist. Am austrittsseitigen Ende der Förderschnecke ist ein Preßkopf 2 angebracht, der erfindungsgemäß mit einer radial oder spiral verlaufenden Begrenzungswand oder Profilierung 3 versehen ist (siehe auch Fig. 2, 3 und 5). Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die

Frontseite des Preßkopfes 2 eine schmale, glatte Ringfläche 8, welche beim Formvorgang im ümfangsbereich des Formlinge 10 (s. Fig. 4) zu einer stärker verdichtenden, reibenden Glättung führt.

Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel die austrittsseitige Preßkopffläche konkav ausgebildet (Fig. 3) und darüberhinaus der Mantel des Preßkopfes 2 mit einer in Preßrichtung treibenden Gewxndeprofilierung 11 versehen.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das zur Herstellung ringförmiger Formlinge (bzw. Briketts) dient. Hierzu ist in den Preßkopf 2 mittig ein Dorn 12 eingesetzt, der eintrittsseitig eine in Preßrichtung treibende Gewxndeprofilierung und austrittsseitig eine glatte Oberfläche besitzt.

Im folgenden soll nun die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert werden.

Das zu verdichtende bzw. zu formende Material wird über den Aufgabetrichter 4 in das Schneckengehäuse 5 eingebracht und von der Förderschnecke 1 in den Preßkanal 6 gefördert. Das Material wird dabei durch die Begrenzungswand 7 des Preßkanals der Frontseite des Preßkopfs zugeführt, von diesem erfaßt und durch die Profilierung 3 verdreht, zerrieben und zusammengepreßt, wobei gleichzeitig Erwärmung des Materials auftritt. Der dabei entstehende feine Abrieb wird zwischen die gröberen Faserteile gedrückt. Dadurch füllen sich Hohlräume zwischen gröberen Teilen.

Das gleichzeitige Erwärmen des Gutes und der Preßdruck führen dabei zu einer Verfestigung des Materials. Die auf dem Umfang des Preßkopfes 2 angeordnete schmale glatte Ringfläche 8, wie in Fig. 3 dargestellt, führt dazu, daß im Umfangsbereich 9 des Preßlings TO ein stark verdichteter, ge-

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glätteter Bereich ausgebildet wird. Dadurch wird die Festigkeit des Preßlings 10 insbesondere in seinem gegen mechanische Beschädigungen empfindlichen Randbereich erheblich erhöht.

Durch die konkave Ausbildung der dem Preßstrang zugewandten Fläche des Preßkopfes (Fig. 3) wird das zu formende Material stärker verdreht; ferner ist dadurch eine besonders energiesparende Verdichtung des Halmgutes möglich.

Die in der Außenwand des Preßkopfes 2 vorgesehene Gewindeprofilierung 11 ist in Preßrichtung "treibend" ausgebildet, so daß das zwischen Preßkopf 2 und Preßkanal 6 geförderte Material zerrieben und bevorzugt in den Umfangsbereich des Preßstranges gefördert wird, wo es die Bildung einer glatten, verdichteten, dünnen Außenschicht mit besserer mechanischer Widerstandsfähigkeit fördert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Steuereinrichtung 18 der Umdrehungsgeschwindigkeit der Förderschnecke 1 und des Preßkopfes 2 vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung 18 empfängt Signale von mindestens einem im Preßkopfbereich angeordneten Temperatursensor 17 und kann die Umdrehungsgeschwindigkeit der Förderschnecke 1 verlangsamen, falls eine gegenüber einem vorgegebenen, in der Steuereinrichtung abgespeicherten Sollwert zu hohe Temperatur gemessen wird, und erhöht die Umdrehungsgeschwindigkeit, falls die gemessene Temperatur gegenüber einem abgespeicherten Sollwert zu niedrig ist. Durch die Anwendung der Temperatursteuerung ist es möglich, eine optimale Temperatur für Verfestigungsreaktionen aufrechtzuerhalten und somit ein gleichmäßig verfestigtes Gut zu erzielen.

Vorstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie-

len ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens beschrieben worden. Gemäß diesem allgemeinen Gedanken wird eine Formpreßvorrichtung vorgeschlagen, in der folgende Vorgänge kombiniert "ablaufen":

1. Ein Verdrehvorgang, in dem die einzelnen Fasern des Materials miteinander "verschlungen" und damit bereits zusammengehalten werden.

2. Ein Reib- und Preßvorgang unter gleichzeitiger Erwärmung. Hierdurch wird nicht nur das Zusammenhalten der einzelnen Fasern verbessert, sondern es werden auch die Hohlräume zwischen den gröberen Teilen aufgefüllt.

3. Eine Glättung der ümfangsflache des Brikettstrangs durch die den Preßkopf begrenzende Ringfläche.

Innerhalb dieses allgemeinen Erfindungsgedankens sind natürlich die verschiedensten Modifikationen möglich. Beispielsweise ist es möglich, im Mantel des Schneckengehauses Löcher vorzusehen, durch die beim Preßen austretender Pflanzensaft abfließen kann. Dies ist insbesondere dann bedeutsam, wenn relativ naßes Halmgut etc verarbeitet wird, wobei die auftretende Erwärmung einen zusätzlichen Trocknungseffekt hat. Ferner können den erzeugten Preßlingen Zusatzstoffe zugesetzt werden, bei Briketts für die Tierfütterung beispielsweise Ammoniumlactat.

Claims

Patentansprüche

1 . Formpreßvorrichtung für faseriges Material mit einer Förderschnecke, die das zu formende Material in einen Preßkopf mit einem Preßkanal fördert, in dem ein Preßstrang gebildet wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswand (7) des Preßkanals (6) eintrittsseitig eine radial oder spiralig verlaufende Profilierung aufweist, und daß den Preßkanal (6) austrittsseitig eine in Förderrichtung geneigt verlaufende glatte Ringfläche (8) begrenzt.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswand (7) des Preßkanals (6) eine Gewxndeprofilierung mit einer Steigung

Bankverbindungen: Postgiroamt München .*Ί)5 05-802 (BLZ 700100SO) (Accounts) DeutscheBank AG. Konto 8534802 (BLZ70070010)

aufweist, die eine Kraftkomponente in Förderrichtung erzeugt.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswand (7) des Preßkanals (6) austrittsseitig konkav ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß in den Preßkanal (6) zentral ein Dorn (12) eingesetzt ist, der eintrittsseitig mit einem Gewinde versehen und austrittsseitig glatt ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der Preßkopf (2) lösbar mit der Förderschnecke (1) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (18), die die Drehzahl der Förderschnecke regelt, vorgesehen ist und im Preßkopfbereich mindestens ein Temperaturfühler (17) vorgesehen ist, der mit der Steuereinheit verbunden ist.