DE3830657C2

DE3830657C2 - Device for influencing the ceramic mass flow in screw presses with compression chamber

Info

Publication number: DE3830657C2
Application number: DE19883830657
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dietrich; Eberhard Steffens; Gunter Fiedler
Original assignee: KEMA KERAMIKMASCHBAU GmbH
Current assignee: KEMA - MASCHINENBAU GMBH, 8900 GOERLITZ, DE
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1988-09-09
Publication date: 1997-04-24
Anticipated expiration: 2008-09-10
Also published as: DD267948A1; DE3830657A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beeinflussung des keramischen Massestromes in Schneckenpressen mit Kompressionskammer.The invention relates to a device for influencing the ceramic mass flows in screw presses with compression chamber.

Unter "Kompressionskammer" ist die konische Erweiterung mit anschließender konischer Verengung des zylindrischen Preßkanals der Schneckenstrangpresse zu verstehen.Under "compression chamber" is the conical extension with Subsequent conical narrowing of the cylindrical press channel to understand the screw extruder.

Derartige Schneckenpressen werden für die Fertigung von stranggezogenen Bauteilen, insbesondere aus oxid- oder sonderkeramischen Rohstoffen für die Elektroindustrie, für die Katalysatorenfertigung oder die Herstellung ähnlicher Produkte in der technischen Keramik eingesetzt.Such screw presses are used for the production of extruded Components, in particular made of oxide or special ceramic Raw materials for the electrical industry, for catalyst production or the production of similar products in the technical ceramics used.

Für die Fertigung von derartigen Erzeugnissen sind zwei gegensätzliche Herstellungsverfahren bekannt.There are two opposing ones for the manufacture of such products Manufacturing process known.

Zum einen werden die keramischen Formteile auf periodisch arbeitenden Stempelpressen aus entsprechend aufbereiteten pulverförmigen Rohstoffen unter hohem Druck ausgepreßt. Im Gegensatz hierzu gewinnt jedoch das kontinuierliche steifplastische Verpressen von oxid- und sonderkeramischen Massen, die durch geeignete Zusätze plastifiziert wurden, in Schneckenpressen immer größere Bedeutung.On the one hand, the ceramic molded parts are on periodically working stamp presses from appropriately prepared powdered raw materials pressed under high pressure. In contrast, however, the continuous wins rigid plastic pressing of oxide and special ceramics Masses that have been plasticized by suitable additives, increasingly important in screw presses.

Bedingt durch die zu verpressenden Massen, die keine all seitig gleichmäßige Druckverteilung ermöglichen, sowie der durch die Preßschnecke verursachten ungleichmäßigen Strö mung der Masse können unterschiedliche Verdichtungen und unerwünschte Texturen in der Masse auftreten.Due to the masses to be pressed, which are not all enable uniform pressure distribution on the side, as well as the irregular currents caused by the press screw Different densities and unwanted textures occur in bulk.

Eine Vorrichtung, die eine gleichmäßigere Verdichtung beim Strangpressen in Schneckenpressen bewirken soll, ist bei spielsweise in dem SU-Urheberschein 6 74 913 beschrieben. Hierbei ist nach der Preßschnecke in der Kompressionskammer ein über Speichen befestigtes Einsatzstück angeordnet. Durch die konische Ausbildung desselben, wobei die Neigung des Einsatzstückes zum Pressenaustritt gerichtet ist, soll der zentrale durch die Preßschnecke geringer verdichtete Masse strom eine zusätzliche Verdichtung erfahren und somit eine Qualitätsverbesserung des Endproduktes erreicht werden. Diese für das Verpressen von Betonmassen vorgesehene Lösung setzt eine relativ weiche fließfähige Konsistenz der Masse voraus und ist somit auf das Verpressen von steifplastischen keramischen Massen nicht übertragbar.A device that provides a more uniform compression when Extrusion in screw presses is intended to described for example in the SU copyright certificate 6 74 913. This is after the press screw in the compression chamber an insert attached via spokes arranged. By its conical shape, the inclination of the Insert is directed to the press outlet, the central mass less compacted by the screw experience an additional compression and thus a Quality improvement of the end product can be achieved. This solution is intended for grouting concrete masses sets a relatively soft flowable consistency of the mass ahead and is therefore on the pressing of rigid plastic ceramic masses not transferable.

Zur Verminderung der Nachteile unterschiedlicher Kompressionen in einer Schneckenstrangpresse schlägt die DE 10 69 052 vor, in der Kompressionskammer einer derartigen Presse eine in axialer Richtung zur Förderschnecke schwingende, siebartig gelochte Platte nachzuschalten. Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Schnecke selbst in entgegengesetzter Richtung zu der gelochten Platte axial schwingt. Die DD 22 522 schlägt zur Lösung des Kompressionsproblems in Schneckenstrangpressen vor, der Förderschnecke einen Innenschwinger aus einer aus Drähten oder Stäben gebildeten Gitterplatte nachzuschalten, der im Betrieb eine hin- und herschwingende Drehbewegung ausführt. Die Preßschnecke wird hierbei über eine Hohlwelle und der Innenschwinger mittels einer weiteren, in dieser Hohlwelle gelagerten Welle angetrieben. Ein Nachteil der beiden zuletzt beschriebenen Anordnungen besteht darin, daß die zu verarbeitende Masse in die Lager der sich bewegenden oder schwingenden Bauteile der Schneckenstrangpresse eindringen kann und diese blockiert werden oder festfressen.To reduce the disadvantages of different compressions DE 10 69 052 proposes in a screw extruder, in the compression chamber of such a press in axial Direction to the screw conveyor swinging, perforated like a sieve To connect the plate. It is also proposed that the Snail itself in the opposite direction to the punched one Plate swings axially. The DD 22 522 proposes to solve the Compression problem in screw extruders before, the screw conveyor an internal transducer made from a wire or rod downstream grid plate formed, which in operation a and carries out swinging rotary motion. The press screw will here via a hollow shaft and the inner vibrator by means of a further, driven in this hollow shaft shaft. On There is a disadvantage of the two arrangements described last in that the mass to be processed is stored in the warehouse moving or vibrating components of the screw extruder can penetrate and these are blocked or seized.

Ziel der Erfindung ist es, durch Beeinflussung des Masse stromes hinsichtlich seiner Fördergeschwindigkeit eine gleichmäßigere Verdichtung der Masse über den Querschnitt sowie eine Verringerung von Texturen zu erreichen.The aim of the invention is to influence the mass current in terms of its conveying speed more uniform compression of the mass over the cross-section as well as achieving a reduction in textures.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, über eine gezielte Veränderung des freien Durchflußquerschnittes in der Kom pressionskammer die Fördergeschwindigkeit des Massestromes, bezogen auf dessen Querschnitt, zu beeinflussen und damit gleichzeitig auftretende durch die Preßschnecke bedingte Texturen zu minimieren.The invention has for its object a targeted Change in the free flow cross section in the com pressure chamber the conveying speed of the mass flow, based on its cross-section, to influence and thus occurring at the same time caused by the press screw Minimize textures.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daßAccording to the invention this object is achieved in that

a) in the radial plane of division of the compression chamber two mutually adjustable plates with different trained breakthroughs are arranged,
b) the free cross section of the plates by means of adjustment the same is changeable,
c) one of the plates is equipped with a gear stage,
d) the openings an angle, preferably between 10 and 15 °, so that the openings of both plates form an angle of 20 to 30 °, and
e) in a compression chamber with a second radial Partition plane a second pair of plates can be arranged can

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der dazugehörigen Figuren.Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following Description of preferred embodiments and the associated ones Characters.

Dabei zeigtIt shows

Fig. 1 die schematische Anordnung der Vorrichtung in einer Schneckenpresse; Figure 1 shows the schematic arrangement of the device in a screw press.

Fig. 2 eine Schneckenpresse mit je einer Vorrichtung in jeder radialen Teilungsebene; Figure 2 is a screw press with a respective device in each radial plane of division.

Fig. 3 Einzelheit A nach Fig. 1; Fig. 3 detail A of Fig. 1;

Fig. 4 Einzelheit B nach Fig. 2; Fig. 4 detail B of Fig. 2;

Fig. 5 die Stellung der Platten mit maximaler Öffnung der Durchbrüche; Fig. 5, the position of the plates with maximum opening of the holes;

Fig. 6 die Stellung der Platten mit minimaler Öffnung der Durchbrüche. Fig. 6 shows the position of the plates with minimal opening of the openings.

Wie in Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt, weist die Schneckenpresse 1 unmittelbar nach der Preßschnecke 2 eine konische Erweiterung auf, die die Kompressionskammer 3 bil det. In bekannter Weise verringert sich nach der maximalen Erweiterung die Kompressionskammer 3 wieder bis auf den Durchmesser des Preßkanals 4. Es kann aber auch, wie aus Fig. 2 ersichtlich, nach der maximalen Erweiterung der Kom pressionskammer 3 ein Beruhigungsabschnitt 5 zwischengeschal tet sein. Die radiale Teilung der Kompressionskammer 3 ist jeweils in den Bereich der maximalen Erweiterung gelegt,wo bei über Flansche 6; 6′ und Schrauben 7 eine sichere Ver bindung der einzelnen Abschnitte der Kompressionskammer 3 erfolgt. Im Bereich dieser Verbindungsstelle sind zwei Plat ten 8; 8′ angeordnet, die sich mit ihrem äußeren Rand an den Flanschen 6; 6′ abstützen (Fig. 3).As shown schematically in Fig. 1 and 2, the screw press 1 immediately after the pressure worm 2 is a conical widening, which det the compression chamber 3 bil. In a known manner, the compression chamber 3 is reduced again to the diameter of the press channel 4 after the maximum expansion. But it can also, as shown in Fig. 2, after the maximum expansion of the compression chamber 3, a calming section 5 be switched between. The radial division of the compression chamber 3 is in each case in the area of the maximum expansion, where at over flanges 6; 6 ' and screws 7, a reliable connection of the individual sections of the compression chamber 3 takes place. In the area of this junction are two plat ten 8; 8 ' arranged, the outer edge of the flanges 6; 6 ' support ( Fig. 3).

Die Lagerung der Platte 8′ ist dabei drehbar ausgebildet. Durch die geschliffene Ausführung der anliegenden Seiten von Platte 8, 8′ ist auch ein Verstellen der Platte 8′ bei mit Masse gefüller Kompressionskammer 3 möglich. Hierzu besitzt die Platte 8′ einen über die Flansche 6; 6′ hinaus verlän gerten Ansatz 9 mit Schneckenradverzahnung, die ihrerseits mit der Schnecke 10 eine Getriebestufe bildet, so daß die Platte 8′ über Schnecke 10 (Fig. 4) von außen verstellbar ist.The storage of the plate 8 ' is rotatable. Due to the ground design of the adjacent sides of plate 8, 8 ' is also an adjustment of the plate 8' with compression chamber 3 filled with mass possible. For this purpose, the plate 8 'has a flange 6; 6 ' also extended approach 9 with worm gear teeth, which in turn forms a gear stage with the worm 10 , so that the plate 8' via worm 10 ( Fig. 4) is adjustable from the outside.

Fig. 5 zeigt die Anordnung der Durchbrüche 11 in den Plat ten 8; 8′. In der hier dargestellten Lage der Platten 8; 8′ weisen die Durchbrüche 11 den maximalen freien Querschnitt auf. Zum besseren Verständnis ist hierbei der freie Durch gang durch eine Schraffur verdeutlicht. Fig. 5 shows the arrangement of the openings 11 in the Plat th 8; 8 ′ . In the position of the plates 8; 8 ' , the openings 11 have the maximum free cross section. For a better understanding, the free passage through hatching is illustrated.

Die Anordnung der Durchbrüche 11 ist dabei so gewählt, daß jeweils der innere und der äußere Bereich der Platten 8; 8′, auch bei Verdrehen der Platte 8′, die gleiche freie Durch gangsfläche beibehält. Demgegenüber wird im mittleren Ab schnitt durch die teilweise Abdeckung der auf den Teilkrei sen 12; 12′; 12′′ angeordneten Durchbrüchen 11 der freie Durchgang verändert, so daß eine stufenlose Einstellung der freien Durchgangsfläche im mittleren Abschnitt möglich ist. Die maximale Veränderung der Durchgangsfläche ist in Fig. 6 dargestellt.The arrangement of the openings 11 is chosen so that the inner and outer regions of the plates 8; 8 ' , even when rotating the plate 8' , the same free passage area is maintained. In contrast, in the middle section from the partial coverage of the on the Teilkrei sen 12; 12 ′; 12 '' arranged openings 11 of the free passage changed, so that a continuous adjustment of the free passage area in the middle section is possible. The maximum change in the passage area is shown in FIG. 6.

Mit dieser Variabilität der freien Durchgangsfläche wird zum einen die durch die Preßschnecke 2 auftretende Schneck entextur aufgebrochen und andererseits eine zielgerichtete Beeinflussung der Geschwindigkeit des Massestromes erreicht. Damit ist es möglich, die dem Massestrom eigene, über den Querschnitt unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten, die im mittleren Bereich gegenüber den äußeren Bereichen er höht ist, in Abhängigkeit von der zu verpressenden Masse optimal über den gesamten Querschnitt des Massestromes zu vergleichmäßigen.With this variability of the free passage area, on the one hand the screw entexture occurring through the press screw 2 is broken up and on the other hand a targeted influencing of the velocity of the mass flow is achieved. This makes it possible to optimally even out the flow velocities inherent in the mass flow, which differ over the cross-section and which are increased in the central area compared to the outer areas, as a function of the mass to be pressed, over the entire cross-section of the mass flow.

Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Durch brüche 11 unter einem Winkel von etwa 10 bis 15° eingebracht werden und die Platten 8; 8′ so angeordnet werden, daß die Durchbrüche 11 gegeneinander angestellt einen spitzen Win kel von 20 bis 30° bilden.It has proven to be advantageous if the openings 11 are introduced at an angle of approximately 10 to 15 ° and the plates 8; 8 ' are arranged so that the breakthroughs 11 against each other form an acute angle of 20 to 30 °.

BezugszeichenlisteReference list

1 Schneckenpresse
2 Preßschnecke
3 Kompressionskammer
4 Preßkanal
5 Beruhigungsabschnitt
6; 6′ Flansch
7 Schraube
8; 8′ Platte
9 Ansatz
10 Schnecke
11 Durchbruch
12; 12′; 12′′ Teilkreis 1 screw press
2 press screw
3 compression chamber
4 press channel
5 calming section
6; 6 ′ flange
7 screw
8th; 8 ′ plate
9 approach
10 snail
11 breakthrough
12; 12 ′; 12 '' pitch circle

Claims

Device for influencing the ceramic mass flow in screw presses with a compression chamber, comprising the following features:

a) in the radial division plane of the compression chamber ( 3 ) two mutually adjustable plates ( 8; 8 ' ) are arranged with differently shaped openings ( 11 );
b) the free cross section of the plates ( 8; 8 ' ) can be changed by adjusting the same;
c) one of the plates ( 8; 8 ' ) is equipped with a gear stage;
d) the openings ( 11 ) may have an angle, preferably between 10 to 15 °, so that the openings ( 11 ) of both plates ( 8; 8 ' ) form an angle of 20 to 30 °;
e) in a compression chamber ( 3 ) with a second radial division plane, a second pair of plates ( 8; 8 ' ) can be arranged.