DE4034610A1 - Verdichter zum brikettieren von sperrigen materialien insbesondere von halmgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdichter zum Brikettieren von sperrigen Materialien, insbesondere von Halmgut gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1. Aus der DOS 38 31 528.9-14 ist eine Vorrichtung zum Brikettieren von pflanzlichem Gut, insbeson­ dere Halmgut, vorzugsweise Stroh, bekannt mit einem Kegel­ schneckenverdichter, dessen rotierend antreibbare Schnecke zumindest an ihrem in Förderrichtung vorderen Ende eine in Förderrichtung kegelförmig sich verjüngende, durch mehrere Windungen wenigstens einer von einem kegelförmigen Schnecken­ kern abstehenden Schneckenwendel bestimmte Außenkontur hat und in einen konusförmigen Verdichterraum eines Schneckengehäuses hineinragt, dessen Innenkonusfläche mit zumindest einer zur Schnecke hin vorstehenden Führungsleiste für das Halmgut ver­ sehen ist, am verjüngten Ende der Innenkonusfläche eine Aus­ laßöffnung für das verdichtete Halmgut hat und die Führungs­ leiste die Schnecke in Form einer Kegelwendel mit zum Win­ dungssinn der Schnecke entgegengesetztem Windungssinn um­ schließt.

Das zu brikettierende Stroh wird dem Kegelschneckenverdichter mittels einem Schneckenvorverdichter zugeführt und wird unter dem Preßdruck des Kegelschneckenverdichters stark komprimiert, wobei es sich erwärmt und aufgrund seines Ligningehaltes in der Wärme zu einem auch im warmen Zustand wenig fließfähigen Strohkuchen verbäckt, welcher in einer Preßmatrize zu einem Strang geformt wird.

Zur besseren Überwindung des Rückstaudruckes ist der die Förderschnecke umschließende, konische Innenraum des Kegel­ schneckenverdichters mit einer Führungsleiste in Form einer Kegelwendel mit zum Windungssinn der Förderschnecke entgegen­ gesetztem Windungssinn umschlossen, wodurch der Strohkuchen beim Mitdrehen mit der Schnecke zur Auslaßöffnung des Innen­ konus des Schneckengehäuses geschraubt und in die Formmatrize gepreßt wird.

Es hat sich gezeigt, daß für den Kegelschneckenverdichter, bedingt durch großen Reibungswiderstand, große Antriebs­ kräfte erforderlich sind und trotz der Wendelanordnung im konischen Schneckengehäuse Stauungen des Strohkuchens auf­ treten, wodurch ein störungsfreier Betrieb nicht gewähr­ leistet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verdichter zur Volumenver­ kleinerung von sperrigen Materialien, im besonderen von Halm­ gut, wie Stroh, so zu verbessern, daß die Antriebsleistung verringert und ein kontinuierlicher, nicht zu Betriebsstö­ rungen neigender Betriebsablauf erreicht wird. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

In den sich in Förderrichtung der Kegelschnecken erstreckenden Verdichtungsraum, dessen Querschnitt in der Materialförder­ richtung sich im Verhältnis ca. 5 : 1 verjüngt, wird das von einem Vorverdichter zweckmäßig von einer Schnecke geförderte Material hineingedrückt und bei Anliegen an die Innenwand, welche von den Kegelschnecken gebildet ist, zur Auslaßöffnung, an welcher sich ein Preßmatrizenrohr anschließt, geschraubt.

Dabei wird das Material entsprechend der Querschnittsverengung zusammengepreßt, wobei gleichzeitig ein hoher Druckaufbau zur Materialpressung in die Preßmatrize möglich ist. Durch die das Material voll umschließende, schraubende Wandung in Richtung Preßmatrize erfolgt dieses mit relativ geringem Kraftaufwand.

Der hohe Druckaufbau ermöglicht eine zusätzliche Material­ verdichtung im Preßmatrizenrohr.

Der erfindungsgemäße Verdichter eignet sich zur Brikettierung pflanzlicher Materialien aller Art und Konsistenz, insbesondere auch von Holzabfällen, wie Sägemehl und Hobelspäne; er wird insbesondere zur Brikettierung von Halmgut, wie zum Beispiel Stroh, eingesetzt und eignet sich auch zur Volumenverklei­ nerung von Müll.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine teilweise, schematische Schnittansicht eines Verdichters zum Brikettieren von sperrigem Material, insbesondere von Halmgut;

Fig. 2 eine Schnittansicht durch den Verdichter, gesehen entlang einer Linie A-B in Fig. 1.

Wie in der Fig. 1 dargestellt, besteht der erfindungsgemäße Verdichter 3 aus einem Gehäuse 4 mit einer stirnseitigen Öffnung 5 im Zentrumsbereich, in welcher das Anstoßrohr 6 eines Schneckenvorverdichters 7 mündet. Gegenüberliegend in der Gehäusestirnseite befindet sich eine im Durchmesser klei­ nere Öffnung 8, welche ein Preßmatrizenrohr 9 aufnimmt.

Weiter befinden sich in den Gehäusestirnseiten Lagerstellen 10 und 11 für im Kreis um die Öffnungen 5 und 8 herum ange­ ordnete Kegelschnecken 12, welche wegen ihrer Schrägstellung über Kreuzgelenke 13, Zahnräder 14 und einem Zahnring 15 ge­ meinsam antreibbar sind.

Die Kegelschnecken 12 bestehen aus einem Kegel, auf dem an der Oberfläche, ähnlich der Form eines Trapezgewindes ein- oder mehrgängig ein Schneckenwedel 16 ausgeformt ist.

Der Abstand der Lagerstellen in der Kreisanordnung ist so bemessen, daß die Kegelschnecken einander gegenüber einen geringen Spalt 17 aufweisend im Innenbereich einen sich in Förderrichtung der Schneckenwedel 16 verjüngenden Verdich­ tungsraum 18 bilden.

Bevorzugt ist der Verdichtungsraum 18 aus sechs einzelnen Kegelschnecken 12 gebildet. Über einen Motor 19 und einem Ritzel 20 ist der Zahnring 15 und somit die Kegelschnecken 12 über die Zahnräder 14 und Kreuzgelenke 13 rotierend antreibbar.

Vorteilhaft in Achsflucht zum Verdichtungsraum 18 und zum Matrizenrohr 9 ist eine Vorverdichtungsschnecke 21, welche über einen Motor 22 antreibbar ist, angeordnet.

Die Vorverdichtungsschnecke ist aufgrund eines großvolumigen Schneckenwedels, welcher auch mehrgängig und in abnehmender Steigung ausgeführt sein kann, in der Lage das beispielhaft über einen Trichter 23 zugeführte, sperrige Material zu er­ fassen, zu verkleinern, vorzupressen und über das Ausstoß­ rohr 6 in den Verdichtungsraum 18 zu fördern. Da der Auslaß­ durchmesser 8 am Matrizenrohr 9 wesentlich kleiner wie der Zuführungsdurchmesser ist, staut sich das zugeführte, vor­ verdichtete Material im Verdichtungsraum 18 an der aus den Kegelschnecken 12 gebildeten Wandung. Dort wird dieses durch die Kegelrollenwirkung der Kegelschnecken 12 rollend verdichtet und gleichzeitig durch die Schneckenwedel 16 in Richtung Aus­ gang 8 zum Matrizenrohr 9 geschraubt. Der Verdichtungsvorgang und Schraubvorgang erfolgt dabei weitgehendst rollend. Gleich­ zeitig erfolgt dadurch ein hoher Druckaufbau in Richtung Preß­ matrizenrohr, in welchem, wie bekannt und hier nicht näher er­ örtert, durch Veränderung des Rohrquerschnittes der Rückstau­ druck und somit die Brikettierungsdichte einstellbar ist.

Bei dieser rollenden Verdichtung entsteht eine hohe Radial­ kraft auf die Kegelschnecken und somit auch auf die Lager­ stellen 10, 11, deren Lagerdimensionierung im Durchmesser wegen deren Kreisanordnung begrenzt ist.

Durch einen mitumlaufenden Stützring (24), dessen konischer Innendurchmesser dem Verlauf der äußeren Kegelschnecken­ kontur entspricht, kann die Lagerbelastung verringert wer­ den. Die dabei durch die Konusform entstehende Axialkraft auf den Stützring 24 wird über ein Axiallager 25 oder eine Rollenanordnung von der Gehäusestirnseite aufgenommen.

Claims (9)

1. Verdichter zum Brikettieren von sperrigen Materialien, insbesondere von Halmgut, umfassend einen Schneckenver­ dichter, dessen rotierend antreibbare Schnecke an ihrem in Förderrichtung vorderen Ende eine in Förderrichtung kegelförmig sich verjüngende Schnecke aufweist, welche in einen konusförmigen Verdichterraum hineinragt und eine Auslaßöffnung für das verdichtete Material, an welche sich eine Preßmatrize anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im Kreis angeordnete Kegelschnecken (12) im Innen­ bereich einen sich in Förderrichtung der Kegelschnecken sich erstreckend, verjüngenden Verdichtungsraum (18) bilden.

2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichtungsraum (18) über eine Vorverdichtungsein­ richtung (7) beschickt wird.

3. Verdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorverdichtungseinrichtung (7) als Schneckenförderer (21) ausgebildet ist.

4. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelschnecken (12) aus einem Kegel bestehen, bei dem an der oberfläche in Form eines Trapezgewindes ein Schneckenwedel (16) ausgeformt ist.

5. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kegelschnecken gemeinsam über einen Zahnring (15) antreibbar sind.

6. Verdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Kegelschnecken (12) Kreuzgelenke (13) vorgesehen sind.

7. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des Verdichtungsraumes (18) ein Preßmatrizen­ rohr angeordnet ist.

8. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelschnecken (12) von einem Stützring (24) umschlos­ sen sind.

9. Verdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring drehbar ist und über ein Axiallager (25) oder eine Rollenanordnung an der Gehäusestirnseite abgestützt ist.