DE4038582A1

DE4038582A1 - Vorrichtung zur herstellung von pellets

Info

Publication number: DE4038582A1
Application number: DE19904038582
Authority: DE
Inventors: Franz Haimer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-12-04
Filing date: 1990-12-04
Publication date: 1992-06-11

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Pellets aus pflanzlichem Gut, im besonderen von Halmgut. Nachwachsende Energierohstoffe müssen zur Erreichung einer brauchbaren Energiedichte zur Transportvolumenverringerung und zur Verwendung in automatisch beschickbaren Verbrennungs anlagen zu Briketts oder Pellets verdichtet werden, damit sie als Schüttgutware gehandhabt werden können.

Zur Herstellung von Pellets als Futtermittel oder Brennstoff sind Kollerpressen bekannt. Über einer kreisförmigen oder zylindrischen Matrizenfläche werden dabei Wälzkörper, soge nannte Koller, rotierend bewegt, welche beim Überrollen der Matrizenfläche das zu pelletierende Material in die Matrizen löcher walzen. Bei den bekannten Kollerpressen wird das zu pelletierende Gut kraftschlüssig in den Matrizen durch einen hohen Anpreßdruck der Koller zu Pellets geformt. Das erfordert neben einem hohen Energieaufwand eine massive Bauweise mit einem entsprechenden Gewicht und Raumbedarf.

Der Pelletiervorgang soll vorteilhaft schon mit der Ernte auf dem Feld verbunden sein. Erntemaschinen sind wegen der erfor derlichen Mobilität auf dem Feld in der Baugröße und im Gewicht eingeschränkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Pelletierein richtung mit sehr hoher Durchsatzleistung bei geringem Gewicht und kleinem Raumbedarf, bevorzugt zur Verwendung in einer fahrbaren Erntemaschine.

Die Erfindungsaufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bevorzugt sind an beiden Walzen Stempel und Matrizen zur Erreichung einer hohen Durchsatzfläche in Hexagonalanordnung angebracht.

Das im Zusammenlaufbereich der Walzen zugeführte Material wird im Drehvorgang der Walzen von den überstehenden Stempeln erfaßt und in die jeweils gegenüberliegende Matrize hineinge preßt, welche in einem Hohlraum des Walzenzentrums mündet. Die in den Matrizen geformten Materialstränge werden im Walzenhohlraum durch einen Abstreifer abgebrochen und mittels einer Schneckenfördereinrichtung aus dem Hohlraum herausgefördert.

Materialreste, welche von der Stempel- und Matrizenanordnung nicht erfaßt werden, werden in einer die Walzen, mit Ausnahme des Materialeinlaufes umschließenden Ummantelung, ständig zum Materialeinlauf zurückgeführt.

Durch eine relativ hohe Umlaufgeschwindigkeit der Walzen wird kontinuierlich zwangsläufig das zu pelletierende Material eingezogen und dadurch bei geringem Bauvolumen ein hoher Durchsatz erreicht.

In Ausgestaltung der Erfindung kann die Stempel- und Matrizen form, außer der herstellungstechnisch einfachen Rundform, auch in Sechseckform zur Erreichung einer optimalen Durchsatzfläche oder in Form von langen Rechtecken, deren Abrollvorgang dem von zwei gegenläufig drehenden Zahnrädern entspricht, ausgeführt sein.

Da die ineinandergreifenden Stempel und Matrizen zur Verringerung des Kraftaufwandes und des Verschleißes mit einer Schnittluft ausgeführt sind und eine Ausführung als Evolventenabwicklung dadurch nicht zweckmäßig ist, ist eine Drehsynchronisierung beider Walzen erforderlich. Diese erfolgt über Synchronlauf zahnräder in einem Getriebe mittels dem beide Walzen antreibbar sind.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das zu pelle tierende Material den Pelletierungswalzen über eine Dosiereinrich tung, welche vorteilhaft aus zwei Dosierungswalzen besteht, zugeführt.

Die Dosiereinrichtung kann automatisch gesteuert sein. Für die Zufuhr des Preßmaterials dient als Regelgröße die Leistungs aufnahme der Pelletierwalzen. Über einen eingestellten Soll wert sorgt eine Regelautomatik dafür, daß die Dosierwalzen den Pelletierwalzen die für den optimalen Betrieb erforderliche Materialmenge liefern.

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

Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht quer zu den Pelletierwalzen achsen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Pelletierwalzenachsen entlang einer Linie A - B der Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansichtsabwicklung der Pelletierwalzenoberfläche mit Ausführung der Matrizen und Stempel in runder Form.

Wie in der Fig. 1 schematisch dargestellt besteht die erfindungs gemäße Vorrichtung im wesentlichen aus den Pelletierwalzen 5 und 6, welche in einem die Pelletierwalzen, mit Ausnahme des Material einlaufes 7 umschließenden Gehäuse 8, stirnseitig 9, Fig. 2, gelagert sind. Über dem Materialeinlauf 7 an den Pelletier walzen 5 und 6 kann eine lastabhängige, von der Leistungsauf nahme der Pelletierwalzen 5 und 6 abhängig gesteuerte Materialzu führungseinrichtung angebracht sein. Diese besteht vorteilhaft aus zwei drehzahlregelbaren Dosierwalzen 10, welche das zu pelle tierende Material aus einem Fülltrichter 11 abziehen und dem Einlaufbereich der Pelletierwalzen zuführen. Die Mantelflächen der Pelletierwalzen sind, wie auch aus der Fig. 3 ersichtlich ist, mit Matrizen 12 und Stempeln 13 versehen, welche beim Drehen beider Walzen zahnradartig ineinandergreifend abrollen, dabei das zu pelletierende Material einziehen und in die Matrizen 12 pressen.

Jede Matrize bildet dabei einen Preßkanal, welcher in einem Hohlraum 14 der Pelletierwalzen 5, 6 mündet. Die Länge des Preß kanals ist von der Dicke des Pelletierwalzenmantels bestimmt, wobei die Länge und Form des Preßkanals, welcher auch konisch ausge führt sein kann, die Größe des Bewegungswiderstandes (= Kanal reibung) für den wirksamen Preßdruck maßgebend ist.

Zur Erreichung einer hohen Durchsatzfläche sind die Matrizen 12 und Stempel 13 in Abständen von Dreiecken mit gleichen Seiten längen angeordnet. Jeder Stempel 13 befindet sich dadurch zwi schen vier benachbarten Matrizen 12 und jede Matrize 12 zwischen vier benachbarten Stempeln 13, wobei im Zusammenwirken mit der Gegenwalze im Abrollvorgang jeder Stempel in eine Matrize hinein geführt wird und dabei das im Einlaufbereich 7 zugeführte Material formschlüssig in die Matrizen preßt. Jede Matrize 12 ist ein eigener Preßkanal, in den bei jeder Walzendrehung gezielt eine Materialschicht, in der Dicke entsprechend der Stempellänge unter Bildung eines Materialstranges hinzugefügt wird.

Im Innenhohlraum 14 der Pelletierwalzen 5 und 6 werden die dort aus den Matrizen 12 hinauswachsenden Materialstränge über in einem Abstand 15 angebrachte Abstreifer oder Schneckenwedel 16 zu Pellets abgebrochen.

Die fliegend 17 gelagerten Schneckenwedel 16 fördern gleich zeitig die gebrochenen Pellets aus dem Hohlraum 14 heraus.

Zum berührungsfreien Abrollvorgang der Stempel in den Matrizen, welche unter Bildung einer Schnittluft im Durchmesser kleiner wie die Matrizendurchmesser gehalten sind, werden die Pelletier walzen über ein Zahnradgetriebe 18 drehsynchronisiert angetrieben.

Die von den Stempeln 13 nicht erfaßten, sich auf den Blindflächen 19 der Pelletierwalzen 5 und 6 befindlichen Materialreste gelangen auf die Walzenauslaufseite und werden in einem Spalt 20 zum Materialeinlauf 7 zurückgefördert. Über Walzenabstreifer 21, welche zwischen den von den Stempeln 13 gebildeten Erhöhungen kämmen, werden die Materialreste aus den Zwischenräumen entfernt.

Im Rahmen der Erfindung kann auch eine Pelletierwalze nur mit Matrizen 12 und die andere nur mit Stempeln 13 versehen sein.

Der Vollständigkeit halber ist darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die Herstellung von Pellets aus pflanz lichem Gut eingeschränkt ist, sondern jede Art von Pellets herstellung umfaßt.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung von Peletts, im besonderen aus pflanzlichem Gut, umfassend eine Matrizenfläche mit zugeordneten Preßwalzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Pelettiervorgang durch zwei achsparallel nebeneinander angeordnete, gegenläufig angetriebene Walzenkörper (5 und 6) erfolgt, wobei in den Walzenmantelflächen Matrizen (12) und Stempel (13) ausgebildet sind, welche beim Drehvorgang formschlüssig ineinandergreifend abrollen und die Peletts pressung von der Walzenmanteloberfläche in Richtung Walzen zentrum, welches als Hohlraum (14) ausgebildet ist, erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pelletierwalzen (5 und 6) drehsynchronisiert ange trieben werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Walzenmantelfläche Matrizen (12) und Stempel (13) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Walzenmantelfläche nur Matrizen (12) und auf der Gegenmantelfläche nur Stempel (13) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizen (12) und Stempel (13) in Rund-, Sechseck- oder Rechteckform ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizen (12) konisch ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Innenhohlraum (14) der Pelletierwalzen (5 und 6) Abstreifer hineinragen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Innenhohlraum (14) Förderschnecken (16) hineinragen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pelletierwalzen (5 und 6) mit Ausnahme vom Material einlauf (7) von einem Gehäuse umschlossen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Walzenabstreifer (21) angeordnet sind, welche zwischen den von den Stempeln (13) gebildeten Erhöhungen kämmen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Materialeinlauf der Pelletierwalzen (5 und 6) eine von der Leistungsaufnahme der Pelletierwalzen abhängig gesteuerte Materialzuführungseinrichtung angebracht ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialzuführungseinrichtung aus drehzahlregelbaren Dosierwalzen (10) besteht.