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Vorrichtung zur Herstellung von verdichteten Kohlenkuchen für Kokserzeugungsöfen
Bei Kokserzeugungsöfen, bei denen die zu verkokende Kohle in die Verkokungskammern
in Form eines verdichteten Kohlenkuchens eingeschoben wird, erfolgt die Verdichtung
meist durch maschinelles Stampfen des Brennstoffes in einem Blechkasten, dessen
Abmessungen dem Raum der Verkokungskammer möglichst vollständig angepaßt sind. Die
bisher zum Einstampfen der Kohle in die Kuchenform verwendeten maschinellen Einrichtungen
bestehen meist aus zwei nebeneinander befindlichen Stampfern, welche die Kohle lagenweise
feststampfen und hierbei unter stetem Nachfüllen der Kohle von einem bis zum anderen
Ende des Kohlenkuchens und wieder zurück geführt werden, bis die ganze Kuchenform
mit gestampfter Kohle ausgefüllt ist. Es sind auch bereits Stampfeinrichtungen bekannt
geworden, bei welchen so viel Stampfer nebeneinander angeordnet sind, als der Länge
der Kuchenform entspricht, wobei diese Stampfer eine gleichmäßige und gleichzeitige,
periodische Heb-und Senkbewegung ausführen und hierbei, dem Wachsen des Kohlenkuchens
entsprechend, gehoben werden, im übrigen aber ihre Lage gegenüber der Kuchenform
nicht ändern. Diese bekannten Einrichtungen besitzen mancherlei Nachteile. Bei der
abwechselnden Arbeit der erwähnten. beiden Stampfer drückt stets nur ein einziger
Stampfer allein auf die Oberfläche der in der Kuchenform befindlichen Kohle. Das
von dem Stampfer erfaßte Material kann hierbei seitlich ausweichen, so daß der Preßdruck
der Stampfer bei dieser Einrichtung über ein bestimmtes Maß hinaus nicht vergrößert
werden kann und viel Leerarbeit geleistet wird. Besser arbeitet die andere erwähnte
Einrichtung, bei welcher mehrere Stampfer über die ganze Kastenlänge verteilt sind
und gleichzeitig periodisch gehoben und gesenkt werden. Das von oben eingefüllte
Material fällt jedoch bei diesen Stampfern nur durch die Zwischenräume zwischen
denselben in den Verdichtungsraum und bildet hier Schüttwinkel, so daß die Stampfer
nur mit ihrem äußeren Rande arbeiten und das Material verdichten, in der Mitte der
Stampfer aber die Verdichtung des Materials wesentlich geringer ist öder aber überhaupt
nicht erfolgt. Die mit diesen bekannten Einrichtungen gestampften Kohlenkuchen sind
daher entweder, nicht genügend verdichtet, oder aber sie besitzen eine ungleichmäßige
Festigkeit, welche das lästige Zerfallen der Stampfkuchen beim Einbringen in die
Verkokungskammer begünstigt. Das Bestreben nach möglichst wirtschaftlicher Ausnutzung
der Koksöfen geht aber dahin, die Höhe der Kokskammern bei gleichbleibender Breite
derselben zu vergrößern; daher besteht das Bedürfnis, den Kohlenkuchen möglichst
gleichzeitig derart zu verdichten, daß er auch bei vergrößerter Höhe nicht zerfallen
kann.
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Gegenstand der Erfindung ist es daher, die bisher bekannten Einrichtungen
nunmehr derart zu verbessern, daß der Preßdruck,
unter welchem der
Kohlenkuchen hergestellt Wird, an allen Stellen desselben genau gleich und entsprechend
der erforderlichen Verdichtung genau einstellbar ist. Die neue Einrichtung hat noch
den weiteren Vorteil, daß die Verdichtungsarbeit in einem Bruchteil der bisher aufgewendeten
Zeitdauer vor sich geht. Die Verdichtungsarbeit erfolgt hierbei durch Stampfen und
unmittelbar darauffolgendes Pressen des Brennstoffes, wodurch erreicht wird, daß
die mechanische Festigkeit des so erzeugten Kohlenkuchens weit größer ist als bisher,
so daß bei gleichbleibender Breite des Kohlenkuchens derselbe in der Höhe vergrößert
werden kann, ohne das Zerfallen des Kohlenkuchens befürchten zu müssen. Dadurch,
daß bei gleichem Ofenraum nunmehr infolge der stärkeren Zusammenpressung des Stampfgutes
eine größere Menge von Kohle in die Kokskammer eingebracht werden kann, entsteht
der weitere Vorteil der besseren Ausnutzung des Ofenraumes und damit zugleich einer
Verbilligung der Kokserzeugung.
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Erfindungsgemäß besteht die neue Einrichtung-aus einer Anzahl von
nebeneinander angeordneten Stampfern oder Preßstempeln, deren Zahl entsprechend
der Länge des zu stampfenden Kohlenkuchens derart gewählt wird, daß zwischen denselben
nur verhältnismäßig schmale Schlitze übrigbleiben, im übrigen aber die ganze Oberfläche
des Besatzmaterials im Stampfkasten von denselben bedeckt ist. Diese Stampfer oder
Preßstempel werden durch die Antriebsvorrichtung gemeinsam und gleichzeitig gehoben
und gesenkt, wobei sie mit einem bestimmten, genau einstellbaren Preßdruck das Stampfgut
zusammendrücken. Das zuzuführende Material wird auf die Oberfläche der Stampf- oder
Preßplatten geschüttet und gelangt beim Heben derselben durch in denselben angebrachte
Öffnungen nach unten, so daß bei dem darauffolgenden Senken der Stampfer oder Stempel
das durchgefallene Stampfgut lagenweise festgepreßt wird. Da das Stampfgut nicht
gleichmäßig durch alle Durchfallöffnungen nach unten gelangt, werden einzelne Stellen
der Oberfläche des Stampfgutes rascher steigen, während andere Stellen etwas unter
dem Mittelmaß zurückbleiben. Die hierdurch entstehenden Unterschiede können durch
entsprechend verringerte Materialzufuhr an den höheren Stellen und durch entsprechend
vergrößerte Materialzufuhr an den zurückbleibenden Stellen ständig ausgeglichen
werden, so daß das Niveau des Stampfgutes im Stampfkasten stets für alle Stampfer
oder Preßstempel annähernd das gleiche bleibt. Das Stampfgut fällt hierbei gleichzeitig
auch durch die zwischen den einzelnen Stempeln gebildeten schmalen Schlitze nach
unten. Um zu erreichen, daß das durchfallende Stampfgut nicht stets an den gleichen
Stellen auf die Oberfläche des Kohlenkuchens gelangt, kann eine periodische Seitenbewegung
der Preßplatten in der Längsrichtung des Stampfkastens um etwa die halbe Entfernung
der Durchfallöffnungen vorgesehen sein.
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Damit sich die öffnungen in den Stempeln nicht verstopfen, können
oberhalb derselben Reinigungsdorne angeordnet sein, welche beim jedesmaligen Aufsetzen
der Stempel auf das Stampfgut eine etwaige Verstopfung der Durchfallöffnungen beseitigen.
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Das Stampfen oder Festpressen des Stampfgutes erfolgt in der Weise,
daß nach dem Heben des Stempels letzterer derart auf das Stampfgut gepreßt wird,
daß dasselbe einer bestimmten, genau einstellbaren Pressung unterliegt. Dies hat
den Vorteil, daß der Grad der Zusammendrückung der Art der Kohle angepaßt werden
kann, also bei schlecht backender Kohle größer als bei leichter backendem Material.
Hierbei ist Vorsorge getroffen, daß der Stempel bei stets gleichbleibendem Druck
dem Wachsen des Niveaus der Kohlenkuchenoberfläche im Stampfkasten entsprechend
höher gehoben wird, so daß derselbe stets und ständig eine gleichbleibende Stampf-
oder Preßarbeit trotz veränderlicher Niveauhöhe auf den Kohlenkuchen ausübt. Dies
kann in der Weise erfolgen, daß zwischen dem Antriebsorgan, durch welches der Stempel
periodisch gehoben und gesenkt wird, und der Preßplatte eine hydraulische oder mit
Preßluft arbeitende Einrichtung vorgesehen ist, welche aus einem Preßzylinder besteht,
der zweckmäßig mit dem Antriebsorgan verbunden ist und somit die periodische Heb-
und Senkbewegung mitmacht, und welcher im Inneren einen Preßkolben enthält, dessen
Kolbenstange am unteren Ende die durchlöcherte Preßplatte trägt. Dabei sind die
Zylinderräume vor und hinter dem Preßkolben mit Wasser oder Preßluft gefüllt und
stehen durch ein Umlaufrohr miteinander in Verbindung. An diesem Umlaufrohr befindet
sich ein einstellbares Federventil, so daß beim Niederdrücken des Stempels auf das
Stampfgut letzteres bis zu einer genau einstellbaren Druckhöhe zusammengepreßt wird,
worauf der Stempel auf der Kohlenoberfläche stehenbleibt und der Überdruck oberhalb
des Kolbens, der weitergehenden Arbeitsbewegung der Antriebsorgane entsprechend,
unter Überwindung des Gegendruckes des Federventils über das Umlaufrohr unterhalb
des Kolbens strömt. Bei dem nunmehrigen Heben der Preßstempel bleibt infolge des
Widerstandes des Federventils der Preßkolben im Zylinder an der
Stelle,
an welcher er sich befindet, stehen, worauf bei der folgenden Senkbewegung sich
die Preßplatte auf die inzwischen durch die Durchfallöffnungen gelangte lose Materialschicht
aufsetzt und diese wiederum bis zu dem bestimmten Preßdruck zusammenpreßt, wobei
wiederum der Preßkolben im Preßzylinder ein Stück nach oben geschoben wird usf.,
bis schließlich nach Auffüllung der ganzen Kuchenform sich der Preßstempel in der
obersten Stellung des Preßzylinders befindet. Zum Aufstampfen eines zweiten Kohlenkuchens
ist es dann nur erforderlich, die Federventile zu öffnen, so daß die Preßkolheii
samt den darin befindlichen Preßplatten durch ihr eigenes Gewicht wieder in ihre
untere Grenzlage herabsinken können. Hierbei fließt das unter dem Kolben befindliche
Wasser bzw. die Preßluft wieder oberhalb desselben, so daß bis auf geringe unvermeidbare
Verluste des Druckmittels die Einrichtung ohne Zufuhr von frischem Wasser oder Preßluft
weiterarbeiten kann. Die Heb- und Senkbewegung der Preßzvlinder samt der Stampfvorrichtung
kann auf irgendeine bekannte beliebige Weise, beispielsweise durch Exzenter, Kniehebel
o. dgl., erfolgen, welche sich auf einer allen Preßstempeln gemeinsamen, oberhalb
der Kuchenform angebrachten Antriebswelle befinden. Statt der Verwendung von Exzentern
ist es auch möglich, Zahnstangen-, Nockeneinrichtungen oder andere beliebige Heb-
und Senkvorrichtungen zu verwenden. Der Antrieb der Antriebswelle kann durch jede
beliebige Antriebsvorrichtung, beispielsweise einen Elektromotor, erfolgen.
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Preßplatten, welche im Sinne der Erfindung mit Durchfallöffnungen
für das Preßgut versehen sind und durch welche die Kohle lagen; eise gestampft wird,
sind bereits bekannt geworden. Die Änderung der Höhenlage der Preßplatten, welche
hier als durch ihr Eigengewicht betätigte Stampfer wirken, entsprechend dein Fortschritt
der Stampfarbeit, erfolgt durch höheres Heraufziehen derselben, so daß die Fallhöhe
der Preßplatten auch bei wachsender Oberfläche des Kohlenkuchens stets die gleiche
bleibt.
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Ferner ist bereits eine Einrichtung bekannt geworden, bei welcher
die Änderung der Höhenlage der Preßplatten, entsprechend dein Fortschritt der Stampfarbeit,
selbsttätig herbeigeführt wird. Hierbei ist der mit Preßluft betriebene Zylinder,
in welchem die Stampferstange mit ihrem Kolben frei geführt ist, in seiner Länge
um ein Vielfaches größer als der Stampferhub und oberhalb des Stampfkastens fest
angebracht. Das Steigen des Preßkolbens entsprechend der Höhenlage der Kohlenoberfläche
im Stampfkasten wird hier dadurch ermöglicht, daß durch Undichtigkeiten zwischen
Kolben und Schaft ein Teil der komprimierten Luft in die entgegengesetzte Kammer
des Preßzylinders entweichen kann.
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Ebenso ist es bekannt geworden, das Stampfen des Kohlenkuchens mittels
Preßluftmaschinen vorzunehmen, wobei die arbeitenden Preßluftzylinder an einem heb-
und senkbaren Traggerüst derart angebracht sind, daß dieselben samt dein Traggerüst,
entsprechend der wachsenden Höhenlage der Kohlenoberfläche im Stampfkasten, nach
dem jedesmaligen Beenden der Stampfarbeit einer Füllschicht entsprechend in der
Höhenlage verstellt und durch blkatarakte in dieser Lage festgehalten werden, worauf
die Starnpfarbeit beginnt. Dieser Einrichtung gegenüber besteht das Neue der Erfindung
darin, daß die Preßzylinder lediglich zur Änderung der Höhenlage der Stampfer im
Stampfkasten dienen, im übrigen aber die Heb- und Senkbewegung des Stampfens oder
Pressens, welches auf rein mechanischem Wege vermittels Kurbeln, Exzentern u. dgl.
durchgeführt wird, nicht verursachen, sondern selbst mitmachen. Da die bekannte
Einrichtung in der Höhenlage willkürlich verstellt wird, kann hierdurch eine gleichmäßige
Verdichtung der Kohle im Stampfkasten im Gegensatz zur Erfindung nicht erreicht
werden.
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Statt die Preßzylinder vertikal anzuordnen, ist es auch möglich, dieselben
zur Erlangung einer niedrigeren Bauhöhe der ganzen Einrichtung horizontal zu lagern.
Die Überleitung der vertikalen Stampfbewegung auf die horizontal wirkenden Preßzylinder
erfolgt dann in bekannter Weise durch Zahnrad und Zahnstangenübertragung o. dgl.
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Bei der eben geschilderten Einrichtung wird der Ausgleich des Niveaus
der Stampffläche durch Regelung des Materialzuflusses für die einzelnen Stempel
herbeigeführt. Diese Regelung kann durch das Bedienungspersonal von Hand vorgenommen
werden. Es ist aber auch möglich, diese Regelung automatisch zu gestalten, indem
man die Auslaufschlitze der zu jedem Stempel gehörigen Bunkerausläufe im Zusammenhang
mit der Höhe der Kohlenoberfläche erweitert oder verengt. Die mechanische Durchbildung
einer derartigen Vorrichtung ist bekannt.
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Um die Bauhöhe der Einrichtung niedriger zu gestalten und insbesondere
die zu verwendenden Preßzylinder zu verkürzen, ist es möglich, die Länge der letzteren
nur so zu wählen, daß eine bestimmte Teilhöhe der Kuchenform bei der jeweiligen
Einstellung der Anlage festgepreßt wird. Ist diese Steighöhe erreicht, dann kann
die gesamte Antriebsvorrichtung um ein bestimmtes einsteilbares
Maß
gehoben werden, worauf man die Preßstempel durch öffnung der Federventile wieder
herabsinken läßt und das Stampfen fortsetzt. Zu diesem Zweck kann die Antriebsvorrichtung
auf einer vertikal verschiebbaren Bühne angebracht sein, welche auf irgendeine beliebige
Art, beispielsweise durch Schraubspindeln, unter maschinellem Antrieb, dem jeweiligen
Niveau des Stampfgutes folgend, gehoben oder gesenkt wird. Das diskontinuierliche
Heben der Antriebsbühne nach Erreichung einer bestimmten Niveauhöhe des Kohlenkuchens
in der Kuchenform kann auch automatisch unter Anwendung eines elektrischen Relais
bekannter Art erfolgen. Die einzelnen Stempel sind hierbei mit einer Kontakteinrichtung
ausgerüstet, welche geschlossen wird, sobald ein Stempel die vorgeschriebene Niveauhöhe
erreicht hat. Durch diese Kontakteinrichtung wird jeweils eine Relaiseinrichtung
verstellt, bis nach dem Erreichen der vorgeschriebenen Niveauhöhe durch den letzten
Stampfer das Relais geschlossen und der Strom zum Heben der Bühne eingeschaltet
wird. Auch die Ausschaltung des Stromes für die Antriebsvorrichtung der Hubbewegung
der Bühne kann automatisch erfolgen. Bei dieser Modifikation des Erfindungsgegenstandes
wird die Arbeitsweise der Stempel nicht, wie früher erwähnt, durch Änderung der
zufließenden Materialmenge, sondern durch die jeweils einstellbare Niveauhöhe des
Kohlenkuchens in der Kuchenform geregelt.
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Die Aufgabe des Schüttgutes oberhalb der Preßplatten hat ein kontinuierliches
Durchsinken desselben durch die Öffnungen des Stempels und neben denselben auf die
Oberfläche des Kohlenkuchens, mit anderen Worten, eine gleichmäßige, siebartige
Beschickkung unter sämtlichen Kolben zur Folge. Die Hubhöhe der Stempel gegenüber
der Stampfkuchenolierfläche ist gering, so daß die Stampfzeit sehr erheblich gegenüber
derjenigen bei den bestehenden Vorrichtungen verkürzt ist, bei denen die Stampfkolben
nicht mit siebartigen Löchern versehen sind und infolgedessen stets bis über die
Oberkante des Stampfkastens gehoben werden müssen. Die hierzu dienenden Antriebsvorrichtungen
müssen demzufolge bedeutend größer und stärker gebaut sein als bei der Einrichtung
gemäß vorliegender Erfindung. Ferner fällt das bei den bisher bekannten Preßvorrichtungen
erforderliche Aufrauhen der Oberfläche durch Rechen oder andere Einrichtungen fort,
da infolge der Aufgabe des Preßgutes in dünnen Schichten bei der kontinuierlichen
Beschickung ein inniges Ineinanderpressen der einzelnen Teilchen stattfindet. Der
Preßdruck wirkt automatisch auf die Verstellung des Stampf- und Preßkolbens, und
zwar entsprechend dem Anwachsen des Kohlensuchens. Ohne daß eine Änderung des eingestellten
Preßdruckes erfolgen könnte, wird somit die Höhenlage des Preßstempels von der Oberfläche
des Stampfkuchens her eingestellt. Das Schüttgut wird der Bauart der Einrichtung
zufolge gleichzeitig gestampft und gepreßt. Da bei der neuen Einrichtung das Stampfen
bzw. Pressen in geringen Schichthöhen erfolgt, kann der Preßdruck verhältnismäßig
gering sein. Die sich in den Stampfkuchen hinein fortpflanzende Erschütterung ist
demzufolge auch geringer als bei den bekannten Einrichtungen, so daß die Dichte
des Kohlenkuchens nunmehr eine bessere ist.
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Der Gegenstand der Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung in
mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. i einen vertikalen
Querschnitt durch die Mittelachse eines Stampfkastens, wobei die Preßstempel in
verschiedener Weise angetrieben werden, Abb.2 eine Draufsicht auf die Antriebsvorrichtung
der rechten Seite der Einrichtung nach Abb. i, Abb.3 einen vertikalen Längsquerschnitt
durch die Mittellinie des Stampfkastens mit einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung,
Abb. q, eine Draufsicht auf die Einrichtung nach Abb. 3, Abb.5 einen vertikalen
Längsquerschnitt durch die Mittellinie des Stampfkastens mit einer weiteren Ausführungsform
der Antriebsvorrichtung, Abb.6 eine Draufsicht auf die Einrichtung nach Abb. 5,
Abb. 7 einen vertikalen Querschnitt durch eine doppelt wirkende Stampfeinrichtung
gemäß Abb. i oder 3 mit zwischen den Stampfkästen angeordneten Preßzylindern, Abb.8
einen vertikalen Längsquerschnitt durch die Mittellinie des Stampfkastens mit einer
weiteren Ausführungsform der Stampfv orrichtung, Abb. 9 einen vertikalen Querschnitt
durch die Preßplatte und den unteren Teil des Stampfzylinders nach Abb.8 in herabgesenktem
Zustand, Abb. io dieselbe Einrichtung wie Abb. 9 in gehobenem Zustand.
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Wie aus den Abbildungen ersichtlich, ist i der Stampfkasten, 2 das
Stampfgut, 3 eine Tragdecke zum Tragen der Stampfvorrichtungen. Auf der Tragdecke
3 befinden sich die Antriebsvorrichtungen zum Heben und Senken der Preßstempel.
Die Preßplatten q. sind mit Löchern 5 versehen und über die
ganze
Länge des Stampfkuchens verteilt. Zur Reinigung der Löcher 5 dienen Dorne 6, welche
entsprechend an heb- und senkbaren Platten 7 angebracht sind.
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Gemäß Abb. i werden Preßzylinder 8 durch Winkelhebel 9 mittels des
Exzenters io der Antriebsvorrichtung gleichzeitig abwechselnd gehoben und gesenkt.
Die Preßplatten 4 sind an Kolbenstangen i i befestigt, deren Kolben r2 im Preßzylinder
8 verschiebbar ist. Die Umlaufleitung 13 verbindet den Raum vor dem Kolben mit demjenigen
hinter dem Kolben und ist mit einem Federventil 14 versehen.
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Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Wenn die Preßplatte durch Heben
des Preßzylinders samt Kolben und Kolbenstange mittels des Winkelhebels 9 angehoben
wird, fällt das oberhalb der Preßplatte zugeführte Material durch die Öffnungen
5 und die schmalen Spalte zwischen den Preßstempeln 4 auf die Oberfläche des Preßkuchens.
Bei dem hierauf erfolgenden Sichsenken des Preßzylinders 8 wird die Preßplatte 4
auf das Stampfgut aufgesetzt und dieses der weiteren Senkbewegung des Preßzylinders
8 entsprechend zusammengepreßt. Das Zusammenpressen des Stampfgutes erfolgt jedoch
nur bis zu einem bestimmten Preßdruck, welcher durch Einstellung des Federventils
14 einreguliert wird. Das Druckmedium im Preßzylinder 8 kann Wasser, Preßluft o.
dgl. sein. Wird beispielsweise Wasser verwendet, dann übt beim Herabsenken des Preßzylinders
8 der Kolben 12 entsprechend dem Gegendruck des Stampfgutes auf die Preßplatte einen
Druck nach oben aus. Hat dieser Gegendruck eine bestimmte, durch das Federventil
einstellbare Höhe erreicht, dann bleibt die Preßplatte auf der Oberfläche des Stampfgutes
stehen, ohne dasselbe weiterhin zusammenzudrücken. Das infolge der Raumverkleinerung
des oberen Teiles des Preßzylinders überflüssige Druckwasser fließt dann unter Überwindung
des Ventilwiderstandes durch die Umlaufleitung 13 unter den Kolben 12, wobei letzterer
entsprechend der Schichthöhe des gepreßten Materials sich nach oben verschiebt.
Bei der nunmehr erfolgenden Hebung des Preßzylinders 8 durch die Antriebsvorrichtung
bleibt der Kolben 12 an der Stelle stehen, an welcher er sich befindet, da der Widerstand
des Ventils 14 ein Herabsenken infolge des Eigengewichts verhindert. Während des
Hebens fällt wiederum Stampfgut durch die Löcher 5 und die Schlitze zwischen den
Preßplatten nach unten, so daß bei dem nächstfolgenden Herabsenken des Preßzylinders
8 die neue Materialschicht festgepreßt wird, wobei der Kolben wiederum im Preßzylinder
ein Stück nach oben gedrückt wird usf., bis zur völligen Auffüllung des Stampfkastens
1.
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Wie bereits erwähnt, erfolgt die Heb- und Senkbewegung sämtlicher
Stempel gleichzeitig. Zwischen je zwei Stempeln ist die ähnlich wirkende Antriebsvorrichtung
für die Reinigungsdorne 6 angebracht. Die Platten 7, an welchen die Dorne 6 befestigt
sind, sind an Kolbenstangen 15 angebracht, deren Kolben 16 in Preßzylindern 17 verschiebbar
sind, die genau so ausgestattet sind wie die Preßzylinder B. Auch die Preßzylinder
17 werden periodisch gehoben und gesenkt, jedoch in umgekehrter Richtung wie die
Preßzylinder 8, so daß sich beim j edesmaligeri' Heben der Preßplatten 4 die Reinigungsdorne
6 in die Öffnungen 5 senken. Der Antrieb der Preßzylinder 17 erfolgt ebenfalls durch
den Hebel 9 und den Exzenter 1o.
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Die an dem rechten Ende des Stampfkastens i der Abb. i angeordnete
Stampfeinrichtung entspricht genau derjenigen der linken Seite des Stampfkastens
i derselben Abbildung. Lediglich der Antrieb der Einrichtung ist, wie aus Abb.2
ersichtlich, geändert worden. Von dem Elektromotor 18 aus wird die Antriebsweile
19 in Drehung versetzt, welche mittels des Exzenters 2o eine Hebelwelle 21 in schwingende
Bewegung versetzt. An der Welle 21 befinden sich die Hebel 22, welche mittels der
Hubstangen 23 an den Preßzylindern 8 befestigt sind und, der schwingenden Bewegung
der Welle 21 folgend, das Heben und Senken derselben vollziehen. Der Preßzylinder
17 für die Dornenplatte 7 wird ebenfalls mittels Hebeln 22 von der Schwingwelle
21 aus angetrieben, jedoch ebenfalls wieder in entgegengesetzter Richtung zur Bewegung
der Preßstempel, wie aus Abb. 2 ersichtlich.
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In Abb. 3 ist die gleiche Einrichtung veranschaulicht wie in Abb.
1, jedoch mit dem Unterschied, daß die Preßzylinder 8 paarweise an Querstücken 24
befestigt sind, die mit Doppelzahnstangen 25 mittels der Zabnräderpaare 26 gehoben
und gesenkt werden. Der Antrieb der Einrichtung kann auch hier wieder durch einen
Elektromotor erfolgen, dessen Drehrichtung durch eine an sich bekannte Einrichtung
ständig der Hubhöhe der Stempel entsprechend umgesteuert wird. Die näheren Einzelheiten
des Antriebs sind aus Abb.4 ersichtlich. Ein weiterer Unterschied gegenüber der
in Abb. 1 und 2 dargestellten Einrichtung besteht darin, daß die Reinigungsdorne
6 zur Reinigung der Durchfallöffnungen 5 der Preßplatten 4 bei diesem Ausführungsbeispiel
an Dornenplatten 7 angebracht sind, welche jedoch in anderer Weise gesteuert werden
als bei der Einrichtung nach Abb. 1 und 2. Die Dornenplatten 7
sind
mit nach unten führenden Steuerstangen 27 versehen, welche in einen Kolben 28 endigen,
der in einer entsprechenden Führung der Preßplatten 4 vertikal verschiebbar ist.
Vor dem Aufsetzen der Preßplatten auf die Materialoberfläche werden die Dorne 6
auf diese Weise aus den Öffnungen 5 herausgehoben, so daß das Material durch die
Öffnungen 5 hindurchfallen kann. Nach erfolgtem Zusammenpressen bleibt der Kolben
28 zunächst auf der Materialoberfläche stehen, während die Preßplatten 4 bereits
gehoben werden, so daß die Reinigungsdorne 6 durch die Öffnungen 5 hindurchtreten
können, um Verstopfungen zu beseitigen. Bei dem darauffolgenden Senken der Preßplatten
heben sich in der bereits erläuterten Weise die Reinigungsdorne infolge des Aufsetzens
des Kolbens 28 wieder aus den Öffnungen heraus.
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Die in Abb.5 dargestellte Ausführungsform der Stampfvorrichtung unterscheidet
sich von den Ausführungsformen nach Abb. i bis 4 insbesondere dadurch, daß statt
der Preßzylinder 8 nunmehr Zahnstangen 29 zum Heben der Preßplatten 4 verwendet
sind. Die Heb- und Senkbewegung der Stangen 29 erfolgt in ähnlicher Weise wie bei
der Einrichtung nach Abb. 3 und 4 durch Zahnräderpaare 30, welche von einem Elektromotor
18 aus abwechselnd in beiden Drehrichtungen angetrieben werden. Die Kupplung 31
ist als Schleifkupplung ausgebildet und ermöglicht eine gegenseitige Verschiebung
der beiden Kupplungshälften, wenn die Preßplatten 4 auf die Oberfläche der Materialschicht
aufgesetzt sind. Die Einstellung der Kupplung 31 erfolgt auch hier für einen bestimmten
Preßdruck, bei dessen Überschreiten das Gleiten beginnt. Die Kupplung 31 kann auch
mit elektrischen Kontakten ausgestattet sein, bei deren Schließen die Umsteuerung
des Elektromotors erfolgt. Nähere Einzelheiten sind aus Abb. 6 zu ersehen.
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In Abb. 7 ist eine Modifikation der Ausführungsform der Stampfvorrichtung
gemäß den Abb. i bis 4 angedeutet. Die Stampfeinrichtung ist hier doppelt wirkend,
so daß zwei Stampfkästen i gleichzeitig gestampft werden können. An jedem Preßzylinder
8, der hier, um die Bauhöhe zu verringern, zwischen den Stampfkästen i angeordnet
ist, sind mittels der Ouerstücke 32 und der Stempelstangen 33 zwei Preßplatten 4
angebracht. Die periodische Heb- und Senkbewegung des Zylinders 8 erfolgt hier von
einer unterhalb desselben angeordneten Antriebswelle 34 aus in der ersichtlichen
Weise. Oberhalb der Formkästen i befinden sich die Bunker 35. Der Materialzufluß
wird durch die Schalträder 36 entsprechend dem Fortgang der Stampfarbeit geregelt.
Wie ersichtlich, erfolgt die Aufgabe des Stampfgutes oberhalb der Preßplatten 4,
so daß das Stampfgut auf seinem Wege durch die Preßplatten die Öffnungen 5 derselben
sowie die schmalen Schlitze zwischen den Preßplatten benutzt.
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Abb. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Stampfeinrichtung, bei
welcher die periodische Heb- und Senkbewegung der Preßplatten nicht mehr durch mechanischen
Antrieb einer Antriebswelle, sondern durch eine Preßlufteinrichtung betrieben wird.
Die Einzelheiten dieser Einrichtung sind aus Abb. 9 und i.o zu erkennen. Wie ersichtlich,
sind die Preßluftrohre 37 seitlich mit Verzahnungen 37' versehen, in welche paarweise
die Zahnräder 37" eingreifen. Letztere besitzen eine in der Zeichnung nicht dargestellte
Ausklinkvorrichtung, so daß während des Stampfens ein allmähliches Heben der Preßluftrohre
37 erfolgen kann, diese jedoch am Herabsenken durch die Klinkvorrichtung verhindert
werden. Am unteren Ende der Preßluftrohre 37 befindet sich eine kolbenartige Verdickung
38, welche in einem zylinderartigen Teil 39
geführt wird, der unmittelbar
an der Preßplatte 4 angebracht ist. Auf der Preßplatte 4 ist außerdem noch ein kurzer
Rohransatz 4o angeordnet, welcher kolbenartig im Inneren des Rohres 37 geführt wird.
Im Rohr 37 sind außerdem noch Öffnungen 44 im Zylinder 39 Öffnungen 42 und im Rohransatz
40 eine schmale Öffnung 43 vorgesehen. Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Wenn
sich die Preßplatte in der in Abb. 9 dargestellten unteren Lage befindet, in welcher
also die Preßplatte 4 auf der Materialschicht aufgepreßt ist, kann die Preßluft
aus dem Rohr 37 durch die Öffnungen 41 in den schmalen Zwischenraum zwischen dem
Rohr 37 und dem Zylinder 39 oberhalb des Kolbens 38 eintreten. Da der Raum unterhalb
des Kolbens 38 durch die Öffnungen 42 mit der äußeren Atmosphäre in Verbindung steht,
ist der hierin herrschende Druck ein geringer, so daß die Preßluft oberhalb des
Kolbens 38 nunmehr die gesamte Preßplatte samt dem Zylinder 38 emporhebt, wobei
gleichzeitig auch die Dorne 6, welche an der Dornenplatte 7 angebracht sind, in
die Reinigungsöffnungen 5 eintreten. Die Hebung des Zylinders 39 erfolgt jedoch
nur so lange, bis die Öffnungen 42 oberhalb des Kolbens 38 stehen. Diese Stellung
ist in Abb. io veranschaulicht. In dieser Stellung hat der rohrähnliche Ansatz 4o
die Öffnungen 41 des Rohres 37 von innen verschlossen. Der Überdruck oberhalb des
Kolbens 38 kann in dieser Stellung durch die Öffnungen 42 ins Freie entweichen,
während der gesamte Preßdruck des Rohres 37 auf den unteren Boden des Rohransatzes
40 wirkt und durch die Öffnung 43
in den Ringraum unterhalb des
Kolbens 38 gelangt. Die Preßplatte q. samt dem Zylinder 38 wird nunmehr nach unten
geschleudert und trifft auf die Oberfläche des Preßgutes auf, welche hierbei zusammengepreßt
wird. Hierdurch kommt die Einrichtung wieder in die in Abb. 9 veranschaulichte Stellung,
bei welcher die Preßplatte wiederum gehoben wird usf. Wenn infolge der wachsenden
Oberfläche des Preßgutes das Herabsenken der Preßplatte d. nicht mehr so weit möglich
ist, daß die Öffnungen 42 unterhalb des Kolbens 38 gelangen, wirkt der im Rohr 37
enthaltene Druck der Preßluft nach oben und schiebt das Preßluftrohr 37 so weit
höher, bis die Öffnungen 42 wieder unterhalb des Kolbens 38 gelangen und die Stampfarbeit
fortgesetzt werden kann. Wie bereits erwähnt, wird das Preßluftrohr 37 in der gehobenen
Stellung durch die Zahnräder 39 festgehalten.
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Sämtliche vorstehend beschriebenen Einrichtungen haben das' Gemeinsame,
daß die Stempel zunächst nach Art von Stampfern auf die Oberfläche des zu verdichtenden
Materials aufgesetzt werden, worauf noch ein ruhender Preßdruck ausgeübt wird, bei
welchem die Preßkolben, Preßstangen, Preßzylinder u. dgl. entsprechend der Schichthöhe
des gestampften Gutes nach oben gedrückt werden. Es wird also das Stampfgut zunächst
gestampft und daran anschließend gepreßt. Diese Arbeitsweise ist außerordentlich
zweckmäßig, da durch den nachfolgenden Preßdruck das Stampfgut äußerst wirksam verdichtet
wird. Statt mit Preßwasser oder Preßluft können die beschriebenen Einrichtungen
auch teilweise mit Flüssigkeit und teilweise mit Luft arbeiten. Man beläßt in diesem
Falle ein Luftpolster im Preßluftzylinder, um auch bei Betrieben mit Preßwasser
ein elastisches und weniger hartes Aufsetzen des Preßkolbens auf das Preßgut zu
erreichen als bei Betrieben mit Preßwasser allein. Selbstverständlich kann statt
Preßwasser auch Preßöl oder eine andere geeignete Flüssigkeit verwendet werden.
Da die Stampfer auf der Oberfläche des Preßgutes infolge der dort angebrachten Löcher
einige geringe Unebenheiten hinterlassen und die Oberfläche infolge der Anordnung
der Löcher teilweise locker bleibt, kann die nächstfolgende Materialschicht sich
inniger und leichter mit dem bereits festgepreßten Stampfgut verbinden, so daß zum
Schluß ein homogener Kohlenkuchen entsteht, dessen Gefüge an allen Stellen genau
gleich ist.
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Weiterhin sei noch darauf hingewiesen, daß es bei sämtlichen dargestellten
Einrichtungen möglich ist, mit der Heb- und Senkbewegung der Preßstempel gleichzeitig
auch eine periodische, in Richtung der Längsachse der Formkästen erfolgende hin
und her gehende Bewegung derselben zu verbinden. Die Verschiebung der Stempel in
dieser Richtung kann etwa den halben Lochabstand der Durchfallöffnungen betragen.
Auf diese Weise wird erreicht, daß die Materialzufuhr nicht stets an denselben Stellen
des Kohlenkuchens erfolgt, sondern abwechselnd auch zwischen diesen Stellen, wodurch
ein gleichmäßigeres Beschicken auf der Oberfläche des Stampfkuchens ermöglicht wird.
Bekanntlich gleicht sich der durch die Preßplatten ausgeübte Preßdruck in kurzer
Entfernung unterhalb der Oberfläche des Preßkuchens aus, so daß die Anwesenheit
der Durchfallöffnungen 5 keine verschiedenartige Pressung des Stampfkuchens hervorruft.
Durch die Verschiebung der Stempel wird aber jede auch noch so geringe etwa eintretende
Verschiedenheit in der Pressung der einzelnen Kohlenteilchen vollständig beseitigt.
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An Stelle der verwendeten Stempel oder Stampfer, welche entsprechend
dem Fortschreiten der Stampfbewegung gehoben werden, können Stempel angewendet werden,
welche stets in ein und derselben Höhenlage arbeiten. In diesem Falle wird der Stampfkasten
entsprechend dem Fortschreiten der Stampfarbeit gesenkt, so daß sich das Niveau
desselben stets auf einer bestimmten Höhe befindet. Weiterhin kann auch zur Verringerung
der Bauhöhe der Einrichtung die gesamte Antriebsvorrichtung für die Stampfer auf
einer heb- und senkbaren Bühne angeordnet sein, deren Höhenlage maschinell oder
von Hand der Niveauhöhe des Stampfgutes im Formkasten angepaßt wird.