-
Ringwalzenpresse 13ei den zur Brikettierung von Rohbraunkohle, Torf,
Zuckerrübenschnitzeln, Zuckerrohrabfällen oder ähnlichen Stoffen dienenden Ringwalzenpressen
ist es bekannt. die Seitenwände der in dem Laufring angebrachten Formnut, in die
die Preßwalze eingreift, kegelförmig oder gewölbt auszubilden, um die Preßlinge
leichter aus der Formnut entfernen zu können. Man hat die Seitenwände der Formnut
auch bereits ballig geformt, oder man hat sie schwach geneigt, wobei diese Neigung
vom Boden der Formnut ab nur bis etwas oberhalb der Eintauchtiefe der Preßwalze
verläuft, während die Seitenwände von da ab parallel in geringem Abstand zu den
Seitenflächen der Preßwalze geführt werden. Durch diese bekannten Ausbildungen der
Formnut wird zwar eine Verringerung der Haftkraft beim Ausbringen der Briketts erzielt,
jedoch wird die gewünschte Selbstloslösung nicht erreicht. Dazu ist eine ganz bestimmte
Form der Seitenflächen erforderlich, wenn der Betrieb der Ringw-alzenpressen praktisch
gesichert sein soll. Beim Betrieb der Pressen muß die Möglichkeit doer Stärkenänderung
der Briketts durch Regelung der Materialzufuhr in bestimmten Grenzen gesichert sein.
Wird dieser Bedingung entsprochen, andererseits aber die Forderung nach der leichten
Lösbarkeit der Briketts gestellt, so muß das Preßrad in die sich verengende Formnut
eintreten können. Dazu ist eine entsprechende Anschärfung der Seitenflächen am Radumfang
notwendig. Das Maß der Anschärfung darf, abhängig von der Feinkörnigkeit und, anderen
Eigenschaften des verpreßten Materials, eine bestimmte - Größe nicht überschreiten.
Durch die betriebsmäßig erforderliche
Veränderung der Brikettstärke
und die höchstzulässige Anschärfung der Preßradseitenflächen ist der Halbmesser
für das Balligarbeiten der Nutenseitenwände also gegeben.
-
Die durchgeführten Preßversuche mit Braunkohle, Torf, Zuckerrübenschnitzeln,
Zuckerrohrabfällen usw. .haben gezeigt, daß die Masse sich bei genügender Feinkörnigkeit
und geringem Druck wie eine Flüssigkeit in der Preßform verteilt, bei steigendem
Druck allmählich in eine plastische Masse übergeht, um zuletzt nach beendeter Pressung
die Form als elastisch-fester Körper zu verlassen.
-
Die Volumenänderung eines Preßlings in Abhängigkeit vom Druck entspricht
ungefähr dem Hookschen Gesetz, außerdem findet bei dem neuen Preßling eine langsam
fortschreitende Quellung statt. Diese ist für das fabrikationsgemäße Loslösen der
Preßlinge aus der Form ohne Bedeutung, sie kann aber bei plötzlichem Stillstand
zum Festsetzen der nicht mehr ausgeworfenen Preßlinge führen. Die gepreßte Masse
dehnt sich nach dem Überrollen wieder aus, und ihre Teilchen verschieben sich um
Strecken, die ihrem Abstand vom Grunde der Formnut verhältnisgleich sind. Gleichzeitig
findet bei parallelwandigen Formnuten eine gewisse Entlastung der Seitenwände statt,
jedoch verschwindet der Wanddruck nicht vollständig, da schon beim Übergang der
Preßmasse in den elastisch-festen Zustand eine Wandpressung vorhanden ist. Diese
Wandpressung erschwert die Lösung des Preßlings aus der Formnut, so daß letzterer
nur durch besondere Hilfsmittel restlos entfernt werden kann.
-
Aufgabe der Erfindung 'ist es, die Formnut des Laufringes so auszubilden,
daß der von dem Preßling auf die Seitenwände der Formnut ausgeübte Druck vollständig
verschwindet, damit sich der Preßling nach Aufhören des Preßdruckes von selbst in
der Formnut lockert und dadurch leicht aus dieser herausgelöst werden kann. Diese
Aufgabe der vollständigen Beseitigung des Wanddruckes wird gemäß der Erfindung dadurch
gelöst, daß die Preßform sich in einem Verhältnis erweitert, das dem Verhältnis
der seitlichen Dehnung zum Rückschub an der entsprechenden Stelle der Form entspricht.
Der Druck auf die Seitenwände ist bei der Herstellung der Briketts praktisch konstant,
während die Rückdehnung dem Abstand vom Boden der Formnut verhältnisgleich ist.
Daraus folgt als Profillinie der Seitenwand der gemäß der Erfindung ausgebildeten
Formnut eine Hyperbel.
-
Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, in
der eine beispielsweise Ausführungsform im Querschnitt dargestellt ist. Die symmetrisch
zueinanderliegenden Seitenwände der Formnut sind, wie die Zeichnung erkennen läßt,
in Form einer Hyperbel ausgebildet. Die Wand folgt vom Abstand a vom Nutengrund,
wo die Tangente unter dem Winkel a an die Hyperbel gleich der Tangente des Reibungswinkels
t) ist, bis zum Nutengrund dieser Tangente.
-
Am Nutengrund findet keine Rückdehnung statt, es kann dort also die
Seitenwand nicht vollständig entlastet werden. Da aber der Neigungswinkel der Seitenwände
am Nutengrund gleich dem Reibungswinkel oder größer als dieser ist, tritt hier keine
Selbsthemmung mehr auf, es kann sich deshalb der Preßling nach Aufhören des Preßdruckes
leicht von den Seitenwänden loslösen. Dem Ausschieben des Preßlings aus der Form
wird kein nennenswerter Widerstand entgegengesetzt, da die in die Ausschubrichtung
fallende Komponente des Wanddruckes die Reibung überwindet. hierbei ist nur die
im Verhältnia zu den Preßkräften sehr geringe Klebkraft zwischen l'reßling und Nutengrund
zu überwinden. Längs der Tangente nimmt derWanddruck linear ab. An deren Berührungspunkt
mit der Hyperbel im Abstand a vom Nutengrund verschwindet er und bleibt Null bis
zur Oberkante des Preßlings.
-
Diese nach der Lehre der Erfindung getroffene Ausbildung der Formnut
für die Selbstloslösung des Preßlings weist von allen Formen gleicher Höhe und Breite
mit Selbstloslösung den größten Querschnitt auf und ermöglicht damit die größte
Pressenleistung bei gegebenen Abmessungen. Eine steilere Seitenwand verhindert die
Selbstloslösung der Preßlinge, während eine stärkere Neigung der Seitenwand und
die muldenförmigeAusbildung des Nutengrundes den Querschnitt des Preßlings wesentlich
verkleinern.
-
Kleine Abweichungen von der Hyperbelform haben für die Praxis keine
nachteiligen `'N'irkungetl. Es kann deshalb auch die Seitenwand der Formnut aus
den Sehnen oder Tangenten der Hyperbel gebildet werden, so claß ein mehrfach geknickter
Kurvenzug entsteht. Man kann deshalb die Seitenwände von Einlagen aus einem Werkstoff
hoher Verschleißfestigkeit bilden, die entsprechend den verschiedenen Verschleißzonen
und den verschiedenen Neigungswinkeln unterteilt sein können. Diese verschleißfesten
I?itisiitze bestehen vorteilhaft aus einzelnen Ringen, die jeder unter für sich
gleichbleibendem Neigungswinkel geschliffen sind. Zweckmäßig sind diese hinge mit
einem Schlitz versehen, in den ein Preßstück eingesetzt wird, um die genaueMaßhaltung
der Form zu erhalten. Diese einzelnen Ringe werden auf die nötige radiale Stärke
abgedreht, wobei der Durchmesser nicht genau innegehalten zu werden braucht, da
das genaue Innenmaß durch die in die Schlitze eingesetzten Paßstücke erhalten wird.
Es empfiehlt sich, an der Auflagefläche jedes Zonenringes eine Unterlage aus einem
Blechstück entsprechender Stärke vorzusehen. U m an den Berührungsflächen der einzelnen
Zonenringe störende Ansätze zu vermeiden, kann man si-imtliche Zonenringe nach ihrem
Einbau gemeinsam schleifen. Es kann auch jeder Ring einzeln für sich vor dein Zusammenbau
geschliffen werden, wenn genügend eingearbeitetes Personal zur Verfügung steht.
-
Bei dem in der Zeichnung im Querschnitt dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in dem Preßring r der Ringwalzenpresse die Formnut 2 angebracht,
in die die zN,li»<lrisclle Preßwalze
3 eintaucht. Diese ist
an ihrem Außenrand als schwach geneigte Kegelfläche ,4 ausgebildet. Die beiden Seitenwände
der Formnut :2 verlaufen in deren äußeren Teil 6 bis zum Punkt 5, an dem die Kegelfläche
4 der Preßwalze 3 zum Zusammenwirken mit der Fläche i i bei der größten Eintauchtiefe
der Walze beginnt, parallel zueinander und senkrecht zur Drehachse des Preßringes
i. Von diesem dem Punkt 5 gegenüberliegenden Punkt bis zum Punkt im Abstand a vom
Nutengrund sind beide Seitenwände entsprechend der linken Hälfte der Zeichnung symmetrisch
zueinander. nach einer Hyperbel ausgebildet, deren Verlauf durch die Elastizität
des zu verarbeitenden Materials und dem während des Überganges in den elastischfesten
Zustand vorhandenen Preßdruck bestimmt ist. Vom Abstand a aus verläuft die Seitenwand
8 bis zum Nutengrund 7 in Richtung der Tangente unter einem Winkel a, der so gewählt
ist, daß keine-Selbsthemmung mehr vorhanden ist, so daß der Winkel a gleich dem
Reibungswinkel O ist, Die Tangente des Reibungswinkels O ist abhängig von dem zu
verpressenden Material und schwankt zwischen 0,25 bis 0,5, so daß
sich für den Neigungswinkel a Werte zwischen etwa 14 bis 27'° ergeben.
-
Nach der rechten Hälfte der Zeichnung ist die Hyperbel durch ihre
Tangenten oder Sehnen ersetzt. Dabei erstreckt sich der unter dem Winkel a geneigte
Teil 8 der Seitenwand bis zu dem Punkt 9, an den sich ein schwächer geneigter Teil
io anschließt. Dieser geht über den noch schwächer geneigten Teil i i in den parallelen
Teil 6 der Seitenwand über.
-
Der das zu verpressende Material aufnehmende Teil des Nutenraumes
2 ist dem Verschleiß ausgesetzt, der am Nutengrund 7 und den anschließenden Zonen
8 und io am größten ist und allmählich nach außen abnimmt. Deshalb sind die Teile
8 und io der Seitenwand von ringförmigen Einsätzen 12 und 13 aus einem Werkstoff
hoher Verschleißfestigkeit, z. B. aus hochwertigem Stahl, gebildet. Diese Einsatzringe
12, 13 bestehen zweckmäßig aus je einem ringförmigen Flachstahl, dessen Stoßstelle
durch ein Paßstück ausgefüllt ist, so daß jeder Einsatzring in die entsprechende
Eindrehung des Preßringes i gedrückt wird und hierin einen festen Sitz hat. Zur
Erzielung der notwendigen :@faßhaltigkeit sind zwischen den Einsatzringen 12, 13
und ihren Auflageflächen in dem Ringkörper i Unterlagen 14, 15 angebracht, die aus
Blechen von einer der jeweiligen Abnutzung der Seitenwandteile 8, io entsprechenden
Stärke bestehen. Der Nutengrund 7 ist ebenfalls durch einen Ring 16 aus verschleißfestem
Werkstoff gebildet und mit einem durch ein Paßstück ausgefüllten radialen Schlitz
versehen, wobei die Maßhaltigkeit durch eine Unterlage 17 von einer der Abnutzung
entsprechenden Stärke erzielt wird. Die Einsatzringe 12, 13, 16 werden zweckmäßig
nach dem Einbau in den Ringkörper i auf die erforderliche Form geschliffen.
-
Der Preßringkörper i besteht aus zwei symmetrisch gleichen hälften,
deren Stoßstelle in der radialen Ebene i8 liegt und in axialer Richtung zusammengehalten
sind. Nach Lösen dieser axialen Verspannung können die beiden Ringhälften i seitlich
verschoben werden, wodurch der Ein- und Ausbau der verschleißfesten Einsatzringe
12, 13, 16 ermöglicht wird. Auf diese Weise können verschlissene Einsatzringe ausgewechselt
oder nach dem Einsetzen entsprechend stärkerer Unterlagen wieder auf das genaue
Maß geschliffen werden.
-
Die"Erfindung kann mit gleichem Vorteil sowohl für Ringwalzenpressen
mit der üblichen waagerechten Achse als auch für solche mit senkrechter Achse verwendet
werden.