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Preßbrennstoffe, Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen derselben
Es sind viele Verfahren zum Herstellen von Preßbrennstoffen bekannt. Sie unterscheiden
sich im allgemeinen durch die Natur des benutzten Bindemittels.
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Es sind auch Verfahren zur Preßbrennstofferzeugung ohne Benutzung
eines Zusatzbindemittels bekannt, d. h. ohne daß in die zusammenzupressenden Brennstoffe
ein agglutinierender oder bindender Stoff eingebracht wird. Hieraus folgt, daß der
`'Wert der chemischen Zusammensetzung des Preßbrennstoffs ungefähr der gleiche ist
wie derjenige der benutzten Basisbrennstoffe. In bestimmten Fällen besitzen die
Preßhrennstoffe eine bessere Oualität als die Basisbestandteile, da ein Teil des
Rauches und der flüchtigen Stoffe während des Ablaufs des Herstellungsvorganges
entweicht.
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Das Kennzeichnende des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen
von Preßbrennstoffen unter Verwendung von mindestens einem agglutinierenden oder
zum Abgeben eines agglutinierenden Stoffes fähigen Fettbrennstoff und mindestens
einem festen Magerbrennstoff, wie Anthrazit, magerer. viertel- oder halbmagerer
Kohle, Holzkohle u. dgl. besteht darin, daß die innig gemischten Brennstoffe zu
einem Brikett zusammengepreßt und, während es unter Druck gehalten wird, durch
Erwärmung
auf die Erweichungstelnperatur der Fettkohle gebracht wird. Durch diesen ständigen
Druck und die Temperatursteigerung wird ein sehr hoher Innendruck erreicht, der
die Annäherung und gegenseitige Durchdringung der festen Teilchen und folglich das
Zustandekommen einer festen Struktur fördert.
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Gemäß einer bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden nur Mager-kohle, z. B. Anthrazit, und gewissermaßen als Bindemittel
dienende Fettkohle benutzt.
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Um mit Sicherheit die ganze Masse auf die er-. forderliche Temperatur
zu bringen, müssen die Preßbrennstoffe während einer bestimmten Zeit erwärmt werden.
Um den Ablauf des Vorganges und folglich der Erzeugung zu beschleunigen, können
die ;benutzten festen. Brennstoffe z. B. bis zu einer ein wenig unter dem Erweichungspunkt
des Fettbrennstoffs liegenden Temperatur torerwärmt werden.
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Um eine feste Struktur zu erzielen, kann das Gemisch ebenfalls vor
oder während desZusammenpressens der Wirkung eines Rüttelapparates ausgesetzt werden.
Man kann selbstverständlich den verschiedenen Bedingungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens genügen mit Hilfe von, Vorrichtungen und Anlagen von verschiedenen Mustern.
Gewisse Ausführungsformen werden nur beispielsweise nachstehend unter Bezug auf
die Zeichnungen be-
schrieben.
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Abb. i stellt schematisch eine Einzelform dar; Abb. 2 ist ein Radialschnitt
durch eine Formenreihe; Abb.3 ist eine abgeänderte Ausführungsform von Abb. 2 ;
Abb. 4 und 5 stellen Teilschnitte durch Formenplatten dar; Abb. 6 stellt schematisch
einen Längsschnitt durch eine Formenkette und einen Ofen dar; Abb.7 bis io sind
schematische Darstellungen von Formenriemen; Abb. t i ist ein schematischer Längsschnitt
durch eine Formenriemen anwendende Anlage.
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Abb. i stellt schematisch eine Einzelform i dar, in die das aus Magerkohle
und agglutinierender Fettkohle bestehende Gemisch 2 hineingebracht wird. Die Form
wird durch eine Gegenform 3, auf welche ein Druck ausgeübt worden ist, abgeschlossen.
Das Gemisch 2 ist zusammengepreßt worden und besitzt also eine gehörige Dichte.
Die Gegenform 3 wird unbeweglich gemacht, indem man entweder den Anfangsdruck fortdauern
läßt oder dieselbe mit Hilfe eines beliebigen, geeigneten .Mittels an der Form i
befestigt. Das Ganze wird entweder unmittelbar oder durch Verrückung in einen geeigneten
Ofen erwärmt. Die Erwärmung soll so vorgehen, daß die Masse 2 auf die Erweichungstemperatur
der agglutinierenden Fettkohle gebracht wird. Die Erwärmungsdauer wird durch eine,doppelte
.Bedingung bestimmt: die ganze Masse 2 soll die Erweichungstemperatur der agglutinierenden
Fettkohle erreichen können, und das Zuviel der durch die als Bindemittel dienende
Fettkohle in das Gemisch hineingebrachten flüchtigen Stoffe soll abgeführt werden
können.
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Nach der Erwärmung entfernt man die Gegenform von der Form, aus welcher
ein harter, wasserbeständiger Preßbrennstoff, dessen Zusammensetzung derjenigen
der Basismagerkohle sehr ähnlich ist, herausgenommen werden kann.
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Abb. 2 ist die schematische Darstellung eines anderen Mittels, das
darin besteht, daß mehrere Brikette in einem selben Behälter oder Gefäß erzeugt
werden. Dazu benutzt man ein Rohr ,., in das abwechslungsweise eine Menge Gemisch
5 und eine Scheidewand-6 hineingebracht wird. Diese Scheidewand kann die verschiedenartigsten
Formen aufweisen. Die beiden Endwände sind auf solche Weise mit dem Rohr 4 verbunden,
daß auf die Mengen Preßbrennstoff dauernd ein Druck ausgeübt wird. Das Rohr wird
auf die obererwähnte Weise erwärmt. So werden in einem selben Gefäß mehrere Brikette
erzeugt.
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Abb.3 stellt schematisch eine abgeänderte Ausführungsform von Abb.
2 dar, in welcher das Rohr., ohne Benutzung von Scheidewänden, mit dem Gemisch gefüllt
wird. Die beiden Enden werden mittels der Kappen 7 abgeschlossen. Das Ganze wird
auf die Weise des den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens erwärmt. Darauf
wird aus diesem Rohr eine Stange von Preßbrennstoff herausgezogen, die in dieser
Gestalt benutzt oder nach den erwünschten Abmessungen zerstückt werden kann.
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Die Beispiele der Abb. 2 und 3 zeigen, daß es möglich ist, das Rohr
unbeweglich zu machen und das Gemisch und eventuell auch die Wände in dem Rohr zu
verrücken, indem man den erforderlichen Druck fortdauern läßt und die Temperatur,
die das Gemisch in der bestimmten Zeit bis zum Erweichungspunkt der als Bindemittel
dienenden Fettkohle führen muß, im Stande hält.
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Abb.5 ist die schematische Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform,
in welcher mehrere Formen in einer selben Ebene in der Gestalt von Platten miteinander
verbunden sind. Die so ausgebildeten Formen können durch eine auf eine geeignete
Weise profilierte Gegenform abgeschlossen werden. Gemäß Abb. 5 weist die Formenplatte
8 eine bestimmte Anzahl von die eigentlichen Formen bildenden Zellen oder Höhlen
9 auf. Die Gegenform io besteht aus einer einfachen ebenen, auf der Platte 8 mit
Hilfe eines beliebigen geeigneten Mittels befestigten Tafel.
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In Abb. 4 kann die Gegenform bestehen aus der Rückseite einer Formenplatte,
die so profiliert ist, daß in jede Zelle ein männlicher, aus der Außenseite der
Zellen gebildeter Teil eindringt. Gegebenenfalls ist die Platte i i so profiliert,
daß jede Zelle ,durch eine Wand 12 begrenzt ist, deren Außenseite den männlichen
Teil darstellt, der in die entsprechende Zelle der darunterliegenden Platte eindringen
kann.
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Wenn man mehrere Platten übereinanderlegt, bekommt man eine Art Wabe,
in der alle Brikette eingeschlossen sind und dauernd unter Druck
stehen.
Zwischen den Zellen können Durchgänge 13 vorgesehen werden, in denen die Heizgase
frei zirkulieren können.
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Man kann diesen Platten selbstverständlich alle gewünschten Formen
und Abmessungen geben. Die verschiedenen Formen können schließlich noch in Form
von endlosen Ketten mit Hilfe einer geeigneten Gelenkvorrichtung miteinander verbunden
werden. Diese Einrichtung ermöglicht es, die Formen auf eine bestimmte Weise in
den Ofen zu führen. Jedes Glied stellt eine Form dar, die, nachdem sie gefüllt worden
ist, geschlossen und, wenn sie aus dem Ofen kommt, aufgemacht wird.
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Alb. 6 stellt schematisch eine derartige Ausführung dar, in der die
Kette 14 aus den die Formen bildenden Gliedern 15 besteht. Diese Kette ist eine
endlose und läuft Tiber die Leitrollen 16,17. Sie befindet sich teilweise im Ofen
18. Vor ,dem Ofeneingang kommt sie unter einen mit einem Dosierapparat 20 vorgesehenen
Ladetrichter 19. Die Glieder werden durch eine Geigenform 21 abgeschlossen und der
Wirkung einer Presse 22 unterworfen. l)ie Gegenform wird auf der Form befestigt
mittels einer geeigneten Schaltvorrichtung, und beim Ausgang aus dem Ofen wird sie
wieder entfernt.
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1)1e Brikette machen sich frei durch die Schwere, e%"iitticll mit
1-Iilfe einer Stoß- oder Rüttelvorrichtung.
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Ein sehr wirksames und wirtschaftliches Mittel ist in den Abb.7 bis
1o schematisch dargestellt. Unter diesen Abbildungen stellt Abb. 7 .die Arbeitsweise
der Erfindung möglichst kurz dar. In dieser llblül<lung sind zwei endlose, aus
einem beliebigen geeigneten Stoff verfertigte Riemen 23, 24 so komliiniert, claß
das lose Trum 25 des ersten Riemens parallel zti und dauernd in einer vorbestimmten
Entferiiting von (lern gezogenen Trum 26 des zweiten IZiemeiis läuft. Ein Teil jedes
Riemens befindet sich dauernd in einem Ofen 27. Der untere Riemen 24 hat einen freien
vor dem Ofen befindlichen Teil 28, der unter eine geeignete Ladevorrichtung 29 vorbeikommt.
Andererseits erstreckt der Riemen 23 sich hinter den Ofen und kann so, nachdem die
Preßbrennstoffe ausgeworfen sind, leicht gereinigt werden.
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Die Riemen 23 und 24 können auf viele verschiedene Weisen ausgeführt
werden. Wie es in den Abb. 8, 9 und 1o schematisch dargestellt wird, können diese
Riemen bestehen aus gleichförmigen, mit Hilfe von Scharnieren 31 miteinander verbundenen
Platten 3o, die Rippen 32 aufweisen, welche imstande sind, in den Preßbrennstoff
die Zerstückung desselben vorbereitende Nuten zu prägen. Die unteren Platten weisen
vorzugsweise Umibördelungen auf, während die oberen Platten so ausgebildet sind,
daß sie sich zwischen diese Seitenränder legen können. Über ungefähr die ganze Länge
des im Ofen befindlichen Stückes werden die beiden neheneinanderliegenden Trume
mit Hilfe von einsichtig angeordneten Rollen oder Scheiben 33 unter einem bestimmten
Druck gehalten. Infolge der Elastizität des zusammengepreßten Stoffes dürfen diese
Rollen oder Scheiben auf festen Stützen befestigt werden, ohne daß darum eine Verkeilung
oder ein zu großer Widerstand zu befürchten ist. Die Rollen 'bieten den Vorteil,
daß sie den spezifischen Druck des Stoffes vermindern, während die Scheiben den
Vorteil bieten, daß sie das tote Gewicht der Anlage und folglich auch die zu erwärmende
Metallmasse in hohem Maße vermindern. Ein anderer Vorteil der Scheiben besteht darin,
daß sie alternierend angeordnet werden können, was die Benutzung kleinerer Diameter
und folglich die Verkürzung der Entfernung zwischen den Drehachsen ermöglicht. Durch
dieses Mittel werden ebenfalls die Berührungspunkte ,zwischen den Scheiben und den
Platten näher zueinander gerückt, was eine !bessere Dauerwirkung fördert. Seitenscheiben
39 leiten die beiden aneinandergrenzenden Trume.
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Abb. 11 stellt schließlich schematisch einen Längsschnitt durch eine
vollständige Anlage dar. In dieser Ausführung besteht das untere Förderband 34 aus
z. B. a@ufeinanderfolgenden, die weiblichen Teile bildenden Platten, und die auf
diese Weise gebildete Kette läuft über die zwei Endtrommeln 35, 36. Oberhalb dieses
Förderbandes läuft ein zweiter endloser Riemen 37, der auf gleiche Weise ausgebildet
ist, außer den Platten, die nun die männlichen Teile darstellen und so ausgebildet
sind, daß sie sich einwandfrei auf die weiblichen, das untere Transportband 34 bildenden
Teile legen können. Die beiden aneinandergrenzenden Trume werden durch eine Reihe
Scheiben 38 kräftig gegeneinandergedrückt, und andere seitlich befindlichen Scheiben
führen diese Bandstücke in der erwünschten Richtung. Diese beiden Transportbänder
sind z. B. gänzlich in einem aus Abteilungen @bestehenden Ofen 40 angeordnet. In
der Vorderabteilung kommt das gezogene Trum von Förderband 34 unter einen Trichter
41 vorbei, welcher die weiblichen, die Formen darstellenden Teile einfach durch
Schwerkraft und bis auf eine Höhe, die größer ist als die Enddicke der Preßbrennstoffe,
füllt. Diese Höhe wird so bestimmt, daß sie, nachdem die Brennstoffe durch ein Drücken
oder Rütteln eine dichte Masse geworden sind, der für die Preßbrennstoffe erwünschten
Dicke gleich ist. Zu diesem Zweck ist eine allgemeine Rüttelvorrichtung 42 vorgesehen,
die in Verbindung steht mit den Stützen der Formenplatten an der Stelle, wo diese
mit dem losen Trum der obenliegenden Kette in Berührung kommen. Um ein einwandfreies
Laden der Formenplatten zu sichern, ist andererseits der Trichter 41 selber der
Wirkung eines das Fallen der Brennstoffe befördernden Rüttelapparates 43 unterworfen.
In den oberen Teil des Trichters 41 mündet eine Schranbentransportvorrichtung 44
aus, die durch den Ofen oder eine Abzweigung desselben hindurchgeht zum Zweck, die
Vorerwärmüng der zusammenzupressenden Masse bis auf einen dem Erweichungspunkt des
Fettbrennstoffs möglichst naheliegenden Punkt zu sichern. Der Brennstoff kommt unmittelbar
aus einem Mischer 45, der selber durch Dosier- und andere bekannte Apparate gespeist
wird.
An seinem anderen Ende befindet das Transportband 34 sich oberhalb eines Abfiihrungstrichters
46, und sein loses Trum ist noch der Wirkung eines Rüttelapparates 47 unterworfen
zum Zweck, jeden eventuell anklebenden Stoff zu entfernen. Die Reinigung sowohl
des unteren, 34, als des oberen Transportbandes 37 wird durch die Benutzung von
Drehbürsten 48 bzw. 49 oder von beliebigen anderen dieselbe Funktion erfüllenden
Vorrichtungen, die übrigens vervielfältigt und an jeder passenden Stelle angeordnet
werden können, vervollständigt. Die fertigen Preßbrennstoffe werden z. B. durch
ein spezielles, die progressive Kühlung derselben sicherndes Transportband 5o abgeführt.
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Mittels einer solchen Anordnung ist es also möglich, eine verhältnismäßig
einfache Anlage auszuführen, in welcher die festen Brennstoffe vorbereitet, gemischt
und vorerwärmt werden, bevor sie in die Bestandteile des unteren Förderbandes hineingebracht
werden. Um die thermische Wirkung zu befördern, .werden die beiden Transportbänder
soviel als möglich auf eine konstante Temperatur gehalten. Die in oder auf das untere
Transportband gebrachten festen Stoffe werden gerüttelt. Die auf diese Weise dichtgemachte
Masse wird automatisch, infolge der Bewegung der beiden Transportbänder, einem gewissen
Druck unterworfen und nachher, während sie einem gewissen Druck unterworfen bleibt,
auf die Erweichungstemperatur des Fettbrennstoffs gebracht. Die Dauer des Durchzuges
des Preß.brennstoffs durch den Ofen wird sehr einfach durch die Bewegungsgeschwindigkeit
der Transportbänder reguliert, und diese Geschwindigkeit kann infolge der Vorerwärmung
der Brennstoffe sehr erhöht werden. An der Stelle, wo die beiden Trume sich voneinander
trennen, machen die Preßbrennstoffe sich vom unteren Transportband los und fallen
durch die Schwerkraft hinab. Sie können zerstückt oder einfach durch ihren Fall,
besonders wenn die auf diese Weise erzeugten Preßbrennstoffplatten die Zerstückung
vorbereitende Nuten aufweisen, zerbrochen werden. So werden sie auch automatisch
vom Staub und Schutt getrennt.