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Zuckerrohrpresse In der Rohrzuckerindustrie verwendet man zum Auspressen
von Zuckerrohr Pressen mit in Dreiecksform angeordneten Walzen. Die beiden unteren
\Valzen fördern das Preßgut, das auf ihrer Oberfläche durch einen oberen Walzzylinder
zerquetscht wird. Dieser wird mit Hilfe von auf seine Lage wirkenden hydraulischen
Kolben unter Preßdruck gesetzt. Das in die Presse einlaufende Zuckerrohr wird zuerst
zwischen der Oberwalze und der unteren Einlaß- oder Zuckerrohrwalze zerquetscht;
der Zuckersaft läuft in den auf dieser Walze angebrachten Rillen entlang; die Stengel,
die mittels einer zwischen den beiden unteren Walzen in Längsrichtung angeordneten,
als Stengelabstreifer bezeichneten Leiste abgestreift werden, werden zwischen der
Ober- und der unteren Auslaß- oder Stengelstrohwalze aufgenommen, um einem zweiten
Preßvorgang unterworfen zu werden, wobei der Zuckersaft zwischen dem Stengelabstreifer
und der Oberfläche dieser Walze abläuft.
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Der hydraulische Druck, dem die Oberwalze unterworfen ist, wird auf
die unteren Ein- und Auslaßwalzen durch Preßdrücke übertragen, welche man bis jetzt
durch eine verschiedenartige Verriegelung der beiden unteren Walzen erreichte, wobei
der Preßdruck auf die Auslaß- oder Austragswalze
stärker war. Es
ist gleichfalls eine Ausführungsform bekannt, bei der die Auslaßwalze in senkrechter
Stellung zur Oberwalze und die Einlaßwalze höher und vor dieser Ebene auf der Einlaßseite
der Presse angeordnet ist. Die Reaktionen der unteren Walzen erzeugen aber keine
gleichmäßige und dem hydraulischen Druck entgegengesetzt gerichtete Kraft. Es entstehen
vielmehr außerdem waagerechte Komponenten, d. h. Kräfte, die quer zur hydraulischen
Druckrichtung auftreten und eine Reibung erzeugen, die das Gleiten der Lager der
Oberwalze im Ständer beeinträchtigen und darüber hinaus auf diese Ständer Biegespannungen
ausüben, die eine starke Metallermüdung bedingen können.
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Um die Querkomponente auszuschalten, hat man Pressen mit einem Oberteil
konstruiert, dessen Neigungswinkel a der Neigung der Resultierenden der Reaktionen
der unteren Walze entspricht, wobei der hydraulische Druck parallel zur Achse und
geneigt zum Kopfteil der Walze wirkt. Auf jeden Fall ist eine derartige Lösung bezüglich
der Konstruktion aufwendig und bezüglich Zusammenbau und Unterhalt unpraktisch.
Bei dieser Vorrichtung sind darüber hinaus die Querkräfte auf den Ständer nicht
ausgeschaltet, insbesondere nicht die Gewichtskomponente der Oberwalze auf die geneigten
Führungen des Pressenoberteils.
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Schließlich ist eine Presse bekannt, bei welcher der Preßdruck auf
jede untere Walze durch zwei hydraulische Kolben übertragen wird, wobei jeder Kolben
auf die Oberwalze und unter Zwischenschaltung von Stoßstangen mit abgerundeten Ecken
einen Druck in der Normalen auf eine der unteren Walzen ausübt; die waagerechten
Kraftkomponenten sind auch hier nicht eliminiert und der Wert einer derartigen Konstruktion
zum mindesten umstritten.
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Gemäß der Erfindung wird demgegenüber bei einer Zuckerpresse mit senkrechtem
Oberteil, bei der die Oberwalze einem hydraulischen, senkrecht gerichteten Druck
unterworfen ist, erreicht, daß die. Preßdrücke auf die untere Walze verschieden
sind, ohne daß eine Horizontalkraft auf den Ständer einwirkt. Andererseits bleibt
der Preßdruck im Gegensatz zu den bekannten Konstruktionen auf jede un-. tere Walze
im wesentlichen konstant, auch in dem Falle, wenn die Schichtstärke der ausgepreßten
Zuckerrohrstengel variiert.
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Dies wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Maßnahmen
erreicht: a) Der hydraulische Druck auf die Oberwalze wirkt senkrecht nach unten.
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b) Die beiden starr angeordneten Walzen sind derart angeordnet, daß
die Einlaßwalze in einem weiteren Abstand von der Ebene des senkrecht nach unten
wirkenden Preßdruckes liegt als die Austragswalze und daß die Rückwirkungen dieser
Walzen unter Berücksichtigung der verschieden großen Preßdrücke in ihrer Summe dem
hydraulischen Preßdruck senkrecht entgegenwirken.
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c) Die obere, vertikal bewegliche Walze ist derart gelagert, daß sie
durch eine Kraftübertragungskugel eine gewisse pendelnde Querbeweglichkeit erhält.
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Eine Presse gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise
veranschaulicht.
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Fig. i stellt eine Presse dar, wie sie bisher üblich, und zwar im
Querschnitt durch die Achsen der Walzen; Fig. 2 stellt die Seitenansicht einer Ausführungsform
der Presse gemäß der Erfindung dar; Fig. 3 ist eine Vorderansicht, Fig. 4. eine
Draufsicht, Fig. 5 ein Schnitt nach Linie V-V der Fig. 3 und Fig. 6 ein Schnitt
nach Linie VI-VI der Fig. 3. Entsprechend der dargestellten Ausführungsform (Fig.
2, 3 und 4) besitzt die Presse nach vorliegender Erfindung zwei symmetrische Ständer
i; die am Boden oder auf Unterlagen mit Füßen 2 verschweißt oder verschraubt stehen
und am oberen Ende mit einander mittels Zugstangen 3 verbunden sein können. Diese
Ständer nehmen drei zueinander parallele Walzen auf, zwei untere Walzen, nämlich
die Zukkerrohrwalze 4 und die Rohrstrohwalze 5, und eine obere Walze 6. Diese Walzen
laufen an ihren äußeren Enden in Lagern, die in den Ständern angebracht sind. Dieselben
weisen ein gerades Oberteil auf (Fig.6). Im Oberteil? jedes Ständers befindet sich
ein senkrechter Zylinder 8, in welchem sich ein Kolben 9 unter hydraulischem Druck
auf seine Oberfläche bewegen kann. Dieser ist mittels einer Scheibe io gegen das
obere Lager ii der oberen Walze abgestützt. Dieses Lager ist an seinem oberen Teil
in Höhe der Scheibe durch zwei Querleisten 12 von geringer Stärke geführt und gleitet
an den senkrechten Flächen 13 an den Seiten der Erweiterung 14 des Ständeroberteils,
welche die Lager aufnimmt. Das untere Lager 15 ist an seiner Unterseite abgerundet.
Dieser Abrundung entspricht eine Aussparung 16 gleicher Form. Beide Lager, die den
Wellenzapfen 17 der oberen Walze aufnehmen, sind also gleitend in der Erweiterung
des Ständeroberteils angeordnet und können, wenn sie in die in Fig. 6 dargestellte
gehobene Stellung gelangen, sich um die Scheibe pendelnd bewegen. Derart kann auch
das entsprechende Ende der oberen Walze längs oder quer schwingen. Das kann dadurch
eintreten, daß die ausgepreßte Masse auf einer Seite der Presse stärker ist als
auf der anderen, so daß das eine Walzenende mehr als das andere angehoben oder gegen
den Austritt hin gedrückt wird. Bei einem Schwingen nach oben gleiten die Leisten
i2 an den senkrechten Flächen 13, bei einem Schwingen in Längsrichtung lösen sie
sich oben und bleiben praktisch in Berührung mit diesen Flächen. Im Gegensatz dazu
werden beide Lagerungen in ihrer unteren Stellung mit Hilfe ihrer unteren Fläche
in der Aussparung 16 zentriert, und die obere Walzenachse befindet sich so
in ihrer Normalstellung im Achsenplan der hydraulischen Kolben. Jedes der Lagerteil,
18, i9 und 20, 21 der unteren Preßwalzen ist in einem Lagerteil 22, 23 des Ständers
eingeschlossen und abgeschlossen durch Schraubdeckel 24, 25, in denen es durch die
geneigten Flächen 26, 27 geführt wird, um derart seine Verstellung gegen die
Achse
der oberen Walze unter der Wirkung des Schraubenkeils 28, 29 zu ermöglichen,
auf dem die untere Lagerung 18 oder 2r aufliegt.
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Zwischen den beiden Ständern (Fig. 3 und 6) und in dem Zwischenraum
zwischen den beiden unteren Walzen ,4 und 5 der Presse ist ein geneigter Stengelabstreifer
3o angeordnet. Dieser besteht wie üblich aus einer als gezahnter Schaber geformten
Leiste, die auf einer Traverse befestigt ist. Der Abstreifer liegt unter der Wirkung
eines nicht dargestellten, in der Länge verstellbaren Zugelementes an der genuteten
Oberfläche der Eintrittswalze an und ist so geformt, daß er das Rohrstroh gegen
die Austrittswalze führt. Der Abstreifer ist an jedem Ende mit einem Zapfen 3 r
in einem Stützlager 32 angelenkt, das in seiner Lage quer zur Achse der Walzen
mittels Schrauben 33 verstellt werden kann, die sich gegen die Seiten eines Stützlagers
34 eines jeden Ständers abstützen, oder auch durch jede andere beliebige Vorrichtung.
Die Verstellung der Höhe nach wird durch Zwischenlegen von Platten 39 oder sonstige
beliebige Vorrichtungen ermöglicht.
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Auf den Wellenenden der Preßwalzen sind außerhalb der Ständer (Fig.
a, 3 und q.) Zahnräder zur Verbindung der unteren Walzen mit der oberen Walze befestigt.
Diese Verbindungen befinden sich abwechselnd an beiden Außenseiten der Presse. Die
obere Walze 6 besitzt ein Zahnrad 35 bzw. 36 an jedem Ende, an einer Außenseite
der Presse kämmt ein Zahnrad 35 mit einem Zahnrad 37 der Austrittswalze 5 und an
der anderen Außenseite das Zahnrad 36 mit dem Zahnrad 38 der Eintrittswalze q..
Vorzugsweise wird die Verbindung der Räder 35 bis 37 der Austrittswalze, die infolge
des größeren Preßdruckes auf diese Walze die meiste Kraft verbraucht, an die Außenseite
des Ständers verlegt, an der die Kupplung mit der oberen Walze am Wellen zapfen
39 sich befindet, derart, daß diese Kraftübertragung ummittelbar und nicht erst
über die ganze Länge der Walze stattfinden kann. Diese Zahnräder haben eine große
Zahntiefe, um im Eingriff zu bleiben, ob nun die obere Walze in ihrer erhöhten oder
der unteren Stellung steht, im übrigen begrenzt durch die Verstellmöglichkeit ihrer
Lagerungen. Infolge dieser abwechselnden Anordnung der Zahnräder der unteren Walzen
ist der Abstand dieser Walzen auf ein Mindestmaß nicht begrenzt durch das Risiko
der Zahnradberührung, sondern lediglich durch die Stärke, die dem Abstreifer aus
baulichen Gründen gegeben werden soll. Diese wird auf ein Mindestmaß zu beschränken
sein, um die von der Presse verbrauchte Kraft nach Möglichkeit zu verringern.
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Beim Preßvorgang wird das Zuckerrohr mittels einer Fördervorrichtung
an die Presse herangebracht, zwischen die obere Walze 6 und die Eintrittswalze q.
eingegeben und einem ersten Preßvorgang unterworfen. Die erhöhte Stellung der Eintrittswalze
entsprechend der Bauart mit geradem Ständeroberteil und geneigtem Abstreifer erleichtert
den Durchtritt des Zuckerrohrs in die Preßzone. Die über die Oberfläche der Eintrittswalze
laufend. Preßmasse wird dann über die obere Fläche des Abstreifers geleitet, dessen
Neigung dieses Gleiten erleichtert, und läuft dann zwischen der oberen Walze und
der Austrittswalze hindurch, wo sie einem ent-. sprechenden Preßvorgang unterworfen
wird. Die Anordnung der Walzen bei der Bauart einer Presse mit geradem Ständeroberteil,
bei der die Oberkante der Austrittswalze hinsichtlich des Abstreifers niedriger
liegt, über den die Preßmasse nach dem Austritt aus der ersten Preßzone gleitet,
erleichtert gleichermaßen den Eintritt derselben zwischen die obere und die Austrittswalze.
Darüber hinaus ist der geneigte Abstreifer von der Seite des Eintritts in die Presse
her leichter zugänglich, was die Verstellung von dessen Lage erleichtert.
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Infolge der abwechselnden Anordnung der Zahnräder für den Antrieb
der unteren Walzen werden die Ungleichheiten der Preßv orgänge ausgeglichen. Es
ist erwiesen, daß die Rückwirkung von den Zähnen der Zahnräder her, die eine Komponente
im entgegengesetzten Sinne zum hydraulischen Druck auf die Lager der oberen Walze
darstellt, die Preßkraft auf die Preßmasse am einen Ende der Presse im . Hinblick
auf die Preßkraft am anderen Ende vermindert. Diese Ungleichheit der Pressung wird
durch die abwechselnde Anordnung der Zahnräder gemäß der Erfindung ausgeglichen.
Tatsächlich entsteht bei dem zweiten Preßvorgang eine umgekehrte Preßungleichheit,
da sich zum Antrieb der Austrittswalze die Zahnräder am entgegengesetzten Ende der
Presse befinden wie die Antriebszahnräder für die Eintrittswalze.
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Derart ist es mit einer Presse gemäß der Erfindung möglich, eine regelmäßige
Pressung auf der ganzen Breite der Preßmasse zu erzielen, wodurch ein vermehrter
Ertrag erzielt wird. Es ist hervorzuheben, daß diese Regelung des Preßvorganges
allein dadurch erreicht wird, daß der Antrieb abwechselnd erfolgt, ohne daß es nötig
ist, an den Oberteilen der Ständer verschiedene hydraulische Preßzylinder anzuordnen,
wie es bereits vorgeschlagen worden ist, um die Rückwirkungen der Zahnräder auszugleichen,
wenn diese sich alle an demselben Ende der Presse befinden.
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Eine weitereLeistungssteigerung ergibt sich aus der Verminderung der
Breite des Abstreifers, was die von ihm verbrauchte Kraft vermindert. Darüber hinaus
wird die Breite der Presse überhaupt vermindert, was einen schnelleren Durchgang
der Preßmasse und eine geringere Wiederaufnahme von Zuckersaft durch das Preßstroh
vor dem zweiten Preßvorgang bewirkt. Alle diese Faktoren wirken zusammen, um die
Leistung wesentlich zu erhöhen.
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Wenn durch eine übermäßig dicke Preßmasse, sei es zwischen den Eintritts-
oder den Austrittswalzen, ein Anheben der oberen Preßwalze gegen den auf sie ausgeübten
Preßdruck bewirkt wird, stellt sich diese Walze von der unteren Walze, über die
der überdicke Strang läuft, entfernt, ohne sich jedoch von der anderen unteren Walze
zu entfernen, so daß der Druck auf diese letztere Walze im wesentlichen der gleiche
bleibt. So bleibt der Quetschdruck auf die beiden unteren Walzen konstant, selbst
wenn die obere Walze zeitweilig infolge Durchganges einer
Überdicke
der Preßmasse angehoben wird, und der Quetschvorgang ist gleichmäßig. Wenn überhaupt
keine Überdicke des Stranges auftritt, nehmen die Lagerungen der oberen Walze eine
untere Stellung ein, in der sie in der Achse des hydraulischen Kolbens in der Vertiefung
der Erweiterung zentriert werden, in welcher sie Aufnahme finden. Der Druck auf
die Austrittswalze ist dann größer als der auf die Eintrittswalze infolge des Unterschiedes
in der Winkelabweichung dieser beiden Walzen mit Bezug auf die senkrechte Achse
des Ständerkopfes. Dieser Unterschied des Druckes ist als notwendig für die Wirkung
des Preßvorganges erkannt worden.
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Die Erfindung ist in keiner Weise auf die Art der gezeigten Ausführungsform
und ihre Beschreibung beschränkt, die nur als Beispiel anzusehen sind. So kann der
Antrieb der unteren Walzen an ein und derselben Seite der Presse erfolgen, indem
man seitlich eines der beiden Zahnräder der unteren Walzen entfernt und sie mit
Teilen gleicher Zahnart zusammenwirken läßt, so mit einem großen Zahnrad am Wellenende
der oberen Walze oder mit zwei verschiedenen Zahnrädern, die auf diesem gleichen
Wellenende angebracht wurden. In diesem Falle und für Pressen mit großen Drücken
kann dieser Antrieb verdoppelt werden als symmetrischer Antrieb auch auf der anderen
Seite der Presse.
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Gleicherweise kann auch entweder ein geneigter oder ein gerader Abstreifer
vorgesehen werden, wobei die Traverse als gebogenes Profil ausgeführt und die gleiche
Stellung zu den unteren Walzen beibehalten wird oder aber die Traverse ihren gewöhnlichen
geraden Querschnitt beibehält und infolgedessen der Abstand der beiden unteren Walzen
vergrößert wird.