DK158070B

DK158070B - pelletizer

Info

Publication number: DK158070B
Application number: DK559284A
Authority: DK
Inventors: Volker Benson
Original assignee: Blohm Voss Ag
Priority date: 1983-11-25
Filing date: 1984-11-23
Publication date: 1990-03-26
Also published as: DK559284D0; EP0143414B2; DK559284A; DE3476177D1; ATE40076T1; DE3342657C2; DE3342657A1; EP0143414B1; EP0143414A3; EP0143414A2; DK158070C

Abstract

1. A pelletizing apparatus with press rolls (4) which are disposed freely rotatable on a runner head (2) and which are provided with projections at their surfaces and pressed against the press rolls (4) with a horizontal, annular matrix (5) provided with passage holes (56, 57), characterized in that the surfaces of the press rolls (4) and the matrix (5) are provided with teeth (41, 54, 61, 62) meshing at least in part, and that the teeth (41, 61) of the press rolls (4) run over the inlet apertures (55) of the passage holes (56, 57) of the matrix (5).

Description

DK 158070 BDK 158070 B

Den foreliggende opfindelse angår en pelleterings-maskine, ved hvilken pressevalser ruller på en plan, hul-forsynet matrice.The present invention relates to a pelletizing machine in which press rolls roll on a flat, hollow die.

Pelleteringsmaskiner benyttes til at komprimere og 5 strengformet udpresse materiale af forskellig art under trykket fra valser, idet strengene brækkes eller skæres i stykker til pellets. Komprimeringen af materialet sker delvis allerede før indpresningen i gennemgangshullerne, og er i mange tilfælde forbundet med en findeling og blanding af 10 bestanddelene. En findeling er især vigtig ved affald, der f.eks. indeholder papir, tekstiler, plast, strå og andre plantedele eller består af sådant. Selv om pressevalser allerede er blevet forsynet med blindhuller eller med tværriller, vil det ved materiale med grov struktur eller 15 med stor fugtighed kunne ske, at materialet ikke bliver trukket ind i spalten mellem pressevalse og matrice, eller at de sædvanligvis frit drejelige i kollerhovedet lejrede pressevalser glider hen over et komprimeret materialelag. Bestanddele med store flader eller lange fibre kræver 20 desuden en forholdsvis længere bearbejdningstid, før de under trykket fra pressevalserne kan indtrykkes i gennemgangshullerne. Ligeledes kan den på grund af pressetrykket fremkomne opvarmning indvirke ugunstigt på pellete-ringsprocessen eller på det bearbejdede materiale.Pelleting machines are used to compress and string extruded material of various kinds under the pressure of rollers, breaking or cutting the strands into pellets. The compression of the material occurs partly even before the pressing into the through holes, and in many cases is associated with a comminution and mixing of the 10 components. A comminution is especially important in waste that, for example, contains or consists of paper, textiles, plastics, straw and other plant parts. Although press rolls have already been provided with blind holes or transverse grooves, with coarse or high moisture material, the material may not be pulled into the gap between press roll and die or are usually freely rotatable in the ball head. press rollers slide over a compressed material layer. In addition, components with large surfaces or long fibers require a relatively longer machining time before they can be pressed into the through holes under pressure from the press rollers. Likewise, the heating produced by the compression pressure may adversely affect the pelletizing process or the machined material.

25 Fra DE brugsmønster nr. 7 315 926 kendes et granule ringsapparat, der består af en drejelig beholder med formhuller, og én eller flere mod bunden af beholderen trykkede, drejelige trykvalser. Formhullerne er ved kanten af beholderbunden rettet skråt nedad. Trykvalserne drives ved hjælp af 30 friktion mod den drejede beholder eller ved hjælp af et særligt drev. De er således anbragt og udformet, at hastigheden af trykvalser og beholderbund i det mindste på en del af berøringslinien er forskellig. På trykvalserne og beholderbunden er der tilvejebragt transportribber eller trans-35 portriller for bedre at gennemælte materialet og bringe det til formhullerne. Dette apparat er bestemt til granulering25 From DE usage pattern no. 7 315 926 there is known a granular ring apparatus consisting of a rotatable container with mold holes and one or more rotatable pressure rollers pressed against the bottom of the container. The mold holes are directed downwardly at the edge of the container bottom. The pressure rollers are driven by means of 30 friction against the rotated container or by a special drive. They are so arranged and configured that the speed of pressure rollers and container bottoms differs at least on one part of the contact line. On the pressure rollers and the container bottom, conveyor ribs or conveyors are provided to better seal the material and bring it to the mold holes. This apparatus is intended for granulation

DK 158070BDK 158070B

2 af pulverformige, kornede eller dejagtige materialer men ikke egnet til materiale af grov struktur.2 of powdery, grainy or doughy materials but not suitable for coarse textured materials.

I praksis kendes desuden pelleteringsmaskiner, ved hvilke kegleformet udformede pressevalser er frit drejelige 5 på i et drejeligt kollerlioved lejrede aksler, idet de drives ved friktion mod den faste matrice eller materialet. Ved disse maskiner har det imidlertid vist sig, at groft materiale kun vanskeligt kommer ind i pressespalten, og at valserne glider på det sammenpressede materiale.In practice, pelletizing machines are also known in which cone-shaped press rolls are freely rotatable on shafts mounted in a rotatable roller-lioved shaft, driven by friction against the solid die or material. However, with these machines, it has been found that coarse material is difficult to enter into the press slot and that the rollers slide on the compressed material.

10 Formålet for opfindelsen er at udforme presse valser og matrice således, at indtrækningen af materialet i pressespalten og findelingen mellem pressevalser og matrice samt også gennemgangen af materialet gennem matricen forbedres.The object of the invention is to design press rollers and die so that the penetration of the material into the press slot and the comminution between press rolls and die as well as the passage of the material through the die is improved.

15 Til opnåelse af dette formål er overfladerne af pressevalserne og matricen forsynet med tænder. Tænderne på pressevalserne er udformet således, at de griber det tilførte materiale og trykker det fortrinsvis mellem tænderne på matricen og i hvert fald ind i gennemgangshuller-2° ne mellem tænderne på matricen. Herved fattes med sikkerhed det foran pressespalten liggende materiale og trækkes ind mellem pressevalse og matrice. Tænderne forhindrer desuden fremkomsten af et komprimeret materialelag på matricen over dennes gennemgangshuller. Da matrice og pres-25 sevalser i det mindste står i indgreb gennem det mellem dem indesluttede materiale, drejes pressevalserne tvangsmæssigt, når ved faststående matrice kollerhovedet drives eller ved faststående kollerhoved matricen drejes.For this purpose, the surfaces of the press rolls and die are provided with teeth. The teeth of the press rollers are designed to grip the feed material and preferably press it between the teeth of the die and at least into the through holes 2 ° between the teeth of the die. Hereby, the material lying in front of the press slot is safely grasped and drawn between the press roll and die. The teeth additionally prevent the appearance of a compressed material layer on the die over its through holes. As the die and pressure rollers are at least engaged through the material enclosed therebetween, the pressing rollers are rotated forcibly when the die head is fixed or the die head is rotated at the fixed die head.

I det simpleste tilfælde er tænderne stifter i i 30 det mindste en del af overfladen, idet tænderne på pressevalserne imidlertid trykker således på oversiden af matricen, at de så vidt muligt kommer over indgangsåbningerne til gennemgangshullerne eller endog indgriber i disse åbninger. Det er ikke nødvendigt, at de frit drejelige pres-35 sevalser drives ved stifternes indgreb. Det er tilstrækkeligt med en medføring af de nedtrykkede pressevalser ved friktion, 3In the simplest case, the teeth are pinched in at least a portion of the surface, however, the teeth of the press rollers pressing on the upper surface of the die so as to reach as far as possible across the entrance openings for the through holes or even engaging in these openings. It is not necessary that the freely rotatable pressure rollers be driven by the pins of the pins. Insertion of the depressed press rolls by friction is sufficient. 3

DK 158070 BDK 158070 B

idet det mellem pressevalser og matrice værende materiale i praksis bevirker en omtrent formmæssig medføring af valserne og nærmere bestemt også ved anvendelse af cylindriske pressevalser.since the material between the press rolls and the die is in practice effecting approximately the shape of the rollers and more specifically also by the use of cylindrical press rolls.

5 Ved en foretrukken udførelsesfonn anvendes kegle formede pressevalser, som er lejret frit drejelige på skrå aksler i kollerhovedet, der drives via en lodret aksel. Ved denne udførelsesform er matrice og pressevalser forsynet med en fortanding som ved vinkeldrev eller 10 koniske tandhjul, idet tænderne på pressevalserne trykker materialet ind mellem tænderne på matricen og ind i de der anbragte gennemgangshuller og tillige findeler fiberholdigt eller fladeformet materiale ved indtryk-ning mellem tænderne og formaler det mod tandflankerne 15 samt på matricens grundflade. Tænderne behøver ikke at forløbe over hele længden af berøringslinien mellem pressevalse og matrice. Mellem dem eller ved siden af dem kan der også ligge glatte flader på valsen og matricen.In a preferred embodiment, cone shaped press rolls are mounted which are mounted freely pivotable on inclined shafts in the ball head driven by a vertical shaft. In this embodiment, the die and press rolls are provided with a tooth as in the case of angular drives or tapered gears, the teeth of the press rollers pressing the material between the teeth of the die and into the passage holes and also finely divided fibrous or flat material by pressing between the teeth. and grinding it against the tooth flanks 15 as well as on the base surface of the matrix. The teeth need not extend over the entire length of the contact line between the press roll and die. Between them or next to them may also be smooth surfaces on the roller and die.

Da navnlig matricen er udsat for en stor slid-20 påvirkning, er det taget i betragtning, at udføre matricen todelt, og at forbinde den med tænder og indgangs-åbninger til gennemgangshullerne forsynede overdel let udskifteligt med underdelen. Dette tilvejebringer desuden mulighed for at forsyne underdelen med særlige indret-25 ninger til opvarmning og/eller afkøling for at kunne påvirke materialets temperatur og at beklæde gennemgangshullerne i underdelen med keramiske bøsninger eller bøsninger af et særligt materiale for at forbedre glidningen af pelletstrengene i hullerne navnlig ved aggressive medier.In particular, since the die is subjected to a high wear effect, it is considered that the die is made in two parts and to connect the top with teeth and inlet openings to the through holes easily interchangeable with the base. This further provides the possibility to provide the base with special heating and / or cooling devices to influence the temperature of the material and to coat the through holes in the base with ceramic bushings or bushings of a particular material to improve the sliding of the pellet strands in the holes in particular. by aggressive media.

30 Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere ud fra foretrukne udførelsesformer, der er gengivet forenklet på tegningen, på hvilken fig. 1 viser en pelleteringsmaskine set forfra, i-det påfyldningstragten er delvis fjernet, 35 fig. 2 et snit gennem et udsnit af matricen og en med denne samvirkende pressevalse i den i fig. 1 viste 4BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail with reference to preferred embodiments which are simplified in the drawing, in which 1 shows a front view of a pelletizing machine in that the filling hopper is partially removed; FIG. 2 is a section through a section of the die and one with this cooperating press roller in the embodiment of FIG. 1

OISLAND

DK 158070 BDK 158070 B

maskine, og fig. 3 et til det i fig. 2 viste svarende snit, men med bredere tænder.machine, and fig. 3 is a view of that of FIG. 2, but with wider teeth.

Ved den viste pelleteringsmaskine er der i et hus 5 1 anbragt et ikke vist drev for en lodret aksel 7. Den lodrette aksel drejer et kollerhoved 2f på hvilket der på skrå aksler 3 er anbragt kegleformede pressevalser 4, som af kollerhovedet 2 trykkes imod en plan matrice 5, som er fast understøttet på huset 1. På den lodrette aksel 7 sid-10 der en trykpåføringsindretning 8 for kollerhovedet 2.In the pelletizing machine shown, a drive shaft not shown for a vertical shaft 7 is arranged in a housing 5 1. The vertical shaft rotates a ball head 2f on which on bevel shafts 3 are placed cone-shaped press rollers 4, which are pressed against the plane by the ball head 2 die 5 which is firmly supported on the housing 1. On the vertical shaft 7 there is a pressure application device 8 for the ball head 2.

Ved drejning af kollerhovedet 2 ruller pressevalser 4, hvis tænder også griber materiale med grov struktur, på matricen 5. Det rum, i hvilket pressevalserne 4 arbejder, er omgivet af en tragt 6, i hvilken materialet, 15 der skal tilberedes, indhældes ovenfra. Ved den gengivne pelleteringsmaskine er der vist to pressevalser 4. Der kan imidlertid også anvendes tre eller fire pressevalser.When turning the roller head 2, press rollers 4, the teeth of which also grip coarse structure material, roll on the die 5. The space in which the press rollers 4 operates is surrounded by a hopper 6 in which the material to be prepared is entrained from above. Two press rolls 4 are shown in the rendered pelletizing machine. However, three or four press rolls can also be used.

En pelleteringsmaskine af den gengivne art med fire pressevalser kan være udformet for en stor materialegennem-20 gang og anvendes til pelletering af eksempevis strå.A rendered pelletizing machine of the four press rolls may be designed for a large material throughput and used for pelletizing, for example, straw.

Ifølge opfindelsen er ved denne udførelsesform både matricen og pressevalserne forsynet med fortandinger, der indgriber i hinanden, som vist i fig. 2.According to the invention, in this embodiment, both the die and the press rolls are provided with interlocking teeth, as shown in FIG. 2nd

Matricen 5 er sammensat af en overdel 51 og en und-25 erdel 52, der er sikret i forhold til hinanden ved hjælp af stifter 53 eller på lignende måde. Tænderne 41 på pressevalsen 4 indgriber mellem tænderne 54 på overdelen 51. Mellem tænderne 54 er anbragt indgangsåbninger for gennemgangshullerne 56 og 57. I området for underdelen 52 er gennem-30 gangshullerne 57 omgivet af keramiske bøsninger 58. Underdelen 52 indeholder desuden kanaler 59, gennem hvilke et opvarmnings- eller kølemiddel kan cirkulere.The die 5 is composed of an upper part 51 and a lower part 52 secured relative to each other by means of pins 53 or similar. The teeth 41 of the press roll 4 engage between the teeth 54 of the upper part 51. Between the teeth 54 are located entrance openings for the through holes 56 and 57. In the area of the lower part 52, the through holes 57 are surrounded by ceramic bushes 58. The lower part 52 also contains channels 59, through which a heating or cooling agent can circulate.

Det på pressevalsen 4 eller matricen 5 faldende materiale medtages af tænderne og trykkes sammen mellem tæn-35 derne 41 og 54. Herved bliver det strakt og knust samt formalet mellem tandflankerne, hvorved grove strukturer ned-The material falling on the pressing roll 4 or die 5 is taken up by the teeth and compressed between the teeth 41 and 54. It is then stretched and crushed, and ground between the tooth flanks, thereby reducing coarse structures.

DK 158070 BDK 158070 B

55

OISLAND

brydes. Formindskelsen af det frie rum mellem to flanker på tænderne 54 ved indtrængning af en tand 41 frembringer et stort tryk i materialet, der herved presses ind i indgangsåbningen 55 og videre ind i gennemgangshullet 56, 57, 5 hvor pelleten formes og som følge af friktionen mod hulvæggen bliver endnu stivere.broken. The reduction of free space between two flanks on the teeth 54 upon penetration of a tooth 41 produces a large pressure in the material, thereby being forced into the entrance opening 55 and further into the through hole 56, 57, 5 where the pellet is formed and as a result of the friction against the hollow wall becomes even stiffer.

Det under bearbejdningen anvendte tryk og materialets friktion mod matricens flader kan føre til en stærk opvarmning. Det kan derfor være hensigtsmæssigt at beskyt-10 te matricen 5 mod overophedning ved hjælp af et kølemiddel i kanalerne 59. Indføring af et opvarmningsmiddel i kanalerne 59 kan være hensigtsmæssigt for at blødgøre materiale, som ved standsning af maskinen er størknet eller blevet meget fast i gennemgangene 56, 57, før en fornyet start 15 af maskinen.The pressure applied during machining and the friction of the material against the surfaces of the die can lead to strong heating. Therefore, it may be convenient to protect the matrix 5 from overheating by means of a refrigerant in the ducts 59. Insertion of a heater into the ducts 59 may be appropriate to soften material which, when stopped by the machine, solidified or became very firm in passages 56, 57, before restarting the machine.

Keramiske bøsninger 58 er fordelagtige, når materialet, der skal bearbejdes, indeholder aggressvie bestanddele, der angriber den sædvanligvis af stål bestående matrice og derved i det mindste efter nogen tids forløb vil-20 le frembringe en meget ru overflade i gennemgangshullerne 57.Ceramic bushes 58 are advantageous when the material to be processed contains aggressive elements which attack the usually steel die and thereby at least produce a very rough surface in the boreholes 57 at least for some time.

Mellem tænderne 41 og 54 samt ved indgangsåbningerne 55 kan der ved friktion mod det bearbejdede materiale « optræde et forholdsvis stort slid, der imidlertid ikke på-25 virker tændernes samvirke væsentligt, da en drift af den frit drejelige pressevalse 4 kun er en bivirkning, og en tilstrækkelig presning af materialet også sker ved forholdsvis stort spillerum mellem tænderne. Trods dette er det hensigtsmæssigt at forbinde overdelen 51 af matricen 30 som den del, hvor det største slid optræder, let udskifteligt med underdelen 52, som optager trykkræfterne fra pressevalserne 4.Between the teeth 41 and 54 as well as at the inlet openings 55, friction against the machined material may cause a relatively large wear, however, which does not significantly affect the co-operation of the teeth, since operation of the freely rotatable press roll 4 is only a side effect, and adequate compression of the material also occurs by relatively large clearance between the teeth. Despite this, it is convenient to connect the upper part 51 of the die 30 as the part where the greatest wear occurs, easily interchangeable with the lower part 52 which absorbs the compressive forces of the pressing rollers 4.

Alt efter det bearbejdede materiale kan man se bort fra todeltheden af matricen 5, kanalerne 59 og bøsnin-35 gerne 58, ligesom også fortandingen og størrelsen af gennemgangene 56,57 bør tilpasses efter den pågældende anven-Depending on the machined material, the two parts of the die 5, the ducts 59 and the bushings 58 can be disregarded, and also the toothing and the size of the passages 56,57 should be adapted to the particular application.

OISLAND

DK 158070 BDK 158070 B

6 delse. Fortandingerne forhindrer i hvert fald en materialeophobning foran pressevalserne og forbedrer materialets findeling.6 section. The gears prevent at least a material accumulation in front of the press rollers and improve the comminution of the material.

Ved den i fig. 3 gengivne, foretrukne udførelses-5 form er tændérne 61 på pressevalsen udbredt til omtrent den dobbelte deling.In the embodiment shown in FIG. In the preferred embodiment shown in Figure 3, the latches 61 on the press roll are widened to about twice the pitch.

Herved kan en til tænderne 61's hovedcirkel svarende bred flade 63 rulle over flere gennemgangshuller 56 eller over huller med meget stor diameter og trykke ma-10 terialet ind i disse. Tænderne 62 på matricen 6 kan have en bredde eller deling som den i fig. 2 viste. På denne måde kan der i den plane overside 64 af matricen 6 trods de på denne anbragte tænder 62 anbringes særlig mange indgangsåbninger til gennemgangshuller, i hvilke det forfin-15 delte og i givet fald forud formalede og blandede materiale kan trykkes ind af omkredsfladedelene 63. Også her må udformningen af tænderne og hullerne vælges svarende til det til enhver tid behandlede materiale, idet der dog også ved udformningen af denne udførelsesform foretrækkes 20 kegleformede pressevalser som de i fig. 1 viste.Hereby, a wide surface 63 corresponding to the main circle of teeth 61 can roll over several through holes 56 or over very large diameters and press the material into them. The teeth 62 of the die 6 may have a width or pitch similar to that of FIG. 2. In this way, in spite of the teeth 62 placed on the flat top 64 of the die 6, especially many entrance openings can be provided for through holes, in which the refinished and, where appropriate, pre-milled and mixed material can be pressed in by the circumferential surface portions 63. Here, too, the design of the teeth and holes must be selected according to the material treated at all times, however, in the design of this embodiment, 20 cone-shaped press rolls such as those in FIG. 1.

Ved et udført eksempel til fremstilling af pellets af plastmateriale anvendtes kegleformede pressevalser med en fortanding af valser og matrice som vist i fig. 2. Den ydre diameter af matricen androg ca. 760 mm, højden af tæn-25 derne ca. 10 mm. Matricen var tempereret for at forhindre en påsmeltning og overhedning af materialet. Alt efter det bearbejdede materiale og ydelsen kan der anvendes matricer med diametre fra ca. 300 til 1600 mm med tilsvarende store pressevalser, idet tænder med navnlig større højde kan 30 anvendes.In an exemplary embodiment for the manufacture of plastic material pellets, cone-shaped press rolls with a toothed roll and die as shown in FIG. 2. The outer diameter of the die was approx. 760 mm, the height of the teeth approx. 10 mm. The die was tempered to prevent melting and superheating of the material. Depending on the machined material and the performance, matrices with diameters from approx. 300 to 1600 mm with correspondingly large press rolls, with teeth of particularly greater height, 30 can be used.

3535

Claims

1. A pelletizing machine with press rolls rotatably mounted on shaft heads shaft, and with a flat, circular annular die provided with through holes having entrance openings and the surfaces of the press rolls and die equipped with teeth, characterized in that the teeth (41,54,61,62) of the press rollers (4) and the die (5) are designed to be interengeable with each other, the teeth (41,61) of the press rolls (4) being arranged to be transferable the inlet openings (55) for the through holes (56,57) in the die (5).

Pelletizing machine according to claim 1, characterized in that the press rolls (4) are cone shaped and rotatably mounted on the shaft head (2), shafts (3) and the teeth of the press rolls (4) and on the die (4). 5) is designed as conical gearing.

Pelletizing machine according to claim 2, characterized in that the tooth is formed such that the width of the teeth (61) of the pressing roll (4) is greater than the width of the teeth (62) of the die (5), between which the through holes (56, 57) is arranged.

Pelletizing machine according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the die (5) is bifurcated, the top (51) provided with teeth (54) being easily interchangeable with the bottom part (52).

Pelletizing machine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the through holes (57) in the lower part (52) are surrounded by ceramic bushes (58).

Pelletizing machine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the die (5) is provided with heating and cooling devices (59).