EP2543503A2 - Verfahren und Vorrichtung zur gleichzeitigen Erzeugung mehrerer Stränge aus einem formbaren Material - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur gleichzeitigen Erzeugung mehrerer Stränge aus einem formbaren Material Download PDFInfo
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- EP2543503A2 EP2543503A2 EP12004547A EP12004547A EP2543503A2 EP 2543503 A2 EP2543503 A2 EP 2543503A2 EP 12004547 A EP12004547 A EP 12004547A EP 12004547 A EP12004547 A EP 12004547A EP 2543503 A2 EP2543503 A2 EP 2543503A2
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- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
- B30B11/228—Extrusion presses; Dies therefor using pressing means, e.g. rollers moving over a perforated die plate
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- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/34—Heating or cooling presses or parts thereof
Definitions
- the present invention relates to both a method and a device for simultaneously producing a plurality of strands of a moldable material by means of a press, which consists of a plate-shaped die provided with nozzles in the form of through holes and a rotating, with radially arranged rollers pressed onto them provided gyroscope exists.
- Such presses are already used for the granulation of certain materials, eg. B. for granulating wood waste, plastics and animal feed.
- the material to be granulated must be dried in known machines of this type in an upstream system and freed from foreign bodies. This represents an additional mechanical, spatial and operational complexity.
- the invention consists in heating the die to a temperature above the boiling temperature of the moisture contained in the deformable material, thereby drying the material pressed by the die hole-shaped dies.
- the drying process is carried out according to the invention in a press for the simultaneous production of several strands of a moldable material.
- This press consists of a plate-shaped die interspersed by hole-shaped nozzles and a spinning top pressed with them and rotating with radially arranged rollers.
- a press according to the invention is characterized in that the die consists of two closely and sealingly abutting plates, of which in at least one plate in the surface facing the other plate, a channel for a heating of the coolant is formed, with which the die is heated so high that the now gaseous moisture escapes into the environment through the holes in the die and lying behind the holes channels.
- nozzles in the matrix have, on their side facing the rollers, a cylindrical section which continues in a conically narrowing section.
- the material is freed from the gaseous moisture contained in it before it exits the nozzles in the die.
- the hole-shaped nozzles in the lower plate of the die on their sides facing away from the rollers on a conical end portion.
- the invention further provides that upon the appearance of foreign bodies on the die or clogging of some nozzles by foreign bodies, the drive of the press automatically shuts off.
- the rotating, provided with radially arranged rollers gyro is slidably mounted on its drive shaft and that in its displacement a switch off the rotation of the gyro serving switch is arranged.
- the switch can be automatically operated in case of failure and then carried out the necessary cleaning. This is only occasionally considered and represents only a minimal effort compared to a general pretreatment of the entire material to liberate foreign bodies.
- the press consists in this embodiment of a machine housing 1, in which a die 2 is installed approximately centrally fixed. Above this there is a gyro 3, which carries a roller 5 on three radially arranged arms 4. Each roller 5 runs on the surface of the die 2.
- a drive shaft 6 for the gyroscope 3 is driven by a motor 7.
- the drive shaft 6 is divided in its course, wherein a connector 8 ensures a rotationally fixed displacement in the longitudinal direction of the two shaft parts under spring pressure or pneumatic pressure.
- the lower shaft part is mounted in a bearing 9, the upper shaft part in the engine. 7
- the die 2 divides the machine housing 1 into a space 10 above the die 2, into which the material to be processed is poured in via feed tubes 11, and a space 12 below the die 2 into which the strands formed in dies 13 of the die 2 fall. after being formed in the nozzles 13.
- the die 2 consists of two closely spaced plates 14, 15 which have channels 16 for receiving heating elements on the mutually facing sides.
- the nozzles 13 in the plates 14, 15 of the die 2 are shaped in a special way.
- the nozzles 13 In the plate 14 on which the rollers 5 run, the nozzles 13 have a cylindrical shape. These are aligned with the nozzles 13 in the plate 15, which adjacent to the plate 14, first a slightly narrowing conical section 17, then a cylindrical section 18 and at the end again have a slightly flared conical end portion 19.
- This form or design is based on the idea that the mass rolled into the nozzles 13 of the plate 14 of the die 2 is first dried by the high temperature of the die 2. The dried mass shrinks due to the loss of moisture, therefore, it is compressed by the conical portion 17 in the plate 15 to be dried and molded thereon in the cylindrical portion 18. In the conical end portion 19 of the dry strand leaves the nozzle 13 in the plate 15. Thus, a usual predrying can be spared.
- the particular advantage of the invention lies in the simultaneous removal of moisture from the moldable material processed in the press and their compression in the individual nozzles 13.
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft sowohl ein Verfahren als auch eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Erzeugung mehrerer Stränge aus einem formbaren Material mittels einer Presse, die aus einer mit Düsen in Form von durchgehenden Löchern versehenen plattenförmigen Matrize und einem auf diese gepressten, sich drehenden, mit radial angeordneten Walzen versehenen Kreisel besteht.
- Solche Pressen werden bereits für das Granulieren bestimmter Materialien eingesetzt, z. B. für das Granulieren von Holzabfällen, Kunststoffen und Futtermitteln.
- Das zu granulierende Gut muss bei bekannten Maschinen dieser Art in einer vorgeschalteten Anlage getrocknet und von Fremdkörpern befreit werden. Das stellt einen zusätzlichen maschinellen, räumlichen und arbeitstechnischen Aufwand dar.
- Hier setzt die Erfindung an. Sie möchte ein einfaches Verfahren und eine einfache Vorrichtung vorschlagen, dergestalt, dass eine vorgeschaltete Anlage zum Trocknen des zu granulierenden Gutes entbehrlich wird. Eine weitere Aufgabe besteht darin, dass auch eine Anlage zum Befreien von Fremdkörpern entbehrlich wird.
- Die Erfindung besteht im Wesentlichen darin, dass man die Matrize auf eine Temperatur über die Siedetemperatur der in dem verformbaren Material enthaltenen Feuchtigkeit erhitzt und auf diese Weise das durch die lochförmigen Düsen der Matrize gepresste Material trocknet.
- Den Trocknungsvorgang führt man erfindungsgemäß in einer Presse zur gleichzeitigen Erzeugung mehrerer Stränge aus einem formbaren Material durch. Diese Presse besteht aus einer von lochförmigen Düsen durchsetzten plattenförmigen Matrize und einem auf diese gepressten, sich drehenden, mit radial angeordneten Walzen versehenen Kreisel.
- Eine erfindungsgemäße Presse zeichnet sich dadurch aus, dass die Matrize aus zwei eng und dichtend aneinander anliegenden Platten besteht, von denen in mindestens der einen Platte in der der anderen Platte zugekehrten Oberfläche ein Kanal für ein Heiz- der Kühlmittel eingeformt ist, mit dem die Matrize so hoch erhitzt wird, dass die nunmehr gasförmige Feuchtigkeit durch die Löcher in der Matrize und die hinter den Löchern liegenden Kanäle in die Umgebung entweicht.
- Da mit der entweichenden Feuchtigkeit der Materialstrang lockerer wird, ist es zweckmäßig, wenn man das durch die Düsen in der Matrize gepresste Material auf seinem Weg durch die Düsen verdichtet.
- Das kann man dadurch erreichen, dass die Düsen in der Matrize an ihrer den Walzen zugekehrten Seite einen zylindrischen Abschnitt aufweisen, der sich in einem konisch verengenden Abschnitt fortsetzt.
- Zweckmäßigerweise befreit man das Material vor dem Austritt aus den Düsen in der Matrize von der in ihm enthaltenen gasförmigen Feuchtigkeit.
- Vorteilhaft weisen die lochförmigen Düsen in der unteren Platte der Matrize an ihrer den Walzen abgekehrten Seiten einen konischen Endabschnitt auf.
- Auf solche Weise gelingt es, auf eine der Presse vorgeschaltete Anlage zur Trocknung (wie bei den vorbekannten älteren Ausführungsformen erforderlich) zu verzichten und dadurch maschinellen, räumlichen und arbeitstechnischen Aufwand einzusparen.
- Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass bei Auftauchen von Fremdkörpern auf der Matrize oder Verstopfung einiger Düsen durch Fremdkörper sich der Antrieb der Presse automatisch abschaltet. Das erfolgt dadurch, dass der sich drehende, mit radial angeordneten Walzen versehene Kreisel verschiebbar auf seiner Antriebswelle gelagert ist und dass in seinem Verschiebeweg ein dem Abschalten der Drehbewegung des Kreisels dienender Schalter angeordnet ist.
- So kann der Schalter im Störfall automatisch betätigt und danach die nötige Reinigung durchgeführt werden. Diese kommt nur fallweise in Betracht und stellt nur einen minimalen Aufwand im Vergleich zu einer generellen Vorbehandlung des gesamten Materials zum Befreien von Fremdkörpern dar.
- Das Wesen der Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Presse im Schnitt,
- Fig. 2
- eine mit Düsen versehene Matrize samt Kreisel und Walzen in Draufsicht,
- Fig. 3
- einen Teil der mit Düsen versehenen Matrize, vergrößert im Schnitt,
- Fig. 4
- eine Düse in der Matrize, vergrößert im Schnitt, und
- Fig. 5
- die Lage der Heizkanäle in der Matrize.
- Die Presse besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem Maschinengehäuse 1, in welches eine Matrize 2 etwa mittig fest eingebaut ist. Über dieser befindet sich ein Kreisel 3, der auf drei radial angeordneten Armen 4 je eine Walze 5 trägt. Jede Walze 5 läuft auf der Oberfläche der Matrize 2. Eine Antriebswelle 6 für den Kreisel 3 wird von einem Motor 7 angetrieben. Die Antriebswelle 6 ist in ihrem Verlauf geteilt, wobei ein Verbinder 8 eine drehfeste Verschiebbarkeit in Längsrichtung der beiden Wellenteile unter Federdruck oder pneumatischem Druck gewährleistet. Das untere Wellenteil ist in einem Lager 9 gelagert, das obere Wellenteil im Motor 7.
- Die Matrize 2 teilt das Maschinengehäuse 1 in einen Raum 10 über der Matrize 2, in den das zu verarbeitende Gut über Beschickungsrohre 11 eingeschüttet wird, und einen Raum 12 unter der Matrize 2, in den die in Düsen 13 der Matrize 2 geformten Stränge fallen, nachdem sie in den Düsen 13 geformt worden sind.
- Die Matrize 2 besteht aus zwei dicht aufeinander gesetzten Platten 14, 15, die auf den einander zugekehrten Seiten Kanäle 16 für die Aufnahme von Heizelementen aufweisen.
- Die Düsen 13 in den Platten 14, 15 der Matrize 2 sind in besonderer Weise geformt. In der Platte 14, auf der die Walzen 5 laufen, haben die Düsen 13 eine zylindrische Form. Mit diesen fluchten die Düsen 13 in der Platte 15, die angrenzend an die Platte 14 zunächst einen sich leicht verengenden konischen Abschnitt 17, daran anschließend einen zylindrischen Abschnitt 18 und am Ende wieder einen sich leicht erweiternden konischen Endabschnitt 19 aufweisen.
- Dieser Form oder Ausbildung liegt der Sinn zugrunde, dass die in die Düsen 13 der Platte 14 der Matrize 2 eingewalzte Masse zunächst durch die hohe Temperatur der Matrize 2 getrocknet wird. Die getrocknete Masse schrumpft durch den Feuchtigkeitsverlust, deshalb wird sie durch den konischen Abschnitt 17 in der Platte 15 verdichtet, um darauf in dem zylindrischen Abschnitt 18 getrocknet und geformt zu werden. In dem konischen Endabschnitt 19 verlässt der trockene Strang die Düse 13 in der Platte 15. Damit kann eine sonst übliche Vortrocknung erspart werden.
- Bei der sonst üblichen Vortrocknung bzw. Vorbehandlung werden gleichzeitig unerwünschte Gegenstände, vor allem aus Metall, vor der Übergabe an die Presse aussortiert, damit sie die Arbeit der Presse nicht behindern. Eine Erkennung und Aussortierung kann in anderer Weise auch erfindungsgemäß in der Presse selbst erfolgen.
- Durch die Beschickungsrohre 11 in die Presse eingetragene Fremdkörper führen zu Verstopfungen vor und in den Düsen 13. Diese Anhäufungen von Fremdkörpern vor und in den Düsen 13 führen dazu, dass die von dem Kreisel 3 getragenen Walzen 5 nicht mehr direkt auf der Matrize 2 laufen, sondern auf einem angehobenen Niveau. Dabei haben sie den Kreisel 3 unter Verkürzung seiner Antriebswelle 6 von der Matrize 2 weg verschoben. Ein von der Lage des Kreisels 3 gesteuerter Schalter 20 schaltet den Antriebsstrom ab, wenn sich der Kreisel 3 wegen der Anhäufung von nicht durch die Löcher 13 der Matrize 2 passenden Fremdkörpern zu weit weg von der Matrize 2 bewegt hat.
- Der besondere Vorteil der Erfindung liegt in der gleichzeitigen Entfernung der Feuchtigkeit aus der in der Presse verarbeiteten formbaren Masse und ihrer Verdichtung in den einzelnen Düsen 13. Durch die Erhitzung der formbaren Masse in den Düsen 13 der heißen Matrize 2 wird die in der formbaren Masse enthaltene Feuchtigkeit in den dampf- oder gasförmigen Zustand versetzt und kann dadurch frei aus den Düsen 13 in die Umgebung entweichen, wodurch der durch die Düsen 13 laufende Strang zunächst lockerer wird, dann aber in den konischen Abschnitten 17 der Düsen 13 wieder verdichtet wird, weil das zuvor auf die beschriebene Weise getrocknete Material in den konischen Abschnitten 17 der Düsen 13 auf einen kleineren Querschnitt zusammengeführt und somit verdichtet wird.
- Versuche der Strangbildung und Granulierung von Sägemehl verliefen erfolgreich bei einer Erwärmung der Matrize auf 120°C bis 180°C bei Pressdrucken von 100 Mpa bis 50 Mpa.
-
- 1
- Maschinengehäuse
- 2
- Matrize
- 3
- Kreisel
- 4
- Arm
- 5
- Walze
- 6
- Antriebswelle
- 7
- Motor
- 8
- Verbinder
- 9
- Lager
- 10
- Raum über der Matrize
- 11
- Beschickungsrohr
- 12
- Raum unter der Matrize
- 13
- Düse in der Matrize
- 14
- Platte
- 15
- Platte
- 16
- Kanal für Heizelement
- 17
- konischer Abschnitt
- 18
- zylindrischer Abschnitt
- 19
- konischer Endabschnitt
- 20
- Schalter
Claims (8)
- Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung mehrerer Stränge aus einem formbaren Material mittels einer Presse, die aus einer mit Düsen in Form von durchgehenden Löchern versehenen, plattenförmigen Matrize und einem auf diese gepressten, sich drehenden, mit radial angeordneten Walzen versehenen Kreisel besteht, dadurch gekennzeichnet, dass man die Matrize auf eine Temperatur über die Siedetemperatur der in dem formbaren Material enthaltenen Feuchtigkeit erhitzt und auf diese Weise das durch die lochförmigen Düsen der Matrize gepresste Material trocknet.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das durch die lochförmigen Düsen der Matrize gepresste Material auf dem Weg durch die Düsen in konischen Wegabschnitten entfeuchtet und verdichtet.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Material vor dem Austritt aus den Düsen in der Matrize von der in ihm enthaltenen gasförmigen Feuchtigkeit befreit.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstopfung von Düsen durch Fremdkörper und der sich dadurch auf der Matrize ausbildende Materialstau, bei dem sich der Kreisel von der Matrize abhebt, dazu ausgenutzt wird, einen Schalter zum Abschalten des Antriebs der Presse zu betätigen.
- Vorrichtung zur gleichzeitigen Erzeugung mehrerer Stränge aus einem formbaren Material in Form einer Presse, die aus einer mit Düsen (13) in Form von durchgehenden Löchern versehenen plattenförmigen Matrize (2) und einem auf die Matrize (2) gepressten, sich drehenden, mit radial angeordneten Walzen (5) versehenen Kreisel (3) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (2) aus zwei eng und dichtend aneinander anliegenden Platten (14, 15) besteht, von denen in mindestens der einen Platte (15) in der der anderen Platte (14) zugekehrten Oberfläche ein Kanal (16) für ein Heiz- oder Kühlmittel eingeformt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die lochförmigen Düsen (13) in der unteren Platte (15) der Matrize (2) an ihrer den Walzen (5) zugekehrten Seite einen konischen Abschnitt (17) aufweisen, der sich in einem zylindrischen Abschnitt (18) fortsetzt.
- Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die lochförmigen Düsen (13) in der unteren Platte (15) der Matrize (2) an ihrer den Walzen (5) abgekehrten Seite einen konischen Endabschnitt (19) aufweisen.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der sich drehende, mit radial angeordneten Walzen (5) versehene Kreisel (3) verschiebbar auf seiner Antriebswelle (6) gelagert ist und dass in seinem Verschiebeweg ein dem Abschalten der Drehbewegung des Kreisels (3) dienender Schalter (20) angeordnet ist.
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Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20150618 |
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GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
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INTG | Intention to grant announced |
Effective date: 20160411 |
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STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
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18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20160823 |