EP2928679A1 - Roll-type press - Google Patents

Roll-type press

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Publication number
EP2928679A1
EP2928679A1 EP13780169.2A EP13780169A EP2928679A1 EP 2928679 A1 EP2928679 A1 EP 2928679A1 EP 13780169 A EP13780169 A EP 13780169A EP 2928679 A1 EP2928679 A1 EP 2928679A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
screw
worm
roll press
nip
press according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13780169.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Schütze
Martin Schwarz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG
Original Assignee
Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG filed Critical Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG
Publication of EP2928679A1 publication Critical patent/EP2928679A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B3/00—Presses characterised by the use of rotary pressing members, e.g. rollers, rings, discs
    • B30B3/04—Presses characterised by the use of rotary pressing members, e.g. rollers, rings, discs co-operating with one another, e.g. with co-operating cones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/286—Feeding devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/18—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using profiled rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • 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
    • B30B11/24—Extrusion presses; Dies therefor using screws or worms
    • B30B11/246—Screw constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/30—Feeding material to presses
    • B30B15/302—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses
    • B30B15/308—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses in a continuous manner, e.g. for roller presses, screw extrusion presses

Definitions

  • the invention relates to a roll press for briquetting, compacting and / or comminuting material, in particular for hot briquetting, with two press rolls and a feed device, with which the material to be processed is fed to the nip between the rolls, wherein the Zugarvor- direction at least one in a Has Schneckengeratiuse arranged and rotating driven feed screw, which has a worm shaft and a screw thread attached thereto, wherein the worm thread is formed by a shaft helically surrounding the screw helix. It may preferably be a continuous, but alternatively also a non-continuous or interrupted helix.
  • roller presses are known in various embodiments. They serve z. B. briquetting or compacting material, eg. B. for the production of Hot Briquetted Iron (HBI).
  • the feed device may have only a single feed screw, but alternatively also several feed screws.
  • the screws are used to feed the material to be compacted or shredded in the nip and optionally the generation of a form in the gap.
  • the feeder comes in the course of briquetting and compaction but also in the course of crushing therefore a special importance. Compared with a pure gravitational allotment, where there are speed limits by which the throughput of a machine is determined or limited, such speed limits can be considerably increased with the help of screws, whereby the economic
  • the basic structure of a roller press with screw feed is z. As described in DE 1 036 142 or DE 197 31 975 C2.
  • WO 2008/0781916 A1 discloses a roller press for the compacting of directly reduced iron or for the production of compacted iron of the type described in the introduction.
  • the screw diameter decreases in the direction of the nip.
  • the invention has for its object to provide a roller press for briquetting, compacting and / or crushing of material, in particular for hot application, in which the feed screws are characterized by a longer service life. This should reduce maintenance and repair costs.
  • the invention teaches in a generic roller press of the type described above that the worm thread or worm helix has a greater pitch in a lower end region assigned to the nip than in a nip facing away from the nip (and consequently facing a worm drive). upper area.
  • the invention is based on the surprising finding that can be significantly reduced by an increased pitch in the lower part of the screw and consequently by an increased distance of the individual helical sections or screw blades wear of the screw helix.
  • the background to this is the fact that the pressure range of the screw is distributed more uniformly over several leaves (or spiral sections). Due to the increased blade spacing in the lower area, the work done there or the pressure on the lower blade is partially transferred to the upper leaves. This leads to a reduction of the wear in the particularly stressed lower area by the wear on the entire area of the screw is "evened". In practice, it has been observed with conventional screws in the course of hot briquetting and compaction that the increasing wear is accompanied by an increase in the required torque on the screws.
  • the screws are controlled in such a way that a constant torque is maintained at the briquetting rollers.
  • a constant torque is maintained at the briquetting rollers.
  • an ever higher torque of the screws or a higher energy input is required in order to achieve a constant torque of the rollers and thus also a uniform product quality.
  • this is related to the fact that the screw is pointed with increasing wear.
  • the slope in the lower end region is greater than 5%, preferably more than 10% greater than the slope in the upper region. If necessary, the slope can also be 15% greater than in the upper area. It is expedient if the region of increased pitch extends over a certain screw section, preferably over a rotation angle of at least 180 °, z. B. at least 360 °. The transition from small to large slope may be gradual, but preferably continuous.
  • the worm helix have a greater thickness or thickness at least in regions in a lower end region facing the nip than in an upper region facing away from the nip. Greater thickness of the helical spiral means a greater thickness of the rotating helix, so that, as it were, reinforced helical blades are used.
  • the thickness of the screw helix in the lower end region is greater by at least 20%, preferably at least 40%, than in the upper region.
  • the screw may thus have an area with a smaller spiral flight thickness and a region with a larger spiral spiral thickness.
  • the thickness of the screw flight can also increase completely or over a certain section continuously up to a certain "final thickness".
  • the region of the increased thickness it is expedient for the region of the increased thickness to extend at least over a rotation angle range of 360 °, so that at least one "full helix spiral" or one full helix rotation with an increased thickness is provided.
  • the invention is based on the knowledge that the service life of the feed screw can be increased by this design. Because the screw according to the invention provides in the area in which increased wear is observed, namely in the lower end, reinforced sheets and thus more material (for wear) available.
  • This second aspect of the invention can be combined with the above-explained first aspect of the invention (increased pitch) or realized independently.
  • the worm thread forming the worm thread is preferably connected as a (continuous) worm spiral fixed to the worm shaft. It can basically be made separately and z. B. welded to the worm shaft. Preferably, however, the worm helix is manufactured in one piece with the shaft. You can z. B. be machined by machining "from the full", z. B. be milled from the solid. However, alternative types of production, in particular casting, are also included.
  • the described enlarged thickness of the lower screw blades can in
  • the feeding device of such a roller press only has a feed screw, the z. B. can be oriented vertically.
  • the feeder may comprise two or more screws, e.g. B. along the nip are arranged one behind the other and optionally also can be oriented obliquely to the vertical.
  • a roller press for a hot working, z. B. for hot briquetting or hot compacting under protection particularly preferred for the hot briquetting or hot compacting of iron-containing feed material, eg. B. directly reduced iron.
  • the invention also relates to a feed screw for a roll press of the type described.
  • the feed screw described is consequently also placed under protection on its own.
  • FIG. 3 shows a feed screw according to the invention in a first embodiment
  • FIG. 4 shows a feed screw according to the invention in a second embodiment.
  • Fig. 1 is simplified and only partially a roller press for the processing of granular material, eg. For example, for briquetting or compacting.
  • the roller press has two press rollers 1, which are driven in opposite directions rotating.
  • the press rolls 1 are usually equipped with pressing tools, not shown, and / or a wear layer.
  • briquetting or compaction briquetting or compacting tools with corresponding mold cavities or the like are generally provided.
  • the roller press on a feeding device 2, with which the material to be processed is fed to the only indicated nip 3.
  • the feed device 2 has a feed screw 4, which is arranged in a screw housing 5.
  • the feed screw 4 is driven in rotation, that is, it is provided with a drive, not shown.
  • the feed screw 4 has a worm shaft 6 on the one hand and a worm thread fastened thereto on the other hand.
  • the worm thread is formed by a worm shaft 7 helically surrounding the worm shaft 6 in a continuous manner.
  • Fig. 2 shows schematically simplified and fragmentary a feed screw 4 according to the prior art, which is cylindrical.
  • the worm shaft 6 has a constant diameter d in the area of the worm thread.
  • the screw helix 7 has a constant diameter D.
  • FIG. 3 shows a feed screw according to the invention in a first embodiment.
  • the worm thread or the worm spiral 7 has, in a lower end region 7a facing the nip 3, a greater pitch P2 than in an upper region 7b facing away from the nip 3 and thus facing a worm drive, not shown. It can be seen that the pitch P2 in the lower end area 7a is greater than the pitch P1 in the upper area 7b. In the transition region between the upper region and the lower region results in a mean slope P '. Through this screw geometry, the wear can be reduced in the manner described and thus increase the service life of the screw 4.
  • Fig. 4 shows an alternative embodiment, which also leads to a longer service life of the screw 4.
  • the pitch P1 in this embodiment is constant over the entire area of the helix 7.
  • the screw flight 7 has a greater thickness in the lower end region 7a than in the upper region.
  • the thickness S2 of the screw helix 7 in the lower region is greater than the thickness S1 in the upper region. Between these areas, a transition region with continuously increasing thickness can be realized.
  • the pitch P1 is constant.
  • the thickness of the helix 7 or of the helical blades means their strength and consequently their strength in a direction parallel to the shaft axis.
  • the diameter of the screw helix means the diameter in a radial extent perpendicular to the shaft axis.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

The invention relates to a roll-type press for the compaction, briquetting and/or crushing of material, in particular for hot briquetting or hot compaction. The roll-type press has two press rolls and a feed apparatus by means of which the material to be processed is fed to the roll nip between the rolls. The feed apparatus has at least one feed worm which is arranged in a worm housing and which is driven in rotation and which has a worm shaft and a worm thread fastened thereto, said worm thread being formed by a worm coil that surrounds the worm shaft in coiled fashion. The roll-type press is distinguished by the fact that the worm thread or the worm coil has a greater pitch in a lower end region facing toward the roll nip than in an upper region facing away from the roll nip.

Description

Walzenpresse  roll press
Beschreibung: Description:
Die Erfindung betrifft eine Walzenpresse zum Brikettieren, Kompaktieren und/ oder Zerkleinern von Material, insbesondere zum Heißbrikettieren, mit zwei Presswalzen und einer Zuführvorrichtung, mit der das zu verarbeitende Material dem Walzenspalt zwischen den Walzen zugeführt wird, wobei die Zuführvor- richtung zumindest eine in einem Schneckengehäuse angeordnete und rotierend angetriebene Zuführschnecke aufweist, welche eine Schneckenwelle und ein daran befestigtes Schneckengewinde aufweist, wobei das Schneckengewinde von einer die Welle wendeiförmig umgebenden Schneckenwendel gebildet wird. Er kann sich bevorzugt um eine fortlaufende, alternativ jedoch auch um eine nicht fortlaufende bzw. unterbrochene Schneckenwendel handeln. The invention relates to a roll press for briquetting, compacting and / or comminuting material, in particular for hot briquetting, with two press rolls and a feed device, with which the material to be processed is fed to the nip between the rolls, wherein the Zuführvor- direction at least one in a Has Schneckengehäuse arranged and rotating driven feed screw, which has a worm shaft and a screw thread attached thereto, wherein the worm thread is formed by a shaft helically surrounding the screw helix. It may preferably be a continuous, but alternatively also a non-continuous or interrupted helix.
Solche Walzenpressen sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Sie dienen z. B. dem Brikettieren oder Kompaktieren von Material, z. B. für die Herstellung von heißbrikettiertem Eisen (Hot Briquetted Iron, HBI). Die Zuführ- Vorrichtung kann lediglich eine einzige Zuführschnecke, alternativ aber auch mehrere Zuführschnecken aufweisen. Die Schnecken dienen der Zuführung des zu verdichtenden oder zu zerkleinernden Materials in den Walzenspalt sowie gegebenenfalls der Erzeugung eines Vordruckes im Spalt. Dadurch wird der Einzug des Materials zwischen den Walzen unterstützt und der Ein- zugswinkel beeinflusst. Dieses ermöglicht gleichzeitig eine Steuerung oder Kontrolle des Drehmomentes der Walzen und damit letztlich des Energieeintrages in das Material sowie des Verdichtungsgrades. Der Zuführvorrichtung kommt im Zuge der Brikettierung und Kompaktierung aber auch im Zuge der Zerkleinerung folglich eine besondere Bedeutung zu. Verglichen mit einer reinen Schwer- kraftzuteilung, bei der es Drehzahlgrenzen gibt, durch welche der Durchsatz einer Maschine bestimmt bzw. beschränkt wird, lassen sich mit Hilfe von Schnecken solche Drehzahlgrenzen erheblich anheben, wodurch die Wirt- Such roller presses are known in various embodiments. They serve z. B. briquetting or compacting material, eg. B. for the production of Hot Briquetted Iron (HBI). The feed device may have only a single feed screw, but alternatively also several feed screws. The screws are used to feed the material to be compacted or shredded in the nip and optionally the generation of a form in the gap. This supports the infeed of the material between the rollers and influences the pull-in angle. This allows at the same time control or control of the torque of the rollers and thus ultimately the energy input into the material and the degree of compaction. The feeder comes in the course of briquetting and compaction but also in the course of crushing therefore a special importance. Compared with a pure gravitational allotment, where there are speed limits by which the throughput of a machine is determined or limited, such speed limits can be considerably increased with the help of screws, whereby the economic
schaftlichkeit der Walzenpresse deutlich verbessert wird. Aus der Praxis sind zylindrische Schnecken bekannt, welche der Materialzufuhr und der Erzeugung eines Vordruckes dienen. Alternativ werden auch nach unten konisch zulaufende Schnecken verwendet, bei welchen durch die Konizität bei einigen Mate- rialien eine Vorverdichtung erreicht wird. Solche Schnecken erfordern aufgrund des Verdichtungseffektes deutlich höhere Antriebsdrehmonnente als zylindrische Ausführungen. efficiency of the roll press is significantly improved. From practice cylindrical screws are known, which serve the supply of material and the generation of a form. Alternatively, downwardly tapered screws are used, in which by the conicity of some materials pre-compression is achieved. Such screws require due to the compaction effect significantly higher driving torque than cylindrical versions.
Der grundsätzliche Aufbau einer Walzenpresse mit Schneckenzuführung wird z. B. in der DE 1 036 142 oder DE 197 31 975 C2 beschrieben. The basic structure of a roller press with screw feed is z. As described in DE 1 036 142 or DE 197 31 975 C2.
Aus der WO 2008/0781916 A1 kennt man eine Walzenpresse für die Kom- paktierung von direkt reduziertem Eisen bzw. zur Herstellung von kompak- tiertem Eisen der eingangs beschriebenen Art. Der Schneckendurchmesser nimmt in Richtung zum Walzenspalt hin ab. WO 2008/0781916 A1 discloses a roller press for the compacting of directly reduced iron or for the production of compacted iron of the type described in the introduction. The screw diameter decreases in the direction of the nip.
Die Zuführschnecken solcher Walzenpressen unterliegen einem Verschleiß, denn durch die Förderung von verschleißendem Material sowie die Reibung auf den Schneckenblättern sind die Schnecken selbst einem deutlichen Verschleiß ausgesetzt. Dieses gilt insbesondere für die Heißbrikettierung bzw. im Heißeinsatz bei der Brikettierung oder Kompaktierung von z. B. eisenhaltigem Aufgabematerial. - Hier setzt die Erfindung ein. The feed screws of such roller presses are subject to wear, because by the promotion of abrasive material and the friction on the screw blades, the screws themselves are exposed to significant wear. This applies in particular to the hot briquetting or in hot application in the briquetting or compaction of z. B. ferrous feed material. - This is where the invention starts.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzenpresse zum Brikettieren, Kompaktieren und/oder Zerkleinern von Material, insbesondere für den Heißeinsatz, zu schaffen, bei welcher sich die Zuführschnecken durch eine höhere Lebensdauer auszeichnen. Damit sollen Wartungs- bzw. Reparaturkosten gesenkt werden. The invention has for its object to provide a roller press for briquetting, compacting and / or crushing of material, in particular for hot application, in which the feed screws are characterized by a longer service life. This should reduce maintenance and repair costs.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Walzenpresse der eingangs beschriebenen Art, dass das Schneckengewinde bzw. die Schneckenwendel in einem dem Walzenspalt zugeordneten unteren Endbereich eine größere Steigung aufweist, als in einem dem Walzenspalt ab- gewandeten (und folglich einem Schneckenantrieb zugewandten) oberen Bereich. To solve this problem, the invention teaches in a generic roller press of the type described above that the worm thread or worm helix has a greater pitch in a lower end region assigned to the nip than in a nip facing away from the nip (and consequently facing a worm drive). upper area.
Die Erfindung geht dabei von der überraschenden Erkenntnis aus, dass sich durch eine vergrößerte Steigung im unteren Bereich der Schnecke und folglich durch einen vergrößerten Abstand der einzelnen Wendelabschnitte bzw. Schneckenblätter der Verschleiß der Schneckenwendel deutlich reduzieren lässt. Hintergrund ist die Tatsache, dass der Druckbereich der Schnecke gleichmäßiger über mehrere Blätter (bzw. Wendelabschnitte) verteilt wird. Durch den vergrößerten Blattabstand im unteren Bereich wird die dort geleistete Arbeit bzw. der Druck auf das untere Blatt teilweise auf die oberen Blätter verlagert. Dieses führt zu einer Reduzierung des Verschleißes in dem besonders beanspruchten unteren Bereich, indem der Verschleiß auf den gesamten Bereich der Schnecke "vergleichmäßigt" wird. In der Praxis wurde bei herkömmlichen Schnecken im Zuge der Heißbrikettie- rung und -kompaktierung beobachtet, dass der zunehmende Verschleiß mit einem Anstieg des erforderlichen Drehmomentes an den Schnecken einhergeht. Dabei werden in der Praxis die Schnecken derart geregelt, dass ein konstantes Drehmoment an den Brikettierwalzen eingehalten wird. Mit zu- nehmendem Verschleiß der Schnecken wird folglich ein immer höheres Drehmoment der Schnecken bzw. ein höherer Energieeintrag erforderlich, um ein konstantes Drehmoment der Walzen und damit auch eine gleichmäßige Produktqualität zu erreichen. Dieses hängt bei herkömmlichen Schnecken damit zusammen, dass die Schnecke mit zunehmendem Verschleiß spitz zu- The invention is based on the surprising finding that can be significantly reduced by an increased pitch in the lower part of the screw and consequently by an increased distance of the individual helical sections or screw blades wear of the screw helix. The background to this is the fact that the pressure range of the screw is distributed more uniformly over several leaves (or spiral sections). Due to the increased blade spacing in the lower area, the work done there or the pressure on the lower blade is partially transferred to the upper leaves. This leads to a reduction of the wear in the particularly stressed lower area by the wear on the entire area of the screw is "evened". In practice, it has been observed with conventional screws in the course of hot briquetting and compaction that the increasing wear is accompanied by an increase in the required torque on the screws. In practice, the screws are controlled in such a way that a constant torque is maintained at the briquetting rollers. With increasing wear of the screws, consequently, an ever higher torque of the screws or a higher energy input is required in order to achieve a constant torque of the rollers and thus also a uniform product quality. In conventional screws, this is related to the fact that the screw is pointed with increasing wear.
läuft, so dass aufgrund des verringerten Volumens zwischen den unteren Blättern eine Vorverdichtung des zu fördernden Materials erfolgt. Diesem Effekt, der dazu führen würde, dass eine höhere Energie bzw. ein höheres Drehmoment erforderlich wird, kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schnecke entgegengewirkt werden. Die erwähnten Verschleißeffekte, die zu einer verschlechterten Förderung und zu einer Erhöhung des erforderlichen Schneckendrehmomentes führen können, werden zu höheren Lebensdauern hin verschoben. Der in der Praxis beobachtete Drehmomentanstieg durch Vorverdichtung fällt deutlich geringer aus bzw. er tritt erst nach deutlich längeren Betriebszeiten auf, so dass die Standzeit der Schnecke und damit auch der Presse erhöht wird. Wartungskosten bzw. Reparaturkosten werden verringert, so dass die Anlage besonders wirtschaftlich betrieben werden kann. runs, so that due to the reduced volume between the lower leaves, a pre-compression of the material to be delivered takes place. This effect, which would lead to a higher energy or a higher torque is required, can be counteracted by the inventive design of the screw. The aforementioned wear effects, which can lead to a deteriorated production and to an increase in the required worm torque, are postponed to higher lifetimes. The observed in practice torque increase by pre-compression is significantly lower or he occurs only after much longer periods of operation, so that the service life of the screw and thus the press is increased. Maintenance costs and repair costs are reduced, so that the system can be operated very economically.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Steigung im unteren Endbereich um mehr als 5 %, vorzugsweise mehr als 10 % größer ist als die Steigung in dem oberen Bereich. Gegebenenfalls kann die Steigung auch um 15 % größer sein als im oberen Bereich. Dabei ist es zweckmäßig, wenn sich der Bereich mit vergrößerter Steigung über einen gewissen Schneckenabschnitt erstreckt, vorzugsweise über einen Drehwinkel von zumindest 180°, z. B. zumindest 360°. Der Übergang von kleiner zu großer Steigung kann stufenweise, bevorzugt jedoch kontinuierlich erfolgen. It is preferably provided that the slope in the lower end region is greater than 5%, preferably more than 10% greater than the slope in the upper region. If necessary, the slope can also be 15% greater than in the upper area. It is expedient if the region of increased pitch extends over a certain screw section, preferably over a rotation angle of at least 180 °, z. B. at least 360 °. The transition from small to large slope may be gradual, but preferably continuous.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung mit selbständiger Bedeutung wird vorgeschlagen, dass bei einer gattungsgemäßen Walzenpresse der ein- gangs beschriebenen Art die Schneckenwendel in einem dem Walzenspalt zugewandten unteren Endbereich zumindest bereichsweise eine größere Dicke bzw. Stärke aufweist als in einem dem Walzenspalt abgewandten oberen Bereich. Größere Dicke der Schneckenwendel meint eine größere Dicke der umlaufenden Wendel, so dass gleichsam verstärkte Schneckenblätter zur Ver- In an alternative embodiment of the invention with independent significance, it is proposed that, in a generic roller press of the type described above, the worm helix have a greater thickness or thickness at least in regions in a lower end region facing the nip than in an upper region facing away from the nip. Greater thickness of the helical spiral means a greater thickness of the rotating helix, so that, as it were, reinforced helical blades are used.
fügung gestellt werden. Dabei kann es zweckmäßig sein, dass die Dicke der Schneckenwendel im unteren Endbereich um zumindest 20 %, vorzugsweise zumindest 40 % größer ist als in dem oberen Bereich. Die Schnecke kann folglich einen Bereich mit geringerer Schneckenwendeldicke und einem Bereich mit größerer Schneckenwendeldicke aufweisen. Die Dicke der Schneckenwendel kann sich jedoch auch vollständig oder über einen gewissen Abschnitt kontinuierlich bis zu einer bestimmten "Enddicke" erhöhen. Jedenfalls ist es zweckmäßig, wenn sich der Bereich der vergrößerten Dicke zumindest über einen Drehwinkelbereich von 360° erstreckt, so dass zumindest eine "volle Schneckenwendel" bzw. ein voller Wendelumlauf mit vergrößerter Dicke vorgesehen ist. be made available. It may be expedient that the thickness of the screw helix in the lower end region is greater by at least 20%, preferably at least 40%, than in the upper region. The screw may thus have an area with a smaller spiral flight thickness and a region with a larger spiral spiral thickness. However, the thickness of the screw flight can also increase completely or over a certain section continuously up to a certain "final thickness". In any case, it is expedient for the region of the increased thickness to extend at least over a rotation angle range of 360 °, so that at least one "full helix spiral" or one full helix rotation with an increased thickness is provided.
Auch bei diesem Aspekt geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass sich durch diese Ausgestaltung die Standzeit der Zuführschnecke erhöhen lässt. Denn die erfindungsgemäße Schnecke stellt in dem Bereich, in dem ein verstärkter Verschleiß beobachtet wird, nämlich im unteren Endbereich, verstärkte Blätter und damit mehr Material (für den Verschleiß) zur Verfügung. Dieser zweite Aspekt der Erfindung kann mit dem zuvor erläuterten ersten Aspekt der Erfindung (vergrößerte Steigung) kombiniert werden oder auch selbständig realisiert werden. In this aspect too, the invention is based on the knowledge that the service life of the feed screw can be increased by this design. Because the screw according to the invention provides in the area in which increased wear is observed, namely in the lower end, reinforced sheets and thus more material (for wear) available. This second aspect of the invention can be combined with the above-explained first aspect of the invention (increased pitch) or realized independently.
Die das Schneckengewinde bildende Schneckenwendel ist bevorzugt als (fortlaufende) Schneckenwendel fest mit der Schneckenwelle verbunden. Sie kann grundsätzlich separat gefertigt und z. B. mit der Schneckenwelle ver- schweißt werden. Bevorzugt ist die Schneckenwendel jedoch einstückig mit der Welle gefertigt. Sie kann z. B. durch spanabhebende Bearbeitung "aus dem Vollen" herausgearbeitet werden, z. B. aus dem Vollen gefräst werden. Alternative Fertigungsarten, insbesondere das Gießen, sind aber ebenfalls umfasst. Die beschriebene vergrößerte Dicke der unteren Schneckenblätter kann im The worm thread forming the worm thread is preferably connected as a (continuous) worm spiral fixed to the worm shaft. It can basically be made separately and z. B. welded to the worm shaft. Preferably, however, the worm helix is manufactured in one piece with the shaft. You can z. B. be machined by machining "from the full", z. B. be milled from the solid. However, alternative types of production, in particular casting, are also included. The described enlarged thickness of the lower screw blades can in
Zuge der Fertigung aus dem Vollen ebenfalls berücksichtigt werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, diese vergrößerte Dicke durch eine entsprechende Beschichtung zu realisieren, z. B. durch Auftragsschweißen oder gegebenenfalls auch durch Aufspritzen bzw. Aufsintern. As part of the production from the full are also considered. However, it is also possible to realize this increased thickness by an appropriate coating, for. As by build-up welding or possibly also by spraying or sintering.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Zuführvorrichtung einer solchen Walzenpresse lediglich eine Zuführschnecke aufweist, die z. B. vertikal orientiert sein kann. Alternativ kann die Zuführvorrichtung aber zwei oder mehr Schnecken aufweisen, die z. B. entlang des Walzenspaltes hintereinander an- geordnet sind und gegebenenfalls auch schräg zur Vertikalen orientiert sein können. It is within the scope of the invention that the feeding device of such a roller press only has a feed screw, the z. B. can be oriented vertically. Alternatively, however, the feeder may comprise two or more screws, e.g. B. along the nip are arranged one behind the other and optionally also can be oriented obliquely to the vertical.
Bevorzugt wird eine Walzenpresse für eine Heißbearbeitung, z. B. für das Heißbrikettieren oder Heißkompaktieren unter Schutz gestellt, besonders bevor- zugt für das Heißbrikettieren bzw. Heißkompaktieren von eisenhaltigem Aufgabematerial, z. B. direkt reduziertem Eisen. Preferably, a roller press for a hot working, z. B. for hot briquetting or hot compacting under protection, particularly preferred for the hot briquetting or hot compacting of iron-containing feed material, eg. B. directly reduced iron.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Zuführschnecke für eine Walzenpresse der beschriebenen Art. Die beschriebene Zuführschnecke wird folglich auch selbständig unter Schutz gestellt. The invention also relates to a feed screw for a roll press of the type described. The feed screw described is consequently also placed under protection on its own.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Walzenpresse, In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment. 1 shows the basic structure of a roller press,
Fig. 2 schematisch eine Zuführschnecke nach dem Stand der Technik, 2 schematically shows a feed screw according to the prior art,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Zuführschnecke in einer ersten Ausfüh- rungsform und 3 shows a feed screw according to the invention in a first embodiment and FIG
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Zuführschnecke in einer zweiten Ausfüh- rungsform. 4 shows a feed screw according to the invention in a second embodiment.
In Fig. 1 ist vereinfacht und lediglich ausschnittsweise eine Walzenpresse für die Verarbeitung von körnigem Material, z. B. für die Brikettierung oder Kom- paktierung dargestellt. Die Walzenpresse weist zwei Presswalzen 1 auf, die gegenläufig rotierend angetrieben sind. Die Presswalzen 1 sind in der Regel mit nicht dargestellten Presswerkzeugen und/oder einer Verschleißschicht ausgerüstet. Im Falle der Brikettierung oder Kompaktierung sind in der Regel Brikettier- oder Kompaktierwerkzeuge mit entsprechenden Formmulden oder dergleichen vorgesehen. Ferner weist die Walzenpresse eine Zuführvorrichtung 2 auf, mit der das zu verarbeitende Material dem lediglich angedeuteten Walzenspalt 3 zugeführt wird. Erfindungsgemäß weist die Zuführvorrichtung 2 eine Zuführschnecke 4 auf, welche in einem Schneckengehäuse 5 angeordnet ist. Die Zuführschnecke 4 ist rotierend angetrieben, das heißt sie ist mit einem nicht dargestellten Antrieb versehen. Die Zuführschnecke 4 weist eine Schneckenwelle 6 einerseits und ein daran endseitig befestigtes Schneckengewinde andererseits auf. Das Schneckengewinde wird von einer die Schneckenwelle 6 wendeiförmig und fortlaufend umgebenden Schneckenwendel 7 gebildet. Fig. 2 zeigt schematisch vereinfacht und ausschnittsweise eine Zuführschnecke 4 nach dem Stand der Technik, die zylindrisch ausgebildet ist. Die Schneckenwelle 6 weist in dem Bereich des Schneckengewindes einen konstanten Durchmesser d auf. Außerdem weist die Schneckenwendel 7 einen konstanten Durchmesser D auf. Die im Stand der Technik bekannte Zuführschnecke 4 In Fig. 1 is simplified and only partially a roller press for the processing of granular material, eg. For example, for briquetting or compacting. The roller press has two press rollers 1, which are driven in opposite directions rotating. The press rolls 1 are usually equipped with pressing tools, not shown, and / or a wear layer. In the case of briquetting or compaction, briquetting or compacting tools with corresponding mold cavities or the like are generally provided. Furthermore, the roller press on a feeding device 2, with which the material to be processed is fed to the only indicated nip 3. According to the invention, the feed device 2 has a feed screw 4, which is arranged in a screw housing 5. The feed screw 4 is driven in rotation, that is, it is provided with a drive, not shown. The feed screw 4 has a worm shaft 6 on the one hand and a worm thread fastened thereto on the other hand. The worm thread is formed by a worm shaft 7 helically surrounding the worm shaft 6 in a continuous manner. Fig. 2 shows schematically simplified and fragmentary a feed screw 4 according to the prior art, which is cylindrical. The worm shaft 6 has a constant diameter d in the area of the worm thread. In addition, the screw helix 7 has a constant diameter D. The feed screw 4 known in the prior art
weist darüber hinaus eine über die gesamte Länge konstante Steigung P1 auf. Außerdem weist die Schneckenwendel 7 über den gesamten Bereich eine konstante Dicke bzw. Stärke S1 auf. Demgegenüber zeigt Fig. 3 eine erfindungsgemäße Zuführschnecke in einer ersten Ausführungsform. Das Schneckengewinde bzw. die Schneckenwendel 7 weist in einem dem Walzenspalt 3 zugewandten unteren Endbereich 7a eine größere Steigung P2 auf, als in einem dem Walzenspalt 3 abgewandten und folglich einem nicht dargestellten Schneckenantrieb zugewandten oberen Bereich 7b. Es ist erkennbar, dass die Steigung P2 im unteren Endbereich 7a größer ist als die Steigung P1 im oberen Bereich 7b. Im Übergangsbereich zwischen dem oberen Bereich und dem unteren Bereich ergibt sich eine mittlere Steigung P'. Durch diese Schneckengeometrie lässt sich der Verschleiß in der beschriebenen Weise verringern und damit die Standzeit der Schnecke 4 erhöhen. moreover has a constant pitch P1 over the entire length. In addition, the screw helix 7 has a constant thickness or thickness S1 over the entire area. In contrast, Fig. 3 shows a feed screw according to the invention in a first embodiment. The worm thread or the worm spiral 7 has, in a lower end region 7a facing the nip 3, a greater pitch P2 than in an upper region 7b facing away from the nip 3 and thus facing a worm drive, not shown. It can be seen that the pitch P2 in the lower end area 7a is greater than the pitch P1 in the upper area 7b. In the transition region between the upper region and the lower region results in a mean slope P '. Through this screw geometry, the wear can be reduced in the manner described and thus increase the service life of the screw 4.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform, die ebenfalls zu einer höheren Standzeit der Schnecke 4 führt. Es ist erkennbar, dass die Steigung P1 bei dieser Ausführungsform über den gesamten Bereich der Schneckenwendel 7 konstant ist. Die Schneckenwendel 7 weist jedoch in dem unteren Endbereich 7a eine größere Dicke bzw. Stärke auf als in dem oberen Bereich. So ist erkennbar, dass die Dicke S2 der Schneckenwendel 7 im unteren Bereich größer als die Dicke S1 im oberen Bereich ist. Zwischen diesen Bereichen kann ein Übergangsbereich mit kontinuierlich steigender Dicke realisiert sein. Bei dieser Ausführungsform ist die Steigung P1 konstant. Die beiden Ausführungsformen nach Fig. 3 und Fig. 4 lassen sich aber auch kombinieren, so dass dann sowohl mit "variabler Steigung" als auch mit "variabler Dicke" bzw. Stärke der Fig. 4 shows an alternative embodiment, which also leads to a longer service life of the screw 4. It can be seen that the pitch P1 in this embodiment is constant over the entire area of the helix 7. However, the screw flight 7 has a greater thickness in the lower end region 7a than in the upper region. Thus, it can be seen that the thickness S2 of the screw helix 7 in the lower region is greater than the thickness S1 in the upper region. Between these areas, a transition region with continuously increasing thickness can be realized. In this embodiment, the pitch P1 is constant. The two embodiments of FIG. 3 and FIG. 4 can also be combined, so that then both with "variable pitch" and with "variable thickness" or strength of
Die Dicke der Schneckenwendel 7 bzw. der Schneckenblätter meint im Rahmen der Erfindung deren Stärke und folglich die Stärke in einer Richtung parallel zur Wellenachse. Demgegenüber meint der Durchmesser der Schneckenwendel den Durchmesser in einer radialen Erstreckung senkrecht zur Wellenachse. In the context of the invention, the thickness of the helix 7 or of the helical blades means their strength and consequently their strength in a direction parallel to the shaft axis. In contrast, the diameter of the screw helix means the diameter in a radial extent perpendicular to the shaft axis.

Claims

Patentansprüche: claims:
1 . Walzenpresse zum Kompaktieren, Brikettieren und/oder Zerkleinern von Material, insbesondere zum Heißbrikettieren oder Heißkompaktieren, mit zwei Presswalzen (1 ) und einer Zuführvorrichtung (2), mit der das zu verarbeitende Material dem Walzenspalt (3) zwischen den Walzen (1 ) zugeführt wird, wobei die Zuführvorrichtung (2) zumindest eine in einem Schneckengehäuse (5) angeordnete und rotierend angetriebene Zuführschnecke (4) aufweist, welche eine Schneckenwelle (6) und ein daran befestigtes Schneckengewinde aufweist, welches von einer die Schneckenwelle (6) wendeiförmig umgebenden Schneckenwendel (7) gebildet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Schneckengewinde bzw. die Schneckenwendel (7) in einem dem Walzenspalt (3) zugewandten unteren Endbereich (7a) eine größere Steigung (P2) aufweist, als in einem dem Walzenspalt abgewandten oberen Bereich (7b). 1 . Roll press for compacting, briquetting and / or comminuting material, in particular for hot briquetting or hot compacting, with two press rolls (1) and a feed device (2), with which the material to be processed is fed to the nip (3) between the rolls (1) in which the feed device (2) has at least one feed screw (4) arranged in a screw housing (5) and having a worm shaft (6) and a worm thread fastened thereto, which screw worm (9) helically surrounds the worm shaft (6). 7), characterized in that the worm thread or the worm spiral (7) has a larger pitch (P2) in a lower end area (7a) facing the nip (3) than in an upper area (7b) facing away from the nip.
2. Walzenpresse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung im unteren Endbereich (7a) um mehr als 5 %, vorzugsweise um mehr als 10 %, z. B. um mehr als 15 % größer ist als die Steigung im oberen Bereich (7b). 2. Roll press according to claim 1, characterized in that the slope in the lower end region (7a) by more than 5%, preferably by more than 10%, z. B. is greater than 15% greater than the slope in the upper region (7b).
3. Walzenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Bereich (7a) mit vergrößerter Steigung über einen Drehwinkel von zumin- dest 180°, vorzugsweise zumindest 360° erstreckt. 3. Roll press according to claim 1 or 2, characterized in that the region (7a) extends with an increased pitch over a rotation angle of at least 180 °, preferably at least 360 °.
4. Walzenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwendel in einem dem Walzenspalt zugewandten unteren Endbereich zumindest bereichs- 2 weise eine größere Dicke aufweist als in einem dem Walzenspalt abgewandten oberen Bereich. 4. Roll press according to one of claims 1 to 3 or according to the preamble of claim 1, characterized in that the screw spiral in a roller gap facing the lower end portion at least partially 2 has a greater thickness than in a nip facing away from the upper area.
5. Walzenpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke im unteren Endbereich um zumindest 20 %, vorzugsweise um zumindest 40 % größer ist als im oberen Bereich. 5. Roll press according to claim 4, characterized in that the thickness in the lower end region by at least 20%, preferably by at least 40% greater than in the upper region.
6. Walzenpresse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der größeren Dicke sich zumindest über einen Drehwinkel von 360° erstreckt. 6. Roll press according to claim 4 or 5, characterized in that the region of greater thickness extends at least over a rotation angle of 360 °.
7. Walzenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (4) als zylindrische Schnecke mit einem über die gesamte Länge der Schneckenwendel (7) konstanten äußeren Durchmesser (D) ausge- bildet ist. 7. Roll press according to one of claims 1 to 5, characterized in that the screw (4) is designed as a cylindrical screw with a over the entire length of the screw spiral (7) constant outer diameter (D).
8. Walzenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für die Heißbrikettierung oder Heißkompaktierung, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckengehäuse mit einer Kühleinrichtung, z. B. einer Kühlwendel ausgerüstet ist. 8. roll press according to one of claims 1 to 7 for the hot briquetting or hot compacting, characterized in that the screw housing with a cooling device, for. B. is equipped with a cooling coil.
9. Zuführschnecke für eine Walzenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 8. 9. feed screw for a roll press according to one of claims 1 to 8.
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