NO871398L - Innretning for komprimering av produkter i masseform saasom sagflis eller -mugg. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse omfatter en innretning

for komprimering eller sammenpressing av produkter i masseform eller i form av hule elementer, og innretningen er av den type som omfatter et komprimeringskammer med et åpent rom som er bestemt for å motta det produkt eller de elementer som skal presses sammen, minst ett bevegelig organ som kan føres inn i komprimeringskammeret for å redusere dettes volum, organer for innføring av produktet eller elementene som skal presses sammen i det åpne rom, og organer for å ta ut av dette rom det komprimerte sluttprodukt av massen eller elementene.

Det er kjent innretninger for særlig komprimering av industrielt avfall såsom tre- eller metallspon samt sag-flis eller trestøv, og for manipulering og transport av slikt avfall for f.eks. gjenvinning eller når det gjelder treavfall for bruk som fyringselementer. Slik komprimering vil i de aller fleste tilfelle da utføres uten tilsetning av sammen-føyningsmidler og det nødvendige komprimeringstrykk må i så fall være meget betydelig. For trespon bør det benyttes trykk mellom 80 og 1200 kg/m 3, for jordbrukskompost mellom 200 og 1600 kg/m 3 og for dehydrerte næringsmidler mellom 600 og 1400 kg/m<3.>

Den kjente teknikk benytter derfor presser som omfatter et komprimeringskammer som består av et åpent rom som oftest er sylindrisk og i hvilket det er anordnet et bevegelig trykkstempel. Det dreier seg følgelig her om innretninger med fast tverrsnitt og i hvilke sammenpressingen skjer ved en lengdereduksjon av det åpne rom. Av grunner som skal forklares nærmere nedenfor arbeider disse innretninger med svært høye trykk (omkring 1200 bar) og med høye kompresjonsforhold (omkring 20:1). I praksis må man følgelig dele opp arbeidsprosessen i flere faser og anvende innretninger med flere nivåer av gradvis økende komprimering. Disse innretninger er svært kompliserte og kostbare og automatisering er vanskelig samtidig som påliteligheten er ganske begrenset.

De omfatter dessuten komprimeringskammere som har en særdeles tung konstruksjon for å kunne motstå de betydelige trykk som anvendes. Endelig er uttaket av det sammenpressede kompakt-produkt vanskelig siden dette er presset mot komprimeringskammerets vegger, og det må under tiden benyttes hjelpemidler

for forsert uttrekking.

For andre anvendelser kjennes patentskrifter i hvilke det er beskrevet kompresjonskammere som består av et rom med tverrsnitt som et regulært polygon og i hvilket det i ett plan er anordnet flere bevegelige kjever hvis antall er det samme som antallet sider i kammerets tverrsnitt og som hver er bevegelig i en retning parallelt med en av tverrsnit-tets sider i kammeret, hvorved det avgrenses et åpent indre rom med samme tverrsnittsform som selve komprimeringskammeret, og hvor kjevene er utført slik at når minst én av kjevene forskyves, følger hver av de andre etter med en tilsvarende forskyvning .

Slike innretninger er f.eks. beskrevet i DE-PS

1 035 352, FR-PS 1 178 560, GB-PS 1 588 678 og 2 013 554.

I DE-PS 1 035 352 er beskrevet en møbelpresse for fremstilling av hule elementer av en blanding mellom et klebe-middel og spon eller fibre av tre. Denne innretning er hovedsakelig bestemt til å lage hule møbelelementer såsom bordben eller mer spesielt klokkekasser. Ifølge patentskriftet omfatter innretningen i et åpent rom som er avgrenset av kjever, en sentral, fast kjerne. Blandingen av trefibre og klebemid-del føres så inn mellom kjevenes innerflater og denne kjerne og deretter forskyves kjevene gradvis innover for delvis komprimering av blandingen rundt kjernen. Ifølge patentskriftet forskyves kjevene hver av separat styrte skruer. Den blanding som skal komprimeres og sluttproduktet føres henholdsvis inn i og tas ut av pressen fra samme side. Det gjelder så-ledes åpenbart en innretning i hvilken kjevene forskyves gradvis under komprimeringen, den ene etter den andre for til slutt å innta en sluttstilling som tilsvarer den endelige form av det legeme som ønskes fremstilt. Dette patentskrift sikter hovedsakelig mot konstruksjoner i hvilke bare én av kjevene er forskjøvet og trekker med seg de andre mot den friksjon som finnes mellom de forskjellige kjever (krav 1).

FR-PS 1 178 560 beskriver en innretning hvis konstruksjon hovedsakelig tilsvarer den som er omtalt ovenfor, men i hvilken den masse som skal formes gradvis påtrykkes to komprimeringstrykk i to retninger som står vinkelrett på hverandre. Ifølge en spesielt beskrevet utførelsesform i dette patentskrift (fig. 4, 5 og 6) oppnås trykket i horison-tal retning ved hjelp av fire kjever som er anordnet inne i et rom, mens et trykk i vertikal retning oppnås ved hjelp av en øvre styreplate og et nedre trykkstempel. Patentskriftet angir en svært spesiell styring av kjevene, hvorved det sørges for at disse i forhold til de tilsvarende koniske vegger i rommet presses mot hverandre når den øvre plate utøver et trykk på kjevenes overside, hvorved disse forskyves nedover og klemmes sammen mens massen komprimeres. Deretter utfører det nedre stempel den endelige sammenpressing. Kjevenes ut-forming og formen på rommet for å sikre sammenføring av kjevene synes særdeles komplisert, og friksjonskreftene som oppstår når kjevene under deres nedadgående bevegelse føres sammen, vil være så betydelige at man kan tvile på at en slik innretning i det hele tatt vil kunne virke i praksis.

GB-PS 1 588 678 omfatter presser for komprimering av en masse i pulverform eller som et granulat.

Ifølge dette patentskrift omfatter pressen et kvadratisk rom i hvilket det er anordnet fire identiske kjever som med innersidene avgrenser et åpent rom bestemt for å motta den pulvermasse som skal komprimeres. Ifølge patentskriftet har kjevene en utførelse slik at de ikke kan forskyves utover en svært liten avstand mellom en åpen og en lukket stilling. Slike innretninger kan kun anvendes for en bestemt materialtype, dvs. en masse med en bestemt granulo- - metri og en bestemt tetthet for å tilveiebringe et sluttprodukt med den ønskede tetthet ut fra komprimeringen når kjevene beveges fra den åpne til den lukkede stilling.

Videre beskriver dette patentskrift at kjevene består av to deler med forskjellig tverrsnitt og som styres separat. Styringen av disse to deler av hver kjeve oppnås ved hjelp av en sylinder og via et mekanisk trekkstangsystem som ikke muliggjør noen synkronisering mellom hver av kjevenes bevegelse, og følgelig vil man ha betydelige friksjonskrefter mellom dem når tilstrammingen ved komprimeringen foregår.

Foreliggende oppfinnelse har som formål å tilveiebringe en innretning av ovennevnte type, dvs. av en type som omfatter et rom i hvilket det er anordnet flere kjever som seg imellom avgrenser et rom bestemt til å motta det materiale som skal komprimeres, og hvorved det er mulig å komprimere produkter i masseform med forskjellig tetthet uten å endre kjevenes form og hvor det likeledes muliggjøres en kontinuer-lig automatisk drift av pressen.

Innretningen ifølge oppfinnelsen omfatter organer for samtidig styring i perfekt synkronisme forskyvningen av hele gruppen kjever i to motsatte retninger som er parallelle med et av rommenes vegger og over innstillbare avstander, hvorved det i aktuelle tilfelle gjøres mulig å redusere til nær null tverrsnittet i planet for det avgrensede rom, idet bevegelige plaler som føres i et plan parallelt med kjevenes plan, er anordnet for lukking eller åpning av en øvre tilfør-selsåpning henholdsvis en nedre uttaksåpning for det avgrensede rom.

I samsvar med et foretrukket utførelseseksempel av oppfinnelsen omfatter disse nevnte styreorganer for hver av de bevegelige kjever en dobbeltvirkende hydraulisk sylinder hvis frie ende av støtestangen er direkte forbundet med kjeven for å bevirke forskyvning av denne>idet sylindrene har utstrekning i kjevenes plan.

I dette tilfelle styres likeledes de bevegelige plater av hydrauliske sylindre som tilføres hydraulisk, olje fra styreventiler som styres av kamskiver montert på en felles styreaksel.

I en slik utførelsesform kan kjevenes og de bevegelige platers forskjellige bevegelser uten vanskelighet synkroniseres og innretningens funksjonsparametre kan likeledes raskt endres.

Takket være den synkroniserte styring av innretningens samtlige kjever oppnås en lukking henholdsvis åpning av kjevene hvor den indre friksjon er neglisjerbar. Dette tillater at pressen kan utføre sin funksjon hurtig også ved høye trykk.

Dessuten vil det faktum at kjevene kan føres til en ytterstilling hvor tverrsnittet for det åpne rom tilnærmet er redusert til null, bevirke at komprimering av masser med svært forskjellig materiale og beskaffenhet, og for hvilke man hovedsakelig ønsker å oppnå en endelig kritisk sammentrykking, gjør at det i samsvar med oppfinnelsen kan oppnås et hardt sammenpresset legeme som etter pressingen kan håndteres og lagres uten vanskelighet. I visse anvendelser vil den fullstendige lukking av pressen muliggjøre en automatisk rensing av kjevenes innerflater.

Innretningen virker ved at den masse som skal komprimeres føres inn i det åpne rom gjennom tilførselsåpningen når pressen er holdt åpen. Etter selve komprimeringen trekkes den nedre bevegelige plate tilbake slik at det legeme som er dannet ved sammenpressingen automatisk føres ut gjennom ut-løpsåpningen nederst uten at det er behov for noe utførings-organ.

Pressen ifølge oppfinnelsen muliggjør komprimering av masse såsom fliser eller spon av tre i en enkelt pressfase og med et trykk av størrelsesordenen 300 - 800 bar, hvilket er relativt lite i forhold til de trykk som måtte anvendes ved sylindriske innretninger eller stempelinnretninger i samsvar med teknikkens stand og som ble benyttet for komprimering av slike materialer.

Fortrinnsvis vil det i samsvar med oppfinnelsen benyttes rom med triangulært og likesidet eller kvadratisk tverrsnitt som henholdsvis omfatter tre eller fire kjever, men andre regulære polygonale tverrsnitt kan også anvendes, men i slike tilfeller vil montasje og styringen av de enkelte kjever bli mer komplisert.

Ifølge et utførelseseksempel av oppfinnelsen og som anses særlig fordelaktig, tilføres hydraulisk olje til styreventilene ved hjelp av en hydraulisk pumpe med variabel utgang, og den drivenhet som dreier styreakselen med kamskivene er en hydraulisk motor som tilføres hydraulikkolje via en regulatorventil slik at pumpens hovedutgangsstrøm blir innstilt slik at returløpet for de sylindre som styrer kjevene ikke igangsettes før etter en fastlagt tid etter tids-punktet når utløpstrykket fra pumpen er nådd opp til det nominelle trykk i den hydrauliske styrekrets.

For ytterligere å forbedre virkemåten har den kam-skive som styrer styreventilene for sylindrene et sirkulært parti som strekker seg over minst 60° på kamskiven og som tilsvarer kjevenes komprimeringsfase.

Med denne konstruksjon sikres at den masse som skal komprimeres i ethvert tilfelle utsettes for det nominelle trykk som bevirkes av den hydrauliske tilførselskrets til innretningen, uansett egenvekten av produktet i masseform og uavhengig av det tverrsnitt som den sammenpressede masse til slutt utgjør.

Dette er spesielt viktig når man ønsker å komprimere avfall eller trespon hvis tetthet og egenvekt ikke er konstant innenfor en og samme masse.

Ytterligere utførelseseksempler av og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse med henvisning til de ledsagende tegninger som viser eksempler på flere utførelsesformer av innretningen i samsvar med oppfinnelsen, og hvor fig. 1 og 2 viser skjematisk planriss hvor virkemåten for to hovedvarianter av oppfinnelsen frem-går, fig. 3 er et planriss av en foretrukket utførelsesform av innretningen i samsvar med oppfinnelsen, fig. 4 er et vertikalt skjematisk tverrsnitt i samsvar med linjen IV-IV

på fig. 3, og fig. 5 er en skjematisk oversikt som særlig viser den hydrauliske styring i den innretning som er vist på fig. 3 og 4.

Fig. 1 og 2 viser skjematisk grunnkonstruksjonen for to varianter av komprimeringskammeret for innretningen ifølge oppfinnelsen. Dette komprimeringskammer består av et regulært polygonalt rom 1 som er åpent ved sine to motsatte sider og i hvilket det er anordnet flere kjever 2 hvis antall er lik antallet sider i det polygon som danner rommet 1. Kjevene 2 er bevegelige i forhold til hverandre og i forhold til de samsvarende vegger i rommet, og kjevenes form er slik at når de bringes til sin ytterstilling avgrenser kjevenes innerflater en komprimeringskanal 3 hvis tverrsnitt hovedsakelig tilsvarer rommets 1 tverrsnitt, og når kjevene så skyves innover mot sentrum av rommet 1 avtar gradvis kanalens 3 tverrsnitt helt til dette tilnærmet forsvinner.

I den utførelsesform som er vist på fig. 1 har rommet 1 (rammen rundt kjevene) et triangulært tverrsnitt og inneholder tre kjever 2 som avgrenser en komprimeringskanal 3 som likeledes er triangulær. Den variant som er vist på fig. 2 omfatter et rom 1 med kvadratisk tverrsnitt og forsynt med fire kjever 2 som avgrenser en komprimeringskanal 3 som i dette utførelseseksempel da likeledes har

et kvadratisk tverrsnitt. På disse tegninger er kjevene 2 vist i sin ytterstilling, dvs. sin lengst uttrukne stilling hvor komprimeringskanalen 3 har sitt største tverrsnitt.

Innretningen ifølge oppfinnelsen utnytter en slik forskyvning av kjevene for komprimering av produkter i masseform eller materiale som består av hule elementer. Fig. 3 og 4 viser en første foretrukket utførelses-form av innretningen ifølge den foreliggende oppfinnelse. Ut-førelsesformen omfatter som vist en komprimeringskanal i en ramme eller et rom 1 med kvadratisk tverrsnitt i hvilket det befinner seg fire kjever 2 av den type som er vist på fig. 2. Kjevene er bevegelige i to retninger som er indikert med piler Fl, F2, F3, F4, hvorved kjevene sammen avgrenser en komprimeringskanal 3 med likeledes kvadratisk tverrsnitt hvis størrelse kan endres ved den samtidige bevegelse av de fire kjever. For å oppnå dette styres hver kjeve 2 av en hydraulisk dobbeltvirkende sylinder, henholdsvis VI, V2, V3, V4. Den øvre og den nedre åpning av kanalen kan lukkes av hori-sontalt bevegelige sleider eller plater 4, 5 hvis forskyvning styres av hydrauliske sylindre V5, V6 som vist på fig. 4. Sylindrene V5, V6 er innrettet for å forskyve platene 4, 5 i to retninger indikert med piler F5, F6. På fig. 4 er de to plater 4, 5 vist i innretningens kompresjonsfase hvor platene lukker den øvre og nedre åpning av komprimeringskanalen. For dette formål er lukkearealet av platene 4, 5 større enn det størst mulige tverrsnitt av komprimeringskanalen 3. Fig. 5 viser et oversiktsskjema for de hydrauliske styre- og drivkretser for de forskjellige sylindre VI - V6, hvorved det sørges for en perfekt synkronisering av kjevenes 2 og platenes 4, 5 bevegelse over de forskjellige driftsfaser for innretningen ifølge oppfinnelsen. På fig. 5 ser man et reservoar for hydraulisk væske 6 i hvilken et sugerør 8 fra en hydraulisk pumpe 9 munner ut via et filtre-ringsnett 7. Pumpens 9 trykkåpning fører via et trykkrør 10 til en første styreventil 11 som styrer tilførselen av den hydrauliske væske til sylindrene VI - V3 og bevirker at kjevene 2 beveges i komprimeringskammeret. Pumpens 9 trykkåpning er likeledes forbundet med rør (ikke vist) til til-førselsåpninger på en andre 12 og en tredje styreventil 13 som styrer den hydrauliske væsketilførsel til sylindrene V5 hhv. V6 som i sin tur bevirker bevegelse av platene 4 hhv. 5 for lukking eller åpning av komprimeringskanalens 3 øvre hhv. nedre ende. Styreventilene 11, 12, 13 er styrt på kjent måte ved hjelp av kamskiver 14, 15, 16 som er montert på en felles aksel 17 drevet av en hydraulisk motor 18. Motoren 18 er koblet via en regulatorventil 19 til pumpens 9 utgang for hydraulisk væske under trykk. En elektrisk motor, antydet med en blokk 20 på fig. 5, driver her pumpen 9, og et retur-rør 21 er koblet fra styreventilene 11, 12, 13 (til-koblingen til styreventilene 12 og 13 er ikke vist) og den hydrauliske motor 18. Trykkrøret 21 er ifølge kjent teknikk utrustet med et finmasket filter 22.

For å gjøre fig. 5 enklere er, som ovenfor omtalt, rørene som forbinder styreventilene 12 og 13 på inn- og ut-løpssiden ikke vist.

Fjærer 23, 24, 25 er vist på fig. 5 i forbindelse med styreventilene 11, 12, 13 for å gi forspenning til et bevegelig åk 26, 27, 28 i disse, slik at åkene føres tilbake til sin hvilestilling i styreventilene når kamskivene 14, 15, 16 tillater dette.

Man vil ha bemerket at det for fremstillingens skyld ikke på fig. 4 ..er vist rommets 1 øvre og nedre vegger, i hvilke de bevegelige plater 4, 5 føres.

Den nedenstående tabell viser de resultater som er oppnådd med en innretning ifølge oppfinnelsen, og av den type som er vist på fig. 3, 4 og 5. I et praktisk eksempel har innretningen de følgende karakteristika: Pressetype: fire kjever 2 og to bevegelige plater 4, 5.

Komprimeringskanal: maksimal dimensjon før komprimering: 100 mm x 100 mm,

minimal dimensjon etter komprimering: 5 mm x 5 mm;

høyden av kanalen eller rommet: 80 mm;

maksimalt kompresjonsforhold: 400:1.

Maksimalt komprimerende trykk:

for prøvestykker med dimensjon 5 mm x 5 mm x 80 mm: 2500 bar; for prøvestykker med dimensjon 30 mm x 30 mm x 80 mm: 415 bar; for prøvestykker med dimensjon 50 mm x 50 mm x 50 mm: 250 bar. Videre er i det utførelseseksempel som er vist på fig. 4, pumpen 9 en pumpe med variabelt utløp, dvs. en pumpe som leverer hydraulisk væske til de hydrauliske kret-ser i anlegget helt til det er oppnådd et nominelt trykk, men hvor deretter pumpen utelukkende tjener til å opprett-holde dette trykk. Takket være det faktum at den hydrauliske motor 18 dreier akselen 17 som har de tre kamskiver 14, 15, 16 og at den direkte forsynes med hydraulisk væske fra trykkrøret 10 på pumpen 9 via regulatorventilen 19, sikres at det ved en passende regulering av denne regulatorventil 19 i alle tilfelle vil eksistere et nominelt trykk i det hydrauliske kretsløp til sylindrene VI - V4 ved slutten av syklusen.

I dette ligger en betydelig fordel ved komprimeringen av avfall hvis tetthet varierer betydelig selv innen for en og samme masse. Dette nominelle trykk bør i alle tilfelle etableres for å gi et kompakt sluttprodukt som kan håndteres uten vanskelighet.

For å forbedre denne virkning har den styring som via kamskivene 14, 15, 16 styrer styreventilene og gir hydraulisk væsketilførsel til sylindrene Vi - V4 et omkretsparti som tilsvarer lukkefasen av innretningen, og dette omkretsparti strekker seg over en vinkel som overstiger 60°.

På denne måte oppnås at det i alle de tilfeller som er vist på tegningene i samsvar med en gjengs regulering av regulatorventilen innenfor kjent teknikk oppnås et nominelt hydraulisk trykk i den hydrauliske krets.

Det skal forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til de utførelseseksempler som er beskrevet og vist på tegningene, men man vil kunne tilføye en rekke modifikasjoner uten at dette går ut over oppfinnelsens ramme.

Claims (6)

1. Innretning, for komprimering av produkter i masseform med svært varierende tetthet og uten bindemidler til gitte forhåndsbestemte høye trykk for å tilveiebringe kom-pakte masseelementer, omfattende et komprimeringskammer med et åpen rom innrettet for å motta den masse som skal komprimeres og bestående av et rom (1) med regulær polygonal form, i hvilket rom er anordnet i ett og samme plan flere bevegelige kjever (2) hvis antall er lik antallet sider i rommets tverrsnitt og hvilke hver er bevegelige i en retning parallell med en av sidene i rommets (1) tverrsnitt, hvor kjevene seg imellom avgrenser et åpent indre rom med samme tverrsnitt som rommets (1), og hvor kjevene er anordnet slik at når i det minste én av dem forskyves vil de øvrige forskyves tilsvarende, karakterisert ved at den omfatter organer for samtidig og i perfekt synkronisme å styre forskyvningen av gruppen av kjever (2) i to motsatte retninger som er parallelle med en vegg i rommet (1) og hvor forskyvningen skjer over innstillbare avstander, idet innstillingen hvis ønsket kan tillate en forskyvning av kjevene slik at tverrsnittet av det åpne rom som de avgrenser kan reduseres til tilnærmet null, og at det er anordnet bevegelige plater (4, 5) som styres i et parallelt plan med kjevenes for å åpne eller lukke på den ene side en øvre til-førselsåpning og på den annen side en nedre utløpsåpning for komprimeringskammerets åpne rom (3).

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at styreorganene omfatter for hver av de bevegelige kjever (2) en hydraulisk dobbelsidig sylinder (V1-V4) hvis frie ytterende av støtestangen er direkte forbundet med kjeven (2) for å styre dennes forskyvning, idet sylindrene har utstrekning i kjevenes plan.

3. Innretning ifølge krav 2, karakterisert ved at de bevegelige plater (4, 5) likeledes er styrt av hydrauliske dobbeltvirkende sylindre (V5, V6) .

4. Innretning ifølge krav 2 og 3, karakterisert ved at sylindrene (V1-V4 og V5, V6) for styring av kjevene og de bevegelige plater drives via styreventiler (11, 12, 13) styrt av kamskiver (14, 15, 16) anordnet på en felles styreaksel (17).

5. Innretning ifølge krav 4, karakterisert ved at styreventilene (11, 12, 13) drives av en hydraulisk pumpe (9) med variabelt utløp, og at det er anordnet en hydraulisk motor (18) for drift av styreakselen (17) med kamskivene (14, 15, 16), hvilken motor (18) drives via en regulatorventil (19) fra pumpens (9) trykkrør (10), hvorved regulatorventilen (19) innstilles slik at retur-løpet fra sylindrene (V1-V4) som styrer kjevene (2) ikke igangsettes før etter en bestemt tid etter det tidspunkt når trykket i pumpens (9) trykkrør (10) har nådd sitt nominelle trykk for den hydrauliske styrekrets.

6. Innretning ifølge krav 5, karakterisert ved at kamskiven (14) som styrer styreventilen (11) for sylindrene (V 1-V4) har et omkretsparti som tilsvarer kjevenes (2) trykkfase og som strekker seg over en vinkel som overstiger 60° over kamskivens (14) omkrets.