SE511869C2 - Maskin för pressning av pelletar - Google Patents

Description

511 869 Uppfinningens svften och särdrag 2 Föreliggande uppfinning tar sikte pà att undanröja ovan- nämnda nackdelar hos tidigare kända pelleteringsmaskiner och skapa en förbättrad maskin av detta slag. Ett grundläggande J syfte med uppfinningen är därför att skapa en maskin som är li- ten och konstruktivt enkel och därför prisbillig att tillverka och använda, och som ger pelletskroppar med kompakt, tät inre struktur, vilka ej ger upphov till nämnvärd dammbildning varken i samband med själva tillverkningen eller under efterföljande l0 hantering före förbränning. Ännu ett syfte med uppfinningen är att skapa en maskin som trots konstruktiv enkelhet har hög ka- pacitet samtidigt som den kräver ett minimum av energi. Det är även ett syfte att skapa en pelleteringsmaskin som på ett en- kelt sätt medger smältning av smältbara tillsatser i råmateria- I5 let i samband med komprimering av detta. Ävenledes är det ett syfte att skapa en pelleteringsmaskin som förmår framställa likformiga pelletskroppar med önskad, varierbar längd.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det grundläggande syftet medelst de särdrag som är angivna i patentkravet l. För- 20 delaktiga utföranden av uppfinningen är vidare definierade i de k) KJ! osjälvständiga patentkraven.

Kort beskrivning av teknikens ståndpunkt En maskin av ingressvis angivet slag är tidigare känd genom DE 350 619. De kolvar som ingår i denna maskin saknar emellertid tappar på sina fria ändar, varför maskinen ej förmår åstadkomma presslingar med den kompakta täthet som ernäs me- delst den uppfinningsenliga maskinen. Ej heller inbegriper den kända maskinen något efter blocket anordnat kapdon för kapning 0 av utmatade, extremt hållfasta materialsträngar. Av dessa skäl b) lämpar sig den kända maskinen ej för framställning av kompakta pelletskroppar.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är: Fig 1 en delvis skuren sidovy visande en maskin enligt uppfin- U! ningen i dess helhet, Pig 2 en partiell planvy ovanifrån visande en i maskinen ingå- ende drivmekanism, \J| p) (J: s 511 869 Pig 3 en partiell perspektivvy visande ett för uppfinningen karakteristiskt block ingående i maskinen, Pig 4 en längdsektion visande nämnda block jämte en i ett lopp i detta rörlig kolv i ett första ändläge före en press- ningsoperation, Pig 5 en analog längdsektion visande samma kolv i ett andra ändläge efter verkställd pressningsoperation, Pig 6 en delvis skuren planvy ovanifrån av blocket enligt fig 3-5, Pig 7 en förstorad sektion visande beskaffenheten hos ett en- skilt lopp ingående i blocket, Pig 8 en partiell perspektivvy illustrerande strukturen hos en i ett lopp formad råmaterialsträng, och Pig 9 en perspektivvy illustrerande ett antal i maskinen fär- digtillverkade pelletskroppar.

Detaljerad beskrivninq av ett föredraget utförande av uppfin- ningen Den i fig 1 och 2 visade maskinen innefattar ett bärande bord eller stativ 1 på vilket finns ett stativ 2 för ett block 3 och en rörlig slid 4 vilken via en i sin helhet med 5 beteck- nad drivmekanism är rörlig fram och åter. I det föredragna ut- förandet inbegriper mekanismen 5 en vevsläng 6 vars ena ände är ledat förbunden med sliden 4 och vars motsatta ände är lagrad på en excenterkropp 7, vilken är vridstyvt förbunden med en ro- terbar axel 8 med vilken även är förbundet ett balanshjul 9.

Axeln 8 är roterbar med hjälp av en motor 10, t ex en elmotor, närmare bestämt via en transmission 11 i form av en kedja, en kuggrem eller liknande. Pà en bärare 12 är monterad en uppåt öppen ficka 13 i vilken råmaterial kan tappas uppifrån. I fick- ans botten verkar en transportskruv 14 med vars hjälp råmateri- alet 15 kan matas ut över och falla ned i en trattkonstruktion 16. Såsom framgår av fig 4 och 5 är trattkonstruktionen 16 mon- terad ovanpå ett schakt 17 pà ovansidan av blocket 3. I schak- tet 17 finns en på en roterbar axel 19 anbragt vinge 20. Såsom framgår av fig 1 är axeln 19 jämte tillhörande vinge 20 roter- bar medelst en andra transmission 11' som är ansluten till ax- eln 8. Med andra ord är axlarna 19 och 8 roterbara medelst en och samma drivkälla, nämligen motorn 10.

U\ IQ 'Ju DJ (Ju 511 869 4 Nu hänvisas till fig 3-7 som åskådliggör den uppfin- ningsenliga maskinens mest vitala komponenter.

Blocket 3 har parallellepipedisk grundform och uppvisar en uppåt öppen ränna 21. I det parti av blocket som sträcker sig mellan rännan 21 och en bakre ändyta 22 är urtagna ett flertal sinsemellan åtskilda lopp, generellt betecknade 23.

Närmare bestämt sträcker sig varje enskilt lopp 23 i rät vinkel mot rännan 21 och uppvisar motsatta öppningar eller mynningar 24 resp. 25 (se fig 7). Ett motsvarande antal sekundära lopp 26 är urtagna i ett parti av blocket som avgränsas mellan rännan 21 och en främre ändyta 22' på blocket. I dessa lopp 26 är an- ordnade ett antal åtskilda, stavartade kolvar 27 vilkas tvär- sni tsform - i likhet med loppens tvärsnittsform - med fördel, ehuru ej nödvändigtvis, är cirkulär. Vid sin ena ände är de olika kolvarna 27 stadigvarande förenade med ett med sliden 4 förbundet tvärstycke 28. Kolvarna 27 medföljer sålunda sliden 4 i dennas fram- och återgående rörelser.

På den enskilda kolvens 27 fria ände är anordnad en smal, utskjutande tapp 29. Närmare bestämt har tappen 29 i lik- het med kolven rotationssymmetrisk, lämpligen cylindrisk form, varvid densamma är centralt placerad på kolvens ändyta och sträcker sig i rät vinkel mot denna yta. Ehuru längden på tap- pen 29 kan variera inom ett begränsat område bör densamma ej vara större än högst 1,5 à 2 gånger kolvens diameter.

Såsom framgår av fig 7 är det enskilda kolvloppet 23 ut- format med en jämförelsevis vid inloppssektion 30 vars diameter i huvudsak överensstämmer med den enskilda kolvens ytterdia- meter. Via en avsmalnande eller konvergerande mellansektion 31 övergår den vida sektionen 30 i en smalare, cylinderformad ut- loppssektion 32. Denna smala eller trånga utloppssektion är be- tydligt längre än den vidare inloppssektionen 30. I praktiken kan utloppssektionen 32 uppta 50-80, företrädesvis 70-75% av loppets totala längd.

I blocket 3 är inbyggt ett eller flera medel 33 för in- vändig värmning av blocket. Dessa medel kan utgöras av elek- triska värmestavar eller kanaler för ett värmebärande medium som får genomströmma kanalerna. Med hjälp av dessa medel är det möjligt att hetta upp det råmaterial som passerar genom loppen till en temperatur vid vilken tillsatser såsom termoplast (t ex b.) KJ: 5 511 869 från rivna förpackningar) smälter och binder fibrer och andra fasta beståndsdelar i ràmaterialet.

I fig 4 och 5 visas hurusom ett kapdon 34 är anordnat i anslutning till blockets 3 ändyta 22 och de däri mynnande lop- pen 23. I det visade exemplet utgörs kapdonet 34 av en roterbar axel på vilken är anbragt en radiell vinge 35. Genom att in- ställa och synkronisera varvtalet hos axeln 34 i förhållande till drivaxelns 8 varvtal kan pelletskroppar med önskad längd avkapas från de materialsträngar som matas ut ur loppen.

I praktiken kan de enskilda loppen ha en längd inom om- rådet 90-100 mm, varvid inloppssektionen 30 har en längd av 16- 20 mm och en diameter av ca 10 mm. I sistnämnda fall har den smalare utmatningssektionen en diameter av ca 7 mm. Härvid kan tappen 29 på den enskilda kolvens ändyta ha en diameter av ca 3 mm och en längd av 3-4 mm. Slidens 4 - och därmed kolvarnas 27 - slaglängd kan samtidigt uppgå till ca 40 mm.

I det visade exemplet uppgår antalet kolvar jämte till- hörande lopp till femton. Ehuru detta antal kan variera bör detsamma ligga inom området 10-20 för att säkerställa ett jäm- förelsevis lågt effektbehov hos motorn 10.

Den uoofinninqsenliga maskinens funktion och fördelar Under drift arbetar maskinens motor 10 kontinuerligt samtidigt som råmaterial i form av sågspån jämte eventuella tillsatser tillförs till fickan 13, antingen satsvis eller kon- tinuerligt. Med hjälp av transportskruven 14 (som drivs medelst en separat drivkälla 36) matas rámaterialet i ett jämnt flöde ned i tratten 16 och schaktet 17. Den roterbara matarvingen 20 säkerställer att det i schaktet 17 ankommande materialet förs ned i rännans 21 bottenutrymme och tvingas in i de öppna in- loppssektionerna 30 i loppen 23 då kolvarna befinner sig i re- turfas.

Kolvarna 27 är rörliga mellan första och andra ändlägen.

I det första ändläge som visas i fig 4 är kolvens fria ände tillbakadragen så att rännans bottenutrymme friläggs. Detta in- nebär att det av Vingen 20 nedtvingade råmaterialet fyller ut bottenutrymmet. Från det första ändläget enligt fig 4 förs den enskilda kolven till sitt motsatta, andra ändläge enligt fig 5 då drivaxeln 8 bringas att rotera ett halvt varv. Under detta U! b) Un 511 869 6 arbetsslag medbringas råmaterialet i rännans bottenutrymme in i tillhörande lopp i vilket redan finns en med 37 betecknad, komprimerad materialsträng. Det sålunda medförda råmaterialet kommer under detta arbetsslag att komprimeras dels genom att tryckas ihop i axiell riktning, dels även genom radiell kompri- mering i den koniskt avsmalnande mellansektionen 31 i loppet 23. Härvid kommer den centrala, smala tappen 29 på kolvens ändyta att åstadkomma en kraftigt accentuerad komprimering i materialsträngens centrala parti under bildande av en förstärkt kärna 38 (se fig 8) med extraordinärt stor täthet. Utförda för- sök har visat att denna förstärkta kärna förlänar strängen en sådan styrka att strängen skulle kunna matas ut ur tillhörande lopp med en mycket lång fribärande längd. För att förfärdiga pelletskroppar med kommersiellt önskvärd längd om ca 10 mm är det därför nödvändigt att på mekanisk väg kapa eller klippa av de utmatade strängarna, närmare bestämt med hjälp av kapdonet 34. Genom att de utmatade materialsträngarna har kompakt eller tät inre struktur sker denna kapning i snittytor ur vilka en- skilda fibrer eller beståndsdelar ej lösgörs i nämnvärd mängd.

Med andra ord sker formningen av de enskilda pelletskropparna 39 (se fig 9) utan besvärande dammbildning. Härtill kommer att de avskilda pelletskropparna bibehåller sin kompakta struktur även efter tillverkning; något som innebär att besvärande damm- bildning ej heller uppstår under efterföljande hantering i form av transport, lagring resp. laddning av brännare.

En annan fördel med den uppfinningsenliga maskinen - vid sidan av ovannämnda dammfrihet - är att maskinen är liten och konstruktivt enkel. Av detta skäl kan maskinen tillverkas och säljas till en låg kostnad, varför densamma låter sig inköpas och användas av småskaliga avnämare, t ex enskilda jord- och skogsbrukare, små kooperativ, små eller medelstora sågverk el- ler andra fysiska eller juridiska personer som disponerar be- gränsade geografiska områden för leverans av erforderligt råma- terial.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen år ej begränsad blott till det beskrivna och på ritningarna visade utförandet. Ehuru den med balans- hjulsförsedd axel och excenterlagrad vevsläng utförda drivmeka- 7 511 869 nismen för slidens och kolvarnas fram- och àtergàende rörelse föredras i praktiken är det sålunda tänkbart att driva kolvarna på annat godtyckligt sätt. Det är även möjligt att använda andra medel än en större ficka och en transportskruv för råma- terialets frammatning till kolvblockets uppåt öppna mottagar- ränna.

Claims (5)

Un (Ju k) (J: b) LJ» 511 869 s Patentkrav

1. Maskin för pressning av pellets, innefattande ett block (3) med en uppåt öppen ränna (21) och ett flertal i rännan myn- nande, långsmala lopp (23), vilka är öppna vid motsatta ändar och i vilka kolvar (27) är rörliga fram och åter, närmare be- stämt mellan ett första ändläge i vilket en främre ände av den enskilda kolven är tillbakadragen under friläggning av ett bottenutrymme i rännan (21) så att finkornigt råmaterial (15) kan falla ned i detta, och ett andra, fullt utskjutet ändläge i vilket kolvens främre ände förts in ett stycke i ett tillhö- rande lopp (23) i och för sammanpressning av råmaterialet i detta till en sammanhängande sträng (37), vilken låter sig ma- tas ut ur loppet via en utloppsöppning (25), k ä n n e - t e c k n a d därav, att det enskilda loppet (23) är utformat med en vid inloppssektion (30), vilkens tvärsnittsarea i huvud- sak svarar mot kolvens (27) tvärsnittsarea, och vilken via en i materialsträngens (37) matningsriktning konvergerande mellan- sektion (31) övergår i en smalare utloppssektion (32), att på den enskilda kolvens (27) fria ände är anordnad en smal, ut- skjutande tapp (29), och att i anslutning till loppens (23) ut- loppsmynningar (25) är anordnat ett don (34, 35) för kapning av ur loppen utmatade materialsträngar (37) i enskilda pellets- kroppar (39) med önskad, likformig längd.

2. Maskin enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att kolvarna (27) är anbragta på en gemensam del (28) till en slid (4) som är ledat förbunden med en vevsläng (6), vilken är för- bunden med och lagrad relativt en excenterkropp (7) på en med ett balanshjul (9) försedd axel (8) som är roterbar med hjälp av en motor (10) via en transmission (11).

3. Maskin enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att i blocket (3) är inbyggda medel (33) för invändig värmning av blocket och därmed det råmaterial som komprimeras i sagda lopp (23).

4. Maskin enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att ovanför rännan (21) finns ett rämaterialet 9 511 869 (15) mottagande schakt (17) i vilket finns medel (20) för att mekaniskt tvinga in det i schaktet och rännan ankommande råma- terialet i loppen (23).

5. Maskin enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att tappens (29) längd är högst 2 gånger så stor som kolvens diameter.