Mechanische Brikettierpresse

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine mechanische Briket­tierpresse, mit einer Preßkammer 10, die von einem Preßkolben 11 während seiner Hin- und Her­bewegung durchgriffen wird und einer etwa senk­recht zur Bewegungsrichtung des Preßkolbens 11 angeordneten Förderschnecke 1, der das Preßgut aus einem Silo 6 zugeführt wird. Hierbei ist der Förderschnecke 1 gegenüber ein Schieber 4 angebracht, der mit einer auf die Förderschnecke 1 zu sich weitenden und etwa and der Bewegungs­bahn des Kolbens 11 einseitig anliegenden, zy­lindrischen Öffnung 9 versehen ist, wobei die Förderschnecke 1 und/oder der Schieber 4 ent­gegen einer Rückstellkraft 5 verschiebbar be­festigt sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Brikettierpresse mit einer Preßkammer, die von einem Preßkolben während seiner Hin- und Herbe­wegung durchgriffen wird und einer etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung des Preßkolbens angeordne­ten Förderschnecke, der das Preßgut aus einem Silo zugeführt wird.

[0002] Aus dem Stande der Technik sind Brikettierpressen allgemein bekannt und sie werden in aller Regel dazu verwendet die bei Holzbearbeitungsverfahren entstehenden Holzabfälle, wie z. B. Spähne, Säge­mehl, Schnitzel odgl. oder andere brennfähige Stoffe, wie z. B. Altpapier, in die brikettierte Form zu überführen und denn als Brennstoff zu ver­wenden. Brikettierpressen gestatten damit auf elegante Weise brennbare Abfallstoffe, die andern­falls die Umwelt belasten würden, in eine Form zu verwandeln, durch die eine langfristige Lage­rung und eine sinnvolle Verwertung möglich wird.

[0003] Die aus dem Stande der Technik bekannten Briket­tierpressen weisen mehrere Förderschnecken auf, denen das Preßgut aus einem Silo unter dem Ein­fluß der Schwerkraft zuströmt, und von dort unter einer gewissen Vorpressung in die eigentliche Preßkammer gelangt. Sie wird von einem Preßkol­ben während seiner Hin- und Herbewegung durch­ griffen und hierbei jeweils bei einem Arbeits­hub ein Brikett hergestellt. In der prakti­schen Anwendung derartigen Pressen hat sich als nachteilig erwiesen, daß durch die unter­schiedliche Festigkeit des zu pressenden Gutes und unter Umständen auch durch ungleichmäßige Förderleistung so hohe Verdichtungen in der Preßkammer auftreten können, daß eine Bewegung der Förderschnecke und insbesondere die des Pressenkolbens nicht mehr möglich ist.

[0004] Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Ver­besserung derartiger Brikettierpressen dahin zur Aufgabe gemacht, durch einfache bauliche Maßnahmen das Auftreten hoher Verdichtungen und Verstopfungen in der Preßkammer nicht mehr mög­lich sind.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Förderschnecke gegenüber ein Schieber an­gebracht ist, der mit einer auf die Förderschnecke zu sich weitenden und in etwa an der Bewegungsbahn des Preßkolbens anliegenden, zylindrischen Öffnung versehen ist und daß Förderschnecke und/oder Schie­ber gegen eine Rückstellkraft verschiebbar befe­stigt sind. Als Lösung bietet die Erfindung zwei Möglichkeiten an, die alternativ oder aber auch gleichzeitig realisiert werden können. Bei der einen resultiert aus einem hinreichend hohen Druck in der Preßkammer eine Bewegung des Schiebers in der Weise, daß in der Preßkammer mehr Raum ge­schaffen und deshalb der dort herrschende Druck abgesenkt wird. Der Begriff "Schieber" ist aller­dings im Sinne der Erfindung so weit auszulegen, daß er auch alternativ hierzu jene Fälle umfaßt, in denen der Schieber zwar existiert, jedoch keine Bewegung relativ zur übrigen Presse aus­führt sondern diese stattdessen allein durch die Förderschnecke selbst vorgenommen und hierbei der zusätzliche Raum zur Druckabsenkung in der Preß­kammer geschaffen wird. Für die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung entscheidend ist, daß sich das in der Preßkammer unter dem Einfluß der Förderschnecke ansammelnde Preßgut nicht mehr so stark verdichten kann, daß die Bewegung des Preßkolbens verhindert wird. Durch die Be­wegung der Förderschnecke und/oder des Schiebers wird mit Erreichen eines vorgegebenen Druckes, der durch die jeweilige Rückstellkraft bestimmt wird, eine Bewegung ausgelöst, die das Volumen der Preßkammer vergrößert, so daß das dort befind­liche Preßgut nicht mehr weiter verdichtet wer­den kann. Durch entsprechende Dimensionierung der z. B. mit Hilfe einer Feder realisierten Rückstellkraft läßt sich der in der Preßkammer herrschende maximale Druck auf einen Wert be­grenzen, der sicherstellt, daß die Funktions­fähigkeit der Brikettierpresse und insbesondere des Preßkolbens auch bei unterschiedlichen Ma­terialien sowie schwankender Förderleistung stets gewährt ist. Die Ursache derartiger Schwankungen liegt unter anderem darin, daß das nachgelieferte Preßgut z. B. durch die Schwerkraft des Förder­schnecke zugeführt wird und demzufolge die ge­förderte Menge sehr stark von der jeweiligen Rieselfähigkeit bestimmt wird. So werden bei­spielsweise bei besonders stark rieselndem Gut, wie z. B. trockenes und feines Sägemehl oder bei Schleifstaub pro Zeiteinheit große Mengen, hingegen bei wenig rieselfähigem Preßgut, wie z. B. Stroh, Pappe und großflächigen Spähnen entsprechend geringe Mengen zugeführt.

[0006] Das Fördergut wird, nachdem es das Silo ver­lassen hat, durch die Förderschnecke in Rich­tung auf die Preßkammer zu bewegt, erfährt hier­bei eine Vorpressung und wird mit Erreichen der Preßkammer auf Grund des an der gegenüberlie­genden Seite befindlichen Schiebers und seiner in Richtung auf die Preßkammer zu weisenden Öffnung weiter verdichtet. Das dort befindliche Gut wird entsprechend dem Arbeitstakt vom Preß­kolben erfaßt, in die Preßwerkzeuge wie Preß­ring, Preßkonus und Preßzange gedrückt und auf diese Weise so verdichtet, daß Briketts im End­losstrang entstehen.

[0007] Nachdem der Preßkolben wieder in seine Aus­gangsposition zurückgekehrt ist, hinterläßt er in der Preßkammer einen entsprechenden freien Raum, der sich anschließend durch Einwirkung der Förderschnecke erneut mit Preßgut füllt und dieses dort vorverdichtet. Dieser vorbe­schriebene Vorgang wiederholt sich bis zu 200 x pro Minute.

[0008] Die im Schieber befindliche Öffnung ist ent­sprechend der Lehre der Erfindung so geformt, daß sie sich in Richtung auf die Förderschnecke zu weitet, von zylindrischer Gestalt ist und etwa an der Bewegungsbahn des Preßkolbens ein­seitig anliegt. Durch den Begriff "etwa" soll umschrieben werden, daß die Öffnung nicht un­mittelbar die Bewegungsbahn des Preßkolbens einseitig berührt sondern daß dazwischen ein mehr oder weniger großer und entsprechend den Druckverhältnissen sich variierender Abstand vorhanden ist.

[0009] Grundsätzlich ist für die Erfindung unwesent­lich, in welcher Richtung und welcher Lage sich die Förderschnecke befindet, insbesondere ob diese horizontal oder vertikal angeordnet ist. Im letzteren Fall wirkt auf den Schieber nicht allein der Druck des in der Preßkammer befind­lichen Gutes sondern zusätzlich das in einer Säule darüber erzeugte Eigengewicht ein. Um hierdurch Verfälschungen des durch den Schie­ber erfaßten Druckes in der Preßkammer zu unterbinden, wird man bei vertikaler Anord­nung die Förderschnecke verschiebbar befesti­gen. Die relative Anordnung des Silos hierzu erfolgt dabei stets so, daß das Preßgut in einer grundsätzlich beliebigen Weise der För­derschnecke zugeführt wird. Eine der denkbaren Realisierungsmöglichkeiten besteht darin, daß das im Silo befindliche Preßgut durch die Schwerkraft zur Förderschnecke hin bewegt wird.

[0010] Die durch die Erfindung erreichbaren Vorteile sind vielfältig: Durch verschiebbare Anord­nung von Förderschnecke und/oder Schieber wird sichergestellt, daß keine hohen Druck­spitzen und insbesondere keine Oberlastungen in der Preßkammer auftreten können. Dies er­laubt im Vergleich zu den aus dem Stande der Technik bekannten Vorrichtungen Antriebe für die Förderschnecke zu wählen, deren Leistung erheblich niedriger liegt, da sie nicht mehr den bei hohen Druckspitzen auftretenden Wi­derständen entgegenarbeiten müssen. Darüber hinaus verhindert der Schutz gegen Überla­stungen, daß Verstopfungen in der Preßkam­mer auftreten können, da der Preßkolben zur Durchführung des Arbeitshubes stets in der Lage ist. Eine weitere vorteilhafte Folge der Vermeidung von Druckspitzen und Über­lastungen ist, daß ohne die Gefahr von Ver­ stopfungen und anderen Funktionsstörungen unterschiedliche Medien der Brikettierpresse zugeführt werden können, so daß hierdurch ein wesentlich breiteres Anwendungsspek­trum geschaffen wird.

[0011] Obwohl bei speziellen Ausführungsformen der Erfindung grundsätzlich denkbar, so ist im allgemeinsten Fall jedoch nicht erforder­lich, daß eine weitere Zuführschnecke ein­gesetzt wird, die der Dosierung und dem Transport des Preßgutes zur Förderschnecke dient, die ihrerseits erst den eigentlichen Preßvorgang durchführt. Dies bedingt eine Vereinfachung der Konstruktion und folglich auch eine Verbilligung der Herstellung.

[0012] In spezieller Ausgestaltung wird vorgeschlagen den Öffnungswinkel des Schiebers etwa 80 Grad zu wählen. In der aus der Geometrie üblichen Terminologie ist hierbei unter Öffnungswin­kel derjenige Winkel zu verstehen, der von den beiden Tangenten eingeschloßen wird, die durch den Verlauf der Öffnung im äußeren, also förderschneckennahen Bereich beider Schenkel definiert werden. Behält man einen kleineren Öffnungswinkel so zeigt sich, daß durch den großen Abstand den dann die För­derschnecke von demjenigen Teil der Preß­kammer erhält, in dem sich der Preßkolben be­wegt, das Preßgut nicht in ausreichender Menge dorthin gefördert wird. Vergrößert man hingegen den Öffnungswinkel verschlechtert sich die durch die Öffnung im Schieber statt­findende Verdichtung wesentlich, so daß weit­aus häufiger Materialstaus auftreten.

[0013] In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist das die Förderschnecke umgebende Rohr innenseitig von Spiralform. Auf diese Weise wird für die För­derschnecke eine Art Abstreifer gebildet, welche dem Festsetzen des Materials entgegenwirkt.

[0014] Schließlich ist noch vorgesehen, die verschieb­liche Förderschnecke und/oder den bewegbaren Schieber mit dem Leistungsregler des Schnecken­antriebes und/oder einem Endschalter zu verbin­den. Die Bewegung der Förderschnecke und/oder des Schiebers wird dann mit dem Leistungsreg­ler des Schneckenantriebes gekoppelt, so daß bei einem Druckanstieg in der Preßkammer die hierdurch ausgelöste Bewegung der Förder­schnecke und/oder des Schiebers die Beeinflus­ung des Leistungsreglers dahin zur Folge hat, daß die Leistung des Schneckantriebes reduziert und damit weniger Preßgut in die Preßkammer ge­fördert wird. Andererseits ergibt sich bei einem Druckabfall in der Preßkammer durch Kopplung des Leistungsreglers mit der verschieblichen Förderschnecke und/oder dem bewegbaren Schieber eine Erhöhung der Antriebsleistung der Förder­schnecke und damit gleichzeitig auch deren Transport.

[0015] In einer anderen Variante arbeiten die ver­schiebliche Förderschnecke und/oder der be­wegbare Schieber mit einem Endschalter der­art zusammen, daß bei Erreichen eines bestimm­ten Druckes und der damit verbundenen Ver­schiebung von Förderschnecke und/oder Schie­ber der Endschalter betätigt wird und hier­durch der Antrieb der Förderschnecke aus­geschaltet wird. Auf diesem Weg erhält man eine Sicherung gegen Überlastungen des För­derschneckenantriebes durch den Aufbau zu hoher Drucke in der Preßkammer.

[0016] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgendem Beschreibungsteil entnehmen, in dem ein Aus­führungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert wird. Sie zeigt in schematisch ge­haltener Seitenansicht und teilweise in Auf­riss eine mechanische Brikettierpresse gemäß der Erfindung mit waagerechter Förderschnecke.

[0017] Die Förderschnecke 1 befindet sich in einem Rohr 2, welches an seinem linken Ende durch den Förderschneckenantrieb 3 und seinem rech­ten über den Schieber 4, der mit einer als Fe­der ausgebildeten Rückstellkraft 5 zusammen­arbeitet, verschloßen ist. Die Förderschnecke befindet sich dabei unterhalb eines Silos 6, in dem in an sich bekannter Weise das zu ver­preßende Gut angesammelt wird und von wo es im vorliegenden Fall über einen Durchlaß 8 unter Einwirkung der Schwerkraft und des Zu­führarmes 7 die Förderschnecke 1 erreicht. Diese wird durch Förderschneckenantrieb 3 in Rotation versetzt, wodurch das ins Innere des Rohres 2 gelangte Preßgut erfaßt und nach rechts zu in Richtung auf den Schieber 4 transportiert wird. Dieser besitzt eine auf die Förderschnecke 1 zu sich weitende Öffnung 9, welche gleich­zeitig senkrecht zur Zeichenebene zylindrisch geformt ist. Die Öffnung 9 besitzt also dem­ nach die Gestalt eines parabolischen Zylin­ders. Die Schenkel der Öffnung 9 sind rela­tiv zueinander so gewählt, daß deren Verlän­gerung einen Öffnungswinkel von etwa 80 Grad einschließt. Durch die Wandungen der Öffnung 9 sowie das rechte Ende der Förderschnecke 1 mit dem umgebenden Rohr 2 wird die Preßkammer 10 begrenzt, in welche das Preßgut nach Durch­laufen des durch die Förderschnecke 1 einge­nommenen Bereiches gelangt und über das weiter nachgeschobene Preßgut eine Verdichtung und Pressung erfährt. Durch die auf die Förder­schnecke 1 zu sich weitende Öffnung 9 wird das dort ankommende Preßgut vor allem zur Mit­telachse des Rohres 2 hin geführt und dort verpreßt. In diesem Bereich ist senkrecht zur Zeichenebene ein Preßkolben 11 mit kreisförmigem Querschnitt angeordnet. Dieser bewirkt, daß bei einem Arbeitshub aus diesem vorverdichteten Material in den Preßwerkzeu­gen ein Brikett in Form eines Zylinders geformt und ausgestoßen bzw. weitertransportiert wird. Zu­rück bleibt ein längerer Raum, in dem nachrücken­des durch die Förderschnecke 1 transportiertes Ma­terial eindringen und erneut verdichtet werden kann. Die Bewegungsbahn des Preßkolbens 11 ist so gewählt, daß er in geringem Abstand zum Schieber 4 in dem durch die Öffnung 9 definier­ten Bereich bewegbar ist, wobei der Abstand zwischen Preßkolben 11 und Schieber 4 je nach den in der Preßkammer 10 herrschenden Druck­verhältnissen veränderbar ist.

[0018] Diese Beweglichkeit des Schiebers ist für die Erfindung von entscheidender Bedeutung, denn sie stellt sicher, daß in der Preßkammer 10 keine Druckspitzen und insbesondere auch keine Überlastungen auftreten können, da mit Errei­chen eines bestimmten Druckes in der Preßkam­mer 10 entsprechend hohe Kräfte auf den Schie­ber 4 einwirken, die diesen entgegen der Rück­stellkraft 5 von der Förderschnecke 1 weg zu bewegen versuchen. Mit Überschreiten eines be­stimmten durch die Rückstellkraft vorgebbaren und einstellbaren Wertes, bewegt sich der Schieber 4 nach rechts, wodurch das Volumen der Preßkammer 4 vergrößert und folglich der dort herrschende Druck abgesenkt wird. Durch geeignete Justierung der Rückstellkraft 5 erreicht man, daß der Druck in der Preßkammer 10 stets so ge­ring gehalten wird, daß der Preßkolben 11 zum Durchführen des Arbeitshubes in der Lage ist. Der Schieber 4 berührt in der gezeigten Stel­lung gerade den Endschalter 12, bei dessen Be­tätigung der Förderschneckenantrieb über hier nicht gezeigte Mittel abgeschaltet wird. Die Zuordnung Schieber 4 - Endschalter 12 wird man dabei so wählen, daß einzig und allein bei Über­lastungen zum Schutze der Vorrichtung eine Be­tätigung des Endschalters 12 vorgenommen wird. In aller Regel werden geringe Druckspitzen allein schon durch die Bewegung des Schiebers 4 entgegen der Rückstellkraft 5 ausgeglichen und kompensiert.

[0019] Im Ergebnis liefert die Erfindung eine mecha­nische Brikettierpresse, mit deren Hilfe hohe Druckspitzen und Überlastungen, und demzufol­ge auch Verschleißerscheinungen vermieden wer­den können, insbesondere auch bei Beaufschla­gung mit Preßgut unterschiedlicher Festigkeit und Konsistenz.

Ansprüche

1. Mechanische Presse mit einer Preßkammer, die von einem Preßkolben während seiner Hin- und Herbewegung durchgriffen wird und eine etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung des Preß­kolbens angeordneten Förderschnecke, der das Preßgut aus einem Silo zugeführt wird, da­durch gekennzeichnet, daß der Förderschnecke 1 gegenüber ein Schie­ber 4 angebracht ist, der mit einer auf die Förderschnecke1 zu sich weitenden und etwa an der Bewegungsbahn des Preßkolbens 11 ein­seitig anliegenden, zylindrischen Öffnung 9 versehen ist und daß Förderschnecke 1 und/oder Schieber 4 entgegen einer Rückstellkraft 5 verschiebbar befestigt sind.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zwischen Innenraum des Silos 6 und Förderschnecke 1 ein Zuführarm 7 oder eine Zuführschnecke angeordnet ist.

3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, da­durch gekennzeichnet, daß die Öffnung 9 des Schiebers 4 einen Win­kel von etwa 80 Grad einschließt.

4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Förderschnecke 1 umgebende Rohr 2 innenseitig von Spiralform ist.

5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebliche Förderschnecke 1 und/­oder der bewegbare Schieber 4 mit dem Leistungs­regler des Förderschneckenantriebes 3 und/oder einem Endschalter 12 verbunden ist.

Zeichnung