[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.
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.