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betreffend eine
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"Zuführvorrichtung für eine Materialpresse"
Die Erfindung
betrifft eine Zuführvorrichtung zum Zuführen von Material zwischen die Walzen einer
Materialpresse, in der Material zwischen einem Paar zusammenwirkender Walzen gepreßt
und geformt wird, mit einem Zuführtrichter, der mit einer Öffnung dicht an den Walzen
in der Nähe der Kanten des durch die benachbarten Walzenoberflächen gebildeten V-förmigen
Abschnitts angeordnet ist, und mit einer Zuführschnecke, die zum Zuführen des Materials
in dem Zuführtrichter drehbar angeordnet ist. Die Erfindung betrifft insbesondere
eine Zuführvorrichtung zum Zuführen teilchenförmigen Materials.
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Mit einer Materialpresse, die Walzen besitzt, zwischen die mittels
einer Zuführvorrichtung z. B. teilchenförmiges Material kontinuierlich zugeführt
wird, können verschiedenartig geformte und gestaltete Erzeugnisse hergestellt werden.
Wird die Materialpresse als Brikettiermaschine verwendet, wird von der Zuführvorrichtung
geliefertes Material von in den rotierenden Walzen vorgesehenen zusammenpassenden
Ausnehmungen aufgenommen und dort zu Briketts gepreßt. Um Tafeln oder Bretter konstanter
Stärke mit gemusterten oder glatten Oberflächen herzustellen, wird Material in die
durch die zusammenwirkenden Walzen gebildete Lücke gegeben, und das Material wird
dadurch zu Tafeln oder Brettern verarbeitet, deren Stärke durch die Lücke zwischen
den Walzen bestimmt wird. Um mit Mustern versehene Oberflächen zu erhalten, sind
die Walzenoberflächen graviert; um glatte Oberflächen zu erhalten, werden glatte
Walzenoberflächen verwendet.
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Im allgemeinen weist die zum Zuführen von Material zu einer solchen
Materialpresse vorgesehene Zuführvorrichtung, die z. B. als Schneckenförderer ausgebildet
ist, einen in Form eines umgekehrten Kegelstumpfs ausgebildeten Zuführtrichter auf,
in dem eine Zuführschnecke mit sich verringerndem Durchmesser konzentrisch angeordnet
ist; die Welle der Zuführschnecke ist mit einer Antriebsanordnung verbunden. Am
unteren Ende des Zuführtrichters ist eine Öffnung vorgesehen, die dicht an den Walzen
in der Nähe der Kanten des durch die benachbarten Walzenoberflächen gebildeten V-förmigen
Abschnitts angeordnet ist, um im wesentlichen die wirksame Länge der Walzen
abzudecken.
Die Zuführschnecke ist bezüglich des Zuführtrichters im allgemeinen derart angeordnet,
daß das untere Ende der Zuführschnecke sich etwa in der gleichen Höhe befindet wie
die Öffnung des Zuführtrichters, und die Verjüngung der einen sich verringernden
Durchmesser aufweisenden Zuführschnecke kann an die konische Innenfläche des Zuführtrichters
angepaßt sein.
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Es ist wichtig, daß die Zuführvorrichtung einer Material presse das
Material den Walzen über deren gesamte wirksame Länge gleichmäßig verteilt zuführt,
um zu gewährleisten, daß stets gleichmäßig gepreßte Erzeugnisse erhalten werden.
Bei der bekannten Zuführvorrichtung, die den oben erläuterten Aufbau besitzt, wird
das zugeführte, zu pressende Material vornehmlich im mittleren Bereich der wirksamen
Länge der Walzen verteilt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Öffnung des Zuführtrichters
für gewöhnlich kreisförmige Gestalt aufweist und daß die Reibung zwischen dem Material
und einer Laufbuchse, die an beiden Enden der wirksamen Länge der Walzen vorgesehen
ist, um einem Materialverlust vorzubeugen, einem leichten Materialfluß entgegensteht.
Wenn die zugeführte Materialmenge an einem Teil der wirksamen Länge der Walzen stellenweise
groß ist, wird das einem stark beschickten Bereich zugeführte Material einem übermäßig
hohen Preßdruck ausgesetzt, während andererseits das einem anderen Bereich in geringer
Menge zugeführte Material nur einem schwachen Preßdruck ausgesetzt wird, so daß
die sich dann ergebenden Erzeugnisse eine mindere Qualität aufweisen, speziell eine
unzureichende Festigkeit. Beispielsweise werden mit der herkömmlichen Brikettiermaschine
aufgrund des geringen Preßdrucks an den beiden Enden der Walzen spröde Briketts
mit geringer Festigkeit hergestellt, während im mittleren Bereich der Walzen aufgrund
des übermäßig starken Preßdrucks brüchige Briketts hergestellt werden.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Zuführvorrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, mit der den Walzen einer Material presse das
Material über der wirksamen Länge der Walzen gleichförmig zugeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuführschnecke
mit e i ner einer Materialzufuhr-Reguliervorrichtung ausgestattet ist, die aus der
Öffnung des Zuführtrichters in den V-förmigen Abschnitt ragt, um die dem mittleren
Bereich der wirksamen Länge der Walzen zugeführte Materialmenge zu regulieren.
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Durch die Erfindung ist eine einfache und billige Zuführvorrichtung
für eine Materialpresse geschaffen, deren Materialzufuhr-Reguliervorrichtung gewährleistet,
daß den zusammenwirkenden Walzen Material über die gesammte wirksame Länge der Walzen
gleichförmig zugeführt wird.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt Fig. 1 eine Längsschnittansicht
einer ersten Ausführungsform einer Zuführvorrichtung einer Materialpresse, bei der
eine Materialzufuhr-Reguliervorrichtung einstückig mit der Zuführschnecke ausgebildet
ist, Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer
Zuführvorrichtung einer Materialpresse, Fig. 3 eine Querschnittansicht des Gegenstandes
nach Fig. 2 längs der Linie III - III, Fig. 4 eine Seitenansicht einer bezüglich
Fig. 1 modifizierten Ausführungsform einer Materialzufuhr-Reguliervorrichtung einer
Zuführvorrichtung einer Materialpresse und Fig. 5 eine Seitenansicht einer bezüglich
Fig. 2 modifizierten Materialzufuhr-Reguliervorrichtung einer Zuführvorrichtung
einer Materialpresse.
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Fig. 1 zeigt ein Paar horizontal angeordneter, zusammenwirkender Walzen
10 einer Material presse, über denen eine Zuführvorrichtung 20 angeordnet ist.
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Die Walzen 10 werden von einem nicht dargestellten Motor in der durch
die den Walzen 10 zugeordneten Pfeile angedeuteten Richtung angetrieben. Das zu
pressende Material wird von der Zuführvorrichtung 20 geliefert und zwischen den
Walzen 10 aufgenommen, wo es zu der der Walzenoberfläche entsprechenden Form gepreßt
wird. Die hergestellten Erzeugnisse werden von den zusammenwirkenden Walzen 10 abgegeben.
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Die Zuführvorrichtung 20 enthält einen als umgekehrten zylindrischen
Kegelstumpf ausgebildeten Zuführtrichter 30, in den auf eine geeignete Weise, z.
B. durch ein Füllrohr F, Material eingegeben wird. In den Zuführtrichter 30 ist
konzentrisch eine Zuführschnecke 40 gleitend eingepaßt. Die Zuführschnecke 40 wird
durch einen Motor 50 über eine Welle 41 gedreht. Die um die Zuführschnecke 40 angeordnete
Innenfläche des kegelförmigen Zuführtrichters 30 besitzt eine Neigung, die an die
Verjüngung der Zuführschnekke 40 angepaßt ist. Am unteren Ende des kegelförmigen
Zuführtrichters 30 ist eine Öffnung 31 ausgebildet, durch die durch die Zuführschnecke
40 kontinuierlich und mit gleichförmigem Durchsatz Material nach unten ausgetragen
wird. Dicht bei beiden Walzen 10 ist in der Nähe der Kanten 111 des durch die benachbarten
Walzenoberflächen gebildeten V-förmigen Abschnitts 11 eine Kante 311 der Öffnung
31 des Zuführtrichters 30 angeordnet, so daß die Öffnung 31 des Zuführtrichters
30 die wirksame Länge der Walzen 10 abdeckt.
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Am unteren Abschnitt der Zuführschnecke 40 ist eine Materialzufuhr-Reguliervorrichtung
60 vorgesehen, die sich durch die Öffnung 31 des Zuführtrichters 30 in den Bereich
des V-förmigen Abschnitts 11 erstreckt, um die Menge des dem mittleren Bereich der
Walzen 10 zugeführten Materials zu vermindern und eine im wesentlichen gleichförmige
Materialverteilung über die gesamte wirksame Länge der Walzen 10 zu erzielen und
damit zu erreichen, daß durch die zusammenwirkenden Walzen 10 ein gleichförmiger
Preßdruck auf das Material ausgeübt wird.
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Die Materialzufuhr-Reguliervorrichtung 60 kann dadurch ausgebildet
sein, daß die Zuführschnecke 40 derart verlängert ist, daß sie in den V-förmigen
Abschnitt 11 ragt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, oder dadurch, daß an der
Welle 41 Flügelelemente vorgesehen sind, wie dies in den Fig. 2 und 3 dargestellt
ist. In letzterem Fall ist es vorteilhaft, den Winkel der Flügelelemente 61 bezüglich
der Welle 41, deren Anzahl und Form nach Maßgabe der wirksamen Länge der Walzen
10, der Art des zu pressenden Materials usw. zu variieren.
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In einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist die Materialzufuhr-Reguliervorrichtung
60 derart ausgebildet, daß sie von der Zuführschnecke 40 abnehmbar ist. Um ein einfaches
Entfernen der Materialzufuhr-Reguliervorrichtung 60 und ein einfaches Austauschen
gegen eine andere Materialzufuhr-Reguliervorrichtung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft,
hierzu zwischen der Zuführschnecke 40 und der Materialzufuhr-Reguliervorrichtung
60 ein Verbindungselement vorzusehen, beispielsweise eine mit Gewinde versehene
Kupplung 62, wie dies aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist.
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Im Betrieb wird das Material über das Füllrohr F zugeführt und von
dem Zuführtrichter 30 bis zu einer geeigneten Füllhöhe L aufgenommen. Das Material
wird dann durch die Zuführschnecke 40 durch die Öffnung 31 des Zuführtrichters 30
zu dem durch die gegenüberliegenden Flächen der zusammenwirkenden Walzen 10 gebildeten
V-förmigen Abschnitt 1 ausgetragen. Wenn das Material bei Drehung der Zuführschnecke
40 durch die Öffnung 31 des Zuführtrichters 30 in den V-förmigen Abschnitt 11 gefördert
wird, reguliert die zusammen mit der Zuführschnecke 40 gedrehte Materialzufuhr-Reguliervorrichtung
60 die Menge des zugeführten Materials derart, daß die dem mittleren Bereich der
wirksamen Länge der Walzen 10 zugeführte Materialmenge vermindert und die den beiden
Enden der wirksamen Länge der Walzen 10 zugeführte Materialmenge erhöht wird; somit
wird eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung des Materials über die wirksame
Länge der Walzen 10 erzielt. Das auf diese Weise in den V-förmigen Abschnitt 11
gegebene Material wird in der Lücke zwischen den Walzen 10 gleichmäßig aufgenommen,
wenn sich die Walzen 10 drehen, um das Material zu pressen.
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Die folgenden Beispiele - Ausführungsbeispiel und Vergleichsbeispiel
-veranschaulichen die Herstellung von Briketts aus pulverisierter calcinierter Soda,
wobei einmal eine erfindungsgemäße Zuführvorrichtung, zum anderen eine herkömmliche
Zuführvorrichtung verwendet wird.
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Ausführungsbeispiel Es wird ein Paar Walzen 10 verwendet, die jeweils
einen Durchmesser von 520 mm besitzen und in ihren Walzenoberflächen mehrere Ausnehmungen
aufweisen, die gleichmäßig in Form von vier Reihen in axialer Richtung angeordnet
sind. Die Öffnung 31 des Zuführtrichters 30 besitzt einen Durchmesser von 150 mm,
der ausreicht, um die vier Reihen von Ausnehmungen abzudecken. Die Materialzufuhr-Reguliervorrichtung
60, die einstückig mit der Zuführschnecke 40 ausgebildet ist, ragt etwa 50 mm aus
der Öffnung 31 des Zuführtrichters 30 nach unten in den V-förmigen Abschnitt 1,
wie dies in Fig. 1 zu sehen ist. Aus dem Zuführtrichter 30 wird durch die Zuführschnekke
40 calcinierte Soda auf die sich drehenden Walzen 10 gleichförmig über deren gesamte
wirksame Länge unter Einwirkung der Materialzufuhr-Reguliervorrichtung 60 verteilt,
wobei sich die Materialzufuhr-Reguliervorrichtung 60 zusammen mit der Zuführschnecke
40 dreht. Das Material wird gleichmäßig in den zusammenpassenden Ausnehmungen der
sich drehenden Walzen 10 aufgenommen, wo es zu Briketts gepreßt wird. Aus den Ausnehmungen
sämtlicher vier Reihen werden Briketts mit gleichmäßig hoher Festigkeit und Steifigkeit
erhalten.
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Vergleichsbeispiel Es wird eine herkömmliche Zuführvorrichtung mit
den selben Abmessungen wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel verwendet, wobei
das untere Ende der Zuführschnecke in etwa auf einer Höhe mit der Öffnung des Zuführtrichters
angeordnet ist. Von der Zuführvorrichtung wird den sich drehenden Walzen calcinierte
Soda durch die Zuführschnecke zugeführt, jedoch erfolgt
die Verteilung
sehr stark im mittleren Bereich der wirksamen Länge der Walzen Das so zugeführte
Material wird zur Formgebung in den Ausnehmungen aufgenommen. Von den Ausnehmungen
in den mittleren beiden Reihen erhält man im wesentlichen starre Briketts, von den
Ausnehmungen in den beiden Endreihen jedoch erhält man spröde Briketts. Um die Steifigkeit
der Erzeugnisse zu erhöhen, wird dann die Umdrehungsgeschwindigkeit der Walzen erhöht.
Durch die Ausnehmungen in den beiden Endreihen werden starre Briketts erhalten,
im Gegensatz dazu jedoch werden von den Ausnehmungen in den beiden mittleren Reihen
aufgrund des übermäßig starken Preßdrucks stark gesprungene Briketts erhalten.