CN105555394B - 用于制粒机的挤压体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造挤压体、优选用于制造锅型模的方法，所述挤压体用于将散装材料制粒的设备。根据本发明，所述方法包括下述方法步骤：提供具有内部空腔的锅状的型模坯件；在所述型模坯件的环周上产生具有伸展直至所述内部空腔的穿孔的外齿部(51)，这由如下步骤构成：在外部的环周面(49)上产生优选平行于所述型模坯件的中轴线伸展的槽，其中槽宽度对应于所述外齿部(51)的齿槽宽度；以及引入从槽底延伸直至所述内部空腔的穿孔(59，59’)。

Description

用于制粒机的挤压体

技术领域

本发明涉及一种用于制造挤压体、优选用于制造锅型模的方法，所述挤压体用于将散装材料制粒的设备。此外，本发明也涉及一种用于将散装材料制粒的设备的挤压体，所述挤压体具有至少一个具有内部空腔的旋转部件，所述旋转部件在其外环周面上具有齿部，所述齿部的齿槽设立用于容纳相邻的挤压体的齿，其中在齿槽中构成有穿孔，所述穿孔从齿槽底伸展直至内部空腔。

背景技术

已知的挤压体在制粒设施中使用，以便从散装的或能自由流动的材料中产生可简单操作的材料。在此尤其将散装的或能自由流动的材料理解为形状和尺寸不规则地构成的物质，所述物质形成松散的物质混合物并且可借助于挤压过程构成为体即所谓粒状物，其具有近似球形或者柱形形状。通过挤压为尺寸和密度预先确定的体，在进一步的操作或加工中尤其避免产生灰尘。此外提供被挤压为相对牢固的体的材料的简化的可计量性。例如被挤压为粒的一种或多种材料包括动物***物、锯末或者其它经粉碎的废木料以及动物饲料。

已知的挤压体是制粒设施的部件，散装的或能自由流动的、呈松散的材料流形式的材料被输送给所述制粒设施。典型的制粒设施具有两个彼此相反地旋转的挤压体，所述挤压体在外环周上分别具有齿部，所述齿部彼此啮合。从DE 199 00 352 C1中已知一种用于制造挤压体的方法和一种常规的挤压体。挤压体具有带有内部空腔的锅状的旋转部件。在外部的环周面上，旋转部件具有带有预先确定数量的齿和齿槽的齿部，该齿部接合到相邻设置的挤压体的齿部中。在齿槽中设有穿孔，所述穿孔从齿槽底伸展直至挤压体的内部空腔。引入到挤压体的彼此啮合的外齿部之间的仍松散的材料连续地穿过一个挤压体的齿被压入到另一个挤压体的与这些齿分别相对应的齿槽中并且继续被压入到在齿槽底中构成的穿孔中。挤压穿过穿孔的材料在此经受足够高的压缩，使得在穿孔之后在挤压体的内部空腔中产生的体的结合力足以使所述体维持其形状。

已知的挤压体通常由一件式的旋转部件构成，所述旋转部件具有径向延伸的、用于与驱动所述挤压体的轴耦联的连接区域和尤其轴向延伸的挤压区域。通过一件式地构成的旋转部件确保旋转部件的牢固的结构，所述旋转部件由于待挤压到齿部之间的材料而必须始终接收相对高的压力。根据从DE 199 00 352 C1中已知的方法，为了构成外齿部在待生成的齿槽的区域中并排地引入钻孔，所述钻孔的外直径对应于齿槽宽度并且所述钻孔的深度对应于待制造的齿槽深度。随后，产生与之前引入的钻孔同轴地进一步引导的、具有较小的直径的钻孔，借助于所述钻孔提供从挤压体的外侧直至到挤压体的内部空腔中的连接部。紧接着，借助于铣削工具去除存在于齿槽底的区域中钻孔之间的连接片，并且将分别存在于现有的齿槽之间的齿在端侧处倒圆。

发明内容

本发明因此基于下述目的：改进开始提出类型的方法并且如下改进可借助于所述方法产生的挤压体：能够以简化的方式制造所述挤压体。

本发明在开始提出类型的用于制造挤压体、优选用于制造锅型模的方法中实现本发明所基于的目的，所述挤压体用于将散装材料制粒的设备，所述方法具有如下方法步骤：提供具有内部空腔的锅状的型模坯件，并且在型模坯件的环周上产生具有伸展直至内部空腔的穿孔的外齿部，这由下述步骤构成：在外部的环周面上产生与所述型模坯件的中轴线优选平行伸展的槽，其中槽宽度对应于外齿部的齿槽宽度，并且引入从槽底延伸直至内部空腔的穿孔。

本发明基于如下认知：借助于两个基于切削加工的方法步骤和由此产生的用于在型模坯件处制造具有伸展直至内部空腔的穿孔的外齿部的两级式或两步式方法，在制造挤压体时实现有利的简化。由此在加工型模坯件时避免不需要的工具更换并且此外缩短型模坯件的加工时间。用于在型模坯件处制造外齿部的两个加工步骤能够以任意的顺序实行。依照根据本发明的方法的第一实施方案，由此首先能够在型模坯件的环周上产生穿孔并且随后以与穿孔重合的方式引入槽。替选地，根据第二实施方案，也能够首先产生槽并且随后在型模坯件的环周上的槽的槽底中产生穿孔。作为借助于根据本发明的方法的用于制造挤压体的初始产品，优选使用预制的、锅状的型模坯件。

所述方法的一个优选的改进方案提出：在型模坯件的环周处产生具有伸展直至内部空腔的穿孔的外齿部具有下述顺序：a)在外部的环周面上产生优选平行于所述型模坯件的中轴线伸展的槽，其中槽宽度对应于外齿部的齿槽宽度，并且随后b)引入从槽底延伸直至内部空腔的穿孔。通过在用于制造外齿部的第一步骤中产生的槽，能够弃用在待构成的齿槽的区域中相对耗费时间的产生穿孔，其中所述槽以彼此间预先确定的间距沿着挤压体的环周面构成。优选地，将齿槽直接引入到型模坯件的紧实材料中。随后将从锅状的型模坯件的外侧伸展直至型模坯件的内部空腔的穿孔引入到(优选完成加工的)齿槽中，经由所述穿孔，散装材料被挤压为相对牢固的体。

优选地，将槽引入到在型模坯件的环周面上径向向外突出的***部中，由此同时借助于在整个环周上构成的***部中产生槽来产生相应的挤压体的外齿部的向外伸出的齿。由此简化优选在环周面上向外伸出的齿的制造。为了在型模坯件处产生外齿部，根据本发明的一个实施例，构成平行于型模坯件的中轴线延伸的并且完全地延伸穿过***部的槽。借助于引入外齿部，在待产生的挤压体的环周上构成齿和齿槽。

优选地，在型模坯件的环周面上分别产生在两侧凹进的槽、优选长孔槽，所述槽具有在环周面上径向向内凹进的槽深度。优选地，槽在长度、宽度和深度方面构成为：向外伸出的齿能够相对应地接合到各相邻的挤压体的槽中，由此实现对散装材料的挤压作用。

为了实现在挤压散装材料时大面积地覆盖齿和与其相对应的齿槽，根据本发明的一个改进方案提出，外齿部的平行于槽伸展的齿的端侧被倒圆，优选使得所述齿设立用于接合到槽中。端侧的倒圆尤其优选在工序中与在型模坯件的外部的环周面上产生槽一起进行。替选地，端侧的倒圆以对之前产生的外齿部再加工的方式进行。优选地，待制造的挤压体的外齿部的齿在端侧处被倒圆，尤其以半圆结束，由此在一个挤压体的齿和另一挤压体的相互间构成为长孔槽的齿槽之间引起大的接触面。为了实现将彼此接合的或相互啮合的齿接合到槽中，相应的槽相对于与其相对应的齿优选具有小的加工余量。

优选地，在每个槽底中引入、优选钻入多个穿孔，所述穿孔具有相对于挤压体的中轴线径向地延伸的纵轴线。所产生的穿孔优选相对于型模坯件的中轴线径向地延伸，由此实现相对于挤压体的相应的环周部段以直角取向的挤压作用。由此以足够高的力将散装材料挤压穿过挤压体的穿孔。此外，相对于挤压体的中轴线径向伸展的穿孔能够以简单的方式进入到锅状的型模坯件的柱形的壁部部段的表面中。

在根据本发明的方法的一个替选的实施方式中，相邻的齿槽的穿孔彼此间以在5°和10°之间的角度引入。

优选地，将多个穿孔引入到、优选钻入到每个槽底中，所述穿孔的直径分别小于外齿部的齿槽宽度。引入、尤其钻入穿孔是用于制造从槽底伸展直至进入到锅状的型模坯件的内部空腔中的、分别彼此间隔开地设置的穿孔的有利的可行性。直接引入到槽底中的钻孔在此具有如下直径，所述直径小于所产生的槽的宽度或小于在两个可选地彼此平行地设置的齿面之间的间距进而小于在外齿部的两个相邻的齿之间的齿槽宽度。钻孔优选以均匀地分布在槽底处的整个长度上的方式构成。

本发明的一个优选的实施方式提出，提供型模坯件包括借助于车削加工从半成品中产生锅状的型模坯件的步骤。优选地，在从基本上柱形的半成品中、例如呈圆钢形式的半成品中产生外齿部之前，车削锅状地构成的型模坯件。所述车削在此包括：产生型模坯件的外轮廓和内轮廓，其中产生内轮廓至少包括：构成内部空腔(从而构成型模坯件的锅形形状)。本发明的优选的实施方案提出：借助于浇铸或者深冲提供和制造型模坯件与其外轮廓和内轮廓。

在产生外轮廓时，优选以切削加工的方式、例如借助于车削来去除锅状的型模坯件的环周面的区域。优选地，构成以距待产生的型模坯件的端侧一定距离向外突出的***部。车削环周面的区域是用于构成待制成的***部的有利的可行性。沿着轴向方向在型模坯件的子部段之上延伸的***部随后能够以简单的方式通过引入槽并且必要时通过加工由此在槽之间构成的齿的端侧而被改制为在挤压体的外侧上的外齿部。

在本发明的另一个改进方案中提出：部分加工的挤压体直接在产生外齿部之后被硬化，或者已完成加工的挤压体在引入穿孔之后被硬化。由此，尤其提高挤压体的表面的强度从而降低挤压体在使用期间的磨损。这样硬化的挤压体具有较长的使用寿命，由此减少用于其维修或保养的时间耗费和成本耗费。优选地，挤压体的外部的环周面上的处于接合的面区域在预先确定的材料深度上硬化，以便在未硬化的构件区域中获得为了构成挤压体而使用的原料的必要的韧性，所述原料例如是优选使用的金属原料。

在本发明的另一个方面中，开始提到的目的通过一种挤压体实现，所述挤压体用于如下设备，所述设备用于将散装材料制粒，所述挤压体具有至少一个具有内部空腔的旋转部件，所述旋转部件在其外部的环周面上具有齿部，所述齿部的齿槽设立用于容纳相邻的挤压体的齿，其中在所述齿槽中构成有穿孔，所述穿孔从齿槽底伸展直至内部空腔，其中挤压体优选根据在上文中所描述的方法制造进而一件式地构成。

本发明基于如下认知：一件式构成的挤压体具有高的强度，由此保证长的使用寿命。通过挤压体的一件式的设计方案避免了挤压体上的连接或分离部位，由此挤压体具有高的结构完整性。此外，这样的根据本发明的挤压体可成本经济地制造。

优选地，齿槽借助于在环周面上向着径向、向内凹进的长孔槽构成，由此齿槽相应地通过突出的材料区域在侧面上限界。齿槽的长度限界尤其有利于避免最初仍松散的从而未加固的散装材料在齿槽底的区域中侧向偏转。填入或引入到齿槽中的材料由此不通过相邻地设置的挤压体的接合到齿槽中的齿在齿槽的侧部被压出。位于齿槽中的材料由此基本上完全被压入到齿槽底中的穿孔中。在此，进行材料的加固，并且位于穿孔中的材料此外由于从外部再压入的材料沿着朝向内部空腔的方向运动。在加固工艺期间材料的侧面涌出通过齿槽的足够高的侧向限界来尽可能避免。优选地，挤压体的突出于齿槽底的外部的环周面构成挤压体上的排出面，在该排出面上在加工过程期间(优选无间隙地)贴靠有相对应地构成的另一挤压体的排出面。然而，在排出面之间优选没有支撑力在挤压体之间传递。排出面用于限制或消除存在于反向转动的挤压体之间的间隙尺寸，使得到达挤压体的侧面区域中的材料沿着朝向相互啮合的挤压体的设置在排出面之间的、不间断地环绕的齿部的方向导出。

优选地，穿孔在齿槽中径向地定向，由此在挤压过程中或在挤压尤其引入到齿槽中的材料时实现沿着朝向挤压体的内部空腔的方向的有利挤压效果。此外，借助于穿孔的径向定向选择从型模体的外部的环周面沿着朝向内部空腔的方向穿过型模体的最短路径。本发明的另一个有利的设计方案提出：齿槽中的穿孔的直径与齿槽的宽度的比值在0.5至0.9的范围中。由此引起型模体的强度和齿槽底中的穿孔的直径之间的有利地平衡的折衷。穿孔的直径进而齿槽的宽度尤其与设置用于挤压的材料和其特定的材料特性相关。在具有相对高的强度的材料中，尤其构成为圆形钻孔的穿孔的直径与齿槽的宽度的比值具有优选大的值。在可相对简单地挤压的材料中，所述比值能够相应较小地选择。

优选地，根据本发明的型模体在其齿槽中具有三至六排、优选四至五排并排设置的穿孔。由此，例如反向运动的挤压体的每次转动能够将足够大的量的散装的或能自由流动的材料压入到型模体的穿孔中。依次沿着根据本发明的型模体的齿槽的纵向方向引入的穿孔的数量同样与型模体的大小和沿着环周的齿的数量以及与其关联的尺寸相关。关于环周面上的齿部的大小和由此得出的型模体中的穿孔的尺寸，确保在型模体的强度和待产生的已加固的粒状物的材料流之间的平衡的关系。

每个齿优选具有彼此平行伸展的齿面。通过构成具有彼此平行伸展的齿面的齿，相对于具有渐开线齿形的齿部，获得沿着型模体的环周的齿的简单的构成方案。经由在各个齿的环周区域中优选垂直于环周面定向的齿面，确保待挤压的材料有利地保留在相应的齿槽中。由于各个齿的彼此平行地定向的齿面，齿槽具有尤其楔形的构型。

优选地，每个齿具有齿顶，所述齿顶具有相对于彼此平行地伸展的齿面成直角地设置的顶面。由此每个齿具有尽可能大的、作用到待挤压的材料上的、平坦的压力面。在此避免待挤压的材料沿着齿面的偏转，如这例如在渐开线齿部中可能出现的那样。由此，引入到齿槽中的材料的大部分始终被压入或输送到齿槽底中的穿孔中。借助于这种优选对应于径向向外延伸的齿的横截面的顶面，在通过这样的根据本发明的挤压体将散装材料制粒时实现了高的效率。挤压体的齿在其顶部区域中在相邻的挤压体的相对应的齿槽中仍具有这样多的间隙，使得将齿滑入到齿槽中和齿的滑出在不夹紧的情况下是可行的。齿顶能够在从其顶面至优选垂直于所述顶面伸展的齿面的过渡区域中具有环绕的倒角(Fase)。

在本发明的另一个改进方案中，挤压体具有延伸到内部空腔中的、锥形地成形的部段。经由锥形地成形的部段确保挤压体的抗扭的构成。因此改进其运行安全性和使用寿命。

本发明的另一个方面涉及一种将散装材料、尤其生物材料制粒的设备，所述设备具有至少两个相互啮合的、空心的挤压体，其中为挤压体配设至少一个用于待引入到挤压体之间的散装材料的材料入口和用于待挤压为体的材料的材料出口。借助于使用或者应用根据本发明制造的挤压体，根据之前所描述的根据本发明的实施方案之一，实现简单且有效地制造制粒设备。优选地，根据本发明的制粒设备具有导向装置，借助于所述导向装置将待挤压的、散装材料直接转向到或者引导到挤压体的型模区域上。

附图说明

在下文中根据一个可行的实施例参考附图详细阐述本发明。在此示出：

图1示出制粒机的挤压区域的立体子视图；

图2示出制粒机的出口区域的立体子视图；

图3以剖面示出已安装的根据本发明的挤压体的子视图；以及

图4示出导向装置的立体视图。

具体实施方式

在图1中示出用于将散装的或能自由流动的材料制粒的、也称为制粒机的设备的挤压区域1，所述挤压区域具有壳体3和用于待挤压的材料的材料入口5。在壳体3内部设置有两个挤压体9，9(图2)，所述挤压体经由驱动轴11，11’反向地驱动。在壳体3的外侧上设置有用于在壳体3中运动的挤压体9的支承件13、13’，所述支承件避免挤压体9在壳体内部彼此间的错位运动。借助于处于转动运动的驱动轴11、11’的在此示出的轴端部15，15’能够耦联未详细示出的驱动装置。

图2示出制粒机的材料出口17，其中所述材料出口尤其具有两个竖直定向的出口19，19’，所述出口分别与尤其锅状地构成的挤压体9、9的内部空腔21、21’轴向对齐。随后被挤压为密度预先确定的、球形体或者柱形体的材料经由出口19，19’不间断地或者连续地被导出以进行进一步的加工。当前，将体的不间断的或连续的导出理解为以优选均匀的材料流导出。如从图2中所看到的那样，驱动轴11、11’伸展直至进入到壳体3的内部中，其中驱动轴与挤压体9抗扭地连接。

在图3中示出挤压体9。挤压体9优选具有锅形形状并且一件式地构成，所述锅形形状具有内部空腔21。在其柱形地构成的环周面49上，挤压体9具有外齿部51。齿槽53、53’构成为长孔槽，所述长孔槽具有在环周面上向内凹进的槽深度。在两个彼此平行地设置的齿槽53、53’之间伸展的齿55、55’在其端侧处被半圆状地倒圆，由此挤压体9的齿55、55’具有与齿槽53、53’相同的底面。由此，挤压体9的齿55、55’以有利的方式与能够与挤压体9接合的(未示出的)另一挤压体的齿槽相对应。在外齿部51的两侧设有两个排出面57、57’，所述排出面优选与相对应的挤压体的排出面无间隙地贴靠，使得这两个挤压体的排出面57、57’分别彼此接触。排出面57、57’沿着轴向方向同时对齿槽53、53’限界。相对于挤压体9的中轴线径向定向的穿孔59、59’具有如下直径，所述直径小于相应的齿槽底53、53’的宽度。穿孔59、59’以在5°和10°之间的角度相对于延伸穿过挤压体9的中轴线和各相关联的穿孔的径向轴线伸展。一件式构成的挤压体9同样具有法兰部段23，所述法兰部段具有延伸到内部空腔21中的、锥形成形的部段29。

图4示出在用于制粒的设备上使用的导向装置61的细节视图，所述导向装置具有一组导向板63、63’。借助于所述导向装置61，散装材料直接被输送给挤压体9的外齿部(图1)。由此确保：挤压体的仅设置用于挤压的材料区域加载或装载有待挤压的材料。导向装置61具有与材料入口5相对应的连接法兰65，所述连接法兰具有入口67。

Claims (20)

1.一种挤压体(9)，所述挤压体用于将散装材料制粒的设备，所述挤压体具有至少一个具有内部空腔(21)的旋转部件，所述旋转部件在其外部的环周面上具有外齿部(51)，所述外齿部的齿槽(53，53’)设立用于容纳相邻的挤压体(9)的齿(55，55’)，并且其中在所述齿槽(53，53’)中构成有穿孔(59，59’)，所述穿孔从齿槽底伸展直至所述内部空腔(21)，

其特征在于，所述穿孔(59，59’)在所述齿槽(53，53’)中沿着径向方向定向，并且在所述齿槽(53，53’)中的所述穿孔(59，59’)的直径与所述齿槽(53，53’)的宽度的比值在0.5和0.9的范围中。

2.根据权利要求1所述的挤压体，

其特征在于，每个齿(55，55’)具有齿顶，所述齿顶具有相对于齿面成直角伸展的顶面，其中所述顶面的宽度大致对应于齿宽度。

3.一种用于将散装材料制粒的设备，所述设备具有：至少两个相互啮合的锅状的根据权利要求1或2所述的挤压体(9)；和将所述散装材料直接转向到所述挤压体(9)的型模区域上的导向装置(61)，其中所述挤压体(9)配设有至少一个用于待引入到所述挤压体之间的散装材料的材料入口(5)和用于挤压成体的材料的材料出口(17)。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述散装材料是生物材料。

5.一种用于制造根据权利要求1或2所述的挤压体的方法，所述挤压体用于将散装材料制粒的设备，所述方法包括下述方法步骤：

-提供具有内部空腔的锅状的型模坯件，

-在所述型模坯件的环周上产生具有伸展直至所述内部空腔的穿孔的外齿部(51)，这由如下步骤构成：

-在外部的环周面(49)上产生槽，其中槽宽度对应于所述外齿部(51)的齿槽宽度，以及

-引入从槽底延伸直至所述内部空腔的穿孔(59，59’)。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

产生所述外齿部的步骤的顺序为：

a)在外部的所述环周面(49)上产生槽，其中所述槽宽度对应于所述外齿部(51)的所述齿槽宽度，以及

b)随后引入从所述槽底延伸直至所述内部空腔的穿孔(59，59’)。

7.根据权利要求5或6所述的方法，

其特征在于，将所述槽引入到在所述型模坯件的所述环周面(49)上径向向外突出的***部中。

8.根据权利要求5或6所述的方法，

其特征在于，在所述型模坯件的所述环周面(49)上分别产生在两侧凹进的槽，所述槽具有在所述环周面(49)上径向向内凹进的槽深度。

9.根据权利要求5或6所述的方法，

其特征在于，将所述外齿部(51)的平行于所述槽伸展的齿(55，55’)的端侧倒圆，使得所述齿设立用于接合到相邻设置的挤压体的所述槽中。

10.根据权利要求5或6所述的方法，

其特征在于，将多个穿孔(59，59’)引入到每个槽底中，所述穿孔具有相对于所述挤压体(9)的中轴线径向延伸的纵轴线。

11.根据权利要求5或6所述的方法，

其特征在于，将多个穿孔引入到每个槽底中，所述穿孔的直径小于所述外齿部的所述齿槽(53，53’)的宽度。

12.根据权利要求5或6所述的方法，

其特征在于，提供所述型模坯件包括：从基本上柱形的半成品中产生具有其内部空腔的锅状的型模坯件。

13.根据权利要求12所述的方法，

其特征在于，在产生所述型模坯件时借助于车削去除锅状的所述型模坯件的所述环周面的区域，并且构成以距待产生的所述型模坯件的端侧一定距离向外突出的***部。

14.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，所述挤压体是锅型模。

15.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，所述槽平行于所述型模坯件的中轴线伸展。

16.根据权利要求6所述的方法，

其特征在于，所述槽平行于所述外齿部的中轴线伸展。

17.根据权利要求8所述的方法，

其特征在于，所述槽是长孔槽。

18.根据权利要求5或6所述的方法，

其特征在于，在所述型模坯件的所述环周面(49)上分别铣削在两侧凹进的槽，所述槽具有在所述环周面(49)上径向向内凹进的槽深度。

19.根据权利要求5或6所述的方法，

其特征在于，将多个穿孔钻入到每个槽底中，所述穿孔的直径小于所述外齿部的所述齿槽(53，53’)的宽度。

20.根据权利要求5或6所述的方法，

其特征在于，提供所述型模坯件包括：从基本上柱形的半成品中借助于车削产生具有其内部空腔的锅状的型模坯件。