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Kolbennresse zum Pressen von Futteriachen Die Erfindung betrifft eine
Kolbenpresse mit PUllvorrichtung zum Pressen von schwer fließbarem pulverigen, körnigem
oder faserigem Material zu Tabletten oder Briketts, insbesondere zum Pressen von
getrocknetem Feldfutter zu Futterkuchen.
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Es ist bekannt, unterhalb einer mit Pressgut beschickten Rutsche oder
Schüttlerrinne Stopfer mit halbzylindrisch ausgeformten Backen anzuordnen, die quer
zur Bewegungsrichtung des Presskolbens einer Presse gegensinnig hin- und herbewegt
werden.
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Diese Stopfer nehmen das Gut auf, pressen es vor und drUcken es hierbei
vor den Presskolben. Die Bewegung der Stopfer muß dabei entsprechend der Kolbenbewegung
gesteuert sein. Es hat sich aber gezeigt, daß zusätzliche, die Stopfer beschickende
Förderorgane dann erforderlich sind, wenn es sich bei dem zu verarbeitenden Gut
um faseriges Gut handelt.
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Desweiteren ist es bekannt, statt der Stopfer rotierende Zufuhrorgane
zu verwenden. Sie bestehen aus parallel zum Presskolben liegenden gegenläufig drehenden
Walsen, die zwischen sich einen Förderschlitz für den Transport des Pressgutes in
den Vorpressraum der Kolbenpresse bilden. Dabei sind die Breite und Oberflächenrauhigkeit
der Walzen entsprechend dem Gut und dessen gewünschter Vorverdichtung zu verändern.
Bisher ist es allerdings bei einer derartigen Konstruktion noch nicht gelungen,
den Dichtspalt beim Verschwinden der Walsenoberfläche aus dem Vorpressraum wirkungavoll
und stbrungsfrei zu gestalten.
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Bei einer weiteren bekannten Presse werden rotierende Flügel fEr die
Gutzufuhr verwendet, wobei die lotationsachse senkrecht zum Presskolben liegt. Die
rotierende Bewegung der Flügel
ist mit der Bewegung des Presskolbens
so koordiniert, daß die Fldgelaußenkante dem Presskolben beim Zurückfahren am nächsten
ateht. Der Nachteil dieser Konstruktion ist darin zu sehen, daß die rotierenden
Flügel das Pressgut nur teilweise in den Vorpressraum fördern und zum anderen Teil
unnütz in Rotation versetzen, also eine intensive Fllilung des Vorpressraumes nicht
möglich ist.
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Die bei weiterhin im FUilschuh einer Tabletten-Presse verwendeten
Schneckenzuteiler konnten bisher bei Pressen der eingangs genannten Art nicht verwendet
werden, da die des Pressgutes durch Schwankungen in der Zufuhr und der Kolbenbewegung
dieses zermahlen und die Schnecken bei ungenügend hoher Antriebsleistung im Falle
des ueber das zulässige Maß anwachsenden Druckes festklemmen. Diese Schwierigkeit
tritt dann besonders unangenehm in Erscheinung, wenn die Zuteil-Schwankungen noch
durch Schwankungen der Häcksellänge und der Feuchte des Pressgutes überlagert werden.
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Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, die ihrer einfachen Bauweise
wegen vorteilhafte Schneckenzuteilung einer Kolbenpresse der letztgenannten AusfUhrungen
unter Vermeidung der hierbei genannten Schwierigkeiten auch für faseriges und häckselartiges
Preßgut zu ermöglichen.
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Ausgehend von der Überlegung, daß das unerwünschte Zermahlen des Gutes
und/oder das Festklemmen der Zuteilschnecken durch vorübergehenden, übermäßigen
Pressdruck im Vorpressraum des Presakolbens entsteht und dieser übermäßige Pressdruck,
soll die Presse einwandfrei funktionieren, bis zu einer bestimmten Größe abgebaut
werden muß, wird das Problem dadurch gelöst, daß in Abhängigkeit vom Stau des zugeführten
Gutes wahlweise das Volumen des Vorpressraumes oder des Schneckengehäuses veränderbar
oder das Drehmoment der Schnecke zeitlich begrenzt speicherbar ist. Mit Vorteil
ist dabei der Vorpressraum und/ oder das Schneckengehäuse nach einer oder mehreren
Seiten druckabhängig vergrößerbar. Es hat sich als zweckBig erwiesen, die Zuführschnecke
für sich oder zußammen mit dem Schneckengehäuse
begrenzt axial
bewegbar auszubilden. Selbstverständlich besteht die -Möglichkeit, statt einer zwei
oder mehrere ZufUhrschnecken nebeneinander anzuordnen, die parallel oder schräg
zueinander verlaufen kounen.-Desweiteren sieht die Erfindung vor, eine oder mehrere
der den Vorpressraum und/oder das Schneckengehäuse begrenzenden Wände oder Teile
davon nachgiebig aussubilden. Zu diesem Zweck weist eine Vorpressraumwand eine durch
eine von außen druckfederbelastete Scheibe geschlossene Öffnung auf, wobei die Scheibe
in einem mit dem Vorpressraum verbundenen Gehäuse geführt ist. Weitere konstruktive
Möglichkeiten bestehen darin, daß eine Wand des Vorpressraumes eine Öffnung aufweist,
die durch eine in einem Gehäuse gegen Federdruck verschiebbar gelagerte drehantreibbare
Taumelscheibe, Rührschnecke oder dgl. geschlossen ist, sowie darin, daß eine Vorpress-oder
Schneckengehäusewand aus elastischem Material gebildet ist, die durch Federelemente,
bspw. eine Feder, vor Arbeitsbeginn teilweise in den Torpressraum bzw. das Schneckengehäuse
gedrUckt wird. Um zu verhindern, daß das in den Vorpressraum gepresste Material
an den Vorpressraumwandungen festbackt, ist die die Öffnung abdeckende Taumelscheibe
bzw. Rührschnecke drehantreibbar gelagert. Falls erforderlich, können den den Vorpressraum
bildenden Wänden und/oder diesen begrenzenden Elementen Vibratoren zugeordnet werden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung erfolgt die Druckbelastung der nachgiebigen
Gehäuseteile durch Federelemente wie Gummi- oder Plastikteile, Federn, Gaspolster
oder dgl. in direkter oder indirekter, z.3.
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hydraulisch ilbertragender Weise. Mit Vorteil ist der durch die Federelemente
bewirkte Druck veränderbar.
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Bei einer besonders bevorzugten Äusfuhrwisform werden kurzseitig auftretende
Druckspitzen beim Betrieb der Presse dadurch abgebaut, daß der Vorpressraum teilweise
von elastischen Wänden begrenzt ist, die ihrerseits von einem -starren-Gehäuse umgeben
sind und daß der von den elastischen Wänden un.d-'dem starren Gehäuse gebildete
Hohlraum von Flüssigkeit durchströmt ist, wobei in die Abflußleitung ein einstellbares
DxuckregeJlventil eingebaut ist. Durch diese Maßnahme wird neben dem Abbau von Druckspitzen
gleichzeitig die durch den Kolben beim-Betrieb
der Presse erzeugte
Reibungswärme auf einfache Art und Weise abgeführt. Mit Vorteil ist die Antriebsscheibe
mit der Schneckenwelle über ein vorgespanntes Kraftmittel, bspw. eine Feder, gegeneinander
drehbar verbunden.
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Im folgenden soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles
und mehrerer dieses schematisch darstellenden Figuren näher erläutert werden. Dabei
zeigt Fig. 1 eine Kolbenpresse mit Zuführeinrichtung im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt
gemäß der Linie II - II der Pig. 1, Fig. 3 einen Teil der in Fig. 1 dargestellten
Kolbenpresse in abgewandelter Porm, Fig. 4 einen Teil der in Fig. 1 dargestellten
golbenpresse wiederum in abgewandelter Form, Fig. 5 eine weitere abgewandelte Form
der in Fig. 1 dargestellten Presse und Fig. 6 einen Schnitt gemäß der Linie VI -
VI der Fig. 5.
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Mit 1 ist eine Kolbenpresse bezeichnet, die einen Einführtrichter
2 sowie einen Zuführkanal 3 aufweist. In dem Zuführkanal 3 ist eine Schnecke 4 einendig
durch zwei im Abstand voneinander gelegene Gleitlager 5 und 6 gehalten, die in einem
mit dem Zuführkanal 3 fest verbundenen Lagergehäuse 7 angeordnet sind.
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Der zwischen den beiden Gleitlagern 5 und 6 gelegene Teil der Schneckenwelle
8 ist von einer Druckfeder 9 umgeben, die sich zum einen über eine Gleitscheibe
an dem Gleitlager 6 und zum anderen an dem mit der Schneckenwelle 8 fest verbundenen
Flansch ring 10 abstützt und letzteren gegen das Gleitlager 5 drückt.
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Der Antrieb der Schnecke 4 erfolgt über eine auf die Schneckenwelle
8 fest aufgesetzte Keilriemenscheibe 11. Das fußseitige Ende des Zuführkanals 3
ist mit dem eigentlichen Vorpressraum 12 verbunden, durch den sich der Presskolben
13 bewegt. Die den Vorpressraun 12 begren&cnde Seitenwand 14 weist eine kreisrunde
Öffnung 15 auf, die durch eine Kreiescheibe 16 über eine Druckfeder 17 geschlossen
ist. Die Druckfeder 17 umgreift dabei den mit der Kreisscheibe 16 verbundenen Bolzen
18 und
stützt sich einendig an der Kreisscheibe 16 und mit dem anderen
Ende an dem Gewindedeckel 19 ab, der das Platte 16, Bolzen 18 und Druckfeder 17
aufnehmende Gehäuse 20 schlieBt, um die Spannung der Feder 17 und damit den auf
die Kreisscheibe 16 wirkenden Druck durch Verdrehen des Gewindedeckels ändern zu
können. Wird nun dem Vorpressraum 12 über Zufffhrkanal 3 und Schnecke 4 faseriges
Gut zugeführt, kann der auf die Schnecke 4 bspw. durch ungleichmäßiges Zuführen
des Gutes einwirkende Druck das zulässige Maß nicht mehr Uberschreiten, da einmal
die Schnecke 4 selbst die Möglichkeit; hat, sich in axialer Richtung zu verschieben
und zum anderen die die Öffnung 14 abdeckende Kreisscheibe 16 durch Zurilckweichen
den Vorpressraum 12 vergrößern kann, so daß kurzzeitig auftretende Druckspitzen
abgebaut werden können und ein Zermahlen des Gutes sowie Festfahren der Schnecke
4 nicht mehr erfolgt.
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Wie die Fig. 3 zeigt, kann die Kreisscheibe 16 als drehangetriebene
aumelscheibe21 ausgebildet sein. Das hat den Vorteil, daß durch die Taumelbewegung
der Scheibe 21 ein Festbacken des Gutes im Vorpressraum 12 wirksam vermieden wird.
Statt der Taumelscheibe 21 können auch andere Elemente, bspw. eine Rührschnecke,
verwendet werden. Wie die Fig. 4 zeigt, kann die Wand 14 aber auch aus nachgiebigem
Material gebildet sein, wobei die Wand 14 mittels Federkraft (Feder 22) teilweise
in den Vorpressraum 12 und bei auftretenden Druckspitzen nach außen entgegen der
Kraft der Feder 22 gedrückt wird. In jedem Fall ist es empfehlenswert, die Kraft
der Federn (9, 17 bzw. 22) veränderbar auszubilden. Desweiteren kann insbesondere
bei dem Beispiel nach der Fig. 4 das Festbacken des Gutes im Vorpressraum 12 durch
auf die Wände und/oder diesen begrenzende Elemente aufgesetzte Vibratoren verhindert
werden.
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Wie die Figuren 5 und 6 zeigen, ist der Vorpressraum 12 in dem dargestellten
AusfUhrungsbeiapiel teilweise von elastischen Wänden 23 begrenzt, die ihrerseits
von einem starren Gehäuse 24 umgeben sind. Der von den elastischen Wänden 23 und
dem starren Gehäuse 24 gebildete Hohlraum ist von einer Flüssigkeit durchströmt,
wobei in der ,Abflußleitung ein einstellbares nicht dargestelltes Druckregelventil
eingebaut ist. Neben der
Möglichkeit der Ausdehnung der elastischen
Wände 23 bei plötzlich auftretenden Druckspitzen wird gleichzeitig die durch den
Kolben 13 erzeugte Reibungswärme abgeführt. Ebenso wie die Wandungen des Vorpressraumes
können auch Teile der Wandungen des Schneckengehäuses 3 ausweichbar gestaltet sein.
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Nach einem anderen Ausfmirungsbeispiel ist es möglich, daß das über
die Scheibe 11 in die Schnecke 4 eingeleitete Drehmoment nicht direkt sondern über
eine zwischengeschaltete vorgespannte Feder in die zugehörige Schneckenwelle 8 so
eingebracht wird, daß bei auftretendem Gutstau kurzzeitig eine Drehmomentspeicherung
erfolgt. Löst sich der Gutstau auf, wird die Schnecke drehung über das in der Feder
gespeicherte Drehmoment kurzzeitig beschleunigt.