DE843674C - Walzenbrikettpresse - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 10. JULI 1952

S 19571 VIb j 80 a

Walzenbrikettpresse

Es sind bereits (Patentschrift 631 779) Pressen mit sich tangierenden Walzen bekannt, bei welchen die eine der Walzen aus einem Aushöhlungen aufweisenden Zylinder und die andere aus einem glatten Zylinder besteht, deren besonderes Merkmal darin besteht, daß die Umfangsgeschwindigkeit des glatten Zylinders größer ist, als die des die Aushöhlungen aufweisenden Zylinders, und zwar wenigstens so groß, wie die Umfangsgeschwindigkeit des die Aushöhlungen aufweisenden Zylinders vermehrt um den doppelten Wert des Maßes des nach der Entformung des Briketts erfolgenden Aufquellens derselben.

Die hierdurch angestrebte Wirkung soll in einem besseren Pressen der Briketts bestehen, weil das Gleiten des glatten Zylinders gegenüber der Oberfläche des erzeugten Briketts und damit die Reibung, welche im Fall gleicher Geschwindigkeiten der beiden Formwalzen dadurch eintritt, daß im Augenblick der Entformung das Brikett sich infolge einer elastischen Ent spannung des Materials leicht aufbläht und daher seine Außenfläche, die sich in Kontakt mit der glatten Walze befindet, mit einer höheren Geschwindigkeit als der Umfangsgeschwindigkeit des glatten Zylinders bewegt wird, in Fortfall kommt.

Mit einer Presse dieser Art ist es jedoch nicht möglieh, die sehr hohen Drücke zu erzielen, die für das Agglomerieren gewisser Stoffe, wie beispielsweise von getrockneter Braunkohle, die ohne Bindemittel brikettiert werden, notwendig sind, denn die Oberfläche des glätten Zylinders nimmt das Material wegen des geringen Reibungskoeffizienten dieser Stoffe an einer völlig glatten Oberfläche aus Stahl sehr schwer mit.

Andererseits ist bereits vorgeschlagen worden, für die bindemittellose Brikettierung gewisser pulverförmiger Stoffe, wie von getrockneten Braunkohlen

oder Steinkohlen (welche die Anwendung außerordentlich hoher Drücke in der Größenordnung von 1500 bis 3000 kg/qcm bedingt), die mit den bekannten. Pressen mit sich tangierenden Walzen, deren beide miteinander zusammenwirkenden Formwalzen Aushöhlungen aufweisen, nicht durchführbar ist, Pressen mit sich tangierenden Walzen zu verwenden, welche es ermöglichen, solche Drücke zu erzielen.

Diese Pressen bestehen grundsätzlich aus zwei Form-

xo walzen, die gegeneinander gepreßt sind und im gegenläufigen Sinne mit der gleichen Geschwindigkeit- umlaufen. Die eine dieser Walzen ist auf ihrem Umfang mit einer oder mehreren glatten Rillen versehen, die mit der anderen Walze zusammenwirken, auf deren Umfang einer oder mehrere mit Aushöhlungen versehene Spurkränze vorgesehen sind. Das in den Rillen eingepreßte Material wird leicht in die Druckzone zwischen den Formwalzen mitgenommen. Infolgedessen wird sehr viel von dem Material zwischen die Formwalzen eingeführt, und der Druck, der sich beim Passieren der Zone in der Nähe der Achsebene der Walzen ergibt, ist sehr hoch.

Solche Pressen können sowohl mit sich außen wie mit sich innen tangierenden Walzen ausgeführt werden. Im letzteren Fall ist eine der Walzen als kreis-. förmiger Ring ausgebildet, dessen Innenfläche mit einer Innenwalze zusammenarbeitet. Besonders diese letztere Ausführungsform von Pressen ergibt außerordentlich "hohe Drücke, wie sie für die bindemittellose Brikettierung von pulverförmigen Stoffen notwendig sind. Jedoch besitzen diese Pressen den Nachteil, daß diese Agglomerate bzw. Briketts eine ungleichmäßige Dichte besitzen. Diese ist am vorwärtigen Ende wesentlich geringer als am rückwärtigen Ende. (Unter dem vorwärtigen Ende der Aushöhlungen ist das zu verstehen, welches sich im Sinne der Drehrichtung der mit Höhlungen versehenen Formwalzen vorn befindet oder, was auf das gleiche herauskommt, dasjenige, welches während der Drehung der Formwalzen zuerst die Ebene der Achsen der Walzen verläßt.) Dieser Unterschied der Dichte der Erzeugnisse ist häufig so groß, daß das vorwärtige Ende noch porös und damit nicht hinreichend fest ist, während das rückwärtige Ende zu stark zusammengepreßt ist und infolge des Zermalmens der Kohleteilchen und des Entweichens der aus der Masse unter dem hohen Druck ausgetriebenen Gase springt bzw. spaltet. Man kann daher in der Praxis nicht immer den für die Brikettierung des behandelten Materials notwendigen Druck erreichen, insbesondere, wenn es sich um verhältnismäßig elastische Stoffe handelt, wie pulverförmige getrocknete Braunkohle oder Steinkohlenstaub, die nicht mit einem flüssigen Bindemittel gemischt sind. Die pulverförmigen Ausgangsstoffe werden tatsächlich praktisch unzusammenpreßbar, sobald ihre augenscheinliche Dichte eine gewisse Grenze erreicht hat, die nahe der wirklichen Dichte der Körner des Stoffes liegt.

Diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist Zwöck der Erfindung.-

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Abbildungen erläutert, von denen

Fig. ι einen teilweisen Vertikalschnitt durch eine auf ihrem Umfang mit Aushöhlungen versehene Formwalze, die mit einer Walze mit glatten Rillen bzw. Aushöhlungen zusammenarbeitet, darstellt;

Fig. 2 ist eine entsprechende Ansicht in einem anderen Stadium der Bildung des Briketts;

Fig. 3 ist ein Horizontalschnitt gemäß Linie 4-4 der Fig. 2;

Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt durch eine Presse, bei welcher die eine der Formwalzen die Form eines Ringes besitzt;

Fig. 5 ist ein Schnitt gemäß Linie 5-5 der Fig. 4.

In der Fig. 1 ist eine Aushöhlung U₁, b_v C₁ der mit solchen Aushöhlungen versehenen Walze A dargestellt, die mit einer Rille g der mit solchen versehenen Walze B zusammenwirkt, und zwar in der Stellung, in welcher das vordere Ende U₁ der Aushöhlung gerade die Ebene der Achsen O₁-O₂ verläßt. In diesem Augenblick hat das vordere Ende des Briketts seine höchste Zusammendrückung erfahren und beginnt, nachdem es die Ebene der Achsen verlassen hat, sich aus dem Hohlraum herauszulösen oder sich zu entformen. In der Ebene O₁-O₂ sind die Oberflächen der beiden Formwalzen einander am meisten genähert. Jedoch hat das Material, welches sich in diesem Augenblick oberhalb dieser Ebene, rückwärts des Endes U₁ befindet, noch nicht seine obere Zusammenpressungsgrenze erreicht. In der in Fig. 2 dargestellten Stellung verläßt der Punkt O₁ des Profils der Aushöhlung die Ebene der Achsen O₁-O₂. Ein Vergleich der Fig. 1 und 2 ergibt, daß die vorwärtige Wandung a_x-b_x der Aushöhlung sich über der Rille g während des Durchtritts durch die Ebene der Achsen O₁-O₂ schließt, als ob die mit Aushöhlungen versehene Walze auf dem Boden der Rille g unter Verschwenkung um a_x im Sinne des Pfeiles f_x abrollte. Diese Bewegung bewirkt selbstverständlich eine Förderung des Materials teilweise nach der oberen Hälfte O₁-C₁ der Aushöhlung. Daher muß das rückwärtige Ende der Aushöhlung eine zusätzliche Materialmenge aufnehmen, die durch die vorwärtige Wandung desselben nach rückwärts gefördert wird. Es erhält damit mehr Material als die vorwärtige Hälfte a₁-b₁ der Aushöhlung (sein Füllungsgrad ist größer), und der Druck, dem das Material ausgesetzt ist, ist in der rückwärtigen Hälfte des Briketts höher als in der vorwärtigen Hälfte. Er kann sogar die Zusammenpressungsgrenze des Materials erreichen, während er an dem vorwärtigen Ende noch nicht ausreicht, um die Brikettierung der pulverförmigen Materialteilchen zu no bewirken.

Jedoch kann dieser Druck- oder Dichteunterschied der Erzeugnisse, der durch die Förderung des Materials nach dem rückwärtigen Ende des Hohlraums hervorgerufen wird, ausgeglichen werden, wenn gemäß der "5 Erfindung die Walze mit der Rille B eine Umfangsgeschwindigkeit erhält, die höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit der mit Aushöhlungen versehenen Walze A. In diesem Fall wird die ausgekehlte Walze B mit einer Voreilung gegenüber den Aushöhlungen der Walze A angetrieben und derart das in den Rillen eingepreßte Material nach dem vorwärtigen Ende der Aushöhlungen mitgenommen, wo es die durch die vordere Wandung der Aushöhlungen nach rückwärts beförderte Materialmenge ausgleicht. Auf diese Weise »25 wird die Füllung der Aushöhlungen vergleichmäßigt

und die Herstellung von völlig homogenen Agglomeraten bzw. Briketts möglich. Nichts steht nunmehr dem entgegen, die Füllung der Aushöhlungen bis auf den Wert zu steigern, der notwendig ist, um in allen Teilen eines Briketts den für eine befriedigende Agglomeration des behandelten Materials notwendigen Druck zu erreichen, gleichgültig wie groß dieser Druck sein muß. Dieser wird lediglich durch Rücksichten auf die Festigkeit der Presse begrenzt.

ίο Selbstverständlich könnten durch Vergrößerung des Unterschiedes der Geschwindigkeiten der beiden Walzen sogar Briketts erzeugt werden, die an ihrem vorderen Ende zu stark, dagegen an ihrem rückwärtigen Ende zu wenig gepreßt sind. Infolgedessen ist es, wenn völlig homogene Agglomerate und ein gleichmäßiger Druck auf allen ihren Teilen erzielt werden soll, zweckmäßig, für das behandelte Material einen solchen Unterschied der Umfangsgeschwindigkeiten zu wählen, daß die beiden Enden des Briketts im wesentlichen genau den gleichen Zusammenpressungsdrücken ausgesetzt sind.

Dieser Geschwindigkeitsunterschied kann je nach dem zu brikettierendem Stoff verschieden sein, denn er ist abhängig von dem Grad seines Anhaftens an der Oberfläche der Formwalzen. Praktisch liegt er in der Größenordnung von 10 bis 2O°/₀.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der leichten Entformung der Briketts als Folge des Geschwindigkeitsunterschiedes zwischen der mit Aushöhlungen versehenen Walze und der ausgekehlten Walze, welcher auf die in den Höhlungen zusammengepreßten Agglomerate eine Wirkung ausübt, die ihre Lösung aus den Auswölbungen erleichtert.

Die Fig. 2 und 3 der Abbildungen veranschaulichen eine Ausführungsform einer Presse nach der Erfindung.

Eine einzige Formwalze A weist Aushöhlungen α auf,

während die andere Walze B nur glatte Umfangsrillen g besitzt. Die Walze B wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit V₂ angetrieben, die höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit ^₁ der die Aushöhlungen aufweisenden Walze. Unter diesen Bedingungen wird das durch die Seitenwandungen x-y der Rillen erfaßte Material durch die Rillen g nach den vorwärtigen Enden der Aushöhlungen mitgenommen, wenn diese die Druckzone nahe der Ebene der Achsen O₁-O₂ der Walzen durchlaufen.

Die Erfindung ist auch anwendbar auf Pressen, deren beide Formwalzen verschiedene Durchmesser besitzen und insbesondere auf Pressen mit sich innen tangierenden Walzen (Fig. 4 und 5), bei welchen die eine Walze die Form eines Ringes C besitzt und sich in Kontakt mit der Formwalze A₁ auf ihrer Innenfläche befindet. In diesem Fall wird allgemein der Ring C mit Umfangsauskehlungen c versehen, während die Formwalze A₁ Aushöhlungen a, a_v a₂ aufweist. Selbstverständlich kann aber auch die umgekehrte Anordnung getroffen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Walzenbrikettpresse, deren eine Walze Aushöhlungen aufweist, die mit einer zweiten Walze zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Walze mit glatten Umfangsrillen ausgebildet ist, in die mit den Aushöhlungen versehene Kränze der ersten Walze eingreifen, und daß die Umfangsgeschwindigkeit der die Rillen aufweisenden Walze höher ist als die der die Aushöhlungen aufweisenden, und zwar um ein solches Maß, daß die Füllung der Aushöhlungen vergleichmäßigt wird.

2. Brikettpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Ringpresse ausgebildet ist. '

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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