EP1864790A2 - Presseinrichtung, insbesondere zum Entfeuchten von Metallspäne oder Schleifschlamm - Google Patents

Presseinrichtung, insbesondere zum Entfeuchten von Metallspäne oder Schleifschlamm Download PDF

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EP1864790A2
EP1864790A2 EP07104635A EP07104635A EP1864790A2 EP 1864790 A2 EP1864790 A2 EP 1864790A2 EP 07104635 A EP07104635 A EP 07104635A EP 07104635 A EP07104635 A EP 07104635A EP 1864790 A2 EP1864790 A2 EP 1864790A2
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EP
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receiving space
pressing
plunger
conically shaped
shaped receiving
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Marc Van Doorne
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Van Doorne bvba
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Van Doorne bvba
Mann and Hummel GmbH
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    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/32—Presses specially adapted for particular purposes for consolidating scrap metal or for compacting used cars
    • B30B9/327—Presses specially adapted for particular purposes for consolidating scrap metal or for compacting used cars for briquetting scrap metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/224—Extrusion chambers
    • B30B11/225—Extrusion chambers with adjustable outlet opening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/26—Extrusion presses; Dies therefor using press rams
    • B30B11/265—Extrusion presses; Dies therefor using press rams with precompression means

Definitions

  • the invention relates to a pressing device for dehumidifying metal chips or abrasive slurry according to the preamble of independent claim 1.
  • Pressing equipment is used to compress mud waste or other material. These devices usually consist of a container from which this material is fed to a compression chamber. In this press chamber acts a pressure generator that compresses the material. If a dehumidification of the material is required, the liquid is simultaneously derived from the material within the pressing chamber by appropriate measures.
  • This device consists of a press screw, which is arranged within a screw shell.
  • the material to be pressed is fed via an entry port of the press screw, whereby the residual moisture in the area of the processing tools evaporates as a result of the amount of heat generated during processing and escapes as a vapor flow through the screw shell.
  • the device has an expansion space through which the escaping vapor flow is passed. The expansion space is part of the shell shell.
  • a disadvantage of this device is the fact that due to the screw compressor principle only a relatively small compression of the supplied material is generated.
  • the invention has for its object to provide a pressing device, in particular for dehumidifying metal chips or Schleifischlamm, which works efficiently and achieves a high press performance at the same time high degree of dryness.
  • the main advantage of the invention is that a conically shaped receiving space is provided for the compact, d. H. in these, the material is conveyed with the plunger.
  • This conically shaped receiving space is variable in terms of volume, d. H. at least one wall of this receiving space is arranged openable. If the back pressure on the plunger rises above a certain level due to the material to be compressed, this receiving space opens to reduce this back pressure. Thus, a balance between the pressure of the plunger and the counter pressure takes place. At the same time, the opening of the receiving space causes the compact to exit, for example into a subsequent collecting container.
  • the plunger and the receiving space are rectangular or have a polygonal shape.
  • the plunger and the conical shaped receiving space are cylindrical.
  • a further pressing piston can be arranged, which first compresses the material fed in the pressing space in a direction arranged at 90 degrees to the pressing piston.
  • an opening for the discharge of liquid from the pressing space is provided.
  • the liquid can subsequently be discharged via openings in the baling chamber or baling chamber via openings, slots or the like.
  • the plunger are hydraulically actuated. This has the advantage that via the hydraulic pressure of the first plunger a control for opening the wall of the conically shaped receiving space is possible.
  • this consists of two concentric half shells, one of the half shells is pivotally movable to the further half-shell. This ensures that the recording room can open.
  • the conveyor is a screw conveyor and passes from this to be dehumidified material in the press room, initially two perpendicular pressing piston press the material and simultaneously move in front of the first plunger.
  • the receiving space formed by the two plungers corresponds to the diameter of the first plunger. After this pre-compression, the material moves through the first plunger in the direction of the conically shaped receiving space.
  • the perspective view of a pressing device 10 shows a container 11, in which the material to be dehumidified 12 is located.
  • a screw conveyor 13 is arranged, which is moved by a drive 14.
  • the container has an opening 16 in the discharge area 15.
  • a chamber is provided as a pressing space 17.
  • the plunger 18, 19 and 20 act.
  • Each plunger is actuated by a hydraulic unit.
  • a dehumidifying chamber 21 which consists of a hollow cylinder, said hollow cylinder has slots 21a through which liquid can be discharged (see also Fig. 2a). Downstream of this dehumidifying space 21 is a conical receiving space 22. Conical in this case means that the diameter of the receiving space 22 decreases from the dehumidifying space 21 to the opposite outlet. At the outlet, a guide channel 23 is provided. Below the dehumidifying space 21 is a drip pan 24 for receiving liquid.
  • the dehumidifying and pressing of the material takes place according to the following scheme: First, the material 12 contained in the container 11 is conveyed by the conveyor screw 13 into the pressing space 17. After a certain amount is in the pressing chamber 17, the plunger 18, subsequently the plunger 19 and then the plunger 20 is actuated in the direction of arrow. As a result, the material is compressed and formed into a cylindrical strand of material due to the plunger shapes.
  • the shaping takes place on the one hand by the flat front surface of the plunger 18, by the semicircular curved front surface of the plunger 19 and by the rigid, the plunger 19 opposite wall, which is also semi-circular shaped (not shown) and part of the pressing chamber 17 forms.
  • the plunger 20 further compresses the thus formed material and pushes it through the dehumidifying space 21 in the direction of the receiving space 22 therethrough.
  • FIG. 2 also shows in a perspective view the pressing device according to FIG. 1, however, in the pressing mode. Identical parts are provided with the same reference numerals. This means that both the plunger 18 and the plunger 19 are in the end position.
  • the pressing piston 20 moves in the direction of the dehumidifying space 21 and thus pushes the material into the conically shaped receiving space 22.
  • the compacted and dehumidified material 25 emerges from the receiving space 22, is guided via the guide channel 23 to a receiving box 26 where it is collected and can be disposed of.
  • the principle of the receiving space 22 is explained in more detail in Figures 3, 4 and 5.
  • FIG. 3 shows a half shell 27 as one half of the conically shaped receiving space 22.
  • the inlet diameter D1 corresponds to the diameter of the pressing piston 20.
  • the outlet diameter D2 is slightly smaller. The reduction between inlet diameter and outlet diameter is about 5 - 10 mm. This means that the material, if it is moved by the plunger 20 in the conically shaped receiving space undergoes a further compression.
  • FIG. 4 shows the material 12 in the conically shaped receiving space 22, which, as already mentioned, consists of two half shells, half shell 27 and half shell 28.
  • the two half-shells in the region of the contact region 29 are positively against one another. Since the material in the receiving space 22 is subjected to further compression, the pressure of the pressing piston 20 must forcibly increase. So that the pressure which is ultimately generated by the hydraulic pressure of the plunger, does not rise above a certain pressure limit, one of the two half-shells can move laterally away, in this example, the half-shell 27.
  • This half-shell is either spring-loaded on the half-shell 28 in the contact area 29 or is supported via another hydraulic cylinder (not shown).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Presseinrichtung für das Pressen und Entfeuchten von Metallspäne oder Schleifschlamm, bestehend aus einem Behälter (11), einer Fördereinrichtung (13) und Presskolben (18,19,20), wobei das zu entfeuchtende Material mit einer Fördereinrichtung (13) in einen Pressraum geführt wird und dort Presskolben zur Entfeuchtung und zum Verdichten des Materials führen, wobei ein konisch geformter Aufnahmeraum (22) vorgesehen ist, in welchen das Material mit einem Presskolben gefördert wird. Wenigstens eine Wand des konisch geformten Aufnahmeraumes (22) ist öffenbar angeordnet, und zwar derart, dass eine Entlastung des Presskolbens bewirkt wird.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Presseinrichtung zum Entfeuchten von Metallspäne oder Schleifischlamm nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
    • Stand der Technik
  • Presseinrichtungen dienen zum Komprimieren von Schlammabfällen oder sonstigem Material. Diese Einrichtungen bestehen üblicherweise aus einem Behälter, aus dem dieses Material einer Presskammer zugeführt wird. Auf diese Presskammer wirkt ein Druckerzeuger, der das Material verdichtet. Sofern eine Entfeuchtung des Materials erforderlich ist, wird gleichzeitig durch entsprechende Maßnahmen die Flüssigkeit aus dem Material innerhalb der Presskammer abgeleitet.
  • Aus der DE102 004 035 260 A1 sind eine Vorrichtung und eine Verfahren zum Herstellen von Presslingen bekannt. Diese Vorrichtung besteht aus einer Pressschnecke, die innerhalb eines Schneckenmantels angeordnet ist. Das zu pressende Gut wird über einen Eintragsstutzen der Pressschnecke zugeleitet, wobei die Restfeuchte im Bereich der Bearbeitungswerkzeuge infolge der bei der Bearbeitung entstehenden Wärmemenge verdampft und als Dampfströmung durch den Schneckenmantel entweicht. Die Vorrichtung weist einen Expansionsraum auf, durch welchen die entweichende Dampfströmung geleitet wird. Der Expansionsraum ist Teil des Schneckenmantels. Ein Nachteil dieser Einrichtung ist darin zu sehen, dass aufgrund des Schneckenverdichterprinzips nur eine relativ geringe Verdichtung des zugeführten Materials erzeugt wird.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presseinrichtung, insbesondere zum Entfeuchten von Metallspäne oder Schleifischlamm, zu schaffen, die effizient arbeitet und eine hohe Pressleistung bei gleichzeitig hohem Trocknungsgrad erzielt.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 durch deren kennzeichnende Merkmale gelöst.
  • Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, dass ein konisch geformter Aufnahmeraum für den Pressling vorgesehen ist, d. h. in diesen wird das Material mit dem Presskolben gefördert. Dieser konisch geformte Aufnahmeraum ist hinsichtlich seines Volumens variabel gestaltet, d. h. wenigstens eine Wand dieses Aufnahmeraums ist öffenbar angeordnet. Sofern der Gegendruck auf den Presskolben aufgrund des zu verpressenden Materials über ein bestimmtes Maß ansteigt, öffnet sich dieser Aufnahmeraum, um diesen Gegendruck zu reduzieren. Damit findet ein Ausgleich zwischen dem Druck des Presskolbens und dem Gegendruck statt. Gleichzeitig bewirkt das Öffnen des Aufnahmeraums ein Austreten des Presslings beispielsweise in einen nachfolgenden Auffangbehälter.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind der Presskolben und der Aufnahmeraum rechteckig gestaltet oder weisen eine Vieleckform auf. Zweckmäßigerweise sind der Presskolben und der konisch geformte Aufnahmeraum zylindrisch gestaltet. Zur Erhöhung der Verdichtung des Materials kann ein weiterer Presskolben angeordnet sein, der das im Pressraum zugeführte Material zunächst in einer um 90 Grad zum Presskolben angeordneten Richtung verpresst.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, weitere Presskolben anzuordnen, um in Bezug auf die Bewegungsrichtung des ersten Presskolbens in radialer Richtung eine Vorverpressung des Materials zu bewirken.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Öffnung zum Austritt von Flüssigkeit aus dem Pressraum vorgesehen. Die Flüssigkeit kann über Öffnungen im Pressraum oder Pressraum nachfolgend über Öffnungen, Schlitze oder ähnlichem abgeführt werden.
  • Zweckmäßigerweise sind die Presskolben hydraulisch betätigt. Dies hat den Vorteil, dass über den Hydraulikdruck des ersten Presskolbens eine Steuerung zum Öffnen der Wand des konisch geformten Aufnahmeraums möglich ist.
  • In einer konstruktiven Ausgestaltung des Aufnahmeraums besteht dieser aus zwei konzentrischen Halbschalen, wobei eine der Halbschalen schwenkbar zu der weiteren Halbschale bewegbar ist. Damit wird gewährleistet, dass der Aufnahmeraum sich öffnen kann. Eine Weiterbildung der Erfindung mit einer konkreten Ausgestaltung sieht vor, dass die Fördereinrichtung eine Förderschnecke ist und von dieser das zu entfeuchtende Material in den Pressraum gelangt, wobei zunächst zwei rechtwinklig zueinander stehende Presskolben das Material verpressen und gleichzeitig vor den ersten Presskolben bewegen. Der durch die beiden Presskolben gebildete Aufnahmeraum entspricht dabei dem Durchmesser des ersten Presskolbens. Nach dieser Vorverpressung erfolgt eine Bewegung des Materials durch den ersten Presskolben in Richtung des konisch geformten Aufnahmeraums.
  • Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    die perspektivische Darstellung einer Presseinrichtung im Befüllmodus,
    Fig. 2
    die perspektivische Darstellung einer Presseinrichtung im Pressmodus,
    Fig. 2a
    eine Schnittdarstellung des Entfeuchtungsraumes der Presseinrichtung,
    Fig. 3
    die Halbschale eines konisch geformten Aufnahmeraums,
    Fig. 4
    eine Schnittdarstellung durch den konisch geformten Aufnahmeraum in der geschlossenen Stellung und
    Fig. 5
    eine Schnittdarstellung durch den konisch geformten Aufnahmeraum mit geöffneter Halbschale.
    Ausführungsform(en) der Erfindung
  • Die perspektivische Darstellung einer Presseinrichtung 10 zeigt einen Behälter 11, in welchen sich das zu entfeuchtende Material 12 befindet. Im Behälter 11 ist eine Förderschnecke 13 angeordnet, die über einen Antrieb 14 bewegt wird. Der Behälter besitzt im Austragbereich 15 eine Öffnung 16. Im Austragbereich ist eine Kammer als Pressraum 17 vorgesehen. Auf diesen Pressraum 17 wirken die Presskolben 18, 19 und 20 ein. Jeder Presskolben wird von einer Hydraulikeinheit betätigt.
  • Am Materialausgang des Pressraums 17 ist zunächst ein Entfeuchtungsraum 21 vorgesehen, der aus einem Hohlzylinder besteht, wobei dieser Hohlzylinder Schlitze 21a aufweist, durch welche Flüssigkeit abgeleitet werden kann (siehe auch Fig. 2a). Diesem Entfeuchtungsraum 21 nachgeschaltet ist ein konischer Aufnahmeraum 22. Konisch bedeutet in diesem Fall, dass sich der Durchmesser des Aufnahmeraums 22 ausgehend von dem Entfeuchtungsraum 21 zum gegenüberliegenden Austritt hin verringert. Am Austritt ist ein Führungskanal 23 vorgesehen. Unterhalb des Entfeuchtungsraumes 21 befindet sich eine Auffangwanne 24 zur Aufnahme von Flüssigkeit.
  • Das Entfeuchten und Pressen des Materials erfolgt nach folgendem Schema: Zunächst wird das in dem Behälter 11 befindliche Material 12 durch die Förderschnecke 13 in den Pressraum 17 gefördert. Nachdem sich eine bestimmte Menge in dem Pressraum 17 befindet, wird der Presskolben 18, nachfolgend der Presskolben 19 und anschließend der Presskolben 20 jeweils in Pfeilrichtung betätigt. Dadurch wird das Material verdichtet und aufgrund der Presskolbenformen zu einem zylindrischen Materialstrang geformt. Die Formung erfolgt einerseits durch die ebene Frontfläche des Presskolbens 18, durch die halbkreisförmig gewölbte Frontfläche des Presskolbens 19 und durch die starre, dem Presskolben 19 gegenüberliegende Wand, die ebenfalls halbkreisförmig geformt ist (nicht dargestellt) und Teil des Pressraums 17 bildet. Der Presskolben 20 verdichtet das derart geformte Material weiter und schiebt es durch den Entfeuchtungsraum 21 in Richtung des Aufnahmeraums 22 hindurch.
  • Figur 2 zeigt ebenfalls in einer perspektivischen Darstellung die Presseinrichtung gemäß Figur 1 jedoch im Pressmodus. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dies bedeutet, dass sich sowohl der Presskolben 18 als auch der Presskolben 19 in der Endposition befinden. Der Presskolben 20 bewegt sich in Richtung des Entfeuchtungsraumes 21 und schiebt damit das Material in den konisch geformten Aufnahmeraum 22. Das verdichtete und entfeuchtete Material 25 tritt aus dem Aufnahmeraum 22 heraus, wird über den Führungskanal 23 zu einer Aufnahmebox 26 geleitet, wo es gesammelt und entsorgt werden kann. Das Prinzip des Aufnahmeraums 22 wird in den Figuren 3, 4 und 5 näher erläutert.
  • Figur 3 zeigt eine Halbschale 27, und zwar als eine Hälfte des konisch geformten Aufnahmeraums 22. Der Eintrittsdurchmesser D1 entspricht dem Durchmesser des Presskolbens 20. Der Austrittsdurchmesser D2 ist geringfügig geringer. Die Reduzierung zwischen Eintrittsdurchmesser und Austrittsdurchmesser beträgt etwa 5 - 10 mm. Dies bedeutet, dass das Material, sofern es durch den Presskolben 20 in den konisch geformten Aufnahmeraum bewegt wird, eine weitere Verdichtung erfährt.
  • Figur 4 zeigt das Material 12 in dem konisch geformten Aufnahmeraum 22, der - wie bereits erwähnt - aus zwei Halbschalen, und zwar Halbschale 27 und Halbschale 28, besteht. In der Ausgangsposition liegen die beiden Halbschalen im Bereich des Kontaktbereiches 29 formschlüssig aneinander. Da das Material in dem Aufnahmeraum 22 einer weiteren Verdichtung ausgesetzt ist, muss sich zwangsweise der Druck des Presskolbens 20 erhöhen. Damit der Druck, der letztendlich von der Hydraulik des Presskolbens erzeugt wird, nicht über einen bestimmten Druckgrenzwert hinaus ansteigt, lässt sich eine der beiden Halbschalen seitlich weg bewegen, in diesem Beispiel die Halbschale 27. Diese Halbschale liegt entweder federbelastet an der Halbschale 28 im Kontaktbereich 29 an oder wird über einen weiteren hydraulischen Zylinder gestützt (nicht dargestellt). Insbesondere besteht die Möglichkeit, diesen Zylinder bei der Überschreitung des Grenzwertes für den Presskolben 20 zu entlasten, so dass letztendlich die Halbschale 27 ausweicht und, wie in Figur 5 dargestellt, das Austreten des gepressten und getrockneten Materials 25 aus dem Aufnahmeraum 22 ermöglicht. Durch das Wechselspiel zwischen dem Maximaldruck des Presskolbens 20 und dem Ausweichen der Halbschale 27 werden ein Überschreiten eines Pressgrenzwertes und damit eine eventuelle Beschädigung eines Teiles der Presseinrichtung wirksam vermieden. Dies erfolgt bei einem hydraulischen System beispielsweise dadurch, dass dieser Druck ab einem bestimmten Grenzwert des hydraulischen Pressdruckes am Presskolben 20 ein Ventil öffnet, welches zu einer Entlastung der Haltekraft für die Halbschale 27 führt. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, anstelle einer Hydraulik einen elektromotorischen Antrieb für die Presskolben oder einen der Presskolben zu verwenden. Analog zu der hydraulischen Anordnung ist der elektrische Aufbau so gestaltet, dass bei einem Überschreiten eines maximalen Laststromes ein Öffnen des Aufnahmeraumes 22 gewährleistet ist. Sobald die maximale Presskraft durch das Öffnen der Halbschale wieder abnimmt, wird diese geschlossen, so dass ein Ausgleich zwischen maximaler Presskraft und Durchmesserveränderung im Aufnahmeraum zustande kommt.

Claims (8)

  1. Presseinrichtung, insbesondere zum Entfeuchten von Metallspäne oder Schleifschlamm, bestehend aus einem Behälter, einer Fördereinrichtung, wenigstens eines Presskolbens, wobei das zu entfeuchtende Material aus dem Behälter mit der Fördereinrichtung zu dem Presskolben geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein konisch geformter Aufnahmeraum vorgesehen ist, in welchem das Material mit dem Presskolben gefördert wird, wobei wenigstens eine Wand des konisch geformten Aufnahmeraumes verschiebbar angeordnet ist, derart, dass eine Entlastung des Presskolbens bewirkt wird.
  2. Presseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Presskolben und der konisch geformte Aufnahmeraum zylindrisch gestaltet sind.
  3. Presseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Presskolben und der Aufnahmeraum eine Rechteckform oder eine Vieleckform aufweisen.
  4. Presseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Presskolben angeordnet ist, der eine Verpressung des Materials in eine Richtung, die um 90 Grad versetzt zu dem ersten Presskolben ist, bewirkt.
  5. Presseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flüssigkeitsaustritt im Bereich des konisch geformten Aufnahmeraums oder vor dem konisch geformten Aufnahmeraum vorgesehen ist.
  6. Presseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Presskolben hydraulisch betätigt sind und bei einem Hydraulikdruck am ersten Presskolben, der über einen bestimmten Wert steigt, die Wand über einen Entlastungskolben verschoben wird.
  7. Presseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der konisch geformte Aufnahmeraum aus zwei konzentrischen Halbschalen besteht, wobei eine der Halbschalen schwenkbar zu der ersten Halbschale bewegbar gelagert ist.
  8. Presseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung eine Förderschnecke ist und das zu entfeuchtende Material von der Fördereinrichtung in eine Kammer gelangt, die vor dem konisch geformten Aufnahmeraum vorgesehen ist, wobei zwei rechtwinklig zueinander stehende Presskolben vorgesehen sind, die das Material verpressen und gleichzeitig vor den ersten Presskolben bewegen und der in der Endstellung der beiden Presskolben erzielte Aufnahmeraum dem Durchmesser des ersten Presskolbens entspricht und der erste Presskolben eine Bewegung des Materials in Richtung des konisch geformten Aufnahmeraums bewirkt.
EP07104635A 2006-06-07 2007-03-22 Presseinrichtung, insbesondere zum Entfeuchten von Metallspäne oder Schleifschlamm Withdrawn EP1864790A3 (de)

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