EP0332187A1 - Presszange insbesondere für Brikettierpressen - Google Patents

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EP0332187A1
EP0332187A1 EP89104186A EP89104186A EP0332187A1 EP 0332187 A1 EP0332187 A1 EP 0332187A1 EP 89104186 A EP89104186 A EP 89104186A EP 89104186 A EP89104186 A EP 89104186A EP 0332187 A1 EP0332187 A1 EP 0332187A1
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EP
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actuator
jaws
section
pliers according
jaw
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Waldemar Adelmann
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ADELMANN AG TE KARLSTADT, BONDSREPUBLIEK DUITSLAND
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ADELMANN AG
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to pressing tongs, in particular for briquetting presses with at least two jaws, which form the passage cross section for the material to be pressed, of which at least one is essentially radially adjustable for changing the passage cross section and which is connected to an actuator.
  • Crimping pliers are generally known and are used in the compression and briquetting of a large number of substances, in particular waste materials, such as dust and chips from wood and plastic, straw, paper, textiles, plant waste, etc.
  • waste materials such as dust and chips from wood and plastic, straw, paper, textiles, plant waste, etc.
  • the material is fed to a briquetting press working as a piston extrusion press, the material to be pressed is first compressed, pushed out in the form of a strand and fed to the pressing tongs. Then a further compression takes place in that the movement of the extruded material is opposed to resistance, the properties of the finished briquette being influenced and determined by appropriate adjustment of the pressing tongs.
  • At least one jaw of the pressing tongs is movably mounted in order to change the passage cross section shape.
  • this jaw is fastened about a pivot axis which runs in the manner of a segment with respect to the passage and is more or less pressed down by an actuator acting behind it.
  • the incoming material to be pressed is forced in the area of the swivel axis by a comparatively narrow cross section in the entrance area of the pressing tongs, which results in a very high wear of the pressing tongs in this area.
  • the inlet cross section is additionally narrowed by the outer, then inwardly moving, edges of the jaw.
  • the pressure increases, which can lead to complete blockage and the drive motor being switched off.
  • the briquetting press is switched on again, since the material to be pressed, which first reaches the pressing tongs and is cooled in the pressing tools, is then particularly solidified, often leading to starting difficulties and damage to the machine.
  • the invention has the task of improving such pressing tongs in such a way that the same density of the finished briquette can be achieved despite different materials and inhomogeneous pressing material.
  • This object is achieved according to the invention in that the actuator engages approximately in the center, that the jaw is pivotally attached around the point of application of the actuator and that a force acting in the opening direction acts on the jaw on the inlet side.
  • the jaw experiences a force which acts essentially in the radial direction on the center of the passage cross-section, by means of which the compression of the material to be pressed takes place.
  • the connection between the jaws and the actuator is pivotable, so that a pendulum movement is possible. It allows adaptation to passage cross sections that change over the entire length of the pressing tongs. If there are areas of higher material density within the pressing tongs, a compensating movement in the sense of a larger cross section in this area can take place solely due to the pendulum movement while the pressing tongs pass through. The result is a briquette of homogeneous density, but with slight changes in diameter.
  • One jaw is adjustable in the radial direction, but is held in place in the axial direction. A possible implementation is the attachment of a bolt that engages in the fixed jaws. Carrying it in the direction of movement of the material to be pressed is then definitely excluded.
  • a force that opens the jaws acts on the inlet side.
  • the actuator there is a balance between the force exerted on the jaws by the actuator and, on the other hand, the sum of the opposing forces generated from the press material being pressed and the counter-forces on the inlet side.
  • the advantages achievable by the invention consist in the possibility of adapting to different densities of pressed material and the homogenization of the briquette by changing the strand diameter.
  • the control range is significantly enlarged and the possible uses with regard to the different materials are expanded.
  • overloading, stalling or damage to the machine is largely avoided by opening on the inlet side when the machine is switched on, wear is considerably reduced, which extends the service life accordingly.
  • the actuator With regard to the control of the actuator, provision is made to increase the passage cross section when the flow resistance increases. Conversely, a reduction in the flow cross section should occur with a lower flow resistance.
  • the actuator becomes according to the flow resistance and thus controlled depending on the load. With a high density of the material to be pressed, the flow resistance increases. It is preferred to detect the flow resistance indirectly by detecting the power consumption of the drive motor and using it to control the actuator. This takes advantage of the fact that an increase in the flow resistance causes an increase in the power consumption of the drive motor or is noticeable in a higher load. The direct detection of the flow resistance is then not necessary.
  • the movement of the jaw outwards is limited by a stop.
  • the stop is on the inlet side, it is limited by the force acting there in the opening direction.
  • the rounding of the contact surface of the stop is advantageous because a large-area contact and a corresponding flow of force is then possible. It is preferred to have the center of curvature of the rounding of the contact surface coincide with the axis of rotation of the jaw with the opening on the input side being at its maximum.
  • Hydraulic or pneumatic cylinders or threaded spindles or springs can be used as actuators find that must be axially displaceable in the latter case to change the force exerted. The same applies to the implementation of the intake-side force, but the use of springs is particularly preferred.
  • a cylinder 3 which transmits a force essentially in the radial direction via a bolt 4. It shifts the upper jaw 2 in the radial direction and thereby changes the passage cross section.
  • the function of the bolt 4 is to allow a pendulum movement of the upper jaw 2 in order to be able to compensate for local fluctuations in density of the material to be pressed.
  • a pressing pin 5 is fastened to the upper jaw 2, which engages in a correspondingly vertically extending slot 6 in the lower jaw 1 and is displaceable.
  • the vertical mobility is also necessary because the springs 7, which are supported on the lower jaw 1, bear against the upper jaw 2 or the pressing tongs 5 and act in the opening direction.
  • the springs 7 ensure that the pressing tongs are always open on the input side to better accommodate the material to be conveyed, which is conveyed in the direction of the arrow.
  • the amplitude of the displacement occurring radially outwards by the springs 7 is limited by an adjustable stop 8.
  • the contact surface 9 is rounded, preferably in the form of a Circular arc, the center of which coincides with the axis of rotation of the jaw 2 around the pressing pin 5.
  • the particularly endangered inlet-side edges of the passage cross section are equipped with sealing shells 10 and wear strips 11.
  • the result is a pressing tongs that allows the production of briquettes of homogeneous density, even with different materials and inhomogeneous material to be pressed, with a longer service life.

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Abstract

Preßzange aus mindestens zwei Backen (1,2), die den Durchlaßquerschnitt für ein Preßgut bilden, wobei zum Verändern des Durchlaßquerschnitts ein Backen (2) radial verstellbar ist und mit einem Stellglied in Verbindung steht. Es wird vorgeschlagen, daß das Stellglied in etwa mittig angreift, der Backen (2) um den Angriffspunkt des Stellgliedes pendelnd befestigt ist und einlaßseitig eine in Öffnungssinn wirkende Kraft angreift.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Preßzange insbesondere für Brikettierpressen mit mindestens zwei Backen, die den Durchlaßquerschnitt für das Preßgut bilden, von den wenigstens eine zum Verändern des Durch­laßquerschnitts im wesentlichen radial verstellbar ist und die mit einem Stellglied in Verbindung steht.
  • Preßzangen sind allgemein bekannt und werden bei der Verdichtung und Brikettierung einer Vielzahl von Stoffen, insbesondere Abfallstoffe, wie beispiels­weise Staub und Spänen aus Holz und Kunststoff, Stroh, Papier, Textilien, Pflanzenabfälle usw. ein­gesetzt. Hierzu wird als Material einer als Kolben­strangpresse arbeitenden Brikettierpresse zugeführt, das Pressgut zunächst verdichtet, in Form eines Stranges ausgeschoben und der Preßzange zugeführt. Dann erfolgt eine weitere Verdichtung dadurch, daß der Bewegung des strangförmigen Preßgutes ein Wider­stand entgegengesetzt wird, wobei die Eigenschaf­ten des fertigen Briketts durch entsprechende Ein­stellung der Preßzange beeinflußt und bestimmt wird.
  • Um trotz Schwankungen in der Zusammensetzung, Ver­dichtbarkeit und den Gleiteigenschaften des Preß­gutes ein homogenes Endprodukt zu erreichen, ist wenigstens eine Backe der Preßzange bewegbar gela­gert, um den Durchlaßquerschnitt veränderbar zu gestalten. Hierzu ist diese Backe um eine im Bezug auf den Durchlaß segmentartig verlaufende Schwenk­achse befestigt und über ein dahinter angreifendes Stellglied mehr oder weniger nach unten gepreßt. Bei Erhöhung des Drucks des Preßgutes wird der durch die Backen gebildete Durchlaßquerschnitt vergrößert. Umgekehrt wird bei Druckabnahme der Querschnitt verkleinert, so daß man über die Quer­schnittsveränderung einen Druckausgleich und als Resultat davon eine gleichmäßige Verdichtung des Preßstranges erhält. Bei derartigen Konstruktio­nen wird im Eingangsbereich der Preßzange das an­kommende Preßgut im Bereich der Schwenkachse durch einen vergleichsweise engen Querschnitt ge­zwungen, was in diesem Bereich einen sehr hohen Verschleiß der Preßzange zur Folge hat. Insbeson­dere bei hochverdichtetem Preßgut, d.h. bei aus­gangsseitig sich öffnender Zange wird der Einlaß­querschnitt durch die äußeren, dann nach innen zu sich bewegenden Berandungen der Backe zusätzlich noch verengt. Bedingt durch diese Verengung steigt der Preßdruck an, was zur völligen Blockade und zum Ausschalten des Antriebsmotors führen kann. Ähnliches gilt auch bei erneutem Einschalten der Brikettierpresse, da das als erstes die Preßzange erreichende, in den Preßwerkzeugen abgekühlte Preßgut dann besonders verfestigt ist, häufig zu Anlaufschwierigkeiten und Schäden an der Maschine führt.
  • Aus diesen Gründen hat sich die Erfindung die Verbesserung derartiger Preßzangen dahingehend zur Aufgabe gemacht, daß trotz unterschiedlicher Materialien und inhomogenen Preßgutes die gleiche Dichte des fertigen Briketts erzielt werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß da­durch, daß das Stellglied in etwa mittig an­greift, daß der Backen um den Angriffspunkt des Stellgliedes pendelnd befestigt ist und daß am Backen einlaßseitig eine im Öffnungssinn wirken­de Kraft angreift.
  • Der Backen erfährt durch das Stellglied eine im we­sentlichen in radialer Richtung auf das Zentrum des Durchlaßquerschnitts zu wirkende Kraft, durch die letztlich die Verdichtung des beaufschlagten Preß­gutes erfolgt. Die Verbindung zwischen Backen und Stellglied ist schwenkbar ausgebildet, so daß ei­ne Pendelbewegung möglich wird. Sie gestattet die Anpassung an über die gesamte Länge der Preßzange sich ändernde Durchlaßquerschnitte. Befinden sich innerhalb der Preßzange Bereiche höherer Material­dichte, kann allein aufgrund der Pendelbewegung während des Durchlaufens der Preßzange eine Aus­gleichsbewegung im Sinne eines in diesem Bereich größeren Querschnittes erfolgen. Das Ergebnis ist ein Brikett homogener Dichte, jedoch mit geringfü­gigen Änderungen des Durchmessers. Dabei ist eine Backe in radialer Richtung verstellbar, in axialer Richtung hingegen festgehalten. Eine mögliche Reali­sierung ist die Anbringung eines in den raumfesten Backen eingreifenden Bolzens. Eine Mitführung in Be­wegungsrichtung des Preßgutes ist dann mit Sicher­heit ausgeschlossen.
  • Einlaßseitig wirkt eine den Backen öffnende Kraft. Während des Betriebes herrscht ein Gleichgewicht zwischen dem durch das Stellglied auf den Backen ausgeübte Kraft und andererseits der Summe der aus dem beaufschlagten Preßgut erzeugten und der ein­laßseitigen Gegenkräfte.
  • Bei geringer Kraftausübung mit Hilfe des Stell­gliedes ist der Backen einlaßseitig weit geöffnet. Dies hat den entscheidenden Vorteil, daß bei er­neutem Einschalten das gerade zu Beginn des Preß­stranges befindliche Preßgut besonders problem­los in die Preßzange gelangen kann. Die besondere Bedeutung besteht darin zu vermeiden, daß das mit Einschalten anfänglich die Preßzange erreichende Preßgut in besonderer Weise hart und verfestigt ist, sich leicht einlaßseitig in der Preßzange verklemmt und die Maschine zum Stillstand bringt oder in besonders häufiger Weise Verschleißschäden am Preßzangen-Oberteil bedingt.
  • Die durch die Erfindung erreichbaren Vorteile be­stehen in der Möglichkeit der Anpassung an unter­schiedliche Preßgutdichten und der Homogenisierung des Brikettes über die Änderung des Strangdurch­messers. Gegenüber herkömmlichen Maschinen wird der Regelbereich wesentlich vergrößert sowie die Einsatzmöglichkeiten im Hinblick auf die verschie­denen Materialien erweitert. Vor allem wird durch das einlaßseitige Öffnen im Einschaltmoment ein Überlasten, Abwürgen oder Beschädigen der Maschine weitgehendst vermieden, der Verschleiß wird erheb­lich reduziert, was die Lebensdauer entsprechend verlängert.
  • In vorteilhafter Weiterbildung wird im Hinblick auf die Steuerung des Stellgliedes vorgesehen, den Durchlaßquerschnitt bei sich erhöhendem Durchfluß­widerstand zu vergrößern. Umgekehrt soll bei ge­ringerem Durchflußwiderstand eine Verkleinerung des Durchflußquerschnittes eintreten. Das Stell­glied wird entsprechend dem Durchflußwiderstand und damit lastabhängig gesteuert. Bei hoher Dichte des Preßgutes vergrößert sich der Durchflußwider­stand. Bevorzugt ist, den Durchflußwiderstand mit­telbar dadurch zu erfassen, daß die Leistungsauf­nahme des Antriebsmotors erfaßt und zur Steuerung des Stellgliedes benutzt wird. Hierbei macht man sich zunutze, daß eine Vergrößerung des Durchfluß­widerstandes eine Erhöhung der Leistungsaufnahme des Antriebsmotors bewirkt, bzw. sich in einer hö­heren Belastung bemerkbar macht. Die unmittelbare Erfassung des Durchflußwiderstandes ist dann nicht erforderlich.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Bewe­gung des Backens nach außen über einen Anschlag begrenzt. Für den Fall, daß sich der Anschlag ein­laßseitig befindet, wird sie durch die dort im Öff­nungssinne wirkende Kraft anschlagmäßig begrenzt.
  • Mit Erreichen des Anschlages ergeben sich in kine­matischer Hinsicht etwa die gleichen, bei den bis­her bekannten Preßzangen bereits vorliegende Ver­hältnisse.
  • Aufgrund der Pendelbewegungen des Backens und der unter Einwirkung des Stellgliedes radialen Ver­schiebung ist die Rundung der Kontaktfläche des Anschlages von Vorteil, weil dann eine großflä­chige Anlage und ein entsprechender Kraftfluß möglich wird. Bevorzugt ist, den Krümmungsmittel­punkt der Rundung der Kontaktfläche mit der Dreh­achse des Backens bei eingangsseitig maximaler Öffnung zusammenfallen zu lassen.
  • Als Stellglied können Hydraulik- oder Pneumatik­zylinder oder Gewindespindeln oder Federn Verwen­ dung finden, die im letzteren Fall zur Änderung der ausgeübten Kraft axial verschiebbar sein müssen. Ähnliches gilt für die Realisierung der einlaßsei­tigen Kraft, wobei die Verwendung von Federn je­doch besonders bevorzugt ist.
  • Schließlich wird noch zur weiteren Verminderung des Veschleißes und zur Erhöhung der Lebensdauer vor­geschlagen, die Backen zumindest einlaßseitig mit Verschließschalen und/oder -leisten auszurüsten oder mit Keramikmaterial bzw. Hartmetall auszukleiden. Die Verschleißleisten bieten den Vorteil, daß sie herausgenommen, gedreht und erneut eingesetzt werden können, so daß bis zum erforderlichen Austausch eine vierfache Lebensdauer erreichbar wird. Keramikmate­rial ist bekanntermaßen verschleißfest und eignet sich in besonderer Weise für Bearbeitungsverfahren, die hohe Anforderungen an die Verschleißfestigkeit der Werkzeuge stellen.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher er­läutert wird. Es zeigen in prinzipienhafter Dar­stellung:
    • Figur 1 eine erfindungsgemäße Preßzange in Seitenansicht
    • Figur 2 die Preßzange gemäß Figur 1 in Vor­deransicht.
  • Sie besteht in ihrem prinzipiellen Aufbau aus einer unteren, raumfesten Backe 1 und einer obe­ ren, hiergegen relativ bewegbaren Backe 2. Die Preßzange in ihrer Gesamtheit wird im wesentlichen durch diese beiden Backen 1,2 gebildet, die in ihrem Abstand den vom Preßgut zu durchlaufenden Durchlaßquerschnitt definieren.
  • In der Mitte über der oberen Backe 2 befindet sich ein Zylinder 3, der über einen Bolzen 4 im wesent­lichen in radialer Richtung eine Kraft überträgt. Sie verschiebt die obere Backe 2 in radialer Richtung und ändert hierdurch den Durchlaßquer­schnitt. Neben der Kraftübertragung besteht die Funktion des Bolzens 4 darin, eine Pendelbewegung der oberen Backe 2 zuzulassen, um hierdurch loka­le Dichteschwankungen des Preßgutes ausgleichen zu können. Um trotz radialer Bewegung eine Ver­schiebung in Förderrichtung zu unterbinden, ist an der oberen Backe 2 ein Preßzangenbolzen 5 be­festigt, der in einen entsprechend vertikal ver­laufenden Schlitz 6 in der unteren Backe 1 ein­greift und verschieblich ist.
  • Die vertikale Beweglichkeit ist auch deshalb er­forderlich, da die auf der unteren Backe 1 sich abstützenden Federn 7 an der oberen Backe 2 bzw. dem Preßzangenbolzen 5 anliegen und im Öffnungs­sinne wirken. Die Federn 7 stellen sicher, daß die Preßzange eingangsseitig zur besseren Aufnahme des in Pfeilrichtung geförderten Preßgutes stets geöffnet ist. Die durch die Federn 7 radial nach außen erfolgende Verschiebung wird in ihrer Amp­litude durch einen verstellbaren Anschlag 8 be­grenzt. Zur Erreichung einer großflächigen Kraft­übertragung in den unterschiedlichen Betriebsstel­lungen des oberen Backens 2 ist die Kontaktfläche 9 gerundet und zwar vorzugsweise in Form eines Kreisbogens, dessen Mittelpunkt mit der Achse der Drehung des Backens 2 um den Preßzangenbolzen 5 zusammenfällt.
  • Zur Verhinderung frühzeitigen Verschleißes und zur Erhöhung der Lebensdauer sind die besonders ge­fährdeten einlaßseitigen Berandungen des Durchlaß­querschnittes mit Verschließschalen 10 und Ver­schleißleisten 11 ausgestattet.
  • Im Ergebnis erhält man eine Preßzange, die die Herstellung von Briketts homogener Dichte auch bei unterschiedlichen Materialien und inhomogenen Preßgutes bei gleichzeitig höherer Lebensdauer erlaubt.

Claims (9)

1) Preßzange insbesondere für Brikettierpressen mit mindestens zwei Backen, die den Durchlaß­querschnitt für das Preßgut bilden, von denen wenigstens eine zum Verändern des Durchlaß­querschnitts im wesentlichen radial verstell­bar ist und die mit einem Stellglied in Ver­bindung steht, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Stellglied in etwa mittig angreift, daß der Backen 2 um den Angriffspunkt des Stellgliedes pendelnd be­festigt ist und daß am Backen 2 einlaßseitig eine im Öffnungssinn wirkende Kraft angreift.
2) Zange nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Stellglied bei sich erhöhendem Durchflußwiderstand den Durchlaßquerschnitt vergrößert.
3) Zange nach Anspruch 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Stellglied über die Antriebsmotorleistung gesteuert wird.
4) Zange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß der Backen 2 eine die Bewegung nach außen be­grenzenden Anschlag 8 aufweist, der sich be­ vorzugt einlaßseitig befindet.
5) Zange nach Anspruch 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Kontaktfläche 9 gerundet ist.
6) Preßzange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied ein Hydraulik- oder Pneuma­tikzylinder oder eine Gewindespindel oder eine Feder ist.
7) Zange nach einem der Ansprüche 1 bis 6 da­durch gekennzeichnet, daß die einlaßseitige Kraft eine Feder 7 erzeugt.
8) Zange nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­durch gekennzeichnet, daß an die Backen 1, 2 mit Verschleißschalen 10 versehen und/oder in der Übergangszone beider Backen 1,2 Verschleißleisten 11 angeordnet sind.
9) Zange nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­durch gekennzeichnet, daß der Backen 1,2 zumindest einlaßseitig mit Ke­ramikmaterial oder Hartmetall ausgekleidet ist.
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