EP2002968A2 - Vorrichtung zum Herstellen von brennbaren Pellets aus nachwachsenden Rohstoffen - Google Patents

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EP2002968A2
EP2002968A2 EP08009997A EP08009997A EP2002968A2 EP 2002968 A2 EP2002968 A2 EP 2002968A2 EP 08009997 A EP08009997 A EP 08009997A EP 08009997 A EP08009997 A EP 08009997A EP 2002968 A2 EP2002968 A2 EP 2002968A2
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ring
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    • 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
    • B30B11/20—Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring
    • B30B11/201—Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring for extruding material
    • B30B11/208—Roller constructions; Mounting of the rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/20—Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring
    • B30B11/201—Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring for extruding material
    • B30B11/202—Ring constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B11/201—Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring for extruding material
    • B30B11/207—Feed means

Definitions

  • the invention relates to a device for producing combustible pellets from renewable raw materials, in particular from cereals, cereal grains, straw, rapeseed or the like., With a press ring with radially outwardly extending Ausbringkanälen, with a drivable sun gear 'with inside the Press ring rotating planetary gears, which are guided by the sun gear and with a feed device for the raw materials.
  • the object of the invention is to propose a device of the type mentioned, the low-cost safe production of pellets from renewable resources, especially from grain, cereal grains, straw, oilseed rape or the like. allows.
  • the sun gear is arranged in the interior of the pressing ring and the planet gears are rotatably arranged in the sun gear, that the pressing ring has an internal toothing and the planetary gears have an external toothing, which are in engagement with the internal toothing of the pressure ring, and that the Feed device for supplying the raw materials is formed in the annular gap between the press ring and the sun gear.
  • the teeth of the planet gears are formed approximately semicircular and engage positively in the internal toothing of the press ring.
  • the Ausbringkanäle lie in the tooth base between the teeth of the press ring.
  • a plurality of dispensing channels are arranged at a distance from each other in the tooth base of the press ring.
  • the planet gears are mounted on axles whose ends are mounted in both sides of the sun gear connected to the sun gear discs.
  • rolling bearings are provided between the axles and the planetary gears.
  • the bearings are sealed on both sides, preferably by sealing discs.
  • a heating device for the pressing ring is provided on the drive side of the sun gear.
  • the device for supplying the raw materials is preferably arranged on the side opposite the drive side of the sun gear of the sun gear.
  • the device for supplying the raw materials is formed like a meat grinder with a driving screw arranged drivable in a housing.
  • cutting blades are provided at the front end of the conveyor screw adjacent to the press ring.
  • the pitch of the screw conveyor is formed smaller from its rear end to the front end.
  • the groove depth of the screw conveyor is formed smaller from its rear end to its front end.
  • the screw conveyor has individual sections without incline.
  • the inner wall of the housing of the screw conveyor has advantageously extending in the conveying direction grooves.
  • a cutting device is provided with rotating on the circumference of the press ring cutting blades.
  • Fig. 1 exists one; Apparatus for producing combustible pellets from renewable raw materials, in particular from cereals, cereal grains, straw, rapeseed od.
  • a device 2 for supplying the raw materials to the pressing ring a controllable drive 3 for the device 2 for the supply of raw materials a controllable drive 4 for a ring gear associated sun gear, a cutting device 5 with circumferential on the circumference of the press ring 1 cutting blades 6, one of the device for the supply of raw materials associated hopper 7 and metering devices 8 for the raw materials.
  • the raw materials to be formed into pellets are fed via the metering devices 8 and the funnel 7 to the device 2 for supplying the raw materials to the pressing ring 1.
  • the feed rate of the raw materials to the pressing ring 1 can be adjusted.
  • the controllable drive 4 of a sun wheel associated with the press ring 1 the processing speed of the raw materials is set to pellets.
  • the emerging on the outer circumference of the compression ring 1 pellets are separated from the cutting blades 6 of the cutting device 5.
  • the pressing ring 1 has an internal toothing 9.
  • a sun gear 10 is arranged, which is connected via a shaft 11 to the drive 4.
  • the sun gear 10 are four planet wheels 12 ( Fig. 8 ) arranged symmetrically at intervals of 90 ° rotatable.
  • the planet gears 12 have an outer toothing with approximately semicircular teeth 13 (FIG. Fig. 3 and 8th ), which engage positively in the internal toothing 9 of the press ring 1, as in particular the Fig. 3 shows.
  • a heater 20 is arranged with electrically heated heating elements 21 on the press ring 1.
  • the device 2 for supplying the raw materials is arranged on the drive side of the sun gear 10 opposite side of the sun gear.
  • the device 2 for supplying the raw materials is formed like a meat grinder with a conveyor screw 23 arranged in a housing 22.
  • the screw conveyor 23 is via the drive 3 ( Fig. 1 ).
  • the screw conveyor 23 carries at its front end a cutting device 5 ( Fig. 10 ) with cutting blades 6 for crushing larger particles in front of the press ring. 1
  • the housing 23 has in its interior in the conveying direction extending grooves 25th
  • FIG. 10 shows how the particular Fig. 10 shows, increases the slope of the screw conveyor 23 and the groove depth of the screw conveyor from its rear end to the front end with the cutting device 5, so that results in a compression of the raw materials at the front end.
  • the Fig. 10 shows further that the screw conveyor 23 has individual areas without slope, so that the raw materials are transported in a pulse.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
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Abstract

Um nachwachsende Rohstoffe, insbesondere Getreide, Getreidekörner, Stroh, Raps od.dgl. zu Pellets verarbeiten zu können, wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die einen Pressring (1) mit einer Innenverzahnung (9) hat, der von der Innenverzahnung radial nach außen verlaufende Ausbringkanäle (19) für die Pellets hat, die ein im Inneren des Pressrings (1) angeordnetes antreibbares Sonnenrad (10) aufweist, in dem eine Außenverzahnung (13) aufweisende Planetenräder (12) drehbar angeordnet sind, wobei die Außenverzahnung (13) der Planetenräder (12) im Eingriff mit der Innenverzahnung (9) des Pressrings (1) ist, und die eine Vorrichtung (2) zur Zufuhr der Rohstoffe zu dem Ringspalt zwischen dem Pressring (1) und dem Sonnenrad (10) hat.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von brennbaren Pellets aus nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere aus Getreide, Getreidekörnern, Stroh, Raps od.dgl., mit einem Pressring mit von innen radial nach außen verlaufenden Ausbringkanälen, mit einem antreibbaren Sonnenrad,'mit im Inneren des Pressrings umlaufenden Planetenrädern, die vom Sonnenrad geführt sind und mit einer Zufuhrvorrichtung für die Rohstoffe.
  • Aus der US-5 487 862 A ist eine derartige Vorrichtung bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist das Sonnenrad außerhalb des Pressrings angeordnet, sodass sich nur die Planetenräder im Inneren des Pressrings befinden. Damit ist im Inneren des Pressrings zwischen den Planetenrädern.eine sehr große Kammer vorhanden, die mit den zu verarbeitenden Rohstoffen gefüllt ist. Beim Betrieb laufen daher die Planetenräder durch die mit den Rohstoffen gefüllte Kammer im Inneren des Pressrings, wodurch hohe Reibungsverluste auftreten, die einen entsprechend hohen Energieaufwand hervorrufen. Außerdem besteht die Gefahr, dass durch die relativ große Menge der Rohstoffe in der Kammer die Vorrichtung blockiert.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die bei geringem Energieaufwand eine sichere Herstellung von Pellets aus nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere aus Getreide, Getreidekörnern, Stroh, Raps od.dgl. ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Sonnenrad im Inneren des Pressrings angeordnet ist und die Planetenräder im Sonnenrad drehbar angeordnet sind, dass der Pressring eine Innenverzahnung hat und die Planetenräder eine Außenverzahnung haben, die im Eingriff mit der Innenverzahnung des Pressrings sind, und dass die Zufuhrvorrichtung zur Zufuhr der Rohstoffe in den Ringspalt zwischen dem Pressring und dem Sonnenrad ausgebildet ist.
  • Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung ist freier Raum im Inneren des Pressrings nur in den Ringspaltabschnitten zwischen Pressring und Sonnenrad zwischen benachbarten Planetenrädern vorhanden. Da die Rohstoffe zu dem Ringspalt zugeführt werden, befindet sich nur eine ganz geringe Menge an Rohstoffen im Inneren des Pressrings.
  • Vorteilhaft sind die Zähne der Planetenräder etwa halbkreisförmig ausgebildet und greifen formschlüssig in die Innenverzahnung des Pressrings ein.
  • Vorzugsweise liegen die Ausbringkanäle im Zahngrund zwischen den Zähnen des Pressrings. Vorteilhaft sind im Zahngrund des Pressrings mehrere Ausbringkanäle im Abstand zueinander angeordnet.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Planetenräder auf Achsen gelagert, deren Enden in beiderseits des Sonnenrades mit dem Sonnenrad verbundenen Scheiben gelagert sind. Vorzugsweise sind zwischen den Achsen und den Planetenrädern Wälzlager vorgesehen. Die Wälzlager sind beiderseits vorzugsweise durch Dichtscheiben abgedichtet.
  • Vorteilhaft ist auf der Antriebsseite des Sonnenrades eine Heizvorrichtung für den Pressring vorgesehen.
  • Die Vorrichtung zur Zufuhr der Rohstoffe ist vorzugsweise an der der Antriebsseite des Sonnenrades gegenüberliegenden Seite des Sonnenrades angeordnet.
  • Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur Zufuhr der Rohstoffe fleischwolfartig mit einer in einem Gehäuse antreibbar angeordneten Förderschnecke ausgebildet.
  • Vorzugsweise sind an dem dem Pressring benachbarten vorderen Ende der Förderschnecke Schneidmesser vorgesehen.
  • Vorzugsweise ist die Steigung der Förderschnecke von ihrem hinteren Ende zum vorderen Ende hin kleiner werdend ausgebildet.
  • Vorteilhaft ist die Nuttiefe der Förderschnecke von ihrem hinteren Ende zu ihrem vorderen Ende hin kleiner werdend ausgebildet.
  • Vorzugsweise hat die Förderschnecke einzelne Abschnitte ohne Steigung.
  • Die Innenwandung des Gehäuses der Förderschnecke hat Vorteilhaft in Förderrichtung verlaufende Nuten.
  • Vorteilhaft ist eine Schneidvorrichtung mit auf dem Umfang des Pressrings umlaufenden Schneidmessern vorgesehen.
  • Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt.
    Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von brennbaren Pellets in einer Gesamtübersicht,
    Fig. 2
    Pressring, Fördervorrichtung und Schneidvorrichtung in vergrößerter Darstellung in teilweisem Schnitt,
    Fig. 3
    den Pressring mit Fördervorrichtung in perspektivischer Darstellung in teilweisem Schnitt,
    Fig. 4
    den Pressring in Ansicht auf eine Stirnseite,
    Fig. 5
    bis 8 Sonnenrad, Planetenrad und Scheiben in Draufsicht auf ihre Stirnseiten,
    Fig. 9
    einen Schnitt durch des Gehäuse der Förderschnecke der Fördervorrichtung und
    Fig. 10
    die Förderschnecke mit Schneidvorrichtung in unterschiedlichen Ansichten.
  • Nach Fig. 1 besteht eine; Vorrichtung zur Herstellung von brennbaren Pellets aus nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere aus Getreide, Getreidekörnern, Stroh, Raps od. dgl. aus einem Pressring 1, einer Vorrichtung 2 zur Zufuhr der Rohstoffe zum Pressring, einem steuerbaren Antrieb 3 für die Vorrichtung 2 zur Zufuhr der Rohstoffe, einem steuerbaren Antrieb 4 für ein dem Pressring zugeordnetes Sonnenrad, einer Schneidvorrichtung 5 mit am Umfang des Pressrings 1 umlaufenden Schneidmessern 6, einem der Vorrichtung zur Zufuhr der Rohstoffe zugeordneten Einfülltrichter 7 und Dosiervorrichtungen 8 für die Rohstoffe.
  • Die zu Pellets zu formenden Rohstoffe werden über die Dosiervorrichtungen 8 und den Trichter 7 der Vorrichtung 2 zur Zufuhr der Rohstoffe zum Pressring 1 zugeführt. Über den steuerbaren Antrieb 3 kann die Zubringgeschwindigkeit der Rohstoffe zum Pressring 1 eingestellt werden. Über den steuerbaren Antrieb 4 eines dem Pressring 1 zugeordneten Sonnenrades wird die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Rohstoffe zu Pellets eingestellt. Die am Außenumfang des Pressrings 1 austretenden Pellets werden von den Schneidmessern 6 der Schneidvorrichtung 5 abgetrennt.
  • Wie die Fig. 2 und insbesondere die Fig. 3 und 4 zeigen, hat der Pressring 1 eine Innenverzahnung 9. Im Innern des Pressrings 1 ist ein Sonnenrad 10 angeordnet, das über eine Welle 11 mit dem Antrieb 4 verbunden ist. Im Sonnenrad 10 sind vier Planetenräder 12 (Fig. 8) symmetrisch im Abstand von jeweils 90° drehbar angeordnet.
  • Die Planetenräder 12 haben eine Außenverzahnung mit etwa halbkreisförmigen Zähnen 13 (Fig. 3 und 8), die formschlüssig in die Innenverzahnung 9 des Pressrings 1 eingreifen, wie dies insbesondere die Fig. 3 zeigt.
  • Beiderseits des Sonnenrades 10 sind mit dem Sonnenrad verbundene Scheiben 14 (Fig. 2, 3 und 5) und 15 (Fig. 2, 3 und 7) angeordnet, in denen die Enden von Achsen 16 (Fig. 2) gehalten sind. Auf den Achsen 16 sitzen Wälzlager 17 für die Planetenräder 12. Die Wälzlager 17 sind beiderseits durch Dichtscheiben 18 abgedichtet.
  • Wie insbesondere die Figuren 2, 3 und 4 zeigen, sind im Pressring 1 vom Inneren vom Zahngrund zwischen den Zähnen 13 radial nach außen zum Umfang verlaufende Ausbringkanäle 19 für die Pellets vorgesehen, wobei in jedem Zahngrund des Pressringes mehrere im Abstand zueinander angeordnete Ausbringkanäle vorgesehen sind.
  • Wie die Fig. 2 zeigt, ist auf dem Pressring 1 eine Heizvorrichtung 20 mit elektrisch beheizbaren Heizelementen 21 angeordnet.
  • Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, ist an der der Antriebsseite des Sonnenrades 10 gegenüberliegenden Seite des Sonnenrades die Vorrichtung 2 zur Zufuhr der Rohstoffe angeordnet. Die, Vorrichtung 2 ,zur Zufuhr der Rohstoffe ist fleischwolfartig mit einer in einem Gehäuse 22 angeordneten Förderschnecke 23 ausgebildet. Die Förderschnecke 23 wird über den Antrieb 3 (Fig. 1) angetrieben.
  • Durch eine Zufuhröffnung 24 im Gehäuse 22 werden die Rohstoffe der Förderschnecke 23 zugeführt, die sie in Richtung zu dem Ringspalt zwischen Sonnenrad 10 und Pressring 1 nach vorne befördert. Die Förderschnecke 23 trägt an ihrem vorderen Ende eine Schneidvorrichtung 5 (Fig. 10) mit Schneidmessern 6 zum Zerkleinern größerer Partikel vor dem Pressring 1.
  • Wie die Fig. 9 zeigt, hat das Gehäuse 23 in seinem Inneren in Förderrichtung verlaufende Nuten 25.
  • Wie insbesondere die Fig. 10 zeigt, nimmt die Steigung der Förderschnecke 23 und die Nuttiefe der Förderschnecke von ihrem hinteren Ende zu dem vorderen Ende mit der Schneidvorrichtung 5 ab, so dass sich am vorderen Ende eine Verdichtung der Rohstoffe ergibt. Die Fig. 10. zeigt weiterhin, dass die Förderschnecke 23 einzelne Bereiche ohne Steigung hat, so dass die Rohstoffe pulsartig befördert werden.
  • Die in den Ringspalt zwischen Sonnenrad 10 und Pressring 1 eingepressten Rohstoffe werden durch die Drehbewegung der Planetenräder 12 in den Zahngrund zwischen den Zähnen des Pressringes eingepresst und so durch die Ausbringkanäle 19 zum Umfang des Pressringes gedrückt, wo sie von den Schneidmessern 6 der Schneidvorrichtung 6 (Fig. 2) abgeschnitten werden.

Claims (17)

  1. Vorrichtung zum Herstellen von brennbaren Pellets aus nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere aus Getreide, Getreidekörnern, Stroh, Raps od. dgl., mit einem Pressring mit von innen radial nach außen verlaufenden Ausbringkanälen, mit einem antreibbaren Sonnenrad, mit im Inneren des Pressrings umlaufenden Planetenrädern, die von Sonnenrad geführt sind, und mit einer Zufuhrvorrichtung für die Rohstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (10) im Inneren des Pressrings (1) angeordnet ist und die Planetenräder (12) im Sonnenrad drehbar angeordnet sind, dass der Pressring eine Innenverzahnung hat und die Planetenräder eine Außenverzahnung haben, die im Eingriff mit der Innenverzahnung des Pressrings ist, und dass die Zufuhreinrichtung zur Zufuhr der Rohstoffe in den Ringspalt zwischen dem Pressring (1) und dem Sonnenrad (10) ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (13) der Planetenräder (12) etwa halbkreisförmig ausgebildet sind und formschlüssig in die Innenverzahnung (9) des Pressrings (1) eingreifen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbringkanäle (19) im Zahngrund zwischen den Zähnen des Pressringes (1) liegen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Zahngrund des Pressringes (1) mehrere Ausbringkanäle (19) im Abstand zueinander angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vier Planetenräder (12) vorgesehen sind.
  6. Vorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenräder (12) auf Achsen (16) gelagert sind, deren Enden in beiderseits des Sonnenrades (10) mit dem Sonnenrad verbundenen Scheiben (14 und 15) gelagert sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Achsen (16) und den Planetenrädern (12) Wälzlager (17) vorgesehen sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager (17) beiderseits durch Dichtscheiben (18) abgedichtet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Antriebsseite des Sonnenrades (10) eine Heizvorrichtung (20) für den Pressring (1) vorgesehen ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) zur Zufuhr der Rohstoffe an der der Antriebsseite des Sonnenrades (10) gegenüberliegenden Seite des Sonnenrades angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) zur Zufuhr der Rohstoffe fleischwolfartig mit einer in einem Gehäuse (22) antreibbar angeordneten Förderschnecke (23) ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Pressring (1) benachbarten vorderen Ende der Förderschnecke (23) Schneidmesser (6) vorgesehen sind.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung der Förderschnecke (23) von ihrem hinteren Ende zum vorderen Ende hin kleiner werdend ausgebildet ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dass die Förderschnecke (23) einzelne Abschnitte ohne Steigung hat.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuttiefe der Förderschnecke (23) von ihrem hinteren Ende zum vorderen Ende hin kleiner werdend ausgebildet, ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des Gehäuses (22) der Förderschnecke (23) in Förderrichtung verlaufende Nuten (25) hat.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schneidvorrichtung (5) mit auf dem Umfang des Pressrings (1) umlaufenden Schneidmessern (6) vorgesehen ist.
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