用于生產(chǎn)顆粒的壓粒機的平坦模具和用于生產(chǎn)顆粒的壓粒機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及到一種用于生產(chǎn)顆粒的壓粒機的平坦模具和一種用于生產(chǎn)顆粒的壓 粒機。
【背景技術(shù)】
[0002] 由精細物料或經(jīng)壓實和/或熔化的材料來生產(chǎn)也被稱為球團或者丸粒的顆粒已 是公知的。由較佳為碾碎的生物質(zhì)（如木片、鋸肩等）來生產(chǎn)顆?；蚰举|(zhì)顆粒也充分已知， 并且在可再生能源領(lǐng)域作為一種針對氣候保護的面向未來的技術(shù)而特別在歐洲被廣泛推 廣。由較佳為碾碎的生物質(zhì)（如木片、鋸肩等）來生產(chǎn)顆?；蚰举|(zhì)顆粒也充分已知，并且在 可再生能源領(lǐng)域作為一種針對氣候保護的面向未來的技術(shù)而特別在歐洲被廣泛推廣。無有 害物質(zhì)的基本材料較佳地用于向單戶家庭或多戶家庭的房屋中的小壁爐設(shè)備進行供給的 木質(zhì)顆粒的市場。然而，用于發(fā)熱和/或獲得電能（組合發(fā)電站）的河床式發(fā)電站或特殊的 高溫熔爐設(shè)備還能潔凈地燃燒帶有較少量有害物質(zhì)的材料（具有或不具有涂層或漆料的、 由碎木板或中等密度纖維板（MDF)制成的顆粒）。
[0003] 通常在所謂的壓粒機中生產(chǎn)木質(zhì)顆粒，其中待擠壓的材料通過運動的和/或主動 滾動的輥子（也被稱為盤式碾磨機輥子）而被擠壓通過模具的各個孔。材料（生物質(zhì)）通 過這些孔成形，并作為料條從這些孔中排出。在此，孔理解為較佳地實施成大致圓筒形的所 有開口，并設(shè)置在模具內(nèi)以使材料饋通并成形?？走€可具有較大的進入?yún)^(qū)域（凹陷部），以 改進擠壓過程并可被硬化或者可在孔內(nèi)具有硬化過的套筒。
[0004] 在模具領(lǐng)域中區(qū)分平坦模具和環(huán)形模具。輥子在環(huán)形模具上在外部或在內(nèi)部回轉(zhuǎn) 以進行擠壓，而盤式碾磨機輥子在平坦模具上以圓形（碾磨機構(gòu)造）滾動。本實用新型較佳 地涉及后一種構(gòu)造形式的平坦模具，但也可在必要時與環(huán)形模具一起使用。待擠壓材料可 以不僅是用于在壁爐內(nèi)燃燒的生物質(zhì)，而且還可以是可顆粒化的材料，如飼料或食品、炭、 塑料或類似物。
[0005] 不必更詳細地討論制備和散布生物質(zhì)或者對顆粒的后處理（料條的碾碎、冷卻、 儲存、運輸）的可能性。這方面參照現(xiàn)有技術(shù)。
[0006] 由于當前全世界已公認的氣候變暖，因而推動本行業(yè)加速木質(zhì)顆粒的大規(guī)模工業(yè) 化生產(chǎn)并使這種生產(chǎn)低成本化。
[0007] 壓粒機的主要磨損件是平坦模具自身。由于在孔壁上擠壓和壓縮生物質(zhì)產(chǎn)生高摩 擦值和壓力，這對模具孔造成腐蝕并且隨著時間增大模具孔。同時在饋送生物質(zhì)時可能出 現(xiàn)的是，高密度元件，例如石頭、金屬塊或者類似物到達平坦模具上，并通過滾動的輥壓入 平坦模具內(nèi)，并且對其造成局部損傷。
[0008] 為了以盡可能小的成本避免局部損傷或者模具上的局部磨損以及簡化模具與備 用件的更換，在文件DE 10 2009 047 902 Al中建議，將模具設(shè)計成具有兩個或者多個模具 段的多部分模具。如此可以從模具中取出模具段，并且重新使用新的或者處理過的模具段， 而不需要更換整個模具。由此使壓粒機的停機時間保持較低。
[0009] 盡管以這種方式可以減少可能的停機持續(xù)時間，但是以這種方式不能避免或者減 少在模具上產(chǎn)生的損傷，這種損傷在多部件的模具情況下需要更換模具或者模具段。
[0010] 特別是對于為大工業(yè)生產(chǎn)顆粒設(shè)計的壓粒機來說，為了實現(xiàn)生物質(zhì)通過壓粒機的 盡可能大的通過量以及為了實現(xiàn)相應(yīng)大的顆粒生產(chǎn)率，對模具提出了較高的要求。因此， 模具必須特別是承受由輥施加的非常大的力，從而以所期望的高通過率使生物質(zhì)擠壓通過 孔。同時通常要求，為了達到盡可能高的生產(chǎn)通過率，壓模具有盡可能多的孔，這里隨著孔 的數(shù)量的增大，模具自身的制造材料越少，但是仍然需要吸收和傳導由輥所施加的力。在 此特別須考慮到在待擠壓的生物質(zhì)中可能形成不規(guī)則物，這大概是因為在壓粒機運行過程 中留在模具上的生物質(zhì)的剩余層形成結(jié)塊或粘附物、特別是因為等候在輥子前面的生物質(zhì) 不能足夠快速和/或均勻地進行擠壓或被移走。如果輥子在這種不規(guī)則物上掃過，則會導 致輥子垂直于模具表面施加壓力所產(chǎn)生的力的大部分集中于不規(guī)則物的較小的受限表面 上，以使模具局部地加載有非常大的力，這會造成模具的損壞和增加損耗，并且在極端情 況下甚至造成模具斷裂。為了減小這種危險性，模具可通過如下方式構(gòu)造成是耐磨的，即， 例如增大模具的直徑和/或加大模具的厚度，但這會造成對于壓粒機來說相應(yīng)的設(shè)備成本 增加。
[0011] 因此，在較少受損率和停機率、較高生產(chǎn)率與較少設(shè)備成本的要求之間存在矛盾。 【實用新型內(nèi)容】
[0012] 因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種改進的平坦模具和一種改進的壓粒機，它可以 更好的解決對上述目標沖突，特別是對于給定的生產(chǎn)效率和設(shè)備大小能實現(xiàn)更小的損傷和 停機頻率。
[0013] 本發(fā)明的該任務(wù)以及其他任務(wù)將借助一種如下描述的被使用在用于生產(chǎn)顆粒的 壓粒機上的平坦模具以及一種如下描述的用于生產(chǎn)顆粒的壓粒機得到解決。
[0014] 作為一種解決方案給出一種被使用在用于生產(chǎn)顆粒的壓粒機上的平坦模具，顆粒 較佳由被用于作為壁爐中的燃燒材料使用的生物質(zhì)制成，這里生物質(zhì)由含有纖維素和/或 木質(zhì)纖維素的纖維、木肩或者碎肩制成，這里平坦模具有多個孔，它們被布置成位于至少兩 個孔圓上，從而形成圓環(huán)形的滾動面。這里在每個孔圓上各自形成相同數(shù)量的孔，這里對于 孔圓的每個孔來說，相鄰的孔被布置成偏移2 α的角度，對于孔圓的每個孔來說，將至少一 個偏移α角度的孔布置在相鄰的孔圓上。角度α在這里優(yōu)選被定義為圓形截面的開口， 它由在相鄰孔圓上偏移的孔的兩條穿過中心點的中心點直線確定。
[0015] 通過在每個孔圓上設(shè)計相同數(shù)量的孔（它們實際上均勻間隔布置），并且通過使 相鄰的孔圓的孔相對偏移，可以實現(xiàn)孔非常均勻的布置。特別是，許多在平坦模具上形成的 孔互相間具有基本上相同的統(tǒng)一的間隙。當由此壓粒機的輥在工作時在由孔構(gòu)成的滾動面 上滾壓時，生物質(zhì)可以非常均勻地被擠壓，同時將由于待擠壓材料的不均勻擠壓和推移造 成的對平坦模具的損傷的危險得到降低。
[0016] 較佳平坦模具由多個模具段形成。特別是，該平坦模具具有形成滾動面的多個模 具段。為了使模具段彼此接合而設(shè)有一個或者多個定心孔。通過使平坦模具或者說滾壓表 面分離成多個部分可以省去昂貴的裝置以及相應(yīng)的用于取出整個模具的安裝費用。如果平 坦模具例如被分成四部分，則生產(chǎn)空間大約55至60°的開口已經(jīng)足夠用于將其從壓粒機 中取出并且裝入一個新的模具。驅(qū)動裝置、軸或者其他的機械部件的拆卸可以盡量被避免。 這特別的可以優(yōu)選的使用在壓粒機上，如DE 10 2009 051 481 Al中公開的，它可分布到平 坦模具上地具有多個壓緊裝置。
[0017] 這里優(yōu)選的是，兩個相鄰的模具段的接合邊緣可以如下被設(shè)計在滾動