[发明专利]用于生产颗粒的压粒机

说明书

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于生产颗粒的压粒机。

由精细材料或压实和/或熔化的材料来生产也被成为丸粒的颗粒已为人所知。由较佳为碾碎的生物质(诸如木片、锯屑等)来生产颗粒或木质颗粒也充分已知并在可再生能源领域作为一种用于气候保护的开拓技术而特别在欧洲被推广。通常，来自木材加工工业的碎片材料用作原材料，但还可使用新砍下的木料或者在木材加工工业中不可使用的木材类型或废料。无污染物的基底材料较佳地用于供给单户家庭或多户家庭的房屋中小壁炉设备的木质颗粒的市场。然而，用于发热和/或获得电能(组合发电站)的河床式发电站或特殊的高温熔炉设备还能以较少的量洁净燃烧带有污染物的材料(具有或不具有涂层或漆料的、由碎木板或中等密度的纤维板制成的颗粒)。

通常在所谓的压粒机中生产木质颗粒，其中待挤压的材料通过运动的和/或主动滚动的辊子(也被称为盘式碾磨机辊子)而被挤压通过模具的孔。材料(生物质)通过孔来成形并作为料条从孔中排出。将孔理解为较佳地实施成大致圆筒形并设置在模具内以使材料馈通并成形的所有开口。孔还可具有较大的进口区域(凹陷部)以改进挤压过程，并可被硬化或者可在孔内具有硬化过的套筒。在模具领域中区分平坦模具和环形模具。辊子在环形模具上在外部或在内部回转以进行挤压，而盘式碾磨机辊子在平坦模具上以圆形(碾磨机构造)或直线反向滚动。本发明较佳地涉及后一种构造的平坦模具，但也可选择地与环形模具一起使用。不必更详细地讨论制备和分散生物质或者对颗粒的后处理(料条的碾碎、冷却、储存、运输)的可能性。这方面参照现有技术。

由于当前全世界已认可的气候变暖，因而推动工业加速木质颗粒的大规模工业化生产并使这种生成低成本化。压粒机的主要磨损部件是模具本身。由于生物质在孔壁上按压和压实，所以出现高摩擦系数和高压力，这会随时间侵蚀模具孔并使它们扩大。同时，在供给生物质过程中可能会发生诸如石头、金属片等的高密度元件到达平坦模具并被滚动的辊子按压到模具中。模具表面出现挠曲或孔出现磨损区域，这进而导致生物质的残余层在模具的滚动表面上的不规则挤压，这是因为残余层的生物质由于滚动表面的扰动而不再能沿任何方向自由地流动。出现波纹状的残余层，这会导致压粒机内难以衡量的机器动态振动。然而，还可形成高密度的生物质凝块，这些凝块又进一步损害模具的滚动表面和/或在穿过孔的过程中引起磨损增加。在极限情况下，有缺陷的滚动表面导致“敲击”或“撞击”辊子，这些辊子总体上对压粒机、还特别对辊子和模具有危害。

然而，从生产的本质上来说无法防止经一定的生产时间段而出现的模具的损坏或磨损。可通过多种类型的修复可能性来对模具本身进行修复，诸如磨削/刨去整个模具、在凹陷部处进行堆焊，或者钻掉局部的损坏或孔并插入封闭件或套筒。充分已知具有耐磨损涂层或表面硬化的模具。

在用于压粒机的模具的设计中，到目前为止是将通道孔引入实心材料内。实心材料沿其高度方向(大致对应于通道孔的定向)设计成它能承受压粒过程中一个或多个盘式碾磨机辊子的所需力。根据待压实的初始产品，这通常导致大于100毫米的模具类型。为了使磨损保持在限值内，已知硬化模具和/或将套筒插入孔中，这些套筒具有更高质量的材料和/或是可更换的(DE 27 08 562A1)。

然而，这些解决方案又需要较大投资以制备模具内所需的深孔。此外，为将进口侧上的孔调节成朝向待压实的材料(例如，以锥形扩张)而有必要的工作或沉积或淬透措施。已经提到的引入磨损套筒也是耗时的且需要非常精准的配合。因此，已显示出模具现在已成为压粒机的最贵的机器元件之一(由于增加的原材料和人工价值)。

本发明的目的是提供一种上述类型的用于生产颗粒的压粒机，该压粒机还允许使用具有可能的最小高度及因此可能的最小孔长度的模具。

用于压粒机的目的如此达到：为了沿生物质的馈通方向安装模具，在模具之后设置基本上平坦地压抵模具的载板，且在载板内设置用于使模具的孔露出的至少一个开口。