PL174301B1

PL174301B1 - Apparatus for granulating materials of plant origin

Info

Publication number: PL174301B1
Application number: PL94304059A
Authority: PL
Inventors: Franz Haimer
Original assignee: Franz Haimer
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1998-07-31
Also published as: PL304059A1

Abstract

1. Urządzenie do granulowania materiału roślinnego, zwłaszcza materiału łodygowego, na sypkie granulki, z dwoma wydrążonymi walcami umieszczonymi równolegle względem siebie, napędzanymi w sposób wymuszony, przeciwbieżnie względem siebie i zazębiającymi się listwowo ukształtowanymi zębami, między którymi znajdują się promieniowo dochodzące do przestrzeni wewnętrznej wydrążonych walców, i przynajmniej miejscowo zwężające się w kierunku promieniowymdo wewnątrz kanały prasujące, w którym przeznaczony do prasowania materiał doprowadzany za pomocą przenośnika ślimakowego lub podobnego urządzenia do wlotowego klina na obwodzie walców wydrążonych, jest zagęszczany w promieniowych kanałach prasujących, odłamywany w przestrzeni wewnętrznej walców, i odprowadzany w kierunku osiowym z tej przestrzeni wewnętrznej, znamienne tym, że zęby utworzone są przez podgrzewane promieniowe żebra (39), które połączone są za pomocą dwóch współśrodkowych korpusów kołnierzowych (43, 49), rozmieszczonych w pewnej odległości od siebie, przy czym żebra tworzą między sobą promieniowe kanały (51) stanowiące kanały prasowania, a walce wydrążone (33) zamknięte są w obudowie (27).1. Device for granulating plant material, especially the stem material, loose granules, with two hollow cylinders placed parallel to each other, driven at forced way, against each other and interlocking lath-shaped teeth, between which there are radially adjoining to internal hollow spaces cylinders, and at least locally tapering in radial direction to the inside pressing channels, in which the material to be ironed fed by a screw conveyor or a similar device for the inlet wedge around the perimeter hollow rollers, it is compacted in radial ironing channels, broken off in the inner space of the rolls, and discharged at axial direction from this inner space, characterized that the teeth are formed by heating radial ribs (39) that are connected by with two concentric flange bodies (43, 49), placed at some distance apart, the ribs forming between themselves radial channels (51) constituting pressing channels, and the hollow rolls (33) are enclosed in a housing (27).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do granulowania materiału roślinnego, zwłaszcza łodyg, z otrzymaniem sypkich granulek do sporządzania środków paszowych dla zwierząt, paliw, lub do dalszej przeróbki przemysłowej.The subject of the invention is a device for granulating plant material, especially stems, to obtain free-flowing granules for the preparation of animal feedstuffs, fuels or for further industrial processing.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki US-PS 4 824 352, znana jest prasa granulacyjna do przeróbki grubych i długich włókien, zwłaszcza słomy, na paszę dla zwierząt. Materiał doprowadzany jest za pomocą przenośnika ślimakowego do rozszerzającego się leja, zaopatrzonego, przy narożniku wlotowym, w dwa napędzane, sprzężone ze sobą, wydrążone zębate walce. Od podstawy zębów do wnętrza wydrążonych walców prowadzą liczne, zawężające się promieniowo otwory. Zęby przechodzą w kierunku osiowym i toczą się nawzajem po sobie. Doprowadzane w pewnym sektorze walców łodygi zgniatane są przez zęby, wchodzące w przerwy międzyzębowe, i wytłaczane są przez otwory promieniowe w postaci pasm, które w przestrzeniach wewnętrznych są odłamywane i odprowadzane z nich osiowo.From US-PS 4 824 352 a granulating press is known for processing coarse and long fibers, especially straw, into animal feed. The material is fed by a screw conveyor into an expanding funnel provided at the inlet corner with two driven, coupled, hollow toothed rollers. A number of radially taper holes lead from the base of the teeth into the hollow cylinders. The teeth pass in the axial direction and roll on each other. The stalks supplied in a certain sector of the rollers are crushed by the teeth that enter the interdental gaps and are pressed through radial holes in the form of strips, which are broken off in the internal spaces and discharged axially therefrom.

Praktyczna eksploatacja tego rodzaju urządzenia granulacyjnego wykazuje, że problematyczne jest wytłaczanie większych ilości materiału łodygowego. Materiał taki mianowicieThe practical operation of this type of granulating device shows that the extrusion of larger amounts of stem material is problematic. Such material namely

174 301 owija się wokół zębów korpusu i zwiększając opór, gromadzi się u ich podstawy, w pobliżu promieniowych otworów, tak że dochodzi nawet do całkowitego zablokowania korpusów obrotowych. Tego rodzaju urządzenia nie są przede wszystkim dostosowane do wytwarzania granulek o dużej gęstości z materiału łodygowego, nadającego się do wykorzystania w charakterze paliwa lub do celów przemysłowych, ponieważ opór tarcia współpracujących zębów i otworów stożkowych jest o wiele za duży, i energia potrzebna do napędu walców wzrasta również nadmiernie, do wartości niemożliwych do dostarczenia za pomocą zwykle będących do dyspozycji ś^i^dków. Poza tym osadzające się na walcach resztki materiału, w wyniku silnego sprężania nagrzewają się do temperatury pirolizy, i ich zwęglone pozostałości również przyczyniają się do szybkiego unieruchomienia urządzenia granulacyjnego.The 174 301 is wrapped around the teeth of the body and, increasing the resistance, accumulates at their base, near the radial openings, so that even the rotation bodies are completely blocked. Such devices are not primarily suited to the production of high-density pellets from stem material suitable for use as fuel or for industrial purposes, since the frictional resistance of the mating teeth and tapered holes is much too high and the energy required to drive the rolls it also increases excessively to values that are not deliverable with the normally available means. Moreover, the material residues deposited on the rolls heat up to the pyrolysis temperature as a result of high compression, and their charred residues also contribute to the rapid immobilization of the granulation device.

Zadaniem technicznym wynalazku jest poprawienie konstrukcji znanego urządzenia granulacyjnego, tak aby umożliwiało ono bezzakłóceniowe prasowanie materiału łodygowego w warunkach pracy ciągłej, i przy tym umożliwiało osiągnięcie dużego natężenia przepływu materiału łodygowego przy niewielkiej mocy napędu.The technical task of the invention is to improve the design of the known granulating device so that it enables the uninterrupted compaction of the stem material under continuous operating conditions, and at the same time enables a high flow rate of the stem material with a low drive power.

Znane jest wprawdzie z opisu Stanów Zjednoczonych Ameryki US-PS 3 192 881 nagrzewanie organów doprowadzających i tłocznych prasy granulacyjnej, jednak stosowany przy tym proces zgniatania opiera się na wykorzystaniu siły odśrodkowej, i nie nadaje się do rozwiązania zadania technicznego wynalazku. Nie pozwala on jeszcze na osiągnięcie wyprasek o dużej gęstości.Although it is known from US-PS 3 192 881 to heat the feed and pressure elements of a granulating press, the crushing process used here is based on the use of centrifugal force and is not suitable for solving the technical task of the invention. It does not yet achieve high-density moldings.

Znane jest również z francuskiego opisu FR-A-1 371 346 stosowanie zębatych, współpracujących wydrążonych walców urządzenia granulacyjnego zamkniętych w obudowie, przy czym przetwarzany jest materiał sypki do celów farmaceutycznych, materiał na środki nawozowe lub na produkty ceramiczne bądź mineralne. Niezależnie od tego, że docelowe przeznaczenie tego urządzenia jest innego rodzaju, prasowanie w tym znanym urządzeniu opiera się również na stosowaniu toczących się po sobie nawzajem zębów, u których podstaw znajdują się promieniowe otwory służące za kanały prasujące. W urządzeniu tym również nie jest możliwa realizacja rozwiązania technicznego wynalazku.It is also known from the French publication FR-A-1 371 346 to use toothed, intermeshing hollow rolls of a granulating device enclosed in a housing, wherein a pharmaceutical bulk material, fertilizer material or ceramic or mineral products are processed. Regardless of the fact that the intended purpose of this device is of a different type, the pressing in this known device is also based on the use of teeth rolling over one another, at the base of which there are radial openings serving as pressing channels. It is also not possible to implement the technical solution of the invention in this device.

Znana jest wprawdzie z opisu Stanów Zjednoczonych Ameryki US-A-3 192 881 rolnicza maszyna do zbiorów z urządzeniem koszącym dla materiału łodygowego (siana) i urządzeniem podbierającym, z wymuszonym podawaniem zżętego materiału za pomocą ślimaka do urządzenia granulacyjnego, którego narzędzia tłoczące są podgrzewane. Przy tym do nagrzewania elementów podających wykorzystuje się ciepło odlotowe silnika spalinowego, natomiast ogrzewanie organu tłoczącego urządzenia granulacyjnego wymaga zainstalowania specjalnego dodatkowego źródła ciepła.It is known from the description of the United States of America US-A-3 192 881 an agricultural harvesting machine with a mowing device for stalk material (hay) and a collecting device, with forced feeding of the reeled material by means of a screw to a granulating device, the pressing tools of which are heated. The exhaust heat of the internal combustion engine is used to heat the feeding elements, while heating the pressing cylinder of the granulating device requires the installation of a special additional heat source.

Urządzenie do granulowania materiału roślinnego, zwłaszcza materiału łodygowego, na sypkie granulki, z dwoma wydrążonymi walcami umieszczonymi równolegle względem siebie, napędzanymi w sposób wymuszony, przeciwbieżnie względem siebie i zazębiającymi się listwowo ukształtowanymi zębami, między którymi znajdują się promieniowo dochodzące do przestrzeni wewnętrznej wydrążonych walców, i przynajmniej miejscowo zwężające się w kierunku promieniowym do wewnątrz kanały prasujące, w którym przeznaczony do prasowania materiał doprowadzany za pomocą przenośnika ślimakowego lub podobnego urządzenia do wlotowego klina na obwodzie walców wydrążonych, jest zagęszczany w promieniowych kanałach prasujących, odłamywany w przestrzeni wewnętrznej walców, i odprowadzany w kierunku osiowym z tej przestrzeni wewnętrznej, odznacza się według wynalazku tym, że zęby utworzone są przez podgrzewane promieniowe żebra, które połączone są za pomocą dwóch współśrodkowych korpusów kołnierzowych, rozmieszczonych w pewnej odległości od siebie, przy czym żebra tworzą między sobą promieniowe kanały stanowiące kanały prasowania, a walce wydrążone zamknięte są w obudowie.Device for granulating plant material, in particular stem material, into loose granules, with two hollow cylinders placed parallel to each other, driven counter-rotatingly and with intermeshing lath-shaped teeth, between which there are radially extending to the inner space of the hollow cylinders, and at least locally radially inwardly tapering compression channels, in which the material to be pressed, fed by a screw conveyor or the like to the inlet wedge around the circumference of the hollow rolls, is compacted in radial pressing channels, broken off in the interior space of the rolls, and discharged in the axial direction from this inner space, it is distinguished according to the invention in that the teeth are formed by radial heated ribs which are connected by means of two concentric flange bodies arranged in a certain manner. at a distance from each other, the ribs forming between them radial channels constituting the pressing channels, and the hollow rolls are enclosed in a housing.

Korzystnie żebra zamocowane są rozłącznie w korpusach kołnierzowych.Preferably, the ribs are detachably mounted in the flanged bodies.

Korzystnie żebra zaopatrzone są w równoległe do osi obrotu otwory do dołączenia przewodów czynnika grzewczego.Preferably, the ribs are provided with openings parallel to the axis of rotation for connecting the heating medium lines.

Korzystnie obejmująca wydrążone walce obudowa jest przyłączona do urządzenia ogrzewającego i korzystnie zaopatrzona w otwory do przyłączenia przewodów czynnika grzewczego.Preferably, the hollow roll housing is connected to the heating device and preferably provided with openings for connecting lines of the heating medium.

17-430117-4301

Korzystnie żebra i/lub obudowa ogrzewane są ciepłem odlotowym silnika spalinowego pojazdu do zbioru ziemiopłodów, zwłaszcza dołączone są do jej obiegu chłodzenia.Preferably, the ribs and / or the housing are heated by the exhaust heat of the internal combustion engine of the crop harvesting vehicle, in particular connected to its cooling circuit.

Korzystnie żebra i/lub obudowa nagrzewane są gazami odlotowymi silnika spalinowego.Preferably, the fins and / or the housing are heated with the exhaust gases of the internal combustion engine.

Korzystnie prędkość przepływu czynnika grzewczego w otworach redukowana jest przez elementy dławiące, na przykład skrętki.Preferably, the flow rate of the heating medium in the openings is reduced by throttling elements, for example strands.

Korzystnie promieniowe długości żeber są znacznie większe od głębokości wnikania żeber w odpowiadające im kanały.Preferably, the radial lengths of the ribs are significantly greater than the penetration depth of the ribs into the corresponding channels.

Korzystnie stosunek głębokości wnikania do długości żebra jest mniejszy od 1:8, zwłaszcza zawiera się w zakresie 1:10 do 1:25.Preferably the ratio of penetration depth to rib length is less than 1: 8, in particular in the range 1:10 to 1:25.

Korzystnie czołowe obszary żeber wchodzą w kanały bezdotykowo.Preferably, the front regions of the ribs enter the channels without contact.

Korzystnie między powierzchnią wewnętrzną skorupy obudowy i zewnętrznym torem ruchu żebra występuje luz, powiększający się w kierunku poruszania się żebra.Preferably, there is a clearance between the inner surface of the casing shell and the outer path of the rib movement which increases in the direction of the rib travel.

Korzystnie powiększenie luzu pomiędzy luzem minimalnym a maksymalnym wynosi około 1 mm.Preferably, the increase in the play between the minimum and maximum play is approximately 1 mm.

Korzystnie zewnętrzna powierzchnia czołowa żebra ukształtowana jest jako wymienna listwa i przymocowana jest do żebra rozłącznie, zwłaszcza za pomocą śrub.Preferably, the outer face of the rib is designed as a replaceable strip and is detachably attached to the rib, in particular by means of screws.

Korzystnie poszczególne listwy wymienne mają kształt prostopadłościenny.Preferably, the individual exchangeable blades have a cuboidal shape.

Korzystnie grubość każdego z żeber zmienia się wzdłuż długości promieniowej, zwłaszcza tak, że żebro, od zewnątrz do wnętrza najpierw rozszerza się tworząc klinowe rozszerzenie, następnie ma obszar stałej grubości, i dalej zwęża się tworząc klinowe zwężenie.Preferably, the thickness of each of the ribs varies along the radial length, especially such that the rib expands from outside to inside first to form a wedge-shaped widening, then has an area of constant thickness, and further tapers to form a wedge-shaped taper.

Korzystnie długość klinowego zwężenia żebra jest większa od połowy długości żebra.Preferably, the length of the wedge taper of the rib is greater than half the length of the rib.

Korzystnie klinowe rozszerzenie żebra za wymienną listwą rozpoczyna się skokowym podcięciem tylnym.Preferably, the wedge-shaped extension of the rib behind the replaceable blade begins with a step back undercut.

Korzystnie zewnętrzne powierzchnie żeber zaopatrzone są w biegnące promieniowo rowki wzdłużne.Preferably, the outer surfaces of the ribs are provided with radially extending longitudinal grooves.

Korzystnie w dopasowane wybrania ścianek bocznych korpusów kołnierzowych wchodzi żebro, lub para sąsiednich żeber, klinowanych względem tych, zaopatrzonych w wybrania, ścianek bocznych, za pomocą listew przechodzących promieniowo między żebrami.Preferably, a rib or a pair of adjacent ribs are wedged against those side walls provided with recesses by means of slats running radially between the ribs.

Korzystnie listwy wchodzą w boczne nafrezowania żeber.Preferably, the slats engage in the lateral millings of the ribs.

Korzystnie wymienna listwa wystaje poza obwód zewnętrzny korpusów kołnierzowych i umieszczona jest w obszarze między ściankami bocznymi korpusów kołnierzowych stanowiąc osiowy element dystansowy.Preferably, the replaceable strip extends beyond the outer circumference of the flanged bodies and is located in the area between the side walls of the flanged bodies, acting as an axial spacer.

Korzystnie obudowa obejmująca wydrążone walce, po stronie wlotowej zaopatrzona jest w przyłącze dla obudowy przenośnika, zwłaszcza stożkowego przenośnika ślimakowego, pracującego w kierunku zgodnym z kierunkiem ruchu obwodowego zazębiających się wydrążonych walców.Preferably, the hollow roll housing is provided on the inlet side with a connection for a conveyor housing, in particular a conical screw conveyor, operating in the direction of circumferential movement of the intermeshing hollow rollers.

Korzystnie obudowa obejmująca ślimak tłoczący rozszerza się stożkowo w kierunku przenoszenia i również wnęka przyłącza rozszerza się w kierunku przenoszenia.Preferably, the housing for the pressure worm widens conically in the conveying direction and the connection cavity also widens in the conveying direction.

Korzystnie do wnętrza sektora wylotowego wydrążonych walców wystaje klinowy element obudowy, którego powierzchnie zewnętrzne ocierają się o powierzchnie zewnętrzne żeber.Preferably, a wedge-shaped housing element projects into the interior of the outlet sector of the hollow rollers, the outer surfaces of which rub against the outer surfaces of the ribs.

Korzystnie wewnątrz wydrążonego walca znajduje się zgarniak do odłamywania zagęszczonych pasm wychodzących z kanałów.Preferably, a scraper is provided inside the hollow roll to break off the compacted strands emerging from the channels.

Korzystnie zgarniak ukształtowany jest w postaci dosuwanego i odsuwanego elementu odcinającego.The scraper is preferably designed in the form of an adjustable and displaceable shut-off element.

Korzystnie urządzenie zaopatrzone jest w przyrząd do pomiaru wilgotności materiału łodygowego i sterowany przez niego układ do wprowadzania wilgoci.Preferably, the device is provided with a stem material moisture measuring device and a moisture introduction system controlled by it.

Dzięki ukształtowaniu zębów w postaci ustawionych w kierunku promieniowym żeber, między którymi powstają promieniowe kanały służące za kanały tłoczne, zapobiega się nawarstwianiu się materiału podczas tłoczenia, prowadzącemu do blokowania urządzenia:.The design of the teeth in the form of radially oriented ribs, between which radial channels are formed to serve as pressure channels, prevents build-up of material during stamping, leading to blockage of the device.

Stosowanie zębów o znacznym wymiarze promieniowym oraz ich podgrzewania daje tę korzyść, że znajdujący się w kanałach zgniatany materiał może pozostawać przez pewien określony czas pod działaniem ciepła i ciśnienia, co daje znaczny stopień utwardzenia i zapewnia trwałość kształtu. W ten sposób można zwiększyć gęstość wytłoczek do pożądanej wartości, iThe use of teeth with a significant radial dimension and their heating has the advantage that the crushed material in the channels can be exposed to heat and pressure for a certain period of time, which results in a significant degree of hardening and ensures shape stability. In this way, the density of the extrusions can be increased to the desired value, i

174 301 otrzymać wytłoczki nadające się do zastosowania w charakterze sypkiego paliwa lub w charakterze produktu wyjściowego dla dalszej przeróbki przemysłowej.174 301 to obtain extrudates suitable for use as free-flowing fuel or as a starting product for further industrial processing.

W przypadku przedmiotu wynalazku, żebra nie przetac zają się po sobie, jak również nie stykają się, nawet przy wchodzeniu w znajdujące się pomiędzy żebrami kanały elementu współpracującego. Krawędzie żeber dopasowane są do siebie z pozostawieniem niewielkich odstępów, dzięki czemu odbywa się obcinanie doprowadzanego w sposób wymuszony, za pomocą ślimaka, materiału łodygowego. Między żebrami znajdują się wyłącznie przechodzące promieniowo kanały, a zatem nie ma podstaw zębów ze znajdującymi się w nich otworami, w związku z tym nie dochodzi również do sprzyjającego zwęglaniu nawarstwiania się zgniatanego materiału.In the case of the subject of the invention, the ribs do not cut over each other, and also do not touch each other, even when entering the channels of the mating element between the ribs. The edges of the ribs are matched to each other, leaving small gaps, so that the stem material fed by the screw is cut. There are only radially extending channels between the ribs, so there are no tooth bases with holes in them, and therefore there is also no carbon-promoting build-up of the crushed material.

Istotna zaleta urządzenia według wynalazku polega najego dużej wydajności i sprawności, ponieważ według wynalazku możliwe jest prasowanie dużych ilości wsadu w jednostce czasu, przy stosunkowo niewielkim zużyciu energii.A significant advantage of the device according to the invention lies in its high capacity and efficiency, since according to the invention it is possible to compact large amounts of charge per unit time with relatively low energy consumption.

Umieszczenie urządzenia granulacyjnego na maszynie do zbioru ziemiopłodów ma tę zaletę, że umożliwia granulowanie materiału łodygowego w jednym ciągu roboczym, podczas zbiorów na polu, od koszenia, aż do załadunku do zbiornika granulatu.Placing a pelleting device on a crop harvesting machine has the advantage that it allows the stalk material to be pelleted in a single pass, during harvesting in the field, from mowing to loading into the pellet tank.

W rozwiązaniu według wynalazku natomiast korzystne jest, jeżeli żebra nagrzewane są gazami odlotowymi silnika spalinowego do temperatury, korzystnie, powyżej 150°C, zwłaszcza 165°C. Materiał łodygowy najlepiej jest przerabiać, kiedy jego wilgotność wynosi 16-18%. Jeżeli wilgotność zbieranego materiału jest mniejsza od tej wartości, to zaleca się dodawać do niego wilgoci w drodze do prasy gratulacyjnej.In the solution according to the invention, on the other hand, it is advantageous if the fins are heated with the exhaust gases of the internal combustion engine to a temperature preferably above 150 ° C, in particular 165 ° C. Stem material is best processed when its moisture content is 16-18%. If the moisture content of the collected material is lower than this value, it is recommended to add moisture to it on the way to the congratulatory press.

Wymiary geometryczne żeber i kanałów, stosowanych według wynalazku, odpowiadają korzystnym ukształtowaniom idei wynalazku.The geometrical dimensions of the ribs and channels used according to the invention correspond to the preferred embodiments of the inventive concept.

Ukształtowanie żeber oraz listew klinujących je względem ściane-k bocznych, pozwala na optymalne dobranie ciśnienia i czasu pozostawania materiału w kanałach. Przy tym przede wszystkim osiąga się to, że sprasowany materiał, przy zmniejszeniu tarcia, poddawany jest określonemu nagrzewaniu, i dzięki temu nabiera właściwości ważnych dla jego zastosowania w charakterze paliwa.The shape of the ribs and the slats wedging them in relation to the side walls allows for optimal adjustment of the pressure and the time the material remains in the channels. In this connection, it is achieved in the first place that the compressed material is subjected to a certain heating with the reduction of friction, and thus acquires properties which are important for its use as a fuel.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia maszynę do zbioru ziemiopłodów z urządzeniem granulacyjnym według wynalazku, fig. 2 - urządzenie granulacyjne w przekroju wzdłuż linii II-II z fig. 3, fig. 3 - urządzenie granulacyjne w przekroju wzdłuż linii IU-III z fig. 2, fig. 4 - urządzenie tłoczące dla materiału łodygowego nadające się do zastosowania w maszynie do zbioru ziemiopłodów według fig. 1, w ujęciu schematycznym, fig. 5 - urządzenie granulacyjne w korzystnym wariancie wykonania, w przekroju odpowiadającym fig. 2, fig. 6 - przekrój częściowy urządzenia z fig. 5, w powiększeniu, fig. 7 - żebro w przekroju promieniowym, w przybliżeniu naturalnej wielkości, fig. 8 - żebra znajdujące się w różnych etapach zazębienia, w promieniowym przekroju wzdłużnym, fig. 9 - korpus kołnierzowy z wykonanymi w nim wybraniami, w widoku czołowym, w częściowym przekroju, fig. 10 - rozmieszczone w wybraniach i zaklinowane żebra, w częściowym widoku czołowym według, fig. 9, fig. 11 - układ według fig. 10, w widoku z góry, fig. 12 - stacjonarne urządzenie granulacyjne w widoku bocznym, częściowo w przekroju, a fig. 13 - urządzenie granulacyjne według fig. 12, w przekroju pionowym, wzdłuż linii ΧΤΠ-ΧΤΠ.The subject of the invention is explained in more detail in the drawing, in which fig. 1 shows a crops harvesting machine with a granulation device according to the invention, fig. 2 - a granulation device in a section along the line II-II in fig. 3, fig. 3 - a device granulation in a section along the line IU-III in Fig. 2, Fig. 4 - a pressing device for the stem material suitable for use in a crops harvesting machine according to Fig. 1, in a schematic view, Fig. 5 - a granulation device in a preferred embodiment variant , in a section corresponding to Fig. 2, Fig. 6 - a partial section of the device of Fig. 5, enlarged, Fig. 7 - a rib in radial section, approximately life-size, Fig. 8 - ribs at different stages of engagement, a radial longitudinal section, fig. 9 - flanged body with recesses made in it, partially sectioned front view, fig. 10 - ribs arranged in the recesses and wedged, partially Fig. 9, Fig. 11 is a top plan view of the arrangement of Fig. 10, Fig. 12 is a side view of a stationary granulating device, partially sectioned, and Fig. 13 is a granulation device according to Fig. 12. , in a vertical section, along the ΧΤΠ-ΧΤΠ line.

Na figurze 1 przedstawiono kabinę kierowcy i sterowanej samojezdnej maszyny do zbioru ziemiopłodów, której koła 3 napędzane są z silnika spalinowego 5. Na przednim końcu maszyny zainstalowane jest urządzenie koszące 7, na przykład wirujące, z narzędziami do rozdrabniania wstępnego, służące do' ścinania i rozdrabniania materiału łodygowego. Podajnik pochyły 9 doprowadza rozdrobniony materiał do przenośnika 11, który podaje go do znajdujących się w górnej części maszyny walców kierujących 13 urządzenia do rozdrabniania wtórnego. Walce kierujące 13 przekazują rozdrobniony wtórnie materiał do rynnowego przenośnika ślimakowego 15, do którego przylega ślimak prasujący 17. Wyjście ślimaka prasującego 17 uchodzi do poniżej omówionego dokładniej urządzenia granulacyjnego 19, które wstępnie zagęszczony materiał ze ślimaka prasującego 17 zgniata na sypkie granulki. Urządzenie granulacyjne 19 znajduje się powyżej umieszczonego z tyłu maszyny zbiornika 21 przejmującego granulat.Figure 1 shows the driver's cabin and the steerable self-propelled crops harvesting machine, the wheels of which 3 are driven by an internal combustion engine 5. At the front end of the machine, a mowing device 7, for example rotating, with pre-mulching tools for cutting and grinding stem material. The incline feeder 9 feeds the shredded material to the conveyor 11, which feeds it to the guide rolls 13 of the secondary shredding device in the upper part of the machine. The guide rollers 13 convey the shredded material to a trough screw conveyor 15, to which the pressing screw 17. The output of the pressing screw 17 opens into the granulation device 19 below, described in more detail, which compresses the pre-compacted material from the pressing screw 17 into loose granules. The granulating device 19 is located above the granulate receiving tank 21 at the rear of the machine.

174 301174 301

W skład urządzenia granulacyjnego (patrz fig. 2 i 3) wchodzą dwa ustawione równolegle, ukształtowane jako walce 33, części zespołu granulacyjnego, zaopatrzone na obwodzie w zazębiające się nawzajem żebra i kanały, które mogą być ogrzewane za pośrednictwem obiegu cieplnego ciepłem odlotowym silnika spalinowego 5 do przynajmniej 100^oC, korzystnie jednak powyżej 150°C. Obwód cieplny obejmuje w tym przykładzie wymiennik 23 ciepła, dołączony do obiegu chłodzenia silnika spalinowego lub sam stanowi część obiegu chłodzenia, i przewodami połączeniowymi 25 dołączony jest do omówionych poniżej kanałów grzejnych zespołu granulacyjnego. W ten sposób wtórnie wykorzystuje się ciepło odlotowe silnika spalinowego 5, co znacznie zwiększa współczynnik sprawności maszyny. Silnik spalinowy 5 napędza nie tylko koła 3 maszyny do zbioru ziemiopłodów, lecz również przynajmniej zespoły urządzenia granulacyjnego 19 i ewentualnie również wirujące urządzenie koszące 7, włącznie z przenośnikami 9-17.The granulating device (see Figs. 2 and 3) consists of two parallelized, roll-shaped parts of the granulation unit, circumferentially provided with mutually intermeshing ribs and channels which can be heated by the exhaust heat of the combustion engine 5 via a thermal circuit. to at least 100 ^° C, but preferably above 150 ° C. In this example, the thermal circuit comprises a heat exchanger 23 connected to the cooling circuit of the internal combustion engine or itself forms part of the cooling circuit, and is connected via connecting lines 25 to the heating channels of the granulating unit discussed below. In this way, the waste heat of the internal combustion engine 5 is re-used, which considerably increases the efficiency of the machine. The internal combustion engine 5 drives not only the wheels 3 of the crop harvesting machine, but also at least the units of the granulating device 19 and possibly also the rotating mower 7, including the conveyors 9-17.

Znaczny wzrost stopnia sprawności całego urządzenia osiąga się, jeżeli do ogrzewania urządzenia granulacyjnego wykorzystuje się gazy wydechowe silnika spalinowego 5. Możliwe jest przy tym osiągnięcie, bez dodatkowego doprowadzania energii, nagrzewania elementów prasujących do około 165°C, co, jak ustalono, jest wartością optymalną dla procesu prasowania.A significant increase in the efficiency of the entire device is achieved if the exhaust gases of the internal combustion engine 5 are used to heat the granulating device. It is possible to achieve, without additional energy supply, heating the pressing elements to about 165 ° C, which has been found to be the optimal value for the pressing process.

Oczywiście możliwe jest stosowanie dodatkowo do, lub zamiast stosowania wymiennika 23 ciepła, dołączonego do obiegu chłodzenia silnika spalinowego 5, stosowanie również innych wymienników ciepła, i ewentualnie dodatkowych innych źródeł ciepła odlotowego silnika spoinowego.Of course, it is possible to use, in addition to or instead of using a heat exchanger 23 connected to the cooling circuit of the internal combustion engine 5, also to use other heat exchangers, and possibly additional other heat sources for the exhaust heat of the weld joint engine.

Na figurach 2 i 3 przedstawiono szczegóły urządzenia granulacyjnego 19. Elementy granulacyjne mają kształt dwóch umieszczonych równolegle względem siebie we wspólnej obudowie 27, osadzonych obrotowo w łożyskach 29,31, wydrążonych walców 33, napędzanych w przeciwnych kierunkach z wału napędowego 37 za pomocą przekładni zębatej 35.Figures 2 and 3 show the details of the granulating device 19. The granulation elements have the shape of two hollow rollers 33 arranged parallel to each other in a common housing 27, rotatably mounted in bearings 29, 31, driven in opposite directions from the drive shaft 37 by means of a gearing 35 .

Wydrążone koła 33 składają się z wielu żeber 39 rozmieszczonych w płaszczyznach osiowych przekrojów wzdłużnych, otaczających wnękę wewnętrzną 41. Żebra 39 rozłącznie zamocowane są osiowo między, z jednej strony, tarczowym korpusem kołnierzowym 43, który z kolei osadzony jest na czopie osiowym 45 połączonym z przekładnią 35, i z drugiej strony, pierścieniowym korpusem kołnierzowym 49, otaczającym otwór wylotowy 47. W kierunku obwodowym każde sąsiadujące ze sobą dwa żebra 39 ograniczają w przybliżeniu klinowo zwężający się ku wnęce wewnętrznej 41, przechodzący bezstopniowo od obwodu zewnętrznego do wewnętrznego, kanał prasujący 51. W biegnące w kierunku osiowym walca 33 kanały 51 o przekroju prost^^^^ąt^nym podczas przeciwbieżnego ruchu obrotowego obu walców 33 wchodzą w charakterze stempla prasującego, zewnętrzne obszary końcowe odpowiednich żeber 39 przeciwległego walca. Od ślimaka prasującego 17 do szczeliny, w miejscu przetaczania się obu walców 33, rozdrobniony i podawany w sposób wymuszony, materiał łodygowy zostaje przez żebra 39 wciśnięty w kanały 51 i tam sprasowany. Wymiar żebra 39 jest dobrany tak, aby wchodziło ono w kanał 51 z pozostawieniem luzu umożliwiającego cięcie, ale bez styku, przy czym wydrążone koła 33 napędzane są w sposób wymuszony za pomocą przekładni zębatej 35, z zachowaniem ich odpowiednich położeń wzajemnych.The hollow wheels 33 consist of a plurality of ribs 39 arranged in the axial planes of the longitudinal sections surrounding the inner cavity 41. The ribs 39 are detachably secured axially between, on one side, a disk flange body 43, which in turn is seated on an axle journal 45 connected to the transmission. 35, and on the other hand, an annular flange body 49 surrounding the outlet opening 47. In the circumferential direction, each of the two ribs 39 adjacent to each other delimits an approximately wedge-shaped narrowing to the inner cavity 41 that extends continuously from the outer periphery to the inner pressing channel 51. channels 51 extending in the axial direction of the cylinder 33 with a rectangular cross-section during the counter rotating rotation of the two rolls 33 enter as a pressing punch the outer end regions of the respective ribs 39 of the opposite roller. From the pressing screw 17 to the slot, at the point where the two rollers 33 roll, the shredded and forced-fed stem material is pressed through the ribs 39 into the channels 51 and pressed there. The size of the rib 39 is selected so that it fits into the channel 51 with a cutting clearance but without contact, the hollow wheels 33 being driven positively by means of a gearing 35, maintaining their respective relative positions.

We wnękach 41, których głębokość osiowa (w odniesieniu do osiowej długości żebra 39) jest mniejsza od ich średnicy wewnętrznej, osadzone są, rozmieszczone centralnie, rozszerzające się w kierunku otworu wylotowego 47, stożki kruszące 53, które kruszą na granulki wytłaczane pasma, wychodzące promieniowo do wewnątrz z kanału 51, i kierują je do otworu wylotowego 47. Wzmagają to działanie promieniowe prowadnice blaszane 55 (fig. 2), które ^^^an^owią przedłużenie żeber 39, aż do stożka kruszącego 53. Wydrążone walce są w tym przykładzie rozmieszczone tak, że otwór wylotowy 47 zwrócony jest ku dołowi, i pokruszone granulki mogą wpadać bezpośrednio do zbiornika 21 (fig. 1).In the recesses 41, the axial depth of which (with respect to the axial length of the rib 39) is smaller than their internal diameter, there are centrally arranged crushing cones 53 extending towards the outlet 47, which crush the extruded strands extending radially into granules inward from the channel 51, and direct them to the outlet 47. This is enhanced by the radial sheet metal guides 55 (Fig. 2) which extend the ribs 39 up to the crushing cone 53. The hollow cylinders are in this example arranged with the outlet 47 facing downward, and the crushed granules may fall directly into the reservoir 21 (FIG. 1).

Jak to widać najlepiej na fig. 3, żebra 39 zaopatrzone są w kanały ogrzewające 57, połączone za pośrednictwem korpusu kołnierzowego 43 i czopa osiowego 45 z obrotowym złączem 59 dla cieczy, dołączonym do przewodów 25 czynnika grzewczego. W kanałach dla czynnika grzewczego 57 cyrkuluje ciekły nośnik ciepła nagrzewany w wymienniku ciepła 23 silnika spalinowego 5 do przynajmniej 150°C, w postaci na przykład oleju odpornego na wysokie temperatury lub podobnego środka. Obróbka granulowanego materiału łodygowego w kanałach 51As can be seen best in Fig. 3, the ribs 39 are provided with heating channels 57 connected via a flange body 43 and an axle pin 45 to a liquid swivel 59 connected to the heating medium lines 25. In the passages for the heating medium 57 circulate a heat transfer fluid heated in the heat exchanger 23 of the internal combustion engine 5 to at least 150 ° C, in the form of, for example, heat-resistant oil or the like. Treatment of granulated stem material in channels 51

174 301 zmniejsza moc potrzebną do napędu wydrążonych walców 33 i obniża potrzebne ciśnienie w kanałach 51. Jest oczywiste, że w obieg nośnika ciepła może być włączona ewentualnie pompa cieplna, jeżeli poziom temperatury czynnika z silnika spalinowego 5 jest zbyt niski. Dodatkowo, poza tymi kanałami 57 w obudowie 61 ślimaka prasującego 17, stanowiącego tor doprowadzający, jak również w otaczających walce 33 obszarach 63 obudowy 27 mogą się znajdować dodatkowe kanały 65 dla czynnika grzewczego, połączone z wymiennikiem ciepła 23 (fig. 1). Kanały 65 dla czynnika grzewczego w ściankach 63 obudowy lub w części rurowej 61 obudowy, można ewentualnie pominąć. Natomiast jeżeli wydajność ogrzewania samych kanałów 65 czynnika grzewczego jest wystarczająca, to można pominąć kanały 57 czynnika grzewczego walców 33.174 301 reduces the power required to drive the hollow rollers 33 and lowers the necessary pressure in the channels 51. It is obvious that a heat pump may be included in the heat transfer circuit if the temperature level of the medium from the internal combustion engine 5 is too low. In addition to these channels 57, the housing 61 of the compression worm 17, constituting the feed path, as well as the surrounding rolls 33 regions 63 of the housing 27, may have additional channels 65 for the heating medium connected to the heat exchanger 23 (Fig. 1). Channels 65 for the heating medium in the walls 63 of the housing or in the tubular part 61 of the housing can possibly be omitted. On the other hand, if the heating capacity of the heating medium channels 65 alone is sufficient, the heating medium channels 57 of the rolls 33 may be omitted.

Każdy z walców 33 może, dla poprawienia działania tłoczącego, być zaopatrzony w umieszczone obrotowo wewnątrz obudowy 27, równolegle do walców 33, walce dopracowujące 67, bądź 69. Walce doprasowujące 67, 69 mają, w przeciwieństwie do walców wydrążonych 33, wyłącznie prostopadle wystające stemple 71, które wchodzą w kanały 51 odpowiednich walców 33. Walce doprasowujące 67,69 przeczesują kolejno odpowiadające im walce wydrążone 33, przy czym głębokość wnikania st^i^^^^li 71 walców znajdujących się dalej, licząc w kierunku obrotu walców 33, jest większa. Różne głębokości wnikania stempli 71 można osiągnąć, przez stosowanie różnych wysokości stempli i/lub różnych odstępów międzyosiowych walców doprasowujących i walców wydrążonych. Walce doprasowujące 67, 69 mogą być napędzane swobodnie przez sprzężenie stempli 71; mogą jednak również pracować z napędem wymuszonym.Each of the rollers 33 may, to improve the pressing action, be provided with finishing rollers 67 or 69 arranged rotatably inside the housing 27 parallel to the rollers 33. The pressing rollers 67, 69 have, unlike the hollow rollers 33, only perpendicularly protruding stamps. 71, which enter the channels 51 of the respective rollers 33. The compression rollers 67,69 successively sweep the corresponding hollow rollers 33, the penetration depth st ^ i ^^^^ l and the 71 rollers further away, counting in the direction of rotation of the rollers 33, is bigger. Different penetration depths of the punches 71 can be achieved by using different punch heights and / or different center distances of the press rolls and the hollow rolls. The compression rollers 67, 69 may be driven freely by the engagement of the punches 71; however, they can also work with positive drive.

Dla umożliwienia regulacji głębokości wnikania żeber 39 w głąb kanałów 51, obudowa 27 podzielona jest poprzecznie względem płaszczyzny przechodzącej przez osie walców na dwie połówki 75 obudowy, w każdej z których osadzony jestjeden z walców wydrążonych 33, łącznie z przyporządkowanymi mu walcami doprasowującymi 67,69. Wzajemne położenie połówek 75 obudowy jest regulowane w przybliżeniu w płaszczyźnie przechodzącej przez osie połówek 75. Korzystne jest, jeżeli przemieszczenie regulacyjne odbywa się wokół osi obrotu jednego z kół zębatych przekładni 35, w celu umożliwienia niezależnie od wspomnianej regulacji, również korekcji zazębienia kół zębatych. Oczywiście możliwe jest stosowanie innych środków napędowych, zapewniających wymuszone zazębienie walców wydrążonych, na przykład łańcuchów ogniwowych lub pasków zębatych.In order to be able to adjust the depth of penetration of the ribs 39 into the channels 51, the housing 27 is divided transversely to the plane passing through the axes of the rollers into two housing halves 75, in each of which one of the hollow rollers 33 is mounted, together with the associated compression rollers 67, 69. The mutual position of the housing halves 75 is adjusted approximately in a plane passing through the axes of the halves 75. Preferably, the adjusting movement takes place about the rotation axis of one of the gears of the gearing 35 to allow, apart from said adjustment, also to correct the meshing of the gears. Of course, it is possible to use other drive means ensuring positive engagement of the hollow rolls, for example link chains or toothed belts.

Korzystne jest stosowanie regulacji zdolności przepustowej ślimaka prasującego 17, na przykład przez zmianę jego prędkości obrotowej, dla zapewnienia odpowiedniego równomiernego i optymalnego zasilania walców 33 materiałem przeznaczonym do granulowania. Korzystne jest utrzymywanie prędkości obrotowej ślimaka, niezależnie od mocy napędowej walców 33, za pomocą obwodu regulacyjnego o stałej nastawie.It is advantageous to regulate the throughput of the pressing screw 17, for example by varying its rotational speed, to ensure that the rolls 33 are adequately even and optimally fed with the material to be granulated. It is preferable to maintain the rotational speed of the screw independently of the driving power of the rolls 33 by a fixed setting control circuit.

Do regulacji prędkości obrotowej można stosować przekładnię nastawianą bezstopniowo. Wydajność ślimaka prasującego można zmieniać również i w inny sposób, na przykład przez zastosowanie przemieszczanego osiowo ślimaka stożkowego w stożkowej obudowie.A continuously adjustable gearbox can be used for speed control. The capacity of the pressing screw can also be varied in other ways, for example by providing an axially displaceable conical screw in a conical housing.

Jest oczywiste, że we wspomnianych przykładach wykonania urządzenia granulacyjnego i sposobów prasowania można stosować inne źródła ciepła, niż ciepło odlotowe silnika spalinowego maszyny do zbioru ziemiopłodów. Ponadto należy podkreślić, że istnieje również możliwość stosowania konstrukcji mechanicznej urządzenia do granulowania według fig. 2 i 3 bez urządzeń nagrzewających kanały prasujące.It is obvious that in said embodiments of the granulating apparatus and pressing methods other heat sources than the exhaust heat of the combustion engine of the crop harvesting machine may be used. Moreover, it should be emphasized that it is also possible to use the mechanical structure of the granulating device according to Figs. 2 and 3 without devices for heating the pressing channels.

W przykładzie wykonania z fig. 5-11 przedstawiono korzystne warianty wykonania urządzenia granulacyjnego według wynalazku, których cechy charakterystyczne wynikają z praktyki i ciągłego rozwoju przedmiotu wynalazku z fig. 2.In the embodiment of Figs. 5-11, preferred embodiments of the granulation device according to the invention are shown, the characteristics of which result from the practice and continuous development of the subject matter of Fig. 2.

Obudowa 27 urządzenia granulacyjnego posiada ramę 28 i skorupę 30. Skorupa 30 obudowy obejmuje obydwa korpusy wydrążone 33 ze znacznie mniejszym luzem, niż to przedstawiono na fig. 2. Przeznaczony do granulowania materiał w stanie rozdrobnionym doprowadzany jest w sposób wymuszony przez przyłącze 32 obudowy do klinowego obszaru wydrążonych walców 33. Przyłącze 32 obudowy zaopatrzone jest w rozszerzającą się klinowo w kierunku podawania wnękę 34. W przeciwległym sektorze, z ramą 28 i skorupą 30 połączonyThe housing 27 of the granulating device has a frame 28 and a shell 30. The shell 30 of the housing includes the two hollow bodies 33 with much less play than that shown in FIG. 2. The material to be granulated in the particulate state is forced through the housing connection 32 to the wedge. hollow rollers 33. Connection 32 of the housing is provided with a recess 34 that widens wedge in the feed direction. In the opposite sector, the frame 28 and the shell 30 are connected to

174 301 jest klinowy element konstrukcyjny 36, którego powierzchnia zewnętrzna 38 prawie ociera się o zewnętrzne obszary czołowe żeber 39.174 301 is a wedge-shaped member 36, the outer surface 38 of which almost rubs against the outer faces of the ribs 39.

Na podstawie doświadczeń praktycznych ustalono, że korzystne jest, jeżeli skorupa 30 obudowy osadzona jest niecentrycznie względem osi obrotu żeber 39. Jeżeli zastosuje się zróżnicowane luzy między powierzchnią wewnętrzną skorupy 30 obudowy i zewnętrznymi obszarami płaszczowymi żeber 39, w szczególności zróżnicowane tak, że w obszarze zetknięcia się żeber 39 z klinowym elementem 36 luz ma wartość minimalną 40, a w przejściu między skorupą 30 obudowy i przyłączem 32 obudowy luz jest równy maksymalnemu 42, to wtedy likwiduje się niebezpieczeństwo blokowania obrotu korpusów wydrążonych 33 w obudowie 27. Różnica luzów jest stosunkowo niewielka; otrzymano dobre wyniki przy różnicy wynoszącej 1 mm. Wynalazek jednak oczywiście nie ogranicza się do zastosowania tej wielkości.From practical experience it has been found advantageous if the casing shell 30 is seated off-center with respect to the axis of rotation of the ribs 39. If a differentiated clearance is used between the inner surface of the casing shell 30 and the outer mantle areas of the ribs 39, in particular differentiated such that in the contact area When the ribs 39 with the wedge element 36 are fitted, the play has a minimum value of 40, and in the transition between the housing shell 30 and the housing connection 32, the play is equal to the maximum 42, then the danger of blocking the rotation of the hollow bodies 33 in the housing 27 is eliminated. The difference in clearances is relatively small; good results were obtained with a difference of 1 mm. The invention is, of course, not limited to the use of this size.

Na powiększonym rysunku według fig. 6 widać, że przyłącze 32 obudowy sąsiaduje z obudową 44 ślimaka, stanowiącą przestrzeń 46 klinowo zwężającą się w kierunku podawania materiału przeznaczonego do granulowania. Odpowiednio do tego, znajdujący się w niej ślimak prasujący 48 również kończy się klinowo, jak to pokazano na fig. 6.In the enlarged drawing of Fig. 6, it is seen that the housing connection 32 is adjacent to the screw housing 44, which is a wedge-shaped space 46 that tapers in the feed direction of the material to be granulated. Accordingly, the compression worm 48 therein also ends in a wedge, as shown in Fig. 6.

Przez zastosowanie tego środka osiąga się nie tylko wymuszone doprowadzanie przeznaczonego do granulowania materiału, lecz również znaczne ciśnienie podawania, które powoduje wtłaczanie znajdującego się we wnęce 34 materiału do kanałów 51.By using this measure, not only a forced feed of the material to be granulated is achieved, but also a considerable feed pressure, which causes the material in the cavity 34 to be forced into the channels 51.

Poza tym widać wyraźnie, że długości promieniowe żeber 39, a zatem i długości promieniowe znajdujących się między nimi kanałów 51 są znacznie większe, niż przeciętna grubość żebra 39, bądź szerokość kanału 51. Poza tym z fig. 8 widać, że głębokość wnikania 52 żeber 39 do wnętrza kanałów 51 jest stosunkowo niewielka.Moreover, it is clear that the radial lengths of the ribs 39, and hence the radial lengths of the channels 51 therebetween, are significantly greater than the average thickness of the rib 39 or the width of the channel 51. Furthermore, it can be seen from Fig. 8 that the penetration depth 52 of the ribs 39 to the inside of the channels 51 is relatively small.

Geometria żebra 39, którego szczegółową konstrukcję przedstawiono na fig. 7, jest dobrana tak, aby krawędzie 70 żeber, przy wzajemnym zazębianiu się, nie stykały się nawzajem ze sobą. Jest przy tym pożądane, aby luz pozostający między krawędziami żeber 70 był niewielki. Żebra 39 nie toczą się zatem wzajemnie po sobie, jak w znanych rozwiązaniach.The geometry of the rib 39, the detailed construction of which is shown in Fig. 7, is chosen such that the edges 70 of the ribs do not touch each other when they mesh. It is desirable here that the play remaining between the edges of the ribs 70 is small. The ribs 39 therefore do not roll over one another as in the known solutions.

Ograniczenie luzu między krawędziami 70 żeber daje w wyniku to, że doprowadzany do tego obszaru w sposób wymuszony materiał łodygowy jest odcinany i poddawany prasowaniu bez pozostawania resztek w kanale 51.The restriction of the play between the edges 70 of the ribs results in that the stalk material fed therein is cut off and pressed without leaving any residue in the channel 51.

Aby zapewnić przejmowanie występujących przy tym dużych sił, w przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 7 żebra 39 po zewnętrznej stronie czołowej zaopatrzone są w wymienne listwy 54, zamocowane na żebrach za pomocą śrub 56. Te wymienne listwy 54 prowadzone są przez nakładki 90 żeber w rowkach 84, dzięki temu siła tłoczenia nie oddziałuje na śruby 56. Wymienna listwa 54 ma kształt prostopadłościanu przechodzącego prostopadle do płaszczyzny rysunku. Jeżeli założyć na przykład, że na rysunku z fig. 10 długość żebra odpowiada długości rzeczywistej, to długość tej prostopadłościennej listwy wynosi około 100 mm.In order to ensure that the high forces occurring in this process are absorbed, in the embodiment shown in FIG. 7, the ribs 39 on the outer front face are provided with replaceable slats 54 which are fastened to the ribs by screws 56. These exchangeable slats 54 are guided by the ribs 90 in the grooves. 84, as a result of which the pressing force does not act on the screws 56. The replaceable blade 54 has the shape of a cuboid extending perpendicular to the plane of the drawing. If, for example, the length of the rib corresponds to the actual length in the drawing of FIG. 10, the length of this rectangular strip is approximately 100 mm.

W przekroju promieniowym według fig. 7, każde z żeber 39 ma zmienną grubość. Bezpośrednio za wymienną listwą 54, naprzeciwko klinowego rozszerzenia 58 żebra 39, znajduje się podcięcie tylne 64. Do klinowego rozszerzenia 58 przylega obszar 60 o stałej grubości żebra, który następnie przechodzi w klinowe zwężenie 62. Jak to wyraźnie przedstawiono na fig. 6 i 8, określone powierzchnie ścian zewnętrznych żeber 39 w wyniku ich rozmieszczenia promieniowego w elemencie wydrążonym 33 wyznaczają kształt kanałów 51. Tak więc dzięki stosowaniu listwy 54 otrzymuje się najpierw słabe, a następnie, dzięki klinowemu rozszerzeniu 58, silne klinowe zwężenie przekroju kanału 51. Również obszary 60 o stałej grubości żeber 39 powodują, w wyniku promieniowego rozmieszczenia żeber 39, jeszcze pewne niewielkie klinowe zwężenie kanałów 51 w kierunku promieniowym.In the radial section of Fig. 7, each of the ribs 39 has a variable thickness. Immediately behind the replaceable blade 54, opposite the wedge flare 58 of the rib 39, there is a back undercut 64. The wedge flare 58 is adjoined by an area 60 of constant rib thickness, which then becomes a wedge taper 62. As clearly shown in Figs. 6 and 8, defined surfaces of the outer walls of the ribs 39 define the shape of the channels 51 as a result of their radial arrangement in the hollow member 33. Thus, the use of the strip 54 first results in a weak and then, thanks to the wedge-shaped expansion 58, a strong wedge-shaped narrowing of the channel 51. Due to the radial arrangement of the ribs 39, the constant thickness of the ribs 39 still causes a slight wedge-shaped narrowing of the channels 51 in the radial direction.

Od zwymiarowania klinowych zwężeń 62 żeber 39 zależy, czy kanały 51 w obszarze środkowym i wewnętrznym obszarze promieniowym mają stalą szerokość, są zwężone, czy też rozszerzają się. W praktyce okazało się korzystne, jeżeli kanały 51 w kierunku promieniowym ponownie klinowo rozszerzają się.It depends on the dimensioning of the wedge constrictions 62 of the ribs 39 whether the channels 51 in the central region and the inner radial region are of a constant width, tapered or widen. In practice, it has proved advantageous if the channels 51 wedge-widen again in the radial direction.

Na figurze 7 na koniec widać, że celowe jest stosowanie rowków wzdłużnych 66 znajdujących się na zewnętrznych powierzchniach ścianek żeber 39, i wchodzących promieniowo do wnętrza. Te rowki wzdłużne 66 przeznaczone są do tego, aby przy sprężaniu materiału łodygo10Figure 7 finally shows that it is expedient to provide longitudinal grooves 66 provided on the outer surfaces of the walls of the ribs 39 and extending radially inward. These longitudinal grooves 66 are designed to compress the stem material 10

174 301 wego umożliwić ulatnianie się gazu. W tym celu rowki wzdłużne 66, również po wewnętrznej stronie czołowej, są otwarte.174 301 to allow gas to escape. For this purpose, the longitudinal grooves 66, also on the inside end face, are open.

Wspomniane uprzednio podcięcie tylne 64 między klinowym rozszerzeniem 58 a wymienną listwą 54 powoduje, że powstaje pewnego rodzaju oddziaływanie zapadkowe, zapobiegające wywieraniu przez prasowany materiał znacznego nacisku promieniowego na zewnątrz, w kierunku działania reakcji ciśnienia.The aforementioned rear undercut 64 between the wedge extension 58 and the replaceable blade 54 causes a kind of ratcheting action to prevent the material being pressed from exerting a significant outward radial pressure in the direction of the pressure response.

Wszystkie wspomniane stosowane środki prowadzą w końcu do tego, że tarcie materiału przechodzącego w postaci zgęszczonej przez kanały 51 o zewnętrzne ścianki żeber 39 jest utrzymane na możliwie niskim poziomie, co przyczynia się do otrzymania maksymalnej przepustowości przy minimum zużycia energii. Zaleca się przy tym również stosowanie zewnętrznych powierzchni żeber 39 o możliwie niewielkim tarciu.All the measures mentioned finally lead to the fact that the friction of the material passing compacted through the channels 51 against the outer walls of the ribs 39 is kept as low as possible, which contributes to obtaining the maximum throughput with a minimum of energy consumption. In this connection, it is also recommended to use the outer surfaces of the ribs 39 with as little friction as possible.

Wykonane w żebrach 39, biegnące równolegle do osi obrotu korpusu wydrążonego 33 otwory 72, jak to już wspomniano w związku z fig. 2 i 3, służą do doprowadzania czynnika grzewczego bezpośrednio do organów prasujących. Otrzymuje się sprawność optymalną, jeżeli stosuje się nagrzewanie żeber do temperatury powyżej 150°, zwłaszcza w zakresie około 165°C.As already mentioned in connection with Figs. 2 and 3, the holes 72 are made in the ribs 39 and run parallel to the axis of rotation of the hollow body 33, and are used to supply the heating medium directly to the pressing elements. The optimum performance is obtained when the ribs are heated to a temperature above 150 ° C, especially in the range of about 165 ° C.

W praktyce wykazano, że najlepsze wyniki prasowania osiągnąć można przy bezpośrednim przeprowadzaniu gazów odlotowych silnika spalinowego 5 przez otwory 72. Wtedy osiąga się bez przeszkód nagrzewanie żeber 39 do temperatury 165° bez stosowania specjalnego źródła ciepła.In practice, it has been shown that the best pressing results can be achieved by passing the exhaust gases of the combustion engine 5 directly through the openings 72. Then the fins 39 are heated to a temperature of 165 ° without any problems without using a special heat source.

Ze względu na takie ukształtowanie żeber 39 jak pokazano na fig. 7 i 8 zgniatanie materiału kończy się, kiedy znajdujący się w kanałach 51 materiał dochodzi do wewnętrznego końca obszaru 60 o stałej grubości żeber. Mimo, że żebra 39 rozciągają się znacznie dalej w kierunku promieniowym, to w wyniku klinowego zwężenia 62 żeber 39 nie zachodzi już dodatkowe zgniatanie.Due to this configuration of the ribs 39, as shown in Figs. 7 and 8, the crushing of the material ends when the material contained in the channels 51 reaches the inner end of the area 60 with a constant thickness of the ribs. Although the ribs 39 extend much further in the radial direction, no additional crushing takes place due to the wedge-shaped taper 62 of the ribs 39.

Istota stosowanego rozwiązania polega na tym, że sprasowany materiał łodygowy w kanale 51 mai dłuższy czas przebywania w kanale 51 i w związku z tym zachodzi po drodze jego utwardzenie. Ten wydłużony czas przebywania w kanale nie powinien jednak powodować zwiększenia oporu, i dlatego korzystnejest zastosowanie zwężenia klinowego 62 i nadanie dużej gładkości powierzchni żeber 39. Również rowki wzdłużne 66 przyczyniają się do odgazowania i w związku z tym znacznego zmniejszenia tarcia.The essence of the applied solution is that the compressed stem material in the channel 51 has a longer residence time in the channel 51 and therefore it hardens along the way. This extended residence time in the channel should not, however, increase drag, and therefore it is preferable to provide a wedge 62 and make the surface of the ribs 39 very smooth. The longitudinal grooves 66 also contribute to degassing and therefore greatly reducing friction.

Na podstawie tych rozważań widać, że stosunek głębokości wnikania 52 żeber 39 bądź wymiennej listwy 54 do długości promieniowej żeber 39 skrajnie się różnią względem stanu techniki. Według wynalazku proponuje się dobieranie tego stosunku na poziomie poniżej 1:8, zwłaszcza 1:10, do 1:25.From these considerations, it can be seen that the ratio of the penetration depth 52 of the ribs 39 or of the replaceable blade 54 to the radial length of the ribs 39 is extremely different from the prior art. According to the invention, it is proposed to select this ratio at a level below 1: 8, especially 1:10, up to 1:25.

Poza tym według wynalazku optymalizuje się czas przebywania masy prasowanej w kanale również w ten sposób, że redukuje się prędkość przepływu czynnika grzewczego w otworach 72 żeber 39. Może się to odbywać na przykład przez umieszczenie skrętek 77 lub tym podobnych elementów dławiących w otworach 72, jak to przedstawiono przykładowo na fig. 7 i 13.In addition, according to the invention, the residence time of the pressed mass in the channel is also optimized by reducing the flow velocity of the heating medium in the openings 72 of the ribs 39. This can be done, for example, by arranging the strands 77 or the like in the openings 72, such as this is shown for example in Figs. 7 and 13.

Na figurach 9-11 w szczegółach pokazano sposób połączenia żeber 39 z fig. 7 z korpusem kołnierzowym 43 walców wydrążonych 33, tak że z jednej strony osiąga się wymienność żeber, a z drugiej, przejmowanie szczególnie dużych sił powstających podczas prasowania, bez niebezpieczeństwa uszkodzenia elementów.Figures 9-11 show in detail how the ribs 39 of Fig. 7 are connected to the flange body 43 of the hollow rollers 33, so that on the one hand the interchangeability of the ribs is achieved and, on the other hand, the absorption of particularly high pressing forces without the risk of damaging the components.

Figura 9 przedstawia część obszaru ścianki bocznej 74 pojedynczego korpusu kołnierzowego 43 w widoku czołowym. Ścianki boczne 74 zaopatrzone są w rozmieszczone regularnie wybrania 76 bądź przelotowe szczeliny, z których każde służy do pomieszczenia żebra 39, ewentualnie pary sąsiednich żeber 39, jak to pokazano na fig. 10. Odpowiednio do tego, krawędzie 78 wybrań 76 wyznaczają położenie promieniowe poszczególnego żebra 39, które w tym położeniu klinowane jest względem krawędzi 78 za pomocą listwy 80. Listwa 80 zamocowana jest tylko za pomocą jednej śruby na ściance bocznej, jak to pokazano na fig. 10.Figure 9 is an end view of a portion of the side wall area 74 of a single flange body 43. The side walls 74 are provided with regularly spaced recesses 76 or through slots, each serving to receive a rib 39 or a pair of adjacent ribs 39 as shown in Fig. 10. Correspondingly, the edges 78 of the recesses 76 define the radial position of a particular rib. 39, which in this position is wedged against the edge 78 by a bar 80. The bar 80 is fastened with only one screw to the side wall, as shown in Fig. 10.

Powierzchnie ścianek bocznych żeber 39 zaopatrzone są w biegnące w kierunku promieniowym rowkowe nafrezowania 92, które po zmontowaniu znajdują się dokładnie naprzeciwko listew 80. Dzięki takiemu wyprofilowaniu powierzchni ścianek bocznych żeber 39 nafrezowania 92 znajdują się wyłącznie w miejscu mocowania. Listwy 80 wchodzą w nafrezowania 92 i tworząThe side wall surfaces of the ribs 39 are provided with grooves 92 extending in a radial direction, which when assembled lie exactly opposite the slats 80. Due to this profiling of the side wall surfaces of the ribs 39, the millings 92 are only located at the fixing point. The slats 80 enter the millings 92 and form

174 301 przy tym po obu stronach ścianek bocznych 74 zderzaki działające w kierunku osiowym i zapobiegają w ten sposób przemieszczaniu się osiowemu żeber 39 w ściankach 74.Thereby, axial bumpers on both sides of the side walls 74 and thus prevent an axial displacement of the ribs 39 in the walls 74.

Z figury 10 widać ponadto, że wymienna listwa 54 przechodzi pionowo poza zewnętrzny obwód ścianki 74.It can also be seen from FIG. 10 that the replaceable strip 54 extends vertically beyond the outer circumference of the wall 74.

Z widoku z góry na fig. 11 widać, że wymienna listwa 54 ma długość odpowiadającą odległości między ściankami bocznymi 74. Dzięki temu otrzymuje się zderzaki 88, które w wyniku skręcenia 56 wymiennych listew 54 z żebrami 30 zapewniają unieruchomienie żeber wzdłuż osi korpusów wydrążonych 33 względem ścianek bocznych 74 korpusów kołnierzowych 43,49.From the top view of Fig. 11, it can be seen that the interchangeable strip 54 has a length that corresponds to the distance between the side walls 74. This provides bumpers 88 which, by twisting 56 interchangeable blades 54 with ribs 30, ensure the fixing of the ribs along the axis of the hollow bodies 33 with respect to side walls 74 flanged bodies 43,49.

Na koniec górne przedłużone obszary 86 żeber 39 wystają poza powierzchnie zewnętrzne ścianek bocznych 74, co ma na celu umożliwienie ich zaklinowania za pomocą listew 80 po zewnętrznej stronie ścianek bocznych 74.Finally, the upper extended regions 86 of the ribs 39 extend beyond the outer surfaces of the side walls 74 to allow them to be wedged with the slats 80 on the outer side of the side walls 74.

Urządzenie granulacyjne według wynalazku może, jak to przedstawiono na fig. 12, być zainstalowane, zamiast na maszynie do zbioru ziemiopłodów, również w postaci stacjonarnej. Wydrążone walce 33 odpowiadają swoją konstrukcją przykładowi wykonania z fig. 5. Nie przedstawiona obudowa 27 może być osadzona na stałe.The granulating device according to the invention can, as shown in FIG. 12, also be installed in a stationary form instead of on the harvesting machine. The hollow rollers 33 correspond in their design to the embodiment of FIG. 5. The housing 27, not shown, can be fitted permanently.

Na przewoźnej podstawie 18 zainstalowany jest sinik elektryczny 20, napędzający znajdujący się w obudowie 22 przenośnik ślimakowy 15, analogiczny do przedstawionego jako 15 na fig. 1. Dostarczony z pola i ewentualnie rozdrobniony materiał łodygowy doprowadzany jest do obudowy 44 ślimaka stożkowego 48 (patrz również fig. 6), służącego do wymuszonego podawania materiału łodygowego do wydrążonych walców 33.An electric engine 20 is installed on the transportable base 18, which drives the screw conveyor 15 located in the housing 22, analogous to that shown in Fig. 1. 6) for forced feeding of the stem material into the hollow cylinders 33.

W pustych przestrzeniach 41 wydrążonych walców 33 znajduje się zgarniak 26, współdziałający podobnie do raki i, z wewnętrznymi krawędziami żeber 39, odłamując wychodzące w tym miejscu zgęszczone pasma materiału.In the voids 41 of the hollow rollers 33 there is a scraper 26 which interacts similarly to the crampons and, with the inner edges of the ribs 39, to break off the densified strands of material emerging there.

Przy potrzebie otrzymywania większych długości odłamywanych granulek zgarniak 26 powinien być wycofywany na dowolnie regulowany czas z położenia zgarniania. Można to osiągnąć na przykład za pomocą osi nastawczej 24, na której zamocowany jest zgarniak 26. Przez obrót tej osi można zmieniać odstęp zgarniaka 26 od wewnętrznej krawędzi żeber 39.Where longer lengths of breakable granules are desired, the scraper 26 should be retracted from the scraping position for an arbitrarily controlled amount of time. This can be achieved, for example, by an adjustment axis 24 on which a scraper 26 is mounted. By rotating this axis, the distance of the scraper 26 from the inner edge of the ribs 39 can be varied.

W przykładzie wykonania z fig. 13 przedstawiono, w odróżnieniu od fig. 3, jednostronne ułożyskowanie 79 korpusu wydrążonego 33. Znajdujący się po stronie łożyska korpus kołnierzowy 43 połączony jest na stałe z wałem napędowym 45. Znajdujący się po stronie wylotowej korpus kołnierzowy 49 napędzany jest za pośrednictwem szeregu żeber 39 z korpusu kołnierzowego 43.In the embodiment in FIG. 13, in contrast to FIG. 3, a one-sided bearing 79 of the hollow body 33 is shown. The flange body 43 on the bearing side is permanently connected to the drive shaft 45. The flange body 49 on the outlet side is driven via a series of ribs 39 from the flange body 43.

Obudowa 27 składa się z ramy 28 obudowy i skorupy 30 obudowy, które między sobą połączone są za pomocą sworzni 81 i obejmują żebra 39. Do obu czół żeber 39 przylegają komory 83 i 85, które służą do doprowadzania i odprowadzania środków grzewczych. Ten prosty sposób umożliwia przepuszczanie na przykład gazów odlotowych silnika spalinowego przez otwory 72 żeber 39.The casing 27 consists of a casing frame 28 and a casing shell 30 which are connected to each other by pins 81 and embrace ribs 39. Both sides of the ribs 39 are adjoined by chambers 83 and 85 which serve to supply and discharge heating means. This simple method allows, for example, the exhaust gases of an internal combustion engine to pass through the openings 72 of the fins 39.

W celu pełnego wykorzystania ciepła czynnika grzewczego można w otworach 72 żeber 39 umieścić elementy, na przykład skrętki 77, które redukują prędkość przepływu czynnika grzewczego. Tego rodzaju skrętki 77 przedstawiono symbolicznie w jednym z otworów 72 każdego z urządzeń przedstawionych na fig. 7 i 13.In order to take full advantage of the heat of the heating medium, elements, for example twisted pairs 77, can be placed in the openings 72 of the fins 39, which reduce the flow rate of the heating medium. Such strands 77 are symbolically represented in one of the holes 72 of each of the devices shown in Figures 7 and 13.

174 301174 301

IAND

174 301174 301

Fig .7Fig. 7

Fig.8Fig.8

174 301174 301

Fig. 6Fig. 6

174 301174 301

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 4.00

Claims

Patent claims

1. Apparatus for granulating plant material, especially stem material, into loose granules, with two hollow cylinders placed parallel to each other, driven counter-rotatingly, and intermeshing lattice-shaped teeth, between which there are hollow radially extending to the inner space of rolls, and at least locally tapering in a radially inward direction, in which the material to be pressed, fed by a screw conveyor or similar device to the inlet wedge around the circumference of the hollow rolls, is compacted in the radial pressing channels, broken off in the inner space of the rolls and discharged in an axial direction from this inner space, characterized in that the teeth are formed by heated radial ribs (39) which are connected by two concentric flange bodies (43, 49) arranged in a certain distances from each other, the ribs forming between themselves radial channels (51) constituting pressing channels, and the hollow rolls (33) enclosed in the housing (27).

2. The device according to claim A device as claimed in claim 1, characterized in that the ribs (39) are detachably mounted in the flanged bodies (43, 49).

3. The device according to claim A device according to claim 1, characterized in that the ribs (39) are provided with openings (57, 72) parallel to the axis of rotation for the connection of heating medium conduits.

4. The device according to claim A housing as claimed in claim 1, characterized in that the hollow rollers (33) housing (27) is attached to the heating device, and preferably provided with openings (65) for the connection of heating medium lines.

5. The device according to claim 1 A method as claimed in claim 1 or 3, characterized in that the ribs (39) and / or the housing (27) are heated by the exhaust heat of the internal combustion engine (5) of the crop harvesting vehicle, in particular connected to its cooling circuit.

6. The device according to claim 1 5. A device as claimed in claim 5, characterized in that the ribs (39) and / or the housing (27) are heated by the exhaust gases of the internal combustion engine.

The device according to claim 1 The method of claim 3 or 5, characterized in that the speed of the heating medium in the openings (57.72) is reduced by throttling elements, for example twisted pairs.

8. The device according to claim 1 A method according to claim 1, characterized in that the radial lengths (50) of the ribs (39) are significantly greater than the penetration depth (52) of the ribs (39) into the corresponding channels (51).

9. The device according to claim 1 8. The method of claim 8, characterized in that the ratio of penetration depth (52) to rib length (50) is less than 1: 8, in particular in the range 1:10 to 1:25.

10. The device according to claim 1 The process of claim 1 or 8, characterized in that the front regions of the ribs (39) engage the channels (51) without contact.

11. The device according to claim 1 A slack as claimed in claim 1, characterized in that there is a play (40, 42) between the inner surface of the shell (30) of the casing (27) and the outer path of the rib (39) which increases in the direction of the rib travel.

12. The device according to claim 1 11. The method of claim 11, characterized in that the increase in the play between the minimum (40) and maximum (42) play is approximately 1 mm.

13. The device according to claim 1, Device according to claim 1, characterized in that the outer face of the rib (39) is formed as a replaceable strip (54) and is detachably attached to the rib (39), in particular by means of screws (56).

14. The device according to claim 1 13. The device as claimed in claim 13, characterized in that the individual interchangeable bars (54) have a rectangular shape.

15. The device of claim 1, The method of claim 1, characterized in that the thickness of each of the ribs (39) varies along the radial length (50), in particular such that the rib (39) from outside to inside

The 174 301 first widens to form a wedge-shaped widening (58), then has an area of constant thickness, and further tapers to form a wedge-shaped taper (62).

16. The device according to claim 1, 14. The apparatus of claim 15, characterized in that the length of the wedge taper (62) of the rib (39) is greater than half the length (50) of the rib.

17. The device according to claim 1, A device as claimed in claim 15, characterized in that the wedge expansion (58) of the rib (39) behind the replaceable blade (54) begins with a stepped rear undercut (64).

18. The device of claim 1 A device as claimed in Claim 1, characterized in that the outer surfaces of the ribs (39) are provided with radially extending longitudinal grooves (66).

19. The device of claim 1 A rib or a pair of adjacent ribs (39) wedge against the side walls provided with recesses (76) in the mating recesses (76) of the flanged bodies (4. ^, 49). (74) by means of slats (80) extending radially between the ribs (39).

20. The device of claim 1 19, characterized in that the slats (80) engage in the lateral millings (92) of the ribs (39).

21. The device according to claim 1 13 or 14, characterized in that the replaceable strip (54) extends beyond the outer periphery of the flanged bodies (43, 49) and is located in the area between the side (74) flange bodies (43, 49) as an axial spacer.

22. The device according to claim 1 4. The casing (27) comprising the hollow rollers (33) on the inlet side is provided with a connection (32) for a conveyor housing (44), in particular a conical screw conveyor (48), operating in the direction of the circumferential movement of the intermeshing screws. hollow cylinders (33).

23. The device of claim 1 22, characterized in that the housing (44) surrounding the pressure worm (48) widens conically (46) in the conveying direction and also the cavity (34) of the port (32) widens in the conveying direction.

24. The device of claim 24 A wedge element (36) of the housing (27) protrudes into the interior of the outlet sector of the hollow rollers (33), the outer surfaces (38) of which rub against the faces of the ribs (39) delimited by the edges (70).

25. The device of claim 1 A stripper as claimed in claim 1, characterized in that a scraper (53, 55) is provided inside the hollow cylinder (33) for breaking off compacted strands emerging from the channels (51).

26. The device of claim 1 25, characterized in that the scraper (53, 55) is designed as an engaging and displacing shut-off element.

The device of claim 27 A device according to claim 1, characterized in that it is provided with a device for measuring the moisture of the stem material and a moisture introduction system controlled by it.