造粒或粒化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种如权利要求1前序所述的用块状材料生产颗粒的装置。
【背景技术】
[0002]各种用块状材料生产颗粒的装置是已知的，例如CH594494、DE2733062、EP172359和W02012146696。这样的装置也适用于作为造粒机，具有一个环形模，在其中形成径向取向的压制通道。在其内区域中，环形模限定了一个压实腔。这些环形模通常垂直地布置，其中，压实腔通过相应的侧壁元件闭合。两个或三个压辊位于压实腔中，其中环形模或压辊被驱动以便使得进入到压实腔的块状材料通过压制通道(也被称为分割通道)被压实和压制。
[0003]不同类型的材料，例如塑料、纸、木材、垃圾，煤炭或者有机材料和所有类型的尘状或粉状废物通过这样的装置加工成高度压实的颗粒。
[0004]在穿透压制通道的期间，块状材料被压实成模形成物。由于在压制通道的内表面和模形成物的外表面之间摩擦，还有由此产生摩擦热，模形成物表面上被高度地压实，以便在压实过程后，模形成物具有一个光滑的表面，该表面将多个颗粒一起包围和保存。
[0005]已知的装置已经成功地用于压制成颗粒的动物饲料的生产中。然而，当这类用于动物饲料造粒的具有两个或多个压辊的装置用于软质材料造粒，例如塑料或包含塑料的废物时，待造粒的材料由于动荡、摩擦和压辊之间的压制而受热，以便塑料部分熔化，压力面下层的材料分布减少，其中这可能导致材料结块，或者甚至呈现粘稠的浓度。
[0006]这样的结块或者粘稠在装置的起始阶段是特别成问题的，因为压制通道被冷却材料和废物材料瘀滞，该冷却材料和废物材料沿着模的内表面在压辊和和模粘稠物之间被压缩，且由于越来越粘稠，不能压缩通过压制通道。在压辊前面，加热和压实的材料堆积成起始块状物，其浓度变得越来越粘稠，以便模和压辊之间的材料压实变弱，沿着模的压辊打滑没有旋转。然后，已不可能正常操作该装置。
[0007]为了避免废物材料造粒中这样粘稠的危险，待投入装置的废物材料干燥到5-10%的残留水分，因为水含量作为废物材料中的润滑剂，高的水含量增加了模和压辊之间废物材料粘稠的危险。此外，过多的水分将阻碍稳定的颗粒结构，因为在压缩操作和压实加热后颗粒将扩张，从而将造成所谓的“松软颗粒”。残留水分的减少仅仅降低了粘稠的危险，但不能完全消除这种危险。
[0008]可以看到另一个不利是，因为当使用几个压辊时由于压辊压制表面和内模表面之间大的孔径张角，块状材料的楔形物大概更多。事实上，这个楔形物能够阻碍压辊，其中这引起材料的即刻加热和混合塑料废物的熔化过程(因为是用于造粒过程的废物处理的情况)。这能够导致压实腔燃烧。
[0009]因此，通过已知的具有两个或多个压辊的装置仅仅能够低材料产量地造粒相对的软质材料，例如日常垃圾、塑料或普通废物。根据待造粒的材料的类型和成分，结块可能具有软的、粘稠的浓度，该浓度导致压辊的粘稠或导致装置堵塞的高硬度。因此，当处理包含可熔化部分的软质材料时，进入装置的材料量需要保证很小以致不能发生结块。
[0010]为了消除相对软质材料，例如日常垃圾、塑料或普通废物的造粒中的粘稠，提出了例如EP0687273中描述的这类装置。这种装置具有一个大工作压辊和一个小支撑压辊，其中大工作压辊具有一个比带有几个工作压辊的装置更小的孔径张角。相应地，这增加了压实长度，也就是块状材料压实的起始点和工作压辊和环形模之间的接触点之间的距离，压实在该接触点结束。
[0011]小的压缩角意味着工作压辊的外表面和环形模的内表面之间的间距慢慢地减小超过相对长的压实长度，以便在整个压实长度上压缩力非常一致地作用在投入到工作压辊和环形模之间的块状材料上。这样，在所有压制通道中实现了相同的压力。
[0012]在已知的装置中，环形模和工作压辊分别安装在机体的一侧，以便另一侧自由地可拆卸用于向装置中提供块状材料。环形模通常位于一个水平安装的中空驱动轴上，且通过传送带或同步传送带或通过一个齿轮主要驱动。进料口布置在对面。压辊固定在第二轴上，该第二轴延伸通过中空驱动轴且可旋转地安装在其中。由于空间的原因，轴具有相对高的杠杆。由于压辊和环形模自身重量高，轴承承受负荷高，因此磨损严重。为了分别减少或分散作用在轴承上的力，已经提出了带有几个工作压辊或一个工作压辊和至少一个支撑压辊的造粒机。在一些装置中，模中的这种压辊构造被这样实现以便当施压时，2-3或4个压辊关于模运转面产生自动定心作用，一个压辊的压力能够被相对的压辊吸收。
[0013]US2295838公开了一种带有单一压辊的装置，其中环形模和压辊安装在相对的侧面。为了对装置进行维修工作或更换环形模，装置必须在压辊侧面上可分解或压辊能够向上枢转。为了实现这种枢转运动，由于压辊的尺寸，压辊的旋转轴必须位于环形模的垂直直径线上，以便压辊在枢转运动期间不紧靠环形模。然而，这意味着进料必须垂直地布置在压辊上面，相应地进料能够再次导致粘稠和堵塞。
【发明内容】
[0014]本发明的目的在于进一步改进一种装置，通过该装置能够高产量地造粒软质块状材料，该软质块状材料包括可熔化部分，例如废物、塑料或日常垃圾，其中消除了装置粘稠或结块的危险，其中本发明的目的也在于既额外减少了粘稠和结块的危险，又分别简化了维修步骤，扩展了该装置的应用范围。
[0015]这个目的通过具有权利要求1的特征的装置实现。本发明的装置用块状材料生产颗粒，特别是包含可熔化部分，例如废物、塑料或日常垃圾的软质块状材料，其包括一个环形模，在其中形成径向取向的压制通道，其中所述压制通道从环形模的内表面延伸到环形模的外表面。环形模具有水平对齐且延伸通过其中心的旋转轴，其中环形模这样设计以便使其能够通过驱动单元在旋转方向上被驱动，最好为液压驱动器。环形模限定了一个压实腔。为了压实和压制待造粒的块状材料到压制通道中，在压实腔中布置至少一个工作压辊。此外装置具有第一和第二机体，其中环形模可旋转地安装在第一机体中，至少一个工作压辊可旋转地安装在第二机体中，其中至少两个机体之一最好可替换地安装在基座和/或上部结构上，以便在环形模的旋转轴方向上相对于环形模能够替换至少一个工作压辊。
[0016]这样，能够在模轴上直接驱动环形模，例如，通过液压驱动器，从而淘汰了易发生故障的传送带、滑轮和杠杆。因为两个机体分别确保了工作压辊的简单维修或简单调换，因此，环形模和工作压辊能够在轴向方向上被简单地拆开，其中这也允许分离的大压辊的使用。在带有单一大压辊的装置中，由于环形模和工作压辊在安装两个可分离的机体中，也能够淘汰支撑压辊。
[0017]本发明优选的实施例其特征如从属权利要求。
[0018]本发明装置优选的实施例中，第一机体和/或第二机体安装在基座和/或上部结构上，以便其能够沿着环形模的水平旋转轴方向替换，例如，通过滑动轴承。该替换最好为液压驱动。
[0019]本发明的造粒机的另一个优选实施例中，在压实腔中仅仅布置单一的工作压辊。工作压辊的旋转轴布置环形模水平径线的下面，并且在环形模的旋转方向穿过环形模的垂直直径线。
[0020]选择这样的压辊构造的位置，以便通过进料轴、进料螺杆、提升油缸或其他强制进料机构，如滑块、活塞等形式投入的块状材料由于重力最后直接送到在工作压辊的下面。由于块体重量不同，块状材料不能分成不同成分。这也防止了不良的湍流，从而相应地抑制了块状材料过热。能够额外减少包括可熔化部分的软质材料结块的危险。此外，由于在前面另外提供的支撑压辊的旋转和离心力，没有发生材料积累。然而，最后送到上面区域中的块状材料能够在没有阻碍的状态再次下落。
[0021]此外，本发明的压辊构造具有的优点是，在由于外来物或过度进料产生阻塞的故障期间，仅仅很少的块状材料分别位于在入口区和压实腔中。相比之下，当在传统压辊构造，例如带有2到3或4个压辊，发生过度进料或者粘稠时，块状材料以过热膏状(能够点燃)的形式分布在整个压实腔中，可能导致中断持续几个小时。因此，采用本发明的压辊构造，装置的操作时间也能够显著增加。
[0022]本发明的造粒机优选的实施例中，在压实腔中仅仅布置单一工作压辊。工作压辊的外径最好等于环形模内径的0.6倍-0.8倍。工作压辊最好布置为穿过环形模的垂直直径线以便直径线和垂直直径线之间的角度为10°到30°之间，最好为大约20°。环形模和工作压棍的宽度可达300mm，最好达到500mm。环形模和工作压棍的宽度优选为350_500mm。环形模的内径最好等于大约1500mm。
[0023]工作压辊的旋转轴与环形模的内表面最好分别隔开至少工作压辊的半径，以便工作压辊与环形模各自的外表面相接触，且与环形模的内表面或可以紧贴环形模内表面的块状材料的料坯摩擦接合。
[0024]工作压辊和环形模之间的间距能够不断调整，例如通过将工作压辊安装在第二机体中，以便该工作压辊能够垂直于环形模的水平旋转轴被垂直地替换，例如，通过滑动轴承。此外，工作压辊安装在第二机体中或环形模安装在第一机体中，以便他们能够，例如，通过滑动轴承，相对于基座和/或上部结构垂直于环形模的水平旋转轴被水平地替换。这样，工作压辊能够固定在相对于环形模的某一位置，或通过自动距离控制带有一定压力地紧贴环形模的运转面或料坯上。
[0025]为了实现这样的距离控制，优选地提供了一种用于工作压辊的调整设备，通过该设备，工作压辊的旋转轴的位置能够相对于环形模的水平旋转轴的位置自动和/或连续地调整。自动和/或连续地调整可以以轴向位移的形式发生，该轴向位移通过凸轮、齿条导轨或其他调整机构实现。在装置运行期间，自动距离控制能够连