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pour : "Machine de granulation et d'enrobage" Priorité de deux demandes de brevet au Japon déposées les 18 octobre 1982, sous le nO 57-182496 et 31 décembre 1982, sous le nO 57-234392.
Inventeurs : Shimesu Motoyama, Kaoru Kurita, Shizuka
Sakashita, Narimichi Takei et Shigeru Ohno.
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"Machine de granulation et d'enrobage"
La présente invention est relative à une machine de granulation et d'enrobage, en particulier à une machine de granulation et d'enrobage, capable de granuler, d'enrober, de mélanger et de sécher des matières brutes granulaires et pulvérulentes, avec un degré élevé de productivité, en vue d'obtenir des produits granulés ou enrobés présentant une bonne sphéricité et dont la répartition des tailles des particules se situe dans un intervalle étroit.
La granulation est l'une des méthodes les plus intéressantes de traitement dans de nombreuses industries.
Cependant, elle est depuis longtemps l'un des procédés les plus difficiles. Dans les procédés traditionnels qui englobent plusieurs phases opératoires, chaque phase distincte exige une installation unitaire différente et des travailleurs spécialisés. Pour cette raison, la granulation traditionnelle est d'une très faible productivité, d'une technologie très difficile, et elle n'est pas ce que l'on peut appeler une bonne pratique de fabrication.
On a proposé un procédé de granulation à lit fluidisé à titre de procédé tout à fait nouveau pour éviter les inconvénients de la granulation traditionnelle. Il n'exige en fait qu'une seule installation, à savoir un granulateur à lit fluidisé. Il s'adapte facilement à une bonne pratique de fabrication.
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La granulation à lit fluidisé présente toutefois des désavantages importants à la fois du point de vue technique et du point de vue de la qualité du produit. La fluidisation n'est réalisée que sur la base d'un équilibre difficile à atteindre entre la force d'élévation de l'air et la pesanteur des particules. En conséquence, la tendance à une perte facile de l'équilibre existe, en particulier si la taille, la forme et le poids des particules se modifient durant la fluidisation. Il s'agit là de la difficulté fondamentale de la granulation à lit fluidisé. De plus, la concentration des particules doit être abaissée pour éviter toute interaction quelconque entre elles et pour maintenir un bon état de fluidisation. Ceci rend toutefois très faible le rendement spatial de la granulation par fluidisation.
Du point de vue de la qualité, les particules agrandies obtenues par ce procédé sont généralement très volumineuses, grossières et cassantes, du fait du manque de malaxage et de"tonnelage", et en outre elles sont réparties dans un large intervalle de tailles de particules.
Pour éviter ces désavantages, on a prévu de nombreux développements dans les granulateurs à lit fluidisé, non seulement pour granuler mais aussi pour enrober, mélanger et sécher des matières granulaires et pulvérulentes à utiliser dans les domaines de la médecine, de l'alimentation, des métaux en poudre, des catalyseurs, de la ferrite, des céramiques, des détergents, des cosmétiques, des matières colorantes, des pigments, des toners, etc.
A titre d'exemples de ces développements antérieurs, les brevets allemands nO 2.738. 485 et 2.805. 397 décrivent des machines comportant un plateau ou disque rotatif pré-
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vu au-dessus d'un treillis placé à la base d'une enceinte de granulation. Cette technique antérieure peut être utilisée pour la granulation et l'enrobage mais elle présente l'inconvénient que les matières granulées s'accrochent entre le disque rotatif et le treillis au point d'être désagrégées par frottement contre ce treillis lorsque le disque rotatif tourne. Dans cette technique antérieure, il y a lieu de mentionner un autre inconvénient, à savoir que les matières pulvérulentes ont tendance à s'échapper à travers le treillis.
En plus de ces inconvénients, cette technique antérieure ne peut pas régler la densité apparente des matières granulées de sorte qu'elle ne peut en fait que granuler des produits lourds avec une large répartition des tailles de particules.
Suivant une autre technique antérieure, on a prévu une machine comprenant un agitateur dans une enceinte et un désintégrateur monté à côté et au-dessus de cet agitateur. Cette machine antérieure peut assurer une productivité relativement élevée mais présente les inconvénients que les formes des produits granulés ou enrobés ne sont pas uniformes, c'est-à-dire qu'il est difficile d'obtenir des produits d'une bonne sphéricité, et que la taille des particules des produits se répartit dans un large intervalle. De plus, dans cette machine antérieure, comme le séchage des produits est impossible, une autre installation de séchage séparée est nécessaire.
Dans la demande de brevet japonais publiée n 56-35. 891, on a décrit en outre un granulateur dans lequel une fente latérale d'alimentation d'un gaz dans l'enceinte, par le côté de celle-ci, est prévue dans la paroi latérale de cette enceinte, à titre d'addition à la machine
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antérieure suivant la seconde technique antérieure susdite. Cette technique antérieure présente toutefois les mêmes désavantages que la seconde technique mentionnée, sauf en ce qui concerne l'amélioration de l'effet de séchage obtenu par le gaz alimenté par la fente latérale.
Un but de la présente invention est de prévoir une machine de granulation et d'enrobage permettant d'obtenir des produits granulés ou enrobés ayant une répartition des tailles des particules se situant dans un intervalle étroit et présentant une bonne sphéricité, et ce avec une haute productivité.
Un autre but de la présente invention est de prévoir une machine de granulation et d'enrobage d'une structure simple et d'un coût faible de production.
Pour atteindre les buts précédents, la machine de granulation et d'enrobage suivant la présente invention comprend une enceinte pour le chargement des matières brutes pulvérulentes ou granulaires à granuler ou à enrober, un rotor pouvant tourner essentiellement horizontalement dans le fond de l'enceinte, une fente annulaire permettant l'alimentation d'un gaz dans cette enceinte, cette fente étant prévue entre l'enceinte susdite et la périphérie externe du rotor, et un désintégrateur monté au-dessus de ce rotor.
Un agitateur peut être prévu au-dessus du rotor et peut tourner essentiellement horizontalement indépendamment de ce rotor.
Le rotor peut comporter une ou des sections de ventilation dans au moins l'une de ses parties constitutives, et un dispositif pour régler le débit du gaz peut être prévu pour ajuster directement ce débit traversant la
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ou les sections de ventilation.
Un dispositif formant fente peut être prévu sur la paroi interne de l'enceinte. Au moins l'un des éléments constitués par le rotor et le dispositif formant fente peut être déplacé verticalement pour régler l'espace de la fente.
D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront plus complètement de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de l'invention, illustrées par les dessins annexés.
La Figure 1 est une vue en coupe générale de la machine de granulation et d'enrobage suivant une forme de réalisation de la présente invention.
La Figure 2 est une vue en coupe partielle agrandie de la partie principale de cette machine.
La Figure 3 est une vue en perspective montrant une forme de réalisation du rotor ou disque suivant la présente invention.
La Figure 4 est une vue en perspective montrant une forme de réalisation de l'agitateur suivant la présente invention.
La Figure 5 est une vue en perspective montrant une forme de réalisation du désintégrateur suivant la présente invention.
Les Figures 6 et 7 sont respectivement une vue en coupe verticale partielle et une vue en coupe horizontale partielle, montrant l'action de granulation et d'enrobage dans le cas de la forme de réalisation de la Figure 1.
La Figure 8 est une vue en coupe partielle montrant une autre forme de réalisation de la machine de granulation et d'enrobage suivant la présente invention.
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La Figure 9 est une vue en coupe partielle montrant une autre forme de réalisation de la présente invention.
La Figure 10 est une vue en coupe partielle montrant une autre forme de réalisation encore de la présente invention.
Les Figures 11 à 16 présentent plusieurs formes de réalisation du désintégrateur suivant la présente invention.
La Figure 17 est une vue en coupe générale montrant une autre forme de réalisation de la machine de granulation et d'enrobage suivant la présente invention.
La Figure 18 est une vue en coupe partielle agrandie de la partie principale de la machine de la Figure 17.
La Figure 19 est une vue en coupe partielle agrandie de la machine de granulation et d'enrobage dans laquelle la section de ventilation est représentée dans la position ouverte.
La Figure 20 est une vue illustrant-une forme de réalisation de la boutonnière du mécanisme de réglage de fente.
La Figure 21 est une vue illustrant une forme de réalisation de la boutonnière du mécanisme de réglage du débit de gaz.
La Figure 22 est une vue en perspective montrant une forme de réalisation d'un rotor suivant la présente invention.
La Figure 23 est une vue en perspective illustrant une forme de réalisation d'un agitateur suivant la présente invention.
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La Figure 24 est une vue en perspective illustrant une de réalisation d'un désintégrateur suivant la présente invention.
Les Figures 25 et 26 sont respectivement une vue en coupe verticale partielle et une vue en coupe horizontale partielle, montrant une action de granulation et d'enrobage dans le cas de la forme de réalisation des Figures 17 à 24.
La Figure 27 est une vue en coupe partielle agrandie d'une autre forme de réalisation suivant la présente invention.
La Figure 28 est une vue partielle, partiellement en coupe, d'une autre forme de réalisation encore de la présente invention.
La Figure 29 est une vue partiellement en coupe d'une autre forme de réalisation de la présente invention.
La Figure 30 est une vue en perspective illustrant une autre forme de réalisation de la boutonnière du mécanisme de réglage du débit de gaz.
La Figure 31 est une vue illustrant autre forme de réalisation encore de la boutonnière.
Si on se reporte aux dessins, la Figure 1 présente une vue en coupe partielle générale d'une forme de réalisation de la machine de granulation et d'enrobage suivant la présente invention.
La machine de granulation et d'enrobage de cette forme de réalisation comprend une chambre ou enceinte de granulation 1 pour assurer la granulation ou l'enrobage des matières premières pulvérulentes ou granulaires chargées dans cette enceinte 1. Celle-ci est agencée en direction verticale et elle présente une forme essentielle-
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ment cylindrique. La paroi latérale de l'enceinte 1 comporte une goulotte 2 inclinée vers le haut et vers l'extérieur pour l'alimentation des matières à granuler ou à enrober en un point intermédiaire de la hauteur de cette enceinte. La paroi latérale de la partie inférieure de l'enceinte 1 comporte une goulotte de décharge 3, permettant d'évacuer les produits granulés ou enrobés, ainsi qu'une soupape de décharge 4 permettant d'ouvrir et de fermer la sortie de décharge.
A l'intérieur de la partie inférieure de l'enceinte 1, essentiellement u même niveau que la goulotte de décharge 3, on a prévu un rotor ou disque rotatif 5 permettant d'assurer un déplacement vers l'extérieur et de culbutage les matières brutes pulvérulentes ou granulaires, ce rotor ou disque tournant essentiellement horizontalement à l'intérieur de l'enceinte 1. Au-dessus du rotor 5, est prévu un agitateur 6 destiné à tourner essentiellement dans un plan horizontal en vue du mélange et de l'accélération du déplacement vers l'extérieur des matières brutes pulvérulentes ou granulaires en cours de granulation ou d'enrobage.
Le rotor 5 est mis en rotation en étant commandé par un arbre rotatif creux 7 prévu verticalement au centre de la chambre de granulation de l'enceinte 1, dans le sens désiré, à l'intervention d'une courroie 9 depuis un moteur de commande 8 du type à vitesse variable.
L'agitateur 6 est mis en rotation dans le sens et à une vitesse indépendants de ceux du rotor 5, en faisant tourner un arbre rotatif 11 monté coaxialement à l'intérieur de l'arbre rotatif creux 7 et supporté par des paliers 10, à l'intervention d'une courroie 13 depuis un au-
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tre moteur de commande 12 du type à vitesse variable.
Le rotor 5 et l'agitateur 6 sont déplacés respectivement, en direction verticale et de manière indépendante, par chacun des mécanismes de levage 14 et 15. Ces mécanismes de levage 14 et 15 peuvent, par exemple, être constitués par un système du type à vis sans fin et à crémaillère.
Le mécanisme. de levage 16 peut régler le jeu ou la largeur d'un intervalle ou fente annulaire 16 existant entre la périphérie externe du rotor 5 et la paroi interne de l'enceinte 1, et ce, par exemple, dans l'intervalle de 10 mm et plus, par déplacement du rotor 5 vers le hautes vers le bas de manière à permettre de régler le débit du gaz passant par la fente, par exemple de l'air chauffé ou refroidi injecté a l'intérieur de l'enceinte 1 à travers la fente 16 depuis le côté inférieur du rotor 5, toujours en vue de maintenir les conditions optimales dans l'enceinte 1 suivant les phases quelconques des opérations de granulation ou d'enrobage, etc.
Pour régler le débit du gaz passant par la fente, et ce comme plus particulièrement illustré par la Figure 2, un anneau 17 de section triangulaire est prévu sur la paroi interne de l'enceinte 1 en une position adjacente de la périphérie externe du rotor 5. La largeur de la fente 16 formée entre la surface formant fente 17a, orientée vers le haut, de l'anneau 17 et la périphérie externe du rotor 5 est réglée en déplaçant ce rotor 5 vers le haut ou vers le bas à l'intervention du mécanisme de levage 14. La largeur ou intervalle de la fente 16 peut être réglé d'une autre manière en modifiant la position verticale de l'anneau 17 lui-même.
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Comme illustré par la Figure 3, le rotor 5 de cette forme de réalisation comporte une section de ventilation 18 constituée d'un plateau annulaire perforé, se situant dans une position circonférentielle légèrement à l'extérieur de sa dimension radiale intermédiaire. Cette section de ventilation 18 peut être constituée d'un plateau fritté à petits trous pouvant empêcher la matière pulvérulente ou granulaire de la traverser en tombant, ou bien elle peut être constituée d'un treillis, etc. La position de la section de ventilation 18 se situe de préférence à l'extérieur de la partie radiale intermédiaire du rotor 5.
Dans le cas où le diamètre du rotor est grand, afin de favoriser suffisamment l'action de culbutage centrifuge des matières pulvérulentes ou granulaires sur le rotor 5, on peut prévoir des perforations intérieures à la dimension radiale intermédiaire de ce rotor. La section de ventilation 18 peut être prévue d'une autre manière que suivant la direction circonférentielle, et c'est ainsi qu'il est possible, par exemple, de prévoir cette section de ventilation 18 sous forme de fentes radiales se situant en des positions quelconques du rotor 5.
Le but pour lequel on prévoit la section de ventilation 18 est de créer un schéma ou parcours différent de circulation des matières granulaires ou pulvérulentes dans l'enceinte 1 par rapport au schéma ou parcours de circulation créé par le gaz alimenté par la fente 16, afin de fabriquer de façon efficace des produits granulés ou enrobés d'une qualité supérieure, supposant, par exemple, une faible ségrégation et une densité apparente pouvant être largement contrôlées, et ce en injectant-un gaz, tel que de l'air chauffé ou refroidi, à l'intérieur de l'encein-
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te 1 à travers la section de ventilation 18 depuis le cô- té inférieur du rotor 5. Cette circulation de gaz à travers la section de ventilation 18 est alimentée indépendamment du gaz traversant la fente 16.
Pour obtenir ces deux circulations différentes de gaz, on prévoit des parois annulaires de séparation 19,20 sur une paroi inférieure 23. Chacune des parois de séparation 19,20 comporte une bague d'étanchéité 21,22 du type à labyrinthe à son extrémité supérieure, ces bagues d'étanchéité 21,22 étant introduites dans des rainures formées dans la surface inférieure du rotor 5. Grâce à ces parois annulaires de séparation 19 et 20, deux passages séparés de gaz 24 et 25 sont formés, l'un pour le gaz injecté dans l'enceinte 1 par la fente 16, l'autre pour le gaz injecté dans cette enceinte 1 par l'intermédiaire de la section de ventilation 18, ces passages de gaz 24 et 25 étant séparés l'un de l'autre pour former des conduits différents d'alimentation de gaz.
Le gaz passant par la fente 16 et le gaz passant par la section de ventilation 18 sont tout d'abord alimentés en commun depuis un ventilateur d'alimentation 26 illustré sur la Figure 1, en étant ensuite nettoyés par filtration à travers un filtre 28 prévu dans un conduit d'alimentation 27 et en étant ensuite alimentés à la partie inférieure du conduit d'alimentation 27 après chauffage ou refroidissement jusqu'à la température désirée par échange de chaleur dans un échangeur 29.
La canalisation d'alimentation de gaz partant de la partie inférieure du conduit d'alimentation 27 et allant à la partie inférieure de l'enceinte 1 est subdivisée pour former un passage de gaz 31 allant à la fente 16 et un passage de gaz 32 allant
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à la section de ventilation 18, cette subdivision étant obtenue grace à une paroi de séparation 30 reliée à la paroi de séparation annulaire 20 des passages de gaz 24 et 25. Chacun des passages constitués par le passage 31 allant à la fente 16 et le passage de gaz 32 communique avec chacun des passages constitués par le passage 24 allant à la fente 16 et le passage de gaz 25 pour constituer deux canalisation indépendantes d'alimentation de gaz, l'une menant à la fente 16, l'autre menant à la section de ventilation 18.
Au voisinage de l'entrée de chaque passage de gaz 31,33, on a prévu un registre ou vanne de réglage 33 pour régler le débit du gaz alimenté à la fente 16 et un registre ou vanne de réglage 34 pour régler le débit du gaz alimenté à la section de ventilation 18. En réglant ces deux vannes de réglage de débit 33 et 34 indépendamment, il est alors possible d'obtenir différents schémas ou parcours de circulation de ces deux gaz injectés dans l'enceinte 1 par la fente 16 ou la section de ventilation 18.
L'agitateur 6 de cette forme de réalisation, comme illustré par la Figure 4, comporte trois palettes d'agitation 36 prévues sur la face latérale d'une protubérance 35, chacune des palettes 36 étant sous forme d'un élément pointu courbe et étant agencée de manière que ces palettes s'étendent suivant un angle de 1200 les unes par rapport aux autres afin d'augmenter le mélange et le malaxage et d'accélérer la force centrifuge. Comme illustré en trait interrompu sur la Figure 2, l'agitateur 6 est conçu pour chasser, depuis le côté inférieur de la protubérance 35, le gaz depurge alimenté à travers le passage de gaz 37 formé dans l'arbre rotatif 11, afin d'empêcher une pénétration
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des matières brutes pulvérulentes ou granulaires dans l'intervalle existant entre l'arbre rotatif 11 et le rotor 5.
En outre, dans cette forme de réalisation, en un point se situant au-dessus de la surface externe de l'agitateur 6, on a prévu un dispositif de broyage ou désintégrateur 38 agencé horizontalement dans l'enceinte 1 depuis l'extérieur de celle-ci.
Comme illustré par la Figure 5, le désintégrateur 38 est constitué d'un arbre de désintégration 40 pouvant être amené à tourner grace à un moteur électrique ou à air 39, et d'une série de palettes de désintégration 41 se présentant en saillie radiale vers l'extérieur depuis la surface externe de l'arbre 40. Ces palettes de désintégration 41 sont amenées à tourner dans le lit de matières en cours de granulation ou d'enrobage, qui sont amenées à culbuter le long de la paroi interne de l'enceinte 1 gra- ce aux rotations du rotor 5 et de l'agitateur 6, la vitesse de rotation des palettes 41 ou de l'arbre 40 étant élevée, en étant par exemple supérieure à celle du rotor 5 et de l'agitateur 6.
De la sorte, le lit de-matières pulvérulentes ou granulaires en cours de granulation ou d'enrobage est sujet à un réglage de la taille des particules par des actions de désintégration des grosses particules, de mélange et de dispersion, ainsi que de granulation par écrasement, en plus des actions de granulation par culbutage et d'enrobage assurées par le rotor 5 et des actions d'agitation, de mélange et de pétrissage assurées par l'agitateur 6. Du fait de ces actions multiples, il est alors possible d'obtenir des produits granulés ou enrobés ayant une surface lisse avec une très haute productivité.
En d'autres termes, en prévoyant les palettes de désinté-
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gration 41, il est possible d'assurer une granulation ou un enrobage tout en subdivisant les particules anormalement grosses formées dans le lit de matières pulvérulentes ou granulaires en cours de granulation ou d'enrobage, pour obtenir la taille désirée des particules, grace à l'action de cisaillement de ces palettes de désintégration 41.
On a prévu deux ajutages de pulvérisation du type à deux fluides 45 et 46, l'un dans la paroi latérale de l'enceinte 1 près de la partie inférieure de celle-ci, à un niveau supérieur à celui de l'agitateur 6, l'autre audessus de cet agitateur et aux environs du centre de l'enceinte 1, et ce pour pulvériser une solution d'enrobage ou de liant, alimentée depuis un réservoir de liquide 42 par chacune des pompes 43 et 44.
D'autre part, dans la paroi latérale de l'enceinte 1, à un niveau supérieur à celui de l'ajutage de pulvérisation 45, on a prévu un ajutage 47 pour l'alimentation de matières pulvérulentes ou granulaires dans le lit fluidisé ou de granulation existant dans l'enceinte 1.
Un conduit d'évacuation 48 permettant la décharge du gaz d'échappement depuis le lit fluidisé ou granulé, hors du système, est connecté à la paroi latérale de la partie supérieure de l'enceinte 1. Des couvercles 49 permettant l'évacuation en cas d'explosion sont montés à articulation sur la paroi supérieure de l'enceinte 1.
En outre, un collecteur de poussières, tel qu'un filtre à sac ou un cyclone, etc, peut être prévu dans la zone supérieure de l'enceinte 1 ou à l'extérieur de celleci. Toutefois, dans le cas de la présente forme de réalisation, en prévoyant le désintégrateur 38, la granulation ou l'enrobage peut être réalisé après que les matières
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pulvérulentes ou granulaires qui doivent être granulées ou enrobées dans l'enceinte 1 ont été humidifiées par pulvérisation d'une quantité suffisante de solution de liant ou d'enrobage afin d'empêcher l'échappement de poudres fines. Par conséquent, cette forme de réalisation présente un mérite supplémentaire du fait qu'un tel collecteur de poussières ne doit pas nécessairement être prévu.
Le fonctionnement de cette forme de réalisation est décrit ci-après.
En premier lieu, les matières brutes pulvérulentes ou granulaires à granuler ou enrober sont alimentées dans l'enceinte de granulation 1 par la goulotte 2 suivant un volume prédéterminé.
Les vannes de réglage de débit de gaz 33,34 sont ouvertes pour régler indépendamment le débit à travers les conduits 31 et 32 afin de permettre l'injection du gaz provenant du ventilateur d'alimentation 26, dans l'enceinte 1, par la fente 16 et par la section de ventilation 18 du rotor 5.
La position verticale du rotor 5 est réglée à un niveau prédéterminé en ajustant ou contrôlant le mécanisme de levage 16 afin de régler la largeur de la fente 16 formée entre la périphérie externe du rotor 5 monté dans la partie inférieure de l'enceinte ou chambre 1, et la surface inclinée 17a de l'anneau 17 monté sur la paroi interne de cette enceinte 1. En second lieu, la position verticale de l'agitateur 6 est réglée à un niveau prédéterminé en ajustant le mécanisme de levage 15.
Dans ces conditions, le rotor 5 est amené à tourner par le moteur 8 grace à la courroie 9 et à l'arbre rotatif creux 7, et l'agitateur 6 est amené à tourner par le mo-
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teur 12 à l'intervention de la courroie 13 et de l'arbre rotatif 11, et ce dans le même sens ou dans le sens inverse de celui du rotor 5 afin d'agiter les matières à granuler ou enrober. A ce stade, les palettes de désintégration 41 du désintégrateur 38 sont amenées à tourner par le moteur de commande 39 afin de subdiviser les particules anormalement grosses formées dans le lit des matières pulvérulentes ou granulaires en cours de granulation ou d'enrobage, en vue d'arriver à la taille désirée des particules grace à la force de cisaillement des palettes de désintégration 41.
Ensuite, une solution de liant ou d'enrobage, fournie depuis le réservoir de liquide 42 par les pompes 43 ou 44, est pulvérisé sur les matières à granuler ou enrober en passant par les ajutages de pulvérisation 45 et/ou 46.
Si on le désire, une matière de granulation ou d'enrobage, solide ou pulvérulente, peut être alimentée sur les matières à granuler ou à enrober par l'ajutage 47. Le gaz d'échappement de l'enceinte 1 est déchargé hors du système par le conduit d'évacuation 48. Pour aider à l'évacuation du gaz, on peut prévoir un autre ventilateur en aval.
Au cours de l'opération précédente, grace à la machine de granulation et d'enrobage de cette forme de réalisation particulière, les matières brutes pulvérulentes ou granulaires sont fluidisées, agitées, mélangées, amenées à culbuter et soumises à une force centrifuge grace au mouvement rotatif combiné du rotor 5 et de l'agitateur 6, et grace aussi à la combinaison de deux circulations de gaz constituées par la circulation de gaz à travers la fente 16 et par la circulation de gaz à travers la section de ventilation 18 du rotor 5. De la sorte, comme
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illustré par les Figures 6 et 7, les matières pulvérulentes ou granulaires forment un lit culbutant 50 de matières qui sont animées d'un mouvement de culbutage au voisinage de la paroi interne de l'enceinte 1.
Par rotation des palettes de désintégration 41 du désintégrateur 38 dans le lit 50, les grosses particules de matières existant dans le lit 50 sont subdivisées par la force de cisaillement des palettes de désintégration 41 pour arriver à des tailles désirées de particules, se répartissant dans un intervalle étroit, et, comme illustré par des flèches en trait interrompu 51 sur les Figures 6 et 7, les matières sont déplacées vers le centre de l'enceinte 1 pour obtenir de meilleures actions de subdivision et de mélange.
Par conséquent, suivant cette forme de réalisation, par des actions de subdivision, menant à un réglage de la taille des particules, de mélange, de dispersion, etc, obtenues grace aux palettes de désintégration 41 du désintégrateur 38, en plus des mouvements rotatifs combinés du rotor 5 et de l'agitateur 6 et de la combinaison des deux circulations de gaz constituées par le gaz alimenté par la fente 16 et par le gaz alimenté par la section de ventilation 18, il est possible d'obtenir des particules granulées ou enrobées de forme sphérique, présentant une répartition des tailles de ces particules, se situant dans un intervalle étroit, et ce avec une productivité très élevée.
De plus, suivant cette forme de réalisation, en prévoyant le désintégrateur 38, il est possible d'assurer une granulation ou un enrobage grace au mélange et au pétrissage ou malaxage obtenu par la rotation du rotor 5,
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de l'agitateur 6 et des palettes de désintégration 41, après que l'alimentation de la solution de liant ou d'enrobage a été faite en une seule fois, et non pas par pulvérisation dans ou sur les matières pulvérulentes ou granulaires chargées dans l'enceinte 1. Il en résulte que la granulation ou l'enrobage peut être terminé en un temps très court et qu'on empêche une dispersion de poudre fine dans l'enceinte 1, pour obtenir ainsi des produits homogènes en ce qui concerne leur contenu en ingrédients, sans séparation des ingrédients des matières brutes.
Par conséquent, puisqu'on empêche une dispersion ou un éparpillement de poudre fine, il peut ne pas être nécessaire de prévoir un filtre à sac dans l'enceinte 1.
Dans ce cas, évidemment, on peut prévoir un simple cyclone (non illustré) à l'extérieur de l'enceinte 1. De la sorte, on peut obtenir une machine de granulation ou d'enrobage d'un faible coût et d'un haut rendement, en raison de l'absence d'un tel filtre à sac.
De plus, dans le cas de matières pulvérulentes ou granulaires ayant un poids spécifique élevé, par exemple des céramiques, des métaux en poudre, de la ferrite, etc, lorsque, dans le cas de la technique antérieure, l'état fluidisé était rompu pour l'une ou l'autre raison, il était presque impossible de faire redémarrer la fluidisation. Au contraire, il est possible de faire redémarrer très facilement la fluidisation suivant la présente forme de réalisation de l'invention, par des actions mécaniques, telles que des rotations de l'agitateur 6, du rotor 5 et des palettes de désintégration 41, qui aident à faire redémarrer la fluidisation par une circulation d'air à travers la fente 16 et la section de ventilation 18 du rotor 5.
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En outre, suivant cette forme de réalisation, en prévoyant le désintégrateur 38, on peut obtenir de plus petites particules que sans cet appareil, et en changeant la vitesse de rotation des palettes de désintégration 41, la taille des particules des produits peut être modifiée facilement. C'est ainsi que, lorsque la vitesse de rotation des palettes de désintégration 41 est faible, on obtient des particules relativement grandes et, lorsque la vitesse de rotation est élevée, on obtient des particules relativement petites.
Les produits granulés ou enrobés sont déchargés de manière uniforme par la goulotte 3 sous l'effet combiné des rotations du rotor 5 et de l'agitateur 6.
La Figure 8 est une vue en coupe partielle montrant une autre forme de réalisation de la machine de granulation et d'enrobage suivant la présente invention.
Dans cette forme de réalisation, le disque rotatif 5b est constitué d'un disque plan et celui-ci ne comporte pas de section de ventilation, telle que la section de ventilation 18 de la forme de réalisation précédente.
La paroi latérale de l'enceinte 1, au voisinage de la périphérie du disque rotatif 5b, est conformée en une surface inclinée la qui est élargie vers le haut. Par conséquent, la largeur de la fente 16 peut également être réglée suivant les désirs comme dans le cas de la forme de réalisation précédente, en déplaçant le disque rotatif 5b en direction verticale grace au mécanisme de levage 14.
L'agitateur 6a de cette forme de réalisation a un plus petit diamètre que le disque rotatif 5b.
Dans le cas de la forme de réalisation illustrée par la Figure 8, il est possible de granuler ou d'enrober
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des produits avec une haute densité apparente et des tailles de particules réparties de manière nette, et ce avec une productivité élevée, grace aux mouvements rotatifs combinés du disque rotatif 5b et de l'agitateur 6a et grace au gaz alimenté par la fente 16.
La paroi latérale de l'enceinte 1, qui forme la fente 16 entre elle-même et la périphérie externe du disque rotatif 5b, peut être inclinée vers le bas dans un sens inverse à celui de la surface inclinée la. Ceci correspondrait au cas de l'anneau 17 de la forme de réalisation décrite précédemment. Il peut être possible de prévoir l'anneau 17 au-dessus du disque. rotatif 5 ou 5b afin d'utiliser la surface s'élargissant vers le bas de l'enceinte 1, à titre de surface formant la fente
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16.
La Figure 9 est une vue en coupe partielle de la machine de granulation et d'enrobage suivant une autre forme de réalisation de la présente invention.
Dans cette forme de réalisation, le disque rotatif 5b est constitué par un disque sans section de ventilation et il n'y a pas d'agitateur prévu au-dessus de ce disque 5b. En outre, l'anneau destiné à constituer le moyen formant la fente 16 consiste en une bague annulaire 17b ayant une section transversale d'allure plane et mobile vers le haut et vers le bas.
Suivant cette forme de réalisation, il est possible d'obtenir des particules sphériques ayant des tailles de particules se répartissant dans un intervalle étroit, grace à un mouvement de culbutage centrifuge des matières brutes sur la surface du disque rotatif 5b et sur la surface de la paroi interne de l'enceinte 1, et d'empêcher un
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collage des matières brutes sur la surface de la paroi interne de l'enceinte et sur les particules granulées ou enrobées sèches, grâce au gaz alimenté par la fente 16.
De plus, en raison des effets combinés de la désintégration, du mélange, de la dispersion, etc, que l'on obtient par le désintégrateur 38, il èst possible d'obtenir des particules granulées ou enrobées ayant une haute sphéricité et des tailles de particules réparties de manière nette, avec une productivité assez élevée, et des particules granulées ou enrobées sèches sans installation séparée de séchage. Dans cette forme de réalisation, la séparation des ingrédients dans les particules granulées ou enrobées peut en outre être réduite. Ces effets sont obtenus grace aux actions combinées obtenues par la rotation du disque rotatif 5b, au gaz passant par la fente 16 et à l'effet de désintégration créé par le désintégrateur 38.
La figure 10 est une vue en coupe partielle d'une autre forme de réalisation de la machine de granulation et d'enrobage suivant la présente invention ;
Dans cette forme de réalisation, le désintégrateur 38 est monté à travers la paroi latérale de l'enceinte 1 dans une position inclinée vers le bas, en direction du centre de cette enceinte. Il est possible de désintégrer, de mélanger et de disperser les matières brutes grace aux palettes de désintégration 41 du désintégrateur 38.
Suivant une variante, le désintégrateur 38 peut être agencé verticalement pour disposer les palettes de désintégration 41 à la partie inférieure, comme illustré par les lignes en trait d'axe sur la Figure 10.
Les Figures 11 à 16 montrent plusieurs autres
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formes de réalisation du désintégrateur suivant la présente invention.
Dans la forme de réalisation illustrée par la Figure 11, on a prévu un pas de vis 52 à la surface de l'arbre 40 du désintégrateur pour alimenter les matières brutes en cours de granulation ou d'enrobage vers le centre de l'enceinte 1, ainsi que des palettes de désintégration 41a s'évasant graduellement depuis l'extrémité libre de l'arbre 40 du désintégrateur.
Dans la forme de réalisation illustrée par la Figure 12, les palettes de désintégration sont constituées par quatre lames 41b d'allure plane, agencées radialement suivant un angle de 900 les unes par rapport aux autres à l'extrémité libre de l'arbre 40 du désintégrateur, l'extrémité libre de chaque lame 41b étant recourbée dans la direction longitudinale de cet arbre 40.
La forme de réalisation illustrée par la Figure 13 comporte des palettes de désintégration 41c constituées par deux boucles agencées dans deux plans normalement perpendiculaires entre eux.
Suivant la forme de réalisation de la Figure 14, un pas de vis 52 est prévu sur l'arbre 40 du désintégrateur et quatre palettes de désintégration 41d, en forme de boucle, sont agencées radialement suivant un angle de 900 les unes par rapport aux autres à l'extrémité libre ou extrémité inférieure de l'arbre 40. Ce désintégrateur 38 convient pour une utilisation dans la position verticale illustrée par cette Figure 14.
Dans la forme de réalisation illustrée par la Figure 15, trois paires de palettes de désintégration 41e, s'évasant graduellement dans la direction longitudinale,
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sont prévues sur l'arbre 40 du désintégrateur.
En outre, dans la forme de réalisation illustrée par la Figure 16, des palettes de désintégration 41f, en forme de dents de scie, prévues en saillie vers le bas, sont agencées à l'extrémité libre ou inférieure de l'arbre 40 du désintégrateur. Le désintégrateur 38 convient également pour une utilisation dans la position verticale illustrée par la Figure 16.
Des Exemples mis en oeuvre en utilisant la machine de granulation et d'enrobage de la présente invention sont présentés ci-après en même temps que des Exemples comparatifs.
Exemple 1
On prévoit une machine 1 suivant la présente invention, telle qu'illustrée par la Figure 9, comportant un désintégrateur. L'enceinte de cette machine a un diamètre de 400 mm et une hauteur de 2000 mm.
On alimente dans cette machine un total de 12,0 kg de matières brutes pulvérulentes, constituées par 11,4 kg de lactose et 0,6 kg d'acide maléique-chlorophénylamine.
Un gaz chauffé à 800C est alimenté dans l'enceinte de la machine par une fente annulaire prévue entre un disque rotatif et la surface interne de cette enceinte, et ce suivant un débit de 4 Nm3/minute. Le disque rotatif est amené à tourner à une vitesse de 200 tours par minute. Le désintégrateur est mis en rotation à une vitesse de 3000 tours par minute. On alimente en un temps très court, sans utiliser de pulvérisation, 1,2 1 d'une solution aqueuse à 8% d'hydroxypropyl cellulose ("HPC-L"fabriqué par la société Nippon Soda Co., Ltd.), qui est conforme à la Pharmacopée Japonaise (X) (que l'on désigne ci-après
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par J. P. (X)). Après 16 minutes seulement, on obtient des granules séchés présentant des tailles de particules réparties de façon nette, sans séparation ou ségrégation.
Exemple comparatif 1
A titre de comparaison, on a utilisé pour la granulation une machine connue, dont le fond est constitué par un disque rotatif et dans laquelle on alimente de l'air par une fente annulaire prévue entre ce disque rotatif et la paroi interne d'une enceinte. Celle-ci a un diamètre de 400 mm et une hauteur de 2000 mm. Dans cette machine connue, la vitesse de rotation du disque rotatif, le débit de l'air par la fente, le volume des mêms matières brutes que celles utilisées dans l'Exemple 1, le volume de la solution aqueuse à 8% d'hydroxypropyl cellulose conforme à J. P. (X) à titre de solution de liant sont modifiés pour se situer respectivement dans les intervalles suivants : 100 à 300 tours par minute ; de 3 à 10 Nm3/minute ; de 5 à 12 kg ; et de 0,5 à 3,0 litres.
Toutefois, lorsqu'on n'utilisait pas de système de pulvérisation pour l'alimentation de la solution de liant en un temps court, il était impossible d'obtenir des produits granulés car il se formait une masse anormalement grosse. De ce fait, suivant un autre traitement, on a prévu une alimentation d'une solution aqueuse à 8% d'hydroxypropyl cellulose conforme à J. P. (X) par un système de pulvérisation sous forme d'un brouillard fin, on a chargé 12 kg des mêmes matières brutes, on a réglé la vitesse de rotation du disque rotatif
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à 200 tours par minute, et l'air chauffé à 800C a été introduit par la fente à un débit de 4 Dans ce cas, lorsqu'on projetait 2,2 litres de la solution aqueuse à 8% d'hydroxypropyl cellulose conforme à J. P.
(X) par
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le sysme de pulvérisation, on obtenait des produits granulés et séchés, mais la composition n'était pas homogène et les tailles des particules étaient réparties dans un large intervalle. Les temps nécessaires atteignaient 32 minutes, c'est-à-dire juste deux fois la durée suivant l'Exemple 1.
Exemple comparatif 2
Pour comparaison encore, on a utilisé pour la granulation une autre machine connue de granulation par mélange, constituée d'un agitateur et d'un désintégrateur. Dans ce cas, la vitesse de rotation de l'agitateur a été amenée dans l'intervalle de 100 à 500 tours par minute et une solution aqueuse à 8% d'hydroxypropyl cellulose conforme à J. P. (X) a été alimentée en un temps court sans utiliser de système de pulvérisation, et le volume de la solution a été modifié pour se situer dans l'intervalle de 0,5 à 2,0 litres. Suivant cette expérience, on ne pouvait toutefois pas obtenir de produits granulés lorsque le volume des matières brutes était de 12 kg.
De ce fait, suivant un autre traitement, le volume des matières brutes a été réduit à un total de 6 kg et le rapport des ingrédients a été maintenu identique à celui de l'Exemple précédent, l'agitateur a été mis en rotation à une vitesse de 300 tours par minute et le désintégrateur a été mis en rotation à une vitesse de 3000 tours par minute, tandis qu'on a alimenté 0,5 litre d'une solution aqueuse à 8% d'hydroxypropyl cellulose conforme à J. P. (X) de la même manière que dans le cas du traitement précédent. On a ainsi obtenu des produits granulés humides en 3 minutes, mais la forme était irrégulière, la composition n'était pas homogène et les tailles des particules
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étaient réparties dans un large intervalle.
Les résultats de ces expériences sont présentés pour comparaison par les Tableaux I, II et III.
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Tableau I
EMI28.2
<tb>
<tb> Charge <SEP> Temps <SEP> Production <SEP> Forme <SEP> des <SEP> Densité <SEP> apparente
<tb> (Kg/B) <SEP> (min) <SEP> par <SEP> unité <SEP> particules <SEP> des <SEP> particules
<tb> de <SEP> temps <SEP> granulées <SEP> granulées
<tb> (Kg/min) <SEP> (g/cm3) <SEP>
<tb> Présente
<tb> invention <SEP> 1 <SEP> 12 <SEP> 16 <SEP> 0,75 <SEP> assez <SEP> ronde <SEP> 0,70
<tb> Exemple
<tb> comparatif <SEP> 1 <SEP> 12 <SEP> 32 <SEP> 0,38 <SEP> ronde <SEP> 0,65
<tb> Exemple <SEP> mol <SEP>
<tb> comparatif <SEP> 2 <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> irrégulière <SEP> 0,72
<tb>
xl Dans l'exemple comparatif 2, on donne le temps pour l'obtention de particules granulées humides,
car un mécanisme de séchage n'est pas prévu.
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Tableau II
EMI29.1
<tb>
<tb> Nécessité <SEP> Présence <SEP> de <SEP> Répartition <SEP> des <SEP> tailles <SEP> des <SEP> particules <SEP> des
<tb> d'un <SEP>
<tb> systède <SEP> pulvéri- <SEP> la <SEP> surface <SEP> environ <SEP> environ <SEP> environ <SEP> environ <SEP> environ
<tb> sation <SEP> de <SEP> la <SEP> paroi <SEP> 0,250 <SEP> 0,147-0, <SEP> 250 <SEP> 0,104-0, <SEP> 14i <SEP> 0, <SEP> 074-0,104 <SEP> 0,074
<tb> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm.
<tb>
Présente
<tb> inven-non <SEP> non <SEP> 2,3 <SEP> 11,2 <SEP> 54,5 <SEP> 29,4 <SEP> 2,6
<tb> tion <SEP> l
<tb> Exemple
<tb> compara-oui <SEP> non <SEP> 9,4 <SEP> 29,9 <SEP> 36,3 <SEP> 19,6 <SEP> 4,8
<tb> tif <SEP> 1
<tb> Exemple
<tb> compara-non <SEP> oui <SEP> 3,5 <SEP> 11, <SEP> 1 <SEP> 38,4 <SEP> 23,7 <SEP> 23,3
<tb> tif <SEP> 2 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 30>
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Tableau III
EMI30.2
<tb>
<tb> x <SEP> 2 <SEP> Teneur <SEP> d'acide <SEP> maléique <SEP> chlorophénylamine
<tb> dans <SEP> les <SEP> tailles <SEP> de <SEP> particules <SEP> classifiées <SEP> (%)
<tb> environ <SEP> environ <SEP> environ <SEP> environ <SEP> environ <SEP>
<tb> 0,250 <SEP> 0, <SEP> 147-0, <SEP> 250 <SEP> 0, <SEP> 104-0, <SEP> 147O, <SEP> 074-0, <SEP> 104 <SEP> 0,074
<tb> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm.
<tb>
Présente
<tb> invention <SEP> 1 <SEP> 102 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 98
<tb> Exemple
<tb> comparatif <SEP> 1 <SEP> 129 <SEP> 105 <SEP> 99 <SEP> 87 <SEP> 72
<tb> Exemple
<tb> comparatif <SEP> 2 <SEP> 135 <SEP> 123 <SEP> 115 <SEP> 97 <SEP> 68
<tb>
X2 Teneur d'acide maléique chlorophénylamine (%) = valeur analytique x 100 valeur théorique
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Exemple 2
On a utilisé une machine 2 suivant la présente invention, semblable à celle illustrée par la Figure 1, comprenant une enceinte ayant un diamètre de 400 mm et une hauteur de 2000 mm, un rotor comportant une section de ventilation, un agitateur et un désintégrateur.
On a chargé dans l'enceinte, un total de 20 kg de matières brutes constituées par 13,5 kg de lactose, 6 kg d'amidon de mais et 0,5 kg d'acide maléique-chlorophénylamine. L'agitateur et le désintégrateur ont été mis en rotation respectivement à une vitesse de 300 tours par minute et une vitesse de 3000 tours par minute.
On a alimenté en un temps court sans utiliser de système de pulvérisation, deux litres d'une solution aqueuse à 8% d'hydroxypropyl cellulose ("HPC-L"fabriqué
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par la société Nippon Soda Co., Ltd.), conforme à J. P. (X).
On a alimenté de l'air chauffé à 80 C à travers une fente annulaire formée entre l'enceinte et la périphérie externe du disque rotatif, et ce suivant un débit de 4 Nm3 jminute.
On a fait tourner le rotor à une vitesse de 200 tours par minute. Après 3 minutes d'opération, tout en entretenant l'alimentation d'air par la fente comme précédemment, l'air chauffé à 80 C a été alimenté aussi à travers la section de ventilation formée dans le rotor, et ce suivant un débit de 6 Nm3jminute. Après 9 minutes seulement, soit un total de 12 minutes, on a obtenu des granules séchés d'une composition homogène et présentant des tailles de particules réparties de manière nette.
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Exemple comparatif 3
A titre de comparaison, une autre machine décrite dans la demande de brevet japonais nO 57-167087 déposée par la demanderesse le 24 septembre 1982 a été utilisée pour la granulation. Cette machine comprenait une enceinte d'un diamètre de 400 mm et d'une hauteur de 2000 mm, un rotor comportant une section de ventilation pour l'alimentation d'air, une fente annulaire formée entre la surface interne de l'enceinte et la périphérie externe du rotor pour l'alimentation d'air également. Les vitesses de rotation du rotor et de l'agitateur ont été amenées respectivement dans l'intervalle de 100 à 300 tours par minute et de 100 à 500 tours par minute.
Le volume de l'air alimenté par la fente, le volume des mêmes matières brutes que celles utilisées dans l'Exemple 2 et chargées dans l'enceinte, et le volume de la solution aqueuse à 8% d'hydroxypropyl cellulose conforme à J. P. (X) ont été modifiés pour se situer respectivement dans les intervalles de 3 à 10 Nm/minute, de 5 à 20 kg et de 1 à 5 litres. Toutefois, suivant un traitement dans lequel la solution aqueuse à 8% d'hydroxypropyl cellulose conforme à J. P. (X) était alimentée sans utiliser de système de pulvérisation, il était impossible d'obtenir des produits granulés car il se formait une masse anormalement grosse. De ce fait, suivant un autre traitement, dans lequel on a alimenté une solution aqueuse à 8% d'hydroxypropyl cellulose conforme à J. P.
(X) sous forme d'un fin brouillard grace à un système de pulvérisation, on a chargé 20 kg de matières brutes dans l'enceinte, le rotor et l'agitateur ont été amenés à tourner respectivement à une vitesse de 200 tours par minute et une vitesse de 300 tours par minute, et, tandis
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que l'on pulvérisait 4 litres de solution aqueuse à 8% de l'hydroxypropyl cellulose, on a alimenté de l'air chauffé à 800C par la fente suivant un débit de 4 Nm3/minute en 9 minutes, puis de l'air chauffé à 800C a été alimenté à travers la fente à un débit de 4 Nm3/minute et à travers la section de ventilation du rotor à un débit de 6 Nm3/minute. Sukvant ce traitement,
on a obtenu des granules séchés mais la composition n'était pas homogène et les tailles des particules étaient réparties dans une large gamme. Le temps nécessaire atteignait 29 minutes.
Exemple comparatif 4
Pour comparaison encore, on a utilisé pour la granulation une autre machine connue de granulation par mélange, comprenant une enceinte d'un diamètre de 400 mm, un agitateur et un désintégrateur, mais pas de parcours pour un courant d'air, et ce en employant les mêmes matières brutes que celles utilisées dans l'Exemple 2. Suivant un traitement réalisé, la vitesse de rotation de l'agi- tateur a été amené dans l'intervalle de. 100 à 500 tours par minute et le volume de la solution aqueuse à 8% d'hydroxypropyl cellulose conforme à J. P. (X) a été amené dans l'intervalle de 1 à 5 litres, en un temps court, sans utiliser de système de pulvérisation. Toutefois, lorsque le volume des matières brutes atteignait 20 kg, on n'obtenait pas de particules granulées.
De ce fait, suivant un autre traitement, le volume total des matières brutes ayant la même composition que dans le traitement précédent a été réduit à 6 kg, l'agitateur a été amené à tourner à 300 tours par minute, le désintégrateur à 3000 tours par minute, et on a alimenté 0,5 litre d'une solution aqueuse à 8% d'hydroxypropyl cellulose conforme à
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J. P. (X), en utilisant un système de pulvérisation. Dans ce traitement, on a obtenu des produits granulés humides en 3 minutes, mais la forme des granules était irrégulière, la composition n'était pas homogène et les tailles des particules étaient réparties dans un large intervalle.
Les résultats obtenus suivant ces Exemples sont présentés par les Tableaux IV, V et VI.
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EMI35.1
Tableau IV
EMI35.2
<tb>
<tb> Charge <SEP> Temps <SEP> Production <SEP> Forme <SEP> des <SEP> Densité <SEP> apparente
<tb> (Kg/B) <SEP> (min) <SEP> par <SEP> unité <SEP> particules <SEP> des <SEP> particules
<tb> de <SEP> temps <SEP> granulées <SEP> granulées
<tb> (Kg/min) <SEP> (g/cm3)
<tb> Présente
<tb> invention <SEP> 2 <SEP> 20 <SEP> 12 <SEP> 1,67 <SEP> assez <SEP> ronde <SEP> 0,64
<tb> Exemple
<tb> comparatif <SEP> 3 <SEP> 20 <SEP> 29 <SEP> 0,69 <SEP> assez <SEP> ronde <SEP> 0,52
<tb> Exemple <SEP> M3/ <SEP>
<tb> comparatif <SEP> 4 <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> irrégulière <SEP> 0,61
<tb>
x3 Dans l'exemple comparatif 4, on donne le temps pour l'obtention de particules granulées humides, car un mécanisme de séchage n'est pas prévu.
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Tableau V
EMI36.1
<tb>
<tb> Nécessité <SEP> Présence <SEP> de <SEP> Répartition <SEP> des <SEP> tailles <SEP> des <SEP> particules <SEP> des
<tb> d'un <SEP> système <SEP> collage <SEP> sur <SEP> produits <SEP> granulés <SEP> (%)
<tb> de <SEP> pulvéri- <SEP> la <SEP> surface <SEP> environ <SEP> environ <SEP> environ <SEP> environ <SEP> environ
<tb> sation <SEP> de <SEP> la <SEP> paroi <SEP> 0,250 <SEP> 0,147-0,250 <SEP> 0,104-0,147 <SEP> 0,074-0,104 <SEP> 0,074
<tb> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm.
<tb>
Présente <SEP> non <SEP> non <SEP> 3,1 <SEP> 8,5 <SEP> 52,2 <SEP> 32,3 <SEP> 3,9
<tb> invention
<tb> 2
<tb> Exemple
<tb> compara- <SEP> oui <SEP> non <SEP> 12,6 <SEP> 23,8 <SEP> 32,8 <SEP> 22,3 <SEP> 8,5
<tb> tif <SEP> 3
<tb> Exemple
<tb> compara- <SEP>
<tb> tif <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 37>
Tableau VI
EMI37.1
<tb>
<tb> x <SEP> 4 <SEP> Teneur <SEP> d'acide <SEP> maléique <SEP> chlorophénylamine
<tb> dans <SEP> les <SEP> tailles <SEP> de <SEP> particules <SEP> classifiées <SEP> (%)
<tb> environ <SEP> environ <SEP> environ <SEP> environ <SEP> environ
<tb> 0,250 <SEP> 0,147-0, <SEP> 250 <SEP> 0, <SEP> 104-0, <SEP> 147 <SEP> 0, <SEP> 074-0, <SEP> 104 <SEP> 0,074
<tb> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm.
<tb>
Présente
<tb> invention <SEP> 2 <SEP> 102 <SEP> 101 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 96
<tb> Exemple
<tb> comparatif <SEP> 3 <SEP> 118 <SEP> 102 <SEP> 101 <SEP> 96 <SEP> 74
<tb> Exemple
<tb> comparatif <SEP> 4 <SEP> 131 <SEP> 112 <SEP> 110 <SEP> 95 <SEP> 70
<tb>
4 x Teneur d'acide maléique chlorophénylamine (%) = valeur analytique x 100 valeur théorique
<Desc/Clms Page number 38>
La Figure 17 est une vue en coupe générale montrant une autre forme de réalisation d'une machine de granulation et d'enrobage suivant la présente invention.
La conception générale de cette forme de réalisation est semblable à celle de la forme de réalisation illustrée par les Figures 1 et 2. Par conséquent, on a utilisé les mêmes numéros de référence pour désigner des parties identiques ou correspondantes.
Dans la présente forme de réalisation, le rotor 5 est mis en rotation par l'arbre rotatif creux 7 prévu verticalement au centre de la chambre de granulation de l'enceinte 1, et ce dans le sens désiré, par l'intermédiaire de la courroie 9 et d'une poulie 9a grace au moteur de commande 8 du type à vitesse variable.
L'agitateur 6 est mis en rotation dans un sens et à une vitesse qui sont indépendants de ceux du rotor 5, grace à la rotation de l'arbre rotatif 11 monté coaxialement à l'intérieur de l'arbre rotatif creux 7 et supporté par des paliers 10, la commande de cet arbre se faisant par l'intermédiaire de la courroie 13 et d'une poulie 13a au départ d'un autre moteur de commande 12 du type à vitesse variable.
Dans cette forme de réalisation, les positions verticales du rotor 5 et de l'agitateur 6 sont fixes, ce qui rend impossible un déplacement de ce rotor 5 et de cet agitateur 6 vers le haut ou vers le bas.
En outre, sur la paroi interne de l'enceinte 1, dans une position légèrement inférieure à la périphérie externe du rotor 5, on a prévu un anneau formant fente 17 à titre de moyen de création d'une fente annulaire, c'est-à-dire pour créer l'intervalle ou fente annulaire
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16 destiné à l'alimentation de gaz entre l'anneau et la périphérie externe du rotor 5. Cet anneau 17 formant fente, comme cela apparaît des Figures 18 et 19, présente une surface inclinée 17a s'évasant vers le haut et vers l'extérieur. Cette surface 17a prévue pour la formation de la fente est inclinée dans la même direction que celle de la surface de formation de fente 5a prévue à la périphérie externe du rotor 5, cette surface 5a étant inclinée vers l'intérieur et vers le bas en direction du centre de l'enceinte 1.
Par conséquent, les deux surfaces de formation de fente 5a et 17a sont essentiellement parallèles entre elles pour créer la fente 16 orientée vers le haut et vers l'extérieur entre ces surfaces.
L'anneau d3 formation de fente 17 de cette forme de réalisation peut permettre le réglage de la fente 16, par exemple dans l'intervalle de 0 à 10 mm et plus, par modification de la position verticale de l'anneau par rapport au rotor 5. De ce fait, suivant cette forme de réalisation, l'anneau de formation de fente 17 peut être-déplacé vers le haut ou vers le bas grâce à un mécanisme de réglage de fente 60.
Ce mécanisme 60 comprend : une entaille 61 illustrée par la Figure 20, en forme de trou allongé ou boutonnière, prévue suivant une direction inclinée à travers la paroi de l'enceinte 1 à l'endroit où l'anneau formateur de fente 17 est prévu ; un axe coulissant 62 introduit radialement à travers cette boutonnière 61 et dont l'extrémité interne est vissée dans l'anneau formateur de fente 17 et peut coulisser suivant la direction longitudinale de la boutonnière 61 suivant la course S, telle qu'illustrée par la Figure 20, entre les deux po-
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sitions illustrées en trait d'axe en passant par la position illustrée en trait plein ;
un dispositif ou écrou de fixation 63a qui peut être vissé sur l'extrémité externe de l'axe coulissant 62 et peut entrer en contact avec la surface externe de l'enceinte 1 par son extrémité interne, lorsqu'il est vissé sur l'axe afin de fixer l'axe coulissant 62 dans une position désirée suivant la longueur de la boutonnière 61.
Dans cette forme de réalisation, la boutonnière 61 est créée de manière à être inclinée avec son extrémité de droite se situant à un niveau supérieur, comme illustré par la Figure 20. Par conséquent, lorsque l'axe coulissant 62 se trouve dans la position illustrée en 62a sur la Figure 20, l'anneau formateur de fente 17 est disposé dans la position la plus basse, la largeur ou l'intervalle de la fente 16 étant dans sa position de plus grande ouverture.
Au contraire, la largeur de la fente est dans sa position de plus petite ouverture (zéro dans cette forme de réalisation) lorsque l'axe coulissant est déplacé vers la position en trait d'axe illustrée en 62b sur la Figure 20, c'est-à-dire lorsque l'anneau formateur de fente 17 est amené dans sa position la plus haute, ce qui rend minimum le débit de gaz par la fente, (le débit du gaz passant par la fente est égal à zéro ou est arrêté dans ce cas).
Comme on l'a décrit précédemment, le débit du gaz, tel que de l'air chauffé ou refroidi, injecté vers le haut, dans l'enceinte 1, à travers la fente 16 peut toujours être réglé par ajustement de la largeur de la fente, au taux optimum correspondant à la phase de l'opération de granulation ou d'enrobage, etc.
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De plus, les numéros de référence 64,65 désignent, sur la Figure 18, des bagues d'étanchéité permettant d'empêcher l'air extérieur d'entrer dans l'enceinte 1 par la fente 16 et par l'espace compris entre la surface interne de l'enceinte 1 et la périphérie externe de l'anneau formateur de fente 17.
Comme illustré sur la Figure 22, le rotor 5 de cette forme de réalisation comporte une section de ventilation 18 formée d'un anneau en treillis et dont la position circonférentielle peut se situer légèrement à l'extérieur de la dimension radiale intermédiaire de ce rotor. Cette section de ventilation 18 peut être constituée par une plaque frittée ou par une plaque perforée présentant des trous si petits que les matières pulvérulentes ou granulaires ne puissent pas les traverser et tomber.
La section de ventilation 18 peut se présenter suivant une forme autre que circonférentielle ; il est par exemple possible de créer cette section de ventilation 18 sous forme d'encoches radiales prévues en des endroits quelconques du rotor 5.
Le but pour lequel la section de ventilation 18 est prévue est d'assurer un schéma ou parcours de circulation des matières pulvérulentes ou granulaires dans l'enceinte 1, qui soit différent du schéma ou parcours de circulation créé par le gaz alimenté par la fente 16, afin de fabriquer de façon efficace des produits granulés ou enrobés d'une qualité supérieure, supposant, par exemple, une faible séparation ou ségrégation et une densité apparente pouvant être ajustée dans une large mesure, et ce en injectant un gaz, par exemple de l'air chauffé ou re-
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froidi, dans l'enceinte 1 à travers la section de ventilation 18 depuis le côté inférieur du rotor 5,
et également afin de réduire fortement le temps de séchage par alimentation d'un volume important de gaz de séchage dans l'enceinte 1 à travers la section de ventilation 18 lorsque les particules granulées ou enrobées sont séchées après granulation ou enrobage.
Pour régler la quantité de gaz alimentée à travers la section de ventilation 18 du rotor 5, on a prévu un mécanisme de réglage de débit 66. Ce mécanisme de réglage 66 est d'une structure simple, en consistant en un anneau formant couvercle 67, déplaçable vers le haut et vers le bas, c'est-à-dire vers et à l'écart de la surface inférieure du rotor 5, pour ouvrir ou fermer l'entrée de la section de ventilation 18, ce mécanisme comportant en outre un anneau de support 70 monté de manière non rotative sur l'anneau 67 par l'intermédiaire de paliers rotatifs 68 et 69 interposés entre cet anneau 67 formant couvercle et cet anneau de support 70,
un axe coulissant 72 étant attaché à l'anneau de support 70 par une extrémité et s'étendant jusqu'à l'extérieur de l'enceinte 1 pour être fixé de façon amovible par un écrou de serrage 71 prévu à son autre extrémité. L'anneau formant couvercle 67 est réalisé en fluororésine ou autre matière et peut tourner en même temps que le disque rotatif 5 lorsque la section de ventilation 18 est fermée.
L'axe coulissant 72 est introduit, comme illustré par la Figure 21, dans une boutonnière 73 formée dans la paroi latérale de l'enceinte 1, de la même manière que pour l'arbre coulissant 62, afin que cet axe 72 puisse glisser le long de la boutonnière dans les limites d'une
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course S. Cela signifie que, comme illustré par la Figure 21, puisque la fente 72 est inclinée de manière que son extrémité de droite se situe à un niveau plus élevé, lorsque l'axe coulissant 72 se trouve dans la position en trait d'axe illustrée en 72a sur cette Figure 21, le mécanisme de réglage de débit de gaz 66 est disposé dans sa position la plus basse telle qu'illustrée par la Figure 19, la section de ventilation 18 étant dans son état totalement ouvert.
Par contre, la proportion de surface ouverte de la section de ventilation 18 est dans son état le plus petit (zéro dans cette forme de réalisation) lorsque l'axe coulissant 72 est déplacé vers la position représentée en trait d'axe en 72b sur la Figure 21, c'est- à-dire lorsque l'anneau formant couvercle 67 est amené dans sa position la plus élevée qui amène à une valeur minimale le débit du gaz alimenté à travers la section de ventilation 18 (le débit du gaz est égal à zéro ou est arrêté dans cette forme de réalisation).
Suivant la forme de réalisation susdite, puisque le gaz alimenté à la fente 16 et à la section de ventilation 18 vient d'une source de gaz commune (non représentée) par un passage commun 74, le système d'alimentation de gaz peut être constitué simplement par une seule canalisation pour diminuer le coût, et les circulations de gaz à travers la fente 16 et la section de ventilation 18 peuvent être réglées indépendamment grace au mécanisme de réglage de fente 60 et au mécanisme de réglage de débit de gaz 66.
Par conséquent, suivant cette forme de réalisation, on peut obtenir toute une série de schémas ou parcours de gaz, grace aux deux courants de gaz alimentés par la fen-
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te 16 et par la section de ventilation 18 que l'on peut donc régler indépendamment.
L'agitateur 6 dans le cas de cette forme de réalisation, et ce comme illustré par la Figure 23, comporte trois palettes d'agitation 36 montées latéralement sur une protubérance 35, ces palettes 36 étant chacune sous forme d'un élément recourbé et agencées de manière à s'étendre suivant un angle de 1200 les unes par rapport aux autres afin d'accroître les effets de mélange et de malaxage ou pétrissage, et l'effet centrifuge.
Chacune des palettes 36 de l'agitateur 6 de cette forme de réalisation comporte une partie 36a en saillie vers le haut à son extrémité libre afin d'assurer un meilleur effet d'agitation.
Comme illustré en trait interrompu sur la Figure 18, l'agitateur 6 est conçu pour chasser, depuis le côté inférieur de la protubérance 35, le gaz de purge alimenté à travers le passage de gaz 37 formé dans l'arbre rotatif 11, afin d'empêcher l'entrée des matières pulvérulentes ou granulaires dans l'intervalle formé entre l'arbre rotatif 11 et le rotor 5.
En outre, dans cette forme de réalisation, en un endroit se situant au-dessus de la surface extérieure de l'agitateur 6, on a prévu un dispositif de broyage ou désintégrateur 38 agencé horizontalement dans l'enceinte 1, depuis l'extérieur de celle-ci.
Comme illustré par la Figure 24, le désintégrateur 38 comprend un axe 40 pouvant être amené à tourner grace à un moteur électrique ou un moteur à air 39, et une série de palettes de désintégration 41 se présentant en projection radiale vers l'extérieur depuis la surface ex-
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terne de l'axe 40 et étant d'une configuration en forme de L. Ces palettes de désintégration 41 sont mises en rotation dans le lit de matières en cours de granulation ou d'enrobage qui sont culbutées le long de la paroi interne de l'enceinte 1 grace aux rotations du rotor 5 et de l'agitateur 6. La vitesse de rotation des palettes 41 ou de l'arbre 40 est élevée, en étant par exemple plus rapide que celle du rotor 5 et de l'agitateur 6.
De la sorte, le lit de matières pulvérulentes ou granulaires en cours de granulation ou d'enrobage est soumis à un réglage des tailles des particules par écrasement des particules trop grosses, mélange et réalimentation, en plus des actions de granulation et d'enrobage par culbutage, assurées par le rotor 5, et des actions d'agitation, de mélange et de pétrissage, assurées par l'agitateur 6. Il en résulte qu'il devient possible d'obtenir des produits granulés ou enrobés présentant une surface lisse avec une productivité élevée, grace à ces actions multiples.
En d'autres termes, en prévoyant les palettes de désintégration 41, il est possible de réaliser une granulation ou un enrobage pour obtenir des produits présentant des tailles de particules réparties de façon nette et ayant une haute densité apparente, tout en assurant la subdivision des particules anormalement grosses dans le lit de matières pulvérulentes ou granulaires en cours de granulation ou d'enrobage, pour leur donner la taille désirée de particules grace à la force de cisaillement des palettes de désintégration 41.
Comme illustré par les Figures 17 à 19, on a prévu deux ajutages de pulvérisation 45 et 46 du type à deux fluides pour la pulvérisation d'une solution d'enrobage ou
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de liant, alimentée depuis un réservoir de liquide grace à des pompes (non représentées), ces ajutages étant prévus, l'un dans la paroi latérale de l'enceinte 1 près de la partie inférieure de celle-ci, juste au-dessus du niveau de l'agitateur 6, et l'autre au-dessus de l'agitateur à peu près au centre de l'enceinte 1.
D'autre part, dans la paroi latérale de l'enceinte 1, juste au-dessus de l'ajutage de pulvérisation 45, on a prévu un ajutage 2 pour l'alimentation des matières pulvérulentes ou granulaires dans le lit fluidisé ou granulé se trouvant dans l'enceinte 1.
Un conduit d'évacuation 48 permettant la décharge du gaz d'échappement depuis le lit fluidisé ou granulé vers l'extérieur du système est connecté à la paroi latérale de la partie supérieure de l'enceinte 1. Dans la partie supérieure de cette enceinte 1, on a prévu des gicleurs à impulsion 75 et des filtres à sac 75b pour attraper et retenir les matières brutes fines chassées par le courant d'air. Des couvercles 49 pour une évacuation en cas d'explosion sont montés à articulation sur la paroi supérieure de l'enceinte 1.
A la place des filtres à sac, on peut prévoir d'autres types de collecteurs de poussières, tels qu'un cyclone, etc, à la partie supérieure, à l'intérieur ou à l'extérieur de l'enceinte 1. Toutefois, suivant la présente forme de réalisation, un avantage supplémentaire est constitué par le fait que de tels collecteurs de poussières ne doivent pas nécessairement être prévus, puisqu'en prévoyant le désintégrateur 38, la granulation ou l'enrobage peut être réalisé après que les matières pulvérulentes ou granulaires à granuler ou enrober ont été
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chargées dans l'enceinte 1 et qu'une quantité suffisante de matière liante ou d'enrobage a été alimentée sur ces matières pulvérulentes ou granulaires pour les humidifier à fond,
afin d'empêcher l'échappement de fines poudres libres de ces matières brutes.
Les numéros de référence 76 et 77 désignent des coussinets, tels que des coussinets sans graissage.
Le fonctionnement suivant cette dernière forme de réalisation est décrit ci-après.
En premier lieu, on alimente dans l'enceinte 1, par la goulotte 2, le volume prédéterminé de matières brutes granulaires ou pulvérulentes qui doivent être soumises à une granulation ou un enrobage.
Ensuite, on amorce l'alimentation d'air et l'anneau formant couvercle 67 du mécanisme de réglage de débit de gaz 66 est mis en contact avec la surface inférieure du rotor 5 ou rapproché de cette surface, ou encore déplacé jusqu'à la position appropriée tout autour de la surface inférieure de la section de ventilation 18 pour obturer parfaitement cette section de ventilation ou admettre un petit volume de gaz, ou encore alimenter de l'air pour la fluidisation depuis le ventilateur d'alimentation, cet air étant injecté dans l'enceinte 1 à travers la section de ventilation 18 du disque rotatif 5.
Si la section de ventilation 18 est obturée ou n'est que légèrement ouverte, elle est ouverte ultérieurement au cours de l'opération.
La largeurde la fente 16 est ensuite réglée à une valeur désirée de la manière suivante. Pour régler la largeur de cette fente 16 formée entre la surface formatrice de fente 5a de la périphérie externe du disque
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rotatif 5 prévu dans la partie inférieure de l'enceinte de granulation 1, et la surface formatrice de fente 17a de l'anneau 17 monté sur la paroi interne de l'enceinte 1, jusqu'à une valeur prédéterminée, l'écrou de fixation 63a du mécanisme de réglage de fente 60 est relâché de manière à permettre à l'axe coulissant 62 de glisser jusqu'à une position désirée dans le sens horaire ou antihoraire le long de la boutonnière 61.
De la sorte, l'anneau formateur de fente 17 est amené à glisser le long de la paroi interne de l'enceinte 1, en même temps que l'axe coulissant 62, pour régler ou modifier la largeur de la fente 16. Lorsqu'on fait tourner l'écrou de fixation 63a sur l'axe coulissant 62 lorsque la largeur de la fente 16 est réglée à la valeur désirée, la surface extrême interne de cet écrou de fixation 63a entre en contact avec la surface externe de l'enceinte 1 pour fixer l'anneau formateur de fente 17 au niveau désiré.
Après que la largeur de la fente 16 a été réglée à la valeur désirée, le disque rotatif 5 est mis en rotation dans le sens voulu, à la vitesse désirée, en faisant tourner l'axe rotatif 7 par l'intermédiaire de la courroie 9 et grace au moteur 8, tandis que l'agitateur 6 est mis en rotation par le moteur 12 à l'intervention de la courroie 13 et de l'axe rotatif 11, et ce dans le même sens ou dans le sens inverse de celui du disque rotatif 5, afin d'agiter les matières en cours de granulation ou d'enrobage, et les palettes de désintégration 41 du désintégrateur 38 sont également mises en rotation grace au moteur de commande 39 pour subdiviser les particules anormalement grosses formées dans le lit de matières pulvérulentes ou granulaires en cours de granulation
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ou d'enrobage,
en vue d'arriver à une taille désirée des particules grace à la force de cisaillement des palettes de désintégration 41.
Une solution de liant ou d'enrobage, alimentée depuis un réservoir de liquide grace à des pompes (non représentées) est ensuite pulvérisée dans et/ou sur les matières à granuler ou à enrober grace aux ajutages de pulvérisation 45 et/ou 46.
Si on le désire, des matières de granulation ou d'enrobage, solides ou pulvérulentes, peuvent être alimentées sur les matières à granuler ou à enrober grace à un ajutage non représenté. Le gaz d'échappement de l'enceinte 1 est déchargé hors du système par le conduit d'évacuation 48. Pour aider à l'évacuation du gaz, un autre ventilateur peut être prévu en aval.
Dans le cas de l'opération précédente, réalisée en utilisant la machine de granulation et d'enrobage suivant la présente forme de réalisation, les matières brutes pulvérulentes ou granulaires sont fluidisées, agitées, mélangées, culbutées, et soumises à une force centrifuge, grade aux mouvements rotatifs combinés du rotor 5 et de l'agitateur 6 et à la combinaison de deux courants de gaz constitués par le courant de gaz passant par la fente 16 et par le courant de gaz passant à travers la section de ventilation 18 du rotor 5. De la sorte, comme illustré par les Figures 25 et 26, les matières pulvérulentes ou granulaires forment un lit culbutant ou un lit 50 de matières qui sont soumises à un mouvement de culbutage au voisinage de la paroi interne de l'enceinte 1.
Grâce à la rotation des palettes de désintégration 41 du désintégrateur 38 se trouvant dans le lit 50, les grosses par-
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ticules de matières existant dans ce lit sont subdivisées par la force de cisaillement de ces palettes de désintégration 41 pour former des particules désirées d'une répartition nette. Comme illustré par des flèches en trait interrompu 51 sur les Figures 25 et 26, les matières sont ramenées partiellement vers le centre de l'enceinte 1 à l'encontre de la force centrifuge pour assurer un meilleur mélange et un meilleur culbutage.
Il est possible de sécher les particules granulées ou enrobées de façon très efficace, en une courte période de temps, afin d'améliorer la productivité par agitation, culbutage, et mélange des particules en cours de granulation ou d'enrobage, grace au rotor 5 et à l'agitateur 6, lorsque l'axe coulissant 72 du mécanisme de réglage de débit de gaz 66 est amené à glisser vers une position illustrée en 72a sur la Figure 21, afin de faire descendre l'anneau formant couvercle 72 vers la plus basse position et d'amener au maximum le débit de gaz à travers la section de ventilation 18 après la fin de la granulation ou de l'enrobage.
En conséquence, suivant la présente forme de réalisation, par une subdivision, un mélange, une dispersion et une limitation nette de la répartition des tailles des particules, etc, grace aux palettes de désintégration 41 du désintégrateur 38, en plus des mouvements rotatifs combinés du rotor 5 et de l'agitateur 6, et de la combinaison des deux courants de gaz constitués par le gaz alimenté à travers la fente 16 et le gaz alimenté à travers la section de ventilation 18, il est possible d'obtenir des particules granulées ou enrobées, sphériques, présentant des tailles de particules réparties dans un
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intervalle étroit, et ce avec une productivité très élevée.
Dans cette forme de réalisation en particulier, comme le débit de gaz alimenté à travers la section de ventilation 18 du rotor 5 est réglable indépendamment du gaz introduit par la fente 16, en amenant l'anneau formant couvercle 67 du mécanisme de réglage de débit de gaz 66 d'une structure très simple, à entrer en contact direct avec les parties perforées du rotor ou à s'écarter de ces parties, il est possible d'obtenir une machine de structure simple, d'un faible coût, et présentant un réglage plus précis du débit d'air que dans le cas d'un registre, etc.
En outre, comme un seul passage d'alimentation de gaz 74 est prévu, ce passage étant commun avec le passage d'introduction du gaz allant à la fente 16, la structure est très simple comparativement à d'autres structures dans lesquelles on prévoit deux passages d'alimentation de gaz, de sorte que l'on peut réduire ainsi le coût de l'ensemble.
Suivant la présente invention, comme la position verticale de l'anneau formateur de fente 17 est réglée facilement pour ajuster la largeur de la fente 16 à la valeur désirée, de la façon décrite précédemment, le débit du gaz passant par la fente 16 et injecté dans l'enceinte 1 à travers cette fente peut être toujours réglé à la valeur optimale pour les phases ou sous-phases quelconques de granulation et/ou d'enrobage, de mélange, de séchage, etc, pour assurer les meilleures opérations possibles de granulation ou d'enrobage grace au débit optimal du gaz passant par la fente 16.
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En outre, dans le cas de cette forme de réalisation, du fait de l'agencement suivant lequel, au lieu du rotor, c'est l'anneau formateur de fente, non rotatif 17 qui est déplacé verticalement pour régler la largeur de la fente 16, alors que dans le cas de la machine antérieure c'est le rotor qui est déplacé verticalement dans le même but, le mécanisme de réglage de fente 60 est d'une structure beaucoup plus simple, d'un coût de fabrication nettement inférieur, et d'un fonctionnement beaucoup plus simple et beaucoup plus facile que dans le cas où le rotor est déplacé verticalement.
Suivant cette forme de réalisation en outre, en prévoyant le désintégrateur 38, il est possible de réaliser une granulation ou un enrobage grace aux effets de mélange, de pétrissage et de subdivision obtenus par la rotation du rotor 5, de l'agitateur 6 et des palettes de désintégration 41, lorsque la solution de liant ou d'enrobage a été alimentée dans ou sur les matières pulvérulentes ou granulaires chargées dans l'enceinte 1. Il en résulte que la vitesse de granulation ou d'enrobage devient plus élevée et qu'on empêche une dispersion ou un éparpillement d'une poudre fine dans l'enceinte 1, pour obtenir ainsi des produits homogènes sans ségrégation ou séparation des ingrédients de base.
Par conséquent, en évitant une telle dispersion d'une poudre fine, il est possible de supprimer les filtres à sac 75b dans l'enceinte 1. Dans ce cas, un cyclone (non illustré), qui est moins apte à récolter la poudre fine, mais est d'un coût inférieur et d'une manipulation plus facile que les filtres à sac, peut être prévu à l'extérieur de l'enceinte 1. De la sorte, on peut obtenir
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une machine de granulation ou d'enrobage d'un faible coût, d'un rendement élevé et d'une manipulation aisée.
De plus, dans le cas de matières pulvérulentes ou granulaires qui ont un poids spécifiques élevé, par exemple des céramiques, des métaux en poudre, de la ferrite, etc, il est presque impossible de faire redémarrer la fluidisation suivant l'art antérieur, lorsque l'état fluidisé a été interrompu pour une raison quelconque. Par contre, il est possible de faire redémarrer la fluidisation aisément dans le cas de la présente forme de réalisation, car la force de levage exercée par le courant d'air est aidée par les rotations de l'agitateur 6, des palettes de désintégration 41 et du rotor 5.
Suivant la présente invention en outre, en prévoyant le désintégrateur 38, on peut obtenir de plus petites particules que sans ce dispositif, et en changeant la vitesse de rotation des palettes de désintégration 41, on peut modifier aisément la taille des particules des produits. C'est ainsi que, lorsque la vitesse de rotation des palettes de désintégration 41 est faible, on obtient des particules relativement grosses et que, lorsque la vitesse de rotation est élevée, on obtient des particules relativement petites. Les produits granulés ou enrobés sont déchargés de façon uniforme par la goulotte 3 sous l'effet combiné des rotations du rotor 5 et de l'agitateur 6.
La Figure 27 est une vue en coupe partielle présentant une autre forme de réalisation d'une machine de granulation ou d'enrobage suivant la présente invention.
Dans le cas de cette forme de réalisation particulière, le rotor 5 comporte deux sections de ventilation
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annulaires 18b et 18c consistant en perforations prévues en deux endroits circonférentiels différents de ce rotor, le débit de gaz alimenté à chacune des sections de ventilation 18b et 18c étant réalisé de façon variable grace à des mécanismes correspondants de réglage de débit de gaz 66b et 66c. La section de ventilation 18c voisine de la périphérie externe du rotor 5 et le mécanisme de réglage de débit de gaz 66c peuvent agir respectivement de la même manière que la fente et le mécanisme de réglage de débit de gaz des formes de réalisation antérieures.
En conséquence, suivant la présente forme de réalisation, il est possible de réaliser de meilleures opérations de granulation, d'enrobage, de mélange, de séchage, etc, et d'obtenir une structure simple et d'un faible coût, en réglant indépendamment les débits du gaz alimenté à travers chacune des sections de ventilation 18b et 18c.
La Figure 28 est une vue en coupe partielle d'une autre forme de réalisation encore d'une machine de granulation et d'enrobage suivant la présente invention.
Dans le cas de cette forme de réalisation particulière, l'anneau formateur de fente 17, qui crée la fente 16 entre la surface formatrice de fente 17a et la surface formatrice de fente 5a du rotor 5b est disposé dans un plan légèrement plus élevé que celui du rotor 5b, et le mécanisme de réglage de fente 60 comporte une manette de fixation 63. En outre, tout autour d'un axe rotatif 7a, en dessous du disque rotatif 5b comportant une section de ventilation 18b constituée par une plaque perforée annulaire, on a prévu un diaphragme 80 à titre de mécanisme de réglage du débit de gaz, pour contrôler le débit de gaz alimenté à travers la section de ventilation 18b
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et à travers la fente 16, par ouverture ou fermeture du passage de gaz 74 communiquant avec cette fente 16 et avec cette section de ventilation 18d.
Ce diaphragme 80 est du type à iris que l'on utilise, par exemple, dans une vanne de réglage de débit ou dans une caméra. Une série de plaques 81 du diaphragme 80 peuvent être déplacées horizontalement vers le centre de l'enceinte 1 depuis la position en trait plein vers la position en trait d'axe, afin de fermer le passage de gaz 74 pour régler le débit de gaz traversant la section de ventilation 18d et pour obtenir des particules granulées ou enrobées de qualité supérieure. Dans ce cas, le réglage du débit du gaz passant par la fente se fait principalement en réglant la largeur de la fente 16 grace au mécanisme de réglage de fente 60.
En outre, dans la forme de réalisation illustrée par la Figure 28, il est possible de supprimer l'anneau formateur de fente 17 et le mécanisme de réglage de fente 60.
La Figure 29 est une vue en coupe partielle illustrant une autre forme de réalisation encore d'une machine de granulation et d'enrobage suivant la présente invention.
Dans cette forme de réalisation, on prévoit un rotor ou disque rotatif 5 présentant une section de ventilation annulaire 18e. La partie périphérique externe du rotor 5 s'étend dans une rainure annulaire créée dans la paroi interne de l'enceinte 1. Entre la partie périphérique externe du rotor 5 et la paroi interne de la rainure prévue pour ce rotor, on a prévu un joint annulaire 82 et de l'air est introduit par un passage 83 dans
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ce joint pour empêcher une obstruction de la rainure par les matières pulvérulentes ou granulaires.
Dans cette forme de réalisation en outre, le diaphragme 80 est prévu à l'extérieur de l'enceinte 1 pour régler le débit du gaz traversant la section de ventilation 18e, par déplacement des plaques de diaphragme 81 en direction horizontale depuis l'extérieur vers le
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centre de l'enceinte, c'est-à-dire depuis la position en trait plein vers la position en trait d'axe de la Figure 29.
La Figure 30 est une vue illustrant une autre boutonnière utilisable dans le cas de la présente invention.
Dans cette forme de réalisation, on a prévu une boutonnière 73a dont le côté droit se trouve à un niveau inférieur, à l'encontre de la forme de réalisation illustrée par la Figure 21, le débit de gaz traversant la section de ventilation étant augmenté lorsque l'axe coulissant 72 est déplacé depuis la position en trait plein vers la position en trait d'axe illustrée en 72a, tandis que le débit de gaz est diminué lorsque l'axe coulissant est déplacé vers la position en trait d'axe illustrée en 72b.
La Figure 31 est une vue illustrant une autre forme de réalisation encore de boutonnière utilisable dans le cadre de la présente invention.
La boutonnière 73b suivant cette forme de réalisation est prévue sous forme d'une boutonnière s'étendant en direction verticale. Par conséquent, suivant cette forme de réalisation, le débit de gaz traversant la section de ventilation est diminué lorsque l'axe coulis-
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sant 72 est déplacé vers le haut, c'est-à-dire vers la position en trait d'axe illustrée en 72b, tandis que le débit de gaz est augmenté lorsque l'axe coulissant 72 est déplacé vers le bas, c'est-à-dire vers la position en trait d'axe illustrée en 72a.
Il sera entendu qe la présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus car les spécialistes en ce domaines pourront envisager de nombreuses autres modifications. A titre d'exemple, le mécanisme de réglage de débit de gaz, l'anneau formateur de fente, le mécanisme de réglage de fente, etc, peuvent être prévus suivant d'autres constructions que celles décrites ci-dessus et peuvent être partiellement ou totalement automatisés. En outre, au lieu du rotor, on peut envisager un plateau rotatif ayant l'allure d'un disque, par exemple un plateau polygonal. L'agitateur peut être constitué suivant une autre structure et attaché à l'extrémité inférieure d'un arbre rotatif s'étendant vers le bas depuis la partie supérieure de l'enceinte de granulation, coaxialement à l'arbre rotatif du rotor.
La présente invention peut également être appliquée à un mélange, un séchage, etc, sous forme d'une seule opération ou d'une opération combinée avec d'autres.
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for: "Granulation and coating machine" Priority of two patent applications in Japan filed on October 18, 1982, under the number 57-182496 and December 31, 1982, under the number 57-234392.
Inventors: Shimesu Motoyama, Kaoru Kurita, Shizuka
Sakashita, Narimichi Takei and Shigeru Ohno.
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"Granulation and coating machine"
The present invention relates to a granulation and coating machine, in particular to a granulation and coating machine, capable of granulating, coating, mixing and drying granular and pulverulent raw materials, with a degree high productivity, with a view to obtaining granulated or coated products having a good sphericity and whose particle size distribution is within a narrow range.
Granulation is one of the most attractive methods of processing in many industries.
However, it has long been one of the most difficult processes. In traditional processes which include several operating phases, each separate phase requires a different unit installation and skilled workers. For this reason, traditional granulation is of very low productivity, of very difficult technology, and it is not what can be called good manufacturing practice.
A fluidized bed granulation process has been proposed as a completely new process to avoid the disadvantages of traditional granulation. In fact, it requires only one installation, namely a fluidized bed granulator. It easily adapts to good manufacturing practice.
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Fluidized bed granulation, however, has significant disadvantages both from the technical point of view and from the point of view of product quality. Fluidization is only carried out on the basis of a difficult balance between the lifting force of the air and the gravity of the particles. Consequently, there is a tendency for an easy loss of equilibrium, especially if the size, shape and weight of the particles change during fluidization. This is the fundamental difficulty of fluid bed granulation. In addition, the concentration of the particles must be lowered to avoid any interaction between them and to maintain a good state of fluidization. This however makes the spatial efficiency of fluid granulation very low.
From the point of view of quality, the enlarged particles obtained by this process are generally very bulky, coarse and brittle, due to the lack of mixing and "tumbling", and in addition they are distributed over a wide range of particle sizes. .
To avoid these disadvantages, numerous developments have been planned in fluidized bed granulators, not only for granulating but also for coating, mixing and drying granular and pulverulent materials for use in the fields of medicine, food, powdered metals, catalysts, ferrite, ceramics, detergents, cosmetics, dyes, pigments, toners, etc.
As examples of these earlier developments, German patents No. 2,738. 485 and 2.805. 397 describe machines comprising a pre-rotating plate or disc
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seen above a trellis placed at the base of a granulation enclosure. This prior technique can be used for granulation and coating, but it has the disadvantage that the granulated materials cling between the rotary disc and the lattice to the point of being disintegrated by friction against this lattice when the rotary disc rotates. In this prior art, there is another disadvantage to be mentioned, namely that the pulverulent materials tend to escape through the mesh.
In addition to these drawbacks, this prior art cannot adjust the bulk density of the granulated materials so that it can in fact only granulate heavy products with a wide distribution of particle sizes.
According to another prior art, a machine is provided comprising an agitator in an enclosure and a disintegrator mounted next to and above this agitator. This prior machine can provide relatively high productivity but has the drawbacks that the shapes of the granulated or coated products are not uniform, that is to say it is difficult to obtain products of good sphericity, and that the particle size of the products is distributed over a wide range. In addition, in this prior machine, since the drying of the products is impossible, another separate drying installation is necessary.
In Japanese patent application published n 56-35. 891, a granulator has also been described in which a lateral slit for supplying a gas into the enclosure, by the side thereof, is provided in the side wall of this enclosure, by way of addition to the machine
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anterior according to the aforesaid second prior technique. This prior art however has the same disadvantages as the second technique mentioned, except as regards the improvement of the drying effect obtained by the gas supplied by the side slit.
An object of the present invention is to provide a granulation and coating machine making it possible to obtain granulated or coated products having a particle size distribution located in a narrow interval and having good sphericity, and this with a high productivity.
Another object of the present invention is to provide a granulation and coating machine with a simple structure and a low production cost.
To achieve the above aims, the granulation and coating machine according to the present invention comprises an enclosure for loading the pulverulent or granular raw materials to be granulated or coated, a rotor being able to rotate essentially horizontally in the bottom of the enclosure, an annular slot allowing the supply of a gas into this enclosure, this slot being provided between the above-mentioned enclosure and the external periphery of the rotor, and a disintegrator mounted above this rotor.
An agitator can be provided above the rotor and can rotate essentially horizontally independently of this rotor.
The rotor may comprise one or more ventilation sections in at least one of its constituent parts, and a device for regulating the flow rate of the gas may be provided for directly adjusting this flow rate passing through the
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or the ventilation sections.
A slit device can be provided on the internal wall of the enclosure. At least one of the elements formed by the rotor and the slit device can be moved vertically to adjust the space of the slit.
Other objects and advantages of the present invention will appear more fully from the following detailed description of preferred embodiments of the invention, illustrated by the accompanying drawings.
Figure 1 is a general sectional view of the granulating and coating machine according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged partial sectional view of the main part of this machine.
Figure 3 is a perspective view showing an embodiment of the rotor or disc according to the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing an embodiment of the agitator according to the present invention.
Figure 5 is a perspective view showing an embodiment of the disintegrator according to the present invention.
Figures 6 and 7 are respectively a partial vertical section view and a partial horizontal section view, showing the granulation and coating action in the case of the embodiment of Figure 1.
Figure 8 is a partial sectional view showing another embodiment of the granulation and coating machine according to the present invention.
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Figure 9 is a partial sectional view showing another embodiment of the present invention.
Figure 10 is a partial sectional view showing yet another embodiment of the present invention.
Figures 11 to 16 show several embodiments of the disintegrator according to the present invention.
Figure 17 is a general sectional view showing another embodiment of the granulation and coating machine according to the present invention.
Figure 18 is an enlarged partial sectional view of the main part of the machine of Figure 17.
Figure 19 is an enlarged partial sectional view of the granulating and coating machine in which the ventilation section is shown in the open position.
Figure 20 is a view illustrating an embodiment of the buttonhole of the slot adjustment mechanism.
Figure 21 is a view illustrating an embodiment of the buttonhole of the gas flow adjustment mechanism.
Figure 22 is a perspective view showing an embodiment of a rotor according to the present invention.
Figure 23 is a perspective view illustrating an embodiment of an agitator according to the present invention.
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Figure 24 is a perspective view illustrating an embodiment of a disintegrator according to the present invention.
FIGS. 25 and 26 are respectively a view in partial vertical section and a view in partial horizontal section, showing a granulation and coating action in the case of the embodiment of FIGS. 17 to 24.
Figure 27 is an enlarged partial sectional view of another embodiment according to the present invention.
Figure 28 is a partial view, partially in section, of yet another embodiment of the present invention.
Figure 29 is a partially sectioned view of another embodiment of the present invention.
Figure 30 is a perspective view illustrating another embodiment of the buttonhole of the gas flow adjustment mechanism.
Figure 31 is a view illustrating yet another embodiment of the buttonhole.
Referring to the drawings, Figure 1 shows a general partial sectional view of an embodiment of the granulation and coating machine according to the present invention.
The granulation and coating machine of this embodiment comprises a granulation chamber or enclosure 1 for granulating or coating the pulverulent or granular raw materials loaded in this enclosure 1. The latter is arranged in a vertical direction and it presents an essential form-
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cylindrical. The side wall of the enclosure 1 comprises a chute 2 inclined upwards and outwards for feeding the materials to be granulated or to be coated at an intermediate point of the height of this enclosure. The side wall of the lower part of the enclosure 1 comprises a discharge chute 3, making it possible to evacuate the granulated or coated products, as well as a discharge valve 4 making it possible to open and close the discharge outlet.
Inside the lower part of the enclosure 1, essentially at the same level as the discharge chute 3, a rotor or rotary disc 5 is provided, making it possible to move outward and tumble the raw materials. pulverulent or granular, this rotor or disc rotating essentially horizontally inside the enclosure 1. Above the rotor 5, there is provided an agitator 6 intended to rotate essentially in a horizontal plane for mixing and acceleration movement of the pulverulent or granular raw materials outward during granulation or coating.
The rotor 5 is rotated by being controlled by a hollow rotary shaft 7 provided vertically in the center of the granulation chamber of the enclosure 1, in the desired direction, by the intervention of a belt 9 from a control motor 8 of the variable speed type.
The agitator 6 is rotated in the direction and at a speed independent of those of the rotor 5, by rotating a rotary shaft 11 mounted coaxially inside the hollow rotary shaft 7 and supported by bearings 10, the intervention of a belt 13 from another
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tre control motor 12 of the variable speed type.
The rotor 5 and the agitator 6 are displaced respectively, in a vertical direction and independently, by each of the lifting mechanisms 14 and 15. These lifting mechanisms 14 and 15 can, for example, be constituted by a system of the type with worm and rack screw.
The mechanism. lifting 16 can adjust the clearance or the width of a gap or annular gap 16 existing between the external periphery of the rotor 5 and the internal wall of the enclosure 1, and this, for example, in the interval of 10 mm and more, by moving the rotor 5 upwards downwards so as to allow the flow rate of the gas passing through the slot to be regulated, for example heated or cooled air injected inside the enclosure 1 through the slot 16 from the lower side of the rotor 5, always with a view to maintaining the optimal conditions in the enclosure 1 according to any phases of the granulation or coating operations, etc.
To adjust the flow rate of the gas passing through the slot, and this as more particularly illustrated by FIG. 2, a ring 17 of triangular section is provided on the internal wall of the enclosure 1 in a position adjacent to the external periphery of the rotor 5 The width of the slit 16 formed between the upward-facing slit surface 17a of the ring 17 and the external periphery of the rotor 5 is adjusted by moving this rotor 5 up or down during the intervention. of the lifting mechanism 14. The width or interval of the slot 16 can be adjusted in another way by modifying the vertical position of the ring 17 itself.
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As illustrated in Figure 3, the rotor 5 of this embodiment has a ventilation section 18 consisting of a perforated annular plate, lying in a circumferential position slightly outside of its intermediate radial dimension. This ventilation section 18 may consist of a sintered tray with small holes which can prevent the pulverulent or granular material from passing through it by falling, or it may consist of a trellis, etc. The position of the ventilation section 18 is preferably located outside the intermediate radial part of the rotor 5.
In the case where the diameter of the rotor is large, in order to sufficiently promote the centrifugal tumbling action of pulverulent or granular materials on the rotor 5, internal perforations can be provided at the intermediate radial dimension of this rotor. The ventilation section 18 can be provided in a manner other than in the circumferential direction, and this is how it is possible, for example, to provide this ventilation section 18 in the form of radial slots located in positions any of the rotor 5.
The purpose for which the ventilation section 18 is provided is to create a different pattern or path for the circulation of granular or pulverulent materials in the enclosure 1 compared to the pattern or path for circulation created by the gas supplied by the slot 16, so efficiently produce granular or coated products of superior quality, assuming, for example, low segregation and an apparent density that can be largely controlled, by injecting a gas, such as heated or cooled air , inside the enclosure-
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te 1 through the ventilation section 18 from the lower side of the rotor 5. This gas flow through the ventilation section 18 is supplied independently of the gas passing through the slot 16.
To obtain these two different gas circulations, annular separation walls 19, 20 are provided on a lower wall 23. Each of the separation walls 19, 20 has a sealing ring 21, 22 of the labyrinth type at its upper end. , these sealing rings 21, 22 being introduced into grooves formed in the lower surface of the rotor 5. Thanks to these annular separation walls 19 and 20, two separate gas passages 24 and 25 are formed, one for the gas injected into the enclosure 1 through the slot 16, the other for the gas injected into this enclosure 1 via the ventilation section 18, these gas passages 24 and 25 being separated from each other to form different gas supply conduits.
The gas passing through the slot 16 and the gas passing through the ventilation section 18 are first supplied in common from a supply fan 26 illustrated in FIG. 1, then being cleaned by filtration through a filter 28 provided in a supply duct 27 and then being supplied to the lower part of the supply duct 27 after heating or cooling to the desired temperature by heat exchange in a heat exchanger 29.
The gas supply pipe starting from the lower part of the supply conduit 27 and going to the lower part of the enclosure 1 is subdivided to form a gas passage 31 going to the slot 16 and a gas passage 32 going
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to the ventilation section 18, this subdivision being obtained by virtue of a partition wall 30 connected to the annular partition wall 20 of the gas passages 24 and 25. Each of the passages constituted by the passage 31 going to the slot 16 and the passage gas 32 communicates with each of the passages formed by the passage 24 going to the slot 16 and the gas passage 25 to form two independent gas supply pipes, one leading to the slot 16, the other leading to the ventilation section 18.
In the vicinity of the inlet of each gas passage 31, 33, a damper or regulating valve 33 is provided to regulate the flow of gas supplied to the slot 16 and a damper or regulating valve 34 to regulate the gas flow supplied to the ventilation section 18. By adjusting these two flow control valves 33 and 34 independently, it is then possible to obtain different patterns or circulation paths of these two gases injected into the enclosure 1 through the slot 16 or the ventilation section 18.
The agitator 6 of this embodiment, as illustrated in FIG. 4, comprises three stirring paddles 36 provided on the lateral face of a protuberance 35, each of the paddles 36 being in the form of a curved pointed element and being arranged so that these pallets extend at an angle of 1200 relative to one another in order to increase the mixing and kneading and to accelerate the centrifugal force. As illustrated in broken lines in FIG. 2, the agitator 6 is designed to expel, from the lower side of the protuberance 35, the purged gas supplied through the gas passage 37 formed in the rotary shaft 11, in order to prevent penetration
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pulverulent or granular raw materials in the gap between the rotary shaft 11 and the rotor 5.
In addition, in this embodiment, at a point located above the external surface of the agitator 6, a grinding or disintegrator device 38 is provided, arranged horizontally in the enclosure 1 from outside of that -this.
As illustrated in FIG. 5, the disintegrator 38 consists of a disintegration shaft 40 which can be made to rotate thanks to an electric or air motor 39, and of a series of disintegration vanes 41 which project radially towards the exterior from the external surface of the shaft 40. These disintegration pallets 41 are caused to rotate in the bed of materials being granulated or coated, which are caused to tumble along the internal wall of the enclosure 1 thanks to the rotations of the rotor 5 and of the agitator 6, the speed of rotation of the vanes 41 or of the shaft 40 being high, for example being greater than that of the rotor 5 and of the agitator 6.
In this way, the bed of pulverulent or granular materials during granulation or coating is subject to an adjustment of the particle size by actions of disintegration of large particles, of mixing and of dispersion, as well as of granulation by crushing, in addition to the tumbling and coating granulation actions provided by the rotor 5 and stirring, mixing and kneading actions provided by the agitator 6. Because of these multiple actions, it is then possible to d '' obtain granulated or coated products having a smooth surface with very high productivity.
In other words, by providing for the disintegration pallets
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gration 41, it is possible to ensure granulation or coating while dividing the abnormally large particles formed in the bed of pulverulent or granular materials during granulation or coating, to obtain the desired particle size, thanks to the shear action of these disintegration pallets 41.
Two spray nozzles of the two-fluid type 45 and 46 are provided, one in the side wall of the enclosure 1 near the lower part thereof, at a level higher than that of the agitator 6, the other above this agitator and around the center of the enclosure 1, in order to spray a coating or binder solution, supplied from a liquid reservoir 42 by each of the pumps 43 and 44.
On the other hand, in the side wall of the enclosure 1, at a level higher than that of the spray nozzle 45, there is provided a nozzle 47 for feeding pulverulent or granular materials into the fluidized bed or granulation existing in enclosure 1.
An evacuation duct 48 allowing the discharge of the exhaust gas from the fluidized or granulated bed, outside the system, is connected to the side wall of the upper part of the enclosure 1. Lids 49 allowing the evacuation in the event of are mounted on the upper wall of enclosure 1.
In addition, a dust collector, such as a bag filter or a cyclone, etc., can be provided in the upper zone of the enclosure 1 or outside of it. However, in the case of the present embodiment, by providing the disintegrator 38, granulation or coating can be carried out after the materials
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pulverulent or granular which must be granulated or coated in enclosure 1 have been moistened by spraying with a sufficient quantity of binder or coating solution in order to prevent the escape of fine powders. Consequently, this embodiment has additional merit because such a dust collector need not necessarily be provided.
The operation of this embodiment is described below.
Firstly, the pulverulent or granular raw materials to be granulated or coated are fed into the granulation enclosure 1 by the chute 2 according to a predetermined volume.
The gas flow control valves 33, 34 are open to independently regulate the flow through the conduits 31 and 32 in order to allow the injection of gas from the supply fan 26, into the enclosure 1, through the slot. 16 and by the ventilation section 18 of the rotor 5.
The vertical position of the rotor 5 is adjusted to a predetermined level by adjusting or controlling the lifting mechanism 16 in order to adjust the width of the slot 16 formed between the external periphery of the rotor 5 mounted in the lower part of the enclosure or chamber 1 , and the inclined surface 17a of the ring 17 mounted on the internal wall of this enclosure 1. Secondly, the vertical position of the agitator 6 is adjusted to a predetermined level by adjusting the lifting mechanism 15.
Under these conditions, the rotor 5 is caused to rotate by the motor 8 thanks to the belt 9 and to the hollow rotary shaft 7, and the agitator 6 is caused to rotate by the motor.
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tor 12 with the intervention of the belt 13 and the rotary shaft 11, and this in the same direction or in the opposite direction to that of the rotor 5 in order to agitate the materials to be granulated or coated. At this stage, the disintegration paddles 41 of the disintegrator 38 are caused to rotate by the control motor 39 in order to subdivide the abnormally large particles formed in the bed of pulverulent or granular materials being granulated or coated, with a view to '' arrive at the desired particle size thanks to the shear force of the decay paddles 41.
Then, a binder or coating solution, supplied from the liquid reservoir 42 by the pumps 43 or 44, is sprayed onto the materials to be granulated or coated by passing through the spray nozzles 45 and / or 46.
If desired, a granulating or coating material, solid or pulverulent, can be fed to the materials to be granulated or coated by the nozzle 47. The exhaust gas from the enclosure 1 is discharged from the system by the exhaust duct 48. To assist in the evacuation of the gas, it is possible to provide another fan downstream.
During the previous operation, thanks to the granulation and coating machine of this particular embodiment, the pulverulent or granular raw materials are fluidized, agitated, mixed, brought to tumble and subjected to a centrifugal force thanks to the movement combined rotary of the rotor 5 and of the agitator 6, and also thanks to the combination of two gas circulations constituted by the gas circulation through the slot 16 and by the gas circulation through the ventilation section 18 of the rotor 5 So, like
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illustrated by FIGS. 6 and 7, the pulverulent or granular materials form a tumbling bed 50 of materials which are animated by a tumbling movement in the vicinity of the internal wall of the enclosure 1.
By rotation of the disintegration pallets 41 of the disintegrator 38 in the bed 50, the large particles of material existing in the bed 50 are subdivided by the shearing force of the disintegration pallets 41 to arrive at the desired sizes of particles, distributed in a narrow interval, and, as shown by dashed arrows 51 in Figures 6 and 7, the materials are moved to the center of the enclosure 1 to obtain better subdivision and mixing actions.
Consequently, according to this embodiment, by actions of subdivision, leading to an adjustment of the size of the particles, of mixing, of dispersion, etc., obtained by virtue of the disintegration paddles 41 of the disintegrator 38, in addition to the combined rotary movements of the rotor 5 and of the agitator 6 and of the combination of the two gas circulations constituted by the gas supplied by the slot 16 and by the gas supplied by the ventilation section 18, it is possible to obtain granulated or coated particles of spherical shape, having a distribution of sizes of these particles, lying in a narrow interval, and this with a very high productivity.
In addition, according to this embodiment, by providing the disintegrator 38, it is possible to ensure granulation or coating by mixing and kneading or kneading obtained by the rotation of the rotor 5,
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of the agitator 6 and of the disintegration paddles 41, after the binder or coating solution has been fed in one go, and not by spraying into or onto the pulverulent or granular materials loaded in the 'enclosure 1. As a result, the granulation or coating can be finished in a very short time and that a dispersion of fine powder in the enclosure 1 is prevented, thereby obtaining homogeneous products with regard to their content into ingredients, without separation of ingredients from raw materials.
Consequently, since a dispersion or scattering of fine powder is prevented, it may not be necessary to provide a bag filter in enclosure 1.
In this case, obviously, a simple cyclone (not shown) can be provided outside of the enclosure 1. In this way, a granulation or coating machine can be obtained at low cost and high efficiency, due to the absence of such a bag filter.
In addition, in the case of pulverulent or granular materials having a high specific gravity, for example ceramics, powdered metals, ferrite, etc., when, in the case of the prior art, the fluidized state was broken for Either reason, it was almost impossible to restart the fluidization. On the contrary, it is possible to very easily restart the fluidization according to the present embodiment of the invention, by mechanical actions, such as rotations of the agitator 6, of the rotor 5 and of the disintegration paddles 41, which help restart the fluidization by circulating air through the slot 16 and the ventilation section 18 of the rotor 5.
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In addition, according to this embodiment, by providing the disintegrator 38, it is possible to obtain smaller particles than without this apparatus, and by changing the speed of rotation of the disintegration paddles 41, the particle size of the products can be easily modified. . Thus, when the speed of rotation of the disintegration paddles 41 is low, relatively large particles are obtained and, when the speed of rotation is high, relatively small particles are obtained.
The granulated or coated products are discharged uniformly by the chute 3 under the combined effect of the rotations of the rotor 5 and the agitator 6.
Figure 8 is a partial sectional view showing another embodiment of the granulation and coating machine according to the present invention.
In this embodiment, the rotary disc 5b consists of a flat disc and the latter does not have a ventilation section, such as the ventilation section 18 of the previous embodiment.
The side wall of the enclosure 1, in the vicinity of the periphery of the rotary disc 5b, is shaped as an inclined surface 1a which is widened upwards. Consequently, the width of the slot 16 can also be adjusted as desired as in the case of the previous embodiment, by moving the rotary disc 5b in a vertical direction by means of the lifting mechanism 14.
The agitator 6a of this embodiment has a smaller diameter than the rotary disc 5b.
In the case of the embodiment illustrated in Figure 8, it is possible to granulate or coat
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products with a high apparent density and sharply distributed particle sizes, and this with high productivity, thanks to the combined rotary movements of the rotary disc 5b and of the agitator 6a and thanks to the gas supplied by the slot 16.
The side wall of the enclosure 1, which forms the slot 16 between itself and the external periphery of the rotary disc 5b, can be inclined downward in a direction opposite to that of the inclined surface la. This would correspond to the case of the ring 17 of the embodiment described above. It may be possible to provide the ring 17 above the disc. rotary 5 or 5b in order to use the surface widening towards the bottom of the enclosure 1, as a surface forming the slot
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16.
Figure 9 is a partial sectional view of the granulating and coating machine according to another embodiment of the present invention.
In this embodiment, the rotary disc 5b is constituted by a disc without ventilation section and there is no agitator provided above this disc 5b. In addition, the ring intended to constitute the means forming the slot 16 consists of an annular ring 17b having a cross section of planar shape and movable up and down.
According to this embodiment, it is possible to obtain spherical particles having particle sizes distributed over a narrow interval, by virtue of a centrifugal tumbling movement of the raw materials on the surface of the rotating disc 5b and on the surface of the inner wall of enclosure 1, and to prevent
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bonding of the raw materials to the surface of the internal wall of the enclosure and to the granulated or dry coated particles, by virtue of the gas supplied by the slot 16.
In addition, due to the combined effects of disintegration, mixing, dispersion, etc., which are obtained by the disintegrator 38, it is possible to obtain granulated or coated particles having a high sphericity and sizes of particles distributed neatly, with fairly high productivity, and granulated or coated particles dry without separate drying facility. In this embodiment, the separation of the ingredients in the granulated or coated particles can further be reduced. These effects are obtained thanks to the combined actions obtained by the rotation of the rotary disc 5b, to the gas passing through the slot 16 and to the disintegration effect created by the disintegrator 38.
Figure 10 is a partial sectional view of another embodiment of the granulation and coating machine according to the present invention;
In this embodiment, the disintegrator 38 is mounted through the side wall of the enclosure 1 in a downwardly inclined position, towards the center of this enclosure. It is possible to disintegrate, mix and disperse the raw materials using the disintegration paddles 41 of the disintegrator 38.
According to a variant, the disintegrator 38 can be arranged vertically to arrange the disintegration pallets 41 at the bottom, as illustrated by the lines in a center line in FIG. 10.
Figures 11 to 16 show several other
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Embodiments of the disintegrator according to the present invention.
In the embodiment illustrated in FIG. 11, a screw pitch 52 has been provided on the surface of the shaft 40 of the disintegrator to feed the raw materials during granulation or coating towards the center of the enclosure 1 , as well as disintegration paddles 41a gradually widening from the free end of the shaft 40 of the disintegrator.
In the embodiment illustrated in Figure 12, the disintegration pallets are constituted by four planar blades 41b, arranged radially at an angle of 900 relative to each other at the free end of the shaft 40 of the disintegrator, the free end of each blade 41b being bent in the longitudinal direction of this shaft 40.
The embodiment illustrated in Figure 13 comprises disintegration paddles 41c constituted by two loops arranged in two planes normally perpendicular to each other.
According to the embodiment of FIG. 14, a screw pitch 52 is provided on the shaft 40 of the disintegrator and four disintegration pallets 41d, in the form of a loop, are arranged radially at an angle of 900 relative to each other at the free end or lower end of the shaft 40. This disintegrator 38 is suitable for use in the vertical position illustrated by this Figure 14.
In the embodiment illustrated in Figure 15, three pairs of decay vanes 41e, gradually flaring in the longitudinal direction,
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are provided on the shaft 40 of the disintegrator.
Furthermore, in the embodiment illustrated in FIG. 16, disintegrating paddles 41f, in the form of saw teeth, provided projecting downward, are arranged at the free or lower end of the shaft 40 of the disintegrator. . The disintegrator 38 is also suitable for use in the vertical position illustrated in FIG. 16.
Examples carried out using the granulating and coating machine of the present invention are presented below together with Comparative Examples.
Example 1
A machine 1 according to the present invention is provided, as illustrated in FIG. 9, comprising a disintegrator. The enclosure of this machine has a diameter of 400 mm and a height of 2000 mm.
A total of 12.0 kg of pulverulent raw materials, consisting of 11.4 kg of lactose and 0.6 kg of maleic acid-chlorophenylamine, are fed into this machine.
A gas heated to 800C is supplied to the machine enclosure by an annular slot provided between a rotating disc and the internal surface of this enclosure, and this at a flow rate of 4 Nm3 / minute. The rotating disc is made to rotate at a speed of 200 revolutions per minute. The disintegrator is rotated at a speed of 3000 revolutions per minute. 1.2 l of an 8% aqueous solution of hydroxypropyl cellulose ("HPC-L" manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.), which is in accordance with the Japanese Pharmacopoeia (X) (which is designated below)
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by J. P. (X)). After only 16 minutes, dried granules are obtained having particle sizes distributed in a clear manner, without separation or segregation.
Comparative example 1
For comparison, a known machine was used for granulation, the bottom of which is constituted by a rotating disc and in which air is supplied by an annular slot provided between this rotating disc and the internal wall of an enclosure . This has a diameter of 400 mm and a height of 2000 mm. In this known machine, the speed of rotation of the rotating disc, the air flow through the slot, the volume of the same raw materials as those used in Example 1, the volume of the 8% aqueous solution of hydroxypropyl cellulose in accordance with JP (X) as binder solution are modified to be respectively in the following intervals: 100 to 300 revolutions per minute; from 3 to 10 Nm3 / minute; from 5 to 12 kg; and from 0.5 to 3.0 liters.
However, when a spray system was not used to supply the binder solution in a short time, it was impossible to obtain granulated products because an abnormally large mass was formed. Therefore, according to another treatment, an 8% aqueous solution of hydroxypropyl cellulose in accordance with JP (X) was supplied with a spray system in the form of a fine mist, 12 kg were loaded. of the same raw materials, the speed of rotation of the rotating disc has been adjusted
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at 200 revolutions per minute, and the air heated to 800C was introduced through the slit at a flow rate of 4 In this case, when 2.2 liters of the 8% aqueous solution of hydroxypropyl cellulose conforming to J.P.
(X) by
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the spraying system, granulated and dried products were obtained, but the composition was not homogeneous and the particle sizes were distributed over a wide range. The times required reached 32 minutes, i.e. just twice the time according to Example 1.
Comparative example 2
For further comparison, another known machine for granulation by mixing, consisting of an agitator and a disintegrator, was used for granulation. In this case, the speed of rotation of the agitator was brought in the range of 100 to 500 revolutions per minute and an aqueous 8% solution of hydroxypropyl cellulose in accordance with JP (X) was supplied in a short time. without using a spray system, and the volume of the solution was changed to be in the range of 0.5 to 2.0 liters. According to this experience, however, granular products could not be obtained when the volume of the raw materials was 12 kg.
Therefore, according to another treatment, the volume of the raw materials was reduced to a total of 6 kg and the ratio of the ingredients was kept identical to that of the previous example, the stirrer was rotated at a speed of 300 revolutions per minute and the disintegrator was rotated at a speed of 3000 revolutions per minute, while 0.5 liter of an 8% aqueous solution of hydroxypropyl cellulose conforming to JP (X) was supplied ) in the same way as in the case of the previous processing. Wet granules were thus obtained in 3 minutes, but the shape was irregular, the composition was not homogeneous and the particle sizes
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were distributed over a wide range.
The results of these experiments are presented for comparison by Tables I, II and III.
<Desc / Clms Page number 28>
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Table I
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<tb>
<tb> Charge <SEP> Time <SEP> Production <SEP> Form <SEP> of <SEP> Density <SEP> apparent
<tb> (Kg / B) <SEP> (min) <SEP> by <SEP> unit <SEP> particles <SEP> of <SEP> particles
<tb> of <SEP> time <SEP> granules <SEP> granules
<tb> (Kg / min) <SEP> (g / cm3) <SEP>
<tb> Presents
<tb> invention <SEP> 1 <SEP> 12 <SEP> 16 <SEP> 0.75 <SEP> enough <SEP> round <SEP> 0.70
<tb> Example
<tb> comparison <SEP> 1 <SEP> 12 <SEP> 32 <SEP> 0.38 <SEP> round <SEP> 0.65
<tb> Example <SEP> mol <SEP>
<tb> comparison <SEP> 2 <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> irregular <SEP> 0.72
<tb>
xl In Comparative Example 2, the time is given for obtaining wet granulated particles,
because a drying mechanism is not provided.
<Desc / Clms Page number 29>
Table II
EMI29.1
<tb>
<tb> Necessity <SEP> Presence <SEP> from <SEP> Distribution <SEP> of <SEP> sizes <SEP> of <SEP> particles <SEP> of
<tb> of a <SEP>
<tb> system <SEP> spray <SEP> the <SEP> surface <SEP> about <SEP> about <SEP> about <SEP> about <SEP> about
<tb> sation <SEP> from <SEP> the <SEP> wall <SEP> 0.250 <SEP> 0.147-0, <SEP> 250 <SEP> 0.104-0, <SEP> 14i <SEP> 0, <SEP> 074-0,104 <SEP> 0.074
<tb> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm.
<tb>
Present
<tb> inven-non <SEP> no <SEP> 2.3 <SEP> 11.2 <SEP> 54.5 <SEP> 29.4 <SEP> 2.6
<tb> tion <SEP> l
<tb> Example
<tb> compare-yes <SEP> no <SEP> 9.4 <SEP> 29.9 <SEP> 36.3 <SEP> 19.6 <SEP> 4.8
<tb> tif <SEP> 1
<tb> Example
<tb> compared-no <SEP> yes <SEP> 3.5 <SEP> 11, <SEP> 1 <SEP> 38.4 <SEP> 23.7 <SEP> 23.3
<tb> tif <SEP> 2 <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 30>
EMI30.1
Table III
EMI30.2
<tb>
<tb> x <SEP> 2 <SEP> Content <SEP> of acid Maleic <SEP> <SEP> chlorophenylamine
<tb> in <SEP> them <SEP> sizes <SEP> from <SEP> particles <SEP> classified <SEP> (%)
<tb> about <SEP> about <SEP> about <SEP> about <SEP> about <SEP>
<tb> 0.250 <SEP> 0, <SEP> 147-0, <SEP> 250 <SEP> 0, <SEP> 104-0, <SEP> 147O, <SEP> 074-0, <SEP> 104 <SEP> 0.074
<tb> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm.
<tb>
Present
<tb> invention <SEP> 1 <SEP> 102 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 98
<tb> Example
<tb> comparison <SEP> 1 <SEP> 129 <SEP> 105 <SEP> 99 <SEP> 87 <SEP> 72
<tb> Example
<tb> comparison <SEP> 2 <SEP> 135 <SEP> 123 <SEP> 115 <SEP> 97 <SEP> 68
<tb>
X2 Content of chlorophenylamine maleic acid (%) = analytical value x 100 theoretical value
<Desc / Clms Page number 31>
Example 2
A machine 2 according to the present invention was used, similar to that illustrated in FIG. 1, comprising an enclosure having a diameter of 400 mm and a height of 2000 mm, a rotor comprising a ventilation section, an agitator and a disintegrator.
A total of 20 kg of raw materials consisting of 13.5 kg of lactose, 6 kg of corn starch and 0.5 kg of maleic acid-chlorophenylamine were loaded into the enclosure. The agitator and the disintegrator were rotated respectively at a speed of 300 revolutions per minute and a speed of 3000 revolutions per minute.
Two liters of an 8% aqueous solution of hydroxypropyl cellulose ("HPC-L" manufactured was supplied in a short time without using a spraying system).
EMI31.1
by Nippon Soda Co., Ltd.), in accordance with J. P. (X).
Air heated to 80 ° C. was supplied through an annular slot formed between the enclosure and the external periphery of the rotary disc, and this at a flow rate of 4 Nm3 jminute.
The rotor was rotated at a speed of 200 revolutions per minute. After 3 minutes of operation, while maintaining the air supply through the slit as before, the air heated to 80 C was also supplied through the ventilation section formed in the rotor, and this at a flow rate of 6 Nm3dminute. After only 9 minutes, a total of 12 minutes, dried granules of a homogeneous composition were obtained, having particle sizes distributed clearly.
<Desc / Clms Page number 32>
Comparative example 3
For comparison, another machine described in Japanese patent application No. 57-167087 filed by the applicant on September 24, 1982 was used for granulation. This machine included an enclosure with a diameter of 400 mm and a height of 2000 mm, a rotor comprising a ventilation section for the air supply, an annular slot formed between the internal surface of the enclosure and the external periphery of the rotor for air supply also. The rotational speeds of the rotor and the agitator were brought into the range of 100 to 300 rpm and 100 to 500 rpm respectively.
The volume of the air supplied by the slit, the volume of the same raw materials as those used in Example 2 and loaded into the enclosure, and the volume of the 8% aqueous solution of hydroxypropyl cellulose in accordance with JP ( X) have been modified to be respectively in the 3 to 10 Nm / minute, 5 to 20 kg and 1 to 5 liter intervals. However, following a treatment in which the 8% aqueous solution of hydroxypropyl cellulose in accordance with J. P. (X) was fed without using a spray system, it was impossible to obtain granulated products because an abnormally large mass was formed. Therefore, according to another treatment, in which an 8% aqueous solution of hydroxypropyl cellulose was supplied in accordance with J. P.
(X) in the form of a fine mist thanks to a spraying system, 20 kg of raw materials were loaded into the enclosure, the rotor and the agitator were caused to rotate respectively at a speed of 200 revolutions per minute and a speed of 300 rpm, and, while
<Desc / Clms Page number 33>
that 4 liters of 8% aqueous solution of hydroxypropyl cellulose were sprayed, air heated to 800C was supplied through the slit at a rate of 4 Nm3 / minute in 9 minutes, then air heated at 800C was supplied through the slot at a flow rate of 4 Nm3 / minute and through the ventilation section of the rotor at a flow rate of 6 Nm3 / minute. Undergoing this treatment,
dried granules were obtained but the composition was not homogeneous and the particle sizes were distributed over a wide range. The time required was 29 minutes.
Comparative example 4
For comparison again, another known machine for granulation by mixing was used for granulation, comprising an enclosure with a diameter of 400 mm, an agitator and a disintegrator, but no path for a stream of air, and this using the same raw materials as those used in Example 2. According to a treatment carried out, the speed of rotation of the agitator was brought into the range of. 100 to 500 revolutions per minute and the volume of the 8% aqueous solution of hydroxypropyl cellulose in accordance with JP (X) was brought in the interval from 1 to 5 liters, in a short time, without using a spraying system . However, when the volume of the raw materials reached 20 kg, no granulated particles were obtained.
Therefore, according to another treatment, the total volume of the raw materials having the same composition as in the previous treatment was reduced to 6 kg, the agitator was caused to rotate at 300 revolutions per minute, the disintegrator to 3000 revolutions per minute, and 0.5 liter of an 8% aqueous solution of hydroxypropyl cellulose in accordance with
<Desc / Clms Page number 34>
J. P. (X), using a spray system. In this treatment, wet granule products were obtained in 3 minutes, but the shape of the granules was irregular, the composition was not homogeneous and the particle sizes were distributed over a wide range.
The results obtained according to these Examples are presented in Tables IV, V and VI.
<Desc / Clms Page number 35>
EMI35.1
Table IV
EMI35.2
<tb>
<tb> Charge <SEP> Time <SEP> Production <SEP> Form <SEP> of <SEP> Density <SEP> apparent
<tb> (Kg / B) <SEP> (min) <SEP> by <SEP> unit <SEP> particles <SEP> of <SEP> particles
<tb> of <SEP> time <SEP> granules <SEP> granules
<tb> (Kg / min) <SEP> (g / cm3)
<tb> Presents
<tb> invention <SEP> 2 <SEP> 20 <SEP> 12 <SEP> 1.67 <SEP> enough <SEP> round <SEP> 0.64
<tb> Example
<tb> comparison <SEP> 3 <SEP> 20 <SEP> 29 <SEP> 0.69 <SEP> enough <SEP> round <SEP> 0.52
<tb> Example <SEP> M3 / <SEP>
<tb> comparison <SEP> 4 <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> irregular <SEP> 0.61
<tb>
x3 In Comparative Example 4, the time is given for obtaining wet granulated particles, since a drying mechanism is not provided.
<Desc / Clms Page number 36>
Table V
EMI36.1
<tb>
<tb> Necessity <SEP> Presence <SEP> from <SEP> Distribution <SEP> of <SEP> sizes <SEP> of <SEP> particles <SEP> of
<tb> of a <SEP> system <SEP> collage <SEP> on <SEP> products <SEP> granules <SEP> (%)
<tb> of <SEP> spray <SEP> the <SEP> surface <SEP> about <SEP> about <SEP> about <SEP> about <SEP> about
<tb> sation <SEP> from <SEP> the <SEP> wall <SEP> 0.250 <SEP> 0.147-0.250 <SEP> 0.104-0.147 <SEP> 0.074-0.104 <SEP> 0.074
<tb> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm.
<tb>
Present <SEP> no <SEP> no <SEP> 3.1 <SEP> 8.5 <SEP> 52.2 <SEP> 32.3 <SEP> 3.9
<tb> invention
<tb> 2
<tb> Example
<tb> compara- <SEP> yes <SEP> no <SEP> 12.6 <SEP> 23.8 <SEP> 32.8 <SEP> 22.3 <SEP> 8.5
<tb> tif <SEP> 3
<tb> Example
<tb> compara- <SEP>
<tb> tif <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 37>
Table VI
EMI37.1
<tb>
<tb> x <SEP> 4 <SEP> Content <SEP> of acid Maleic <SEP> <SEP> chlorophenylamine
<tb> in <SEP> them <SEP> sizes <SEP> from <SEP> particles <SEP> classified <SEP> (%)
<tb> about <SEP> about <SEP> about <SEP> about <SEP> about
<tb> 0.250 <SEP> 0.147-0, <SEP> 250 <SEP> 0, <SEP> 104-0, <SEP> 147 <SEP> 0, <SEP> 074-0, <SEP> 104 <SEP> 0.074
<tb> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm. <SEP> mm.
<tb>
Present
<tb> invention <SEP> 2 <SEP> 102 <SEP> 101 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 96
<tb> Example
<tb> comparison <SEP> 3 <SEP> 118 <SEP> 102 <SEP> 101 <SEP> 96 <SEP> 74
<tb> Example
<tb> comparison <SEP> 4 <SEP> 131 <SEP> 112 <SEP> 110 <SEP> 95 <SEP> 70
<tb>
4 x Maleic content of chlorophenylamine (%) = analytical value x 100 theoretical value
<Desc / Clms Page number 38>
Figure 17 is a general sectional view showing another embodiment of a granulation and coating machine according to the present invention.
The general design of this embodiment is similar to that of the embodiment illustrated in Figures 1 and 2. Therefore, the same reference numbers have been used to designate identical or corresponding parts.
In the present embodiment, the rotor 5 is rotated by the hollow rotary shaft 7 provided vertically in the center of the granulation chamber of the enclosure 1, and this in the desired direction, via the belt. 9 and a pulley 9a thanks to the control motor 8 of the variable speed type.
The agitator 6 is rotated in a direction and at a speed which are independent of those of the rotor 5, by virtue of the rotation of the rotary shaft 11 mounted coaxially inside the hollow rotary shaft 7 and supported by bearings 10, the control of this shaft being effected by means of the belt 13 and of a pulley 13a from another control motor 12 of the variable speed type.
In this embodiment, the vertical positions of the rotor 5 and of the agitator 6 are fixed, which makes it impossible to move this rotor 5 and this agitator 6 up or down.
In addition, on the internal wall of the enclosure 1, in a position slightly lower than the external periphery of the rotor 5, a ring forming a slot 17 has been provided as a means of creating an annular slot, that is to say ie to create the gap or annular gap
<Desc / Clms Page number 39>
16 intended for the supply of gas between the ring and the external periphery of the rotor 5. This ring 17 forming a slot, as appears from FIGS. 18 and 19, has an inclined surface 17a flaring upwards and towards the outside. This surface 17a provided for the formation of the slit is inclined in the same direction as that of the slit-forming surface 5a provided at the external periphery of the rotor 5, this surface 5a being inclined inwards and downwards in the direction from the center of the enclosure 1.
Therefore, the two slit forming surfaces 5a and 17a are essentially parallel to each other to create the slit 16 facing upward and outward between these surfaces.
The ring d3 slot 17 of this embodiment can allow the adjustment of the slot 16, for example in the range of 0 to 10 mm and more, by changing the vertical position of the ring relative to the rotor 5. Therefore, according to this embodiment, the slit-forming ring 17 can be moved up or down thanks to a slit adjustment mechanism 60.
This mechanism 60 comprises: a notch 61 illustrated in FIG. 20, in the form of an elongated hole or buttonhole, provided in a direction inclined through the wall of the enclosure 1 at the place where the slot-forming ring 17 is provided ; a sliding pin 62 introduced radially through this buttonhole 61 and the internal end of which is screwed into the slot-forming ring 17 and can slide in the longitudinal direction of the buttonhole 61 along the stroke S, as illustrated in FIG. 20, between the two po-
<Desc / Clms Page number 40>
positions illustrated in center line passing through the position illustrated in solid line;
a fixing device or nut 63a which can be screwed onto the external end of the sliding pin 62 and can come into contact with the external surface of the enclosure 1 through its internal end, when it is screwed onto the axis in order to fix the sliding pin 62 in a desired position along the length of the buttonhole 61.
In this embodiment, the buttonhole 61 is created so as to be inclined with its right end lying at an upper level, as illustrated in FIG. 20. Consequently, when the sliding axis 62 is in the position illustrated at 62a in Figure 20, the slot-forming ring 17 is disposed in the lowest position, the width or the gap of the slot 16 being in its position of greatest opening.
On the contrary, the width of the slot is in its position of smallest opening (zero in this embodiment) when the sliding axis is moved to the position in axis line illustrated at 62b in Figure 20, it is that is to say when the slot-forming ring 17 is brought into its highest position, which minimizes the gas flow through the slot, (the flow of gas passing through the slot is equal to zero or is stopped in this case).
As described above, the flow rate of the gas, such as heated or cooled air, injected upwards, into the enclosure 1, through the slot 16 can always be adjusted by adjusting the width of the slit, at the optimum rate corresponding to the phase of the granulation or coating operation, etc.
<Desc / Clms Page number 41>
In addition, reference numbers 64,65 designate, in FIG. 18, sealing rings making it possible to prevent outside air from entering the enclosure 1 through the slot 16 and through the space between the inner surface of the enclosure 1 and the outer periphery of the slot-forming ring 17.
As illustrated in FIG. 22, the rotor 5 of this embodiment comprises a ventilation section 18 formed of a lattice ring and the circumferential position of which may lie slightly outside the intermediate radial dimension of this rotor. This ventilation section 18 can be constituted by a sintered plate or by a perforated plate having holes so small that the pulverulent or granular materials cannot pass through them and fall.
The ventilation section 18 can be in a form other than circumferential; it is for example possible to create this ventilation section 18 in the form of radial notches provided at any places on the rotor 5.
The purpose for which the ventilation section 18 is provided is to provide a flow pattern or path for pulverulent or granular materials in the enclosure 1, which is different from the flow pattern or path created by the gas supplied by the slot 16 , in order to efficiently produce granular or coated products of superior quality, supposing, for example, a low separation or segregation and an apparent density which can be adjusted to a large extent, and this by injecting a gas, for example of air heated or re-
<Desc / Clms Page number 42>
cooled, in the enclosure 1 through the ventilation section 18 from the lower side of the rotor 5,
and also in order to greatly reduce the drying time by supplying a large volume of drying gas into the enclosure 1 through the ventilation section 18 when the granulated or coated particles are dried after granulation or coating.
To regulate the quantity of gas supplied through the ventilation section 18 of the rotor 5, a flow adjustment mechanism 66 has been provided. This adjustment mechanism 66 is of a simple structure, consisting of a ring forming a cover 67, movable up and down, that is to say towards and away from the lower surface of the rotor 5, to open or close the inlet of the ventilation section 18, this mechanism further comprising a support ring 70 mounted in a non-rotatable manner on the ring 67 by means of rotary bearings 68 and 69 interposed between this ring 67 forming a cover and this support ring 70,
a sliding pin 72 being attached to the support ring 70 by one end and extending to the outside of the enclosure 1 so as to be removably fixed by a tightening nut 71 provided at its other end. The cover ring 67 is made of fluororesin or other material and can rotate at the same time as the rotating disc 5 when the ventilation section 18 is closed.
The sliding pin 72 is introduced, as illustrated in FIG. 21, into a buttonhole 73 formed in the side wall of the enclosure 1, in the same way as for the sliding shaft 62, so that this pin 72 can slide the along the buttonhole within the limits of a
<Desc / Clms Page number 43>
stroke S. This means that, as illustrated in FIG. 21, since the slot 72 is inclined so that its right end is situated at a higher level, when the sliding axis 72 is in the position in line with axis illustrated in 72a in this Figure 21, the gas flow adjustment mechanism 66 is arranged in its lowest position as illustrated in Figure 19, the ventilation section 18 being in its fully open state.
On the other hand, the proportion of open area of the ventilation section 18 is in its smallest state (zero in this embodiment) when the sliding axis 72 is moved to the position shown in axis line at 72b on the Figure 21, that is to say when the cover ring 67 is brought into its highest position which brings to a minimum value the flow of gas supplied through the ventilation section 18 (the gas flow is equal to zero or is stopped in this embodiment).
According to the above embodiment, since the gas supplied to the slot 16 and to the ventilation section 18 comes from a common gas source (not shown) by a common passage 74, the gas supply system can be constituted simply by a single pipe to reduce the cost, and the gas flows through the slot 16 and the ventilation section 18 can be adjusted independently by virtue of the slot adjustment mechanism 60 and the gas flow adjustment mechanism 66.
Consequently, according to this embodiment, a whole series of gas patterns or paths can be obtained, thanks to the two gas streams supplied by the window.
<Desc / Clms Page number 44>
te 16 and by the ventilation section 18 which can therefore be adjusted independently.
The agitator 6 in the case of this embodiment, and this as illustrated by FIG. 23, comprises three stirring paddles 36 mounted laterally on a protrusion 35, these paddles 36 each being in the form of a curved element and arranged so as to extend at an angle of 1200 with respect to each other in order to increase the mixing and kneading or kneading effects, and the centrifugal effect.
Each of the paddles 36 of the agitator 6 of this embodiment has a part 36a projecting upwards at its free end in order to ensure a better stirring effect.
As illustrated in broken lines in FIG. 18, the agitator 6 is designed to expel, from the lower side of the protuberance 35, the purge gas supplied through the gas passage 37 formed in the rotary shaft 11, in order to d '' prevent the entry of pulverulent or granular materials into the gap formed between the rotary shaft 11 and the rotor 5.
Furthermore, in this embodiment, at a location situated above the external surface of the agitator 6, a grinding or disintegrating device 38 is provided, arranged horizontally in the enclosure 1, from the outside of this one.
As illustrated in FIG. 24, the disintegrator 38 comprises an axis 40 which can be made to rotate by means of an electric motor or an air motor 39, and a series of disintegration paddles 41 having a radial projection towards the outside from the surface ex-
<Desc / Clms Page number 45>
dull axis 40 and being of an L-shaped configuration. These disintegration pallets 41 are rotated in the bed of materials being granulated or coated which are tumbled along the internal wall of the enclosure 1 by virtue of the rotations of the rotor 5 and of the agitator 6. The speed of rotation of the vanes 41 or of the shaft 40 is high, for example being faster than that of the rotor 5 and of the agitator 6.
In this way, the bed of pulverulent or granular materials during granulation or coating is subjected to an adjustment of the sizes of the particles by crushing the too large particles, mixing and making up, in addition to the actions of granulation and coating by tumbling, provided by the rotor 5, and stirring, mixing and kneading actions, provided by the agitator 6. As a result, it becomes possible to obtain granulated or coated products having a smooth surface with a high productivity, thanks to these multiple actions.
In other words, by providing the disintegration pallets 41, it is possible to carry out a granulation or a coating in order to obtain products having particle sizes distributed clearly and having a high apparent density, while ensuring the subdivision of the abnormally large particles in the bed of pulverulent or granular materials during granulation or coating, to give them the desired size of particles thanks to the shearing force of the disintegration paddles 41.
As illustrated in FIGS. 17 to 19, two spray nozzles 45 and 46 of the type with two fluids are provided for spraying a coating solution or
<Desc / Clms Page number 46>
of binder, supplied from a liquid reservoir by means of pumps (not shown), these nozzles being provided, one in the side wall of the enclosure 1 near the lower part of the latter, just above the level of the agitator 6, and the other above the agitator approximately in the center of enclosure 1.
On the other hand, in the side wall of the enclosure 1, just above the spray nozzle 45, there is provided a nozzle 2 for feeding the pulverulent or granular materials into the fluidized or granulated bed which is in enclosure 1.
An evacuation duct 48 allowing the discharge of the exhaust gas from the fluidized or granulated bed towards the outside of the system is connected to the side wall of the upper part of the enclosure 1. In the upper part of this enclosure 1 , pulse nozzles 75 and bag filters 75b are provided for catching and retaining the fine raw materials expelled by the air current. Lids 49 for evacuation in the event of an explosion are hingedly mounted on the upper wall of the enclosure 1.
Instead of bag filters, other types of dust collectors can be provided, such as a cyclone, etc., at the top, inside or outside of enclosure 1. However, according to the present embodiment, an additional advantage is constituted by the fact that such dust collectors do not necessarily have to be provided, since by providing the disintegrator 38, granulation or coating can be carried out after the pulverulent materials or granular to be granulated or coated have been
<Desc / Clms Page number 47>
loaded into enclosure 1 and a sufficient quantity of binder or coating material has been supplied to these pulverulent or granular materials to thoroughly moisten them,
in order to prevent the escape of fine free powders of these raw materials.
Reference numbers 76 and 77 designate bearings, such as bearings without lubrication.
The operation according to this latter embodiment is described below.
Firstly, the enclosure 1, via the chute 2, supplies the predetermined volume of granular or pulverulent raw materials which must be subjected to granulation or coating.
Then, the air supply is started and the ring forming the cover 67 of the gas flow adjustment mechanism 66 is brought into contact with the lower surface of the rotor 5 or brought closer to this surface, or else moved to the appropriate position all around the lower surface of the ventilation section 18 to perfectly seal this ventilation section or admit a small volume of gas, or else supply air for fluidization from the supply fan, this air being injected in enclosure 1 through the ventilation section 18 of the rotating disc 5.
If the ventilation section 18 is blocked or is only slightly open, it is opened later during the operation.
The width of the slot 16 is then adjusted to a desired value in the following manner. To adjust the width of this slot 16 formed between the slot-forming surface 5a of the external periphery of the disc
<Desc / Clms Page number 48>
rotary 5 provided in the lower part of the granulation enclosure 1, and the slot-forming surface 17a of the ring 17 mounted on the internal wall of the enclosure 1, up to a predetermined value, the fixing nut 63a of the slot adjustment mechanism 60 is released so as to allow the sliding pin 62 to slide to a desired position clockwise or counterclockwise along the buttonhole 61.
In this way, the slot-forming ring 17 is made to slide along the internal wall of the enclosure 1, at the same time as the sliding axis 62, to adjust or modify the width of the slot 16. When the fixing nut 63a is rotated on the sliding axis 62 when the width of the slot 16 is adjusted to the desired value, the internal extreme surface of this fixing nut 63a comes into contact with the external surface of the enclosure 1 to fix the slot forming ring 17 at the desired level.
After the width of the slot 16 has been set to the desired value, the rotary disc 5 is rotated in the desired direction, at the desired speed, by rotating the rotary axis 7 through the belt 9 and thanks to the motor 8, while the agitator 6 is rotated by the motor 12 by the intervention of the belt 13 and the rotary axis 11, and this in the same direction or in the opposite direction to that of the rotary disc 5, in order to agitate the materials being granulated or coated, and the disintegration paddles 41 of the disintegrator 38 are also rotated by the control motor 39 to subdivide the abnormally large particles formed in the bed pulverulent or granular materials during granulation
<Desc / Clms Page number 49>
or coating,
in order to arrive at a desired particle size thanks to the shearing force of the disintegration paddles 41.
A binder or coating solution, supplied from a liquid reservoir by means of pumps (not shown) is then sprayed into and / or onto the materials to be granulated or to be coated by means of the spray nozzles 45 and / or 46.
If desired, granulation or coating materials, solid or pulverulent, can be fed onto the materials to be granulated or coated by means of a nozzle not shown. The exhaust gas from enclosure 1 is discharged from the system through the exhaust duct 48. To assist in the evacuation of the gas, another fan can be provided downstream.
In the case of the preceding operation, carried out using the granulation and coating machine according to the present embodiment, the pulverulent or granular raw materials are fluidized, agitated, mixed, tumbled, and subjected to a centrifugal force, grade to the combined rotary movements of the rotor 5 and of the agitator 6 and to the combination of two gas streams constituted by the gas stream passing through the slot 16 and by the gas stream passing through the ventilation section 18 of the rotor 5 In this way, as illustrated in FIGS. 25 and 26, the pulverulent or granular materials form a tumbling bed or a bed 50 of materials which are subjected to a tumbling movement in the vicinity of the internal wall of the enclosure 1.
Thanks to the rotation of the disintegration paddles 41 of the disintegrator 38 located in the bed 50, the large par-
<Desc / Clms Page number 50>
The particles of material existing in this bed are subdivided by the shear force of these disintegration pallets 41 to form desired particles of a clear distribution. As illustrated by dashed arrows 51 in FIGS. 25 and 26, the materials are brought partially towards the center of the enclosure 1 against the centrifugal force to ensure better mixing and better tumbling.
It is possible to dry the granulated or coated particles very efficiently, in a short period of time, in order to improve the productivity by agitation, tumbling, and mixing of the particles during granulation or coating, thanks to the rotor 5 and to the agitator 6, when the sliding pin 72 of the gas flow adjustment mechanism 66 is caused to slide towards a position illustrated at 72a in FIG. 21, in order to lower the cover ring 72 towards the most low position and to bring the gas flow through the ventilation section 18 to the maximum after the end of the granulation or coating.
Consequently, according to the present embodiment, by a subdivision, a mixing, a dispersion and a clear limitation of the distribution of the sizes of the particles, etc., thanks to the disintegration paddles 41 of the disintegrator 38, in addition to the combined rotary movements of the rotor 5 and agitator 6, and from the combination of the two gas streams constituted by the gas supplied through the slot 16 and the gas supplied through the ventilation section 18, it is possible to obtain granulated particles or coated, spherical, having particle sizes distributed in a
<Desc / Clms Page number 51>
EMI51.1
narrow interval, and this with very high productivity.
In this embodiment in particular, as the flow rate of gas supplied through the ventilation section 18 of the rotor 5 is adjustable independently of the gas introduced through the slot 16, by bringing the cover ring 67 of the flow adjustment mechanism gas 66 of a very simple structure, to come into direct contact with the perforated parts of the rotor or to deviate from these parts, it is possible to obtain a machine of simple structure, of low cost, and having a more precise adjustment of the air flow than in the case of a damper, etc.
In addition, as a single gas supply passage 74 is provided, this passage being common with the gas introduction passage going to the slot 16, the structure is very simple compared to other structures in which two are provided. gas supply passages, thereby reducing the cost of the assembly.
According to the present invention, as the vertical position of the slot-forming ring 17 is easily adjusted to adjust the width of the slot 16 to the desired value, as described above, the flow rate of the gas passing through the slot 16 and injected in enclosure 1 through this slot can always be set to the optimum value for any phases or sub-phases of granulation and / or coating, mixing, drying, etc., to ensure the best possible granulation operations or coating thanks to the optimal flow of gas passing through slot 16.
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Furthermore, in the case of this embodiment, due to the arrangement according to which, instead of the rotor, it is the non-rotating slot-forming ring 17 which is moved vertically to adjust the width of the slot 16, whereas in the case of the prior machine it is the rotor which is moved vertically for the same purpose, the slit adjustment mechanism 60 is of a much simpler structure, with a much lower manufacturing cost, and a much simpler and much easier operation than in the case where the rotor is moved vertically.
According to this embodiment, moreover, by providing the disintegrator 38, it is possible to achieve granulation or coating by virtue of the mixing, kneading and subdivision effects obtained by the rotation of the rotor 5, of the agitator 6 and of the disintegration pallets 41, when the binder or coating solution has been fed into or onto the pulverulent or granular materials loaded in the enclosure 1. As a result, the speed of granulation or coating becomes higher and that a dispersion or scattering of a fine powder in the enclosure 1 is prevented, so as to obtain homogeneous products without segregation or separation of the basic ingredients.
Consequently, by avoiding such a dispersion of a fine powder, it is possible to eliminate the bag filters 75b in the enclosure 1. In this case, a cyclone (not illustrated), which is less able to collect the fine powder , but is of lower cost and easier to handle than bag filters, can be provided outside of enclosure 1. In this way, it is possible to obtain
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a low cost, high yield and easy handling granulation or coating machine.
In addition, in the case of pulverulent or granular materials which have a high specific weight, for example ceramics, powdered metals, ferrite, etc., it is almost impossible to restart the fluidization according to the prior art, when the fluidized state was interrupted for some reason. On the other hand, it is possible to restart the fluidization easily in the case of the present embodiment, because the lifting force exerted by the air current is helped by the rotations of the agitator 6, of the disintegration paddles 41 and rotor 5.
According to the present invention, moreover, by providing the disintegrator 38, it is possible to obtain smaller particles than without this device, and by changing the speed of rotation of the disintegration paddles 41, the particle size of the products can be easily modified. Thus, when the speed of rotation of the disintegration paddles 41 is low, relatively large particles are obtained and, when the speed of rotation is high, relatively small particles are obtained. The granulated or coated products are discharged uniformly by the chute 3 under the combined effect of the rotations of the rotor 5 and the agitator 6.
Figure 27 is a partial sectional view showing another embodiment of a granulation or coating machine according to the present invention.
In the case of this particular embodiment, the rotor 5 has two ventilation sections
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annulars 18b and 18c consisting of perforations provided in two different circumferential locations of this rotor, the flow of gas supplied to each of the ventilation sections 18b and 18c being produced in a variable manner thanks to corresponding mechanisms for adjusting the gas flow 66b and 66c . The ventilation section 18c adjacent to the outer periphery of the rotor 5 and the gas flow adjustment mechanism 66c can act respectively in the same way as the slot and the gas flow adjustment mechanism of the previous embodiments.
Consequently, according to the present embodiment, it is possible to carry out better granulation, coating, mixing, drying, etc. operations, and to obtain a simple structure and of low cost, by adjusting independently. the flow rates of the gas supplied through each of the ventilation sections 18b and 18c.
Figure 28 is a partial sectional view of yet another embodiment of a granulating and coating machine according to the present invention.
In the case of this particular embodiment, the slot-forming ring 17, which creates the slot 16 between the slot-forming surface 17a and the slot-forming surface 5a of the rotor 5b is arranged in a plane slightly higher than that of the rotor 5b, and the slit adjustment mechanism 60 comprises a fixing handle 63. In addition, all around a rotary axis 7a, below the rotary disc 5b comprising a ventilation section 18b constituted by an annular perforated plate, a diaphragm 80 is provided as a mechanism for adjusting the gas flow rate, to control the flow of gas supplied through the ventilation section 18b
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and through the slot 16, by opening or closing the gas passage 74 communicating with this slot 16 and with this ventilation section 18d.
This diaphragm 80 is of the iris type which is used, for example, in a flow control valve or in a camera. A series of plates 81 of the diaphragm 80 can be moved horizontally towards the center of the enclosure 1 from the position in solid line to the position in center line, in order to close the gas passage 74 to regulate the flow of gas passing through. the ventilation section 18d and to obtain granular or coated particles of superior quality. In this case, the adjustment of the flow rate of the gas passing through the slot is mainly done by adjusting the width of the slot 16 by virtue of the slot adjustment mechanism 60.
Furthermore, in the embodiment illustrated in Figure 28, it is possible to omit the slot forming ring 17 and the slot adjusting mechanism 60.
Figure 29 is a partial sectional view illustrating yet another embodiment of a granulating and coating machine according to the present invention.
In this embodiment, there is provided a rotor or rotary disc 5 having an annular ventilation section 18th. The external peripheral part of the rotor 5 extends in an annular groove created in the internal wall of the enclosure 1. Between the external peripheral part of the rotor 5 and the internal wall of the groove provided for this rotor, a seal is provided. ring 82 and air is introduced through a passage 83 into
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this seal to prevent obstruction of the groove by powdery or granular materials.
In this embodiment further, the diaphragm 80 is provided outside the enclosure 1 to regulate the flow of gas passing through the ventilation section 18e, by displacement of the diaphragm plates 81 in a horizontal direction from the outside towards the
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center of the enclosure, i.e. from the solid line position to the center line position in Figure 29.
Figure 30 is a view illustrating another buttonhole usable in the case of the present invention.
In this embodiment, a buttonhole 73a is provided, the right side of which is at a lower level, contrary to the embodiment illustrated in FIG. 21, the gas flow rate passing through the ventilation section being increased when the sliding axis 72 is moved from the solid line position to the axis line position illustrated in 72a, while the gas flow is reduced when the sliding axis is moved to the axis line position illustrated in 72b.
Figure 31 is a view illustrating yet another embodiment of the buttonhole usable in the context of the present invention.
The buttonhole 73b according to this embodiment is provided in the form of a buttonhole extending in the vertical direction. Consequently, according to this embodiment, the gas flow rate passing through the ventilation section is decreased when the axis slides.
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sant 72 is moved upward, i.e. to the axis line position illustrated in 72b, while the gas flow is increased when the sliding axis 72 is moved downward, that is, towards the center line position illustrated in 72a.
It will be understood that the present invention is not limited to the embodiments described above because specialists in this field may consider many other modifications. By way of example, the gas flow adjustment mechanism, the slot-forming ring, the slot adjustment mechanism, etc., can be provided in other constructions than those described above and can be partially or fully automated. In addition, instead of the rotor, it is possible to envisage a rotary plate having the appearance of a disc, for example a polygonal plate. The agitator can be formed in another structure and attached to the lower end of a rotary shaft extending downward from the upper part of the granulation enclosure, coaxially with the rotary shaft of the rotor.
The present invention can also be applied to mixing, drying, etc., as a single operation or as a combined operation with others.