Vorrichtung zur Herstellung von Granulaten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Granulaten aus pulverförmigen, feinkörnigen oder teigförmigen Stoffen.
Derartige Vorrichtungen sind bekannt. Es haften ihnen aber Nachteile an, die ein sauberes und einwandfreies Arbeiten erschweren oder unmöglich machen.
Diese Maschinen erfassen das zu granulierende Gut beispielsweise zwischen zwei gegeneinander laufenden Zahnrädern, deren Zahngrund mindestens bei einem Zahnrad durchbohrt ist. Bei einer anderen Art drehen sich zwei gelochte Hohlwalzen gegeneinander. Diese bekannten Maschinen haben den Nachteil, dass sie im Betrieb durch mindestens zwei Zahnräder oder Walzen unerwünscht viel Luft in die eigentliche Verdichtungszone fördern und das in den meisten Fällen staubförmige Gut aufwirbeln. Da ausserdem die Zahnräder oder Walzen jeweils über ihre ganze Breite arbeiten und damit auch einen wesentlichen Teil des Pulvers, der nicht durch die Bohrungen gelangt, unbeabsichtigt verdichten, entstehen hohe Drücke auf einer relativ grossen Fläche.
Dieser Umstand bedingt wiederum eine schwere Bauart der Vorrichtung, insbesondere der Lagerung der Wellen für die Zahnräder oder Walzen. Bei dieser Bauart besteht ausserdem die Gefahr, dass ein Teil des Pulvers seitlich abgeschoben wird, wobei sich dann bei den hohen Drükken sogenannte Schilben bilden, die imstande sind, Metall an den sie berührenden Flächen abzureiben, das bei dem seitlichen Abfliessen des überschüssigen Gutes dieses verunreinigt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einer Vielzahl von konischen Stollen an ihrer zylindrischen Umfangsfläche versehenen Walze auf einem exzentrischen Teil ihrer Antriebswelle gelagert und in einer feststehenden Wanne nach Art eines Planetengetriebes derart abwälzbar ist, dass die Stollen beim Abwälzvorgang in entsprechende Vertiefungen eingreifen, die sich als verengende, die Wanne nach aussen durchdringende Bohrungen fortsetzen.
Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung,
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 zeigt einen in eine Vertiefung in der Wanne eintauchenden Stollen auf der Walze.
Ein geteiltes Gehäuse besitzt einen unteren Teil 1 und einen Deckenteil 2. Eine Welle 4 ist in dem Gehäuse 1, 2 gelagert. Zu diesem Zweck dienen Kugellager 6, die zusammen mit einer sie umgebenden Büchse 7 von aussen in das Gehäuse geschoben sind. Der dem Antrieb abgewandte Lagerteil ist durch einen Deckel 8 verschlossen. Der dem Antrieb zugewandte Lagerteil trägt einen Lagerschild 9 mit Dichtung 9a. Die Welle 4 besitzt Exzenterteile 10, die über Kugellager 11, die an das Mittelstück 12 der Welle 4 angrenzen, eine Walze 13 aufnehmen. Diese Walze trägt an beiden Enden ihres zylindrischen Teils einen Zahnkranz 14, der mit je einem innenverzahnten, in das Gehäuse 1, 2 gepressten Planetenrad 15 nach Art eines Planetengetriebes kämmt.
Im unteren Teil des Gehäuses befindet sich eine Wanne 17 von etwa halbkreisförmigem Querschnitt, deren Kreismittellinie mit dem der Planetenräder zusammenfällt.
Wird nun die Welle 4 durch einen nicht dargestellten Motor und zweckmässigerweise ein Untersetzungsgetriebe angetrieben, so rollt sich die Walze 13, im dargestellten Beispiel entgegen dem Uhrzeigersinn, bei jeder Umdrehung der Welle 4 einmal auf der Wanne 17 ab.
Die Walze 13 macht dabei eine gegenläufige Drehung, da sie einerseits lose auf dem Exzenter 10 drehbar ist, anderseits sich am äusseren Zahnkranz, das heisst den Planetenrädern 15, abwälzt.
Die Walze 13 hat auf ihrer zylindrischen Umfangsfläche in regelmässigen Abständen konische Stollen 18 mit etwa quadratischem Querschnitt, die entweder aus dem vollen durch Hobeln, Fräsen oder dgl. aus der Oberfläche der Walze herausgearbeitet werden können, oder auch als Stifte in die glatte Walzenoberfläche geschraubt sein können. Der Grösse und Form der Stollen 18 entsprechende Vertiefungen 19 setzen sich in nach aussen führende Bohrungen 20 fort. Wird nun durch einen im Teil 2 des Gehäuses angebrachten Einfülltrichter 21 ein zu granulierendes Pulver eingefüllt, so fällt es in die Granulierzone und wird von der sich an den Zahnkränzen 15 abwälzenden Walze 13 erfasst und durch die Stollen 18 bei ihrem Eintauchen in die Vertiefungen 19 gedrückt und zusammengepresst.
Anschliessend wird es über ein sich nach aussen verjüngendes konisches Teil 23 den Bohrungen 20 zugedrückt. Es verlässt diese Bohrungen als fertiges Granulat und kann an der Aussenseite der Wanne 17 abgestreift werden.
Ein seitliches Ausweichen des Gutes wird durch schräg zur Wanne führende Seitenwände 22 verhindert.
Sowohl die Wanne als auch die Walze können leicht ausgewechselt werden, falls dies notwendig werden sollte. Man kann daher mit derselben Vorrichtung Granulat verschiedener Grösse herstellen. Auch ist es ohne weiteres möglich, die Wanne mit einem Heiz- oder Kühlmantel zu umgeben, um den Granulierprozess in der einen oder anderen Weise günstig zu beeinflussen.
Sollte sich beim Granulierprozess ergeben, dass das zu granulierende Gut zwischen den Flächen der einzelnen Bohrungen 19 in der Wanne 17 sich unerwünscht ansammelt und nicht in diese Bohrungen fliesst, so kann man die Bohrungen 19 so stark ansenken, dass sich ihre inneren Ränder mit denen der benachbarten Bohrungen überschneiden und zusammen mit diesen eine scharfe Schnittkante ergeben, so dass dann ein Abfliessen des Gutes auf jeden Fall ermöglicht wird.
Bei der beschriebenen Vorrichtung kann sich die Walze in der Wanne im umgekehrten Drehsinn wie die Antriebswelle abwälzen, wodurch das zu granulierende Gut schonend behandelt wird. Da die Stollen auf der Walze mit Spiel in die Vertiefungen eingreifen, wird eine unerwünschte Erwärmung vermieden und das Gut kann mitgerissene Luft leicht abgeben. Weil aber nur ein sich drehender Teil vorhanden ist, besteht ohnehin nur eine geringe Möglichkeit für eine Luftförderung.
Device for the production of granules
The present invention relates to a device for the production of granules from powdery, fine-grained or pasty materials.
Such devices are known. However, they have disadvantages that make it difficult or impossible to work properly and properly.
These machines grasp the material to be granulated, for example between two gear wheels running against one another, the tooth base of which is pierced in at least one gear. In another type, two perforated hollow rollers rotate against each other. These known machines have the disadvantage that during operation they convey an undesirably large amount of air into the actual compression zone through at least two gear wheels or rollers and, in most cases, whirl up the dusty material. In addition, since the gears or rollers each work over their entire width and thus unintentionally compact a substantial part of the powder that does not get through the bores, high pressures arise over a relatively large area.
This circumstance in turn requires a heavy construction of the device, in particular the mounting of the shafts for the gears or rollers. With this type of construction, there is also the risk that part of the powder will be pushed off to the side, with the high pressures then forming so-called shields, which are able to rub off metal on the surfaces in contact with them, which contaminates the excess material when it flows off to the side .
The device according to the invention is characterized in that a roller provided with a plurality of conical studs on its cylindrical peripheral surface is mounted on an eccentric part of its drive shaft and can be rolled in a stationary trough in the manner of a planetary gear in such a way that the studs engage in corresponding depressions during the rolling process , which continue as narrowing holes penetrating the tub to the outside.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is described below with reference to the drawing.
Fig. 1 shows a longitudinal section through the device,
Fig. 2 shows a cross section along the line II-II in Fig. 1,
Fig. 3 shows a cleat on the roller that dips into a depression in the tub.
A divided housing has a lower part 1 and a ceiling part 2. A shaft 4 is mounted in the housing 1, 2. For this purpose, ball bearings 6 are used which, together with a bush 7 surrounding them, are pushed into the housing from the outside. The bearing part facing away from the drive is closed by a cover 8. The bearing part facing the drive carries a bearing plate 9 with a seal 9a. The shaft 4 has eccentric parts 10 which receive a roller 13 via ball bearings 11 which adjoin the center piece 12 of the shaft 4. At both ends of its cylindrical part, this roller has a toothed ring 14 which meshes with an internally toothed planet gear 15 in the manner of a planetary gear, which is pressed into the housing 1, 2.
In the lower part of the housing there is a trough 17 of approximately semicircular cross-section, the circular center line of which coincides with that of the planetary gears.
If the shaft 4 is now driven by a motor, not shown, and expediently a reduction gear, the roller 13 rolls, in the example shown, counterclockwise, once on the trough 17 with each revolution of the shaft 4.
The roller 13 rotates in the opposite direction, since on the one hand it is loosely rotatable on the eccentric 10, on the other hand it rolls on the outer toothed ring, that is to say the planet gears 15.
The roller 13 has on its cylindrical circumferential surface at regular intervals conical studs 18 with an approximately square cross-section, which can either be worked out of the full surface of the roller by planing, milling or the like, or can be screwed into the smooth roller surface as pins can. Depressions 19 corresponding to the size and shape of the studs 18 continue in outwardly leading bores 20. If a powder to be granulated is poured into part 2 of the housing through a funnel 21, it falls into the granulation zone and is gripped by the roller 13 rolling on the toothed rims 15 and pressed by the cleats 18 into the depressions 19 when they are immersed and pressed together.
It is then pressed towards the bores 20 via an outwardly tapering conical part 23. It leaves these bores as finished granules and can be stripped off on the outside of the tub 17.
A lateral evasion of the goods is prevented by side walls 22 leading obliquely to the tub.
Both the tray and the roller can easily be changed if necessary. Granules of different sizes can therefore be produced with the same device. It is also easily possible to surround the tub with a heating or cooling jacket in order to favorably influence the granulation process in one way or another.
If the granulation process shows that the material to be granulated collects undesirably between the surfaces of the individual bores 19 in the trough 17 and does not flow into these bores, the bores 19 can be countersunk so that their inner edges coincide with those of the Overlap adjacent holes and together with these result in a sharp cutting edge so that the material can then flow off in any case.
In the device described, the roller can roll in the trough in the opposite direction of rotation as the drive shaft, whereby the material to be granulated is treated gently. Since the studs on the roller engage with play in the depressions, undesired heating is avoided and the material can easily give off entrained air. But because there is only one rotating part, there is only a small possibility for air conveyance anyway.