DE1004460B - Einrichtung zum Kaltmahlen von festen, zaehen Werkstoffen - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Kaltmahlen von festen zähen Werkstoffen Zum Zerkleinern von festen, im normalen Temperaturbereich zähen Stoffen, insbesondere von solchen, die zwecks späterer Verarbeitung in Pulverform vorliegen müssen, ist es bekannt, die Stoffe durch Eintauchen in flüssige Luft oder sonstige tiefsiedende flüssige Gase derart abzukühlen und zu verspröden, daß sie anschließend in einer Mühle od. dgl. einem Fein- oder Feinstmahlprozeß unterworfen werden können.
• Auch thermoplastische Kunststoffe hat man vor ihrer Vermahlung bereits in ähnlicher Weise behandelt, indem man flüssigen Stickstoff auf das zu versprödende Gut aufgespritzt bzw. den Stickstoff über das Gut geleitet hat, das während der Benetzung über eine Mehrzahl übereinander geordneter, sich drehender Tellerböden bewegt wird. Da das zu kühlende Gut jedoch durchweg eine gewisse Eigenwärme besitzt, verdampft der aufgebrachte Stickstoff in der Regel sofort sehr stark und erwärmt sich dabei selbst derart, daß die angestrebte Kühlwirkung nur in verhältnismäßig geringem Umfang eintritt.
• In Erkenntnis dieser Nachteile und Unzulänglichkeiten der bekannten Abkühlverfahren geht die Erfindung von der Überlegung aus, daß ein solches Verfahren nur dann in zuverlässiger und wirkungsvoller Weise durchgeführt werden kann, wenn das abzukühlende Gut vor dem Vermahlen eine genügend lange Zeit mit dem Kältemittel in intensiver Berührung gehalten und außerdem möglichst jeder Zutritt von Außenluft in den Bereich der Mühle nebst der vor dieser gelegenen Räume verhindert wird, die der Zufuhr des Mahlgutes sowie des als Kühlmittel verwendeten Flüssiggases dienen. Dies wird erfindung gemäß durch die Verwendung einer Einrichtung erreicht, die aus einem der eigentlichen Mühle vorgelagerten, das Flüssiggasbad enthaltenden, vorzugsweise lotrechten Vorraum besteht, in den das zu kühlende Mahlgut eingebracht wird und der über ein Zubringergehäuse mit der Mühle verbunden ist, das mit dem Vorraum einen einen Flüssigkeitsverschluß ermöglichenden Winkel bildet.
• Durch eine derartige Ausbildung wird der Luft -und damit der Wärme - weitgehend die Zutrittsmöglichkeit zu dem Mahlgut auf seinem Weg vom Flüssiggasbad zur Mühle sowie in der Mühle selbst verwehrt und auf diese Weise eine rasche und durchgreifende Tiefkühlung sowie die weitere Kühlhaltung des Gutes bis in den Bereich der Mühle und somit dessen ausreichende Versprödung gewährleistet. Denn das unerwünschte Übertreten von warmer Luft in den Bereich der Mühle wird durch die beschriebene Gestaltung der Einrichtung in einfachster und trotzdem zuverlässiger Weise verhindert, weil das Flüssiggas das sich an den Vorraum anschließende, aufwärts geneigte Zubringergehäuse, das eine Förderschnecke od. dgl. enthalten kann, über einen Teil seiner Länge hinweg in seinem vollen Querschnitt in düssiger Form ausfüllt. Der Zulauf des Flüssiggases wird dabei in der Regel zwangläufig in Abhängigkeit von dem jeweiligen Stand des Flüssiggasbades und damit des Flüssiggasverschlusses geregelt, zu welchem Zweck vorzugsweise in der vom Gastank kommenden Zuleitung für das Flüssiggas ein automatisch arbeitendes Regelventil eingebaut ist.
• Zur Erzielung einer weitgehenden Vorkühlung des Mahlgutes sowie zur Kühlhaltung aller wesentlichen Teile der Anlage werden vorteilhaft die in dieser unvermeidlich entstehenden Flüssiggasdämpfe ausgenutzt. Hierzu wird beispielsweise ein Teil der sich unter der Einwirkung des eingebrachten, relativ wärmeren Mahlgutes über dem Flüssiggasbad bildenden Dämpfe, gegebenenfalls unter Absaugung durch einen Ventilator od. dgl., durch das einfallende Mahlgut sowie den dieses enthaltenden Vorratsbehälter hindurchgeleitet, während ein weiterer Teil der Dämpfe nach der Mühle zu strömt. In gleicher Weise werden die in dem zwischen Flüssiggasbad und Mühle angeordneten Zubringergehäuse entstehenden Flüssiggasdämpfe durch die nachgeschaltete Mühle angesaugt und dienen somit ebenfalls zu deren Kühlhaltung. Schließlich kann auch die Umlaufgeschwindigkeit der Förderschnecke in Abhängigkeit von der Temperatur des Mahlgutes regelbar sein, um so eine völlige Durchkühlung des Gutes zu gewährleisten.
• Auch in den Fällen, in denen nur eine teilweise Tiefkühlung des Mahlgutes angestrebt wird, kann die gewünschte Temperatur durch entsprechende Steue- rung der Dauer des Nterbleibes des Gutes im Flüssiggashad und/oder in dem zwischen Flüssiggasbad und Mühle gelegenen Bereich erzielt werden, wobei durch geeignete Ausbildung der Schnecke und Wahl einer zweckdienlichen Schneckendlrehzahl eine weitgehende Regelungsmöglichkeit gegeben ist. Es gelingt so, dem Mahlgut praktisch jede beliebige, oberhalb der Temperatur der Kühlflüssigkeit liegende gleichmäßige Temperatur zu verleihen.
• Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise eine Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung.
• Der zu mahlende Kunststoff befindet sich in dem Vorratsbehälter 1, während das Kühlmittel, beispielsweise flüssiger Stickstoff, in dem entsprechend isolierten Flüssiggastank 2 gespeichert ist. Das Mahlgut fällt über eine fSeschickungsvorrichtung 3 in das Flüssiggasbad 4, das sich in dem Vorraum 5 befindet, dem durch die Rohrleitung 6 zugleich auch das Kühlmittel zufließt. An dem Vorraum 5 schließt sich das Zubringergehäuse 7 mit in diesem angeordneter Förderschnecke 8 an. Vorraum 5 und Zubringergehäuse 7 sind derart in einem Winkel zueinander angeordnet, daß das sich ansammelude Kühlmittel einen Flüssigkeitsverschluß bildet, durch den das Zularingergehäuse 7 von dem Vorraum 5 völlig getrennt und so gegen den Zutritt von Außenluft, die etwa aus dem Bereich des Vorratsbehälters 1 über das Gebrause 7 in die Anlage eindringen könnte, zuverlässig gesichert wird. Der Zulauf des flüssigen Kühlmittels wird zur Einhaltung eines gleichmäßigen Flüssigkeitsstandes zweckmäßig in Abhängigkeit von diesem sell>sttätig durch das Ventil 9 geregelt, das selbstverständlich im Bedarfsfall auch von Hand betätigt werden kann.
• Beim Einfallen des relativ wärmeren Mahlgutes in das Flüssigkeitsbad setzt eine starke Verdampfung ein. Die dadurch entstehenden relativ kalten Abgase werden - ganz oder teilweise - durch den oberhalb des Vorratsbehälters 2 angeordneten Ventilator 10 abgesaugt und dabei zur Vorkühlung des Mahlgutes verwendet. Ein weiterer Teil der Abgase kann durch den Kanal 11 sowie den, Schacht 12 in die Mühle 13 geleitet werden, um auch deren Bereich weitgehend kühl zu halten. Die jeweilige Menge der Abgase ist durch Schieber 14 und 15 nach Belieben regelbar.
• Die von der LIiihle 13 auf die in sie einmündenden Räume (Zubringergehäuse7 und Kanal 11) zwangläufig ausgeübte Saugwirkung kann durch Einbau einer verstellbaren Drossel 19 in die hinter der Mühle befindliche Leitung20 beliebig geregelt werden. Auf diese Weise kann durch Drosselung der Blasleitung 20 die Saugleistung der Mühle so gesteuert werden, daß stets nur kühl es Flüssiggas angesaugt wird, wobei dessen Menge ohne Schwierigkeiten so beschränkt werden kann, daß nicht mehr angesaugt wird, als Abdämpfe in der Einrichtung entstehen.
• Die in dem Zubringergehäuse 7 gelegene Förderschnecke 8 wird durch ein Getriebe 16 in Umdrehung versetzt, wobei die Steigung sowie die Umlaufgeschwindigkeit der Schnecke so gewählt werden, daß das Mahlgut eine genügend lange Zeit in dem Flüssiggas verbleibt, bis es die gewünschte Temperatur angenommen hat. Das nunmehr spröde gewordene Mahlgut fällt dann durch den Schacht 12 in die eigentliche Mühle 13, in der es ohne Schwierigkeiten zu Pulver vermahlen werden kann. Die im Zubnngergehäuse 7 entstehenden Abgase werden ebenfalls durch die Mühle 13 abgesaugt und dienen so gleichzeitig zu deren Kühlhaltung, so daß auch durch den Mahlvorgang keine nicht kompensierbare Erwärmung der Anlage eintritt. Im übrigen sind alle mittel-oder unmittelbar mit dem Flüssiggas sowie dem gekühlten Mahlgut in Berührung kommenden Teile der Anlage mit einem Isoliermantel von ausreichender Stärke versehen.
• Das gewonnene Kunststoffpulver normaler Korngröße fällt durch den Trichter 17 in den der Außenluft gegenüber abgedichteten Sammelbehälter 18, während - bei geöffneter Drossel 19 - das Feinstpulver zusammen mit dem Abgas über die Leitung 20 in den Filtersack 21 geblasen und anschließend in dem Behälter 22 gesammelt wird.
• Die Erfindung läßt sich im einzelnen sinngemäß in der verschiedensten Weise verwirklichen und ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
• So sind Anordnung und Ausbildung der Mühle sowie der dieser vor- und nachgeschalteten Räume und der Förderglieder für das Mahlgut durchaus beliebig und richten sich jeweils nach den Erfordernissen des Einzelfalles, sofern nur dafür Sorge getragen ist, daß durch entsprechende Maßnahmen das Mahlgut eine genügend lange Zeit intensiv von dem Kühlmittel umspült und außerdem jeder unerwünschte Zutritt von Warmluft aus der Atmosphäre zu dem tiefgekühlten Mahlgut verhindert wird. Auch läßt sich die Einrichtung selbstverständlich nicht nur zum Kaltmahlen von thermoplastischen Kunststoffen verwenden, sondern sie kann mit gleich vorteilhafter Wirkung auch in allen den Fällen zum Zerkleinern von Stoffen anderer Art benutzt werden, in denen es darauf ankommt, durch Tiefkühlen des Mahlgutes diesem eine besonders hohe Sprödigkeit zu verleihen bzw. den Luftzutritt zu dem Gut zu verhindern.
• PATENTANSPBTTCHE: 1. Einrichtung zum Kaltmahlen von festen zähen Werkstoffen, insbesondere thermoplastischen Kunststoffen od. dgl., die vor dem Zerkleinern in ein durch ein tiefsiedendes verflüssigtes Gas gebildetes Bad getaucht und durch die dabei eintretende Abkühlung erhärtet werden, gekennzeichnet durch einen der eigentlichen Mühle (13) vorgelagerten, das Flüssiggasbad (4) enthaltenden, vorzugsweise lotrechten Vorraum (5), in den das zu kühlende Mahlgut zunächst eingebracht wird und der über ein Zubringergehäuse (7) mit der Mühle (13) verbunden ist, das mit dem Vorraum (5) einen einen Flüssigkeitsverschluß ermöglichenden Winkel bildet.

Claims (1)

1. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im Zubringergehäuse (7) angeordnete, in ihrer Umlaufgeschwiiidigkeit regelbare Förderschnecke (8).

   3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung (6) für das Flüssiggas ein automatisch arbeitendes Ventil (9) zur zwangläufigen Regelung des Flüssiggaszulaufes in Abhängigkeit vom jeweiligen Stand des Flüssiggasbades (4) eingebaut ist.

   4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß im Bereich des Vorratsbehälters (1) für das Mahlgut ein die sich über dem Flüssiggasbad (4) bildenden Flüssiggasdämpfe ganz oder teilweise ab- und durch das einfallende Mahlgut sowie gegebenenfalls den dieses enthaltenden Vorratsbehälter (t) hindurchsaugender Ventilator (10) od. dgl. angeordnet ist.

   5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorraum (5) zwecks gänzlicher oder teilweiser Ableitung der sich über dem Flüssiggasbad (4) bildenden Flüssiggas dämpfe mittel- oder unmittelbar mit der Mühle (13) verbunden ist.

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Mühle (13) führende Verbindungskanal (11) mit einem vorzugsweise regelbaren Absperrglied (15) versehen ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Zeitschrift für das gesamte Getreidewesen, 1928, S. 73.