DE112010006106B4

DE112010006106B4 - processing device

Info

Publication number: DE112010006106B4
Application number: DE112010006106.8T
Authority: DE
Inventors: Yuusuke Takahashi; Yosuke Nakano; Osamu Ishikawa; Yasuyoshi Sekine; Yoshiaki Koyajima
Original assignee: Nippon Coke and Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Coke and Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2030-09-28
Also published as: CN102574084A; WO2011040620A1; DE112010003894T5; DE112010006106A5; KR20120073279A; JP5575139B2; JPWO2011040620A1; KR101378068B1; DE112010003894B4; CN102574084B

Abstract

Verarbeitungseinrichtung (11, 12, 14) für Pulver und Granulatmaterial, umfassend: ein vertikales Mischgefäß (20) mit einem Durchmesser d und mit einem Gefäßboden, eine Drehachse (30), die durch den Gefäßboden des Mischgefäßes (20) hindurchtritt, eine Mehrzahl von Rührflügeln (40), die an der Drehachse (30) angebracht sind, einen am Oberteil des Mischgefäßes (20) angebrachten Deckel (60) und eine Mehrzahl von Prallplatten (50), wobei ein kürzester Abstand zwischen den Rührflügeln (40) und den Prallplatten (50) 0,1 d oder kleiner ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (60) mittels eines Flansches (61) mit dem Mischgefäß (20) verbunden ist, wobei die Prallplatten (50) am Deckel (60) oder am Flansch (61) befestigt sind – mittels eines in das Mischgefäß (20) eingefügten Inneneinschiebrohres (51), das mit den Prallplatten (50) und mit einem vom Flansch (61) aufgenommenen Kragenteil (52) versehen ist, oder – mittels eines Unterstützungsringes (56), der mit den Prallplatten (50) versehen und mit einem am Deckel (60) oder an einem vom Flansch (61) aufgenommenen Kragenteil (52) befestigten Unterstützungsteil (55) verbunden ist.Powder and granular material processing apparatus (11, 12, 14), comprising: a vertical mixing vessel (20) having a diameter d and a vessel bottom, a rotation axis (30) passing through the vessel bottom of the mixing vessel (20), a plurality of Agitating blades (40) mounted on the pivot (30), a lid (60) attached to the top of the mixing vessel (20), and a plurality of baffles (50) with a shortest distance between the blades (40) and the baffles (50) is 0.1 d or smaller, characterized in that the lid (60) is connected to the mixing vessel (20) by means of a flange (61), the baffle plates (50) being fixed to the lid (60) or to the flange (50). 61) are fastened - by means of an inserted into the mixing vessel (20) Inneneinschiebrohres (51) which is provided with the baffle plates (50) and with a flange (61) received collar part (52), or - by means of a support ring (56) who with the Provided baffle plates (50) and with a on the cover (60) or on a flange of the (61) received collar part (52) fixed support member (55) is connected.

Description

Technischer BereichTechnical part

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verarbeitungseinrichtung, mittels welcher Granulate verarbeitet werden, insbesondere mittels welcher das Herstellen von Verbundmaterial bzw. die Erzeugung von Kugelform durchgeführt werden kann.The present invention relates to a processing device, by means of which granules are processed, in particular by means of which the production of composite material or the production of spherical shape can be performed.

Technischer HintergrundTechnical background

Bei einem Verfahren, das Granulate mit einem Korndurchmesser im Mikro- bzw. Nanometerbereich behandelt, wird eine solche Verarbeitung der Granulate gefordert, mittels der Körner mit großem Aspektverhältnis kugelförmig gestaltet werden können, oder mittels der die einen großen Korndurchmesser aufweisenden Körner auf ihrer Oberfläche mit einen kleinen Korndurchmesser aufweisenden Körnern überzogen werden können, aber auch mittels der mehrere Arten von Körnern zu einem Verbundwerkstoff von zusammengesetzten Körnern geformt werden können.In a process which treats granules with a grain diameter in the micron or nanometer range, such a processing of the granules is required by means of which granules can be made spherical with a high aspect ratio, or by means of the large grain diameter having grains on its surface with a but may also be formed into a composite composite material by means of multiple types of grains.

Zum Beispiel ist in JP 2005-270955 A eine Verarbeitungseinrichtung beschrieben, die in 8 dargestellt ist. Die Verarbeitungseinrichtung 110 ist mit einem horizontal gelagerten zylindrischen Mischgefäß 120, einer in einer Seitenwand angeordneten Drehachse 130, sowie mehreren Rührflügeln 140, die an der Drehachse 130 vorgesehen werden, versehen. Da die Verarbeitung von Granulaten eine große Hitzeerzeugung mit sich bringt, ist ein Mantel 193 am Mischgefäß 120 vorgesehen, der mit laufendem Wasser gekühlt werden kann.For example, in JP 2005-270955 A a processing device described in 8th is shown. The processing device 110 is with a horizontally mounted cylindrical mixing vessel 120 , An arranged in a side wall axis of rotation 130 , as well as several stirring blades 140 that are at the axis of rotation 130 be provided provided. Since the processing of granules brings a great deal of heat, it is a coat 193 at the mixing vessel 120 provided that can be cooled with running water.

Ferner sind ein Einlass 191 und ein Ablass 192 für die Granulate auf den beiden Seiten des Mischgefäßes 120 vorgesehen, so dass die kontinuierliche Verarbeitung durchgeführt werden kann. Ein Rührflügel 140 ist so ausgestaltet, dass ein ”Förderflügel”, der eine solche Neigung aufweist, mittels der die verarbeiteten Materialien durch Drehung in Richtung Ablass 192 gefördert werden können, und ein ”Rückflügel”, der eine solche Neigung aufweist, mittels der die verarbeiteten Materialien durch Drehung in Richtung Einlass 191 zurück gefördert werden können, abwechselnd kombiniert sind.Further, an inlet 191 and a drain 192 for the granules on the two sides of the mixing vessel 120 provided so that the continuous processing can be performed. An agitator wing 140 is designed so that a "conveying wing" having such a slope, by means of the processed materials by rotation in the direction of drain 192 can be promoted, and a "return wing", which has such a tendency, by means of the processed materials by rotation in the direction of inlet 191 back, alternately combined.

In der Verarbeitungseinrichtung 110 kann mittels ”Förderflügel” und ”Rückflügel” abwechselnd eine starke Kraft wiederholend auf die zu verarbeitenden Materialien ausgeübt werden. Und dann kann die Verarbeitung wie das Herstellen von Verbundmaterial bzw. das Überziehen von Granulaten durchgeführt werden. Es wird so angenommen, dass der Wirkeffekt auf Granulate durch strukturelle Komponenten wie die Gestalt bzw. die Anordnung der Rührflügel 140 stark beeinflusst wird. Jedoch besteht ein schwieriges Problem, die optimalen Verarbeitungsbedingungen zu finden, da die Änderung der strukturellen Komponenten nicht leicht durchgeführt werden kann und die Verarbeitungsbedingungen nicht mühelos verändert werden können.In the processing facility 110 By means of "conveying wing" and "back wing" alternately a strong force can be exerted repeatedly on the materials to be processed. And then the processing such as the production of composite material or the coating of granules can be performed. It is believed that the effect on granules by structural components such as the shape or the arrangement of the stirring blades 140 is strongly influenced. However, there is a difficult problem to find the optimum processing conditions, since the change of the structural components can not be easily performed and the processing conditions can not be easily changed.

In JP 2005-15910 A ist eine Verarbeitungseinrichtung beschrieben, die in 9 dargestellt ist. Die Verarbeitungseinrichtung 210 ist mit einer Drehachse 230 versehen, die durch den Gefäßboden des vertikalen Mischgefäßes 220 hindurchtritt. An der Drehachse 230 sind ein zylindrischer Drehkörper 281 und mehrere Rührflügel 240 vorgesehen. An dem Drehkörper 281 sind mehrere Öffnungen 282 vorgesehen, und deren Innenflächen sind derart ausgebildet, dass ein Presskopf 283 Druck auf sie ausübt. Ferner ist an dem Mischgefäß 220 ein Mantel 293 vorgesehen, der mit laufendem Wasser gekühlt werden kann.In JP 2005-15910 A a processing device is described which in 9 is shown. The processing device 210 is with a rotation axis 230 provided by the bottom of the vessel of the vertical mixing vessel 220 passes. At the axis of rotation 230 are a cylindrical rotating body 281 and several stirring blades 240 intended. On the rotary body 281 are several openings 282 provided, and the inner surfaces are formed such that a pressing head 283 Puts pressure on her. Further, on the mixing vessel 220 a coat 293 provided that can be cooled with running water.

Bei der Verarbeitungseinrichtung 210 wird eine Batch-Verarbeitung durchgeführt. Die zu verarbeitenden Materialien, die in das Mischgefäß 220 eingebracht sind, werden verarbeitet, indem sie innerhalb bzw. außerhalb des Drehkörpers 281 umlaufend strömen. Das heißt, die zu verarbeitenden Materialien strömen durch Öffnungen 282 von der Innenseite des Drehkörpers 281 nach außen, und auf der Außenseite des Drehkörpers 281 werden sie nach oben fortgetrieben, und am Oberteil des Drehkörpers 281 strömen sie von außen nach innen zurück. Und dann kann eine Verarbeitung wie das Herstellen von Verbundmaterial bzw. das Überziehen der Granulate dadurch durchgeführt werden, dass die starke Druckkraft und die Scherkraft mittels des Presskopfs 283 auf die zu verarbeitenden Materialien ausgeübt werden.At the processing facility 210 a batch processing is performed. The materials to be processed in the mixing vessel 220 are incorporated by being processed inside or outside the rotating body 281 flow around. That is, the materials to be processed flow through openings 282 from the inside of the rotating body 281 to the outside, and on the outside of the rotating body 281 they are driven upwards, and at the top of the revolving body 281 they flow back from outside to inside. And then, processing such as the production of composite material or the coating of the granules can be performed by the strong pressing force and the shearing force by means of the pressing head 283 be exercised on the materials to be processed.

Jedoch ist eine Verwendung der Verarbeitungseinrichtung 210 aufwendig, da eine solche Einrichtung strukturell kompliziert ist. Aber auch deswegen, weil ihre Struktur kompliziert ist, besteht das Problem, dass sowohl die Strömungssteuerung von zu verarbeitenden Materialien, als auch das Finden von optimalen Verarbeitungsbedingungen schwierig ist.However, one use of the processing device 210 consuming, since such a device is structurally complicated. But also because their structure is complicated, there is a problem that it is difficult to control the flow of materials to be processed as well as to find optimum processing conditions.

In FR 2 383 700 A1 ist eine Vorrichtung zur Granulierung von Materialien gezeigt. Die Vorrichtung weist einen festen Behälter mit einem Rührer zum Mischen auf. Der Behälter ist zylindrisch, und weist einen kreisförmigen Querschnitt und eine vertikale Achse auf. Der Rührer besteht aus einer drehbaren Schraube. Schneidmesser sind um eine Innenwand des Behälters verteilt angeordnet.In FR 2 383 700 A1 a device for granulating materials is shown. The apparatus has a solid container with a stirrer for mixing. The container is cylindrical, and has a circular cross section and a vertical axis. The stirrer consists of a rotatable screw. Cutting knives are arranged distributed around an inner wall of the container.

Die Druckschrift US 2003/0146314 A1 offenbart eine Granuliervorrichtung. Die Granuliervorrichtung weist einen Träger auf, der mit einem Behälter lösbar gekoppelt ist. Der Behälter umfasst einen inneren Bereich und eine Öffnung. Der Behälter ist für eine Aufnahme einer Substanz eingerichtet. Ein lösbarer Deckel bedeckt die Öffnung des Behälters. Zusätzlich sind ein Flügelrad und ein Zerhacker in dem Innenbereich des Behälters vorgesehen.The publication US 2003/0146314 A1 discloses a granulating device. The granulating device has a carrier that is releasably coupled to a container. The container comprises an inner area and an opening. The container is for set up a recording of a substance. A detachable lid covers the mouth of the container. In addition, an impeller and a chopper are provided in the interior of the container.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Zu lösende Aufgabe der ErfindungTo be solved object of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine strukturell einfache Einrichtung zur Verfügung zu stellen, mit welcher die Herstellung von Verbundmaterialien bzw. ein Überziehen dadurch durchgeführt werden kann, dass eine starke Druckkraft bzw. eine Scherkraft auf die zu verarbeitenden Materialien und Granulate ausgeübt wird, und mit welcher die Strömungssteuerung der zu verarbeitenden Materialien leichter wird, sowie mit welcher die optimalen Verarbeitungsbedingungen mühelos gefunden werden können.It is an object of the present invention to provide a structurally simple device with which the production of composite materials or coating can be carried out by exerting a strong compressive force or a shearing force on the materials and granules to be processed, and with which the flow control of the materials to be processed becomes easier, and with which the optimum processing conditions can be easily found.

Mittel zur Lösung der AufgabeMeans of solving the task

Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, ist die Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung mit einem vertikalen Mischgefäß, einer Drehachse, die durch den Gefäßboden des Mischgefäßes hindurchtritt, mehreren Rührflügeln, die an der Drehachse vorgesehen sind, sowie mehreren Prallplatten versehen, wobei der kürzeste Abstand zwischen dem Rührflügel und der Prallplatte kleiner als 0.1 d ist, wobei der Durchmesser des Mischgefäßes d ist. Zusätzlich ist am Oberteil des Mischgefäßes ein Deckel vorgesehen. Der Deckel ist mittels eines Flansches mit dem Mischgefäß verbunden, wobei die Prallplatten am Deckel oder am Flansch befestigt sind. Befestigt sind die Prallplatten entweder mittels eines in das Mischgefäß eingefügten Inneneinschiebrohres, das mit den Prallplatten und mit einem vom Flansch aufgenommenen Kragenteil versehen ist, oder mittels eines Unterstützungsringes, der mit den Prallplatten versehen und mit einem am Deckel oder an einem vom Flansch aufgenommenen Kragenteil befestigten Unterstützungsteil verbunden ist.In order to achieve the object described above, the processing device according to claim 1 of the present invention is provided with a vertical mixing vessel, a rotation axis passing through the vessel bottom of the mixing vessel, a plurality of stirring blades provided on the rotation axis, and a plurality of baffle plates shortest distance between the impeller and the baffle plate is less than 0.1 d, wherein the diameter of the mixing vessel is d. In addition, a lid is provided at the top of the mixing vessel. The lid is connected by means of a flange to the mixing vessel, the baffles are attached to the lid or on the flange. The baffles are fastened either by means of an inserted into the mixing vessel Inneneinschiebrohres, which is provided with the baffles and a flange received by the collar part, or by means of a support ring, provided with the baffles and attached to the cover or on a flange received collar part Support part is connected.

Weiterhin kann, wie in Anspruch 2 angegeben, die Größe der Prallplatte in ihrer Breite 0.05 d–0.25 d und in ihrer Höhe 0.05 d–0.2 d sein. Ferner kann, wie in Anspruch 3 angegeben, das Mischgefäß zylindrisch und der Kantenteil des Gefäßbodens rund und glatt ausgebildet, sowie der Krümmungshalbmesser des Mischgefäßes größer als 0.05 d sein.Furthermore, as stated in claim 2, the size of the baffle plate in its width 0.05 d-0.25 d and 0.05 d-0.2 d in height. Further, as indicated in claim 3, the mixing vessel is cylindrical and the edge portion of the vessel bottom is round and smooth, and the radius of curvature of the mixing vessel is greater than 0.05 d.

Außerdem kann, wie in Anspruch 4 angegeben, der Rührflügel an der Neigungsfläche des Nabenteils, das etwa kegelförmig ausgebildet ist, angeordnet sein. Weiterhin kann, wie in Anspruch 5 angegeben, das Oberteil des Rührflügels mit einer ringförmigen Oberplatte verbunden sein, wodurch die Granulate zwischen der ringförmigen Oberplatte und der Neigungsfläche von innen nach außen strömen können.In addition, as stated in claim 4, the stirring blade may be disposed on the inclining surface of the hub portion which is approximately conical. Furthermore, as stated in claim 5, the top of the impeller may be connected to an annular top plate, whereby the granules between the annular top plate and the inclined surface can flow from the inside to the outside.

Ferner kann, wie in Anspruch 6 angegeben, die Drehachse mit einem Zusatzflügel versehen sein, der höher liegt als der Rührflügel.Furthermore, as stated in claim 6, the rotation axis may be provided with an additional wing, which is higher than the agitating blade.

Wirkung der ErfindungEffect of the invention

Gemäß der oben beschriebenen Ausgestaltung ermöglicht die einfach gebaute erfindungsgemäße Verarbeitungseinrichtung, dass eine starke Druckkraft bzw. Scherkraft auf die zu verarbeitenden Materialien ausgeübt werden kann, so dass das Herstellen von Verbundmaterialien oder das Überziehen von Granulaten durchgeführt werden kann. Außerdem lässt sich der Zufluss der zu verarbeitenden Materialien einfach steuern, so dass die optimalen Verarbeitungsbedingungen mühelos gefunden werden können.According to the above-described configuration, the simply-constructed processing device of the present invention enables a strong compressive force to be applied to the materials to be processed, so that the production of composite materials or the coating of granules can be performed. In addition, the inflow of materials to be processed can be easily controlled, so that the optimum processing conditions can be found easily.

Kurze Darstellung der ZeichnungenShort illustration of the drawings

1 zeigt eine Verarbeitungseinrichtung, die Merkmale aufweist, welche bei der beanspruchten Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 1 nicht auftreten. (1) ist ein schematischer Längsschnitt, und (2) ist ein schematischer Querschnitt. 1 shows a processing device having features that do not occur in the claimed processing device according to claim 1. (1) is a schematic longitudinal section, and (2) is a schematic cross section.

2 zeigt ein Detail der Verarbeitungseinrichtung nach 1. (1) ist ein schematischer Längsschnitt, und (2) ist das Detail A von (1). 2 shows a detail of the processing device 1 , (1) is a schematic longitudinal section, and (2) is the detail A of (1).

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verarbeitungseinrichtung. (1) ist ein schematischer Längsschnitt, (2) ist das Detail B von (1), und (3) ist der Querschnitt X-X von (2). 3 shows an embodiment of the processing device according to the invention. (1) is a schematic longitudinal section, (2) is the detail B of (1), and (3) is the cross section XX of (2).

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verarbeitungseinrichtung. (1) ist ein schematischer Längsschnitt, und (2) ist das Detail C von (1). 4 shows a further embodiment of the processing device according to the invention. (1) is a schematic longitudinal section, and (2) is the detail C of (1).

5 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verarbeitungseinrichtung. (1) ist ein schematischer Längsschnitt, und (2) ist die Ansicht Y-Y von (1). 5 shows yet another embodiment of the processing device according to the invention. (1) is a schematic longitudinal section, and (2) is the view YY of (1).

6 ist eine Probeaufnahme von Produkten, die mittels der erfindungsgemäßen Verarbeitungseinrichtung erhalten wurden. 6 is a sample recording of products obtained by means of the processing device according to the invention.

7 ist eine Probeaufnahme von Produkten, die mittels der bisherigen Verarbeitungseinrichtung erhalten wurden. 7 is a trial recording of products obtained by the previous processing equipment.

8 ist ein schematischer Querschnitt, der ein Ausführungsbeispiel der bisherigen Verarbeitungseinrichtung zeigt. 8th is a schematic cross section showing an embodiment of the previous processing device.

9 ist ein schematischer Querschnitt, der ein weiteres Ausführungsbeispiel der bisherigen Verarbeitungseinrichtung zeigt. 9 is a schematic cross section showing a further embodiment of the previous processing device.

Ausführungsform zur Durchführung der ErfindungEmbodiment for carrying out the invention

Im Folgenden werden Ausführungsformen zur Durchführung der vorliegenden Erfindung erklärt, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In 1 ist zur Illustration einer Vorstufe der vorliegend beanspruchten Verarbeitungseinrichtung eine Verarbeitungseinrichtung gezeigt, die nicht die beanspruchte Merkmalskombination aufweist. Die in 1 gezeigte Verarbeitungseinrichtung weist zudem Merkmale auf, die die beanspruchte Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 1 nicht aufweist. 1(1) ist ein Längsschnitt, und 1(2) ist ein Querschnitt. 2 ist eine Ansicht zur detaillierten Darstellung von 1. 2(1) ist ein Längsschnitt, und 2(2) ist das Detail A von (1).Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention shown in the drawings will be explained. In 1 For illustration of a preliminary stage of the presently claimed processing device, a processing device is shown which does not have the claimed feature combination. In the 1 In addition, the processing device shown has features that the claimed processing device according to claim 1 does not have. 1 (1) is a longitudinal section, and 1 (2) is a cross section. 2 is a view for detailed representation of 1 , 2 (1) is a longitudinal section, and 2 (2) is the detail A of (1).

Die Verarbeitungseinrichtung 10 ist mit einem vertikalen Mischgefäß 20, einer Drehachse 30, die durch den Gefäßboden des Mischgefäßes 20 hindurchtritt, mehreren Rührflügeln 40, die an der Drehachse 30 vorgesehen sind, und mehreren Prallplatten 50, die am Mischgefäß 20 befestigt sind, versehen. Am Oberteil des Mischgefäßes 20 ist ein Deckel 60 vorgesehen, der mit einem Flansch 61 verbunden ist. Außerdem ist an dem Deckel 60 ein Einlass für die zu verarbeitenden Materialien und am Gefäßboden des Mischgefäßes 20 ein Ablass für die Produkte vorgesehen, aber diese sind in der Zeichnung nicht dargestellt.The processing device 10 is with a vertical mixing vessel 20 , a rotation axis 30 passing through the vessel bottom of the mixing vessel 20 passes through, several agitators 40 that are at the axis of rotation 30 are provided, and several baffles 50 at the mixing vessel 20 are attached, provided. At the top of the mixing vessel 20 is a lid 60 provided with a flange 61 connected is. It is also on the lid 60 an inlet for the materials to be processed and at the bottom of the vessel of the mixing vessel 20 provided a discharge for the products, but these are not shown in the drawing.

Die Verarbeitungseinrichtung 10 bildet im Mischgefäß 20 Umlaufströmungen von Granulaten, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Mischungsverarbeitung damit gefördert wird. Das heißt, durch die Rotation des Rührflügels 40 wird auf die Granulate eine Trägheitskraft ausgeübt, und die Granulate fließen entlang des Gefäßbodens die Gefäßwand nach oben. Die Granulate bilden im Mischgefäß Umlaufströmungen, indem sie in der Nähe der Gefäßwand nach oben strömen und in der Nähe der Gefäßmitte nach unten strömen.The processing device 10 forms in the mixing vessel 20 Circulating flows of granules, which are characterized in that the mixing processing is promoted thereby. That is, by the rotation of the stirring blade 40 an inertial force is exerted on the granules, and the granules flow up the vessel wall along the bottom of the vessel. The granules circulate in the mixing vessel by flowing up near the wall of the vessel and flowing down near the center of the vessel.

Hierbei ist das Mischgefäß 20 zwar zylindrisch ausgebildet, aber es kann auch eine andere Gestalt aufweisen, in der der Durchmesser von unten nach oben sich nach und nach verjüngt, oder es kann auch kugelförmig sein. Welche Gestalt es auch aufweisen mag, das Mischgefäß 20 ist auf einen vertikalen Typ beschränkt, bei dem die Drehachse 30 etwa vertikal vorgesehen ist. Im Folgenden wird der Durchmesser des Innenteils des Mischgefäßes 20 als d erklärt. Und wenn der Durchmesser des Mischgefäßes 20 sich abhängig von der Höhe ändert, so soll der Durchmesser d den größten Durchmesser aufweisen.Here is the mixing vessel 20 Although cylindrical, but it may also have another shape in which the diameter tapers from bottom to top, or it may also be spherical. Whatever shape it may have, the mixing vessel 20 is limited to a vertical type where the rotation axis 30 is provided approximately vertically. In the following, the diameter of the inner part of the mixing vessel 20 explained as d. And if the diameter of the mixing vessel 20 varies depending on the height, the diameter d should have the largest diameter.

Ist das Mischgefäß 20 zylindrisch, so wird vorzugsweise der Kantenteil des Gefäßbodens rund und glatt ausgebildet. Der Grund liegt darin, dass die Granulate, auf die die Trägheitskraft mittels der Rührflügel 40 ausgeübt wird, nach oben glatt ausfließen können. Wie in 2(2) gezeigt, wenn der Krümmungshalbmesser des Gefäßbodens als R bezeichnet ist, dann ist R vorzugsweise größer als 0.05 d, noch besser größer als 0.1 d. Aber R hat eine obere Grenze, und zwar ist R kleiner als 0.5 d.Is the mixing vessel 20 cylindrical, so preferably the edge portion of the vessel bottom is formed round and smooth. The reason is that the granules to which the inertial force by means of the stirring blades 40 exercised, can flow out smoothly upwards. As in 2 (2) when the radius of curvature of the bottom of the vessel is indicated as R, R is preferably greater than 0.05 d, more preferably greater than 0.1 d. But R has an upper limit, and R is less than 0.5 d.

Die Drehachse 30 ist dem Mischgefäß 20 gegenüber mittels Grundabschluß, Luftabschluß und dergleichen, die nicht gezeigt sind, abgedichtet. Außerdem wird die Drehachse 30 mittels Elektromotor oder dergleichen angetrieben, wobei die Drehzahl vorzugsweise variabel ist.The rotation axis 30 is the mixing vessel 20 sealed by ground termination, air seal and the like, which are not shown. In addition, the rotation axis 30 driven by electric motor or the like, wherein the speed is preferably variable.

Bei der Verarbeitungseinrichtung 10 ist der Rührflügel 40 an der Drehachse 30 angebracht, indem er auf der Neigungsfläche des Nabenteils 41 angeordnet ist, das etwa kegelförmig ausgebildet ist und in der Nähe von dem Gefäßboden des Mischgefäßes 20 angeordnet ist. Die Gestalt und die Zahl der Rührflügel 40 sind nicht beschränkt.At the processing facility 10 is the agitator 40 at the axis of rotation 30 attached by being on the slope surface of the hub part 41 is arranged, which is approximately conical and in the vicinity of the vessel bottom of the mixing vessel 20 is arranged. The shape and number of blades 40 are not limited.

Um eine starke Trägheitskraft, die auf die Granulate ausgeübt wird, zu erzeugen, wird es vorzugsweise empfohlen, dass der Durchmesser I des Rührflügels 40 auf dem Gefäßboden möglichst groß ausgebildet wird. Das heißt, wenn das Mischgefäß 20 zylindrisch ausgebildet ist, ist der Durchmesser I des Rührflügels 40 vorzugsweise größer als 0.7 d, noch besser größer als 0.85 d.In order to produce a strong inertial force exerted on the granules, it is preferably recommended that the diameter I of the stirring blade 40 is formed as large as possible on the bottom of the vessel. That is, when the mixing vessel 20 is cylindrical, the diameter I of the impeller 40 preferably greater than 0.7 d, even better greater than 0.85 d.

Außerdem ist die Verarbeitungseinrichtung 10 dadurch gekennzeichnet, dass sie mit mehreren Prallplatten 50 versehen ist, die am Mischgefäß 20 befestigt sind. Durch Anordnen der Prallplatte 50 an einer Stelle von Umlaufströmungen können eine starke Druckkraft und eine Scherkraft auf die Granulate ausgeübt werden. In der Verarbeitungseinrichtung 10 ist die Prallplatte 50 an die Gefäßwand des Mischgefäßes 20 geschweißt.In addition, the processing device 10 characterized in that it comprises a plurality of baffles 50 is provided on the mixing vessel 20 are attached. By placing the baffle plate 50 at one point of recirculating flows, a strong compressive force and a shearing force can be exerted on the granules. In the processing facility 10 is the flapper 50 to the vessel wall of the mixing vessel 20 welded.

Die Nähe des Rührflügels 40 stellt sich als ein Ort dar, an dem die Trägheitskraft in den Umlaufströmungen die stärkste ist. Deshalb ist vorzugsweise empfohlen, dass die Prallplatte 50 in der Nähe des Rührflügels 40 angeordnet ist. Wie in 2(2) mit einer Lücke e1 gezeigt ist, ist es vorzugsweise empfohlen, dass der kürzeste Abstand zwischen Rührflügel 40 und Prallplatte 50 kleiner als 0.1 d, noch besser kleiner als 0.01 d, wird.The proximity of the stirring blade 40 presents itself as a place where the inertial force in the circulating flows is the strongest. Therefore, it is preferably recommended that the baffle plate 50 near the paddle 40 is arranged. As in 2 (2) With a gap e1 shown, it is preferably recommended that the shortest distance between agitator blades 40 and flapper 50 less than 0.1 d, even better less than 0.01 d.

Um auf Granulate eine starke Trägheitskraft auszuüben, ist es empfohlen, dass es zwar besser ist, je höher die Drehgeschwindigkeit des Rührflügels 40 ist, aber wenn sie zu hoch ist, so können die überzogenen Körner abgerissen werden, oder es können Mutterkörner als Basiskörner zerstört werden. Daher liegt die praktische Spitzengeschwindigkeit des Rührflügels 40 im Bereich von 20–150 m/s, vorzugsweise im Bereich von 30–100 m/s.In order to exert a strong inertial force on granules, it is recommended that it be better, the higher the speed of rotation of the stirring blade 40 is, but if it is too high, then the coated grains can be torn off, or it can Mother grains are destroyed as base grains. Therefore, the practical top speed of the stirring blade is 40 in the range of 20-150 m / s, preferably in the range of 30-100 m / s.

Die Gestalt und die Zahl der Prallplatten 50 ist nicht beschränkt, aber es ist erforderlich, dass auf die Umlaufströmungen der Granulate eine starke Beaufschlagung ausgeübt wird, wobei die Umlaufströmungen der Granulate nicht verhindert werden dürfen. Daher wird eine Zahl an Prallplatten von circa 4–12 Stück empfohlen. Außerdem ist vorzugsweise empfohlen, dass ihre Größe, wie in 2(2) gezeigt, 0.05 d–0.25 d als Breite W und 0.05 d–0.2 d als Höhe H aufweist.The shape and number of baffles 50 is not limited, but it is necessary that a strong impingement is applied to the circulating flows of the granules, wherein the circulating flows of the granules may not be prevented. Therefore, a number of baffles of about 4-12 pieces is recommended. Besides, it is preferably recommended that their size, as in 2 (2) has 0.05 d-0.25 d as width W and 0.05 d-0.2 d as height H.

In 3 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verarbeitungseinrichtung gezeigt. 3(1) ist ein Längsschnitt, 3(2) ist das Detail B von (1) und 3(3) ist der Querschnitt X-X in (2).In 3 an embodiment of a processing device according to the invention is shown. 3 (1) is a longitudinal section, 3 (2) is the detail B of (1) and 3 (3) is the cross section XX in (2).

Die Verarbeitungseinrichtung 11 unterscheidet sich von der Verarbeitungseinrichtung 10, dadurch, dass ein Inneneinschiebrohr 51, das mit der Prallplatte 50 versehen ist, in das Mischgefäß 20 eingefügt ist. Das Inneneinschiebrohr 51 ist mit seinem Kragenteil 52 in Flansch 61 des Mischgefäßes gesteckt. Indem mehrere Inneneinschiebrohre 51 vorbereitet werden, kann die Verarbeitung mit einer geänderten Gestalt der Prallplatte 50 durchgeführt werden.The processing device 11 differs from the processing device 10 , in that an inner tube 51 that with the flapper 50 is provided in the mixing vessel 20 is inserted. The inner tube 51 is with his collar part 52 in flange 61 the mixing vessel inserted. By having several inner tubes 51 can be prepared, the processing with a modified shape of the baffle plate 50 be performed.

Mittels der Verarbeitungseinrichtung 11 wird ein Einbauwinkel θ der Prallplatte 50 erklärt: 3(3), die den Querschnitt X-X in 3(2) zeigt, zeigt ein Positionsverhältnis zwischen dem Rührflügel 40 und der Prallplatte 50. Dabei ist ein Winkel als θ bezeichnet, der eine mit einem Pfeil gekennzeichnete Drehrichtung des Rührflügels 40 und eine Prallfläche der Prallplatte 50 einschließt.By means of the processing device 11 becomes an installation angle θ of the baffle plate 50 explained: 3 (3) having the cross-section XX in 3 (2) shows shows a positional relationship between the agitator blade 40 and the flapper 50 , In this case, an angle is designated as θ, which is a direction of rotation of the agitator blade indicated by an arrow 40 and a baffle of the baffle plate 50 includes.

Der Winkel θ liegt im Bereich von 30–90 Grad. Durch Vorsehen eines solchen Winkels wird auf die Umlaufströmungen eine Kraft ausgeübt, die sich in Richtung der Bodenfläche des Mischgefäßes 20 richtet, wenn die Granulate auf die Prallplatte 50 prallen, so dass insbesondere eine starke Scherkraft erzeugt wird. Wenn der Winkel θ 90 Grad überschreitet, dann wird die Scherkraft kleiner, und wenn er kleiner als 30 Grad ist, dann wird die Wirkung, die Umlaufströmungen zu verhindern, größer. Der optimale Winkel θ ist – abhängig von der Natur der Granulate – unterschiedlich, und bei gut fließenden Granulaten ist er 45–75 Grad und bei schlecht fließenden Granulaten ist er 60–90 Grad.The angle θ is in the range of 30-90 degrees. By providing such an angle, a force is exerted on the recirculating flows, extending in the direction of the bottom surface of the mixing vessel 20 straightens when the granules hit the baffle plate 50 bounce, so that in particular a strong shearing force is generated. If the angle θ exceeds 90 degrees, the shearing force becomes smaller, and if it is smaller than 30 degrees, the effect of preventing the circulating flows becomes larger. The optimum angle θ is different, depending on the nature of the granules, and is 45-75 degrees for well-flowing granules and 60-90 degrees for poorly flowing granules.

In 4 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verarbeitungseinrichtung gezeigt. 4(1) ist ein Längsschnitt und 4(2) ist das Detail C von (1).In 4 a further embodiment of the processing device according to the invention is shown. 4 (1) is a longitudinal section and 4 (2) is the detail C of (1).

Das Merkmal dieser Verarbeitungseinrichtung 12 liegt darin, dass die Prallplatte 50 mittels des Unterstützungsteils 55 und des Unterstützungsrings 56 am Deckel 60 befestigt ist. Es ist zwar nicht gezeigt, aber dieser Aufbau kann beispielsweise derart ausgebildet werden, dass das Unterstützungsteil 55 vom Deckel 60 aus abnehmbar ist. Daher kann die Verarbeitung durch Vorbereitung von mehreren Arten der Prallplatte 50 unter geänderten Bedingungen durchgeführt werden.The feature of this processing device 12 lies in that the baffle plate 50 by means of the support part 55 and the support ring 56 on the lid 60 is attached. Although it is not shown, but this structure may for example be formed such that the support part 55 from the lid 60 is removable. Therefore, the processing can be done by preparing several types of baffle plate 50 be carried out under modified conditions.

Bei der Verarbeitungseinrichtung 12 ist eine Lücke e2 zwischen der Prallplatte 50 und der Gefäßwand vorgesehen. Durch Vorsehen der Lücke e2 strömen die zu verarbeitenden Materialien auch in den Teil der Lücke e2 als Abschnitt des Umlaufströmungskanals. An der Rückseite (Rückfläche) der Prallfläche als toter Raum, in dem die zu verarbeitenden Materialien gegen die Prallplatte 50 prallen, haften zwar die zu verarbeitenden Materialien, aber dieses Problem kann durch Vorsehen der Lücke e2 gelöst werden. Der Wert von e2 ist in der Regel im Bereich von ca. 10 mm hinreichend.At the processing facility 12 is a gap e2 between the baffle plate 50 and the vessel wall provided. By providing the gap e2, the materials to be processed also flow into the part of the gap e2 as a portion of the circulation flow channel. At the back (back surface) of the baffle as a dead space, in which the materials to be processed against the baffle plate 50 Although the materials to be processed are liable to bounce, this problem can be solved by providing the gap e2. The value of e2 is usually sufficient in the range of about 10 mm.

In 5 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verarbeitungseinrichtung gezeigt. 5(1) ist ein Längsschnitt und 5(2) ist die Ansicht Y-Y von (1). Die Verarbeitungseinrichtung 14 hat Ähnlichkeit mit der Verarbeitungseinrichtung 12, in dem Punkt, dass die Prallplatte 50 mit dem Unterstützungsteil 55 und dem Unterstützungsring 56 versehen ist. Sie hat auch Ähnlichkeit mit der Verarbeitungseinrichtung 11, in dem Punkt, dass sie am Oberteil mit dem Kragenteil 52 versehen ist. Der Rührflügel 40 ist auf der Neigungsfläche des Nabenteils 41 angeordnet, das etwa kegelförmig ausgebildet ist. Das Oberteil jedes Rührflügels 40 ist mit einer ringförmigen Oberplatte 42 verbunden und die Drehachse 30 ist mit einem Zusatzflügel 45 versehen, der höher ist als der Rührflügel 40.In 5 a further embodiment of the processing device according to the invention is shown. 5 (1) is a longitudinal section and 5 (2) is the view YY of (1). The processing device 14 is similar to the processing device 12 in that point that baffle plate 50 with the support part 55 and the support ring 56 is provided. It is also similar to the processing device 11 in that point that they are on the top with the collar part 52 is provided. The stirring wing 40 is on the slope surface of the hub part 41 arranged, which is approximately conical. The shell of each agitator 40 is with an annular top plate 42 connected and the axis of rotation 30 is with an additional wing 45 provided, which is higher than the impeller 40 ,

Der Zusatzflügel 45 weist, wie in 5(2) gezeigt, eine Funktion auf, mit der die zu verarbeitenden Materialien aus der Umgebung in die Mitte des Mischgefäßes 20 hineingezogen werden, wenn er sich in Pfeilrichtung dreht. Infolgedessen fördert der Zusatzflügel 45 die Umlaufströmungen der zu verarbeitenden Materialien, so dass er sich für die Verarbeitung von schlecht fließenden Granulaten eignet.The additional wing 45 points as in 5 (2) shown a function on, with which the materials to be processed from the environment to the center of the mixing vessel 20 be pulled in when he turns in the direction of the arrow. As a result, the additional wing benefits 45 the circulating flows of the materials to be processed, so that it is suitable for the processing of poorly flowing granules.

Wie oben beschrieben, ist die erfindungsgemäße Verarbeitungseinrichtung strukturell einfach, und die zu verarbeitenden Materialien lassen sich auch durch Gestaltung von einfachen Umlaufströmungen verarbeiten. Daher lässt sich die Charakteristik der Strömung von zu verarbeitenden Materialien leicht erkennen, und sie kann auch leicht gesteuert werden. Außerdem hängt die Änderung von Verarbeitungsbedingungen sowohl von der Gestalt und der Drehgeschwindigkeit des Rührflügels als auch von der Gestalt der Prallplatte ab, was alles relativ einfach durchgeführt werden kann, und man kann die optimale Verarbeitungsbedingung mühelos finden. Es ist denkbar, dass die erfindungsgemäße Verarbeitungseinrichtung in sehr weitem Bereich angewendet werden kann. Zum Beispiel ist es möglich, als Elektrodenwerkstoff für Lithium-Ionen-Batterien Lithium-Kobalt-Oxid mit Kohlenstoff zu überziehen. Ferner ist es auch möglich, für kosmetische Materialien Nylon mit Titandioxyd zu überziehen. Weiterhin ist es möglich, Pulver von PMMA, das als Ersatz von anorganischem Glas verwendet wird, mit Farbstoff zu überziehen.As described above, the processing device according to the invention is structurally simple, and the materials to be processed can also be processed by designing simple circulating flows. Therefore, the characteristic of the flow of materials to be processed can be easily recognized, and it can also be easily controlled. In addition, the change of processing conditions depends on both the shape and rotational speed of the agitating blade and the shape of the baffle plate, which can all be done relatively easily, and the optimum processing condition can be easily found. It is conceivable that the processing device according to the invention can be used in a very wide range. For example, as the electrode material for lithium ion batteries, it is possible to coat lithium cobalt oxide with carbon. Furthermore, it is also possible to coat nylon with titanium dioxide for cosmetic materials. Furthermore, it is possible to coat powder of PMMA used as a replacement of inorganic glass with dye.

Ferner ist es auch möglich, für Lackfarben Kornoberflächen wie Epoxydharz mit Farbstoff zu überziehen. Auch ist es möglich, als Werkstoff für Batterien, Graphitkörner kugelförmig auszugestalten. Außerdem ist es auch möglich, für Digitaldruck die Oberfläche von Farbblackkörnern mit Ultrafeinkorn-Silika bzw. Titandioxyd zu überziehen.Furthermore, it is also possible to coat for paint colors grain surfaces such as epoxy resin with dye. It is also possible, as a material for batteries to design graphite grains spherical. In addition, it is also possible to coat the surface of color black grains with ultrafine grain silica or titanium dioxide for digital printing.

Ausführungsbeispielembodiment

6 zeigt eine mikroskopische Aufnahme von Produkten, die mittels einer Verarbeitungseinrichtung beschriebener Art hergestellt sind. Diese verarbeiteten Materialien sind Mischmaterialien, die aus vernetztem PMMA (70%) mit einem durchschnittlichen Korndurchmesser von 5 μm und Titandioxyd (30%) bestehen. 7 zeigt eine mikroskopische Aufnahme von Produkten, die mittels einer bisherigen Verarbeitungseinrichtung ohne Prallplatte hergestellt sind, wobei die verarbeiteten Materialien dieselben sind. Durch Vergleichen der beiden Aufnahmen ergeben sich deutlich die Effekte der Prallplatte. Das heißt, in 6 sind alle Körner kugelförmig, und deren Oberflächen sind glatt verarbeitet. Dagegen sind die Körner in 7 nicht alle kugelförmig, und deren Oberflächen bleiben im rauen Zustand. 6 shows a micrograph of products made by a processing device of the type described. These processed materials are mixed materials consisting of cross-linked PMMA (70%) with an average grain diameter of 5 μm and titanium dioxide (30%). 7 shows a micrograph of products that are made by a previous processing device without baffle plate, wherein the processed materials are the same. Comparing the two images clearly shows the effects of the baffle plate. That is, in 6 All grains are spherical, and their surfaces are smoothly processed. In contrast, the grains are in 7 not all spherical, and their surfaces remain in rough condition.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10, 11, 12, 14, 110, 21010, 11, 12, 14, 110, 210: Verarbeitungseinrichtungprocessing device
20, 120, 22020, 120, 220: Mischgefäßmixing vessel
30, 130, 23030, 130, 230: Drehachseaxis of rotation
40, 140, 24040, 140, 240: Rührflügelimpellers
4141: Nabenteilhub part
4242: Ringförmige OberplatteRing-shaped top plate
4545: Zusatzflügeladditional wings
5050: Prallplatteflapper
5151: InneneinschiebrohrInneneinschiebrohr
5252: Kragenteilcollar part
5555: Unterstützungsteilsupporting part
5656: Unterstützungsringsupport ring
6060: Deckelcover
6161: Flanschflange
191191: Einlassinlet
192192: Ablassdrainage
193, 293193, 293: Mantelcoat
281281: Drehkörperrotating body
282282: Öffnungopening
283283: Presskopfbrawn

Claims

Processing device ( 11 . 12 . 14 ) for powder and granular material, comprising: a vertical mixing vessel ( 20 ) with a diameter d and with a vessel bottom, a rotation axis ( 30 ) passing through the vessel bottom of the mixing vessel ( 20 ), a plurality of impellers ( 40 ), which at the rotation axis ( 30 ), one at the top of the mixing vessel ( 20 ) attached lid ( 60 ) and a plurality of baffles ( 50 ), whereby a shortest distance between the impellers ( 40 ) and the baffles ( 50 ) Is 0.1 d or smaller, characterized in that the lid ( 60 ) by means of a flange ( 61 ) with the mixing vessel ( 20 ), the baffles ( 50 ) on the lid ( 60 ) or on the flange ( 61 ) are attached - by means of a in the mixing vessel ( 20 ) inserted inner tube ( 51 ), with the baffles ( 50 ) and with one of the flange ( 61 ) recorded collar part ( 52 ), or - by means of a support ring ( 56 ), with the baffles ( 50 ) and with one on the lid ( 60 ) or at one of the flange ( 61 ) recorded collar part ( 52 ) attached support part ( 55 ) connected is.

Processing device ( 11 . 12 . 14 ) according to claim 1, characterized in that a size of each of the baffles ( 50 ) is 0.05 d to 0.25 d in width and 0.05 d to 0.2 d in height.

Processing device ( 11 . 12 . 14 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the mixing vessel ( 20 ) has cylindrical shape and the vessel bottom has a smooth rounded edge and that a radius of curvature of the mixing vessel ( 20 ) Is 0.05 d or greater.

Processing device ( 11 . 12 . 14 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stirring blades ( 40 ) on an inclined surface of a hub part ( 41 ) are arranged, which is approximately conical.

Processing device ( 11 . 12 . 14 ) according to claim 4, characterized in that upper parts of the stirring blades ( 40 ) with an annular top plate ( 42 ), whereby the powder and the granular material between the annular Top plate ( 42 ) and the inclined surface of the hub part ( 41 ) can flow from the inside to the outside.

Processing device ( 11 . 12 . 14 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the axis of rotation ( 30 ) above the agitator blades ( 40 ) positioned additional wings ( 45 ) Has.