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Austragvorrichtung für Schrägtellergranulatoren Die Erfindung betrifft
eine Austragvorrichtung für Schrägtellergranulatoren.
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Für den kontinuierlichen Betrieb von Schrägtellergranulatoren ist
es wichtig, daß sich in der unteren Zone des Tellers die Trennung zwischen dem Feinmaterial
und dem Granulat so vollzieht, daß das gröbste Granulat über den Tellerrand fließt.
Nur bei steiler Stellung des Tellerbodens liegt diejenige Stelle, an der die größten
Granalien sich ausscheiden, d. h. also die sogenannte Grobzone, dicht am Tellerrand,
so daß ein ordnungsgemäßes Austragen der fertigen, großen Granulate gewährleistet
ist. Diese steile Einstellung hat aber ein verhältnismäßig kleines Fassungsvermögen
eines Granuliertellers vorgegebener Größe und dementsprechend kleine Durchsatzleistung
zur Folge. Mit flacher werdender Einstellung des Tellers steigt dagegen das Fassungsvermögen
rasch an. So hat beispielsweise ein Granulierteller mit einem Tellerdurchmesser
von 2200 mm und einer Tellertiefe von 1100 mm bei einer Schrägstellung des Tellerbodens
zur Waagerechten von 60 bis 630 bei einem spezifischen Gewicht der Granulatmasse
von etwa 1,09 ein Fassungsvermögen von rund 1200 kg; bei einer Herabsetzung der
Tellerneigung auf etwa 500 würde sich dagegen eine Füllung von bereits etwa 2400
kg ergeben. Bei einer solchen flacheren Einstellung verlagert sich aber die Zone
der Grobkornausscheidung in radialer Richtung des Tellers nach innen und liegt nun
in einiger Entfernung vom Tellerrand. Infolgedessen wird das Grobkorn nicht mehr
mit Sicherheit ausgetragen, und es entsteht sogenanntes, durchaus unerwünschtes
Überkorn. Der Anteil und die Größe dieses Üb erkornes wachsen verhältnismäßig schnell
an; der Granulierteller läuft aus der Reihe und liefert unbrauchbares Korn. Deshalb
ist bei solcher flacherer Einstellung eine dauernde manuelle Überwachung nötig,
und zwar entweder durch Zerschlagen des Überkornes mit einer Schaufel oder durch
Entnahme mit einer Gabel aus dem Teller und Zerschlagen oder Zerdrücken des Überkornes
außerhalb des Tellers. Anderenfalls muß der Überwachungsmann versuchen, durch eine
Verstellung des Tellers in größere Schräglage oder durch Herabsetzung der Tellerdrehzahl
den Grobkornanteil abzuleiten und den Teller auf Normalkorn zurückzuführen. Eine
solche Überwachung und Steuerung ist aber schwierig und verursacht, insbesondere
im Dreischichtenbetrieb, wie er z. B. in der Zementindustrie herrscht, nicht unbeträchtliche
zusätzliche Kosten.
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Um bei den bekannten Tellergranulatoren die Austragung der fertigen
Granulate durch Überlaufen
zu gewährleisten, muß naturgemäß der Teller immer bis
zum Rand gefüllt gehalten werden. Infolgedessen kann der Teller ohne Veränderung
der Schräglage nicht abgestellt werden, ohne daß weiter Material überfließt, weil
beim Anhalten des Tellers die Masse im Teller nicht mehr hochgezogen wird und im
unteren Tellerteil eine Materialanhäufung entsteht, die mit weiterem Überlaufen
verbunden ist. Auch hierdurch wird die Steuerung und Bedienung der bekannten Tellergranulatoren
erschwert.
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Es ist nun bereits bekannt, die durch Übergranulate hervorgerufenen
Störungen dadurch zu beseitigen, daß während des Granuliervorganges ein sich zur
Drehrichtung des Granulators entgegengesetzt kreisförmig oder elliptisch drehender
stab-oder bandförmiger Rührer in die zu granulierende Masse eintaucht oder auf dieser
herstreicht, wobei der Rührer den Tellerboden weder berührt noch streift; dieser
Rührer soll die bereits gebildeten Übergranulate wieder zerstören. Eine solche Zerkleinerungsvorrichtung
muß aber zwangläufig mit einer so hohen Drehzahl arbeiten, daß die Obergranulate
auch wirklich zerschlagen werden; das bedeutet dann aber, daß der Rührer auch Normalkorn
zerschlägt und insofern also eine Herabsetzung der Durchsatzleistung des Granulators
bewirkt. Auch entstehen beim Zerschlagen des Überkornes oder Übergranulates ungleichmäßig
geformte, von der gewünschten, etwa kugeligen Gestalt abweichende Bruchstücke. Je
nach Art des zu verarbeitenden Gutes besteht hier auch die Gefahr, daß der Grobkornanteil,
der nicht ausgetragen wird, so rasch anwächst, daß der als Zerkleinerungsvorrichtung
arbeitende Rührer nicht mehr nachkommt.
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Außerdem ist eine Vorrichtung zum Granulieren von Stoffen, insbesondere
von Düngemitteln, in Form eines Schrägtellers bekannt, der eine Entnahmevorrichtung
aufweist, welche aus einer rinnenförmigen Einrichttung besteht, die um ein Gelenk
in
vertikaler Richtung drehbar, durch eine Schraubfederverbindung
feststellbar und durch Führungen in horizontaler Quer- und Längsrichtung zum Teller
verschiebbar angeordnet ist, wobei diese Führungen der der Grundplatte des Tellers
verbunden oder aber von dieser unabhängig sind. Mittels dieser bekanten Entnahmevorrichtung
ist es aber nicht möglich, in unmittelbarer Nähe des Tellerrandes Gut aus dem Teller
zu entnehmen. Wird aber die Entnahmennne so weit gegen den Boden des Tellers verschoben,
daß das am Boden oder an der Seitenwand herabfließende Material in die Rinne gelangen
kann, dann werden zwar bestimmte Anteile des Tellerinhalts aus dem Teller abgeführt,
es bleiben aber die in der Nähe des Tellerauslaufes befindlichen Grobteile von dem
Abfluß unberührt. Die Grobteile, d. h. also die großen Granulate, springen nicht
auf die flach eintauchende Rinne. Läßt man jedoch die Rinne tiefer eintauchen, dann
stellt sich zwangläufig nach kurzer Zeit die Materialoberfläche im Granulierteller
auf die größere Eintauchtiefe ein, d. h., die Schichthöhe sinkt ab, und die Grobteile
werden wiederum nicht erfaßt.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Austragvorrichtung
für Schrägtellergranulatoren, die sämtliche geschilderten Nachteile der bekannten
Tellergranulatoren vermeidet, ein Arbeiten mit flacherer Neigung, größerer Füllung
und damit größerer Durchsatzleistung ermöglicht und trotzdem die Bildung von Überkorn
schon zu Beginn der Entstehung desselben vermeidet wie auch eine sofortige Herausförderung
von größeren Stücken aus dem Teller bewirkt, die bei der Beschickung in den Teller
gelangt sind.
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Die erfindungsgemäße Austragvorrichtung besteht zur Lösung dieser
Aufgabe aus einem im Bereich der Zone, an der die größten Granulate an die Oberfläche
treten, angeordneten, drehbaren, mehrere Zinkenreihen tragenden Rechen, dessen Achse
etwa parallel zum Tellerboden verläuft. Um zu gewährleisten, daß diese als Rechen
ausgebildete Austragvorrichtung auch bei unterschiedlichen Materialeigenschaften,
unterschiedlicher Tellerfüllung, unterschiedlicher Tellerschräglage und Veränderung
sonstiger wesentlicher Betriebsbedingungen immer in der sogenannten Grobzone liegt,
an der sich die größten Granulate ausscheiden, ist es zweckmäßig, den Rechen in
der Höhenlage gegenüber dem Teller boden, im Radialabstand von der Tellerdrehachse
und auch in Umfangsrichtung des Tellers verstellbar anzuordnen.
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Der erfindungsgemäß als Austragvorrichtung verwendete Rechen wirft
die Granulate mit Schwung über den Tellerrand. Durch lösbare und austauschbare Verbindung
jeder Zinkenreihe mit der sie antreibenden Welle und durch die sonstigen, bereits
genannten Verstellmöglichkeiten kann man diesen Förderrechen den jeweiligen Betriebsverhältnissen
genau anpassen. Der Rechen hat auch eine gewisse Sortierwirkung, weil kleinere,
leichtere Granulate von ihm weniger weit vom Teller weg geworfen werden als größere,
schwerere Granulate. Erfindungsgemäß kann man auch den Zinkenabstand etwa gleich
der gewünschten Granulatgröße machen; dann fördert der Rechen praktisch ausschließlich
Grand late der gewünschten Größe aus dem Teller heraus und verhindert somit einmal
die Entstehung von Übergranulaten, zum anderen aber auch das Aus-
treten von Granulaten
aus dem Teller, die noch nicht die gewünschte Größe erreicht haben.
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Die Zinken sind zweckmäßig aus elastischem Werkstoff, beispielsweise
aus verhältnismäßig dünnem Stahldraht, gegebenenfalls mit einem Uberzug aus einem
abweisenden Werkstoff, wie z. B. Polyfluoräthylen, aus Gummi oder einem entsprechend
elastischen Kunststoff, hergestellt. Sie werden dann beim Eintreten in die Masse
in Umfangsrichtung elastisch verbogen und damit von Verkrustungen befreit bzw. freigehalten.
Falls diese elastische Verformung nicht ausreichend sein sollte, so kann eine feststehende
Anschlagleiste für die Zinken vorgesehen werden, die beim Vorbeilaufen der Zinken
eine elastische Verformung derselben in Umfangsrichtung zur Rechendrehachse erzwingt.
Um hierbei schlagartige Beanspruchungen des Antriebsmotors des Rechens zu vermeiden,
kann man diese Anschlagleiste schräg zur Rechendrehachse anordnen in der Weise,
daß die Zinken jeder Reihe nacheinander auf die Anschlagleiste auftreffen.
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Außer dem sdhon geschilderten Vorteil hat eine derartige Fördervorrichtung
noch eine ganze Reihe von weiteren vorteilhaften Wirkungen. Insbesondere kann, da
die Bildung von Überkorn durch die Fördervorrichtung mit Sicherheit vermieden wird,
mit wesentlich flacherer Tellereinstellung und damit wesentlich größerer Füllung
und demzufolge höherer Durchsatzleistung gearbeitet werden, ohne daß eine laufende
Kontrolle durch einen geschulten Bedienungsmann erforderlich ist. Die höhere Füllung
hat ihrerseits eine erhöhte Materialpressung und damit eine gesteigerte Dichte und
Festigkeit der Granulate zur Folge; infolgedessen können Granulate guter Festigkeit
in manchen Anwendungsfällen sogar ohne Feuchtigkeitszusatz hergestellt werden, wodurch
eine nachträgliche Trocknung überflüssig werden kann.
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Das Arbeiten mit höherer Füllung hat außerdem auch noch den Vorteil,
daß in dem Teller, und zwar in dessen durch die Schrägstellung obenliegendem Bereich,
vorgesehene Mischwerkzeuge infolge der größeren Eintauchtiefe eine wesentlich gesteigerte
Wirkung erlangen. Ein derartiger Mischrotor beschleunigt außerdem die Abrollbewegung
der Masse und bewirkt eine intensivere Mischung und Verdichtung der Masse.
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Ein weiterer, sehr wesentlicher Vorteil des mit einer erfindungsgemäßen
Austragvorrichtung versehenen Tellergranulators besteht darin, daß dieser nicht
mehr mit Überlaufeinstellung arbeiten muß, da ja die Austragung des fertigen Granulates
durch die Fördervorrichtung erfolgt. Man muß den Teller also nicht mehr bis zum
Überlaufen gefüllt halten, sondem kann den Teller so einstellen, daß das Niveau
der Granulatmasse an der Austrittsstelle tiefer als der Tellerrand liegt. Dadurch
besteht die Möglichkeit einer Unterbrechung des Austrages ohne Anhalten des Tellers
und auch ohne Veränderung der Schrägstellung desselben. Diese Unterbrechung kann
vielmehr in einfachster Weise durch kurzzeitiges Anhalten der Fördervorrichtung
erfolgen. Dadurch wird es möglich, ohne Unterbrechung des Misch- und Granuliervorganges
im Teller einem Wiegebehälter, einem Transportwagen, einem Kübelaufzug od. dgl.
das Granulat zuzuführen, wobei die kurzzeitige Unterbrechung des Austrages über
eine Waage oder eine Transportvorrichtung vollautomatisch gesteuert werden kann.
Die portionsweise, automatisch gesteuerte
Entnahme des Fertiggranulates
ist sehr wichtig bei Beschickung nachgeschalteter, periodisch arbeitender Anlagen,
z. B. bei Befüllung von Formen mit granulierter Stampfmasse, Beschicken von periodisch
arbeitenden Trocken- und Brennanlagen usw. Das gleiche gilt bei periodischer Zusetzung
bestimmter Behandlungsgase oder -Aüssigkeiten zu der Granulatmasse. Die Beschickung
bei Unterbrechung der Austragung braucht nicht unterbrochen werden, wodurch natürlich
die gesamte Steuerung der Beschickungsanlage und deren Ausbildung wesentlich vereinfacht
werden.
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Auch kann, wenn nicht mit Überlauf gearbeitet wird, die Beschickung
des Tellers überhaupt periodisch erfolgen, wozu man eine Ein- oder Mehrkomponentenwaage
benutzen und auf eine vollkontinuierliche Beschickung verzichten kann. Bekanntlich
kann bei der portionsweisen Beschickung eine wesentlich größere Genauigkeit der
Rezeptur eingehalten werden, und die hierzu erforderlichen vollautomatischen Einrichtungen
sind auch wesentlich einfacher und billiger als kontinuierlich arbeitende Bandwaagen
od. dgl. Die gesamte Anlage kann in sehr einfacher Weise derart gesteuert werden,
daß der Wiederanlauf der Fördervorrichtung nicht gleichzeitig mit der Beendigung
des Rohstoffzulaufes, sondern mit einer gewissen Verzögerung erfolgt, damit vor
dem Wiederbeginn der Austragung zunächst eine gute Verteilung und Mischung des eingebrachten
Materials gewährleistet ist.
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Bei dieser periodischen Arbeitsweise treten, im Gegensatz zu anderen
periodisch arbeitenden Maschinen, durch die portionsweise Beschickung und Entnahme
keine Zeit- und Leistungsverluste ein, weil die Maschine ja ununterbrochen weiterarbeitet
und lediglich der Austrag kurzzeitig gestoppt wird, um das Arbeiten des Granulators
den jeweiligen Betriebsverhältnissen anzupassen.
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Man kann den erfindungsgemäßen Schrägtellergranulator wahlweise auch
als Mischgerät verwenden, wozu er dann mit entsprechenden Mischwerkzeugen versehen
sein muß, die natürlich so ausgebildet sind, daß sie beim Granuliervorgang nicht
stören. In diesem Falle wird eine Einrichtung zur Drehrichtungsumkehr des Rechenantriebes
und zweckmäßig auch zur Drehzahlverstellung dieses Antriebes vorgesehen. Der erfindungsgemäße
Rechen fördert dann den Mischprozeß, stört die Absonderung eines Grobanteils, soweit
ein solcher vorhanden ist, und gestattet die Einhaltung ganz bestimmter Verweilzeiten
des Mischgutes im Teller. Auch beim Mischen kann das Gerät dann beliebig entweder
kontinuierlich oder aber periodisch arbeiten. Bei periodischen Mischarbeiten erfolgt
die Entleerung dann entweder durch Senkrechtstellen des Tellerbodens oder durch
eine in der Tellermitte eingebaute Entnahme- und Verschlußvorrichtung bekannter
Art.
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Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Austragvorrichtung für
einen Schrägtellergranulator ist in der Zeichnung dargestellt, die eine perspektivische
Ansicht der Vorderseite des Schrägtellergranulators darstellt.
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Der Schrägteller besteht aus dem Boden 1 und der Seitenwand 2. Er
kann mit einem feststehenden Deckel 3 versehen sein, der sich über etwa 270° Umfangswinkel
erstreckt und nur den Bereich der später zu beschreibendenAustragvorrichtung frei
läßt.
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Der Teller ist beispielsweise mittels eines hydrau-
lischen Zylinders
um eine horizontale Achse schwenkbar, um ihn in jede beliebige Schräglage bringen
zu können. Die möglichen Betriebsstellungen bewegen sich in einem Bereich von 45
bis 600, jedoch ist der Teller zwecks vollständiger Entleerung auch auf 900 verschwenkbar.
Der Antrieb des Tellers erfolgt z. B. über Getriebemotoren. In dem durch die Schrägstellung
obenliegenden Bereich des Schrägtellers 1, 2 befindet sich ein (nicht dargestelltes)
Mischgerät, z. B. in Form umlaufender, angetriebener Mischschaufeln, die von einem
Elektromotor 8 aus angetrieben werden. Dieser Elektromotor und die Mischvorrichtung
werden von einem Arm 9 getragen, der an dem mit dem Teller um dessen Schwenkachse
verschwenkbaren Unterrahmen des Tellers befestigt ist. Dieser Arm 9 trägt auch den
feststehenden Deckel 3 und außerdem einen feststehenden, mit der Mittellinie des
Schrägtellers 1, 2 fluchtenden Zapfen 10. Auf diesem Zapfen 10 ist eine Hülse 11
in der Höhe und in Umfangsrichtung einstellbar angebracht, die einen radial verlaufenden
Arm 12 trägt. Auf diesen Arm 12 ist eine weitere Hülse 13 in radialer Richtung verschiebbar
angeordnet, die in jeder beliebigen Einstellung festgestellt werden kann. Diese
Hülse 13 trägt den Antriebsmotor 14 und das Untersetzungsgetriebe 15 für einen Rechen
16, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Reihen von Zinken aus einem
elastischen Material, wie z. B.
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Stahldraht, trägt. Dieser Rechen wird durch geeignete Einstellung
seiner Lage in radialer Richtung, in Umfangsrichtung, in der Höhe und in der Lage
seiner Drehachse zum Tellerboden 1 so eingestellt, daß er im Bereich der Zone liegt,
an der die größten Granulate an die Oberfläche des Tellerinhaltes treten, und daß
er diese größten Granulate über den Rand der Tellerwandung 2 nach außen aus dem
Teller herausfördert. Im Bereich der Auswurfzone des Rechens 16 kann ein Trichter
17 vorgesehen sein, der zu einer nur schematisch angedeuteten Transportvorrichtung
18 zum Abtransport der fertigen Granulate führt.
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Die Beschickung des Schrägtellers 1, 2 erfolgt bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel durch einen tJberleitkanal 19, der durch eine Öffnung 20 im
Deckel 3 hindurchgeführt ist. Zur staubdichten Verbindung des Überleitkanals 19
mit dem Deckel 3 kann ein Faltenbalg vorgesehen sein. Um den Oberleitkanal 19 aus
dem Schrägteller 1, 2 herausbewegen zu können, wenn der Teller in die größte Schräglage,
z. B. 900, geschwenkt werden soll, ist der Uberleitkanal 19 um eine horizontale
Achse schwenkbar aufgehängt. Um ein schnelles Entweichen der Luft bei Füllung des
Tellers zu gewährleisten, kann in dem Deckel 3 ein Entlüftungsstutzen 22 vorgesehen
sein.
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Die Zinken des Rechens 16 sind in Länge und Durchmesser so bemessen,
daß sie durch die Schöpfarbeit ähnlich einer Stimmgabel in Schwingung geraten..
Damit erreicht man das Ablösen von zur Krustenbildung neigenden Materialien von
den Rechenzinken. Falls dies in Einzelfällen nicht für die Reinigung der Rechenzinken
ausreichend sein sollte, kann man, wie schon erwähnt, eine besondere, feststehende
Anschlagleiste für die Zinken vorsehen.
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Zur Anpassung des Arbeitens des Rechens 16 an unterschiedliche Betriebsbedingungen,
insbesondere Materialien und gewünschte Granulatgrößen, kann man eine Einrichtung
zur Verstellung der Drehzahl des Antriebes des Rechens 16 vorsehen, die entweder
aus
einer Umschaltung des Rechenantriebsmotors 14 oder aus einem umschaltbaren Getriebe
15 bestehen kann.