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Viele gewerbliche Herstellungsverfahren befassen sich mit der Fertigung
beachtlicher Stoffmengen in Form von feinem Staub. Es ist aber meist unmöglich,
solche Stoffe zu verwenden, ohne sie vorher zu granulieren.
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Um Feinkörper allmählich durch einen Rollvorgang zu Kügelchen oder
Kugeln miteinander zu verbinden, müssen die vielen Veränderlichen des Arbeitsvorganges
auf die günstigsten Werte eingestellt werden. Zu diesen Veränderlichen gehört die
Verweilzeit in einer gegebenen Maschine, welche abhängt von dem Gefälle und dem
Förderungsmaß, der Umlaufszahl der Maschine in der Minute, der Vorbereitung der
Mischung vor der Granulierung und der richtigen Ausbildung der Maschine, um die
beste Wirkung zu erhalten.
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In einer gegebenen Maschine ist die Verweilzeit bei einer gegebenen
Aufgabemenge abhängig von dem Gefälle in der Maschine. Für eine gegebene Maschine
mit gleichbleibendem Gefälle verändert sich die Verweilzeit umgekehrt zu der Aufgabemenge.
Eine lange Verweilzeit ist wünschenswert, weil dadurch die Größe der Granalien erhöht
werden kann. Wenn aber Kügelchen von bestimmter Größe gewünscht werden, ist es notwendig,
das Gefälle der Maschine entsprechend einzustellen, so daß die Verweilzeit festgelegt
wird.
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Die Drehgeschwindigkeit der Maschine muß ebenfalls für ein richtiges
Arbeiten genau eingestellt werden. Die Wände müssen mit einer Geschwindigkeit umlaufen,
welche ein Rollen des Arbeitsstoffes bewirkt, um dadurch das ständige Wachsen der
Kugeln oder Kügelchen durch Aufnahme von Staubteilchen herbeizuführen, wenn die
Kugeln durch das feinverteilte Ausgangsmaterial rollen.
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Bekannt ist bereits eine Vorrichtung zur Bildung von Kügelchen mit
Hilfe eines Granuliertellers mit schräger Drehachse, dessen Öffnung durch kegelstumpfartige
Ausbildung der Seitenwand in der Nachbarschaft der Öffnung einen kleineren Durchmesser
aufweist als dessen Boden. In diesem bekannten Fall war der weitaus überwiegende
Teil des Gefäßes zur Aufnahme des Gutes zylindrisch ausgebildet. Dies ist aber für
den Rollvorgang sehr ungünstig. In solchem Fall bilden sich nämlich die Kügelchen,
und zwar mit vergleichsweise nur kleinem Durchmesser, nur auf der Oberfläche des
Ausgangsmaterials und dicht vor der Austrittsöffnung. Als Ursache darf angenommen
werden, daß bei einem Zylinder alle Teilchen gleichmäßige Umfangswege durchlaufen
und daher innerhalb der Masse wenig oder garnicht gegeneinander verschoben werden
und daher auch nur eine geringe Anregung zur Kügelchenbildung erfahren.
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Die Erfindung ergibt eine wesentlich gesteigerte Kügelchenbildung.
Sie betrifft einen Granulierteller mit schräger Drehachse, dessen Öffnung durch
kegelstumpfartige Ausbildung der Seitenwand im Bereich der Öffnung einen kleineren
Durchmesser aufweist als dessen Boden, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die kegelstumpfartig
ausgebildete Seitenwand des Granuliertellers schon am Boden des Gefäßes ansetzt.
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Dadurch erleiden die einzelnen Teilchen bei ihrem Wege vom Boden
zur Öffnung eine dauernde Umfangsverschiebung gegeneinander und daher eine ein stärkeres
Rollen auslösende, kapillare und molekulare Kontaktwirkung zwischen eng benachbarten
Oberflächen,
die zur schnelleren, intensiveren Kügelchenbildung führt.
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Das engere Ende des Kegelstumpfkörpers ist offen zum Austragen der
Kügelchen. Der ankommende Aufgabestrom tritt durch die Mitte der Öffnung mit Hilfe
eines Förderers ein. Der Granulierteller arbeitet zweckmäßig in bekannter Weise
mit einem Winkel der Drehachse von 15 bis 350 gegenüber der Waagerechten, ein vorzugsweiser
Wert sind 250, wobei das Verhältnis der Seitenwandhöhe zum kleineren Durchmesser
des offenen Endes und zum größeren Durchmesser der Grundfläche 0,35 bis 0,80 : 1,0
: 0,50 bis 0,90 beträgt. Vorzugsweise ist dies Verhältnis etwa 0,6: 1,00: 0,75.
Der Winkel, welchen die Seiten des Kegelstumpfes mit der Grundfläche desselben bilden,
sollte über etwa 700 liegen und beträgt vorzugsweise etwa 780.
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An der Austragsseite des Tellers sind zweckmäßig zwei konzentrisch
angeordnete, kraftschlüssig mit dem Teller verbundene und konisch ausgebildete Siebe
vorgesehen, die ihrerseits konzentrisch von einem mit dem Teller kraftschlüssig
verbundenen konischen Hebekegel mit Ringflansch und im wesentlichen radialen Hebeleisten,
die mit einer Rutsche und dem Aufgabeförderband zusammenarbeiten, umgeben sind.
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Der erwähnte Hebekegel dient dazu, um die übergroßen und die zu kleinen
Teilchen, wenn sie im unteren Teil der Anordnung vom jeweiligen Sieb abrollen, aufzunehmen.
Der Hebekegel hat ein Gefälle zwischen 25 und 750 und ist mit Hilfe der radialen
Hebeleisten in der Lage, die aufgenommenen Teilchen anzuheben und in eine Rutsche
fallen zu lassen, die sie zum Aufgabeförderer führt, von wo sie zurück in den Granulierteller
gelangen.
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Zweckmäßig ist der Hebekegel konzentrisch von einem konisch ausgebildeten,
mit dem Teller kraftschlüssig verbundenen und mit Warmluft beaufschlagten Trockensieb
umgeben, von dem aus die Fertiggranulate abgeführt werden.
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Ein Heißluftkanal führt die warme bzw. heiße Luft in oder durch das
Trockensieb, um wenigstens teilweise die Kügelchen zu trocknen, bevor sie ausgetragen
werden.
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Die Abmessungen des Granuliertellers sind genau passend für die Bildung
gleichförmiger Kügelchen und so gewählt, daß sie eine bessere Rollwirkung erzeugen,
als sie in anderen bekannten Granuliervorrichtungen möglich ist. Der Kegelstumpf
mit dem engen Austragsende hält größere Mengen des Gutes fest, als es bei anderen
ähnlichen Einrichtungen möglich ist, mit der Folge einer längeren Verweilzeit gegenüber
anderen Vorrichtungen gleicher Größe.
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Die große verarbeitete Gutmenge ergibt eine große Guttiefe, wodurch
die Häufigkeit der Berührungen und der Druck auf die Granalien erhöht werden. Es
werden dadurch bei höherem Durchsatz sehr feste Granalien erhalten.
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Weiterhin ist keine hohe Fliehkraft erforderlich, um die Teilchen
am Abwärtsgleiten zu hindern.
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Daher braucht die Umfangsgeschwindigkeit des Tellers nur etwa den
halben Wert der bei anderen Granuliereinrichtungen üblichen Drehgeschwindigkeit
zu besitzen.
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Die gewünschte Kügelchengröße kann durch die konischen Siebe bestimmt
werden. Der Teller führt jedoch zu sehr gleichmäßigen Kügelchen von durchweg der
gewünschten Größe, ohne einen wesentlichen
Anteil von Unter- oder
Überkorn. Die Kügelchengröße kann gesteuert werden durch geringfügige Änderungen
des Gefälles, der Geschwindigkeit, Materialmenge usw.
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Der Granulierteller wird an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Granuliertellers, F i g. 2 einen
Schnitt des Tellers entlang den Linien 2-2 der Fig. 1.
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Der Granulierteller 10 hat die Gestalt eines Kegelstumpfes, wobei
die Rückwand 12 den Boden bildet und die Seitenwand mit 14 bezeichnet ist. Ein Förderband
16 liefert das Ausgangsmaterial für den Granulierteller 10. Wenn diesem Ausgangsmaterial
zugeführt ist, wird er durch geeignete Mittel, wie z. B. die Antriebsmittel 18 und
die Antriebswelle 20, gedreht, die ihrerseits durch einen Motor 21 mit veränderbarer
Geschwindigkeit angetrieben ist.
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Wenn der Granulierteller umläuft, werden Kügelchen gebildet, die
entlang der Wand 14 des Tellers 10 aufwärts rollen und sich über die Öffnung des
Tellers auf ein konisches Sieb 22 entladen, das an der Öffnung 15 des Tellers 10
befestigt ist. Die Stränge des Siebes 22 haben einen solchen festgelegten Abstand
voneinander, daß Kügelchen von größerem als dem festgelegten Durchmesser auf dem
Sieb verbleiben und in den Hebekegel 24 gefördert werden. Der Hebekegel 24 ist am
Ende offen und ist konisch ausgebildet. Das engere Ende des Hebekegels 24 ist auf
den Teller 10 zu gerichtet, und sein Boden ist mit einem einwärts gerichteten Umfangsflansch
versehen, um den gesamten in den Hebekegel fallenden Stoflanteil zu erfassen. Hebeleisten
28 sind am Umfang des Hebekegels an der Verbindungsstelle zwischen dem Hebekegel
24 und seinem Flansch 26 im Abstand voneinander angeordnet.
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Wenn Teilchen in den Kegel 24 fallen, rollen sie, bis sie die Hebeleisten
28 erreichen, durch welche sie bis kurz vor den oberen Wendepunkt gehoben werden
und in die Rutsche 30 fallen, welche sie zurück auf das Förderband 16 führt, von
dem sie zum Teller 10 zurückgefördert werden.
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Kügelchen mit kleinerem Durchmesser fallen durch das Sieb 22 auf
ein zweites konisches Sieb 32.
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Dieses enthält gewundene Stränge mit festgelegtem, jedoch geringerem
gegenseitigem Abstand gegenüber den Strängen des Siebes 22. Feinstoffe treten durch
beide Siebe 22 und 32 und fallen in den Hebekegel 24, wo sie zusammen mit dem Überkorn
zurückgeführt werden. Kügelchen mit dem gewünschten Maß zwischen den Durchlaßwerten
der Siebe 22 und 32 fallen durch Sieb 22 und werden von Sieb 32
aufgehalten. Diese
Kügelchen rollen auf ein Trockensieb 34, das in üblicher Art konstruiert ist. Von
Sieb 34 werden die Partikeln auf das Förderband 36 befördert, welches sie zur weiteren
Verarbeitung führt.
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Dem Trockensieb 34 wird Warmluft zum oder durch dasselbe hindurchgeführt.
Die Warmluft wird in geeigneter Weise durch ein Gebläse 38 und eine Heißluftleitung
40 geführt. Alle Teile des Tellers laufen zusammen um, wenn der Teller 10 mit Hilfe
des Antriebes 18 gedreht wird. Der Hebekegel 24 läuft auf einer Laufrolle 42, und
das Ganze wird getragen von Stützen 44 und 46. Rolle 42 kann auch angetrieben sein.
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Um die Bildung der Kügelchen zu unterstützen, können in bekannter
Weise Wassersprüher im Teller 10 angeordnet sein. Die Teilchen auf dem Aufgabeförderer
16 durchlaufen Brechrollen 17, die etwas enger eingestellt sind als das festgelegte
Höchstmaß, wodurch Übermaßteilchen zerbrochen werden.