DE1531857A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Foerdern pulverfoermiger Feststoffe - Google Patents

Description

Anmelderin:

Columbian Carbon Company 380 Madison Avenue New York, N.Y., V.St.A.

Stuttgart, den-28. Juni 1967 P 1611 X/kg

Verfahren und Vorrichtung zum Fördern pulverförmiger Peststoffe

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Förderung trockener, pulverförmiger Peststoffe und insbesondere auf ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Fördern von trockenem kondensiertem Rußpulver.

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Der hier benutzte Ausdruck "kondensiertes Rußpulver" bezieht sich auf Ruß in fein verteilter, flockiger Form, der nicht von einem Gas mitgeführt wird, wie bei einem Aerosol, der jedoch selbst genügend Gas mitführt, um ein frei fließendes Pulver zu ergeben. Kondensiertes Rußpulver unterscheidet sich demnach sowohl vom Pulver in Aerosol-Form wie auch von Granulaten, die durch eine gewollte Zusammenballung von Pulverteilchen erzeugt werden.

Im wesentlichen trockene kondensierte Rußpulver weisen einen Feuchtigkeitsgehalt auf, der unter dem liegt, der ein Zusammenbacken bewirkt oder aus dem Pulver eine Paste oder einen Schlamm macht. Derartige, im wesentlichen trockene kondensierte Rußpulver fallen üblicherweise bei der Herstellung von Ruß an, wenn die Rußteilchen aus einem Aerosol in Zyklonen, Beutelfiltern oder anderen geeigneten Trenneinrichtungen abgeschieden werden. Nach der Abscheidung kann das kondensierte Pulver in einem Behälter, beispielsweise einem Zwischentank oder Vorratsbunker gelagert werden, ehe es verpackt oder einer weiteren Verarbeitung zugeführt wird.

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Die Förderung und Messung solcher praktisch trockener kondensierter Rußpulver ist mit wohl bekannten Schwierigkeiten verknüpft. Beispielsweise kann das Material im Auslauftrichter eines Behälters Brücken bilden, wodurch das schwerkraft bedingte Hinfließen zu einem Auslaß unterbrochen wird, durch den das Pulver einer Meßoder Fördervorrichtung zugeführt wird. Die Erhaltung einer ständig gesteuerten Zuliefermenge ist deshalb schwierig zu erreichen.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten sind vielfältige Vorrichtungen benutzt worden, wie Förderschnecken, einstellbare Gurtförderer und vielfältige Typen von Pumpen, einschließlich Schraubenpumpen. Diese Einrichtungen haben vor allem bei der Steuerung der Zuliefermengen nicht voll zufriedengestellt. Das ist teilweise bedingt durch die stetige Änderung der Dichte des Pulvers, wenn sich die angelagerte Luft ablöst. Das ist ferner bedingt durch die Tendenz mancher Pulver, wie eine Flüssigkeit zu fließen, wenn sie gut fluidisiert worden sind, oder umgekehrt überhaupt nicht ohne Brückenbildung zum Fließen zu bringen sind, wenn sie nicht fluidisiert worden sind. Deshalb war es bisher erforderlich, kondensierte Pulver vor der Förderung durch übliche Leitungen

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in die Aerosol-Form zu überführen. In kondensiertem Zustand konnten sie nicht mittels Pumpen oder durch Leitungen gefördert werden, ohne daß häufige Verstopfungen im Leitungssystem oder in der Pumpe selbst auftraten. Die Herstellung und die Förderung von Aerosolen ist wegen der erforderlichen teureren und aufwendigeren Ausrüstung unerwünscht.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und verbesserte Vorrichtungen zur Förderung von kondensiertem Rußpulver zu schaffen, die es möglich machen, die bisher erforderliche Überführung des kondensierten Rußpulvers in die Aerosol-Form zu vermeiden. Die Erfindung soll es ermöglichen, einen ständig gesteuerten Pulverfluß einzuhalten und die Neigung des Pulvers zur Brückenbildung und zur Verstopfung auf ein Minimum zu reduzieren.

Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale

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können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Pumpe zur Förderung im wesentlichen trockenen kondensierten Rußpulvers,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Erzeugen von Rußtabletten unter Benutzung der in Fig. 1 dargestellten Pumpe als Dosierpumpe zur Förderung des Pulvers von einem Vorratsbehälter zu einer Tablettiermaschine,

Fig. 3 Diagramme der der Tablettiermaschine zugeführten Flüssigkeit als Funktion der Zeit bei Benutzung der Membranpumpe nach Fig. 1 (Linie A) und einer Förderschnecke (Linie B) als Fördereinrichtung für das. Rußpulver und

Fig. 4 Diagramme der Temperatur der einem Trommeltrockner entnommenen Tabletten als Funktion der Betriebszeit bei Verwendung der Membranpumpe nach Fig. 1 (Linie C) und einer Förderschnecke (Linie D) als Fördereinrichtung für das Rußpulver.^{909 8} ^ 3 / 0 8 5 4

Nach der Erfindung wird ein Quantum im wesentlichen trockenen kondensierten Rußpulvers in eine geschlossene Kammer durch eine an der Kammer vorgesehene Einlaßöffnung angesaugt, die Einlaßöffnung danach dicht abgeschlossen und das Pulver als quasi-flüssiger Strom durch eine Auslaßöffnung mittels mechanischer Verdrängungseinrichtungen, die eine kräftige und zwangsläufige Entfernung des Pulvers aus der Kammer bewirken, ausgestoßen. Anschließend wird der Kammerauslaß dicht abgeschlossen und ein neues Quantum Rußpulver in die Kammer eingesaugt. Durch fortlaufende Wiederholung der Ansaug- und Ausstoßvorgänge kann an der Kammereinlaßöffnung ein pulsierender Sog zum Hereinziehen von Pulver in die Kammer erzeugt werden. In gleicher Weise kann Rußpulver in trockener, quasi-flüssiger Form durch die Kammerauslaßöffnung als pulsierender, unter Druck stehender Strom ausgestoßen werden. Durch die vorliegende Erfindung wird ein gleichmäßigerer Pluß von Rußpulver erzielt als er durch die seitherigen Einrichtungen erreichbar war, die anfällig sind gegen Brückenbildung des nicht fluidisierten, also nicht rieselfähig gemachten Pulvers und gegen Verstopfungen des Fördersystems. Durch den pulsierenden Sog kann eine Brückenbildung vermieden werden, wie sie

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sich beispielsweise dann ergibt, wenn allein die Schwerkraft den !Transport des Pulvers von einem Vorratsbehälter in ein Fördersystem bewirken soll. Gleichzeitig verhindert die Pumpe durch die zwangsläufige Verdrängung einen freien Durchfluß leicht fließenden Materials durch die Pumpe. Ferner hat sich herausgestellt, daß es die vorliegende Erfindung ermöglicht, den quasi-flüssigen abfließenden Strom durch ein erstaunlich enges Leitungssystem zu fördern, das schnell und billig errichtet werden kann.

Bei einer Ausführungsfqrm der Erfindung werden die Ansaug- und Ausstoßdrücke in einer Pumpenkammer mittels eines mechanischen Verdrängers erzeugt, der in der Kammer so angeordnet ist, daß er sich vor und zurück bewegen kann. Der mechanische Verdränger kann beispielsweise von einer flexiblen'Membran gebildet werden, die das eine Ende des geschlossenen Kammerraumes dicht abschließt und die so ausgebildet ist, daß sie im Innenraum der geschlossenen Kammer vor und zurück schwingen kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kammereinlaß- und -auslaßöffnungen für den Stoff der Innenseite des mechanischen Verdrängere gegenüberliegend angeordnet; eine der öffnungen iBt ringförmig ausgebildet, während die andere im Zentrum der ersten angeordnet ist.

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Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können zweckmäßig so ausgelegt Hein, daß pulsierende Ansaug- und Ausstoßdrücke'mit bei jedem Arbeitsspiel reproduzierbaren Werten geliefert werden. Deshalb kann die erfindungsgemäße Einrichtung zur volumetrischen Einspeisung von Rußpulver bei Verfahrensvorgängen benutzt werden, die einen praktisch gleichförmigen Zufluß an Rußpulver erfordern. Beispielsweise werden bei der Naßherstellung von Tabletten aus Rußpulvern die Steuerung des Herstellungsverfahrens und die Qualität der sich ergebenden Tabletten durch die vorliegende Erfindung wesentlich verbessert.

Zur vollständigen Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird anschließend eine Ausführungsform unter bezug auf die zugehörige Zeichnung erläutert. In Fig. 1 wird eine geschlossene Pumpenkammer 1 von der Innenwand 2 eines zylindrischen Pumpengehäuses 3, der Innenfläche eines mechanischen Verdrängers 4 und den Oberseiten eines zu einem Einlaßventil 7 gehörenden flexiblen Ringes 5 und einer zu einem Auslaßventil 8 gehörenden Dichtscheibe 6 begrenzt.

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Der- Verdränger 4 besteht aus einer flexiblen Gummimembran 9» einer Kolbenplatte 10 und einer Klemmplatte 11. Die Kolbenplatte 10 und die Klemmplatte 11 sind miteinander durch Bolzen 12 verbunden und klemmen die Membran 9 in einer solchen Weise sicher fest, daß sie sich bei der Auf- und Abbewegung einer Kolbenstange 13 biegen kann. Der äußere Rand der Membran ist an einer Anlagefläche 14 des Pumpengehäuses 3 mittels eines Klemmringes 15 dicht befestigt, der durch Klemmstücke 16 und in am Pumpengehäuse 3 befestigte Aufnehmer 18 eingeschraubte zugehörige Bolzen 17 angepreßt wird.

Unter der Pumpenkammer 1 ist eine ringförmige Materialeinlaßöffnung 19 vorgesehen, die von einem inneren Zylinder 20, einem äußeren Zylinder 21 und einem Bodenteil 22 begrenzt wird. Das in die Pumpe hereingezogene Material tritt durch eine Leitung 23 in den ringförmigen Einlaß 19 ein und strömt durch das Einlaßventil 7 in die Pumpenkammer 1. Konzentrisch in der ringförmigen. Materialeinlaßöffnung 19 ist eine Materialauslaßkammer 24 vorgesehen, die von der Innenwand des inneren Zylinders und einer Endplatte 25 begrenzt ist. Das von der Pumpe ausgestoßene Material verläßt die Kammer 1, strömt durch das Auslaßventil 8 in die Auslaßkammer 24 und verläßt darauf die Pumpe durch eine Leitung 26.

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Das Einlaßventil 7 ist im wesentlichen ein Rückschlagventil und besteht aus dem flexiblen, zweckmäßigerweise aus Gummi angefertigten Ring 5» einem Ventilring 27 und einer ebenfalls ringförmigen Dichtung 28. Der innere Rand des flexiblen Ringes wird am Ende des inneren Zylinders 20 durch einen Klemmring 29 und zugehörigen Bolzen 30 in seiner Lage gehalten. Der ringförmige Ventilring 27 ist an der Unterseite des flexiblen Ringes 5 mittels eines Klemmringes 31 und zugehöriger Bolzen 32 befestigt. Die ringförmige Dichtung 28 ist unterhalb des Ventilringes 27 vorgesehen, um eine vollständige und gleichmäßige Berührung zwischen ihren einander gegenüberliegenden Oberflächen zu erzielen, wenn das Einlaßventil geschlossen ist. Bei der in der Zeichnung dargestellten Anordnung öffnet das Einlaßventil, wenn der Verdränger 4 schnell in Richtung vom flexiblen Ring 5 weg nach oben gezogen wird und so einen Unterdruck in der Kammer 1 erzeugt. Der im ringförmigen Einlaß 19 herrschende höhere Druck biegt den flexiblen Ring 5 nach oben und hebt den Ventilring 27 von der Dichtung 28 ab, wodurch eine Einlaßöffnung zur Pumpenkammer 1 geschaffen wird. Da der Ventilring und die Dichtung ringförmig sind, erstreckt sich die Einlaßöffnung rings um den Boden

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der Pumpenkammer 1 herum und ist infolgedessen ringförmig. Das Einlaßventil ist geschlossen, wenn der Druck in der Kammer 1 größer ist als im Einlaß 19 oder wenn zwischen diesen beiden Räumen kein Differenzdruck herrscht. Deshalb schließt das Ventil 7, wenn der Verdränger 27 nach unten in Richtung auf den flexiblen Ring 5 bewegt wird und bleibt geschlossen, wenn der Verdränger ruht.

Das mit 8 bezeichnete Auslaßventil ist ebenfalls im wesentlichen ein Rückschlagventil und besteht aus einem ringförmigen Ventilsitz 33 t einer Dichtung 6, einer rückwärtigen Stützscheibe 34 mit einem Ansatz 35 zur Führung einer Feder 36 und einem Federsitz 37, der an einer Stange 38 zur Einstellung der Federspannung befestigt ist, die in einer Führung 39 axial verschiebbar angeordnet ist. Der Ventilsitz 33 umgibt eine zentrale öffnung einer starren ringförmigen Platte 40, die an dem Zylinder 20 mittels des Klemmringes 29 und der Bolzen 30 befestigt ist. Die Dichtungsscheibe 6 wird von der Stützscheibe' 34 versteift und ist mit ihr durch Bolzen und Scheibe 41 verbunden. Bei der in der Zeichnung dargestellten Anordnung öffnet das Auslaßventil, wenn der

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Verdränger nach unten in Richtung auf die Dichtung 6 bewegt wird und in der Kammer 1 einen Druck erzeugt. Dadurch wird die Dichtungsscheibe 6 des Auslaßventils vom Ventilsitz 33 abgehoben, sobald der Druck in der Pumpenkammer 1 größer ist als die Anpreßkraft der Feder 36, die die Dichtung nach oben drückt, so daß sich zwischen der Dichtungsscheibe 6 und dem Ventilsitz 33 eine Auslaßöffnung zum Auslassen des Materials aus der Pumpenkammer 1 bildet. Das Auslaßventil schließt, sobald der Verdränger 4 von der Dichtungsscheibe 6 wegbewegt wird, so daß in der Kammer 1 ein Unterdruck erzeugt wird, da die Dichtung von der Feder 36 an den Ventilsitz 33 zur Anlage gebracht wird. Außerdem bleibt das Auslaßventil geschlossen, solange der Verdränger sich nicht bewegt.

Die erwähnten Ventilringe, -sitze und -dichtungen sind vorzugsweise mit einer ebenen Auflagefläche von ringförmigem Querschnitt versehen. Die Ventilringe und -sitze sind vorzugsweise mit einer kegelig verlaufenden Seitenwand versehen, die sich in Richtung von der die Dichtung berührenden Oberfläche hinweg erstreckt. Vorzugsweise haben die die Dichtungen berührenden Oberflächen der

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Ventilringe und -sitze die Form eines im Querschnitt schmalen Ringes, da die Neigung von Ruß, auf den sich berührenden Oberflächen zusammenzubacken, durch eine Verkleinerung der Berührungsflächen stark verringert wird. Geeignete Ventilringe, -sitze und -dichtungen können aus hartem Metall bzw. Gummi bestehen} natürlich können auch andere Konstruktionen und Materialien verwendet werden.

Um den Pumpenwirkungsgrad auf ein Optimum zu bringen, kann die auf die Dichtungsscheibe 6 einwirkende Kraft durch Einstellen der Länge der Feder 36 reguliert werden. Das wird erreicht durch Drehen der Stange 38 in einer Mutter 42, die an der Endplatte 25 befestigt ist, wodurch der Federsitz 37 nach oben oder nach unten bewegt und die Länge der Feder 36 eingestellt wird, so daß sich die Höhe des Drucks zum Abheben der Dichtung vom Sitz entsprechend ändert. Ist einmal die Federlänge richtig eingestellt, dann wird ;}ede weitere Verschiebung der Stange 39 durch Anziehen der Sicherungsmutter 43 gegen die Mutter 42 verhindert.

Beim Pumpen von gewissen Sorten von Rußpulver erweist es sich gelegentlich als günstig, kleine Mengen eines

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chemisch inaktiven Gases intermittierend oder kontinuierlich in das Innere der Pumpe einzuleiten. Bei der in Fig. "![dargestellten Pumpe kann das Gas durch eine Leitung 44 eingespeist werden, die eine Ringleitung 45 mit einer Reihe von AuslaßÖffnungen 46 speist. Das Einleiten eines chemisch inaktiven Gases in die Pumpe soll das Rußpulver besser fließfähig halten, ohne ein Aerosol zu bilden; das Gas kann auch in kräftigen Stößen eingeführt werden, um das Einlaß- und das Auslaßventil von Ablagerungen zu reinigen, die dort angebacken sein können.

Zum Betrieb der Pumpe wird die Kolbenstange 13 mittels nicht dargestellter geeigneter Antriebseinrichtungen eine vorgegebene Strecke mit konstanter Hubzahl auf- und abbewegt. Dadurch ergibt sich eine Durchbiegung der Membran 9 und eine Vor- und Rückwärtsbewegung des Verdrängers innerhalb der Pumpenkammer 1, durch die in der Kammer abwechselnd Unter- und Überdruck erzeugt wird. Da der Hub des Verdrängers von Hub zu Hub konstant bleibt, werden auch von einem Hub zum nächsten die in der Pumpenkammer 1 erzeugten Unter- und Überdrücke reproduziert.

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Soweit gewünscht, können auch Vorrichtungen zur Verstellung der Hubzahl oder der Hüblänge vorgesehen sein, die jedoch hier nicht beschrieben zu werden brauchen, da sie dem Fachmann geläufig sind.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 wird bei der Aufwärtsbewegung des Verdrängers Pulver in die Pumpe eingesaugt. Die Leitung 23 ist mit einem Pulverspeicher verbunden, ao daß bei der Erzeugung eines Unterdrucks in der Kammer 1 das Einlaßventil 7 öffnet,und ein bestimmtes Quantum an Pulver wird in die Kammer gezogen.

Im weiteren Verlauf des Arbeitsspieles bewegt sich der Verdränger nach unten und es wird das Auslaßventil 8 durch den in der Kammer 1 erzeugten Druck geöffnet. Gleichzeitig schließt das Einlaßventil 7, um einen Rückfluß durch die Einlaßöffnunge zu verhindern. Die weitere Abwärtsbewegung des Verdrängers hält das Auslaßventil offen, so daß Material von der KammeraustrittsÖffnung in die Auslaßkammer 24 und schließlich durch die Leitung 26 ausströmt, die an die Stelle führt, zu der das Pulver gefördert werden soll. Bei der Aufwärtsbewegung

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des Verdrängers achließt das Auslaßventil und bleibt geschlossen, bis in der Kammer wieder ein Überdruck erzeugt wird, wodurch ein Rückströmen durch die Kammerauslaßöffnung vermieden wird.

Es ist ersichtlich, daß wiederholt aufeinanderfolgende Auf- und Abwärtsbewegungen des Verdrängers einen pulsierenden Sog am Pumpeneinlaß und ein pulsierendes Ausströmen am Pumpenauslaß bewirken, so daß sich eine pulsierende Pumpwirkung ergibt. Das sich ergebende Fließen des Pulvers zu und von der Pumpe ist überaus günstig zur Verhütung eines Verklumpens und einer Brückenbildung, die die Förderung unterbrechen könnten. Die erzeugten ^xPulsationen haben eine vibrationsartige Wirkung, die durch den ständigen Wechsel zwischen Unter- und Überdruck erzeugt wird.

Das Fließen des Pulvers durch die Pumpe selbet wird sehr erleichtert durch die Anordnung der Einlaß- und Auslaßöffnungen gemäß Fig. 1. Es ist ersichtlich, daß das Pulver in die Purcpenkammer bezüglich der Bewegung des Verdrängers axial eintritt und dann die Kammer in entgegengesetzter Richtung wieder axial verläßt, ohne daß

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sie unterhalb der Membran von einer Seite der Pumpenkammer zur anderen fließen müöate. Die Anordnung der KammereinlaB- und -auslaßöffnungen gegenüber der Stirnfläche des Verdrängers und die zueinander koaxiale Anordnung der öffnungen vermindert die Querbewegung des Pulvers während des Durchgangs durch die Pumpe. Diese Anordnung ermöglicht weiterhin, daß zugleich beide öffnungen, bezogen auf den verwendeten Verdränger eine maximale Größe haben können. Bei der in Pig. 1 dargestellten Pumpe sind die Einlaß- und Auslaßöffnungen zueinander koaxial und der Stelle maximaler Durchbiegung der Membran zentrisch gegenüberliegend angeordnet. Da der Auslaß sich iin Zentrum befindet, kann das Pulver durch den Auslaß unter kleinstmöglicher seitlicher Verschiebung des Pulvers ausgestoßen werden.

Obwohl die dargestellte Pumpe einen ringförmigen Kammereinlaß aufweist, in deren Zentrum der Auslaß angeordnet ist, kann diese Anordnung durch geeignete Änderung der Ventile auch umgekehrt werden. Ferner braucht der Verdränger nicht notwendigerweise als Membran ausgebildet zu sein, wie sie hier beschrieben wurde, sondern kann auch von einem Kolben, Balg oder ähnlichem gebildet werden.

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Die Rußfördermenge wird von einer Anzahl veränderlicher Paktoren bestimmt- Dazu gehören die Pumpengröße, die Arbeitsgeschwindigkeit und der Hub. Falls erwünscht, können die Förderströme von zwei oder mehr Pumpen zusammengeleitet werden, um den Materialfluß zu erhöhen.

In Fig. 2 ist ein Schema dargestellt, das ein Naßverfahren zur Herstellung von Tabletten aus Rußpulver veranschaulicht, bei dem die Pumpe nach Fig. 1 zur Förderung eines dosierten Stromes kondensierten Rußpulvers von einem Vorratstank zu einer Naß-Tablettier-Maschine benutzt wird. Aus einem Aerosol frisch kondensiertes Rußpulver wird durch eine Leitung 48 einem Vorratsbehälter 47 zugeführt. In dem Behälter wird das Pulver langsam mittels auf einer rotierenden Welle 50 befestigten Rührarmen 49 bewegt, um das Absetzen des Pulvers zu fördern. Eine Pumpe 51, deren Antriebseinrichtungen mit 51a bezeichnet sind, ist mit dem Tank 47 durch eine Einlaßleitung 53 und durch eine Auslaßleitung 54 mit einer Tablettiermaschine 52 verbunden. Die in dieser Maschine geformten Tabletten werden durch eine Leitung 55 einer

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Poliermaschine 56 und durch eine Leitung 58 einem hieran anschließenden Trockner-57 zugeführt. Die getrockneten Tabletten werden dem Trockner durch einen Auslaß 59 entnommen.

Die Tablettiermaschine 52 besteht im wesentlichen aus einem langen Rohr 60 mit einer axial verlaufenden, durch einen Antrieb 62 in Drehung versetzten Welle 61, die mit radial abstehenden Armen 63 versehen ist. Ein dosierter Strom einer Flüssigkeit, zum Beispiel von Wasser, öl oder einer wässrigen Lösung eines Binders für die Pulverteilchen, wird dem Rohr 60 durch eine Leitung 64 zugeführt. Es werden also dosierte Mengen von Rußpulver und Flüssigkeit der Naß-Tablettiermaschine in einem sorgfältig ausgewählten Verhältnis zugeführt, so daß sich Tabletten ergeben, deren Größe, Gestalt und Feuchtigkeitsgehalt den gestellten Forderungen entsprechen, wenn die Mischung von Pulver und Flüssigkeit im Rohr 60 gerührt wird. Schwankungen in der Zulaufmenge an Pulver oder Flüssigkeit können Tabletten mit ungeeigneter Form oder Größe ergeben, zu einem Verstauben oder Verschmieren der Tablettiermaschine oder zu einer Überlastung des

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Trockners wegen eines übermäßigen Feuchtigkeitsgehaltes der Tabletten führen·.

In der Poliermaschine 56 werden die feuchten Tabletten einer weiteren Behandlung zur Abrundung und Glättung unterworfen. Der Aufbau der Poliermaschine ist dem der Tablettiermaschine ähnlich, denn auch sie besteht im wesentlichen aus einem langen Rohr 67, das Rührarme 66 beherbergt, die an einer rotierenden Welle befestigt sind und von der Welle radial abstehen, die von einem Antrieb 68 angetrieben wird.

Der Trockner 57 dient zur Entfernung der in die Tabletten während deren Herstellung eingemischten Flüssigkeit, die im fertigen Erzeugnis unerwünscht ist» Eine längliche, sich horizontal erstreckende rotierende Trommel 69 wird äußerlich mittels heißer, von Brennern 70 erzeug« ten Gase erwärmt. Die Trommel 69 ist von einer isolierten Hülle 71 umgeben, die den Strom der heißen Gase in engem Kontakt mit deren Oberfläche um die Trommel herumleitet, bevor er durch einen Auslaßsohacht 72 entweicht, Das linke %näs 4er Trommel ist mit einer Haube 73 abgeschlossen, die den Tablettenaualaß 59 und eine Einlaßleitung

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zum Einleiten von Reinigungsgasen in das Innere der Trommel aufweist. Das rechte Ende der Trommel ist mit einer weiteren Haube 75 abgeschlossen, die einen Auslaß aufweist, durch den Flüssigkeitsdämpfe und Reinigungsgase aus dem Inneren der Trommel während der Trocknung entfernt werden.

In der Naß-Tablettiermaschine 52 sind das Rußpulver und die befeuchtende Flüssigkeit der Einwirkung der Arme 63 unterworfen, während die angefeuchtete Pulvermasse axial von links nach rechts wandert. Im Idealfall werden die Drehzahl der Welle 61 und die Zuliefermengen von Pulver und Flüssigkeit konstant gehalten, weil dann keine oder nur geringfügige Schwankungen in der Qualität der feuchten Tabletten auftreten, wenn einmal optimale Bedingungen eingestellt worden sind. Im praktischen Betrieb jedoch hat sich herausgestellt, daß die Regelung der Pulverzuflußmenge wegen der Probleme der Brückenbildung, Verstopfung und Änderungen in der Schüttdichte des Pulvers sehr schwierig ist. Daher war ein häufiges Nachstellen der Flüssigkeits-ZuIaufmenge'erforderlich, um die Änderungen in der Pulverzulaufmenge auszugleichen, weil

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sich diese sonst in entsprechenden Änderungen der Tablettenqualität auswirkten. Erfindungsgemäß dient * ' die Pumpe nach Fig. 1 als Dosierpumpe für den in die Naß-Tablettierma3chine eingeführten Strom an Rußpulver, wodurch die Regulierung der Flüssigkeits-Zulaufmenge sowohl im Ausmaß als auch in der Häufigkeit wesentlich verringert und damit Tabletten besserer Qualität erzeugt werden können.

Beispiel

Im wesentlichen trockener, frisch kondensierter Ruß von ISAF-Qualität wurde von einem Vorratsbehälter einer Naß-Tablettiermaschine entsprechend dem in Fig. 2 veranschaulichten Verfahren zugeführt, jedoch wurden zwei parallel geschaltete Pumpen anstelle einer einzigen verwendet.

Beide Pumpen waren im wesentlichen entsprechend Fig. aufgebaut und hatten einen inneren Kammerdurchmesser von 279 mm, einen ringförmigen Materialeinlaß von 146 mm Innendurchmesser und 248 mm Außendurchmesser und eine zylindrische Materialauslaßöffnung von 114 mm Durchmesser.

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AuJinduretaeggir des JSinlaßTentilringee betrug am tt&d der Inntndureßsießeer dep Auslaßventilsitzes 76 raw» P©r InneßäurPhpeseer der Einlaß- und Auslaß" leitungtn an der fmape tottrug 51 wu Pie Strecke, über Sie flit Membran in der itopenfcammer nin- und zurüa&bewegt WUPdP (Hub), betrug 76 min_f Pie Arbeitsgeschwindig-Jceit d©r fumpß betrug 90 Bube pro Minute, was für die fusptn eine lußförderpenge von ^twa 1039 fcg/n lur Iiuft&nlftg?rung a» das Su6pulyer vmrde der £uft in einer Menge vpn etwa 3,4 Fm A

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zu einer ^sg^fabiettieriaascnine geleitet, in die ©iß© wässrige Mßvmg τοη Bindermaterial in einer von 1,27 mVn {53$ i^lA) eingeführt wurde, Jn Ma§0hin§ wurden um gugpuiver und die Binderduröh Rühren atit§i»s»d#r verwischt, so daß sich Jabiitten bildeten, die anschließend poliert und getr©§knet wurden, so daß trockene Tabletten mit finem Ftushtifkeitiienslt yqu »öanetena 1 ßew.ji erhalte» wurden.

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Die Linie A der Fig. 3 zeigt, daß während einer Betriebsperiode von 24 Stunden kaum eine Nachregelung der Zuflußmenge an in die Naß-Tablerttiermaschine eingeführter wässriger Binderlösung erforderlich war. Die Linie B zeigt das Ausmaß der Nachregelung, die bei dem Versuch erforderlich war, bei Verwendung einer Förderschnecke zum Zuführen des Pulvers die gleichen Liefermengen für das Rußpulver und die Flüssigkeit zu erzielen. Mit dieser Förderschnecke war es nicht möglich, wegen Änderungen der Schüttdichte und von Brückenbildungen im Vorratstrichter einen konstanten Pulverzulauf zu erzielen. Die Schwankungen im Pulverzulauf hatten zur Folge, daß der Flüssigkeitszulauf häufig nachgestellt werden musste, um die Qualität der Tabletten beizubehalten.

In gleicher Weise zeigt die Linie C in Fig. 4 die Temperatur der Tabletten beim Austritt aus dem Auslaß des Trockners während derselben 24stündigen Betriebsperiode bei Benutzung der Membranpumpe zur Zufuhr des Pulvers zur Tablettiermaschine, während die Linie D die Temperatur der Tabletten am Auslaß bei Benutzung der vorher erwähnten Förderschnecke zeigt. Beim Trocknen von Ruß-

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tabletten wird die Tablettenqualität durch die Trocknungstemperatur beeinflußt, d.h. es kann die Oberflächenbeschaffenheit der Rußteilchen durch übermäßige Trocknungstemperaturen oder starke Temperaturechwankungen verändert werden. Da diese Oberflächenbeschaffenheit einen merklichen Einfluß auf die Eigenschaften von Verbindungen hat, in denen der Ruß verwendet wird, ist eine entsprechende Regelung der Trocknungstemperatur sehr wichtig. Ein Vergleich der Linien C und D ergibt, daß die günstigeren Trocknungsbedingungen bei Benutzung der Membranpumpe zum Zuführen des Pulvers zu der Tablettiermaschine vorlagen, da insgesamt eine niedrigere Trocknungstemperatur eingehalten wurde und geringere Temperaturschwankungen als bei der Benutzung der Förderschnecke auftraten.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß demgegenüber vielfältige Veränderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims (16)

Patentansprüche

1) Verfahren zum Fördern von kondensiertem Rußpulver, dadurch gekennzeichnet, daß ein Quantum von praktisch trockenem, kondensiertem Rußpulver durch eine Einlaßöffnung in eine Kammer (1) durch einen darin erzeugten Unterdruck eingesaugt wird, worauf ein mechanischer Verdränger (4) in der Kammer bewegt und dadurch ein Druck in der Kammer aufgebaut wird, der ein Schließen der Einlaßöffnung und ein öffnen einer Auslaßöffnung und weiterhin bewirkt, daß das Rußpulver als quasi-flüssiger Strom durch diese Auslaßöffnung ausgestoßen wird, daß anschliessend die Auslaßöffnung wieder geschlossen wird, ehe ein weiteres Quantum Rußpulver angesaugt wird, und daß diese Vorgänge wiederholt werden und auf diese Weise pulsierender Strom erzeugt wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kammer (1) ein mit dem Rußpulver chemisch nicht reagierendes Gas eingeführt wird, um den Gasgehalt des Pulvers zu erhöhen.

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3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsaugen des Rußpulvers in die Kammer und sein Ausstoßen aus der Kammer (1) durch Hin- und Herbewegen eines mechanischen Verdrängers (4) in der Kammer (1) bewirkt wird, wobei eine Bewegung des Verdrängers in der einen Richtung einen Unterdruck mnd in der anderen Richtung einen Überdruck ergibt.

4) Fördervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aie eine Kammer (1) mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung für das Rußpulver, einen in der Kammer (1) hin- und herbewegbaren Verdränger (4), eine Einrichtung zum öffnen der Einlaßöffnung bei Bewegung des Verdrängers (4) in der einen Richtung und zum Schließen der Einlaßöffnung bei entgegengesetzt gerichteter Bewegung des Verdrängers (4) und eine Einrichtung zum Schließen der Kammerauslaßöffnung bei Bewegung des Verdrängers (4)'in der Richtung, bei der die Einlaßöffnung geöffnet wird, und zum öffnen der Auslaßöffnung bei hierzu entgegengesetzt gerichteter Bewegung des Verdrängers (4) umfaßt.

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5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdränger (4) als flexible, hin- und herbewegbare Membran (9) ausgebildet ist.

6) Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und die Auslaßöffnung an einer dem mechanischen Verdränger (4) gegenüber liegenden Stelle angeordnet sind und die eine der beiden Öffnungen ringförmig gestaltet und die andere Öffnung im Zentrum der ringförmigen Öffnung angeordnet ist.

7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung ringförmig und die Auslaßöffnung in deren Mitte angeordnet ist. ,

8) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Einrichtung (44, 45, 46) zum Einleiten von Gas aus einer äußeren Quelle in die Kammer vorgesehen ist.

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9) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zum öffnen und Verschließen der ringförmigen Kammer-Öffnung eine diese Öffnung ringförmig umgebende Dichtung (28), ein flexibler Ring (5) und ein am Rand des flexiblen Ringes (5) angebrachter Ventilring (27) so vorgesehen sind-, derart, daß bei einer Bewegung des Verdrängers (4) in der einen Richtung der Ventilring (27) von der Dichtung (28) abgehoben ist und bei der entgegengesetzten Bewegung des Verdrängers (4) der Ventilring (27) an der Dichtung (28) anliegt.

10) Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Ring (5) der Innenfläche der Membran (9) gegenüberliegend angeordnet und in der gleichen Richtung wie die Membran bewegbar ist.

11) Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Einrichtung zum Öffnen und Schliessen der zur ringförmigen Öffnung zentral angeordneten Kammeröffnung ein diese Öffnung umgebender Ventilsitz (33) und eine zugehörige Dichtscheibe (6) vorgesehen und derart angeordnet sind, daß die Dicht-

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scheibe an dem Ventilsitz (33) anliegt, wenn der Verdränger (4) in der einen Richtung bewegt wird, und sich vom Ventilsitz (33) abhebt, wenn der Verdränger (4) in der anderen Richtung bewegt wird.

12) Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (6) und der bewegliche Ventilring (27) gegenüber dem zugeordneten Ventilsitz (33) dem Dichtring (28) in Axialrichtung geradlinig beweglich angeordnet sind.

Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (6) an den Ventilsitz (33) von einer einstellbaren Teder (36) angedrückt wird.

14) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet·»- daß die Dichtflächen der Ventilteile (6 und 28 sowie 27 und 33) eben sind.

15) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerauslaßöffnung in einen axial begrenzten Raum (24) mündet, dessen Durchmesser erheblich größer ist als der Durchmesser des Ventilsitzes (33) und der Dichtscheibe (6) des Auslaßventils (8).

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16) Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß für den Materialzulauf zur Einlaßöffnung ein weiterer abgegrenzter Raum (19) vorgesehen ist, der den an das Auslaßventil (δ) anschließenden Raum (24) umgibt.

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