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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kügelchen aus Mischungen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Yorrichtung
zur Herstellung von Körnern oder KUgelchen, insbesondere Yerfahren und Vorrichtungen
zur Herstellung kugelförmiger Orner unmittelbar aus feuchten Mischungen von festen
Stoffen in Pulverform mit Flüssigkeiten und zur Umformung der feuchten Corner in
zylindrische, viereckige oder andere irreguläre Formen, welche mit Kornungsmaschinen,
Strangpressen mit Schrauben u. a. zur Herstellung kugelförmiger Körper gemacht werden.
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Bei den ici'lichen Verfahren der Herstellung von kornigen Dringsmitteln
aus Tulvern mit einem durchmesser Aber 3mm (vgl, deutsches Patent 1 032 720) wird
das pulvrige Material auf einen geneigten Drehteller gebracht, mit Wasser bespruht
und in Körnerform gebracht, welche Wasser in ihrem Kern besitzen.
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Dadurch wächst ihr Durchmesser. Bei diesem Verfahren vergroasern sich
die Körnungen nach dem Rand des Drehtellers hin, und es entstehen Körner von sehr
verschiedener Grouse, dabei solche von z. B. 3 bis 4 mm nur in einer Ausbeute von
50 bis 60%.
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Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer
Vorrichtung, kleine KUgelchen gleichmäßiger Form schnell in einem System als Einzelvorgang
herzustellen. Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung,
welche im Dauervorgang arbeitet,
Der Granulierapparat nach der Anmeldung
erfüllt den Zweck durch Anwendung der besonderen Beschaffenheit des Materials und
durch die Drehung einer schnellaufenden, horizontalen Scheibe mit einer unebenen
Oberfläche in einem feststehenden Gehäuse 3, um dreidimensionale Umdrehung einschließlich
Zentrifugal-und Freilaufbewegung zu erzeugen. Hier besteht ein deutlicher Unterschied
zwischen der Entgegenhaltung und der Anmeldung, wobei als Material ein Gut mit einem
hohen Bindemittelgehalt (5% Bentonit), oder mit ausreichender Bindefähigkeit (Lactose)
verwendet wird.
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Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung einschließlich der Bauart
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen, wobei nur beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt
sind.
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Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung nach
einem Ausführungsbeispiel.
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Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Ausführungsbeisp8uil eines Drehtellers
nach Abb. 1.
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Fig. 3 zeigt etwas vergröBert einen Schnitt etwa in Hoche der Linie
IV-IV und zeigt einen Teil des Behälters 3 mit dem Drehteller 9 mit einer Darstellung
in kleinen Pfeilen, wie das Material des Drehtellers bei seiner Umdrehung fließt.
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Fig. 4 ist eine Draufsicht auch etwa nach Linie IV-IV der Fig. 1 mit
einer Darstellung über die Wege des Materials auf dem Drehteller an der inneren
Wandung (3 des Behält ters).
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Fig. 5 ist ein senkrechter Schnitt durch eine zweite Ausführungsform
nach der Erfindung.
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Fig. 6 ist eine Draufsicht auf einen Drehteller nach Fig. 5.
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Fig. 7 ist ein Teilschnitt etwa nach Linie VII-VII der Fig. 6 von
Teil 33.
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Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 besteht aus einem Grundrahmen 1, der
in geeigneter Hoche über dem Fußboden angeordnet ist, einem flachen Ring 2 und einem
senkrechten Gehäuse 3.
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Eine Drehvorrichtung um eine vertikale Achse ist in dem Behaltes 7
angeordnet ; der Rotor wird durch eine vertikale elle 4 angetrieben, diese Welle
dreht sich mit hoher Geschwindigkeit vermittels der Rolle 5, die durch einen Treibriemen
6 durch einen besonderen, nicht gezeigten Motor angetrieben wird.
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Dik vertikale Welle 4 dreht sich in einem Kugellagergehäuse 7 mit
dem Kugellager 8. Das Kugellager 8 stützt die Welle 4 ab. Zu dem Drehsystem gehort
der Drehteller 9, welcher an der ;, elle 4 befestigt und durch eine I ; iutter 10
gehalten ist.
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Der Drehteller 9 ist horizontal gelagert, seine äußeren Kanten rotieren
dicht an der inneren ; Jand des Gehäuses 3. Der Drehteller 9 ist, wie aus Fig. 2
ersichtlich, rund, flaech und verhältnismäßig dünn, aber mit Unebenheiten 9b an
der äußeren Oberfläche versehen, mit welcher das Material in Berührung kommt. Die
Unebenheiten 9b sind im vorliegenden Falle durch geeignete, sich kreuzende Vertiefungen
gemacht und dienen als Mittel zum Schneiden und Abschleifen des Materials.
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Die Unebenheiten 9b gemäß Fig. 1 sind durch geeignete Vorrichtungen,
wie z. B. I3olzen oder andere Verbindungen an der Grundplatte 9 befestigt und bilden
so den DrehtelX r 9
Das vertikale Gehäuse 3 ist vorzugsweise zylindrisch
und mit einem Deckel 11 versehen, der einen Trichter 12 besitzt.
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Ein Fenster 13 zum Austragen des Mterials aus dem Behälter 3 ist an
der Seite in dem unteren Teil des Behälters 3 angeordnet, und zwar so, daß seine
untere Kante ungefähr in derselben Hohe mit der Oberfläche des Drehtellers 9 liegt.
Ein Deckel 14 für das Fenster 13 ist mit einem Handgriff 15 verbunden, wobei der
Deckel 14 das Fenster 13 während der Behandlung des Materials dicht abschließt,
aber nach aßßen durch eine Betätigungsvorrichtung mit dem Handgriff 15 geöffnet
werden kann, wenn Material aus dem Behälter 3 ausgetragen werden soll, An der Seitenwand
des vertikalen Behälters 3 befindet sich eine Rutsche 16 zur Aufnahme des ausgetragenen
Materials in einen entsprechenden nicht gezeichneten Aufnahmebehälter.
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Im Betriebe wird zunächst Material eingefüllt, z. B. mit der Hand,
durch einen Rüttelförderer oder durch geeigneten Vorrichtungen, und zwar durch den
Trichter 12 in die Vorrichtung 1 ; das Material fällt durch seine Schwere auf die
Oberfläche des Drehtellers 9, der sich in dem Behälter 3 mit hoher Geschwindigkeit
dreht. Dann wird das Material auf der Platte 9, wie durch die Pfeile in Fig. 3 angedeutet,
durch die Zentrifugalkraft bei der Umdrehung des Drehtellers 9 an den Umfang der
Platte 9 gefördert und geht dann an der inneren Wand des Behälters 3 in die Hohe.
Wenn der Drehteller still steht und das Material nicht mehr unter der Einwirkung
der Zentrifugalkraft steht, fällt es in Richtung des Mittelpunktes des Drehtellers
9 zurück.
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In Fig. 4 dreht sich der Drehteller 9 in Richtung des Pfeiles A, das
Mterial wandert dann, wie die Pfeile B andeuten, und kreist entlang der inneren
Oberfläche der Wandung des Behälters 3.
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Wenn zylindrische Körner beliebiger Große als Material dem Behälter
zugeführt sind, dann werden diese Korner zuerst auf eine gleichmäßige Länge geschnitten
und bei Drehung und Umwälzung in dem Behälter 3 unter Einwirkung der Unebenheiten
9b des Drehtellers 9 in gleichm§Bige kugelförmige Körner verarbeitet. In diesem
Falls mUssen die zylindrischen Körper so gemacht sein, daß sie noch eine genügende
Plastizität besitzen, um in Kugeln verwandelt zu werden, bevor die Behandlung in
dem Apparat stattfindet.
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Um solche zylindrischen Körper herzustellen, werden Flüssigkeiten
in optimale Menge zu dem Material bei der Körnung zugegeben.
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Wenn die Platte 9 keine Unebenheiten a 9b an ihrer Oberfläche besitzt,
kann das Material nicht geschnitten und auch nicht in kugelförmige körner umgewandelt
werden. Es kann daher gesagt werden, daß die Unebenheiten 9b ein wichtiges Merkmal
der vorliegenden Vorrichtung darstellt.
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Bin weiteres Tverkmal der Vorrichtung besteht darin, daß unerwartet
dicke Massen oder Körnungen nicht hergestellt werden, weil das Material auf der
Platte 9 dauernd vom Zentrum der Platte 9 aus gesehen durch die Zentrifugalkraft
radial nach außen geführt wird und jedes zylindrische Körnchen so abgetrennt werden
kann, daß es sich nicht verklumpts
Wenn feuchte Mischungen von Feststoffen
in Pulverform und Flüssigkeiten der Vorrichtung zugeführt werden, wird das Material
zunächst auf der Platte 9 radial und nach außen verteilt und dann durch dieselbe
Bewegung infolge der Unebenheiten 9b der Platte 9 wie oben beschrieben gekörnt,
gleichzeitig wird das gekörnte Material dann in die Kugelform mit gleichmäBigen
Kugeln verwandelt.
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NVenn die Kugelform des Materials erreicht ist, werden die Kügelchen
von der Öffnung 13 zum Xustragen des Materials durch Öffnung des Deckels 14 unter
Betätigung des Handgriffes 15 entnommen und durch die Rutsche 16 in einem nicht
gezeichneten Behälter gesammelt, Eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung nach
der Erfindung ist in den Figuren 5, 6 und 7 dargestellt.
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Gemäß Fig. 5 besteht die Vorrichtung aus einem Behälter, Anordnungen
zur Zufiihrung von Material und Vorrichtungen zur Entfernung des Materials und einer
Drehvorrichtung.
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Der Behälter besteht aus einem vertikalen Pehilter 17, der auf einem
Grundrahmen 18 in geeignetem Abstand vom Fußboden gelagert ist. Die Vorrichtungen
zur Beschickung mit Material bestehen aus einem Trichter 19, der an einem Deckel
20 an der Oberseite des Behälters 17 sitzt. Die Vorrichtungen zur Entleerung sind
ein Fenster 21 an der Seite und am unteren Teil des Behälters 17. Eine Rutsche 22
ist dem Fenster 21 zugeordnet, so daß das entleerte Material in einem geeigneten,
nicht gezeichneten Behälter gesammelt werden kann. Am Fenster 21 befindet sich ein
Deckel 23, der so bemessen ist, daß das Fenster zum Teil geöffnet bleiben kann und
das Material im Behälter 17 die obere Kante des Deckels 23 überfließen kann.
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Die Drehvorrichtung besteht aus einer vertikalen Welle 24, besonders
ausgebildeten Drehtellern 25, einem Drehteller 25b, Deckplatten 26, einem Gebläse
27, Distanzstücken 28 und einer muter 29.
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Die Welle 24 dreht sich mit hoher Geschwindigkeit, angetrieben von
einer Rolle und einem TrLebriemen von einem besonderen Antriebsmotor, der nicht
gezeichnet und ähnlich dem von Fig. 1 ist.
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Die besonderen Drehteller 25 bestehen wenigstens aus zwei Teilen bzw.
drei Teilen nach Fig. 5 und sind auf der Welle 24 so befestigt,daßsie'sich mit der
Welle 24 drehen. Jeder der drei Teile der Platte 25 ist kreisförmig, flach und ralativ
dünn, wie in Fig. 6 gezeigt, und besitzt Öffnungen 30.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Offnungen 30 bei jeder
Blatte 25 vorgesehen, wobei die Öffnungen 30 Arme 33 zwischen dem mittleren Teil
31 und dem Teil 32 am Umfang der Platte 25 bilden, wie man es am besten aus Fig.
6 sieht.
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Die Öffnungen 30 dienen als Loch zum Durhfallen des Materials.
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Die Arme 33 sind mit messerscharfen Kanten in der Drehrichtung der
Platte 25, wie aus Fig. 7 ersichtlich, versehen, wobei die Messerkante mit 34 bezeichnet
ist.
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Im vorlegenden Beispiel dreht sich die Platte 25 entgegen dem Uhrzeigersinn,
wie der Pfeil links in Fig. 6 anzeigt. Die scharfen Kanten 34 dienen dazu, daß das
Material nicht gequetscht wird, wenn es gekörnt ist und durch die Öffnungen 30 fWllt.
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Eine Drehplatte 25b in dem untersten Teil ist ähnlich ausgebildet
wie die Platte 9 nach Fig. 2 und besitzt keine Öffnungen, so da3 das Material nicht
unter die Platte 25 b fallen kann und schonend durch das Fenster 21 zur Entfernung
des Materials durch die Zentrifugalkraft bei der Drehung der Platte 25 b, wie nachstehend
näher beschrieben, entfernt werden kann.
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Die Deckplatten 26 bestehen aus wenigstens zwei Teilen in der Vorrichtung,
d. h. daß wenigstens zwei Deckplatten vorhanden sind. Im vorliegenden Beispiel sind
drei dieser Platten 26 (vgl. Fig. 5) angeordnet, und jede dieser Platten 26
ist an der Welle 24 so befestigt, daß sie sich mit dieser Welle dreht.
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Diese Platten 26 sind kreisförmig, flach und verhältnismäßtg dünn
und haben keine Öffnungen, ihr Durchmesser ist ungefähr der gleiche wie der äußere
Durchmesser'der Offnungen 30 an den Platten 25 bzw. Ubersteigt er diesen Durchmesser
um ein Geringes. Diese Abdeckplatten 26 sitzen über den entsprechenden Platten 25
so, daß sie die Öffnungen 30 abdecken, durch welche das Material zunächst auf dem
peripheralen Teil 32 der Platte 25 gehalten wird und nicht sofort durch die Öffnunge
n 30 hindurchfällt.
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Das Gebläse 27 ist unter der untersten Drehplatte 25 b angeordnet
und an der Welle 24 befestigt, mit welcher es rotiert. Dieses Gebläse 27 saugt Luft
vom unteren Teil des Apparates an und drückt sie nach oben durch den Spalt zwischen
der Peripherie der Platte 25 b und der inneren Oberfläche der Mandung des Behälters
17, so daß kein Material durch diesen Spalt unter die Platte 25 b gelangen und damit
die intiere iandl @ des Behäl ters 17
verstopfen kann. Die zylindrischen
Halsstücke 28 sind aus Einzelteilen zusammengesetzt, um als Distanzstücke zur Festlegung
des Standortes des Gebläses 27, der Drehplatten 25, der Drehplatte 25 b und der
Deckplatten 26 in ihren richtigen Lagen zu dienen, die damit, ebenso wie die Distanzstücke
28, von der Welle 24 leicht abnehmbar sind.
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Am Ende der Welle 24 oben ist eine Mutter aufgeschraubt, welche die
Deckplatten 26, die Platten 25, die Drehplatte 25 b, das Gebläse 27 mit Hilfe der
Distanzstücke 28 in ihrer richtigen Lage festhält, so daß alle zusammen mit der
Drehung der Welle 24 sich drehen, aber auch leicht von der Welle 24 abgezogen werden
können, wenn man die Mutter 29 entfernt hat, z. B. zur Reinigung der Vorrichtung.
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Die Wirkungsweise nach diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist grundstäzlich
ähnlich wie die bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach den Figuren f, 2, 3 und
4 beschriebenen. Es ist aber kennzeichnend für dieses zweite Ausführungsbeispiel,
daß hier in einem Dauervorgang gearbeitet werdne kann, während die Betriebsweise
nach dem ersten Ausführungsbeispiel im allgemeinen als Einzelvorgang ausgeführt
wird Wie nun eine kontinuierliche Betriebsweise erreicht wird, zeigt die folgende
Beschreibung: Wenn das Material kontinuierlich der Vorrichtung nach den Figuren
5 und 6 zugeführt wird, so fällt es zunächst a über die Platte 26 auf den EuSeren
Umfangsteil 32 der Platte 25t und zwar der obersten Platte 25 und beginnt in kugelförmige
Körnungen durch diesen oberen Drehteller 25 verwandelt zu werden.
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Wenn die Materialanhaufung auf der Peripherie 32 zu groß wird, fließt
das Material durch die Öffnungen 30 auf die nächste darunterliegende Platte 25 ab
und fällt auf deren Dmfangsteil, also der zweiten Drehplatte 25 von oben gesehen,
nachdem die zweite'Deckplatte 26 von oben das Material auch wieder nach außen geleitet
hat.
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Bei den dritten Platten 25 und 26 verlauft nun der Vorgang entsprechend.
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Bei der vierten Drehplatte 25 aber in dem untersten Teil der Vorrichtung
wird das Material der Rutsche 22 durch das Fenster 21 fü die Entfernung des Materials
zugeführt und schließlich in einem nicht gezeichneten Behdlter gesammelt. Die Entleerung
erfolgt mit Hilfe der Zentrifugalkraft, v ! elche durch die Drehplatte 25 b der
Masse erteilt wird. Die letzten Reste des Materials können entfernt werden, wenn
man die Deckplatte 23 entfernt, sobald kein Material mehr kommt. Denn das Fenster
21 ist mit einer auswechselbaren Deckplatte 23 versehen, mit welcher man die menge
des für die Entl#eerung gewünschten Materials regeln kann, die von der Hoche der
Deckplatte 23 abhängt.
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Man kann so erkennen, daß nach Arbeitsweise und Bauart der Vorrichtung
bei dem oben beschriebenen Verfahren kugelförmige Körnungen völlig gleichmäBig erreicht
werden können.
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Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nur zur Erläuterung
der Erfindung erwähnt, können aber noch mannigfach geändert werden, ohne daß man
sich vom Grundgedanken der Erfindung entfernt.
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Ausfilhrungsbeispiele 1.) Um BHC-Granulate von ungefähr 1 mm Durchmesser
herzustellen, wird dem Material, bestehend aus Kalk (85 %), Bentonit (10%) und-BHC-Pulver
(5%), soviel Wasser zugegeben, daB seine Menge aus 16 % der Gewamtmischung besteht.
Die gesamte Mischung wird dann geknetet und von dem Extruder kontinuierlich in der
Form zylindrischer Granülen von 0, 9 mm Durchmesser und 3 bis 5 mm Länge ausgeworfen.
4 kg dieser Granülen werden dann in den zylindrischen Behälter 3 von 400 mm Durchmesser
vor der Trocknung eingefüllt und zwei Minuten lang auf dem Drehteller 9 bei 1000
Umdrehungen in Drehung versetzt. Es entstehen auf diese Weise Granüle von 0, 8 bis
1, 2 mm Durchmesser in einer Ausbeute von 90% der gesamten Mischung. Das vorgenannte
System nennt man das Batch-System.
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2.) Zur Herstellung von kugelförmigen Lactose-Körnern von ungefähr
1 mm Durchmesser werden dem Lactose# Pulver 20 % 1tasser zugefügt. Die ganze Mischung
wird geknetet und aus einem Extruder in der Form zylindrischer Granulate von 0,
9 mm Durchmesser und 3 bis 5 mm Linge entnommen. Diese Granulate werden in den zylindrischen
Behalter 3 von 400 mm Durch-messer vor ihsr Trocknung eingefüllt und 3 Minuten auf
dem Drehteller 9 bei 800 Umdrehungen behandelt. Man erhält so kugelförmige Granüle
von 0, 9 bis 1, 1 mm Durchmesser.
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Behälter von 800 mm und 1000 mm Durchmesser werden zuweilen benutzt
; je nach dem verschiedenen Material kann auch die Drehzahl des 1. 1otors, der auf
die Rolle 5 einwirkt, durch das nicht gezeichnete Getriebe des Motors verändert
werden, ho dans die Drehzahl des Drehtellers 9 zwischen 500 Umdrehungen pro I :
! inute und 1. 2 () 0 liegen kann.