DE1936923C3 - Granuliervornchtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Granulieren, insbesondere von in mikrokristalliner Form vorliegenden Substanzen, denen wegen ihrer leichten Löslichkeit nur geringe Wassermeng^n zur Granulation zugesetzt werden können. Bedingt durch die Feinheit der Kristalle bilden solche Substanzen ein trockenes Haufwerk mit großem Volumen, das beim Anfeuchten viel Flüssigkeit erfordert, bis durch Gleiten der wasserumhüllten Kristalle ein verarbeitbarer Teig entsteht. Wegen ihrer leichten Wa.-serlöslichkeit ist die Wasserzugabe jedoch beschiärkt, so daß nicht alle Kristalle gleichmäßig mit Wasser t.nhi'illt werden und damit ein leichtes Verschieben der Kristalle gegeneinander nicht gegeben ist.

Bisher ist nicht zufriedenstellend gelungen, solche Massen auf bekannten Einrichtungen, wie Granuliertellern oder siebähnlichen Vorrichtungen, durch die die Massen hindurchgedrückt werden, zu granulieren. Bedingt durch die unzureichende Wasserumhüllung der einzelnen Kristalle bilden sich keine Granulate oder nur solche von so geringer Festigkeit, daß sie vor einer Weiterverarbeitung in unregelmäßiger Weise zerfallen.

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, solche feinkristallinen Massen, deren Anfeuchtung zur Bildung von Granalien nicht in ausreichender Weise +5 zugelassen werden kann, dennoch einwandfrei zu granulieren, wenn sie vor der eigentlichen Granulation durch Druck vorbehandelt werden. Hierbei wird das Leervolumen in dem Haufwerk von feinen Kristallen herabgesetzt und anteilmäßig so verkleinert, daß die für das Produkt noch verträgliche Anfeuchtung ausreicht, um die einzelnen Kristalle genügend zu umhüllen.

Dieses Prinzip wird durch die erfindungsgemäße Granuliervorrichtung verwirklicht. Gegenstand der Erfindung ist eine Granuliervorrichtung, gekennzeichnet durch eine waagrecht angeordnete Druckschnecke 3 und einen senkrecht darauf stehenden Zuführtrichter 1, der mit einer kegelig gewickelten Schnecke 2 ausgerüstet ist, und einen vor der Austrittsöffnung der Druckschnecke 3 senkrecht zur Druckschneckenachse rotierenden, aus einem zylindrisch geformten Lochblech 8 bestehenden Schälkopf 4, wobei die Löcher 11 des Schälkopfes 4 mit einer einseitig vorspringenden Nase 10 versehen und die Drehzahlen der beiden Schnecken 2,3 und des Schälkopfes 4 unabhängig voneinander einstellbar sind.

Zur besseren Veranschaulichung ist eine solche Granuliervorrichtung in F i g. I dargestellt. Das Material wird in den Trichter 1 gefüllt, in dem die erste Schnecke 2 arbeitet. 3 ist die eigentliche Druckschnecke, die das Material dem Schälkopf 4, der mit Löchern 11 versehen ist, zuführt. Die Drehzahlen beider Schnecken we-den mittels der Getriebe 5 und 6 eingestellt. 7 ist das Getriebe für die Drehzahlverstellung des Schälkopfes 4.

Das Material gelangt aus einer Aufgabe in die erste Schnecke, die nicht mehr fördern soll, als die zweite Schnecke aufnimmt. Um Unregelmäßigkeiten auszugleichen, ist die erste Schnecke als Band kegelig gewickelt und erlaubt notfalls ein Ausweichen von Material, die zweite Schnecke ist die eigentliche Driiekschnecke, die bei höheren Drehzahlen entsprechend größeren Druck auf das Material ausübt.

Die eigentliche Bildung der Granalien erfolgt durch den an der Austrittsöffnung der Druckschnecke senkrecht zur Schneckenachse rotierenden zylindrischen Schälkopf.

Dieser Schälkopf ist in F i g. 2 dargestellt. [ r besteht aus einem Lochblech 8 in Form eines HoIu-Zylinders, der von dem Stützkörper 9 getragen wirJ Die Löcher des Schä:kopfes sind mit einer einseitig vorspringenden Nase 10 versehen, die wie ein Hol! meißel eine bestimmte Menge aus dem zugeführten Material ausscheidet Diese Nase ist in F i g. 4 abgebildet.

Die Wirksamkeit des Schälkopfes wird verbessert wenn die Löcher auf der der Nase gegenüberliegend^! Seite angefräst werden, damit das Abschälen ein.·:, Materialspanes völlig einwand..ei, d.h. ohne Vor änderung des Materialquerschnittes, erfolgt. Gleichzeitig wird die vorspringende Nase angefräst.

Da die aus der Druckschnecke heraustreter· >k-Masse das rotierende Schälblech unter Druck berührt. ist eine Erwärmung leicht möglich. Das würde bei niedrigschmelzenden Materialien zu einem Verschmieren und Zusetzen der Löcher im Schälkopf führen. Diese für empfindliche Materialien schädliche Erwärmung wird gänzlich vermieden, wenn die Geschwindigkeit des Schälkopfes mit der aus der Druckschnecke heraustretenden Materialmenge übereinstimmt, wobei die Anzahl der Löcher des Schälkopfes und ihre Größe darauf abgestimmt sind. Das heißt, das ankommende Material muß quantitativ VOn₁ Schälkopf abgenommen werden. Wenn zu wenig Material ankommt, wird kein Druck erzeugt, und es bildet sich kein Granulat. Wenn zu viel Material ankommt, wird ein zu starker Druck an der Austrittsöffnung erzeugt, und die Löcher verschmieren.

Die erfindungsgemäße Granuliervorrichtung ist besonders geeignet für die Granulierung von Natriumperborat, das wegen seiner leichten Wasserlöslichkeit und seines niedrigen Schmelzpunktes schwierig zu granulieren ist, besonders wenn es in mikrokristalliner Form vorliegt, so wie es üblicherweise bei der Herstellung anfällt. Wegen des bei Perborat bei einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 30 % einsetzenden Lösevorganges muß die Wasserzugabe auf 15 bis 25% beschränkt bleiben. Es ergibt dann ein krümeliges wenig feuchtes Flohmaterial.

Beispiel

37 kg mikrokristallines Natriumperborattetrahydrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 19,6% werden in den Einfülltrichter der erfindungsgemäßen Granuliervorrichtung eingespeist. Die Drehzahlen beider

Schnecken werden auf etwa 20 bis 22 Umdrehungen pro Minute eingestellt, die des Schälkopfes auf etwa 120 Umdrehungen pro Minute.

Bei einem Durchmesser der Austrittsöffnung der Druckschnecke von 100 mm wird ein Schälkopf mit einem Durchmesser von 180 mm und einer Hohe von 140 mm angewandt, der aber nur in einer Höhe von 110 mm mit Löchern versehen ist. Der Schälkopf besitzt etwa 2900 Löcher, die unter Winkeln von 30 und 15°, wie in F i g. 3 dargestellt, angeordnet sind. Der Durchmesser eines einzelnen Loches beträgt 1,3 mm. Diese Anordnung der Löcher hat sich insofern als günstigste ergeben, als damit kein Verschmieren des Schälkopfes eintritt. Bei anderer Lochgröße muß die Anordnung entsprechend abgeändert werden; bei größeren Löchern muß der Winkel steiler ausgeführt

der nachfolgenden Tabelle 1 ergibt sich, welchen Einfluß die Abänderung eines Parameters auf d,e physikalischen Eigenschaften des Granulats hat.

Tabelle

Lochzahl

Lochgröße

Winkel der Lochanordnung
Drehzahl des Schälkopfes
Drehzahl der Druckschnecke

Mengendurchsatz

Mittlere Korngröße

Schüttgewicht

Abrieb

2900

1,3 mm

30/15

120UpM¹)

21 UpM 50 kg/h 0,40 mm 0,47 kg/1 12%

1800

1,3 mm

30/15

120UpM

21 UpM 36 kg/h 0,45 mm 0,49 kg/1 10°/o 2900

1,2 mm

30/15

UpM

UpM

kg/h

0,45 mm²)

0,50 kg/1

9%

2900

1,3 mm

30/10

UpM

UpM

kg/h

0,37 mm

0,47 kg/1³)

13%

2900

1,3 mm

30/15

UpM

21 UpM
42 kg/h
0,43 mm
0,48 kg 1
10%

2900

1,3 mm

30/15

120 UpM

17UpM 40 kg/h 0,35 mm 0,46 kg/1 13%

) Bei Überschreitung dieser Drehzahl besteht Jie Gefahr des Schmelzens des Aufgabegutes.

«) Die Granulate werden infolge höheren Preßdruckes grober. . _einer Schüttgewichtsverringerung entspricht.

') Wegen der engeren Lochstellung in Laufrichtung wird der Preßdruck kleiner. 'was ein .. _h| Diese wird aber durch das erhöhte Schüttgewicht des zwangsweise ferneren Granulats ausgeglicner

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Granuliervorrichtung, gekennzeichnet durch eine waagerecht angeordnete Druckschnecke (3) und einen senkrecht darauf stehenden Zufuhrtrichter (1), der mit einer kegelig gewickelten Schnecke (2) ausgerüstet ist, und einen vor der Austrittsöffnung der Druckschnecke (3) senkrecht zur Druckschneckenachse rotierenden, aus einem zylindrisch geformten Lochblech (8) bestehenden Schälkopf (4), wobei die Löcher (11) des Schälkopfes (4) mit einer einseitig vorspringenden Nase (10) versehen und die Drehzahlen der beiden Schnecken (2, 3) und des Schälkopfes (4) unabhängig voneinander einstellbar sind.