DE19635779A1

DE19635779A1 - Sifter for cold-milled powders

Info

Publication number: DE19635779A1
Application number: DE1996135779
Authority: DE
Inventors: Herbert Dressler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 1998-03-05

Abstract

Sifter for use in the cold-milling of powders in which raw powder, dispersed in gas, is passed through pipes (35) into a central vessel (34) with an open top. Also claimed is the application of such a sifter.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sichter für eine Vorrichtung zum Herstellen von Pulvern und Pulverpartikeln, vorzugsweise durch Kaltmah len, der Sichter hat ein Gehäuse, das eine Sichtzone und eine Austragszone ausbildet.The invention relates to a classifier for a device for Manufacture of powders and powder particles, preferably by cold milling len, the classifier has a housing that has a viewing zone and a discharge zone trains.

Derartige Sichter sind bekannt, beispielsweise aus der DE 38 33 830 C2, die einen derartigen Sichter in Kombination mit einer im gleichen Gehäuse befindlichen Fließbett-Gegenstrahlmühle zeigt.Such classifiers are known, for example from DE 38 33 830 C2, such a classifier in combination with one in the same housing fluid bed counter jet mill located.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen alleinstehenden Sichter anzugeben, der eine effektive Trennung des von einer beliebig ausgebilde ten Mühle über eine Zuleitung im Gasstrom angeförderten Mahlpulvers in eine feine und grobe Fraktion ermöglicht, wobei Zusammenballungen von Körnern des Mahlguts wieder zerteilt werden sollen.The invention has for its object a single separator to indicate the effective separation of the from any trained mill via a feed line in the gas stream allows a fine and coarse fraction, with aggregations of Grains of the regrind are to be broken up again.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Sichter für eine Vorrichtung zum Herstellen von Pulvern und Pulverpartikeln durch Kaltmahlen, mit einem Gehäuse, das eine Sichtzone und eine Austragszone ausbildet, zwischen denen ein Behälter angeordnet ist, der durch einen Boden durch Seiten wände begrenzt ist und nur nach oben offen ist, und mit durch die Sei tenwände ragenden und im Innenraum des Behälters mündenden Rohren, die der Zufuhr von gasgefördertem Rohmahlpulver in den Behälter dienen.This object is achieved by a classifier for a device for Manufacture of powders and powder particles by cold grinding, with a Housing, which forms a viewing zone and a discharge zone, between which a container is arranged through a bottom through sides walls is limited and is only open at the top, and with the Be tubes protruding from the walls and opening into the interior of the container, the serve the supply of gas-conveyed raw powder into the container.

Bei diesem Sichter ist die Eintragszone für das Rohmahlpulver, das aus der vorgeschalteten Mühle stammt, separiert von dem Strom des aus dem Be reich oberhalb der Eintragszone zurückfallenden Grobgutes. In die Ein tragszone, die durch den nach oben offenen Behälter begrenzt wird, wird durch Rohre im Gasstrom gefördertes Rohmahlpulver eingebracht und an schließend durch die Strömung nach oben, zu einem Sichterrad hin, geför dert. Das zurückfallende, grobe Gut kommt gegen diesen nach oben gerich teten Gas- und Partikelstrom nicht an, es fällt seitlich von ihm und damit seitlich des Behälters nach unten. Auf diese Weise wird eine wirksame Trennung erreicht.With this classifier, the entry zone for the raw grinding powder that comes from the upstream mill comes, separated from the stream from the Be rich coarse goods falling back above the entry zone. In the one load zone, which is delimited by the container which is open at the top raw powder conveyed through pipes in the gas stream is introduced and attached closing by the current up to a classifier wheel different. The falling back, coarse good comes up against it If gas and particle flow did not start, it falls to the side of it and therefore down to the side of the container. This way it becomes effective Separation reached.

In der Eintragszone und damit im Behälter wird das waagerecht eingespei ste Mahlpulver so nach oben umgelenkt, daß eine Bewegung hin zum Sicht errad erfolgt. Jedes einzelne Partikelchen durchläuft damit vorzugsweise den Sichtvorgang nur einmal, ohne unnötige Kreisläufe durchzuführen. Hat es einmal den Behälter nach oben verlassen, so wird es, je nach seiner Partikelgröße, entweder das Sichterrad durchlaufen und zum Austrag für Feingut gelangen, oder nach unten fallen, ohne dabei wieder in den Behäl ter gelangen zu können, und in die Austragszone gelangen, von der es nicht mehr nach oben entweichen kann, sondern nach unten abgezogen wird.This is fed horizontally in the entry zone and thus in the container grinding powder is deflected upwards so that a movement towards the view errad is done. Each individual particle therefore preferably passes through the sighting process only once, without performing unnecessary cycles. Has once it leaves the container up, it will, depending on its Particle size, either pass through the classifier wheel and discharge for Fine goods get in, or fall down without going back into the container ter to get, and get into the discharge zone from which it can no longer escape upwards, but deducted downwards becomes.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Behälter rotationssymetrisch. Eine derartige Formgebung eignet sich für eine gleichmäßige Umsetzung der Bewegungsenergie nach oben. Durch eine glatte innere Fläche der Wand werden Anhäufungen an Ecken oder Kanten vermieden.In a preferred development, the container is rotationally symmetrical. Such a shape is suitable for a uniform implementation of the Kinetic energy upwards. Through a smooth inner surface of the wall accumulations on corners or edges are avoided.

Vorzugsweise ist der Behälter durch einen ringsum laufenden Spalt von der Wandung des Gehäuses beabstandet. Dieser Spalt ist so ausreichend bemes sen, daß nach unten fallendes Grobgut eine ausreichend breite Strecke vorfindet, um möglichst ungehindert nach unten weiter fallen zu können. Aufgrund des umlaufenden Spaltes wird vermieden, daß sich irgendwo Grobgut ansammelt.The container is preferably separated by a circumferential gap Wall of the housing spaced. This gap is sufficiently large sen that coarse material falling down a sufficiently wide distance finds in order to be able to continue falling downward as freely as possible. Due to the circumferential gap is avoided that somewhere Coarse material accumulates.

In einer weiteren Verbesserung verjüngt sich der Behälter nach oben hin. Dadurch wird ein Düseneffekt erreicht. Gleichzeitig dienen die schrägen Außenwände des Behälters dazu, Grobgut nach außen abprallen zu lassen. Die Mündung des Behälters nach oben hin wird durch die Verjüngung klei ner, so daß auch weniger Grobgut in den Behälter zurückgelangen kann.In a further improvement, the container tapers towards the top. This creates a nozzle effect. At the same time, the sloping serve Outside walls of the container to let coarse material bounce off to the outside. The mouth of the container towards the top becomes small due to the taper ner, so that less coarse material can get back into the container.

Als bevorzugt hat es sich erwiesen, ein Rohr für das Eintragen eines Zu satzstoffes vorzusehen. Derartige Zusatzstoffe sind beispielsweise coatings, Fließhilfsmittel, Beigaben wie Stearate, Kieselsäure, Antistatika usw. Durch das Rohr für den Eintrag eines Zusatzstoffes kann auch ein heißes Gas eingeblasen werden, das die Oberflächen der Partikelchen soweit an wärmt, das abstehende Fahnen, Grate usw. anschmelzen oder ankleben.It has proven to be preferred to use a tube for the insertion of a plug to provide substitute. Such additives are, for example, coatings, Flow aids, additives such as stearates, silica, antistatic agents, etc. A hot tube can also be added through the tube for the addition of an additive Gas is blown in that the surfaces of the particles so far warms, the protruding flags, burrs etc. melt or stick.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung eines nicht einschrän kend zu verstehendes Ausführungsbeispiels, das unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser zeigen:Further advantages and features of the invention result from the others Claims and the following description of one not restrict kend to be understood embodiment that with reference to the Drawing is explained in more detail. In this show:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zum Kaltmahlen und Fig. 1 is a schematic diagram of a device for cold grinding and

Fig. 2 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 des Sichters, in detaillierter und vergrößerter Ausführung. Fig. 2 is an illustration similar to Fig. 1 of the classifier, in a detailed and enlarged version.

In einer Vorrichtung der hier in Rede stehender Art sollen Pulver und Pulverpartikel aus thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffen, aber auch aus Wachsen (Stearaten) und dergleichen erhalten werden. Derar tige Feinstpulver sind beispielsweise als Schmelzkleber im Einsatz) sie werden verwendet als elektrostatische Beschichtungspulver, sie werden für Oberflächenbeschichtungen verwandt, als Lackadditive und für Druckfar ben. Diese Aufzählung ist lediglich beispielhaft und nicht abschließend. Typisch liegt der maximale Korndurchmesser unter 63 Mikrometer, häufig noch tiefer.In a device of the type in question, powder and Powder particles made of thermoplastic or thermosetting plastics, but can also be obtained from waxes (stearates) and the like. Derar fine powders are used, for example, as hot melt adhesives) are used as electrostatic coating powder, they are used for Surface coatings are used as coating additives and for printing ben. This list is only an example and is not exhaustive. Typically, the maximum grain diameter is less than 63 microns, often even deeper.

In eine Mühle 20 wird zu mahlendes, stückiges Gut bei 22 eingegeben. Die Mühle 20 kann beliebig ausgeführt sein, beispielsweise als Prall-, Stift- oder Strahlmühle. Das in ihr erhaltene Rohmahlpulver wird als Fluid in einem Gas eines cryogenen Kältemittels, beispielsweise Stickstoff, aus der Mühle ausgetragen und über eine Verbindungsleitung 24 einem Sichter 26 zugeführt. Dieser hat ein Gehäuse 28, in dem sich oben ein Sichterrad 30, das von einem Motor 32 angetrieben wird, befindet. Im mittleren Bereich des Gehäuses 28 ist ein Behälter 34 angeordnet, er hat eine Form ähnlich einer Vase oder eines Topfes, er hat nämlich Seitenwände und einen Boden. Er befindet sich im allseitigen Abstand vom Gehäuse 28. Durch seine Sei tenwände ragen Rohre 35, beispielsweise drei derartige Rohre, die winkel verteilt und zudem waagerecht angeordnet sind und mit der Verbindungs leitung 24 verbunden sind. Zusammen mit Fördergase werden die Partikel des Rohmahlpulvers zu einem mittigen Punkt des Behälters 34 hin be schleunigt) wo die einzelnen Strahlen zusammentreffen. Aus dem Behälter steigt das im Gasstrom befindliche Rohmahlpulver nach oben, in eine Sichtzone 36. Feingut wird durch das Sichterrad 30 ausgetragen, es durch läuft eine Leitung 38 und kommt in einen Abscheider 40, der beispielsweise als Zyklon ausgeführt ist und in dem Feingut und Treibgas voneinander getrennt werden. Das Treibgas wird über eine Gasleitung 42 wieder zurück geführt, im gezeigten Ausführungsbeispiel in die Mühle 20. Das Feingut kann an einem Auslaß 44 entnommen werden.Lumpy material to be ground is input into a mill 20 at 22. The mill 20 can be designed as desired, for example as an impact, pin or jet mill. The raw grinding powder obtained in it is discharged as a fluid in a gas of a cryogenic refrigerant, for example nitrogen, from the mill and fed to a classifier 26 via a connecting line 24 . This has a housing 28 , in which there is a classifying wheel 30 , which is driven by a motor 32 . A container 34 is arranged in the central region of the housing 28 , it has a shape similar to a vase or a pot, namely it has side walls and a bottom. It is located on all sides from the housing 28 . Be through his walls ten tubes 35 , for example three such tubes, which are distributed at an angle and are also arranged horizontally and are connected to the connecting line 24 . Together with conveying gases, the particles of the raw grinding powder are accelerated to a central point of the container 34 ) where the individual jets meet. The raw grinding powder in the gas stream rises from the container into a viewing zone 36 . Fine material is discharged through the classifier wheel 30 , it runs through a line 38 and comes into a separator 40 , which is designed, for example, as a cyclone and in which fine material and propellant gas are separated from one another. The propellant gas is fed back via a gas line 42 , into the mill 20 in the exemplary embodiment shown. The fine material can be removed at an outlet 44 .

Der grobe Anteil im Rohmahlpulver gelangt nicht durch das Sichterrad, sondern fällt von diesem oder vor diesem nach unten und seitlich am Be hälter 34 vorbei. Aufgrund des nach oben aufsteigenden Gasstroms aus dem Behälter 34 kann dieser Anteil nicht in den Behälter zurückfallen. Das Grobgut sammelt sich unten in einer Austragszone 46 des Sichters 26 an und wird über eine Rückführleitung 48 in gekühlter Form wieder der Mühle 20 zugeführt.The coarse fraction in the raw grinding powder does not pass through the classifier wheel, but falls from this or in front of it downwards and laterally past the container 34 . Due to the rising gas flow from the container 34 , this portion cannot fall back into the container. The coarse material collects at the bottom in a discharge zone 46 of the classifier 26 and is returned to the mill 20 in a cooled form via a return line 48 .

Zumindest die Mühle 20, die Verbindungsleitung 24, der Sichter 26 und die Rückführleitung 48 und das in ihnen befindliche Gut sind so gekühlt, das eine Temperatur unter 0°C, vorzugsweise unter -20°C und beispielsweise unter -40°C ständig aufrecht erhalten wird. Der Kühlbereich 50 ist strichpunktiert in Fig. 1 angedeutet. In den Kühlbereich kann auch der Abscheider 40 einbezogen sein.At least the mill 20 , the connecting line 24 , the classifier 26 and the return line 48 and the material in them are cooled in such a way that a temperature below 0 ° C., preferably below -20 ° C. and for example below -40 ° C. is constantly maintained becomes. The cooling area 50 is indicated by dash-dotted lines in FIG. 1. The separator 40 can also be included in the cooling area.

Verfahrensmäßig wird also in der Mühle 20 das Mahlgut kaltgemahlen, durch ausreichende Zufuhr eines cryogenen Kältemittels, beispielsweise Stickstoff, wird eine Abkühlung erreicht. Das kühle Rohmahlpulver verläßt die Mühle durch die Verbindungsleitung 24 und gelangt, immer noch ge kühlt, in den Sichter 26. Dort findet der Sichtvorgang bei tiefen Tempera turen, beispielsweise bei -40°C statt. Durch geeignete Maßnahmen im Sich ter 26 und Auswahl eines geeigneten Gases, beispielsweise Verwendung ei nes inerten Gases ohne Wassergehalt, wird vermieden, daß Wasser hinzu treten und einfrieren kann, was zu Verstopfungen führen würde.In terms of the method, the millbase is cold-ground in the mill 20 , and cooling is achieved by sufficient supply of a cryogenic refrigerant, for example nitrogen. The cool raw powder leaves the mill through the connecting line 24 and, still cooled, reaches the classifier 26 . There the sighting process takes place at low temperatures, for example at -40 ° C. Appropriate measures in Sich ter 26 and selection of a suitable gas, for example the use of an inert gas without water content, prevent water from entering and freezing, which would lead to blockages.

Im praktischen Betrieb wird die Anlage im Unterdruck gefahren. Hinter dem Abscheider 40 befindet sich ein saugender Ventilator, der für die Förde rung aus der Mühle 20 in den Sichter 26 und weiter zum Abscheider 40 verantwortlich ist. In einer Alternative kann allerdings auch mit Über druck in der Anlage gearbeitet werden. Bei Unterdruck wird ein Spalt zwi schen Sichterrad und Gehäuse, der einen unerwünschten Nebenweg (bypass) für die Partikel aus der Sichtzone 36 in die Leitung 38 bilden würde, da durch abgedichtet, daß in diesen Spalt ein Gas hineingeblasen wird, ins besondere der Spalt durch ein inertes Gas, das aktiv in den Sichter 26 hineingedrückt wird, abgedichtet wird.In practical operation, the system is operated under negative pressure. Behind the separator 40 is a suction fan, which is responsible for the promotion from the mill 20 into the classifier 26 and on to the separator 40 . In an alternative, however, overpressure can also be used in the system. At negative pressure, a gap between the classifier wheel and the housing, which would form an undesirable secondary path (bypass) for the particles from the viewing zone 36 into the line 38 , since sealed by the fact that a gas is blown into this gap, in particular the gap through an inert gas that is actively pressed into the classifier 26 is sealed.

Die Anlage ist gasdicht ausgeführt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, eine thermische Isolierung 56 an den Leitungen, soweit benötigt, sowie an der Mühle 20 und am Sichter 26 anzubringen. Eine derartige Isolierung ist nur für den Sichter 26 in Fig. 2 partiell dargestellt.The system is gastight. It has proven to be advantageous to provide thermal insulation 56 on the lines, if required, as well as on the mill 20 and on the classifier 26 . Such insulation is only partially shown for the classifier 26 in FIG. 2.

Als Sichterrad kommen unterschiedliche Ausführungen zur Anwendung, bei spielsweise Walzenräder, Schaufelräder oder dergleichen.Different designs are used as classifier wheels for example roller wheels, paddle wheels or the like.

Der Sichter 26 ist so ausgeführt, daß ein inertes Sekundärfluid nicht be nötigt wird. Er wird so betrieben, daß sich in ihm die Partikelchen im wesentlichen im bewegten Zustand befinden, sich jedenfalls nicht absetzen können.The classifier 26 is designed so that an inert secondary fluid is not needed. It is operated in such a way that the particles are essentially in a moving state, and in any case cannot settle.

Unter dem Kühlen einer Vorrichtung, beispielsweise des Sichters 26 oder einer Leitung, wird verstanden, daß geeignete Maßnahmen getroffen sind, durch die in der entsprechenden Vorrichtung das Mahlgut gekühlt trans portiert werden kann. Die Kühlung ist also auf das Mahlgut abgestellt. Damit dieses nicht von den Wänden der Vorrichtungen Wärme aufnimmt, empfiehlt es sich, auch die Wände zu kühlen.Under the cooling of a device, for example the classifier 26 or a line, it is understood that suitable measures have been taken by means of which the ground material can be transported in a cooled manner in the corresponding device. The cooling is therefore switched to the regrind. So that this does not absorb heat from the walls of the devices, it is advisable to cool the walls as well.

Grobgut, das kühl ist, verläßt den Sichter 26 über die Rückführleitung 48, die ebenfalls gekühlt ist, so daß ohne Wärmeverlust das Grobgut wieder in die Mühle 20 zurückgefördert werden kann.Coarse material that is cool leaves the sifter 26 via the return line 48 , which is also cooled, so that the coarse material can be conveyed back into the mill 20 without loss of heat.

Fig. 2 zeigt weitere Details des Sichters 26. Zusätzlich zu drei Rohren 35, durch die Rohmahlpulver, das durch die Verbindungsleitung 24 angeför dert wird, in den Behälter eingeblasen wird, wird in diesen Behälter auch noch durch ein Rohr 52 ein Zusatzstoff, wie er oben näher erläutert und spezifiziert wurde, eingeleitet. Es ist möglich, aber nicht notwendig, über eine Stickstoffzuleitung 54 cryogenes Kältemittel in den Sichter einzutra gen. Vorzugsweise ist der Behälter 34 drehsymetrisch, andere Formgebungen sind aber auch möglich. Ein ringförmiger Freiraum um den Behälter 34 her um hat sich als vorteilhaft erwiesen. Er führt dazu, daß sich Grobgut nicht im Bereich eines Spaltes zwischen diesen Behälter 34 und dem Gehäu se 28 ansammeln kann. Fig. 2 shows further details of the sifter 26th In addition to three tubes 35 , through which raw powder, which is fed through the connecting line 24 , is blown into the container, an additive, as explained and specified above, is also introduced into this container through a tube 52 . It is possible, but not necessary, to introduce 54 cryogenic refrigerant into the classifier via a nitrogen supply line. The container 34 is preferably rotationally symmetrical, but other shapes are also possible. An annular space around the container 34 has proven to be advantageous. It leads to the fact that coarse material cannot accumulate in the area of a gap between this container 34 and the housing 28 .

Claims

1. Sifter for a device for producing powders and powder particles by cold grinding, with a housing ( 28 ) which forms a viewing zone ( 36 ) and a discharge zone ( 46 ), between which a container ( 34 ) is arranged, through a The floor is bounded by side walls and is only open at the top, and with the tubes ( 35 ) which open into the interior of the container ( 34 ) and which serve to supply ( 54 ) gas-conveyed raw grinding powder into the container ( 34 ).

2. Sifter according to claim 1, characterized in that the container ( 34 ) is rotationally symmetrical.

3. Sifter according to claim 1, characterized in that the container ( 34 ) is spaced by an all-round gap from the wall of the hous ses ( 28 ).

4. Sifter according to claim 1, characterized in that the side walls of the container ( 34 ) taper towards the top so that the container ( 34 ) becomes narrower towards the top.

5. Sifter according to claim 1, characterized in that at least one tube for the entry of an additive projects through the side walls into the container ( 34 ).

6. Sifter according to claim 1, characterized in that the tubes ( 35 ) are aligned with a common point in the container ( 34 ).

7. Sifter according to claim 1, characterized in that the tubes ( 35 , 52 ) are arranged substantially horizontally.

8. A classifier according to claim 1, characterized in that a refrigerant supply, in particular a supply ( 54 ) for a cryogenic refrigerant, opens into its interior.

9. Sifter according to claim i, characterized in that the walls of the Housing are thermally insulated (insulation 56).

10. A classifier according to claim 1, characterized in that there is a classifier wheel ( 30 ) which is motor-driven in its upper region.

11. Use of a classifier according to one of the preceding claims in a device for producing powders and powder particles by grinding granular starting material and then classifying, with a mill ( 20 ), a connecting line ( 24 ), a classifier ( 26 ) and a return line ( 48 ), wherein the mill ( 20 ) is connected via the connecting line ( 24 ) to the classifier ( 26 ) and this one has a fine material outlet for powder and powder particles on the one hand and on the other hand has an outlet ( 44 ) for coarse material which is via the Return line ( 48 ) is connected to the mill ( 20 ).

12. Use according to claim 11, characterized in that the milling is cold milling and that the mill ( 20 ), the connecting line ( 24 ), the classifier ( 26 ) and the return line ( 48 ) are cooled.