DE2547022A1

DE2547022A1 - Einrichtung zum mahlen von festen zaehen, waermeempfindlichen oder relativ nicht sproeden materialien

Info

Publication number: DE2547022A1
Application number: DE19752547022
Authority: DE
Inventors: James Lister Cook; Robert Harley Mitchell
Original assignee: Henry Balfour and Co Ltd
Current assignee: Henry Balfour and Co Ltd
Priority date: 1974-10-23
Filing date: 1975-10-21
Publication date: 1976-04-29
Also published as: GB1501620A

Description

20. Oktober 1975 D 5181 - rewe

Henry BaIfour & Co. Limited, Leven, life ΚΪ8 4 RW, Schottland (Großbritannien)

Einrichtung zum Mahlen von festen, zähen, wärmeempfindlichen oder relativ nicht spröden Materialien

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Mahlen von festen, zähen, wärmeempfindlichen oder relativ nicht spröden Materialien unter Verwendung eines Kühlmittels oder kryogenisehen Mittels, die einen in rohrförmigen Strängen, die in Y-Form angeordnet sind, enthaltenen Behälter besitzt, der dazu dient, ein Bad aus einem kryogenisehen Kühlmittel, z.B. Kühlflüssigkeit zu enthalten, die weiterhin einen Einlaß für kryogenische Kühlflüssigkeit zum Bad, einen Einlaß für einen ersten Einlaßstrang oder -rohr für das zu zerkleinernde Material, einen Materialauslaß vom zweiten Strang oder Rohr, der mit einer Zerkleinerungsvorrichtung oder Mühle für das Zerkleinern des Materials verbunden werden kann und eine motorisch angetriebene Förderschnecke im Behälter zum Hindurchführen.des .

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Materials durch, den zweiten Strang besitzt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich also auf eine kryogenisch wirkende Vorrichtung zur Verwendung beim Mahlen von Stoffen, insbesondere festen, zähflüssigen, wärmeempfindlichen oder verhältnismäßig nicht spröden Materialien unter Verwendung eines Kühlmittels oder kryogenischen Mittels, die einen durch zwei rohrförmige oder rohrartige, in V-Form zueinander angeordnete, schenkel- oder strangartige Partien gebildeten Behälter besitzt, der dazu dient, ein Bad eines kryogenischen (kälteerzeugenden) Kühlmittels zu enthalten, und die weiterhin einen Einlaß für das Zuführen des kryogenischen Kühlmittels zum Bad, einen Einlaß zu der ersten der beiden schenkel- oder strangartigen Partien für zu ζermahnendes Material, einen Materialauslaß von der zweiten schenkel- oder strangartigen Partie, der mit einer Zerkleinerungsvorrichtung zum Zerkleinern des Materials sowie eine motorisch angetriebene Förderschnecke im Behälter zum Hindurchführen des Materials durch die zweite schenkel- oder strangartige Partie besitzt.

Beim Zerkleinern oder Zermahlen von Stoffen ist die Anwendung eines kryogenischen bzw. Kühl- oder Gefriermittels (z.B. Stickstoff) notwendig, wenn das Material bei Umgebungstemperatur nicht zermahlen oder zerkleinert werden kann, was auf verschiedene Gründe zurückgeführt werden kann, nämlich

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a) das Material ist wärmeempfindlich "bis zu dem Ausmaß, daß die Fähigkeit, zu zerbröckeln, verlorengeht, wenn auf das Material eine wärmeerzeugende Arbeit ausgeübt wird: zu solchen Materialien oder Stoffen gehören Fett, Schokoladen oder andere Süßigkeiten;

b) das Material ist außerordentlich zäh bei Umgebungstemperatur, jedoch nicht bei kryogenischen Temperaturen, solche Materialien sind Thermoplaste einschließlich Polypropylen, Polyäthylen, Polyisobutylen, PoIyvynylchlorid und andere Polymere, Polyurethane und ähnliche Erzeugnisse, Ifetur- oder Kunstgummi, Bitumenasphalt, Elastomere und rohes Tierfleisch;

c) das Material, das zu verarbeiten ist, darf nicht eine bestimmte kritische Temperatur überschreiten.

Bei einem'bekannten Verfahren zum kryogenischen Zerkleinern des Materials, wird das Material vor dem Zerkleinern mit Hilfe eines Kühlmittels (eines Kryogens) bis auf eine Temperatur gekühlt, die mindestens gleich der oder vorzugsweise niedriger als die Zersprödungstemperatur des Materials ist. Insbesondere ist bei einer bestimmten Art einer Mahleinrichtung (vgl. die DAS 1 004 460) ein Behälter vorgesehen, der zwei in V-Form zueinander angeordnete schenkel- oder strangartige Partien hat und ein Bad eines kryogenischen Kühlmittels enthält, und es ist weiterhin vorgesehen, eine motorisch angetriebene Förderschnecke, die das Material, das

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zu zerkleinern ist, nach oben durch das Kühlmittel hindurch in die zweite Partie des Behälters hinein bewegt bis zu einem Auslaß, der zu einer Zerkleinerungseinrichtung führt. Das Material wird mit Hilfe einer Zuführvorrichtung dem Einlaßstrang des Behälters zugeführt, der senkrecht angeordnet ist, wobei das Material infolge der Wirkung der Schwerkraft im Strang (in der schenkel- oder strangartigen Partie) bis zum Einlaßende der Förderschnecke herabsinkt, und eine von. einem Ventil beherrschte Einlaßleitung führt Kühlmittel der senkrechten Partie zu. Ein Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß das Material in der Einlaßpartie zur Förderschnecke im zweiten Strang so ziemlich aufs Geradewohl hindurchfließt. Dieser Nachteil ist mit der Tatsaohe zu kombinieren, daß die_ Vorrichtung keine genaue Kontrolle des Flüssigkeitsspiegels besitzt, was zusammen ergibt, daß keine genaue Kontrolle bzw. Steuerung der Verringerung oder des Absinkens der Temperatur des Materials möglich ist. Eine zu große Menge des Kühlmittels wird verwendet, um ein geeignetes Kühlen des Materials sicherzustellen. Insbesondere Stickstoff in der flüssigen Form ist als Kühlmittel besonders geeignet. Jedoch ist verflüssigter Stickstoff ein verhältnismäßig teurer Stoff, und die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Vorsehen einer kryogenischen Zerkleinerungsvorrichtung, die verhältnismäßig wirtschaftlich hinsichtlich des Aufwands an Kühlmittel 1st.

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Dieses Ziel wird bei der vorliegenden Erfindung erreicht mit Hilfe einer motorisch angetriebenen Förderschnecke im Einlaßstrang für das Hindurchführen des Materials durch das Kühlmittel in dieser einlaßseitigen schenkel- oder strangartigen Partie und auch dadurch, daß das Material unmittelbar der Förderschnecke des zweiten Stranges zugeführt wird, wobei Kontrollmittel vorgesehen sind, um automatisch einen bestimmten Flüssigkeitsspiegel des kryogenischen Kühlmittels in den beiden schenkel- oder strangartigen Partien aufrechtzuerhalten.

Demzufolge ist bei der vorliegenden Erfindung die Geschwindigkeit der Durchiaufbewegung des Materials durch das Bad vollständig von der Geschwindigkeit der Förderschnecken abhängig, und indem man einen bestimmten Flüssigkeitsspiegel im Bad automatisch genau aufrecht erhält, kann die Verweilzeit des Materials im Bad genau reguliert werden. Hierdurch wird sichergestellt, daß das Material bis auf die gewünschte Temperatur mit einem minimalen Aufwand an Kühlmittel gekühlt wird. Die Verweilzeit des Materials im Bad kann kontrolliert und gesteuert werden, indem man die Durchlaufgeschwindigkeit des Materials durch das Bad kontrolliert und steuert. In der Alternative oder zusätzlich kann die Verweilzeit kontrolliert und gesteuert werden, indem man die Strecke (Länge) der Durchiaufbewegung des Materials durch das Bad ändert, und diese Strecke der Durchlaufbewegung des Materials kann ge-

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ändert werden, indem man den Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeit in den schenkel- oder strangartigen Partien des Behälters ändert.

Vorzugsweise wird jedes Fördermittel durch eine perforierte Förderschnecke gebildet, und für diese Förderschnecke ist ein besonderer Antrieb vorgesehen.

Vorzugsweise können die Eontroll- und Steuermittel für den Flüssigkeitsspiegel steuerbar und regulierbar sein, damit man den Flüssigkeitsspiegel des Bades und demzufolge die Verweilzeit des Materials im Bad ändern kann. Zusätzlich und in der Alternative kann der Antrieb für die Förderschnecke kontrolliert und gesteuert werden, damit die Geschwindigkeit des Haterialflusses durch das Bad geändert wird.

Die Mittel zur Kontrolle und Steuerung des Flüssigkeitsspiegels im Bad können ein Kapülarrohr aus hochwärmeleitfähigem Material enthalten, das mit Gas mit einem oberhalb des At_mosphärendrucks liegenden Druck gefüllt ist und an einem Ende in Flüssigkeitsverbindung mit dem Bad steht, wobei am anderen Ende des Kapillarrohres eine Schaltvorrichtung vorgpsehen ist, die auf den Druc k innerhalb des Kapillarrohre anspricht und mit der noch eine Ventilanordnung in einer Leitung für die Kühlflüssigkeit zu dem Einlaß für das Kühlmittel in Wirkverbindung steht, wobei die Anordnung so ge-

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troffen ist, daß "bei einem Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels um das Kapillarrohr herum infolge eines Ansteigens des Spiegels im Bad das Gas ira Kapillar rohr kondensiert, um den Druck im Kapillar rohr zu verringern, und der Schalter im ^jJiSclilui;. daran betätigt vrird, ίλπ den Zuflu.C des Kühlmittels zum Bad zu "begrenzen oder einzuschränken.

Insgesamt "bezieht sich also die Erfindung auf eine Wähleinrichtung zum Zerkleinern und Mahlen von festen zähen, wärmeempfindlichen oder verhältnismäßig nicht spröden
Materialien, z.B. natürlichen und synthetischem Gummi und verschiedenen synthetischen Kunststoffen, die eine Kühlvorrichtung zum Kühlen oder Gefrieren des Materials vor
der Abgabe des Materials an eine Mühle bis auf die Versprödungstemperatur mit Hilfe eines Kühlmittels besitzt, wobei das auf diese Weise gekühlte Material leichter und besser zerkleinert werden kann. Die Kühlvorrichtung enthält einen Behälter, der in zwei Strängen oder schenkelartigen Partien, die in V-Form angeordnet sind, enthalten ist, und der Behälter enthält ein V-förmiges Bad aus
kryogenischer Kühlflüssigkeit (z.B. aus flüssigem Stickstoff) . Ein Zufuhrtrichter gibt das zu zerkleinernde Material an einen Einlaßstrang des Behälters ab, und es sind in
beiden Strängen motorisch angetriebene Förderschnecken vorgesehen, um das Material nach unten durch die Flüssigkeit im Einlaßstrang und nach oben durch die Flüssigkeit im

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zweiten Strang hindurchzuführeη, der an seinem oberen Ende einen Auslaß für die Abgabe von gekühltem Material zur Zerkleinerungsmühle hat. Zusätzlich ist eine Kontroll-"ind Steuervorrichtung für die Flüssigkeit im Bad vorgesehen, welche die Zufuhr von Kühlmittel zum Bad steuert und kontrolliert. Da die Durchlaufbewegung des Materials durch das Bad von der Geschwindigkeit der Fördermittel abhängig ist und da der Flüssigkeitsspiegel kontrolliert und gesteuert wird, kann die Verweilzeit des Materials im Bad für eine bestimmte genaue Temperaturkontrolle gesteuert werden, und hierdurch wird die Zufuhr von zu großen Mengen teuerer Kühlflüssigkeit zum Bad für das Kühlen des Materials vermieden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht in schematischer Darstellung und

Fig. 2 die Kontroll- und Steuervorrichtung für den Flüssigkeitsspiegel im Bad in Seitenansicht in größerem Maßstab.

In der Zeichnung ist eine kryogenische Einrichtung zum Mahlen und Zerkleinern von festem zähem, wärmeempfindlichem oder nicht sprödem Material, insbesondere von Gummi, Süßigkeiten oder rohem tierischem Fleisch, in kleine Teilchen

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gezeigt, die ein Kühl-Leitungssystem 1 enthält, das dazu dient, das Material "bis unterhalb der "Versprödungstemperatur zu kühlen und es einer Zerkleinerungsvorrichtung 2 in Gestalt einer Mühle zuzuführen, wobei der von der Anmelderin hergestellte Desintegrator eine geeignete Mühle darstellt. Das Leitungssystem 1 enthält ein Paar von länglichen Rohren oder Strängen bzw. schenkelartigen Partien 3j 4, die in Gestalt eines V mit unter rechtem Winkel zueinander verlaufenden Schenkeln angeordnet sind und die an ihren unteren Enden zur Herstellung einer Flüssigkeit und das zu zerkleinernde Material hindurchlassenden Verbindung miteinander verbunden sind, wobei ein nicht weiter dargestellter Rahmen für die Unterstützung der Rohre 3j 4- vorgesehen ist. Das kürzere Rohr 3 ist steil zur Horizontalen angeordnet und dient als Einlaßrohr, wobei es das zu zerkleinernde Material von einem Zufuhrtrichter 5 erhält, während das andere, längere Rohr spitz zur Horizontalen angeordnet ist (unter einem kleineren Winkel als das Rohr 3) und einen Auslaß 6 an seinem oberen Ende zur Abgabe des Materials zur Mühle 2 über eine Verbindungsleitung 7 enthält. Das zu zerkleinernde Material erhält eine Vorbehandlung mit Hilfe eines Voröffners oder -brechers 8, der eine Schnecke 9 zum Aufbrechen und Zuführen des Materials zum Trichter 5 enthält, die vom Motor 10 angetrieben wird. Das Niveau des Materials im Trichter 5 wird von einer Kontrolleinrichtung 11 gesteuert und kontrolliert, die in Wirkverbindung mit dem Schalter 12 des Antriebsmotors 10 für die Schnecke 9 dient. Perforierte Förderschnecken 13,

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14-, die in Zapflagern sitzen, sind mit kleinem Spiel in den entsprechenden Rohren 3, 4- angeordnet und dienen zum Hindurchführen des Materials durch die Hohre 3, 4-, wobei das Material vom kurzen Einlaßrohr 3 in das längere Rohr 4-ohne "Verweilen überführt wird. Es sind Antriebsmotoren 15 für die Förderschnecken 13, 14- vorgesehen, deren Geschwindigkeiten mit Hilfe von geeigneten Steuereinrichtungen, die nicht weiter gezeigt werden, gesteuert werden können.

Die Rohre 3, 4- der V-IOrm dienen dazu, ein Bad 16 eines flüssigen Kühlmittels für das Material, vorzugsweise flüssigen Stickstoff, zu halten, und es ist ein Einlaß 17 für das Kühlmittel im längeren Rohr 4- oberhalb des Flüssigkeitsspiegels L im Rohr 4- vorgesehen. Die Förderschnecken 13, 14-sind perforiert, um die Bildung des Bades 16 zu erleichtern. Der Trichter 5 und das Einlaßrohr 3 werden vorzugsweise im wesentlichen voll mit Material gehalten, um das System am Zuführende abzuschließen und gewissermaßen zu verstopfen und auf diese Weise zu starke Gasverluste (von der Verdampfung des flüssigen Stickstoffes her) zu verhindern und das Kühlen des Materials vor dem Eintritt in das Bad 16 zu fördern.

Der Spiegel der Flüssigkeit im Bad wird auf einer bestimmten Höhe mit Hilfe einer im folgenden beschriebenen Kontroll- und Steuervorrichtung gehalten. Das flüssige Kühlmittel wird von einer Zuführquelle 18 (Vorratsbehälter) zum Einlaß für

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das Kühlmittel 17 ^mit Hilfe einer Zuführleitung 19 zugeführt, -die ein automatisches Steuerventil 20 enthält, welches das Durchlaufen des Kühlmittels zum Einlaß 1? reguliert und feuert. Es sind, zwei Niveau-Kontrollvorrichtungen 21, 22 vorgesehen, von denen die erste Vorrichtung 21 dazu dient, das statische Niveau vor der Einführung des Materials zu kontrollieren und zu steuern, und die zweite Vorrichtung dazu dient, das neue dynamische Niveau, wenn sich das Material durch das Bad 16 hindurchbewegt, zu steuern und zu kontrollieren. Eine von Hand betätigte Schalteinrichtung 23 dient zur Auswahl der geweiligen Niveau-Kontro 11 einrichtung. Es kann, jedoch auch eine einzige Niveau-Kontrolleinrichtung für. das dynamische Niveau verwendet werden. Jede Kontrolleinrichtung 21, 22 (vgl. Fig. 2) enthält ein senkrechtes Kapillarrohr 21 B (22 B), das in einem senkrechten Schenkel 21 A, 22 A des Behälters angeordnet ist und mit dem Bad 16 in Flüssigkeitsverbindung steht, und jede Niveau-KontrölleiHP·vorrichtung 21, 22 wird von einer Kappe 36 am entsprechenden Schenkel 21 A, 22 A gelragen. Das Kapillarrohr 21 B ist über einen ventilbeherrschten Einlaß 37 i*& Modul 38 mit einem geeigneten Gas, vorzugsweise unter Druck stehendem Stickstoffdampf gefüllt, und am oberen Ende jedes Kapillarrohrs ist eine BaIgvorriehtung 21 C vorgesehen, die einen Schalter 21 D in einer elektrischen oder pneumatischen Zufuhrleitung zum automatischen Steuerventil 20 steuert und kontrolliert. Die Anordnung ist so getroffen, daß wenn der Flüssigkeitsspiegel des Bades L ansteigt, der unter verhältnismäßig hohem Druck stehende Dampf im Kapillarrohr 21 B infolge seiner relativ höheren

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Sättigungstemperatur kondensiert, was zu einem Druckabfall führt, wobei der Balg 21 C sich zusammenzieht, um den Schalter 21 D zu betätigen, woraufhin sich das Ventil 20 verstellt, um den Fluß des Kühlmediums zum Bad 16 zu verringern oder ganz einzustellen; und umgekehrt erfolgt dasselbe unter entgegengesetztem Vorzeichen bei einem Absinken des Spiegels L des Bades. Um die Ansprechzeit der Niveau-Kontrollvorrichtung 21, 22 auf ein Minimum herabzusetzen, wird ein Strom relativ heißer Trockenluft über das Kapillarrohr 21 B geleitet. Insbesondere wird die Trockenluft einem Einlaß 39 im Modul 38 zugeführt, und sie wird wie durch die Pfeile in Fig. 2 gezeigt, so ausgerichtet, daß sie nach unten durch einen inneren ringförmigen Durchtritt 40 fließt, der zwischen dem Kapillarrohr 21 B und einem konzentrischen Rohr 4-1 begrenzt und definiert ist, und dann nach oben durch einen äußeren ringförmigen Durchtritt 4-2 zwichen konzentrischen Rohren 41, 43 zu einem Auslaß 44 strömt. Ein Anschlußnippel 45 ist am Modul 38 für die Verbindung der Zufuhrleitung zum Schalter 21 D vorgesehen. Diese Vorrichtung erlaubt es, das Niveau L des Bades innerhalb enger Grenzen zu steuern und zu kontrollieren, und die Vorrichtung kann eingestellt werden, um verschiedene minimale Flüssigkeitsspiegel im Bad für verschiedene Materialien zu erzielen, wobei auf diese Weise der Wärmeübergang an den Grenzen oder Grenzbereichen der Oberfläche der Flüssigkeit optimiert wird. Das minimale· Niveau des Bades für jedes Material wird bestimmt durch die jeweils erforderliche Ver-

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weilzeit und den Geschwindigkeitsbereich der Antriebsmotoren 15 für die Förderschnecken. Um den Wärmeverlust der Vorrichtung auf ein Minimum zu bringen, werden die Bohre 3» und die Mühle 2 vorzugsweise auf Isoliermaterial angeordnet. Um ein zu starkes Ansteigen des Badspiegels L in den Rohren 3, 4 zu vermeiden, wenn die Schenkel 21 A, 22 A durch das Material verstopft oder versperrt sein sollten, sind Überlaufleitungen 24- vorgesehen, um flüssigen Stickstoff vom Bad 16 zu den Schenkeln 21 A, 22 A abzuzweigen, zur Betätigung der Kontrollschalter. Am Boden jedes Schenkels 21 A, 22 A ist vorzugsweise ein !Filter 46 (Fig. 2) vorgesehen.

Das kleinere Primärmaterial von der Mühle 2 wird über eine Leitung 25 zu einem nicht dargestellten geeigneten Aufnahmebehälter als gemahlenes Produkt weitergeführt, während das zu große Abmessungen besitzende Sekundärmaterial über die Leitung 27 zu dem Voröffner oder -brecher 8 zur Wiederbehandlung zurückgeführt wird.

Das abgegebene Stickstoffgas von der Mühle 2, mit feinen Materialpartikelchen, die im Gasstrom aufgefangen werden, wird über die Leitung 30 zur Vorbrecherschnecke 9 geführt für ein Vorkühlen des zugeführten Materials bevor es über die Leitung 28 zu einem Separator 29 geführt, von dem separiertes Material zu dem Aufnahmebehälter für das gemahlene Material über die Leitung 26 A abgegeben oder zurück

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zum Trichter 5 über die Leitung 26 B zurückgeführt wird in Abhängigkeit von der Größe der Partikelchen. Gase vom Separator 29 werden zur Atmosphäre über die Leitung 34-abgegeben.

Stickst off dampf in den Rohren 21 A, 22 A und im Trichter 5 wird über die Leitung 31 zum sekundären Abgabeauslaß 2 A der Mühle und auch über die Leitung 31 A zum Abgabeende der Förderschnecke 14 geführt, um die Mühle 2 zu kühlen und auch einen Druckausgleich zwischen den Rohren 3? 4 des Systems zu schaffen.

Beim Betrieb der Anlage wird das zu mahlende Material nach unten durch das Kühlbad 16 hindurch durch die einlaßseitige Förderschnecke 13 mitgenommen und sodann nach oben durch das Bad 16 hindurch durch die zweite Förderschnecke 14, von wo aus das gekühlte Material zur Mühle 2 geführt und abgegeben wird. Im besonderen wirkt die Vorrichtung so, daß das Material durch das Bad 16 in der minimalen Verweilzeit hindurchgeführt wird, die ausreicht, um das Material bis unter die Versprödungstemperatur, z.B. im wesentlichen bis auf die Sättigungstemperatur des Stickstoffs beim Arbeitsdruck zu kühlen. Das

Ver
Material sollte bis unterhalb der 4sprö dungs temperatur gekühlt werden, um ein Ansteigen der Temperatur zu ermöglichen, das sich infolge der Arbeit ergibt, die auf das Material in der Mühle 2 ausgeübt wird. In manchen Fällen, in denen das Material

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trotzdem noch zäh. und bei kryogenischer Temperatur nicht - gut zu zermahlen ist und in denen die auszuführende Arbeit hoch ist, was sich in einer außerordentlich starken Temperaturerhöhung in der Mühle 2 auswirkt, mag es notwendig sein, Kühlflüssigkeit durch Einspritzen oder Injektion in Berührung mit dem Material nach dem Verlassen des Bades zu bringen, z.B. an einem Einlaß 35 an dem Abgabeende der zweiten !förderschnecke 14. Ein Temperaturfühler 32 ist vorzugsweise vorgesehen, um die Temperatur innerhalb der Mühle 2 zu erfühlen, und er ist so vorgesehen und angeordnet, daß er die Zufuhr von zusätzlichen Kühlmitteln in dem Maße steuert, in dem es notwendig ist.

Die Verweilzeit des Materials im Bad 16 kann innerhalb enger Grenzen gesteuert werden, und sie kann geändert werden, um sich den verschiedaaen Materialien anzupassen, indem man das Niveau L des Bades ändert und/oder die Geschwindigkeit der Förderschnecken 13» 14 einstellt. Ein Kühlmittel, wie z.B. flüssiger Stickstoff, ist ein verhältnismäßig teurer Stoff und der Konsum eines solchen Kühlmittels ist ein wichtiger Paktor bei der Beurteilung der Verwendungsfähig-. keit von kryogenxschen Mahlanlagen vom wirtschaftlichen Standpunkt aus. Es ist deshalb notwendig, daß alle Schritte unternommen werden, um den Verbrauch auf ein Minimum herabzusetzen. So z.B., wird zwischen den beiden Strängen des Bades 16 (quer zu. den Strängen) eine Druckdifferenz bestehen, was

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auf ein heftiges Kochen am Einlaßstrang und auf eine Saugwirkung der Mühle am Auslaß 6 zurückzuführen ist, wodurch zu viel Flüssigkeit vom Bad in die Mühle hineingesaugt wird. Es ist deshalb die Druckausgleichsleitung 31 quer zu den beiden Strängen vorgesehen, um zu ermöglichen, daß in die Mühle heim Kochen entstandener Stickstoffdampf statt der Flüssigkeit eingesaugt wird, wodurch das System stabilisiert und sichergestellt wird, daß kein flüssiger Stickstoff durch unkontrolliertes "Überlaufen" in die Mühle 2 verlorengeht.

Zusätzlich wird der verbrauchte Stickstoffdampf von der Mühle zurückgeführt, um durch das verhältnismäßig heiße zuzuführende Material im Voröffner oder -brecher 8 hhdurchgeführt zu werden, bevor er zur Atmosphäre austritt, so daß auf diese Weise der Kühleffekt des Stickstoffs bis zum Maximum ausgenutzt wird. Damit hier die Operation wirksam ist, ist es notwendig, ein drehbar angeordnetes Abdichtungsventil 33 oder eine andere solche Vorrichtung vor dem Trichter 5 des Vorkuhlers vorzusehen, um sicherzustellen, daß der beim Abkochen entstandene Dampf bei Sattigungstemperatur · nicht zum zuzuführenden Material fließen oder strömen kann, ohne daß er vorher in der Mühle 2 verwendet worden ist. Bei der vorliegenden Erfindung kann ein Verlust an Kühlmittel durch genaue Kontrolle und Steuerung der Verweil zeit des Materials im Bad 16 reduziert oder auf ein Minimum gebracht werden.

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Es wäre möglich., eine Trennkapazität in der Vorrichtung zu schaffen, indem man vorsieht, das Material, das "bei kryogenischer Temperatur keiner Zerkleinerung unterworfen wird, z.B. Wandermaterial ("trampmaterial") durch eine zweite öffnung abgegeben wird. Ein Beispiel für ein solches Wandermaterial ("Tramp") sind die Drahtverstärkungen bei Gummireifen von Fahrzeugen.

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Claims

Ansprüche

fay Einrichtung zum Mahlen von festen zähen, wärmeempfindlichen oder relativ nicht spröden Materialien unter Verwendung eines Kühlmittels oder kryogenischen Mittels, die einen in rohrförmigen Strängen, die in V-Form angeordnet sind, enthaltenen Behälter besitzt, der dazu dient, ein Bad aus einem kryogenisehen Kühlmittel, z.B. Kühlflüssigkeit zu enthalten, die weiterhin einen Einlaß für kryogenisehe Kühlflüssigkeit zum Bad, einen Einlaß für einen ersten Einlaßstrang oder -rohr für das zu zerkleinernde Material, einen Materialauslaß vom zweiten Strang oder Rohr, der mit einer Zerkleinerungsvorrichtung oder Mühle für das Zerkleinern des Materials verbunden werden kann und eine motorisch angetriebene Förderschnecke im Behälter zum Hindurchführen des Materials durch den zweiten Strang besitzt, dadurch gekennsichnet, da£ eine motorisch angetriebene Förderschnecke (13) im Einla^strang (3) zu:.i Hindurchführen des Materials durch die Kühlflüssigkeit in diesem Einlaßstrang (3) vorgesehen ist, die unmittelbar zu der Förderschnecke (14) im zweiten Strang (4) führt und das Material an diesen abgibt, und daß Steuermittel (20, 21) vorgesehen sind, um ein bestimmtes M ve au (L) der kryogenischen Kühlflüssigkeit in den Strängen oder Rohren (3, 4-) automatisch aufrecht zu erhalten.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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daß Mittel zur Kontrolle oder Steuerung der Geschwindigkeit der Förderschnecken (13) 1^z0 vorgesehen sind, so daß die Geschwindigkeit, mit der das zu zerkleinäernde Material durch das Bad (16) hindurchgeführt wird, geändert werden kann.
3. Einrichtung nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Niveau-Kontrollmittel (21, 22) Reguliermittel enthalten, die die Zufuhr von Kühlmittel zum Bad (16) steuern, um zu ermöglichen, daß die Flüssigkeit im Bad in verschiedenen Höhen vorgesehen werden kann, daß also das Niveau der Flüssigkeit im Bad geändert werden kann.
4-, Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms 3₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecken (13) als perforierte Förderschnecken ausgebildet sind.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms 4-, dadurch gekennzeichnet, daß sie noch folgende Bestandteile enthält: einen Zufuhrtrichter (5) für in den ersten Strang (3) einzugebendes Material, motorisch angetriebene Zuführmittel (9)» " z.B. einen schneckenartigen Vorbrecher oder -öffner (8), zum Zuführen von Material zum Zufuhrtrichter (5) und eine liveau-Kontrolle (11) für das Material im Zufuhrtrichter (5)» die in Wirkverbindung mit dem Motor (10) der Zuführmittel (9) vorgesehen ist, um ein bestimmtes Niveau des Materials im Trichter (5) aufrecht zu erhalten.

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6. Einrichtung nach. Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß Leitungen (30) vorgesehen sind, um bereits benutztes Kühlmittel zurückzuführen zu den motorisch angetriebenen Zuführmitteln (9) für das Vorkühlen des Materials in dem Zuführmittel (9).
7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (JO) dazu dienen, die Zuführmittel (9) für das Material mit der Mühle oder Zerkleinerungsvorrichtung (2) zu verbinden, damit verwendetes Kühlmittel von der Mühle (2) zurückgeführt werden kann.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Niveau-Kontrollmittel im Bad ein

Kapillarrohr (21 B) aus hoch-w£rqLeleitfähigem Material entisch

halten, das mit' Gas bei einem Druck oberhalb des atmosphäre η Drucks gefüllt ist und an einem Ende mit dem Bad (16) in ITüssigkeitsverbindung steht, daß eine Schaltervorrichtung (21 B.) am anderen Ende des Kapillarrohres angeordnet ist,, die auf den Druck innerhalb des Kapillarrohres (21 B) anspricht, und daß weiterhin ein Ventilorgan (20) in einer Leitung (19) für die Kühlflüssigkeit zum Auslaß (17) für die Kühlflüssigkeit vorgesehen ist, das mit dem Schalter in Wirkverbindung steht, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß beim Ansteigen des ITüssigkeitsniveaus um das Kapillarrohr (21) herum infolge eines Ansteigens des Niveaus

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(L) im Bad das Gas im Kapillarrohr (21 B) kondensiert, um den Druck des Kapillarrohrs zu verringern, woraufhin der Schalter (21 D) anschließend "betätigt wird, um den Durchfluß der Kühlflüssigkeit zum Bad (16) zu begrenzen.
9· Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kontrollorgane (21, 22) für das Eiveau des Bades vorgesehen sind, von denen das eine (21) dazu dient, das Niveau oder den Flüssigkeitsspiegel (L) des Bades zu steuern, wenn kein Material hindurchgeht, während das andere (22) dazu dient, das Niveau oder den Flüssigkeitsspiegel des Bades zu steuern, wenn Material durch das Bad (16) hindurchgeht.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckausgleichsleitung (31) die beiden Schenkel, Rohre oder Stränge (2 oder 3) miteinander verbindet, um zu ermöglichen, daß verdampftes Kühlmittel in die Mühle (2) eingesaugt wird, ua das System zu stabilisieren.
11. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Kapillarrohr oder die Kapillarrohre (21 B) jeweils in einem senkrechten Schenkel (21 A, 22 4) vorgesehen sind, der sich von einem der Rohre oder Stränge (3ϊ 4) des Behälters erstreckt, und daß eine Üb erlauf leitung (24) sichln einem oberen Abschnitt des zweiten Rohres (4)

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bis zu dem senkrechten Schenkel (21 A, 22 A) erstreckt, um !-Flüssigkeit aus dem KühTbad zum Rohr bzw. Strang für die Belobigung der Schaltervorrichtung ( 21 D) zurückzuführen, wenn der Flüssigkeitsspiegel (L) in den Rohren (3, 4) zu stark ansteigt.
12. Einrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß Leitungen (4-1, 4-3) vorgesehen sind für das Vorbeiführen von trockener Luft am Kapillarrohr (21 B) entlang, um die Ansprechzeit der Kontroll- und Steuerorgane für das Hiveau im Rohr zu verringern.

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