DE2630803A1

DE2630803A1 - Mahlanlage fuer kryogenische temperaturen

Info

Publication number: DE2630803A1
Application number: DE19762630803
Authority: DE
Inventors: Francesco Danioni
Original assignee: SIO IND OSSIGENO ALTRI GAS; ITALO DANIONI SDF
Current assignee: SIO IND OSSIGENO ALTRI GAS; ITALO DANIONI SDF
Priority date: 1976-02-16
Filing date: 1976-07-08
Publication date: 1977-08-25
Also published as: US4073443A; DE2630803C2; IT1062860B

Description

TlEDTKE - BüHLiNG " KlNNE - GrUPE

Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne ο Dipl.-Ing. Grupe

Bavariaring 4, Postfach 20 24

Italo DANIONI S.cL.f. 8000 München 2

MILANO (Italien) Tel.:(0 89)53 96 53-56

Tr- μ *. OQ /^ Telex:,5 24845iipat

Vxa Mecenate 78/b _{cab|e Germaniapatent München}

8. Juli 1976 _und B 7475/case D&F/BOR2566

SIO

SOOIETA PER L'INDUSTRIA DELLiOSSIGENO E DI ALTRI GAS S*p.A.

MILANO (Italien)

Via Capecelatro 69

MAHLANLAGE I¹UR KRYOGENISCHE TEMPERATÜREN

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Mahlen jener Werkstoffarten, die bei Raumtemperatur elastisch, zäh öder schwer zu brechen -oder zu mahlen sind, während sie bei niedrigen Temperaturen ausserordentlich spröde sind, sodass das'Mahlen leicht und mit geringem Energieaufwand erfolgen kann. Typische Beispiele dieser beschriebenen 'zähen Werkstoffe sind die Elastomer, Gummi und Kunststoffe.

Das Grundprinzip, diese Werkstoffe bei niedrigen Temperaturen zu mahlen, wird schon seit einigen Jahren angewandt. Es wurden auch bereits verschiedene Mahlanlagen gebaut, in welchen die Temperatur des zu mahlenden Werkstoffes direkt vor der Ankunft an der Mühle herabgesetzt wurde, wobei im allgemeinen Inertgas, wie flüssiger Stickstoff eingeführt wird, der den Werkstoff stark abkühlt und ihm, seine Verdampfungswärme (oder Verdunstungskälte) abgibt.

Es wurden auch verschiedene Systeme studiert,um den Verbrauch des flüssigen Inertgases (z.B.flüssigen Stickstoff zu vermindern, wobei das durch vorherige Abkühlung des zu mahlenden Werkstoffes erhaltene Gas verwendet wird.

Auch die Methode, Jedes die Anlage umfassende Organ oder jede Maschine, z.B. ausser der eigentlichen Mühle, den Sammel-

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-B(M

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trichter, die Transportschnecke usw. zu isolieren, sodass der Verbrauch an flüssigem Stickstoff noch weiter vermindert und der Mahlvorgang bei kryogenischen Temperaturen immer wirtschaftlicher gestaltet wird, ist weitgehendst angewandt worden.

Die Vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht das Mahlen bei kryogenischen Temperaturen mit einem Mindestverbrauch an Inertgas pro kilo des zu behandelnden Produktes zu verwirklichen..

Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,das Sieben und Zurückführen der grössere als vorgesehene Dimensionen aufweisenden Teilchen^ohne dadurch Festklemmungen oder Verstopfungen in den Rückführvorrichtungen aufgrund einer gegebenenfalls von einer leichten Temperaturerhöhung hervorgerufenen Feuchtigkeit zu verursachen, zu verwirklichen.

Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist Gegendrücke zu vermeiden.die sich bis jetzt bei den herkömmlichen Anlagen mit der Verdampfung des Stickstiffes in den verschiedenen Eingangspunkten in Abhängigkeit von der Menge und Temperatur des Materials»das gekühlt werden musste, bildeten.

Ein anderer. Zweck der Erfindung ist, den Bau der thermischen Isolierung, die Kontrollierbarkeit und die Wartung der gesamten Anlage, sowie das Auswecksein eventueller Teile, sofern sie eine Anpassung der Anlage an ein Produkt oder an einen etwas anderen Vorgang als den zuvor durchgeführten erfordern, ausserordentlich leicht zu gestalten.

Schliesslich besteht ein weiterer Zweck der Aufgabe darin, die gegebenenfalls erforderlichen thermischen Isolierungen gegenüber den bis jetzt angewendeten aufgrund der besonderen Anordnung der Anlage herabzusetzen.

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Die beschriebenen Zwecke wurden dadurch erreicht, dass das Mahlen des zähen Werkstoffes bei Eaumtemperaturen und des spröden Werkstoffes nur bei kryogenischen Temperaturen so erfolgt, dass die Mühle, der Beschickungstrichter und die Werkstoffzuführorgane zur Mühle in einem isolierten Kasten enthalten sind.

Nach einer ersten Verbesserung der Erfindung ist eine Kontrollvorrichtung für die Feinheit des gemahlten Werkstoffe« vorgesehen, beispielsweise ein/genannten isolierten Kasten selbst enthaltenes Sieb und ein entsprechender Höhenförderer, der die noch zu grossen Teilchen zum Eingang der Mühle zurückführt.

Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass der isolierten Kasten mit entsprechenden Abdeckplatten oder Klappen zur Kontrolle versehen ist.

Wach einer weiteren Verbesserung is vorgesehen dass die in die im Innern des Kasten angeordneten Maschinen eingelassene Flüssigkeit, sobald sie verdampft ist, sich ausserhalb dieser Maschinen aus-dehnen kann, bis sie eine einzige Gaswolke bildet, die den ganzen inneren Teil des Kastens ausfüllt.

Eine weitere "erfindungsgemässe Verbesserung sieht schliessiich vor, die Antriebsmotoren, vor allen Dingen diejenigen grösserer Leistung, vorzugsweise am Kastenäusseren anzuordnen.

Nach einer weiteren erfindungsgemässen Verbesserung ist

vorgesehen, den Druck des Inertgases im Innern des wärmeisolierten Kastensausser mit den bekannten Mitteln wie Ventile usw., auch mit der einfachen Veränderung der Durchgangsgrösse für den im Beschickungstrichter enthaltenen Werkstoff zu regeln.

Die mit der gemäss der vorliegenden Erfindung gebauten Anlage erhaltenen Vorteile sind folgende» .

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a) - Geringerer Verbrauch an Stickstoff, je Kilo des behandelten !Produktes, was auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass die im warmeisolierten Kasten enthaltene und zwischen jeder Machine under der Kastenwand bestehende Gaswolke eine erste isolierende Schranke bildet, so dass die Erfordernis der thermischen Isolierung des Kastens im Gegensatz zu den normalen Konstruktionen, bei denen der Bau einer Isolierung um jede Maschine oder Vorrichtung vorgesehen ist,, geringer ist.

b) - Leichter Bau der Wärmeisolierung, was dadurch offensichtlich ist, dass durch das Isolieren eines Kastens, keine besondere Form beachtet werden muss, da der Kasten im allgemeinen parallelepipedförmig ist und verschiedene Maschinen enthält.

c) - Leichte Kontroll-und Wartungsmöglichkeit der Maschinen, was dadurch erreicht wird, das Kontrollklappen vorgesehen sina, durch die ein Bediensteter in den Kasten einsteigen und auf die mechanischen Organe der Maschinen einwirken kann, ohne dass eine gegebenenfalls um die Maschinen vorgesehene Isolierung die Arbeitverhindert oder stört, was bei den früheren normalen Ausführungen der Fall war.

d) - Anpassungsfähigkeit der Anlage, sofern sich das Auswechseln der Organe zur Ausführung eines bestimmten Herstellungsvorganges mit anderen Eigenarten als sie bis jetzt angewandt wurden, als notwendig erweist. Dieser Vorteil ist offensichtlich, da die auszuwechselnden Organe einfach aus-und einmontiert werden können ohne auf die thermische Isolierung noch auf den Inertgaskreislauf Rücksicht nehmen zu müssen.

e) - Ausschliessung von Verstopfungen in den Kühlrücklaufvorrichtungen der Materialen. Das ist deshalb besonders vorteilhaft, da auch die kleinste Temperaturerhöhung eine Erhöhung der Feuchtigkeit des Werkstoffes verursacht und daher Zusammenballungen oder sogar Verschliessungen der Rücklauforgane und insbesondere des Höhenförderers und der entsprechenden Belade- oder Entlädegleitbahnen hervorgerufen werden. Bisher war das nicht möglich, da

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der Höhenförderer von den anderen Organen getrennt und zwangsläufig, auch wenn er isoliert war, eine höhere Temperatur annahm, als der Werkstoff am Ausgang der Mühle hatte. Dagegen sind "bei der erfindungsgemässen Anlage die Sieb-und Rücklaufvorrichtungen des Werkstoffes in einem einzigen Kasten enthalten, in dem die Temperatur gleichmässig ist!

f) - Äusserste Vereinfachung des Kreislaufes für den gasförmigen Stickstoff mit Herabsetztung des Energieverbrauches für den Stickst offkreislauf. Der Eingang des flüssigen Stickstoffes ist an einem oder mehreren Punkten der Mühle und gegebenenfalls der anderen im Kasten enthaltenen Maschinen vorgesehen, während der Ausgang des sich gebildeten Gases aus einigen an den Maschinen vorgesehenen Löchern erfolgt, sodass die Stickstoffwolke im Kasten frei zirkuliert und in Löcher, die im Materialbeschikungstrichter vorgesehen sind, eindringt und aus dem es endgültig ausströmt. Es sind also keine Leitungen vorhanden, um den flüssigen Stickstoff in die-vorhanden,—um-de in die Mühle oder andere Organe der Anlage zu führen und um den gasförmigen Stickstoff am Ausgang des Trichters aufzunehmen. · Erfindungsgemäss ist das Zirkulationsgas, das für die Vorkühlung gedient hat, das gleiche Kühlgas, das zum kühlen des Werkstoffes am Mühleneingang dient.,, wodurch der Stickstoffkreislauf sehr vereinfacht wird.

g) - Verwendungsmöglichkeit verhältnismässig geringer Isolierstärken, da in der Kasten-konstruktion eine erste Isolierung mit derselben Stickstoffwolke verwirklicht worden ist, die zum Abkühlen dient.

h) - Vollständige Ausscheidigung von Gegendrücken die sich beim Auftreten des gasförmigen Stickstoffes in den Maschinen ergeben konnten, da alle Ausgänge in eine einzige Umgebung gerichtet sindj in welcher der Druck einheitlich ist.

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand der beigefügten

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Zeichnung, die eine erfindungsgemässe Anlage schematisch darstellt und in der der Kasten im Schnitt erscheint, um alle darin enthaltenen Maschinen zu zeigen,· beschrieben.

Aus der Zeichnung ist zu entnehmen, dass der Kasten 1 die ganze Anlage umfasst. Er besteht aus zwei dünnen, beispielsweise metallischen. Wänden und zwar eine innere Wand 1a und eine aus sere Wand 1b; das zwischen den beiden Wänden 1a und 1b befindliche Wärmeisoliermaterial ist mit 1c bezeichnet. Selbstverständlich umfasst der Kasten ein Traggestell in Eisen^ das nicht eingezeichnet ist, da es Jeglicher Art sein kann.

Im Kasten 1 ist ein Trichter 2 vorgesehen, in den der zu mahl ende Werkstoff über eine Öffnung 14-, in welcher ein auf dem Gebiet des kryogenen Mahlens bereits bekanntes Dichtungsventil eingebaut ist, eintritt.

Der Trichter 2 entladet den Werkstoff unmittelbar in die Mühle 3» insbesondere in ihnen Trichter 3a,über den der Werkstoff in das Mühleninnere gelangt und dem gewünschten Mahlen unterzogen wird. In Punkt Λ, der nur als Hinweis angegeben ist, wird der flüssige Stickstoff zum Kühlen eingeführte In anderen Zonen 5, die ebenfalls nur als Hinweis zu betrachten sind, ist der Austritt des sich erzeugten Gases vorgesehen. Am Ausgang 3b der Mühle ist ein weiterer Pördertrichter 6 vorgesehen, der den gemahlenen Werkstoff über ein Ventil bekannter Art zum Eingang des Siebes 7 bringt; von hier aus wird der Teil des Werkstoffes, der das gewünschte Mass hat, an der Entladestelle entladen, während der zu grosse Masse aufweisende Teil bei 9 abgeführt wird.

Der aus der Leitung 8 austretende Werkstoff durchlauft ein auf dem Gebiet der kryogenen Konstruktionen bekanntes Ventil und kann unmittelbar weiter-verarbeitet werden, da er bereits den gewünschten I einheitsgrad hat. Dagegen wird das aus

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der Laufrinne 9 austretende Material in die Rückführung zur Mühle 3 über einen kleinen Behälter 11 geleitet, der das teilweise gemahlene Material in einen Höhenförderer 12 mechanischer oder pneumatischer Art fördert, der das Material anhebt und es zur Laufrinne 13 bringt, von wo aus das Material erneut zum Eingang der Mühle 3 gelangt und zwar über den Mühlentrichter 3a· Die Stickstoffwolke, die sich im Innern des Kasten bildet, hat selbstverständlich einen gleichmässigen Druck, der sowohl mit normalen Mitteln wie eichbare Ventile, als auch durch Veränderung der im Beschickungstrichter enthaltenen V.^rei?kstoffhöhe auf einen bestimmten Stand gehalten werden kann.

Der gasförmige Stickstoff dringt über die im Besdickungstrichter vorgesehenen Löcher 2a ein und tritt an derselben Öffnung 14-, die für den Materialeingang vorgesehen ist, und zwar in bekannter Weise wie bei den herkömmlichen Anlagen, aus.

Die vorstehende Beschreibung, die nur zur Darstellung eines Verwirklichungsbeispieles dient, beschränkt die erfindungsgemässe Anlage in keiner Weise; es könnten beispielsweise Zuführschneckengruppen und Höhenförderer jeder Art verwendet und Einfüll- und Mühltrichter oder Laufrinnen beliebiger Form vorgesehen werden.

Äusserdem könnte die Kontrollvorrichtung für den Reinheitsgrad des gemahlenen Werkstoffes aus einem Sieb oder einem anderen nach irgendeinem bisher im allgemeinen auf dem Gebiet der Granulationsgradabtrennung konstruierten Abscheidesystem bestehen. Schliesslich ist auch der verwendete Mühlenty.p nur schematisch in der Zeichnung dargestellt, da jedes beliebige geeignete Mahlorgan zur Anwendung kommem könnte.

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Claims

Patentansprüche

Anlage zum kryogenischen Mahlen elastischer, zäher Werkstoffe, die bei Raumtemperatur schwer mahlbar sind,, insbesondere Gummi und Kunststoffe, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlorgane (3),der Beschickungstrichter (2) für das zu mahlende Material und andere Zubehöioigane in einem .einzigen wärmeisolierten Kasten (1)enthalten sind.
2. Anlage nach"Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass

auch eine Kontrollvorrichtung für die Feinheit und .die entsprechende Vorrichtungen (11, 12, 13) die die zu grossen Teile in die Mühle (3) zurückführen, in dem wärmeisolierten Kasten (1) enthalten sind.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass der Einlass des flüssigen Inertgases in die im Kasten angeordneten Maschinen bei 4 erfolgt und dass das Gas die Möglichkeit hat,sich ausserhalb der Maschinen durch die in ihnen vorgesehenen Löcher (5) im Kasten (1) auszudehnen.
4. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wärmeisolierte Kasten (1) dicht abgeschlossen ist, sodass sich in ihm eine Stickstoffwolke bildet, die einen einheitlichen Druck hat.
5· Anlage nach einem der vorliegenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass einige Antriebsmotoren der Machine', insbesonderen die grösseren, aussen am Kasten angeordnet sind.
6. Anlage nach den vorstehenden Ansprüchen^ dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Kastens (1) Mittel vorgesehen sind um den Gasdruck zu regulieren.
7. Anlage nach Ans-pruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdruck im Innern des Kastens (1) durch Veränderung der Dicke des im Beschickungstrichter (2) vorhandenen Materials geregelt wird, wobei das Gas diese Materialdicke vor seinem Austreten durchströmen muss.

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