DE2634942C3 - Vorrichtung zur Herstellung fester Teilchen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung fester Teilchen durch Auspressen einer flüssigen oder viskosen Masse durch Düsen und Erstarrenlassen der aus den Düsen austretenden Einzelvolumina, bei der den Düsen eine Kammer mit steuerbar veränderlichem Volumen vorgeschaltet ist.

Es wurde bereits eine Vorrichtung dieser Art vorgeschlagen (DE-OS 2557541), bei der die Kammer durch einen Faltenbalg gebildet ist, der in Richtung seiner Längsachse hin- und herbewegt wird, mit dem sich flüssige oder viskose Massen kontinuierlich zu Granulat od. dgl. verarbeiten lassen. Das mit der vorgeschlagenen Vorrichtung erzielte Endprodukt ist staubfrei, und es kann ein gezielter Abriß der Tropfen gewährleistet werden. Eine solche Vorrichtung zeichnet sich auch durch geringen Verschleiß der einzelnen Teile und durch einen geräuscharmen Lauf aus. Es _h5 hat sich jedoch gezeigt, daß bei bestimmten viskosen Massin Verstopfungen und Betriebsstörungen auftreten können, weil die Massen zum Teil an den Wänden des Faltenbalges anhaften und eine Reinigung zwar möglich, aber bei solchen Produkten doch zu einem zu häufigen Produktionsausfall führen würde.

Es sind zur Verarbeitung von pulverförmigen Stoffen zu Granulat auch Vorrichtungen bekanntgeworden (DE-AS 1085 139), bei denen ein hin- und hergehender Kolben das Volumen einer Kammer verändert, die seitlich an einem Zufluß des Pulvers angeschlossen ist und unten durch eine Lochplatte gebildet wird. Durch den hin- und hergehenden Kolben und die dadurch erzielte Drucksteigerung lassen sich unter Druckwirkung formbare Stoffe, wie thermoplastische Kunststoffe, aus den durch die Lochplatte gebildeten Düsen herausdrücken, wobei die dort gebildeten Stränge durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens abreißen und eine Granulatbildung möglich ist. Für hochviskose oder aggressive flüssige Massen lassen sich solche Vorrichtungen aber nicht zur Tropfenbildung einsetzen, weil diese Massen, was in der Regel der Fall ist, die Gleitwirkung des Kolbens beeinträchtigen und durch die beim Betrieb hervorgerufene höhere Reibung zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Einrichtung durch Verschleiß führen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Anhaften der Masse an Wandungen so weit wie möglich vermieden wird und die Recnigungsmöglichkeiten verbessert werden.

Die Erfindung besteht darin, daß die Kammer durch ein flexibles Ringelement aus einem gummiartigen Material gebildet wird. Durch diese Ausgestaltung wird die Volumenänderung der Kammer in einfacher Weise durch Veränderung des Abstandes der das flexible Element beidseitig begrenzenden festen Teile der Zuführungseinrichtung für die flüssige oder viskose Masse erzeugt. In unkomplizierter Weise können dadurch die gewünschten pulsierenden Druckschwankungen innerhalb der flüssigen oder viskosen Masse erreicht werden. Ein entscheidender Vorteil ist dabei, daß die so gebildete Kammer sich einfach auseinandernehmen und gut reinigen läßt, so daß ihr Einsatz für Massen möglich wird, die bei der Einrichtung nach dem älteren Vorschlag zu Verstopfungen und Betriebsstörungen führen könnten. Eine sehr vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn das Ringelement zwischen einer oberen, mit Drosselbohrungen versehenen Platte und einer unteren, die Düsen enthaltenden Platte angeordnet ist und wenn das Ringelement innen hohl ausgebildet und mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist. Dadurch kann, wenn der Druck des Druckmittels zudem periodisch variierbar ist, einmal der optimale Dichtungsdruck der Vorrichtung einstellbar gemacht werden, zum anderen dient das Druckmittel dann gleichzeitig als Betätigungsvorrichtung für die Kammer, deren Volumen veränderbar sein soll. Eine äußere mechanische Betätigungsvorrichtung für die periodische Verformung bzw. Volumensänderung der elastischen Kammerwände kann entfallen.

Eine einfache Ausgestaltung ergibt sich dadurch, daß das Ringelemcnt in einander gegenüberliegenden Nuten der oberen Platte und der unteren Platte angeordnet ist, wobei die untere Platte aus zwei miteinander verschraubbaren Teilen bestehen kann, wobei das Oberteil die Nut für das Ringelement und ein Unterteil die Düsen enthält. Es entsteht dadurch eine sehr leicht herstellbare, übersichtliche und leicht

montierbare Vorrichtung, die zudem leicht und gründlich gereinigt werden kann. Der Reinigungsvorgang kann dabei sehr schnell durchgeführt werden, wobei es zweckmäßig ist, das Druckmittel seitlich zwischen der oberen Platte und der unteren Platte dem > Ringelement zuzuführen, weil dann keine Verlegungsprobleme für die Druckmittelzuleitung auftreten.

Aus der Zeichnung und der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen werden Ein- i" zelheiten und Vorteil-; der Erfindung deutlich. Es zeigt

Fig. 1 im Vertikalschnitt (Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 2) eine Ausführungsform eines flexiblen Ringelementes nach der Erfindung mit unmittelbar benachbarten Teilen der betreffenden Vorrichtung ι > zur Herstellung von festen Teilchen und Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II in Fig. 1.

Aus der Zeichnung, insbesondere Fig. 1, ist zu erkennen eine Düsenplatte 10 mit Verteilerkanälen (Düsen) 11 für das zu verarbeitende Produkt, eine :o flüssige oder viskose Masse. Die Düsenplatte 10, im folgenden als untere Platte bezeichnet, besteht aus zwei durch Schrauben 12 miteinander lösbar verbindbaren Teilen, nämlich einem die Düsenaustritte 11 enthaltenden Unterteil 13 und einem Oberteil 14, welches auf der Fläche 15 des zu diesem Zweck abgesetzten Unterteils 13 aufliegt und von den Flächen 16, 17 desselben zentriert wird.

Fig. 1 zeigt des weiteren ein mit 18 bezeichnetes plattenförmiges Teil (obere Platte) der Zuführein- κι richtung für die zu verarbeitende flüssige oder viskose Masse, das Drosselbohrungen 19, 20 ausweist. Oberhalb der oberen Platte 18 sind weitere Teile 21, 22, 23 der Zuführeinrichtung angeordnet, die z. B. durch strichpunktartig angedeutete Schrauben 24 mit der r» oberen Platte 18 verbunden und gegenüber dieser durch eine Dichtung 25 abgedichtet sein können.

Wie aus Fig. 1 weiterhin erkennbar ist, ist zwischen der unteren Platte 10 und der oberen Platte 18 ein -in flexibles Ringelement 26 angeordnet. Das flexible Ringelement 26 besteht aus einem elastischen gummiartigen Material, wer.t einen etwa ovalen Querschnitt auf und ist innen .lohl ausgebildet. Seine Lage gegenüber den benachbarten Teilen 10 und 18 wird durch gegenüberliegende Nuten mit trapezförmigem Querschnitt in den Teilen 10,18 bei. immt. Die Nuten sind mit 27 bzw. 28 bezeichnet. Das flexible Ringelement 26 bildet die seitlichen Abschlußwände einer in ihrem Volumen veränderlichen Kammer 29, deren -,n stirnseitige Begrenzung einerseits die untere Platte 10 mit den Düsenaustritten 11, andererseits die obere Platte 18 bildet. Die Kammer 29 ist somit unmittelbar den Düsen 11 vorgeschaltet.

Der mit 30 bezeichnete Hohlraum innerhalb des -,5 flexiblen Ringelenvents 26 ist mit Druckgas gefüllt. Zu diesem Zweck ist seitlich an dem Teil 14 der unteren Platte 10 e>ne Druckgaszuführungsvorrichtung 31 befestigt. Die Druckgaszuführungsvorrichtung 31 weist einen Anschluß für eine Druckgaszuführungs- _bo leitung 32 auf, die zu einer nicht unmittelbar zum Gegenstand der Erfindung gehörenden und daher nicht gezeigten Druckmittelquelle führt. Aus der Druckgaszuführungsvorrichtung 31 gelangt das Druckgas durch einen seitlichen Zuführkanal 33, der innerhalb _b5 des flexiblen Ringelements 26 durch ein dort angeordnetes elastisches Teil 34 im rechten Winkel umgeleitet wird, in den Hohlraum 30 des Ringelementes 26. Durch geeignete Wahl des Druckes des zugeführten Druckgases kann innerhalb bestimmter Grenzen das Volumen der Kammer 29 bestimmt werden. Durch periodisches An- und Abschwellenlassen des Druckes des zugeführten Druckgases kann daher eine entsprechende periodische Vergrößerung und Verkleinerung des Volumens der Kammer 29 erreicht werden.

Die in der Zeichnung dargestellte und mit Vorstehendem beschriebene Vorichtung arbeitet nun wie folgt.

Die zu verarbeitende flüssige oder viskose Masse gelangt aus einem Behälter oder einer anderen geeigneten Speicher- oder Zuführvorrichtung, die nicht unmittelbar den Gegenstand der Erfindung bildet und daher nicht gezeigt ist, in Pfeilrichtung 35 durch den Innenraum 36 des Teils 21 vor die Drosselbohrungen 19, 20 der oberen Platte 18. Da die flüssige oder viskose Masse mit einem bestimmten Druck zugeführt wird, gelangt sie durch die Drosseibfihrungen 19, 20 in die von dem flexiblen Ringelement 26 gebildete Kammer 29. Innerhalb der Drosselbohrungen 19, 20 wird der anfänglich vorgegebene Druck der flüssigen oder viskosen Masse soweit abgebaut, daß er innerhalb der Kammer 29 auf die Masse keinen nennenswerten Einfluß mehr auszuüben vermag.

Die für das Auspressen der flüssigen oder viskosen Masse aus den Düsen 11 erforderlichen pulsierenden Druckschwankungen werden nun — wie bereits int Vorstehenden angedeutet- durch periodische Veränderung des Volumens der Kammer 29 erzeugt. Dies kann entweder durch eine äußere mechanische Betätigungsvorrichtung geschehen, die an den beiden Teilen 10, 18 angreift und diese periodisch axial aufeinander zu und voneinander wegbewegt. Vorzugsweise werden die erforderlichen Volumenänderungen der Kammer 29 indessen durch das in das flexible Ringelement 26 eingeleitete Druckgas erzeugt, zu welchem Zweck man den Zuführungsdruck des Gases in gewünschter Weise an- und abschwellen läßt.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, von der im Vorstehenden ein Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, können folgende wesentliche Vorteile erreicht werden:

1. Das Produktvolumen zwischen dem Austritt der Drosselbohrungen 19, 20 und dem Eintritt in die Düsen 11, d. h. also innerhalb der Kammer 29, ist gering. Es kann eine automatische Entlüftung der zu verarbeitenden flüssigen oder viskosen Masse erfolgen.

2. Die die Düsen 11 enthaltende untere Platte Iß ist leicht auswechselbar, ohne daß hierfür das in ueni Ringelement 26 enthaltene Druckmittel abgelassen werden muß. Eine einfache Reinigung der Kammer 29 bzw. der diese begrenzende Teile, z. B. bei einem Produktwechsel, ist hierdurch gewährleistet.

3. Auf Grund der geringen Höhe der Kammer 29 weist das in dieser befindliche zu verarbeitende flüssige oder viskose Medium nur einen geringen statischen Füllstanddruck auf. Dies orlaubt auch bei dünnflüssigen Produkten großes Düsenquerschnitte, ohne daß die Gefahr des Lufteindringens von den Düsen her besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung fester Teilchen durch Auspressen einer flüssigen oder viskosen Masse durch Düsen und Erstarranlassen der aus den Düsen aastretenden Einzelvolumina, bei der den Düsen eine Kammer mit steuerbar veränderlichem Volumen vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (29) durch ein in flexibles Ringelement (26) aus einem gummiartigen Material gebildet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (26) zwischen einer oberen mit Drosselbohrungen (19, 20) versehenen Platte (18) und einer unteren die Düsen (11) enthaltenden Platte (10) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (26) innen hohl ausgebildet und mit einem Druckmitte! be- M aufschlagh.?r ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Druckmittels periodisch variierbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (26) in einander gegenüberliegenden Nuten (27, 28) der oberen Platte (19) und der unteren Platte (10) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch jo gekennzeichnet, daß die untere Platte (10) aus zwei miteinander verschraubbaren Teilen (13,14) besteht, woL.ei das Oberteil (14) die Nut (27) für das Ringelement (26>und t^:.i Unterteil (13) die Düsen (11) enthält. j5

7. Vorrichtung nach Ansprv ~h 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel seitlich zwischen der oberen Platte (18) und der unteren Platte (10) dem Ringelement (26) zuführbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Druckmittelanschluß (31) mit der Druckmittelzuführungsleitung (32) lösbar verbunden ist.