DE3127684A1 - Process and device for enlarging the surface area of pumpable materials - Google Patents

Process and device for enlarging the surface area of pumpable materials

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Abstract

Melts and reaction products can, as a result of too high a temperature, agglomerate after leaving the tools of a size-reduction and mixing device, although very small drops or particles are present on leaving the tools. Reaction products or melts often require an enlargement of the specific surface area. To enlarge the surface area or to produce granulates, compressed air or another gas is introduced between the tools. As a result of this, cooling of the material and superficial drying are achieved. Air or gas is dispersed in the material. By increasing the porosity, the specific surface area is enlarged. This has the result that the material particles no longer agglomerate. In the case of reaction products or melts, there is better solubility and higher reactivity. <IMAGE>

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Vergrößerung der OberflächeMethod and device for enlarging the surface

pumpfähiger Materialien Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vergrößerung der Oberfläche pumpfähiger Materialien, wie Reaktionsprodukten oder Schmelzen, insbesondere zur Herstellung granulierter Materialien, bei welchem das Material in axialer Richtung einer Zerkleinerungs- und Mischvorrichtung mit ineinandergreifende Zähne aufweisenden Stator und Rotor zugeführt wird, diese mit radialer Bewegungskomponente durchläuft und anschließend im wesentlichen radial abgeführt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Pumpable Materials The invention relates to a method of enlarging the surface of pumpable materials, such as reaction products or melts, in particular for the production of granulated materials, in which the material in the axial direction a grinding and mixing device with intermeshing teeth Stator and rotor is fed, this passes through with radial movement component and is then discharged substantially radially, as well as a device for Implementation of the procedure.

Es ist bekannt, zum Mischen pumpfähiger Materialien wie Kunststoffschmelzen, Seifen, Fetten o.dgl. oder zur Herstellung von Granulaten Maschinen zu verwenden, die einen Stator und einen Rotor mit ineinandergreifenden Zahnkränzen aufweisen. Die zu behandelnden Materialien durchlaufen den von den ineinandergreifenden Zahnkränzen gebildeten Arbeitsbereich, wo sie durch die Scherwirkung der Zahnkränze fortlaufend zu kleinen Scheibchen geschnitten und umverteilt werden, bis sie in einen Ringraum gelangen, aus dem sie durch einen Auslaßkanal radial abgeführt werden.It is known to mix pumpable materials such as plastic melts, Soaps, fats or the like. or to use machines for the production of granulates, which have a stator and a rotor with intermeshing ring gears. The materials to be treated pass through those of the interlocking gear rings formed working area, where they are continuous due to the shearing action of the gear rims cut into small slices and redistributed will be until they get into an annular space from which they are discharged radially through an outlet channel will.

Durch die ständige Umverteilung und Neumischung kann bei geeigneter Kühlung ein Granulat erzeugt werden. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, daß infolge zu hoher Temperatur des Materials nach dem Austritt aus dem Arbeitsbereich eine Agglomerierung stattfindet, obwohl das Material bei seinem Austritt aus dem Arbeitsbereich zunächst in Form kleinster Tropfen oder Teilchen vorliegt.Due to the constant redistribution and remixing, suitable Cooling a granulate can be produced. However, there is a risk that as a result too high temperature of the material after leaving the work area Agglomeration takes place even though the material exits the work area is initially in the form of tiny drops or particles.

Ein weiteres Problem ist die Vergrößerung der Oberfläche von Reaktionsprodukten oder Schmelzen, beispielsweise zum Desodorieren von Seifen.Another problem is the increase in the surface area of reaction products or melting, for example for deodorizing soaps.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine wirksame Vergrößerung der spezifischen Oberfläche der Materialien während des Zerkleinerungs- oder Mischvorgangs erfolgt.The invention is based on the object of the method of the opening paragraph mentioned type in such a way that an effective enlargement of the specific Surface of the materials occurs during the grinding or mixing process.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in der Zerkleinerungs- und Mischvorrichtung ein unter Druck stehendes Gas in den Weg des Materials eingedüst wird.To solve this problem, the invention provides that in the Crushing and mixing device puts a pressurized gas in the path of the Material is injected.

Dieses Gas bewirkt eine Kühlung des Materials, sowie eine Abtrocknung der Oberfläche der Materialteilchen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Materialteilchen noch innerhalb des Arbeitsbereichs abkühlen bzw. abtrocknen, so daß sie nicht mehr zum Agglomerieren neigen. Das Gas, bei dem es sich im einfachsten Fall um Luft handeln kann, bewirkt eine Vergrößerung der spezifischen Oberfläche bzw.This gas cools the material and dries it off the surface of the material particles. In this way it is achieved that the material particles cool or dry off inside the work area so that they are no longer tend to agglomerate. The gas, which in the simplest case is air can, causes an increase in the specific surface or

eine Erhöhung der Porösität des Materials. Auf diese Weise wird eine bessere Löslichkeit und eine höhere Reaktivität des Materials erreicht. Bei Seifen, z.B.an increase in the porosity of the material. That way becomes a better solubility and a higher reactivity of the material achieved. With soaps, e.g.

bei Natriumstearat, erfolgt durch das zugeführte Gas und die damit verbundene Vergrößerung der spezifischen Oberfläche eine Desodorierung. Bei der Verarbeitung von Zn-Stearat wird eine Vermahlung vermieden. Wachsschmelzen oder Polymerschmelzen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verarbeitet werden, granulieren.in the case of sodium stearate, takes place through the supplied gas and the with it associated enlargement of the specific surface a deodorization. In the Processing of Zn stearate avoids grinding. Wax melting or Granulate polymer melts which are processed by the method according to the invention.

Vorzugsweise wird das Gas in den Arbeitsbereich zwischen Stator und Rotor eingedüst. Dabei wird es bei dem Abscheren von Materialscheibchen zwischen den Zähnen des Stators mitgenommen und gleichmäßig verteilt.The gas is preferably in the working area between the stator and Rotor injected. It is between the shearing of material discs taken along the teeth of the stator and evenly distributed.

Das Gas kann auch in den Umfangsbereich außerhalb der ineinandergreifenden Zähne von Stator und Rotor, jedoch vor dem Abführen aus der Zerkleinerungs- und Mischvorrichtung, eingedüst werden. Neben einer Vergrößerung der Porösität des Materials hat das zugeführte Gas die Funktion der Kühlung und des Transports des Materials zum Auslaßkanal.The gas can also be in the circumferential area outside the interlocking Teeth of the stator and rotor, but before they are removed from the shredding and Mixing device to be injected. In addition to increasing the porosity of the material the supplied gas has the function of cooling and transporting the material to the exhaust port.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung mit einem im wesentlichen radial zu einem Zuführkanal ausgerichteten Stator, der in einem Arbeitsbereich mehrere Kränze achsparallel abstehender Zähne aufweist, einem Rotor, der in dem Arbeitsbereich ebenfalls mehrere Kränze achsparalleler Zähne aufweist, die zwischen die Zahnkränze des Stators ragen, und mit einem Auslaßkanal der aus dem Arbeitsbereich im wesentlichen radial herausführt.The invention also relates to an apparatus having a substantially A stator aligned radially to a feed channel, which has several Has rings of axially parallel protruding teeth, a rotor in the working area also has several rings of axially parallel teeth between the gear rings of the stator protrude, and with an exhaust port the one from the work area leads out substantially radially.

Diese Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in den Arbeitsbereich oder in einen Raum zwischen dem Arbeitsbereich und dem Auslaßkanal mindestens eine Auslaßöffnung mündet, die an eine Druckgasquelle angeschlossen ist.According to the invention, this device is characterized in that in the work area or in a space between the work area and the outlet duct at least one outlet opening which is connected to a source of pressurized gas opens.

Die Auslaßöffnung ist vorzugsweise an der dem Auslaßkanal umfangsmäßig gegenüberliegenden Seite angeordnet, um eine möglichst gleichmäßige Abkühlung des Materials zu bewirken und die Bewegung des Materials zum Auslaßkanal hin zu unterstützen.The outlet opening is preferably circumferential on that of the outlet channel arranged on the opposite side to ensure the most even cooling of the To effect material and to support the movement of the material towards the outlet channel.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.In the following with reference to the single figure of the drawing an embodiment of the invention explained in more detail.

In der Zeichnung ist eine Zerkleinerungs- und Mischvorrichtung in Seitenansicht - teilweise im Längsschnitt -dargestellt.In the drawing, a crushing and mixing device is shown in Side view - partly in longitudinal section - shown.

Die Zerkleinerungs- und Mischvorrichtung weist einen Stator 1 und einen Rotor 2 auf. Während der Stator 1 feststeht, wird der Rotor 2 durch einen Antriebsmotor 3 mit nachgeschaltetem Getriebe 4 über eine Åntriebswelle 5 angetrieben. Das Gehäuse des Getriebes 4 ist fest mit dem Gehäuse 6 der Zerkleinerungs- und Misch-Vorrichtung bzw. mit dem Rotor 1 verbunden. In diesem Gehäuse 6 dreht sich der scheibenförmige Rotor 2, der mehrere mit gegenseitigem Abstand angeordnete Zahnkränze 2a, 2b aufweist, deren Zähne achsparallel in Richtung auf den Stator 1 von dem Rotor 2 abstehen.The crushing and mixing device has a stator 1 and a rotor 2. While the stator 1 is stationary, the rotor 2 is by a Drive motor 3 with a downstream gear 4 driven by a drive shaft 5. The housing of the gear 4 is fixed to the housing 6 of the comminuting and mixing device or connected to the rotor 1. In this housing 6, the disk-shaped rotates Rotor 2, the multiple sprockets arranged at a mutual distance 2a, 2b, the teeth of which are axially parallel in the direction of the stator 1 of the rotor 2 stick out.

Der Stator 1 weist ebenfalls mehrere Zahnkränze 1a, 1b auf, deren Zähne in die Lücken zwischen den Zahnkränzen 2a,2b des Rotors 2 hineinragen. Zwischen Stator 1 und Rotor 2 wird ein kegelstumpfförmiger Ringraum 7 gebildet, in den hinein die Zähne der Zahnkränze 1a,2a, lb,2b vorstehen. Dasjenige Ende des kegelstumpfförmigen Ringraumes 7, das den kleineren Durchmesser hat, steht mit dem axialen Zuführkanal 8 in Verbindung, durch den das zu verarbeitende Material in die Zerkleinerungs-und Mischvorrichtung eingeführt wird. Dieser Zuführkanal 8 mündet in eine axiale Öffnung des Stators 1 ein, so daß das unter Druck zugeführte Material in den kegelstumpfförmigen Ringraum 7 hineingedrückt und in dem von den Zahnkränzen 1a, 2a, 1b, 2b gebildeten Arbeitsbereich 9 ständig von den Zähnen abgeschert und umverteilt wird.The stator 1 also has several ring gears 1a, 1b whose Teeth protrude into the gaps between the ring gears 2a, 2b of the rotor 2. Between Stator 1 and rotor 2, a frustoconical annular space 7 is formed into which the teeth of the ring gears 1a, 2a, lb, 2b protrude. That end of the frustoconical Annular space 7, which has the smaller diameter, is with the axial feed channel 8 in connection, through which the material to be processed in the crushing and Mixing device is introduced. This feed channel 8 opens into an axial opening of the stator 1, so that the material fed under pressure into the frustoconical Annular space 7 pressed in and in that formed by the gear rims 1a, 2a, 1b, 2b Working area 9 is constantly sheared and redistributed from the teeth.

Der Arbeitsbereich 9 und der Rotor 2 sind von einem Ringraum 10 umgeben, der mit einem radialen Auslaßkanal 11 in Verbindung steht. Der Ringraum 10 ist von einem Gehäusemantel 12 umschlossen, der einen umlaufenden Kühlkanal 13 aufweist, durch den eine Kühlflüssigkeit hindurchgeleitet wird. Der Kühlkanal 12 verzweigt sich um den Auslaßkanal 11 herum in zwei Zweige 13a, 13b, die anschließend wieder zusammenkommen.The working area 9 and the rotor 2 are surrounded by an annular space 10, which is in communication with a radial outlet channel 11. The annulus 10 is of enclosed by a housing jacket 12 which has a circumferential cooling channel 13, through which a cooling liquid is passed. The cooling channel 12 branches around the outlet channel 11 around in two branches 13a, 13b, which then again getting together.

In den Arbeitsbereich 9 mündet zwischen den Zahnkränzen 1a und 1b des Stators 1 eine Auslaßöffnung 14, die an Druckgasleitung 15 angeschlossen ist. Die Auslaßöffnung 14 steht mit einem Kanal 16 in Verbindung, dessen Durchmesser größer ist als derjenige der Auslaßöffnung 14, so daß die Auslaßöffnung 14 eine Düse bildet. In dem Kanal 16 erstreckt sich koaxial eine Stange 17, die durch Drehen eines Handrades 18 axial verschoben werden kann.The working area 9 opens between the gear rims 1a and 1b of the stator 1 has an outlet port 14 which is connected to Pressure gas line 15 connected is. The outlet opening 14 is in communication with a channel 16, the diameter of which is larger than that of the outlet port 14, so that the outlet port 14 is a Forms nozzle. In the channel 16 a rod 17 extends coaxially, which by turning a handwheel 18 can be moved axially.

Auf diese Weise kann der wirksame Querschnitt der Aus daß öffnung 14 verkleinert werden, wenn die Stange 17 vorgeschoben wird, und vergrößert werden, wenn die Stange 17 zurückbewegt wird. Damit ist eine Regulierung der in den Arbeitsbereich 9 hinein zugeführten Druckgasmenge möglich.In this way, the effective cross section of the opening can 14 are reduced when the rod 17 is advanced and enlarged, when the rod 17 is moved back. This is a regulation of the work area 9 possible amount of compressed gas fed into it.

Alternativ oder zusätzlich zu der Druckgaszufuhr in den Arbeitsbereich 9 kann eine Druckgaszufuhr in den Ringraum 10 hinein erfolgen. Dies ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Das Druckgas wird vorzugsweise an der Stelle 19, die dem Auslaßkanal 11 umfangsmäßig gegenüberliegt, in den Ringraum 10 eingeführt, so daß durch den Gasdruck der Transport des Materials im Ringraum 10 zu dem Auslaßkanal 11 beschleunigt wird..As an alternative or in addition to the supply of pressurized gas to the work area 9, compressed gas can be fed into the annular space 10. This is in the drawing not shown. The compressed gas is preferably at the point 19, which is the outlet channel 11 is circumferentially opposite, inserted into the annular space 10, so that through the Gas pressure accelerates the transport of the material in the annular space 10 to the outlet channel 11 will..

Vorzugsweise hat das Gas, das in den Arbeitsbereich 9 eingeleitet wird und zwischen den Zähnen der Zahnkränze 1a, 2a, 1b,2b austritt,bzw. das Gas, das in den Ringraum 10 eingeleitet wird, eine Temperatur, die niedriger ist als die Temperatur, die das zu verarbeitende Material in dem Arbeitsbereich 9 hat. Das Gas bewirkt somit eine Kühlung und gleichzeitig auch eine Trocknung der Materialpartikel.Preferably, the gas has been introduced into the working area 9 is and exits between the teeth of the ring gears 1a, 2a, 1b, 2b, or. the gas, which is introduced into the annulus 10, a temperature which is lower than the temperature that the material to be processed has in the work area 9. That Gas thus causes cooling and, at the same time, drying of the material particles.

Claims (6)

Ansprüche 0 Verfahren zur Vergrößerung der Oberfläche pumpfähiger Materialien, wie Reaktionsprodukten oder Schmelzen, insbesondere zur Herstellung granulierter Materialien, bei welchem das Material in axialer Richtung einer Zerkleinerungs- und Mischvorrichtung mit ineinandergreifende Zähne aufweisenden Stator und Rotor zugeführt wird, diese mit radialer Bewegungskomponente durchläuft und anschließend im wesentlichen radial abgeführt wird, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in der Zerkleinerungs-und Mischvorrichtung ein unter Druck stehendes Gas in den Weg des Materials eingedüst wird. Claims 0 method for increasing the surface of pumpable Materials such as reaction products or melts, especially for manufacture granulated materials, in which the material in the axial direction of a crushing and mixing device with intermeshing stator and rotor is fed, this passes through with a radial movement component and then is discharged essentially radially, d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that there is a gas under pressure in the comminuting and mixing device is injected into the path of the material. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in den Arbeitsbereich zwischen Stator und Rotor eingedüst wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the gas is injected into the working area between the stator and rotor. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in einen Umfangsbereich außerhalb der ineinandergreifenden Zähne von Stator und Rotor, jedoch vor dem Abführen aus der Zerkleinerungs- und Mischvorrichtung, eingedüst wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the gas into a peripheral area outside the meshing teeth of the stator and The rotor, however, is injected before it is discharged from the comminuting and mixing device will. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch 1, mit einem im wesentlichen radial zu einem Zuführkanal ausgerichteten Stator, der in einem Arbeitsbereich mehrere Kränze achsparallel abstehender Zähne aufweist, einem Rotor der in dem Arbeitsbereich ebenfalls mehrere Kränze achsparalleler Zähne aufweist, die zwischen die Zahnkränze des Stators ragen,-und mit einem Auslaßkanal der aus dem Arbeitsbereich im wesentlichen radial herausführt, dadurch gekennzeichnet, daß in den Arbeitsbereich (9) oder in einen Raum (10) zwischen dem Arbeitsbereich (9) und dem Auslaßkanal (11) mindestens eine Auslaßöffnung (14) mündet, die an eine Druckgasquelle angeschlossen ist.4. Apparatus for performing the method according to claim 1, with a stator which is oriented essentially radially to a feed channel and which is shown in FIG one working area has several rings of axially parallel protruding teeth, one The rotor in the work area also several rings parallel to the axis Has teeth that protrude between the ring gears of the stator, -and with an outlet channel which leads out of the working area essentially radially, characterized in, that in the work area (9) or in a space (10) between the work area (9) and the outlet channel (11) at least one outlet opening (14) opens which is connected to a Pressurized gas source is connected. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (14) eine Düse mit verstellbarem Auslaßquerschnitt ist.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the outlet opening (14) is a nozzle with an adjustable outlet cross-section. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (14) an der dem Auslaßkanal utfAngsmäßig gegenüberliegenden Seite (19) angeordnet ist.6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the outlet opening (14) on the side generally opposite the outlet channel (19) is arranged.
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