DE3312422C2

DE3312422C2 - Vorrichtung zur Erzeugung von flockigen Teilchen

Info

Publication number: DE3312422C2
Application number: DE3312422A
Authority: DE
Inventors: Osamu Kawasaki Kanagawa Ando; Tsuyoshi Yokohama Kanagawa Minakata; Takashi Yokohama Kanagawa Onoyama
Original assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Priority date: 1982-04-08
Filing date: 1983-04-07
Publication date: 1985-03-21
Also published as: FR2524834A1; FR2524834B1; US4552199A; DE3312422A1; CA1181558A

Abstract

Eine Anzahl einzelner kleiner Kühlflächen ist auf der Oberfläche eines auf einer Achse oder in anderer Weise beweglich gehalterten wärmeaufnehmenden Teils sowohl in axialer als auch in Drehrichtung aneinandergereiht. Die einzelnen kleinen Kühlflächen werden durch zwei einander kreuzende Sätze paralleler Rillen gebildet, von denen sich der erste zwischen den axialen Enden des wärmeaufnehmenden Teils schräg dazu erstreckt und der andere Satz eine andere Richtung aufweist. Auf diese einzelnen kleinen Kühlflächen wird ein kontinuierlicher Strom aus geschmolzenem Material durch eine auf die äußere Oberfläche des wärmeaufnehmenden Teils gerichtete Düse aufgebracht, wodurch die Wärme des geschmolzenen Materials von den einzelnen kleinen Oberflächen aufgenommen und abgeführt wird, so daß das Material in Form einzelner flockiger Teilchen verfestigt wird. Die Düse kann sich über die gesamte axiale Länge des wärmeaufnehmenden Teils erstrecken; diese Länge kann aber auch durch eine Anzahl einzelner Düsen eingenommen werden. Auf diese Weise kann das geschmolzene Material gleichzeitig auf viele kleine Kühlflächen aufgebracht werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung flockiger Teilchen durch Auftreffenlassen eines Stromes geschmolzenen metallischen Materials auf die rotierende Oberfläche einer wärmeaufnehmenden Trommel, wodurch die Wärme aus dem geschmolzenen Material abgeführt wird, so daß es zu einer großen Anzahl flockiger Teilchen erstarrt, und anschließendes Ent- fernen der auf diese Weise verfestigten Flocken von der Trommel mit Hilfe der auf sie zufolge der Rotation ausgeübten Zentrifugalkraft.

Aus US-PS 42 15 084 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung flockiger Teilchen bekannt, bei der geschmolzenes Metall mit der rotierenden Obcrf lacks einer Trommel in Berührung gebracht und darauf erstarren gelassen wird. Die rotierende äußere Oberfläche ist derart ausgebildet, daß sie eine Anzahl Rippen aufweist, die im wesentlichen parallel zur Drehachse der rotierenden Trommel angeordnet sind.

Wenn man einen kontinuierlichen, dünnen Strom aus geschmolzenem Metall auf die Oberfläche dieser Rippen auftreffen läßt, wird die in dem Metall enthaltene Wärme von den Rippen aufgenommen, wodurch das Metall zu einer großen Anzahl flockiger Teilchen verfestigt wird.

Wenn es demgemäß erforderlich ist, die Produktionsgeschwindigkeit der flockigen Teilchen dadurch zu erhöhen, daß man das Verfahren parallel vergrößert, muß man jede rotierende Trommel verlängern und mehrere Düsen vorsehen.

Es ist jedoch ebenfalls erforderlich, die Düsenöffnung genau und fein einzustellen, um flockige Teilchen zu erhalten, die so fein und gleichmäßig wie möglich sind.

b0 Eine derartige Düse bringt nicht nur technische Schwierigkeiten mit sich, sondern führt auch zu Schwierigkeiten hinsichtlich ihrer Lebensdauer sowie der Steuerung des Verfahrens und der Kosten.

Da die herzustellenden Metallflocken im allgemeinen

in Kunststoffe eingemischt werden, um sie als Abschirmmaterialien für elektromagnetische Störungen zu verwenden, müssen sie sich außerdem gleichmäßig vermischen und verteilen lassen.

Flockige Teilchen, die mit den beschriebenen herkömmlichen Vorrichtungen hergestellt werden, enthalten jedoch eine beträchtliche Menge an deformierten oder kleineren Teilchen: dadurch wird ein gleichmäßiges Vermischen und Verteilen der flockigen Teilchen in dem Kunststoffmaterial beeinträchtigt

Als Hauptgrund für das Auftreten der erwähnten Ungleichförmigkeit in der Größe und Form der Teilchen wird erachtet, daß die mit Rippen versehene Oberfläche der wärmeaufnehmenden Trommel im rückwärtigen Teil jeder Rippe höher ist als am vorderen Teil, bezogen auf die Drehrichtung der Trommel wodurch das geschmolzene Metall zurückgestoßen wird, so daß eine glatte Übertragung des geschmolzenen Metalls auf die Trommel beeinträchtigt wird.

Typische Verfahren zur Erzielung feiner Metallteilchen sind aus den US-PS 37 10 842,38 38 185,38 96 203, 39 04 344 and 39 08 745 bekannt

Sämtliche dieser Verfahren oder Vorrichtungen beziehen sich jedoch auf die Herstellung von Fäden oder Fasern.

Aufgabe der Erfindung ist die Lösung der oken angegebenen Schwierigkeiten durch die Schaffung einer Vorrichtung zur Erzeugung flockiger Teilchen, insbesondere aus Metall, aus geschmolzenem Material in wirtschaftlicher Weise, wobei sich der Betrieb der Vorrichtung leicht steuern läßt, die Vorrichtung eine lange Lebensdauer aufweist und flockige Teilchen hergestellt werden, die eine gleichmäßige Form und Größe aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist die in Anspruch 1 gegebene Vorrichtung.

Erfindungsgemäß werden somit mehrere diskrete, d. h. allseitig begrenzte, kleine Kühlflächen in Reihen auf dem Umfang der wärmeaufnehmenden Trommel in sowohl axialer als auch in Drehrichtung gebildet, indem eine Anzahl Rillen einer Gruppe vorgesehen ist, die sich parallel und schräg zwischen beiden axialen Enden in einem Winkel zu beiden axialen Enden erstrecken, sowie eine Anz JiI ähnlicher Rillen einer anderen Gruppe vorgesehen ist, die sich ebenfalls mit einem unterschiedlichen Winkel zu beiden axialen Enden erstrecken.

Unter den Seiten, die die diskreten kleinen Kühlflächen begrenzen, sind zwei derart angeordnet, daß sie die Axiallinie der Trommel kreuzen.

Die Trommel kann auch aus eint>:r>. endlosen Band bestehen.

Wie erläutert, können die diskreten kleinen Kühlflächen, die sich auf der Trommel befinden, einfach dadurch gebildet werden, da£ man Rillen einschneidet.

Außerdem nehmen diese diskreten kleinen Kühlflächen unabhängig von ihrer Form, also gleichgültig, ob sie als längs der Drehrichtung angeordnete Flächen, ebene Flächen, die senkrecht auf dem Durchmesser der Trommel stehen, oder Ebenen vorliegen, die in ihrem hinteren Abschnitt, bezogen auf die Drehrichtung, höher sind, während sie durch eine Randlinie in zwei Kühlflächen aufgeteilt werden, die sich sowohl in axialer als auch in Drehrichtung nach unten neigen, sämtliches geschmolzene Material auf, ohne es von ihrer Oberfläche ω zurückzustoßen.

Die diskreten kleinen Kühlflächen, die durch Kreuzen zahlreicher Rillen, wie oben erwähnt, gebildet werden, besitzen normalerweise die Form eines Parallelogramms, jedoch können sie auch als dreieckige Ebenen 6; ausgebildet werden, indem man mit Hilfe von Rillen, die sich parallel zur Drehach&i. erstrecken, Dreiecke schneidet.

Da diese kleinen Kühlflächen in einer Anordnung in axialer Richtung und weiter in einer Anzahl von Anordnungen in peripherer Richtung nacheinander angeordnet sind, kann die Düse /um Aufbringen von geschmolzenem Material auf diese Oberfläche so hergestellt werden, daß sie eine Länge besitzt, die sich annähernd über die gesamte axiale Länge der Trommel erstreckt, so daß das geschmolzene Metall mit Hilfe einer einzigen Düse auf sämtliche diskreten kleinen Kühlflächen in der Anordung aufgebracht werden kann.

Zufolge der Tatsache, daß das geschmolzene Material gleichzeitig auf eine Anzahl der diskreten kleinen Kühlflächen durch die Düse auftreffen aufgebracht wird, wird das aufgebrachte geschmolzene Material auf jeder diskreten kleinen Kühlfläche gleichzeitig gekühlt und verfestigt

Wie oben erläutert, verfestigt sich das geschmolzene Material und wird zu einer Anzahl von flockigen Teilchen geformt, deren Form und Größe den diskreten kleinen Kühlflächen auf dem äußeren Umfang der Trommel stark ähnelt wobei die Wii a^haftlichkeit der Herstellung stark erhöht ist

Da außerdem die Düse derart ausgebildet werden kann, daß sie eine Ausdehnung besitzt, die der axialen Länge der Trommel entspricht, ist es nicht erforderlich, den Durchmesser der Düse sehr klein zu halten, wie das bei herkömmlichen Vorrichtungen der Fall ist

Dadurch wird die Einstellung der Düse wesentlich vereinfacht, was zu einer Erhöhung der Lebensdauer der Vorrichtung insgesamt sowie zur Erniedrigung der Betriebskosten beiträgt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen nähet erläutert, es zeigt

F i g. 1A eine Vorderansicht — teilweise im Schnitt — einer typischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 1B einen Querschnitt einer Vorderansicht einer Düsenöffnung sowie die Form des geschmolzenen Materials, das durch die öffnung ausgebracht wird,

F i g. 2 eine Vorderansicht der Oberfläche einer wärmea::fnehmenden Trommel,

F i g. 3 eine perspektivische schematische Darstellung der Art der Ausbildung einer Anzahl kleiner, diskreter Kühlflächen auf der Oberfläche der Trommel durch eine Reihe von spiralig geformten Rillen auf der Oberfläche der Trommel,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch eine typische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 5 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils der Trommel,

Fig.6 eine perspektivische Ansicht, die erkennen läßt, wie ein Strom aus dem geschmolzenen Material auf die Oberfläche der Trommel aufgebracht wird,

Kig.7A ein Bruchstück einer vergrößerten Draufsicht, die einen Teil d?r Trommel zeigt,

F i g. 7B eine Draufsicht auf ein flockenförmiges Teilchen, das mit Hilfe der Vorrichtung gemäß der Erfindung erzeugt worden ist,

F i g. 7 einen sche.natischen Seitenriß eines Teils der Trommel mii einer Anzahl kleiner diskreter Kühlflächen auf der äußeren Oberfläche,

F i g. 8 einen schematischen Schnitt durdi einen Teil der wärmeaufnehmenden Trommel mit einer Anzahl diskreter, kleiner Kühlflächen an ihrer Oberfläche,

F i g. 9A bis 9D Bruchstücke von Querschnitten, die verschiedene Arten von Düsenöffnungen zeigen,

F i g. 10 eine Draufsicht auf die Oberfläche einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 11 einen seitlichen Querschnitt längs der Linie 11-11 von Fig. 10,

Fig. 12 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einiger diskreter, kleiner Kühlflächen einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 13 eine Vorderansicht der Oberfläche einer wärmeaufnehmenden Trommel, die eine andere Weise zur Bildung diskreter, kleiner Kühlflächen, als sie zuvor beschrieben wurde, erkennen läßt,

F i g. 14 eine Vorderansicht — teilweise im Schnitt — einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die mit mehreren Düsen ausgestattet ist,

Fig. 15 eine teilweise perspektivische, teilweise querschnittsmäßige Darstellung, die mehrere Düsen zum Aufbringen von geschmolzenem Material erkennen läßt,

Fig. 16 einen vergrößerten Querschnitt durch den Tfijj der Vorrichtüü" mit der Düse,

Fig. 17 eine Draufsicht — teilweise im Schnitt — längs Linie 17-17 von Fig. 16,

F i g. 18 einen Aufrißlängsschnitt der mit einer Heizeinrichtung versehenen hervorspringenden Düse,

Fig. 19 eine schematische perspektivische Darstellung, die eine Methode zur Erzeugung einer großen Anzahl kleiner, diskreter Kühlflächen durch eine Anzahl in Schlingen gelegter Rillen erkennen läßt,

F i g. 20 eine schematische Vorderansicht eines Teils, an dem sich zwei verschlungene Rillen kreuzen.

Fig.21 einen schematischen Seitenriß einer Trommel, bei der jede diskrete kleine Kühlfläche senkrecht auf jedem Durchmesser der Trommel steht,

Fig. 22 einen schematischen Seitenriß, der erkennen läßt, daß ein Teil der diskreten, kleinen Kühlfläche über eine Krümmung mit einer leicht geneigten Wand einer Rille verbunden ist,

F i g. 23 eine schematische Vorderansicht, die erkennen läßt, wie Rillen der einen von zwei einander kreuzenden Gruppen von Rillen parallel zur Achse der wärmeaufnehmenden Trommel gebildet sind,

F i g. 24 eine vergrößerte Seitenansicht, die einen Teil der wärmeaufnehmenden Trommel darstellt, die aus einem äußeren peripheren Teil und einen getrennt gebildeten inneren Teil zusammengesetzt ist,

F i g. 25 eine vergrößerte Seitenansicht, die eine wärmeaufnehmende Trommel vom Typ eines endlosen For- derbandes zeigt, das aus einer äußeren wärmeaufnehmenden Schicht und einer davon getrennten inneren Trägerschicht besteht, und

F i g. 26 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Erzeugung von flockigen Teilchen unter Ver- wendung eines endlosen Trägerbandes.

Dia Erfindung wird im folgenden an Hand von Beispielen in Zusammenhang mit den Zeichnungen näher veranschaulicht.

Beispiel 1

55

In den Fig. 1 bis 24 ist mit der Bezugszahl 10 eine wänneaufnehmende Trommel von praktisch rundem Querschnitt bezeichnet deren äußere Oberfläche aus einem Material hergestellt ist, das hohe Wärmeleitfähigkeit mit guter Abriebfestigkeit verbindet, wie beispielsweise einer Legierung aus Kupfer und Chrom.

In das Innere der Trommel 10 kann ein Kühlmittel, wie beispielsweise Wasser, eingeführt werden. Die Trommel wird mit Hilfe einer Welle 10a in Drehung versetzt, die einen — nicht dargestellten — Durchgang aufweist, durch den das Kühlmittel hindurchgeleitet wird.

Gemäß Fig. I ist mit der Welle 10s ein Antrieb 11 verbunden, so daß die Trommel 10 mit hoher Drchgc schwindigkeit bewegt werden kann. Der Antrieb 11 bc steht aus einem Elektromotor, Übertragungseinrichtun gen sowie anderen bekannten Teilchen und ist in dei Lage, die Drehgeschwindigkeit der Trommel zu steuern

Die Welle 10a ist außerdem mit einem — nicht darge stellten — Mittel zur Versorgung mit dem Kühlmitte über ein — ebenfalls nicht dargestelltes — Drehgelenk verbunden.

In den F i g. 1 bis 4 ist mit der Bezugszahl 13 ein Mitte zur Versorgung mit geschmolzenem Material bezeich net, das oberhalb der Trommel 10 angeordnet, aus ei nem Vorratsbehälter 17 aus wärmefestem Material odei Materialien, wie beispielsweise Graphit und bzw. odei Quarz, Schmiedestahl oder Schmiedeeisen und einei Heizvorrichtung !S aufgebaut ist, die sich rund um der Vorratsbehälter 17 erstreckt.

Am Boden des Vorratsbehälters 17 ist eine Düse Ii mit einer länglichen Öffnung angeordnet, die sich läng' der Achse der Trommel 10 erstreckt und durch die eir kontinuierlicher Strom aus geschmolzenem Material wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung, in Forrr eines Bandes auf die Mantelfläche der wärmcaufnehmendeii Trommel 10 aufgebracht wird.

Da si·'}» die Düse 12 längs der Achse der Trommel über seine Oberfläche hinweg erstreckt, wird die Schmelze 2 in Form eines kontinuierlichen Stromes, wie in F i g. 1 dargestellt, auf die gesamte Breite der Mantelfläche der Trommel in Form eiiies Vorhanges aufgebracht.

Leitung 19 verbindet eine nicht dargestellte Gasquelle mit dem Vorratsbehälter 17 für die Metallschmelze. Von dieser Gasquelle wird beispielsweise Luft oder Argon geliefert

Mit Hilfe des Temperaturmeßgerätes 21 wird die Temperatur der Schmelze, das in dem Vorratsbehälter 17 enthalten ist, gemessen.

Im folgenden wird die Mantelfläche der wärmeaufnehmenden Trommel 10 erläuert Gemäß F i g. 1 ist eine große Zahl von Rillen 4a einer Gruppe auf der Mantelfläche der Trommel 10 vorgesehen, wobei sich die einzelnen Rillen parallel zueinander schräg unter einem bestimmten Neigungswinkel zwischen beiden axialen Enden der Trommel 10 erstrecken. Ferner ist eine große Anzahl Rillen 4 einer anderen Gruppe auf der Mantelfläche der Trommel 10 in analoger Weise vorgesehen, jedoch mit einem Neigungswinkel, der von dem der Rillen 4a abweicht so daß jede der Rillen 4b die Killen 4a kreuzt und die Gruppen der Riiien 4a und 4ö eine große Anzahl kleiner, diskreter Kühloberflächen 6 auf der Mantelfläche der Trommel bilden, so daß eine Anzahl der Kühlflächen 6 sowohl in Drehrichtung als auch in axialer Richtung der Trommel 10 angeordnet ist

Bei dieser Ausführungsform ist jede der Rillen 4a und 46. die eine einzelne kleine, diskrete Wärmeaufnahmefläche definieren, so angeordnet daß sie eine Linie 10Z? auf der Oberfläche, die parallel zur Achse der Trommel verläuft kreuzen.

Wie insbesondere in F i g. 3 gezeigt sind die Rillen 4a und 4b längs eines Paares imaginärer Linien 4c und 4d angeordnet die spiralförmig um die Mantelfläche 10c herum verlaufen, wobei die Gesamtheit oder ein Teil der Rillen einander kreuzen und eine große Anzahi kleiner diskreter Wärmeaufnahmeflächen bilden.

Gemäß F i g. 2 sind diese Rillen 4a und 4b unter dem gleichen Winkel θ 1, θ 2 von 45° zu beiden axialen End-

flächen und in gleichem Abstand voneinander angeordnet, d. h. auch im gleichen Winkel zu der Trommel 10. Demzufolge ist die Form der kleinen diskreten Kühlflächen 6, die von zwei Paaren von Rillen 4a und Ab definiert werden, quadratisch mit vier gleichen Seiten der Länge M. wie in F i g. 7Λ durgcstcllt.

ledoch ist die Form der kleinen diskreten Kühlflächen 6 niet:· auf die quadratische Form der Fig. 7A beschränkt, sondern jeder der Winkel θ\ und θ 2 kann innerhalb von folgenden Bereichen gewählt werden:

5°<6Moder02<85°

Wenn beide Winkel θ 1 und θ 2 gleich, jedoch anders als mit 45° gewählt werden, werden die kleinen Oberflächen rautenförmig; wenn die Winkel θ 1 und Θ2 unterschiedlich gewählt werden, werden die einzelnen Kühlflächen zu anderen Vierecken als Quadraten oder Rhomben.

Da die kleinen einzelnen Kühlflächen 6 unmittelbar auf der praktisch zylindrischen Mantelfläche der Trommel 10 gebildet werden, nehmen sie die in Fi g. 8 dargestellte Querschnittsform ein, wobei zusätzlich eine leichte Steigung auf der Vorderseite der kleinen Kühlflächen mit den Kühlflächen selbst derart verbunden wird, daß ein Konturenradius rgebildet wird.

Da die einzelne Kühlfläche 6 eine derartige Konfiguration aufweist, bleibt die auf diesen Abschnitt aufgebrachte Schmelze genau auf diesen kleinen Kühlflächen haften und wird nicht zurückgestoßen, selbst wenn die Trom.iiel mit beträchtlicher Geschwindigkeit rotiert

Wie sich aus den F i g. 4, 5 und 8 ergibt, werden die Rillen 4a und Ab der bevorzugten Ausführungsform durch zwei geneigte Wände definiert, wobei die eine an der, bezogen auf die Drehrichtung der Trommel, hinteren Seite leicht geneigt ist, während die andere Wand unmittelbar davon eine nach oben stehende Wand einer halben Leitungsrinne bildet

Zufolge eines derartigen Querschnitts kann der vordere Rand jeder kleinen Kühlfläche daran gehindert werden, die antreffende Schmelze, die kontinuierlich von der Düse 12 aufgebracht wird, zurückzustoßen.

Wie in F i g. 6 dargestellt, können die Rillen 4a und Ab. die die einzelnen kleinen Kühlflächen definieren, selbstverständlich auch derart ausgebildet werden, daß sie eine trogähnliche Konfiguration aufweisen.

Wenn ein Schmelz-Strom 2 durch die Düse 12 auf die kleinen Kühlflächen 6 der Trommel 10 aufgebracht wird, während die Trommel rotiert, tritt die Schmelze, wie in F t g. 4 dargestellt gleichzeitig mit einer Vielzahl kleiner Kühlflächen 6 in Berührung, so daß ihre Wärme durch die kleinen Kühlflächen 6 abgeführt wird, woraufhin sie verfestigt und zerteilt sowie zufolge der durch die Rotation der Trommel 10 ausgeübten Zentrifugalkraft in Flockenform 23 abgeschält und aufgehäuft wird.

Wenngleich die Düse 12 gemäß der beschriebenen Ausführungsform eine Länge aufweist die sich annähernd über die Länge der Trommel 10 erstreckt, so daß die Schmelze aus einer einzelnen Düse 12, die in dem Abschnitt oberhalb der Trommel angeordnet ist gleichzeitig auf viele der kleinen Kühlflächen 6 aufgebracht werden kann, ist diese Ausführungsform jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Unter der Trommel 10 ist ein Förderband 22 angeordnet das die flockigenförmigen Teilchen 23 aufnimmt; das Förderband wird von Zeit zu Zeit weiterbewegt um die aufgehäuften Flocken in einen Behälter 226 zu befördern, der unmittelbar unterhalb des Endes des För derbandes angeordnet ist. Rechte und linke Seite des Förderbandes werden durch eine Abteilplatte 22a getrennt, und ein Wischrad 24 entfernt solche flockenförmigen Teilchen 23, die noch auf den kleinen Kühlflächen 6 verblieben sind, ohne daß sie durch die Zentrifugalkraft abgeschleudert worden sind.

Mit der beschriebenen Vorrichtung und unter Anwendung der folgenden Versuchsbedingungen wurden Proben hergestellt.

ίο Es wurden dabei flockige Teilchen 23 von praktisch quadratischer Form erhalten, wobei jedes Teilchen entweder zwei gleiche Seiten oder zwei Paare von gleichen Seiten aufwies, wie in F i g. 7B dargestellt.

A. Material und Größe der Trommel 10

	Material	Kupfer-Chrom-
		Legierung
		(1.5% Cr)
20
	Durchmesser^	300 mm
	Länget	40 mm
	Anzahl spiralförmiger Rillen	560
	4Mund4ö(Teilungszahl)
25	Tiefe der Rillen	0,12 mm
	4a und Ab (H)
	Breite der Rillen	0,4 mm
	*Aa\maAb(N)*
	Länge einer Seite der kleinen	0,79 mm
30	Kühlflächen (M)
	Länge der Diagonale der	0,12 mm
	kleinen Kühlfläche fs;
	B. Bedingungen der Proben-Herstellung
35	Beispiel I Beispiel 2

Aluminium, Aluminium.

99.7% 99,7%

Argon Luft

850 780

10,0x0,4 15,0x035

0.6 1800	0.8 2200
283	343
Baumwoll tuch	Baumwoll tuch

Art der Schmelze

Schmelzatmosphäre Erhitzungstemperatur, "C Größe der Düsenöffnung, mm Austriebsdruck, atü

Umdrehungszahl der Trommel, UpM Umfangsgeschwindigkeit der Trommel, m/s Material des Wischers

C. Ergebnisse

(1) Gemäß Beispiel 1 wurden flockige Teilchen mit einer Seitenlange M von 0,79 mm und einer Dicke T von 30 bis 40 μπι in einer Menge von 48 kg/h erhalten. Das mittlere Gewicht einer Flocke betrug 0,060 mg.

(2) Gemäß dem folgenden Beispiel 2 wurden 68 kg quadratischer flockiger Teilchen pro Stunde erhalten, wobei jedes Teilchen eine Seitenlänge M von 0,79 mm und eine Dicke Tvon 30 bis 35 μπι aufwies.

Wie sich aus den Beispielen ergibt können flockige Teilchen von sehr kleiner Oberfläche mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kontinuierlich erhalten werden.

Da die Düse 12 außerdem eine beträchtlich breite

Öffnung aufweist, besteht keine Gefahr, daß sie verstopft; sie läßt sich ohne Schwierigkeiten handhaben.

Während die Länge der öffnung der Düse 12 innerhalb eines Bereichs von I mm bis 50 mm und darüber gewählt werden kann, beträgt die bevorzugte Weite der öffnung 0,1 bis 5 mm.

Auch die Fo^rm der öffnung der Düse kann, wie in Fig. IB dargestellt, abgeändert werden, wobei der mittlere Abschnitt verengt ausgebildet ist, wodurch die Dikke des aufgebrachten geschmolzenen Materials in dem mittleren Abschnitt derart verringert wird, daß sie dort zufolge des geringeren Widerstandes, der dem Ausbringen entgegengebracht wird, nicht größer wird.

In den obigen Beispielen wurde eine Aluminiumschmelze verwendet, jedoch können auch Legierungen auf Kupfer- oder Nickelbasis, Eisen und amorphe Legierungen eingesetzt werden.

Beispiel 2

Die in Fig. 14 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist eine Anzahl von Düsen 12 auf, die sich längs der Achse der Trommel 10 erstrecken; sämtliche anderen Teile entsprechen denen, die in F i g. 1 dargestellt sind, so daß sich eine weitere Erläuterung erübrigt.

Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 14 wird ersichtlich, daß sich jeder der Ströme 2 der Schmelze über eine Anzahl kleiner Oberflächen 6 hin ausbreitet.

Beispiel 3

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den Fig. 15 bis 18 dargestellt. Hierbei wird eine Düse 12 verwendet, die einen herausragenden Abschnitt 12c aufweist, der abnehmbar an einem Vorratsbehälter 17 für die Schmelze angebracht ist.

Insbesondere gemäß Fig. 15 ist der Vorratsbehälter 17 oberhalb der Trommel 10 angeordnet und mit einer ersten Heizeinrichtung 18 versehen, bei der ein Brenner verwendet wird, um die Temperatur der Schmelze in dem Vorratsbehälter aufrechtzuerhalten, sowie eine Wärmeumkleidung 18a. die die Heizeinrichtung 18 umgibt.

Ein Wischrad 24 ist über eine Welle 24a mit dem Antrieb 11 gekuppelt.

Im folgenden wird die Düse 12 im einzelnen erläutert.

Der Vorratsbehälter 17 für die Schmelze besitzt an seinem Boden eine öffnung, und die Düse 12 ist fluchtend mit der öffnung am Boden des Behälters abnehmbar befestigt.

Die Düse 12 ist aus einem Flansch 12a und einem herausragenden zylindrischen Abschnitt \2b einstückig mit dem Flansch 12a aufgebaut und definiert an ihrer Spitze einen herausragenden Schlitz 12c von länglich schmaler rechteckiger Form zum Ausbringen der Schmelze in Form eines Vorhangs.

Wie auch in Fig. 16 dargestellt, wird diese Düse 12 derart montiert, daß man zunächst ihre sich axial erstreckende Bohrung YId mit der Öffnung des Behälters 17 in Flucht bringt und anschließend die Düse am Boden des Behälters mit Hilfe einer Vorrichtung 30 befestigt, die aus einer Anzahl Halteblöcken 32, von denen jeder mindestens eine längliche öffnung aufweist, eine Anzahl Stiftbolzen 31, die in dem Boden des Behälters 17 geschraubt sind, sowie der gleichen Anzahl Befestigungsmuttern 33 besteht.

Die Entfernung zwischen der oberen Oberfläche der

Trommel 10 und dem niedrigsten Ende der herausragenden öffnung 12c wird derart gewählt, daß eine Einstellung innerhalb des Bereichs von mindestens 0,05 bis 50 mm möglich ist.

Gemäß Fig. 16 und 17 ist eine zweite Heizvorrichtung 26 mit einem Brenner vorgesehen, der derart angeordnet ist, daß die Flamme aus dem Brenner den heraus ragenden Teil 126 der Düse erhitzen kann, so daß verhindert wird, daß Schmelze 2. die durch die Düse 12

ίο hindurchströmt, von der Umgebungsluft unter die erforderliche Temperatur abgekühlt wird.

Zusätzlich ist ein Reflektor 22 vorgesehen, der die Düse 12 umgibt und die Wärme, die von der zweiten Heizvorrichtung 26 geliefert wird, auf die Düse 12 re flektiert, so daß der herausragende Teil 12b gleichmäßig erhitzt wird.

Ein derartiger Reflektor 22 wird in der Praxis fest mit dem Halteblock 32 verbunden und halbkreisförmig gebogen, so daß er annähernd die Hälf'e des Umfangs des herausragenden Teils 12i> umschließt.

Beispiel 4

In Fig. 18 ist eine weitere Ausführungsform einer Heizvorrichtung für die Düse 12 vorgesehen, die einen herausragenden Abschnitt 126 aufweist.

In diesem Falle ist die zweite Heizvorrichtung 26 an dem herausragenden Abschnitt 12i> der Düse 12 integriert, dadurch daß die äußere Oberfläche des herausragenden Abschnitts 12i> mit einem wärmeisolierenden Material 27 umkleidet ist, in den eine Heizeinrichtung 28 eingebettet ist, so daß die Düse 12 erhitzt wird, um zu verhindern, daß sich die Temperatur der Schmelze, die durch die Düse hindurchströml, erniedrigt. Durch diesen Aufbau der Düse 12 kann eine günstige Wirkung ähnlich wie gemäß Beispiel 3 erreicht werden.

Beispiel 5

Auch kann, wie in F i g. 24 dargestellt, die Trommel 10 aus einem lose aufgesetzten Mantel 10d sowie einem Hauptteil 1Oe zum Tragen des losen Mantels zusammengesetzt sein, so daß der Mantel bei Abnutzung oder Beschädigung ersetzt werden kann.

Beispiel 6

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.21 stehen die kleinen Kühlflächen 6 senkrecht zum Durchmesser, der durch den Mittelpunkt jeder Kühlfläche 6 hindurchgeht

Wenn die leichte Neigung am hinteren Ende jeder Rille, bezogen auf die Drehrichtung, und jeder ebene Teil der kleinen Kühlfläche 6 durch eine gekrümmte Fläche mit dem Radius r verbunden wird, wie in F i g. 22

gezeigt, kann die Schmelze noch genauer aufgebracht werden, ohne daß sie zurückgeworfen wird, selbst wenn die Trommel mit beträchtlicher Geschwindigkeit rotiert.

Beispiel 7

Bei der in F i g. 23 gezeigten Ausführungsform sind anders geformte kleine Kühlflächen 6 vorgesehen. Auf Jer Trommel 10 ist eine der zwei Gruppen von Rillen, die sich kreuzen, spiralförmig ausgebildet (4a), während die andere Rillengruppe {Ab) parallel zur Achse der Trommel ausgerichtet ist, so daß die Kühlflächen 6 Rauten bilden.

11
Beispiel 8

Wie in Fig 13 gezeigt, ist jede der Rauten, die duroh die beiden Arten von Rillen Aa und Ab gebildet werden, zusätzlich durch eine weitere Rille 4f aufgeteilt, so daß eine kleine Kühlfläche 6 von praktisch dreieckiger Form erhalten wird.

Beispiel 9

In Fi g. 19 ist eine weitere Ausführungsform zur Herstellung kleiner Kühlflächen 6 dargestellt.

Rillen Aa erstrecken sich schräg längs der Mantelfläche der Trommel unter einem bestimmten Winkel, während die übrigen Rillen Ab sich ähnlich, jedoch unter einem anderen Winkel erstrecken. Beide Gruppen von Rillen erstrecken sich zwischen den Enden der Trommel.

sie werden "^bildet, indem men sie in Form einer Anzahl endloser Schleifen längs der Linien Ac und Ad um die zylindrisch ; Mantelfläche lOceingraviert.

Um so viele kleine Kühlflächen gleicher Größe und Form wie möglich auszubilden, muß jede Rillenschlcife, wie in Fig. 20 dargestellt, einen Abschnitt mit einem scharfen Knick aufweisen, an dem sich der Verlauf der Rille in bezug auf den übrigen Teil der Rillenschleife ändert.

Sämtliche Rillenschleifen müssen außerdem derartige Abschnitte mit Umkehrpunkten bildenden scharfen Knicken aufweisen, daß die Umkehrpunkte auf derselben Linie parallel zur Achse zu liegen kommen. Eine derartige Anordnung der Rillenschleifen ist deswegen erforderlich, weil dann ein Rillenpaar Aa und Ab kleine Kühlflächen 6 ausbilden kann, wie in F i g. 20 dargestellt, und sämtliche weiteren Rillcnpaare die gleichen Kühlflächer. 6 bilden können.

Beispiel 10

In den Fig. 10, 11 und 12 ist eine weitere Ausführungsform der crfindungsgemäßcn Vorrichtung mit wieder anderen kleinen Kühlflächen 6 an Stelle der bisher erwähnten quadratischen, rautenförmigen oder anderen viereckigen Formen dargestellt.

Jede derartige Kühlfläche 6 besteht aus zwei leicht geneigten dreieckigen Flächen 6a und 6b, die sich sowohl in Drehrichtung als auch in axialer Richtung der Trommel 10 neigen und sich schneiden, so daß sich eine Scheilellinie 6c, die in Drehrichtung verläuft, bildet.

Die dreieckigen Oberflächen 6a werden auf Rillen gebildet, die längs der Linien Aa eingraviert sind, während die Oberflächen 6b auf Rillen gebildet werden, die auf Linien Ab eingraviert sind.

Das hinterste Ende dar sanft geneigten Fläche 6a endet klippenartig in einer steiien Wand Sb, die eine Firstlinie 9a aufweist, und entsprechend endet die geneigte Fläche 66 in einer steilen Wand 5a, die eine Firstiinie 9b aufweist.

Das Paar leicht geneigter Flächen 6a und 60 stellt somit eine kleine konvexe Kühlfläche 6 zur Bildung von flockigen Teilchen darauf dar, während jede steile Wand 5a bzw. 5b als Stufe zur Abtrennung jeder einzelnen konvexen Oberfläche 6 von allen anderen benachbarten fungiert, die nacheinander längs den Rillen Aa und Ab gebildet werden.

Die leicht geneigten Flächen 6a und 6b sowie die steilen Wände 5b und 5a werden hergestellt, indem man zunächst parallele Rillen Ab einschneidet und anschließend einen halben Anteil der auf diese Weise geformten Rillen in Querrichtung längs Ab ausschneidet oder ausschleift oder umgekehrt.

s Beispiel 11

Gemäß F i g. 9A ist eine Düse mit einer kreisförmigen öffnung ausgebildet, während gemäß F i g. 9B die Düse 12 mit der kreisförmigen öffnung nach oben auf eine

ίο Trommel 10 gerichtet ist, die oberhalb der Düse 12 angeordnet ist, so daß die Schmelze 2 aufwärts von einem Vorratsbehälter 13 aus, der unterhalb der Trommel 10 angeordnet ist, aufgebracht wird.

In Fig.9C ist eine weitere Düsenart dargestellt, bei der der Auslaß sehr dicht an der Oberseite der Mantelfläche der Trommel 10 angeordnet ist, während bei dem weiteren Düsentyp gemäß Fig.9D die Düsenöffnung sehr dicht an der unteren Seite der Mantelfläche der Trommel 10 angeordnet is·., die sich ihrerseits oberhalb der Düse befindet, so daß während des Aufbringens der Schmelze auf die einzelnen Kühlflächen 6 eine Oxydation und/oder Nitridierung weitgehend vermieden werden können.

Beispiel 12

In der weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 26 ist die Trommel 10 in Form eines endlosen Förderbandes vorgesehen.

Wie in F i g. 25 dargestellt, ist das Band 10 aus einem Hauptleil 1Oe aus biegsamen endlosen Metallband aufgebaut, um dessen äußere Oberfläche herum ein weiteres endloses Oberflächenband \0d abnehmbar mit Hilfe einer Anzahl von Rippen und Rillen \0f, die in Querrichtung zur Bewegung des Bandes angeordnet sind, befestigt ist.

Auf der Oberfläche des äußeren endlosen Bandes iOd sind einzelne kleine Kühlflächen 6 durch Anordnen einer Reihe paralleler Rillen einer Gruppe, die rieh schräg zur Bewegungsrichtung des Bandes erstrecken, sowie einer Reihe paralleler Rillen einer anderen Gruppe, die die ersten Rillen schräg kreuzen, ausgebildet.

Das Band 10 dieses Beispiels wird von einer Aniriebsrolle 40, die auf einer Achse 10a montiert ist, einem Paar angetriebener Walzen 41 und 42 sowie einer Spannwalze 43 gehaltert.

Ein Mittel zum Aufbringen einer Schmelze 13 ist oberhalb des Bandes angeordnet, und die Düse 12 ist auf die Stelle gerichtet, auf der die angetriebene Walze 41 das wärmeaufnehmende Teil 10 umlenkt.

Mit der Bezugszahl 44 ist eine Kühlbox bezeichnet, in die zur Kühlung der Vorrichtung ein Kühlmittel eingeleitet wird.
Ein Wischrad 24 ist zwischen den angetriebenen WaI-zen 41 und 42 angeordnet, so daß es mit der äußeren Oberfläche des Bandes 10 in Verbindung steht; außerdem ist ein Kasten 22 vorgesehen, der den Teil unter der angetriebenen Walze 41 umschließt. Wie sich aus der Zeichnung ergibt, sind der Kasten 22 sowie der Abschnitt, in dem die angetriebene Walze 41 der Düse 12 gegenübersteht, vom Inneren der Kühlbox 44 im wesentlichen abgeschirmt.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung flockiger Teilchen von einem kontinuierlichen Strom aus einer DQse ausgebrachten geschmolzenen Materials, bestehend aus einer wärmeaufnehmenden Trommel, die drehbar auf einer Welle gelagert ist und auf der äußeren Umfangsfläche wärmeaufnehmende Abschnitte aufweist, einem Vorratsbehälter für das geschmolzene Material, der mit einer Düse oder mehreren Düsen zum Lenken des geschmolzenen Materials auf die äußere Umfangsfläche der Trommel versehen ist, sowie einem Antrieb der Trommel, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der wärmeaufnehmenden Abschnitte (6) als eine allseitige begrenzte kleine Kühlfläche ausgebildet ist, die durch zwei benachbarte, parallel zueinander und schräg zur Trommelachse verlaufende Rillen (4ajl die auf der Umfangsfläche der wärmeaufnehmenden Trommel (10) zwischen deren beiden axialen Enden verlaufen, sowie durch zwei andere Rillen (4b), die ebenfalls parallel zueinander, jedoch in einer anderen Richtung als die beiden Rillen (4a,? verlaufen, definiert wird.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Rillen (4b) schräg zur Trommelachse unter demselben Winkel, jedoch mit einer entgegengesetzten Neigung zu den ersten parallelen Rillen (4 aj verlaufen.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Rillen (4b) parallel zur Trommelachse verkaufen.

4. Vorrichtung gemäC Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen .!einen Kühlflächen (6), die die Form von Vierecken besitzen, durch eine parallel zur Trommelachse verlaufende Rille (4f) in zwei Hälften von dreieckiger Form unterteilt sind.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Düse (12) in Richtung der Trommelachse in einer Länge erstreckt, die ausreicht, um das geschmolzene Material (2) in Form eines Vorhangs auf alle kleinen Kühlflächen (6), die in axialer Richtung angeordnet sind, auftreffen zu lassen.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (12) als ein Düsenkörper ausgebildet ist, der aus einem Flansch (12aj, der an dem Vorratsbehälter (17) für das geschmolzene Material abnehmbar angebracht ist, einem mit dem Flansch (12a) einstückig ausgebildeten und auf die Trommel (10) gerichteten herausragenden Abschnitt (12b) sowie einer Düsenöffnung (\2c) besteht, die am Ende des herausragenden Abschnittes (I2ö) angeordnet ist.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der herausragende Abschnitt (\2b)mh einer Heizvorrichtung(26) versehen ist.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der öffnung der Düse (12) und der äußeren Umfangsfläche der Trommel (10) im Bereich von 0,05 bis 50 mm einstellbar ist.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen kleinen Kühlflächen (6) senkrecht (in Form der Normalen) auf dem Durchmesser der Trommel (10) stehen.

10. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die

Rillen (4a, 4b) aus einer Wand an der in Drehrichtung vorderen Seite sowie einer Wand an der in Drehrichtung hinteren Seite, die eine geringere Neigung als die erste Wand besitzt, zusammengesetzt sind.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen kleinen Kühlflächen (6) mit der in Drehrichtung hinteren Wand über eine gekrümmte Fläche verbunden sind.

12. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 und 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeaufnehmende Trommel (10) aus einem äußeren peripheren Abschnitt (IQd) sowie einem inneren Trägerabschnitt (\0e) besteht, der den äußeren Abschnitt halten, und daß der äußere Abschnitt abnehmbar an dem inneren Abschnitt befestigt ist

13. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Umfang der Trommel (10) aus einem endlosen Band besteht, das sich an mindestens zwei Trommeln anlegt und von diesen beweglich gehalten wird.