DE3337830C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Granulieren, Beschichten, Mischen und/oder Trocknen von pulver- oder kornförmigen Substanzen, insbesondere eine solche Vorrichtung, mit der körnchenförmiges und pulveriges Rohmaterial mit hoher Produktivität granuliert, beschichtet, gemischt und getrocknet werden kann, so daß granulierte oder beschichtete Produkte erhalten werden, deren Teilchengröße in engen Grenzen liegt und die sich durch gute Kugelförmigkeit auszeichnen.

Das Granulieren ist die nützlichste Verarbeitungsform in vielen Industriezweigen, aber lange Zeit ist dies auch eines der schwierigsten Verfahren gewesen. Bei herkömmlichen, mehrere Stufen umfassenden Verfahren ist für jede Stufe eine eigene Ausrüstung und geschultes Personal erforderlich. Deshalb ist die Produktivität bei der herkömmlichen Kornbildung sehr gering, die Technologie schwierig, und außerdem entspricht das Verfahren nicht der sogenannten guten Herstellungspraxis.

Die Granulierung im Wirbelschichtverfahren wurde als ziemlich neues Verfahren zur Vermeidung der genannten Nachteile der herkömmlichen Kornbildung entwickelt. Hierfür ist nur eine Einrichtung nötig, nämlich eine Wirbelschicht-Granuliereinrichtung. Das Verfahren entspricht ohne weiteres den Anforderungen der guten Herstellungspraxis.

Allerdings hat die Granulierung im Wirbelschichtverfahren große Nachteile hinsichtlich der Technik und der Qualität des Produktes. Die Wirbelschichtbildung wird nur durch das schwer herzustellende Gleichgewicht zwischen dem Auftrieb der Luft und der Schwerkraft der Teilchen erreicht. Dieses Gleichgewicht geht leicht verloren, insbesondere weil sich während der Wirbelschichtbildung die Größe, Gestalt und das Gewicht der Teilchen ändert. Das ist die grundlegende Schwierigkeit bei der Kornbildung im Wirbelschichtverfahren. Ferner sollte die Konzentration der Teilchen gemindert werden, um ein gegenseitiges Einwirken der Teilchen zu vermeiden und einen guten aufgewirbelten Zustand zu erhalten. Dadurch wird aber die Raumausbeute bei der Kornbildung im Wirbelschichtverfahren sehr gering. Was die Qualität betrifft, so sind die durch dieses Verfahren erhaltenen, vergrößerten Teilchen meistens sehr umfangreich, grob und spröde, weil sie nicht geknetet und umgewälzt werden, und außerdem ist ihre Korngröße in weitem Bereich verteilt.

Zur Vermeidung solcher Nachteile wurden die verschiedensten Entwicklungen an Wirbelschichtgranulatoren vorgenommen, die nicht nur zur Kornbildung sondern auch zum Beschichten, Mischen und Trocknen körnchenförmiger und pulveriger Stoffe zur Benutzung auf Gebieten wie der Medizin, Nahrungsmitteln, Metallpulvern, Katalysatoren, Ferrit, Keramiken, Waschmitteln, Kosmetika, Färbemitteln, Pigmenten, Toner usw. dienen.

Als Beispiel sei in diesem Zusammenhang auf die DE-PSn 27 38 485 und 28 05 397 verwiesen, aus denen Maschinen hervorgehen, die eine drehbare Platte oder Scheibe über einem Sieb am Boden eines Granuliergehäuses aufweisen. Diese bekannten Vorrichtungen können zum Granulieren und zum Beschichten benutzt werden, haben aber den Nachteil, daß das granulierte Material zwischen der drehbaren Scheibe und dem Sieb eingefangen wird, um durch Reiben am Sieb beim Drehen der Scheibe zerkleinert zu werden. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß das pulverige Material die Tendenz hat, durch das Sieb zu entweichen. Zusätzlich zu diesen Nachteilen ist mit diesem Stand der Technik das Schüttgewicht der granulierten Stoffe nicht zu steuern, und infolgedessen können nur schwere Erzeugnisse granuliert werden, deren Teilchengröße in weitem Bereich verteilt ist.

Ferner ist von Prospekten der Firmen Dierks & Söhne Maschinenfabrik, Osnabrück, Ausgabe 7/80 "Diosna, Pharma-Mixers "P" Series" sowie der japanischen Tochter der Fa. Gebr. Lödige Maschinenbau GmbH mit der Bezeichnung MGT und T.K. Fielder Ltd., Eastleigh, Hampshire, England, Ref. No. 8016 mit der Bezeichnung "high speed Mixer/Granulators for the Pharmaceutical Industry" eine Maschine bekannt, die ein Rührwerk in einem Gehäuse und eine Zerkleinerungsvorrichtung seitlich und oberhalb des Rührwerks aufweist. Mit dieser bekannten Maschine ist eine ziemlich hohe Produktivität zu erreichen, aber sie hat Nachteile insofern, als die Gestalt der granulierten oder beschichteten Produkte ungleichmäßig ist und es schwierig ist, ein Erzeugnis von guter Kugelförmigkeit zu erhalten. Außerdem schwankt die Teilchengröße in weiten Grenzen. Da das Erzeugnis mit dieser Vorrichtung nicht getrocknet werden kann, ist außerdem eine getrennte Trockeneinrichtung nötig.

Ferner geht aus der DE-OS 23 17 129 eine Granuliereinrichtung hervor, in der zusätzlich zu der in der DE-PS 28 05 397 offenbarten Maschine ein seitlicher Schlitz zur Zufuhr von Gas in das Gehäuse von der Seite her in der Seitenwand des Gehäuses vorgesehen ist. Allerdings hat auch diese bekannte Einrichtung dieselben Nachteile wie im Fall der DE-OS 23 17 129, außer daß durch das durch den seitlichen Schlitz eingeführte Gas eine Trocknungswirkung erreicht wird.

Neuerdings sieht man insbesondere zum Beschichten und Granulieren pulver- oder kornförmiger Vorrichtungen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 gemäß der JP-OS Sho 49-26365 bzw. der DE-PS 28 05 397, bei denen das Rohmaterial der herzustellenden Substanzen unter der von einer Drehscheibe ausgeübten Zentrifugalkraft radial nach außen gefördert und dann längs der Behälterwand unter dem Einfluß eines durch den ringförmigen Schlitz zwischen Drehscheibe und Behälterwand nach oben geleitet wird, um unter der Schwerkraft wieder zur Drehscheibe zurückzufallen. Die Schlitzbreite ist dabei gegebenenfalls einstellbar. Es kann auch noch eine zusätzliche Belüftung durch Öffnungen in der Drehscheibe erfolgen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine insbesondere zum Granulieren und Beschichten geeignete Vorrichtung zu schaffen, die mit hoher Produktivität granulierte oder beschichtete Produkte mit einer Teilchengrößenverteilung in engen Rahmen und guter Kugelförmigkeit herstellen kann. Dabei sollte die Vorrichtung von einfachem Aufbau und niedrigen Herstellungskosten sein.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, dessen mit "insbesondere" angeschlossene Merkmale bevorzugt, aber nur fakultativ vorgesehen sind, durch das kennzeichnende Merkmal von Anspruch 1 gelöst.

Horizontal (DE-OS 23 41 504) oder vertikal (DE-OS 29 24 342) in eine Wirbelschicht von Vorrichtungen zum Granulieren bzw. Agglomerieren oder Beschichten ragende Brecher sind an sich bekannt, die als Zerhacker oder Zerstörer für einen gezielten Granulatabbau vorgesehen sind. Dabei sollen gemäß der DE-OS 23 41 504 sich aufbauende größere Substanzkomplexe wieder zerschlagen und ein Gleichgewicht zwischen Teilchenauf- und -abbau erzielt werden. Die Einbeziehung derartiger Brechervorrichtungen in eine gattungsgemäße Vorrichtung hat man bisher jedoch eher als unnötige Komplizierung und Störung des Gutkreislaufs unter der Zentrifugalkraft über der Drehscheibe radial nach außen, längs der Behälterwand nach oben und unter der Schubkraft wieder nach unten in einen mittleren Bereich der Drehscheibe angesehen, während tatsächlich im Sinne der Aufgabenstellung eine gute Kugelförmigkeit des Produkts mit kleinem Teilchengrößenspektrum in noch relativ einfacher Weise gefördert wird.

Oberhalb des Drehkörpers kann gemäß den Ansprüchen 12 bis 16 zusätzlich ein Rührwerk vorgesehen sein, welches unabhängig vom Drehkörper im wesentlichen horizontal drehbar ist. Ein Rührwerk in Kombination mit einem Brecher, jedoch nicht in Kombination mit einem den Behälterboden bildenden drehscheibenartigen Rotor, ist an sich bei einer herkömmlichen Wirbelschichtapparatur mit festem, mit Belüftungslöchern versehenem Boden bekannt (DE-OS 29 24 342).

Die Drehscheibe kann gemäß den Ansprüchen 17 und 18 mindestens in einem Teilbereich mit einem Belüftungsbereich bzw. mit Belüftungsbereichen versehen sein und eine von Steuerventilen gebildete Einrichtung zum Steuern des Gasdurchsatzes aufweisen, mit der der Durchsatz des durch den Belüftungsbereich strömenden Gases unmittelbar einstellbar ist.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine allgemeine Schnittansicht einer Granulier- und Beschichtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch den Hauptteil der Vorrichtung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines verwendbaren Drehkörpers bzw. einer Drehscheibe;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines verwendbaren Rührwerks;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer verwendbaren Brechvorrichtung;

Fig. 6 und 7 einen Vertikal- bzw. Horizontalteilschnitt durch die Vorrichtung zur Darstellung der Granulier- und Beschichtungswirkung bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1;

Fig. 8 einen Teilschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Granulier- und Beschichtungsvorrichtung;

Fig. 9 einen Teilschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung;

Fig. 10 einen Teilschnitt durch noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung;

Fig. 11-16 Ansichten verschiedener Ausführungsbeispiele von verwendbaren Zerkleinerungs- bzw. Brechvorrichtungen;

Fig. 17 eine allgemeine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Granulier- und Beschichtungsvorrichtung;

Fig. 18 einen vergrößerten Teilschnitt des Hauptteils der Vorrichtung gemäß Fig. 17;

Fig. 19 einen vergrößerten Teilschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 17 mit geöffnetem Belüftungsbereich;

Fig. 20 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Ausnehmung einer Schlitzeinstellvorrichtung;

Fig. 21 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Ausnehmung einer Gasdurchsatzeinstellvorrichtung;

Fig. 22 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer verwendbaren Drehscheibe;

Fig. 23 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines verwendbaren Rührwerks;

Fig. 24 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer verwendbaren Brechvorrichtung;

Fig. 25 und 26 einen Vertikal- bzw. Horizontalteilschnitt zur Erläuterung der Granulier- und Beschichtungswirkung beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 17 bis 14;

Fig. 27 einen vergrößerten Teilschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung;

Fig. 28 einen Halbschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung;

Fig. 29 einen Halbschnitt durch noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung;

Fig. 30 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Ausnehmung der Gasdurchsatzeinstellvorrichtung;

Fig. 31 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Ausnehmung.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Granulier- und Beschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung insgesamt im Schnitt gezeigt. Die Vorrichtung weist ein als Granulierkammer dienendes Gehäuse 1 auf, in welchem pulverförmiges oder körnchenförmiges Ausgangsmaterial, welches in das Gehäuse 1 eingegeben wird, granuliert oder beschichtet wird. Das Gehäuse 1 ist aufrecht angeordnet und von im wesentlichen zylindrischer Gestalt. In der Seitenwand des Gehäuses 1 ist ein Einfüllschacht 2 vorgesehen, der nach oben und außen geneigt ist, und durch den das zu granulierende oder zu beschichtende Material auf einer Zwischenhöhe des Gehäuses eingefüllt wird. Im unteren Bereich des Gehäuses 1 ist in der Seitenwand ein Austragschacht 3 vorgesehen, aus dem granulierte oder beschichtete Produkte abgegeben werden, sowie ein Auslaßventil 4 zum Öffnen und Schließen der Abgabeöffnung.

Im Bodenbereich ist im Innern des Gehäuses 1 im wesentlichen auf der gleichen Höhe wie der Austragschacht 3 eine Drehscheibe 5 vorgesehen, die durch im wesentlichen horizontale Umdrehung im Gehäuse 1 das pulverförmige oder körnchenförmige Ausgangsmaterial umwälzt und nach außen bewegt. Oberhalb der Drehscheibe 5 ist ein im wesentlichen in horizontaler Ebene drehbares Rührwerk 6 zum Mischen und Beschleunigen der Auswärtsbewegung des pulverförmigen oder körnchenförmigen Ausgangsmaterials, welches granuliert oder beschichtet werden soll, vorgesehen.

Die Drehscheibe 5 wird in der gewünschten Richtung durch Antreiben einer vertikal in der Mitte der Granulierkammer des Gehäuses 1 angeordneten, hohlen Drehwelle 7 von einem Antriebsmotor 8 mit veränderlicher Geschwindigkeit über einen Riemen 9 in Umdrehung versetzt.

Das Rührwerk 6 wird in Richtung und Geschwindigkeit unabhängig von der Drehscheibe 5 durch Drehen einer koaxial in die hohle Drehwelle 7 eingesetzten und von Lagern 10 abgestützen Drehwelle 11 von einem weiteren Antriebsmotor 12 mit veränderlicher Geschwindigkeit über einen Riemen 13 in Umdrehung versetzt.

Die Drehscheibe 5 und das Rührwerk 6 sind in vertikaler Richtung jeweils unabhängig voneinander durch eine Hubvorrichtung 14 bzw. 15 verstellbar. Die Hubvorrichtungen 14, 15 können beispielsweise eine Schnecke und eine Zahnstange aufweisen.

Mit der Hubvorrichtung 14 kann der Spielraum bzw. die Weite eines ringförmigen spaltartigen Schlitzes 16 zwischen dem Außenumfang der Drehscheibe 5 und der Innenwand des Gehäuses 1 beispielsweise im Bereich von 0 bis 10 und ein paar Millimeter verstellt werden, indem die Drehscheibe 5 nach oben oder unten bewegt wird, wodurch der Durchsatz des durch den Spalt strömenden Schlitzgases, beispielsweise ins Innere des Gehäuses 1 durch den Schlitz 16 von der Unterseite der Drehscheibe 5 eingeblasene, erhitzte oder abgekühlte Luft gesteuert wird. Dadurch können im Innern des Gehäuses 1 immer optimale Bedingungen je nach der Stufe des Granulier- oder Beschichtungsvorganges eingehalten werden.

Um den Durchsatz des Schlitzgases einzustellen, ist, wie am besten in Fig. 2 erkennbar ist, ein geschlossener Ring 17 von dreieckiger Querschnittsgestalt an der Innenwand des Gehäuses 1 an einer dem Außenumfang der Drehscheibe 5 benachbarten Stelle vorgesehen. Die Breite des Schlitzes 16 zwischen der nach oben divergierenden, den Schlitz begrenzenden Oberseite 17 a des Ringes 17 und dem Außenumfang der Drehscheibe 5 wird durch Bewegen der Drehscheibe 5 nach oben oder unten mittels der Hubvorrichtung 14 eingestellt. Andererseits kann die Breite des Schlitzes 16 aber auch durch Ändern der vertikalen Position des geschlossenen Ringes 17 selbst verstellt werden.

Wie Fig. 3 zeigt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Drehscheibe 5 mit einem Belüftungsbereich 18 versehen, der als perforierter Plattenring an einer Umfangsstelle geringfügig außerhalb des Zwischenbereichs der radialen Abmessung der Scheibe angeordnet ist. Dieser Belüftungsbereich 18 kann aus einer Sinterplatte mit kleinen Löchern bestehen, die verhindern, daß pulveriges oder körnchenförmiges Material hindurchfällt. Es kann auch ein Sieb oder dgl. verwendet sein. Die Anordnung des Belüftungsbereichs 18 liegt vorzugsweise außerhalb des Zwischenbereichs der radialen Abmessung der Drehscheibe 5. Wenn die Drehscheibe einen großen Durchmesser hat, kann eine Perforation innerhalb des Zwischenbereichs der Drehscheibe 5 ratsam sein, um die zentrifugale Umwälzwirkung zu erhöhen, die von der Drehscheibe 5 auf das pulverige oder körnchenförmige Material ausgeübt wird. Der Belüftungsbereich 18 kann aber auch anders als in Umfangsrichtung vorgesehen sein. So kann z. B. der Belüftungsbereich 18 in Form radialer Kerben an beliebigen Stellen der Drehscheibe 5 ausgebildet sein

Der Belüftungsbereich 18 dient dem Zweck, ein anderes Strömungsmuster des pulverigen oder körnchenförmigen Materials im Gehäuse 1 zu erzeugen als es das durch den Schlitz 16 zugeführte Schlitzgas hervorruft, damit in besserer Qualität granulierte oder beschichtete Produkte wirksam erzeugt werden können, die beispielsweise eine geringe Trennung und ein in weiten Bereichen steuerbares Schüttgewicht haben. Das kann erreicht werden, indem Gas, beispielsweise erhitzte oder abgekühlte Luft durch den Belüftungsbereich 18 von der Unterseite der Drehscheibe 5 in das Gehäuse 1 eingeblasen wird. Diese Gasströmung durch den Belüftungsbereich 18 wird unabhängig von der Schlitzgasströmung durch den Schlitz 16 zugeführt.

Um diese beiden voneinander getrennten Gasströmungen zu erzielen, sind auf einem Boden 23 des Gehäuses 1 ringförmige Trennwände 19, 20 vorgesehen. An ihrem oberen Ende hat jede dieser Trennwände 19, 20 einen Dichtungsring 21, 22 der Labyrinthart, und diese Dichtungsringe 21, 22 sind in Nuten eingesetzt, die in der Unterseite der Drehscheibe 5 ausgebildet sind. Mit Hilfe dieser ringförmigen Trennwände 19 und 20 werden zwei getrennte gaskanalartige erste und zweite Durchgänge 24 und 25 gebildet, einer für das durch den Schlitz 16 in das Gehäuse 1 eingeblasene Schlitzgas und der andere für das durch den Belüftungsbereich 18 in das Gehäuse 1 eingeblasene Gas. Die beiden Gasdurchgänge 24, 25 sind voneinander getrennt, so daß sie verschiedene Gaszufuhrleitungen bilden.

Zunächst wird das durch den Schlitz 16 einströmende Schlitzgas und das durch den Belüftungsbereich 18 zugeführte Gas gemeinsam von einem in Fig. 1 gezeigten Gebläse 26 zugeführt, dann in einem in einer Zufuhrleitung 27 angeordneten Filter 28 filtriert und gereinigt und nach dem Erwärmen oder Abkühlen auf die gewünschte Temperatur mittels eines Wärmeaustauschers 29 dem unteren Bereich der Zufuhrleitung 27 zugeführt. Die Gaszufuhrleitung vom unteren Bereich der Zufuhrleitung 27 in den Bodenbereich des Gehäuses 1 ist unterteilt und bildet einen Gaskanal 31 für das Schlitzgas und einen gaskanalartigen zweiten Gasdurchgang 32, der zum Belüftungsbereich 18 führt. Hierzu ist eine Trennwand 30 vorgesehen, die mit der ringförmigen Trennwand 20 zwischen den ersten und zweiten Gasdurchgängen 24 und 25 verbunden ist. Der Gaskanal 31 und der zweite Gasdurchgang stehen mit dem Gasdurchgang 24 bzw. 25 in Verbindung, so daß zwei getrennte Gaszuführleitungen entstehen, von denen eine zum Schlitz 16 und die andere zum Belüftungsbereich 18 führt.

In der Nähe des Eingangs in den Gaskanal 31 und den ersten Gasdurchgang 33 ist ein Steuerventil bzw. eine Drossel zum Regulieren des Durchsatzes des dem Schlitz 16 zugeführten Schlitzgases und ein Steuerventil 34 zum Regulieren oder Einstellen des Durchsatzes des dem Belüftungsbereich 18 zugeführten Gases vorgesehen. Durch unabhängiges Einstellen des Durchsatzes des im ersten Gaskanal 33 angeordneten Steuerventils und des Steuerventils 34 ist es möglich, die unterschiedlichen Strömungsmuster der beiden durch den Schlitz 16 bzw. den Belüftungsbereich 18 in das Gehäuse 1 eingeblasenen Gasströme zu erhalten.

Wie Fig. 4 zeigt, hat das Rührwerk 6 bei diesem Ausführungsbeispiel drei Rührschaufeln 36, die sich seitlich von einer Nabe 35 erstrecken, jeweils wie ein Nagel gekrümmt sind und sich unter Winkeln von 120° zueinander erstrecken. Durch diese Rührschaufeln wird das Mischen und Kneten gefördert und die beschleunigende Zentrifugalkraft verstärkt. Wie mit gestrichelten Linien in Fig. 2 gezeigt, ist das Rührwerk 6 so gestaltet, daß es reinigendes Gas ausbläst, welches durch einen in der Drehwelle 11 ausgebildeten Gaskanal 37 von der Unterseite der Nabe 35 zugeführt wird. Dadurch wird verhindert, daß pulveriges oder körnchenförmiges Ausgangsmaterial in den zwischen der Drehwelle 11 und der Drehscheibe 5 gebildeten Spalt eintritt.

Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel an einer Stelle außerhalb des Außenbereichs des Rührwerks 6 eine als Zerkleinerungseinrichtung vorgesehene Brechvorrichtung 38 so angeordnet, daß sie horizontal von außerhalb in das Gehäuse 1 ragt.

Wie Fig. 5 zeigt, weist die Brechvorrichtung 38 eine Welle 40 auf, die von einem Motor 39, einem Luft- oder Elektromotor, drehbar ist und von deren Außenfläche sich eine Vielzahl von Aufbrechschaufeln 41 radial nach außen erstreckt. Diese Aufbrechschaufeln 41 drehen sich in dem Bett der zu granulierenden oder zu beschichtenden Stoffe, die durch die Umdrehung der Drehscheibe 5 und des Rührwerks 6 längs der Innenwand des Gehäuses 1 umgewälzt werden. Die Drehgeschwindigkeit der Aufbrechschaufeln 41 bzw. der Welle 40 ist hoch und liegt beispielsweise höher als die der Drehscheibe 5 und des Rührwerks 6. Zusätzlich zu der durch Umwälzung hervorgerufenen Granulier- und Beschichtungswirkung der Drehscheibe 5 und der Rühr-, Misch- und Knetwirkung durch das Rührwerk 6 erhält so das Bett aus pulverigem oder körnchenförmigem Material eine Regulierung der Teilchengröße, weil große Teilchen zerkleinert bzw. aufgebrochen werden. Das Ergebnis dieser vielfachen Wirkung besteht darin, daß die mit außerordentlich hoher Produktivität erhaltenen granulierten oder beschichteten Produkte eine glatte Oberfläche haben. Mit anderen Worten, durch die Anordnung der Aufbrechschaufeln 41 kann die Granulierung oder Beschichtung unter gleichzeitiger Aufteilung unerwünscht großer Teilchen erfolgen, die sich in der Wirbelschicht aus pulverigem oder körnchenförmigem Material bilden und die durch die Scherkraft der Aufbrechschaufeln 41 zu der gewünschten Teilchengröße zerbröselt werden.

An der Innenwand des Gehäuses 1 ist in der Nähe des Bodens unmittelbar oberhalb des Rührwerks 6 sowie etwa in der Mitte des Gehäuses 1 oberhalb des Rührwerks 6 je eine Sprühdüse 45 und 46 für Fluide vorgesehen, durch die eine Beschichtungs- oder Bindemittellösung aus einem Flüssigkeitsbehälter 42 eingesprüht wird, die mittels Pumpen 43 und 44 zugeführt wird.

Dicht oberhalb der Sprühdüse 45 ist andererseits in der Seitenwand des Gehäuses 1 eine Düse 47 vorgesehen, die zur Zufuhr pulverigen oder körnchenförmigen Materials in die Wirbelschicht im Gehäuse 1 dient.

Im oberen Bereich ist an die Seitenwand des Gehäuses 1 ein Abgaskanal 48 angeschlossen, durch den das Abgas aus der Wirbelschicht bzw. dem Granulationsbett abgeführt wird. An der oberen Wand des Gehäuses 1 sind Deckel 49 zur Explosionsentlüftung angelenkt.

Ferner kann im oberen Bereich im Gehäuse 1 oder außerhalb desselben ein Staubfänger, z. B. ein Sackfilter, ein Zyklon oder dgl. vorgesehen sein. Jedoch kann bei diesem Ausführungsbeispiel durch die Anordnung der Brechvorrichtung das Granulieren oder Beschichten vorgenommen werden, wenn das im Gehäuse 1 zu granulierende oder zu beschichtende pulverige oder körnchenförmige Material durch Einsprühen einer ausreichenden Menge Bindemittel oder Beschichtungslösung genügend benetzt wurde, um zu verhindern, daß feiner Staub oder feines Pulver entweicht. Das hier beschriebene Ausführungsbeispiel hat also insofern einen weiteren Vorteil, als ein Staubfänger nicht unbedingt nötig ist.

Nachfolgend soll die Betriebsweise des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels erläutert werden.

Zunächst werden die zu granulierenden oder zu beschichtenden pulverigen oder körnchenförmigen Ausgangsstoffe in dem vorherbestimmten Volumen durch den Einfüllschacht 2 in das Gehäuse 1 gefüllt.

Das im ersten Gaskanal 33 angeordnete Steuerventil 33 und das Steuerventil 34 für die Gasströmung werden geöffnet, um den Gasdurchsatz durch den Gaskanal 31 und den zweiten Gasdurchgang 32 unabhängig voneinander zu ermöglichen, so daß vom Gebläse 26 zugeführtes Gas durch den Schlitz 16 bzw. den Belüftungsbereich 18 der Drehscheibe 5 in das Gehäuse 1 geblasen wird.

Durch Steuern oder Einstellen der Hubvorrichtung 14 wird die vertikale Höhe der Drehscheibe 5 eingestellt, wodurch die Breite des Schlitzes 16 zwischen dem Außenumfang der Drehscheibe 5 im Bodenbereich des Gehäuses 1 und der geneigten Oberseite 17 a des an der Innenwand des Gehäuses 1 vorgesehenen Ringes 17 bestimmt wird. Als nächstes wird durch Steuern der Hubvorrichtung 15 die vertikale Stellung des Rührwerks 6 eingestellt.

Danach wird die Drehscheibe 5 durch den Antriebsmotor 8 über den Riemen 9 und die hohle Drehwelle 7 gedreht, während das Rührwerk 6 durch den Antriebsmotor 12 über den Riemen 13 und die Drehwelle 11 entweder in derselben oder in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung der Drehscheibe 5 gedreht wird, um das zu granulierende oder zu beschichtende Material aufzurühren. Gleichzeitig werden die Aufbrechschaufeln 41 der Brechvorrichtung 38 durch den Antriebsmotor 39 gedreht, um unerwünscht große Teilchen, die sich in dem Bett aus pulverigem oder körnchenförmigem Material gebildet haben, zu der gewünschten Teilchengröße durch die Scherwirkung der Aufbrechschaufeln 41 zu unterteilen.

Anschließend wird mit Hilfe der Pumpen 43 oder 44 aus dem Flüssigkeitsbehälter 42 zugeführtes Bindemittel bzw. Beschichtungslösung auf das zu granulierende oder zu beschichtende Material durch die Sprühdüsen 45 und/oder 46 aufgesprüht. Durch die Düse 47 kann gegebenenfalls ein fester oder pulverförmiger Granulier- oder Beschichtungsstoff dem Ausgangsstoff im Gehäuse zugeführt werden. Das Abgas aus dem Gehäuse 1 wird durch den Abgaskanal 48 abgeführt. Stromabwärts kann ein weiteres Gebläse vorgesehen sein, welches die Gasableitung fördert.

In der Granulier- und Beschichtungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird durch die kombinierte Drehbewegung der Drehscheibe 5 und des Rührwerks 6 und die Kombination der beiden Gasströme, nämlich des Schlitzgases, welches durch den Schlitz 16 strömt, und des durch den Belüftungsbereich 18 der Drehscheibe 5 strömenden Gases das pulverförmige oder körnchenförmige Ausgangsmaterial zu einer Wirbelschicht aufgerührt, gemischt, umgewälzt und einer Zentrifugalkraft ausgesetzt. Hierdurch bildet das pulverige oder körnchenförmige Ausgangsmaterial, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt, ein Umwälzbett bzw. eine Schicht 50 aus Material, welches in der Nähe der Innenwand des Gehäuses 1 eine Umwälzbewegung durchführt. Durch das Drehen der Aufbrechschaufeln 41 der Brechvorrichtung 38 in der Schicht 50 werden darin enthaltene große Teilchen durch die Scherkraft der Aufbrechschaufeln 41 unterteilt, so daß sich die gewünschte, in engen Grenzen verteilte Körnchengröße einstellt. Wie durch die gestrichelten Pfeile 51 in Fig. 6 und 7 angedeutet, wird das Material zur Mitte des Gehäuses 1 bewegt, um eine bessere Unterteilung und Mischwirkung zu erzielen.

Mit diesem Ausführungsbeispiel können folglich mit hoher Produktivität kugelförmige, granulierte oder beschichtete Teilchen mit einer Teilchengrößenverteilung in engen Grenzen erhalten werden. Dies geschieht durch Unterteilung, die eine Teilchengrößenregulierung ermöglicht, mischen, dispergieren usw. mit Hilfe der Aufbrechschaufeln 41 der Brechvorrichtung 38 zusätzlich zu der kombinierten Drehbewegung der Drehscheibe 5 und des Rührwerks 6 und durch die Kombination der beiden Gasströme, nämlich des durch den Schlitz 16 fließenden Schlitzgases und des durch den Belüftungsbereich 18 zugeführten Gases.

Durch die Anordnung der Brechvorrichtung 38 kann mit diesem Ausführungsbeispiel außerdem das Granulieren oder Beschichten durch Mischen und Kneten mit Hilfe der Drehbewegung der Drehscheibe 5, des Rührwerks 6 und der Aufbrechschaufeln 41 erreicht werden, nachdem die Zufuhr der Bindemittel- bzw. Beschichtungslösung beendet ist. Dies geschieht gleichzeitig, und es ist kein Besprühen des pulverigen oder körnchenförmigen Materials im Gehäuse 1 nötig. Folglich kann das Granulieren oder Beschichten innerhalb sehr kurzer Zeit beendet werden. Eine Verteilung feinen Pulvers im Gehäuse 1 wird gleichzeitig verhindert, und es werden Erzeugnisse erhalten, deren Bestandteile im Gehalt homogen sind und bei denen die Inhaltsstoffe des Ausgangsmaterials sich nicht trennen.

Da das Zerstreuen von feinem Pulver vermieden werden kann, ist es unter Umständen unnötig, einen Sackfilter im Gehäuse 1 vorzusehen. Natürlich kann in diesem Fall außerhalb des Gehäuses 1 ein hier nicht gezeigter, einfacher Zyklon vorgesehen sein. Durch das Fehlen des Sackfilters kann eine preisgünstige und hochwirksame Granulier- und Beschichtungsvorrichtung geschaffen werden.

Falls das verwendete pulverige oder körnchenförmige Ausgangsmaterial ein hohes spezifisches Gewicht hat, z. B. im Fall von keramischen Stoffen, Metallpulvern oder Ferrit ist es beim Stand der Technik, falls die Wirbelschicht aus irgendeinem Grund zusammenfällt, fast unmöglich, sie erneut aufzubauen. Mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hingegen kann die Aufwirbelung sehr leicht durch mechanische Wirkungen, wie die Umdrehungen des Rührwerks 6, der Drehscheibe 5 und der Aufbrechschaufeln 41 sehr leicht wieder erzielt und die erneute Bildung der Wirbelschicht durch die Luftströmung durch den Schlitz 16 und den Belüftungsbereich 18 der Drehscheibe 5 gefördert werden.

Durch die Anordnung der Brechvorrichtung 38 können mit diesem Ausführungsbeispiel kleinere Teilchen als ohne eine derartige Zerkleinerungsvorrichtung erhalten werden. Ferner kann durch Ändern der Drehgeschwindigkeit der Aufbrechschaufeln 41 die Teilchengröße der Erzeugnisse ohne weiteres geändert werden. Bei niedriger Umdrehungsgeschwindigkeit der Aufbrechschaufeln 41 werden ziemlich große Teilchen erhalten, während die Teilchen ziemlich klein werden, wenn diese Umdrehungsgeschwindigkeit hoch ist. Die erhaltenen granulierten oder beschichteten Erzeugnisse werden durch die kombinierte Wirkung der Umdrehungen der Drehscheibe 5 und des Rührwerks 6 glatt durch den Austragschacht 3 abgegeben.

In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeipsiel einer Granulier- und Beschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung in einem Teilschnitt gezeigt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Drehscheibe 5 b eine ebene Scheibe auf, die keinen dem Belüftungsbereich 18 entsprechenden Bereich hat. Die Seitenwand des Gehäuses 1 ist in der Nähe des Umfangs der Drehscheibe 5 b als geneigte Fläche 1 a ausgebildet, die nach oben ausgeweitet ist. Folglich kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Weite des Schlitzes 16 durch Bewegen der Drehscheibe 5 b in senkrechter Richtung mittels der Hubvorrichtung 14 verstellt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat das Rührwerk 6 a einen kleineren Durchmesser als die Drehscheibe 5 b.

Mit dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel können durch die kombinierte Drehbewegung der Drehscheibe 5 b, des Rührwerks 6 a und des durch den Schlitz 16 zugeführten Schlitzgases Erzeugnisse mit hohem Schüttgewicht, scharf verteilter Teilchengröße mit hoher Produktivität granuliert oder beschichtet werden.

Die Seitenwand des Gehäuses 1, die gemeinsam mit dem Außenumfang der Drehscheibe 5 b den Schlitz 16 bildet, und die Seitenwand selbst können nach unten in umgekehrter Richtung zu der geneigten Fläche 1 a geneigt sein. Das entspricht der Anordnung des geschlossenen Ringes 17 beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Es kann auch der Ring 17 oberhalb der Drehscheibe 5 oder 5 b angeordnet werden, um die nach unten sich erweiternde Fläche des Gehäuses 1 als eine den Schlitz begrenzende Oberfläche zu nutzen.

Fig. 9 zeigt im Teilschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Granulier- und Beschichtungsvorrichtung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Drehscheibe 5 b aus einer Scheibe ohne Belüftungsbereich, und oberhalb der Drehscheibe 5 b ist kein Rührwerk vorgesehen. Der geschlossene Ring zur Schaffung des Schlitzes besteht aus einem Ring 17 b, der im Schnitt tellerartig und nach oben und unten beweglich ist.

Mit diesem Ausführungsbeispiel können durch die zentrifugale Umwälzbewegung des Ausgangsmaterials an der Oberfläche der Drehscheibe 5 b und der Innenwand des Gehäuses 1 kugelförmige Teilchen mit einer in engen Grenzen verteilten Teilchengröße erhalten werden. Außerdem kann mit Hilfe des durch den Schlitz 16 zugeführten Schlitzgases verhindert werden, daß Ausgangsmaterial oder getrocknete, körnchenförmige oder beschichtete Teilchen an der Innenwandfläche des Gehäuses anhaften. Durch die kombinierte Wirkung der Zerkleinerung, des Mischens, der Dispergierung mit Hilfe der Brechvorrichtung 38 können außerdem granulierte oder beschichtete Teilchen erhalten werden, die eine ausgeprägte Kugelförmigkeit und scharf verteilte Teilchengröße haben und mit ziemlich großer Produktivität herstellbar sind. Dabei werden trockene, granulierte oder beschichtete Teilchen ohne gesonderte Trockeneinrichtung erhalten. Ferner kann mit diesem Ausführungsbeispiel die Trennung der Bestandteile in den granulierten oder beschichteten Teilchen reduziert werden. All das wird durch die kombinierte Wirkung der Drehbewegung der Drehscheibe 5 b, des durch den Schlitz 16 strömenden Schlitzgases und der Zerkleinerungswirkung der Brechvorrichtung 38 erreicht.

Fig. 10 ist ein Teilschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Granulier- und Beschichtungsvorrichtung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ragt die Brechvorrichtung 38 durch die Seitenwand des Gehäuses 1 in schräg nach unten weisender Richtung zur Mitte des Gehäuses 1 hin. Mit den Aufbrechschaufeln 41 der Brechvorrichtung 38 können Ausgangsstoffe desintegriert, gemischt und dispergiert werden.

Gemäß einer Alternative kann die Brechvorrichtung 38 auch senkrecht mit am unteren Ende der Welle 40 angeordneten Aufbrechschaufeln 41 vorgesehen sein, wie gestrichelt in Fig. 10 gezeigt.

In den Fig. 11-16 sind verschiedene Ausführungsbeispiele einer bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbaren Brechvorrichtung dargestellt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 ist auf der Oberfläche der Welle 40 eine Schnecke 52 vorgesehen, die das zu granulierende oder zu beschichtende Ausgangsmaterial zur Mitte des Gehäuses 1 transportiert. Am freien Ende der Welle 40 sind Aufbrechschaufeln 41 a vorgesehen, die sich allmählich über das freie Ende hinaus aufweiten.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 bestehen die Aufbrechschaufeln aus vier plattenartigen Aufbrechschaufeln 41 b, die radial unter Winkeln von 90° zueinander am freien Ende der Welle 40 der Brechvorrichtung angeordnet sind, wobei das freie Ende jeder Aufbrechschaufel 41 h in Richtung der Welle 40 abgebogen ist.

Das in Fig. 13 gezeigte Ausführungsbeispiel hat Aufbrechschaufeln 41 c, die aus zwei Schleifen bestehen, welche in zwei Ebenen angeordnet sind, die einander unter rechtem Winkel schneiden.

Bei dem in Fig. 14 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Schnecke 52 auf der Welle 40 vorgesehen und vier schleifenartige Aufbrechschaufeln 41 d radial unter Winkeln von 90° zueinander am freien bzw. unteren Ende der Welle 40 befestigt. Diese Brechvorrichtung 38 eignet sich zur vertikalen Anordnung gemäß Fig. 14.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 15 sind drei Paare Aufbrechschaufeln 41 e vorgesehen, die allmählich in Richtung zum Ende der Welle 40 aufgeweitet sind.

Bei dem in Fig. 16 gezeigten Ausführungsbeispiel sind schließlich am freien oder unteren Ende der Welle 40 nach unten vorstehende, sägezahnartige Aufbrechschaufeln 41 f vorgesehen. Auch diese Brechvorrichtung 38 eignet sich zur vertikalen Anordnung gemäß Fig. 16.

Der Gebrauch der erfindungsgemäßen Granulier- und Beschichtungsvorrichtung soll nachfolgend in Gegenüberstellung mit Vergleichsbeispielen näher erläutert werden.

Beispiel 1

Es wurde eine erfindungsgemäße Granulier- und Beschichtungsvorrichtung benutzt, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, und die mit einer Brechvorrichtung versehen war. Das Gehäuse hatte einen Durchmesser von 400 mm und eine Höhe von 2000 mm.

Die Vorrichtung wurde mit insgesamt 12,0 kg pulverigen Ausgangsmaterials beschickt, welches aus 11,4 kg Laktose und 0,6 kg Maleinsäurechlorphenylamin bestand. Auf 80°C erhitztes Schlitzgas wurde durch einen zwischen der Drehscheibe und der Innenfläche des Gehäuses gebildeten ringförmigen Schlitz mit einem Durchsatz von 4 Nm³/Min. eingeführt.

Die Drehscheibe wurde mit einer Geschwindigkeit von 200 U/Min. in Umdrehung versetzt, während die Brechvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 3000 U/Min. gedreht wurde. Innerhalb sehr kurzer Zeit wurde ohne Rückgriff auf ein Sprühverfahren 1,2 l einer 8%igen wäßrigen Lösung von Hydroxypropylzellulose eingeführt ("HPC-L" hergestellt von der Nippon Soda Co., Ltd.), die dem japanischen Arzneibuch (X) entsprach (nachfolgend bezeichnet als J.P. (X)). Nach nur 16 Minuten wurden getrocknete Körnchen mit scharf dispergierter Teilchengröße und ohne Absonderung erhalten.

Vergleichsbeispiel 1

Zum Vergleich wurde eine bekannte Vorrichtung, deren Boden aus einer Drehscheibe bestand, und der Schlitzluft durch einen ringförmigen Spalt zwischen der Drehscheibe und der Innenwand des Gehäuses zugeführt wurde, zur Kornbildung benutzt. Das Gehäuse hatte einen Durchmesser von 400 mm und eine Höhe von 2000 mm. Diese Vorrichtung arbeitete mit einer Drehgeschwindigkeit der Drehscheibe im Bereich von 100 bis 300 U/Min., einem Durchsatz an Luft durch den Schlitz von 3 bis 10 Nm³/Min., einem Volumen von 5 bis 12 kg derselben Ausgangsstoffe wie beim Beispiel 1, sowie 0,5 bis 3,0 l einer 8%igen wäßrigen Lösung von Hydroxypropylzellulose entsprechend J.P.(X) als Bindemittellösung. Wenn jedoch für die kurzfristige Zufuhr der Bindemittellösung keine Sprühanordnung benutzt wurde, konnten keine körnchenförmigen Erzeugnisse erhalten werden, weil eine unterwünscht große Masse entstand. So wurde gemäß einem anderen Verfahren eine 8%ige wäßrige Lösung von Hydroxypropylzellulose entsprechend J.P.(X) aus einer Sprühanordnung in Form eines feinen Nebels zugeführt, die Vorrichtung wurde mit 12 kg des gleichen Ausgangsstoffs beschickt, die Drehgeschwindigkeit der Drehscheibe wurde auf 200 U/Min. eingestellt und auf 80°C erhitzte Luft durch den Schlitz mit einem Durchsatz von 4 Nm³/Min. zugeführt. Wenn in diesem Fall 2,2 l der 8%igen wäßrigen Lösung von Hydroxypropylzellulose entsprechend J.P.(X) aus der Sprühanlage aufgesprüht wurde, erhielt man körnchenförmige und getrocknete Erzeugnisse. Aber deren Zusammensetzung war nicht homogen, und die Teilchengröße schwankte in einem weiten Bereich. Die benötigte Zeit war mit 32 Minuten gerade zweimal so lang wie beim Beispiel 1.

Vergleichsbeispiel 2

Zu Vergleichszwecken wurde zum Granulieren eine weitere bekannte Misch-Granulier-Vorrichtung mit einem Rührwerk und einer Brechvorrichtung benutzt. Bei diesem Beispiel wurde die Drehgeschwindigkeit des Rührwerks im Bereich von 100 bis 500 U/Min. geändert und Lösung von Hydroxypropylzellulose entsprechend J.P.(X) im kurzer Zeit ohne Sprühanlage zugeführt. Das Volumen der Lösung wurde im Bereich von 0,5 bis 2,0 l geändert. Bei einem Volumen an Ausgangsmaterial von 12 kg konnte mit diesem Versuch kein granuliertes Produkt erhalten werden. So wurde gemäß einem anderen Verfahren das Volumen der Ausgangsstoffe auf insgesamt 6 kg reduziert, das Verhältnis der Bestandteile wurde jedoch wie beim vorstehenden Verfahren aufrechterhalten, das Rührwerk wurde mit einer Geschwindigkeit von 300 U/Min. und die Brechvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 3000 U/Min. gedreht. Wie beim vorherigen Verfahren wurde 0,5 l einer 8%igen wäßrigen Lösung von Hydroxypropylzellulose entsprechend J.P.(X) zugeführt. Dabei konnte ein nasses, granuliertes Produkt innerhalb von 3 Minuten erhalten werden, das jedoch unregelmäßige Gestalt hatte und in der Komposition nicht homogen war. Die Teilchengröße war außerdem in weiten Grenzen verteilt.

Die Ergebnisse dieser Versuche gehen aus den nachfolgenden Tabellen 1, 2 und 3 hervor.

Tabelle 1

Tabelle 2

Tabelle 3

^*2) Gehalt an Maleinsäurechlorphenylamin in ausgelesenen Teilchengrößen (%)

Beispiel 2

Es wurde eine zweite Vorrichtung gemäß der Erfindung ähnlich der in Fig. 1 gezeigten benutzt, die ein Gehäuse mit einem Durchmesser von 400 mm und eine Höhe von 2000 mm hatte. Darin war ein Drehkörper mit einem Lüftungsbereich, ein Rührwerk und eine Brechvorrichtung vorgesehen.

Insgesamt wurden 20 kg Ausgangsmaterial, bestehend aus 13,5 kg Laktose, 6 kg Maisstärke und 0,5 kg Maleinsäurechlorphenylamin in das Gehäuse eingefüllt. Die Drehgeschwindigkeit des Rührwerks und der Brechvorrichtung betrug 300 bzw. 3000 U/Min.

In kurzer Zeit wurde ohne Verwendung einer Sprühanlage 2 l einer 8%igen wäßrigen Lösung von Hydroxypropylzellulose ("HPC-L" hergestellt von der Nippon Soda Co., Ltd.) entsprechend J.P.(X) hinzugefügt.

Durch einen ringförmigen Schlitz zwischen dem Gehäuse und dem Außenumfang der Drehscheibe wurde auf 80°C erhitzte Luft mit einem Durchsatz von 4 Nm³/Min. zugeführt.

Die Drehscheibe wurde mit 200 U/Min. in Umdrehung versetzt. Nach 3 Betriebsminuten wurde unter Beibehaltung der Schlitzluft wie zuvor auf 80°C erwärmte Luft durch den Lüftungsbereich in der Drehscheibe mit einem Durchsatz von 6 Nm³/Min. zugeführt. Nach nur weiteren 9 Minuten, d. h. nach insgesamt 12 Minuten wurden trockene Körper von homogener Zusammensetzung und mit scharf gestreuter Teilchengröße erhalten.

Vergleichsbeispiel 3

Für Vergleichszwecke wurde eine andere Vorrichtung der Anmelderin gemäß der japanischen Patentanmeldung 57-1 67 087 benutzt, die ein Gehäuse mit einem Durchmesser von 400 mm und einer Höhe von 2000 mm aufwies. In der Vorrichtung war ein Drehkörper mit Lüftungsbereich für die Zufuhr von Luft und ein Ringspalt zwischen der Innenfläche des Gehäuses und dem Außenumfang des Drehkörpers für die Zufuhr von Luft vorgesehen. Die Drehgeschwindigkeit des Drehkörpers wurde im Bereich von 100 bis 300 U/Min. und die des Rührwerks im Bereich von 100 bis 500 U/Min. geändert. Das Volumen der durch den Spalt zugeführten Schlitzluft betrug 3 bis 10 Nm³/Min., das gleiche Ausgangsmaterial wie beim Beispiel 2 wurde dem Gehäuse in einer Menge von 5 bis 20 kg zugeführt, und eine 8%ige wäßrige Lösung von Hydroxypropylzellulose entsprechend J.P.(X) wurde in einer Menge von 1 bis 5 l benutzt. In dem Fall, in dem die 8%ige wäßrige Lösung der Hydroxypropylzellulose entsprechend J.P.(X) ohne Sprühanlage zugeführt wurde, konnte kein körnchenförmiges Produkt erhalten werden, weil eine unerwünscht große Masse entstand. Dann wurde gemäß einem anderen Verfahren die 8%ige wäßrige Lösung der Hydroxypropylzellulose entsprechend J.P.(X) durch eine Sprühanlage als feiner Nebel zugeführt und das Gehäuse mit 20 kg Ausgangsmaterial beschickt. Die Drehgeschwindigkeit des Drehkörpers betrug 200 U/Min. und die des Rührwerks 300 U/Min., während 4 l der 8%igen wäßrigen Lösung der Hydroxypropylzellulose eingesprüht wurde und auf 80°C erhitzte Luft durch den Schlitz mit einem Durchsatz von 4 Nm³/Min. während 9 Minuten zugeführt wurde. Danach wurde auf 80°C erhitzte Luft durch den Schlitz mit einem Durchsatz von 4 Nm³/Min. und durch den Lüftungsbereich des Drehkörpers mit einem Durchsatz von 6 Nm³/Min. zugeführt. Mit diesem Verfahren wurden zwar trockene Körnchen erhalten, aber deren Zusammensetzung war nicht homogen und die Teilchengröße schwankte in weitem Rahmen. Es wurden insgesamt 29 Minuten benötigt.

Vergleichsbeispiel 4

Zum Vergleich wurde ferner eine bekannte Misch-Granulier- Maschine benutzt, die ein Gehäuse mit einem Durchmesser von 400 mm, ein Rührwerk und eine Brechvorrichtung aber keinen Weg für einen Luftstrom zum Granulieren aufwies. Es wurden die gleichen Ausgangsstoffe wie beim Beispiel 2 verarbeitet. Bei einem Verfahren wurde die Drehgeschwindigkeit des Rührwerks im Bereich von 100 bis 500 U/Min. geändert und das Volumen der 8%igen wäßrigen Lösung von Hydroxypropylzellulose entsprechend J.P.(X) wurde im Bereich von 1 bis 5 l in kurzer Zeit geändert, ohne daß eine Sprühanlage benutzt wurde. Bei einem Volumen an Ausgangsmaterial von 20 kg konnten keine körnchenförmigen Teilchen erhalten werden. Dann wurde gemäß einem anderen Verfahren das Gesamtvolumen an Ausgangsstoffen von der gleichen Zusammensetzung wie beim vorherigen Verfahren auf 6 kg reduziert, das Rührwerk mit einer Geschwindigkeit von 300 U/Min. und die Brechvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 3000 U/Min. gedreht und 0,5 l der 8%igen wäßrigen Lösung von Hydroxypropylzellulose entsprechend J.P.(X) ohne Verwendung einer Sprühanlage zugeführt. Mit diesem Verfahren wurden in 3 Minuten granulierte Produkte erhalten, deren Gestalt aber unregelmäßig und deren Zusammensetzung nicht homogen war, und die eine Teilchengrößenverteilung innerhalb weiter Grenzen hatten.

Die bei diesen Beispielen erzielten Ergebnisse gehen aus den folgenden Tabellen 4, 5 und 6 hervor.

Tabelle 4

Tabelle 5

Tabelle 6

^*4) Gehalt an Maleinsäurechlorpenylamin in ausgelesenen Teilchengrößen (%)

Fig. 17 ist eine allgemeine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Granulier- und Beschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung. In ihrem Gesamtaufbau ist dies Ausführungsbeispiel ähnlich dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, so daß die gleichen Bezugszeichen für gleiche oder einander entsprechende Teile verwendet sind.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Drehscheibe 5 oder ein anderer geeigneter Drehkörper durch Antrieb der senkrecht in der Mitte der Granulierkammer des Gehäuses 1 vorgesehenen hohlen Drehwelle 7 in der gewünschten Richtung mittels des Riemens 9 und einer Riemenscheibe 9 a von dem für variable Geschwindigkeit ausgelegten Antriebsmotor 8 gedreht.

Das Rührwerk 6 wird in Richtung und Geschwindigkeit unabhängig von der Drehscheibe 5 mittels der Drehwelle 11, die koaxial in die hohle Drehwelle 7 eingesetzt und von Lagern 10 abgestützt ist, über den Riemen 13 und eine Riemenscheibe 13 a von dem weiteren Antriebsmotor 12 von veränderlicher Geschwindigkeit gedreht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt die vertikale Stellung der Drehscheibe 5 und des Rührwerks 6 fest, so daß weder die Drehscheibe 5 noch das Rührwerk 6 nach oben oder unten bewegt werden kann.

An der Innenwand des Gehäuses 1 ist an einer Stelle etwas unterhalb des Außenumfanges der Drehscheibe 5 ein einen ringförmigen Schlitz bildender, geschlossener Ring 17 vorgesehen, der den ringförmigen Spalt oder Schlitz 16 begrenzt, durch den Schlitzgas zwischen dem Ring und dem Außenumfang der Drehscheibe 5 zugeführt wird. Wie in Fig. 18 und 19 erkennbar ist, hat dieser den Schlitz bildende Ring 17 eine den Schlitz begrenzende Oberseite 17 a in Form einer geneigten, nach außen und oben divergierenden Oberfläche. Diese den Schlitz begrenzende Oberfläche ist in der gleichen Richtung geneigt wie die den Schlitz begrenzende Oberfläche 5 a am Außenumfang der Drehscheibe 5, die nach innen und unten zur Mitte des Gehäuses 1 geneigt ist. Die beiden den Schlitz begrenzenden Flächen, d. h. die Oberfläche 5 a und die Oberseite 17 a verlaufen im wesentlichen parallel zueinander und bilden den Schlitz 16 in Richtung nach außen und oben zwischen diesen beiden Oberflächen.

Bei diesem Ausführungsbeipiel kann durch den Ring 17 die Breite des Schlitzes z. B. im Bereich von 0 bis 10 und ein paar Millimeter durch Ändern der vertikalen Position des Ringes im Verhältnis zur Drehscheibe 5 geändert werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist nämlich der Ring 17 selbst mittels einer Schlitzeinstellvorrichtung 60 nach oben und unten bewegbar. Die Schlitzeinstellvorrichtung 60 weist, wie Fig. 20 zeigt, eine Ausnehmung 61 in Form eines länglichen durchgehenden Lochs auf, die in geneigter Richtung in der Wand des Gehäuses 1 an derjenigen Stelle vorgesehen ist, an der der den Schlitz begrenzende Ring 17 angeordnet ist. Durch die Ausnehmung 61 erstreckt sich ein Gleitstift 62 in radialer Richtung, der mit seinem inneren Ende in den Ring 17 eingeschraubt ist und in Längsrichtung der Ausnehmung 61 um den in Fig. 20 angedeuteten Hub S zwischen der gestrichelten Stellung über die durchgezogen gezeichnete Stellung bis zu der strichpunktierten Stellung verschiebbar ist. Auf das äußere Ende des Gleitstiftes 62 kann eine Befestigungseinrichtung bzw. eine Sicherungsmutter 63 a aufgeschraubt sein, die mit ihrer Innenseite mit der Außenfläche des Gehäuses 1 in Berührung tritt, wenn sie zur Fixierung des Gleitstiftes 62 in einer gewünschten Stellung längs der Länge der Ausnehmung 61 in oder auf den Stift geschraubt wird.

Bei diesem Ausführungsbeipiel hat die Ausnehmung 61 eine solche Neigung, daß ihr rechtes Ende in Fig. 20 gesehen oben liegt. Wenn also der Gleitstift 62 die in Fig. 20 gezeigte Stellung 62 a einnimmt, hat der den Schlitz begrenzende Ring 17 seine tiefste Stellung, bei der die Breite des Schlitzes 16 am größten ist. Die Breite des Schlitzes ist hingegen am kleinsten (Null bei diesem Ausführungsbeispiel), wenn der Gleitstift 62 in die bei 62 b gezeigte Stellung in Fig. 20 bewegt wird, bei der der Ring 17 in seine oberste Stellung gebracht wird, die nur einen minimalen Strom von Schlitzgas ermöglicht (bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Strömung des Schlitzgases Null bzw. angehalten).

Wie schon erwähnt, kann der Durchsatz des Schlitzgases, beispielsweise erhitzter oder abgekühlter Luft, die nach oben durch den Schlitz 16 in das Gehäuse 1 eingeblasen wird, durch Verstellen der Breite des Schlitzes stets so gesteuert werden, daß entsprechend dem jeweiligen Schritt beim Granulieren oder Beschichten die optimalen Bedingungen hergestellt werden.

Wie Fig. 18 zeigt, sind Dichtungsringe 64, 65 vorgesehen, die verhindern, daß Luft von außen durch den Schlitz 16 und durch den Raum zwischen der Innenfläche des Gehäuses 1 und dem Außenumfang des Ringes 17 in das Gehäuse 1 eindringen kann.

Wie Fig. 22 zeigt, hat die Drehscheibe 5 bei diesem Ausführungsbeispiel einen Belüftungsbereich 18 in Form eines Siebringes, der in Umfangsrichtung geringfügig außerhalb des Zwischenbereichs der radialen Abmessung der Drehscheibe liegen kann. Der Belüftungsbereich 18 kann aus einer Sinterplatte oder einer perforierten Platte mit so kleinen Löchern bestehen, daß kein pulveriges oder körnchenförmiges Material hindurchfallen kann.

Der Belüftungsbereich 18 kann auch anders als in Umfangsrichtung vorgesehen sein. So kann z. B. der Belüftungsbereich 18 in Form radialer Kerben an beliebiger Stelle der Drehscheibe 5 ausgebildet sein.

Zweck des Belüftungsbereichs 18 ist es, ein Strömungsmuster im pulverigen oder körnchenförmigen Material in dem Gehäuse 1 zu erzeugen, welches sich von dem durch das durch den Schlitz 16 zugeführte Schlitzgas erzeugten Strömungsmuster unterscheidet, damit granulierte oder beschichtete Erzeugnisse von überlegener Qualität mit hohem Wirkungsgrad hergestellt werden können, die z. B. eine geringe Absonderung und ein in weiten Grenzen steuerbares Schüttgewicht haben. Hierzu wird Gas, beispielsweise erhitzte oder abgekühlte Luft durch den Belüftungsbereich 18 von der Unterseite der Drehscheibe 5 in das Gehäuse 1 eingeblasen. Dadurch daß durch den Belüftungsbereich 18 ein großes Volumen an Gas zum Trocknen in das Gehäuse 1 eindringt, wird außerdem beim Trocknen der granulierten oder beschichteten Teilchen nach dem Granulieren oder Beschichten die Trocknungszeit wesentlich herabgesetzt.

Zum Steuern des durch den Belüftungsbereich 18 der Drehscheibe 5 zugeführten Gases ist eine Gasdurchsatzeinstellvorrichtung 66 vorgesehen, die von einfachem Aufbau ist. Sie weist einen geschlossenen Abdeckring 67 auf, der nach oben und unten, in Richtung von und zur Unterseite der Drehscheibe 5 bewegbar ist, um den Einlaß zum Belüftungsbereich 18 zu öffnen bzw. zu schließen. Ferner ist ein Stützring 70 vorgesehen, der über drehbare Lager 68 und 69, welche zwischen dem Abdeckring 67 und dem Stützring 70 vorgesehen sind, nicht drehbar angeordnet ist. An dem Stützring ist mit einem Ende eine Welle bzw. ein Gleitstift 72 befestigt, dessen anderes Ende aus dem Gehäuse 1 herausragt und an dem eine Sicherungsmutter 71 lösbar anbringbar ist. Der Abdeckring 67 besteht z. B. aus Fluorharz und ist gemeinsam mit der Drehscheibe 5 drehbar, wenn der Belüftungsbereich 18 geschlossen ist.

Der Gleitstift 72 ist, wie Fig. 21 zeigt, in eine in der Seitenwand des Gehäuses 1 ausgebildete Ausnehmung 73 ebenso eingesetzt, wie der Gleitstift 62 in seine Ausnehmung, so daß er längs der Länge der Ausnehmung im Bereich eines Hubs S₂ verschiebbar ist. Die Ausnehmung 73 ist gemäß Fig. 21 so geneigt, daß ihr rechtes Ende oben liegt, so daß bei einem in seiner untersten, gestrichelt gezeigten Stellung 72 a angeordneten Gleitstift 72 die Gasdurchsatzeinstellvorrichtung 66 ihre tiefste Stellung gemäß Fig. 19 einnimmt, bei der der Belüftungsbereich 18 voll geöffnet ist. Das Öffnungsverhältnis des Belüftungsbereichs 18 ist am kleinsten (Null beim vorliegenden Ausführungsbeispiel), wenn der Gleitstift 72 in die in Fig. 21 mit 72 b bezeichnete, strichpunktierte Stellung bewegt worden ist, bei der der Durchsatz von Gas durch den Belüftungsbereich 18 sein Minimum erreicht (die Gasströmung ist bei diesem Ausführungsbeispiel Null bzw. angehalten).

Da das dem Schlitz 16 und dem Belüftungsbereich 18 zugeführte Gas bei diesem Ausführungsbeispiel von einer nicht gezeigten Gemeinsamen Gasquelle durch einen gemeinsamen Gaskanal 74 kommt, kann die Gaszufuhrleitung ganz einfach als einzelne Leitung vorgesehen sein, was die Kosten senkt. Die Gasströmung durch den Schlitz 16 und den Belüftungsbereich 18 kann unabhängig von der Schlitzeinstellvorrichtung 60 bzw. von der Gasdurchsatzeinstellvorrichtung 66 gesteuert werden.

Mit diesem Ausführungsbeispiel ist also eine Vielfalt von Gasströmungsmustern durch die zwei durch den Schlitz 16 bzw. den Belüftungsbereich 18 zugeführten Gasströme erzielbar, die unabhängig voneinander einstellbar sind.

Das Rührwerk 6 hat bei diesem Ausführungsbeispiel, wie Fig. 23 zeigt, drei Rührschaufeln 36, die sich von einer Nabe 35 seitlich erstrecken und jeweils die Gestalt eines gekrümmten Nagels haben und sich unter Winkeln von 120° im Verhältnis zueinander erstrecken, wodurch die Misch-, Knet- und Zentrifugalwirkung erhöht wird.

Jede der Rührschaufeln 36 des Rührwerks 6 hat bei diesem Ausführungsbeispiel einen nach oben vorstehenden Bereich 36 a am freien Ende, was eine bessere Rührwirkung hervorruft.

Wie in Fig. 18 gestrichelt angedeutet, ist das Rührwerk 6 so ausgelegt, daß es von der Unterseite der Nabe 35 Spülgas ausbläst, welches durch den in der Drehwelle 11 gebildeten Gaskanal 37 zugeführt wird, um zu verhindern, daß pulverige oder körnchenförmige Stoffe in den zwischen der Drehwelle 11 und der Drehscheibe 5 gebildeten Spalt eintreten.

Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel an einer Stelle oberhalb des Außenbereichs des Rührwerks 6 eine als Zerkleinerungseinrichtung dienende Brechvorrichtung 38 horizontal von außen in das Gehäuse 1 ragend vorgesehen.

Wie Fig. 24 zeigt, weist auch diese Brechvorrichtung 38 eine Welle 40 auf, die mittels eines Motors 39, sei es eines Elektromotors oder eines Luftmotors, drehbar ist und von deren Außenfläche mehrerer Aufbrechschaufeln 41 in L-Form radial nach außen vorstehen. Diese Aufbrechschaufeln 41 werden in der Schicht des zu granulierenden oder zu beschichtenden Stoffs gedreht, der längs der Innenwand des Gehäuses 1 durch die Drehbewegung der Drehscheibe 5 und des Rührwerks 6 umgewälzt wird. Die Drehgeschwindigkeit der Aufbrechschaufeln 41 bzw. der Welle 40 ist groß und beispielsweise schneller als die der Drehscheibe 5 und des Rührwerks 6. Dadurch wird in der Schicht aus pulverigem oder körnchenförmigem Stoff, der granuliert oder beschichtet wird, eine Teilchengrößenregulierung erzielt, indem übermäßig vergrößerte Teilchen aufgebrochen, gemischt und zurückgeleitet werden. Dies geschieht zusätzlich zu der Granulierung durch Umwälzen und der Beschichtung mittels der Drehscheibe 5 und der rührenden, mischenden und knetenden Wirkung des Rührwerks 6. Folglich ist es möglich, mit hoher Produktivität granulierte oder beschichtete Erzeugnisse mit glatter Oberfläche durch diese Mehrfachwirkung zu erhalten. Mit anderen Worten, durch Anordnen der Aufbrechschaufeln 41 kann eine Granulierung oder Beschichtung durchgeführt werden, die Erzeugnisse mit scharf gestreuter Teilchengröße und hohem Schüttgewicht hervorbringt und gleichzeitig unerwünscht vergrößerte Teilchen in der Schicht aus pulverigem oder körnchenförmigem Ausgangsmaterial durch die Scherkraft der Aufbrechschaufeln 41 zu der gewünschten Teilchengröße zerkleinert.

In der Seitenwand des Gehäuses 1 sind, wie in Fig. 17-19 gezeigt, in der Nähe des Bodenbereichs unmittelbar oberhalb des Rührwerks 6 sowie oberhalb des Rührwerks etwa in der Mitte des Gehäuses 1 zwei Sprühdüsen 45 und 46 für Fluide vorgesehen, durch die eine aus einem Flüssigkeitsbehälter mittels hier nicht gezeigter Pumpen zugeführte Beschichtungs- oder Bindemittellösung aufgesprüht wird.

Andererseits ist in der Seitenwand des Gehäuses 1 unmittelbar oberhalb der Sprühdüse 45 auch hier eine Düse 47 vorgesehen, durch die pulverförmige oder körnchenförmige Stoffe in die Wirbelschicht oder das granulierte Bett im Gehäuse 1 eingeführt werden können.

Im oberen Bereich ist an die Seitenwand des Gehäuses 1 ein Abgaskanal 48 zur Ableitung aus der Wirbelschicht angeschlossen. Im oberen Bereich des Gehäuses 1 sind ferner eine Impulsstrahldüse 75 sowie Sackfilter 75 a vorgesehen, mit deren Hilfe durch den Luftstrom nach oben geblasenes, feines Ausgangsmaterial eingefangen bzw. zurückgeleitet wird. An der Oberseite des Gehäuses 1 sind Deckel 49 zur Explosionsentlüftung angelenkt.

Anstelle des Sackfilters kann aber auch jede beliebige andere Art von Staubfänger, z. B. ein Zyklon oder dgl. im oberen Bereich innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 1 vorgesehen sein. Dies Ausführungsbeispiel hat jedoch insofern einen weiteren Vorteil, als derartige Staubfänger nicht notwendigerweise vorgesehen sein müssen, da durch die Anordnung der Brechvorrichtung 38 das Granulieren oder Beschichten vorgenommen werden kann, nachdem das pulverige oder körnchenförmige, zu granulierende oder zu beschichtende Material in das Gehäuse 1 eingegeben wurde und auf dieses eine ausreichende Menge Bindemittel oder Beschichtungsmaterial zum gründlichen Benetzen desselben aufgegeben wurde, so daß kein freies, feines Pulver des Ausgangsmaterials entweichen kann.

Die Vorrichtung weist ferner Lager 76 und 77, beispielsweise ölfreie Lager auf. Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Granulier- und Beschichtungsvorrichtung arbeitet wie folgt. Zunächst wird das vorgeschriebene Volumen an pulverigem oder körnchenförmigem Ausgangsmaterial, welches granuliert oder beschichtet werden soll, dem Gehäuse 1 durch ein Einfüllschacht 2 zugeführt. Als nächstes wird die Luftzufuhr inganggesetzt und der Abdeckring 67 der Gasdurchsatzeinstellvorrichtung 66 mit der Unterseite der Drehscheibe 5 in Berührung oder in die Nähe derselben gebracht oder in eine geeignete Stellung um die Unterseite des Belüftungsbereichs 18 bewegt, um den Lüftungsbereich 18 entweder vollkommen abzuschließen oder eine geringe Menge an Gas oder Luft zur Aufwirbelung mittels des Gebläses durch den Belüftungsbereich 18 der Drehscheibe 5 in das Gehäuse 1 einzublasen. Wenn der Belüftungsbereich 18 geschlossen oder geringfügig geöffnet ist, wird er später im Verlauf des Betriebs geöffnet.

Anschließend wird die Breite des Schlitzes 16 in folgender Weise auf den gewünschten Wert eingestellt. Um die Breite des zwischen der Oberfläche 5 a des Außenumfanges der im Bodenbereich des Gehäuses 1 angeordneten Drehscheibe 5 und der Oberseite 17 a des den Schlitz begrenzenden Ringes 17, der an der Innenwand des Gehäuses 1 angebracht ist, bestimmten Schlitzes 16 auf einen vorherbestimmten Wert zu bringen, wird die Sicherungsmutter 63 a der Schlitzeinstellvorrichtung 60 gelockert, damit der Gleitstift 62 im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn längs der Ausnehmung 61 verschoben werden kann. Dadurch gleitet der Ring 17 längs der Innenwand des Gehäuses 1 gemeinsam mit der Bewegung des Gleitstiftes 62 zur Einstellung bzw. Änderung der Breite des Schlitzes 16. Ist der gewünschte Wert der Schlitzbreite erreicht, wird die Sicherungsmutter 63 a auf dem Gleitstift 62 festgeschraubt, wodurch die innere Stirnseite der Sicherungsmutter 63 a an der Außenseite des Gehäuses 1 anliegt, was den Ring 17 auf gewünschter Höhe festlegt.

Nachdem auf diese Weise die Breite des Schlitzes 16 auf den gewünschten Wert eingestellt wurde, wird die Drehscheibe 5 durch Drehen der Drehwelle 7 über den Riemen 9 mittels des Antriebsmotors 8 in der gewünschten Richtung und mit der gewünschten Geschwindigkeit gedreht, und das Rührwerk 6 wird durch den Antriebsmotor 12 über den Riemen 13 und die Drehwelle 11 entweder in derselben oder in umgekehrter Richtung wie die Drehscheibe 5 gedreht, um das zu granulierende oder zu beschichtende Material aufzurühren. Auch die Aufbrechschaufeln 41 der Brechvorrichtung 38 werden mittels des Motors 39 angetrieben, um unerwünscht große Teilchen, die sich in der Schicht aus pulverigem oder körnchenförmigem Stoff gebildet haben, durch die Scherkraft der Aufbrechschaufeln 41 zu der gewünschten Teilchengröße zu zerkleinern.

Danach wird mittels hier nicht gezeigter Pumpen eine Bindemittel- oder Überzugslösung aus dem Flüssigkeitsbehälter in oder auf das zu granulierende oder zu beschichtende Material durch die Sprühdüsen 45 und/oder 46 aufgesprüht.

Gegebenenfalls kann auch ein festes oder pulveriges Ganulier- oder Überzugsmaterial durch eine hier nicht gezeigte Düse dem zu granulierenden oder zu beschichtenden Material zugeführt werden. Das Abgas aus dem Gehäuse 1 wird durch den Abgaskanal 48 abgeführt. Stromabwärts kann ein weiteres Gebläse vorgesehen sein, welches die Gasableitung fördert.

Mit der Granulier- und Beschichtungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird während des vorstehend beschriebenen Betriebs durch die kombinierte Drehbewegung der Drehscheibe 5 und des Rührwerks 6 und die Kombination der beiden Gasströme, nämlich des durch den Schlitz 16 strömenden Schlitzgases und der Gasströmung durch den Belüftungsbereich 18 der Drehscheibe 5 das pulverige oder körnchenförmige Ausgangsmaterial aufgewirbelt, gerührt, gemischt, umgewälzt und einer Zentrifugalkraft ausgesetzt. Dadurch bildet das pulverige oder körnchenförmige Ausgangsmaterial, wie in Fig. 25 und 26 gezeigt, ein Umwälzbett bzw. eine Schicht 50 aus Material, welches eine Umwälzbewegung in der Nähe der Innenwand des Gehäuses 1 durchführt. Durch das Drehen der Aufbrechschaufeln 41 der Brechvorrichtung 38 in der Schicht 50 werden große Materialteilchen in der Schicht 50 durch die Scherkraft der Aufbrechschaufeln 41 zu den gewünschten, scharf gestreuten Teilchen zerkleinert. Wie durch die gestrichelten Pfeile 51 in Fig. 25 und 26 angedeutet, wird das Material entgegen der Zentrifugalkraft teilweise zur Mitte des Gehäuses 1 zurückbewegt, um ein besseres Durchmischen und Umwälzen zu erzielen.

Die granulierten oder beschichteten Teilchen können sehr wirksam innerhalb kurzer Zeit getrocknet werden. Die Produktivität wird durch das Rühren, Umwälzen, Mischen der zu granulierenden oder zu beschichtenden Teilchen mittels der Drehscheibe 5 und des Rührwerks 6 verbessert, wenn der Gleitstift 72 der Gasdurchsatzeinstellvorrichtung 66 in die Stellung 72 a gemäß Fig. 21 verschoben wird, um den Abdeckring 67 in seine unterste Stellung zu bringen und den größtmöglichen Gasdurchsatz durch den Belüftungsbereich 18 zu erzielen, wenn das Granulieren bzw. Beschichten beendet ist.

Mit diesem Ausführungsbeispiel können durch Unterteilen, Mischen, Dispergieren und Verschärfen der Teilchengrößenverteilung mittels der Aufbrechschaufeln 41 der Brechvorrichtung 38 zusätzlich zu der kombinierten Drehbewegung der Drehscheibe 5 und des Rührwerks 6 und der Kombination der beiden Gasströme, nämlich des durch den Schlitz 16 fließenden Schlitzgases und des durch den Belüftungsbereich 18 zugeführten Gases kugelförmige granulierte oder beschichtete Teilchen mit sehr eng gestreuter Teilchengröße bei hoher Produktivität erhalten werden.

Insbesondere kann im Fall dieses Ausführungsbeispiels eine sehr einfach konstruierte Maschine mit geringen Kosten erhalten werden, die eine genauer gesteuerte Luftströmung als mittels einer Drossel hat, weil der Gasdurchsatz durch den Belüftungsbereich 18 der Drehscheibe 5 unabhängig vom Schlitzgas einstellbar ist, indem der Abdeckring 67 der Gasdurchsatzeinstellvorrichtung 66, die einen sehr einfachen Aufbau hat, mit den perforierten Bereichen der Drehscheibe unmittelbar in Berührung gebracht oder von denselben entfernt wird.

Da nur eine Gaszufuhrleitung 74 auch für das Schlitzgas vorgesehen ist, vereinfacht sich die Konstruktion im Vergleich zu anderen Ausführungen, die zwei Gaszufuhrkanäle umfassen, so daß auch die Kosten gesenkt werden.

Die vertikale Position des den Schlitz begrenzenden Ringes 17 läßt sich ohne weiteres verstellen, um die Breite des Schlitzes 16 auf den gewünschten Wert zu steuern, wie oben beschrieben. Auf diese Weise kann der Durchsatz an Schlitzgas, welches durch den Schlitz 16 in das Gehäuse 1 eingeblasen wird, stets auf den optimalen Wert entsprechend dem jeweiligen Verarbeitungsschritt bei der Granulierung und/oder beim Beschichten, Mischen, Trocknen usw. eingestellt werden. So kann durch die optimale Strömungsmenge an Schlitzgas der bestmögliche Granulier- oder Beschichtungsbetrieb erzielt werden.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel anstelle der Drehscheibe 5 der nichtdrehbare, den Schlitz begrenzende Ring 17 zur Einstellung der Breite des Schlitzes 16 vertikal bewegbar ist, kann im Vergleich zur Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik, bei der der Drehkörper für den gleichen Zweck senkrecht bewegt werden muß, die Schlitzeinstellvorrichtung 60 einen viel einfacheren Aufbau haben und folglich viel geringere Herstellungskosten verursachen. Außerdem ist die Handhabung viel einfacher, als wenn der ganze Drehkörper in senkrechter Richtung bewegt werden muß.

Durch die Anordnung der Brechvorrichtung 38 kann mit diesem Ausführungsbeispiel das Granulieren oder Beschichten durch Mischen, Kneten und Unterteilen mittels der Drehbewegung der Drehscheibe 5, des Rührwerks 6 und der Aufbrechschaufeln 41 durchgeführt werden, wenn die Bindemittel- oder Beschichtungslösung dem in das Gehäuse 1 eingefüllten pulverigen oder körnchenförmigen Material zugeführt wurde. Folglich ergibt sich eine größere Granulierungs- oder Beschichtungsgeschwindigkeit und ein Verteilen feinen Pulvers im Gehäuse 1 wird verhindert, so daß homogenere Erzeugnisse ohne Absonderung von Bestandteilen erhalten werden.

Da kein feines Pulver verstreut wird, kann auch der Sackfilter 75 b im Gehäuse 1 fehlen. In diesem Fall kann außerhalb des Gehäuses 1 ein hier nicht gezeigter Zyklon vorgesehen sein, der weniger gut geeignet ist, um feines Pulver abzufangen, der aber weniger kostet und leichter zu handhaben ist als der Sackfilter. Insgesamt kann also eine Granulier- und Beschichtungsvorrichtung verwirklicht werden, deren Kosten gering und deren Wirkungsgrad hoch ist, und die sich leicht handhaben läßt.

Beim Stand der Technik ist es nahezu unmöglich, die Wirbelschicht erneut einzurichten, sobald sie aus irgendeinem Grund zusammengebrochen ist, wenn pulveriges oder körnchenförmiges Material verarbeitet wird, das ein hohes spezifisches Gewicht hat, wie Keramiken, Metallpulver oder Ferrit. Mit dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel kann hingegen die Wirbelschicht ohne weiteres erneut erhalten werden, weil die Drehbewegungen des Rührwerks 6, der Aufbrechschaufeln 41 und der Drehscheibe 5 die Auftriebskraft durch den Luftstrom unterstützen.

Ferner können durch die Anordnung der Brechvorrichtung 38 kleinere Teilchen als ohne eine solche Zerkleinerungseinrichtung erhalten werden, und durch das Ändern der Umdrehungsgeschwindigkeit der Aufbrechschaufeln 41 kann die Teilchengröße des Erzeugnisses leicht geändert werden. Wenn die Drehgeschwindigkeit der Aufbrechschaufeln 41 gering ist, werden verhältnismäßig große Teilchen erhalten, und wenn die Drehgeschwindigkeit hoch ist, sind die Teilchen relativ klein.

Durch die kombinierte Wirkung der Drehbewegung der Drehscheibe 5 und des Rührwerks 6 werden die granulierten oder beschichteten Produkte glatt aus dem Austragschacht 3 abgeführt.

In Fig. 27 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Granulier- und Beschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung im Teilschnitt gezeigt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Drehkörper bzw. die Drehscheibe 5 zwei ringförmige Belüftungsbereiche 18 b und 18 c in Form perforierter Platten an zwei verschiedenen Umfangsstellen. Die Gasströmungsmenge bzw. der Durchsatz durch jeden der Belüftungsbereiche 18 b und 18 c ist mittels Gasdurchsatzeinstellvorrichtungen 66 b und 66 c verstellbar. Der Belüftungsbereich 18 c, der dem Außenumfang der Drehscheibe 5 näher liegt und die dazu gehörige Gasdurchsatzeinstellvorrichtung 66 c können ähnlich wirken wie die Einstellvorrichtungen für den Schlitz und den Gasdurchsatz bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Die mit dieser Vorrichtung erzielbare Granulierung, Beschichtung, das Mischen und Trocknen ist überlegen, und dabei ist der Aufbau der Vorrichtung einfach und die Kosten gering. Das wird erreicht durch unabhängiges Steuern des Gasdurchsatzes durch die beiden Belüftungsbereiche 18 b und 18 c.

Fig. 28 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Granulier- und Beschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung in einem Teilschnitt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der den Schlitz 16 zwischen der Oberseite 17 a und der Oberfläche 5 a der Drehscheibe 5 b begrenzende Ring 17 in einer Ebene angeordnet, die etwas höher liegt als die der Drehscheibe 5 b, und die Schlitzeinstellvorrichtung 60 hat einen Handgriff 63 zum Feststellen. In der Drehscheibe 5 b ist ein Belüftungsbereich 18 d in Form einer ringförmigen, perforierten Platte ausgebildet, und um eine Drehwelle 7 a ist unterhalb der Drehscheibe 5 b eine Membran 80 als Gasdurchsatzeinstellvorrichtung vorgesehen, die die Strömungsmenge des durch den Belüftungsbereich 18 d und den Schlitz 16 durchgelassenen Gases durch Öffnen oder Schließen der mit dem Schlitz 16 und dem Belüftungsbereich 18 d in Verbindung stehenden Gaszufuhrleitung 74 steuert.

Die Membran 80 ist als irisartige Membran ausgebildet, wie sie beispielsweise in einem Strömungssteuerventil oder einer Kamera verwendet wird. Eine Vielzahl von Membranplättchen 81 der Membran 80 kann aus der durchgezogen gezeichneten Stellung in die gestrichelt gezeichnete Stellung horizontal zur Mitte des Gehäuses 1 bewegt werden, um die Gaszuleitung 74 abzuschließen, damit der Durchsatz an Gas durch den Belüftungsbereich 18 d gesteuert und hervorragende granulierte oder beschichtete Teilchen erhalten werden können. Die Steuerung des Durchsatzes an Schlitzgas erfolgt in diesem Fall hauptsächlich durch Steuerung der Breite des Schlitzes 16 mit Hilfe einer Schlitzeinstellvorrichtung 60.

Es ist möglich, bei dem in Fig. 28 gezeigten Ausführungsbeispiel den den Schlitz begrenzenden Ring 17 und auch die Schlitzeinstellvorrichtung 60 wegzulassen.

Fig. 29 zeigt einen Teilschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Granulier- und Beschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Drehkörper bzw. eine Drehscheibe 5 mit einem ringförmigen Belüftungsbereich 18 e vorgesehen. Der äußere Umfangsbereich der Drehscheibe 5 ist bis in eine Ringnut verlängert, die in der Innenwand des Gehäuses 1 ausgebildet ist. Zwischen dem äußeren Umfangsbereich der Belüftungsbereich hindurchtretende Gasstrom erhöht wird, wenn der Gleitstift 72 aus der durchgezogen gezeichneten Stellung in die gestrichelt gezeichnete Stellung 72 a bewegt wird, während der Gasstrom geschmälert wird, wenn der Gleitstift in die Stellung 72 b bewegt wird.

In Fig. 31 ist eine weitere Ausführungsform einer Ausnehmung 73 b einer Vorrichtung gemäß der Erfindung darstellt.

Die Ausnehmung 73 b hat die Form eines vertikalen Schlitzes, der sich in vertikaler Richtung gerade erstreckt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird folglich die Gasströmungsmenge, die durch den Belüftungsbereich durchgelassen wird, verringert, wenn der Gleitstift 72 in die gestrichelte Stellung 72 b nach oben bewegt wird, während der Gasstrom verstärkt wird, wenn der Gleitstift 72 in die gestrichelte Stellung 72a nach unten geschoben wird.

Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. So kann z. B. die Einstellvorrichtung für die Gasströmungsmenge, der den Schlitz begrenzende Ring und die Einstellvorrichtung für den Schlitz anders konstruiert sein als bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen, und alle diese Elemente können ganz oder teilweise automatisch betätigbar sein. Ferner kann anstelle der Drehscheibe eine Drehplatte in scheibenförmiger Gestalt, beispielsweise eine polygonale Platte, verwendet werden. Auch das Rührwerk kann anders konstruiert und am unteren Ende einer Drehwelle befestigt sein, die sich vom oberen Bereich des Gehäuses koaxial mit der Drehwelle des Drehkörpers nach unten erstreckt.

Die Erfindung ist auch beim Mischen, Trocknen und dgl. als Einheitsbetrieb oder in Kombination mit anderen Arbeitsvorgängen anwendbar.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Granulieren, Beschichten, Mischen und/ oder Trocknen von pulver- oder kornförmigen Substanzen, mit einem Gehäuse (1) und mit einer in dem Gehäuse (1) waagerecht angeordneten Drehscheibe (5), wobei zwischen der Innenwand des Gehäuses (1) und dem Außenumfang der Drehscheibe (5) ein ringförmiger Schlitz (16) zum Hindurchführen von Schlitzgas in das Gehäuse (1) gebildet ist und wobei insbesondere die Breite des Schlitzes durch vertikale Bewegung der Drehscheibe (5) oder eines am Gehäuse (1) angebrachten Ringes (17) veränderbar ist und/oder die Drehscheibe (5) einen Belüftungsbereich (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Drehscheibe (5) eine Brechvorrichtung (38) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechvorrichtung (38) waagerecht in das Gehäuse (1) ragt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechvorrichtung (38) schräg nach unten zur Mitte des Gehäuses (1) ragt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechvorrichtung (38) vertikal nach unten ragt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechvorrichtung (38) eine Welle (40) aufweist, von deren Außenfläche sich eine Mehrzahl von Aufbrechschaufeln (41) radial nach außen erstreckt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechvorrichtung (38) eine auf der Oberfläche der Welle (40) ausgebildete Schnecke (52) aufweist und am freien Ende der Welle (40) Aufbrechschaufeln (41 a) vorgesehen sind, die sich allmählich über das freie Ende hinaus aufweiten (Fig. 11).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechvorrichtung (38) vier plattenartige Aufbrechschaufeln (41 b) aufweist, die am freien Ende der Welle (40) radial unter Winkeln von 90° angeordnet sind, wobei das freie Ende jeder Aufbrechschaufel (41 b) in Richtung der Welle (40) abgebogen ist (Fig. 12).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbrechschaufeln (41 c) aus zwei Schleifen bestehen, die in zwei Ebenen angeordnet sind, die sich unter einem rechten Winkel schneiden (Fig. 13).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der Welle (40) eine Schnecke (52) vorgesehen ist und am freien Ende der Welle (40) vier schleifenartige Aufbrechschaufeln (41 d) radial unter Winkeln von 90° angeordnet sind (Fig. 14).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß drei Paare längs der Welle (40) aufeinanderfolgende Aufbrechschaufeln (41 e) vorgesehen sind, die sich allmählich in Richtung zum freien Ende der Welle (40) aufweiten (Fig. 15).

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende der Welle (40) hervorstehende sägezahnartige Aufbrechschaufeln (41 f) vorgesehen sind (Fig. 16).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Drehscheibe (5) mindestens ein waagerecht drehbares Rührwerk (6) vorgesehen ist, das unabhängig von der Drehscheibe (5) drehbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk (6) in vertikaler Richtung bewegbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwelle (11) des Rührwerkes (6) in die hohle Drehwelle (7) der Drehscheibe (5) koaxial eingesetzt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwelle des Rührwerkes (6) vom oberen Bereich des Gehäuses (1) koaxial mit der Drehwelle (7) der Drehscheibe (5) sich nach unten erstreckt und das Rührwerk (6) am unteren Ende der Drehwelle (11) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk (6) drei an dem Umfang einer Nabe (35) verteilte gekrümmte Rührschaufeln (36) aufweist, die sich seitlich von der Nabe (35) unter Winkeln von 120° erstrecken.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Gasdurchgang (33, 24) für das durch den Schlitz (16) hindurchzuführende Gas und ein zweiter Gasdurchgang (32, 25) für das durch den Belüftungsbereich (18) der Drehscheibe (5) hindurchzuführende Gas vorgesehen sind und daß in jedem Gasdurchgang (33, 24; 32, 25) ein Steuerventil (33; 34) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch eine bewegbare Abdeckung (Membran 80), zum Öffnen und Schließen des Belüftungsbereichs (18 e) in der Drehscheibe (5 b) (Fig. 28 und 29).