DE3427568A1

DE3427568A1 - Ruehrapparat

Info

Publication number: DE3427568A1
Application number: DE19843427568
Authority: DE
Inventors: Paul Prof. Dr.-Ing. 4300 Essen Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-26
Filing date: 1984-07-26
Publication date: 1986-02-06
Also published as: ATE37313T1; US4747695A; EP0169517A3; EP0169517B1; JPS61109661A; DE3565062D1; EP0169517A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rührapparat zum Verändern der Gestalt, Oberfläche und/oder Größe von Partikeln eines Schüttgutes.

Verfahren zum Verändern der Gestalt, Oberfläche und/oder Größe von Partikeln sind das Gleitschleifen, das Zerkleinern und das Granulieren bzw. Agglomerieren. Charakteristisch für diese Verfahren ist das Umwälzen und Mischen einer Schüttung von Partikeln unter vorwiegend scherender Beanspruchung, die sich häufig in einem Rollen der Partikeln bemerkbar machen. Während der Behandlung verändert sich die Gestalt der Partikeln in Richtung größerer Sphäroidizität. Die Partikelgröße nimmt beim Gleitschleifen und Zerkleinern ab, beim Granulieren bzw. Agglomerieren meist zu.

Es gibt eine Reihe von Apparaten zum Durchführen der vorgenannten Verfahren, z.B. Drehtrommeln, -glocken und -teller, Vibratoren sowie Rührbehälter. Näheres über diese Apparate und Verfahren ist über Gleitschleifen zu finden in H.E. Hinz: Gleitschleifen, Expert-Verlag, Grafenau 1980 und über Granulieren bzw. Agglomerieren in P.J. Charington und R. Oliver: Granulation, Haeyden und Son, Rheine 1981.

Eine besonders günstige Art von Rührapparaten für Schüttgut sind die sogenannten Fliehkraftgeräte. Sie bestehen aus einem zylindrischen Gefäß mit einem rotierenden Rührwerkzeug oder Teller am Boden. Das zu behandelnde Schüttgut führt darin eine torusartige Bewegung aus; diese wird durch die Froude-Zahl charakterisiert. Letztere ist definiert als das Verhältnis von Zentrifugal- zur Erdbeschleunigung. Sie liegt in der Größenordnung zwischen 10 und etwa 100. Ferner ist die spezifische Volumenleistung für die Verfahren

3 sehr wichtig; man strebt möglichst hohe Werte an, etwa 100 KW/m .

Von Nachteil bei diesem Rührapparat ist der chargenweise Betrieb, die geringe spezifische Volumenleistung und der hohe Verschleiß bei den verwendeten Rührwerkzeugen mit konvexer Profilierung.

Der Erfindung kommt die Aufgabe zu, einen Rührapparat zum stetigen Behandeln von Schüttgut im Sinne des Oberbegriffes zu verwirklichen, der hohe spezifische Volumenleistung bei unterschiedlicher Größe und mit geringem Verschleiß ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens drei rotierende Teller in einem Arbeitsgefäß in Reihenschaltung angeordnet sind. - Man erreicht hierdurch, daß eine stetige Behandlung des Schüttgutes mit genügend enger Verweilzeitverteilung ermöglicht wird.

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Eine besonders günstige Ausführung der Erfindung sieht vor, daß Hintereinander folgende Teller jeweils gegensinnige Drehrichtung ohne oder mit Drehzahldifferenz aufweisen. - Man erreicht hierdurch, daß das Schüttgut beim Durchlauf durch das Arbeitsgefäß gleichmaßig scherend beansprucht wird. ■

Eine weitere zweckmäßige Ausführung sieht vor, daß alle oder einige der Teller gleichsinnige Drehrichtung ohne oder mit Drehzahldifferenz aufweisen. - Für manches Schüttgut ist eine zeitweise Beanspruchung durch Prall zweckmäßig; dies erreicht man durch eine solche Ausführung.

Von Vorteil bei der Verwirklichung dieser Erfindung ist es, wenn die Arbeitsfläche der Teller in Umfangsrichtung nicht konvex und bezüglich der Drehachse nicht als Rotationskörper ausgebildet ist. - Dadurch wird eine formschlüssige übertragung des Drehmoments vom Teller auf die Schüttung erreicht, ohne daß konvexe, dem Verschleiß unterliegende Partien nötig sind.

Eine zweckmäßige Ausführung dieser Erfindung sieht vor, daß das Arbeitsgefäß als gerade oder ringförmige Rinne ausgebildet ist. - Dies stellt eine platzsparende und für einen zentralen Antrieb günstige konstruktive Lösung dar.

Es ist weiterhin sehr günstig, die Erfindung so zu gestalten, daß das Arbeitsgefäß jeweils zwischen den Tellern Einengungen aufweist. - Dadurch wird der Durchlauf des Schüttgutes so gesteuert, daß zwischen den Tellern wenig Rücklauf auftritt mit dem Ergebnis einer engen Verweilzeitverteilung.

Die Erfindung wird durch Skizzen näher erläutert. Figur 1 zeigt den Rahmen 1 in dem die Teller 2 gelagert sind. Um sie herum ist das Arbeitsgefäß 3 angeordnet, in dem sich die Schüttung 4 befindet. Sie wird bei A stetig aufgegeben und bei B abgezogen. Der Motor 5 treibt über einen Riemen oder eine Kette 6 die Teller 2 an. Eine Vorrichtung 7 erlaubt, die Einstellung des Rührapparates gegenüber der Horizontalen zu verändern. Figur 2 zeigt die Erfindung in Draufsicht. Figur 3 zeigt die Einengungen des Arbeitsgefäßes 3 mit der Breite b an dieser Stelle. Weitere Kennzeichen des Arbeitsgefäßes sind der Durchmesser D, der Achsabstand a sowie die Höhe H des Arbeitsgefäßes 3. Die Figuren 4 bis 7 zeigen verschiedene Teller, deren Arbeitsfläche in Umfangsrichtung nicht konvex und bezüglich der Drehachse nicht als Rotationskörper ausgebildet ist. So ist die Arbeitsfläche des Tellers bei Figur 4 ein schiefer Kegelstumpf, bei Figur 5 ein elliptischer Kegelstumpf, bei Figur 6 ein Pyramidenstumpf, bei Figur 7 nach Art einer Arena ausgebildet.

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Als Hinweis für die praktische Ausgestaltung der Erfindung dienen die folgenden Angaben. Die Zahl der Teller soll zwischen 5 und 15 liegen. Eine günstige Geometrie ist w/D = 0,2 - 0,6, H/D =.1 - 2 und a/D = 1,05 - 1,2. Der Antrieb der Teller kann als Gruppenäntrieb mittels eines Motors oder als Einzelantrieb durch mehrere Elektromotore von unten oder oben ausgebildet sein.

Claims

1. Rührapparat zum Verändern der Gestalt,. Oberfläche und/oder Größe von Partikeln eines Schüttgutes, das in bekannter Weise durch am Boden des Behandlungsgefäßes rotierende Rührteller umgewälzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Teller in einem Arbeitsgefäß in Reihenschaltung angeordnet sind.

2. Rührapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hintereinander folgende Teller jeweils gegensinnige Drehrichtung ohne oder mit Drehzahldifferenz aufweisen.

3. Rührapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder ein Teil der Teller gleichsinnige Drehrichtung ohne oder mit Drehzahldifferenz aufweisen.

4. RUhrapparat nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche der Teller in Umfangsrichtung nicht konvex und bezüglich der Drehachse nicht als Rotationskörper ausgebildet ist.

5. Rührapparat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsgefäß als gerade oder ringförmige Rinne ausgebildet ist.

6. Rührapparat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsgefäß jeweils zwischen den Tellern Einengungen aufweist.