DE3508439A1

DE3508439A1 - Process and apparatus for producing spheres

Info

Publication number: DE3508439A1
Application number: DE19853508439
Authority: DE
Inventors: Rolf Niederuzwil Beglinger; Arturo Oberuzwil Bohm; Peter Niederuzwil Schoenholzer
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1985-03-09
Publication date: 1985-09-26
Also published as: CH662779A5

Abstract

In order to produce spheres (6') from a melt of a sphere material (6), said material is introduced, while essentially still solid, but already dispersed in accordance with the sphere volume, into an inert and thermally stable liquid (7). In this liquid (7) the sphere material (6) is heated, especially by means of the liquid (7) itself, to its melting point and, in doing so, given over to its surface tension. As a result, particularly well-formed spheres (6') are produced which are solidified by cooling. Expediently, the liquid (7) and the sphere material (6, 6') have approximately the same density. In an apparatus for carrying out the process, a heating appliance (25, 26) is disposed directly on a container (103) for the liquid (7). <IMAGE>

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM HERSTELLEN VON KUGELNMETHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING BALLS

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Kugeln aus einer Schmelze des Kugelmateriales, die -tropfenförmig in einer inerten Flüssigkeit verteilt - darin zum Bilden der Kugelform der Wirkung der Oberflächenspannung ausgesetzt wird und anschliessend durch Abkühlung in Kugelform erstarren gelassen wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for producing balls from a melt of the spherical material, which -drop-shaped in an inert liquid distributed - exposed to the action of surface tension to form the spherical shape and is then allowed to solidify in a spherical shape by cooling, as well as to a device for carrying out the method.

Derartige Verfahren sind beispielsweise aus den DE-PSen 1 295 531 und 1 918 685 oder aus der DE-OS 2 107 051 bekannt geworden. Bei allen diesen Verfahren ist man davon ausgegangen, dass das Kugelmaterial zunächst in flüssige Form gebracht wurde, worauf es in Tropfen zerteilt in die inerte Flüssigkeit eingeführt wurde. Naturgemäss besitzen derartige Schmelzen eine erhebliche Viskosität und Adhäsionskraft. Es kann daher nicht ausbleiben, dass sich beim Zerteilen der Schmelze in Tröpfchen und Tropfen Fäden bilden, die einer einwandfreien Ausbildung der Kugelform abträglich sind. Dazu kommt, dass die Grösse der so gebildeten Kugeln von mancherlei Faktoren -wie Temperatur, Druck der Schmelze od.dgl. - abhängig ist, wobei all diese Faktoren, die Einhaltung vorbestimmter Kugelgrössen erschweren. Vorlallem aber benötigt die Erzeugung und Abtrennung der Tropfen viel Zeit, was einem hohen Durchsatz entgegensteht.Such methods are for example from DE-PS 1,295,531 and 1 918 685 or from DE-OS 2 107 051 become known. In all of these procedures it was assumed that the spherical material was initially brought into liquid form whereupon it was divided into drops and introduced into the inert liquid. Melts of this type naturally have a considerable viscosity and adhesive force. It is therefore inevitable that when the melt is broken up into droplets and droplets form threads which are detrimental to the proper formation of the spherical shape are. In addition, the size of the spheres formed in this way depends on various factors -like temperature, pressure of the melt or the like. - is dependent, with all these factors, complicate compliance with predetermined ball sizes. But above all, the Generation and separation of the drops take a long time, which is contrary to a high throughput.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine höhere Ausstossleistung zu erhalten. Erfindungsgemäss gelingt dies dadurch, dass das Kugelmaterial in im wesentlichen noch festem, jedoch bereits entsprechend dem Kugelvolumen zerteilten Zustand in die Flüssigkeit eingebracht wird, dass als Flüssigkeit eine bei Erhitzung temperaturbeständige Flüssigkeit verwendet wird, und dass das Kugelmaterial in der Flüssigkeit auf Schmelztemperatur erhitzt wird, worauf die fertigen Kugeln abgekühlt werden. Das Zerteilen des Kugelmaterials in noch festem Zustande kann nämlich mit herkömmlichen Methoden viel leichter exakt vorgenommen werden, und durch das Einbringen des im wesentlichen noch festen Materiales in bereits zerteiltem Zustande in die inerte Flüssigkeit wird eine Fadenbildung vermieden.The invention is based on the object of achieving a higher output to obtain. According to the invention, this is achieved in that the ball material in im essentially still solid, but already divided according to the spherical volume State in the liquid that is introduced as a liquid a liquid that is temperature-resistant when heated is used, and that the Ball material in the liquid is heated to melting temperature, whereupon the finished balls are cooled. Parting the ball material into still solid This is because it is much easier to precisely determine conditions using conventional methods be, and by the introduction of the essentially still solid material in already If the condition is divided into the inert liquid, thread formation is avoided.

Wenn nun die Flüssigkeit annähernd das gleiche spezifische Gewicht, zweckmässig ein geringfügig kleineres, wie die Schmelze bzw. das Kugelmaterial besitzt und/oder die Viskosität der inerten Flüssigkeit angepasst wird, so ist gesichert, dass das noch feste Kugelmaterial nicht nach dem Eindringen in die Flüssigkeit sofort zu Boden sinkt und dort aufgrund des Eigengewichtes oder durch Quetschung durch benachbartes Kugelmaterial verformt wird. Wie später noch erläutert wird,ist es vorteilhaft, wenn das spezifische Gewicht der Flüssigkeit geringfügig kleiner gewählt wird, und zwar in einem solchen Masse, dass beim Absinken von geschmolzenem Kugelmaterial sich nicht aufgrund der Sinkgeschwindigkeit eine Formung (Tropfenform) ergibt.If the liquid has approximately the same specific weight, appropriately a slightly smaller one, such as the melt or the spherical material and / or the viscosity of the inert liquid is adjusted, it is ensured that the still solid ball material does not immediately after penetrating into the liquid sinks to the ground and there due to its own weight or by being crushed adjacent spherical material is deformed. As will be explained later, it is advantageous if the specific weight of the liquid is selected to be slightly lower to such an extent that when molten spherical material sinks there is no formation (teardrop shape) due to the rate of descent.

Während als Kugelmaterial zweckmässig ein Kunststoff,vorzugsweise Polyamid, z.B. PA 12, verwendet wird, eignet sich als Flüssigkeit vor allem Silikonöl. Silikonöl ist nicht nur inert und sehr temperaturbeständig, sondern es wird auch in vielen verschiedenen Dichten und Zähigkeiten erzeugt, so dass es leicht an die Dichte des Kugelmateriales angepasst werden kann.While a plastic is expediently the ball material, preferably Polyamide, e.g. PA 12, is used, silicone oil is particularly suitable as a liquid. Not only is silicone oil inert and very temperature resistant, it will be too Produced in many different densities and toughness, making it easy to adapt to Density of the ball material can be adjusted.

Im Prinzip ist es zwar denkbar, das Verfahren so durchzuführen, dass mit Hilfe einer entsprechenden Strahlung selektiv nur das in der Flüssigkeit befindliche, zerteilte Kugelmaterial erhitzt wird. In der Praxis wird es sich jedoch als einfacher erweisen, die Flüssigkeit selbst auf Schmelztemperatur zu erhitzen.In principle, it is conceivable to carry out the method in such a way that with the help of a corresponding radiation selectively only that which is in the liquid, divided ball material is heated. In practice, however, it will prove to be easier prove to heat the liquid itself to the melting temperature.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist üblicherweise eine Heizeinrichtung zur Erzielung einer Schmelze des Kugelmateriales und wenigstens einen Behälter für die inerte Flüssigkeit auf, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung zwecks Erhitzung des Kugelmateriales in der inerten Flüssigkeit an wenigstens einen Behälter angeordnet ist.An apparatus for carrying out the method usually has a heating device for achieving a melt of the ball material and at least a container for the inert liquid, and is characterized in that the heating device for the purpose of heating the ball material in the inert liquid is arranged on at least one container.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen, wobei die Fig. 1 bis 3 je einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform zeigen und Fig. 3A eine Draufsicht im Sinne der Linie A-A der Fig. 3.Further details of the invention emerge from the following Description of the exemplary embodiments shown schematically in the drawing, 1 to 3 each showing a longitudinal section through an embodiment and FIG. 3A is a plan view taken along line A-A of FIG. 3.

Gemäss Fig. 1 ist ein Trogeimerförderer 1 vorgesehen, ähnlich, wie er aus den DE-PSen 2 428 176 oder 2 558 378 bekannt geworden sind. Derartige Trogeimerförderer besitzen den Vorteil, dass sie sehr gut zum Fördern von Flüssigkeiten geeignet sind und ein hohes Durchsatzvolumen aufweisen. Dabei sind an Kettengliedern 2 trogförmige Eimer 3 befestigt, von denen der jeweils vordere Eimer 3 den dahinterliegenden mit einer Wandkrümmung 4 übergreift, so dass Schüttgüter verlustfrei und ohne Verschmutzungsgefahr fortlaufend in die Tröge 3 eingefüllt werden können. Die Ketten 2 sind in bekannter, hier nicht dargestellter Weise über Rollen geführt.According to Fig. 1, a trough bucket conveyor 1 is provided, similar to how he has become known from DE-PS 2,428,176 or 2,558,378. Such trough bucket conveyors have the advantage that they are very suitable for pumping liquids and have a high throughput volume. There are 2 trough-shaped on chain links Bucket 3 attached, of which the front bucket 3 with the one behind it overlaps a wall curvature 4, so that bulk goods are lossless and without the risk of contamination can be continuously poured into the troughs 3. The chains 2 are known in guided here in a manner not shown on rollers.

An der linken Seite der Fig. 1 ist zu Beginn der Vorrichtung ein Bandförderer 5 vorgesehen und in nicht dargestellter Weise gelagert. Mit Hilfe des Bandförderers 5 wird schmelzbares Material in festem Zustande angeliefert. Dieses Material ist z.B. aus Kunststoffstangen viereckigen Querschnittes gleichmässig zu Kunststoffquadern 6 zerteilt, die an der Oberseite des Bandförderers 5 in bereits vereinzelter Form herangebracht werden. Es ist dabei nicht erforderlich, dass pro Längeneinheit des Bandes des Förderers 5 nur ein einziger Kunststoffquader 6 herangebracht wird, sondern es können über die Breite des Bandes nebeneinander auch mehrere, jedoch von einander separierte Materialteilchen vorgesehen sein. Wesentlich ist lediglich, dass nach Tunlichkeit Materialanhäufungen vermieden werden, um später Verklebungen einzelner Kunststoffkörper zu vermeiden.On the left-hand side of FIG. 1, at the beginning of the device, there is a belt conveyor 5 provided and stored in a manner not shown. With the help of the belt conveyor 5 fusible material is delivered in a solid state. This material is E.g. made of plastic rods with a square cross-section evenly to Plastic cuboids 6 divided, which on the top of the belt conveyor 5 in already be brought up in isolated form. It is not necessary that pro Unit of length of the belt of the conveyor 5 only a single plastic cuboid 6 brought up but there can be several side by side across the width of the tape, however material particles separated from one another may be provided. It is only essential that, as far as possible, accumulations of material are avoided in order to avoid sticking later to avoid individual plastic bodies.

Die Trogeimer 3 sind bis zu einem vorbestimmten Niveau 7 mit einer inerten und hitzebeständigen Flüssigkeit gefüllt, die vorzugsweise wenigstens annähernd (unter Berücksichtigung der späteren Temperaturunterschiede) die gleiche Dichte wie das Kunststoffmaterial 6 aufweist, so dass die Teile 6 in der Flüssigkeit 7 schweben oder wenigstens nicht mit ihrem vollen Gewicht am Grunde der Flüssigkeit aufliegen.The trough bucket 3 are up to a predetermined level 7 with a inert and heat-resistant liquid filled, preferably at least approximately (taking into account the later temperature differences) the same density as the plastic material 6 has, so that the parts 6 in the liquid 7 float or at least not with their full weight at the bottom of the liquid rest.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, wie die Kunststoffquader vom Bandförderer 5 in einen Trogeimer 3 eingefüllt werden, und es ist strichliert angedeutet, wie die Quader 6 in der Flüssigkeit 7 schweben. Hierauf durchläuft der Trogeimerförderer 1 einen Tunnelofen 8 oder eine ähnliche Heizeinrichtung, dem beispielsweise Heissgase im Gegenstrom über einen Einlass 9 zugeführt und von einem Auslass 10 abgeführt werden. In diesem Tunnelofen od.dgl. wird die Flüssigkeit 7 in den Trogeimern 3 bis zur Schmelz temperatur des zu Kugeln zu formenden Materiales 6 erhitzt. Dementsprechend ist die Fördergeschwindigkeit des Trogeimerförderers 1 und die Temperatur im Tunnelofen 8 abgestimmt.From Fig. 1 it can be seen how the plastic cuboid from the belt conveyor 5 can be filled into a trough bucket 3, and it is indicated by dashed lines how the cuboids 6 float in the liquid 7. The trough bucket conveyor then runs through it 1 a tunnel furnace 8 or a similar heating device, for example hot gases fed in countercurrent via an inlet 9 and discharged from an outlet 10 will. In this tunnel furnace or the like. the liquid 7 in the trough buckets 3 Heated to the melting temperature of the material 6 to be formed into spheres. Accordingly is the conveying speed of the trough bucket conveyor 1 and the temperature in the tunnel furnace 8 voted.

Mit dem Erweichen der Kunststoffquader 6 kommt die Oberflächenspannung mehr und mehr zur Wirkung, so dass das ursprünglich quaderförmige Material spätestens gegen den Ausgang 11 des Tunnelofens 8 Kugelgestalt annimmt, wie dies anhand der Kugeln 6' ersichtlich ist.With the softening of the plastic cuboids 6 comes the surface tension more and more to the effect, so that the originally cuboid material at the latest against the exit 11 of the tunnel furnace 8 assumes spherical shape, as shown in FIG Bullets 6 'can be seen.

In diesem Zustande werden die Trogeimer 3 über eine Zwischenzone 12 einer Kühleinrichtung 13 zugeführt, die im Prinzip gleichartig wie der Tunnelofen 8 aufgebaut sein kann, durch die jedoch zwischen Einlass 14 und Auslass 15 Kühlluft hindurchgeführt wird. Auf diese Weise wird das zu Kugeln 6' geformte Material erstarren gelassen und später in nicht dargestellter Weise den Trogeimern 3 wieder entnommen, beispielsweise indem die Trogeimer 3 an einer Wenderolle über ein schräg angeordnetes Sieb entleert werden, wodurch die fertigen Kugeln in einen Behälter abrollen, wogegen die Flüssigkeit in einem unter dem Sieb angeordneten Sammelbehälter aufgefangen wird. Selbstverständlich können anstelle eines Siebes auch andere Trennvorrichtungen verwendet werden, beispielsweise eine solche, wie sie später anhand der Fig. 3 beschrieben wird.In this state, the trough buckets 3 are passed over an intermediate zone 12 a cooling device 13 is supplied, which in principle is similar to the tunnel furnace 8 can be constructed, through which, however, between inlet 14 and outlet 15 cooling air is passed through. In this way the material shaped into balls 6 'will solidify left and later removed from the trough buckets 3 in a manner not shown, for example, by placing the trough bucket 3 on a turning roller via an inclined Sieve to be emptied, whereby the finished balls roll into a container, whereas the liquid is collected in a collecting container located under the sieve will. Of course, other separating devices can also be used instead of a sieve may be used, for example such as will be described later with reference to FIG. 3 will.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 durchläuft das Kugelmaterial 6 eine lotrechte Bahn bei seiner Behandlung statt des im wesentlichen horizontalen Transportweges bei der Ausführung nach Fig. 1. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung noch verdeutlicht wird, ergeben sich eine Anzahl von Vereinfachungen bei einer derartigen Anordnung.In the embodiment according to FIG. 2, the ball material 6 passes through a vertical path in its treatment instead of the essentially horizontal transport path in the embodiment according to FIG. 1. As will be made clear from the following description there are a number of simplifications in such an arrangement.

Zunächst ist anstelle einer Vielzahl von Behältern 3 (Fig. 1) ein einziger, säulenförmiger Behälter 103 vorgesehen, der allerdings aus mehreren Behälterabschnitten 3a, 3b, 3c, 3d, einem Konusabschnitt 3e, einem Ventilabschnitt 3f und einem Endabschnitt 3g besteht.First, instead of a plurality of containers 3 (FIG. 1) is a single, columnar container 103 is provided, which, however, consists of several container sections 3a, 3b, 3c, 3d, a cone section 3e, a valve section 3f and an end section 3g consists.

Statt des Bandförderers 5 der Fig. 1 ist hier eine Vereinzelungsvorrichtung mit einem Förderer 5a kombiniert. Diese Vorrichtung weist einen Vorratsbehälter 16 für das bereits zerteilte, beispielsweise ebenfalls quaderförmige (auch Zylinderscheibchen wären denkbar), , Kugelmaterial 6 auf. An den Vorratsbehälter 16 schliessteine Art Zellenrad 17, das von einem Motor 18 antreibbar ist. An den Motor 18 ist eine Motorsteuerschaltung 19 angeschlossen, wobei die Motorgeschwindigkeit über ein Einstellglied R vorwählbar ist.Instead of the belt conveyor 5 of FIG. 1, there is a separating device here combined with a conveyor 5a. This device has a storage container 16 for the already divided, for example also cuboid (also cylindrical disk would be conceivable),, ball material 6. On the storage container 16 closes the type of cellular wheel 17, which can be driven by a motor 18. A motor control circuit is attached to the motor 18 19 connected, whereby the motor speed can be preselected via a setting element R. is.

Durch das Zellenrad 17 werden einzelne Materialteilchen nacheinander durch eine Röhre 20 gesandt, die im vorliegendem Ausführungsbeispiel zwei Mündungen 21, 22 aufweist. Im*Bedurrh eine reiche der Mündung 22 ist eineSvom Motor 18 angetriebene Nocke 23 periodisch betätigte Klappe 24 vorgesehen, die das eine Mal das Kugelmaterial 6 der Mündung 21 zuleitet und die Mündung 22 abdeckt, das andere Mal in die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung gelangt, in der die Mündung 22 freigegeben wird. Auf diese Weise wird eine gleichmässige örtliche Verteilung des Kugelmateriales 6 über den Querschnitt des Behälters 103 gesichert. Es versteht sich, dass auch mehr als zwei Ausmündungen 21, 22 vorgesehen sein können, dass einer einzigen Ausmündung eine, z.B. rotierende, Verteilerscheibe zugeordnet sein kann und dass das Abdecken verschiedener Ausmündungen auch auf andere Weise und mit anderen Antrieben erfolgen kann.Individual material particles are fed through the cellular wheel 17 one after the other sent through a tube 20, which in the present embodiment has two mouths 21, 22 has. In the case of the orifice 22, one is driven by the motor 18 Cam 23 periodically actuated flap 24 is provided, which the one time the ball material 6 of the mouth 21 and covers the mouth 22, the other time in the out Fig. 2 reaches the position shown in which the mouth 22 is released. on In this way, a uniform local distribution of the spherical material 6 over the cross section of the container 103 secured. It goes without saying that even more than two outlets 21, 22 can be provided that a single outlet a, e.g. rotating, distributor disc can be assigned and that the covering different outlets also take place in a different way and with different drives can.

Das aus den Mündungen 21, 22 austretende Kugelmaterial 6 gelangt in den oberen Behälterabschnitt 3a, der als Doppelmantelgefäss mit einem ihn umgebenden Mantel 25 ausgebildet ist.The spherical material 6 emerging from the mouths 21, 22 passes into the upper container section 3a, which is a double-walled vessel with a surrounding it Sheath 25 is formed.

Der Mantel 25 kann in bekannter Weise mit Schraubengängen versehen sein, durch die ein Wärmeträger, beispielsweise Heisswasser, in gleichmässigen Windungen um den Behälterabschnitt 3a herumführbar ist. Hierbei wird dieser Wärmeträger zweckmässig im Gleichstrongeführt, d.h. von einem mit einem Regler versehenen Wärmetauscher 26 über einen Einlass 28 eingespeist und an der Unterseitelvon einem Auslass 27 abgezogen.. Dadurch wird einer sonst möqlichen Konvektionsströmung innerhalb der Flüssiqkeit 7 entgegenqewirkt.Zur rascheren Erwärmung des oberen Abschnittes der in dem Behälter 103 enthaltenen Flüssigkeitssäule einer inerten Füssigkeit, d.i. z.B. Silikonöl, können von der Behälterwandungdes Behälterabschnittes 3a im Querschnitt kreuzförmig oder speichenartig abstehende Wärmeleitbleche 29 eingebaut sein.The jacket 25 can be provided with screw threads in a known manner be, through which a heat transfer medium, for example hot water, in uniform turns can be guided around the container section 3a. This heat transfer medium is useful here in direct current, i.e. by a heat exchanger equipped with a controller 26 is fed in via an inlet 28 and from an outlet 27 at the bottom subtracted .. This is an otherwise possible convection flow within the Liquid 7 counteracts. For more rapid heating of the upper section of the a liquid column of an inert liquid contained in the container 103, i.e. e.g., silicone oil, can be drawn from the container wall of the container portion 3a in cross section Cross-shaped or spoke-like protruding heat conducting plates 29 can be installed.

Der Behälterabschnitt 3a bildet mit dem darunterliegenden Behälterabschnitt 3b die Heizzone des Behälters 103, wobei je nach dem verwendeten Kugelmaterial es zweckmässig sein mag, im Behälter 3a eine Vorheizung und im Behälter 3b eine höhere Temperatur vorzusehen oder umgekehrt das Kugelmaterial im Bereiche des Behälters 3a schockartig auf eine hohe Temperatur zu erhitzen und im Behälterabschnitt 3b gerade so viel Wärme zuzuführen, dass das Kugelmaterial im geschmolzenen Zustande erhalten wird. Dementsprechend ist auch der Behälterabschnitt 3b mit einem Mantel 25 versehen, der mit einem Wärmeaustauscher 26 in Verbindung steht. Die Einzelheiten dieser Anordnung entsprechen der oben beschriebenen. Es versteht sich aber auch, dass beide Abschnitte 3a, 3b zu einem gemeinsamen Abschnitt 3a' zusammengefasst sein können, wie dies später anhand der Fig. 3 beschrieben wird. In jedem Falle entsprechen die Behälterteile 3a, 3b der Fig. 2 bzw. 3a' der Fig. 3 einer Heizzone 8a bzw. der vom Tunnelofen 8 gebildeten Heizzone der Fig. 1.The container section 3a forms with the container section below 3b shows the heating zone of the container 103, depending on the ball material used may be appropriate, a preheating in the container 3a and a higher one in the container 3b Provide temperature or vice versa the ball material in the area of the container 3a to be shocked to a high temperature and in the container section 3b to supply just enough heat that the spherical material is in the molten state is obtained. Accordingly, the container section 3b is also provided with a jacket 25 provided, which is in communication with a heat exchanger 26. The details this arrangement corresponds to that described above. But it also goes without saying that both sections 3a, 3b are combined to form a common section 3a ' can be, as will be described later with reference to FIG. In any case the container parts 3a, 3b of FIG. 2 and 3a 'of FIG. 3 correspond to a heating zone 8a or the heating zone of FIG. 1 formed by the tunnel furnace 8.

Daran schliesst sich ebenso wie in Fig. 1 eine Zwischenzone 12a, die in Fig. 2 von einem Behälterabschnitt 3c gebildet ist, der von einer Isolierschicht 30 umgeben sein kann. Auf diese Zwischenzone 12a folgt eine Kühlzone 13a, die im Falle der Fig. 2 von den Behälterabschnitten 3d und 3e gebildet ist, in der das Kunststoffmaterial 6 nach Bildung von Kugeln 6' ohne besondere Massnahmen auskühlen bzw. erstarren lassen wird. Die Kugeln sammeln sich dann im Bereiche eines Klappenventiles 31 des Ventilabschnittes 3f und können durch Verstellung der Klappe 31 um 900 in den darunterbefindlichen Endteil 3g abgelassen werden.As in FIG. 1, this is followed by an intermediate zone 12a which is formed in Fig. 2 by a container portion 3c, which is from an insulating layer 30 can be surrounded. This intermediate zone 12a is followed by a cooling zone 13a, which in the Case of Fig. 2 is formed by the container sections 3d and 3e, in which the Cool down plastic material 6 after the formation of balls 6 'without special measures or is allowed to solidify. The balls then collect in the area of a flap valve 31 of the valve section 3f and can be adjusted by adjusting the flap 31 by 900 in the end part 3g located therebelow can be drained.

Jeder der Behälterteile 3a bis 3g ist mit dem benachbarten Behälterteil über Flanschen 32 und Befestigungsschrauben 33 verbunden. Obwohl diese Verbindung bei den Behälterteilen 3a bis 3f nach ihrer Herstellung eine bleibende ist und daher auch durch andere Verbindungen oder durch einstückige Ausführung ersetzt werden kann, hat sie für den Behälterteil 3g eine weitere Funktion. Um nämlich die fertigen Kugeln dem Behälterteil 3g entnehmen zu können, wird das Klappenventil 31 in die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung gebracht, d.h. geschlossen. Schliesslich wird ein Ablasshahn 34 geöffnet und der obere Teil der Flüssigkeitssäule des Endteiles 3g abgelassen.Each of the container parts 3a to 3g is with the adjacent container part connected via flanges 32 and fastening screws 33. Although this connection in the case of the container parts 3a to 3f after their production is a permanent one and therefore can also be replaced by other connections or by a one-piece design can, it has a further function for the container part 3g. Namely to the finished To be able to remove balls from the container part 3g, the flap valve 31 is in the in the position shown in Fig. 2, i.e. closed. Eventually a Drain cock 34 opened and the upper part of the liquid column of the end part 3g drained.

Sodann kann der Endteil 3g vom Ventilteil 3f durch Lösen der zugehörigen Schrauben 33 abmontiert werden, und man kann die in einem Sieb 35 im Inneren des Endteiles 3g angesammelten Kugeln herausheben und entleeren. Anschliessend wird der Endteil 3g samt dem leeren Sieb 35 wieder am Ventilteil 3f angeschraubt.The end part 3g can then be removed from the valve part 3f by releasing the associated Screws 33 can be dismantled and they can be found in a sieve 35 inside the Lift out the 3g accumulated balls and empty them. Then the end part 3g together with the empty sieve 35 is screwed back onto the valve part 3f.

Während mit Hilfe der Vorrichtung gemäss Fig. 2 zwar eine kontinuierliche Zufuhr von Kugelmaterial 6, jedoch nur eine chargenweise Entnahme der fertigen Kugeln möglich ist, zeigt Fig. 3 eine andere Ausführung mit rein kontinuierlichem Betrieb. Wiederum ist ein säulenförmiger Behälter 203 vorgesehen, der eine Heizzone 8a, eine Zwischenzone 12a und eine Kühlzone 13a aufweist, von denen gewünschtenfalls die Zwischenzone 12a auch weggelassen werden kann. Der Inhalt des Behälters 203 ist wie im Behälter 103 eine inerte, temperaturbeständige Flüssigkeit, deren Dichte geringfügig kleiner ist als die des Kugelmateriales 6. Durch Veränderung der Dichte oder Zähigkeit kann die "Transportgeschwindigkeit",d.h. die Sinkgeschwindigkeit, des Kugelmateriales 6 bzw. 6' beeinflusst werden. Eine andere Einflussgrösse ist beispielsweise das Volumen des Kugelmateriales,das jedoch meist aufgrund der gewünschten Kugelgrösse vorgegeben ist. Wie bereits erwähnt, eignet sich Silikonöl besonders für diese Zwecke, weil Oelsorten verschiedener Dichte und Zähigkeiten am Markte sind und durch Mischen verschiedener Sorten auch Zwischenwerte für die Dichte erhältlich sind. Andere denkbare Flüssigkeiten sind beispielsweise Wasser-Glykol-Gemische usw.While with the aid of the device according to FIG. 2 a continuous Supply of ball material 6, but only a batch removal of the finished balls is possible, Fig. 3 shows another embodiment with purely continuous operation. Again, a columnar container 203 is provided, which has a heating zone 8a, a Intermediate zone 12a and a cooling zone 13a, of which, if desired, the Intermediate zone 12a can also be omitted. The contents of the container 203 is as in the container 103 an inert, temperature-resistant liquid, its density is slightly smaller than that of the ball material 6. By changing the density or toughness can be the "transport speed" i.e. the rate of descent, of the ball material 6 or 6 'can be influenced. Another influencing factor is For example, the volume of the ball material, but this is mostly due to the desired Ball size is given. As already mentioned, silicone oil is particularly suitable for these purposes, because types of oil of different density and toughness are on the market and by mixing different types, intermediate values for the Density are available. Other conceivable liquids are, for example, water-glycol mixtures etc.

Anstelle des Förderers 5a gemäss Fig. 2 dient hier für die Funktionen des Transportes und des Vereinzelns sowie auch der gleichmässigen Verteilung der Material stücke 6 über den Querschnitt des Behälters 203 (vgl. die Teile 21 bis 24 in Fig. 2) ein kreisförmig schwingender Wendelförderer 5b, dem das Kugelmaterial durch einen Einfülltrichter 35 auf den Grund des Wendelgefässes 36 zugeführt wird, von wo es durch die kreisförmige Schwingbewegung über eine Wendelfläche 37 nach oben gefördert wird. Die Materialteilchen 6 bewegen sich dabei zur Folge der kreisförmigen Schüttelbewegung an der Aussenwand 38 des Gefässes 36 entlang. Zweckmässig im Bereiche der obersten Wendel, insbesondere im Bereiche der letzten 180° befindet sich eine Ablenkfläche 39, die sich von der Aussenwand 38 schräg gegen die Mitte zu erstreckt, deren freies Ende 40 hingegen um ein solches Mass gegenüber der Breite der Wendelbahn 37 versetzt ist, dass ein quaderförmiger Materialteil 6 in der Diagonale gerade noch passieren kann. Dadurch wird gesichert, dass an dieser Schikane 39 jeweils nur ein einziges Materialteilchen 6 hindurchgelassen wird und diese so voneinder separiert bzw. vereinzelt werden. Sollte entlang der Bahn 37 einmal eine grössere Menge gleichzeitig angeliefert werden, so kann es höchstens geschehen, dass ein Teil dieser Menge seitlich abgedrängt wird und auf die nächste Stufe (vgl. Fig. 3) zurückfällt. Zur Einstellung des Durchlassquerschnittes am freien Ende der Schikane 39 kann deren Winkel zur Wendelbahn 37 einstellbar sein.Instead of the conveyor 5a according to FIG. 2, the functions are used here the transport and the separation as well as the even distribution of the Material pieces 6 over the cross section of the container 203 (see. Parts 21 to 24 in Fig. 2) a circularly oscillating spiral conveyor 5b, to which the ball material is fed through a funnel 35 to the bottom of the spiral vessel 36, from where it is directed by the circular oscillating movement over a helical surface 37 is promoted above. The material particles 6 move as a result of the circular Shaking movement along the outer wall 38 of the vessel 36. Useful in the area the top helix, especially in the area of the last 180 °, is one Deflection surface 39, which extends obliquely from the outer wall 38 towards the center, its free end 40, however, by such a measure compared to the width of the helical path 37 is offset that a cuboid material part 6 is straight in the diagonal can still happen. This ensures that at this chicane 39 each only a single material particle 6 is allowed to pass through and these so from one another be separated or isolated. Should there be a larger one along path 37 Quantity are delivered at the same time, so it can happen at most that one Part of this amount is pushed off to the side and to the next level (see Fig. 3) falls behind. For setting the passage cross-section at the free end of the chicane 39, its angle to the spiral path 37 can be adjusted.

Auf diese Weise werden die Materialteilchen 6 einer Mündungswendel 41 zugeführt, von deren Mündung sie in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise in den Behälter 203 fallen. Dabei erfolgt eine gleichmässige Verteilung über den Querschnitt des Behälters 203 dadurch, dass eben der Wendelförderer Sb eine kreisförmige Schwingbewegung ausführt, so dass die vereinzelten Materialteilchen 6 an verschiedenen Stellen der Flüssigkeitsoberfläche in den Behälter 203 fallen. Wegen dieser dreifachen Funktion des Wendelförderers 5b ist seine Anwendung in diesem Zusammenhang von besonderen Vorteil.In this way, the material particles 6 become an orifice helix 41 supplied, from the mouth of which they in the manner shown in Fig. 3 in the Tray 203 falling. This takes place an even distribution over the cross section of the container 203 in that the spiral conveyor Sb executes a circular oscillating movement, so that the separated material particles 6 fall into the container 203 at different points on the surface of the liquid. Because of this triple function of the spiral conveyor 5b, its application is in this one Context of particular advantage.

Der Behälter 3a' ist wiederum mit einem Oel- oder Heisswassermantel 25 ausgerüstet und besitzt seitlich von den Behälterwänden abstehende und über einen Teil des Radius des Behälterteiles 3a' ragende Wärmeleitrippen 29a, die an ihrer Oberkante in der ersichtlichen Weise abgeschrägt sind, um etwaiges darauffallendes Kugelmaterial 6 in das Behälterinnere abzulenken. Der Mantel 25 ist in der bereits beschriebenen Weise mit einem Wärmetauscher verbunden.The container 3a 'is again provided with an oil or hot water jacket 25 equipped and has laterally from the container walls protruding and over a Part of the radius of the container part 3a 'protruding heat conducting ribs 29a, which on their The upper edge is beveled in the way you can see, to avoid any falling on it Divert ball material 6 into the interior of the container. The coat 25 is in the already described manner connected to a heat exchanger.

An die Heizzone 8a schliesst sich die Zwischenzone 12a, die in diesem Falle von einem Behälterteil 3d gebildet ist. Dieser Behälterteil 3d ist ebenso wie im Falle der Fig. 2 ohne die Isolierschicht 30 ausgebildet, so dass bereits in der Zwischenzone 12a die Abkühlung beginnen kann. Dies setzt voraus, dass die Heizzone 8a genügend lang ist bzw. die Dichten des Kunststoffmateriales 6 und der Flüssigkeit 7 so weit aneinander angeglichen sind, dass die Umformung von der Quaderform zur Kugelform bereits am unteren Ende des Behälterteiles 3a' erfolgt. Die Zwischenzone 12a hat dabei lediglich den Zweck, die gegenseitige energetische Beeinflussung von Heizzone 8a und Kühlzone 13a zu vermindern, was umso leichter ist, als sich die gekühlte Zone ja unten befindet und daher eine Konvektionsströmung der Flüssigkeit 7 sich an sich nicht ausbilden kann.The intermediate zone 12a adjoins the heating zone 8a, which is in it Trap is formed from a container part 3d. This tank part 3d is also as in the case of FIG. 2 without the insulating layer 30, so that already the cooling can begin in the intermediate zone 12a. This assumes that the Heating zone 8a is sufficiently long or the densities of the plastic material 6 and the Liquid 7 are matched to one another so far that the deformation of the cuboid shape to the spherical shape already at the lower end of the container part 3a '. The intermediate zone 12a only has the purpose of the mutual energetic influence of To reduce heating zone 8a and cooling zone 13a, which is all the easier as the cooled zone is located at the bottom and therefore a convection flow of the liquid 7 cannot be trained in and of itself.

Auf den Behälterteil 3d folgt in der Kühlzone 13a ein baulich dem Behälterteil 3a der Fig. 2 entsprechender Behälterteil 3a", der jedoch mit seinem Mantel 25 nicht an einen Zufluss für einen Wärmeträger angeschlossen ist, sondern an eine Kühlmittelquelle (nicht dargestellt). Zur besseren Verteilung der Kühlung können hier wiederum die kreuzförmig angeordneten Kühlbleche 29 oder Kühlrippen 29a vorgesehen sein.On the container part 3d follows a structurally in the cooling zone 13a Container part 3a of FIG. 2 corresponding container part 3a ", but with his Coat 25 does not have an inflow for connected to a heat transfer medium but to a coolant source (not shown). For better distribution the cooling can here in turn, the cruciform arranged cooling plates 29 or Cooling fins 29a may be provided.

Um nun eine kontinuierliche Entnahme der fertigen Kugeln am unteren Ende des Gefässes 203 zu ermöglichen, ist an den Behälterteil 3a" ein Konusteil 42 angeschraubt, der in zylinderförmigen Ausbauchungen 43 seiner Gehäusewandung zwei mit einem Gummibelag 44 versehene Quetschwalzen 45 gelagert hat. Die Quetschwalzen 45 sind durch angedeutete Druckfedern 46 gegeneinander gedrückt, doch mag es gewünschtenfalls genügen, eine einzige federbelastete Walze gegen eine ortsfest gelagerte Walze vorzusehen. Die Walzenoberfläche ist zweckmässig gegen die Gehäuseausbauchungen 43 abgedichtet, beispielsweise durch an der Walzenoberfläche auf ruhende Gummileisten. Bezüglich der Dichtung braucht jedoch kein übermässiger Aufwand getrieben zu werden, da geringe Leckverluste an Flüssigkeit 7 kaum in die Waagschale fallen.To now a continuous removal of the finished balls at the bottom To enable the end of the vessel 203 is a conical part on the container part 3a ″ 42 screwed on, which is in cylindrical bulges 43 of its housing wall two nip rollers 45 provided with a rubber coating 44. The nippers 45 are pressed against each other by indicated compression springs 46, but it may if desired suffice to provide a single spring-loaded roller against a stationary roller. The roller surface is expediently sealed against the housing bulges 43, for example through rubber strips resting on the roller surface. In terms of However, the seal does not need to be driven to excessive effort, since small Leakage losses of liquid 7 hardly fall into the balance.

Die Quetschwalzen 45 werden auf nicht dargestellte Weise so rasch (bzw. langsam) angetrieben, dass die im Konusteil 42 ankommenden fertigen Kugeln zwischen sie geraten, erfasst werden und - eingebettet in dem Gummibelag 44 - nach aussen gedrückt werden, wogegen die Flüssigkeit 7 im Inneren des Behälters 203 wegen der Elastizität des Belages 44 zurückgehalten wird. Mit einer derartigen Trennvorrichtung ist daher eine einwandfreie und kontinuierliche Trennung von Kugeln und Flüssigkeit möglich.The nip rollers 45 become so fast in a manner not shown (or slowly) driven that the finished balls arriving in the cone part 42 get between them, are detected and - embedded in the rubber covering 44 - after are pressed outside, whereas the liquid 7 inside the container 203 because of the elasticity of the covering 44 is retained. With such a separating device is therefore a perfect and continuous separation of balls and liquid possible.

Das erfindungsgemässe Verfahren soll nachstehend noch an Hand von Beispielen erläutert werden.The method according to the invention will be described below with reference to Examples are explained.

Beispiel 1 Im Handel erhältliche Pellets von Polyamid 12 mit den ungefähren Massen von 2 x 2 x 1,5 mm wurden einzeln in eine Vorrichtung gemäss Fig. 2 gefördert. Der säulenförmige Behälter 103 dieser Vorrichtung war mit Silikonöl von 1000 cSt (bei 25° C) und einem spezifischen Gewicht von 0,97 g/ccm (bei 200 C) gefüllt, womit es spezifisch etwas leichter als der Kunststoff war. Die Höhe des Behälters 103 war so abgestimmt, dass sich auf Grund der Sinkgeschwindigkeit des Kunststoffmateriales eine Gesamtverweildauer von etwa 20 Minuten ergab.Example 1 Commercially available pellets of polyamide 12 with the approximate Crowds 2 x 2 x 1.5 mm were conveyed individually into a device according to FIG. Of the columnar container 103 of this device was filled with silicone oil of 1000 cSt (at 25 ° C) and a specific weight of 0.97 g / ccm (at 200 C), which means it was specifically a little lighter than the plastic. The height of the container 103 was tuned so that due to the sinking speed of the plastic material resulted in a total residence time of about 20 minutes.

Davon betrug die Verweilzeit innerhalb der Heizzone 8a ungefähr 12 Minuten. Das Silikonöl wurde in der Heizzone 8a auf 2300 C aufgeheizt. Nach 20 Minuten erhielt man im Endabschnitt 35 gleichmässig geformte Polyamidkugeln von etwa 1,46 mm Durchmesser (die Differenz zum theoretischen Volumen der eingefüllten Kunststoffquaderergibt sich wohl durch deren abgerundete Ecken). Die Sinkgeschwindigkeit des Kunststoffmateriales wurde dabei in einem Bereich gehalten, bei dem für jeden durchlaufenen Meter 350 bis 600s benötigt wurden, doch kann die dafür benötigte Zeit noch höher liegen. So ergeben sich Behälterhöhen zwischen 1,5 und 4m.Of these, the residence time within the heating zone 8a was approximately 12 Minutes. The silicone oil was heated to 2300 ° C. in the heating zone 8a. After 20 minutes uniformly shaped polyamide balls of about 1.46 were obtained in the end section 35 mm diameter (gives the difference to the theoretical volume of the filled plastic cuboids due to their rounded corners). The rate of descent of the plastic material was kept in an area where 350 for each meter traversed up to 600s were required, but the time required for this can be even longer. This results in container heights between 1.5 and 4m.

Beispiel 2 In einer Vorrichtung gemäss Fig. t wurden Polyäthylenstückchen eingeführt, die man von einer extrudierten Stange in gleichmässig grossen Scheiben abgeschnitten hatte. Die Dichte des Materiales betrug bei 1650 C 0,84 g/ccm. Ein Behälter 3 war mit Silikonöl einer Dichte von 0,94 g/ccm und einer Zähigkeit von 20 cSt gefüllt, das in der Heizzone 8 auf 165° C aufgeheizt wurde. Durch das Erhitzen wurden die Dichten so weit einander angeglichen, dass das Kugelmaterial in der Flüssigkeit schwebte. Die Verweilzeit des Kugelmateriales in der Heizzone 8. betrug 8 min. 30 sec., die Gesamtverweilzeit etwa 17 min., nach welcher Zeit gleichmässig geformte Kugeln erhalten wurden.Example 2 In a device according to FIG. 1, pieces of polyethylene were made introduced, which is made from an extruded rod in uniformly sized slices had cut off. The density of the material at 1650 C was 0.84 g / ccm. A Container 3 was filled with silicone oil having a density of 0.94 g / cc and a toughness of 20 cSt filled, which was heated to 165 ° C in heating zone 8. By heating the densities were adjusted to such an extent that the spherical material was in the liquid floated. The residence time of the ball material in the heating zone 8 was 8 minutes 30 sec., the total residence time approx. 17 min., after which time uniformly shaped Bullets were obtained.

Beispiel 3 Um die Leistungskapazität mit einem derartigen Verfahren an der Vorrichtung gemäss Fig. 2 festzustellen, wurde ein Dauerversuch unter den Bedingungen gemäss Beispiel 1 durchgeführt. Es ergab sich, dass innerhalb von 24 Stunden etwa 150 000 Kugeln erhalten werden konnten.Example 3 To determine the power capacity with such a method to determine on the device according to FIG. 2, a long-term test was among the Conditions according to Example 1 carried out. It turned out that within 24 Hours about 150,000 bullets could be obtained.

In weiteren Versuchen wurden Kugeln von 0,5 bis 5 mm hergestellt, wobei Acetalherz, Polymethylmethacrylat, PVC, Stearin (zur Herstellung von Wachsperlen) und ein Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat als Kugelmaterial verwendet wurden. Es zeigte sich dabei, dass im Vergleich die Kugeln aus Polyamid gemäss Beispiel 1 den Anforderungen in Rührwerksmühlen am besten entsprechen.In further experiments, balls from 0.5 to 5 mm were produced, whereby acetal heart, polymethyl methacrylate, PVC, stearin (for the production of wax pearls) and an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer is used as the ball material became. It was found that, in comparison, the polyamide balls according to the example 1 best meet the requirements in agitator mills.

Ausser mit den genannten Oelsorten können auch mit Rüböl, Leinöl und Olivenöl, sowie mit einer synthetischen, von der Firma Vaughan unter der Bezeichnung HFA vertriebenen Flüssigkeit gute Resultate erzielt werden, doch erwies sich Si-Silikonöl wegen seiner verschiedenen Dichten und Viskositäten am vielseitigsten. Da die Zähigkeit und die Dichte sich mit der Temperatur unterschiedlich ändern, können durch richtige Wahl der Heiztemperatur diese Parameter ebenfalls beeinflusst werden.In addition to the types of oil mentioned, rapeseed oil, linseed oil and Olive oil, as well as a synthetic one, from the company Vaughan under the name HFA-distributed liquid gave good results, but Si-silicone oil proved Most versatile because of its different densities and viscosities. Because the toughness and the density can change differently with the temperature, through correct Choice of heating temperature these parameters can also be influenced.

Claims

L PATENT CLAIMS 1. Process for producing balls from a Melt of the spherical material, which - distributed in the form of drops in an inert liquid - exposed therein to the action of surface tension to form the spherical shape and is then allowed to solidify in spherical shape by cooling, thereby characterized in that the ball material (6) is essentially solid, but already introduced into the liquid (7) according to the state of being split up according to the spherical volume that the liquid (7) is a liquid that is temperature-resistant when heated is used, and that the ball material (6, 6 ') in the liquid (7) is at melting temperature is heated, whereupon the finished balls (6) are cooled.

2. The method according to claim 1, characterized in that for setting the sinking of the spherical material (6, 6 ') the liquid (7) approximately the same specific weight, appropriately a slightly smaller one, such as the melt or the ball material (6, 6 ') and / or the viscosity of the inert liquid is adjusted.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that A plastic, preferably polyamide, e.g. PA 12, is used as the ball material (6, 6 ') will.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that silicone oil is used as the liquid (7).

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in, that the liquid (7) itself at the melting temperature of the ball material (6, 6 ') is heated.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in, that the heating takes place only locally (8, 8a) in the liquid (7), whereas at least a part (12a, 13a) of the liquid (7) remains unheated or preferably locally (13a) is cooled that the ball material (6, 6 ') after heating in the unheated Part (12a, 13a) of the liquid (7) is brought, and that preferably the liquid (7) is arranged over a relatively large height, e.g. in a column, and has a slightly lower density than the ball material (6, 6 '), wherein the ball material (6, 6 ') in the upper region (8a) of the liquid (7) at melting temperature is heated and then in the lower area (12a, 13a) of the liquid (7) drops where the balls (6 ') solidify.

7. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 6, with a heating device to achieve a melt of the ball material, and with at least one container for the inert liquid, characterized in that that the heating device (8; 25, 26) for the purpose of heating the ball material (6) in the inert liquid (7) arranged on at least one container (3; 103; 203) is.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the container (103; 203) is columnar, and that the heating device (25, 26) is in the upper area (8a) of the column is arranged.

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that to the heating device (25, 26), expediently below Interposition a transition zone (12a) is connected to a cooling zone (13a).

10. Apparatus according to claim 7, 8 or 9, characterized in that that the container has a separating conveyor (5a, 5b), e.g. a spiral vibratory conveyor (5b), is connected upstream.