DE69604445T2 - Vorrichtung zur Zerkleinerung und/oder Mischung von klebrigen oder fettigen Substanzen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern und/oder Mischen von klebrigen oder fettigen Substanzen und dergleichen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Solch eine Vorrichtung kann z. B. in einer Anlage zum Bilden eines Agglomerats verwendet werden. In einer derartigen Anlage werden Pulver innerhalb einer Agglomerat-Kammer vermischt und mit einer Flüssigkeit besprüht und anschließend in ein Agglomerat geformt. Die Partikel werden mit Luft getrocknet. Es kann dann passieren, daß übergroße Partikel gebildet werden, welche eine vorbestimmte Partikelgröße überschreiten, und die folglich aus dem Prozeß ausgesondert werden. Da die Partikel groß sind, geschieht es oft, daß die Außenseite der übergroßen Partikel trocken ist, während die Innenseite noch feucht ist. Um die Agglomeratpartikel dennoch als Endprodukt verwenden zu können, sollten sie in kleinere Partikel zerkleinert werden. Infolge der Feuchtigkeit des Kerns der Partikel werden relativ fettige oder klebrige Substanzen an der Wandung einer Zerkleinerungsvorrichtung anhaften und eine ordnungsgemäße Arbeitsweise der Zerkleinerungsvorrichtung verhindern.
• Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US-A-3 298 620 und insbesondere den Fig. 1 und 6 dieser Druckschrift bekannt. Um die Wandung zu deformieren, wird in dieser Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik eine Flüssigkeit unter Druck in die Kammern eingeleitet. Da die Ränder der deformierbaren Wandung zurückgehalten werden, wird die Wandung deformiert und ausgedehnt.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen.
• Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine Vorrichtung vor, welche die Merkmale des charakterisierenden Teils des Anspruchs 1 besitzt.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Wandung, wenn man sie von der Behandlungskammer betrachtet, nach außen um die hervorstehenden Verformungselemente deformiert, was eine kontrollierte Deformation der Wandung verursacht. Weil die Vorsprünge zwischen der elastischen Wandung und der feststehenden Wandung positioniert sind und sich folglich außerhalb der Behandlungskammer befinden, ist es unmöglich, daß sich zu behandelndes Material, um die Verformungselemente ansammelt. Wenn das Saugsystem eine Vakuumquelle zum Ansaugen und erneuten Einlassen von Gas, vorzugsweise Luft, aus der Druckkammer heraus und in die Druckkammer hinein ist, sind größere Beschleunigungen der Wandung möglich, was das Ablösen von anhaftenden Substanzen weiter fördert. Wenn die als Verformungselemente wirkenden Vorsprünge als runde Kugeln ausgebildet sind, wird pro Volumeneinheit der Vorsprünge eine maximale Deformation erzeugt, wenn die Wandung in einem größeren Ausmaß um die Kugeln herum verformt wird.
• Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, weiter erläutert werden.
• Fig. 1 ist eine stark vereinfachte schematische Frontalansicht einer Vorrichtung zum Zerkleinern von klebrigen oder fettigen Substanzen und dergleichen gemäß der Erfindung.
• Fig. 2 ist eine leicht vergrößerte Schnittansicht der Vorrichtung von Fig. 1.
• Fig. 3 zeigt eine Einzelheit III aus Fig. 2 in einem größeren Maßstab.
• Die Zeichnungen, und vor allem Fig. 1 und 2, zeigen eine Vorrichtung zum Zerkleinern von klebrigen oder fettigen Substanzen und dergleichen, wie z. B. Agglomeratpartikel von Chemikalien, wie beispielsweise Reinigungsmitteln, wasserlöslichen Polymeren und landwirtschaftlichen Chemikalien, von Tierfutter und Milchersatzstoffen, von Lebensmittelprodukten, wie z. B. Suppen und Gelatinen und anderen Arten von Agglomeraten. Es können auch andere Arten von Partikeln in der Vorrichtung zerkleinert oder gemischt werden. Zu diesem Zweck umfaßt die Vorrichtung gemäß der gezeigten Ausführungsform einen Rahmen 1 zum Halten der Vorrichtung. Auf dem Rahmen 1 ist ein Oberteil 2 angeordnet, an das ein Zuführrohr 3 für die Partikel anschließbar ist. Das Oberteil 2 ist an seiner Unterseite mit einem innerhalb des Rahmens 1 angeordneten Gehäuse 4 und einer Behandlungskammer 5 (siehe Fig. 2) verbunden, die in dem Gehäuse 4 ausgebildet ist. Auf der Oberseite umfaßt die Behandlungskammer 5 eine Einlaßöffnung 6 für die Zufuhr von dem Oberteil 2 und dem Zuführungsrohr 3.
• Eine Zerkleinerungseinrichtung 7 erstreckt sich durch die Behandlungskammer 5 und ist als ein mit Lagerzapfen (journalled) versehener vertikaler Schaft 8 ausgebildet, der mittels eines Elektromotors 9 oder eines anderen Antriebs um seine Achse drehbar ist, und der mit einer Vielzahl von in Längsrichtung und in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Flügelmessern 10 zum Zerhacken der durch die Einlaßöffnung 6 in die Behandlungskammer 5 gespeisten Partikel versehen ist. An der Unterseite der Behandlungskammer 5 ist eine Auslaßöffnung 11 ausgebildet, die mit einem Auslaßrohr 12 verbunden ist; und das Auslaßrohr 12 selbst kann mit einem Einlaß 13 einer Wirbelbettvorrichtung für die verkleinerten Partikel verbunden sein, um die Partikel zu trocknen.
• Wie insbesondere in Fig. 3 dargestellt, ist die Umfangswandung 14 der Behandlungskammer 5 durch einen Zylinder 15 gebildet, der einen kreisförmigen Querschnitt besitzt. Dieser Zylinder und folglich seine Umfangswandung 14 sind aus einem elastischen Material gebildet, wie z. B. Polyurethan oder einem anderen gummiähnlichen Material, so daß die Umfangswandung 14 unter dem Einfluß einer externen Kraft deformierbar ist. Der Zylinder 15 ist von einem zylindrischen Gehäuse 16 umgeben, das eine starre Umfangswandung 17 besitzt, deren Durchmesser geringfügig größer als die deformierbare Umfangswandung 14 ist, und die mit der Umfangswandung 14 konzentrisch angeordnet ist, so daß eine ringförmige Druckkammer zwischen den Wandungen 14 und 17 verbleibt. Der Zylinder 15 ist auf seiner Oberseite und seiner Unterseite mit sich nach außen erstreckenden Flanschen 19 versehen, die mit sich nach innen erstreckenden Flanschen 20 des Gehäuses 16 zusammenwirken und dazu ausgelegt sind, durch eine Kopfplatte 21 oder einen Druckring 22 auf diese Flansche 20 gezwungen zu werden, um eine Dichtung zwischen diesen Teilen zu bewirken und dadurch eine vollständig abgedichtete Druckkammer 18 zu erzeugen. Zur Verbesserung der Dichtung zwischen den Flanschen 19 und 20 umfassen die Flansche 19 ringförmige Verdickungen 23, die in ringförmige Nuten 24 passen, die in den Flanschen 20 des Gehäuses 16 vorgesehen sind.
• In der starren Umfangswandung 17 ist eine Verbindung 25 ausgebildet, um eine Druck- oder Vakuumquelle an die Druckkammer 18 anzuschließen, um in einer periodischen Art und Weise einen Unter- oder Überdruck innerhalb der Kammer 18 zu erzeugen. Vorzugsweise wird ein Unterdruck oder ein Vakuum innerhalb der Druckkammer 18 erzeugt, in dem Luft oder ein anderes Gas aus der Kammer 18 herausgesaugt und anschließend wieder eingelassen wird, um es dem Druck in der Kammer 18 zu gestatten, auf ein normales Niveau zurückzukehren.
• Eine Vielzahl von Verformungselementen 26 ist an der starren Umfangswandung 17 der Kammer 18 befestigt und im vorliegenden Fall wie runde Kugeln geformt, die an die Wandung 17 angeschweißt sind. Die Kugeln 26 sind in Umfangsrichtung der Wandung 17 voneinander beabstandet, und auch in der axialen Richtung der Wandung können mehrere Reihen von Kugeln 26 vorgesehen sein. Die Form, die Anzahl und die Verteilung der Verformungselemente hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab.
• Wenn nun die in der Druckkammer 18 enthaltene Luft mittels einer Vakuumquelle (nicht gezeigt) durch die Verbindung 25 hindurch abgeleitet wird, wird die auf beiden Seiten der Umfangswandung 14 erzeugte Druckdifferenz die Wandung dazu veranlassen, sich in einer Richtung zu der starren Umfangswandung 17 hin zu bewegen, und zwar an Stellen, an denen sie nicht durch die Verformungselemente 26 daran gehindert wird, welche in diesem Fall solch radiale Abmessungen besitzen, daß sie bis zu der Umfangswandung 14 reichen, wenn sich diese in einer nicht deformierten Position befindet. Die Endposition der Umfangswandung 14 ist in der Fig. 2 durch gestrichelte Linien dargestellt, und es ist erkennbar, daß die Umfangswandung 14 vollständig an der Umfangswandung 17 und den Verformungselementen 26 anliegt. Folglich ist die Umfangswandung 14 in Axialrichtung und in Umfangsrichtung im wesentlichen deformiert und gestreckt, was mit großer Sicherheit bewirkt, daß Substanzen, die an der Innenseite der Umfangswandung 14 anhaften, abgelöst werden. Falls dies zu diesem Zeitpunkt noch nicht geschehen ist, wird es sicherlich dann geschehen, wenn es nachfolgend der Luft gestattet wird, mit großer Geschwindigkeit in die Druckkammer 18 einzutreten, was bewirkt, daß die Umfangswandung 14 mit einer großen Beschleunigung in ihre nicht deformierte Position zurückkehrt; und infolge dieser abrupten Beschleunigung und anschließenden Abbremsung wird die noch anhaftende Substanz nach innen weggeschossen werden. Dieses Absaugen und erneutes Einlassen von Luft in die Kammer 18 kann abhängig von den jeweiligen Umständen und der zu behandelnden Substanz mit einer einstellbaren Frequenz erfolgen.
• Von den vorangegangenen Erläuterungen wird deutlich, daß die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Zerkleinern und/oder Mischen von klebrigen oder fettigen Substanzen und dergleichen bereitstellt, die eine zuverlässige und kontrollierte Deformation und Streckung an zumindest einem Abschnitt der Wandung einer Behandlungskammer bewirkt, so daß eine fortdauernde Anhaftung von Substanzen an der Wandung nicht erfolgen kann.
• Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigten und zuvor beschriebene Ausführungsform, die innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung auf unterschiedlichste Arten verändert werden kann, beschränkt. Es ist z. B. auch möglich, die vorliegende Erfindung zur Herstellung von Agglomeraten zu verwenden, indem Pulver und eine Flüssigkeit unter bestimmten Bedingungen vermischt werden. Ferner können auch axiale oder in Umfangsrichtung verlaufende Rippen oder Vorsprünge, die eine andere Form besitzen, als Verformungselemente verwendet werden. Diese Verformungselemente können auch auf der Außenseite der elastischen Wandung ausgebildet sein.
• Ebenfalls kann die Behandlungskammer eine andere Form aufweisen, oder es kann nur ein Abschnitt der Wandung deformierbar sein. Bei einer Ausführungsform, die einen Überdruck in der Druckkammer besitzt, sollte die Wandung z. B. durch eine Befestigung örtlich zurückgehalten sein, um eine Deformation und eine Streckung zu bewirken.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Zerkleinern und/oder Mischen von klebrigen oder fettigen Substanzen und dergleichen, umfassend eine Behandlungskammer (5), die eine Einlaß- und eine Auslaßöffnung (6, 11) besitzt, und eine angetriebene Zerkleinerungs- und/oder Mischeinrichtung (7), die innerhalb der Kammer angeordnet ist, wobei zumindest ein wesentlicher Teil einer Umfangswandung der Kammer aus einem elastischen Material hergestellt ist und die elastische Wandung (14) sowohl Mittel zum Deformieren der Wandung enthält, wobei die Mittel eine abgedichtete Druckkammer (18) auf der Außenseite der Wandung (14) enthält, als auch Verformungselemente (26), die über die Fläche der Wandung verteilt sind, um die Wandung (14) während einer Verstellung der Wandung (14) örtlich zurückzuhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer eine Vakuumkammer ist, mit der eine Saugeinrichtung verbunden ist, wobei die Verformungselemente (26) durch Vorsprünge zwischen einer feststehenden Wandung (17) der Druckkammer (18) und der elastischen Wandung (14) ausgebildet sind, und eine Verformung der Wandung (14) bewirken, wenn diese nach außen gesaugt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Vorsprünge an der feststehenden Wandung angebracht sind und sich bis zu der elastischen Wandung (14) oder in ihre Nähe erstrecken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Saugeinrichtung eine Vakuumquelle zum Saugen und erneuten Einlassen von Gas, vorzugsweise Luft, aus der Druckkammer (18) heraus und in die Druckkammer (18) hinein ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, worin die als Verformungselemente wirkenden Vorsprünge (26) wie runde Kugeln (spheres) geformt sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Behandlungskammer (5), vorzugsweise in einer vertikalen Richtung, kreisförmig zylindrisch ist, und die elastische Wandung (14) ein Zylinder ist, der auf seinen Enden sich nach außen erstreckende Flansche (19) besitzt, die mit sich nach innen erstreckenden Flanschen (20) eines starren Zylinders (15) verbunden sind, der konzentrisch um die elastische Wandung (14) herum angeordnet ist und dazwischen die Druckkammer (18) ausbildet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, worin die Kugeln (26) in einheitlichen Mustern an der starren Wandung (17) der Druckkammer (18) befestigt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, worin die Flansche (19) der elastischen Wandung (14) mindestens eine ringförmige Verdickung (23) umfassen, die in eine ringförmige Nut (24) auf den Flanschen (20) der starren Wandung (17) paßt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Zerkleinerungseinrichtung (7) einen vorzugsweise vertikalen Schaft (8) enthält, der eine Vielzahl von Flügelmessern (10) seinem Umfang besitzt.