DE914847C - Vorrichtung zur Granulation von Russ und anderen feinverteilten Feststoffen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 12. JULI 1954

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Feststoffen

Die Technik steht häufig vor der Aufgabe, pulverförmige und andere feinverteilte Feststoffe für verschiedene Zwecke in eine granulierte Form überzuführen. Zum Beispiel ist es bekannt, daß Mischdünger mit Vorliebe granuliert in den Handel gebracht werden, da sie in dieser Form sowohl von Hand wie auch maschinell leichter streufähig sind. Manche pharmazeutische Präparate, die als Tabletten zum Verbrauch kommen, sind der Tablettierung nur zugänglich, wenn sie vorher granuliert worden sind. Bei anderen Stoffen wiederum erfolgt die Granulation darum, weil sie in der ursprünglichen feinverteilten Form ungünstige Eigenschaften aufweisen, wie starke Neigung zur Staubbildung, oder starke adhäsive Kräfte, die das Manipulieren mit solchen Stoffen, wie Verwiegen, Abfüllen u. dgl., beträchtlich erschweren. Dazu gehört z. B. der in der Kautschuk- und Druckfarbenindustrie vielfach verwendete Ruß.

Durch die Granulation werden diesen Stoffen die unangenehmen Eigenschaften genommen, und in manchen Fällen, wie z. B. bei Ruß, eine bedeutende Volumenverminderung erreicht, die sich auf die Transportkosten günstig auswirkt. In manchen Fällen können für diesen Prozeß die natürlichen Adhäsionskräfte zu Hilfe genommen werden, in anderen, wie z. B. bei manchen pharmazeutischen Präparaten und Mischdüngern, muß die Granulation mit künstlichen Mitteln, beispielsweise Aufsprühen eines Lösungsmittels oder einer Lösung, unterstützt werden. Es wurden für diesen Zweck eine Reihe von Verfahren und Vorrichtungen ent-

wickelt, die oftmals, je nach dem zu bearbeitenden Material, beträchtliche Unterschiede in ihrer Ausgestaltung zeigen.

Eines dieser Verfahren, das speziell für die Herstellung von Perlruß, wie er für die Zwecke der Gummi- und Druckfarbenindustrie gebraucht wird, in großem Maße Verwendung findet, arbeitet folgendermaßen: Der Ruß, wie er bei der Fabrikation als Gasruß, Flammruß usw. anfällt, wird in eine annähernd horizontal gelagerte, drehbare Trommel eingefüllt und, von der Drehbewegung der Trommel erfaßt, entlang der aufwärts gehenden Seite der Trommelwandung in eine rollende, lawinenartige Bewegung versetzt. Infolge der dem Ruß eigenen Adhäsionskräfte, verursacht durch die ihm anhaftenden Kohlenwasserstoffe, sowie durch elektrische Kräfte, werden durch diesen Lawineneffekt die Rußteilchen zusammengeballt und zu kleinen Konglomeraten, dem »Perlruß« vereinigt, die nach »ο außenhin keine nennenswerte Adhäsion mehr zeigen. In gleicher Weise kann dieses Verfahren auch zur Agglomeration anderer feinverteilter Stoffe Verwendung finden.

Es hat sich nun gezeigt, daß bei der Ausübung des beschriebenen Verfahrens eine Reihe von Übelständen auftreten können. So ist z. B. die Mitnahmewirkung einer glatten Trommelwandung auf die Beschickung häufig zu gering, um den erwünschten Lawineneffekt auftreten zu lassen. Man hat deshalb schon verschiedentlich versucht, dieses Verfahren zu verbessern, so z. B. sollte durch Anbringen entsprechender Vorrichtungen im Innern der Trommel eine besonders gute Verteilung des zu verarbeitenden Produktes herbeigeführt und ein besonders gleichmäßiges Granulat erhalten werden. Eines dieser Verfahren besteht z. B. darin, daß man die Wandung der Trommel innen mit einem Drahtgewebe auskleidet; bei einem andern Verfahren geht man so vor, daß man in der rotierenden Trommel dicht über dem tiefsten Punkt einen in umgekehrter Richtung rotierenden Zerteiler anordnet, der aus einer geriffelten Walze oder aus einer Stachelwalze besteht, oder es wird eine im Innern der Trommel angebrachte rotierende Bürste verwendet. Eine Kombination von der im Innern der Trommel laufenden Verteilungsrolle mit dem innen angebrachten Drahtnetz bildet den Gegenstand eines weiteren bereits bekannten Verfahrens. Bei diesem bringt man bei einer Trommel, die z.B. in sechs Kammern unterteilt ist, in jede der beiden ersten Kammern eine lose leichte Rolle ein, die aus Holz oder aus mit Kautschuk überzogenem Metall besteht. In der zweiten öder auch dritten Kammer benutzt man eine Rolle aus Maschendraht, und die beiden oder die drei letzten Kammern sind mit Drahtgewebe bespannt. Sie können gegebenenfalls aber auch ohne Bespannung bleiben.

Ein anderes Verfahren geht so vor, daß man einen im Innern der Trommel frei rollenden zylindrischen Körper benutzt, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der der Trommel. Er besteht aus zwei kreisförmigen Winkeleisenrahmen, deren Verstrebungen ebenfalls Winkeleisen darstellen. Die Kanten dieser Verstrebungen sind nach außen, d. h. gegen die innere Wandung der Trommel zu angeordnet, so daß das zu verarbeitende Gut im Unterteil der Trommel zwangläufig mit diesen Kanten zusammentrifft. Man kann auch eine mit einer Druckfeder ausgerüstete Abstreifvorrichtung benutzen, die an einer festen inneren Achse angebracht und gegen die Innenwand der rotierenden Trommel gerichtet ist, wobei diese Achse die mit einer Förderschnecke und unteren Fallöffnungen versehene Förderleitung darstellt. Die Abstreifvorrichtung ist so montiert, daß das entsprechende Produkt weder von der Wand her auf die Förderleitung fallen noch in seinem Abrutschen nach unten gehindert werden kann. Das Produkt muß frei fallen können, wobei der Schaber gleichzeitig auf das Produkt eine richtunggebende Wirkung ausübt.

Bei allen diesen Verfahren und Vorrichtungen treten mehr oder weniger große Nachteile auf. Bei der festen Anbringung eines Drahtgewebes erhält man zwar den gewünschten Lawineneffekt, die gleichen adhäsiven Kräfte, die die Granulation bewirken, verursachen aber auch das Absetzen eines ziemlich festen Pelzes auf dem Drahtnetz, der allmählich weiterwächst und so die Weiterführung des Granulationsprozesses in Frage stellt. Zu seiner Entfernung muß entweder die Trommel von Hand ausgeräumt oder von außen abgeklopft werden, wobei Beschädigungen der Trommel selbst und der Drahtgewebeauskleidung unvermeidbar sind. Bei den andern Verfahren ist entweder in geringem Maße ein Zusammenbacken des Produktes möglich oder der Lawineneffekt wird durch Bewegungen gestört, die zuwenig gleichmäßig und regelmäßig sind. Es ist in diesen Fällen nicht die Gewähr gegeben, das Endprodukt in völlig gleichmäßiger Form zu erhalten.

Alle diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung beseitigt. Sie besteht darin, daß die Trommel auf ihrer Innenseite eine jalousieartige Auskleidung mit einer Vielzahl von Stangen aus Eisen oder sonstigem geeignetem Material erhält, die in Achsenrichtung parallel der Trommelwandung in zweckentsprechend gestalteten Haltern beweglich gelagert sind. Diese Halter besitzen eine schlitzartige Führung für die Stangen, die diesen eine gewisse Bewegungsfreiheit gestattet. Der Grundgedanke der Erfindung ist der, daß die Stangen bei der Drehbewegung der Trommel in deren unteren Hälfte zunächst dicht an der Wandung anliegen, wobei sie die Mitnahme des Gutes fördern. Nach Überschreitung einer gewissen Höhe in der Trommel fallen die Stangen von der Wandung ab und bewegen sich in ihrer Führung in Richtung zum Trommelinnern, damit zugleich bewirkend, daß sich kein Rußpelz an der Trommelwandung ansetzt. Auf diese Weise wird durch die Drehbewegung der Trommel eine pendelartige Bewegung der eingelagerten Stangen verursacht.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Maßnahme der Lawineneffekt, der die Granulation bewirkt, keineswegs gestört ^ia5 wird; es hätte angenommen werden können, daß

durch die Bewegung der jalousieartig angeordneten Stäbe eine Unruhe in den Ablauf des Prozesses gebracht würde, die eine sehr ungleichmäßige Körnung des Granulats zur Folge haben würde. Jedoch konnte statt dessen festgestellt werden, daß im Gegenteil ein sehr gleichmäßiges Granulat erhalten wird, während die Pendelbewegung der Stangen für ständiges Freihalten der Trommelwandung sorgt, so daß es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelingt, die

ίο Herstellung von Perlruß im kontinuierlichen Dauerbetrieb durchzuführen, ohne Störungen befürchten zu müssen.

In weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen Gedankens ist, je nach dem Verwendungszweck, eine Reihe von Variationen möglich. Zum Beispiel können die zunächst radial gedachten Führungsschlitze in den Haltern auch in jedem beliebigen Winkel zum Radius angeordnet sein, wodurch ein verzögertes oder vorzeitiges Abfallen der Stangen

ao von der Trommelwandung bewirkt wird. Sie können ferner auch parallel zur Trommelkrümmung oder entlang einer Sehne ausgeführt sein. Damit wird die ursprünglich radiale Bewegungsrichtung der Stangen in eine konzentrische oder annähernd konzentrische entlang der Trommelwandung abgeändert. Allerdings ist diese Anordnung nur sinnvoll bei verhältnismäßig weichen, nicht festbackenden Materialien, wie z. B. Ruß. Hierbei ist es auch möglich, mehrere Stangen, z. B. drei bis fünf, mit entsprechend großem Spiel in einer Führung zusammenzufassen. Bei solchen Materialien braucht auch der Ausschlag für die Pendelbewegung der Stangen nur gering zu sein, z. B. 1 bis 10% des Radius der Trommel, je nach der Größe des ganzen Aggregates. Im Gegensatz dazu ist es bei harten, festbackenden Materialien oft zweckmäßig, den Pendelschlag groß, z. B. 10 Ins 50% des Trommelradius, vorzusehen. Es wird dadurch noch weiter bewirkt, daß die Stangen auf der Abwärtsseite der Trommel mit beträchtlicher Wucht auf die Wandung herabfallen und eine eventuell anhaftende Schicht durch die starke Erschütterung ablösen und zerkleinern. Schließlich können die Führungsschlitze für die Stangen auch eineKurvenform besitzen, wodurch es in manchen Fällen möglich sein kann, durch einen dadurch verursachten Verzögerungs- oder Beschleunigungseffekt besondere Wirkungen zu erzielen.

Ferner ist es möglich, den ursprünglich kreisrund gedachten Stangen einen irgendwie anders gearteten Querschnitt zu geben, z. B. sechseckig, quadratisch, dreieckig usw., wodurch zusätzliche Effekte bewirkt werden können, z. B. Zerschneiden harter Krusten.

Für die Gestaltung der Halter sind verschiedene Ausführungsformen möglich. Sie können beispielsweise einzeln aus Rund- oder Stabeisen in die vorgesehene Form gebogen und auf der Innenseite der Trommelwandung in den vorgesehenen Abständen durch Schweißung angeheftet werden. Nach einer anderen Ausführungsform kann ein Stahlblechring auf der Innenseite der Trommel nahe den Stirnwänden angebracht werden, indem die Führungsschlitze vorher eingestanzt oder auf andere Weise eingearbeitet sind.

Die Dimensionierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung richtet sich nach dem Verwendungszweck und der absoluten Größe der gesamten Apparatur. Zum Beispiel können die Stangen bei der Verarbeitung von weichen, nicht backenden Materialien verhältnismäßig leicht gehalten werden. Andererseits müssen sie bei Verwendung in einer Trommel geringen Durchmessers, z. B. für die Verarbeitung pharmazeutischer Präparate, gegenüber der Trommel verhältnismäßig schwerer sein, da in solchen Fällen nur geringere Fallhöhen vorgesehen werden können.

Die Zeichnungen zeigen die Art der Anordnung der Stangen in der Trommel sowie eine Auswahl aus der Vielzahl von Möglichkeiten für deren Führung, die sich aus der Beschreibung ergeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vielseitiger Verwendung bei allen solchen Granulationsprozessen fähig, bei denen die Granulation durch den dargestellten Lawineneffekt bewirkt wird; außer den einleitend geschilderten Verwendungszwecken bei der Herstellung von Perlruß, granuliertem Mischdünger, pharmazeutischen Präparaten kann sie auch bei der Herstellung von Granulat aus feinverteilter Kieselsäure oder anderen weißen Füllstoffen sowie von Aktivkohlegranulat für Filterzwecke oder auch für andere Filtermaterialien Verwendung finden.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   ι. Vorrichtung zur Granulation von Ruß und anderen feinverteilten Feststoffen in einer horizontalen oder in kleinem Winkel zur Horizontalen geneigten Drehtrommel, wobei der Stoff von der in langsamer Bewegung befindlichen Trommelwandung in eine rollende Bewegung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trommel in axialer Richtung eine Vielzahl von Stäben angeordnet ist, die in geeignet geformten Haltern frei beweglich sind, so daß die Stäbe ungefähr unterhalb der Trommelachse unmittelbar der Trommelwandung anliegen und ungefähr oberhalb der Trommelachse sich von der Wandung ablösen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- no kennzeichnet, daß die Halter für die Stäbe mit Führungsschlitzen versehen sind, die den Stäben eine Bewegung in radialer Richtung oder in einem Winkel zur radialen Richtung ermöglichen, der zwischen ο und nahezu go°, vorzugsweise zwischen ο und 30⁰, betragen kann.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter für die Stäbe mit Führungsschlitzen versehen sind, die diesen eine Bewegung parallel oder entlang einer Sehne zur izo Trommelwandung gestatten.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter für die Stäbe mit gekrümmten Führungsschlitzen versehen sind.
5. 5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter für die

   Stäbe mit Führungsschlitzen von solcher Länge versehen sind, daß die Stäbe eine Bewegung zwischen ι und 50% des Radius der Trommel ausführen können.
6. 6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe einen beliebigen runden oder eckigen, z, B. kreisrunden, quadratischen oder dreieckigen Querschnitt besitzen.
7. 7. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stäbe in einer Führung vereinigt sind.

   Angezogene Druckschriften:

   USA.-Patentschriften Nr. 2503361, 2309970; französische Patentschrift Nr. 817 797; deutsche Patentschrift Nr. 612 756.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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