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Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen thixotroper Massen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen thixotroper Massen.
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Unter dem Begriff »thixotroper Massen« sind beispielsweise Farbpigneent
und auch andere Stoffe, wia beispielsweise Blanc-Fixe und Anhydrit (lRalziumsulfat)
- zu verstehen. Derartige thixotrope Massen müssen einer Trocknung unterzogen werden.
Die Trocknung dieser Massen als Ganzes ist praktisch undurchführbar; die Massen
müssen vielmehr möglichst weitgehend unterteilt werden, damit den Trocknungsmassen
eine möglichst große Oberfläche dargeboten wird, nur dann können diese thixotropen
Massen wirksam getrocknet werden.
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Man hat bereits versucht, diese zur Trocknung erforderliche feine
Unterteilung dadurch zu erreichen, daß man die thixotropen Massen durch eine übliche
Strangpresse gegeben hat die mit einer mit einer Vielzahl von Löchern versehenen
Frontscheibe ausgestattet ist, so daß die thixotropen Massen durch diese Strangpresse
in eine Vielzahl von kih Einzelsträngen zerlegt werden, die gleichzeitig parallel
zueinander aus der Strangpresse austreten. Es hat sich nun gezeigt, daß bei Verwendung
bekannter Strangpressen eine Trocknung sich trotz der an sich ausreichend feinen
Unterteilung nicht erzielen läßt. Es. hat
sich nämlich gezeigt,
daß die die Strangpresse verlassenden Einzelstränge außerordentlich nuß sind, sich
daher nach Verlassen der Strangpresse wieder zu einer kompakten Masse vereinigen,
deren Trocknung praktisch nicht möglich ist.
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Die Anmelderin hat erkannt, daß dieser Nachteil der Strangpressen
auf den. Umstand zurückzuführen ist, daß bei den bekannten Strangpressen unter Anwendung
von äußerem Druck gearbeitet wird.
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Die Anmelderin hat weiter erkannt, daß sich eine Ausformung in die
erforderlichen fein unterteilten Einzeistränge nur dann erreichen läßt, wenn die
Anwendung eines Druckes bei der Ausformung vermieden wird. Bei einer Ausformung
ohne Druckanwendung wird die Oberfläche der thixotropen Masse nicht übermäßig naß;
die einzeln ausgeformten Stränge bleiben erhalten; so daß sich das Material in durchlässiger
Schicht anordnen und leicht trocknen läßt. Dieser Vorteil wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß die thixotrope Masse durch eine mit Austrittsöffnun gen für die zu
verformende Masse versehene Rüttelvorrichtung ohne Anwendung äußeren. D rukkes in
einer Vielzahl von endlosen Einzelsträngen ausgeformt wird und die einzelnen Stränge
auf einem Förderband zu einer Schicht lockerer Struktur angeordnet werden, worauf
die Schicht auf dem Förderband in einer Trockenkammer getrocknet wird.
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Die die Trockenkammer durchlaufende Schicht besteht erfindungsgemäß
aus mehreren übereinanderliegenden Reihen von nebeneinanderliegenden Strängen, wobei
die Stränge jeder Reihe gegenüber den Strängen der benachbaten Reihen versetzt an
geordnet sind.
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Die Geschwindigkeit des Förderbandes wird zweckmäßigerweise um ein
gewisses Maß geringer gehalten als die Ausstoßgeschwindigkeit der Formvorrichtung,
so daß auf dem Förderband einzelne verschlungene Stränge gebildet werden.
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Erflndungsgemäß besitzen die einzelnen eine Schicht bildenden Stränge
gleiche Stärke.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht aus einem aufrecht oder schräg srehe(r1den Kasten. mit einer in der Austrittsrichtung
arbeitenden Rüttelvorrichtung mit vorzugsweise reihenartig angeordneten Austrittsdüsen
im Bodenteil.
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Der Kasten ist erflndungsgemäß elastisch, z. B. durch Blattfedern,
an einem Montageblock befestigt.
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Der Bodenteil des Kastens. ist parallel zu der Ablagefläche des Förderbandes
angeordnet.
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In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens nehmen die Durchmesser
der Durchtrittsdüsen von Reihe zu Reihe zu.
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Erfindungsgemäß sind die Wandungen der Durchtrittsdüsen in ihrem
oberen Teil konkav ge krümmt und in ihrem unteren Teil kegelförmig ausgebildet.
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In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens besitzt die vom Förderband
durchlaufende Trockenkammer zwei Kammern, und die Trocknungsgase werden zuerst der
austri.ttsseitig gelegen. Kammer und von dieser der eintrittsseitig gelegenen Kammer
zugeführt und durchströmen die zu trocknende Schicht zuerst von unten nach oben
und dann von oben nach unten.
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Die Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der erflndungsgemäßen
Vorrichtung, und es bedeutet: Fig. I eine Seitet3anlsicht der Vorrichtung zum Strangformen
im teilweisen Schnitt, Fig. 2 den Boden des Schachtes gemaß Fig. I mit den Austrittsdüsen,
Fig. 3 eine Zusammenstellung der zum Ausformen und Trocknen yerwend Apparatur, Fig.
4 einen Schnitt gemäß Linie 44 der Fig. 3, Fig. 5 eine besonders vorteilhafte Auführungsform
der Bodenplatte des Schachtes. gemäß Fig. I, Fig. 6 die Wirkung der Bodenplatte
gemäß Fig. 5, Fig. 7 einen Schnitt durch die Bodenplatte mit einer besonders vorteilhaften
Ausführungsform der Austrittsdüse.
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Bei der in Fig. I dargestellten besonders zweckmäßigen Vorrichtung
ist ein Schacht 11 vorgesehen, der einen mit düsenartigen Durchtrittsöffungen versehenen
Boden I2 besitzt. Der Schacht I I wird in einer im wesentlichen. aufrechten Stellung
gehalten und ist über die Blattfedern 21 mit dem Montageblock 20 elastisch verbunden.
Der Schacht 1I wird in senkrechter Richtung in Rüttedbewegungen versetzt durch die
Rüttelvorrichtung 22, die mit der an dem Schacht 1I befestigten Konsole 23 zusammenarbeitet.
Der Antrieb der Rüttelvorrichtung 22 erfolgt durch den Motor 24, der auf der Konsole
25 befestigt ist. Während des Betriebes wird der thixotrope Stoff, der ausgeformt
werden soll, dem oberen Ende des Schachtes II zugeführt uwd-gedangt auf seinen Boden.
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Durch die Rütteibewegungen wird der im Boden teil des Schachtes I
I befindliche Stoff zufolge seiner Schwerkraft durch die Aus,trittsdüsen 12 ausgetrieben.
Die Fig. 2 zeigt die mit Austrittsdüsen versehene Bodenplatte I2 in perspektivischer
Einzeldarstellung bei teilweise abgeschnittener Vorderwand des Schachtes.
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Das thixotrope Material wird dem Schacht von oben zugegeben und gleitet
in ihm auf den Boden herab und wird ohne Unterbrechung durch die Austrittsdüsen-im
Boden des Schachtes zufolge der Rüttelbewegung ausgetrieben. Auf diese Weise wird
eine Vielzahl von endlosen Strängen thixotropen Materials erzeugt.
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Durch das enflndungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung wird die
thixotrope Masse zu einer porösen, durchlässigen, lockeren Schicht ausgeformt, die
im Wege des Durchtritts von Trocknungsgasen ohne Schwierigkeit getrocknet werden
kann, da eine Vielzahl von endlosen verschlungenen Strängen entsteht. Die von den
einzelnen Strängen gebildete durchlässige Schicht besitzt die größtmögliche Kontaktfläche
für die die Schicht durchströmenden Trocknungsgase und
gewährleistet
so eine schelle Trocknung des feuchten Stoffes.
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Das Verfahren wird im einzelnen an Hand der Fig. 3 beschrieben. Die
thixotrope Masse Io wird in den Schacht II eingegeben und durch die Austrittsdüsen
I2 am Boden des Schachtes II ausgeformt Die in Einzeisträngen ausgeformte Masse
I3 wird auf dem Förderband 14 abgelegt, das die Trockenkammer 15 durchläuft. Die
auf dem Förderband 14 aufgeschichteten Einzelstränge bilden eine durchlässige Schicht
I6 loser Struktur, die durch die durchtretenden Trocknungsgase I7 beim Durchlaufen
der Schicht durch die Trockenkammer 15 getrocknet wird.
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Um bei den Strängen der Schicht 16 eine in sich verwundene Form zw
erhalten, ist erfindungsgemäß die Ausstoßgeschwindiglçeit der thixotropen Masse
aus dem Schacht II etwas größer als die Geschwindigkeit des Förderbandes. Auf diese
Weise wird die in Einzel strängen ausgeformte Masse unter Bildung von Verwindungen
auf dem Förderband abgelegt.
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Der mit Durchtrittsdüsen versehene Boden I2 des Schachtes II ist
parallel zu; der Oberfläche des Förderbandes angeordnet, um so eine gleichmäßige
Ablage der einzelnen endlosen Stränge und damit eine gleichmäßige Schicht loser
Struktur zu erhalten.
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Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die auf dem Förderband 14 angeordnete
Schicht I6. Die in übereinanderliegenden Reihen augeordneten Einze1-stränge der
Schicht I6 sind gegeneinander versetzt, wodurch die Erreichung der größtmöglichen
Kontaktfläche für den Durchtritt der Trocknungsgase gewährleistet wird.
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Es ist wünschenswert, daß alle ausgeformte Stränge der Schicht die
gleiche Stärke besitzen, um eine möglichst große Oberfläche zu erhalten.
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Zu diesem Zweck kann z. B. die in Fig. 5 gezeigte Bodenplatte I2 Verwendung
finden. Die Platte I2 besitzt reihenförmig angeordnete Durchtrittsdüsen, wobei die
Durchmesser der Austrittsdüsen, von einer Seite ausgehend, sich von Reihe zu Reihe
vergrößern. Die Bodenplatte 12 wird derart in den Schacht II eingesetzt, daß die
Reihe I2a mit dem geringsten Durchmesser, in der Förderrichtung gesehen, vornd.h.
vor den öffnungen I2s, mit dem größten Durchmesser liegt, d. h. die Löcher I2a befinden
sich näher a;m Förelerbandabgabe ende als die Löcher I2b, wie aus Fig. 6 ersichtlich
ist. Auf diese Weise ist die Entfernung von den Austriftsdüsen geringsten Durchmessers
12a zu der zu bildenden Schicht kleiner als von den Durchtrittsdüsen I2&. Diese
Bodenplatte gemäß Fig. 5 wird in Fig. 6 in Funktion gezeigt, wo die Austrittsdüsen
I2«, in Richtung des Förderbandes I4 gesehen, vor den Durchtrittsdüsen I2b angeordnet
sind.
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Die Fig. 6 stellt eine vergrößerte Teildarstellung der Fig. 3 dar.
Beim Betrieb der Formvorrichtung wird die auszuformende thixotrope Masse 10 durch
die Düsen I2 am Boden des Schachtes 11 ausgeformt, und es entstehen fortlaufende
Stränge I3.
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Die durch die Düsen I2b hindurchtretenden Stränge fallen auf das Förderband
14 und bilden hier die unterste Reihe der Schicht 16. Die durch die Düsen IZe hindurchtretenden
Stränge bilden die oberste Reihe der durchlässigen Schicht I6.
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Wenn sich die von den Düsen I2 herabhängende Masse auf das Förderband
14 ablegt, werden die einzelnen Stränge dünner, je weiter die Düsen von der Ablagestelle
entfernt sind. Um eine gleichmäßige Stärke sämtlicher Stränge der Schicht I6 zu
erhalten, ist es- daher erforderlich, entsprechend den verschiedenen Höhenabständen,
in denen die Stränge abgelegt werden, Austrittsdüsen verschiedener Durchmesser zu
verwenden. Durch die Größe der Durchmesser werden somit die verschiedenen Höhenunterschiede
ausgeglichen, so daß eine vollkommen gleichmäßige Schicht 16 entsteht. Wie in Fig.
8,6 gezeigt ist, besitzen die Düsen I2b den größten Durchmesser, da der von ihnen
ausgeformte Strang den längsten Weg bis zum Förderband 14 zurückzulegen hat, wo
er die untere Reihe der Schicht I6 bildet. Die Durchtrittsdüsen 12a dagegen besitzen
den kleinsten Durchmesser, da die aus ihnen austretenden Stränge die oberste Reihe
der Schicht I6 bilden und somit den kürzesten Weg zurückzulegen haben. Diese Bemessung
der Durchmesser der Düsen der Bodenplatte gleicht die Unterschiede im Durchmesser
der ausgeformten Stränge aus, die durch die Zugspannung der durchhängenden Stränge
entstehen. Auf diese Weise wird in der durchlässigen Schicht ein gleichmäßiger Durchmesser
bei sämtlichen Strängen erreicht, obwohl das ausgeformte Material£bei verschietden
lang durchhängenden Strängen auszieht.
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Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind die Durchtrittsdüsen in Reihen-angeordnet,
wobei die Düsen jeder Reihe gegenüber den benachbarten Reihen versetzt sind. Durch
diese versetzte Anordnung der Düsen wird erreicht, daß in der Schicht I6 auf dem
Förderband 14 die Stränge jeder Reihe gegenüber den Strängen der benachbarten Reihe
versetzt liegen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Bodenplatte I2 ist in Fig.
7 dargestellt Hier ist die Platte im Schnitt gezeigt und läßt eine Düsenform erkennen,
die sich bei der Ausformung thixotroper Massen als besonders wirksam erwiesen hat.
Die SeitenwandFungen dieser Austrittsdüsen verengen sich in ihrem oberen Teil 32
in einer konkaven Kurve 3I und erweitern sich dann nach der Austrittsseite zu in
ihrem unteren Teil 33 in Form des Konus 3I.
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In der vorbeschriebenen Erfindung wird eine Formvorrichtung offenbart,
die in ihrem Aufbau einfach und in ihrer Arbeitsweise ökonomisch ist.
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Die erzeugte durchlässige Schicht loser Struktur mit ihrer großen
Kontaktoberfläche wurde vorstehend im einzelnen beschrieben.
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Die nach der Erfindung hergestellte Schicht thixotroper Masse kann
leichter und wirksamer getrocknet werden als die mit den bekannten Vorrichtungen
erzeugten Ausformungen. Bei der Trocknung gemäß der Erfindung zeigt sich, daß die
erfindungsgemäße
Schicht sich trotz größeren Materialausstoßes bequem abtrocknen läßt; da das -ausgeformte
Material endlose Stränge bildet und nicht, wie bei den bekannten Formvorrichtungen,
kurze kompakte Stücke. Die einzelnen Stränge bilden. zufolge ihrer Verwindung mehrere
versetzt übereinanderliegende Reihen gleicher Stärke, die sich zu einer durchlässigen
Schicht mit größtmöglicher Oberfläche vereinigen.