EP0550449B1 - Vorrichtung zur erzeugung von granalien oder pastillen aus fliessfähigem material - Google Patents

Vorrichtung zur erzeugung von granalien oder pastillen aus fliessfähigem material Download PDF

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EP0550449B1
EP0550449B1 EP91914061A EP91914061A EP0550449B1 EP 0550449 B1 EP0550449 B1 EP 0550449B1 EP 91914061 A EP91914061 A EP 91914061A EP 91914061 A EP91914061 A EP 91914061A EP 0550449 B1 EP0550449 B1 EP 0550449B1
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hollow roll
roller
annular ribs
profiled
cross
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Gebr Kaiser Maschinenfabrik
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/20—Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring
    • B30B11/201—Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring for extruding material
    • B30B11/202—Ring constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/20—Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring
    • B30B11/201—Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring for extruding material

Definitions

  • the invention relates to a device for producing granules or lozenges from flowable material with a circumferential, provided with press recesses in the form of circumferential grooves on the inside of the hollow roller (12) and radially outwardly adjoining squeeze holes and with a drain on the inside Press roll which engages with press tools in the form of profiled ring ribs in the press recesses and presses the material supplied to the press nip through the press-out holes, the pressed-out material being deposited in the form of granules or lozenges on a cooling surface underneath.
  • a device of this type is known from CH-A-444 460, which is used for processing powdered or pasty material.
  • this device is not suitable for processing thin-flowing materials, since a uniform drive of the hollow roller and the press roller can only be ensured if sufficient frictional contact between the ring ribs and the profile grooves can be maintained. This is not the case, for example, with waxy materials.
  • the pressing tools are designed as an axially extending external toothing
  • the press recesses are formed by a likewise axially extending internal toothing of the hollow roller, into which the external toothing of the pressing roller engages, so that a pressing tool in the form of a tooth interacts with a pressing recess and a pressing hole.
  • the present invention has for its object to design a device of the type mentioned with regard to the interaction of the hollow roller and press roller so that a further variety of materials, in particular low to medium viscosity substances, can also be reliably pastilled into small to medium-sized pastilles.
  • FR-PS 1 459 319 it is known for processing powdery masses into granules to provide at least two rollers with interlocking circumferential profile grooves and ring ribs, the interacting rollers with their axes being arranged in a common horizontal plane and the press nip extends between these rollers in the vertical direction.
  • the powdery material is partially brought to a plastic consistency by moistening before it passes through the rollers.
  • the use of such a device for processing flowable material is not possible, since in this case the material would flow through the press nips formed between the two rollers and no individual granules could be produced, but rather the material in the form of strands on a possibly provided Cooling belt would be put down.
  • the device according to the invention has a hollow roller 10, which has internally circumferential, axially spaced profile grooves 12 as press recesses. At the bottom of the profile grooves 12 open out through holes 14 through the shell of the roller, through which the melt is expressed.
  • a press roll 16 runs, which is provided with circumferential ring ribs 18 as a pressing tool, and these ring ribs 18, which are adapted to the profile grooves 12 in cross section, engage in the profile grooves and press the material through the press-out holes 14.
  • the press roll 16 is suspended via a link 20 from a product feed pipe 22 which concentrically penetrates the hollow roll.
  • the material exits through slots 24 of the heated product feed pipe 22 and from there reaches the press nip between the hollow roll and the press roll.
  • a spur gear 28 is placed on its shaft 26, which meshes with an internal ring gear 29 of the hollow roller.
  • the press roller 16 is height adjustable via an eccentric arrangement in order to be able to change the depth of engagement between the ring ribs and profile grooves.
  • a part of the circumference of the hollow roller is surrounded by a heating jacket 30, which is designed at the same time as a suction shaft 32 for the developing gases.
  • This arrangement can be designed according to DE-OS 40 13 405.
  • a container product guide 34 is arranged over an angular section of the hollow roller which is free of heating jacket 30, and this has the task of wiping off the excess product and finally feeding it back in via holes in the hollow roller.
  • the resulting gap 36 is of great importance for the formation, and this is determined depending on the viscosity of the products to be processed.
  • the granules or pastilles 38 which are expressed through the squeezing holes 14 and thus produced, are moved on a moving and arranged under the hollow roller.
  • cooled surface 40 stored which can be designed as a cooling belt or as a cooling roller.
  • the annular rib 181 has the cross section of an isosceles triangle.
  • the ring rib 182 has the shape of an equilateral trapezoid.
  • the annular rib 183 has converging side surfaces which are bridged by an arc.
  • the cross section of the ring rib 184 has the shape of an equilateral triangle, the base being offset inwards, so that cylindrical ring surfaces are formed on the roller between adjacent ribs 184.
  • Such cylindrical ring surfaces between adjacent ribs are also formed in the ring ribs 185, the profile of which is rectangular.
  • the cross section of the profile grooves 12 corresponds in each case to the cross section of the annular ribs which cooperate with it. In certain circumstances, however, it can also prove expedient to have differently profiled profile grooves and annular ribs interact.
  • the device according to the invention is particularly suitable for processing low to medium-viscosity substances, small to medium-sized lozenges being produced.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung von Granalien oder Pastillen aus fließfähigem Material mit einer umlaufenden, mit Preßausnehmungen in Form von auf der Innenseite der Hohlwalze umlaufenden Profilnuten (12) und radial nach außen anschließenden Auspreßlöchern versehenen Hohlwalze und mit einer an deren Innenseite ablaufenden Preßwalze, die mit Preßwerkzeugen in Form von profilierten Ringrippen in die Preßausnehmungen eingreift und das dem Preßspalt zugeführte Material durch die Auspreßlöcher auspreßt, wobei das ausgepreßte Material in Form von Granalien oder Pastillen auf einer darunter befindlichen Kühlfläche abgelegt wird.
  • Aus der CH-A-444 460 ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt, die zur Verarbeitung von pulver- oder pastenförmigem Material dient. Diese Vorrichtung ist jedoch nicht zur Verarbeitung von dünnfließenden Materialien geeignet, da hierbei ein gleichförmiger Antrieb von Hohlwalze und Preßwalze nur dann sichergestellt werden kann, wenn eine ausreichende Reibberührung zwischen den Ringrippen und den Profilnuten aufrechterhalten werden kann. Dies ist beispielsweise bei wachsartigen Materialien nicht gegeben.
  • Aus diesem Grund wurden zur Verarbeitung von dünnfließenden Materialien Vorrichtungen verwendet, wie sie aus der DE-C1-39 02 957 bekannt sind. Hierbei sind die Preßwerkzeuge als axial verlaufende Außenverzahnung ausgebildet, und die Preßausnehmungen werden von einer ebenfalls axial verlaufenden Innenverzahnung der Hohlwalze gebildet, in die die Außenverzahnung der Preßwalze eingreift, so daß jeweils ein Preßwerkzeug in Gestalt eines Zahnes mit einer Preßausnehmung und einem Auspreßloch zusammenwirkt. Hierbei kann kein Schlupf zwischen der Preßwalze und der Hohlwalze auftreten, so daß sich Vorrichtungen dieser Art für die meisten Materialien als zweckmäßig und zuverlässig erwiesen haben.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art hinsichtlich des Zusammenwirkens von Hohlwalze und Preßwalze so auszubilden, daß eine weitere Vielfalt von Materialien, insbesondere niedrig- bis mittelviskose Stoffe zuverlässig auch zu kleinen bis mittelgroßen Pastillen pastilliert werden können.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf der Welle der Preßwalze ein Stirnrad angeordnet ist, welches mit einem Innenzahnkranz der Hohlwalze kämmt bzw. auf diesem abläuft.
  • Durch den Antrieb der Preßwalze über ein Getriebe ausgehend von der Hohlwalze kann ein gleichförmiger Antrieb der Preßwalze erreicht werden, und weiterhin sind äußere Antriebseinrichtungen für die Preßwalze nicht erforderlich, so daß die Stirnseiten der Hohlwalze verschlossen werden können, um den Zutritt von Luft an empfindliche Materialien zu verhindern.
  • Es hat sich gezeigt, daß durch den gegenseitigen Eingriff von Rippen und Nuten eine günstige Bearbeitung aller in Frage kommenden Stoffe möglich ist, wobei eine Anpassung auf die jeweiligen Stoffe durch spezielle Gestaltung des Querschnitts von Rippen und Nuten gewährleistet werden kann. Die Ausbildung der Rippen und Nuten ergibt gegenüber den Innen- und Außenverzahnungen der bekannten Vorrichtung eine wesentliche Vereinfachung der Herstellung.
  • Es hat sich gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung eine günstige Verteilung und ein günstiges Austragen ergibt, wobei ein Materialfluß innerhalb jeder Nut erfolgen kann, weil die Preßwerkzeuge nicht mehr nur jeweils einem Preßloch zugeordnet sind. Abhängig von der zu verarbeitenden Materialart kann es zweckmäßig sein, den Winkelabstand der Löcher und/oder ihren Durchmesser individuell einzustellen.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Beispielsweise aus der FR-PS 1 459 319 ist es zwar zur Verarbeitung pulverförmiger Massen zu Granalien bekannt, mindestens zwei Walzen mit ineinandergreifenden umlaufenden Profilnuten und Ringrippen zu versehen, wobei die zusammenwirkenden Walzen mit ihren Achsen in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet sind und sich der Preßspalt zwischen diesen Walzen in Vertikalrichtung erstreckt. Das pulverförmige Material wird teilweise vor dem Durchlaufen der Walzen durch Befeuchten auf eine plastische Konsistenz gebracht. Die Verwendung einer derartigen Vorrichtung zur Verarbeitung von fließfähigem Material ist jedoch nicht möglich, da hierbei das Material durch die zwischen den beiden Walzen gebildeten Preßspalte hinduchfließen würde und keine einzelnen Granalien erzeugt werden könnten, sondern das Material allenfalls in Form von Strängen auf einem ggf. vorgesehenen Kühlband abgelegt würde.
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
    • Fig. 2 einen Teillängsschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1;
    • Fig. 3 schematische Darstellungen verschiedener Profillierungen der Preßwalze.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Hohlwalze 10 auf, die innen umlaufende, in axialem Abstand zueinander angeordnete Profilnuten 12 als Preßausnehmungen aufweist. Am Boden der Profilnuten 12 münden den Mantel der Walze durchsetzende Auspreßlöcher 14, durch die die Schmelze ausgedrückt wird.
  • Im Inneren der Hohlwalze läuft eine Preßwalze 16 ab, die mit umlaufenden Ringrippen 18 als Preßwerkzeug versehen ist, und diese im Querschnitt den Profilnuten 12 angepaßten Ringrippen 18 greifen in die Profilnuten ein und pressen das Material durch die Auspreßlöcher 14 aus.
  • Die Preßwalze 16 ist über Lenker 20 an einem die Hohlwalze konzentrisch durchsetzenden Produkt-Zulaufrohr 22 aufgehängt. Durch Schlitze 24 des beheizten Produktzulaufrohres 22 tritt das Material aus und gelangt von dort in den Preßspalt zwischen Hohlwalze und Preßwalze.
  • Zur Mitnahme der Preßwalze 16 ist auf deren Welle 26 ein Stirnrad 28 aufgesetzt, das mit einem Innenzahnkranz 29 der Hohlwalze kämmt. Die Preßwalze 16 ist über eine exzentrische Anordnung höhenverstellbar, um die Eingriffstiefe zwischen Ringrippen und Profilnuten verändern zu können.
  • Ein Teil des Umfangs der Hohlwalze ist mit einem Heizmantel 30 umgeben, der gleichzeitig als Absaugschacht 32 für die sich entwickelnden Gase ausgebildet ist. Diese Anordnung kann gemäß der DE-OS 40 13 405 ausgebildet sein.
  • Ein Behälter-Produkteinweiser 34 ist über einem von Heizmantel 30 freien Winkelabschnitt der Hohlwalze angeordnet, und dieser hat die Aufgabe, das überschüssige Produkt abzustreifen und schließlich wieder über Bohrungen der Hohlwalze zuzuführen. Für die Ausbildung ist der sich ergebende Spalt 36 von großer Bedeutung, und dieser wird je nach Viskosetät der zu verarbeitenden Produkte ermittelt.
  • Die durch die Auspreßlöcher 14 ausgedrückten und so erzeugten Granalien oder Pastillen 38 werden auf einer unterhalb der Hohlwalze angeordneten bewegten u. gekühlten Fläche 40 abgelegt, die als Kühlband oder als Kühlwalze ausgebildet sein kann.
  • In Fig. 3 sind einige denkbare Profilformen der Ringrippen der Preßwalze angegeben. Die Ringrippe 181 hat den Querschnitt eines gleichschenkligen Dreiecks. Die Ringrippe 182 hat die Form eines gleichseitigen Trapezes.
  • Die Ringrippe 183 besitzt konvergierende Seitenflächen, die durch einen Bogen überbrückt sind.
  • Der Querschnitt der Ringrippe 184 hat die Form eines gleichseitigen Dreiecks, wobei die Basis nach innen versetzt ist, so daß zwischen benachbarten Rippen 184 auf der Walze umlaufende zylindrische Ringflächen gebildet werden. Derartige zylindrische Ringflächen zwischen benachbarten Rippen werden auch bei den Ringrippen 185 gebildet, deren Profil rechteckig ist.
  • Der Querschnitt der Profilnuten 12 entspricht jeweils dem Querschnitt der hiermit zusammenwirkenden Ringrippen. Es kann sich jedoch unter gewissen Umständen auch als zweckmäßig erweisen, unterschiedlich profillierte Profilnuten und Ringrippen zusammenwirken zu lassen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Verarbeitung Niedrig- bis Mittelviskose-Stoffe, wobei kleine bis mittelgroße Pastillen hergestellt werden.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zur Erzeugung von Granalien oder Pastillen aus fließfähigem Material mit einer umlaufenden, mit Preßausnehmungen (12) in Form von auf der Innenseite der Hohlwalze (10) umlaufenden Profilnuten (12) und radial nach außen anschließenden Auspreßlöchern (14) versehenen Hohlwalze (10) und mit einer an deren Innenseite ablaufenden Preßwalze (16), die mit Preßwerkzeugen (18) in Form von profilierten Ringrippen (18) in die Preßausnehmungen (12) eingreift und das dem Preßspalt zugeführte Material durch die Auspreßlöcher (14) auspreßt, wobei das ausgepreßte Material in Form von Granalien oder Pastillen auf einer darunter befindlichen Kühlfläche (40) abgelegt wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (26) der Preßwalze (16) ein Stirnrad (28) angeordnet ist, welches mit einem Innenzahnkranz (29) der Hohlwalze (10) kämmt bzw. auf diesem abläuft.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand zwischen Hohlwalze (10) und Preßwalze (16) zwecks Veränderung des Preßspaltes einstellbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Preßwalze (16) über Lenker (20) an einem die Hohlwalze konzentrisch durchsetzenden Produkt-Zulaufrohr (22) aufgehängt ist, das mit Schlitzen (24) versehen ist, durch die das Material dem Preßspalt zwischen Hohlwalze (10) und Preßwalze (16) zugeführt wird.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Begrenzungen der Querschnitte von Profilnuten (12) und Ringrippen (18) radial nach außen konvergieren.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Ringrippen (181) (bzw. der Profilnuten) die Form eines gleichsschenkligen Dreiecks hat.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Ringrippen (182) (bzw. der Profilnuten) die Form eines gleichsschenkligen Trapezes hat.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze der Querschnittsform der Ringrippe (183) (bzw. der Profilnut) abgerundet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ringrippen (184; 185) auf der Preßwalze (bzw. der Innenseite der Hohlwalze) zylindrische Ringabschnitte bestehen.
  9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 4 und 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ringrippe (184) (bzw. die Profilnut) in Form eines gleichseitigen Dreiecks ausgebildet sind.
  10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ringrippen (185) (und die entsprechenden Profilnuten) im Querschnitt rechteckig ausgebildet sind.
  11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Profil von Ringrippen (18) und Profilnuten (12) unterschiedlich ist.
EP91914061A 1990-08-14 1991-07-29 Vorrichtung zur erzeugung von granalien oder pastillen aus fliessfähigem material Expired - Lifetime EP0550449B1 (de)

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ATE112520T1 (de) 1994-10-15
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