EP1337340B1 - Verfahren und vorrichtung zum zerkleinern von partikeln - Google Patents

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EP1337340B1
EP1337340B1 EP01978332A EP01978332A EP1337340B1 EP 1337340 B1 EP1337340 B1 EP 1337340B1 EP 01978332 A EP01978332 A EP 01978332A EP 01978332 A EP01978332 A EP 01978332A EP 1337340 B1 EP1337340 B1 EP 1337340B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
particles
tube
plug
chamber
impact plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01978332A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1337340A1 (de
Inventor
Gustav Hefle
Roland Schüssler
Hans-Peter Feuerpeil
Dieter Bläse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pulsar GmbH
Pulsar GmbH Micronizing Systems
Original Assignee
Pulsar GmbH
Pulsar GmbH Micronizing Systems
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE2000145172 external-priority patent/DE10045172B4/de
Application filed by Pulsar GmbH, Pulsar GmbH Micronizing Systems filed Critical Pulsar GmbH
Publication of EP1337340A1 publication Critical patent/EP1337340A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1337340B1 publication Critical patent/EP1337340B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/06—Jet mills
    • B02C19/066—Jet mills of the jet-anvil type

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for comminuting particles according to the preamble of claim 1 or 12.
  • Such a device is known from SU 457486 known.
  • This device comprises a vertically extending tube in a cylindrical chamber.
  • the tube extends in the direction of the longitudinal axis of the chamber, which is closed at the top with a baffle plate.
  • the tube has on its upper side an outlet opening, which lies opposite the baffle plate at a predetermined distance.
  • Below the baffle plate, the side wall of the chamber has openings.
  • the invention has for its object with a minimal design effort to allow a crushing of preferably hard particles, the particle sizes of the crushed particles are as accurately as possible predetermined.
  • the device according to the invention has at least one tube for collecting a predetermined amount of particles, the particles forming a plug in the tube. Furthermore, the device has at least one pressure pulse unit for generating pressure pulses, which is fired by acting on the plug with a pressure pulse through an outlet opening of the tube against a pipe downstream and breakthrough having baffle plate. Furthermore, the device has a collecting chamber adjoining the baffle plate, in which the particles crushed by the recoil on the baffle plate and passing through the apertures are collected.
  • the basic idea of the invention is thus to shoot these plugs against a baffle plate with openings for comminuting particles stored in the form of a plug in a tube.
  • the shear forces exerted on the particles by the impact lead to a comminution of the particles, whereby the particles of original particle sizes of 10 mm are typically obtained on particles of one or a few ⁇ m in size.
  • the particles with small particle sizes and therefore small weight are transported through the apertures and reach the collecting chamber.
  • the heavier particles do not penetrate the apertures and are preferably returned to the tube to form a new plug.
  • the particle sizes and particle size distributions of the comminuted particles collected in the collecting space can be specified.
  • the baffle plate is installed interchangeable.
  • the particle size distribution of the comminuted particles collected in the collecting chamber can be varied by a change of different baffles with different breakthroughs.
  • the volume of the collecting chamber is adjustable, so that also by the grain size distribution of the collected in the collecting chamber crushed particles can be varied.
  • a significant advantage of the device according to the invention is that the sizes of the apertures in the baffle plate are dimensioned so that it exerts a sifter function. This means that the crushed particles transported through the openings remain in the collecting chamber and are not transported through the openings back to the tube.
  • the inventive design of the baffle plate and arranged behind this collecting chamber thus the crushed particles are collected with the desired grain sizes in the collecting chamber with a high efficiency and separated from heavier particles.
  • at least one removal opening is provided in the collecting chamber, via which the comminuted particles can be removed from the collecting chamber.
  • the device according to the invention has almost no moving parts, and that the only part subject to wear is formed by the baffle plate, which is easily replaceable. Therefore, the device has a compact, robust and easy to maintain construction, which causes only low investment and maintenance costs. In addition, the comminution of the particles can be carried out with a low energy requirement, so that the operating costs of the device according to the invention are correspondingly low. Since the device has almost no moving parts and also preferably has a closed structure, this represents no danger to the operating personnel and is therefore harmless with regard to the provisions of occupational safety.
  • a significant advantage of the device according to the invention is the fact that without special requirements of the preferably made of steel baffle plate various materials, especially hard materials can be crushed efficiently and reliably.
  • the device according to the invention is particularly suitable for comminuting hard materials with Mohs hardnesses in the range from 7 to 10.
  • nitrides such as TiN, ZrN, HfN, TaN and BN 3 can be comminuted with the device according to the invention.
  • carbides such as TiC, ZrC, HfC, TaC, WC, W 2 C and Ta 0-8 Hf 0-2 C can be comminuted.
  • oxides such as Al 2 O 3 as well as borides and silicides can be comminuted.
  • the crushing of hard metals such as WC-Co of particle sizes of about 5 mm to particle sizes smaller than 10 microns is possible, with such particles could previously be crushed only in wet grinding processes.
  • the device according to the invention in the field of powder metallurgy can be used, for example in the glazing of radioactive waste, the nitrite production in a nitrogen atmosphere or the activation of solid-state reactions, in particular silicon carbide can be obtained directly from the elements by means of the inventive method.
  • comminute substances such as, for example, polymers, polyamides and rubber, which are embrittled before the comminution on the baffle plate.
  • Embrittlement can be achieved by using cryogenic gases in the pressure pulse unit, which are cooled to extremely low temperatures.
  • the device, in particular its crushing chamber be covered with a cooling jacket.
  • dry ice granules that is to say frozen CO 2
  • the device according to the invention is fed to the embrittlement of the soft particles to be comminuted, so that they can be comminuted by the device according to the invention without further additional measures.
  • at least one opening in the device is provided for this purpose, via which the dry ice granules are introduced into the interior in which the particles are collected.
  • dry ice granules Another important advantage of using dry ice granules is that by means of which not only embrittlement of the particles to be comminuted, but also the comminution process of the particles is supported. This is due to the fact that dry ice granules are formed in the form of sharp-edged small crystals, which has an abrasive effect and in particular cuts and thus comminutes other particles when shooting a plug against the baffle plate.
  • the dosage of the dry ice granules can be suitably selected. This makes it possible to easily adapt the amount of cooling required for embrittlement of the particles.
  • dry ice granules for embrittlement of the particles
  • the dry ice granules are largely inert and does not react with the particles to be embrittled.
  • the dry ice granules escapes after heating almost without residue as gaseous CO 2 and leaves no residue in the particles.
  • the collected particles are loosened by the evaporation of the dry ice granules, whereby their flowability is increased.
  • the dry ice granules improve the rheological properties of the particles, that is their flowability, whereby the processes are promoted in the device.
  • soft particles such as rubber, polymers and polyamides can be crushed.
  • polycaprolactam can be comminuted as the polyamide.
  • the comminution of polyvinyl chloride is possible.
  • the device 1 shows a first embodiment of the device 1 according to the invention for comminuting particles 2.
  • the device 1 has a hollow cylindrical crushing chamber 3 and a likewise hollow cylindrical collecting chamber 4.
  • the crushing chamber 3 and the collecting chamber 4 have the same diameter and are coaxial along a vertical axis of symmetry arranged. In this case, the collecting chamber 4 connects with its open bottom to the likewise open top of the crushing chamber 3.
  • the crushing chamber 3 and the collecting chamber 4 have at their facing open ends in each case an annular flange 5, 5 'on the annular flanges 5, 5' is a circular disk-shaped, preferably made of steel baffle plate 6 is mounted.
  • the baffle plate 6 has a predetermined number of openings 7. In the present embodiment, the openings 7 are formed as round holes.
  • the baffle plate 6 can be mounted on the annular flanges 5, 5 'in a simple manner on the device 1.
  • the baffle plate 6 can be replaced without much installation effort and replaced by other baffles 6, which may have different arrangements of openings 7.
  • the openings 7 can not only have the form of round holes but also be designed as angular holes. A design of the openings 7 in the form of annular gaps or the like is possible.
  • two tubes 8, 8 ' extend parallel to the longitudinal axis of the crushing chamber 3.
  • only one tube 8, or 8' can be provided.
  • a larger number of tubes 8, 8 ' may be provided.
  • the tubes 8, 8 'extend close to each other lying in the center of the crushing chamber 3 and open at the bottom of 9.
  • the outlet openings of the tubes 8, 8 'at their upper ends are opposite the baffle plate 6 at a predetermined distance.
  • an opening 10 is provided in the side wall of the crushing chamber 3. About this opening 10, the interior of the crushing chamber 3 is filled to a certain level with the particles to be crushed 2.
  • a further opening 10a is provided, via which dry ice granules can be introduced.
  • the dry ice granules are then introduced via the opening 10a when using the device 1 soft particles 2 such as rubber or polymers to be crushed.
  • both components are mixed efficiently.
  • the mixing is further promoted by the flow of particles in the interior of the device 1 during the comminution process.
  • the particles 2 to be comminuted are embrittled, so that they can subsequently be comminuted.
  • the dry ice granules are introduced into the opening 10a via a metering unit, not shown, so that the amount of dry ice granules required for embrittlement of the particles 2 can be precisely adjusted.
  • the particles and the dry ice granules can also be introduced via a common opening 10 into the crushing chamber 3. Since the released during evaporation of the dry ice granules CO 2 for the operating personnel represents a security risk in the form of Erstickungsgefahr, said device and its inlets and outlets are gas-tight. Furthermore, in particular at locations of the device 1 to which a gas outlet can not be completely excluded, gas detectors, not shown, which emit alarm signals at oversized CO 2 concentrations.
  • a pressure pulse unit 13, 13' with a valve 14, 14 'connects At the lower ends of the tubes 8, 8 'in each case a pressure pulse unit 13, 13' with a valve 14, 14 'connects.
  • the plug 12 can be acted upon at the lower end with a pressure pulse of predetermined height and duration.
  • To generate the pressure pulse is at the valve 14, 14 'gas at a predetermined gas pressure.
  • the gas is preferably formed by air. Alternatively, an inert gas, a cryogen gas or hot gas may be used.
  • the gas flows explosively into the overlying tube 8, 8' and shoots the plug 12 through the tube 8, 8 'on the baffle plate 6.
  • the height of a pressure pulse is in the range between 5 bar and 10 bar. With such pressure pulses flying speeds of the plug 12 in the range between 70 m / s and 100 m / s are achieved.
  • valve 14 'of the pressure pulse unit 13' adjoining the right-hand tube 8 ' is closed so that the plug 12 lies in its rest position on the bottom 9 of the tube 8'.
  • the plug 12 in the left tube 8 is fired by opening the valve 14, the corresponding pressure pulse unit 13 upwards.
  • 1 shows a snapshot in which the plug 12 is located at the upper end of the tube 8 just before the outlet opening.
  • the duration of the pressure pulse is selected smaller than the transit time of the plug 12 in the respective tube 8, 8 '.
  • the plug 12 is on the route between the outlet opening of the tube 8 8 'and the Baffle plate 6 is no longer subjected to the pressure pulse. This avoids unwanted fanning of the particles 2 before the impact of the particles 2 on the baffle plate 6, so that the shape of the plug 12 until the impact of the particles 2 on the baffle plate 6 at least approximately maintained. Since the particles 2 thus strike the baffle plate 6 in a compact form, the recoil exerted by the baffle plate 6 propagates through all the particles 2 of the plug 12, so that an efficient and complete comminution of the particles 2 is achieved due to the shear forces acting on the particles becomes.
  • the dry ice granules supports the crushing process due to its sharp-edged crystalline structure.
  • the dry ice granules have an abrasive behavior and cut with its sharp-edged structures particles 2 in its environment.
  • FIG. 1 schematically shows the particles 2 which have been reflected and comminuted on the baffle plate 6 and form a cloud of dust 15.
  • the pressure impulse prevails at the front of the baffle plate 6, an overpressure, so that the crushed particles 2 are transported through the openings 7 in the collecting chamber 4.
  • the particles 2 are transported to a predetermined grain size through the apertures 7 and collected in the underlying collection chamber 4, while larger particles 2 fall back due to their higher weight in the interior of the crushing chamber 3 and again to form further plugs 12 the tubes 8, 8 'are supplied.
  • particles 2 having particle sizes of about 10 mm feed size are comminuted to target particle sizes of about 1 ⁇ m.
  • the grain sizes and particle size distributions of the collected in the collecting chamber 4 crushed particles 2 can be specified.
  • the number and sizes of the apertures 7 can be varied by replacing different baffles 6 in a simple manner.
  • the size of the collecting chamber 4 can also be varied.
  • height-adjustable Wellkompensatoren, stuffing boxes, sliding sleeves or the like may be provided, which are not shown in the drawings.
  • the particle size distribution of the comminuted particles collected in the collecting chamber 4 is the sharper the larger the volume of the collecting chamber 4 is.
  • a removal opening 16 is provided on the side wall of the collecting chamber 4. About this removal opening 16, the crushed particles 2 can be removed at predetermined times.
  • the pressure pulse units 13, 13 'are preferably controlled alternately, so that alternately a plug 12 is fired from the left or right tube 8 or 8' against the baffle plate 6.
  • the cycles within which the tubes 8, 8 'are filled with the individual plugs 12 are in the seconds or even in the millisecond range, so that the clock rate of the pressure pulses can be selected to be correspondingly high. In this way, the individual plugs 12 are fired rapidly one after the other against the baffle plate 6, so that a quasi-continuous comminution process and a correspondingly high throughput is achieved with the device 1 according to the invention.
  • the corresponding tube 8, 8' is again filled with particles 2 via the respective feed tube 11, 11 'to form a new plug 12.
  • the advantage here is that the particles 2 are jarred in the crushing chamber 3 and thus reinforced the feed tube 11, 11 'are supplied by the resulting shock when firing a plug 12, whereby the reloading of the tube 8, 8' is supported with a plug 12 ,
  • This charging function is further reinforced by the prevailing upon impact of the plug 12 on the baffle plate 6 in the upper region of the crushing chamber 3 pressure.
  • hard materials with Mohs degrees of hardness preferably in the range between 7 and 10 can be efficiently comminuted.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the device 1 according to the invention.
  • the device 1 shown there corresponds almost completely to the exemplary embodiment according to FIG. 1 in its construction.
  • the device 1 according to FIG. 2 has two openings 10, 10 'on the side wall of the comminution chamber 3, at which the filler neck 17, 17' open out to fill the interior of the comminution chamber 3 with the particles 2.
  • the longitudinal axes of the feed tubes 8, 8 ' may extend in a horizontal, oriented perpendicular to the longitudinal axis of the device 1 level or as shown in Figure 2 in an inclination angle, which is preferably a maximum of 20 °, inclined to this plane.
  • the collecting chamber 4 has two oppositely arranged removal openings 16, 16 ', wherein a nozzle 19, 19' opens out at respectively one removal opening 16 or 16 '.
  • the crushing chamber 3 has an upper part 20 whose cross section is slightly smaller than the cross section of the lower part 21 of the crushing chamber 3.
  • the upper and lower parts 20, 21 can also be made in two parts.
  • the baffle plate 6 is releasably secured again, so that it can be replaced if necessary.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Partikeln gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 12.
  • Eine derartige Vorrichtung ist aus der SU 457486 bekannt. Diese Vorrichtung weist ein vertikal verlaufendes Rohr in einer zylindrischen Kammer auf Das Rohr verläuft in Richtung der Längsachse der Kammer, die an der Oberseite mit einer Prallplatte abgeschlossen ist. Das Rohr weist an seiner Oberseite eine Austrittsöffnung auf, die in vorgegebenem Abstand der Prallplatte gegenüberliegt. Unterhalb der Prallplatte weist die Seitenwand der Kammer Öffnungen auf.
  • In dem Rohr werden zu zerkleinernde Partikel gesammelt, die einen Pfropfen mit vorbestimmter Füllhöhe im Rohr bilden. Mittels einer Druckimpulseinheit wird der Pfropfen explosionsartig beschleunigt und aus dem Rohr gegen die Prallplatte geschossen. Bei Aufprall der Partikel auf die Prallplatte entstehen sehr hohe Scherkräfte, welche zu einer Zerkleinerung der Partikel führen. Durch den in der Druckimpulseinheit generierten Überdruck werden fein zerkleinerte Partikel vermehrt an die Randbereiche der Kammer transportiert und über die Öffnungen in den Seitenwänden aus der Kammer geführt. Gröbere Partikel fallen dagegen in die Kammer zurück und werden von neuem dem Rohr zugeführt.
  • Zwar können mit dieser Vorrichtung auch sehr harte Partikel effizient zerkleinert werden, wobei die Vorrichtung nahezu keine bewegten Teile und damit einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aufweist.
  • Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die Korngrößen und Korngrößenverteilungen der zerkleinerten Partikel nur unzureichend vorgebbar und einstellbar sind.
  • Insbesondere ist nachteilig, dass bei Beschuss der Prallplatte mit den Pfropfen nur eine unerwünscht unvollständige und nicht reproduzierbare Trennung von feinen und groben Partikeln erfolgt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde mit möglichst geringem konstruktivem Aufwand ein Zerkleinern von vorzugsweise harten Partikeln zu ermöglichen, wobei die Korngrößen der zerkleinerten Partikel möglichst genau vorgebbar sind.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der Ansprüche 1 und 12 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist wenigstens ein Rohr zum Sammeln einer vorgegebenen Menge von Partikeln auf, wobei die Partikel in dem Rohr einen Pfropfen bilden. Weiterhin weist die Vorrichtung wenigstens eine Druckimpulseinheit zur Erzeugung von Druckimpulsen auf, wobei durch Beaufschlagung des Pfropfens mit einem Druckimpuls dieser über eine Austrittsöffnung des Rohres gegen eine dem Rohr nachgeordnete und Durchbrüche aufweisende Prallplatte geschossen wird. Des Weiteren weist die Vorrichtung eine an die Prallplatte anschließende Auffangkammer auf, in welcher die durch den Rückstoß an der Prallplatte zerkleinerten und die Durchbrüche durchsetzenden Partikel gesammelt werden.
  • Der Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, zur Zerkleinerung von in Form eines Pfropfens in einem Rohr gelagerten Partikeln diesen Pfropfen gegen eine Prallplatte mit Durchbrüchen zu schießen.
  • Die durch den Aufprall auf die Partikel ausgeübten Scherkräfte führen zu einer Zerkleinerung der Partikel, wobei typischerweise die Partikel von ursprünglichen Partikelgrößen von 10 mm auf Partikel mit Größen von einem oder wenigen µm erhalten werden.
  • Durch den mit der Druckimpulseinheit erzeugten Überdruck an der Vorderseite der Prallplatte werden die Partikel mit kleinen Korngrößen und daher kleinem Gewicht durch die Durchbrüche transportiert und gelangen in die Auffangkammer. Demgegenüber durchdringen die schwereren Partikel die Durchbrüche nicht und werden vorzugsweise wieder dem Rohr zur Bildung eines neuen Pfropfens zugeführt.
  • Durch eine geeignete Wahl des Durchmessers des Rohres, der Größe und Form der Durchbrüche der Prallplatte und/oder der Größe der Auffangkammer können die Korngrößen und Korngrößenverteilungen der im Auffangraum gesammelten zerkleinerten Partikel vorgegeben werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Prallplatte auswechselbar installiert. Somit kann durch einen Wechsel von verschiedenen Prallplatten mit unterschiedlichen Durchbrüchen die Korngrößenverteilung der in der Auffangkammer gesammelten zerkleinerten Partikel variiert werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Volumen der Auffangkammer einstellbar, so dass auch dadurch die Korngrößenverteilung der in der Auffangkammer gesammelten zerkleinerten Partikel variiert werden kann.
  • Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass die Größen der Durchbrüche in der Prallplatte so bemessen sind, dass diese eine Sichterfunktion ausübt. Dies bedeutet, dass die durch die Durchbrüche transportierten zerkleinerten Partikel in der Auffangkammer verbleiben und nicht durch die Durchbrüche zurück zum Rohr transportiert werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Prallplatte und der hinter dieser angeordneten Auffangkammer werden somit die zerkleinerten Partikel mit den gewünschten Korngrößen in der Auffangkammer mit einem hohen Wirkungsgrad gesammelt und von schwereren Partikeln getrennt. Vorzugsweise ist in der Auffangkammer wenigstens eine Entnahmeöffnung vorgesehen, über welche die zerkleinerten Partikel aus der Auffangkammer entnommen werden können.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass diese nahezu keine bewegten Teile aufweist, und dass das einzige verschleißbehaftete Teil von der Prallplatte gebildet ist, die auf einfache Weise auswechselbar ist. Daher weist die Vorrichtung einen kompakten, robusten und wartungsfreundlichen Aufbau auf, der nur geringe Investitions- und Instandhaltungskosten verursacht. Zudem kann die Zerkleinerung der Partikel mit einem geringen Energiebedarf durchgeführt werden, so dass auch die Betriebskosten der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend niedrig sind. Da die Vorrichtung nahezu keine bewegten Teile aufweist und zudem vorzugsweise einen geschlossenen Aufbau aufweist, stellt diese keine Gefahr für das Bedienpersonal dar und ist somit hinsichtlich der Bestimmungen des Arbeitsschutzes unbedenklich.
  • Schließlich ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin zu sehen, dass ohne besondere Anforderungen an die vorzugsweise aus Stahl bestehende Prallplatte verschiedenartige Materialien, insbesondere auch harte Materialien effizient und zuverlässig zerkleinert werden können.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Zerkleinerung von harten Stoffen mit Mohs-Härtegraden im Bereich von 7 bis 10. Insbesondere können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Nitride wie zum Beispiel TiN, ZrN, HfN, TaN und BN3 zerkleinert werden. Ebenso können Carbide wie zum Beispiel TiC, ZrC, HfC, TaC, WC, W2C und Ta0-8 Hf0-2 C zerkleinert werden. Des Weiteren können Oxide wie Al2O3 sowie Boride und Silicide zerkleinert werden. Auch die Zerkleinerung von Hartmetallen wie zum Beispiel WC-Co von Korngrößen von etwa 5 mm auf Korngrößen kleiner als 10 µm ist möglich, wobei derartige Partikel bislang nur in Nassvermahlungsprozessen zerkleinert werden konnten.
  • Weiterhin ist die erfindungsgemäße Vorrichtung im Bereich der Pulvermetallurgie einsetzbar, beispielsweise bei der Verglasung radioaktiver Abfälle, der Nitrit-Herstellung in Stickstoff-Atmosphäre oder auch der Aktivierung von Festkörperreaktionen, wobei mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere Silizium-Carbid direkt aus den Elementen gewonnen werden kann.
  • Weiterhin können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch organische Stoffe wie zum Beispiel Nussschalen oder Knochen, die für die Herstellung von Gelatine benötigt werden, zerkleinert werden.
  • Besonders vorteilhaft können dabei auch unterschiedliche Partikel in dem Rohr gesammelt werden. Diese gegen die Prallplatte geschossenen Partikel werden dann nicht nur zerkleinert. Vielmehr findet auch eine homogene Durchmischung der unterschiedlichen, zerkleinerten Partikel statt.
  • Schließlich können auch Stoffe wie zum Beispiel Polymere, Polyamide und Gummi zerkleinert werden, die vor der Zerkleinerung an der Prallplatte versprödet werden. Die Versprödung kann durch Verwendung von Kryogengasen in der Druckimpulseinheit erfolgen, die auf extrem tiefe Temperaturen gekühlt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung, insbesondere deren Zerkleinerungskammer, mit einem Kühlmantel ummantelt sein.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird den zu zerkleinernden weichen Partikeln Trockeneisgranulat, das heißt gefrorenes CO2 zu deren Versprödung zugeführt, so dass diese ohne weitere Zusatzmaßnahmen mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zerkleinert werden können. Vorzugsweise ist hierzu wenigstens eine Öffnung in der Vorrichtung vorgesehen, über welche das Trockeneisgranulat in den Innenraum, in welchem die Partikel gesammelt werden, eingeführt wird.
  • Bereits bei Einleiten des Trockeneisgranulates und der zu zerkleinernden Partikel in die Vorrichtung findet eine effiziente Durchmischung beider Komponenten statt. Die Durchmischung wird zudem durch die Zerkleinerungsvorgänge in der Vorrichtung gefördert, da bei Abschießen eines Pfropfens gegen die Prallplatte größere Partikel von der Prallplatte zurück zu dem Bereich geführt werden, in welchem das Trockeneisgranulat und die zu zerkleinernden Partikel gesammelt werden.
  • Damit werden über das Trockeneisgranulat unmittelbar und lokal die zu zerkleinernden Partikel gekühlt und dabei versprödet. Eine Kühlung der gesamten Vorrichtung und des Mahlguts vor der Aufgabe ist hierfür nicht erforderlich. Dementsprechend gering sind der Energieaufwand sowie der Kosten- und Konstruktionsaufwand zur Versprödung der Partikel.
  • Ein Vorteil in der Verwendung von Trockeneisgranulat besteht darin, dass dieses im Vergleich zu flüssigem Stickstoff billiger herstellbar und einfacher handhabbar ist.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Verwendung von Trockeneisgranulat besteht darin, dass mittels dessen nicht nur eine Versprödung der zu zerkleinernden Partikel erfolgt, sondern auch der Zerkleinerungsvorgang der Partikel unterstützt wird. Dies beruht darauf, dass Trockeneisgranulat in Form von scharfkantigen kleinen Kristallen gebildet ist, welches abrasiv wirkt und insbesondere bei Schießen eines Pfropfens gegen die Prallplatte andere Partikel zerschneidet und so zerkleinert.
  • Je nach Materialeigenschaft der zu zerkleinernden Partikel kann die Dosierung der Trockeneisgranulatzufuhr geeignet gewählt werden. Damit ist eine einfache Anpassung der zur Versprödung der Partikel benötigten Kühlmenge möglich.
  • Ein weiterer Vorteil in der Verwendung von Trockeneisgranulat zur Versprödung der Partikel ist darin zu sehen, dass das Trockeneisgranulat weitgehend inert ist und nicht mit den zu versprödenden Partikeln reagiert. Zudem entweicht das Trockeneisgranulat nach Erwärmung nahezu rückstandslos als gasförmiges CO2 und hinterlässt so in den Partikeln keine Rückstände. Dabei ist weiter vorteilhaft, dass durch das Verdampfen des Trockeneisgranulates die gesammelten Partikel aufgelockert werden, wodurch deren Rieselfähigkeit erhöht wird. Generell verbessert das Trockeneisgranulat die rheologischen Eigenschaften der Partikel, das heißt deren Fließfähigkeit, wodurch die Prozesse in der Vorrichtung gefördert werden.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können weiche Partikel wie zum Beispiel Gummi, Polymere und Polyamide zerkleinert werden. Insbesondere kann als Polyamid Polycaprolactam zerkleinert werden. Auch die Zerkleinerung von Polyvinylchlorid ist möglich.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen
    • Figur 1:
    Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
    Figur 2:
    Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Zerkleinern von Partikeln 2. Die Vorrichtung 1 weist eine hohlzylindrische Zerkleinerungskammer 3 und eine ebenfalls hohlzylindrische Auffangkammer 4 auf Die Zerkleinerungskammer 3 und die Auffangkammer 4 weisen denselben Durchmesser auf und sind längs einer vertikal verlaufenden Symmetrieachse koaxial angeordnet. Dabei schließt die Auffangkammer 4 mit ihrer offenen Unterseite an die ebenfalls offene Oberseite der Zerkleinerungskammer 3 an.
  • Die Zerkleinerungskammer 3 und die Auffangkammer 4 weisen an ihren zugewandten offenen Enden jeweils einen Ringflansch 5, 5' auf Zwischen den Ringflanschen 5, 5' ist eine kreisscheibenförmige, vorzugsweise aus Stahl bestehende Prallplatte 6 gelagert. Die Prallplatte 6 weist eine vorgegebene Anzahl von Durchbrüchen 7 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Durchbrüche 7 als runde Bohrungen ausgebildet.
  • Die Prallplatte 6 kann an den Ringflanschen 5, 5' auf einfache Weise an der Vorrichtung 1 montiert werden. Insbesondere kann die Prallplatte 6 ohne großen Montageaufwand ausgewechselt und durch andere Prallplatten 6, die unterschiedliche Anordnungen von Durchbrüchen 7 aufweisen können, ersetzt werden. Die Durchbrüche 7 können dabei nicht nur die Form von runden Bohrungen aufweisen sondern auch als eckigen Bohrungen ausgebildet sein. Auch eine Ausbildung der Durchbrüche 7 in Form von Ringspalten oder dergleichen ist möglich.
  • Im Innern der Zerkleinerungskammer 3 verlaufen zwei Rohre 8, 8' parallel zur Längsachse der Zerkleinerungskammer 3. Prinzipiell kann auch nur ein Rohr 8, oder 8' vorgesehen sein. Desweiteren kann auch eine größere Anzahl von Rohren 8, 8' vorgesehen sein.
  • Die Rohre 8, 8' verlaufen dicht nebeneinander liegend im Zentrum der Zerkleinerungskammer 3 und münden an deren Boden 9 aus. Die Austrittsöffnungen der Rohre 8, 8' an deren oberen Enden stehen der Prallplatte 6 in vorgegebenem Abstand gegenüber.
  • In der Seitenwand der Zerkleinerungskammer 3 ist eine Öffnung 10 vorgesehen. Über diese Öffnung 10 wird der Innenraum der Zerkleinerungskammer 3 bis zu einer bestimmten Füllhöhe mit den zu zerkleinernden Partikeln 2 befüllt. In der Seitenwand der Zerkleinerungskammer 3 ist eine weitere Öffnung 10a vorgesehen, über welche Trockeneisgranulat einführbar ist. Das Trockeneisgranulat wird dann über die Öffnung 10a eingeführt, wenn mittels der Vorrichtung 1 weiche Partikel 2 wie Gummi oder Polymere zerkleinert werden sollen. Durch das Einführen des Trockeneisgranulates über die Öffnung 10a einerseits und die zu zerkleinernden Partikel 2 über die Öffnung 10 andererseits werden beide Komponenten effizient durchmischt. Die Durchmischung wird durch den Partikelfluss im Innern der Vorrichtung 1 während des Zerkleinerungsvorganges weiter gefördert. Durch die Zugabe des Trockeneisgranulates werden die zu zerkleinernden Partikel 2 versprödet, so dass diese nachfolgend zerkleinert werden können.
  • Das Trockeneisgranulat wird über eine nicht dargestellte Dosiereinheit in die Öffnung 10a eingeleitet, so dass die zur Versprödung der Partikel 2 benötigte Menge an Trockeneisgranulat genau einstellbar ist.
  • Prinzipiell können die Partikel und das Trockeneisgranulat auch über eine gemeinsame Öffnung 10 in die Zerkleinerungskammer 3 eingeleitet werden. Da das beim Verdampfen des Trockeneisgranulates frei werdende CO2 für das Bedienpersonal ein Sicherheitsrisiko in Form von Erstickungsgefahr darstellt, sind die genannte Vorrichtung sowie deren Zu- und Abgänge gasdicht verschlossen. Weiterhin sind insbesondere an Stellen der Vorrichtung 1, an welchen ein Gasaustritt nicht völlig ausgeschlossen werden kann, nicht dargestellte Gaswarngeräte vorgesehen, welche bei übergroßem CO2-Konzentrationen Alarmsignale abgegeben.
  • An dem Boden 9 der Zerkleinerungskammer 3 münden zwei Zuführrohre 11, 11' aus. Die Zuführrohre 11, 11' verlaufen in ihren oberen Abschnitten parallel zu den über die Zerkleinerungskammer 3 hervorstehenden Abschnitten der Rohre 8, 8'. Die Zuführrohre 11, 11' sind an ihren unteren Enden gekrümmt und verlaufen auf die Rohre 8, 8' zu. Dabei mündet jeweils ein Zuführrohr 11, 11' in eines der Rohre 8, 8' ein. Durch diese Ausbildung der Rohre 8, 8' wird ein Teil der Partikel 2 von der Zerkleinerungskammer 3 über die Zuführrohre 11, 11' in die unteren Enden der Rohre 8, 8' eingeleitet, so dass diese dort einen Pfropfen 12 mit bestimmter Füllhöhe bilden. In Figur 1 liegt ein derartiger Pfropfen 12 am unteren Ende des rechten Rohres 8'.
  • An die unteren Enden der Rohre 8, 8' schließt jeweils eine Druckimpulseinheit 13, 13' mit einem Ventil 14, 14' an. Über die Druckimpulseinheit 13, 13' ist der Pfropfen 12 am unteren Ende mit einem Druckimpuls vorgegebener Höhe und Dauer beaufschlagbar. Zur Erzeugung des Druckimpulses steht an dem Ventil 14, 14' Gas mit einem vorgegebenen Gasdruck an. Das Gas ist vorzugsweise von Luft gebildet. Alternativ kann ein Inertgas, ein Kryogengas oder Heißgas verwendet werden. Durch schlagartiges Öffnen eines Ventils 14, 14' strömt das Gas explosionsartig in das darüber liegende Rohr 8, 8' und schießt den Pfropfen 12 durch das Rohr 8, 8' auf die Prallplatte 6. Typischerweise liegt die Höhe eines Druckimpulses im Bereich zwischen 5 bar und 10 bar. Mit derartigen Druckimpulsen werden Fluggeschwindigkeiten der Pfropfen 12 im Bereich zwischen 70 m/s und 100 m/s erzielt.
  • Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ventil 14' der an das rechte Rohr 8' anschließenden Druckimpulseinheit 13' geschlossen, so dass der Pfropfen 12 in seiner Ruhestellung am Boden 9 des Rohres 8' liegt.
  • Der Pfropfen 12 im linken Rohr 8 wird durch Öffnen des Ventils 14, der entsprechenden Druckimpulseinheit 13 nach oben geschossen. Dabei zeigt Figur 1 eine Momentaufnahme, in welcher sich der Pfropfen 12 am oberen Ende des Rohres 8 kurz vor der Austrittsöffnung befindet.
  • Nach Austritt aus dem jeweiligen Rohr 8, 8' trifft der Pfropfen 12 auf die Prallplatte 6, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Flugrichtung senkrecht zur Oberfläche der Prallplatte 6 verläuft.
  • Wesentlich ist, dass die Dauer des Druckimpulses kleiner als die Laufzeit des Pfropfens 12 im jeweiligen Rohr 8, 8' gewählt wird. Somit wird der Pfropfen 12 auf der Flugstrecke zwischen Austrittsöffnung des Rohres 8 8' und der Prallplatte 6 nicht mehr mit dem Druckimpuls beaufschlagt. Dadurch wird ein unerwünschtes Auffächern der Partikel 2 vor dem Auftreffen der Partikel 2 auf die Prallplatte 6 vermieden, so dass die Form des Pfropfens 12 bis zum Auftreffen der Partikel 2 auf der Prallplatte 6 wenigstens annähernd erhalten bleibt. Da die Partikel 2 somit in kompakter Form auf die Prallplatte 6 treffen, pflanzt sich der durch die Prallplatte 6 ausgeübte Rückstoß durch sämtliche Partikel 2 des Pfropfens 12 fort, so dass aufgrund der auf die Partikel wirkenden Scherkräfte eine effiziente und vollständige Zerkleinerung der Partikel 2 erzielt wird.
  • Für den Fall, dass den Partikeln 2 Trockeneisgranulat zu deren Versprödung beigemischt ist, unterstützt das Trockeneisgranulat aufgrund seiner scharfkantigen kristallinen Struktur den Zerkleinerungsprozess. Das Trockeneisgranulat weist ein abrasives Verhalten auf und zerschneidet mit seinen scharfkantigen Strukturen Partikel 2 in seiner Umgebung.
  • Wie aus Figur 1 ersichtlich, sind an der Auftrefffläche der Partikel 2 an der Prallplatte 6 keine Durchbrüche 7 vorgesehen, so dass keine Partikel 2 direkt durch die Durchbrüche 7 in die Auffangkammer 4 geschossen werden.
  • Figur 1 zeigt schematisch die an der Prallplatte 6 reflektierten und zerkleinerten Partikel 2, die eine Staubwolke 15 bilden. Durch den Druckimpuls herrscht an der Vorderseite der Prallplatte 6 ein Überdruck, so dass die zerkleinerten Partikel 2 durch die Durchbrüche 7 in die Auffangkammer 4 transportiert werden. Dabei werden nur die Partikel 2 bis zu einer vorgegebenen Korngröße durch die Durchbrüche 7 transportiert und in der dahinter liegenden Auffangkammer 4 gesammelt, während größere Partikel 2 aufgrund ihres höheren Gewichtes in den Innenraum der Zerkleinerungskammer 3 zurückfallen und von neuem zur Bildung weiterer Pfropfen 12 den Rohren 8, 8' zugeführt werden. Typischerweise werden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 Partikel 2 mit Partikelgrößen von etwa 10 mm Aufgabegröße bis zu Zielkorngrößen von etwa 1 µm zerkleinert.
  • Durch eine geeignete Dimensionierung der Durchmesser der Rohre 8, 8', der Anzahl und Größen der Durchbrüche 7 der Prallplatte 6 sowie des Volumens der Auffangkammer 4 können die Korngrößen und Korngrößenverteilungen der in der Auffangkammer 4 gesammelten zerkleinerten Partikel 2 vorgegeben werden.
  • Die Anzahl und Größen der Durchbrüche 7 lassen sich durch Auswechseln verschiedener Prallplatten 6 auf einfache Weise variieren.
  • Besonders vorteilhaft kann auch die Größe der Auffangkammer 4 variiert werden. Hierzu können höhenverstellbare Wellkompensatoren, Stopfbuchsen, Schiebemuffen oder dergleichen vorgesehen sein, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind. Dabei ist die Korngrößenverteilung der in der Auffangkammer 4 gesammelten zerkleinerten Partikel umso schärfer, je größer das Volumen der Auffangkammer 4 ist.
  • An der Seitenwand der Auffangkammer 4 ist eine Entnahmeöffnung 16 vorgesehen. Über diese Entnahmeöffnung 16 können die zerkleinerten Partikel 2 zu vorgegebenen Zeiten entnommen werden.
  • Die Druckimpulseinheiten 13, 13' werden von einer nicht dargestellten Steuereinheit gesteuert und erzeugen in einem vorgegebenen Zeittakt Folgen von Druckimpulsen. Die Druckimpulseinheiten 13, 13' werden vorzugsweise alternierend gesteuert, so dass abwechselnd ein Pfropfen 12 aus dem linken oder rechten Rohr 8 oder 8' gegen die Prallplatte 6 geschossen wird. Die Zyklen, innerhalb derer die Rohre 8, 8' mit den einzelnen Pfropfen 12 befüllt werden, liegen im Sekunden- oder sogar im Millisekundenbereich, so dass die Taktrate der Druckimpulse entsprechend hoch gewählt werden kann. Auf diese Weise werden die einzelnen Pfropfen 12 rasch nacheinander gegen die Prallplatte 6 geschossen, so dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ein quasi kontinuierlicher Zerkleinerungsprozess und ein entsprechend hoher Durchsatz erzielt wird.
  • Nachdem ein Pfropfen 12 aus einem der Rohre 8, 8' geschossen worden ist, wird das entsprechende Rohr 8, 8' über das jeweilige Zuführrohr 11, 11' wieder mit Partikeln 2 zur Bildung eines neuen Pfropfens 12 befüllt. Vorteilhaft hierbei ist, dass durch den bei Abschießen eines Pfropfens 12 entstehenden Schock die Partikel 2 in der Zerkleinerungskammer 3 gerüttelt werden und so verstärkt dem Zuführrohr 11, 11' zugeführt werden, wodurch das Nachladen des Rohres 8, 8' mit einem Pfropfen 12 unterstützt wird. Diese Ladefunktion wird weiterhin durch den beim Auftreffen des Pfropfens 12 auf der Prallplatte 6 im oberen Bereich der Zerkleinerungskammer 3 herrschenden Überdruck verstärkt.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 können insbesondere harte Werkstoffe mit Mohs-Härtegraden vorzugsweise im Bereich zwischen 7 und 10 effizient zerkleinert werden.
  • Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Die dort dargestellte Vorrichtung 1 entspricht in ihrem Aufbau nahezu vollständig dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1.
  • Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 weist die Vorrichtung 1 gemäß Figur 2 zwei Öffnungen 10, 10' an der Seitenwand der Zerkleinerungskammer 3 auf, an welchen Einfüllstutzen 17, 17' zur Befüllung des Innenraumes der Zerkleinerungskammer 3 mit den Partikeln 2 ausmünden.
  • Weiterhin sind analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 weitere Öffnungen 10a, 10a' zur Einleitung von Trockeneisgranulat vorgesehen.
  • Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass an den unteren Enden der Rohre 8, 8', an welchen jeweils die Pfropfen 12 liegen, geneigt zu den Rohren 8, 8' verlaufende Zuführstutzen 18, 18' ausmünden. In diesen Zuführstutzen 18, 18' sind die Ventile 14, 14' der nicht gesondert dargestellten Druckimpulseinheiten 13, 13' angeordnet.
  • Die Längsachsen der Zuführrohre 8, 8' können in einer horizontalen, senkrecht zur Längsachse der Vorrichtung 1 orientierten Ebene verlaufen oder wie in Figur 2 dargestellt in einem Neigungswinkel, der vorzugsweise maximal bei 20° liegt, geneigt zu dieser Ebene verlaufen.
  • Schließlich weist die Auffangkammer 4 zwei gegenüberliegend angeordnete Entnahmeöffnungen 16, 16' auf, wobei an jeweils einer Entnahmeöffnung 16 oder 16' ein Stutzen 19, 19' ausmündet.
  • Schließlich besteht ein Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 darin, dass die Zerkleinerungskammer 3 ein Oberteil 20 aufweist, dessen Querschnitt geringfügig kleiner ist als der Querschnitt des Unterteils 21 der Zerkleinerungskammer 3. Prinzipiell können das Ober- und Unterteil 20, 21 auch zweiteilig ausgebildet sein. An den aneinander angrenzenden offenen Enden des Oberteils 20 der Zerkleinerungskammer 3 und der Auffangkammer 4 ist die Prallplatte 6 wieder lösbar befestigt, so dass diese bei Bedarf ausgewechselt werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • (1)
    Vorrichtung
    (2)
    Partikel
    (3)
    Zerkleinerungskammer
    (4)
    Auffangkammer
    (5)
    Ringflansch
    (5')
    Ringflansch
    (6)
    Prallplatte
    (7)
    Durchbruch
    (8)
    Rohr
    (8')
    Rohr
    (9)
    Boden
    (10)
    Öffnung
    (10')
    Öffnung
    (11)
    Zuführrohr
    (11')
    Zuführrohr
    (12)
    Pfropfen
    (13)
    Druckimpulseinheit
    (13')
    Druckimpulseinheit
    (14)
    Ventil
    (14')
    Ventil
    (15)
    Staubwolke
    (16)
    Entnahmeöffnung
    (16')
    Entnahmeöffnung
    (17)
    Einfüllstutzen
    (17')
    Einfüllstutzen
    (18)
    Zuführstutzen
    (18')
    Zuführstutzen
    (19)
    Stutzen
    (19')
    Stutzen
    (20)
    Oberteil
    (21)
    Unterteil

Claims (33)

  1. Verfahren zum Zerkleinern von Partikeln (2), umfassend folgende Verfahrensschritte
    - Sammeln einer vorgegebenen Menge von Partikeln (2) in wenigstens einem Rohr (8, 8'), wobei die Partikel (2) in dem Rohr (8, 8') einen Pfropfen (12) bilden,
    - Beaufschlagung des Pfropfens (12) mit einem Druckimpuls vorgegebener Stärke und Länge, so dass dieser über eine Austrittsöffnung des Rohres (8, 8') gegen eine dem Rohr (8, 8') nachgeordnete Prallplatte (6) geschossen wird,
    - Sammeln der durch den Rückstoß an der Prallplatte (6) zerkleinerten Partikel (2) in einer Auffangkammer (4),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Durchbrüche (7) aufweisende Prallplatte (6) verwendet wird,
    daß eine an die Prallplatte (6) anschließende Auffangkammer (4) verwendet wird,
    daß die Durchbrüche (7) der Prallplatte (6) durchsetzende Partikel in der daran anschließenden Auffangkammer (4) gesammelt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer des Druckimpulses kleiner ist als die Laufzeit des Pfropfens (12) im Rohr (8, 8').
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Druckimpulses im Bereich zwischen 5 bar und 10 bar liegt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluggeschwindigkeit des Pfropfens (12) im Bereich zwischen 70 m/s und 100 m/s liegt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrößen und Korngrößenverteilungen der in der Auffangkammer (4) gesammelten zerkleinerten Partikel (2) durch den Durchmesser des Rohres (8, 8'), die Größen der Durchbrüche (7) der Prallplatte (6) und/oder die Größe der Auffangkammer (4) vorgegeben werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Rückstoß an der Prallplatte (6) fein zerkleinerte Partikel (2) die Durchbrüche (7) der Prallplatte (6) durchsetzen, während gröbere Partikel (2) wieder dem Rohr (8, 8') zugeführt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrößen der zerkleinerten Partikel (2) im unteren µm Bereich liegen.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rohr (8, 8') unterschiedliche Partikel (2) gesammelt werden, welche durch das Zerkleinern an der Prallplatte (6) zu einem homogenen Gemisch vermengt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Partikeln Trockeneisgranulat zu deren Versprödung zugegeben wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockeneisgranulat den gesammelten Partikeln zugegeben wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockeneisgranulat den Partikeln in einem einstellbaren Mengenverhältnis zugegeben wird.
  12. Vorrichtung (1) zum Zerkleinern von Partikeln (2) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 11, mit wenigstens einem Rohr (8, 8') zum Sammeln einer vorgegebenen Menge von Partikeln (2), wobei die Partikel (2) in dem Rohr (8, 8') einen Pfropfen (12) bilden, mit wenigstens einer Druckimpulseinheit (13, 13') zur Erzeugung von Druckimpulsen, wobei durch Beaufschlagung des Pfropfens (12) mit einem Druckimpuls dieser über eine Austrittsöffnung des Rohres (8, 8') gegen eine dem Rohr (8, 8') nachgeordnete Prallplatte (6) geschossen wird, sowie mit einer Auffangkammer (4), in welcher die durch den Rückstoß an der Prallplatte (6) zerkleinerten und die Durchbrüche (7) durchsetzenden Partikel (2) gesammelt werden,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchbrüche aufweisende Prallplatte (6) vorgesehen ist, und dass eine an die Prallplatte (6) anschließende Auffangkammer (4) vorgesehen ist, wobei die Durchbrüche (7) durchsetzende Partikel in der an die Prallplatte (6) anschließende Auffangkammer (4) gesammelt werden.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abschnitt des Rohres (8, 8') im Innern einer Zerkleinerungskammer (3) angeordnet ist, auf deren offene Oberseite die Prallplatte (6) anschließt, auf welcher die Auffangkammer (4) aufsitzt.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangkammer (4) und die Zerkleinerungskammer (3) jeweils einen hohlzylindrischen Aufbau aufweisen, wobei die Hohlzylinder gleiche Durchmesser aufweisen und koaxial angeordnet sind.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangkammer (4) und die Zerkleinerungskammer (3) an ihren zugewandten offenen Enden jeweils einen Ringflansch (5, 5') aufweisen, wobei die Prallplatte (6) zwischen den Ringflanschen (5, 5') gelagert ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ringflanschen (5, 5') unterschiedliche Prallplatten (6) mit verschiedenen Durchbrüchen (7) anbringbar sind.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche (7) in Form von eckigen oder runden Bohrungen und/oder in Form von Ringspalten ausgebildet sind.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12-17, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen im Innern der Auffangkammer (4) einstellbar ist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Volumens der Auffangkammer (4) wenigstens ein Wellkompensator, eine Stopfbuchse oder eine Schiebemuffe vorgesehen ist.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12-19, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangkammer (4) wenigstens eine Entnahmeöffnung (16, 16') zur Entnahme der zerkleinerten Partikel (2) aufweist.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 - 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (8, 8') in Richtung der vertikal verlaufenden Längsachse der Zerkleinerungskammer (3) verläuft, wobei die Austrittsöffnung am oberen Ende des Rohres (8, 8') in vorgegebenem Abstand der Prallplatte (6) gegenüberliegt.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere parallel verlaufende Rohre (8, 8') vorgesehen sind.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 - 22, dadurch gekennzeichnet, dass in das oder in jedes Rohr (8, 8') zur Bildung des Pfropfens (12) in vorgegebenem Abstand zur Austrittsöffnung eine vorgegebene Menge von Partikeln (2) einbringbar ist, und dass unterhalb des Bereiches des Rohres (8, 8') zur Aufnahme des Pfropfens (12) ein Anschluss für die oder eine Druckimpulseinheit (13, 13') vorgesehen ist.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckimpulseinheit (13, 13') ein Ventil (14, 14') aufweist, über welches der Pfropfen (12) mit unter Druck stehendem Gas beaufschlagbar ist.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas von Luft, einem Inertgas, Kryogengas oder Heißgas gebildet ist.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas gekühlt ist, und/oder dass die Wand der Zerkleinerungskammer (3) mit einem Kühlmantel ummantelt ist.
  27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 - 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt des Rohres (8, 8') zur Aufnahme des Pfropfens (12) in dem unteren, über die Unterseite der Zerkleinerungskammer (3) hervorstehenden Teil des Rohres (8, 8') liegt.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite der Zerkleinerungskammer (3) wenigstens ein Zuführrohr (11, 11') ausmündet, welches in den über die Zerkleinerungskammer (3) hervorstehenden unteren Teil des Rohres (8, 8') einmündet, so dass zur Bildung des Pfropfens (12) Partikel (2) aus der Zerkleinerungskammer (3) über das Zuführrohr (11, 11') dem Rohr (8, 8') zuführbar sind.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass in der Seitenwand der Zerkleinerungskammer (3) Öffnungen (10, 10') zur Befüllung deren Innenraumes mit unzerkleinerten Partikeln (2) vorgesehen sind.
  30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12-29, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Zuführung von Trockeneisgranulat vorgesehen sind.
  31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass in der Seitenwand der Zerkleinerungskammer (3) Öffnungen (10a, 10a') zur Befüllung deren Innenraums mit Trockeneisgranulat vorgesehen sind.
  32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockeneisgranulat über eine Dosiereinheit der Zerkleinerungskammer zuführbar ist.
  33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 - 32, dadurch gekennzeichnet, dass diese gasdicht abgeschlossen ist.
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