EP2978534B1 - Granulatkonditionierer - Google Patents

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EP2978534B1
EP2978534B1 EP14711493.8A EP14711493A EP2978534B1 EP 2978534 B1 EP2978534 B1 EP 2978534B1 EP 14711493 A EP14711493 A EP 14711493A EP 2978534 B1 EP2978534 B1 EP 2978534B1
Authority
EP
European Patent Office
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granular material
conditioner according
gap
discs
disc
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.)
Active
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EP14711493.8A
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English (en)
French (fr)
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EP2978534A1 (de
Inventor
Stefan Münkel
Andreas Seiler
Stefan Gerl
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.)
Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH and Co KG
Original Assignee
Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH and Co KG
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.)
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Publication date
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Publication of EP2978534A1 publication Critical patent/EP2978534A1/de
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Publication of EP2978534B1 publication Critical patent/EP2978534B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
    • B02C7/02—Crushing or disintegrating by disc mills with coaxial discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
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    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/02—Feeding devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
    • B02C7/02—Crushing or disintegrating by disc mills with coaxial discs
    • B02C7/08—Crushing or disintegrating by disc mills with coaxial discs with vertical axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
    • B02C7/11—Details
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/20—Methods of refining
    • D21D1/30—Disc mills
    • D21D1/303—Double disc mills
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/20—Methods of refining
    • D21D1/30—Disc mills
    • D21D1/306—Discs

Definitions

  • the present invention relates to a granule conditioner for optimizing grain sizes of granules.
  • the most commonly encountered process for producing granules in engineering ceramics is spray drying.
  • fine powders are mixed with liquid to form a suspension.
  • This is then granulated in a spray dryer, i.
  • the suspension is atomized via a nozzle system or centrifugal discs in a hot atmosphere.
  • the resulting droplets are dried in the dryer room by hot air, which is passed in countercurrent to the droplets.
  • the particles contained in the droplets pool together to form granules.
  • the residual moisture and the granule size distribution can be u.a. influenced by the nozzle geometry.
  • the advantage of this method which has been established for decades, lies in the high granule yield in the range 100-800 ⁇ m.
  • the disadvantage lies in the high volume of liquid required for the spraying process, which first has to be fed to the solid and then almost completely dried out again.
  • An alternative process for the production of granules is the so-called build-up agglomeration.
  • the starting materials are fed as powder particles to a mixer. After the addition of water and possibly organic binders, the mixing movement leads to the formation of agglomerates or granules.
  • the buildup agglomeration is economically much cheaper, but leads to a poorer particle size distribution, as very quickly form large granules with diameters well above 1000 microns. Therefore, a preparation of the granules must be done.
  • Granule conditioners with which the particle sizes of granules can be reduced.
  • These indicate a fixed housing rotatable element with cone-shaped sections on. Between the conical-shaped sections and the stationary housing is a gap which, due to the different cone angles, is conical in cross-section.
  • the granulate particles to be processed are passed through the gap and thereby comminuted.
  • the exit slit is arranged very close to the housing wall.
  • Disc mills are also known which use two disks which are rotatable relative to one another and are arranged essentially parallel to one another with a toothing on the upper side, wherein the millbase is brought into a substantially annular gap between the two disks.
  • the relative rotational movement generally one of the two discs being fixed, while the other disc is rotating about its disc axis, the material to be ground in the gap is ground by the shear on the teeth.
  • Such disc mills can not be used to condition buildup agglomerates or granules, as the interdental spaces stick together due to the moisture and particles and clog the mill.
  • Typical applications of these mill types are the grinding of dry mineral raw materials, plastics or paper suspensions.
  • the two discs of the disc mills are arranged within a housing, which generally encloses the discs, for receiving the material emerging from the gap between the two discs due to the centrifugal force.
  • the starting components are ground by the relative movement of the two discs in the gap formed between the two discs and thrown outwards due to the centrifugal force, so that they hit the wall of the collecting container. If one were to use such a disk mill for the preparation of granules, the granules leaving the grinding disks would adhere to the rigid wall of the housing, as a result This results in that the granules form lumps, so that the quality of the granules leaving the disc mill worsened again.
  • Another granule conditioner for optimizing grain sizes of granules with two rotatable relative to each other, arranged substantially parallel to each other discs according to the preamble of claim 1 is also from the US 2007/029423 A1 known.
  • a granulate conditioner which is constructed similar to a disk mill, i. with two relatively rotatable discs arranged substantially parallel to one another, with a granulate inlet through which granules can be brought into the conditioner in an annular gap between the two discs, and a collecting container for receiving the centrifugal force from the gap between the two Slices of leaking granules.
  • the collecting container has an elastic curtain, which is at least partially spaced from the collecting container wall and is arranged such that it limits the trajectory of the granules emerging from the gap.
  • the elastic process can be formed from any elastic material, in particular from any polymer material, in particular from any elastomer.
  • the elastic curtain is made of polyurethane.
  • the elastic curtain is arranged completely surrounding the pair of discs. This has the advantage that granules which emerge essentially over the entire circumference of the disk strike the elastic curtain and from there usually fall into the collecting container without sticking.
  • the curtain is advantageously bell-shaped.
  • the curtain connects as possible to the entire circumference of one of the two panes.
  • the shape of the elastic curtain is formed in a preferred embodiment such that the elastic curtain with an imaginary radial extension of the annular gap an angle between 15 and 75 degrees, preferably between 25 and 65 Degrees and best between 35 and 45 degrees. This has the consequence that the granules emerging from the annular gap impinge on the elastic curtain at substantially the same angle.
  • the elastic curtain has an S-shaped cross-section, i. a concave portion closer to the gap and an adjoining convex portion.
  • an imaginary radial extension of the annular gap intersects the elastic curtain substantially near the connection between the concave region and the convex region.
  • both disks are rotatable about their disk axis. It has been found that by this measure, sticking of the possibly moist granules between the panes, i. within the annular gap, is avoided. If both discs rotate, they must be driven at different speeds. The direction of rotation of the rotating discs can be either in the same direction or in opposite directions.
  • a disc has a central opening, through which the granules can be supplied.
  • the disk which has the central opening, can be driven by a hollow shaft, through which the granules can be fed via the central opening into the gap.
  • the two discs can be aligned horizontally.
  • the upper disc should have the central opening through which the granules can be fed by gravity into the gap.
  • a device for adjusting the gap width is provided in a preferred embodiment.
  • the adjustable disc is adjustably mounted on three bearing points, so that in addition to the gap width and the parallelism of the discs to each other by individual adjustment of the support points is adjustable.
  • a pivoting device is provided in a preferred embodiment, with the help of a disc, preferably the upper disc, about a pivot axis which is parallel to the gap plane, can be pivoted to access to grant the gap.
  • the adherent material can then be removed and the conditioner is ready for use again.
  • the discs are formed at their the gap forming surfaces substantially flat.
  • the granulation conditioner is arranged in the same housing as a Granuliermischer.
  • the two elements together form a device for producing an optimized granulate.
  • FIG. 1 is shown schematically the operating principle of the conditioner according to the invention.
  • the conditioner has two rotating disks 1, 2 which are driven to rotate relative to each other. In the example shown, the two discs are rotated in different directions. An annular gap 7 remains between the two disks.
  • the upper disk 2 is driven by means of a hollow shaft 4, through which granules to be optimized can be supplied.
  • the lower disc 1 has a central cone 5 and a row of blades 6 in the center.
  • the granules, which is guided via the hollow shaft 4 due to gravity between the discs is moved radially outwards by the cone 5 and the blades 6, so that it is transported into the annular gap 7 due to the radial acceleration. There, the granules are crushed until it exits the circumference of the annular gap 7 again.
  • the annular gap 7 has a tapered portion disposed radially further inward, and a portion in which the gap remains substantially constant, which adjoins the tapered portion so as to be radially outward ,
  • the granules are comminuted, so that the granules can roll in the gap section which adjoins them radially outward with a substantially constant gap width.
  • a plurality of tapered portions could be provided.
  • FIG. 1 Slices shown are usually mounted in a collecting container.
  • FIG. 2 an embodiment of the invention is shown.
  • the conditioner is shown here in a sectional view.
  • the granules can be supplied via the hollow shaft 4.
  • the lower disc 1 is driven via the shaft 8, while the upper disc 2 is driven via the hollow shaft 4.
  • Due to the rotating disks the granules are comminuted in the annular gap 7 and accelerated radially, so that it exits the annular gap 7 at considerable speed on the circumferential side.
  • the exiting granules impinges on the housing wall which tightly encloses the ejection gap and is conveyed from there in the direction of the granulate output, for example by means of rotating clearing fingers.
  • the granules when the granules have a mean moisture, it may happen that the occurring at high speed from the annular gap 7 granules adheres to the housing wall, so that there accumulations of granules form, which can then uncontrollably detached from the wall ,
  • the dissolving pieces consist of adhering granules, which can not be used for further processing.
  • the conditioner according to the invention on an elastic curtain 11, which is arranged such that the emerging from the annular gap 7 granules first meet the elastic curtain 11.
  • the bell-shaped in a preferred embodiment elastic curtain 11 is arranged at a distance from the wall of the collecting container 10 so that it is vibrated upon impact of granules, which causes the probability that granules adhering to the elastic curtain is significantly reduced. Nevertheless, it can not be ruled out here that individual granules can adhere to the curtain. Therefore, the curtain is arranged such that the emerging from the annular gap grains impinge on the elastic curtain 11 substantially with an angle of incidence of about 40 to 50 degrees.
  • the elastic curtain is substantially S-shaped in cross-section, i. it has a concave area, a subsequent convex area, wherein the concave area is arranged closer to the annular gap 7.
  • the curtain 11 is arranged such that the granules leaving the gap strike the curtain substantially in the vicinity of the connection between the concave area and the convex area.
  • one of the rotating disks 1 or 2 is mounted vertically adjustable.
  • the height adjustment of the gap 12 can be done via a support point or over several, preferably three support points, so that in addition to the gap width and the parallelism of the discs is adjustable by individual adjustment of the support points.
  • the peripheral speed of at least one disk should be more than 10 m / s and preferably more than 20 m / s.
  • one disk should have a peripheral speed at least 10% greater than the peripheral speed of the other disk.

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  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Granulatkonditionierer zur Optimierung von Korngrößen von Granulaten.
  • Insbesondere in der technischen Keramik werden keramische Granulate mit hoher Rieselfähigkeit benötigt. Daher sollten sich die Korngrößen innerhalb eines vorgegebenen Korngrößenintervalls bewegen. Sowohl Granulatanteile mit zu großen Korngrößen als auch mit zu kleinen Korngrößen sind häufig nicht gewünscht.
  • Das am häufigsten anzutreffende Verfahren zur Herstellung von Granulaten in der technischen Keramik ist die Sprühtrocknung. Hierfür werden feine Pulver mit Flüssigkeit zu einer Suspension vermischt. Diese wird anschließend in einem Sprühtrockner granuliert, d.h. die Suspension wird über ein Düsensystem oder Schleuderscheiben in einer heißen Atmosphäre zerstäubt. Die entstehenden Tröpfchen werden im Trocknerraum durch heiße Luft, die im Gegenstrom zu den Tröpfchen geführt wird, getrocknet. Die in den Tröpfchen enthaltenen Partikel lagern sich zusammen und bilden Granulate. Die Restfeuchte und die Granulatgrößenverteilung lassen sich u.a. anhand der Düsengeometrie beeinflussen. Der Vorteil dieses seit Jahrzehnten etablierten Verfahrens liegt in der hohen Granulatausbeute im Bereich 100 - 800 µm. Der Nachteil liegt in der für den Sprühvorgang notwendigen hohen Flüssigkeitsmenge, die erst dem Feststoff zugeführt und anschließend fast wieder vollständig herausgetrocknet werden muss.
  • Ein alternatives Verfahren zur Herstellung von Granulaten ist die sogenannte Aufbauagglomeration. Hier werden die Ausgangsmaterialien als Pulverteilchen einem Mischer zugeführt. Nach der Zugabe von Wasser und evtl. organischen Bindern kommt es durch die Mischbewegung zur Ausbildung von Agglomeraten bzw. Granulaten.
  • Die Aufbauagglomeration ist wirtschaftlich deutlich günstiger, führt aber zu einer schlechteren Korngrößenverteilung, da sich sehr schnell große Granulate bilden mit Durchmessern deutlich über 1000 µm. Daher muss eine Aufbereitung des Granulates erfolgen.
  • Bekannt sind beispielsweise aus der EP 1 070 543 Granulatkonditionierer, mit denen die Korngrößen von Granulaten reduziert werden können. Diese weisen ein zu einem feststehenden Gehäuse drehbares Element mit kegelmantelförmigen Abschnitten auf. Zwischen den kegelmantelförmigen Abschnitten und dem feststehenden Gehäuse ist ein Spalt, der aufgrund der unterschiedlichen Kegelwinkel, im Querschnitt konisch verläuft. Die aufzubereitenden Granulatteilchen werden durch den Spalt geführt und dadurch zerkleinert. Der Austrittsspalt ist sehr nahe an der Gehäusewand angeordnet.
  • Bei der Verwendung von Granulaten für die technische Keramik und insbesondere bei Granulaten, die mittels Aufbauagglomeration hergestellt wurden und daher unmittelbar nach Herstellung meist ein Feuchte zwischen 10 und 15 % haben, kommt es jedoch häufig in den Granulatkonditionieren, insbesondere in der Auswurfzone und an dem feststehenden Gehäuse, zu Aneinanderhaftungen und erneuten Ausbildung von großen Agglomeraten und Klumpen, welche die Qualität des optimierten Granulates stark beeinträchtigen.
  • Des weiteren sind Scheibenmühlen bekannt, die zwei relativ zueinander drehbare, im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete Scheiben mit einer Verzahnung auf der Oberseite verwenden, wobei das Mahlgut in einen im Wesentlichen kreisringförmigen Spalt zwischen die beiden Scheiben gebracht wird. Durch die relative Drehbewegung, wobei im Allgemeinen eine der beiden Scheiben feststehend ist, während die andere Scheibe sich um ihre Scheibenachse dreht, wird das Mahlgut in dem Spalt durch die Scherung an den Zähnen gemahlen. Solche Scheibenmühlen können nicht zur Konditionierung von Aufbauagglomeraten bzw. -granulaten verwendet werden, da die Zahnzwischenräume durch die Feuchte und die Partikel verkleben und die Mühle verstopft. Typische Einsatzgebiete dieser Mühlentypen sind die Mahlung trockener mineralischer Rohstoffe, von Kunststoffen oder von Papiersuspensionen.
  • Die Verwendung dieser Maschinen ist auch für Granulate für die technische Keramik und insbesondere für Granulate, die mittels Aufbauagglomeration hergestellt wurden und daher unmittelbar nach Herstellung meist eine frei bewegliche Feuchte zwischen 10 und 15 % haben, nicht möglich.
  • Die beiden Scheiben der Scheibenmühlen sind innerhalb eines in der Regel die Scheiben eng umschließenden Gehäuses zur Aufnahme des aufgrund der Zentrifugalkraft aus dem Spalt zwischen den beiden Scheiben austretenden Materials angeordnet. Mit anderen Worten werden die Ausgangskomponenten durch die Relativbewegung der beiden Scheiben in dem sich zwischen den beiden Scheiben ausbildenden Spalt zermahlen und aufgrund der Zentrifugalkraft nach außen geschleudert, sodass sie auf die Wand des Auffangbehälters treffen. Würde man eine solche Scheibenmühle für die Aufbereitung von Granulaten verwenden, so würde das aus den Mahlscheiben austretende Granulat an der starren Wand des Gehäuses haften bleiben, was im Ergebnis dazu führt, dass die Granulatkörner Klumpen bilden, sodass die Qualität des die Scheibenmühle verlassenden Granulats wieder verschlechtert wird.Ein weiterer Granulatkonditionierer zur Optimierung von Korngrößen von Granulaten mit zwei relativ zueinander drehbaren, im wesentlichen parallel zueinander angeordneter Scheiben gemäß dem Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist auch aus der US 2007/029423 A1 bekannt.
  • Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Granulatkonditionierer bereitzustellen, mit dem Granulate, die mit einem Granuliermischer aus feinen Pulvern unter Zugabe einer Flüssigkeit hergestellt worden sind und eine Feuchte im Bereich von etwa 10 bis 15% aufweisen, aufbereitet werden können. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Granulatkonditionier gelöst, der ähnlich einer Scheibenmühle aufgebaut ist, d.h. mit zwei relativ zueinander drehbaren, im wesentlichen parallel zueinander angeordneter Scheiben, mit einem Granulateinlass, durch den Granulat in den Konditionierer in einen kreisringförmigen Spalt zwischen die beiden Scheiben gebracht werden kann, und einen Auffangbehälter zur Aufnahme des aufgrund der Zentrifugalkraft aus dem Spalt zwischen den beiden Scheiben austretenden Granulats. Allerdings weist der Auffangbehälter einen elastischen Vorhang auf, der zumindest abschnittsweise von der Auffangbehälterwand beabstandet ist und derart angeordnet ist, dass er die Flugbahn des aus dem Spalt austretenden Granulats begrenzt.
  • Mit anderen Worten wird ein elastisches Material derart in den Auffangbehälter gehängt, dass die aufgrund der Zentrifugalkraft aus dem kreisringförmigen Spalt heraustretenden Granulate auf den elastischen Vorhang treffen. Dadurch, dass dieser einen gewissen Abstand zu der Auffangbehälterwand aufweist, kann er sich entsprechend bewegen, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Anhaftens des Granulats am elastischen Vorhang deutlich reduziert wird. Grundsätzlich kann der elastische Vorgang aus jedem elastischen Material, insbesondere aus jedem Polymermaterial, insbesondere aus jedem Elastomer, gebildet sein. Besonders bevorzugt besteht der elastische Vorhang aus Polyurethan.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der elastische Vorhang das Scheibenpaar vollständig umgebend angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass im Wesentlichen über den gesamten Scheibenumfang austretendes Granulat auf den elastischen Vorhang trifft und von dort in der Regel ohne Anhaften in den Auffangbehälter fällt.
  • Es hat sich gezeigt, dass der Vorhang mit Vorteil glockenförmig ausgebildet ist. Dabei schließt sich der Vorhang möglichst um den gesamten Umfang an eine der beiden Scheiben an.
  • Dabei ist die Form des elastischen Vorhangs in einer bevorzugten Ausführungsform derart ausgebildet, dass der elastische Vorhang mit einer gedachten radialen Verlängerung des kreisringförmigen Spaltes einen Winkel zwischen 15 und 75 Grad, vorzugsweise zwischen 25 und 65 Grad und am Besten zwischen 35 und 45 Grad einschließt. Dies hat zur Folge, dass die aus dem kreisringförmigen Spalt austretenden Granulatkügelchen im Wesentlichen im gleichen Winkel auf den elastischen Vorhang auftreffen.
  • Es hat sich nämlich gezeigt, dass ein zu großer Auftreffwinkel ein Anhaften des Granulats am elastischen Vorhang nicht verhindern kann. Bei zu kleinem Auftreffwinkel muss der Auffangbehälter deutlich größer ausgebildet werden, was die Kosten für den Granulatkonditionierer erhöht, ohne dass dies mit einem zusätzlichen Nutzen verbunden ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform hat der elastische Vorhang einen S-förmigen Querschnitt, d.h. einen näher am Spalt liegenden konkaven Bereich und einen sich daran anschließenden konvexen Bereich. Vorzugsweise schneidet eine gedachte radiale Verlängerung des kreisringförmigen Spaltes den elastischen Vorhang im Wesentlichen in der Nähe der Verbindung zwischen konkavem Bereich und konvexem Bereich.
  • Weiterhin hat es sich gezeigt, dass der elastische Vorhang zumindest an der dem Spalt zugewandten Seite im Wesentlichen glatt ausgebildet ist, d.h. er weist weder Noppen, Rillen noch Rippen auf. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind beide Scheiben um ihre Scheibenachse drehbar. Es hat sich gezeigt, dass durch diese Maßnahme ein Festkleben des möglicherweise feuchten Granulats zwischen den Scheiben, d.h. innerhalb des kreisringförmigen Spaltes, vermieden wird. Wenn beide Scheiben rotieren, müssen sie mit unterschiedlicher Geschwindigkeit angetrieben sein. Der Drehsinn der rotierenden Scheiben kann dabei entweder gleichsinnig oder gegensinnig sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist eine Scheibe eine zentrale Öffnung auf, über welche das Granulat zugeführt werden kann. Beispielsweise kann die Scheibe, welche die zentrale Öffnung aufweist, mit einer Hohlwelle antreibbar sein, durch welche das Granulat über die zentrale Öffnung in den Spalt zugeführt werden kann.
  • Beispielsweise können die beiden Scheiben horizontal ausgerichtet sein. In diesem Fall sollte die obere Scheibe die zentrale Öffnung aufweisen, über die das Granulat mit Hilfe der Schwerkraft in den Spalt zugeführt werden kann.
  • Um die Granulatgröße einstellen zu können, ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Einrichtung zur Einstellung der Spaltbreite vorgesehen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die einstellbare Scheibe über drei Auflagerpunkte einstellbar gelagert, so dass neben der Spaltweite auch die Parallelität der Scheiben zueinander durch individuelle Verstellung der Auflagerpunkte justierbar ist.
  • Sollte es dennoch zu einem Festkleben des Granulats im kreisringförmigen Spalt kommen, ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Schwenkvorrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe eine Scheibe, vorzugsweise die obere Scheibe, um eine Schwenkachse, welche parallel zur Spaltebene verläuft, verschwenkt werden kann, um Zugriff auf den Spalt zu gewähren. Das anhaftende Material kann dann entfernt werden und der Konditionierer ist wieder einsatzbereit.
  • Weiterhin ist von Vorteil, wenn die Scheiben an ihren den Spalt bildenden Flächen im wesentlichen eben ausgebildet sind. Dadurch, dass die Scheiben keine Verzahnung aufweisen, wird die Gefahr von Ablagerungen weiter verringert.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Granulierkonditionierer im selben Gehäuse angeordnet wie ein Granuliermischer. Die beiden Elemente bilden zusammen eine Vorrichtung zur Herstellung eines optimierten Granulats.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie der zugehörigen Figuren. Es zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Darstellung des Wirkprinzips der Konditioniervorrichtung und
    • Figur 2 eine Schnittansicht durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Konditionierers.
  • In Figur 1 ist schematisch das Wirkprinzip des erfindungsgemäßen Konditionierers gezeigt. Der Konditionierer weist zwei sich drehende Scheiben 1, 2 auf, welche derart angetrieben werden, dass sie sich relativ zueinander drehen. Im gezeigten Beispiel werden die beiden Scheiben in unterschiedliche Richtungen gedreht. Zwischen den beiden Scheiben verbleibt ein kreisringförmiger Spalt 7. Die obere Scheibe 2 wird mit Hilfe einer Hohlwelle 4 angetrieben, durch welche zu optimierendes Granulat, zugeführt werden kann. Die untere Scheibe 1 weist im Zentrum einen zentralen Kegel 5 sowie eine Reihe von Schaufeln 6 auf. Das Granulat, welches über die Hohlwelle 4 aufgrund der Schwerkraft zwischen die Scheiben geführt wird, wird von dem Kegel 5 und den Schaufeln 6 radial nach außen bewegt, sodass es aufgrund der radialen Beschleunigung in den kreisringförmigen Spalt 7 transportiert wird. Dort wird das Granulat zerkleinert, bis es umfangsseitig aus dem kreisringförmigen Spalt 7 wieder austritt.
  • Man erkennt, dass der kreisringförmige Spalt 7 eine konisch zulaufenden Abschnitt aufweist, der radial weiter innen angeordnet ist, und einen Abschnitt, in dem der Spalt im Wesentlichen konstant bleibt, der sich an dem konisch zulaufenden Abschnitt anschließt, sodass er radial weiter außen angeordnet ist.
  • In dem konisch zulaufenden Abschnitt wird das Granulat zerkleinert, sodass in dem sich radial außen anschließenden Spaltabschnitt mit im Wesentlichen konstanter Spaltbreite das Granulat nachrollen kann. Alternativ dazu könnten auch mehrere konisch zulaufende Abschnitte vorgesehen sein.
  • Die in Figur 1 gezeigten Scheiben werden üblicherweise in einem Auffangbehälter montiert.
  • In Figur 2 ist eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Konditionierer ist hier in einer Schnittansicht dargestellt. Es wurden, soweit dies möglich ist, die gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 verwendet. Auch hier kann das Granulat über die Hohlwelle 4 zugeführt werden. Die untere Scheibe 1 wird über die Welle 8 angetrieben, während die obere Scheibe 2 über die Hohlwelle 4 angetrieben wird. Durch die sich drehenden Scheiben wird das Granulat in dem kreisringförmigen Spalt 7 zerkleinert und radial beschleunigt, sodass es mit nicht unerheblicher Geschwindigkeit umfangsseitig aus dem kreisringförmigen Spalt 7 austritt. Bei den bekannten Konditionierern prallt das austretende Granulat auf die den Auswurfspalt eng umschließende Gehäusewand und wird beispielsweise mittels rotierender Räumfinger von dort in Richtung der Granulatausgabe gefördert.
  • Insbesondere dann, wenn das Granulat eine mittlere Feuchte aufweist, kann es jedoch passieren, dass das mit hoher Geschwindigkeit aus dem kreisringförmigen Spalt 7 auftretende Granulat an der Gehäusewand haftet, sodass sich dort Ansammlungen von Granulaten bilden, die sich dann unkontrolliert von der Wand lösen können. Die sich lösenden Stücke bestehen aus aneinander haftenden Granulatkörnchen, die für die Weiterverarbeitung nicht verwendet werden können.
  • Daher weist der erfindungsgemäße Konditionierer einen elastischen Vorhang 11 auf, der derart angeordnet ist, dass die aus dem kreisringförmigen Spalt 7 austretenden Granulatkörner zunächst auf den elastischen Vorhang 11 treffen. Der in bevorzugter Ausführungsform glockenförmig ausgebildete elastische Vorhang 11 ist zu der Wand des Auffangbehälters 10 beabstandet angeordnet, sodass er beim Auftreffen von Granulaten in Schwingung versetzt wird, was bewirkt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Granulat am elastischen Vorhang haften bleibt, deutlich reduziert wird. Dennoch kann auch hier nicht ausgeschlossen werden, dass einzelne Granulatkörnchen am Vorhang haften können. Daher ist der Vorhang derart angeordnet, dass die aus dem kreisringförmigen Spalt austretenden Körner im Wesentlichen mit einem Auftreffwinkel von ca. 40 bis 50 Grad auf den elastischen Vorhang 11 auftreffen. Dies hat den Vorteil, dass ein bereits am elastischen Vorhang 11 haftendes Granulatkorn nicht durch Auftreffen eines weiteren Granulatkorns gegen den elastischen Vorhang gedrückt wird, sondern auf diesem durch den Aufprall des nachfolgenden Granulatteilchens verschoben wird, was im Allgemeinen bewirkt, dass sich das am Vorhang haftende Granulatkörnchen löst und in den Auffangbehälter 9 fällt.
  • In der besonders bevorzugten Ausführungsform ist der elastische Vorhang im Querschnitt im Wesentlichen S-förmig ausgebildet, d.h. er hat einen konkaven Bereich, einen sich daran anschließenden konvexen Bereich, wobei der konkave Bereich näher am kreisringförmigen Spalt 7 angeordnet ist. Dabei ist der Vorhang 11 derart angeordnet, dass das aus dem Spalt austretende Granulat im Wesentlichen in der Nähe der Verbindung zwischen konkavem Bereich und konvexem Bereich auf den Vorhang trifft.
  • Um die Granulatgröße durch Verändern der Spaltweite des kreisringförmigen Spaltes 7 einstellen zu können, ist eine der drehenden Scheiben 1 oder 2 höhenverstellbar gelagert. Die Höhenverstellung des Spaltes 12 kann über einen Auflagerpunkt oder über mehrere, bevorzugt drei Auflagerpunkte erfolgen, so dass neben der Spaltweite auch die Parallelität der Scheiben zueinander durch individuelle Verstellung der Auflagerpunkte justierbar ist.
  • Die Umfangsgeschwindigkeit von zumindest einer Scheibe sollte mehr als 10 m/s und vorzugsweise von mehr als 20 m/s betragen. Wenn die Scheiben angetrieben werden, sollte die eine Scheibe eine Umfangsgeschwindigkeit haben, die mindestens um 10% größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der anderen Scheibe.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    untere Scheibe
    2
    obere Scheibe
    3
    Granulat
    4
    Hohlwelle
    5
    Kegel
    6
    Schaufeln
    7
    kreisringförmiger Spalt
    8
    Welle
    9
    Auffangbehälter
    10
    Auffangbehälterwand
    11
    Vorhang
    12
    Höhenverstellung Spalt

Claims (15)

  1. Granulatkonditionierer zur Optimierung von Korngrößen von Granulaten mit zwei relativ zueinander drehbaren, im wesentlichen parallel zueinander angeordneter Scheiben, (1,2) mit einem Granulateinlass, durch den Granulat in den Konditionierer in einen kreisringförmigen Spalt (7) zwischen die beiden Scheiben gebracht werden kann, und einen Auffangbehälter (10) zur Aufnahme des aufgrund der Zentrifugalkraft aus dem Spalt zwischen den beiden Scheiben austretenden Granulats, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter einen elastischen Vorhang (11) aufweist, wobei der Vorhang zumindest abschnittsweise von der Auffangbehälterwand beabstandet ist und die Flugbahn des aus dem Spalt (7) austretenden Granulats begrenzt.
  2. Granulatkonditionierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Vorhang das Scheibenpaar vollständig umgebend angeordnet ist.
  3. Granulatkonditionierer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorhang glockenförmig ausgebildet ist.
  4. Granulatkonditionierer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Vorhang mit einer gedachten radialen Verlängerung des kreisringförmigen Spaltes einen Winkel zwischen 15° und 75°, vorzugsweise zwischen 25° und 65° und am besten zwischen 35° und 55° einschließt.
  5. Granulatkonditionierer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Vorhang einen S-förmigen Querschnitt aufweist, d.h. einen näher am Spalt liegenden konkaven Bereich und einen sich daran anschließenden konvexen Bereich, wobei vorzugsweise eine gedachte radiale Verlängerung des kreisringförmigen Spaltes den elastischen Vorhang im wesentlichen in der Nähe der Verbindung zwischen konkavem Bereich und konvexem Bereich schneidet.
  6. Granulatkonditionierer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Vorhang an der dem Spalt zugewandten Seite im wesentlichen glatt, d.h ohne Noppen, Rillen oder Rippen ausgebildet ist.
  7. Granulatkonditionierer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beide Scheiben um ihre Scheibenachse drehbar sind.
  8. Granulatkonditionierer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Scheibe eine zentrale Öffnung aufweist, über welche das Granulat zugeführt werden kann.
  9. Granulatkonditionierer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe welche die zentrale Öffnung aufweist, mit einer Hohlwelle antreibbar ist, durch welche das Granulat über die zentrale Öffnung in den Spalt zugeführt werden kann.
  10. Granulatkonditionierer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Einstellung der Spaltbreite vorgesehen ist, wobei vorzugsweise die Einrichtung derart ausgebildet ist, dass mit ihr die Parallelität der Scheiben zueinander eingestellt werden kann.
  11. Granulatkonditionierer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Scheiben horizontal ausgerichtet sind, wobei vorzugsweise eine Schwenkvorrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe eine Scheibe, am besten die obere Scheibe um eine Schwenkachse, welche parallel zur Spaltebene verläuft, verschwenkt werden kann.
  12. Granulatkonditionierer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der kreisringförmige Spalt einen oder mehrere im Querschnitt konische Abschnitte aufweist.
  13. Granulatkonditionierer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Scheibe mit einer Umfangsgeschwindigkeit von mehr als 10 m/s , vorzugsweise von mehr als 20 m/s angetrieben wird, wobei vorzugsweise, wenn beide Scheiben angetrieben werden, die Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Scheiben unterschiedlich sind und vorzugsweise die Umfangsgeschwindigkeit der einen Scheibe mindestens 10 % größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der anderen Scheibe.
  14. Granulatkonditionierer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben an ihren den Spalt bildenden Flächen im Wesentlichen eben ausgebildet sind.
  15. Vorrichtung zur Herstellung eines optimierten Granulats mit einem Gehäuse, in welchem ein Granuliermischer zur Herstellung eines Granulats aus Pulvern und gegebenenfalls Flüssigkeit und ein Granulatkonditionierer nach einem der Ansprüche 1 bis 14 angeordnet sind.
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