SE513016C2 - Metod för framställning av patiklar samt arrangemang därför - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 513 016 i* 2 Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning grundar sig på upptäckten att de dammpartiklar som ibland bildas vid partikelfram- ställning vid nyttjande av ovannämnda metod eller arran- gemang, härstammar från trådar mellan två på varandra följande droppar från en och samma droppbildningsanvis- ning. En sådan tråd dras ut när de båda dropparna kastas iväg. Detta beror på att dropparna kastas i tangentiell riktning från samma anvisning men vid olika vinkellägen i rotationsplanet. Eftersom vinkellägena skiljer sig åt, kommer tangenterna vid dessa skilda lägen att beskriva sett vinkelrätt mot rotationsplanet. Avståndet kommer således två, i förhållande till varandra divergerande banor, att öka mellan dropparna när dessa kastas i väg, varige- nom den mellan dem bildade tråden dras ut och slutligen lösgöres från de två dropparna. Tråden kommer härvid att dra sig samman och bilda en liten droppe, en sk satellit- droppe. När denna satellitdroppe rör sig i rummet kommer den att torka och därigenom att bilda en dammpartikel.

Normalt används ett flertal, på varandra vertikalt staplade roterande droppbildningsskivor vid partikelfram- ställning, varigenom en avsevärd tillverkningsvolym kan åstadkommas. Den för uppfinningen bakomliggande upptäck- ten har även visat att det är de vid de nedre droppbild- ningsskivorna bildade satellitdropparna, som är de satel- litdroppar som sedermera återfinns i form av dammpartik- lar bland de färdiga pulverpartiklarna. Detta beror på att de vid de övre droppbildningsskivorna bildade satel- litdropparna med stor sannolikhet kolliderar med de stör- re dropparna och därvid förenas med dessa. Vid de lägre droppbildningsskivorna hinner satellitdropparna normalt utträda ur ”svärmen” av droppar innan en sådan kollision har hunnit inträffa.

För uppnàende av ändamålet anvisas enligt uppfin- ningen en metod i enlighet med krav 1 och föredragna ut- föringsformer framgår av underkraven 2-7. Vidare anvisas 10 15 20 25 30 35 513 016 3 ett arrangemang i enlighet med krav 8 och föredragna ut- föringsformer framgår av underkraven 9-16.

Närmare bestämt anvisas enligt uppfinningen en metod för framställning av partiklar utifrån en vätska, inne- fattande åtgärderna att medelst en anordning framställa droppar, vilken anordning har ett i en rotationsriktning roterande kastorgan med perifera droppbildningsanvisning- ar, från vilka vätskan kastas i form av droppar utmed di- vergerande banor i ett anordningen omgivande rum, i vil- ket dropparna bildar fasta partiklar, vilken metod känne- tecknas av åtgärden att i rummet skapa ett motsatt kas- torganets rotationsriktning riktat luftflöde, vilket för avskiljning av dammpartiklar påverkar av vätskan bildade trådar vid kastorganet, av trådarna bildade satellitdrop- par, och de av satellitdropparna bildade dammpartiklarna.

Benämningen vätska avses genomgående innefatta också olika typer av smältor, varvid rummet för fallet med en vätska företrädesvis är uppvärmt för att dropparna skall torka och bilda fasta partiklar, och för fallet med en smälta företrädesvis är kylt för att dropparna skall stelna och bilda fasta partiklar.

Eftersom dropparna kastas ut från kastorganets an- visningar i tangentiell framåtriktning, sett i kastorga- nets rotationsriktning, kommer en mellan två droppar bil- dad tråd att kastas transversellt sin egen längdriktning.

Luftflödet, som är riktat mot denna kastriktning, kommer att verka på en förhållandevis stor yta hos tråden och därför att utöva ett starkt bromsande luftmotstånd på densamma, och när den sedan lösgöres från dropparna och bildar en satellitdroppe, bromsas satellitdroppen ytter- ligare och kan följa med luftflödet. De av satellitdrop- parna bildade dammpartiklarna avskiljs således från de övriga partiklarna. Härigenom är en metod àstadkommen som åstadkommer en eliminering eller åtminstone en väsentlig reducering av tidigare nämnda dammningsproblem i samband med partikelframställning. 10 15 20 25 30 35 513 016 4 Speciellt kan en tråd bildas mellan två, på varandra följande droppar från respektive droppbildningsanvisning, en satellitdroppe bildas när de på varandra följande dropparna rör sig utmed var sin divergerande bana och så- lunda drar ut den mellan dem bildade tråden, vilken däri- genom lösgöres från dropparna och drar sig samman, och en dammpartikel bildas av en satellitdroppe när denna rör sig i rummet.

Enligt en föredragen utföringsform av metoden enligt uppfinningen roterar luftflödet. Speciellt kan detta ro- terande luftflödet skapas av separata delflöden, som leds in i rummet och där förenas till ett gemensamt flöde.

Enligt en utföringsform av metoden enligt uppfin- ningen leds de av luftflödet avskilda dammpartiklarna till ett uppsamlingsorgan. Härigenom blir det möjligt att återföra de uppsamlade dammpartiklarna till anordningen för återanvändning.

Enligt ytterligare en utföringsform av metoden en- ligt uppfinningen innefattar anordningens kastorgan ett flertal axiella nivåer, vid vilka droppframställning äger rum, varvid luftflödet verkar främst vid de nedre nivåer- na hos kastorganet. Härigenom koncentreras luftflödets påverkan till de nivåer, från vilka huvuddelen av dammpartiklarna härstammar. Detta beror som tidigare nämnts på att satellitdropparna vid högre axiella nivåer har stor sannolikhet att kollidera med andra droppar och därigenom förenas med dessa. Vid de lägre nivåerna är sannolikheten större att satellitdropparna hinner utträda ur ”svärmen” av droppar innan en sådan kollision har hun- nit inträffaf.

Vidare anvisas enligt uppfinningen ett arrangemang för framställning av partiklar utifrån en vätska, inne- fattande en anordning, som har ett i en rotationsriktning roterande kastorgan med perifera droppbildningsanvisning- ar, från vilka vätskan kastas i form av droppar utmed di- vergerande banor i ett anordningen omgivande rum, i vil- ket dropparna bildar fasta partiklar, vilket arrangemang 10 15 20 25 30 35 513 016 i 5 kännetecknas av ett luftdon, vilket inrättat att i rummet skapa ett motsatt kastorganets rotationsriktning riktat luftflöde, som för avskiljning av dammpartiklar påverkar av vätskan bildade trådar, av trådarna bildade satellit- droppar, och de av satellitdropparna bildade dammpartik- larna.

Detta arrangemang åstadkommer en påverkan på dammpartiklarna, och deras föregående stadier, vilken pà- verkan medför avskiljning av dammpartiklarna. Således medger arrangemanget framställning av partiklar, vilken framställning eliminerar eller mildrar dammningsproblemet som tidigare beskrivits.

Luftdonet är speciellt inrättat att skapa ett luft- flöde, varandra följande droppar från respektive droppbildnings- som påverkar (i) tràdar, som bildas mellan två, på anvisning, (ii) satellitdroppar, som bildas när dropparna rör sig utmed var sin divergerande bana och sålunda drar ut den dem emellan bildade tråden, vilken därigenom lös- göres fràn dropparna och drar sig samman, och (iii) dammpartiklar, som bildas av satellitdropparna när dessa rör sig i rummet.

Föredragna utföringsformer av arrangemanget framgår av underkraven.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu i exemplifierande syfte att beskrivas under hänvisning till de medföljande figurerna.

Kort beskrivning av ritningarna Pig l visar schematiskt kastriktningen för droppar från en anordning för framställning av droppar.

Pig 2 visar schematiskt bildandet av en droppe vid en droppbildningsanvisning hos ett kastorgan.

Fig 3 visar schematiskt bildandet av en nästföljande droppe från samma droppbildningsanvisning som i fig 2 och av en tråd mellan dropparna.

Fig 4 visar en sidovy av ett arrangemang för fram- ställning av partiklar enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 5~13 016 6 Fig 5 visar en vy ovanifrån av det i fig 5 visade arrangemanget.

Beskrivning av utföringsexempel Den för uppfinningen bakomliggande upptäckten kommer nu att beskrivas under hänvisning till fig 1-3.

I fig l visas schematiskt kastriktningen för droppar från en anordning för framställning av droppar. Anord- ningen innefattar ett kastorgan, som är schematiskt fram- ställt som en skiva l och roterar i den av pilen Pl visa- de riktningen. Varje droppe kommer att kastas fràn kas- torganet i en tangentiell framåtriktning med avseende på dess rotationsriktning. Dropparna kommer härigenom att röra sig utmed divergerande banor, varigenom kollision mellan dropparna undviks.

I fig 2 visas en del av anordningens kastorgan l.

Kastorganet l uppvisar perifera droppbildningsanvisning- ar, och en droppe Dl, som håller på att bildas, visas vid en av nämnda anvisningar 2 vid ett första vinkelläge ml.

Kastorganets 1 rotationsriktning framgår av pilen Pl. När den på droppen Dl verkande centrifugalkraften överstiger vidhäftningskraften, kommer droppen Dl att kastas i den av pilen P2 visade riktningen.

Droppbildningsanvisningen har i fig 3 förflyttats till ett andra vinkelläge m2. Droppen D1 har kastats tan- gentiellt framåt i riktning P2 från anvisningen 2 i det första vinkelläget ml, och en ny droppe D2 håller på att bildas vid det andra vinkelläget m2. Den vätska utifrån vilken dropparna framställs har en benägenhet att bilda trådar mellan på varandra följande droppar från samma droppbildningsanvisning. En sådan tråd 3 har bildats mel- lan de båda dropparna Dl och D2. När droppen D2 kastas från kastorganet l kommer den att färdas i den av pilen P3 visade riktningen. Följaktligen kommer dropparna Dl och D2 att färdas utmed divergerande banor, varigenom tråden 3 kommer att dras ut. Slutligen lösgöres tråden 3 från dropparna Dl och D2 och bildar en ej visad satellit- 10 15 20 25 30 35 513 016 7 droppe, vars storlek är väsentligt mindre än dropparnas D1 och D2 storlek. Om denna satellitdroppe inte kollide- rar med en större droppe, och därvid förenas med denna, kommer den att bilda en dammpartikel. Dessa dammpartiklar ger som tidigare nämnts upphov till dammning.

I fig 4 och 5, vartill nu även hänvisas, visas ett arrangemang i enlighet med föreliggande uppfinning. Ar- rangemanget innefattar en i ett rum 4 anordnad droppbild- ningsanordning 5 och ett luftdon 6.

Rummet 4 har en övre cylindrisk del med en snäckfor- mad yttervägg 7 och en undre, trattformad del 8 med ett utloppsrör 9. I den undre delen 8 är en tratt 10 koncent- riskt anordnad med ett utloppsrör 11. En täckskiva 12 tillsluter den rummets 4 övre ände.

Droppbildningsanordningen 5, som sträcker sig genom täckskivan 12 in_i rummet 4, är koncentriskt anordnad i rummets 4 övre del. Anordningen 5 drivs av ett par utan- för rummet 4 anordnade motorer 13 och uppvisar ett kas- torgan 14 med ett flertal axiella nivåer. Ej visade droppbildningsanvisningar är perifert anordnade vid re- spektive nivá.

Luftdonet 6 innefattar ett tilloppsrör 15, vilket ansluter tangentiellt till ytterväggen 7, och en luftle- darring 16, vilken är anordnad radiellt innanför ytter- väggen 7 koncentriskt med anordningen 5. Härigenom bildas en kanal 17 med gradvis minskande tvärsnitt mellan ytter- väggen 7 och luftledarringen 16. Luftledarringen 16 upp- visar väsentligen tangentiellt riktade ledplàtar 18, vil- ka är àtskilda av öppningar 19.

Kanalen 17 stàr via en runtomgående spalt 20 i för- bindelse med ett utrymme 21 mellan den undre delen 8 och tratten 10.

När arrangemanget används för framställning av par- tiklar tillförs anordningen en vätska, vilken som tidiga- re beskrivits kastas i droppform tangentiellt framåt från kastorganet 14. Dropparna färdas i rummet 4 och bildar därvid fasta partiklar. Eftersom alla droppar är väsent- 10 15 20 25 30 35 513 016 8 ligen likstora kommer de att kastas väsentligen lika långt, och en mellan den undre delen 8 och tratten 10 bildad runtomgående spalt 22 är anordnad på ett sådant avstånd från anordningen 5 att partiklarna faller ned ge- nom spalten 22 in i nämnda utrymme 21. Skulle någon par- tikel kastas längre, träffar den luftledarringen 16 och faller därefter via nämnda spalt 22 ner i utrymmet 21.

Samtidigt leds från en ej visad luftkälla ett luft- flöde in i kanalen 17 via tilloppsröret 15. En del av luftflödet kommer att föras ut genom utloppsröret 9 via spalten 20, och bildar därigenom i utrymmet 21 ett sug som drar med sig partiklarna. Resten av luftflödet kommer av ledplåtarna 18 att styras in i rummet 4 via öppningar- na 19. 4 kommer luften däri att försättas i rotation i den av I och med att luften införes tangentiellt i rummet pilen P4 visade riktningen. Anordningens 5 kastorgan 14 roterar i motsatt riktning P1. Följaktligen kommer drop- parna att utsättas för ett motriktat luftflöde. Detta luftflöde påverkar såsom tidigare beskrivits de mellan på varandra följande droppar bildade trådarna, så att de därav bildade satellitdropparna bromsas, stoppas eller följer med och antar luftflödets hastighet och riktning.

Detta luftflöde bär sedan med sig de av satellitdropparna bildade dammpartiklarna och leder in dessa i tratten 10 och vidare ut genom utloppsröret ll.

Härigenom har en avskiljning av dammpartiklarna från övriga partiklar àstadkommits.

Så som tidigare nämnts härstammar huvuddelen av dammpartiklarna från anordningens nedre nivåer. Av denna anledning kan öppningarna 19 utformas så att en större del av luftflödet verkar vid dessa nedre nivåer och en- dast en mindre del av luftflödet verkar vid de övre nivå- erna.

Det inses att uppfinningen kan åstadkommas på andra sätt. Andra typer av luftdon är exempelvis möjliga för åstadkommande av ett motriktat luftflöde i rummet. ï999-Ca-24 11;¿7 G:x?AT\JAs\Ans\P2972532.Doc 10 15 20 513 016 9 Exempelvis kan luftdonet sakna en luftledarring. Ett motriktat luftflöde kan då skapas genom tangentiell in- blàsning av luft i det cylindriska rummet.

Det är också möjligt att skapa luftflödet genom ap- plicering av ett sug vid något av utloppen.

Det är heller inte nödvändigt att luften tillförs rummet via ett inlopp. Luftdonet kan innefatta ett fler- tal, perifert anordnade luftintag, genom vilka ett del- flöde inträder i rummet, varvid delflödena går samman i rummet och förenas till ett enda motriktat luftflöde.

Med motriktat luftflöde avses ett luftflöde som àt- minstone innefattar en komposant, som är tangentiellt mo- triktat anordningens rotationsriktning.

Det inses slutligen att de för drivning av dropp- bildningsanordningen befintliga motorerna kan användas för drivning av ett aggregat, som skapar nämnda luftflö- de.

Föreliggande uppfinning är således inte begränsad av den visade utföringsformen, utan andra modifieringar och variationer är möjliga. Föreliggande uppfinnings omfatt- ning definieras av de bifogade kraven. 1235-32-24 1 1: 47 G: '-.;'-?.3-.T'-.3?-.I-T*-.f-'.!~É3*P2'272532 . SO?

Claims (1)

1. lO l5 20 25 30 513 016 10 PATENTKRAV

   1. Metod för framställning av partiklar utifrån en vätska, innefattande àtgärderna att medelst en anordning (5) framställa droppar, vilken anordning har ett i en rotationsriktning roterande kastorgan (14) med perifera droppbildningsanvisningar (2), från vilka vätskan kastas i form av droppar utmed divergerande banor i ett anordningen omgivande rum (4), i vilket droppanna bildar fasta partiklar, k ä n n eït e c k n a d av åtgärderna att i rummet skapa ett motsatt kastorganets (14) ro- tationsriktning riktat luftflöde, vilket för avskiljning av dammpartiklar påverkar av vätskan bildade trådar (3) vid kastorganet (14), varvid en sådan tråd (3) bildas mellan två på varandra följande kroppar (Dl, D2) från re- (2), bildade satellitdroppar, varvid en sådan satellitdroppe spektive droppbildningsanvisning av trådarna (3) bildas när de på varandra följande dropparna (Dl, D2) rör sig utmed var sin divergerande bana och sålunda drar ut den mellan dem bildade tråden (3) vilken därigenom lös- görs från dropparna (Dl, D2) och dras sig samman, samt de av satellitdropparna bildade dammpartiklarna, varvid en sådan dammpartikel bildas av en satellitdroppe när denna rör sig i rummet (4), att leda de av luftflödet avskilda dammpartiklarna till ett första uppsamlingsorgan (10), samt att leda de av luftflödet avskilda partiklarna till ett andra uppsamlingsorgan (8).

   2. Metod enligt krav 1, k å n n e t e c k n a d av att luftflödet roterar.

   3. Metod enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att det roterande luftflödet skapas av separata delflö- och där förenas till ett den, som leds in i rummet (4) gemensamt flöde. 1.999 -lL-Ll 1.5 : 3G gzXpat\'..zl\_aIxs\p2972S33 .doc 10 15 20 25 30 35 513 016 ll

   4. Metod enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av att de av uppsamlingsorganet (10) uppsamlade dammpartiklarna àterförs till anordningen för återanvändning.

   5. Metod enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att anordningens (5) kastorgan (14) droppframställning äger rum, varvid luftflödet verkar innefattar ett flertal axiella nivåer, vid vilka främst vid de nedre nivåerna hos kastorganet (14).

   6. Arrangemang för framställning av partiklar ut- ifrån en vätska, innefattande en anordning (5), som har ett i en rotationsriktning roterande kastorgan (14) med perifera droppbildningsan- visningar (2), från vilka vätskan kastas i form av dropp- ar utmed divergerande banor i ett anordningen omgivande rum (4), i vilket dropparna bildar fasta partiklar, k å n n e t e c k n a t av ett luftdon (6), vilket är inrättat att i rummet (4) skapa ett motsatt kastorganets (14) rotationsriktning riktat luftflöde som, för avskiljning av dammpartiklar påverkar av vätskan bildade trådar (3), varvid en sådan tråd (3) bildas mellan två på varandra följande droppar (D1, D2) från respektive droppbildningsanvisning (2), av trådarna (3) bildade satellitdroppar, varvid en sådan sa- tellitdroppe bildas när de på varandra följande dropparna (D1, D2) rör sig utmed var sin divergerande bana och så- lunda drar ut den mellan dem bildade tråden (3) vilken därigenom lösgörs från dropparna (D1, D2) och drar sig samman, samt de av satellitdropparna bildade dammpartik- larna, varvid en sådan dammpartikel bildas av en satel- litdroppe när denna rör sig i rummet (4), ett i rummet (4) anordnat första uppsamlingsorgan (10) för uppsamling av dammpartiklarna, samt ett andra uppsamlingsorgan (8) för uppsamling av partiklarna. lQïG-ll-H 15 :'30 g: \_pat\_ul*-.,ans“=._p2972š32 .doc 10 15 20 513 016 12

   7. Arrangemang enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att luftdonet (6) är inrättat att skapa ett motsatt kastorganets (14) rotationsriktning roterande luftflöde.

   8. Arrangemang enligt nàgot av kraven 6 eller 7, k ä n n e t e cïk n a d av att luftdonet (6) flertal delflöden, vilka förenas i rummet (4) och därvid skapar ett bildar nämnda motsatt kastorganets (14) rotationsriktning riktade luftflöde.

   9. Arrangemang enligt nágot av kraven 6-8, k ä n - n e t e c k n azt av att det första uppsamlingsorganet (10) har formen av en tratt, varvid dammpartiklarna av luftflödet leds in i trattens breda öppning och vidare ut ur rummet (4) via dess mindre öppning.

   10. Arrangemang enligt kraven 6-9 k ä n n e t e c k - (8) har formen n a t av att det andra uppsamlingsorganet av en tratt, inuti vilken det första uppsamlingsorganet (10) är anordnat.

   16. Arrangemang enligt nàgot av kraven 6-10, k ä n - n e t e c k n alt av att rummet (4) är cylindriskt och att luftdonet (6) innefattar en perifert i rummet (4) anord- nad luftledarring (16), vilken har ledplàtar (18) för styrning av den därtill förda luften tangentiellt in i rummet (4) via öppningar (19) mellan ledplàtarna (18). 1 s - àhzælzdc - C l ägroupså Xpat Kul '=.,:x:'.s“:_p2 9 72 E 3 2 .dec 0\ LÉ-*Eïïl-ll--lfi lfš:l