WO2005056172A2 - Verfahren und einrichtung zur herstellung von kugelförmigen formen aus portionierten fasermengen - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur herstellung von kugelförmigen formen aus portionierten fasermengen Download PDF

Info

Publication number
WO2005056172A2
WO2005056172A2 PCT/DE2004/002498 DE2004002498W WO2005056172A2 WO 2005056172 A2 WO2005056172 A2 WO 2005056172A2 DE 2004002498 W DE2004002498 W DE 2004002498W WO 2005056172 A2 WO2005056172 A2 WO 2005056172A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plate
fibers
designed
stamp
spherical structure
Prior art date
Application number
PCT/DE2004/002498
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2005056172A3 (de
Inventor
Peter Ay
Claudia Glaser
Sven Hildebrandt
Siegfried Müller-Fehn
Original Assignee
Brandenburgische Technische Universität
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
Application filed by Brandenburgische Technische Universität filed Critical Brandenburgische Technische Universität
Publication of WO2005056172A2 publication Critical patent/WO2005056172A2/de
Publication of WO2005056172A3 publication Critical patent/WO2005056172A3/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/14—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic in rotating dishes or pans

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing almost spherical shapes from portioned fiber quantities, preferably fiber agglomerates, in which an adhesive is not required for binding.
  • the process is used to produce products that can be used in mechanical, physical and biological filter technology, in traditional plastic production, and as insulation and the like.
  • pellets are made from natural fibers by pressing them with additives based on thermoplastic materials.
  • the natural fibers are cleaned and shortened and further provided with moisture so that they can be handed over to a pelletizing device for pressing.
  • the admixture of admixtures is also optionally provided.
  • the fibers used in any way are shortened as the base material and are subjected to considerable mechanical stress.
  • the resulting bodies are relatively undetermined in their composition. This means that there is a large tolerance range and they are insufficiently suitable for clogging into plastic materials and thus for fulfilling requirements for defined strengths.
  • the object of the invention is therefore to develop a method and at least one useful device for implementing this method, with the aid of which it is possible to produce a product in the sense of pellets of low weight and high porosity from fibers, preferably natural fibers, of relatively long length.
  • the object is achieved by using the adhesive properties of the individual particles of a product to be processed, i.e. also the roughness of fibers, to bind them to one another and a portioned amount of this product to a RoU process in a horizontally and vertically delimited circular process space at a constant radius of rotation RoU process is subjected to, which is characterized by different relative movements of individual flat components with preferably roughened surfaces, which can also be coated with an abrasive, which move at different speeds around their center and are subject to a relative movement, and after reaching an im essentially round shape of the portioned amount of fibers, which is discharged as roll agglomerate from the RoU process.
  • the result is a spherical structure in which agglomeration occurs due to the fibers becoming entangled with one another. These can also be fiber mixtures. If thermoplastic fibers are inserted, they can also be melted to increase the strength of the spherical structure.
  • the resulting spherical structures are preferably used as filter material and as insulating material. It is also possible to electrostatically charge these spherical structures in order to open up new areas of application
  • At least one further substance which is an adhesive also in the form of an adhesion promoter, can be added to the feed material. It is also possible that the additional substance is a flame retardant, a fungicide and / or a protective agent against pests.
  • the strength and porosity of the product can be adjusted by adding heat.
  • the flat bodies mentioned can be plates arranged horizontally and parallel to one another as working means, at least one of which is designed to be rotating, so that there is a relative movement of the plates arranged parallel to one another.
  • the work surfaces are preferably aligned horizontally. Since the axes are perpendicular to them, they are regularly arranged vertically. Of course, it is also possible to rotate the entire device with its axis in the horizontal.
  • the feed opening and the discharge opening can be interchanged.
  • a device implementing this method is designed as a circular roller agglomerator in such a way that there is a circular stamp which, in relation to an opposite plate designed as a flat plate and lying vertically above it on the same axis, is parallel to one another with respect to its surface area Parts plate or stamp a closed collar which at least reaches the opposite part of the stamp or plate at its vertical boundary and one of the two parts stamp or plate has a centered installation part, the height of which forms the process space formed to the axis and its outer diameter spaced from the inner clear diameter of the closed collar is designed so that all parts are formed to form a defined horizontally and vertically delimited and circular process space with a defined circumferential radius dnet, in one of the two parts stamp and plate from above a feed opening for the fiber portions and laterally emerging an ejection opening is formed and at least one of the parts stamp (2) and plate is rotatable and has a motor drive.
  • the closed collar can be designed in different ways, whereby it can also be made in two parts and a part can be combined with the rotary stamp. Since it does not have to absorb static or dynamic forces, its function consists exclusively in creating a closed space in the sense of an additional input of kinetic energy. Furthermore, the rotary die has a centered installation part, the height of which essentially corresponds to the distance between the rotary die and the plate, reduced by a necessary clearance. This built-in part can be solid, as well as a pipe section. This creates an annular space in the sense of a circular path. A feed opening for the portioned fibers is formed in the plate from above, which can also be combined with a cutter for portioning the fibers to be added.
  • an ejection opening is arranged radially in the final collar. So that the ejection actually takes place, a guide device is attached to the collar in the annular space, which is designed to reach the built-in part and guides incoming rolling agglomerates to the ejection opening.
  • the rolling area is the annular space surrounding the built-in part, divided by the guide device. All surfaces of the rolling area that come into contact with the portioned fibers are provided with a rough surface in order to be able to intensively initiate a rotational movement in the portions.
  • the rough surface is also achieved if the surfaces mentioned are equipped with an abrasive coating. In this case, a negative influence on the mechanically relevant properties of the fibers should be avoided.
  • the device is designed so that the distance between the rotary stamp and the plate can be adjusted.
  • the speed of the drive of the rotary stamp can also be regulated.
  • the rotary stamp is arranged at the bottom and the plate above it. Gravity has a positive effect on the rolling process. While the rotary punch creates an angular momentum for the fiber portion, it is held by the plate slows.
  • the feed opening and ejection opening are expediently formed in the stationary, non-rotatable parts.
  • the plate can have an appropriate recess so that the built-in part can be let into this recess.
  • the built-in part and the punch can be designed such that the roll space is narrowed towards the ejection opening in order to achieve calibration in the sense of further compressing the product. This narrowing can also be formed gradually.
  • the distance from the rotary plate to the punch is decisive for the achievable diameter of the roll agglomerate.
  • roll agglomerates when using fibers, roll agglomerates can be produced which have a predeterminable flow-through porosity, which can be used excellently in fluid treatment. They can be used as mechanical, physical and biological filters. Due to their large specific surface area, they are suitable as growth bodies for a corresponding carrier biology. In particular, longer fibers can be inserted into the roll agglomerates, since there is no comminution of these longer fibers in the manufacture of the roll agglomerate. The fibers do not come out of the roll agglomerate because the fibers get entangled.
  • the fibers in the roll agglomerate correspond to the fiber length of the feed material and there is no shortening.
  • the fiber length in the agglomerates are specified.
  • the roll agglomerates thus obtained can advantageously be used as an additive in traditional plastic processing with the effect of a reinforcing fiber, preferably in agglomerates interspersed with plastic, in order to ensure better dissolving behavior of the roll agglomerate. They are also suitable as insulation material against unwanted temperatures and unwanted sound. It should be emphasized that the roll agglomerates are easy to dose.
  • a preferred variant according to the invention provides for the roller agglomerates produced to be electrostatically equipped in order to hold charged particles therein.
  • hemp, jute, flax or synthetic fibers or combinations thereof and / or also of different lengths When using the starting material, it is irrelevant whether it is hemp, jute, flax or synthetic fibers or combinations thereof and / or also of different lengths.
  • adhesives used can be added in solid or liquid form. It is advantageous to use fibers on a thermoplastic basis, which have a "memory effect" when heat is applied, in that they contract when they cool down and thus solidify the roll agglomerate.
  • This heating can be radiation, forced convection and contact transfer of the heat. It can be entered into the finished product in direct connection with the manufacture of the roll agglomerate, for example in the device via the rotary stamp and / or the plate and / or in the region of the discharge opening, or in a separate operation. If this is done on the basis of specific empirical values, the strength and porosity of the product can be adjusted.
  • FIG. 1 shows the basic illustration of a circular roller agglomerator
  • FIG. 2 shows a vertical section through the circular roller agglomerator according to FIG. 1
  • FIG. 3 shows a horizontal section through the circular roller agglomerator according to FIG. 1
  • FIG. 4 embodiment for the design of the discharge opening according to FIG. Fig. 1.
  • a rotary punch 2 On a vertically arranged drive shaft 1, the latter is finally and firmly connected to it a rotary punch 2 with a diameter of 680 mm.
  • This has a built-in part 3 lying in the center on the same axis, which is designed as a round tube section and is also firmly connected to the rotary die 2.
  • the diameter of the mounting part 3 is set to 670 mm, for example.
  • the height of the built-in part 3 is adapted to the height of the roll room 4, which in turn is adapted to the diameter of the roll agglomerates to be achieved, and in the specific case is set at 10 mm.
  • a fixed plate 5 is arranged from above, which laterally has a peripheral collar 6 projecting above the upper peripheral edge of the rotary die 2, so that an essentially closed space is created.
  • a feed opening 7 is introduced, which is designed with regard to its dimensions to the size of the fiber portions to be introduced.
  • the fiber portions enter the roll space 4 formed by the rotary die 2, built-in part 3, fixed plate 5 and circumferential collar 6 via this feed opening 7.
  • a guide device 9 is provided on the circumferential collar 6 in the rolling direction behind the ejection opening 8, flush with the circumferential collar 6, which is formed up to the installation part 3 at an acute angle to a tangent applied to the ejection opening 8 ,
  • the feed opening 7 is located behind the guide device 9 in the direction of roll. This means that a complete revolution of the roll space 4 separated by the guide device 9 is available for the formation of roll agglomerates.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von kugelförmigen Formen aus portionierten Fasern, bei den ein Haftmittel zur Bindung nicht erforderlich ist. Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren und eine zweckmässige Einrichtung zur Umsetzung dieses Verfahrens zu entwickeln, mit deren Hilfe aus Fasern, die in relativ grosser Länge vorliegen können ohne weiteres Haftmittel Pellets geringer hoher Porosität hergestellt werden. Die Aufgabe wird gelöst, indem die Hafteigenschaften der Einzelpartikel des zu verarbeitenden Produkts, also die Rauhigkeit von Fasern, zu deren Bindung untereinander genutzt werden und eine portionierte Fasermenge einem Rollprozess zwischen wenigstens zwei aufgerauten Flächen unterzogen wird. Dabei kann es sich um horizontal und parallel zueinander angeordnete flächige Körper als Arbeitsmittel handeln, die Relativbewegungen zueinander ermöglichend ausgebildet sind, zwischen die portionierte Fasermengen eingebracht sind, und die über eine zweckmässige Gestaltung verfügen.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von kugelförmigen Formen aus portionierten Fasermengen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von nahezu kugelförmigen Formen aus portionierten Fasermengen, vorzugsweise Faseragglomeraten, bei den ein Haftmittel zur Bindung nicht erforderlich ist. Das Verfahren dient zur Herstellung von Produkten, die in der mechanischen, physikalischen und biologischen Filtertechnik, in der traditionellen Kunststoffherstellung sowie als Dämmstoff und dergleichen Verwendung finden können.
Zunächst darf darauf aufmerksam gemacht werden, dass es zum Abrunden von gebrochenem Material in der Steine- und Erdenindustrie Kegelbrecher gibt, wie diese vergleichsweise in der US-Schrift 2,914,797 sowie in der DE-Schrift 44 38 105 A 1 beschrieben sind. Hier sind keilförmige Prozessräume vorhanden, die hinsichtlich eines Brechens aufgegebener Granulate in ein Kornband zwar geeignet sind, eine Obergrenze zu fixieren, aber nicht mit hinreichender Genauigkeit Agglomerate mit definiertem Durchmesser liefern können. Charakterisiert sind diese Einrichtungen und Verfahren, dass auf die Nutzung von kombiniertem horizontalem und vertikalem Energieeintrag abgestellt ist. In der JP-Schrift Publikationsnummer 55061930 A ist demgegenüber eine Einrichtung beschrieben, bei der zwischen zwei Teilen, die einen ausschliesslich in der Vertikalen definierten Prozessraum bilden, ein Pelletieren erfolgt. Des weiteren ist eine schwingende Bewegung des rotierenden Teiles vorhanden, sodass ein in seiner Dimension sich ständig verändernder Prozessraum gegeben ist.
Für diesen zitierten Stand der Technik ist signifikant, dass sich der Agglomera- tionsprozess, wenn ein derartiger überhaupt stattfindet, auf einem zunehmenden Umlaufradius vollzieht. Die Herstellung von Pellets aus Fasern wird beispielhaft in der DE-OS 197 56 126 beschrieben. Es werden Hybridfaserbänder aus einem Fasergemisch hergestellt, das aus Verstärkungs- und Matrixfasern besteht. Dieses Fasergemisch wird Schneckenmaschinen zur kontinuierlichen Verarbeitung aufgegeben. Im Ergebnis entsteht ein faseriger plastisch verformbarer Werkstoff, der im weiteren pelletiert wird. Zunächst ist ein nicht unerheblicher Anteil an Matrixfasern erforderlich, der dann störend wirkt, wenn die natürlichen Eigenschaften der Verstärkungsfasern möglichst umfassend erwünscht sind. Zum anderen werden die Verstärkungsfasern durch die plastische Verformung beansprucht und den Pelletiervorgang im Sinne einer Längenkürzung geschnitten.
Nach der DE-OS 100 32 804 werden Pellets aus Naturfasern hergestellt, indem diese mit Zusätzen auf thermoplastischer Werkstoffbasis verpresst werden. Dazu werden die Naturfasern gereinigt und gekürzt und im weiteren soweit mit Feuchtigkeit versehen, dass sie zum Verpressen einer Pelletiereinrichtung übergeben werden können. Ebenso ist das Beimischen von Zumengungen optional vorgesehen. Die wie auch immer verwendeten Fasern sind als Basismaterial gekürzt und mechanisch erheblich beansprucht. Entstehende Körper sind von der Zusammensetzung her relativ unbestimmt. Damit ist ein grosser Toleranzbereich vorhanden, und sie sind für ein Zusetzen zu Kunststoffmassen und somit zur Erfüllung von Anforderungen an definierte Festigkeiten ungenügend geeignet.
Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, eine Naturfasermischung unter Zusatz eines Matrixmaterials in Form eines Flächengebildes einem Konfektionieren im Sinne des Hersteilens einer Bindung zu unterziehen. Die dadurch an den Kreuzungspunkten der Einzelfasern vorhandene Bindung führt zur Entstehung eines verfestigten Flächengebildes, das im weiteren aufgerollt wird. Das entstehende Wickelagglomerat kann im weiteren zu Granulat umgearbeitet werden. Nachteilig ist hier, dass ein wie auch immer auf Basis eines thermoplastischen Kunststoffes basierendes Matrixmaterial zur Bindung notwendig ist, auch wenn sein Zusatz auf ein Minimum reduzierbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und wenigstens eine zweckmässige Einrichtung zur Umsetzung dieses Verfahrens zu entwickeln, mit deren Hilfe es möglich ist, aus Fasern, vorzugsweise Naturfasern, relativ grosser Länge ein Produkt im Sinne von Pellets geringer Wichte und hoher Porosität herzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Hafteigenschaften der Einzelpartikel eines zu verarbeitenden Produkts, also auch die Rauhigkeit von Fasern, zu deren Bindung untereinander genutzt werden und eine portionierte Menge dieses Produkts einem RoUprozess in einem horizontal und vertikal begrenzten kreisringförmig ausgebildeten Prozessraum auf einem konstanten Umlaufradius einem RoUprozess unterzogen wird, der durch unterschiedliche Relativbewegungen zueinander ausführende Bewegungen einzelner ebener Bauteile mit vorzugsweise aufgerauten Flächen, die auch mit einem Abrasiv belegt sein können, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten um ihre Mitte bewegen und einer Relativbewegung zueinander unterliegen, charakterisiert ist und nach Erreichen einer im wesentlichen allseitig nahezu runden Form der portionierten Menge von Fasern diese als Rollagglomerat aus dem RoUprozess ausgetragen wird.
Es entsteht ein kugelförmiges Gebilde, bei dem eine Agglomeration durch Ver- harken der Fasern untereinander gegeben ist. Dabei kann es sich ebenso um Fasermischungen handeln. Sind Thermoplastfasern eingebracht, können diese ebenfalls angeschmelzt sein, um die Festigkeit des kugelförmigen Gebildes zu erhöhen.
Die entstehenden kugelförmigen Gebilde werden vorzugsweise als Filtermaterial und als Isoliermaterial eingesetzt ist. Es ist ebenso möglich, diese kugelförmigen Gebilde elektrostatisch aufzuladen, um ihnen neue Einsatzgebiete zu erschliessen
Dem Aufgabematerial kann vor dem Einsetzen des Rollprozesses wenigstens ein weiterer Stoff zugegeben werden, der ein Haftmittel, auch in Form eines Haftvermittler ist. Ebenso ist es möglich, dass der weitere Stoff ein flammhemmendes Mittel, ein Fungizid und/oder ein Schutzmittel gegen Schadtiere ist.
Durch Wärmezufuhr können Festigkeit und Porosität des Produkts eingestellt werden.
Bei den erwähnten flächigen Körpern kann es sich um horizontal und parallel zueinander angeordnete Platten als Arbeitsmittel handeln, von denen wenigstens eine rotierend ausgebildet ist, sodass eine Relativbewegung der parallel zueinander angeordneten Platten zueinander vorhanden ist.
Vorzugsweise sind die Arbeitsflächen horizontal ausgerichtet. Da die Achsen senkrecht dazu ausgebildet sind, sind diese regelmässig vertikal angeordnet. Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, die gesamte Einrichtung mit ihrer Achse in die Horizontale zu drehen. Dabei können Aufgabeöffnung und Auswurföffnung miteinander vertauscht sein.
Um zusätzliche Reibflächen zu schaffen und den Agglomerationsprozess zu verbessern, sind seitliche Begrenzungsflächen vorhanden, in die ebenfalls ki- netische Energie initiiert werden kann, um die Zahl der sich relativ zueinander bewegten (Arbeits-)Flächen erhöhen. Auch hier sind die mit den portionierten Massen in Berührung kommenden bewegten Flächen in der Vorzugsversion mit einem Abrasiv belegt.
Eine dieses Verfahren umsetzende Einrichtung ist als Kreisbahnrollagglomera- tor so ausgebildet, dass ein kreisrunder Stempel vorhanden ist, der im Verhältnis zu einer gegenüberliegenden als ebener Teller ausgebildeten und vertikal darüber auf gleicher Achse liegenden Platte hinsichtlich seiner Flächenausdehnung dazu parallel beabstandet ausgebildet ist, an einem der Teile Platte oder Stempel ein geschlossener das jeweils gegenüberliegende Teil Stempel oder Platte an seiner senkrechten Begrenzung mindestens erreichender Bund verbunden ist und eines der beiden Teile Stempel oder Platte ein mittig zentriertes Einbauteil aufweist, dessen Höhe den gebildeten Prozessraum zur Achse ab- schliessend und dessen äusserer Durchmesser beabstandet zum inneren lichten Durchmesser des geschlossen ausgeführten Bundes verlaufend ausgeführt ist, sodass alle Teile einen definierten horizontal und vertikal abgegrenzten und kreisringförmigen Prozessraum mit definiertem Umlaufradius bildend angeordnet sind, in einem der beiden Teile Stempel und Platte von oben her eine Aufgabeöffnung für die Faserportionen und seitlich austretend eine Auswurföffnung ausgebildet ist sowie wenigstens das eine der Teile Stempel (2) und Platte rotationsfähig und einen motorischen Antrieb aufweisend ausgebildet ist.
Der geschlossene Bund kann verschiedenartig ausgebildet sein, wobei er ebenfalls zweiteilig ausgeführt und ein Teil mit dem Rotationsstempel kombiniert sein kann. Da er statische oder dynamische Kräfte nicht aufzunehmen hat, besteht seine Funktion ausschliesslich im Herstellen eines geschlossenen Raumes im Sinne eines zusätzlichen Eintrages kinetischer Energie. Des weiteren weist der Rotationsstempel ein mittig zentriertes Einbauteil auf, dessen Höhe im wesentlichen dem Abstand von Rotationsstempel und Platte zueinander entspricht, reduziert um ein notwendiges Spiel. Dieses Einbauteil kann sowohl massiv, als ebenfalls als Rohrabschnitt ausgeführt sein. Damit ist ein Ringraum im Sinne einer Kreisbahn entstanden. In der Platte ist von oben her eine Aufgabeöffnung für die portionierten Fasern ausgebildet, die ebenfalls mit einem Abschneider zum Portionieren der aufzugebenden Fasern kombiniert sein kann. In Drehrichtung vor der Aufgabeöffnung ist radial gerichtet im ab- schliessenden Bund eine Auswurföffnung angeordnet. Damit das Auswerfen auch tatsächlich erfolgt, ist im Ringraum am Bund befestigt eine Leiteinrichtung ausgebildet, die bis zum Einbauteil reichend gestaltet ist und ankommende Rollagglomerate der Auswurföffnung zuleitet. Damit ist Rollbereich der das Einbauteil umgebende Ringraum, unterteilt durch die Leiteinrichtung. Alle mit den portionierten Fasern in Berührung kommenden Flächen des Rollbereiches sind mit einer rauen Oberfläche versehen, um intensiv eine Rotationsbewegung in die Portionen einleiten zu können.
Die raue Oberfläche wird ebenfalls erreicht, wenn die genannten Flächen mit einem als Abrasiv aufgebrachten Belag ausgerüstet sind. Eine Negativbeeinflussung der mechanisch relevanten Eigenschaften der Fasern ist in diesem Fall zu vermeiden.
Die Einrichtung ist so aufgebaut, dass der Abstand von Rotationsstempel und Platte zueinander einstellbar ist. Ebenso ist die Drehzahl des Antriebs des Rotationsstempels regelbar. Bei der erfindungsgemässen Vorzugsvariante ist der Rotationsstempel unten und die Platte darüber angeordnet. So wirkt die Schwerkraft den Rollvorgang begünstigend. Während der Rotationsstempel einen Drehimpuls für die Faserportion herbeiführt, wird diese von der Platte ge- bremst. Aufgabeöffnung und Auswurföffnung sind zweckmässigerweise in den ruhenden nicht rotationsfähigen Teilen ausgebildet.
Um eine Verstellbarkeit des Abstandes von Rotationsstempel zu Platte bei Vorhandensein des Einbauteiles zu gewährleisten, kann die Platte eine angemessene Aussparung aufweisen, damit das Einbauteil in diese Aussparung eingelassen werden kann. Ebenso können Einbauteil und Stempel so ausgeführt sein, dass zur Auswurföffnung zu eine Verengung des Rollraumes ausgebildet ist, um ein Kalibrieren im Sinne eines weiteren Verdichtens des Produkts zu erreichen. Diese Verengung kann ebenfalls sich sukzessive verengend ausgebildet sein.
Der Abstand von Rotationsplatte zu Stempel ist für den erzielbaren Durchmesser des Rollagglomerates bestimmend.
Mit Hilfe des erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahrens und der daraus resultierenden Einrichtung lassen sich bei der Verwendung von Fasern Rollag- glomerate herstellen, die eine vorbestimmbare durchströmbare Porosität aufweisen, die sich vorzüglich in der Fluidaufbereitung einsetzen lassen. Sie können als mechanische, physikalische und biologische Filter eingesetzt werden. Durch ihre grosse spezifische Oberfläche sind sie als Aufwuchskörper für eine entsprechende Trägerbiologie geeignet. Insbesondere sind in die Rollagglome- rate längere Fasern einlegbar, da bei der Herstellung des Rollagglomerats eine Zerkleinerung dieser längeren Fasern nicht gegeben ist. Ein Herauslösen von Fasern aus dem Rollagglomerat tritt nicht ein, da sich die Fasern ineinander verharken.
Die im Rollagglomerat vorhandenen Fasern entsprechen der Faserlänge des Aufgabegutes und ein Einkürzen findet nicht statt. Somit kann die Faserlänge in den Agglomeraten vorgegeben werden. Damit sind die erzielten Rollagglome- rate vorteilhaft als Zuschlagstoff in der traditionellen Kunststoffverarbeitung mit der Wirkung einer Verstärkungsfaser, vorzugsweise in mit Kunststoff durchsetzten Agglomeraten, um ein besseres Auflöseverhalten des Rollagglomerates zu gewährleisten, einsetzbar. Ebenso sind sie als Dämmmaterial gegen unerwünschte Temperaturen und unerwünschten Schall geeignet. Hervorzuheben ist die gute Dosierbarkeit der Rollagglomerate. Eine erfindungsgemässe Vorzugsvariante sieht vor, die hergestellten Rollagglomerate elektrostatisch auszurüsten, um aufgeladene Partikel darin festzuhalten.
Bei der Verwendung des Ausgangsmaterials ist es unerheblich, ob es sich dabei um Hanf-, Jute-, Flachs- oder synthetische Fasern oder Kombinationen daraus und/oder auch unterschiedlicher Länge handelt. Eingesetzte Haftmittel können in Abhängigkeit vom vorgesehenen Verwendungszweck in fester oder flüssiger Form beigegeben sein. Von Vorteil ist der Einsatz von Fasern auf thermoplastischer Basis, die bei Wärmezufuhr einen "memory-Effekt" aufweisen, indem sie sich beim Abkühlen zusammenziehen und somit eine Verfestigung des Rollagglomerates eintritt.
Diese Erwärmung kann Strahlung, erzwungene Konvektion und Kontaktübertragung der Wärme sein. Sie kann im unmittelbaren Zusammenhang mit der Herstellung des Rollagglomerates, beispielsweise in der Einrichtung über den Rotationsstempel und/oder die Platte und/oder im Bereich der Auswurföffnung, oder in einem gesonderten Arbeitsgang ins fertige Produkt eingetragen werden. Erfolgt das auf Grund von spezifischen Erfahrungswerten definiert, können damit Festigkeit und Porosität des Produkts eingestellt werden.
Die Erfindung soll im folgenden an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt Fig. 1 die Prinzipdarstellung eines Kreisbahnrollagglomerators, Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Kreisbahnrollagglomerator gemäss Fig. 1 , Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch den Kreisbahnrollagglomerator gemäss Fig. 1 , Fig. 4 Ausführungsbeispiel für die Gestaltung der Auswurföffnung gem. Fig. 1.
Auf einer vertikal angeordneten Antriebswelle 1 befindet sich diese ab- schliessend und mit dieser fest verbunden ein Rotationsstempel 2 mit einem Durchmesser von 680 mm. Dieser weist mittig auf gleicher Achse liegend ein Einbauteil 3 auf, das als runder Rohrabschnitt ausgeführt ist und ebenfalls mit dem Rotationsstempel 2 fest verbunden ist. Der Durchmesser des Einbauteils 3 ist beispielhaft auf 670 mm festgelegt. Die Höhe des Einbauteiles 3 ist der Höhe des Rollraumes 4 angepasst, der wiederum dem Durchmesser der zu erzielenden Rollagglomerate angepasst ist, und im konkreten Fall mit 10 mm festgelegt.
Über dem Rotationsstempel 2 und Einbauteil 3 ist von oben her ein feststehender Teller 5 angeordnet, der seitlich die obere umlaufende Kante Rotationsstempels 2 überragend einen umlaufenden Bund 6 aufweist, sodass ein im wesentlichen geschlossener Raum entsteht.
In den feststehenden Teller 5 ist eine Aufgabeöffnung 7 eingebracht, die hinsichtlich ihrer Dimensionierung auf die Grosse einzubringender Faserportionen ausgelegt ist. Über diese Aufgabeöffnung 7 gelangen die Faserportionen in den von Rotationsstempel 2, Einbauteil 3, feststehenden Teller 5 und umlaufenden Bund 6 gebildeten Rollraum 4. Des weiteren ist im umlaufenden Bund 6 seitlich eine Auswurföffnung 8 ausgebildet. Um ein Vorbeirollen der Rollagglomerate an der Auswurföffnung 8 zu verhindern, ist am umlaufenden Bund 6 in Rollrichtung hinter der Auswurföffnung 8 bündig mit dem umlaufenden Bund 6 verbunden eine Leiteinrichtung 9 vorhanden, die bis zum Einbauteil 3 reichend in einem spitzen Winkel zu einer an der Auswurföffnung 8 angelegten Tangente ausgebildet ist. In Rollrichtung hinter der Leiteinrichtung 9 befindet sich die Aufgabeöffnung 7. Damit steht eine ganze Umdrehung des durch die Leiteinrichtung 9 aufgetrennten Rollraumes 4 für die Bildung von Rollagglomeraten zur Verfügung.
Damit eine notwendige Scherwirkung ebenfalls zum Rollen der wie auch immer aufgegebenen Faserportionen und damit zum Entstehen der gewünschten Rollagglomerate führt, sind alle mit den aufgegebenen Faserportionen in Berührung kommenden Flächen abrasiv wirkend ausgerüstet.
Bezugszeichen:
Antriebswelle 1
Rotationsstempel 2
Einbauteil 3
Rollraum 4
Teller 5
Bund 6
Aufgabeöffnung 7
Auswurföffnung 8
Leiteinrichtung 9

Claims

Schutzansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Gebilden aus Fasern, indem Fasermaterial portioniert wird, die portionierte Menge von Fasern in einem horizontal und vertikal begrenzten kreisringförmig ausgebildeten Prozessraum auf einem konstanten Umlaufradius einem RoUprozess unterzogen wird, der durch unterschiedliche Relativbewegungen zueinander ausführende Bewegungen einzelner ebener Bauteile charakterisiert ist und nach Erreichen einer im wesentlichen allseitig nahezu runden Form der portionierten Menge von Fasern diese als Rollagglomerat aus dem RoUprozess ausgetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem dem Fasermaterial vor dem Einsetzen des Rollprozesses wenigstens ein weiterer Stoff zugegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der weitere Stoff ein Haftmittel ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der weitere Stoff ein Haftvermittler ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem ein weiterer Stoff ein flammhemmendes Mittel ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem ein weiterer Stoff ein Fungizid ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem ein weiterer Stoff ein Schutzmittel gegen Schadtiere ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem durch Wärmezufuhr die Festigkeit und die Porosität des Produkts eingestellt wird.
9. Kugelförmiges Gebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem eine Agglomeration durch Faserverharkung gegeben ist.
10. Kugelförmiges Gebilde nach Anspruch 9, bei dem Fasermischungen verwendet sind.
11. Kugelförmiges Gebilde nach einem der Ansprüche 9 oder 10, bei dem eingebrachte Thermoplastfasern angeschmelzt sind.
12. Kugelförmiges Gebilde nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , das als Filtermaterial eingesetzt ist.
13. Kugelförmiges Gebilde nach einem der Ansprüche 9 bis 12, das als Isoliermaterial eingesetzt ist.
14. Kugelförmiges Gebilde nach einem der Ansprüche 9 bis 13, das als Aufwuchskörper für eine entsprechende Trägerbiologie eingesetzt ist.
15. Kugelförmiges Gebilde nach einem der Ansprüche 9 bis 14, das elektrostatisch aufgeladen ist.
16. Einrichtung zur Herstellung eines kugelförmigen Gebildes nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der ein kreisrunder Stempel (2) vorhanden ist, der im Verhältnis zu einer gegenüberliegenden als ebener Teller (5) ausgebildeten und vertikal darüber auf gleicher Achse liegenden Platte hinsichtlich seiner Flächenausdehnung dazu parallel beabstandet ausgebildet ist, an einem der Teile Platte oder Stempel (2) ein geschlossener das jeweils gegenüberliegende Teil Stempel (2) oder Platte an seiner senkrechten Begrenzung mindestens erreichender Bund (6) ' verbunden ist und eines der beiden Teile Stempel (2) oder Platte ein mittig zentriertes Einbauteil (3) aufweist, dessen Höhe den gebildeten Prozessraum zur Achse abschliessend und dessen äusserer Durchmesser beabstandet zum inneren lichten Durchmesser des geschlossen ausgeführten Bundes (6) verlaufend ausgeführt ist, sodass alle Teile einen definierten horizontal und vertikal abgegrenzten und kreisringförmigen Prozessraum mit definiertem Umlaufradius bildend angeordnet sind, in einem der beiden Teile Stempel (2) und Platte von oben her eine Aufgabeöffnung (7) für die Faserportionen und seitlich austretend eine Auswurföffnung (8) ausgebildet ist sowie wenigstens das eine der Teile Stempel (2) und Platte rotationsfähig ausgebildet ist und einen motorischen Antrieb aufweist.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, bei der die Kombination Platte und Stempel (2) aus der vertikalen in die horizontale Anordnung verschwenkt ist.
18. Einrichtung nach Anspruch 16 oder 17, bei der Aufgabeöffnung (7) und Auswurföffnung (8) miteinander vertauscht sind.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei der die Aufgabeöffnung (7) mit einem Abschneider zum Portionieren der aufzugebenden Fasern kombiniert ist.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei der ein den durch Bund (6) und Einbauteil (3) gebildeten Prozessraum (4) versperrend und in Rotationsrichtung hinter der Auswurföffnung (8) befindlich ein bis zum Einbauteil (3) reichend gestaltetes und Rollagglomerate der Auswurföffnung zuleitendes Leitblech (9) ausgebildet ist.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, bei der der Abstand von Stempel (2) und Platte zueinander veränderbar ausgestaltet ist und das dem einen Bauteil, das das Einbauteil trägt, gegenüberliegende andere Bauteil, eine der Kontur des Einbauteiles (3) entsprechende Aussparung zu dessen Aufnahme zur Gewährleistung der Veränderbarkeit des Abstandes aufweist.
22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21 , bei der die nichtrota- tionsfähigen Teile auf ihren dem Prozessraum zugewandten Flächen eine zur Auswurföffnung hin den Rollraum (4) verengende Leiteinrichtung tragend ausgebildet sind.
23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21 , bei der die rotationsfähigen Teile auf ihren dem Prozessraum zugewandten Flächen eine zur Auswurföffnung hin den Rollraum (4) verengende Leiteinrichtung tragend ausgebildet sind.
24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, bei der die Drehzahl des motorischen Antriebs regelbar ausgeführt ist.
25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, bei der von den Teilen Stempel (2) und Platte mindestens eins axial schwingend ausgebildet ist.
26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, bei der wenigstens eine die die Faserportionen kontaktierenden Flächen eine rauhe Oberfläche aufweisend ausgebildet sind.
27. Einrichtung nach Anspruch 26, bei der die rauhe Ausbildung der Oberflächen durch eine Beschichtung mit einem Abrasiv erfolgt ist.
28. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 27, bei der diese in die Faserportionen Wärme eintragend ausgebildet ist.
29. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 28, bei der dieser eine Wärme in das Rollagglomerat eintragende Anordnung nachgeschalten ist.
PCT/DE2004/002498 2003-12-09 2004-11-12 Verfahren und einrichtung zur herstellung von kugelförmigen formen aus portionierten fasermengen WO2005056172A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003158245 DE10358245B4 (de) 2003-12-09 2003-12-09 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von kugelförmigen Gebilden aus portionierten Fasermengen
DE10358245.2 2003-12-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2005056172A2 true WO2005056172A2 (de) 2005-06-23
WO2005056172A3 WO2005056172A3 (de) 2005-08-04

Family

ID=34672659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2004/002498 WO2005056172A2 (de) 2003-12-09 2004-11-12 Verfahren und einrichtung zur herstellung von kugelförmigen formen aus portionierten fasermengen

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10358245B4 (de)
WO (1) WO2005056172A2 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2008785B1 (de) * 2007-06-27 2011-01-05 Brandenburgische Technische Universität Cottbus Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Faseragglomeraten
DE102013101414A1 (de) * 2013-02-13 2014-09-11 Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg Vorrichtung zur Herstellung von Agglomeraten

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4438105A1 (de) * 1994-10-25 1996-05-02 Faeser Klaus Rotationsgranulator
DE10032804A1 (de) * 1999-06-29 2001-02-15 Hanf Faser Fabrik Uckermark Gm Verfahren zur Herstellung von Pellets oder Granulaten aus Naturfasern sowie Verfahren zur Einmischung von Naturfasern in eine Kunststoffmatrix und daraus hergestellte faserverstärkte Kunststoffe

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2914797A (en) * 1956-09-25 1959-12-01 Outario Res Foundation Pellet making means and method
DE1667133B2 (de) * 1967-07-31 1976-11-04 Klöckner-Humbold-Deutz AG, 5000 Köln Vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von granalien aus koernigen stoffen
JPS6014613B2 (ja) * 1978-11-02 1985-04-15 株式会社細川粉体工学研究所 造粒球形機
US5204162A (en) * 1991-10-03 1993-04-20 Corning Incorporated Non-spherical bodies

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4438105A1 (de) * 1994-10-25 1996-05-02 Faeser Klaus Rotationsgranulator
DE10032804A1 (de) * 1999-06-29 2001-02-15 Hanf Faser Fabrik Uckermark Gm Verfahren zur Herstellung von Pellets oder Granulaten aus Naturfasern sowie Verfahren zur Einmischung von Naturfasern in eine Kunststoffmatrix und daraus hergestellte faserverstärkte Kunststoffe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Bd. 004, Nr. 098 (C-018), 15. Juli 1980 (1980-07-15) & JP 55 061930 A (HOSOKAWA FUNTAI KOGAKU KENKYUSHO:KK), 10. Mai 1980 (1980-05-10) in der Anmeldung erwähnt *

Also Published As

Publication number Publication date
DE10358245A1 (de) 2005-07-14
DE10358245B4 (de) 2006-09-14
WO2005056172A3 (de) 2005-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2978534B1 (de) Granulatkonditionierer
EP0313603B2 (de) Verfahren zur herstellung von bitumenmassen
EP1035913B1 (de) Einrichtung zur herstellung eines schüttfähigen produktes und verfahren zur anwendung der einrichtung
DE69223746T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Pulverisieren und zur Trennung
EP2780104B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer platte aus kunststeinmaterial
EP0143414B1 (de) Pelletiermaschine
DE915072C (de) Vorrichtung zum Granulieren von pulver- oder griessfoermigem Gut
DE102013007800A1 (de) Trockenmörtelplatte sowie Verfahren und Vorrichtung zu deren Herstellung
DE102014005451A1 (de) Saatgutgranulat und Verfahren sowie Vorrichtung zu dessen Herstellung
DE69424776T2 (de) Verfahren zur herstellung eines formkörpers
DE2152718B2 (de) Vorrichtung zum Verarbeiten von thermoplastischen Kunststoff enthaltendem Kunststoffabfall
EP1741516B1 (de) Werkzeugträger
WO2005056172A2 (de) Verfahren und einrichtung zur herstellung von kugelförmigen formen aus portionierten fasermengen
DE102020131638A1 (de) Verfahren zur Zerkleinerung von Düngemittelschülpen in einer Zweiwalzenmühle
DE29607353U1 (de) Kollerverdichtervorrichtung
DE102009047166B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Rückgewinnung von Stahlfasern aus Altreifen oder Reifenteilen
EP2008785B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Faseragglomeraten
EP1260271A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung von Altstoffen in wiederverwendbare Bestandteile, insbesondere zum Recycling von Holzwerkstoffen, Altmöbeln, Kfz-Verbundwerkstoffen und ähnlichen Produkten
DE4304763A1 (de) Zylindrische Walze zum Bearbeiten von Erntegut und Herstellungsverfahren für diese
DE2611523A1 (de) Graphit enthaltender dichtungsring und verfahren zu dessen herstellung
DE10354848B4 (de) Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von pelletartigen Körpern aus ungebundenen Fasern
DE102018002473A1 (de) Mischvorrichtung für Fasern oder Späne und Bindemittel
EP0601277B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Spinnvlieses
DE102017111018A1 (de) Streuanlage
DE2511971B2 (de) Verfahren zum Herstellen von Zusatzstoffe enthaltenden Polyvinylchlorid-Mischungen

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase