DE2350746C3

DE2350746C3 - Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Granulaten aus pulverformigem, körnigem oder teigigem Gut

Info

Publication number: DE2350746C3
Application number: DE2350746A
Authority: DE
Inventors: Horst 4937 Lage Bremer
Original assignee: Guenther Papenmeier & Co KG Maschinen- und Apparatebau 4930 Detmold GmbH
Current assignee: Guenther Papenmeier & Co KG Maschinen- und Apparatebau 4930 Detmold GmbH
Priority date: 1973-10-10
Filing date: 1973-10-10
Publication date: 1978-08-31
Also published as: DE2350746A1; US4038010A; DE2350746B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Vorrichtungen zur kontinuierlichen Herstellung von Granulaten aus pulverförmiger!!, körnigem oder teigigem Gut, bei dem das Gut zwischen Walzen, von denen eine eine mit Durchtrittsöffnungen versehene Hohlwalze ist, zu einem Fell geformt, das Fell durch die Durchtrittsöffnungen gedruckt und zu Granulat zerteilt wird. Eine so arbeitende Vorrichtung ist aus der DE-OS 57 113 bekannt

Granulate lassen sich auf unterschiedliche Weise herstellen; daher kennt man auch Vorrichtungen zur Herstellung von Granulaten in verschiedensten Ausführungiformen. So ist z. B. durch die DE-PS 9 72 903 eine Vorrichtung zum Granulieren puder-, pulver-, pastenförmiger oder teigiger Stoffe bekanntgeworden, welche aus einem zylindrischen oder konischen, siebartig gelochten Rohr und darin angeordneter Förder- oder Preßschnecke besteht Die Förderschnecke druckt das zu granulierende Gut durch das diese umgebende Lochsieb hindurch, so d>8 es dann auf dessen Außenseite als Granulat mittels der an der Siebfläche entlanggeführten rotierenden Messer abgetrennt werden kann. D*s zu granulierende Gut wird mittels der Förderschnecke in der Vorrichtung lediglich vorangetrieben und dabei vorverdichtet, ohne daß es einer definierten Durchknetung unterzogen wird. Es ist weder mit dieser Vorrichtung möglich und beabsichtigt, das Gut vor der Granulierung zu verdichten bzw. zu komprimieren bzw. durchzukneten, z. B. um eventuell eingeschlossene Gase zu beseitigen oder für eine gute Homogenisierung des Gutes zu sorgen.

Den gleichen Nachteil weist auch die Vorrichtung

nach der DE-OS 16 57 113 auf. Bei mr ist die Hohlwalze auf ihrer ganzen Mantelfläche mit Durchtrittsöffnungen versehen, so daß es bei ihr vor dem Granulieren des

Gutes zu keiner ausreichenden Durchknetimg desselben

kommt

Auch sind Granuliervorrichtungen — z.B. aus der

DE-AS1242946 —bekanntgeworden, bei denen das zu granulierende Gut zwar nicht unmittelbar nach Eingabe in die Vorrichtung, sondern erst nach einer entsprechenden Verdichtungsphase granuliert wird. Diese ist jedoch viel zu kurz, da das Gut lediglich im Berührungspunkt

ij der Fonnwalzen verdichtet wird. Das zu granulierende Gut erfährt zwar je nach seiner Beschaffenheit eine gewisse Verdichtung, aber keine ausreichende Homogenisierung während des Verdichten^
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes und vereinfachtes sowie rationelles Verfahren zur Herstellung von Granulaten der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei dem das zu granulierende Gut, bevor es in Granulate zerteilt wird, gut verdichtet und weitestgehend homogenisiert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist Gegenstand des Patentanspruches 2, zu der Weiterbildungen in den sich anschließenden Unteransprüchen beschrieben sind.

3» Die rotierenden, miteinander zusammenwirkenden Walzen, welche aus dem zu Granulat zu verarbeitenden Gut ein Fell bilden sollen, sind in der Weise gepaart, daß entweder die eine Walze in der Hohlwalze oder beide Walzen nebeneinander angeordnet sind, um zwischen sich einen Walzenspalt zu bilden. Demgemäß sind die Profilierungen auf der Innenfläche der Hohlwalze bzw. auf der Außenfläche von Walzen angeordnet, und zwar entweder nur auf einer der beiden oder gegebenenfalls auf beiden den Spalt bildenden Flächea

Befindet sich auf den Walzen nur eine schraubenlinienförmige Profilierung, so hat dies zur Folge, daß im Betrieb mehr oder weniger große AxiaUcräfte auftreten, die aufgenommen werden müssen. Um dies zu vermeiden, werden auf einer Walze zwei gegenläufige Profilierungen angeordnet Dies bedingt, daß die Aufgabe des zu granulierenden Guts entweder in der Mitte oder an den beiden Enden einer Walze erfolgt je nachdem, in welcher Richtung die Profilierung verläuft; die Austrittsöffnung für das Granulat sind dementspre-

s° chend entweder an den Enden oder in der Mitte der Walzen angeordnet Es sei betont daß unter Hohlwalzen hier auch solche Walzen verstanden werden, die im Innern lediglich zum Ableiten der Granulate ausreichende Hohlräume aufweisen.

Um das zu granulierende Gut beim Passieren des ersten Walzenspalts in seiner Bewegung in axialer Richtung in bestimmter Weise zu beeinflussen, können die Profilierungen der in Betracht kommenden, einen Walzenspalt bildenden Flächen entweder entgegengesetzte Steigungen aufweisen und bzw. oder unterschiedliche Bewegungsrichtungen und bzw. oder unterschiedliche einstellbare Geschwindigkeiten haben.

Es kann vielfach, insbesondere in Anpassung an das zu granulierende Gut zweckmäßig sein, den Walzenspalt nicht nur gleich, d. h. mit am Spalt parallel verlaufenden Walzenflächen, auszubilden, sondern ungleich, d. h. beispielsweise mit keilförmig verlaufendem Spalt, um dadurch das zu bearbeitende Gut in

bestimmter Weise besser zu behandeln. Dementsprechend kann es gegebenenfalls auch zweckmäßig sein, die Achsen der beiden Walzen nicht, wie es normalerweise der Fall sein wird, parallel verlaufen, sondern sich bzw. deren Projektionen unter einem bestimmten S einstellbaren Winkel schneiden zu Jissen. Hieraus resultiert weiterhin, daß die Walzen nicht unbedingt eine zylindrische Oberfläche aufweisen müssen, sie können dann auch eine kegelförmige oder ähnliche Gestalt haben.

Je nach dein in Betracht kommenden Verwendungszweck lassen sich unter Berücksichtigung der vorgenannten Kriterien die zweckmäßigsten Formen für die Vorrichtung entwickeln, um das jeweils in Betracht kommende zu granulierende Gut beim Durchlauf durch die Vorrichtung in optimaler Weise zu bearbeiten, damit das Granulat in gewünschter, bestmöglicher Form und Konsistenz anfällt Aufgrund der verschiedenen Gestaltungsmöglichkeiten der Granuliervorrichtungen ist es möglich, Einfluß auf die Bearbeitung des zu granulierenden Gutes zu nehmen und insbesondere auf die Durchsatzmenge und den Verdichtung;- und Homogenisierungsgrad in relativ weiten Grenzen zu regeln, wodurch eine derartige Vorrichtung relativ universell für unterschiedliche Materialien anwendbar ist

In den F i g. 1 bis 5 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung anhand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele dargestellt welche nachstehend im einzelnen näher erläutert sind. Es zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Granuliervorrichtung mit einer Hohlwalze, deren Innenflächen mh der äußeren Mantelfläche einer zylindrischen Walze zusammenwirkt;

Fig.2 eine Aufsicht auf eine Granuliervorrichtung, bei welcher zwei zylindrische Walzen einen Walzenspalt bilden;

Fig.3 eine Gramiliervorrichtung ähnlich derjenigen nach Fig. 1, bei welcher jedoch die Achse der Hohlwalze mit der Achse der Walze einen Winkel einschließt;

Fig.4 eine Aufsicht auf eine Granuliervorrichtung mit zwei einen Spalt bildenden Walzen, welche mit unterschiedlich einstellbaren Drehzahlen angetrieben werden und

F i g. 5 eine schematische Darstellung zweier Walzen, deren Achsen sich schneiden und von denen eine Walze eine besondere Form aufweist

Wie aus F i g. 1 hervorgeht sind bei der dargestellten Granuliervorrichtung in einem Gestell 11 zwei Tragwalzen 12 gelagert auf welchen die Hohlwalze 13 freifliegend aufliegt In der Hohlwalze 13 befindet sich die zylindrische Walze 14, die mittels in ihrer Höhe verstellbaren Lagern 15 im Gestell 11 gelagert ist und welche mit ihrer Außenfläche gegenüber der Innenfläche der Hohlwalze 13 einen Walzenspalt 16 bildet durch ss welchen hindurch das zu granulierende Gut zwecks Bildung eines Fells hindurchgepreßt wird. Auf der Innenfläche der Hohlwalze 13 befindet sich eine schraubenlinienförmige Profilierung 17, die von derjenigen Seite, an der die Aufgabevorrichtung 18 angeordnet ist zu der Seite, wo sich die Durchtrittsöffnung 19 für das Granulat befindet verläuft Die Durchtrittsöffnungen 19 sind im Obergangsbereich von der zylindrischen Hohlwalze 13 zu dem flanschartigen Rand 20 der Hohlwalze 13 angeordnet Auf der Außenseite der <>.·> Hohlwalze ist am Gestell 11 ein Messer 21 befestigt welches bei Drehung der Hohlwalze 13 das durch die Durchtrittsöffnungen 19 hindurchgetretene Gut abschne κ" so daß Granulate in entsprechender Größe anfallet Der Antrieb der Granuliervorrichtung bzw. der zylindrischen Walze 14 erfolgt mittels des Elektromotors 22 zweckmäßigerweise über ein Regelgetriebe 23.

Während des Betriebs der Granuliervorrichtung wird das durch die Vorrichtung 18 aufgegebene, zu granulierende Gut dem Walzenspalt 16 zwischen der Hohlwalze 13 und der Walze 14 an einem Ende zugeführt Es bildet sich dabei ein Fell, welches an der Innenwand der Hohlwalze 13 haftet Beim Passieren des Walzenspaltes 16 erfolgt laufend eine Verschiebung des Materials bzw. des Fells in Richtung auf die Durchtrittsöffnungen 19 hin infolge der schraubenlinienförmigen Profilierung 17 auf der Innenfläche der Hohlwalze 13.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die zylindrische Walze 14 eine glatte Oberfläche. Es ist möglich, auf der Oberfläche dieser Walze ebenfalls Profilierungen vorzusehende nach deren Form läßt sich die axiale Materialbewegung beschleunigen oder verlangsamen.

Bei der Granuliervorrichtung nach Fig.2 sind in einem Gestell 25 zwei zylindrische Walzen 26, 27 drehbar gelagert von denen die letztere zwei gegen die Mittelebene der Walze hin verlaufende schraubenlinienförmige Profilierungen 28 bzw. 29 aufweist In der Mittelebene der Walze 27 sind radiale Durchtrittsöffnungen 30 angeordnet durch weiche das zu granulierende Gut welches von den äußeren Enden der Walze zur Mitte gewandert ist nach innen in den Walzeninnenraum gedrückt wird. Mittels des Schneidmessers 31 wird das Granulat abgeschnitten, welches in den Innenraum 32 der Achse 33, auf der die Walze 27 drehbar gelagert ist fällt Das Granulat 19 kann beispielsweise mittels Druck- oder Saugluft aus dem Raum 32 abgezogen werden. Der Antriebsmotor 34 treibt die Walze 26 mit glatter Oberfläche, welche ihrerseits die Walze 27 bei ihrer Drehung mitnimmt an. Die Breite des Walzenspaltes zwischen den beiden Walzen 26 und 27 läßt sich mittels der Stellschrauben 35 verstellen.

Bei dieser Granuliervorrichtung treten an den Lagern der Walzen 27 und 26 keine axialen Kräfte auf. Die Profilierung der Walze 27 kann auch in umgekehrter Richtung verlauf ea Die Vorrichtung zur Aufgabe des zu granulierenden Gutes befindet sich dann in der Mittelebene der Walzen und die Austrittsöffnungen für das Granulat an den beiden äußeren Enden einer Walze.

Die in Fig.3 dargestellte Granuliervorrichtung entspricht im wesentlichen derjenigen nach Fig. 1, jedoch sind bei dieser die Achren der Tragwalzen 12* zu den Achsen der zylindrischen Walze 14' nicht parallel, sondern schließen einen bestimmten Winkel ein. Dadurch ist auch die Hohlwalze 13' gegenüber der Walze 14' verdreht Durch diese Maßnahme läßt sich erreichen, daß der Walzenspalt eine ganz spezifische Form erhält um das zu granulierende Gut in gewünschter Weise zu bearbeiten. Bei einem derartigen Aufbau der Granuliervorrichtung kann die Profilierung der Oberflächen relativ klein bzw. niedrig gehalten werden; unter Umständen kann man, je nach der Natur des zu granulierenden Guts, auf eine Profilierung ganz verzichten, da durch die Schrägstellung der Hohlwalze auf das Gut im Walzenspalt eine axiale Komponente einwirkt die eine Bewegung des Guts in Richtung auf die Austrittsöffnungen 19' hin bewirkt

Die Granuliervorrichtung gemäß Fig.4 entspricht praktisch derjenigen nach F i g. 2, jedoch sind bei ihr die beiden Walzen 26' und 27' über ein von dem Motor 41 angetriebenes Getriebe 42 miteinander gekuppelt, so

daß jede von ihnen mit einer vorbestimmten Drehzahl gleich- oder auch gegensinnig antreibbar ist Bei diesem Ausführungsbeispiel sind beide Walzen 26' und 27' mit einer Oberflächenprofilierung 43,44 versehen.

Bei der Granuliervorrichtung nach F i g. 5 liegen die Achsen zweier zusammenwirkender, einen Walzenspalt bildender Walzen 51, 52 in zwei zueinander parallelen Ebenen, jedoch ist die eine gegenüber der anderen unter einem bestimmten Winkel geneigt Hieraus ergibt sich bei entsprechender Gestaltung der Oberfläche der Walze 52 eine bestimmte, gewünschte Form für den Walzenspalt zwischen den beiden Walzen 51, 52. Die Walze 51 besitzt einen Flansch 53, vor dem die Austrittsöffnungen 54 für das Granulat angeordnet sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Granulaten aus pulverförmig«!!, körnigem oder teigigem Gut, bei dem das Gut zwischen Walzen, von denen eine eine mit Durchtrittsöffnungen versehene Hohlwalze ist, zu einem Fell geformt, das Fell durch die Durchtrittsöffnung gedrückt und in Granulate zerteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Fell zwecks Durchknetung mit jeder Umdrehung der Walzen im Walzenspalt in axialer Richtung bis zu den Durchtrittsöffnungen weitertransportiert wird, wo es durch die Durchtrittsöffnungen gedrückt und durch eine Trennvorrichtung in Granulate zerteilt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit zwei Walzen, von denen die eine eine mit Durchtrittsöfmungen versehene Hohlwalze ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Walzen (2,3,10,11,22,23,30, 31) auf ihrer Außenseite bzw. auf ihrer Innenseite mit einer schraubcnlinienförmigen Profilierung (17; 28,29; 43,44) versehen ist, an deren Enden sich die Durchtrittsöffnungen (19; 30; 54) befinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenspalt (9) gleich, unterschiedlich und verstellbar ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Walzen bei zwei außenliegenden Walzen einander parallel und unter einem einstellbaren Winkel zueinander verlaufen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchirittsöffnungen (19; 30) der profilierten Walze (27, 27') in deren Mitte oder an deren beiden Enden angeordnet sind.