DE1178043B

DE1178043B - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Granalien aus einer Schmelze

Info

Publication number: DE1178043B
Application number: DE1960M0047406
Authority: DE
Inventors: Guenter Kaiser; Herbert Kaiser
Original assignee: KAISER GEB
Current assignee: KAISER GEB
Priority date: 1960-12-14
Filing date: 1960-12-14
Publication date: 1964-09-17

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Granalien aus einer Schmelze Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von Granalien aus einer Schmelze, bei welchem vor einer oder mehreren Öffnungen in der Schmelzwanne periodische Druckschwankungen erzeugt werden und bei welchem die abgetrennten Schmelzenteile auf eine gekühlte Fläche fallen; weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, welche eine Schmelzwanne mit einer oder mehreren Auslaßöffnungen am Boden der Wanne aufweist.
Bei einem bekannten Verfahren tropft eine Schmelze aus einer Düsen in ihrem Boden aufweisenden Wanne heraus über besondere Formstifte.
Bei einem weiteren bekannten Verfahren erfolgt das dosierte Abtropfen der Schmelze aus der Schmelzwanne mittels Nadeln, die sich in Düsen auf und ab bewegen. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß sie nur für Schmelzen bis zu einer bestimmten Zähigkeit eingesetzt werden können. Es ist ferner ein Verfahren zur Bildung von kugelförmigen Teilchen aus Flüssigkeiten bekannt, bei dem die unter einem bestimmten Druck stehende Flüssigkeit aus Bodenöffnungen eines Behälters stetig austritt, wobei dem konstanten statischen Druck mittels einer Schwingungseinrichtung Schwingungen überlagert werden, so daß an den Öffnungen wechselnde Überdrücke entstehen. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß ebenfalls nur Flüssigkeiten bis zu einer bestimmten maximalen Zähigkeit zerteilt werden können. Weiter ist ein Verfahren zur Herstellung von Granulat aus pulverförmigem, unter Druck formbarem Gut durch Verpressen durch eine Lochplatte mit Hilfe eines Stempels oder einer Schnecke bekannt, bei dem vor der Lochplatte tJber- und Unterdrücke erzeugt werden. Bei diesen bekannten Verfahren wird das Abreißen der verpreßten Stränge nicht durch den periodisch auftretenden Unterdruck gewährleistet, sondern in üblicher Weise durch Abschneiden oder Abscheren der unten aus der Lochplatte herausragenden Stränge. Der Unterdruck bei dem bekannten Verfahren hat vielmehr den Sinn, das in Vorratsbehältern aufbewahrte Preßgut anzusaugen und vor die Lochplatte zu führen.
Die Erfindung sieht bei einem Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von Granalien aus einer Schmelze, bei welchem vor einer oder mehreren Öffnungen in der Schmelzwanne periodische Druckschwankungen erzeugt werden und bei welchem die abgetrennten Schmelzenteile auf eine gekühlte Fläche fallen, vor, daß jede Periode eine von der Zähigkeit der Schmelze abhängige Unterdruckphase aufweist, während welcher der Druck geringer als der Außen- druck ist und die im Verlauf der Überdruckphase aus den Öffnungen ausgestoßenen Schmelzgutstränge abgebremst oder zurückgerissen werden, wobei sie sich einschnüren und abreißen, und daß der während jeder Periode angewendete Überdruck größer als der hydrostatische Druck der Schmelze ist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird vorzugsweise durch eine Vorrichtung mit einer Schmelzwanne und einer oder mehreren Auslaßöffnungen am Boden der Wanne ausgeführt, welche sich gemäß der Erfindung dadurch kennzeichnet, daß vor den Öffnungen (8) eine aus zwei zusammenarbeitenden Zahnwalzen (4, 5) bestehende umsteuerbare Pumpe angeordnet ist, mittels der vor den Öffnungen in steuerbar wechselnder Folge Über- und Unterdrücke erzeugt werden können.
Das ausgestoßene Schmelzvolumen fällt in an sich bekannter Weise auf eine sich bewegende, gekühlte Auffangfläche, beispielsweise ein endlos umlaufendes Stahlband, eine rotierende Walze usw. Es ist nach diesem Verfahren möglich, nicht nur kugelabschnittförmige Pastillen, sondern auch kreisrunde Scheiben von fast gleichmäßiger Stärke mit einem Durchmesser zwischen vorzugsweise 10 und 50 mm zu erzeugen; diese Formen stellen sich als Folge der Zähigkeit der Schmelze selbsttätig auf der gekühlten Auffangfiäche ein. Wird die Transportgeschwindigkeit der Auffangfiäche im Verhältnis zur Austrittsgeschwindigkeit der Schmelze aus den Düsen entsprechend schnell eingestellt, so bilden sich nach der Erstarrung Körper in Form von Stäbchen.
Die aufzuwendenden Über- und Unterdrücke reich ten sich nach der Zähigkeit der Schmelze. Sie müssen bei sehr zähen Schmelzen groß sein. um die durch die hohe Zähigkeit bedingten Widerstände zu überwinden und um eine große Austritts- bzw. Rücksauggeschwindigkeit zu gewährleisten.
Die Wanne mit den Zu- und Ableitungen für die Schmelze wird in bekannter Weise vorwiegend mit Dampf, Heizflüssigkeit, elektrischer Energie usw. beheizt, damit die Schmelze auf der richtigen Temperatur gehalten wird. Eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt; in dieser zeigt F i g. 1 den Querschnitt einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Erzeugung von Über- bzw. Unterdruck in vergrößertem Maßstab gegenüber den Fig.2 und 3, F i g. 2 die schematische Darstellung der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der Erfindung und F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III von Fig. 2.
Nach F i g. 1 läuft die Schmelze durch die Rohrleitung 1 in die Wanne 2, die zur Beheizung mit einem Doppelmantel 3 umgeben ist. In der Wanne befinden sich zwei Walzen 4 und 5 mit einem zahnradartigen Querschnitt. Die Erhebungen 7 und Vertiefungen 6 der Walzen sind abgerundet und derart ausgebildet. daß die geeignet zueinander angeordneten Walzen nach Art einer Zahnradpumpe zusammenarbeiten. Auf den außerhalb der Wanne endenden Achsen der Walzen sind zwei miteinander im Eingriff stehende Zahnräder derart befestigt, daß eine Erhebung 7 einer Walze in einer Vertiefung 6 der gegenüberliegenden Walze hineinpaßt. Am Boden der Wanne 2 sind eine oder mehrere Düsen 8 eingesetzt. Wenn sich die Walzen in Richtung der Pfeile 9 gegeneinander drehen, wird die Schmelze außen an den Walzen entlang in den Druckraum 10 befördert. Durch den entstehenden Überdruck wird die Schmelze unter Bildung von Strängen 11 aus den Düsen 8 herausgedrückt. Sobald eine gewisse Stranglänge aus der Düse herausragt, werden die beiden Walzen durch eine geeignete Antriebsvorrichtung in die entgegengesetzte Drehrichtung (Pfeil 12) umgesteuert. Dadurch werden die herausschießenden Stränge abgebremst und etwa bei 13 eingeschnürt.
Das unterhalb der Einschnürung liegende Volumen 14 reißt auf Grund seines Gewichtes und seiner kinetischen Energie ab und fällt auf die gekühlte Auffangfläche. Der Strang 11 mit seinem fadenförmigen Ende wird wieder in die Düse 8 zurückgesaugt.
Die beiden Walzen 4 und 5 laufen also im Pilgerschritt, d. h., daß sie sich z. B. um einen bestimmten Winkel in Richtung der Pfeile 9 drehen, um die Schmelze im Raum 10 unter Druck zu setzen, und anschließend um z. B. den halben Winkel in Richtung der Pfeile 12 zurückzudrehen, um den Schmelzgutstrang 11 in die Düse zurückzuziehen. Diese Pilgerschrittbewegung des Walzenpaares wird vorzugsweise durch ein regelbares Wendegetriebe hervorgerufen. Er ist aber auch durch elektrische Anordnungen möglich.
Die Größe des herauszudrückenden Stoffvolumens 14 wird unter anderem durch die Anzahl der Nuten an den Walzen bestimmt. Die Summe der Düsenquerschnitte muß in einer solchen Relation zur Fördergeschwindigkeit der beiden Walzen stehen, daß der sich bei 10 bildende Oberdruck genügend groß ist, damit das von der Produktzähigkeit abhängige, spontane Austreten der Schmelze aus den Düsen 8 gewährleistet ist. Statt der aus den beiden Walzen 4 und 5 bestehenden Zahnradpumpe können die Über- und Unterdrücke auch durch andere Pumpen hervorgerufen werden, z. B. durch Pumpen mit exzentrisch gelagertem Zylinder mit gleitenden Schiebern, pendelnden Lamellen, Dreh kolben mit schneckenförmigen Nuten oder mit kleinen Transportschnecken, die in die Düsen röhrchen eingesetzt sind und sich abwechselnd links und rechts drehen.
Nach den F i g. 2 und 3 befindet sich die Schmelze in einem beheizten Behälter 16, in welchem sie hergestellt oder nur gepuffert wird und aus welchem sie über eine Verbindungsleitung 1 der Wanne 2 zufließt.
In dieser sind die druck- bzw. unterdruckerzeugenden Elemente, beispielsweise die Walzen 4 und 5 von F i g. 1 angeordnet. die durch ein Zahnräderpaar 17 zur Drehung in entgegengesetzter Richtung veranlaßt werden, wobei der Antrieb durch das regelbare Wendegetriebe 18 erfolgt. Das aus der Düse 8 austretende und abgeschnürte Volumen 14 fällt auf ein endlos umlaufendes Stahlband 19 und erstarrt hierauf mit den anderen aus den übrigen Düsen stammenden Granalien 20. Das Band 19 wird von unten durch Sprühdüsen 21 mit einer bei 22 eintretenden und bei 23 abfließenden Kühlflüssigkeit beaufschlagt. Beim Wenden des Bandes über die Rolle 24 werden die erstarrten Granalien durch den Schaber 25 vom Band entfernt.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von Granalien aus einer Schmelze, bei welchem vor einer oder mehreren Öffnungen in der Schmelzwanne periodische Druckschwankungen erzeugt werden und die abgetrennten Schmelzenteile auf eine gekühlte Fläche fallen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Periode eine von der Zähigkeit der Schmelze abhängige Unterdruckphase aufweist, während welcher der Druck geringer als der Außendruck ist. wobei die im Verlaufe der Überdruckphase aus den Öffnungen ausgestoßenen Schmelzgutstränge abgebremst oder zurückgerissen werden, und daß der während jeder Periode angewendete Überdruck größer als der hydrostatische Druck der Schmelze ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der zugeführten Schmelze und die Höhe des Druckes vor den Austrittsöffnungen regelbar sind.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch l und 2 mit einer Schmelzwanne und einer oder mehreren Auslaßöffnungen am Boden der Wanne, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Öffnungen (8) eine aus zwei zusammenarbeitenden Zahnwalzen (4, 5) bestehende umsteuerbare Zahnradpumpe angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerung vorzugsweise durch ein Wechselgetriebe (18) im Pilgerschritt erfolgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen der beiden Walzen (4, 5) durch ein Zahnräderpaar (17) außerhalb der Walze antreibbar sind, wobei die Walzen (4, 5) im Inneren der Wanne miteinander im Eingriff, aber nicht in Berührung stehen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 728273; deutsche Auslegeschriften Nr. 1 085 139, 1 030 014; britische Patentschrift Nr. 813 146.