DE1114788B

DE1114788B - Device for granulating dust

Info

Publication number: DE1114788B
Application number: DEP25163A
Authority: DE
Inventors: Arthur Rudolph
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1960-06-11
Filing date: 1960-06-11
Publication date: 1961-10-12

Description

Vorrichtung zum Aufbaugranulieren von Stäuben Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbaugranulieren von Stäuben, die beispielsweise durch Mahlen von Chemikalien, Erzen oder Erden erzeugt worden sind, mittels eines in mechanische Schwingungen zu versetzenden Granulierbehälters.Apparatus for the build-up granulation of dusts The invention relates to on a device for granulating dust, for example by grinding chemicals, ores or earths, by means of a Granulating container to be set in mechanical vibrations.

Das Granulieren von Stäuben ist immer dann unumgänglich, wenn die Stäube beispielsweise zum späteren Formpressen in Formen gefüllt werden sollen. The granulation of dust is always unavoidable when the Dusts, for example, are to be filled into molds for later compression molding.

Mit Granulat lassen sich die Formen immer mit der gleichen Werkstoffmenge auffüllen, während sich beim Einfüllen von Stäuben, die zur Bildung unregelmäßiger Klumpen und Brücken zwischen den Staubteilchen und Wänden neigen, innerhalb der Formen größere Hohlräume ausbilden können, die das Auffüllen mit stets gleichem Füllgewicht praktisch unmöglich machen.With granules, the shapes can always be made with the same amount of material fill up while pouring in dusts that lead to the formation of irregular Clumps and bridges between the dust particles and walls tend to be within the Forms can form larger cavities, which always fill with the same Make filling weight practically impossible.

Unter Aufbaugranulieren versteht man das mechanische Aneinanderballen von einzelnen Staubteilchen oder das Anlagern von Staubteilchen an bereits vorhandene Staubbällchen bzw. -aggiomerate. Dieses Zusammenballen kann beispielsweise durch Wälzen des Staubes in einer rotierenden Trommel bewirkt werden, wobei eine Relativbewegung zwischen den einzelnen Staubteilchen stattfindet. An den Berührungspunkten können die Staubteilchen aneinanderhaften. Auf diese Weise bilden sie allmählich Granulatbälle mit einer gewissen Festigkeit; die Bälle bleiben jedoch leicht zerteilbar. The term “build-up granulation” means mechanical clumping of individual dust particles or the accumulation of dust particles on existing ones Dust balls or agglomerates. This agglomeration can, for example, by Rolling of the dust in a rotating drum are effected, with a relative movement takes place between the individual dust particles. At the points of contact you can the dust particles stick together. In this way, they gradually form granulate balls with a certain firmness; however, the balls remain easily divisible.

Bei anderen Aufbaugranulierverfahren werden staubförmige Werkstoffe zwischen Walzen zusammengepreßt und anschließend in Mühlen zu einem Granulat der gewünschten Korngröße zerbrochen. In other build-up granulation processes, dust-like materials are produced pressed together between rollers and then in mills to form granules desired grain size broken.

Es ist ferner bekannt, zum Aufbaugranulieren von Stäuben offene Vibrationsmulden zu benutzen, die mit quer zur Förderrichtung des zu granulierenden Gutes liegenden Rinnen versehen sind, an denen das Gut hochsteigt und nach hinten umgewälzt wird Diese Umwälzung machen aber nicht alle Teilchen mit, da ein erheblicher Anteil sofort in die nächste vibrierende Rinne fällt. Außerdem erfolgt die Umwälzung stets in Rückwärtsrichtung, so daß diese Anlage nur eine geringe Leistung hat. Ferner ist bei offenen Vibrationsmulden die Staubentwicklung sehr groß. It is also known to have open vibration troughs for granulating dust to use those lying transversely to the conveying direction of the material to be granulated Gutters are provided on which the material rises and is circulated to the rear However, not all of the particles take part in this upheaval, as a considerable proportion immediately falls into the next vibrating gutter. In addition, the circulation always takes place in Reverse direction, so that this system has only a low output. Furthermore is with open vibration troughs the dust development is very high.

Alle bekannten Granulierverfahren benötigen umfangreiche maschinelle Einrichtungen. Sie sind wegen ihrer Größe praktisch unbrauchbar, wenn das Granulierverfahren im Vakuum durchgeführt werden soll. All known granulation processes require extensive mechanical ones Facilities. Because of their size, they are practically useless when the granulating process should be carried out in a vacuum.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Granulierverfahren ist die verhältnismäßig lange Granulierzeit.Another disadvantage of the known granulation processes is that they are proportionate long granulation time.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile bei einer Vorrichtung eingangs erwähnter Art dadurch, daß der Behälter rohrförmig ausgebildet ist und die Achse des Granulierrohres mit der Schwingrichtung des Rohres einen einstellbaren Winkel zwischen 0 und 900 einschließt. The invention avoids these disadvantages in a Device initially of the type mentioned in that the container is tubular and the axis the granulating tube has an adjustable angle with the direction of oscillation of the tube includes between 0 and 900.

Mit einer derartigen Vorrichtung läßt sich eine verstärkte Umwälzung der zu verdichtenden Masse erreichen, und zwar läuft dabei das Gut meist in Vorwärtsrichtung um. Hierdurch wird eine sehr gleichmäßige Korngröße und eine große Durchsatzleistung erhalten. Außerdem sind die hierbei entstehenden Granulatkörner innen weich und außen hart, wie es für die Weiterverarbeitung des Granulats gewünscht wird. Demgegenüber sind die in den bekannten offenen Vibrationsmulden gebildeten Granulatkörner innen ebenso hart wie außen, was z. B. für eine anschließende Preßbearbeitung ungünstigist. With such a device, increased circulation can be achieved reach the mass to be compacted, the material mostly running in the forward direction around. This results in a very even grain size and a high throughput obtain. In addition, the resulting granules are soft on the inside and hard on the outside, as required for further processing of the granulate. In contrast are the granules formed in the known open vibration troughs inside as hard as outside, what z. B. is unfavorable for a subsequent press machining.

Weitere Vorteile eines Granulierrohres bestehen in einem staubfreien Arbeiten und in der Möglichkeit, zur weiteren Verdichtung innerhalb des Rohres einen konzentrischen Stab anzuordnen und/oder das Rohr innen mit Führungsrillen zu versehen, die eine gegenläufige Bewegung der Granuliermasse und damit eine schnelle Granulatbildung bewirken. Ferner bildet sich in einem Rohr, hervorgerufen durch die in der Granuliermasse enthaltene Feuchtigkeit, eine wasserdampfhaltige Atmosphäre aus, die ebenfalls die Granulatbildung begünstigt. Further advantages of a granulating tube are that it is dust-free Work and in the possibility of a further compression within the pipe to arrange a concentric rod and / or to provide the pipe with guide grooves on the inside, the opposite movement of the granulating mass and thus a rapid granulate formation cause. In addition, it forms in a pipe, caused by the in the granulating mass contained moisture, an atmosphere containing water vapor, which also the Granulate formation is favored.

Je nachdem, welchen Winkel die Schwingungsrichtung mit der Behälterachse einschließt, werden die Staubteilchen dabei schneller durch den Behälter gefördert oder senkrecht zur Förderrichtung an einer Behälterwand nach oben gerüttelt und mehr durchmischt. Da die Teilchenbewegung senkrecht zur Förderrichtung die Durchmischung der Masse und damit die Granulatbildung begünstigt, kann somit leicht wahlweise die Fördergeschwindigkeit oder die Granulatbildung erhöht werden. Depending on which angle the direction of oscillation with the container axis includes, the dust particles are transported faster through the container or shaken upwards on a container wall perpendicular to the conveying direction and more mixed. Since the particle movement is perpendicular to the Conveying direction the mixing of the mass and thus the granulate formation, can thus Easily either the conveying speed or the granulate formation can be increased.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung verkürzt die Granulierzeit beträchtlich; sie erfordert auch nur einen Bruchteil des bisher notwendigen maschinellen Aufwandes. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Granulieren staubfrei vor sich gehen kann. Auch stehen dem Granulieren unter Luftabschluß keine Schwierigkeiten mehr entgegen. Durch eine Veränderung der Schwingungsamplitude und der Frequenz ist es schließlich auch möglich, die Härte des Granulats zu beeinflussen. The device according to the invention shortens the granulation time considerably; it also only requires a fraction of the machine effort previously required. Another advantage is that the granulation is dust-free can. Granulating in the absence of air is also no longer difficult opposite. By changing the oscillation amplitude and frequency it is Finally, it is also possible to influence the hardness of the granulate.

Zweckmäßig ist das Ende des Granulierrohres als Sieb ausgebildet oder mit Sortierschlitzen versehen. The end of the granulating tube is expediently designed as a sieve or provided with sorting slots.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist an das Granulierrohr ein ebenfalls rohrförmiger, in entgegengesetzter Richtung schwingender Rückführbehälter angeschlossen, in dem sich gegebenenfalls Mahlkörper befinden. Durch diesen Rückführbehälter werden die Granulate mit falscher Korngröße zum Anfang des Granulierrohres zurückbefördert. According to an advantageous development of the invention, the The granulating tube is also tubular and vibrates in the opposite direction Return tank connected, in which there may be grinding media. Through this return tank, the granules with the wrong grain size are returned to the beginning conveyed back of the granulating tube.

Das Granulierrohr und/oder der Rückführbehälter können bei der Vorrichtung nach der Erfindung auch als Vakuumbehälter ausgebildet sein. The granulating tube and / or the return container can be used in the device be designed according to the invention as a vacuum container.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is based on an embodiment shown in the drawing explained in more detail.

Fig. 1 zeigt schaubildlich den Aufbau einer Granuliervorrichtung nach der Erfindung; Fig. 2 zeigt die Mischbewegung der Teilchen im Granulierrohr; Fig. 3 zeigt ein Granulierrohr mit Querrillen an der Behälterinnenwand; Fig. 4 zeigt die Mischbewegung der Teilchen im Granulierrohr mit Querrillen; Fig. 5 zeigt ein Mischrohr mit konzentrischem Innenrohr; Fig. 6 zeigt ein Mischrohr mit mehrkantigen Wandungen; Fig. 7 zeigt eine Sortieranlage für die Granulatkörper. 1 shows a diagram of the structure of a granulating device according to the invention; Fig. 2 shows the mixing movement of the particles in the granulating tube; 3 shows a granulating tube with transverse grooves on the inner wall of the container; Fig. 4 shows the mixing movement of the particles in the granulating tube with transverse grooves; Fig. 5 shows a Mixing tube with concentric inner tube; Fig. 6 shows a mixing tube with polygonal Walls; 7 shows a sorting system for the granulate bodies.

Ein in Fig. 1 dargestellter rohrförmiger Behälter 1 ist auf einem RütteItisch 2 angeordnet. Der Rütteltisch 2 ist gegenüber dem Behälter 1 drehbar, so daß seine durch den Pfeil 3 angegebene Schwingrichtung wahlweise in Richtung der Rohrachse 4 oder nach einer entsprechenden Drehung auch senkrecht zur Rohrachse 4 verläuft. Fallen die Schwingrichtung 3 und die Rohrachse 4 zusammen, dann werden die in den Behälter 1 eingeführten Staubteilchen 5 (Fig. 2) sehr schnell und mit geringer Relativbewegung zueinander durch den Behälter 1 gefördert. Es kommt deshalb nur zu einer geringfügigen Granulatbildung. A shown in Fig. 1 tubular container 1 is on a Rütte table 2 arranged. The vibrating table 2 can be rotated relative to the container 1, so that its direction of oscillation indicated by the arrow 3 optionally in the direction the pipe axis 4 or, after a corresponding rotation, also perpendicular to the pipe axis 4 runs. If the direction of oscillation 3 and the pipe axis 4 coincide, then the introduced into the container 1 dust particles 5 (Fig. 2) very quickly and with small relative movement to each other promoted by the container 1. It is because of that only a slight formation of granules.

Schließen die Rohrachse und die Schwingrichtung jedoch einen Winkel a ein und nähert sich dieser einem Winkel von 900, so verstärken sich die Durchmischung und die Relativbewegung zwischen den Teilchen. Es kommt deshalb in verstärktem Maße, und zwar sehr schnell, zu einer Zusammenlagerung von Staubteilchen 5 zu Granulatkörpern.However, the pipe axis and the direction of oscillation close an angle a and approaches this to an angle of 900, the mixing increases and the relative motion between the particles. It is therefore increasingly common and very quickly, to an agglomeration of dust particles 5 to form granules.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den rohrförmigen Behälter 1 dargestellt. Wenn dieser Behälter 1 in der durch den Doppelpfeil 6 angegebenen Richtung schwingt, dann wandern die Staubteilchen 5 in Richtung des Pfeils 7 an einer Behälterwand 8 nach oben und längs der Massenoberfiäche zur anderen Wand 9 zurück. Diese Ringbewegung 5 begünstigt und fördert die Anlagerung von Staubteilchen 5. In Fig. 2 a cross section through the tubular container 1 is shown. When this container 1 swings in the direction indicated by the double arrow 6, then the dust particles 5 migrate in the direction of arrow 7 on a container wall 8 up and back along the mass surface to the other wall 9. This ring movement 5 favors and promotes the accumulation of dust particles 5.

Mit dem in Fig. 3 dargestellten rohrförmigen Behälter 1 wird eine noch bessere Durchmischung erreicht. Der Wandteil 8 des Behälters 1, an dem die staubförmige Masse 5 hochsteigt, ist dabei mit Rillen 10 versehen. Wird dieser Behälter 1 senkrecht zur Behälterachse in Schwingungen versetzt, dann ergeben sich drei Mischbewegungen des Staub es. Ein Teil des Staubes durchwandert auf einer ringförmigen Bahn 11 die Behälterhälften ohne Rillen 10. Ein zweiter Teil durchwandert auf einer ebenfalls ringförmigen Bahn 12 die mit Rillen 10 versehene Behälterhälfte. With the tubular container 1 shown in Fig. 3 is a even better mixing achieved. The wall part 8 of the container 1 on which the Dust-like mass 5 rises, is provided with grooves 10. Will this container 1 set in oscillation perpendicular to the container axis, then three mixing movements result the dust it. Part of the dust travels on an annular path 11 the Container halves without grooves 10. A second part also wanders through on one annular track 12 the container half provided with grooves 10.

Die beiden Ströme 11 und 12 treffen sich im mittleren Bereich des Behälters und steigen dort gemeinsam aufwärts. Dabei durchmischen sich beide Ströme so, daß ein Teil der Staubteilchen bzw. der sich bildenden Granulatkörper im Wege einer liegenden Acht 14 den Behälter 1 quer zur Behälterachse durchwandert.The two streams 11 and 12 meet in the middle area of the Container and rise up there together. Both streams mix in the process so that some of the dust particles or the granules that are formed get in the way a lying eight 14 traverses the container 1 transversely to the container axis.

Eine gute Durchmischung des Staubes kann auch dann erzielt werden, wenn konzentrisch zum Behälter 1 in diesem ein weiteres Rohr 16 angeordnet ist. Das Rohr 16 kann an seiner Oberfläche wahlweise glatt oder mit Rillen 17 (Fig. 5) versehen sein. Good mixing of the dust can also be achieved if a further tube 16 is arranged concentrically to the container 1 in this. The surface of the tube 16 can either be smooth or with grooves 17 (Fig. 5) be provided.

Eine gute gegenseitige Verschiebung und Verdichtung der Staub- bzw. Granulatkörper wird auch erreicht, wenn die Innenwandung des Behälters und das konzentrische Rohr mehrkantig ausgebildet sind (Fig. 6).A good mutual displacement and compaction of the dust or Granular body is also achieved if the inner wall of the container and the concentric Tube are polygonal (Fig. 6).

Zur leichten Beobachtung des Granuliervorganges ist der Granulierbehälter aus durchsichtigem Werkstoff gefertigt. Es bestehen jedoch keine Bedenken, die Behälter gegebenenfalls auch aus undurchsichtigen, härteren Werkstoffen, wie beispielsweise Metall, herzustellen.The granulation container is for easy observation of the granulation process made of transparent material. However, there is no concern about the containers possibly also made of opaque, harder materials, such as Metal.

Die Zufuhr des staubförmigen Werkstoffes erfolgt über eine am Vorratsbehälter20 eines Mischers angeordnete Rutsche 21. Da der Staub bereits im Behälter 20 unregelmäßige und den Granulierprozeß nachteilig beeinflußende Klumpen bildet, wird er von der Rutsche 21 zunächst auf ein Sieb 22 geleitet, auf dem sich einige nicht dargestellte Mahlkugeln befinden können. Das Sieb ist am einfachsten in eine Öffnung des Granulierbehälters 1 eingesetzt und schwingt mit diesem. Die Klumpen werden auf dem Sieb 22 zerstört, und der Staub gelangt locker in den Granulierbehälter. The powdery material is supplied via one on the storage container 20 a mixer arranged slide 21. Since the dust is already in the container 20 irregular and forms lumps adversely affecting the granulation process, it becomes from the Slide 21 first passed onto a sieve 22 on which some not shown Grinding balls can be located. The easiest way is to insert the sieve into an opening in the granulating container 1 and oscillates with it. The lumps are destroyed on the sieve 22, and the dust gets loosely into the granulating container.

Hat der Staub den Granulierbehälter 1 durchwandert und dabei die Form eines Granulats angenommen, dann gelangt das Granulat in einen Sortierbereich 24. In diesem Behälterbereich 24 werden die Granulate der verschiedenen Korngröße voneinander getrennt. Dies kann - wie in Fig. 1 dargestellt -durch Siebe 25 erreicht werden, die in den Behälterboden eingebaut sind und über die das Granulat hinweggefördert wird. Eine andere Möglichkeit der Sortierung zeigt Fig. 7. In der Wand 28 des Schwingbehälters 1 ist dabei ein Schlitz 29 vorgesehen, durch den Granulatkörper bis zu einer bestimmten Größe herausgerüttelt werden. Über ein Rüttelblech 30 fallen die Körper dann in weitere Behälter 31. Has the dust wandered through the granulating container 1 and thereby the Assumed the form of a granulate, then the granulate arrives in a sorting area 24. In this container area 24 are the granules of different grain sizes separated from each other. As shown in FIG. 1, this can be achieved by sieves 25 which are built into the bottom of the container and through which the granulate is conveyed will. Another way of sorting is shown in FIG. 7. In the wall 28 of the vibrating container 1 a slot 29 is provided through the granular body up to a certain one Size to be shaken out. The bodies then fall through a vibrating plate 30 further containers 31.

Die Granulatkörper, die während der Förderung durch den Behälter 1 bereits zu groß geworden sind, werden wieder zum Behälteranfang 35 zurückgeführt. The granules that are produced while being conveyed through the container 1 have already become too large, are returned to the beginning of the container 35.

Die zu kleinen Körper werden dabei durch einen getrennten, nicht dargestellten Schwilngförderer in den Vorratsbehälter 20 zurückgeführt. Die zu großen Körper hingegen wandern in einen in entgegengesetzter Richtung schwingenden Rückführbehälter 36 und gelangen durch diesen direkt zum Granulierbehälteranfang 35 zurück. In dem Rückführbehälter 36, der auf einem zweiten Rütteltisch 37 angeordnet ist, stoßen die Körper mit lose im Behälter liegenden Mahlkörpern 38, beispielsweise Kugeln, zusammen.The bodies that are too small are separated by a separate one, not shown Vibratory conveyor returned to the storage container 20. The too big body however, migrate into a return tank that oscillates in the opposite direction 36 and return through this directly to the beginning of the granulating container 35. By doing Return container 36, which is arranged on a second vibrating table 37, push the bodies with grinding bodies 38 lying loosely in the container, for example balls, together.

Während die Granulatkörper den Behälterbereich mit diesen Mahlkörpern 38 durchwandem, zerstören die Mahlkörper die zu großen Granulatkörper wieder zu kleineren Körpern und zu Staub. Damit der Granulierbehälter 1 und der Rückführbehälter 36 sich beim Schwingen nicht behindern, sind diese nur mittels elastischer Zwischenstücke 40 verbunden und dadurch gegeneinander verschiebbar.While the granulate body covers the container area with these grinding media 38 wandered through, the grinding media destroy the too large granules again smaller bodies and dust. So that the granulating container 1 and the return container 36 do not hinder each other when swinging, these are only possible by means of elastic spacers 40 connected and thereby displaceable against each other.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for granulating dust build-up by means of a granulating container to be set in mechanical vibrations, thereby characterized in that the container (1) is tubular and the axis (4) the granulating tube has an adjustable angle with the direction of oscillation of the tube (a) between 0 and 900.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pipe inner wall partially with perpendicular or almost perpendicular to the Tube axis (4) running grooves (10), preferably provided with thread-like grooves, or designed as a polygon is.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that in the granulating tube (1) a concentric, in particular tubular rod (16) is arranged, which is provided on the outside with a thread (17) or which has the shape has a polygon.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that that the end (24) of the granulating tube (1) is designed as a sieve or with sorting slots (29) is provided.

5. Device according to one of the previous claims, characterized in that that on the granulating tube (1) a likewise tubular, in the opposite direction vibrating return tank (36) is connected, in which optionally Grinding media (38).

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that that the granulating tube (1) and / or the return container (36) as a vacuum container is trained.

Documents considered: German Patent No. 709 708; "Zement, Kalk, Gips", 5th year (1952), p. 178/179.