DE2122355A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Partikeln - Google Patents

Description

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Firma LILLY INDUSTRIES, Ltd., Henrietta House, Henrietta Place, LONDON ¥.1 (Bngland)

Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Partikeln

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Partikeln. Insbesondere wird durch die Erfindung eine Vorrichtung geschaffen, die vorzugsweise , jedoch nicht ausschließlich, für die Herstellung von kugelartigen Partikeln verwendet werden kann, wobei dieses Verfahren als Verfahren zum Kugelbilden aus Feststoffen zu bezeichnen ist.

Bekannte Verfahren zum Herstellen kugelförmiger Partikel können in solche Verfahren aufgeteilt werden, welche durch die Formung einzelner Partike3,Kugeln bilden, und solche Verfahren, bei denen kleinere Par-

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tikel gesammelt und unter Verwendung von Oberflächenspannungen zu Kugeln bzw. Kügelchen verbunden werden. Die erstgenannten Verfahren umfassen auch die Pillenherstellung, bei der plastische Massen zu zylindrischen Körpern geformt, dann in Würfel oder kurze Abschnitte zerschnitten und schließlich zu Kugeln gerollt werden. Ebenfalls umfassen diese erstgenannten Verfahren die Tablettenherstellung, bei der ebenfalls nahezu kugelförmige Partikel erzeugt werden können.

Das Kugelbildungsverfahren mit Hilfe von Pfannen zur Kugelbildung, wobei Oberflächenkräfte der verarbeiteten Materialien ausgenutzt werden, kann in drei Stufen unterteilt werden, nämlich die Kernbildung, das Übergangsstadium und das Kugelwachstum. Dieses Verfahren arbeitet mit Zugabe von Flüssigkeit in Form atomisierter Tröpfchen , pulverisierter verfestigter Flüssigkeit wie Eis oder verdampfter Flüssigkeit wie Dampf, zum als Ausgangsprodukt verwendeten bewegten feinen Pulver. Die Bewegung des Pulvers kann eine einfache Roll- oder Rieselbewegung in einer Trommel durch Überlagerung mit einer zweiten Bewegung sein. Diese zweite Bewegung kann durch Prallplatten, Ablenkbleche, durch gegendrehende Bewegung bei gewöhnlich höherer Geschwindigkeit als die erste Bewegung oder durch Zyklonverfahren erzeugt werden. Die Form der hierzu verwendeten Trommeln oder Behälter ist verschieden und kann zylindrisch, elliptisch, kugelförmig oder doppelkonisch sein.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Par-

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tikeln zu schaffen, wobei es möglich ist, kugelförmige Partikel besonders schnell und gleichmäßig groß in wirtschaftlicher Weise herzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen von Partikeln vorgeschlagen, die eine Friktionsplatte bzw. Platte mit reibender Oberfläche aufweist, die eine im wesentlichen horizontale Oberseite und einen kreisförmigen Außenumfang aufweist und die drehbar innerhalb eines mit nach oben verlaufenden Wänden versehenen Gehäuses derart gelagert ist, daß ihr Außenumfang dicht an der Innenwand des Gehäuses umläuft, wobei diese Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberseite der Platte im Randbereich in radialer Richtung zu der sie umgebenden Wandung des Gehäuses nach oben geführt ist.

Vorzugsweise ist der Rand der erfindungsgemäß ausgebildeten Platten derart nach oben geführt, daß eine von der Innenkante zur Außenkante des nach oben geführten Randbereiches gelegte Linie in einem Winkel von nicht mehr als 45° zur Oberseite der Platte geneigt verläuft.

Der nach oben geführte Randteil der Platte kann in einem scharfkantigen Winkel zum übrigen Teil der Oberfläche der Platte geneigt ansteigen, jedoch geht der nach oben geführte Randteil vorzugsweise glatt und ohne scharfen übergang in die im wesentlichen horizontale Oberfläche der drehbaren Platte über. Beispielsweise kann der nach oben geführte Randbereich der Platte im Querschnitt gesehen die Form einer

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gleichförmigen Kurve, beispielsweise eines kreisförmigen Bogens aufweisen, der glatt und ohne Übergang in die Oberseite der Platte ausläuft. In diesem Falle läuft auch das äußere Ende des Randteiles der Platte vorzugsweise in einer glatten Kurve, d.h. also ohne scharfkantigen Übergang in die Innenfläche der die Platte umgebenden Wandung aus»

Falls der Randbereich im Querschnitt die Form eines kreisförmigen Bogens aufweist, kann der Radius dieses Bogens eine Größe besitzen, die zwischen der Größe des Ralus der kreisförmigen Platte und einem zwanzigstel dieses Radius liegt.

Mit der Bezeichnung "Friktionsplatte" ist eine Platte gemeint, die eine im wesentlichen reibende Oberseite aufweist, so daß auf derselben liegende Partikel sich auf einem gebogenen Weg zum Außenumfang der Platte unter Einfluß von beim Drehen der Platte erzeugten Fliehkräften bewegen. Die reibenden Eigenschaften der Oberseite der Platte können dadurch erzielt werden, daß man die Platte perforiert oder mit Löchern versieht oder indem man die Oberseite der Platte aufrauht. Dabei ist wenigstens ein ringförmiger, sich bis zum Außenumfang der Platte erstreckender Abschnitt perforiert oder aufgerauht. Im Falle einer perforierten Platte kann die Größe der Perforationen oder Löcher so gewählt werden, daß die erzeugten kugelförmigen Partikel nicht hindurc fallen könen, sondern auf der Platte zurückgehalten werden, während Partikel mit einem geringeren als dem gewünschten Durchmesser durch die Platte hindurchfallen . Andererseits ist es aber auch möglich, daß

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die eine gewünschte Größe aufweisenden kugelförmigen Partikel durch die Platte hindurchfallen und übergroße Partikel auf der Platte zurückgehalten werden. *

Vorzugsweise wird jedoch eine volle Platte mit aufgerauhter Oberfläche verwendet. Diese Aufrauhung kann man durch einander überschneidende Nuten erzielen. Diese Nuten können einander rechtwinklig überkreuzen. Beispielsweise sind die Nuten in zwei Gruppen vorgesehen, wobei die Nuten der einen Gruppe die Nuten der anderen Gruppe überschneiden. Andererseits ist es aber auch möglich, die Aufrauhung der Oberfläche durch Sandstrahlen der Oberfläche oder durch ähnliche Behandlung, bei der kleine Löcher in der Oberiäche entstehen, zu erzielen.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer nicht perforierten Friktionsplatte können Vorkehrungen getroffen werden, um i-ji einen unterhalb der Friktionsplatte befindlichen Raun.. einen Luftdruck einzuführen, der größer als der oberhalb der Friktionsplatte herrschende normale Luftdruck ist. Zu diesem Zwecke kann ein sich unterhalb der Platte drehendes Gebläse vorgesehen sein. Ebenfalls ist es möglich, an diesen Raum eine Zufuhrleitung für Druckluft anzuschließen, in welcher eine Druckluftquelle wie ein Gebläse liegt.

Weiterhin wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen kugelförmiger Partikel vorgeschlagen, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet und welches darin besteht, die Friktionsplatte zu drehen, auf die Friktionsplatte nicht kugelige Partikel aufzubringen, so daß diese Partikel in Kontakt mit der Oberseite

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der Platte unter Einwirkung der beim Drehen dieser Platte entstehenden Zentrifugalkräfte nach außen bewegt und am Rand der Platte nach oben umgelenkt werden, bevor sie auf die Oberseite der Platte zurückfallen, um dort erneut nach außen bewegt zu werden, wobei dieses Verfahren solange fortgesetzt wird, bis die Partikel unter Einwirkung der Zentrifugal- . und Reibungskräfte kugelig geworden sind. Die Partikel führen also eine ständig kreisende Bewegung aus, wobei sie auf einem großen Teil ihrer Bahnen einer Friktion aufgrund der vorhandenen Zentrifugalkräfte ausgesetzt sind.

Erfindungsgemäß können die als Ausgangsmaterial verwendeten nichtkugeligen Partikel dadurch hergestellt werden, daß man ein plastisches Material extrudiert und den extrudierten Strang in kleine Partikel zerteilt, Das Zerteilen des extrudierten Stranges kann dadurch erfolgen, daß man den Strang in eine erfindungsgemäße Vorrichtung einführt, so daß er zerbrochen wird. Es ist aber auch möglich, den Si3ang auf andere Weise in Partikel zu zerlegen, bevor dieselben in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingegeben werden.

Das Material kann mit einem kreisförmigen Querschnitt extrudiert werden und wird vorzugsweise in zylinderförmige Partikel mit etwa der gleichen Länge wie ihr Durchmesser zerlegt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen kugel-

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- 7 förmiger Partikel im Schnitt dargestellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt einen am oberen Ende offenen zylindrischen Behälter 2, mit kreisförmigem Querschnitt und glatten Innenwänden 3· Am unterli Ende ist der zylindrische Behälter 2 mit einer Bodenplatte 4 verschlossen. Der Innendurchmesser des zylindrischen Behälters 2 liegt zwischen 30 und 100 cm und beträgt vorzugsweise 40 cm.

Innerhalb des zylindrischen Behälters 2 ist eine kreisförmige Platte 5 in horizontaler Lage um eine senkrechte Achse drehbar gelagert. Die Platte 5 ist im wesentlichen eine flache Platte, wobei der Außenumfang dieser Platte dicht an der Innenwand 3 des Behälters 2 umläuft, wenn sich die Platte 5 dreht. Der Rand 5a der Platte 5 ist , wie die Zeichnung, zeigt, nach oben geführt bzw. hahgebogen. Der hochgebogene Teil der Platte besitzt im Querschnitt die Form eines kreisförmigen Bogens, der ohne Übergang glatt in die flache Oberseite der Platte 5 übergeht und auch ohne scharfen Übergang zur Innenwand 3 des Behälters 2 am äußeren Ende ausläuft. Die Oberseite der Platte 5 ist im übrigen durch einander überkreuzende eingearbeitete Nuten aufgerauht, wobei in der Zeichnung nicht dargestellte, einander rechtwinklig überschneidende Nuten vorgesehen sind. Die Nuten sind zwischen 1 bis 2 mi tief und liegen jeweils im Abstand von 2 bis 4 mm nebeneinander.

Die Platte 5 ist as oberen Ende einer Welle 6 befestigt, welche durch die Grundplatte 4 hindurchragt und mit Hilfe von Kugellagern 7 und 8 in einem an der Unterseite der Bodenplatte 4 befestigten Gehäuse 9

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gelagert ist. Das untere Ende der Welle 6 ragt aus dem Gehäuse 9 heraus und trägt eine Keilriemenscheibe 10, mit deren Hilfe die Welle 6 angetrieben werden kann.

Die Drehzahl der Platte 5 liegt im Betrieb normalerweise zwischen 40 und 600 upm, jedoch können in Abhängigkeit von Durchmesser der Platte Drehzahlen von 30 bis 1500upm verwendet werden. Im allgemeinen * ist es wünschenswert, daß die Umfangsbeschwindigkeit

der Platte 5 zwischen 30 und 2000 m pro Minute liegt.

In der Seitenwand des Behälters 2 ist in Höhe der Platte 5 und oberhalb derselben eine Auslaßöffnilg 11 vorgesehen, durch welche die fertiggestellten Partikel entfernt werden können. Im Betrieb ist diese Auslaßöffnung 11 mit Hilfe eines Verschlußstopfens 12 verschlossen, der verschwenkbar an der Außenseite des Behälters 2 gelagert ist und mit Hilfe eines Hebels 13 betätigt werden kann.

Der Abstand zwischen dem Außenumfang der Platte 5 und der Innenwand 3 des Behälters 2 beträgt etwa 0,25 mm. Wie bereits oben erwähnt, werden die unter Einfluß der Fiehkräfte zum Rand der Platte gelangenden Partikel vom nach oben geführten Rand 5a dieser Platte nach oben umgelenkt, wobei kaum die Gefahr besteht, daß Partikel zwischen der Außenkante der Platte 5 und der Innenwand 3 nach unten fallen. Falls jedoch erforderlich, kann jegliche Gefahr, daß Partikel durch diesen Spalt nach unten fallen, dadurch überwunden werden, daß man unter Druck stehende Luft

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durch eine Einlaßöffnung 14 in den Behälter 2 unterhalb der Platte 5 einleitet.

Das uter Verwendung der gerade beschriebenen Vorrichtung arbeitende Verfahren zur Kugelbildung sieht eine Vorformung des Materials in Form von Würfeln od. dgl. vor, woraufhin Reibungs- und Oberflächenkräfte in der Vorrichtung verwendet werden, um die gewünschten Kugeln zu erzeugen. Pulverförmige Ausgangsmaterialien werden zunächst in eine plastische Masse unter Verwendung von Wasser oder anderen Lösungsmitteln in Verbindung mit Bindemitteln gebracht. Diese Masse wird unter Druck durch ein perforiertes Sieb oder eine andere Form extrudiert. Die spaghettiartigen zylindrischen Extruderstränge werden auf die Platte 5 der oben beschrwenen Vorrichtung aufgegeben und diese Platte 5 wird in Drehung versetzt. Die zylinderförmigen Materialstückchen werden dabei über die aufgerauhte Oberfläche der Platte durch Fliehkraft nach außen geschleudert und vom nach oben gebogenen Rand 5a der Platte nach oben umgelenkt, bevor sie auf die Oberseite der Platte zurückfallen, um erneut nach außen geschleudert zu werden. Hierdurch werden die langgestreckten Zylinder zunächst so weit zerbrochen, bis die entstandenen Partikel eine Länge besitzen, welche etwa dem Durchmesser derselben entspricht. Die so entstandenen Partikel werden beim weiteren Fortgang des Verfahrens durch Fliehkräfte und Reibungskräfte in Kügelchen gerollt. In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Extruderstränge bereits zu kleineren Partikeln zu brechen, bevor das Material in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingegeben wird,

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Das am Anfang vorgesehene Mischen der trockenen Rohmaterialien wird in üblichen Mischern durchgeführt. Die verwendete Menge Wasser, nicht-wässriges Lösungsmittel oder anderer Zuschlagmaterialien hängt von der Art des Ausgangsmaterials ab,

Der zum Extrudieren des Materials verwendete Extruder kann eine einfache oder eine doppelte Schnecke enthalten, welche das angefeuchtete Material in ein radial zu ihr verlaufendes Sieb oder eine entsprechende Form drücken, aus der das Material durch öffnungen mit einem Durchmesser von 0,5 bis 15 mm zu zylinderförmigen Strängen mit einer Länge von 2 bis 20 cm extrudiert wird. Im Falle der Verwendung eines radial verlaufenden Siebes zum Herstellen von extrudierten Strängen mit einem Durchmesser von 0,5 bis 3 mm enden die Zufuhrschnecken in radial zu ihren Achsen verlaufenden Blechen od. dgl., welche die plastische Masse durch das perforierte Sieb drücke^ welches die Bleche zylindrisch umgibt.

Der Axialextruder besteht grundsätzlich aus der gleichen Maschine, besitzt jedoch kürzere Zufuhrschnecken und eine auswechselbar eingesetzte Extruderform. Hierbei wird die pistische Masse durch die mit Öffnungen versehene Extruderform koaxial zu den Zufuhrschnecken ausgepreßt. Hierbei werden größere Drücke als bei Extrudermaschinen mit radialen Sieben auf das Material ausgeübt, so daß die extrudiert en Stränge eine höhere Dichte erhalten. Dieses Verfahren wird zum Erzeugen von Würfelchen od. dgl. mit einem Durchmesser von 2 bis 15 mm verwendet. Die Arbeitsweise des Extruders und die Eigen-

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schäften des extrudierten Materials werden anhand des Wassergehalts oder des Gehaltes an anderen Lösungsmitteln dieses Materials, der Temperatur, der Zufuhrgeschwindigkeit, der Menge der extrudierten Materialien und der schmierenden und haftenden Eigenschaften der Masse überwacht.

Wenn das vom Extruder erzeugte Produkt auf die sich drehende Platte 5 aufgegeben wird, wird das Material innerhalb des Behälters 2 ringförmig oder wulstförmig mit einem kreissektorenförmigen Querschnitt gegen die Innenwand 3 geschleudert und wieder auf die Platte 5 zurückgeworfen. Diese Form erscheint so verdreht oder getwistet wie ein gesponnenes Garn. Diese Form der Bewegung des Materials ist auf den besonderen Transport der Pellets oder Würfelchen zentrifugal zum Umfang der Platte zurückzuführen, wo, wie oben erwähnt, das in den Kügelchen noch vorhandene Moment bewirkt, daß dieselben aufgrund des hochgebogenen Randes 5a an der feststehenden iAnwand 3 hochsteigen und dann, nachdem die Bewegungsenergie der einzelnen Partikel aufgebraucht worden ist, auf die Platte 5 oder in die Masse der Würfelchen oder Pellets zurückfallen. Beschleunigung und Verlangsamung der Partikel innerhalb der Masse der Partikel bildet einen Geschwindigkeitsverlauf, der die optisch erkennbare garnartige oder seilartige Form besitzt.

Die oben-beschriebene Voiichtung kann in vielfacher Hinsicht verändert werden. Beispielsweise kann der nach oben verlaufende Rand 5a eine gegenüber der Zeichnung

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abweichende Form besitzen. Wenn dieser Rand eine kreisbogenförmige Oberfläche, wie in der Zeichnung gezeigt, aufweist, kann der Radius dieses Bogens eine Größe aufweisen, die zwischen der Gitße des Radius der Platte 5 und einem zwanzigstel dieses Plattenradius liegt. Es ist jedoch notwendig, daß die Innenwand 3 genügend hoch über die Außenkante der Platte 5 vorsteht, um sicherzustellen, daß die Partikel nicht aus dem Behälter 2 herausfallen oder herausspringen. In der Praxis wurde festgestellt, daß die Höhe der Behälterwand oberhalb des Randes der Platte vorzugsweise wenigstens gleich der Hälfte des Plattenradius ist.

Die Oberseite des hochgebogenen Randes 5a muß nicht notwendig nach einem kreisförmigen Bogen verlaufen. Vielmehr ist jede andere Kurve ebenfalls möglich. Vorzugsweise geht diese Kurve glatt sowohl in die Oberseite der Platte 5 als auch in die Innenwand über. Der hochgeführte Rand kann jedoch ebenso eine geneigt verlaufende glatte Oberfläche besitzen, welche mehr oder weniger scharfkantig an der Oberseite der Platte 5 endet. In allen Fällen ist es vorzuziehen, daß die von der Innenkante zur Außenkante des hochgeführten Randes gelegte Linie in einem Winkel von nicht mehr als 45° zur Horizontalen geneigt verläuft. Wenn die Oberseite des Randes 5 nach einem kreisförmigen Bogen vedäuft, liegt die durch Anfang und Ende dieser Kurve gelegte Linie in einem Winkel von genau 45° zur Horizontalen.

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Zur Vereinfachung der Herstellung kann die aufgerauhte Oberseite der Platte 5 einen Einsatz besitzen, der auf der Oberfläche der drehbaren Platte ' befestigt ist. Auf diese Weise können zahlreiche Formen von aufgerauhten Oberflächen schnell gegeneinander ausgetauscht werden. Ebenfalls ist es möglich, abgenutzte Oberflächen schnell durch neue zu ersetzen.

Die erfindungsgemäße Voaichtung kann sowohl chargenweise als auch kontinuierlich arbeiten. Im letztgenannten Falle verwendet man mehrere Platten mit einem Überlaufwehr. Die Zeit, die zum Zerbrechen der Extruderstränge und zum Erzeugen der kugelförmigen Partikel benötigt wird, liegt gewöhnlich zwischen 15 sek. und 5 min., wobei eine übliche Zeit 1 bis 2 min. ist. Die Gleichförmigkeit der Größe, die Regelmäßigkeit der erzeugten Kugeln und die erforderliche Behandlungszeit hängen von der Plastizität und dem Feuchtigkeitsgehalt des extrudierten Materials, der Art der Bestandteile des Materials, der Temperatur, der Drehgeschwf&Lgkeit der Friktionsplatte, der Tiefe und dem Abstand der Riffelung der Platte und der Menge des gleichzeitig behandelten Materials ab. Die durch das Verfahren erzeugten Kügelchen werden, nachdem sie aus der Vorrichtung entfernt worden sind, in einem Wirbelbettrockner oder in anderer geeigneter Weise getrocknet.

Das grundsätzliche Arbeitsverfahren der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in vielfacher Hinsicht dem

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der Naßgranulation ähnlich. Die Hauptfaktoren zum erfolgreichen Kugelformen eines Produktes sind die Zusammensetzung der plastischen Masse und des zu Kugeln zu formenden Materials. Gemische mit guten Extrusionseigenschaften müssen nicht unbedingt geeignet sein, um aus diesen Materialien auch gute Kugeln bilden zu können, so daß man unter Umständen die Zusammensetzung zwischen zwei Arbeiisstufen verändern muß.

Eine gute Extrusion erfordert die Herstellung einer bindenden plastischen Masse, die an den * Extruderschnecken nicht anklebt und auch nicht untereinander nach dem Extrudieren zusammenklebt, hingegen während des Extrudierens homogen bleibt. Diese Masse muß selbst-schmierende Eigenschaften beim Durchgang durch die Extruderschnecken und die Extruderform besitzen.

Es wurde gezeigt, daß die das Aneinanderheften der Partikel während der Granulation beänflußenden Faktoren unter anderem die Partikelgrö-ße , die Benetzbarkeit und Lösbarkeit der Feststoffe und die Oberflächenspannung und Viskosität der flüssigen Komponente umfassen. Die meisten Gemische erfordern Bindemittel, die entweder von Natur aus klebend wie Cellulose-Gummiprodukte, Gelantine, natürliche Gummiprodukte und synthetische Polymere oder kapillare Bindemittel, bei denen die ihnen eigene kapillare Anziehungskraft der Flüssigkeit durch das Bindemittel stark haftende Eigenschaften der Granulatpartikel erzeugen, sind. Derartige Eigenschaften besitzen Kaolin, mikrocrystalline- Cellulose, Bentonit und Talk.

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Während des Extrudierens entstehende Veränderungen der Temperatur oder des Druckes müssen auf ein Minimum herabgesetzt werden, beispielsweise durch Zugabe eines hohen Anteiles von leicht extrudierbaren Zuschlagstoffen ( 10 bis 50 % ) oder durch derartige Einstellung des Gemisches, daß diese Druck - oder Temperatureffekte verstärkt und für das Verfahren ausgenutzt werden* Beispielsweise kann harte Seife bei höheren Temperaturen leichter extrudiert werden.

Zur Bildung von Kugeln aus zylindrisch extrudiertem Material ist es erforderlich, daß die Extruderstränge in Partikel mit einer. Länge, die gleich ihrem Durchmesser ist, gebrochen werden, daß diese Partikel nicht brüchig sind, daß die pelletartigen oder würfelartigen Partikel eine natürliche oder künstlich erzeugte Plastizität besitzenund daß keine Klebwirkung zwischen den Pellets oder Würfeln besteht, wenn dieselben gemeinsam gerollt werden.

Ein richtig zusammengesetztes extrudiertes Material besitzt normalerweise eine ausreichende Festigkeit und läßt sich in Partikel der gewünschten Länge brechen. Eine zu starke Bröckligkeit oder Brüchigkeit des Materials vermeidet man dadurch, daß man entweder einen größeren Anteil von Bindemittel oder Flüssigkeit im Gemisch vorsieht oder eine Flüssigkeit oder ein fein-pulveriges Bindemittel in die Vorrichtung eingibt. Wenn das extrudierte Material für eine Kugelbildung nicht genügend plastisch ist, kann die Zusammensetzung desselben innerhalb der Vorrichtung durch Zugabe von Flüssigkeit oder, bei

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einem thermoplastischen Material, durch Anwendung von Wärme verändert werden. Das Aneinanderkleben der rollenden Partikel kann gelegentlich ein Problem sein, läßt sich jedoch fast immer durch Zugabe einer bestimmten Menge von fein—pulverigem Material wie mikrocrystalline· Cellulose, Stärke oder Talk in die Vorrichtung überwinden, da dieses Material sich an der klebrigen Oberfläche der Partikel festsetzt und somit eine Grundlage für ein reibendes Rollen und ein Trennen der Partikel voneinander gibt. Eine übermäßig starke Schmierung in der Vorrichtung, entweder durch Wanderung von Flüssigkeit an die Oberfläche der Partikel oder durch einen Bestandteil des Gemisches wie Silikon-Öle, kann ebenfalls auftreten und zeigt sich dadurch, daß die Platte gedreht wird, ohne daß sich die auf ihr liegenden Partikel bewegen. Dieser Nachteiljkann durch Zugabe eines Materials wie Stärkepulver, welches die Reibung zwischen den einzelnen Partikeln vergrößert, überwunden werden.

Im Vergleich mit kugelförmigen oder granulatartigen Partikeln, die in anderer Weise als gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, besitzen die erfindungsgemäß hergestellten Partikel eine gleichmäßige Form, eine bessere Größenbeständigkeit und bestimmte Oberflächeneigenschaften. Sie sind außerdem extrem wenig brüchig, was zu einem geringen Staubanteil und dementsprechend wenig Ausschuß führt. Außerdem ist das erfindungsgemäße Verfahren flexibel bezüglich der Kugelgröße die erzeugt werden kann, und es ist auch ein hoher Durchsatz bei einfacher Arbeitsweise möglich.

Patentansprüche 1 09848/ 17 4 6

Claims (19)

ΖΊ22355 Patentansprüche:

1.) Vorrichtlang zum Erzeugen von Partikeln mit einer Friktionsplatte, die um eine etwa senkrecht verlaufende Achse drehbar innerhalb eines sie umschließenden zylinderföraigen Gehäuses gelagert ist und eine im wesentlichen flache horizontale Oberseite und einen kreisförmigen Außenumfang aufweist, der dicht an der nach oben verlaufenden zylinderförmigen Innenwand des Gehäuses umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Platte (5) einen Randabschnitt (5a) aufweist, der radial in Richtung zur Innenwand (3) des als Behälter dienenden Gehäuses (2) nach oben geführt ist.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichT net, daß der Rand (5a) der Platte (5) derart nach oben geführt; ist, daß eine vom inneren Ende des Randes nach dem äußeren Ende desselben gelegte Linie in einem Winkel von nicht mehr als 45° gegenüber der Oberseite der Platte (5) geneigt verläuft.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nach oben geführte Rand (5a) der Platte (5) als schräge Fläche zum übrigen Teil der Oberseite der Platte ausgebildet ist.

4.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des nach oben geführten Randes (5a) der Platte (5) glatt und ohne scharfen Übergang in die Oberseite der Platte (5) übergeht.

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ZT22355

5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des nach oben geführten Randes (5a) der Platte (5) ohne scharfen Übergang zur nach oben geführten Innenwand (3) des Behälters (2) ausläuft.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn-" zeichnet, daß der nach oben geführte Rand (5a)

der Platte (5) im Querschnitt gesdsn eine gleichförmige Kurve bildet.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die gleichförmige Kurve ein kreisförmiger Bogen ist.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der kreisförmigen Kurve eine Größe besitzt, die zwischen der Größe des Radius der Platte (5) und einem zwanzigstel dieses Wertes liegt.

9.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein ringförmigei Teil der Platte (57» der sich zum Außenumfang derselben erstreckt, perforiert ist oder eine aufgerauhte Oberfläche aufweist.

10.) Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die aufgerauhte Oberfläche der Platte (5) wenigstens teilweise Nuten aufweist, die in zwei Gruppen vorgesehen sind, wobei sich die Nuten der einzelnen Gruppen gegenseitig überschneiden.

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11.) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nuten der beiden Gruppen rechtwinklig überschneiden,

12.) Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten 1 bis 2 mm tief sind.

13.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten der einzelnen Gruppen im Abstand von 2 bis 4 mm nebeneinander verlaufen.

14.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß die die Platte (5) umgebende, nach oben verlaufende Wand (3) einen zylinderförmigen Behälter (2) mit einem Innendurchmesser zwischen 30 bis 100 cm bildet.

15.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine nicht perforierte Friktionsplatte (5) enthält und Einrichtungen aufweist, um in einen Raum unterhalb der Friktionsplatte Luft unter einem Druck einzuleiten, der höher als der oberhalb der Friktionsplatte herrschende Druck.

16.) Verfahren zum Herstellen von kugelförmigen Partikeln unter Verwendung einer Vorrichtung aus einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Friktionsplatte in Drehung versetzt wird, nicht kugelförmige Partikel in Kontakt auf diese Platte aufgegeben werden, so daß diese Partikel unter Einwirkung der Fliehkraft auf der Platte nach außen bewegt und am hochgeführten Rand

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der Platte nach oben umgelenkt werden, bevor sie auf die Oberfläche der Platte zurückfallen, um wieder nach außen bewegt zu werden, wobei das Verfahren solange fortgesetzt wird, bis die Partikel durch Einwirkung der Fliehkraft und der Reibungskräfte kugelförmig geworden sind.

17.) Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die als Ausgangsmaterial verwendeten, nicht kugelförmigen Partiel durch Extrudieren eines plastischen Materials und durch Zerteilen der Extruderstränge in kleine Partikel erzeugt werden.

18.) Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das plastische Material in Form von Extrudersträngen mit kreisförmigem Querschnitt extrudiert wird.

19.) Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierte Material in zylinderförinige Partikel mit einer Länge zerteilt werden, die etwa dem Durchmesser des zylinderförmigen Materials entspricht.

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