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Vorrichtung zum Auspressen von fließfähigen Nassen aus einem
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Behälter Behälter Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Auspressen von fließfähigen Massen aus einem druckbeaufschlagten Behälter, der
oberhalb eines Transportbandes o.dgl. angeordnet ist, auf welches die aus Öffnungen
austretenden Massen fallen und anschließend erstarren oder gelieren.
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Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. So ist zur Bildung von Granulat
beispielsweise eine Bauart mit einem in einem Zylinder hin- und hergehenden Stempel
bekannt geworden (DE-AS 10 85 139), bei der aus einer Reihe von Düsen in einer Stirnwand
des Zylinders die Massen entweder in Streifen, oder bei hin- und hergehendem Stempel,
auch in Tropfenform austreten. Diese Einrichtungen eignen sich zur Verarbeitung
von Kunststoffpulver, wobei diese bekannten Einrichtungen auch eine Beheizung vorsehen.
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Es ist auch eine andere Bauart zur Herstellung von festen Teilchen
bekannt (DE-AS 26 35 147), bei der eine unter dem wechselnden Druck einer Flüssigkeit
hin- und herbewegte Membran für das Auspressen der fließfähigen Masse aus Düsen
sorgt. Die zuletzt genannte Bauart weist dabei den Vorteil auf, daß in dem die zu
verarbeitende Masse aufnehmenden Raum keine an dessen Wandungen dicht geführten
mechanischen Teile bewegt werden müssen, so daß der Verschleiß gering gehalten werden
kann. Für Materialien, die schlecht tropffähig sind, lassen sich dagegen solche
Bauarten nur bedingt einsetzen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß auch schlecht tropffähige Materialien, deren ausgepreßte
Stränge in der Regel auf eine bestimmte Teilchenlänge abgeschnitten werden müssen,
in einfacher Weise und mit hohem Wirkungsgrad zu Streifen oder zu Granulat verarbeitet
werden können.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Behälter zylindrisch und mit
einer dem Transportband zugewandten Reihe von Öffnungen, die als Einzelbohrungen
oder als ein durchgehender Schlitz ausgebildet sein können, versehen ist, die durch
an der Zylinder -wandung des Behälters geführte Abdeckwandteile verschließbar sind.
Durch diese Ausgestaltung dienen die Abdeckwandteile gleichsam als Abschneidevorrichtung
oder als Drossel, und es läßt sich durch diese Ausgestaltung eine sehr einfach aufzubauende
Vorrichtung zum Auspressen von fließfähigen Massen erreichen.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Abdeckwandteile Teile eines zweiten,
relativ zum ersten Behälter verdrehbaren und konzentrisch zu diesem angeordneten
zylindrischen Behälters sind, der mit über den Umfang verteilt angeordneten Öffnungen
versehen ist, die bei der Verdrehung der Behälter gegeneinander zyklisch mit den
Öffnungen des ersten Behälters fluchten. Durch diese Ausgestaltung läßt sich eine
Vorrichtung ohne hin- und hergehende Teile, wie Stempel
oder Kolben
verwirklichen, mit der in sehr einfacher Weise z.B.
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ein Granulieren oder Tropfenformen möglich ist. Die Öffnungen können
dabei in beiden Behältern in Reihen angeordnet sein, die parallel zu den Zylinderachsen
verlaufen, wobei die Anordnung so getroffen wird, daß die Zylinderachse senkrecht
oder schräg zur Bewegungsrichtung des Transportbandes angeordnet ist. Es ist dabei
möglich, den äußeren zylindrischen Behälter ortsfest anzuordnen und mit einer dem
Transportband zugewandten Lochreihe zu versehen, während sich im Inneren der zweite
Zylinder mit der Vielzahl von Öffnungen dreht.
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Eine wesentlich bessere Ausführung ergibt sich jedoch, wenn der innere,
als Zylindertrommel ausgebildete Behälter mit der einen dem Transportband zugewandten
Lochreihe oder Schlitz versehen und ortsfest angeordnet ist und wenn der äußere,
als Zylindertrommel ausgebildete Behälter sich um diese feststehende Trommel dreht,
wobei dann jeweils die entsprechenden Lochreihen nacheinander zur Deckung-kommen
und das im Inneren der Trommel unter Druck stehende und vorzugsweise beheizte Medium
diskontinuierlich und in Tropfenform auf das Transportband austreten kann.
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Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Drehrichtung und die
Umfangsgeschwindigkeit der äußeren Trommel so gewählt ist, daß die dem Transportband
zugewandte Seite der äußeren Trommel eine Umfangsgeschwindigkeitskomponente in Richtung
der Bewegung des Transportbandes aufweist und wenn diese Umfangsgeschwindigkeitskomponente
größer oder gleich groß ist wie die Bewegungsgeschwindigkeit des Transportbandes.
Es hat sich nämlich herausgestellt, daß durch diese Ausgestaltung eine wesentlich
höhere Produktion bei einer Tropfenbildung erreicht werden kann. Das ist darauf
zurückzuführen, daß der bei zähen Massen aus den Düsenöffnungen zum Transportband
hin austretende Tropfen bei üblichen Tropfenformern bereits auf das Transportband
auftrifft, ehe sich das Ende schon vollkommen von der Abtropföffnung gelöst hat.
Da sich das
Transportband aber relativ zu der Abtropföffnung bewegt,
zieht sich das Ende des Tropfens fadenförmig nach hinten um und bildet unerwünschte
Tropfenfortsetzungen auf dem Band. Um das zu vermeiden, muß die Bandgeschwindigkeit
entsprechend niedrig gewählt werden, so daß das Tropfenende noch auf die Masse des
schon auf dem Band befindlichen Tropfens fällt.
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Durch die vorher erwähnte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei der das dem Transportband zugewandte Ende der Abtropföffnung in der Bandlaufrichtung
mitbewegt wird, kann auch bei größeren Bandgeschwindigkeiten erreicht werden, daß
das Tropfenende nicht als Faden auf den Band nachgezogen wird, sondern in die Tropfenmasse
hereinfällt. Die neue Ausgestaltung erlaubt daher wesentlich höhere Bandgeschwindigkeiten
und damit auch höhere Pro duktions geschwindigkeiten. Während bei bekannten Tropfenformeinrichtungen
eine Bandgeschwindigkeit von ca. 6 bis 7 m pro Minute verwirklicht werden konnte,
war es bei der Verarbeitung des gleichen Materials mit der neuen Einrichtung möglich,
Bandgeschwindigkeiten z.B. von 25 m pro Minute zu verwirklichen.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung besteht
darin, daß ein Schaber zur Entfernung von überflüssigem, nicht abgetropftem Material
von der äußeren Behälterwand vorgesehen ist. Dieser Schaber kann in üblicher Weise
mit der Spitze gegen die Bewegungsrichtung gerichtet sein, so daß das abgeschabte
Material über die Schaberoberfläche abgeführt und beispielsweise einerWiederaufbereitung
zugeführt werden kann. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß
der Schaber als Spachtel ausgebildet ist und mit der Spitze in der Drehrichtung
des äußeren Behälters an dessen Umfang anliegt, so daß er das überschüssige Material
bei der Drehung des äußeren Behälters in dessen Lochreihen zurückdrückt, von wo
es dann mit den nächsten Tropfen auf das Band befördert werden kann. Vorteilhaft
sind
zwischen mindestens zwei auf dem Umfang versetzt angeordnete Öffnungen des äußeren
Behälters Sammelkanäle vorgesehen, die mit dazu beitragen sollen, das vom Spachtel
in die Öffnungen zurückzudrückende- Material von der Oberfläche abzuführen.
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Vorteilhaft können bei der neuen Ausführungsform die Behälter mit
einer Heizung versehen sein, die durch in den Innenraum hereingeführte Heizrohre
gebildet sein kann. Vorteilhaft ist es aber, wenn der innere Behälter doppelwandig
ausgebildet wird und der zwischen den Wandungen gebildete Raum als Beheizungsraum
vorgesehen wird, der beispielsweise mit Thermoöl, mit Dampf oder heißem Wasser durchströmt
werden kann. Um bei dieser Ausführung eine einfache Herstellung zu gewährleisten,
werden die beiden Wandungen des inneren Behälters durch zylindrisch gebogene Blechplatten
gebildet, die mit ihren Kanten an zwei Mantellinien mit einer Leiste verbunden sind,
welche die Öffnungen zum Auspressen der fließfähigen Masse aufweist. Durch diese
Ausgestaltung ist eine leichte Herstellung möglich und Schwierigkeiten bei der Anordnung
der auf einer Mantellinie liegenden Auspreßöffnungen werden umgangen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen schematisch in
den Zeichnungen dargestellt und in der folgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische und schematische Ansicht einer -neuen Vorrichtung zum
Auspressen fließfähiger Massen auf ein Transportband, Fig. 2 den Querschnitt durch
die beiden gegeneinander verdrehbaren Zylindertrommeln der Fig. 1, Fig. 3 den Längsschnitt
durch die Zylindertrommeln der Fig. 2, Fig. 4 eine perspektivisch und teilweise
aufge-schnittene Teilansicht
einer anderen Ausführungsform der
neuen Auspreßeinrichtung, bei der der innere Zylinder doppelwandig ausgebildet ist
und Fig. 5 eine schematische Darstellung des Abtropfvorganges aus der neuen Vorrichtung.
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In der Fig. 1 ist ein umlaufendes Transportband, beispielsweise ein
Stahlband 1 gezeigt, das endlos ausgebildet und über zwei Rollen 2 geführt ist,
von denen nur eine Führungsrolle gezeigt ist. Das Stahlband 1 ist mit einem nicht
gezeigten Antrieb versehen, der ihm eine Bewegungsgeschwindigkeit v1 erteilt. Darüber
hinaus können noch Kühleinrichtungen vorgesehen sein, die beispielsweise in der
Form von unterhalb des Bandes vorgesehenen Sprühdüsen ausgebildet sein können, welche
von unten her Kühlflüssigkeit gegen die Bandfläche sprühen und so eine Kontaktkühlung
bewirken können. Oberhalb des Stahlbandes 1 ist eine Vorrichtung angeordnet, die
aus zwei drehbar ineinander gelagerten Zylindertrommeln 3 und 4 besteht, von denen
die innere Zylindertrommel 3 über die Stützen 5 ortsfest gelagert ist und sich die
äußere Trommel 4 im Sinne des Pfeils 6 auf der ortsfest gelagerten Trommel 3 dreht.
Zu diesem Zweck ist die Trommel 4 mit einem Zahnkranz 7 versehen, in den ein Ritzel
8 eines ebenfalls ortsfest gelagerten Antriebsmotors 9 eingreift. Es ist natürlich
auch möglich, den Zahnkranz 7 unmittelbar über ein Zahnrad anzutreiben, das mit
dem Antrieb für das Stahlband 1 in Verbindung steht.
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Die Trommeln 3 und 4 sind gegeneinander abgedichtet und es sind in
der Stirnwand 10 der feststehenden Trommel 3 Anschlüsse 11 und 12 für die Zufuhr
des zu verarbeitenden -Materiales vorgesehen. Außerdem führen in das Innere der
feststehenden Trommel 3 zwei Beheizungsrohre 13 und 14 herein, die in noch näher
zu
erläuternder Weise entweder mit Elektroheizstäben bestückt sein
können oder, miteinander verbunden, als Durchflußheizung für das im Inneren der
Trommel 3 befindliche und unter Druck stehende Material dienen können.
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Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, durchläuft das Zentrum der inneren
Trommel 3 auch noch ein Spannbolzen 15, der bei dieser Ausführungsform die beiden
Stirnwände 10 der Einrichtung fest und dicht gegeneinander und gegen die Stirnkanten
der inneren Trommel zieht.
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Aus den Fig. 2 und 3 geht außerdem hervor, daß die innere feststehende
Trommel 3 auf ihrer dem darunterliegenden Stahlband 1 zugewandten Seite mit einer
Reihe von Auspreßöffnungen 16 versehen ist, die auf einer Mantellinie der zylindrischen
Trommel 3 angeordnet sind. Die äußere, drehbare Trommel 4 ist über ihren gesamten
Umfang mit mehreren Reihen von Durchtrittsöffnungen 17 versehen, die auch in Fig.
1 zu sehen sind. Diese Öffnungen 17 liegen ebenfalls jeweils auf Mantellinien der
äußeren Trommel 4, die parallel zu der Achse der Zylindertrommel verlaufen, und
sie sind jeweils in Reihen angeordnet, die gleichmäßig auf dem Umfang der Trommel
4 verteilt sind.
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Die in das Innere der feststehenden Trommel 3 hereinragenden Zuführanschlußrohre
11 und 12 sind, wie anhand des Rohres 12 in Fig. 3 ersichtlich ist, mit Austrittsöffnungen
18 versehen, durch die das unter Druck zugeführte und zu verarbeitende Material
in den Innenraum der Trommel 3 eintreten kann. Die Zuführrohre 12 oder 13 können
dabei, so wie in Fig. 3 gezeigt, über die gesamte Länge der Trommel 3 durchgehen,
oder auch nur einen Teil dieser Länge einnehmen. Es ist auch möglich, ein Zuführrohr
über die gesamte Länge und das andere nur über die halbe Länge auszubilden.
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Die beiden Heizrohre 13 und 14 können auch als ein U-Bogen ausgebildet
sein und beispielsweise von Heizöl durchflossen werden. Im
Ausführungsbeispiel
sind die Heizrohre jeweils mit einem Elektroheizstab 19 versehen, der in die Rohre
13 bzw. 14 eingeschoben ist.
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Diese neue Einrichtung erlaubt es, durch die Rohre 12 und 11 zugeführte
fließfähige und beispielsweise vorgeheizte viskose Masse unter Druck aus den Öffnungen
16 und von dort aus durch die fluchtend dazu ausgerichteten Öffnungen 17 herauszupressen,
von wo sie auf das darunter geführte Stahlband 1 fallen können. Dabei ist es möglich,
auf eine Drehung der äußeren Trommel 4 zu verzichten, so daß das zu verarbeitende
Material in der Form von Streifen auf das Band abgegeben wird. Es ist aber auch
möglich, die äußere Trommel mit einer bestimmten Umfangsgeschwindigkeit gegenüber
der feststehenden Trommel 3 zu drehen, so daß jeweils nacheinander verschiedene
Reihen mit den Öffnungen 17 zur Deckung mit der Reihe der Öffnungen 16 kommen und
in der Zwischenzeit ein Abschließen der Öffnungen 16 erfolgt. Durch diese Ausgestaltung
wird es daher möglich, das zu verarbeitende Material in Tropfenform auf das Band
1 herabfallen zu lassen und beispielsweise zu granulieren. Die auf dem Band 1 befindlichen
Tropfen können dann in bekannter Weise gekühlt werden, so daß sie zu festen Teilchen
erstarren.
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Wie Fig. 5 entnommen werden kann, eröffnet dabei die neue Ausführungsform
den Vorteil, daß die Umfangsgeschwindigkeit v2 so auf die Bandgeschwindigkeit v1
abgestimmt werden kann, daß sie größer oder gleich der Bandgeschwindigkeit ist.
Wird zudem der Drehsinn der Trommel 4 so gewählt, daß die Umfangsgeschwindigkeitskomponente
in der gleichen Richtung liegt, wie die Geschwindigkeitskomponente des Bandes 1,
so ergibt sich der Vorteil, daß die aus den Öffnungen 17 herunterfallenden Tropfen
19 bzw. deren noch an den Rändern der Öffnungen 17 anhaftenden Enden 20 nicht wie
bei bekannten Einrichtungen wegen des darunter durchlauf enden Bandes 1 nach hinten
umfallen und zu unerwünschter Fadenbildung
auf dem Band führen,
sondern durch die sich mitdrehende Trommel 4 in der Bewegungsrichtung des Bandes
mitgeführt werden, so daß sie dann, wenn sie endgültig vom Rand der Öffnungen 17
abreißen, in die Mitte der jeweils auf dem Band befindlichen Tropfen 19 fallen und
mit dem dort befindlichen Material wegen der diesem Tropfen noch innewohnenden Wärme
zu einem einheitlichen Tropfen verschmelzen. Je nach Wahl des Durchmessers der Trommel
wird es auf diese Weise daher möglich, die Produktionsgeschwindigkeit von Tropfenformern
wesentlich zu erhöhen, weil bekannte Bauarten hinsichtlich der zu wählenden Bandgeschwindigkeit
stets auf die Geschwindigkeit der Tropfenbildung Rücksicht nehmen muß. Das bedeutet,
daß bisher die Bandgeschwindigkeit nur so hoch gewählt werden konnte, daß die sich
fadenförmig ausbildenden und nachträglich herunterfallenden Enden von viskosen Massen
noch mit in die auf dem Band befindliche Tropfenmasse hereinfallen.
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In der Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform einer neuen Tropfenformeinrichtung
gezeigt, bei der auf die Anordnung von besonderen Heizrohren 13 oder 14 verzichtet
wird. Bei der Ausführungsform der Fig. 3 wird zu diesem Zweck die innere feststehende
Trommel 3 doppelwandig aus zwei konzentrisch ineinanderliegenden Zylindern 21 und
22 aufgebaut, die jeweils aus zylindrisch gebogenen Blechen bestehen, die längs
von Zylindermantelflächen mit ihren Kanten an eine Leiste 23 angeschweißt werden,
deren Stärke dem Abstand der beiden Zylinderwandungen 22 und 21 entspricht und die
mit den längs einer Mantellinie verlaufenden Öffnungen 16 versehen ist. Die Leiste
23 ist außen mit einer Zylinderfläche versehen, deren Durchmesser dem der äußeren
Wandung 22 entspricht.
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In den zwischen den beiden Zylinderwandungen 22 und 21 gebildeten
Hohlraum kann Heizöl, Dampf oder heißes Wasser geführt werden, so daß auf diese
Weise eine Beheizung des im Inneren der Trommel 3 befindlichen und zu verarbeitenden
Materiales möglich ist. Die übrige Ausgestaltung entspricht jener der Fig. 1 bis
3. Die äußere
Trommel 4 ist drehbar gegenüber der inneren Trommel
3 gelagert.
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Zur Entfernung des am Umfang der äußeren Trommel 4 haften bleibenden
Materiales kann, wie in Fig. 2 angedeutet, ein Schaber 24 vorgesehen sein, der in
bekannter Weise mit der Schneide gegen die Bewegungsrichtung der Trommel 4 gerichtet
ist und das evtl.
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noch am Umfang der Trommel 4 anhaftende Material abschabt und über
seine Oberfläche beispielsweise für eine Wiederaufbereitung zugängig macht. Bei
der Ausführungsform der Fig. 4 ist dagegen ein Spachtel 25 vorgesehen, dessen Ende
in der Bewegungsrichtung 6 an dem Umfang der Trommel 4 anliegt. Durch diese Ausgestaltung
kann am Umfang der Trommel 4 noch anhaftendes Material bei entsprechender Andrückkraft
des Spachtels 25 in die Öffnungen 17 der Trommel 4 zurückgedrückt werden, so daß
eine gesonderte Wiederaufbereitung nicht notwendig ist. Um diesen Vorgang zu erleichtern,
sind etwa spiralförmig verlaufende Nuten 26 zwischen Öffnungen 17 vorgesehen, die
jeweils verschiedenen Lochreihen zugeordnet sind. In diese Nuten 26 wird überschüssiges
Material vom Spachtel 25 hereingedrückt und kann von hier aus in einfacher Weise
auch in die Öffnungen 17 zurückgedrückt werden. Erreicht die entsprechende Lochreihe
dann die zugeordnete Öffnungsreihe 16 der inneren Trommel 3, so kann das zurückgedrückte
Restmaterial mit dem neuen Tropf auf das Band 1 herausgedrückt werden.