CH659195A5 - Machine de granulation et revetement. - Google Patents

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CH659195A5
CH659195A5 CH5143/83A CH514383A CH659195A5 CH 659195 A5 CH659195 A5 CH 659195A5 CH 5143/83 A CH5143/83 A CH 5143/83A CH 514383 A CH514383 A CH 514383A CH 659195 A5 CH659195 A5 CH 659195A5
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slot
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rotator
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gas
Prior art date
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CH5143/83A
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Shimesu Motoyama
Kaoru Kurita
Shizuka Sakashita
Narimichi Takei
Shigeru Ohno
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Freunt Ind Co Ltd
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Description

La présente invention concerne une machine de granulation et revêtement, plus particulièrement une machine de granulation et revêtement capable d'effectuer la granulation, le revêtement, le mélange et le séchage de matières premières granuleuses et pulvérulentes, avec une productivité élevée.
La granulation constitue l'un des modes de traitement les plus utiles de produits dans l'industrie pharmaceutique ainsi que dans d'autres domaines. Toutefois, ce mode de traitement a été, pendant longtemps, le plus difficile à mettre en œuvre. Afin d'effectuer l'opération de granulation, on a effectué de nombreux essais et mis au point des procédés de traitement classiques. Toutefois, chaque opération de traitement unitaire nécessite un appareillage différent. Bien entendu, chaque traitement unitaire nécessite le recours à une main-d'œuvre qualifiée. C'est pourquoi la mise en œuvre de l'opération de granulation de la manière classique correspond à une très faible productivité et fait appel à une technologie très difficile, si bien qu'elle n'est pas adaptée à la pratique industrielle de fabrication de produits.
Il y a plusieurs dizaines d'années, le procédé de granulation en lit fluidisé a été mis au point en tant que procédé tout à fait nouveau. Plus précisément, ce procédé élimine les opérations d'humidification/malaxage, découpage et agitation dans un tambour, bien qu'il comprenne les opérations de mélange et séchage. Il nécessite un seul appareil nouveau, à savoir un granulateur en lit fluidisé, mais rien de plus. Il convient pour la fabrication industrielle de produits.
Alors que les poudres de matières premières sont fluidisées par un courant d'air dans ce nouvel appareil, elles sont pulvérisées en utilisant une solution de liant. Les particules qui reçoivent des gouttelettes de la solution s'agglomèrent et augmentent en dimensions. Simultanément, les particules d'agglomérat sont séchées par le courant d'air de fluidisation. Du fait que la quantité d'air nécessaire à la fluidisation est bien supérieure à celle qui est nécessaire au séchage, les particules qui ont augmenté en dimensions sont séchées presque instantanément.
Le procédé de granulation en lit fluidisé paraît être parfait. Il présente cependant d'importants inconvénients du point de vue technique ainsi qu'en ce qui concerne la qualité des produits obtenus. La fluidisation s'effectue uniquement dans de difficiles conditions d'équilibre entre la force ascensionnelle de l'air et le poids des particules. C'est pourquoi cet équilibre a une grande tendance à se rompre, notamment du fait que les dimensions, la forme et le poids des particules se modifient au cours de la fluidisation. Cela constitue la difficulté fondamentale de la granulation en lit fluidisé. En outre, il serait nécessaire d'abaisser la concentration en particules afin d'éviter toute interaction entre elles et de maintenir un bon état de fluidisation. Cela abaisserait cependant de manière considérable le rendement en volume de la granulation par fluidisation. En ce qui concerne la qualité du produit, les particules agrandies obtenues par ce procédé sont généralement très encombrantes, grossières et fragiles, du fait de l'absence des opérations de malaxage et d'agitation dans un tambour.
Conformément à l'art antérieur, il existe de nombreux types de machines pour la granulation, le revêtement, le mélange et le séchage
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de matières granuleuses et pulvérulentes pour l'emploi dans les domaines de la médecine, de l'industrie alimentaire, de la préparation et du traitement de poudres métalliques, de la fabrication de catalyseurs, de la production de ferrites, de céramiques, de détergents, de cosmétiques, de matières colorantes, de pigments, de toners, etc.
A titre d'exemple de telles machines conformes à l'art antérieur, on peut mentionner une machine présentant une grille placée au fond d'une enceinte de granulation ainsi que des lames rotatives disposées au-dessus de cette grille. Toutefois, cette machine ne convenait pas pour la granulation et le revêtement en raison du fait que les matières granulées sont désintégrées par les lames rotatives et la grille, ce qui rend impossible l'obtention de produits sphériques tout en endommageant les pellicules de revêtement.
Une autre machine conforme à l'art antérieur, ayant une plaque rotative ou un disque rotatif disposés au-dessus d'une grille placée au fond d'une enceinte de granulation, est décrite dans les documents de brevets japonais publiés Nos 54-62978 et 56-133024. Cette machine connue peut être utilisée pour la granulation et le revêtement, mais elle présente l'inconvénient consistant dans le fait que les matières granulées sont prises entre le disque rotatif et la grille, de sorte qu'elles sont désintégrées par frottement contre la grille lors de la rotatiori du disque. Il y a également lieu de mentionner un autre inconvénient de cette machine connue, qui réside dans le fait que les matières pulvérulentes passent à travers la grille. En plus de ces inconvénients, cette machine connue ne permet pas de régler la densité intrinsèque des matières granulées, ce qui fait qu'elle ne permet de granuler que des produits lourds ayant des dimensions de particules irrégulières. En outre, cette machine présente l'inconvénient d'avoir une faible productivité. Les documents de brevets japonais Nos 46-22544 et 47-47794 décrivent une machine de revêtement dans laquelle la paroi du fond de l'enceinte est formée par un disque rotatif, le revêtement étant effectué par l'effet d'agitation centrifuge résultant de la rotation du disque rotatif ainsi que de l'action de jets d'air introduits par une fente formée entre la périphérie du disque rotatif et la paroi intérieure de l'enceinte. Toutefois, cette machine connue est essentiellement construite en vue d'effectuer une opération de revêtement et, dans le cas où elle serait utilisée pour effectuer une granulation, la productivité serait faible en raison de la faible capacité de séchage et du blocage des granules. C'est pourquoi cette machine connue ne convient pas pour effectuer la granulation de grandes quantités de produits. En outre, cette machine ne permet la production que de produits sphériques lourds et non pas celle de produits légers.
La présente invention a pour but de fournir une machine de granulation et revêtement permettant le réglage de la densité intrinsèque, de la dureté et des dimensions de particules, etc., des produits granulés, et de permettre l'obtention, avec une productivité élevée, de produits granulés de haute qualité, sans ségrégation, de tels produits n'ayant pas tendance à se désintégrer facilement.
L'invention a également'pour but de fournir une machine de granulation et revêtement dans laquelle le réglage de la largeur de la fente peut être réalisé au moyen d'un agencement simple et peu coûteux, d'une manipulation facile.
En vue d'obtenir ces résultats, la machine de granulation et revêtement conforme à l'invention comprend des moyens de réglage du débit de gaz permettant de régler de manière indépendante le débit de gaz provenant d'une partie aératrice formée dans un organe rotateur, pour la granulation et le revêtement, et le débit de gaz introduit par une fente formée entre la périphérie de l'organe rotateur et la paroi intérieure de l'enceinte de granulation, une telle machine permettant d'effectuer les opérations de granulation, revêtement, mélange, séchage, etc., dans des conditions maintenues constamment optimales grâce au réglage indépendant de ces deux débits de gaz.
Conformément à une autre forme d'exécution de l'invention, la largeur de la fente peut être réglée par déplacement vertical vers le haut et vers le bas de l'organe rotateur ou de moyens de formation de fente annulaire. On peut effectuer facilement le déplacement vertical des moyens de formation de fente par simple manipulation des moyens de réglage de la fente.
En outre, la machine de granulation et revêtement selon l'invention peut être munie d'un agitateur disposé au-dessus de l'organe rotateur, de manière à provoquer l'agitation de la matière à granuler ou revêtir par rotation de l'agitateur dans un sens et à une vitesse indépendants de ceux de l'organe rotateur. En outre, la machine peut comprendre un désintégrateur, disposé au-dessus de l'organe rotateur, en vue de casser les particules de grandes dimensions de matières granulées ou revêtues.
D'autres buts, résultats et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description détaillée qui va suivre, en se référant aux exemples de réalisation illustrés dans le dessin annexé, dans lequel :
la figure 1 est une vue générale en coupe de la machine de granulation et revêtement, conformément à une première forme d'exécution;
la figure 2 est une vue partielle en coupe, à plus grande échelle, de la partie principale de la machine;
la figure 3 est une vue en perspective montrant une forme d'exécution de la plaque rotative ou disque rotatif;
la figure 4 est une vue en perspective montrant une forme d'exécution de l'agitateur;
la figure 5 est une vue partielle en coupe, à échelle agrandie, montrant la partie principale de la machine, conformément à une autre forme d'exécution;
les figures 6 à 9 sont des vues en perspective montrant, respectivement, d'autres formes d'exécution de l'agitateur;
la figure 10 est une vue générale en coupe de la machine de granulation et revêtement, conformément à une autre forme d'exécution;
la figure 11 est une vue partielle en coupe, à échelle agrandie, de la partie principale de la machine conformément à la forme d'exécution représentée à la figure 10;
la figure 12 est une vue en perspective montrant une forme d'exécution de la rainure faisant partie du mécanisme de réglage de la fente;
la figure 13 est une vue en perspective montrant une forme d'exécution du désintégrateur;
les figures 14 et 15 sont des vues partielles, respectivement en coupe verticale et en coupe horizontale, illustrant l'effet de granulation et revêtement, conformément à la forme d'exécution illustrée aux figures 10 à 13;
la figure 16 est une vue descriptive d'une autre forme d'exécution de la rainure faisant partie du mécanisme de réglage de la fente; et la figure 17 est une vue descriptive représentant encore une autre forme d'exécution de la rainure faisant partie du mécanisme de réglage de la fente.
La machine de granulation et revêtement conforme à la forme d'exécution représentée à la figure 1 comprend une chambre de granulation ou enceinte 1 destinée à permettre la fluidisation. la granulation ou le revêtement des matières premières pulvérulentes ou granuleuses introduites dans l'enceinte 1. L'enceinte 1 est disposée en position verticale et présente une forme générale cylindrique. La paroi latérale de l'enceinte 1 présente un orifice de chargement 2, incliné vers l'extérieur, afin de permettre d'alimenter l'enceinte, dans une partie médiane de celle-ci par rapport à la hauteur, en matière à granuler ou revêtir. La paroi latérale de la partie inférieure de l'enceinte 1 présente une trémie de déchargement 3, permettant d'évacuer les produits granulés ou revêtus, ainsi qu'une vanne de déchargement 4 permettant d'ouvrir et de fermer l'ouverture de déchargement.
A l'intérieur de la partie inférieure de l'enceinte 1, sensiblement au même niveau que la trémie de déchargement 3, se trouve un organe rotateur, ou disque rotatif 5, permettant d'agiter par percussion et de déplacer vers l'extérieur les matières premières pulvérulentes granuleuses, lors de sa rotation dans un plan horizontal ou pratiquement horizontal à l'intérieur de l'enceinte 1.
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Un agitateur 6, destiné à permettre de mélanger et d'accélérer le mouvement des matières pulvérulentes ou granuleuses en cours de granulation ou revêtement, est disposé au-dessus du disque rotatif 5 de manière à pouvoir être mis en rotation dans un plan horizontal ou pratiquement horizontal.
Le disque rotatif 5 est mis en rotation par entraînement d'un arbre rotatif creux 7, disposé verticalement au centre de la chambre de granulation I, cet entraînement étant effectué dans le sens désiré, par l'intermédiaire d'une courroie 9, au moyen d'un moteur d'entraînement 8 à vitesse variable. L'agitateur 6 est mis en rotation dans un sens et à une vitesse indépendants de ceux du disque rotatif 5, au moyen d'un arbre rotatif 11, inséré coaxialement à l'intérieur de l'arbre rotatif creux 7 et supporté par des paliers 10, cet entraînement étant effectué par une courroie 13 au moyen d'un autre moteur d'entraînement 12 à vitesse variable.
Le disque rotatif 5 et l'agitateur 6 sont déplacés dans la direction verticale, indépendamment l'un de l'autre, au moyen de deux mécanismes de levage différents respectifs 14 et 15. Ces mécanismes de levage 14, 15 peuvent être, par exemple, du type à crémaillère et vis sans fin.
Le mécanisme de levage 14 permet de régler l'écartement ou la largeur d'un intervalle annulaire ou fente 16 défini entre la périphérie du disque rotatif 5 et la paroi intérieure de l'enceinte 1, par exemple dans l'intervalle de variation de 0 à une dizaine de millimètres, par déplacement du disque rotatif vers le haut ou vers le bas de manière à permettre de régler le débit du gaz envoyé par la fente. Ce gaz peut être, par exemple, de l'air chauffé ou refroidi, insufflé à l'intérieur de l'enceinte 1 à travers la fente 16 à partir de la partie inférieure du disque rotatif 5, le débit de ce gaz étant constamment réglé à la valeur optimale, selon les opérations de granulation, revêtement, etc., à effectuer.
Comme on le voit plus clairement à la figure 2, dans le but de régler le débit de gaz envoyé par la fente, une pièce 17, de forme annulaire et de section triangulaire, est disposée sur la paroi intérieure de l'enceinte 1, au voisinage de la périphérie du disque rotatif 5. La largeur de la fente 16, formée entre la surface de formation de fente 17a, s'étendant vers le haut, de la pièce 17 de formation de fente annulaire et la périphérie du disque rotatif 5, est réglée en déplaçant le disque rotatif 5 vers le haut ou vers le bas au moyen du mécanisme de levage 14. En variante, la largeur ou intervalle de la fente 16 peut être réglé par modification de la position verticale de la pièce annulaire 17 elle-même.
Comme on le voit à la figure 3, le disque rotatif 5 de la machine conforme à cette forme d'exécution est muni d'une partie aératrice 18, consistant en une plaque perforée annulaire, dont la position diamétrale se trouve légèrement à l'extérieur de la partie intermédiaire du rayon de ce disque rotatif. Cette partie aératrice 18 peut être constituée, par exemple, par une plaque frittée présentant des petites ouvertures permettant d'empêcher une matière pulvérulente ou granuleuse de passer à travers cette plaque, ou encore par une grille, etc. La position de la partie aératrice 18 correspond de préférence à l'extérieur de la partie intermédiaire, par rapport au rayon, du disque rotatif 5, afin de permettre de favoriser à un degré suffisant l'action d'agitation par percussion centrifuge des matières pulvérulentes ou granuleuses sur le disque rotatif 5. La partie aératrice 18 pourrait également être disposée dans une autre direction que la direction circonférentielle et il serait, par exemple, possible de réaliser cette partie aératrice 18 sous forme d'encoches radiales placées en position quelconque sur le disque rotatif.
La partie aératrice 18 a pour fonction d'engendrer un schéma d'écoulement des matières pulvérulentes ou granuleuses, à l'intérieur de l'enceinte 1, différant du schéma d'écoulement produit par le gaz insufflé à travers la fente 16, cela en vue de l'obtention de manière efficace de produits granulés ou revêtus de qualité supérieure, en conférant par exemple à ces produits une faible ségrégation et une densité intrinsèque comprise dans un large domaine, grâce à l'insufflation de gaz, par exemple d'air chauffé ou refroidi, dans l'enceinte I à travers la partie aératrice 18, en provenance de la partie inférieure du disque rotatif 5. Ce flux de gaz traversant la partie aératrice 18 est indépendant du flux de gaz insufflé à travers la fente 16.
En vue de l'obtention de ces deux flux de gaz différents, des cloisons annulaires 19, 20 sont disposées sur une cloison inférieure 23. 5 Chacune de ces cloisons 19, 20 présente un anneau d'étanchéité 21 ou 22, du type labyrinthe, disposé respectivement à la partie supérieure de ces cloisons, ces anneaux d'étanchéité 21, 22 étant insérés dans des rainures formées sur la surface inférieure du disque rotatif 5. Ces cloisons annulaires 19 et 20 permettent de former deux passalo ges de gaz respectifs 24 et 25, d'une part pour le gaz insufflé dans l'enceinte 1 à travers la fente 16, et d'autre part pour le gaz insufflé dans l'enceinte 1 à travers la partie aératrice 18. Ces deux passages de gaz 24, 25 sont séparés l'un de l'autre de manière à former deux conduits d'alimentation en gaz différents.
15 Le gaz insufflé à travers la fente 16 ainsi que le gaz insufflé à travers la partie aératrice 18 proviennent d'abord d'une alimentation commune à partir d'un ventilateur d'alimentation 26 représenté à la figure 1. Le courant gazeux commun est ensuite purifié par passage à travers un filtre 28 dans un conduit d'alimentation 27 et il est envoyé 20 dans la partie inférieure de ce conduit d'alimentation 27 après avoir été porté à la température désirée par chauffage ou refroidissement au moyen d'un échangeur thermique 29. Les conduits d'alimentation en gaz entre la partie inférieure du conduit d'alimentation 27 et la partie inférieure de l'enceinte 1 sont séparés en un passage de gaz de 25 fente 31 et un passage de gaz 32 conduisant à la partie aératrice 18, au moyen d'une paroi de séparation 30 raccordée à la paroi de séparation annulaire 20 des passages de gaz 24 et 25. Le passage de gaz de fente 31 et le passage de gaz 32 sont respectivement mis en communication avec le passage de gaz de fente 24 et le passage de gaz 30 25, de manière à former deux conduits d'alimentation de gaz indépendants dont l'un mène à la fente 16 et l'autre à la partie aératrice 18.
Au voisinage de l'entrée de chacun des passages de gaz 31, 32 sont placées une vanne de réglage, ou clapet, 33 permettant de régler 35 le débit du gaz alimentant la fente 16 ainsi qu'une vanne de réglage 34 permettant de régler le débit du gaz alimentant la partie aératrice 18. En réglant de manière indépendante ces vannes de réglage de débit de gaz 33 et 34, il est possible d'obtenir différents schémas d'écoulement pour les courants gazeux insufflés dans l'enceinte 1 à 40 travers la fente 16 ou la partie aératrice 18.
Comme on le voit à la figure 4, dans cette forme d'exécution de la machine l'agitateur 6 présente trois lames d'agitation 36 emboîtées latéralement dans un moyeu 35, chacune de ces lames 36 ayant la forme d'un ongle incurvé, les lames étant disposées avec un angle 45 de 120° entre elles, de façon à augmenter les effets de mélange et granulation. Comme représenté en traits discontinus à la figure 2, l'agitateur 6 est agencé de manière à permettre l'insufflation, à partir de la phase inférieure du moyeu 35, de gaz de vidange arrivant par le conduit de gaz 37, formé dans l'arbre rotatif 11, afin de permettre 50 d'empêcher les matières pulvérulentes granuleuses de pénétrer dans l'intervalle formé entre l'arbre rotatif 11 et le disque rotatif 5.
La paroi latérale de l'enceinte 1 est munie, d'une part, au voisinage de sa partie inférieure, juste au-dessus de l'agitateur 6 et,
d'autre part, au-dessus de l'agitateur 6 à peu près au centre de l'en-55 ceinte 1, de deux buses de pulvérisation 45 et 46 respectives, du type à double fluide, permettant de pulvériser une solution de revêtement ou une solution de liant, prélevée d'un réservoir de liquide 42 au moyen de pompes 43 et 44.
D'autre part, la paroi latérale de l'enceinte 1 est également 60 munie, juste au-dessus de la buse de pulvérisation 45, d'une buse 47 permettant l'alimentation du lit fluidisé annulé renfermé dans l'enceinte 1 en matière pulvérulente ou granuleuse.
En outre, la partie supérieure de l'intérieur de l'enceinte de granulation 1 est munie d'une bâche filtrante 53 ainsi que de buses d'in-65 jection de gaz 54 pour le soufflage intermittent, par application d'impulsions de jets de gaz à haute pression, de matières et poussières, etc., recueillies par la bâche filtrante 53. Un conduit d'évacuation 48, permettant d'évacuer l'air provenant de la chambre de granulation à
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lit fluidisé à travers la bâche filtrante 53, est raccordé latéralement à la partie supérieure de l'enceinte 1. Des couvercles antiexplosion 49 sont fixés au moyen de charnières sur la paroi supérieure de l'enceinte 1.
En variante, la bâche filtrante 53 et les buses 54 pourraient être supprimées ou remplacées par un cyclone.
La machine conforme à cette forme d'exécution fonctionne de la manière suivante:
On introduit tout d'abord dans l'enceinte de granulation 1, par la trémie 2, un volume prédéterminé de la matière pulvérulente granuleuse devant subir l'opération de granulation ou revêtement. On ouvre la vanne de réglage du débit de gaz 34 afin de régler indépendamment le débit de gaz dans le conduit 32 de manière à permettre l'insufflation dans l'enceinte 1, par la partie aératrice 18 du disque rotatif 5, du gaz provenant du ventilateur d'alimentation 26.
On fixe à une valeur prédéterminée la position verticale du disque rotatif 5 par ajustement ou réglage du mécanisme de levage 14 afin de permettre l'ouverture de la fente 16 formée entre la périphérie du disque rotatif 5, disposé à la partie inférieure de la chambre 1, et la surface inclinée 17a de la pièce annulaire 17, montée sur la paroi intérieure de l'enceinte 1. En deuxième lieu, on règle à une valeur prédéterminée la position verticale de l'agitateur 6 par commande du mécanisme de levage 15. A ce stade, on met en rotation le disque rotatif 5 par mise en route du moteur 8 et on met en rotation l'agitateur par mise en route du moteur 12.
Après quoi on met en rotation l'agitateur 6 au moyen du moteur d'entraînement 12, par l'intermédiaire de la courroie 13 et de l'arbre rotatif 11, dans le même sens ou en sens inverse par rapport au disque rotatif 5, afin de provoquer l'agitation des matières à granuler ou revêtir. Immédiatement après l'alimentation en matières pulvérulentes ou granulaires, on pulvérise, au moyen des buses de pulvérisation 45 et/ou 46, sur les matières à granuler ou revêtir une solution de liant ou de revêtement provenant du réservoir de liquide 42 par l'intermédiaire des pompes 43, 44. Si désiré, on peut alimenter, au moyen de la buse 47, les matières à granuler ou revêtir en matières solides ou pulvérulentes de granulation ou de revêtement. On évacue le gaz de sortie de l'enceinte 1 à travers la bâche filtrante 53 par le conduit d'évacuation 48. Afin de permettre l'évacuation du gaz, on peut éventuellement utiliser un autre ventilateur disposé en aval du courant gazeux.
Dans la machine de granulation et revêtement conforme à cette forme d'exécution, l'action combinée du gaz insufflé par la fente 16 et du gaz insufflé par la partie aératrice 18, s'ajoutant au mouvement de rotation combinée du disque rotatif 5 et de l'agitateur 6, permet de soumettre les matières à granuler ou revêtir à un entraînement centrifuge ainsi qu'à une agitation et une fluidisation conformément à un schéma d'écoulement selon lequel les matières sont entraînées vers le haut par le courant gazeux et retombent par gravité. En conséquence, dans la machine conforme à cette forme d'exécution, les particules se déplacent correctement et il ne se forme pas d'espace mort, ce qui permet d'éviter la formation de colonnes et de bulles de gaz à l'intérieur du lit fluidisé. Cela permet d'obtenir des produits granulés ou revêtus ayant une densité intrinsèque, une dureté, des dimensions de particules, etc., optimales en fonction de l'utilisation et des conditions à remplir par les produits. En d'autres termes, la machine conforme à cette forme d'exécution permet de granuler ou revêtir des produits très variés allant, par exemple, des produits mous et légers aux produits durs et lourds, avec un faible prix de revient et une productivité élevée, ainsi que d'effectuer le revêtement non seulement de particules sphériques mais également de pilules, comprimés et poudres cristallines, etc., de manière satisfaisante.
Les produits granulés ou revêtus sont rapidement et facilement évacués par la trémie de déchargement 3, grâce à la combinaison des mouvements giratoires du disque rotatif 5 et de l'agitateur 6.
Il est tout particulièrement à remarquer, dans la machine conforme à cette forme d'exécution, qu'il est possible, grâce au réglage du sens de rotation et de la vitesse du disque rotatif 5 et de l'agitateur 6, ainsi que des débits des deux flux de gaz, non seulement d'obtenir une productivité élevée, mais également de permettre de modifier à volonté, de manière sélective et dans une gamme étendue, les propriétés des produits telles que leur densité intrinsèque, les dimensions et la forme des particules, etc.
Conformément à un premier exemple, dans le cas où la vitesse de rotation du disque rotatif 5 est faible et où le disque rotatif 5 et l'agitateur sont mis en rotation dans le même sens, le débit du courant gazeux insufflé par la partie aératrice 18 du disque rotatif 5 étant élevé et le débit du courant gazeux insufflé par la fente 16 étant faible, les matières à granuler ou revêtir sont fluidisées selon un schéma d'écoulement dans lequel les matières sont entraînées vers le haut à partir du centre de l'enceinte 1 et retombent par gravité vers l'extérieur, par rapport au rayon, ce qui permet d'obtenir facilement des produits granulés ayant une faible densité intrinsèque.
Dans un deuxième exemple, dans le cas où l'agitateur 6 est mis en rotation dans le même sens que le disque rotatif 5 mais où la vitesse de rotation du premier est supérieure à celle du second, le débit du courant gazeux insufflé par la partie aératrice 18 étant faible et celui du courant gazeux insufflé par la fente étant élevé, les matières à granuler ou revêtir sont fluidisées conformément à un schéma d'écoulement dans lequel les matières sont entraînées vers le haut le long de la paroi intérieure de l'enceinte 1 et retombent vers l'intérieur de celle-ci, ce qui permet l'obtention de produits sphériques durs, ayant une densité intrinsèque élevée, la vitesse de granulation ou la productivité étant élevée grâce à la valeur élevée de la force centrifuge de l'agitateur 6.
Dans un troisième exemple, dans le cas où la vitesse de rotation du disque rotatif et de l'agitateur 6, le débit du courant gazeux insufflé par la partie aératrice 18 et du courant gazeux insufflé par la fente sont choisis entre ceux des deux exemples précédents, il est possible d'obtenir des produits ayant une densité intrinsèque et une dureté intermédiaires entre celles des produits obtenus conformément à ces deux exemples.
Dans un quatrième exemple, correspondant au cas où le disque rotatif 5 et l'agitateur 6 sont mis en rotation dans des sens opposés, le débit du courant gazeux insufflé par la fente étant élevé et celui du courant gazeux insufflé par la partie aératrice 18 étant faible, les matières à granuler ou revêtir sont fluidisées selon un schéma de fluidisation centrifuge dans lequel les matières sont entraînées contre la paroi intérieure de l'enceinte 1, ce qui permet d'obtenir des produits granulés durs et sphériques, ayant une densité intrinsèque élevée.
En outre, bien que la machine conforme à cette forme d'exécution permette d'effectuer une granulation et un revêtement dans d'autres conditions que celles qui ont été choisies dans les exemples ci-dessus, cette machine peut être utilisée pour la mise en œuvre d'opérations de granulation ou revêtement variées, comprenant la granulation par agglomération, la granulation par entraînement centrifuge et mélange, etc.
En outre, la machine conforme à cette forme d'exécution permet d'effectuer l'humidification et le mélange de matières granuleuses pulvérulentes avant les opérations de granulation ou revêtement. L'opération d'humidification et de mélange peut être effectuée par pulvérisation de solution de liant ou de revêtement au moyen de la buse de pulvérisation 46, au-dessus du lit de granulation et revêtement, avant les opérations de granulation ou revêtement, en quantité correspondant à quelques pourcents du volume des matières à granuler ou revêtir. A ce moment, le disque rotatif 5 est abaissé de manière à fermer la fente 16 et il n'est pas mis en rotation, l'agitateur 6 étant mis en rotation à vitesse élevée. Cette opération d'humidification et de mélange a pour résultat d'humidifier la surface des matières pulvérulentes ou granuleuses, ce qui augmente la vitesse de granulation ou revêtement au cours des opérations subséquentes de granulation ou revêtement. En outre, du fait qu'il devient possible de réduire la quantité de poudres fines dispersées et perdues à partir du lit granulé ou revêtu, la composition des produits granulés devient plus uniforme. En conséquence, il peut être inutile de placer une bâche filtrante dans l'enceinte et l'on peut obtenir des machines de granulation et revêtement d'un prix de revient inférieur et d'une
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productivité plûs élevée en disposant un simple cyclone (non représenté) à l'extérieur de l'enceinte 1, en remplacement d'une bâche filtrante, afin de permettre le recyclage des matières pulvérulentes granuleuses recueillies dans le cyclone.
En outre, dans le cas de matières pulvérulentes ou granuleuses ayant un poids spécifique élevé, telles que, par exemple, les céramiques, les produits métalliques, la ferrite, etc., le redémarrage des machines conformes à l'art antérieur est impossible lorsque l'état de fluidisation est interrompu pour une raison quelconque. Au contraire, dans la machine selon la présente forme d'exécution, il est possible de rétablir aisément l'état de fluidisation, dans un tel cas, en mettant simplement en rotation l'agitateur 6 ainsi que le disque rotatif 5.
Dans la forme d'exécution de la machine représentée à la figure 5, la paroi latérale de l'enceinte 1, au voisinage de la périphérie du disque rotatif 5b, forme une surface inclinée la qui s'étend vers le haut. En conséquence, on peut régler à volonté la largeur de la fente 16 en déplaçant le disque rotatif 5b verticalement au moyen du mécanisme de levage 14. Dans cette forme d'exécution, l'agitateur 6a a un diamètre inférieur à celui du disque rotatif 5b.
La machine selon la forme d'exécution représentée à la figure 5 permet d'obtenir des produits granulés ou revêtus de qualité supérieure avec une productivité élevée grâce à la combinaison des mouvements rotatoires du disque rotatif 5b et de l'agitateur 6a ainsi que des courants de gaz insufflés à travers la fente 16 et la partie d'aération 18.
La paroi latérale de l'enceinte 1 qui forme la fente 16 entre la périphérie du disque rotatif 5b et la paroi latérale elle-même peut éventuellement s'étendre vers le haut en sens inverse par rapport à la surface inclinée la. Une telle disposition est la même que celle de la partie annulaire 17 de la forme d'exécution précédemment décrite.
Conformément à la forme d'exécution représentée à la figure 6, l'agitateur 6a comprend deux lames d'agitation 36a faisant saillie à partir de la partie latérale du moyeu 35 dans des directions séparées d'un angle de 180° l'une par rapport à l'autre. Ces lames d'agitation 36a présentent une pluralité d'orifices de ventilation 55 et de plaques d'agitation 56 disposées dans la direction latérale par rapport à la longueur des plaques 36a, entre les orifices de ventilation 55. La forme d'exécution représentée à la figure 6 convient dans le cas où l'on désire augmenter le débit du courant gazeux insufflé par la partie d'aération 18, ce qui convient pour effectuer une opération de granulation lorsque la densité de la matière pulvérulente ou granuleuse est élevée et que l'on est en présence d'une grande quantité de solution de liant. En effet, cette forme d'exécution permet d'obtenir une déshydratation et un séchage efficaces des produits granulés ou revêtus.
La forme d'exécution illustrée à la figure 7 comprend une plaque d'agitation 6b dont la surface supérieure est munie de trois appendices linéaires ou déflecteurs 57, disposés radialement avec un déphasage de 120° les uns par rapport aux autres. Cette plaque agitatrice 6b peut avoir un diamètre inférieur à celui du disque rotatif 5 dont les contours sont figurés en traits discontinus à la figure 7, mais elle pourrait également avoir un diamètre pratiquement égal à celui du disque rotatif 5. Cette forme d'exécution convient dans le cas où l'on ajoute une matière pulvérulente et une solution de liant à des granules d'ensemencement, à titre de substances formatrices de noyaux, afin de produire des granules sphériques, car elle permet d'effectuer de manière efficace une granulation par agitation par entraînement.
Conformément à la forme d'exécution de la machine représentée à la figure 8, une lame agitatrice 6c comprend une partie 58 en forme de disque, de diamètre relativement petit, et des grattoirs 59 ayant une forme générale de L. Les grattoirs 59 sont disposés avec des intervalles angulaires de 120° les uns par rapport aux autres de manière à permettre de gratter, par leur partie verticale, les matières pulvérulentes ou granuleuses ayant adhéré sur la surface intérieure de la paroi latérale de l'enceinte 1. Par conséquent, cette forme d'exécution de l'agitateur convient pour la granulation par agitation par entraînement de matières ayant tendance à coller sur les parois.
En variante, comme dans le cas de l'agitateur 6d représenté à la figure 9, les grattoirs 59 uniquement pourraient être fixés latéralement sur un moyeu 35b, sans y fixer le disque.
On comprendra, d'après la description qui précède, que l'on pourrait facilement réaliser d'autres variantes de la machine. Par exemple, on pourrait utiliser un organe rotateur polygonal au lieu d'un disque rotatif, l'agitateur pouvant consister en un organe agencé d'une manière différente de celles qui ont été décrites ci-dessus, cet agitateur pouvant être éventuellement fixé à l'extrémité inférieure d'un arbre rotatif s'étendant vers le bas à partir de la partie supérieure de l'enceinte de granulation, coaxialement avec l'arbre rotatif du disque rotatif.
On va maintenant donner un exemple d'utilisation de la machine de granulation et revêtement selon l'invention, en comparaison avec des exemples comparatifs.
Exemples:
On alimente une machine à granuler et revêtir conforme à l'invention, ayant un diamètre d'enceinte de 400 mm et une hauteur d'enceinte de 2000 mm, en une quantité totale de 15 kg de matières composées de 12 kg d'acétaminophène, 2,3 kg de cellulose microcristal-line («AVICEL 101 » fabriqué par la société Asahi Chemical Indus-try Co., Ltd., Japon, sous licence de la société américaine F.M.C. Corporation) et 0,7 kg d'amidon de maïs. On met en rotation le disque rotatif à une vitesse de 200 tours par minute, et l'agitateur à une vitesse de 300 tours par minute, et l'on introduit, avec un débit de 3 Nm3/min, un courant d'air de gaz, chauffé à 80° C, par la fente. On introduit en outre par la partie aératrice un courant d'air, également chauffé à 80° C, avec un débit de 5,5 Nm3/min, et on pulvérise à titre de liant de granulation 4,5 litres de solution aqueuse à 8% d'hydroxypropylcellulose («HPC-SL» fabriqué par la société Nippon Soda Co., Ltd., conformément au J.P.X). En procédant comme indiqué dans cet exemple, on obtient des produits granulés de qualité supérieure ayant une bonne répartition des dimensions de particules ainsi qu'une faible ségrégation, la durée nécessaire pour effectuer la granulation et le séchage n'excédant pas 35 minutes.
Exemple comparatif 1 :
A titre comparatif, on a effectué un autre essai en utilisant une machine de type connu comprenant une grille placée sous le disque rotatif, à l'exception de la partie de passage de l'arbre rotatif. Conformément à cet exemple comparatif, on a mis en rotation le disque rotatif avec une vitesse de 200 tours par minute en introduisant, à travers toute la surface de la grille, de l'air chauffé à 80° C avec un débit de 8,5 Nm3/min. Conformément à cet exemple, il n'a pas été possible d'obtenir des produits granulés de bonne qualité pour un volume total de matières premières correspondant à 15 kg, en raison de la production de particules de dimensions trop élevées. Ensuite, en procédant toujours dans les mêmes conditions, on a réduit la quantité totale de la même matière première à 12 kg. Conformément à cet exemple, en pulvérisant 3,6 litres de solution à 8% hydroxypro-pylcellulose de même qualité que celle utilisée dans l'exemple 1 ci-dessus, on a pu obtenir des produits granulés de la meilleure qualité, la durée nécessaire pour la granulation et le séchage étant de 42 minutes, c'est-à-dire 7 minutes de plus que dans le cas de l'exemple 1.
Exemple comparatif 2:
En outre, également à titre comparatif, on a utilisé pour effectuer une granulation une autre machine de type connu dans laquelle le fond de l'enceinte était constitué par un disque rotatif ne présentant pas de parties aératrices ainsi que par une fente annulaire pour l'insufflation d'air entre la périphérie du disque rotatif et la paroi intérieure de l'enceinte. On a mis en rotation le disque rotatif avec une vitesse de 200 tours par minute. L'air insufflé par la fente était chauffé à 80° C et on a fait varier son débit entre 3 et 8,5 Nm3/min. Lorsque la quantité totale de matière était de 15 kg, il n'a pas été possible d'obtenir par granulation des produits satisfaisants pour les débits d'air insufflé par la fente compris entre 3 et 8,5 Nm3/min, en
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raison de l'obtention de particules de dimensions trop élevées. Après réduction de la quantité totale de matière à 10 kg, on a mis en rotation le disque rotatif à une vitesse de 200 tours par minute en insufflant par la fente de l'air chauffé à 80° C, avec un débit de 4,5 Nm3/ min. Conformément à cet exemple comparatif, en pulvérisant 3 litres 5 de solution aqueuse à 8% d'hydroxypropylcellulose de même qualité
que dans le cas de l'exemple 1, on a pu obtenir des produits granulés de qualité supérieure, ayant une bonne distribution de dimension de particules et une faible ségrégation, la durée nécessaire à la granulation et au séchage étant de 50 minutes.
Les résultats obtenus dans ces essais sont indiqués, de manière comparative, aux tableaux 1 et 2.
Tableau 1
Quantité de matière traitée
[kg/B]
Durée de traitement [min]
Capacité de production par unité de temps [kg/min]
Teneur en acétaminophène de dimensions de particules choisies* [%]
~ 32 ** mesh
32 ~ 65 mesh
65 ~ 150 mesh
150 ~ mesh
Machine selon l'invention
15
35
0,43
101
100
100
99
Exemple comparatif 1
12
42
0,29
124
109
104
75
Exemple comparatif 2
10
50
0,20
121
110
88
83
* r„ , . , , .... valeur d'analyse ...
* Teneur en acetammophene [%] = x 100
valeur théorique
** mesh = Dimension normalisée d'ouverture de maille de tamis (selon normes des Etats-Unis d'Amérique; voir, par exemple, «Handbook of Chemistry and Physics» 56° édition (1975-76) page F-154, publié par CRC Press, Inc. Cleveland, Ohio 44128, U.S.A.)
Tableau 2
Densité intrinsèque [g/cc]
Répartition des dimensions de particules [%]
~ 32 ** mesh
32 ~ 48 mesh
48 ~ 65 mesh
65 ~ 100 mesh
100 ~ 150 mesh
150 ~ mesh
Machine selon l'invention
0,40
1,5
8,0
64,9
18,7
6,4
0,5
Exemple comparatif 1
0,37 .
3,6
7,5
10,6
36,6
23,3
18,4
Exemple comparatif 2
0,38
4,3
9,2
39,9
31,4
10,5
4,7
On va maintenant décrire la forme de réalisation de la machine selon l'invention illustrée à la figure 10.
Etant donné que l'agencement général de la machine selon cette forme d'exécution est semblable à celui de la forme d'exécution illustrée aux figures 1 et 2, les parties ou organes correspondants seront désignés par les mêmes chiffres de référence que dans les figures 1 et 2.
Conformément à cette forme d'exécution, les positions verticales du disque rotatif 5 et de l'agitateur 6 sont fixes de sorte que le disque 5 et l'agitateur 6 ne se déplacent pas vers le haut ou vers le bas.
En outre, un anneau 17 de formation de fente annulaire est disposé sur la paroi intérieure de l'enceinte 1, en une position située légèrement au-dessous de la périphérie du disque rotatif 5. L'anneau 17 constitue un moyen de formation de fente annulaire permettant la formation de l'intervalle ou fente annulaire 16 en vue de l'alimentation en gaz de fente entre l'anneau et la périphérie du disque rotatif 5. Comme on le voit à la figure 11, l'anneau 17 de formation de fente présente une surface 17a de formation de fente ayant la forme d'une surface inclinée, s'étendant vers le haut. Cette surface 17a de formation de fente est inclinée dans la même direction que la surface formatrice de fente 5a de la périphérie du disque rotatif 5, cette surface 5a étant inclinée vers le bas en direction du centre de l'enceinte 1. Par conséquent, les deux surfaces de formation de fente 5a et 7a sont parallèles ou pratiquement parallèles entre elles, de
45 façon à former la fente 16 entre les surfaces 5a et 7a, cette fente étant dirigée vers le haut et l'extérieur. Dans cette forme d'exécution de la machine, l'anneau 17 formateur de fente permet de régler la largeur de la fente 16, par exemple dans la gamme de 0 à une dizaine de millimètres, par changement de la position verticale de l'anneau par 50 rapport au disque rotatif 5. En d'autres termes, dans cette forme d'exécution, c'est l'anneau de formation de fente 17 lui-même qui est déplaçable vers le haut et vers le bas au moyen d'un mécanisme de réglage de fente 60. Ce mécanisme de réglage de fente 60 comprend une ramure 61 (figure 12) constituée par une ouverture de forme al-55 longée formée à travers la paroi de l'enceinte 1, dans une direction inclinée par rapport à celle-ci, à l'endroit où se trouve disposé l'anneau de formation de fente 17. Un arbre coulissant 62 est inséré radialement à travers la rainure 61 et son extrémité intérieure est vissée à l'intérieur de l'anneau de formation de fente 17 et peut cou-60 lisser dans la direction longitudinale de la rainure 61 avec une amplitude de course S, comme représenté à la figure 12, à partir de la position figurée en traits discontinus, en passant par la position indiquée en traits continus, vers une position également indiquée en traits discontinus. Un moyen de fixation, ou poignée de fixation 63, qui peut «5 être vissée à l'extrémité extérieure de l'arbre coulissant 62 et venir en contact avec la surface extérieure de l'enceinte 1, à son extrémité intérieure, lorsqu'elle est vissée sur l'arbre 62, permet de placer ce dernier en position désirée par rapport à la longueur de la rainure 61.
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Comme représenté à la figure 12, la rainure 61 est inclinée avec son côté droit vers le haut. Par conséquent, lorsque l'arbre coulissant 62 se trouve dans la position représentée en 62a à la figure 12, l'anneau de formation de fente 17 se trouve dans sa position inférieure et la largeur de la fente 16 a sa valeur maximale. Au contraire, cette largeur est minimale (nulle dans le cas de la forme d'exécution décrite) lorsque l'arbre coulissant 62 est placé dans la position indiquée en traits discontinus en 62b à la figure 12. Dans cette position, l'anneau de formation de fente 17 occupe sa position supérieure extrême, ce qui confère la valeur minimale au débit du gaz de fente (ce débit ayant une valeur nulle, correspondant à l'arrêt du courant gazeux, dans la présente forme d'exécution).
Comme décrit ci-dessus, on peut constamment régler le débit du courant de gaz, par exemple d'air chauffé ou refroidi, insufflé dans l'enceinte 1 à travers la fente, à la valeur optimale correspondant à l'opération de granulation ou revêtement à effectuer en ajustant la largeur de la fente 16.
En outre, des anneaux d'étanchéité désignés par les chiffres de référence respectifs 64 et 65 à la figure 11 permettent d'empêcher l'insufflation d'air extérieur dans l'enceinte, à travers la fente 16, ainsi que dans l'espace compris entre la paroi intérieure de l'enceinte 1 et dans la périphérie de l'anneau de formation de fente 17.
En outre, dans cette forme d'exécution de la machine, un moyen de concassage ou désintégrateur 38 est disposé horizontalement dans l'enceinte 1, à partir de l'extérieur de celle-ci, en position située au-dessus de la partie extérieure de l'agitateur 6.
Comme on le voit à la figure 13, le désintégrateur 38 consiste en un arbre désintégrateur 40 qui peut être mis en rotation au moyen d'un moteur électrique ou d'un moteur à air 39, ainsi qu'en une pluralité de lames désintégratrices 41 faisant saillie radialement à partir de la surface extérieure de l'arbre 40. Ces lames désintégratrices 41 sont mises en rotation dans le lit de matières à granuler ou revêtir qui sont agitées en spirales le long de la paroi intérieure de l'enceinte 1 sous l'effet de la rotation du disque rotatif 5 et de l'agitateur 6. La vitesse de rotation des lames 41 ou de l'arbre 40 est élevée, par exemple supérieure à celle du disque rotatif 5 et de l'agitateur 6. En conséquence, le lit de matières pulvérulentes ou granuleuses subissant l'opération de granulation ou revêtement est soumis à des actions de réglage des dimensions des particules, dans des conditions prédéterminées, ainsi que de mélange et de dispersion de même que de granulation par broyage, venant s'ajouter aux actions de granulation par agitation par entraînement et de revêtement exercées par le disque rotatif 5, et aux actions d'agitation, de mélange et de malaxage exercées par l'agitateur 6. Il devient donc possible d'obtenir des produits granulés ou revêtus de manière uniforme, avec une productivité élevée, grâce à la conjonction de ces différentes actions. En d'autres termes, la présence des lames désintégratrices 41 permet d'effectuer la granulation ou le revêtement tout en utilisant les particules de trop grandes dimensions formées dans le lit de matières pulvérulentes ou granuleuses en cours de granulation ou revêtement en particules de dimensions désirées, grâce à l'action de découpage de ces lames désintégratrices.
En outre, un organe collecteur de poussières, tel qu'une bâche filtrante ou un cyclone, etc., peut être placé à la partie supérieure de l'enceinte 1. Toutefois, dans cette forme d'exécution, la présence du désintégrateur 38 permet d'effectuer la granulation ou le revêtement après chargement de l'enceinte 1 en matière pulvérulente ou granuleuse devant subir l'opération de granulation revêtement en introduisant une quantité suffisante de matière liante ou de matière de revêtement pour permettre d'éviter que les particules de petites dimensions de la poudre ne s'échappent. C'est pourquoi la machine selon cette forme d'exécution présente l'avantage supplémentaire de permettre d'éviter l'emploi d'un tel organe collecteur de poussière.
On va maintenant décrire le mode de fonctionnement de la machine selon cette forme d'exécution.
On introduit tout d'abord dans l'enceinte 1, par la trémie 2, un volume prédéterminé de matières pulvérulentes granuleuses devant subir l'opération de granulation revêtement.
On ouvre ensuite la vanne de réglage du débit de gaz 34 de manière à régler le débit de gaz dans le conduit 32 de façon indépendante, ce qui permet l'insufflation de gaz provenant du ventilateur d'alimentation 26, dans l'enceinte 1, à travers la partie aératrice 18 du disque rotatif 5.
On règle ensuite à la valeur désirée la largeur de la fente 16. Plus précisément, afin de régler la largeur de la fente 16 formée entre la surface de formation de fente 5a de la périphérie du disque rotatif 5, placée à la partie inférieure de l'enceinte de granulation 1, et la surface de formation de fente 17a de l'anneau 17 de formation de fente, montée sur la paroi intérieure de l'enceinte 1, à une valeur prédéterminée, on desserre la poignée de fixation 63 du mécanisme de réglage de fente 60 de façon à permettre le coulissement de l'arbre coulissant 62 jusqu'à une position voulue dans un sens ou dans l'autre, par rapport à la longueur de la rainure 61. Cela a pour effet de faire coulisser l'anneau de formation de fente 17 le long de la paroi intérieure de l'enceinte 1, avec l'arbre coulissant 62, en réglant ou en modifiant la largeur de la fente 16. A cet effet, lorsque l'on fait tourner la poignée de fixation 63 sur l'arbre coulissant 62 afin de le visser dans celle-ci, lorsque la largeur de la fente 16 est réglée à la valeur voulue, la surface de l'extrémité intérieure de la poignée de fixation 63 vient buter sur la surface extérieure de l'enceinte 1, ce qui fixe le niveau de l'anneau de formation de fente 17 à la valeur voulue.
De cette façon, après réglage de la largeur de la fente 16 à la valeur voulue, on met en rotation le disque rotatif 5 dans le sens voulu, à la vitesse convenable, par entraînement de l'arbre rotatif 7, par l'intermédiaire de la courroie 9, au moyen du moteur 8. Lorsque l'on commence l'opération de granulation, on ouvre le clapet ou vanne de réglage 34 du débit gazeux ainsi que le clapet ou vanne de réglage 33 du débit du courant de gaz de fente, de manière à obtenir une valeur de débit de gaz prédéterminée afin d'insuffler le gaz provenant du ventilateur d'alimentation 26 dans l'enceinte 1 à travers la fente 16 et la partie aératrice 18, ce qui permet d'empêcher la descente de la matière première dans l'enceinte 1.
On met ensuite en rotation l'agitateur 6, au moyen du moteur 12, par l'intermédiaire de la courroie 13 et de l'arbre rotatif 11, à la vitesse désirée, dans le même sens de rotation que le disque rotatif 5, ou en sens inverse. Ensuite, pendant l'alimentation d'un volume prédéterminé de matières pulvérulentes ou granuleuses dans l'enceinte 1, par la trémie d'alimentation 2, afin d'effectuer la granulation de cette matière, on pompe, à partir du réservoir 42, la solution de liant ou de matière de revêtement au moyen des pompes 43, 44, et on la pulvérise à l'intérieur ou à la surface du lit de matières au moyen de l'une des buses de pulvérisation 45 ou 46, ou bien de ces deux buses.
Si nécessaire, on peut introduire un volume approprié de matières pulvérulentes ou granuleuses dans le lit de matières à partir de la buse 47. On évacue le gaz de sortie insufflé à travers le lit de matières, par l'intermédiaire du conduit d'échappement 48.
Lors des opérations qui viennent d'être décrites, les matières pulvérulentes ou granuleuses sont mises en rotation et soulevées sous l'effet combiné des mouvements giratoires du disque rotatif 5 et de l'agitateur 6 ainsi que des deux courants gazeux consistant dans le courant de gaz insufflé à travers la fente 16 et celui qui est insufflé par la partie aératrice 18 du disque rotatif 5. En conséquence, la matière première est agitée, mélangée, secouée par la force centrifuge et fluidisée selon un schéma d'écoulement dans lequel la matière est entraînée vers le haut par le courant de gaz et retombe par gravité. Lors de cette opération, comme représenté aux figures 14 et 15, la matière pulvérulente ou granuleuse forme un lit 50 en état d'agitation qui subit un mouvement d'agitation en spirale au voisinage de la paroi intérieure de l'enceinte 1. Par rotation des lames désintégratrices 41 du désintégrateur 38 à l'intérieur du lit 50, cette rotation se faisant, par exemple, dans le même sens que le mouvement de rotation de la matière du lit 50 (correspondant à la direction de rotation du disque rotatif 5), à une vitesse supérieure à celle du disque rotatif 5, c'est-à-dire à la vitesse d'agitation du lit 50, les particules de matières de grandes dimensions du lit 50 sont subdivisées sous l'effet
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des forces de découpage exercées par les lames désintégratrices 41, ce qui favorise la granulation. Comme représenté par les flèches en traits discontinus 51 aux figures 14 et 15, la matière est dispersée vers le centre de l'enceinte 1, ce qui permet d'obtenir un meilleur effet de subdivision et de mélange.
Il en résulte que, dans la machine conforme à la présente forme d'exécution, les actions de subdivision, mélange, dispersion, régulation des dimensions de particules, etc., obtenues grâce aux lames désintégratrices 41 du désintégrateur 38, venant s'ajouter au mouvement de rotation combiné du disque rotatif 5 et de l'agitateur 6,
ainsi qu'à la combinaison des deux courants de gaz consistant en le courant gazeux insufflé à travers la fente 16 et le courant gazeux insufflé à travers la partie aératrice 18, permettent d'obtenir des particules granulées ou revêtues régulières, ayant une granulométrie étroite, avec une productivité très élevée.
Du fait que la position verticale de l'anneau de formation de fente 17 peut être facilement réglée pour ajuster la largeur de la fente 16 à la valeur voulue, comme décrit ci-dessus, on peut constamment conférer au débit du courant gazeux insufflé dans l'enceinte 1, à travers la fente 16, la valeur optimale correspondant aux opérations ou sous-opérations de granulation et/ou revêtement, ce qui permet d'effectuer des opérations de granulation ou revêtement dans les meilleures conditions en utilisant les valeurs optimales du débit de gaz insufflé par la fente.
En outre, dans la machine selon la présente forme d'exécution, le fait que ce soit l'anneau de formation de fente 17, qui ne tourne pas, qui soit déplacé verticalement pour le réglage de la largeur de la fente 16, au lieu du disque rotatif 5, contrairement au cas des machines de l'art antérieur dans lesquelles l'organe rotateur est déplacé verticalement dans le même but, confère au mécanisme de réglage de fente 60 une structure beaucoup plus simple, réduit considérablement le coût de sa fabrication et en rend le fonctionnement beaucoup plus simple et aisé en comparaison avec une machine dans laquelle l'organe rotateur doit être déplacé verticalement.
En outre, dans cette forme d'exécution, la présence du désintégrateur 38 permet d'exécuter les opérations de granulation ou revêtement grâce au mélange et au malaxage obtenus par rotation du disque rotatif 5, de l'agitateur 6 et des lames désintégratrices 41 pendant l'introduction de la solution de liants ou de produits de revêtement à l'intérieur ou à la surface de la matière pulvérulente ou granuleuse chargée dans l'enceinte 1. En conséquence, la vitesse de granulation ou revêtement augmente et on évite la dispersion de fines particules de poudres dans l'enceinte 1, ce qui permet d'obtenir des produits homogènes sans ségrégation de leurs ingrédients.
Par conséquent, le fait d'éviter la dispersion de particules de poudres fines permet d'éviter la nécessité d'utiliser un filtre-bâche à l'intérieur de l'enceinte 1. Bien entendu, on pourrait utiliser dans ce cas un cyclone simple (non représenté) placé à l'extérieur de l'enceinte 1. On peut ainsi obtenir une machine à granuler ou revêtir d'un faible prix de revient et d'une grande efficacité jointe à une grande facilité d'utilisation grâce à l'absence du filtre-bâche dont le parfait nettoyage est difficile.
En outre, dans le cas de matières pulvérulentes ou granuleuses ayant un poids spécifique élevé, par exemple les céramiques, les métaux en poudre ou les ferrites, etc., il est presque impossible de rétablir l'état de fluidisation, dans le cas où celui-ci est interrompu pour une raison quelconque, dans les machines conformes à l'art antérieur. Au contraire, dans la machine selon la présente forme d'exécution, il est possible de rétablir l'état de fluidisation, dans un tel cas, grâce à la rotation de l'agitateur 6, des lames désintégratrices 41 et du disque rotatif 5, ainsi que des courants d'air insufflés à travers la fente 16 et la partie aératrice 18 du disque 5.
En outre, dans la machine selon cette forme d'exécution, le dès-intégrateur 38 permet l'obtention de particules de dimensions plus petites et il est facile de régler les dimensions de particules des produits en faisant varier la vitesse de rotation des lames désintégratrices 41. Plus précisément, lorsque la vitesse de rotation des lames 41, qui permettent de casser les blocs, est faible, on peut obtenir des produits ayant des dimensions de particules relativement élevées et, lorsque cette vitesse de rotation est élevée, il est possible d'obtenir des produits sous forme de fines particules.
Les produits granulés ou revêtus sont rapidement évacués par la trémie de déchargement 3 grâce à la combinaison des effets de rotation du disque rotatif 5 et de l'agitateur 10.
En outre, comme représenté à la figure 16, conformément à une autre forme d'exécution du mécanisme de réglage de fente 60, la rainure 61 peut être inclinée vers le haut et vers la droite, dans la direction inverse de celle des aiguilles d'une montre, comme représenté en plan, par rapport à la direction de la circonférence de l'enceinte 1, de manière similaire au cas de la forme d'exécution décrite plus haut. Ensuite, lorsque l'arbre coulissant 62 se trouve dans la position indiquée par une ligne en traits discontinus dans la figure, comme indiqué par le chiffre de référence 62a, l'anneau de formation de fente 17 est déplacé vers sa position ia plus basse et l'écartement entre les surfaces de formation de fente 5a et 17a prend sa valeur minimale (dans la présente forme d'exécution, du fait que ses surfaces viennent en contact l'une avec l'autre, la largeur de la fente 16 est nulle) de façon à réduire (arrêt complet dans le cas de la présente forme d'exécution) le débit du gaz insufflé par la fente dans l'enceinte 1. Lorsque l'arbre coulissant 62 se trouve dans la position indiquée par le chiffre de référence 62b et représentée en trait discontinu, l'anneau de formation de fente 17 est déplacé dans sa position la plus élevée, ce qui confère à la largeur de la fente 16 sa valeur maximale. Bien entendu, le sens d'inclinaison de la rainure 61 pourrait être inversé par rapport à celui qui est représenté aux figures 12 et 16.
Dans le cas de la présente forme d'exécution, on peut constamment régler de manière simple et facile la largeur de la fente 16 à sa valeur optimale grâce au mécanisme de réglage de fente 60.
Dans la forme d'exécution représentée à la figure 17, la rainure •du mécanisme de réglage de fente 60, qui est désignée par le chiffre de référence 61a, consiste en une rainure verticale s'étendant en ligne droite dans la direction verticale de l'enceinte de granulation 1.
En conséquence, dans cette forme d'exécution, plus la position de l'arbre coulissant 62 le long de la rainure 61a est basse, plus petite est la dimension de la fente 16, ce qui réduit le débit de gaz insufflé à travers cette fente dans l'enceinte 1. Au contraire, plus la position de l'arbre coulissant 62 est élevée, plus grande est la dimension de la fente 16, ce qui augmente le débit du gaz de fente. On peut facilement déplacer verticalement l'arbre coulissant 62 dans les limites de course S, à partir d'une position 62a, représentée en trait discontinu à la figure 17, en passant par une position indiquée en trait continu jusqu'à une position 62b également indiquée en trait discontinu. L'arbre 62 peut être fixé dans la position désirée grâce à la poignée de fixation 63 du mécanisme de réglage de fente.
Il est clair que d'autres formes d'exécution que celles qui ont été décrites ci-dessus apparaîtront clairement, à la lumière de la description qui précède, au spécialiste. Par exemple, l'anneau de formation de fente, le mécanisme de réglage de fente, etc., pourraient être agencés de manière différente de celles qui ont été décrites en relation avec la description détaillée des formes d'exécution décrites ci-dessus, et leur fonctionnement peut être rendu entièrement ou partiellement automatique. En outre, on pourrait utiliser, au lieu du disque rotatif, une plaque rotative agencée de manière équivalente, telle qu'une plaque polygonale.
En outre, il pourrait y avoir une pluralité de mécanismes de réglage de fente. D'autre part, l'anneau de formation de fente pourrait être constitué par un anneau en forme de plaque.
La machine selon la présente invention peut être utilisée pour effectuer un mélange, un séchage, etc., en tant qu'appareil d'opération unitaire ou en combinaison avec d'autres.
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Claims (14)

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1. Machine de granulation et revêtement, caractérisée en ce qu'elle comprend une enceinte pour le chargement en matière pulvérulente ou granuleuse à granuler ou revêtir, un organe rotateur, mobile en rotation, horizontalement, dans cette enceinte, cet organe rotateur comportant au moins une partie aératrice formée dans cet organe, une fente annulaire pour l'alimentation de l'enceinte en gaz provenant de cette fente étant formée entre la paroi de l'enceinte et la périphérie de l'organe rotateur, ainsi qu'un mécanisme de réglage du débit de gaz, permettant de régler de manière indépendante le débit du gaz introduit par la partie aératrice et celui du gaz introduit par la fente annulaire.
2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme de réglage du débit de gaz consiste en un passage de gaz pour l'alimentation en gaz à travers la partie aératrice, un passage de gaz pour l'alimentation en gaz à travers la fente annulaire, des moyens de séparation pour séparer l'un de l'autre ces passages de gaz et des moyens de réglage du débit de gaz disposés dans chacun de ces passages de gaz.
2
REVENDICATIONS
3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que les passages de gaz sont sous forme de passages annulaires séparés par des cloisons annulaires sous l'organe rotateur.
4. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, un agitateur, disposé au-dessus de l'organe rotateur, cet agitateur étant mobile en rotation, horizontalement, dans un sens et à une vitesse indépendants du sens et de la vitesse de rotation de l'organe rotateur.
5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'organe rotateur et/ou l'agitateur sont mobiles dans la direction verticale.
6. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe rotateur est mobile dans la direction verticale, la paroi intérieure de l'enceinte, au voisinage de la périphérie de l'organe rotateur, étant munie de moyens de formation de fente annulaire permettant de modifier la largeur de cette fente par suite du déplacement vertical de cet organe rotateur.
7. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe rotateur est mobile dans la direction verticale, la paroi intérieure de l'enceinte, au voisinage de la périphérie de l'organe rotateur, étant élargie vers le haut ou vers le bas de façon à permettre de modifier la largeur de la fente par suite du déplacement latéral de l'organe rotateur.
8. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la position de l'organe rotateur dans la direction verticale est fixe, la paroi de l'enceinte, au voisinage de la périphérie de cet organe rotateur, étant munie de moyens de formation de fente annulaire permettant, en coopération avec la périphérie de l'organe rotateur, de former cette fente, ainsi que de moyens de réglage de fente permettant de déplacer ces moyens de formation de fente dans la direction appropriée pour modifier la largeur de cette fente.
9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que les-dits moyens de formation de fente sont disposés soit pratiquement au même niveau que l'organe rotateur, soit au-dessus ou au-dessous de celui-ci, et en ce qu'ils présentent une surface formatrice de fente permettant, en coopération avec une surface formatrice de fente faisant partie de l'organe rotateur, de former cette fente.
10. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que lesdits moyens de réglage de fente consistent en au moins une rainure formée dans la paroi de l'enceinte, un arbre inséré dans cette rainure, de manière à pouvoir se déplacer le long de celle-ci, cet arbre présentant une extrémité intérieure à laquelle sont fixés lesdits moyens de formation de fente, et des moyens de fixation montés sur l'extrémité extérieure de cet arbre de façon à permettre de fixer les moyens de formation de fente en une position prédéterminée.
11. Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que ladite rainure est inclinée par rapport à la paroi de l'enceinte.
12. Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que ladite rainure est formée dans la direction verticale par rapport à la paroi de l'enceinte.
13. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, un désintégrateur pour casser les grosses particules de matière pulvérulente ou granuleuse au-dessus de l'organe rotateur.
14. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'agitateur est fixé à l'extrémité inférieure d'un arbre rotatif s'éten-dant vers le bas à partir de la partie supérieure de l'enceinte, coaxia-lement avec un arbre rotatif de l'organe rotateur.
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