DE102021202272A1 - Granulator with sampling device and method - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine industrielle Bearbeitung von Schüttgut umfassend ein bewegliches Werkzeug (2) und ein Sieb (4), wobei Werkzeug (2) und Sieb (4) das Schüttgut so bearbeiten können, dass das Schüttgut in bearbeiteter Form das Sieb (4) passieren kann, und umfassend eine Probenentnahmeeinrichtung (9) mit einer bandförmigen Eintrittsöffnung (21) für ein Abtrennen eines Teilstroms aus dem Stoffstrom.Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung einer Korngrößenverteilung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den Schritten:• Schüttgut wird der Vorrichtung zugeführt;• das zugeführte Schüttgut wird durch das Werkzeug (2) und das Sieb (4) granuliert;• das Granulat tritt als Stoffstrom an der Unterseite des Siebs (4) aus;• durch die Probenentnahmeeinrichtung (9) wird ein Teilstrom aus dem Stoffstrom abgetrennt,• durch eine Messsonde der Vorrichtung wird die Korngrößenverteilung des Teilstroms kontinuierlich gemessen.Neben der Korngrößenverteilung können auch andere Werte gemessen werden wie zum Beispiel die Dichte bzw. Porosität eines Granulats.The invention relates to a device for industrial processing of bulk material, comprising a movable tool (2) and a screen (4), the tool (2) and screen (4) being able to process the bulk material in such a way that the bulk material in processed form passes through the screen ( 4) can happen, and comprising a sampling device (9) with a strip-shaped inlet opening (21) for separating a partial flow from the material flow. The invention also relates to a method for continuously determining a grain size distribution with a device according to the invention with the steps: supplied to the device;• the supplied bulk material is granulated by the tool (2) and the screen (4);• the granulate exits as a material flow on the underside of the screen (4);• a partial flow is discharged through the sampling device (9). separated from the material flow, • the grain size distribution of the partial flow is continuously measured by a measuring probe of the device Grain size distribution can also be used to measure other values, such as the density or porosity of a granulate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine industrielle Bearbeitung von Schüttgut mit einem insbesondere rotierenden Werkzeug und einem Sieb.The invention relates to a device for industrial processing of bulk material, with a tool, in particular a rotating tool, and a screen.

Schüttgut ist ein pulvriges, körniges oder auch stückiges Gemenge, das in einer schüttfähigen Form vorliegt. Schüttgut umfasst unterschiedlich große partikelförmige Feststoffe. Durch Bearbeitung kann erreicht werden, dass die Größenunterschiede der Partikel im Schüttgut verringert werden. Durch Bearbeitung können also übermäßig große Partikel zerkleinert werden, um gewünschte Zielgrößen zu erreichen. Umgekehrt können übermäßig kleine Partikel wie Pulverkörner miteinander verpresst werden, um Größenunterschiede zu verringern. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird Schüttgut also dann granuliert. Es werden in diesem Fall große Partikel und/oder kleine Partikel mit unterschiedlicher Partikelgröße in Partikel mit einer gewünschten Partikelgröße umgewandelt.Bulk material is a powdery, granular or lumpy mixture that is available in a pourable form. Bulk material includes different sized particulate solids. Processing can reduce the size differences of the particles in the bulk material. Excessively large particles can thus be comminuted by processing in order to achieve desired target sizes. Conversely, excessively small particles such as powder grains can be compressed together to reduce size differences. Bulk material is then granulated by the device according to the invention. In this case, large particles and/or small particles with different particle sizes are converted into particles with a desired particle size.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die dies zu leisten vermag, kann ein Werkzeug umfassen, das während des Betriebs der Vorrichtung um eine horizontale Achse gedreht wird. Das Sieb kann dann an der Unterseite des Werkzeugs benachbart zum Außenumfang des Werkzeugs angeordnet sein. Das Werkzeug kann dann beispielsweise Partikel des Schüttguts durch das Sieb drücken, um dadurch Partikel so zu zerkleinern, dass diese nach dem Passieren des Siebes eine gewünschte Zielgröße aufweisen. Das Werkzeug kann beispielsweise mit einer derart hohen Geschwindigkeit gedreht werden, dass Partikel des Schüttguts durch das Werkzeug zertrümmert und damit im Sinne der Erfindung bearbeitet werden.A device according to the invention capable of doing this can comprise a tool which is rotated about a horizontal axis during operation of the device. The screen can then be located on the underside of the tool adjacent the outer periphery of the tool. The tool can then, for example, press particles of the bulk material through the sieve in order to comminute particles in such a way that they have a desired target size after passing through the sieve. For example, the tool can be rotated at such a high speed that particles of the bulk material are shattered by the tool and thus processed in accordance with the invention.

Das Werkzeug einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein Rotor sein, der an seinem Außenumfang Leisten aufweist. Die Leisten können so angeordnet und beschaffen sein, dass diese Partikel durch das Sieb drücken können, wenn der Rotor gedreht wird. Leisten oder Schlägel des Rotors können alternativ oder ergänzend Partikel des Schüttguts zertrümmern, wenn der Rotor mit einer hinreichend hohen Geschwindigkeit gedreht wird.The tool of a device according to the invention can be a rotor which has strips on its outer circumference. The slats can be arranged and constructed in such a way that these particles can push through the screen when the rotor is rotated. Alternatively or in addition, bars or beaters of the rotor can smash particles of the bulk material if the rotor is rotated at a sufficiently high speed.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird für eine industrielle Bearbeitung eingesetzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist also so beschaffen und dimensioniert, dass diese in der Industrie eingesetzt werden kann. Es handelt sich also nicht um eine Vorrichtung, die in privaten Haushalten eingesetzt wird.The device according to the invention is used for industrial processing. The device according to the invention is therefore designed and dimensioned in such a way that it can be used in industry. So it is not a device that is used in private households.

Eine Vorrichtung für eine industrielle Bearbeitung von Schüttgut mit einem rotierenden Werkzeug und einem Sieb ist aus der Druckschrift WO 2016/142251 A1 bekannt. A device for industrial processing of bulk material with a rotating tool and a screen is from the publication WO 2016/142251 A1 known.

Hammermühle sowie Rotorfeingranulator sind Beispiele für Vorrichtungen für eine industrielle Bearbeitung von Schüttgut mit einem rotierenden Werkzeug und einem Sieb.Hammer mill and fine rotor granulator are examples of devices for industrial processing of bulk material with a rotating tool and a screen.

Im Rahmen der Produktion ist es regelmäßig erforderlich, Erzeugnisse der Vorrichtung analysieren zu können. Wird Schüttgut granuliert, so kann es beispielsweise erforderlich sein, die Korngrößenverteilung des Erzeugnisses, also des Granulats, zu kennen.In the context of production, it is regularly necessary to be able to analyze the products of the device. If bulk material is granulated, it may be necessary, for example, to know the grain size distribution of the product, i.e. the granulate.

Um Erzeugnisse zu analysieren, kann eine Probe entnommen werden. Im Anschluss daran kann die entnommene Probe analysiert werden. Wird eine Probe entnommen, so ist es wichtig, dass diese repräsentativ für das Erzeugnis ist. Die Eigenschaften der Probe müssen also den Eigenschaften des Erzeugnisses entsprechen. Im Fall eines Granulats ist es also erforderlich, dass die Korngrößenverteilung einer entnommenen Probe der Korngrößenverteilung des Granulats entspricht. Andernfalls ist es nicht möglich, Eigenschaften des Granulats und damit Eigenschaften des Erzeugnisses mit hinreichender Genauigkeit durch Analyse der Korngrößenverteilung der Probe ermitteln zu können.A sample can be taken to analyze products. The sample taken can then be analyzed. If a sample is taken, it is important that it is representative of the product. The properties of the sample must therefore correspond to the properties of the product. In the case of granules, it is therefore necessary for the grain size distribution of a sample taken to correspond to the grain size distribution of the granules. Otherwise it is not possible to determine the properties of the granulate and thus the properties of the product with sufficient accuracy by analyzing the grain size distribution of the sample.

Es kann Bedarf bestehen, kontinuierlich hergestelltes Erzeugnis kontinuierlich zu analysieren. Dies kann beispielsweise dazu genutzt werden, um eine Produktion fortlaufend zu steuern und anzupassen. Dies kann dazu genutzt werden, um eine Produktion zu unterbrechen. Dies kann dazu genutzt werden, um Erzeugnisse für eine weitere Verwendung freizugeben, wenn durch Analyse festgestellt worden ist, dass eine gewünschte Korngrößenverteilung erzielt worden ist.There may be a need to continuously analyze continuously manufactured product. This can be used, for example, to continuously control and adjust production. This can be used to interrupt production. This can be used to release products for further use if analysis has determined that a desired particle size distribution has been achieved.

Im Fall der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden beispielsweise Partikel kontinuierlich durch das Sieb hindurchgedrückt. Es entsteht dadurch ein aus dem Sieb austretender Stoffstrom. Der Stoffstrom kann dann in einen großen Hauptstrom und in einen kleinen Teilstrom geteilt werden. Der kleine Teilstrom kann dann als Probe genutzt werden. Die Eigenschaften des kleinen Teilstroms können dann kontinuierlich analysiert werden, um so die Eigenschaften des aus dem Sieb austretenden Stoffstroms kontinuierlich zu analysieren. Insbesondere ist nach der Erfindung vorgesehen, eine Korngrößenanalyse durchzuführen.In the case of the device according to the invention, particles, for example, are continuously pressed through the sieve. This results in a material flow emerging from the screen. The material flow can then be divided into a large main flow and a small partial flow. The small partial flow can then be used as a sample. The properties of the small partial flow can then be continuously analyzed in order to continuously analyze the properties of the stock flow leaving the screen. In particular, the invention provides for carrying out a grain size analysis.

Ein Beispiel für eine kontinuierliche Entnahme einer Probe aus einem Stoffstrom ist aus der Druckschrift DE 197 21 104 A1 bekannt.An example of a continuous removal of a sample from a material flow is from the publication DE 197 21 104 A1 known.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung für eine industrielle Bearbeitung von Schüttgut mit einem bewegbaren Werkzeug, einem Sieb und einer Probenentnahmeeinrichtung zu schaffen. Die Probenentnahmeeinrichtung soll so beschaffen sein, dass eine repräsentative Probe entnommen werden kann. Insbesondere soll es möglich sein, aus einem aus dem Sieb austretenden Stoffstrom einen Teilstrom so abtrennen zu können, dass der Teilstrom als repräsentative Probe dienen kann.The object of the invention is to create a device for industrial processing of bulk material with a movable tool, a sieve and a sampling device. The sampling equipment should be designed in such a way that a representative sample can be taken. In particular, it should be possible to be able to separate a partial flow from a material flow emerging from the screen in such a way that the partial flow can serve as a representative sample.

Eine Vorrichtung umfasst zur Lösung der Aufgabe die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung außerdem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Nebenanspruchs.To achieve the object, a device comprises the features of claim 1. Advantageous refinements result from the dependent claims. The object of the invention is also achieved by a method having the features of the independent claim.

Zur Lösung der Aufgabe dient eine Vorrichtung für eine industrielle Bearbeitung von Schüttgut. Die Vorrichtung umfasst ein bewegliches Werkzeug und ein Sieb. Werkzeug und Sieb können Schüttgut bearbeiten. Das Schüttgut tritt in bearbeiteter Form aus dem Sieb heraus. Es kann so ein Stoffstrom entstehen, der kontinuierlich aus dem Sieb austritt.A device for industrial processing of bulk material is used to solve the task. The device includes a movable tool and a screen. Tool and sieve can process bulk material. The bulk material exits the screen in processed form. In this way, a material flow can arise that continuously emerges from the screen.

Die Vorrichtung umfasst eine Probenentnahmeeinrichtung mit einer Eintrittsöffnung für einen Teil des Stoffstroms. Die Eintrittsöffnung ist bandförmig, so dass ein im Querschnitt bandförmiger Teilstrom aus dem Stoffstrom abgetrennt wird.The device comprises a sampling device with an inlet opening for part of the material flow. The inlet opening is strip-shaped, so that a partial flow with a strip-shaped cross section is separated from the material flow.

Die Eintrittsöffnung und damit das durch die Eintrittsöffnung gebildete Band grenzen vorzugsweise an die Austrittseite des Siebs unmittelbar an. Es verbleibt dann zwischen der Eintrittsöffnung und dem Sieb maximal ein kleiner Spalt. Hierdurch wird erreicht, dass ein bandförmiger Teil des Stoffstroms unmittelbar nach dem Austritt aus dem Sieb in die Eintrittsöffnung hineingelangt. Hierdurch wird der gewünschte Teilstrom in besonders reproduzierbarer Weise vom Stoffstrom abgetrennt.The inlet opening and thus the band formed by the inlet opening preferably directly adjoins the outlet side of the screen. A maximum of a small gap then remains between the inlet opening and the screen. This ensures that a strip-shaped part of the material flow enters the inlet opening immediately after exiting the screen. As a result, the desired partial flow is separated from the material flow in a particularly reproducible manner.

Vorzugsweise ist die Eintrittsöffnung an die Form des Siebes angepasst. Verläuft das Sieb bogenförmig, dann ist die Eintrittsöffnung also ebenfalls entsprechend bogenförmig oder verläuft zumindest näherungsweise bogenförmig wie das Sieb. Dies trägt weiter dazu bei, dass ein Teil des Stoffstroms in besonders reproduzierbarer Weise in die Eintrittsöffnung eintreten kann.The inlet opening is preferably adapted to the shape of the screen. If the screen runs in an arc, then the inlet opening is also correspondingly arc-shaped or runs at least approximately in an arc like the screen. This further contributes to the fact that part of the material flow can enter the inlet opening in a particularly reproducible manner.

Vorzugsweise ist das Werkzeug ein drehbares Werkzeug. Das Sieb verläuft vorzugsweise teilkreisförmig an der Unterseite des Werkzeugs um die Drehachse des Werkzeugs. Die Achse, um die herum das Werkzeug gedreht werden kann, verläuft dann parallel zur Breite der Eintrittsöffnung. Dadurch wird besonders gut erreicht, dass eine repräsentative Probe erhalten werden kann.Preferably the tool is a rotary tool. The screen preferably runs in the shape of a partial circle on the underside of the tool around the axis of rotation of the tool. The axis around which the tool can be rotated is then parallel to the width of the entry port. In this way it is achieved particularly well that a representative sample can be obtained.

Die Drehrichtung des drehbaren Werkzeugs kann während der Bearbeitung geändert werden. Die Drehrichtung des drehbaren Werkzeugs kann während der Bearbeitung periodisch geändert werden, sodass das Werkzeug abwechselnd in eine erste und anschließend in eine zweite entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Die Drehrichtung des Werkzeugs kann also in oszillierender Weise ständig geändert werden.The direction of rotation of the rotary tool can be changed during machining. The direction of rotation of the rotatable tool can be changed periodically during processing so that the tool is alternately rotated in a first and then in a second opposite direction. The direction of rotation of the tool can thus be constantly changed in an oscillating manner.

Wird das Werkzeug beispielsweise durch ständige Änderung der Drehrichtung hin- und her bewegt, so verläuft die Bandform der Eintrittsöffnung, d. h, die Länge des Bandes, parallel zur Bewegungsrichtung des Werkzeugs, um eine repräsentative Probe besonders zuverlässig zu erhalten. Dies gilt zumindest in Aufsicht auf das Sieb gesehen: Wird das Werkzeug beispielsweise entlang einer X-Achse eines XYZ Koordinatensystems in Aufsicht auf das Sieb gesehen hin und her bewegt, dann erstreckt sich die Bandform ebenfalls entlang der X-Achse und zwar wiederum in Aufsicht auf das Sieb gesehen.If the tool is moved back and forth, for example by constantly changing the direction of rotation, the band shape of the inlet opening, i. h, the length of the tape, parallel to the direction of movement of the tool, in order to obtain a representative sample with the greatest reliability. This applies at least when viewed from above: If the tool is moved back and forth, for example, along an X-axis of an XYZ coordinate system when viewed from above, the strip shape also extends along the X-axis, again in the top view saw the sieve.

Die Eintrittsöffnung ist vorzugsweise so dimensioniert, dass eine gesamte Querschnittslänge eines aus dem Sieb austretenden Stoffstroms in die bandförmige Eintrittsöffnung der Probenentnahmeeinrichtung eintreten kann. Mit Querschnittslänge ist eine Länge eines Querschnitts des Stoffstroms gemeint. Beispielsweise sei der Stoffstrom, der aus dem Sieb austreten kann, im Schnitt X mm breit und Y mm lang. Y ist dann die Querschnittslänge. Die Eintrittsöffnung ist dann so beschaffen, dass ein bandförmiger Teilstrom in die Eintrittsöffnung eintreten kann und während des Betriebs auch eintritt, der im Querschnitt Y mm lang ist.The inlet opening is preferably dimensioned in such a way that an entire cross-sectional length of a material flow emerging from the screen can enter the strip-shaped inlet opening of the sampling device. Cross-sectional length means a length of a cross-section of the material flow. For example, let the material flow that can exit the screen be X mm wide and Y mm long on average. Y is then the cross-section length. The inlet opening is then designed in such a way that a partial stream in the form of a strip can enter the inlet opening and also enters during operation, which has a cross section of Y mm.

Verläuft die Eintrittsöffnung geradlinig in einer Ebene unterhalb des Siebs, so kann es genügen, dass die Länge der Eintrittsöffnung der Länge eines aus dem Sieb austretenden Stoffstroms entspricht.If the inlet opening runs in a straight line in a plane below the screen, it may be sufficient for the length of the inlet opening to correspond to the length of a material flow emerging from the screen.

Die Eintrittsöffnung ist vorzugsweise so dimensioniert, dass das durch die Eintrittsöffnung gebildete Band von einer Austrittsseite des Siebes bis zu einer gegenüberliegenden Austrittsseite des Siebes reicht.The inlet opening is preferably dimensioned in such a way that the band formed by the inlet opening extends from one outlet side of the screen to an opposite outlet side of the screen.

Eine Stirnseite der Eintrittsfläche der Eintrittsöffnung grenzt vorzugsweise an eine Seite der Austrittsfläche des Siebes an. Die andere Stirnseite der Eintrittsfläche der Eintrittsöffnung grenzt dann vorzugsweise an eine gegenüberliegende Seite der Austrittsfläche des Siebes an. Auf dieses Weise wird besonders zuverlässig sichergestellt, dass die gesamte Länge eines Querschnitts des aus dem Sieb austretenden Stoffstroms in die Eintrittsöffnung eintreten kann und während des Betriebs auch eintritt.An end face of the entry surface of the entry opening preferably adjoins one side of the exit surface of the screen. The other end face of the entry surface of the entry opening then preferably borders on an opposite side of the exit surface of the screen. In this way, it is ensured in a particularly reliable manner that the entire length of a cross section of the material flow emerging from the screen enters the inlet opening can occur and does occur during operation.

Die Länge des Bandes übersteigt die Breite des Bandes um ein Vielfaches, und zwar vorzugsweise um wenigstens das 10fache, besonders bevorzugt um wenigstens das 15fache. Ist das Band beispielsweise 3 mm breit, so ist das Band vorzugsweise wenigsten 30 mm lang, besonders bevorzugt wenigstens 45 mm lang.The length of the band exceeds the width of the band by a multiple, preferably by at least 10 times, particularly preferably by at least 15 times. For example, if the band is 3 mm wide, the band is preferably at least 30 mm long, more preferably at least 45 mm long.

Die Fläche der Eintrittsöffnung ist sehr viel kleiner als die Austrittsfläche des Siebes. Mit Austrittsfläche des Siebs ist die Fläche des Siebs gemeint, durch die hindurch Schüttgut bzw. gegebenenfalls zerkleinertes Schüttgut hindurchtreten kann. Dadurch wird bewirkt, dass nur ein kleiner Teil der Partikel, die das Sieb passieren, in die Eintrittsöffnung eintreten. So kann die Fläche der Eintrittsöffnung beispielsweise maximal 20% oder maximal 10% der Austrittsfläche des Siebs betragen, damit der dadurch als Probe erzeugte Teilstrom klein ist im Vergleich zum nicht abgetrennten Teil des Stoffstroms. Um eine repräsentative Probe zuverlässig erhalten zu können, darf die Fläche der Eintrittsöffnung nicht zu klein sein. Aus diesem Grund kann die Fläche der Eintrittsöffnung beispielsweise wenigstens 1%, vorzugsweise wenigstens 3%, der Austrittsfläche des Siebs betragen.The area of the inlet opening is much smaller than the outlet area of the screen. The exit surface of the screen means the surface of the screen through which bulk material or optionally comminuted bulk material can pass. This ensures that only a small proportion of the particles that pass through the screen enter the inlet opening. For example, the area of the inlet opening can be at most 20% or at most 10% of the outlet area of the sieve, so that the partial flow produced as a sample is small compared to the part of the material flow that has not been separated off. In order to be able to reliably obtain a representative sample, the area of the entrance opening must not be too small. For this reason, the area of the inlet opening can be, for example, at least 1%, preferably at least 3%, of the outlet area of the screen.

Die Breite der bandförmigen Eintrittsöffnung beträgt vorzugsweise wenigstens das 2 bis 3fache der Maschenweite des Siebs und/oder weniger als das 7 bis 5fache der Maschenweite des Siebs. Durch die genannte Untergrenze wird erreicht, dass besonders zuverlässig sichergestellt wird, dass eine repräsentative Probe erhalten werden kann. Durch die genannte Obergrenze wird erreicht, dass der Teilstrom nicht zu groß wird, um den Messaufwand gering halten zu können.The width of the band-shaped inlet opening is preferably at least 2 to 3 times the mesh size of the screen and/or less than 7 to 5 times the mesh size of the screen. The lower limit mentioned ensures that it is particularly reliably ensured that a representative sample can be obtained. The upper limit mentioned ensures that the partial flow does not become too large, in order to be able to keep the measurement effort low.

Die Breite der bandförmigen Eintrittsöffnung beträgt vorzugsweise wenigstens 1 mm, um einen Teilstrom mit einer hinreichenden Menge an Material erhalten zu können. Die Breite der bandförmigen Eintrittsöffnung ist vorzugsweise kleiner als 20 mm, damit der Teilstrom nicht unnötig groß wird, was u. a. den Messaufwand unnötig vergrößern würde.The width of the strip-shaped inlet opening is preferably at least 1 mm in order to be able to obtain a partial flow with a sufficient quantity of material. The width of the strip-shaped inlet opening is preferably less than 20 mm, so that the partial flow does not become unnecessarily large, which e.g. would unnecessarily increase the measurement effort.

Das Werkzeug ist vorzugsweise ein Rotor, an dessen Außenseite Leisten angebracht sind. Ein solches Werkzeug ist geeignet, um Schüttgut unmittelbar zu zerkleinern und/oder durch ein Sieb drücken zu können.The tool is preferably a rotor on the outside of which strips are attached. Such a tool is suitable for crushing bulk material directly and/or being able to press it through a sieve.

Außenseiten der Leisten sind vorzugsweise relativ zur angrenzenden Sieboberfläche derart geneigt, dass durch Drehen des Rotors Partikel durch das Sieb hindurchgedrückt oder geschlagen werden können.Outsides of the slats are preferably inclined relative to the adjoining screen surface in such a way that rotating the rotor can push or beat particles through the screen.

Eine für ein geeignetes Abtrennen eines Teilstroms besonders geeignete Probenentnahmeeinrichtung umfasst vorzugsweise zwei senkrechte Wände und zwei trichterartig geneigte Wände. Die trichterartig geneigten Wände bilden an ihrer Oberseite die bandförmige Eintrittsöffnung. Die trichterartig geneigten Wände bilden an ihrer Unterseite eine Austrittsöffnung.A sampling device that is particularly suitable for a suitable separation of a partial flow preferably comprises two vertical walls and two walls inclined like a funnel. The funnel-like inclined walls form the band-shaped inlet opening on their upper side. The funnel-like inclined walls form an outlet opening on their underside.

Bei der Austrittsöffnung an der Unterseite der Wände ist vorzugsweise eine Messsonde vorhanden. Mit der Messsonde können Eigenschaften des Teilstroms und damit Eigenschaften der Probe gemessen werden.A measuring probe is preferably present at the outlet opening on the underside of the walls. With the measuring probe, properties of the partial flow and thus properties of the sample can be measured.

Die Messsonde weist vorzugsweise eine Sonde auf, mit der Partikelgrößen des Teilstroms und damit Korngrößenverteilungen des Teilstroms kontinuierlich ermittelt werden können.The measuring probe preferably has a probe with which particle sizes of the partial flow and thus grain size distributions of the partial flow can be continuously determined.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung einer Korngrößenverteilung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

  • • Schüttgut wird der Vorrichtung zugeführt;
  • • das zugeführte Schüttgut wird durch das Werkzeug und das Sieb granuliert;
  • • das Granulat tritt als Stoffstrom an der Unterseite des Siebs aus;
  • • durch die Probenentnahmeeinrichtung wird ein Teilstrom aus dem Stoffstrom abgetrennt,
  • • durch die Messsonde der Vorrichtung wird die Korngrößenverteilung des Teilstroms kontinuierlich gemessen.
The invention also relates to a method for continuously determining a grain size distribution using a device according to the invention. The procedure includes the following steps:
  • • Bulk material is fed to the device;
  • • the supplied bulk material is granulated by the tool and the sieve;
  • • the granulate exits as a stream of material at the bottom of the sieve;
  • • a partial flow is separated from the material flow by the sampling device,
  • • The particle size distribution of the partial flow is continuously measured by the measuring probe of the device.

Mit Korngrößenverteilung des Teilstroms ist die Korngrößenverteilung des Materials des Teilstroms gemeint. Alternativ oder ergänzend zur Messung der Korngrößenverteilung können auch andere ein oder mehrere Werte gemessen werden wie zum Beispiel die Dichte bzw. Porosität des Materials des Teilstroms.Grain size distribution of the partial flow means the grain size distribution of the material of the partial flow. As an alternative or in addition to measuring the grain size distribution, one or more other values can also be measured, such as the density or porosity of the material of the partial flow.

Das gemessene Ergebnis wird in einer Ausführungsform dazu genutzt, um das Erzeugnis, also das durch die Vorrichtung hergestellte Granulat, sofort für eine weitere Verwendung wie zum Beispiel eine Weiterverarbeitung freigeben zu können.In one embodiment, the measured result is used to be able to release the product, ie the granules produced by the device, immediately for further use, such as further processing.

Das gemessene Ergebnis wird in einer Ausführungsform dazu genutzt, um ein oder mehrere Einstellungen der Vorrichtung so zu steuern, dass eine gewünschte Korngrößenverteilung erhalten wird. Es kann beispielsweise der Abstand zwischen Werkzeug und Sieb eingestellt werden. Bei dieser Ausgestaltung kann also der Abstand zwischen Werkzeug und Sieb verändert werden. Es kann beispielsweise die Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs verändert und folglich eingestellt werden, umso die Korngrößenverteilung verändern zu können. Es können beispielsweise Parameter in vorgelagerten Verarbeitungsschritten so verändert werden, umso die Korngrößenverteilung zu verändern.In one embodiment, the measured result is used to control one or more settings of the device in such a way that a desired grain size distribution is obtained. For example, the distance between the tool and the screen can be adjusted. In this configuration, the distance between the tool and the screen can be changed. For example, it can be the rotational speed of the tool be changed and consequently adjusted so as to be able to change the grain size distribution. For example, parameters in upstream processing steps can be changed in order to change the grain size distribution.

Die Erfindung betrifft insbesondere das Gebiet der Trockengranulierung. Die Erfindung ermöglicht eine repräsentative Probennahme aus einem fallenden Stoffstrom. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst beispielsweise eine Zerkleinerungseinheit mit einer Walzenpresse. Die Erfindung kann grundsätzlich in allen fallenden Stoffströmen eingesetzt werden und zwar unabhängig von einer vorgeschalteten Zerkleinerung.The invention particularly relates to the field of dry granulation. The invention enables representative sampling from a falling stream of material. The device according to the invention comprises, for example, a comminution unit with a roller press. In principle, the invention can be used in all falling streams of material, regardless of upstream comminution.

In der Chemie-, Pharma- und Grundstoffindustrie werden pulverförmige Feststoffe wie Pulver, Korn oder Gemische und dergleichen als Rohstoffe zu Einheiten, so z.B. Tabletten, weiterverarbeitet. Probleme bei der Weiterverarbeitung können insbesondere durch eine hohen Luftanteil oder mangelnde Rieselfähigkeit entstehen. Daher wird der pulverförmige Rohstoff vor einer Weiterverarbeitung üblicherweise zunächst kompaktiert und granuliert. Um dies zu erreichen, kann das Rohmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung zunächst mittels einer Schneckeneinspeisung exakt dosiert und konstant Presswalzen einer Walzenpresse zugeführt werden. Durch das Verpressen des pulverförmigen Rohstoffs zwischen zwei Presswalzen kann ein homogenes, festes, dichtes und in der Regel bandförmiges grobstückiges Material als Zwischenprodukt, auch „Schülpe“ genannt, erhalten werden. Auch ein solches bandförmiges grobstückiges Material ist Schüttgut im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die durch die Kompaktierung hergestellte Schülpe kann über ein oder mehrstufige Granulatoren, welche die Schülpe mittels eines Rotors durch ein Sieb drücken, zum gewünschten Kornspektrum granuliert werden. Ein gut rieselfähiges Granulat mit sehr geringem Luftanteil und definierter Korngröße kann so erhalten werden, welches in der Regel auch ohne den Einsatz chemischer Zusatzstoffe wie Bindemittel zu Einheiten wie Tabletten weiterverarbeitet bzw. verpresst werden. Ein solcher Granulator kann als eine gesonderte erfindungsgemäße Vorrichtung ausgestaltet sein oder zusammen mit einer Kompaktiereinrichtung in einer einzigen Vorrichtung kombiniert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann also auch eine Kompaktiereinrichtung umfassen, mit der beispielsweise eine Schülpe erzeugt werden kann.In the chemical, pharmaceutical and raw materials industries, powdered solids such as powder, granules or mixtures and the like are processed as raw materials into units such as tablets. Problems during further processing can arise in particular from a high proportion of air or a lack of pourability. Therefore, the powdery raw material is usually first compacted and granulated before further processing. In order to achieve this, the raw material according to the present invention can first be precisely metered and constantly fed to press rollers of a roller press by means of a screw feeder. By pressing the powdered raw material between two press rollers, a homogeneous, solid, dense and usually band-shaped, chunky material can be obtained as an intermediate product, also known as a "slug". Such a strip-shaped, chunky material is also bulk material within the meaning of the present invention. The flakes produced by compaction can be granulated to the desired particle size range using one or more stage granulators, which press the flakes through a sieve using a rotor. A free-flowing granulate with a very low proportion of air and a defined grain size can be obtained in this way, which can usually be further processed or pressed into units such as tablets without the use of chemical additives such as binders. Such a granulator can be designed as a separate device according to the invention or can be combined with a compacting device in a single device. The device according to the invention can also include a compacting device, with which a scab can be produced, for example.

Die Qualität des in einem erfindungsgemäßen Granulator erzeugten Granulats muss vor der Weiterverarbeitung in den folgenden Prozessschritten, z.B. Tablettierung, geprüft werden. Als kritisches Qualitätsmerkmal wird häufig die Partikelgrößenverteilung, also die Korngrößenverteilung, des Granulates betrachtet. Um die Korngrößenverteilung oder andere Korngröße- - Qualitätsmerkmale des Granulates zu bestimmen, kann entweder das komplette Granulat oder eine repräsentative Probe untersucht werden. Aufgrund der anfallenden Mengen ist eine Untersuchung des gesamten Stoffstroms i.d.R. nicht wünschenswert. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit eine repräsentative Probe abzutrennen. Dies gelingt in besonders geeigneter Weise durch die erfindungsgemäße Probenentnahmeeinrichtung. Durch die Erfindung wird es ermöglicht, ohne zusätzliche bewegliche Teile einen repräsentativen Teilstrom aus dem gesamten Stoffstrom zu separieren und diesen Teilstrom direkt am Auslass des Granulators einzusammeln. Eine Bauraumvergrößerung ist in der Regel nicht erforderlich oder diese ist zumindest klein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglich kontinuierliche Produktionsprozesse. Neben der Pharmaindustrie kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch auf dem Gebiet Lebensmittel- oder Chemieindustrie mit besonderem Vorteil eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine konventionelle Hammermühle oder ein Rotorfeingranulator sein, die mit einer erfindungsgemäßen Probenentnahmeeinrichtung ausgestattet worden ist.The quality of the granules produced in a granulator according to the invention must be checked before further processing in the following process steps, e.g. tabletting. The particle size distribution, i.e. the grain size distribution, of the granulate is often regarded as a critical quality feature. In order to determine the grain size distribution or other grain size - quality characteristics of the granulate, either the complete granulate or a representative sample can be examined. Due to the quantities that occur, an examination of the entire material flow is generally not desirable. This results in the need to separate a representative sample. This is achieved in a particularly suitable manner by the sampling device according to the invention. The invention makes it possible to separate a representative partial flow from the entire material flow without additional moving parts and to collect this partial flow directly at the outlet of the granulator. An increase in installation space is usually not required, or at least it is small. The device according to the invention enables continuous production processes. In addition to the pharmaceutical industry, the device according to the invention can also be used with particular advantage in the food or chemical industry. The device according to the invention can be a conventional hammer mill or a fine rotor granulator which has been equipped with a sampling device according to the invention.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher verdeutlicht.The invention is explained in more detail below with reference to figures.

Es zeigen:

  • 1: Schnittdarstellung durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung;
  • 2: Aufsicht auf Sieb und bandförmiger Eintrittsöffnung;
  • 3: Ausführungsform mit einer Hammermühle;
  • 4: Ausführungsform mit einer Hammermühle.
Show it:
  • 1 : sectional view through a device according to the invention;
  • 2 : Top view of screen and band-shaped inlet opening;
  • 3 : embodiment with a hammer mill;
  • 4 : Embodiment with a hammer mill.

Die 1 skizziert im Schnitt einen Granulator 1 mit einem Rotor 2. Der Rotor 2 wird während des Betriebs des Granulators 1 um eine horizontale Achse 3 gedreht. Ein Sieb 4 ist benachbart zum Außenumfang sowie an der Unterseite des Rotors 2 angeordnet. Das Sieb 4 ist an Gehäuseteilen 5 und 6 des Granulators 1 befestigt. Die Gehäuseteile 5 und 6 können zwei getrennte Bauteile sein. Die Gehäuseteile 5 und 6 können miteinander verbunden sein. Die Gehäuseteile 5 und 6 können einstückig in einem Arbeitsschritt hergestellt worden sein. Das drehbare Werkzeug, also der Rotor 2, weist an seiner Außenseite eine Mehrzahl von Leisten 7 auf. Die Leisten 7 erstrecken sich senkrecht zur Papierebene. Außenseiten 8 der Leisten 7 verlaufen relativ zur angrenzenden Sieboberfläche derart geneigt, dass durch Drehen des Rotors 2 im Uhrzeigersinn Partikel durch die Außenseiten 8 gegen das Sieb 4 und dadurch durch das Sieb 4 hindurchgedrückt werden können. Die Leisten 7 sind gleichmäßig über den Umfang des Rotors 2 verteilt, um einen möglichst gleichmäßigen Stoffstrom zu erzeugen, der an der Unterseite des Siebs 4 austritt. Die Unterseite des Siebs 4 ist daher die Austrittsseite des Siebs 4.the 1 sketches a granulator 1 with a rotor 2 in section. The rotor 2 is rotated about a horizontal axis 3 during operation of the granulator 1 . A screen 4 is arranged adjacent to the outer periphery and at the bottom of the rotor 2 . The sieve 4 is attached to the housing parts 5 and 6 of the granulator 1 . The housing parts 5 and 6 can be two separate components. The housing parts 5 and 6 can be connected to one another. The housing parts 5 and 6 can be manufactured in one piece in one work step. The rotatable tool, ie the rotor 2, has a plurality of strips 7 on its outside. The strips 7 extend perpendicularly to the plane of the paper. Outsides 8 of the strips 7 are inclined relative to the adjoining screen surface in such a way that rotating the rotor 2 clockwise particles are pressed through the outsides 8 against the screen 4 and thereby through the screen 4 be able. The strips 7 are distributed evenly over the circumference of the rotor 2 in order to produce a material flow which is as uniform as possible and exits at the underside of the screen 4 . The underside of the screen 4 is therefore the exit side of the screen 4.

Unterhalb des Siebs 4 ist eine Probenentnahmeeinrichtung 9 angeordnet. Die Probenentnahmeeinrichtung weist gegenüberliegende Wände 10 und 11 auf, die an der Oberseite an den Gehäuseteilen 5 und 6 befestigt sind und sich in Richtung einer kleinen Austrittsöffnung 12 erstrecken. Die Wände 10 und 11 sind so in Richtung der Austrittsöffnung 12 trichterartig geneigt, dass der durch die Probenentnahmeeinrichtung abgetrennte Teilstrom zur Austrittsöffnung 12 geführt wird. Die Wände 10 und 11 verlaufen also nicht derart, dass beispielsweise auf Stufen Partikel des Teilstroms liegen bleiben könnten, was Messergebnisse verfälschen könnte. Die in der 1 gezeigten Wände 10 und 11 verlaufen nach unten zunächst relativ steil und kurz unterhalb des Siebes 4 weniger steil. Dies trägt dazu bei, dass die Probenentnahmeeinrichtung montiert werden kann, zusätzliche Bauhöhe im Vergleich zu üblichen ansonsten baugleichen Vorrichtungen in Kauf nehmen zu müssen.Below the screen 4 a sampling device 9 is arranged. The sampling device has opposite walls 10 and 11 which are fixed to the housing parts 5 and 6 at the top and extend towards a small exit opening 12 . The walls 10 and 11 are inclined like a funnel in the direction of the outlet opening 12 in such a way that the partial flow separated by the sampling device is guided to the outlet opening 12 . The walls 10 and 11 therefore do not run in such a way that, for example, particles of the partial flow could remain on steps, which could falsify measurement results. The one in the 1 The walls 10 and 11 shown run downwards initially relatively steeply and just below the screen 4 less steeply. This contributes to the fact that the sampling device can be installed without having to accept additional height compared to conventional devices that are otherwise structurally identical.

Partikel, die durch das Sieb 4 hindurchgedrückt werden, gelangen weit überwiegend nicht in die Probenentnahmeeinrichtung 9 hinein, weil die Probenentnahmeeinrichtung 9 zu schmal ist im Vergleich zum Sieb 4.Particles that are pushed through the sieve 4 do not get into the sampling device 9 in the vast majority of cases because the sampling device 9 is too narrow compared to the sieve 4.

Die Pfeile 13 und 14 markieren seitliche Grenzen für einen aus dem Sieb 4 austretenden Stoffstrom. Die Länge L ist daher die maximale Länge des Querschnitts des Stoffstroms, der aus dem Sieb 4 nach unten austreten kann.The arrows 13 and 14 mark lateral boundaries for a material flow emerging from the screen 4 . The length L is therefore the maximum length of the cross-section of the stock flow that can emerge from the screen 4 downwards.

Die gegenüberliegenden Wände 10 und 11 werden seitlich durch vertikal verlaufende Seitenwände begrenzt, so dass die gegenüberliegenden Wände 10 und 11 zusammen mit den Seitenwänden ein Gehäuse mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung 12 bilden. In der 1 ist eine Oberseite 15 einer solchen Seitenwand angedeutet. Das Sieb 4 verläuft bogenförmig, damit das Sieb 4 an die Form der Werkzeugs 2 angepasst ist, um effektiv Schüttgut granulieren zu können. Eine jede Oberseite 15 einer jeden Seitenwand ist an den bogenförmigen Verlauf des Siebs 4 angepasst. Dadurch ist der bandförmige Verlauf der Eintrittsöffnung der Probenentnahmeeinrichtung 9 an die Form des Siebes 4 angepasst. Die Bandform der Eintrittsöffnung, die seitlich durch die Oberseiten 15 der Seitenwände begrenzt wird, verläuft also wie das Sieb 4 bogenförmig.The opposite walls 10 and 11 are delimited laterally by vertically running side walls, so that the opposite walls 10 and 11 together with the side walls form a housing with an inlet opening and an outlet opening 12 . In the 1 an upper side 15 of such a side wall is indicated. The sieve 4 runs in an arc so that the sieve 4 is adapted to the shape of the tool 2 in order to be able to granulate bulk material effectively. Each upper side 15 of each side wall is adapted to the curved course of the screen 4 . As a result, the band-shaped course of the inlet opening of the sampling device 9 is adapted to the shape of the sieve 4 . The band shape of the inlet opening, which is delimited laterally by the upper sides 15 of the side walls, runs like the screen 4 in an arc.

Im Fall der 1 endet die Eintrittsöffnung auf der linken Seite bei der Oberseite 16 der Wand 10 und damit links vom Sieb 4. Auf der rechten Seite endet die Eintrittsöffnung bei der Oberseite 17 der Wand 11 und damit rechts vom Sieb 4. Die Eintrittsöffnung ist damit so dimensioniert, dass die gesamte Querschnittslänge L eines aus dem Sieb 4 austretenden Stoffstroms in die Eintrittsöffnung mit den begrenzenden Oberseiten 15, 16, 17 während des Betriebs eintritt. Die Oberseiten 15, 16 und 17 bilden also den Rand der Eintrittsöffnung. Die Eintrittsöffnung der Probenentnahmeeinrichtung 9 reicht damit von einer in der 1 linken Austrittsseite des Siebes 4 bis zu einer gegenüberliegenden rechten Austrittsseite des Siebes 4 und auch ein kleines Stück darüber hinaus. Die linke Stirnseite 16 der Eintrittsfläche der Eintrittsöffnung grenzt also an die linke Seite der Austrittsfläche des Siebes 4 an. Die andere rechte Stirnseite 17 der Eintrittsfläche der Eintrittsöffnung grenzt an die gegenüberliegende rechte Seite der Austrittsfläche des Siebes 4 an.In the case of 1 ends the inlet opening on the left side at the top 16 of the wall 10 and thus to the left of the screen 4. On the right side the inlet opening ends at the top 17 of the wall 11 and thus to the right of the screen 4. The inlet opening is therefore dimensioned such that the entire cross-sectional length L of a material flow emerging from the screen 4 enters the inlet opening with the delimiting upper sides 15, 16, 17 during operation. The tops 15, 16 and 17 thus form the edge of the inlet opening. The inlet opening of the sampling device 9 thus ranges from one in the 1 left exit side of the screen 4 to an opposite right exit side of the screen 4 and also a little beyond. The left end face 16 of the entry surface of the entry opening thus borders on the left side of the exit surface of the screen 4 . The other right end face 17 of the entry surface of the entry opening adjoins the opposite right side of the exit surface of the screen 4 .

Die Achse 3, um die herum das Werkzeug 2 gedreht werden kann, verläuft parallel zur Breite der Eintrittsöffnung und folglich parallel zu den Wänden 10 und 11. Die 1 verdeutlicht, dass das Sieb 4 teilkreisförmig an der Unterseite des Werkzeugs 2 um die Drehachse 3 des Werkzeugs 2 herum verläuft.The axis 3, around which the tool 2 can be rotated, is parallel to the width of the entry opening and consequently parallel to the walls 10 and 11. The 1 makes it clear that the sieve 4 runs around the axis of rotation 3 of the tool 2 in the shape of a partial circle on the underside of the tool 2 .

Die Länge der bandförmigen Eintrittsöffnung entspricht der Länge der bogenförmig verlaufenden Oberseiten 15 der Seitenwände.The length of the band-shaped entry opening corresponds to the length of the arc-shaped upper sides 15 of the side walls.

Die Austrittsöffnung 12 mündet in eine Messsonde 18 ein. Das Material des Teilstroms gelangt so in die Messsonde 18 hinein und zwar beispielsweise zunächst in einen Trichter 19. An der Unterseite des Trichters 19 kann eine Sonde 20 angeordnet sein, um Stoffeigenschaften messen zu können. Die Sonde 20 kann beispielsweise eine Sonde IPP70 der Fa. Parsum - Gesellschaft für Partikel-, Strömungs- und Umweltmesstechnik mbH, Chemnitz, Deutschland, zur Bestimmung von Partikelgrößen in Stoffströmen sein. In der Messsonde 18 wird kontinuierlich die Korngrößenverteilung des Teilstroms gemessen und zwar optisch. Nach der Messung wird der Teilstrom aus der Messsonde 18 wieder herausgeführt. Der Teilstrom kann dann mit dem übrigen Stoffstrom wiedervereinigt werden, um in vorgesehener Weise weiter verwendet zu werden. So kann das so erhaltene und dann geprüfte Erzeugnis beispielsweise weiterverarbeitet werden, wenn die Prüfung ergeben hat, dass das Erzeugnis die gestellten Anforderungen an die Qualität erfüllt.The outlet opening 12 opens into a measuring probe 18 . The material of the partial flow thus enters the measuring probe 18, for example initially into a funnel 19. A probe 20 can be arranged on the underside of the funnel 19 in order to be able to measure material properties. The probe 20 can be, for example, a probe IPP70 from Parsum - Society for particle, flow and environmental measurement technology mbH, Chemnitz, Germany, for determining particle sizes in material flows. The grain size distribution of the partial flow is continuously measured in the measuring probe 18, specifically optically. After the measurement, the partial flow is led out of the measuring probe 18 again. The partial flow can then be reunited with the rest of the material flow in order to be used further in the intended manner. For example, the product obtained in this way and then tested can be further processed if the test has shown that the product meets the quality requirements.

Die 2 zeigt schematisch eine Aufsicht auf das Sieb 4 und auf die dahinter befindliche Eintrittsöffnung 21, die durch die Oberseiten 15, 16 und 17 der Wände der Probenentnahmeeinrichtung 9 begrenzt wird. In der in der 2 gezeigten Aufsicht ist die Bandform der Eintrittsöffnung 21 zu sehen. Außerdem ist zu erkennen, dass die durch die Oberseiten 16 und 17 gebildeten schmalen Stirnseiten der Eintrittsöffnung 21 in Aufsicht gesehen seitlich neben dem Siebs 4 angeordnet sind. Die Oberseiten 16 und 17 grenzen in Aufsicht gesehen an das Sieb 4 an. Damit reicht die Eintrittsöffnung 21 beidseitig geringfügig über die Querschnittslänge L des Siebs 4 hinaus.the 2 shows a schematic view of the sieve 4 and the inlet opening 21 located behind it, which is delimited by the upper sides 15, 16 and 17 of the walls of the sampling device 9. In the in the 2 shown supervision is the band shape of the inlet opening 21 to see. It can also be seen that the upper Pages 16 and 17 formed narrow end faces of the inlet opening 21 are arranged laterally next to the screen 4 viewed in plan. The tops 16 and 17 adjoin the sieve 4 when viewed from above. The inlet opening 21 thus extends slightly beyond the cross-sectional length L of the screen 4 on both sides.

Der Abstand zwischen den Oberseiten 15 der Seitenwände liegt zwischen 4 und 5 Maschenweiten des Siebs 4, wie dies in der 2 zu erkennen ist. Entsprechend breit bzw. schmal ist die bandförmige Eintrittsöffnung 21. Das Material des Schüttguts, welches das Sieb 4 passiert, gelangt somit zu einem kleinen Teil in die Eintrittsöffnung 21 hinein und zu einem weit überwiegenden Teil nicht in die Eintrittsöffnung 21 hinein.The distance between the tops 15 of the side walls is between 4 and 5 mesh sizes of the screen 4, as shown in FIG 2 can be seen. The strip-shaped inlet opening 21 is correspondingly wide or narrow. The material of the bulk material that passes through the screen 4 thus reaches a small part into the inlet opening 21 and the vast majority does not enter the inlet opening 21 .

In Versuchen wurde festgestellt, dass sich die Konzentrationen der Partikelgrößen über die Breite des Siebes 4 kaum unterschieden, während diese entlang der Sieblänge stark und systematisch schwanken kann. Es wurde festgestellt, dass sich bei einer Probennahme entlang des Siebradius eine Probe nehmen lässt, die repräsentativ für das gesamte Erzeugnis ist. Dies wird durch die längliche und an den Siebradius angepasste Geometrie der Eintrittsöffnung 21 gewährleistet. Die Breite der Eintrittsöffnung 21 ist an die Maschenweite des verwendeten Siebes 4 anzupassen, wenn ein besonders gut geeignet kleiner Teilstrom erhalten werden soll. Die Breite der Eintrittsöffnung muss mindestens der Maschenweite des Siebes entsprechen. Idealweise sollte die Breite der Eintrittsöffnung aber mindestens 3,5 bis 4fach größer als die Siebmaschenweite sein.Tests have shown that the particle size concentrations hardly differ across the width of the sieve 4, while these can vary greatly and systematically along the length of the sieve. It has been found that sampling along the sieve radius provides a sample that is representative of the whole product. This is ensured by the elongated geometry of the inlet opening 21, which is adapted to the screen radius. The width of the inlet opening 21 is to be adapted to the mesh size of the sieve 4 used if a particularly suitable small partial flow is to be obtained. The width of the inlet opening must correspond at least to the mesh size of the sieve. Ideally, however, the width of the inlet opening should be at least 3.5 to 4 times larger than the sieve mesh size.

Wird der Rotor 2 während der Bearbeitung ohne Änderung der Drehrichtung gedreht, dann wird die Werkzeugunterseite, durch die das Material bearbeitet wird, in Aufsicht auf das Sieb 4 gesehen parallel zur Länge L bewegt. Die Bandform der Eintrittsöffnung 21 erstreckt sich entlang der Länge L, wie dies in der 2 gezeigt wird. Die Bandform der Eintrittsöffnung 21 verläuft damit in Aufsicht auf das Sieb 4 gesehen parallel zur Bearbeitungsrichtung des Werkzeugs 2, um kontinuierlich eine repräsentative Probe erhalten zu können.If the rotor 2 is rotated during processing without changing the direction of rotation, then the underside of the tool, through which the material is processed, is moved parallel to the length L, viewed from the top of the sieve 4 . The band shape of the entrance opening 21 extends along the length L, as shown in FIG 2 will be shown. The band shape of the inlet opening 21 thus runs parallel to the processing direction of the tool 2 in plan view of the sieve 4 in order to be able to continuously obtain a representative sample.

Wird die Drehrichtung des Werkzeugs 2 in oszillierender Weise ständig geändert, so ändert sich die Bearbeitungsrichtung dadurch nicht, weil die Bearbeitungsrichtung nach wie vor in Aufsicht auf das Sieb 4 gesehen parallel zur Länge L verläuft. Wird die Drehrichtung des Werkzeugs 2 in oszillierender Weise ständig geändert, so kann die Außenseite 8 einer jeden Leiste entgegengesetzt geneigte Schrägen in der Art eines Giebeldachs aufweisen, um in beide Drehrichtungen Partikel durch das Sieb 4 geeignet hindurchdrücken zu können.If the direction of rotation of the tool 2 is constantly changed in an oscillating manner, the processing direction does not change as a result, because the processing direction continues to run parallel to the length L when viewed from above on the screen 4 . If the direction of rotation of the tool 2 is constantly changed in an oscillating manner, the outside 8 of each strip can have oppositely inclined slopes in the manner of a gable roof in order to be able to press particles through the sieve 4 in both directions of rotation in a suitable manner.

In der 3 wird eine Hammermühle gezeigt, die Schlägel 22 und 23 anstelle von Leisten umfasst. Die Schlägel 22 reichen bis zum Sieb 4. Die Schlägel 23 sind im Vergleich dazu kürzer, um auch Material bearbeiten zu können, welches weiter entfernt vom Sieb 4 vorhanden ist. Die Schlägel 22 und 23 erstrecken sich parallel zur Papierebene. Durch Stifte 24 sind die Schlägel 22 und 23 drehbar am Rotor 2 befestigt. In the 3 a hammer mill is shown comprising beaters 22 and 23 instead of bars. The beaters 22 reach up to the screen 4. The beaters 23 are shorter in comparison, in order to also be able to process material that is further away from the screen 4. The beaters 22 and 23 extend parallel to the plane of the paper. The beaters 22 and 23 are rotatably attached to the rotor 2 by pins 24 .

Die 3 zeigt die Situation, wenn der Rotor 2 nicht gedreht wird. Sämtliche Schlägel 22 und 23 reichen daher von ihrem jeweiligen Stift 24 aus gesehen nach unten. Im Ruhezustand können an der Oberseite des Rotors vorhandene Schlägel 23 auf benachbarten Stiften 24 aber auch aufliegen, wenn die Schlägel 23 derart lang sind, dass diese bis zu einembenachbarten Stift 24 reichen können. Solche Schlägel 23 reichen dann nicht nach unten.the 3 shows the situation when the rotor 2 is not rotated. All of the mallets 22 and 23 therefore extend downwards as seen from their respective pin 24 . However, in the resting state, beaters 23 present on the upper side of the rotor can also rest on adjacent pins 24 if the beaters 23 are so long that they can reach an adjacent pin 24 . Such beaters 23 then do not reach down.

Wird der Rotor 2 mit hinreichend hoher Geschwindigkeit gedreht, so reichen sämtliche Schlägel 22 und 23 aufgrund von Fliehkraft nach außen. Im Fall der 3 wird der Rotor während des Betriebs entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gedreht. Die Schlägel 22 weisen an einer Seite angrenzend an das Sieb eine Bogenform 25 auf, die so ist, dass durch die Bogenform 25 Material durch das Sieb 4 hindurchgedrückt werden kann. Da die Schlägel 23 nicht bis zum Sieb 4 reichen, kann bei den Schlägeln 23 eine solche Bogenform fehlen. Die vergleichsweise kurzen Schlägel 23 können daher beispielsweise eine rechteckige Hauptoberfläche aufweisen.If the rotor 2 is rotated at a sufficiently high speed, all the beaters 22 and 23 extend outwards due to centrifugal force. In the case of 3 the rotor is rotated counterclockwise during operation. The beaters 22 have an arcuate shape 25 on one side adjacent to the screen, which is such that material can be pushed through the screen 4 by the arcuate shape 25 . Since the beaters 23 do not reach as far as the screen 4, the beaters 23 may lack such an arc shape. The comparatively short beaters 23 can therefore have a rectangular main surface, for example.

Es können mehrere Schlägel 22,23 durch einen jeden Stift 24 drehbar befestigt sein. Schlägel, die durch einen Stift 24 drehbar befestigt sind, sind dann nebeneinander angeordnet und zwar im Fall der 3 senkrecht zur Papierebene.A plurality of mallets 22, 23 can be rotatably mounted by each pin 24. Beaters, rotatably mounted by a pin 24, are then juxtaposed in the case of FIG 3 perpendicular to the plane of the paper.

Die Schlägel 22, 23 können wie bei einem Messer Schneidkanten aufweisen, die durch Drehen des Rotors 2 auf Partikel auftreffen, um Partikel verbessert zerkleinern können.As in the case of a knife, the beaters 22, 23 can have cutting edges which, as a result of the rotation of the rotor 2, impinge on particles in order to be able to crush particles better.

In der 4 wird eine Ausführungsform mit einer Hammermühle gezeigt. Die Schlägel 26 sind starr am Rotor 2 befestigt. Die Haupterstreckungsrichtung der Schlägel 26 verläuft wie im Fall der 3 parallel zur Papierebene. Die Schlägel 26 können wie bei einem Messer Schneidkanten aufweisen, die durch Drehen des Rotors 2 auf Partikel auftreffen, um Partikel verbessert zerkleinern können.In the 4 an embodiment with a hammer mill is shown. The beaters 26 are rigidly attached to the rotor 2 . The main extension direction of the mallet 26 runs as in the case of 3 parallel to the plane of the paper. As in the case of a knife, the beaters 26 can have cutting edges which, as a result of the rotation of the rotor 2, strike particles in order to be able to crush particles in an improved manner.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • WO 2016/142251 A1 [0006]WO 2016/142251 A1 [0006]
  • DE 19721104 A1 [0012]DE 19721104 A1 [0012]

Claims (15)

Vorrichtung für eine industrielle Bearbeitung von Schüttgut umfassend ein bewegliches Werkzeug (2) und ein Sieb (4), wobei Werkzeug (2) und Sieb (4) das Schüttgut so bearbeiten können, dass das Schüttgut in bearbeiteter Form das Sieb (4) passieren kann, und umfassend eine Probenentnahmeeinrichtung (9) mit einer bandförmigen Eintrittsöffnung (21) für ein Abtrennen eines Teilstroms aus dem Stoffstrom.Device for industrial processing of bulk material, comprising a movable tool (2) and a screen (4), the tool (2) and screen (4) being able to process the bulk material in such a way that the bulk material can pass through the screen (4) in processed form , and comprising a sampling device (9) with a band-shaped inlet opening (21) for separating a partial flow from the material flow. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (21) unmittelbar an die Austrittseite des Siebs (4) angrenzt.device after claim 1 , characterized in that the inlet opening (21) directly adjoins the outlet side of the screen (4). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (21) an die Form des Siebs (4) angepasst ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet opening (21) is adapted to the shape of the screen (4). Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (21) und das Sieb (4) bogenförmig verlaufen.Device according to the preceding claim, characterized in that the inlet opening (21) and the sieve (4) extend in an arc. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) ein drehbares Werkzeug ist und das Sieb (4) teilkreisförmig an der Unterseite des Werkzeugs (2) um die Drehachse des Werkzeugs (2) herum verläuft.Device according to the preceding claim, characterized in that the tool (2) is a rotatable tool and the sieve (4) runs in the shape of a part circle on the underside of the tool (2) around the axis of rotation of the tool (2). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenentnahmeeinrichtung (9) so eingerichtet ist, dass eine gesamte Querschnittslänge (L) eines aus dem Sieb (4) austretenden Stoffstroms in die bandförmigen Eintrittsöffnung (21) der Probenentnahmeeinrichtung (9) eintreten kann.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sampling device (9) is set up in such a way that an entire cross-sectional length (L) of a material flow emerging from the screen (4) can enter the strip-shaped inlet opening (21) of the sampling device (9). . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die Eintrittsöffnung (21) gebildete Band von einer Austrittsseite des Siebs (4) bis zu einer gegenüberliegenden Austrittsseite des Siebs (4) reicht.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the band formed by the inlet opening (21) extends from an outlet side of the screen (4) to an opposite outlet side of the screen (4). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der bandförmigen Eintrittsöffnung (21) wenigstens das 10fache, vorzugsweise wenigstens das 15fache, der Breite der bandförmigen Eintrittsöffnung (21) beträgt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the strip-shaped entry opening (21) is at least 10 times, preferably at least 15 times, the width of the strip-shaped entry opening (21). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der bandförmigen Eintrittsöffnung (21) wenigstens das 3fache der Maschenweite des Siebs (4) beträgt und/oder weniger als das 5fache der Maschenweite des Siebs (4).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the strip-shaped inlet opening (21) is at least 3 times the mesh size of the screen (4) and/or less than 5 times the mesh size of the screen (4). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug ein Rotor (2) ist, an dessen Außenseite Leisten (7) angebracht sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the tool is a rotor (2) on the outside of which strips (7) are attached. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Außenseiten (8) der Leisten (7) relativ zur angrenzenden Oberfläche des Siebs (4) derart geneigt verlaufen, dass durch Drehen des Rotors (2) Partikel durch das Sieb (4) hindurchgedrückt werden können.Device according to the preceding claim, characterized in that the outer sides (8) of the strips (7) are inclined relative to the adjoining surface of the sieve (4) in such a way that rotating the rotor (2) can push particles through the sieve (4). . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenentnahmeeinrichtung (9) zwei senkrechte Wände und zwei trichterartig geneigte Wände (10, 11) umfasst, die an einer Oberseite die bandförmige Eintrittsöffnung (21) und an der Unterseite eine Austrittsöffnung (12) bilden.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sampling device (9) comprises two vertical walls and two funnel-like inclined walls (10, 11) which have the band-shaped inlet opening (21) on an upper side and an outlet opening (12) on the underside. form. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an der Austrittsöffnung (12) an der Unterseite der Wände (10, 11) eine Messsonde (18) vorhanden ist.Device according to the preceding claim, characterized in that a measuring probe (18) is present at the outlet opening (12) on the underside of the walls (10, 11). Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsonde (18) eine Sonde (20) aufweist, mit der Partikelgrößen eines Teilstroms kontinuierlich bestimmt werden können.Device according to the preceding claim, characterized in that the measuring probe (18) has a probe (20) with which the particle sizes of a partial flow can be determined continuously. Verfahren zur kontinuierlichen Bestimmung einer Korngrößenverteilung mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten: • Schüttgut wird der Vorrichtung zugeführt; • das zugeführte Schüttgut wird durch das Werkzeug (2) und das Sieb (4) granuliert; • das Granulat tritt als Stoffstrom an der Unterseite des Siebs (4) aus; • durch die Probenentnahmeeinrichtung (9) wird ein Teilstrom aus dem Stoffstrom abgetrennt, • durch eine Messsonde (18) der Vorrichtung wird die Korngrößenverteilung des Teilstroms kontinuierlich gemessen.Method for the continuous determination of a grain size distribution using a device according to one of the preceding claims with the steps: • bulk material is fed to the device; • the supplied bulk material is granulated by the tool (2) and the sieve (4); • the granulate exits as a material flow at the bottom of the screen (4); • a partial flow is separated from the material flow by the sampling device (9), • The particle size distribution of the partial flow is continuously measured by a measuring probe (18) of the device.
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