DE3524650A1 - Vorrichtung zum zerkleinern und zum aussieben von granulaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern und zum Aussieben von Granulaten bestimmter Granulat­ größe, bei der eine gegebenenfalls Gleitmittel ent­ haltende Masse aus pulverisierten und mit Bindemittel versetzten keramischen Rohstoffen, insbesondere Ferrit­ rohstoffen, mittels Werkzeugen durch ein Sieb oder durch eine Reihe von nacheinandergeschalteten Sieben mit in ihrer Reihenfolge abnehmender Maschenweite ge­ preßt wird, wobei das Sieb, bzw. das letzte Sieb der Siebreihe eine der gewünschten minimalen Granulat­ größe entsprechende Maschenweite besitzt.

In der keramischen Industrie, insbesondere auch bei der Ferrit-Fertigung, das heißt bei der Fertigung magnetisierbarer Werkstoffe, hat die Herstellung von Granulaten unterschiedlicher Korngröße als Ausgangs­ produkt für Preß- und Formteile eine äußerst große Bedeutung. Siebdurchsatz, das heißt Siebmenge pro Zeit, Granulatstruktur, Granulatdichte bzw. Schüttdichte, Fließfähigkeit und Verpreß- bzw. Verformbarkeit der Granulate sind die wirtschaftlichen und technischen Kriterien für ihre Beurteilung.

Für die Herstellung von Granulaten werden verschiedene technische Verfahren angewandt. Grundsätzlich kommen als Ausgangsprodukte für die Granulate Metalloxyde oder andere Verbindungen, die sich beim Erwärmen in Oxyde umwandeln in Betracht. Im allgemeinen verwendet man ne­ ben Oxyden noch Carbonate. Falls bestimmte kleine Zu­ schläge nötig sind, werden sie dosiert beim Mischen und Mahlen der Pulver zugegeben. Die zunächst in einer bestimmten Zusammensetzung gemischten und gemahlenen keramischen Rohstoffe, insbesondere Ferritrohstoffe, müssen aus ihrer pulverförmigen in eine preßfähige Form übergeführt werden, was üblicherweise durch das vorstehend erwähnte Granulieren erfolgt. Die Granulate an sich sind rieselfähige Partikel, die alle Teile auch einer komplizierten Preßform gut ausfüllen.

Die Sprühtrocknung bzw. Sprühgranulation stellt eines der möglichen Verfahren zur Herstellung von Granulaten dar. Hierbei wird zunächst zum Pulver, bestehend aus den keramischen Ausgangsrohstoffen, ein in Wasser ge­ löstes Bindemittel, z. B. Polyvinylalkohol, und gegebe­ nenfalls noch ein Gleitmittel, z. B. Zinkstearat, zuge­ geben. Anschließend werden aus diesem sogenannten kera­ mischen Schlicker durch Aussprühen aus einer Düse Tröpf­ chen gebildet, die während des Herabfallens in einem be­ heizten Turm abtrocknen und zu kugelförmigen Granulaten erstarren.

Dieses Verfahren besitzt zwar wirtschaftliche Vorteile, jedoch zum Teil erhebliche technische Nachteile, wie zum Beispiel zu geringe Granulatschüttdichte infolge Hohlkugelbildung und eine verhältnismäßig schlechte Verpreßbarkeit.

Bei einem weiteren Verfahren zur Herstellung von Granu­ laten wird das Siebgut, das gleichfalls aus dem mit ei­ nem Bindemittel versetzten Pulver der keramischen Aus­ gangsrohstoffe besteht, durch eine Reihe von kaskaden­ förmig angeordneten Sieben mit abnehmender Maschenweite gesiebt. Vor allem bei größerem Pulverkornspektrum führt dieses Verfahren jedoch nur zu geringen Ausbeuten, wobei zusätzlich infolge der Verstopfung der Siebmaschen ein häufiges Reinigen der Siebe erforderlich ist.

Ein im Unterschied zum vorerwähnten nicht zerstörenden Sieben wohl am häufigstens angewandtes Siebverfahren be­ steht darin, das mit Bindemittel versetzte Pulver der keramischen Ausgangsrohstoffe, das quasi als Kuchen vor­ liegt, auf einem Sieb zu zerkleinern und mittels geeig­ neter Werkzeuge durch die Siebmaschen zu drücken.

Dieses "zerstörende Sieben" sieht zum Beispiel ein kreis­ förmiges Sieb und ein über diesem Sieb rotierendes Dreh­ kreuz vor, auf dem sich abwechselnd Bürsten und Hartgummi­ lappen zum Zerstören bzw. zum Durchdrücken der Masse durch das Sieb befinden. Als nachteilig erweist sich hierbei, daß die Bürsten nach einigen Stunden Siebzeit vor allem beim Durchdrücken von feuchterem Werkstoff allmählich die Siebmaschen schließen. Die Folge ist eine sehr zeitaufwen­ dige Reinigung der Siebe.

Als weitere Möglichkeit des "zerstörenden Siebens" befin­ det sich die sogenannte oszillierende Siebung im Einsatz. Unter der Wirkung eines Stabrotors, bestehend aus mehreren auf einer Kreisumfanglinie versetzt und starr zueinander angeordneten Vierkantstäben, die angetrieben über eine ge­ meinsame Welle längs einer Kreisbogenlinie dieses Kreis­ umfangs oszillieren, wird die Masse bzw. das Siebgut durch ein Sieb mit vorgegebener Maschenweite und mit ge­ krümmter Siebfläche hindurchgedrückt. Nachteilig ist auch hier - wie beim vorerwähnten Sieben - das häufig erforder­ liche Reinigen des Siebgewebes infolge Verstopfung der Siebmaschen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gleichfalls ein Siebverfahren anzugeben, zu dessen Be­ trieb jedoch kein Reinigen des Siebgewebes erforderlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vor, daß als Werkzeug zumindest eine Bürste vorgesehen ist, die längs eines Kreisbogens oszilliert, dessen Krümmungsra­ dius kleiner ist als der Krümmungsradius der hierzu be­ nachbarten gekrümmten Sieboberfläche eines Siebes, wobei die Bürstenspitze im Bereich der Kreisbogenmitte die Sieboberfläche möglichst tangiert.

Sind mehrere zueinandere beabstandete Bürsten vorgesehen, so oszillieren diese gleichfalls längs eines gemeinesamen Kreisbogens.

Zu diesen Bürsten können zusätzlich Vierkantstäbe - wie sie bei der vorstehend erläuterten "oszillierenden Siebung" Verwendung finden - zum Einsatz gelangen.

Bevorzugt weisen die Bürsten Kunststoffborsten hoher Steifigkeit, insbesondere Metall- oder Kunststoffborsten auf. Ist diese Forderung erfüllt, so ist - wie sich überraschenderweise gezeigt hat - auch bei langen Siebzeiten keine Reinigung der Siebmaschen erforderlich. Es können so erheblich höhere Granulatmengen in einer vor­ gegebenen Zeit hergestellt werden. Darüber hinaus wird der bei der Siebung verursachte Feinanteil erheblich ver­ ringert. Er beträgt nur mehr 5 % gegenüber 10 bis 20 % bei den üblichen "zerstörenden Siebungen". Überraschend ist ferner, daß die Borsten, deren Dicke z.B. etwa 1 mm beträgt, durch die abwechselnd hohen Druck- und Zugbeanspruchungen auch bei längerem Einsatz nicht ver­ schlissen werden. Auch Massen mit hohen Feuchtigkeits­ gehalten können ohne Verklebung der Siebmaschen gesiebt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung nach der Erfindung in schema­ tischer und perspektivischer Darstellung, wobei das Werkzeug zur Veranschaulichung nicht gezeigt ist,

Fig. 2 in der Darstellung nach Fig. 1 das Werkzeug für die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 die Bürste für das Werkzeug nach Fig. 2 in gleichfalls perspektivischer Darstellung.

Mit 1 ist in Fig. 1 ein Behälter bezeichnet, in den ein Sieb 2 mit gekrümmter Sieboberfläche eingehängt ist. Der Krümmungsradius dieses Siebes beträgt im Krümmungscheitel R _S .

In gegenüberliegenden Seitenflächen weist der Behälter 1 in angekreuzten Bereichen C, C Lagerelemente auf, in denen ein in Fig. 2 dargestelltes Werkzeug 4 mittels seiner Naben 6, 6 drehbar gelagert ist. Über eine dieser Naben ist das Werkzeug 4 an einen in der Zeichnung nicht dar­ gestellten, üblichen Antrieb angeschlossen, unter dessen Wirkung das Werkzeug 4 um seine Längsmittelachse eine oszillierende Bewegung ausübt.

Das Werkzeug 4 an sich besteht aus konzentrisch zu­ einander und im Abstand voneinander angeordneten radför­ migen Elementen 5 mit Sprossen 12 und den bereits erwähn­ ten Naben 6, 6, wobei die Elemente 5, 5 über eine lang­ gestreckte Bürste 7 und zum Beispiel Dreikantstäbe 8, 8 miteinanander verbunden sind. Die Bürste 7 und die Mehr­ kantstäbe 8, 8 greifen dabei mit ihren Borsten 10 bzw. mit ihren Kanten 11, 11 über die äußeren Mantelflächen der Elemente 5, 5 hinaus und sind gegebenenfalls - wie dies durch Pfeil B angedeutet ist - radial verschieb- und in der gewählten Stellung fixierbar.

In Betrieb oszilliert das Werkzeug 4 längs eines in Fig. 1 strichliniert angedeuteten Kreisbogens (siehe Doppelpfeil A), dessen Krümmungsradius R _B kleiner ist als der Krümmungsradius R _S der hierzu benachbarten ge­ krümmten Sieboberfläche des Siebes 2. Wahlweise, d. h. je nach Siebgut wird der Abstand der Bürste bzw. Bürsten­ spitze so gewählt, daß diese die Sieboberfläche im Bereich der Kreisbogenmitte tangiert oder einen hierzu nur geringen Abstand aufweist.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Zerkleinern und zum Aussieben von Granulaten bestimmter Granulatgröße, bei der eine ge­ gebenenfalls Gleitmittel enthaltende Masse aus pulveri­ sierten und mit Bindemittel versetzten keramischen Roh­ stoffen, insbesondere Ferrit-Rohstoffen, mittels Werkzeugen durch ein Sieb oder durch eine Reihe von nach­ einander geschalteten Sieben mit in ihrer Reihenfolge abnehmender Maschenweite gepreßt wird, wobei das Sieb bzw. das letzte Sieb der Siebreihe eine der gewünschten minimalen Granulatgröße entsprechende Maschenweite be­ sitzt , dadurch gekennzeichnet, daß als Werkzeug (4) eine Bürste (7) vorgesehen ist, die längs eines Kreisbogens oszilliert, dessen Krümmungs­ radius R _B kleiner ist als der Krümmungsradius R _S der hierzu benachbarten gekrümmten Sieboberfläche eines Siebs (2), wobei die Bürstenspitze im Bereich der Kreisbogenmit­ te die Sieboberfläche möglichst tangiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere zueinander beab­ standete Bürsten (7) vorgesehen sind, die längs eines gemeinsamen Kreisbogens oszillieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zueinander beabstandete Bürsten (7) und Mehrkantstäbe (8, 8) vor­ gesehen sind, die längs eines gemeinsamen Kreisbogens oszillieren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrkantstäbe (8, 8) jeweils mit einer Kante (11) zur Sieboberfläche ge­ richtet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bürsten (7) Kunst­ borsten (10), insbesondere Metall- oder Kunststoffborsten hoher Steifigkeit aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bürsten (7) langge­ streckt sind.