DE68901770T2 - Granuliereinrichtung. - Google Patents

Description

• Bei zahlreichen industriellen Verfahren, beispielsweise auf dem chemischen Gebiet und jenem der Nahrungsmittel, sieht der Herstellungsablauf bekanntlicher Weise, ausgehend von im flüssigen Zustand aufrecht erhaltenen Stoffen, die Bildung von tablettenartigen Elementen, d.h. von im wesentlichen kugelförmigen Stücken vor, die auf zweckmäßig abgekühlten Förderbändern überführt und zum Erstarren gebracht werden.
• In einige Fällen kann das so aufgeteilte Material ein Zwischenprodukt für nachfolgende Verarbeitungen bilden oder, in einigen Fällen, ist es schon ein Endprodukt.
• Um die oben genannten, tablettenartigen Elemente zu erhalten, wurden verschiedenartige Vorrichtungen hergestellt, die im wesentlichen in zwei verschiedene Arten unterteilt werden können.
• Eine erste Art solcher bekannten Vorrichtungen sieht eine Reihe von Abgabedüsen vor, die quer oberhalb des Förderbandes angeordnet sind und ununterbrochen vorgegebene Mengen von Material in der Form von Tropfen abgeben, die auf die Oberfläche des Förderbandes selbst fallen. Diese erste Art von Vorrichtungen weist jedoch schwerwiegende Mängel auf, da die statische Abgabe des flüssigen Materials auf das umlaufende Förderband eine erhebliche Verformung der auf dasselbe fallenden Tropfen verursacht. Diese letzteren neigen dazu, sich zu verlängern und daher ihre wesentlichen kugelförmige Ausbildung zu verlieren. Je nach der Zähflüssigkeit des Materials und der Vorschubgeschwindigkeit des Förderbandes kann man auch die fehlende Trennung zwischen nachfolgenden, von der Düse selbst abgegebenen Tabletten feststellen.
• Um diese Mängel einer solchen ersten Art von Vorrichtungen zu beseitigen, hat man versucht das Problem der Bildung von tablettenartigen Elementen aufgrund einer zweiten Art von Vorrichtungen zu lösen, bei denen die Ablage der Materialtropfen am Förderband praktisch durch Abgabebohrungen erfolgt, die sich mit derselben Vorschubgeschwindigkeit des Förderbandes bewegen. Eine solche zweite Art von Vorrichtungen umfaßt im allgemeinen einen ersten Zufuhrzylinder, der mit der zur Vorschubrichtung des Förderbandes querliegenden Achse fest angeordnet ist und eine Vielzahl von Zufuhrbohrungen längs der Erzeugenden an der tiefsten Stelle des Zufuhrzylinders selbst aufweist. Außerhalb und in Berührung mit diesem letzteren ist ein zweiter, koaxialer Verteilungszylinder vorgesehen, der mit einer mit der Vorschubgeschwindigkeit des Förderbandes im wesentlichen zusammenfallenden Umfangsgeschwindigkeit umläuft. Dieser zweite Verteilungszylinder weist eine Vielzahl zweckmäßig voneinander beabstandeten Abgabebohrungen auf, die bei Überdeckung mit den Zufuhrbohrungen des ersten Zylinders den Austritt von Materialtropfen im flüssigen Zustand erlauben, die auch während der Berührung mit dem Förderband wegen des Fehlens einer relativen Geschwindigkeit zwischen diesem letzteren und den Abgabebohrungen im wesentlichen kugelförmig bleiben.
• Jedoch auch diese zweite Art von Vorrichtungen weist trotz Erhaltung von tablettenartigen Elementen einer zufriedenstellenden Qualität Grenzen und schwerwiegende Mängel auf.
• Diese bekannten Vorrichtungen sind nämlich kompliziert, empfindlich und daher teuer in ihrer Herstellung, um die erforderliche Präzision zu erhalten, die an die Verbindung zwischen dem statischen Innenzylinder und dem beweglichen Außenzylinder gestellt werden muß. Stellt sich während des Betriebes eine teilweise Unrundheit eines Zylinders ein, so wird nämlich die Vorrichtung unbrauchbar und muß daher ausgewechselt werden.
• Nicht nur dies: Diese bekannten Vorrichtungen besitzen nur eine geringe Betriebsanpassungsfähigkeit, da sie mit feste Abstände aufweisenden Abgabebohrungen versehen sind. Die erhaltbaren tablettenartigen Elemente weisen daher, bei ein und demselbem Material im flüssigen Zustand, eine einzige Abmessung auf. Es ist nicht einmal möglich die Betriebsweise der Vorrichtung einer Änderung der Zähflüssigkeiten der in Tabletten zu bildenden Materialien anzupassen. Etwaige Anpassungen in der Herstellung an verschiedene Arten von flüssigen Produkten und an verschiedene Abmessungen der tablettenartigen Elemente sind nur ausführbar, wenn der Verteilungszylinder ausgetauscht wird und daher nur mit erheblichen Kosten, die auch auf die Totzeiten einer fehlenden Produktion zurückzuführen sind.
• Bei diesem Stand liegt die der vorliegenden Erfindung zugrundegelegte technische Aufgabe darin, eine Einheit zur Bildung von tablettenartigen Elemente derart zu gestalten, daß sie imstande ist, die erwähnten Mängel im wesentlichen zu beheben.
• Im Bereich dieser technischen Aufgabe ist es ein wichtiges Ziel der Erfindung, eine Einheit zur Bildung von tablettenartigen Elementen vorzusehen, die eine äußerst flexible Betriebsweise sowohl in der Veränderlichkeit der Abmessungen der mit derselben herstellbaren tablettenartigen Elementen selbst als auch in der Art und in der Zähflüssigkeit des verwendbaren Materials im flüssigen Zustand aufweist.
• Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Einheit zur Bildung von tablettenartigen Elementen, die eine einfache bauliche Ausfuhrung und mäßige Herstellungskosten mit sich bringt.
• Ein weiteres Ziel liegt darin, eine Einheit zur Bildung von tablettenartigen Elementen zu schaffen, die die erforderlichen Wartungsarbeiten erheblich vereinfacht.
• Nicht zuletzt ist es ein Ziel der Erfindung eine erfindungsgemäße Ausführungsform bereitzustellen, die für sich derart einen Vorteil darstellt, daß sie auf dem spezifischen Sektor einen technischen Fortschritt darstellt.
• Die angegebene technische Aufgabe und die hervorgehobenen Ziele und weitere nachstehend besser in Erscheinung tretende Ziele werden durch eine Einheit zur Bildung von tablettenartigen Elemente erreicht, mit einem Förderband, das für die Aufnahme, die Überführung und die Abkühlung der tablettenartigen Elemente geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Zylinderteil, der oberhalb des Förderbandes und um eine zur Vorschubrichtung des Förderbandes querliegenden Achse drehbar angeordnet ist, wobei der Zylinderteil eine Umfangsgeschwindigkeit aufweist, die im wesentlichen der Vorschubgeschwindigkeit des Förderbandes entspricht, mindestens ein koaxial von außen in den Zylinderteil eingreifendes Kranzelement, das mit mehreren vom Zylinderteil beabstandeten, radial gerichteten Vorsprüngen versehen ist, und Zufuhr- und Verteilungsmittel umfaßt, die zur Verteilung des Materials im flüssigen Zustand auf den Vorsprüngen und zur Bildung von Tropfenteilen auf denselben geeignet sind, wobei jeder dieser Vorsprünge in der Nähe des Förderbandes derart vorbei geführt wird, daß auf diesem letzteren eine eines der tablettenartigen Elemente festlegende Tropfenmenge fallen kann.
• Weitere Merkmale und die Vorteile der Erfindung gehen näher aus der Beschreibung einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließenden Ausführungsform einer Einheit zur Bildung von erfindungsgemäßen tablettenartigen Elemente hervor, die beispielshaft, jedoch nicht beschränkend in den beigelegten Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigen:
• Figur 1 eine seitliche, teilweise im Schnitt dargestellte Vertikalansicht einer erfindungsgemäßen Einheit;
• Figur 2 einen unterbrochenen Schnitt gemäß der Ebene II-II aus Figur 1;
• Figur 3, im vergrößerten Schnitt, eine bauliche Einzelheit der erfindungsgemäßen Einheit in einer zweiten Ausführungsform derselben.
• Bezugnehmend auf die Figuren, ist die Einheit zur Bildung von erfindungsgemäßen, tablettenartigen Elementen, insgesamt mit der Bezugsziffer 1 angegeben. Sie umfaßt einen Zylinderteil 2, der von einer um eine zur Vorschubrichtung eines Förderbandes 5 querliegenden Achse drehbaren Welle 3 getragen wird. Das Förderband, bekannter Art und an einer unterhalb dem Zylinderteil 2 liegenden Stelle angeordnet, besitzt eine Auflageebene 5a aus Metall, unterhalb welcher Kühlmittel 5b bekannter Art angeordnet sind. Außerhalb und koaxial zum Zylinderteil 2 sind in diesem letzteren Kranzelemente 5 eingreifbar, die aneinanderliegen, jedoch durch Distanzelemente 7 voneinander beabstandet sind. Zugstäbe 8 sind durch zweckmäßigerweise in den Kranzelementen 6 und in den Distanzelementen 7 vorgesehenen Durchgangsbohrungen durchgeführt und erlauben es, beide diese Elemente paketartig zu verspannen. Jedes Kranzelement 6 weist eine Vielzahl von voneinander gleich weit entfernten Vorsprüngen 6 auf, die sich im wesentlichen zahnförmig mit dreieckigen Profil abwickeln. Das Kranzelement 6 und jeweilige Vorsprünge 9 legen daher insgesamt einen Zahnkranz 10 fest.
• Die Welle 3 wird durch ein Paar von Lagern 11 abgestützt, die an festliegenden 11a und vertikal beweglichen Führungen angebracht sind, die durch Druckmittelzylinder 11b oder ähnlichen betätigt werden, um die Stellung der Vorsprünge 9 zweckmäßigerweise derart einzustellen, daß diese in der Nähe des Förderbandes 5 vorbeigeführt werden.
• Überdies sind Zufuhrmittel 12 vorgesehen, die außerhalb und mit Abstand von den Zahnkränzen 10 in einem oberen Bereich des Zylinderteils 2 angeordnet sind. Die Zufuhrmittel 12 umfassen eine z.B. durch ein rohrförmiges Element festgelegte Abgabevorrichtung 13, durch welche Material im flüssigen Zustand zufließt, das für die Bildung von tablettenartigen Elementen verwendet wird.
• Das rohrförmige Element weist unten eine Vielzahl von Abgabebohrungen 13a auf, die längs einer zur Erzeugenden des Zylinderteils 2 parallelen Richtung aneinandergereiht sind. Auf diese Weise gibt die Abgaberichtung 13 Material im flüssigen Zustand gemäß dieser Richtung ab und dieses letztere fällt in der Nähe eines jeden Zahnkranzes 10 herab. Verteilungsmittel 14 sind unterhalb der Zufuhrmittel 12 angeordnet und umfassen ein spachtelförmiges Element 15, das sich parallel zur Achse 4 erstreckt. Das spachtelförmige Element 15 weist eine teilweise den Vorsprüngen 9 angepaßte Zahnung 16 auf und umfaßt Nasen 17 und Kerben 18. Die Nasen 17 sind im wesentlichen in Berührung mit den Distanzelementen 7 und die Kerben 18 umgeben die Vorsprünge 9, wobei Leerräume im Bereich der Spitzen derselben freigelassen werden. Auf diese Weise ist die Zahnung 16 fähig, das im flüssigen Zustand an der Basis des Vorsprungs 9 und an den Distanzelementen 7 vorhandene Material in die Leerräume zu verschieben, wo sich tropfenförmige Materialmengen bilden. Die Zufuhrmittel 12 und die Verteilungsmittel 14 stehen in Eingriff mit dem Lager 11 mittels einstellbaren Positioniersorganen 19, die eine mit der Achse 4 konzentrischen, kreisbogenförmigen Lagerführung 20 und Positionierschrauben 21 umfassen, die innerhalb von in der Lagerführung 20 vorgesehenen Langlöchern 21a gleitbar sind.
• Die Vorsprünge 9 können gemäß einer zweiten, in Figur 3 dargestellten Ausführungsform 9a ausgeführt sein. Dabei umfassen sie eine mit dem Kranzelement 6 in Eingriff stehende Hülse 22, einen radial innerhalb der Hülse 22 gleitbaren Dorn 23 und eine Gegenfeder 24, die dazu strebt, den Dorn 23 aus der Hülse 22 elastisch hervorspringen zu lassen. Kommt der Dorn 23 mit dem Förderband 5 in Berührung, so strebt das Förderband, den Dorn 23 selbst unter Überwindung der elastischen Gegenwirkung der Feder 24 wieder einzuziehen.
• Schließlich sind Heizmittel vorgesehen, um das verwendete Material zur Bildung von tablettenartigen Elemente im flüssigen Zustand zu erhalten, und die innerhalb und außerhalb des Zylinderteils 2 angeordnet sind. Die Heizmittel umfassen Kreislaufe 25 für den Umlauf von zweckmäßigen Heizmitteln innerhalb des Zylinderteils 2 und innerhalb eines kuppelförmigen Elementes 26, das mindestens teilweise den Zylinderteil selbst umgibt.
• Die Betriebsweise einer oben vorwiegend konstruktiv beschriebenen Einheit zur Bildung von tablettenartigen Elementen ist wie folgt.
• Nach Bereitstellung am Zylinderteil 2 der in der den Herstellungserfordernissen entsprechenden Anzahl und Art gewählten Zahnkränzen 10 wird auf an sich bekannter Art und Weise der Zylinderteil selbst mit einer der Vorschubgeschwindigkeit des Förderbandes 5 entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit in Bewegung gesetzt. Das Material im flüssigen Zustand, das man in tablettenartige Elemente unterteilen möchte, wird in der Abgabevorrichtung 13 zugeführt, von wo es durch Schwerkraft herabfließt, wobei die Vorsprünge 9 und die Distanzelemente 7 benetzt werden. Sobald die Vorsprünge 9 im Bereich der Zahnung 16 des spachtelförmigen Elementes 15 vorbeilaufen, wird das Material im Bereich der Spitzen der Vorsprünge selbst vorbeigeführt, wo sich an jeder Spitze aufgrund der bekannten mit der Oberflächenspannung der Flüssigkeit verbundenen Erscheinungen ein Tropfen bildet.
• Beim Vorbeilaufen eines jeden Vorsprungs 9 in der Nähe des Förderbandes 5, neigt der vom Vorsprung 9 selbst geförderte Materialtropfen dazu, sich aufgrund von Schwerkraft zu lösen, und wird von der Förderbandoberfläche aus Metall gefangen. So bilden sich auf dem Förderband geordnete Reihen von tablettenförmigen Elementen, die bei ihrem Vorrücken auch aufgrund des Vorhandenseins von Kühlmitteln unterhalb des Förderbandes erstarren.
• Je nach Erfordernis ist es möglich, die mit gleiche und gegebene Abstände aufweisenden Vorsprüngen versehenen Zahnkränzen 10 durch andere zu ersetzen, die verschiedene Umfangsabstände aufweisen. Wird z.B. der Abstand verkürzt, so erhöht sich, mit derselben Umlaufgeschwindigkeit, die Durchgangsfrequenz der Vorsprünge unterhalb der Zufuhrmittel 12 und es nimmt daher die abgegebene Materialmenge im flüssigen Zustand an jedem Vorsprung ab. Die Abmessungen der Tropfen der nachfolgenden tablettenartigen Elemente werden daher verkleinert.
• Es ist daher möglich, auch den Abstand zwischen den Zahnkränzen 10 in Querrichtung zur Vorschubrichtung des Förderbandes 5 zu ändern, indem die Distanzelemente 7 gewechselt werden oder indem die Stellungen der Vorsprünge zwischen anliegenden Zahnkränzen versetzt werden. Auf diese Art und Weise können die Ablagestellen der tablettenartigen Elemente auf dem Förderband 5 geändert werden.
• Die Zufuhrmittel 12 und die Verteilungsmittel 14 können überdies an verschiedenen Abständen vom Förderband 5 positioniert werden, indem auf die Positionierorgane 19 eingewirkt wird. Z.B., im Falle eines flüssigen Materials mit niedriger Zähflüssigkeit, ist es zweckmäßig, die Zufuhrmittel 12 in einen dem oberen Ende des Walzenteils 2 nächsten Bereich derart zu positionieren, daß der größere auf der Oberfläche dieses letzteren zurückgelegte Abschnitt die erhöhte Laufgeschwindigkeit ausgleicht.
• Bei Materialien mit hoher Zähflüssigkeitist es schließlich möglich, die Vorsprünge 9 in der Form eines dreieckigen Zahnes mit Vorsprüngen 9a nach der in Figur 3 dargestellten Art zu ersetzen. Das Material im flüssigen Zustand benetzt dabei den Dorn 23, der sich durch die Wirkung der Gegenfeder 24 in einer weitgehendsten vorspringenden Position befindet. Sobald jeder Vorsprung 9a mit dem Förderband 5 in Berührung kommt, strebt das Förderband den Dorn 23 sich zurückzuziehen zu lassen und das Material wird dabei daran unterstützt, sich von der Außenfläche des Dorns 23 selbst zu trennen.
• Die Erfindung erreicht die vorgeschlagenen Ziele und erbringt wichtige Vorteile.
• Insbesondere ist hervorzuheben, daß die mühelose Austauschbarkeit der Zahnkränze 10 deren insbesondere flexible und an jeden Produktionsprozeß anpassungsfähige Verwendung ermöglicht.
• Da das Material im flüssigen Zustand den Zylinderteil 2 bloß außen benetzt, ergeben sich überdies eine äußerst freundliche Wartung und Reinigung.
• Schließlich ist es von Wichtigkeit hervorzuheben, daß die dargestellte, besondere Ausführungsform auch unter ihren in der Beschreibung der Zeichnungen hervorgehobenen spezifischen Aspekten vorteilhaft ist.

Claims (11)

1. Einheit zur Bildung von Tablettenelementen mit einem Förderband (5), das für die Aufnahme, das Verlegen und die Abkühlung der erwähnten Tablettenelemente geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes umfaßt:

- ein oberhalb des erwähnten Förderbandes (5) angeordnetes, um eine zur Vorschubsrichtung des Förderbandes (5) quere Achse drehbar gelagertes Walzenglied (2), wobei die Umfangsgeschwindigkeit dieses Walzengliedes (2) der Vorschubsgeschwindigkeit des Förderbandes (5) im wesentlichen entspricht;

- wenigstens ein koxial von außen in das erwähnte Walzenglied (2) eingreifendes Kranzelement (6), das mit mehreren in Entfernung vom erwähnten Walzenglied (2) radial gerichteten Vorsprüngen (9) versehen ist;

- Zuführungs- (12) und Verteilungsorgane (14), die für die Verteilung des Materials im flüssigen Stand auf die erwähnten Vorsprünge (9) und für die Bildung von daraus bestehenden Tropfenteilen auf denselben geeignet sind, wobei jeder dieser Vorsprünge (9) in der Nähe des Förderbandes (5) durchfährt, so daß darauf einer der Tropfenteile - der eines der erwähnten Tablettenelementes bildet - fallen kann.

2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der erwähnten kranzelemente (6) vorgesehen sind, die nebeneinander in vorbestimmten Abständen voneinander angeordnet werden können.

3. Einheit nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den erwähnten Kranzelementen (6) gelegene Enfernungsstücke (7) vorgesehen sind, die zur Bestimmung der erwähnten gegenseitigen Abständen dienen.

4. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ferner Zuganker (8) vorgesehen sind, die die erwähnten Kranzelemente (6) und Entfernungsstücke (7) durchqueren, und für die paketweise auszuführende Klemmung der erwähnten Kranzelemente und Entfernungsstücke geeignet sind.

5. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Vorsprünge (3) längs das Kreisumfangs der erwähnten Kranzelementes (6) voneinander gleichabständig angeordnet sind.

6. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Zuführungsmittel (12) eine Abgabevorrichtung (13) umfassen, die für die ununterbrüchene Abgabe des erwähnten Materials wesentlich im flüssigen Stand nach einer zur Erzeugenden des erwähnten Walzengliedes (2) parallel laufenden Abgaberichtung geeignet ist, so daß das erwähnte flüssige Material wenigstens neben das erwähnte wenigstens eine Kranzelement (6) fallen kann.

7. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Verteilungsmittel (14) unterhalb der erwähnten Zuführungsmittel (12) angeordnet sind und ein spachtelförmiges Organ (15) umfassen, das parallel zur Achse des erwähnten Walzengliedes läuft und eine zu den erwähnten Vorsprüngen (3) teilweise gegenförmige Auszackung derart aufweist, daß diese Grundgebiete der erwähnten Vorsprüngen (3) im wesentlichen berührt, wobei die erwähnte Auszackung für die Verschiebung des erwähnten flüssigen Materials in die Spitzen der erwähnten Vorsprünge (3) zur Bildung der erwähnten Tropfenteile geeignet ist.

8. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einstellbare Positionierorgane (19) für die erwähnten Zuführungs- (12) und Verteilungsmittel (14) vorgesehen sind, die diesen Mitteln mehrere Stellungen in unterschiedlichen Abständen vom erwähnten Förderband (5) einnehmen lassen können.

3. Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erwähnten Vorsprünge (3) im wesentlichen zahnförmig mit dreieckigem Umriß erstrecken, und zusammen mit dem erwähnten Kranzelement (6) einen Zahnkranz (10) bilden.

10. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der erwähnten Vorsprünge (9a) folgendes umfaßt:

- eine mit dem erwähnten Zahnkranz einteilige Hülse (22),

- einen innerhalb der erwähnten Hülse (22) radial verschiebbaren Stift (23),

- eine Gegenfeder (24), die den Stift (23) aus der erwähnten Hülse (22) elastisch auftauchen lassen kann, wobei der erwähnte Stift (23) in die Hülse eingeschoben wird, wenn dieser mit dem erwähnten Förderband (5) in Berührung kommt.

11. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Heizmittel (25, 26) innerhalb und außerhalb des erwähnten Walzengliedes (2) vorgesehen sind, die für die Erhaltung des erwähnten flüssigen Materials in dem flüssigen Stand geeignet sind.