颗粒调节器的制造方法
【专利说明】颗粒调节器
[0001]本发明涉及用于优化颗粒材料的粒度的颗粒材料调节器。
[0002]具体地，在工业陶瓷中，需要具有高度可浇注性的陶瓷颗粒材料。因此，这些粒度应当位于预定的粒度范围内。具有过大粒度和过小粒度的颗粒材料通常都是不需要的。
[0003]在工业陶瓷中大多数遇到的用于生产颗粒材料的工艺是喷雾干燥。为此目的，细粉末与液体混合以构成悬浮液。然后，在喷雾干燥器中将悬浮液颗粒化，也就是说，通过热环境中的喷嘴系统或离心盘将悬浮液雾化。由此导致的液滴在干燥室中由与所述液滴成相反流动关系的热空气干燥。液滴中包含的微粒凝聚成块，并且形成颗粒材料。残余的湿气和颗粒材料尺寸分布可能会受影响，尤其是基于喷嘴的几何形状受影响。已经确立数十年的该工艺的优势在于100 - 800 μ m范围内的高颗粒材料产量。其缺点在于大量的液体，这些液体对于喷射操作是必要的，并且首先必须进给到固体，然后几乎再次完全干透。
[0004]对于用以生产颗粒材料的可替换工艺是所谓的“生长结块”。其中，起始材料以粉末微粒的形式被进给到混合器中。在添加了水和可能的有机粘结剂之后，通过混合运动形成团块或者颗粒材料。
[0005]生长结块在经济上是具有明显优势的，但是随着非常快速地形成直径明显大于1000 μ m的大颗粒，会导致更坏的粒度分布。因此，必须要加工这些颗粒材料。
[0006]例如在EP I 070 543中已知颗粒材料调节器，藉由该调节器，可以减小颗粒材料的粒度。所述调节器具有能够相对于静止壳体旋转的元件，该可旋转元件具有形状为锥形表面的部分。由于各不同的锥角，在表面形状为锥形的部分和该静止壳体之间的是在横截面中成锥形地延伸的间隙。待加工的颗粒材料微粒穿过该间隙并且在此被粉碎。出口间隙布置地非常靠近该壳体壁。
[0007]当使用用于工业陶瓷的颗粒材料时，特别是用于与藉由生长结块生产的且因此在刚生产后通常包含10%至15%的含水量的颗粒材料时，在该颗粒材料调节器中，特别是在注射区域和静止壳体内，通常发生的是大团块和肿块粘附在一起并且重新形成，并且此类团块和肿块严重地有害影响已优化的颗粒材料的质量。
[0008]也已知盘磨机，其使用相对于彼此可旋转并且以基本相互平行的关系布置的两个盘，在盘的顶侧上布置有齿，其中待研磨的材料被引入到位于两个盘之间的基本环形的间隙中。由于该相对的旋转运动(其中，一般，两个盘中的一个是静止的而另一个绕其盘的轴线旋转)，待研磨的材料在该间隙中藉由在各齿处的剪切作用而被研磨。此类盘磨机不能用以调整生长结块或颗粒材料，因为位于各齿之间的空间由湿气和颗粒而胶粘，并由此该磨机被阻塞。通常使用这些类型的磨机的区域是研磨干燥的矿产原料、塑料或者纸浆悬浮液。
[0009]对于用于工业陶瓷的颗粒材料，特别是对于用于藉由生长结块生产的且因此在刚生产后通常包含10%至15%的可自由移动水分的颗粒材料，也不可以使用这些机器。
[0010]盘磨机的两个盘布置在壳体内，该壳体通常紧密地包围所述盘，以接收藉由离心力而从两个盘之间的间隙中排出的材料。换句话说，起始成分通过这两个盘的相对运动而在这两个盘之间的间隙中被研磨，并且由于离心力而被向外抛出，使得它们撞击在捕获容器的壁上。如果此类盘磨机用于加工颗粒材料，然后从研磨盘排出的颗粒材料会保持粘附到壳体的刚性壁上，作为最终的结果，其意味着颗粒材料粒形成肿块，使得留在盘磨机上的颗粒材料的质量也变得更差。
[0011]由于所描述的现有技术，因此，本发明的目的是提供一种颗粒材料调节器，藉由该调节器，可以加工已经由制粒混合器从细粉末和添加水而生产的并且具有范围为大约10%至15%的含水量的颗粒材料。
[0012]根据本发明，该目的通过一种颗粒材料调节器实现，该颗粒材料调节器具有与盘磨机类似的机构，也就是说，具有:两个盘，所述两个盘能够相对于彼此旋转，并且以基本相互平行的关系布置；颗粒材料进口，通过所述颗粒材料进口，颗粒材料可以穿入该调节器，进入位于两个盘之间的环形间隙；以及捕获容器，所述捕获容器用于接收通过离心力而从两个盘之间的间隙排出的颗粒材料。然而，应当注意的是，该捕获容器具有弹性帘，该弹性帘与捕获容器壁至少部分地隔开，并且布置成使得该弹性帘限制从该间隙排出的颗粒材料的轨迹。
[0013]以此方式，弹性材料悬挂在捕获容器中，使得藉由离心力而从该间隙排出的颗粒材料冲击在该弹性帘上。由于该弹性帘相对于捕获容器壁具有一定间隔，该弹性帘可以相应地移动，由此，显著降低粘附到弹性帘的颗粒材料的可能性。原则上，该弹性帘可以由任何弹性材料形成，具体地可以有任何聚合物材料形成，具体地可以有任何弹性体形成。该弹性帘特别优选地包括聚氨酯。
[0014]在优选实施例中，弹性帘布置成完全围绕该对盘。此具有这样的优势:基本上越过整个盘周界上排出的颗粒材料撞击在弹性帘上，并且从弹性帘基本上掉落，而不会粘附到捕获容器中。
[0015]已经发现，该弹性帘有利地是钟形构造。在此情形下，该弹性帘与所述两个盘中的一个在整个周界上尽可能远地相邻。
[0016]在此方面，优选实施例中，该弹性帘形成为使得该弹性帘包括与环形间隙的虚拟径向延长部构成的15°至75°之间的角度，优选地25°至65°之间的角度，最优选地35°至45°之间的角度。此方案的结果是，从环形间隙中排出的颗粒材料球以基本相同的角度冲击弹性帘。
[0017]更特别地，已经发现，过大的冲击角度不能防止颗粒材料粘附到弹性帘上。若是具有过小的冲击角度，捕获容器必须显著增大，此会增加颗粒材料调节器的成本，而此不会带来附加的有益效果。
[0018]在优选实施例中，该弹性帘具有大体S形横截面，也就是说，该弹性帘具有更靠近该间隙的凹区和与该凹区相邻的凸区。优选地，环形间隙的虚拟径向延长部基本上在凹区和凸区之间的连接部附近与弹性帘相交。
[0019]还发现，该弹性帘至少在朝向该间隙的侧部是基本光滑的，也就是说，该弹性帘没有球突、凹槽或凸条。在其它优选实施例中，两个盘能够绕它们的盘轴线旋转。已经发现，该措施避免了可能潮湿的颗粒材料附粘或阻塞在两个盘之间，也就说，避免了可能潮湿的颗粒材料附粘或阻塞在该环形间隙内。如果两个盘都旋转，它们必须以不同的速度被驱动。在此情形下，各旋转盘的旋转方向可以是相同的方向或是相反的方向。
[0020]在优选实施例中，一盘具有中心开口，可以通过该中心开口供应颗粒材料。例如，具有中心开口的该盘可以由中空轴驱动，通过该中空轴，颗粒材料经由该中心开口而进给到该间隙。
[0021]例如，两个盘可以是水平定向的。在该情形下，上盘应当具有中心开口，通过该中心开口，颗粒材料可以藉由重力而进给到该间隙中。
[0022]为了能够调整颗粒材料尺寸，优选的实施例提供了用于调整间隙宽度的装置。在特别优选的实施例中，该可调整的盘藉由三个安装点而可调整地安装成使得除了该间隙宽度，也可以通过个别调整安装点而调整所述盘相对于彼此的平行度。
[0023]尽管如此，如果颗粒材料很快地附粘并且阻塞在环形间隙中，优选实施例提供一种枢转装置，藉由该枢转装置，一盘，优选地，上盘，可以绕平行于间隙所在平面延伸的枢转轴线进行枢转，以保证通达该间隙。然后可以去除该粘着材料，并且该调节器准备再次使用。
[0024]如果各盘在形成该间隙的它们的表面处是基本平坦的，则是更加有利的。因为各盘没有布置任何齿，所以进一步降低了沉积的风险。
[0025]在其它特别优选的实施例中，该颗粒材料调节器布置在与颗粒混合器相同的壳体中。这两个部件一起形成用于生产优化颗粒材料的设备。
[0026]本发明的其它优点、特征和可能的用途可从下文对较佳实施例的描述和相关附图中显现出来，附图中:
[0027]图1是该调节装置的工作远离的示意图，以及
[0028]图2示出了根据本发明的调节器的一部分的截面图。
[0029]图1示意性地示出了根据本发明的调节器的工作原理。该调节器具有两个旋转盘
1、2，所述旋转盘被驱动以使得它们相对于彼此旋转。在所示实例中，所