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Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung stückiger Produkte aus nichtmetallischen
Schmelzen Zusatz zum Patent 817300 Gegenstand des Patents 8I7 300 ist ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Gewinnung fester, stückiger Produkte aus nichtmetallischen
Schmelzen, insbesondere aus Schmelzen mit geringer Erstarrungsgeschwindigkeit, durch
Benutzung eises endlosen und biegsam bzw. gelenkig ausgebildeten Bandes, mit Rollen
oder Zahnradpaaren zum Umlenken. Dieses Band weist eine große Zahl mehr oder weniger
regelmäßig angeordneter Lücken auf und besteht aus einem Drahtgewebe bzw. aus Gliedern
zusammengesetzten Kettenhand, dessen Maschenweiten bzw. von den Gliedern frei gelassene
Räume der gewünschten Stückgröße des festen, stückigen Produktes entsprechen und
so mit der Schmelze beschickt werden, daß diese die Lücken ausfüllt und nach ihrer
Erstarrung auf geeignete Weise, z. B. durch Druckluft oder Vakuum, Erschütterung
des Bandes oder eine Stachelwalze, aus den Lücken herausbefördert wird. Zur Verhinderung
des Wiederauslaufens der Schmelze aus den Lücken des Bandes wird letztere zweckmäßig
für eine gewisse Strecke über eine glatte, ebene bzw. zylindrische, ruhende oder
durch Drehen des Zylinders bewegte Unterlage geführt, wobei letztere
gleichzeitig
zur Wärmeabführung aus der erstarrenden Schmelze beispielsweise durch Kühlen der
Unterlage mit Luft, Wasser oder Kühlsole be nutzt werden kann; Entsprechend der
verschiedenen Erstarrungsgeschwindigkeit der verarbeiteten Schmelze wird Länge und
Laufgeschwindigkeit des Bandes v{}rteil'hafterweise so gewählt, daß das Produkt
an der Entleerlungsstel.le des Bandes eine genügend feste Besdhaffenheit angenommen
hat.
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Es wurde nun gefunden, daß man das Verfahren des Hauptpatents ausgestalten
und zur Ausführung des Verfahrens gemäß dem Hauptpatent auch einfacher gebaute Vorrichtungen
wie auch solche in größerer Abwandlung verwenden kann.
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Es wird vorgeschlagen, zur Gewinnung stückiger Produkte aus nichtmetallischer
Schmelze gemäß Patent 8I7 300 so zu verfahren, daß manerflndungsgemäß die Schmelze
in verhältnismäßig dünner Schicht in die Lücken des unterteilten endlosen Bandes
gießt, wobei Länge und Breite der Teilchen des Endproduktes höchstens etwa das Fünffache
ihrer Dicke betragen. Vorteilhafterweise kann man dabei so arbeiten, daß das endlose
Band nach seiner Beschickung mit einer Kühlflüssigkeit von oben benetzt oder berieselt
wird. In manchen Fällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Lücken des endlosen
Bandes nur unvollständig zu beschicken und das Band hierauf mit einer Kühlflüsisigkeit
zu begießen.
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Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung und gemäß
Hauptpatent haben sich solche Vorrichtungen als besonders vorteilhaft erwiesen,
bei denen das Gewicht des endlosen Bandes je Flächeneinheit gegenüber dem Gewicht
der in dieser Flächeneinheit eingebrachten Schmelze verhältnismäßig groß ist. Auch
kann man die Vorrichtungen derart ausgestalten, daß die lichte Weite der Lücken
des endlosen Bandes höchstens etwa das Fünffache ihrer Höhe ist.
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Jedes Element des endlosen Bandes der Vorrichtung kann durch je ein
Gelenk bzw. einen Gelenkstab mit dem benachbarten Bandelement verbunden sein. Eine
besonders vorteilhafte Vorrichtung besteht darin, daß das endlose Band kreisringförrnig
auf einem waagerechten Drehtisch angeordnet ist.
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Für manche Fälle ist es zweckmäßig, der Vorrichtung eine solche Ausgestaltung
zu geben, daß das endlose Band auf dem Mantel eines waagerechten Drehzylinders angeordnet
und der Zylinder gegebenenfalls zur Aufnahme von Kühlflüssigkeit ein gerichtet ist.
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Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann das Arbeitsgut
nicht nur in weitgehend unterteilter, sondern vorteilhafterweise in verhältnismäßig
dünner Schicht gekühlt werden. Wie sich überraschenderweise gezeigt hat, kann zwar
durch die Unterteilung der Schicht deren Stärke etwas stärker gewählt werden, ohne
daß hierdurch die Kühlzeit nennenswert verlängert wird. Aus den Versuchen hat sich
jedoch ergeben, daß die Länge und Breite der einzelnen Teile des Arbeitsgutes nicht
größer sein dürfen als etwa das Fünffache ihrer Stärke. Sobald Länge und Breite
diese Grenze überschreiten, nimmt der Einfluß der Unterteilung der Schicht auf die
Kühldauer erheblich ab. Um die eingangs erwähnte Bedingung bezüglich der Abmessung
der Teile zu erfüllen, soll daher die lichte Weite der Kühlformen zweckmäßig nicht
größer sein als etwa das Fünffache ihrer Höhe.
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Falls eine Berührung des. Arbeitsgutes- mit einer Kühlflüssigkeit
zulässig ist, können die entsprechend eng unterteilten Formen oder Geflechte zur
weiteren Herabsetzung der Kühldauer nach ihrer Füllung, wie oben dargelegt, mit
dieser Kühlflüssigkeit benetzt werden. Plastische Massen, wie beispielsweise Peche,
Erdölbitumen od. dgl. sowie auch bestimmte organische Kristallschmelzen können ohne
weiteres mit Kühlwasser in Berührung gebracht werden.
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Falls eine Benetzung des Arbeitsgutes mit einer Kühlflüssigkeit nicht
möglich ist, muß man das in die Formen eingegossene Arbeitsgut entweder an der Luft
oder in einer inerten Atmosphäre abkühlen. lassen. So wird man sich bei der Kühlung
gewisser Kunstharze sowie auch vieler anorganischer Salzschmelzen auf die Luftkühlung
beschränken. In solchen Fällen kann man die Kühldauer weiter herabsetzen, indem
man Formen wählt, deren Gewicht gegenüber dem Gewicht des aufgenommenen Arbeitsgutes
verhältnismäßig groß ist. Das endlose Band wird dabei zweckmäßig aus einem solchen
Material hergestellt, daß es einen wesentlichen-Teil der Wärme der Schmelze aufnimmt.
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Im Falle des Kühlens mit einer Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, zeichnet
sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere gegenüber dem üblichen Bandkühlverfahren
in zusammenhängender, dünner Schicht dadurch aus, daß die Oberfläche des erstarrten
Gutes im Verhältnis zu seinem Gewicht und demzufolge auch seine Feuchtigkeit durch
die anhaftende Kühlflüssigkeit, die in vielen Fällen stört, wesentlich geringer
ist.
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Das vorliegende Verfahren und die zu seiner Ausführung vorgeschlagenen
Vorrichtungen ermöglichen die rasche Kühlung organischer oder anorganischer Kristallschmelzen,
z. B. Naphthalinschmelzen, sowie plastischer Massen, wie Schwefel, Peche, Erdölbitumen,
Kunstharz- und Kunststoffmassen der - verschiedensten Art. Man kann daher mit kontinuierlich
arbeitenden Vorrichtungen große Mengen dieser Substanzenlaus dem flüssigen in den
festen Zustand überführen.
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Die Kühldauer hängt nicht nur von der Menge, sondernd in manchen
Fällen auch von der Art des Arbeitsgutes ab. Beispielsweise wird man bei gewissen
Kondensations- oder Polymerisationsstoffen die Kühldauer soweit wie möglich beschränken,
um eine unerwünschte Fortsetzung der Reaktionen zu verhindern. In allen diesen Fällen
kann man sich durch die Wahl der Kühlformen den jeweiligen Erfordernissen weitgehend
anpassen. Gleichzeitig ist der Arbeitsaufwand bei diesem Kühl- und Zerkleinerungsvorgang
wesentlich geringer als bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen.
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In den Zeichnungen ist die Durchführung des Verfahrens gemäß der
Erfindung an Hand von Vorrichtungen in beispielsweiser Ausführungsform dargestellt.
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Abb. z zeigt im Aufriß eine Kühlvorrichtung, bei der das Arbeitsgut
durch zwei geeignete Aus auf vorrichtungen 1 in einen Gitterrost eingegossen wird.
Dieser Gitterrost ist in zahlreiche Elemente 2 unterteilt, die gelenkig zu einem
endlosen, umlaufenden Band verbunden sind. Abb. 3 gibt den Schnitt C-C durch den
Kühlrost wieder, und zwar vergrößert gegenüber der Abb. I. Wie aus Abb. 3 ersichtlich,
werden die einzelnen Rostelemente 2 durch Rollen 3 auf einer Schiene 4 geführt,
die im vorliegenden Falle als l-Eisen ausgebildet ist. Die Abb. 4 stellt den Seitenriß
der Abb. 3 dar und läßt erkennen, daß jedes Rostelement auf vier Rollen 3 abgestützt
ist. Dabei werden die Achsen der Rollen 3 durch Laschen 5 gelenkig miteinander verbunden.
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Damit das flüssige Arbeitsgut nach dem Eingießen in die Formen nicht
auslaufen kann, ist, wie aus Abb. I ersichtlich, an den Eingußstellen unterhalb
der Rostelemente eine Unterlagplatte 6 angeordnet. Diese Unterlagplatte ruht auf
einem Rahmen 7, der durch drei oder mehr Stellschrauben 8 in seiner Höhenlage verstellt
werden kann.
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Auf diese Weise läßt sich die Unterlagplatte mit einer einstellbaren
Kraft an die Rostelemente drücken. Da diese Rostelemente zudem, wie aus Abb. 4 hervorgeht,
durch je zwei Gelenkstäbe 5 miteinander verbunden sind, können sich die Rostelemente
parallel zu der Unterlagplatte bewegen, so daß ein hinreichend dichter Abschluß
zwischen Rostelementen und Unterlagplatte gewährleistet ist.
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Die Umlenkrollen g greifen in die Rollen 3 ein und bewegen auf diese
Weise das Förderband. Der Antrieb der Umlenkrollen g ist in den Abbildungen nicht
dargestellt. Dieser Antrieb ist vorteilhafterweise regelbar, damit man mit derselben
Kühlvorrichtung je nach dem Arbeitsgut verschiedene Kühlzeiten einstellen kann.
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Die Abb. 2 stellt einen Seitenriß der Abb. I dar und läßt erkennen,
daß die Umlenkrollen 9 eine Stachelwalze I0 umschließen, durch die bei der Umlenkung
der Rostelemente das Arbeitsgut aus der Kühlform von innen nach außen herausgedrückt
wird. Das gekühlte Arbeitsgut fällt dann in die Trichter II und gelangt anschließend
in einen Bunker oder zur Verladung.
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Falls die Abkühlung des Arbeitsgutes durch die direkte Benetzung
mit einer Kühlflüssigkeit beschleunigt werden soll, so kann diese Kühlflüssigkeit
durch mehrere Düsen 12 auf die Kü'hlformen gespritzt werden. Zweckmäßigerweise wird
die überschüssige Kwhlflüssligkeit in einem Trog aufgefangen, der unterhalb des
Bandes angeordnet ist.
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Die Wirkung der Kühlflüssigkeit kann man auch dadurch verstärken,
daß man die Formen, wie in Abb. 3 dargestellt, nicht voll füllt. In einem solchen
Falle bleibt in den Kühlformen ein freier Raum, der mit der Kühlflüssigkeit ausgefüllt
werden kann.
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Aus Abb. 5 ist eine Vorrichtung ersichtlich, bei der die Rostelemente
zu einem Kreiszylinder bzw. zu einer zylindrischen Trommel 13 zusammengefügt sind.
Diese Trommel bewegt sich um eine horizontale Achse. Durch die Auslaufvorrichtung
I4 wird-das Arbeitsgut in die Trommel I3 eingegossen. Unterhalb der Eingußstelle
ist wiederum eine zylindrische Unterlagplatte 15 angeordnet, um ein vorzeitiges
Ausfließen des Arbeitsgutes aus dem Rost zu verhindern. Durch die Einspritzdüsen
I6 kann wiederum eine Kühlflüssigkeit auf das Arbeitsgut bzw. die Rostelemente gespritzt
werden.
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Die Kühlrosttrommel bewegt sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
innerhalb des zylindrischen Gehäuses I7, das mit einer Kühlflüssigkeit gefüllt ist.
Durch die Drehbewegung der Trommel tauchen die Rostelemente der Reihe nach in die
Kühlflüssigkeit, wodurch die Kühldauer gegenüber der Luftkühlung noch weiter erheblich
abgekürzt wird. Nach dem Wiederauftauchen aus dem Flüssigkeitsbad werden die Rostelemente
durch die Stachelwalze 18 entleert, wobei das gekühlte Arbeitsgut über die Rutsche
19 in einen Bunker fällt oder zur Verladung gelangt.
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Ein drittes Ausführungsbeispiel ist in den Abb. 6 und 7 wiedergegeben,
wobei die Abb. 7 den Grundriß der Abb. 6 darstellt. Hier sind die verschiedenen
Rostelemente 20 zu einem horizontalen Kreisring angeordnet, der sich um eine Vertikalachse
dreht.
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Durch die Auslaufvorrichtung 21 wird d-as flüssige Arbeitsgut in die
Kühlroste eingegossen, die, wie schon bemerkt, eine langsame Drehbewegung um eine
horizontale Achse ausführen. Unterhalb der Eingußstelle befindet sich wieder eine
Unter lagplatte 22, die ein vorzeitiges Auslaufen des Arbeitsgutes aus den Kühlformen
verhindert.
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Nach Beendigung einer Umdrehung werden die Kühl formen unmittelbar
vor der Auslaufvorrichtung 21 durch eine Stachelwalze 23 entleert.
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Selbstverständlich kann auch bei dieser Vorrichtung der Kühlvorgang
durch das Bespritzen der Kühlformen mit einer Kühlflüssigkeit beschleunigt bzw.
abgekürzt werden.
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PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zur Gewinnung stückiger Produkte aus
nichtmetallischer Schmelze gemäß Patent so7300, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schmelze in verhältnismäßig dünner Schicht in die Lücken des unterteilten, endlosen
Bandes gegossen wird, wobei Länge und Breite der Teilchen des Endproduktes höchstens
etwa das Fünffache ihrer Dicke betragen.