专利名称：粒化设备的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于以流体、半流体和类似状态提供的被选物质(例如熔化的物质)的粒化的设备。
具体而言，本发明涉及一种包括塔(在以下描述中也称为造粒塔)的设备，其中所述塔内部和顶部支承用于将物质分成滴剂(drop)并同时在所述塔中分配它们的装置。接着，刚刚形成的预定物质的滴剂与正在上升的气体流逆流经过塔，其中所述气体流用于将所述滴剂固化成大致为球状颗粒(所谓的“颗粒”)。
背景技术：
已知，物质的粒化技术一般提供了预定物质以“流体”状态(例如分散或溶解在液相中)或甚至以熔化的状态可得到；接着将其分成滴剂，然后使这样的滴剂冷却，以便将其“转变”成固体颗粒，所述固体颗粒是尽可能多的“单分散”固体颗粒，换言之具有尽可能均匀的尺寸和形状。
并且已知，最普遍的粒化技术的其中之一使用大体为柱状的塔，在所述塔内部和顶部支承有将待粒化的流体物质供给其的转斗(在以下描述中以及随后的权利要求中也称为造粒斗)，所述转斗提供了滴剂的形成及其在塔内的分布。在所述塔的底部提供了气态流体吹送系统，其与所述滴剂成逆流上升，将所述滴剂转变成颗粒。
同样已知的是，为了通过上述类型设备以最佳产量获得所选择的物质的颗粒，所述物质的滴剂必须在所述塔的整个部分上均匀分布。此外，要求所述滴剂具有均匀形状和尺寸(如果不是实际上完全相同)，以获得全部具有相同的给定尺寸的所述物质的颗粒(即，单分散颗粒)。
现在，也已知的是，其中，造粒塔内滴剂的分布均匀度与产生和分配它们的造粒斗的转速成比例。因此，已知的是，为了优化造粒塔内刚刚形成的滴剂的分布，要求，上述造粒斗以随着塔直径的增大而越来越高的速度转动。例如，对于具有大直径(因而具有高容量)的塔，这种转速约为250rpm。
为此，根据现有技术，设置在塔内部和顶部的造粒斗安装在电动轴的末端，在转动中与电动轴成为一体，所述轴延伸到造粒塔外部的适当部分，其中具有适当功率的引擎以运动学方式连接于此。
为了产生具有均匀尺寸和形状的滴剂，换言之为了获得尽可能多的单分散颗粒，现有技术讲授了将尽可能有规律且优选在垂直方向上延伸的震动给予造粒斗。
为此，仍根据现有技术，使用了与所述电动轴关联(尤其与其在塔外部的部分关联)的电子或气动震动器，且通过所述轴，震动传递到与所述轴集成在一起的造粒斗。
上述类型的粒化设备的实例在US 4,585,167中进行了描述。
现在，如果一方面造粒斗的适当震动满足形成尺寸和形状均匀的滴剂，另一方面所述震动通过提供到其转动的同一电动轴传递到造粒斗已经迫使造粒斗采用比为了获得最优分布均匀度所需要的转速小得多的转速，且这用于避免明显的结构损坏危险等。
上述类型的设备，如现有技术为了解决概述的问题所讲授的设备，明显是折衷的解决方案，因而，没有特别满足待粒化的物质滴剂的均匀分布的要求。
换言之，这样的设备不能以有效方式产生单分散颗粒，以便能满足工业所要求的日益增加的产量要求。
发明内容
本发明的技术问题是，提供一种用于粒化所选择的物质的设备，所述设备具有结构和功能特征，以便允许物质滴剂在造粒塔内部和顶部的最佳分布，并且获得所述物质的实质上完全单分散的滴剂，克服参考上面描述的现有技术列举的缺点。
根据本发明，通过用于粒化以流体、半流体和类似状态提供的物质的设备解决了所述问题，其中所述设备包括造粒塔；旋转支承在所述塔内部和顶部的造粒斗；旋转支承在所述塔顶部并在其轴向上延伸的驱动轴，所述驱动轴具有至少一个与所述造粒斗关联的端部，以令其进入转动；以及将震动施加给所述造粒斗的装置，其特征在于，所述造粒斗在所述轴向上以滑动的方式安装在所述驱动轴上，并且在转动时造粒斗与驱动轴集成在一起，其特征还在于，所述装置直接与所述造粒斗关联，使其在所述轴向上震动。
有利地是，在造粒塔内，所述装置安装在所述造粒斗上。
例如在驱动轴和造粒斗和直接位于造粒斗自身上的震动装置组件之间与有凹槽或滑键轮廓的滑动联结，确保了驱动轴不受造粒斗震动的“机械”影响(即，将其制造为不震动)。换言之，给予造粒斗的震动密度及其转动速度彼此完全不会受影响。
因此，可能根据不同实例采用用于由造粒斗形成的滴剂的最佳分布均匀度的最佳转速和用于所述滴剂的尺寸和形状的理想均匀度。
简言之，本发明的设备允许以相对于至今用现有技术的类似设备可能得到的产量实质上提高的产量获得所选择的物质的单分散颗粒。
参考附图，根据以下对本发明的实施例的示意性但非限定性的实例的描述，根据本发明的设备的进一步的特点和优点将变得更加清楚。
图1示出根据本发明的装置的示意图；图2示出图1的装置的细部放大示意图；以及图3和图4示出图2中从彼此垂直的方向观看的一些细部的放大图。
具体实施例方式
参考图1，根据本发明的装置包括造粒塔1，具有垂直轴A-A的柱形壳2分别被塔1的基板3和顶壁4(顶或顶板)在相对端封闭。
总体上以示意的方式，5和6示出导管，用于将预定的气体(例如，空气)的连续上升流，以满足在塔内进行的机械粉碎法的适当和预定的流速和温度输入塔1，靠近其基板3。7和8示出了类似的导管，设置在所述塔1的顶部4，用于排出这样的气流，或者排出气体将要“减去”的给待粒化的流体物质的部分。
管状圆柱型漏斗或导管9在顶壁4的中央位置穿过，用于将所述流体物质输入造粒塔1。这种导管9轴向延仲过壳体2，通过其顶壁4，用常规的装置(未示出)支撑固定，具有位于所述壳体之外的部分9a和所述壳体之内的部分9b。所述导管9的部分9a连接至导管10，用于供应待粒化的物质。
应当注意，通过相应的盘状板11、12，在所述壳体2的外部和内部，在相对端处封闭圆柱管9。另外，内部部分9b具有多个狭缝13，沿着其生产线延伸，在其侧表面上环形分布，其尺寸适于将在造粒斗15(将随后详细示出)内粉碎的流体物质。
电动轴14轴向穿过管状导管9，管状导管围绕其垂直轴旋转并通过开口11a、12a，开口11a、12a分别设置在所述导管9的板11和12的中央，使得可以插入垫片(未示出)。
所述轴14在其一侧具有在管状导管9之上延伸的具有合适特性的部分14a，通过引擎31在运动学上使其并操纵其旋转。在另一侧，轴14的部分14b具有逐渐减少的直径，在导管9之下延伸，其限定环形凸肩16。
在所述壳体2内靠近其顶壁4的位置处，基本上为截头圆锥体形状的造粒斗15具有穿孔的侧壁15a，位于上基板15b和下基板15c之间，并被轴向设置，从而能够供应在塔1内的相应的多个均匀喷嘴中分离的将被粒化的流体物质。
在造粒斗15外部的下基板15c处，轴向固定预定厚度的基块或毂17。孔18轴向穿过所述基块17。根据本发明，所述机械轴14的直径减缩部分14b以旋转和滑动方式在所述孔18中接合。这种机械杆14和造粒斗15之间的联接基本上是具有槽或滑键轮廓的类型的联接。
特别地，根据优选实施例，通过所述机械轴14的部分14b的自由端14c以及以与部分14以预定距离关系固定在其上的盘状物19之间的前沿接合实现这样的联接(图3、图4)。
更特别地，在所述自由端14c形成第一槽21。类似地，基块17设置在其下自由端，从所述孔18向其外直径延伸预定的距离，形成第二槽22。然而，盘状物19的表面设置有相应的凸起23(作为键垫圈)接合上述对准的槽21和22。在所述凸起23的高度小于相应的槽21的深度的情况下，确保了造粒斗15在轴14上的轴向滑动。
如上所述，通过与轴14的同轴的螺钉25将盘状物19固定到轴14上，与基块17有预定距离的关系并在所述基块17和盘状物19之间设置由弹性变形材料制成的圆环26，与基块和盘状物实质接触。
在环形凸肩16和造粒斗15的下基板15c之间设置由弹性变形材料制成的类似的圆环20。
变形材料的圆环20和26由弹体材料(例如橡胶)制成。作为圆环20和26的替换物，可以使用螺旋弹簧或盘簧(盘形[贝氏]弹簧)的弹簧(未示出)。
从本文的其它部分可清楚看到的，所述圆环20和26以震动方式起作用，并将震动给予造粒斗15。
根据本发明的特征，在塔1的轴A-A方向上定位的、预定理想强度的震动传递给所述造粒斗15。为此目的，根据本发明，使用了合适的装置(用27示出)，直接装配在造粒斗15上并位于造粒塔1的内部。
根据优选实施例，所述装置(27)放置在车(28)中，所述车固定到所述造粒斗15的基块17。有利地是，这样的装置27是气动型装置。在此特定实例中，将装置27的操作所必须的气流通过与第二导管30连通的导管29供给所述装置27，所述第二导管30在基块17中形成，且在所述车28中敞开。导管29在造粒斗15上方延伸，优选直到驱动轴14的上部14a，从这里将其放置为与适当加压的流体源连通，但是因为所述流体源是本身已知的，所以没有示出。
优选地，来自加压的流体源的气流通过空气连接箱41中的导管40供给，所述导管40与导管29流体连通，且用例如脚44等传统装置固定地支承在柱状导管9的圆板11上。
根据图2中所示的实施例，导管29在驱动轴14中轴向形成，空气连接箱41通过合适的气密件(诸如垫片42)与其相连。在这种情况下，轴14还设置有至少一个连接导管43(例如两个)，用于输入连通内导管29和连接箱41的流体连道。
在本发明的造粒装置中，驱动轴14能够起到重要的双功能支承和旋转造粒斗15，完全独立于施加给所述造粒斗的震动强度，原因在于，造粒斗和轴之间的连接是滑动型的(基本上使用凹槽或滑键轮廓)，从而可以将装置直接装配导造粒斗本身上。因此，上述装置允许高速旋转造粒斗，保证了待粒化物质的理想分布并给予所述造粒斗高频震动，从而确保获得精确的单分散颗粒。所有这些避免了结构性的低生产率的危险，上述的旋转速度和震动强度的组合在现有技术的造粒装置中造成了这种危险。
权利要求
1.一种用于粒化流体、半流体和类似状态的物质的设备，所述设备包括造粒塔(1)；旋转支承在所述塔(1)内部和顶部的造粒斗(15)；旋转支承在所述塔(1)顶部并在其轴向(A-A)上延伸的驱动轴(14)，所述轴具有至少一个与所述造粒斗(15)关联的端部(14b)，以令其进入转动；以及将震动施加给所述造粒斗(15)的装置(27)，其特征在于，所述造粒斗(15)在所述轴向(A-A)上以滑动的方式安装在所述驱动轴(14)上，并且在转动时所述造粒斗与所述驱动轴集成在一起，其特征还在于，所述装置(27)直接与所述造粒斗(15)关联，使其在所述轴向(A-A)上震动。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述驱动轴(14)通过所述造粒斗(15)同轴延伸，且具有在上述轴向(A-A)上以滑动方式与所述造粒斗(15)耦合并在转动时与其集成的端部(14b)。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述造粒斗(15)在底部同轴装配有基块(17)，所述基块(17)被轴向孔(18)穿过，并被所述轴(14)的所述端部(14b)以活动方式接合。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述造粒斗(15)利用大致使用有槽的轮廓的耦合安装在所述驱动轴(14)上。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述驱动轴(14)的所述端部(14b)相对于所述轴(14)的直径具有减小的直径，所述驱动轴上限定有环形凸肩(16)，所述设备还包括按照与所述部分(14b)隔开预定距离的关系固定至所述部分的盘状物(19)，在所述环状凸肩(16)和所述基块(17)之间和在所述盘状物(19)和所述驱动轴(14)的所述部分(14b)的自由端之间分别设置有由弹性形变材料支承的环状物或弹簧。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述造粒塔(1)内，所述装置(27)安装在所述造粒斗(15)内。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述装置(27)放置在车(28)内，所述车固定到所述造粒斗(15)之下的所述基块(17)。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述装置(27)是气动型装置。
9.根据权利要求8所述的设备，其中用于将压缩空气供给所述装置(27)的导管(29)从上述造粒斗(15)延伸到所述基块(17)，且在所述车(28)中敞开。
10.根据权利要求9所述的设备，其中用于供应压缩空气的所述导管(29)在所述驱动轴(14)上部分轴向延伸，且在所述基块(17)中部分延伸。
11.根据权利要求9所述的设备，其中用于供应压缩空气的所述导管(29)通过空气连接箱(41)与加压的流体源流体连通。
全文摘要
用于粒化以流体、半流体和类似状态提供的物质的设备，其中所述设备包括造粒塔(1)，所述造粒塔具有与驱动轴(14)关联的造粒斗(15)。所述造粒斗以滑动的方式安装在所述驱动轴上。用于施加震动的装置(27)直接与所述造粒斗关联。
文档编号B01J2/04GK1697683SQ200480000525
公开日2005年11月16日 申请日期2004年4月27日 优先权日2003年5月16日
发明者唐纳德·M·施奈德, 恩里科·里齐 申请人:塔特尔喷粒系统公司, 乌里阿·卡萨勒有限公司