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Vorrichtung mit Drehtrommel, zur Behandlung von Schütt- und Rieselgütern Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit Drehtrommel, zur Behandlung von Schütt- und Rieselgütern, bei der die Trommel zu beiden Seiten mittels an ihren Stirnwänden angeordneten hohlen Drehzapfen ausserhalb der Stirnwände gelagert ist, deren einer zur Evakuierung der Trommel und zur Abführung von Gasen und Dämpfen während der Behandlung, sowie zur Eintragung des Rohgutes in das Trommelinnere bzw. zur Austragung des Fertigproduktes aus der Trommel vorgesehen ist.
Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art war es nicht möglich, die Eintragung und Austragung des Gutes unter hermetischem Abschluss der Trommel nach aussen durchzuführen. In Fällen also, in denen das Gut von einem inerten Gas überlagert wurde, führte daher die der Behandlung des Gutes folgende Austragung zu einem Verlust an Schutzgasen und nach dem Eintragen des neuen Materials musste jedesmal wieder inertes Gas zugeführt werden. Dabei traten nicht unerhebliche Verluste an Schutzgasen auf.
In gleicher Weise musste, wenn das Gut unter Vakuum behandelt wurde, jeweils während der Eintragung bzw. Austragung des Gutes das Vakuum bei den bekannten Einrichtungen aufgehoben werden.
Bei sehr vielen Gütern, z. B. Polyamid, wird Wert darauf gelegt, dass vor Aufhebung des Vakuums bzw. Austragung des Gutes in die Atmosphäre die Gutstemperatur herabgesetzt wird. Bisher erfolgte eine solche Temperaturherabsetzung in der Weise, dass die Heizräume der Einrichtung vorübergehend mit einem Kühlmittel unter Beibehaltung des Vakuums betrieben wurden.
Damit ist aber der Nachteil verbunden, dass diese Kühlzeit für den Trocknungsbetrieb verloren geht und dann der gekühlte Apparat für die nächste Charge wieder aufzuwärmen ist. Abgesehen von dem damit verbundenen unnützen Energieverbrauch wer- den dabei die Konstruktionsteile der Einrichtung in bezug auf Materialspannungen zusätzlich beansprucht.
Es war daher bei den bekannten Einrichtungen dieser Art nicht möglich, während der Zeit der Nassguteintragung sofort mit der Trocknung zu beginnen, weil die Heizung während der Einfüllperiode abgestellt werden musste, da unter Atmosphärendruck die Gefahr lokaler überheizung besteht.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung mit Drehtrommel in der Weise auszubilden, dass unter Vermeidung der oben geschilderten Nachteile die Ein- und Austragung des Gutes sowohl unter Vakuum als auch bei Füllung der Trommel mit inertem Gas erfolgen kann.
Erfindungsgemäss sind mit der Innenwand des betreffenden Drehzapfens Transportelemente fest verbunden, zur Förderung des Gutes während des Füll- und Behandlungsvorganges in der einen Drehrichtung des Zapfens nach dem Trommelinneren und während des Entleerungsvorganges bei entgegengesetzter Drehrichtung nach aussen, wobei dieser Drehzapfen mit seinem nach aussen offenen Ende unter luftdichtem Abschluss in einem allseitig geschlossenen ortsfesten Gehäuse rotiert, das mit ver- schliessbaren Anschlusstutzen für die Absaugung zur Vakuumerzeugung,
die Rohguteintragung und die Fertigproduktaustragung versehen ist und wobei für die Zu- und Abführung des Gutes mit dem Gehäuse in Verbindung stehende Behälter vorgesehen sind, die mit abschliessbaren Ein- bzw. Auslassöffnungen versehen sind und an eine Vakuumquelle anschliessbar sind.
Neben der Ein- und Austragung des Gutes, z. B. unter hermetischem Abschluss nach aussen, kann die Einrichtung auch in der Lage sein, ein restloses Leerlaufen der Trommel zu bewirken, um die Gefahr zu eliminieren, dass geringe Materialreste zurückblei-
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ben und zur nächsten Charge hinzutreten. Ein solches Vermischen der Rückstände mit der neuen Charge muss unter allen Umständen vermieden werden, insbesondere wenn die einzelnen aufeinander folgenden Chargen qualitätsmässig scharf auseinander gehalten werden müssen.
Zur Lösung dieser Aufgabe können an sich bekannte mit der Innenwand des Hohlzapfens fest verbundene Transportelemente, wie z. B. Schaufeln oder Bandspiralen, vorgesehen sein, die zum Unterschied von den gebräuchlichen umlaufenden Förderschnek- ken ein restloses Leerlaufen des Drehrohres gewährleisten können.
Um beispielsweise auch bei dem feststehenden, in das Drehrohr einmündenden Füllstutzen das Auftreten von Rückständen auszuschalten, ist zweckmässig in diesem eine von aussen angetriebene Welle gelagert, die mit einer bei ihrer Rotation die Wandung des Stutzens bestreichenden Förderschnecke ausgerüstet ist und luftdicht mit Hilfe einer Stopfbüchse durch die Gehäusewandung hindurchgeführt ist.
Gemäss weiterer Ausbildung kann diese Schnecke mit nachgiebigen Abstreichvorrichtungen, wie z. B. Bürsten oder Wischern, ausgerüstet sein, die die Stutzenwandung zwischen den Schneckengängen bestreichen und alle Rückstände restlos beseitigen.
Anhand der beigefügten Zeichnung ist ein in dieser dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt und teilweise in Ansicht das eine Ende der Einrichtung.
Fig. 2 zeigt einen Blick in das Innere der aufgeschnittenen Drehtrommel.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung mit Drehtrommel, zur Behandlung von Schütt- und Rie- selgütern, ist der eine Endteil einer Trommel einfacher Bauart gezeigt. Es kann sich jedoch auch um eine Drehtrommel handeln, die mit einem Heizman- tel versehen ist oder bei der ineinander mehrere Trommelkörper mit Heizmantel angeordnet sind.
Die Stirnwände zu beiden Seiten des Trommelgehäuses 1 sind je mit einem hohlen Drehzapfen 2 starr verbunden, die je ausserhalb der Stirnwand in einem Lager 3 drehbar sind. Der gezeichnete Drehzapfen 2 ragt mit dem äusseren offenen Ende in das allseitig geschlossene ortsfeste Gehäuse 4 hinein unter luftdichtem Abschluss, der mit Hilfe der Stopfbüchse 5 erzielt wird.
Am Gehäuse 4 sind verschliessbare Anschluss- stutzen 6, 7, 8 für die Ein- und Austragung des Rohgutes in die bzw. des Fertigproduktes aus der Trommel sowie die Absaugung von Gasen und Dämpfen während der Gutsbehandlung und zur Vakuumerzeugung in der Trommel vorgesehen.
Den Ein- und Austragungsstutzen 6 und 7 sind Behälter 9 und 10 vor- bzw. nachgeschaltet. Jeder dieser Behälter 9 und 10 besitzt eine abschliessbare Ein- bzw. Auslassöffnung 11 bzw. 12 für das Gut sowie einen Anschlusstutzen 13 bzw. 14 für einen Vakuumerzeuger. Gegebenenfalls können den Ein- und Austragungsstutzen 6 und 7 noch Schleusen vor- bzw. nachgeschaltet werden, die eine Dosierung der jeweils einzutragenden bzw. auszutragenden Menge des Gutes ermöglichen.
In dem allseitig geschlossenen ortsfesten Gehäuse 4, in dem der Drehzapfen 2 unter luftdichtem Ab- schluss rotiert, ist ein feststehender Füllstutzen 15 angeordnet. Er ist als Winkelrohrstück ausgebildet, das mit seinem langen Schenkel in den Drehzapfen 2 hineinragt. In diesem Stutzen 15 ist eine Welle 16 angeordnet, die von aussen angetrieben wird. Sie ist mit Hilfe einer Stopfbüchse 17 luftdicht durch die Wandung des Gehäuses 4 hindurchgeführt.
Die Welle 16 ist mit einer Förderschnecke 18 ausgerüstet. Sie ist in der langen Lagerbüchse 19 des Gehäuses 4 bei 20 und 21 gelagert. Die Schnecke 18 kann gegebenenfalls mit nachgiebigen Abstreichvorrichtungen, wie z. B. Bürsten oder Wischern, versehen sein, die die Stutzinnen- fläche zwischen den Gängen der Schnecke 18 bestreichen und dafür sorgen, dass keine Rückstände im Stutzen 15 verbleiben. Der Drehzapfen ist an seiner Innenwand mit festangeordneten Transportelementen, z. B. schraubenlinienartig laufenden Bandwindungen 22, ausgerüstet. Diese fördern das ihnen von der Schnecke 18 zugeführte Material bei entsprechender Drehrichtung des Drehzapfens mit der Trommel 1 in das Trommelinnere.
Wenn die Behandlung des Gutes beendet ist, wird die Drehrichtung der Trommel geändert. Infolgedessen nehmen die auf dem in die Trommel ragenden Drehzapfenteil sitzenden spiraligen Hubschaufeln 23 das im untern Teil der Trommel befindliche Gut auf. Es gleitet dabei während der Drehung der Trommel auf ihnen entlang und gelangt durch die Öffnungen 24 im Drehzapfen 2 in das Innere desselben. Dort wird es infolge der entgegengesetzten Drehrichtung der Bandwindungen 22 nach aussen gefördert. Da der Drehzapfen 2 mit seinem offenen äusseren Ende über der schräg nach unten geneigten Fläche des Gehäuses 4 liegt, gleitet das Gut auf dieser abwärts und gelangt über den Eintragungsstutzen 7 in den Behälter 10.
Wenn Guteintragung unter Vakuum erfolgen soll, dann wird der Behälter 9 bei abgeschlossener Schleuse 6 mit dem Gut beschickt. Anschliessend wird die Beschickungsöffnung 11 abgeschlossen und der Behälter vermittels der Vakuumleitung 13 unter Vakuum gestellt. Wenn dann im Behälter 9 und in der Trommel 1 nahezu das gleiche Vakuum herrscht, wird die Schleuse 6 geöffnet, so dass das Gut über den Stutzen 5 in das Innere der Trommel 1 gelangen kann. Um eine Verstopfung beim Beschicken zu vermeiden, kann der Schleuse 6 eine Dosiervorrichtung vor- oder nachgeschaltet werden, durch die die Zuführung des Gutes geregelt wird.
In entsprechender Weise wie das Einbringen des Gutes unter Vakuum oder auch bei Füllung mit iner-
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tem Gas erfolgt auch das Ausbringen des Gutes über den Behälter 10.
Die Zuführung des Gutes in das Innere des umlaufenden Drehzapfens 2 kann auch mit Hilfe eines Füllstutzens erfolgen, der geneigt gegen den Drehzapfen 2 hin in diesen einmündet und mit einem Vibrator ausgerüstet ist.
Infolge der Schwingungen des Vibrators gleitet dann das Gut auf der schrägen Stutzenfläche abwärts und gelangt dabei in den Bereich der Bandwindungen 22, die es bei entsprechender Drehrichtung in das Trommelinnere weiterfördert.
Mitunter kann es zweckmässig sein, den Drehzapfen 2 gross in seinem Durchmesser zu halten. Dadurch erzielt man bei der Evakuierung bzw. Abführung der Gase und Dämpfe geringe Strömungsgeschwindigkeiten und vermeidet daher ein Mitreissen von leichten Gutsteilen.
In manchen Fällen kann es erforderlich sein, das Gut, das aus dem Behälter 10 austritt, auf niedrigen Temperaturen zu halten. Zu diesem Zwecke sind innerhalb des Behälters 10 oder seiner Wandung in der Zeichnung nicht dargestellte, von einem Kühlmittel durchströmte Kühlkörper eingebaut.
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The present invention relates to a device with a rotating drum for treating bulk and pouring materials, in which the drum is mounted on both sides by means of hollow pivot pins arranged on its end walls outside the end walls for evacuating the drum and for removing gases and vapors during the treatment, as well as for entering the raw material into the drum interior or for discharging the finished product from the drum.
With the known devices of this type it was not possible to carry out the entry and discharge of the goods with the drum hermetically sealed to the outside. In cases in which the material was covered by an inert gas, the discharge following the treatment of the material therefore led to a loss of protective gases and inert gas had to be fed in again each time after the new material was introduced. Not inconsiderable losses of protective gases occurred.
In the same way, if the goods were treated under vacuum, the vacuum in the known devices had to be released during the entry or discharge of the goods.
For a lot of goods, e.g. B. polyamide, it is important that the product temperature is reduced before the vacuum is released or the product is discharged into the atmosphere. So far, such a temperature reduction has taken place in such a way that the heating rooms of the device were temporarily operated with a coolant while maintaining the vacuum.
However, this has the disadvantage that this cooling time is lost for the drying operation and then the cooled apparatus has to be reheated for the next batch. Apart from the associated useless energy consumption, the structural parts of the device are additionally stressed with regard to material stresses.
It was therefore not possible with the known devices of this type to begin drying immediately while the wet material was being introduced because the heating had to be switched off during the filling period, since there is a risk of local overheating under atmospheric pressure.
The aim of the present invention is to design a device with a rotary drum in such a way that, while avoiding the disadvantages described above, the goods can be carried in and out both under vacuum and when the drum is filled with inert gas.
According to the invention, transport elements are firmly connected to the inner wall of the relevant pivot pin, for conveying the goods during the filling and treatment process in one direction of rotation of the pin to the inside of the drum and during the emptying process with the opposite direction of rotation to the outside, this pivot pin with its end open to the outside rotates with an airtight seal in a stationary housing that is closed on all sides, which is equipped with lockable connection nozzles for suction for vacuum generation,
the raw material entry and the finished product discharge is provided, and containers which are connected to the housing and are provided with lockable inlet and outlet openings and can be connected to a vacuum source are provided for the supply and removal of the goods.
In addition to the entry and removal of the goods, z. B. with a hermetic seal to the outside, the device can also cause the drum to run completely empty in order to eliminate the risk of small material residues remaining.
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practice and move on to the next batch. Such mixing of the residues with the new batch must be avoided under all circumstances, especially if the individual batches following one another have to be kept strictly apart in terms of quality.
To solve this problem, known per se with the inner wall of the hollow pin firmly connected transport elements such. B. shovels or spiral belts can be provided, which, in contrast to the conventional revolving screw conveyors, can ensure that the rotary tube runs completely empty.
For example, in order to eliminate the occurrence of residues in the stationary filling nozzle opening into the rotary tube, an externally driven shaft is expediently mounted in this, which is equipped with a screw conveyor that sweeps the wall of the nozzle during its rotation and is air-tight with the help of a stuffing box the housing wall is passed through.
According to a further training, this screw can with flexible scraping devices, such as. B. brushes or wipers, which coat the nozzle wall between the screw flights and remove all residues completely.
An exemplary embodiment of the invention shown in the drawing is described with reference to the accompanying drawing.
Fig. 1 shows partly in section and partly in view one end of the device.
Fig. 2 shows a view into the interior of the cut-open rotary drum.
In the apparatus shown in FIG. 1 with a rotating drum for the treatment of bulk materials and solids, one end part of a drum of a simple design is shown. However, it can also be a rotating drum that is provided with a heating jacket or in which several drum bodies with heating jackets are arranged one inside the other.
The end walls on both sides of the drum housing 1 are each rigidly connected to a hollow pivot pin 2, each of which is rotatable in a bearing 3 outside the end wall. The illustrated pivot pin 2 protrudes with the outer open end into the stationary housing 4, which is closed on all sides, with an airtight seal, which is achieved with the aid of the stuffing box 5.
Closable connection pieces 6, 7, 8 are provided on the housing 4 for the introduction and discharge of the raw material into and out of the drum, as well as the extraction of gases and vapors during the treatment of the material and for generating a vacuum in the drum.
Containers 9 and 10 are connected upstream and downstream of the inlet and outlet nozzles 6 and 7. Each of these containers 9 and 10 has a lockable inlet or outlet opening 11 or 12 for the material and a connection piece 13 or 14 for a vacuum generator. If necessary, locks can also be connected upstream or downstream of the inlet and outlet nozzles 6 and 7, which allow a metering of the respective amount of the material to be introduced or discharged.
A stationary filler neck 15 is arranged in the stationary housing 4, which is closed on all sides and in which the pivot 2 rotates with an airtight seal. It is designed as an angled pipe section, which protrudes with its long leg into the pivot 2. In this connection piece 15, a shaft 16 is arranged, which is driven from the outside. It is passed through the wall of the housing 4 in an airtight manner with the aid of a stuffing box 17.
The shaft 16 is equipped with a screw conveyor 18. It is mounted at 20 and 21 in the long bearing bush 19 of the housing 4. The auger 18 can optionally be equipped with compliant scrapers, such as. B. brushes or wipers, which coat the inner surface of the nozzle between the turns of the screw 18 and ensure that no residues remain in the nozzle 15. The pivot is on its inner wall with fixed transport elements, z. B. helically running tape windings 22 equipped. These convey the material fed to them by the screw 18 with the corresponding direction of rotation of the pivot with the drum 1 into the interior of the drum.
When the treatment of the goods is finished, the direction of rotation of the drum is changed. As a result, the spiral lifting blades 23, which are seated on the pivot part protruding into the drum, pick up the material located in the lower part of the drum. It slides along them during the rotation of the drum and passes through the openings 24 in the pivot 2 into the interior of the same. There it is conveyed to the outside due to the opposite direction of rotation of the tape windings 22. Since the pivot pin 2 lies with its open outer end above the surface of the housing 4 which is inclined downward at an angle, the goods slide downwards on this and reach the container 10 via the entry nozzle 7.
If material is to be introduced under vacuum, the container 9 is charged with the material when the lock 6 is closed. The charging opening 11 is then closed and the container is placed under vacuum by means of the vacuum line 13. When there is almost the same vacuum in the container 9 and in the drum 1, the lock 6 is opened so that the material can reach the interior of the drum 1 via the nozzle 5. In order to avoid clogging when loading, a metering device can be connected upstream or downstream of the lock 6, by means of which the supply of the goods is regulated.
In the same way as the introduction of the goods under vacuum or also when filling with inert
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In the case of gas, the material is also discharged via the container 10.
The supply of the goods into the interior of the rotating pivot pin 2 can also take place with the aid of a filler neck which opens into the pivot pin 2 at an angle and is equipped with a vibrator.
As a result of the vibrations of the vibrator, the material then slides downwards on the inclined nozzle surface and thereby reaches the area of the belt windings 22, which, with the corresponding direction of rotation, convey it further into the interior of the drum.
Sometimes it can be useful to keep the pivot 2 large in its diameter. In this way, when evacuating or discharging the gases and vapors, low flow speeds are achieved and therefore light good parts are prevented from being carried along.
In some cases it may be necessary to keep the material which emerges from the container 10 at low temperatures. For this purpose, heat sinks through which a coolant flows and which are not shown in the drawing are installed inside the container 10 or its wall.