CN102405128A - 塑料成形材料的减压干燥装置 - Google Patents
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Abstract
一种减压干燥装置，具备干燥料斗(2)，在该干燥料斗的上部设置能够密封气体的材料投入阀(24)，在该干燥料斗的下部设置材料排出阀(25)，该干燥料斗通过真空配管(11)与真空泵(10)连接；在上述干燥料斗上设置基于传热的加热机构(4)，该减压干燥装置具备如下塑料成形材料附着防止机构：在上述材料排出阀和干燥料斗之间设置经由气体切换阀(32)与贮留了气体的储气罐(31)连接的气体投入口(30)，在经过一定时间之后，通过打开上述气体切换阀，将所贮留的气体投入到干燥料斗，从而防止塑料成形材料的附着。
Description
技术领域
本发明涉及具备塑料成形材料的附着防止机构的减压干燥装置。
背景技术
在将作为塑料成形材料的颗粒或者粉碎材料在成形前进行干燥的情况下，以往就采用了使用通气式干燥机的方法。所谓通气式干燥，是在干燥机上部设置塑料成形材料投入口，在下部设置排出口，从干燥机下部导入升温到规定温度的热风，并向上部通气来对塑料成形材料进行加热，并进行干燥的方法。但是，将导入到干燥机的热风排出到工厂内的通气式干燥方法不利于环境，所以近年来，采用通过传热对塑料成形材料进行加热并干燥，进而做成真空，从而向系统外排出所产生的水分的方法，在很多情况下用作不从干燥机向外部放出被导入到干燥机中的热风的方法。此外，作为促进干燥的方法，由于向干燥机外排出在干燥机料斗内产生的水分，所以在注入少量的净化空气，且该净化空气量为真空干燥的情况下，设成在维持真空状态的同时能够促进干燥的程度的方法记载在专利文献1(日本特开2000-127153号公报)中。
但是，在利用传热对塑料成形材料进行加热的方法中，通过传热对尽量多的塑料成形材料进行加热，并且，对塑料成形材料均匀地进行加热变得重要。为此，使传热授受面积变大，因此设置传热片来使传热片和塑料成形材料的接触面积尽量大。
若将塑料成形材料用传热片包围而长时间置于静止干燥状态，则由于塑料成形材料表面活化，或者由于从塑料成形材料表面挥发的气体而在传热片上附着塑料成形材料，或塑料成形材料彼此附着，由此，发生不能从下部排出的状态，发生塑料成形材料不能从干燥料斗排出的故障，存在有不能稳定地排出塑料成形材料的缺点。
作为该改善对策之一，如专利文献2(日本特公平7-101150号公报)所记载，采用在干燥机的外侧设置振动装置或打击装置等，从干燥机外部通过振动等摇晃干燥机内的塑料成形材料等方法。但是，要对机械施加振动或撞击，就需要向机械施加负荷，会产生龟裂，或塑料成形材料不能先入先出，不能够应对连续处理，并且在进行真空干燥的情况下，成为产生泄漏的原因，不能够得到充分的成果。
此外，作为第二个方法，如专利文献3(国际公开专利公报WO2004/061383号)所记载，还采用了经过一定时间也不从干燥机排出材料时，通过强制性地拔出材料来移动干燥料斗内的材料，从而消除基于附着的排出不良的方法，但是，在使所排出的塑料成形材料返回干燥机的循环线上，不能够控制干燥料斗内的塑料成形材料的干燥时间，产生过干燥的干燥材料，从而发生不良情况，或者发生能量浪费。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-127153号公报
专利文献2：日本特公平7-101150号公报
专利文献3：国际公开专利公报WO2004/061383
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的目的在于，提供一种具备塑料成形材料的附着防止装置的减压干燥装置，该塑料成形材料的附着防止装置，在干燥料斗内在减压状态下干燥粉粒体材料时，防止产生的塑料成形材料的附着，而且能够一边执行塑料成形材料的附着防止对策，以防止塑料成形材料的短路(シヨ一トパス)，一边稳定地供给已干燥的材料。
用于解决技术问题的方案
为了实现上述目的，本发明的减压干燥装置的特征在于，具备干燥料斗，在该干燥料斗的上部设置能够密封气体的材料投入阀，在该干燥料斗的下部设置材料排出阀，该干燥料斗通过真空配管与真空泵连接；在上述干燥料斗上设置基于传热的加热机构，该减压干燥装置具备如下的塑料成形材料附着防止机构：在上述材料排出阀和干燥料斗之间设置经由气体切换阀与贮留了气体的储气罐连接的气体投入口，在经过一定时间之后，通过打开上述气体切换阀，将所贮留的气体投入到干燥料斗，从而防止塑料成形材料的附着。
此外，在本发明中，也可以在上述储气罐上设置具有3个连接口的气体切换阀作为上述气体切换阀，一个连接口始终与储气罐连接，第二个连接口经由开闭阀与气体压力调节阀连接，该气体压力调节阀与气体供给口连接，第三个连接口经由开闭阀与上述气体投入口连接，通常开放气体供给口的开闭阀，关闭气体投入口的开闭阀，在经过一定时间后，维持干燥料斗的减压状态的同时，关闭气体压力调节阀的开闭阀，并开放气体投入口的开闭阀，将所贮留的气体投入到干燥料斗中。
此外，在本发明中，也可以是上述附着防止机构包括：储气罐，用于贮留来自压缩空气源的气体；开闭阀，设在使该储气罐和上述干燥料斗连通的管路中；以及气体投入口，将通过了该管路的气体导入到上述干燥料斗内的下端部；通过CPU等控制部，使上述开闭阀开放，将上述储气罐的气体瞬间从气体投入口导入到干燥料斗内，以使该干燥料斗内急剧升压，由此防止塑料成形材料的附着。
此外，在本发明中，也可以在将贮留在上述储气罐中的气体投入到上述干燥料斗中时，执行使上述真空泵停止的控制。
发明效果
根据本发明的减压干燥装置，通过气体投入口，蓄积在储气罐中的气体瞬间投入到减压状态的干燥料斗中，由此，能够利用瞬间的气体流入的阻力，使收容在干燥料斗中的塑料成形材料整体移动而到达上部，从而具有防止材料的短路、且能够防止塑料成形材料间的附着的优点。
此外，若是在上述储气罐上设置了具有3个连接口的气体切换阀的结构，则一个连接口始终与储气罐连接，第二个连接口经由开闭阀与连接到气体供给口的气体压力调节阀连接，第三个连接口经由开闭阀与上述气体投入口连接。在通常的干燥状态下，开放气体压力调节阀的开闭阀，关闭气体投入口的开闭阀，由此将设定为一定的气体容积的压力的气体贮留到储气罐中。当经过一定时间后，关闭气体压力调节阀的开闭阀，开放气体投入口的开闭阀，在设定为一定容量的压力下将所贮留的气体投入到干燥料斗中，由此具有在维持干燥料斗的减压状态的情况下能够防止塑料成形材料间的附着的优点。
此外，在将贮留在上述储气罐中的气体投入到上述干燥料斗中时，若执行使上述真空泵停止的控制，则能够将贮留在储气罐中的气体更迅速且高效地投入到干燥料斗内。
附图说明
图1是表示本发明的设有树脂附着防止装置的减压干燥装置的一例的整体结构的系统图。
图2是表示将本发明的一实施方式的设有树脂附着防止装置的减压干燥装置的一部分予以去除的主体部外观的图。
图3是该实施方式的减压干燥装置所具备的气体投入口的一例的详细图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的粉粒体材料的减压干燥装置的一实施方式进行说明。图1是本实施方式的设有附着防止装置的塑料成形材料的减压干燥装置的一例，是表示用于塑料成形的状态的整体图的系统图，图2示出表示本发明的实施方式的减压干燥装置的主体部外观，是去除了其一部分的主视图，图3是气体投入口的详细图。
图1所示的减压干燥装置1是地板放置型，在干燥料斗2的外周部设置由铝材等传热性良好的原料形成的传热壁3，在其外周设置由带式加热器构成的外部侧加热机构4。此外，在干燥料斗2的内部设置由铝等传热性良好的原料形成的传热筒5，在其中心部内置由管式加热器构成的内部侧加热机构6。此外，在传热壁3上，使多个在上下方向上连接的传热片7向内部中心侧以放射状且大致相同的厚度并以大致相同的间隔延伸，在传热筒5上，向外侧以放射状且大致相同的厚度并以大致相同的间隔延伸内部传热片8。在这些传热片7、内部传热片8的相对的前端部之间，具有以塑料成形材料不会阻滞的程度的适当的间隔，或者，也可以使之相互抵接。在进行树脂成形时，塑料成形材料多使用颗粒。
并且，在干燥料斗2内，配置有用于检测料斗内的粉粒体材料的量的水准仪(LV)9，并且，在从与干燥料斗连接的真空泵10引出的真空配管11上，连接了：用于检测规定的真空度的真空传感器(PS)12，所吸引的气体的过滤器13，用于使干燥料斗2内连通到大气的真空破坏阀14，以及用于测定干燥料斗2内的真空度或者减压度的压力计(PG)15。
此外，将上述干燥料斗2设置在机台16上，在该机台16的下部设置小脚轮17而能够移动。在干燥料斗2的上部设置材料投入阀24，在该材料投入阀24的上方设有捕集器23，该捕集器23经由1次侧材料输送配管21与设在材料箱等上的喷嘴22连接。在上述干燥料斗2的下部设置材料排出阀25，该材料排出阀25经由2次侧材料配管27与作为2次侧输送目的地的成形机上捕集料斗26连接。
此外，在干燥料斗2的下部和材料排出阀25之间，设有气体投入口30以及与运载气体导入阀34连接的导入口35。图3示出气体投入口30的详细结构。在干燥料斗2的下部，从横向如箭头所示被导入来自储气罐31的气体，为了在投入气体时防止用树脂覆盖而产生压力损失，配置与干燥料斗下部的口径大致相同直径的直管30a，在该直管30a的周围和气体投入口30的连接筒的内周面之间设置空间30b，在直管下部设置间隙30c来减轻压力损失的同时，能够导入气体。
作为用于防止树脂附着的附着防止机构的、用于贮存气体的储气罐31上，始终连接由2个开闭阀和1个连接口构成的气体切换阀32中的1个连接口，上述气体切换阀中的1个开闭阀与气体压力调节阀36连接，另1个气体切换阀与气体投入口30连接，使储气罐31能够切换到气体压力调节阀36和气体投入口30。在气体供给口33和气体切换阀32之间，设置了压力调节阀36。即，在本实施方式中，由储气罐31、气体切换阀32以及气体投入口30构成作为附着防止机构的附着防止装置，该储气罐31贮存来自与压缩空气源等连接的气体供给口33的气体，该气体切换阀32是设在使该储气罐31和干燥料斗2连通的管路中的开闭阀，该气体投入口30用于将通过了该管路的气体导入到干燥料斗2内的下端部；如后所述，由CPU等的控制部切换并开放气体切换阀，将储气罐31的气体瞬间从气体投入口30导入到干燥料斗2内，从而执行使干燥料斗2内急剧升压的控制。
此外，上述运载气体导入阀34虽然与空气供给口连接，但是也可以与被除湿后的气体连接。
此外，在上述机台16上设置材料输送用鼓风机40，在吸引侧连接对输送用空气进行过滤的输送过滤器41，该输送过滤器41经由输送空气切换阀42，有选择地与来自上述树脂成形机上捕集料斗26的输送排气或来自上述捕集器23的输送排气连接。在机台16上，还设有：用于将干燥料斗内做成真空的上述真空泵(VP)10；以及具有用于对减压干燥机装置1的整体进行控制的CPU等控制部的控制盘43。根据通过该控制盘43的控制部的控制预先设定的程序，执行如以下的各种动作。
接着，对作用进行说明。上述干燥料斗2，产生由传热壁3、传热筒5、传热片7、内部传热片8划分的小区间，该小区间的截面积大致相等，来自传热壁3等的传导热均匀地传递到该小区间内部的粉粒体材料上。此外，设置尽量多的传热片7和内部传热片8，来扩大用于传热的表面积，提高传热效率。
在该减压干燥装置1中，上述真空泵(VP)10构成用于从塑料成形材料产生水蒸气或挥发性气体等的杂气的减压机构，并且，兼作用于将含有该杂气的干燥料斗内的气体导出到外部的气体放出机构。此外，在下部侧连接导入口35，该导入口35连接到运载气体导入阀上，该运载气体导入阀由为了置换运载气体而调节运载气体的导入量的调节阀34构成。
在使用了该运载气体置换的塑料成形材料的减压干燥装置1中，切换输送空气输送切换阀42来开放材料输送用鼓风机40的送风侧，另一方面，将切换阀42切换到捕集器23侧，并将输送鼓风机40的吸引侧连接到捕集器23，经由喷嘴22向捕集器23捕集塑料成形材料。接着，直到水准仪9发出信号，保持密闭以维持干燥料斗1内的气密，由外部侧加热机构4、内部侧加热机构6对所贮留的粉粒体材料进行加热，并且，由真空泵10将干燥料斗2内减压到规定的减压度的同时，对塑料成形材料进行减压处理。
这样，从塑料成形材料，保持在其内部的水分形成水蒸气，此外，含在塑料成形材料中的挥发成分形成挥发气体。在产生这种气体的同时，在该减压干燥装置1中，从导入口35被导入调整了湿度或温度等的运载气体，同时由真空泵10吸出干燥料斗2的含杂气的气体，并导出到干燥料斗2的外部，由此，对塑料成形材料进行减压干燥。
若当2次输送目的地的塑料成形材料的颗粒被消耗，由设在成形机上捕集料斗26上的材料料面计28发出2次侧输送请求信号，则输送空气切换阀42与成形机上捕集料斗26连接，接着，打开材料排出阀25，材料输送用鼓风机40启动，从而，从干燥料斗2利用空气输送作为已干燥的塑料成形材料的颗粒。由此，干燥料斗内的材料向下部移动。
当该动作在设定的时间内定期执行时，作为塑料成形材料的颗粒不会块化。但是，与通常的通气干燥不同，在为不能够在塑料成形材料的表面形成基于干燥空气的塑料成形材料界面的空气层的减压干燥装置1的情况下，从塑料成形材料产生的挥发气体附着到界面，成为产生塑料成形材料块化的原因。该块化在产生初期能够通过轻微的振动而消除，但是若长时间以静止状态进行干燥，则很难消除该块化。因此，预先设定以轻微振动消除作为干燥材料的塑料成形材料的块化的时间，在该设定的时间以内不产生2次输送时，作为塑料成形材料附着防止机构的塑料成形材料附着防止装置动作。
气体切换阀32首先打开设在储气罐31和气体压力调节阀36之间的开闭阀，向储气罐31填充气体，直到达到由气体压力调节阀36设定的压力为止。
接着，在经过了设定的时间时，气体切换阀32被切换，打开设在储气罐31和气体投入口30之间的开闭阀，并向干燥料斗2内瞬间投入设定量的来自储气罐31的气体，利用冲击力使干燥料斗2内的材料整体移动。由此，能够消除材料的附着。在向干燥料斗2投入气体之后，气体切换阀32切换为使储气罐31和气体压力调节阀36连通的状态，例如，向容量2L的储气罐注入气体，直到达到设定压力0.2MPa。在一例中，切换气体切换阀32，来在1秒以下投入高压气体，由此，干燥料斗2内的粉粒体材料的上部大概提高10mm，真空度从-0.9kPa变成-0.6kPa，虽然接近大气压，但是维持减压状态，在30秒左右返回原来的真空压-0.9kPa。
在与2次输送的定时无关地、向储气罐31供给的气体供给压力达到设定值，干燥料斗2的压力达到通常的真空度时，随时可以开始塑料成形材料附着防止装置的动作。
此外，作为变形例，也可以是气体切换阀32使用3向切换阀而始终与储气罐31连接，将一个连接目的地切换为气体压力调节阀36或者气体投入口30。
此外，作为通过打开气体切换阀，将贮留在储气罐31中的气体投入干燥料斗2中，并防止塑料成形材料的附着的塑料成形材料附着防止机构，不限定于上述方式。例如，也可以是，包括：储气罐31，用于贮留从与压气机或高压储气罐等的压缩空气源等连接的气体供给口33供给的气体；开闭阀，是设在使储气罐31和干燥料斗2连通的管路中的气体切换阀；以及气体投入口30，将通过了上述管路的气体导入到干燥料斗2内的下端部；由CPU等的控制部打开开闭阀，将储气罐31的气体瞬间从气体投入口30导入到干燥料斗2内，从而使干燥料斗2内急剧升压，由此，防止塑料成形材料的附着。作为具备这种作为附着防止机构的附着防止装置的、气体切换阀的开闭阀，根据连接气体供给口和储气罐、连接储气罐和气体投入口的管路的方式，能够采用各种开闭阀，不限定于图例的三通切换阀，也可以只设置开闭阀。
此外，不限定于下述方式：使真空泵10动作来维持干燥料斗2内的减压状态的同时，将贮留在储气罐31中的气体投入到干燥料斗2中。例如，也可以是，在将贮留在储气罐31中的气体投入到干燥料斗2中时，执行使真空泵10停止的控制。由此，能够将贮留在储气罐31中的气体更迅速且高效地投入到干燥料斗2内。此时，贮留在储气罐中的气体瞬间投入到干燥料斗内，所以也可以在经过较短时间的规定时间之后，使真空泵动作。
另外，也可以是，在将贮留在储气罐31中的气体投入到干燥料斗2中时，不使真空泵10停止，即设为动作的状态，在投入气体之后，马上破坏减压状态来成为大气压以上的方式。
通过基于塑料成形材料附着防止装置的向干燥料斗2的气体导入，也可以省略运载气体导入阀34及导入口35。
产业上的可利用性
例如，能够用作如下的装置：作为进行成形加工时的预准备，对塑料成形材料进行干燥，并在下一工序中供给已干燥的材料的装置。
标记说明
1减压干燥装置
2干燥料斗
4加热机构
7传热片
10真空泵
11真空配管
24材料投入阀
25材料排出阀
30气体投入口
31储气罐
32气体切换阀
36气体压力调节阀
Claims (3)
1.一种减压干燥装置，其特征在于，
具备干燥料斗，在该干燥料斗的上部设置能够密封气体的材料投入阀，在该干燥料斗的下部设置材料排出阀，该干燥料斗通过真空配管与真空泵连接，
在上述干燥料斗上设置基于传热的加热机构，该减压干燥装置具备如下的塑料成形材料附着防止机构：在上述材料排出阀和干燥料斗之间设置经由气体切换阀与贮留了气体的储气罐连接的气体投入口，在经过一定时间之后，通过打开上述气体切换阀，将所贮留的气体投入到干燥料斗，从而防止塑料成形材料的附着。
2.根据权利要求1所述的减压干燥装置，其特征在于，
在上述储气罐上，设置具有3个连接口的气体切换阀作为上述气体切换阀，一个连接口始终与储气罐连接，第二个连接口经由开闭阀与气体压力调节阀连接，该气体压力调节阀与气体供给口连接，第三个连接口经由开闭阀与上述气体投入口连接，通常开放气体供给口的开闭阀并关闭气体投入口的开闭阀，在经过一定时间后，维持干燥料斗的减压状态的同时，关闭气体压力调节阀的开闭阀并开放气体投入口的开闭阀，将所贮留的气体投入到干燥料斗中。
3.根据权利要求1所述的减压干燥装置，其特征在于，
在将贮留在上述储气罐中的气体投入到上述干燥料斗中时，执行使上述真空泵停止的控制。
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