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Vorrichtung zum stetigen Kühlen von Granulat Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum stetigen Kühlen von Granulat aus plastischem Werkstoff
od. dgl. und betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen eines derartigen Granulates, das
kontinuierlich bei der Herstellung aus warmem Material anfällt.
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Granulat aus plastischem Material, insbesondere solches aus Kautschuk,
hat die Eigenschaft, daß bei Temperaturen über 250 C oder höher die Granalien zum
Zusammenkleben neigen. Da ein derartiges Granulat in der Regel durch Zerschneiden
oder Zerhakken eines stranggepreßten Bandes oder Stranges hergestellt wird, ist
es notwendig, unmittelbar nach dem Granulieren das Granulat auf eine Temperatur
zu kühlen, bei der die Neigung zum Zusammenbacken nicht mehr besteht.
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Um das Zusammenkleben der Granalien zu verhindern, ist bereits versucht
worden, das Vormaterial, also das stranggepreßte Band oder den Strang, aus dem später
das Granulat durch Zerschneiden hergestellt wird, selbst zu kühlen.
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So ist vorgeschlagen worden, das Band durch Wasser hindurchlaufen
zu lassen. Dabei haftet aber dem Band eine gewisse Menge Wasser an, die auf die
Körner übertragen wird und bei einer Weiterverarbeitung des Granulates zu Fehlern
im hergestellten Erzeugnis führt.
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Ferner ist vorgeschlagen worden, das Band zur Kühlung um die Oberfläche
eines Kühlzylinders umlaufen zu lassen, wodurch das Anhaften von Wasser am Band
und an den daraus hergestellten Körnern vermieden wird. Dabei ergibt sichjedochdie
Schwierig keit, daß, um eine ausreichende Kühlung zu erreichen, ein sehr langer
Umlaufweg, d. h. ein sehr großer Trommeldurchmesser oder eine größere Anzahl von
Trommeln erforderlich ist und daher die Anordnung, wenn sie in einem kontinuierlichen
Herstellungsverfahren arbeiten soll, sehr umfangreich und kostspielig wird.
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Es ist außerdemversuchtworden, das stranggepreßte Band oder den Strang
z. B. mit Talkum abzupudern, aufzurollen, in Rollen zu kühlen und erst nach Abkühlung
weiter zu verarbeiten. Bei diesem Verfahren ist eine noch längere Abkühlungszeit
als bei der zwangläufigen Kühlung in Wasser oder auf der Trommel erforderlich, und
es ist für kontinuierliche Herstellungsprozesse völlig ungeeignet. Außerdem besteht
ein ganz erheblicher Platzbedarf für das zu kühlende Gut und die Gefahr der Beschädigung
oder der Verunreinigung während der Lagerung.
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Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, löst die Erfindung die gestellte
Aufgabe durch Kühlung des granulierten Materials.
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In der Kunststofftechnik sind eine Vielzahl von Vorrichtungen bekannt,
bei denen das Material in einem feststehenden Förderrohr durch eine sich im Inneren
dieses Rohres drehende Schnecke gefördert wird. Dabei erfolgt häufig durch das feststehende
Förderrohr von außen eine Wärmebeeinflussung auf das Material. Derartige Förderschnecken
sind für die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe jedoch nicht geeignet,
da bei dem Vorwärtsschub durch die Schnecke im feststehenden Rohr eine Pressung
des Materials erfolgt, die zumindest in den ersten Gängen, in denen das Granulat
noch eine das Zusammenkleben begünstigende Temperatur aufweist, zu einem Zusammenballen
und damit Verstopfen der Schnecke führen würde.
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Es sind ferner Vorrichtungen bekannt, die aus einem rotierenden trommelförmigen
Behälter bestehen, an dessen Innenwand eine Förderschnecke sitzt, so daß das kleinstückige
Material durch das bei der Drehung der Trommel durch die Schwerkraft bewirkte Weiterwandern
um den Innenumfang der Mantelfläche, infolge der Schneckengänge durch die ganze
Länge des Förderrohres gefördert wird. Dabei erfolgt bei den bekannten Einrichtungen
eine Wärmebeeinflussung, jedoch nur vom Inneren der Trommel, z. B. mittels durch
diese Trommel geleiteter Heizgase.
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Bei Verwendung dieser bekannten Einrichtung zur Kühlung erfolgt dabei
keine intensive Durchkühlung des ganzen Materials, sondern lediglich die Kühlung
einzelner Teilchen an der innenliegenden freien Oberfläche und keine nennenswerte
Durchmischung mit der Kühlluft, so daß die Kühlwirkung nur gering bleibt.
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Außerdem besteht in jedem Falle die Gefahr, daß das aus der Schneidmaschine
in die Kühltrommel fallende Granulat schon an der Zulaufstelle zusammenbackt und
damit die angestrebte Wirkung von vornherein zunichte gemacht wird.
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Da in der Regel das granulierte Material zur Aufgabe in einen Silo
hochgefördert werden muß, erfolgt beim Gegenstand der Erfindung diese Hochförderung
auf pneumatischem Wege. Die Erfindung macht sich dabei diese pneumatische Anordnung,
in der ein Zusammenbacken durch die Trennung der einzelnen Teilchen voneinander
im Luftstrom verhindert ist, zunutze und löst die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch,
daß dem Zyklonabscheider des pneumatischen Förderers ein Kühlzylinder nachgeschaltet
ist und der Kühlzylinder aus einem im wesentlichen waagerecht angeordneten, drehbar
gelagerten, am Austragende offenenen, außen mit einem Kühlmantel und an seiner Innenfläche
mit wendelförmigen Leitrippen versehenen Rohr besteht. Beim Austritt aus diesem
Rohr ist durch die Wärmeabführung in den Kühlmantel das Material so weit abgekühlt,
daß die Gefahr eines Zusammenbackens nicht mehr besteht und das Material aus dem
Kühlrohr in den Silo übergeführt werden kann.
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Die Körner werden auf der einen Seite des Kühlzylinders eingeführt.
Unter der kombinierten Wirkung der Rotation des Zylinders und ihres Eigengewichtes
gelangen sie in die Räume zwischen den genannten wendelförmigen Rippen und erfahren
alsdann zugleich eine Translations- und eine Rotationsbewegung. Im Verlauf dieser
Bewegung kommen die Körner in enge Berührung mit der gekühlten Zylinderwand und
werden dabei in ihrer ganzen Masse kräftig gekühlt, bis ihre Temperatur etwa diejenige
des Kühlwassers angenommen hat. Die Dauer dieser Behandlung, die entsprechend der
gewünschten endgültigen Temperatur geregelt wird, hängt von der Länge des Zylinders
und seiner Drehgeschwindigkeit ab.
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Der hohe spezifische Wärmewiderstand des Kautschuks, der bei den
bekannten Verfahren die Kühlung erschwert, stellt diesen gegenüber einen Vorteil
für das Verfahren nach der Erfindung dar. In der Tat bewahren die in den Behältern
aufbewahrten gekühlten Körner lange ihre tiefe Temperatur, was die Gefahr des Zusammenklebens
und Verklumpens vermindert.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführungsform der Vorrichtung
nach der Erfindung, und
zwar zunächst in Fig. 1 einen axialen Längsschnitt des Kühlzylinders,
in Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie X-X' der Fig. 1 und in Fig. 3 eine perspektivische
Ansicht des drehbar gelagerten Kühlzylinders nach Fig. 1.
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Es bezeichnet 1 den Kühlzylinder, der auf den Rollen 2 ruht und mittels
eines Zahnkranzes, in den ein durch einen Getriebemotor 4 angetriebenes Ritzel 3
eingreift, in Drehung versetzt wird. Im Innern des Zylinders 1 sind die wendelförmigen
Rippen 5 angeordnet, die zwischen sich die Körner 6 weiterbewegen.
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Außen um den Zylinder befindet sich ein Mantel 7 von ringförmigem
Querschnitt, in dem man mittels der Rohre 8 und 9 Wasser umlaufen läßt. Diese Rohre
sind mit einem in der Achsenrichtung des Zylinders 1 angeordneten Anschlußgehäuse
10 verbunden, um sie trotz der Drehung des Zylinders mit Wasser zu speisen. Am Ausgang
des Zylinders fallen die gekühlten Körner in einen Trichter 11, der sie in einen
Behälter 12 entleert.
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Die Fig. 4 zeigt die Vorrichtung nach der Erfindung.
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Der Vorrichtung zugeordnet ist ein selbsttätiger Mischer 13, der
die verschiedenen Bestandteile, welche den Rohstoff der Körner bilden, mischt, dann
ein Walzen apparat 14, der den als heißes Schüttgut aus dem Mischer kommenden Rohstoff
aufnimmt und in Bandform weitergibt, und eine Granuliervorrichtung 15, die dieses
Band in Körner schneidet. Hierauf folgt dann die selbsttätige Fördervorrichtung
16, welche die Körner nach ihrem Durchgang durch den Entlüftungszyklon 17 dem vorstehend
bereits beschriebenen Kühlzylinder 1 zuführt. Am Ausgang dieses Kühlzylinders werden
die gekühlten Körner in einem Vorratsbunker 18 gespeichert, von wo sie in die Wagen
19 oder ein anderes Fördermittel entleert werden, das sie zu den Strangpressen befördert.