DE1953741C3 - Vorrichtung zum Trennen von Festteilchen wie z.B. Kunststoffgranulaten und Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trennen von Festieilchen wie z. B. Kunststoffgranulaten und Flüssigkeit der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei einer gattungsgleichen Vorrichtung (US-PS 5 84 195) reicht der Rotor mit seinen aufwärtsfördernden Schaufeln bis an das untere Ende der Kammer mit tür porösen Wand, der das gesamte zu trennende Gemisch unten zugeführt wird. Da aber kein besonderer Flüssigkeitssammeltrog vorgesehen ist, die gesamte Flüssigkeit also über die poröse Wand dieser Kammer ausgeschieden werden muß, muß sich notwendig unten in der Kammer laufend Flüssigkeit stauen. Daraus ergeben sich ein hoher Kraftaufwand und ein nicht zu unterschätzender Geräuschpegel durch das Peitschen der Flüssigkeit.

Bei einer anderen Trennvorrichtung (GB-PS 10 85 674) wird das zu trennende Gemisch über einen Aufgabebehälter, in dem zu große Fessieilchen abgeschieden werden sollen, von oben einem in der Kammer mit poröser Wand laufenden Turbinenrad zugeführt Die gesamte Flüssigkeit des Gemisches tritt über die poröse Wand aus und gelangt in einen unter der Kammer angeordneten separaten Flüssigkeitssammeltrog. Die Turbine weist in ihrem unteren Teil frei hochstehende Schaufelblätter und im oberen Bereich eine spiralförmig durchgehende Förderschaufel auf. Da das zu trennende Gemisch mit seinem vollen Flüssigkeitsgehalt von oben in einen Raum zwischen der Turbinenwelle und der Rückseite der Turbinenschaufeln eintritt, muß die gesamte Flüssigkeit zwischen den Schaufeln durchgeführt werden, so daß diese die gesamte Flüssigkeit beschleunigen müssen, was einen erheblichen Kraftaufwand benötigt. Da die unteren Turbinenschaufeln selbst keine Förderwirkung nach oben haben, kann das Hochfördern nur durch eine entsprechende Ansammlung von Festteilchen im unteren Bereich der Kammer erfolgen, wobei sich dann durch die Zentrifugalkraft der immer neu dazukommenden Teilchen notwendig ein Hochschieben einstellt. Das Hochfördern an der Wand der Kammer bedingt aber ebenfalls einen entsprechenden Kraftaufwand. Weiter kann hier auch ein Zerreiben der Granulate eintreten, da die Transportflüssigkeit fehlt. Die hochgeförderten Festteilchen fallen vom oberen Rand der Kammer frei in den neben dieser Kammer vorgesehenen Raum, was bei einer entsprechenden Empfindlichkeit ebenfalls zu Beschädigungen der Granulate führen kann.

Ganz grundsätzlich sind dem Fachmann zwar die bei der Granulatentwässerung anfallenden Probleme bekannt (»Kunststoffe« 58 (1968), Heft 5, S. 334). Es sind dabei auch die Wünsche bekannt, die eine Lösung ermöglichen könnten, Es hat sich aber ergeben, daß der Fachmann eine umfassende Lösung bisher nicht gefunden hat, da den jeweiligen Lösungen immer wieder irgendwelche Nachteile anhaften.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung Mittel zur Vorfilterung des zu trocknenden Gutes sowie zur Lufttrocknung der Festteilchen in einem Gehäuse kompakt zu einer Einheit zusammenzu-

fassen.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs I gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen festgelegt -,

Die in einem größenmäßig kaum ins Gewicht fallenden seitlichen Ansatz am Gehäuse der Vorrichtung untergebrachte Vorfilterung entfernt einen großen Teil der mitgeführten Flüssigkeit, so daß in die Kammer nur noch der für den Transport der Festteilchen n, notwendige Teil der Flüssigkeit eingeführt wird. Wegen der Richtungsänderung in der Zuführleitung ist eine schnelle und wirksame Trennung der Festteilchen von der Flüssigkeit sichergestellt. Es tritt dabei kein Stau irgendwelcher Art oder eine sonstige Behinderung der ι --, Zuführung in die Kammer auf. Die aus der Zuführleitung austretende Flüssigkeit erreicht sofort den getrennten Flüssigkeitssammeltrog, ohne dabei andere Teile der Vorrichtung zu belasten. Die Aufgabe des Gemisches über eine öffnung in der oberen Abschlußwand des ₂u Gehäuses ermöglicht einen Einsatz der Vorrichtung in jedem laufenden Fabrikationsgang.

Weiter ist die an sich bekannte Nachtrocknung hier in besonders wirkungsvoller Weise eingesetzt Sie erfordert keinerlei zusätzliche Einrichtung außer einem Luftein- und Luftauslaßfilter im Gehäuse. Die notwendige Luftförderung wird durch Schrägstellen der die Schaufelträger tragenden Speichen, also einer Ausbildung in Form von Gebläseflügeln, erreicht und dazu durch die Schaufeln selbst unterstützt Da die Luft über eine öffnung in der oberen Abschlußwand angesaugt und über die Schaufeln durch die poröse Wand der zylindrischen Kammer ausgedrückt wird, wird einerseits der Abfluß des auf den Schaufeln noch vorhandenen Wassers erreicht und andererseits eine Trocknung der auf den Schaufeln liegenden Festteilchen bewirkt. Da die Luft dann über ein Filter im oberen Bereich des Gehäuses abgeführt wird, werden jede Ansammlung von Festteilchen vermieden und dabei auch jegliche besondere Luftführung bzw. ein für die Luftführung erforderlicher Raum eingespart. Die Anordnung eines Rostes direkt unter der Einlaßöffnung verhindert den Zutritt von übergroßen Festteilchen.

Weiter ermöglicht der übersichtliche Aufbau der zusätzlichen Einrichtungen in Verbindung mit den jeweils vorgesehenen Inspektionsöfftiungen eine leichte Wartung der gesamten Vorrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Trennen von Festteilchen und Flüssigkeit gemäß der Erfindung wird anhand de; Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung;

F i g. 2 eine Seitenansicht der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung, teilweise geschnitten;

Fig.3 einen Schnitt nach der Schnittlinie 3-3 in Fig. 1;

Fig.4 einen vergrößerten Teilschnitt nach der Schnittlinie 4-4 in F ig. 3;

Fig.5 eine Seitenansicht der Rotorspeichen aus F ig. 4;

F i g, 6 einen Teilquerschnitt nach der Schnittlinie 6-6 in F i g. 1;

F ί g. 7 eine Teilseitenansicht eines Teils der Vorrichtung in Blickrichtung der Pfeile 7-7 in F i g. 1;

Fig.8 eine Seitenansicht des oberen Teils der Vorrichtung in einer gegenüber der F i g. 2 veränderten S5 Sicht;

Fig.9 einen Teilschiiht im wesentlichen nach der Schnittlinie 9-9 in F i g. 3 ohne untere Abschlußwand; Fig. 10 einen vergrößerten Teilschnitt nach der Schnittlinie 10-10in Fig. 1;

Fig. H einen vergrößerten Teilschnitt nach der Schnittlinie 11-11 in Fig. 10;

Fig. 12 einen Teilschnitt nach der Schnittlinie 12-12 in Fig,7;und

Fig. 13 einen Teiischnitt nach der Schnittlinie 13-13 in F i g. 2.

Die Vorrichtung zum Trennen von Festteilchen und Flüssigkeit 10 weist ein Gehäuse 30 auf, das von vier Pfosten 14 getragen wird. An diesen Pfosten 14 sind je vier Lagerstützen 16 bzw. 20 befestigt, die über Lagerstützplatten 18 bzw. 22 das obere bzw. das untere Lager 24 bzw. 26 der zentrisch im Gehäuse angeordneten Rotoreinheit 34 tragen. Gleichzeitig ist mit den Lagerstützen 20 die untere, mit einem hochgezogenen Rand versehene Abschlußwand 36 verbunden. Auf dieser unteren Abschlußwand ist eine stufenförmige, für Flüssigkeil undurchlässige Wandkombination befestigt, die aus einer hochstehenden l-förm^;r-?n Ringwand 56 und einer Bodenplatte 57 besteht Zwischen dem senkrechten Teil der Ringwand 56 und einer an der oberen Abschlußwand 44 angeordneten, nach unten gerichteten Ringwand 60 ist eine poröse Wand einer zylindrischen Kammer 32 angeordnet Weiter wird zwischen dem senkrechten Teil der Ringwand 56 und dem hochgezogenen Rand der unteren Abschlußwand 36 ein Flüssigkeitssammeltrog 38 gebildet, der einma! radial außerhalb und dann auch unterhalb der zylindrischen Kammer 32 liegt, in der die Rotoreinheit 34 eingeschlossen ist und die eine Abflußleitung 58 aufweist.

Das Gehäuse 30 ist abnehmbar mit dem hochgezogenen Rand der unteren Abschlußwand 36 verbunden. Dabei ist an diesem Rand ein Spritzschirm 43 mittels eines Abstandstücks 41 befestigt, auf dem der Wandungsteil 40 des Gehäuses 30 gehalten wird. Weiter trägt der Wandungsteil 40 einen Ringteil 42, an dem seinerseits die obere Abschlußwand 44 mittels Verstrebungen 62 befestigt ist, die eine zentrale Öffnung aufweist, innerhalb der die von den Lagerstützen 16 getragene Lagerplatte 18 des oberen Lagers 24 angeordnet ist.

Zwischen der äußeren Wand 40,42 des Gehäuses 30 und der porösen Wand der zylindrischen Kammer 32 ist ein Ringraum 33 ausgebildet, der sich damit über dem Flüssigkeitssammeltrog 38 erstreckt. Ein radial vom Gehäuse 30 nach außen vorspringender Gehäuseteil 48 verbreitert in seinem Bereich den Ringraum 33 und den Flüssigkeitssammeltrog 38.

In dem sich über diesen vorspringenden Gehäuseteil 48 erstreckenden Teil der oberen Abschlußwand 44 sind eine l.-jftaustrittsöffnung 50 mit einem Filter und die Einlaßöffnung 52 für das zu trennende Gemisch angeordnet. Unterhalb dieser Einlaßöffnung 52 ist in dem senkrechten Wandteil ein Inspektionsfenster 54 vorgesehen.

Die poröse zylindrische Kammer 32 weist einen oberen Wandteil 68, der an der mit der oberen Abschlußwand 44 verbundenen Ringwand 60 und einem mit dem Wandteil 40 mittels Verstrebungen 64 gehaltenen Ringträger 66 befestigt ist, und einen unteren Wandteil 70 auf, der an dem Ringträger 66 und dem hochstehenden Teil der Ringwand 56 festgelegt ist.

Wie F i g. 3 zeigt, ist die Rotoreinheit 34 innerhalb der zylindrischen Kammer 32 angeordnet. Die vertikal stehende Welle 72 ist in den Lagern 24 und 26 gelagert. An dieser Welle 72 ist eine Reihe von Naben 76

befestigt, an denen jeweils mehrere Speichen 74 angeordnet sind, die einen konzentrisch zur Welle liegenden Schaufelkranz 80 tragen (F i g. 4 und 5). Diese Speichen sind als schräggestellte Platten in Art von Gebläsefliigeln ausgebildet. Die Schaufelkränze 80 sind durch mehrere in gleichem Abstand zueinander stehende Schaufelträger 82 miteinander verbunden, die so tangential zum Schaufelkranz 80 stehen und einen Korb bilden. An den Schaufelträgern 82 sind über in ihnen vorgesehenen Löchern 84 aufwärtsfördernde Schaufeln 78 befestigt, durch die die in dem zu trennenden Gemisch enthaltenen Festteilchen infolge der Zentrifugalkraft beim Drehen der Rotoreinheit 34 spiralförmig ansteigend innerhalb der zylindrischen Kammer entlang der Wände 68, 70 nach oben gefördert werden.

Das obere, über das Lager 24 vorstehende Ende der Welle 72 trägt eine Riemenscheibe 86, die mittels eines endlosen Treibriemens 90 einer Antriebsscheibe 92 von einem an Trägern 96 befestigten Klektromotor 94 angetrieben wird. Die gesamte Antriebseinheit 88 ist mit einer Schutzabdeckung 98 abgedeckt, die auch gleichzeitig die innerhalb der von der oberen Abschlußwand nach innen dicht neben den Trägerstreifen 82 bzw. den Schaufelwurzeln liegenden Ringkragen 46 und die in der oberen AbschluDwand vorgesehene öffnung abdeckt (Fig. I und 6). Die Schutzabdeckung 98 weist einen Winkeleisenrahmen 100 auf. der ein Luftfilter 102 aufnimmt.

Wie die F i g. 7 und 12 zeigen, ist das Austragrohr 104 für die abgetrennten Festteilchen tangential an der festen Ringwand 60 der zylindrischen Kammer 32 angesetzt und durch den Wandteil 42 des Gehäuses 30 geführt, so daß die Festteilchen mit der ihnen durch die Schaufeln 78 erteilten Zentrifugalkraft über das Austragrohr 104 ausgetragen werden. Der aus dem Wandteil 42 nach außen ragende Teil des Austragrohres 104 ist zum Auslaßende 106 hin nach unten abgebogen. Die freiliegende seitliche Fläche dieses Rohres ist mit einer Öffnung versehen, die durch ein abnehmbares Inspektionsfenster 108 abgedeckt ist, das in einem Rahmen 110 gleitend geführt ist.

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einen Schirm 116 gegen Sprit/wasser abgeschirmt sind. Die Zuführleitung dient dabei als Vorfilter, da ein großer Teil der Flüssigkeit des zu trennenden Gemischs über die porösen Wände in den Flüssigkeitssanimeltrog 38 abgeführt werden kann, bevor das Gemisch die zylindrische Kammer 32 erreicht. Die Zuführleitung 112 beginnt anschließend an die Einlaßöffnung 52 mit einem etwa vertikal ausgerichteten Leitungsteil 118. der in einen abgewinkelten Leitungsteil 120 übergeht. An diesem Leitungsteil 120 ist ein weiterer Leitungsteil 122 abnehmbar befestigt, an dessen unterem Ende abgewinkelt ein Leitungsteil 124 lösbar festgelegt ist, der seinerseits in einen etwa vertikal ausgerichteter Leitungsteil 126 übergeht. An diesen schließt dann abgewinkelt ein Leitungsteil 128 an, der zu der Zuführöffnung 114 der am unteren Ende der zylindrischen Kammer 32 führt. Wie aus Fig. 13 zu ersehen wird der abnehmbare Leitungsteil 122 von derr Tragarm 130 aufgenommen. Er ist neben seiner derr Eingangsieii ί3ö gegenüberliegenden Endwand iS4 mi einer AuslaBöffnung 132 versehen und über Anschluß rahmen 138 mit einem entsprechenden Rahmen 140 an Leitungsteil 120 verbunden. So ist ein Ausbau de: abnehmbaren Leitungsteils 122 zur Reinigung jederzei leicht möglich.

In dem ersten Leitungsteil 118 der Zuführleitung IK ist ein Rost 142 vorgesehen, um das Einführen vor unerwünscht großen Festteilchen zu vermeiden. Diesel Rost bezieht, wie die Fig. 10 und 11 zeigen, aus einei Vielzahl von schräg abwärts gerichteten im Abstanc zueinander angeordneten Klassierstäben 146, derer untere Enden am unteren Ende einer Sammelplatte \M befestigt sind, die ebenfalls schräg abwärts gerichtet is und so mit den Klassierstäben konvergiert.

Die Klassierstäbe 146 selbst überdecken dabei einer großen Bereich des Querschnitts des Leitungsteils 118 Festteilchen, die mit ihren Ausmaßen den Abstanc zwischen zwei Klassierstäben überschreiten, sammelr sich, wie Fig. 10 zeigt, am unteren Ende dei Klassierstäbe bzw. der Sammelplatte. Am oberen End< der Sammelplatte 144 ist eine von außen zugänglicht öffnung 150 vorgesehen, die als Inspektionsöffnung 5*

Gemisch in der oberen Abschlußwand im Bereich des seitlich vorspringenden Gehäuseteils 48 reicht eine Zuführleitung 112 zu der am unteren Ende der zylindrischen Kammer 32 vorgesehenen Einmündung 114 (Fig. 2 und 3). Diese damit in dem Ringraum 33 liegende Zuführleitung hat poröse Wände, die gegen die Wände 68 und 70 der zylindrischen Kammer 32 durch :„. ..„j j..

durchsichtiges Fenster 152 verschließbar ist. Dies« Inspektionsöffnung ermöglicht der Bedienungspersot jederzeit eine Beobachtung der Zufuhr des zi trennenden Gemisches und eine sofortige Entfernunj von Teilchen, die eine Verstopfung der Zuführleitung hervorrufen könnten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Trennen von Festteilchen wie z. B. Kunststoffgranulaten und Flüssigkeit

mit einer in einem Gehäuse angeordneten, im > wesentlichen zylindrischen Kammer, die eine vertikale Achse und poröse Seitenwände hat,
mit einem Rotor in dieser Kammer, der eine vertikale Drehachse und auf seinem Umfang aufwärts fördernde Schaufeln aufweist, welche im i» wesentlichen über die gesamte Höhe der Kammer mit deren Seitenwänden zusammenwirken,
mit einer Zuführleitung für das zu trennende Gemisch, die am unteren Ende der Kammer in diese einmündet, mit einer Austragsöffnung für die ii abgetrennten Festteilchen am oberen Ende der Kammer,

sowie mit einem Flüssigkeitssammeltrog am unteren Ende des Gehäuses, der eine Abflußleitung für die Flüssigkeit aufweist, ->n

dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor (34) einen von Speichen (74) getragenen, aus einzelnen längs verlaufenden Schaufelträgern (82) aufgebauten Korb aufweist,
daß die Zuführleitung (112) für das zu trennende >i Gemisch sich von einer Einlaßöffnung (52) in der oberen Abschlußwand (44) des Gehäuses durch den von Kammer- und Gehäuseseitenwänden (68,70,30) gebildeten Ringraum (33) zur Einmündung (114) in die Kammer (32) erstreckt, daß die Zuführleitung (112) im wesentlichen über ihre Gesamterstreckung poröse Wände hat,
daß der Flüssigkeitssammeltrog (38) unterhalb des genannten Ringraums und. radial außerhalb der Kammer angeordnet sowie mittels undurchlässiger J5 Wände (56,57) von dieser Kammer abgetrennt ist,
daß in der oberen Abschlußwand des Gehäuses im Bereich der Rotorspeichen (74) eine zentrale Öffnung mit vorgeschaltetem Luftfilter (102) ausgebildet ist, daß die Speichen (74) im Zusammenwirken mil den Schaufeln (78) als zur Luftförderung dienende Gebläseflügel ausgebildet sind
und daß in der oberen Abschlußwand des Gehäuses im Bereich des Ringraums eine Luftaustrittsöffnung (50) vorgesehen ist, die ein Filter aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseseitenwand (30) einen Hauptabschnitt (40) aufweist, der lösbar mit der Ringwand (36) des Flüssigkeitssammeltroges (38) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführleitung (112) nahe der oberen Abschlußwand (44) des Gehäuses ein Rost (142) vorgeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (142) aus einer Vielzahl von schräg abwärts gerichteten Klassierstäben (146) besteht, deren untere Enden an einer Sammelplatte (144) befestigt sind

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß im Bereich der Sammelplatte (144) in der Gehäuseseitenwand (30) eine Entnahmeöffnung (150) vorgesehen ist, die durch ein abnehmbares Fenster(152) verschließbar ist. *>5

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (112) zwei vertikal angeordnete Leitungsteile (118, 126) umfaßt, die durch einen abgewinkelt zu ihnen stehenden abnehmbaren Leitungsteil (122) miteinander verbunden sind.