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Die Erfindung betrifft eine Trocknungsanlage für Kunststoffgranulate, insbesondere eine vertikale Trocknungsanlage für Kunststoffgranulate nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Für Spritzgussanlagen ist es wichtig, Kunststoffgranulate trocken zu halten, um hochwertige Produkte zu erzeugen.
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Bei herkömmlichen Trocknungsanlagen sind normalerweise ein Rohstoff-Zylinder, eine Heizvorrichtung und ein Gebläse vorgesehen. Befinden sich die Kunststoffgranulate im Rohstoff-Zylinder, kann die Heizvorrichtung die Luft erwärmen, woraufhin die erwärmte Luft dem Rohstoff-Zylinder zugeführt wird, sodass die in den Kunststoffgranulaten und im Rohstoff-Zylinder enthaltene Feuchtigkeit aufgrund der hohen Temperaturen verdunsten kann.
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Die Erwärmung/Trocknung und die Ausgabe von Kunststoffgranulaten erfolgen im gleichen Zylinder. Daher werden neue Kunststoffgranulate erst eingespeist, getrocknet und ausgegeben, wenn die im Rohstoff-Zylinder befindlichen Kunststoffgranulate vollständig ausgegeben werden. Auf diese Weise erfordert die Trocknung der Kunststoffgranulate einen größeren Zeitaufwand, was zu einer deutlichen Reduzierung des Wirkungsgrads des Spritzgussverfahrens führt.
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Aus der
US 6,154,980 ist ein Trocknungssystem mit mehreren Rohstoffzylindern bekannt, deren Position zyklisch verändert werden kann, wobei die Rohstoffzylinder in verschiedenen Positionen im unterschiedlichen Verfahren getrocknet werden. Befindet sich der Rohstoffzylinder in einer Einspeisungs-/Erwärmungsposition, wird der Rohstoff eingespeist und erwärmt, um die Feuchtigkeit verdunsten zu lassen. Befindet sich der Rohstoffzylinder in einer Vakuum-Trocknungsposition, wird das Innere des Rohstoffzylinders in den Unterdruck gebracht, um die Feuchtigkeit zu entfernen. Befindet sich der Rohstoffzylinder dort, wo der Rohstoff ausgegeben wird, werden die Granulate im Rohstoffzylinder ausgeliefert.
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Bei dem oben erwähnten zyklischen Trocknungsvorgang stellt der Heizvorgang das zeitaufwendigste Verfahren dar. Normalerweise liegt die Erwärmungstemperatur bei ca. 170°C, wobei die Erwärmungsdauer 25 bis 30 Minuten beträgt. Bleibt der Rohstoffzylinder in der Einspeisungs-/Erwärmungsposition für 30 Minuten, wird dieser zur Vakuum-Trocknungsposition weitergeleitet. Dort läuft der Trocknungsvorgang für ein bis zwei Minuten ab. Jedoch wird der Rohstoffzylinder in der Einspeisungs-/Erwärmungsposition noch nicht fertig erwärmt. Daher ist eine Wartedauer von 28 Minuten notwendig, um die Position der Rohstoffzylinder zu verändern. Der Vorgang von der Einspeisung bis zur Auslieferung von Werkstoffgranulaten braucht etwa eine Stunde. Außerdem erfolgt die nächste Auslieferung erst nach je 30 Minuten. Insgesamt erfordert das oben erwähnte Erwärmungs-/Trocknungsverfahren einen großen Zeitaufwand. Gleichzeitig ist ein großer Platzbedarf für den horizontalen Positionswechsel erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für Kunststoffgranulate vorgesehene, vertikale Trocknungsanlage zu schaffen, die eine kleinere Baugröße aufweist, wodurch sich eine optimale Raumausnutzung ergibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine für Kunststoffgranulate vorgesehene, vertikale Trocknungsanlage, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der Erfindung wird eine für Kunststoffgranulate vorgesehene, vertikale Trocknungsanlage bereitgestellt, die eine Trocknungsvorrichtung, einen Vakuum-Trocknungszylinder und einen Vorratszylinder aufweist, wobei der Vorratszylinder mit einer Gießmaschine verbunden ist. Zwischen zwei einander benachbarten Zylindern ist ein Steuerventil vorgesehen, das die Anzahl von fallenden Kunststoffgranulaten steuert. Eine Heißluftvorrichtung ist mit der Trocknungsvorrichtung verbunden und dient der Zufuhr der Hochtemperatur-Heißluft zum Inneren der Trocknungsvorrichtung. Eine Vakuumvorrichtung ist mit dem Vakuum-Trocknungszylinder verbunden und dient dem Absaugen von Luft im Vakuum-Trocknungszylinder. Da die Trocknungsvorrichtung, die Vakuum-Trocknungszylinder und der Vorratszylinder zu einer vertikalen Bauart zusammengefügt sind und diese sich nur schwierig bewegen, kann der Platzbedarf für die vertikale Trocknungsanlage verringert werden, was zur optimalen Raumausnutzung führt.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen vertikalen Trocknungsanlage für Kunststoffgranulate; und
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2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen vertikalen Trocknungsanlage für Kunststoffgranulate.
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Wie aus der 1 ersichtlich, ist eine vertikale Trocknungsanlage 20 an einer Gießmaschine 10 angebracht, wobei die Trocknungsanlage 20 eine Trocknungsvorrichtung 22, einen Vakuum-Trocknungszylinder 24, einen Vorratszylinder 26 aufweist, die drei von oben nach unten aufeinander liegen und somit eine vertikale Bauart bilden.
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Mit der Trocknungsvorrichtung 22 ist eine Heißluftvorrichtung 28 verbunden, die aus einem Heizgerät 30 und einer Luftleitung 32 aufgebaut ist. Die Luftleitung 32 ist einerseits im Inneren der Trocknungsvorrichtung 22 angeordnet und andererseits mit dem Heizgerät 30 verbunden.
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Das Heizgerät 30 ist außerhalb der Trocknungsvorrichtung 22 angeordnet, nimmt die Luft von außen auf, um diese zu erwärmen. Beispielsweise wird die Luft durch ein Gebläse dem Heizgerät 30 zugeführt, um diese zu erwärmen und ihre Temperatur zu erhöhen. Die erwärmte Heißluft wird über die Luftleitung 32 in die Trocknungsvorrichtung 22 gespeist.
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Die Trocknungsvorrichtung 22 weist eine Auslassöffnung 22a auf, der auf den Vakuum-Trocknungszylinder 24 ausgerichtet. In der Auslassöffnung 22a ist ein erstes Steuerventil 34 angeordnet, durch das sich die Menge der in den Vakuum-Trocknungszylinder 24 gelangenden Kunststoffgranulate steuern lässt.
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Außerdem befindet sich das erste Steuerventil 34 am oberen Ende des Vakuum-Trocknungszylinders 24, wodurch gesteuert werden kann, wann die Kunststoffgranulate und wie viele Kunststoffgranulate von der Trocknungsvorrichtung 22 fallen.
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Eine Vakuumvorrichtung 36 ist mit dem Vakuum-Trocknungszylinder 24 verbunden. Die Vakuumvorrichtung 36 weist einen Vakuumerzeuger 36a und ein Magnetventil 36b auf. Die Vakuumvorrichtung 36 dient dem Absaugen von Luft aus dem Vakuum-Trocknungszylinder 24.
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Der Vakuum-Trocknungszylinder 24 ist an einem Ende mit einer Vakuum-Auslassöffnung 24a versehen, die auf den Vorratszylinder 26 ausgerichtet ist. Ein zweites Steuerventil 38 ist in der Vakuum-Auslassöffnung 24a vorgesehen, wobei durch das zweite Steuerventil 38 gesteuert wird, wie viele Kunststoffgranulate vom Vakuum-Trocknungszylinder 24 in den Vorratszylinder 26 fallen.
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Außerdem befindet sich das zweite Steuerventil 38 am oberen Ende des Vorratszylinders 26, wodurch gesteuert werden kann, wann die Kunststoffgranulate und wie viele Kunststoffgranulate von dem Vakuum-Trocknungszylinder 24 fallen.
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Zur genauen Steuerung der Fallmenge der Kunststoffgranulate ist ein erster Sensor 40 am Vakuum-Trocknungszylinder 24 angebracht, wobei ein zweiter Sensor 42 im Inneren des Vorratszylinders 26 angeordnet ist.
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Erfindungsgemäß wird eine große Anzahl von Kunststoffgranulaten in die Trocknungsvorrichtung 22 eingelassen, wobei eine Luftaustrittsöffnung 32a der Luftleitung 32 in der Nähe der Auslassöffnung 22a liegt. Daher können die Kunststoffgranulate am Rand der Auslassöffnung 22a optimal getrocknet werden.
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Beim Öffnen des ersten Steuerventils 34 fallen die Kunststoffgranulate am Rand der Auslassöffnung 22a zuerst ins Innere des Vakuum-Trocknungszylinders 24. Gleich wird das erste Steuerventil 34 geschlossen, sodass nur eine kleine Menge der Kunststoffgranulate im Inneren des Vakuum-Trocknungszylinders 24 vorhanden ist.
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Durch Betätigung der Vakuumvorrichtung 36 wird die Luft im Vakuum-Trocknungszylinder 24 abgesaugt. Da der Luftdruck im Vakuum-Trocknungszylinder 24 kleiner wird, wird der Siedepunkt von Wasser im Vakuum-Trocknungszylinder 24 gesenkt. Beim Absaugen der Luft wird die in der Luft oder in den Kunststoffgranulaten gemischte Feuchtigkeit mit entfernt. Auf diese Weise werden die Kunststoffgranulate gründlich getrocknet.
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Wird das zweite Steuerventil 38 geöffnet, fallen die getrockneten Kunststoffgranulate in den Vorratszylinder 26. Dann stehen diese zur Verfügung.
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Der Trocknungsvorgang der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung 22 läuft kontinuierlich ab. Das heißt, die Kunststoffgranulate in der Trocknungsvorrichtung 22 können in den Vakuum-Trocknungszylinder 24 fallen, um einen weiteren Trocknungsvorgang durchzuführen, nachdem der Vakuum-Trocknungszylinder 24 einem Vakuum-Trocknungsvorgang unterzogen ist. Daher kann der Trocknungsvorgang bei einer kleinen Menge durchgeführt werden, was zur Verringerung der Trocknungsdauer der der Gießmaschine 10 zugeführten Kunststoffgranulate führt.
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Die Trocknungsvorrichtung 22, der Vakuum-Trocknungszylinder 24 und der Vorratszylinder 26 liegen von oben nach unten aufeinander und bilden somit eine vertikale Bauart. Daher ist der Platzbedarf in horizontaler Querrichtung geringer, sodass die erfindungsgemäße vertikale Trocknungsanlage zum Einsatz in kleineren Räumen geeignet ist.
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In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Trocknungsanlage gezeigt, wobei die Trocknungsvorrichtung 22 und der Vakuum-Trocknungszylinder 24 beide ebenfalls aufeinanderliegend angeordnet sind. Der Vakuum-Trocknungszylinder 24 und der Vorratszylinder 26 sind über eine erste Zufuhrleitung 44 miteinander verbunden. Der Vorratszylinder 26 und die Gießmaschine 10 sind einander benachbart angeordnet und über eine zweite Zufuhrleitung 46 miteinander verbunden. Die Kombination der Trocknungsvorrichtung 22 und des Vakuum-Trocknungszylinders 24 kann ebenfalls eine geringere Einsatzfläche erfordern.
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Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gießmaschine
- 20
- Trocknungsanlage
- 22
- Trocknungsvorrichtung
- 22a
- Auslassöffnung
- 24
- Vakuum-Trocknungszylinder
- 24a
- Vakuum-Auslassöffnung
- 26
- Vorratszylinder
- 28
- Heißluftvorrichtung
- 30
- Heizgerät
- 32
- Luftleitung
- 32a
- Luftaustrittsöffnung
- 34
- erstes Steuerventil
- 36
- Vakuumvorrichtung
- 36a
- Vakuumerzeuger
- 36b
- Magnetventil
- 38
- zweites Steuerventil
- 40
- erster Sensor
- 42
- zweiter Sensor
- 44
- erste Zufuhrleitung
- 46
- zweite Zufuhrleitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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