DE2345800A1

DE2345800A1 - Waermebehandlung von fliessfaehigem material und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens

Info

Publication number: DE2345800A1
Application number: DE19732345800
Authority: DE
Inventors: Horace J Buttner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-11
Filing date: 1973-09-11
Publication date: 1975-07-24

Description

Wärmebehandlung von fließfähigem Material und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wärmebehandlung von fließfähigem Material, bei dem dieses Material erhitzt und mittels einer rotierenden Förderschnecke durch ein mit dieser Schnecke zusammenarbeitendes Gehäuse bewegt wird.

Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens vorgenannter Art. Es werden verschiedene Vorrichtungen und Verfahren eingesetzt, um flüchtige Anteile aus fließfähigen Massen oder pastenförmigen Materialien zu verdampfen. Diese werden dabei z. B. in direktem Kontakt mit heißen Gasen getrocknet. Es entsteht dabei aber ein technisches und ökonomisches Problem daraus, daß große Mengen benutzten Trockengases vor ihrem Ablassen in die Atmosphäre einer Behandlung unterzogen werden müssen, um umweltverschmutzende Stoffe daraus zu entfernen.

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Die Erfordernisse für eine solche Behandlung können beträchtlich herabgesetzt werden oder es kann eine solche Behandlung überhaupt erübrigt werden, wenn man Wärmeaustauscher vom Förderschneckentyp einsetzt, mit denen eine indirekte Wärmezufuhr erfolgt, da so die Notwendigkeit für den Einsatz großen Quantitäten von Trocknungsgasen und deren Nachbehandlung wegfällt. Bei Wärmeaustauschern vom Förderschneckentyp treten aber Verstopfungsprobleme auf, wenn Materialien dicker Konsistenz zu behandin sind, weiter kann es auch zum Aufbau harter verkohlter Niederschläge an den Schnecken kommen, welche den Wärmeübergang behindern und die Brauchbarkeit derartiger Systeme herabsetzen. Man kann zwar durch eine Reduktion der Temperaturen die Niederschlagsrate herabsetzen, muß aber dann, wenn man den gewünschten Durchsatz aufrechterhalten will, die Wärmeübergangsflächen bedeutend vergrößern, wodurch viel größere Kosten erwachsen.

Um einem Aufbau von Niederschlägen vorgenannter Art entgegenzuwirken, wäre ein ständiges Abkratzen der Oberflächen nötig und es wäre undurchführbar, solchen Niederschlägen durch intermittierendes oder periodisches Entfernen beikommen zu wollen.

Es wurde auch schon angeregt, das vorgenannte Problem durch intermittierendes Ineingriffbringen der Förderschnecke mit Kratzern zu lösen. Dies erfordert aber komplizierte Mechanis- j men, die einen hohen Wartungsaufwand mit sich bringen. Bei anderen Anordnungen zum kontinuierlichen Abkratzen, bei welchen ein eingreifendes flexibles Rohr oder eine oder mehrere .. .. ■_.. .. . . ..... - 3 -

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zusätzliche exakt eingreifende Schnecken vorgesehen waren, ergab sich ein Festfressen und Beschädigungen durch die Niederschläge und durch ungleiche Ausdehnung der ineinander eingreifenden Elemente, wodurch der hohe Aufwand bei der Präzisionsbearbeitung derselben zunichte gemacht wurde.

Es ist nun ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine ^vorrichtung eingangs genannter Art zu schaffen, mit denen ermöglicht wird, die dem Wärmeaustausch dienenden Flüchen rein zu halten und so einen hohen Wirkungsgrad aufrecht _; zu erhalten, wobei die Vorrichtung auch einen dauerhaften und; einfachen Aufbau besitzen und einen geringen Aufwand erfordern soll. i

Das erfindungsgemäße Verfahren eingangs erwähnter Art ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Verhüten des Entstehens von Ablagerungen auf der Schnecke und zum Entfernen solcher Ablagerungen von dieser fortlaufend eine Vielzahl von kugelartigen Körpern während der Rotation der Förderschnecke in rollender oder gleitender Berührung mit der Förderschnecke und dem zu fördernden Material gehalten wird, wobei diese kugelartigen Körper mit der Schneckenrotation im Gehäuse in Förderrichtung bewegt werden und von einer Abnahmestelle zu einer in Förderrichtung gesehen stromaufwärts gelegenen Aufgabestelle zurückgeführt werden.

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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß !

in dem Gehäuse, in dem die Förderschnecke, deren Schnecken- ! gänge bzw. -ausnehmungen einen Durchgang zwischen der Schnecke] und dem Gehäuse bilden, drehbar montiert ist, mindestens ein längs der Schnecke verlaufender Kanal vorgesehen ist, mit dem die in Vielzahl vorhandenen kugelartigen Körper in Berührung mit der Schnecke gehalten sind und die kugelartigen Körper in Förderrichtung bei Rotation der Schnecke im Gehäuse geführt sind und daß eine Rückführung für den Transport der kugelartigen Körper von einer Abnahmestelle längs der Schnecke zu einer Aufgabestelle vorgesehen ist.

Beim erf indungs gemäßen Verfahren bzw. bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine wirkungsvolle Selbstreinigung der wärmeübertragenden Flächen sichergestellt. Im Rahmen der Erfindung wird dabei eine Vielzahl kugelartiger Körper in rollender oder gleitender Berührung mit der Förderschnecke Vorrichtung, in der die Wärmeübertragung erfolgt, gehalten. Es ist auch vorgesehen, diese kugelartigen Körper direkt und/ oder indirekt, z. B. durch die Förderschnecke oder durch die Wände eines Kanals oder im Zuge ihrer Rückführung, wie noch später erörtert wird, zu erhitzen, wobei auch zwei oder alle drei dieser Möglichkeiten zusammen in Einsatz gebracht werden können. Die kugelartigen Körper werden von einem Kanal, der im Gehäuse der Vorrichtung angeordnet ist, gehalten, so daß

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zumindest ein Teil ihres Querschnittes in den gewundenen Durchgang, der zwischen den Schneckenflächen vorliegt, hineinragt. Da nun der Kanal im allgemeinen in Längsrichtung des Gehäuses längs mindestens eines Teiles der Längserstreckung | der Förderschnecke und schräg zu den Schneckenflächen ver- ^!

läuft, erzwingt die Rotation der Förderschnecke eine Bewegung! der kugelartigen Körper von dem in Förderrichtung gesehen oberen Ende des Kanals nach seinem unteren Ende. Als Folge hievon ergibt sich eine Schrubbwirkung zwischen den kugelar- j tigen Körpern und jenen Oberflächenteilen der Förderschnecke und des Führungskanals, mit denen sie in Berührung kommen. Diese Oberflächenteile werden kontinuierlich durch die Schrubty wirkung gereinigt und das geförderte Material wird demgemäß fortlaufend mit reinen Flächen in Berührung gebracht, woraus sich ein verbesserter Wärmeübergang von diesen Flächen zum Material ergibt. Jene Teile des Querschnittes der kugelartigen Körper, welche sich zwischen den Flächen der Förderschnecke befinden, drücken fortlaufend nasses oder pastenförmiges Material aus den zwischen den Flächen der Förderschnecke gelegenen Räumen heraus und dies erhöht die Häufigkeit der Berührungen zwischen der Förderschnecke und verschiedenen Teilen des Materials, das behandelt wird. Weiter bewirkt die Berührung zwischen den durch Wärmeleitung erhitzten kugelartigen Körpern und dem fließfähigen Material einen zusätzlichen Wärmetransport zu diesem, womit die Rate des Wärme transportes weiter erhöht wird und die Wirksamkeit der Vor-

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richtung ansteigt. Vorzugsweise wird eine Rückführeinrichtung vorgesehen, die die kugelartigen Körper von einer in Förderrichtung gesehen unteren Zone zu einer oberen Zone des Kanals rückführt, so daß sie einen Umlauf ausführen können. Man kann auch zwei oder mehr Förderschnecken und/oder Kanäle und Garnituren von kugelartigen Körpern vorsehen. Falls erwünscht ^ kann man die Kanäle und die kugelartigen Körper so ausbilden und anordnen, daß sie die Förderschnecke abstützen, wodurch die Förderschnecke gegen ein Schlagen oder Ausbiegen geschützt werden kann, was gestattet, längere Förderschnecken als bis- ί her möglich mit weniger oder ohne Zwischenlager vorzusehen j und/ oder eine leichtere Schneckenkonstruktion zu wählen. Hieraus ergeben sich Verminderungen des Gewichtes, des Ma- - terialaufwandes und Erleichterungen bei der Manipulation. !

Die Erfindung wird nun nachstehend unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung dargestellten Beispiele weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt die Fig. 1 eine Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Heizen und/oder Trocknen, welche mit einer einzigen Schraubenschnecke und mehreren Rückführeinrichtungen für die kugelartigen Körper versehen ist, bei welcher Darstellung ein Teil des Gehäuses weggebrochen ist, um das Innere sichtbar zu machen, die Fig. 2 und 3 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher zwei Schraubenschnecken vorgesehen sind,

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wobei Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 2 - 2 in Fig. 3, und Fig. 3 eine Seitenansicht des Inneren dieser Vorrichtung zejjgjt, wobei deren Gehäuse und Mantel gemäß der Linie 3-3 inhFig. 2 weggebrochen sind, die Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der zusätzlich eine übliche Mischschnecke vorgesehen ist, wobei auch hier zum besseren Sichtbarmachen des Inneren der Vorrichtung ein Teil des Gehäuses entfernt ist, die Fig. 5 eine Detailansicht des Zusammenwirkens des Kugelkörpers mit einer Schraubenschnecke und einem Kanal, die Fig. 6 im Schnitt die Einlaßseite einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 7, gleichfalls im Schnitt, die Auslaßseite einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die Fig. 8 eine Ausführungsform einer Abkratzeinrichtung, welche am auslaßseitigen Ende einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abkratzen und Reinigen der kugelartigen Körper vorgesehen werden kann, die Fig.9 wieder eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der eine Nockeneinrichtung vorgesehen ist, um die zurückzuführenden kugelartigen Körper vom Kanal in den rohrartigen Rückführungsweg und umgekehrt zu leiten, die Fig. Io einen Schnitt gemäß der Linie lo-lo in Fig. 9, wobei sich aus dieser Darstellung die Entwicklung der Nocke nach dem Endgang der Schnecke am Ausstoßende ergibt, und die Fig. 11 a und 11 b verschiedene Formen von Schneckengängen bzw. -ausnehmungen von im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt,

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wie dies im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist ein langgestrecktes Gehäuse D vorgesehen, das mit äLnem Materialeinlaß, einem Materialauslaß und weiter mit einer Öffnung V zum Abziehen von Gasen und/oder Dämpfen aus dem Gehäuse versehen ist· Im Gehäuse ist mindestens eine langgestreckte schraubenförmige Förderschnecke H auf einer drehbaren Welle S montiert. Die Schneckenflächen F der Schnecke H legen einen ι gewundenen Durchgang K fest, der vorzugsweise einen im we- j

sentlichen halbkreisformigen Querschnitt besitzt. j

Im Gehäuse ist mindestens ein langgestreckter Führungskanal C vorgesehen, der gerade oder gekrümmt längs mindestens eines Teiles der Längserstreckung des Gehäuses und der Längsachse der Förderschnecke verläuft. Dieser Kanal weist vorzugsweise aber nicht notwendigerweise einen im wesentlichen halbkreisformigen Innenquerschnitt auf und hat einen Radius, der im wesentlichen dem Radius des Querschnittes des gewundenen Durchganges K gleich ist. Dieser Kanal hat zumindest eine offene Seite, welche der Förderschnecke zugewandt ist, währen die andere Seite geschlossen oder teilweise offen sein kann. Die "Wände, die den Kanal C umgeben, sind (wie für eine andere Ausführungsform in Fig. 2 dargestellt ist) in solchem Radialabstand von der Schneckenachse angeordnet, und so geformt, daß sie die kugelartigen Körper B in Berührung mit den Wänden

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des gewundenen Durchlasses K halten. Die Wände des Kanals und des Durchganges können verschiedene Formen, welche ein Umschließen der Kugeln gegen ein Herausfallen gewährleisten, aufweisen, ζ. B. die Form eines V oder eines U. Es ist aber vorteilhaft, Wände, welche zur Wärmeübertragung vor-

gesehen sind, entsprechend einem Halbkreis geformt auszubil- |

den, d. h., sie so zu formen, daß ihre Oberflächen im Quer- j

schnitt durch die Achse des betreffenden gewundenen Durch- j ganges oder Führungskanals einen Halbkreis oder Teile davon beschreiben. Dies ermöglicht eine innigere Baührung und eine gründlichere Reinigung der Wände durch die Kugeln. Haben sowohl der Kanal C als auch der Durchgang K einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt, wird der Abstand des Kanals C von der Schneckenachse vorzugsweise so gewählt, daß die Wände dieses Kanals und jene des Durchganges K im wesentlichen einen vollständigen Kreis, der um die Oberfläche der Kugeln B gelegt ist, berühren.

Am einfachsten ist es, den Kanal gerade verlaufend auszubilden und parallel zur Schneckenachse anzuordnen. Man kann aber auch, vorausgesetzt _y daß ein geeigneter Radialabstand eingehalten wird, den Kanal einer gekrümmten Kurve folgen lassen, welche schräg, also nicht parallel zur Schneckenachse verläuft. Der Fachmann kann dabei leicht geeignete Winkelbeziehungen zwischen dem Verlauf des Kanals und der

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Schneckensteigung wählen, um unnötig große Reibungsverluste

zwischen Schnecke, Kugeln und Kanal bei der Rotation der Schnecke zu vermeiden.

An einer in Förderrichtung gesehen stromaufwärts gelegenen Stelle des Kanals C ist eine Zufuhreinrichtung angeordnet, um die Kugeln in Eingriff mit einer Aufnalimesteile der Schnecke H zu bringen, welche den Kugeln eine oder mehrere Bewegungskomponente(n) in einer Ebene, in welcher die Schneckenachse liegt, und die durch die Kanalachse verläuft, erteilt. Es ! kann dabei auch eine Bewegungskomponente senkrecht zu dieser Ebene auftreten. Vorzugsweise wird die Anordnung so getroffen, daß zumindest eine Komponente parallel zur Schneckenachse auftritt, und zwar insbesondere während des Beginns der Berüh-t rung einer Kugel mit der Schnecke, um die Möglichkeit eines i

Verklemmens möglichst Idein zu halten. Ein schrittweise j aufeinanderfolgendes Vorschieben der Kugeln kann mit einer federvorgespannten Nocke oder einem Stößel herbeigeführt werden, welche durch die von ihnen ausgeübte Kraft die betreffende Kugel mit dem Einführungsgang der Schnecke in Eingriff bringen.

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Wenn das stromaufwärts gelegene Ende der Schnecke zur BiI-. dung einer Einlaufnut beschnitten ist, können die Kugeln im Zuge einer Bewegung längs der Mittenlinie "bzw. verlängerten Mittenlinie des Kanals der Schnecke zugeführt werden, wie dies in Mg. 6 dargestellt ist.

Anderseits kann die Zuführeinrichtung auch so angeordnet werden, daß sie die Kugeln mit Bewegungskomponenten, die sowohl quer zur Schneckenachse verlaufen als auch parallel zu dieser, in Eichtung auf das stromaufwärts gelegene Ende der Schnecke mit der Schnecke in Berührung bringt. Wenn dies mit feststehenden Mhrungsgliedern ausgeführt wird, wie z.B. einer festen Hockenfläche G, welche am Gehäuse an der Aufnahmestelle der Schnecke angebracht ist, wird man diese Fläche, welche flach oder gekrümmt sein kann, auf die Schneckenachse hin in stromabwärts gelegener Richtung zulaufend ausbilden. Wenn man dabei die nockenartige Zufuhrleitfläche unter Winkeln, die sich 90° nähern, z.B. unter Winkeln von 75 - 88°, und vorzugsweise unter einem Winkel von etwa 83°, zur Schnecke hin zulaufen läßt, werden hiedurch Ve'rklemmungsprobleme, welche mit der Lage der Aufnahmestelle des Kanals C zwischen den Enden der Schraube zusammenhängen, wesentlich reduziert.

Wenn die Zufuhreinrichtung als stationäre Führung ausgebildet ist, ist es vorteilhaft, das System so zu konitruieren, daß die Kugeln, welche in den Kanal 0 eintreten, einer Kraft ausgesetzt werden, welche sie zur Schnecke hin

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drückt. Diese Kraft kann auf verschiedene Weise aufgebracht werden. So z.B. durch die Schwerkraft oder durch eine Zwangsbewegung der Kugeln von der Abnahmestelle des Systems zur Zufuhr- bzw. Aufgabestelle desselben mittels einer Rückführeinrichtung, wie noch nachstehend beschrieben wird, oder durch irgendeine geeignete Vorspanneinrichtung, welche einen Druck auf die Kugeln, wenn sie in den Kanal C eintreten, ausübt, oder auch durch irgendeine Kombination der vorgenannten Möglichkeiten. Dem Fachmann sind hiezu auch noch andere Möglichkeiten geläufig, die er im Rahmen der vorliegenden Erfindung anwenden kann.

An einer stromabwärts gelegenen Stelle des Kanals C ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Kugeln von einer Abnahmestelle R der Schnecke S zu entfernen. Diese Abnahmeeinrichtung kann an sieh in jeder gewünschten Weise ausgebildet sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist das stromabwärts gelegene Ende der Schnecke ausgeschnitten, um eine Auslaufnut zu bilden, und die Kugeln können von der Schnecke im Zuge ihrer Bewegung längs der Mittellinie bzw. verlängerten Mittellinie des Kanals entfernt werden, wie sich aus Fig. 7 ergibt. Die Abnahmeeinrichtung kann auch so angeordnet werden, daß die Kugeln aus dem Eingriff mit der Schnecke so getrennt werden, daß ihnen eine in bezug auf die Schneckenachse radial nach außen gerichtete Bewegungskomponente erteilt wird. Wie bei der Zuführeinrichtung sieht man auch bei der Abnahmeeinrichtung vorzugsweise ein bewegliches Element, wie eine Feder, einen

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Kolben, einen Stempel od.dgl., vor. Es kann aber auch ein stationäres Abnahmeelement Verwendung finden. Dieses kann z.B. in Form einer fixen Hockenfläche G¹ von geeigneter Form ausgebildet sein, welche an der Abnahmestelle der Schnecke H mit dem Gehäuse verbunden ist. Die Oberfläche dieses Elementes kann dabei von der Schneckenachse weg verlaufend ausgebildet sein, und zwar in Förderrichtung gesehen nach außen, oder in Richtung der Schneckendrehung quer zur Schraubenachse gesehen, oder auch in beiden vorerwähnten Richtungen. Die Abnahmeeinrichtung kann aber auch an der Schnecke selbst angeordnet werden. Auch dabei können verschiedenartige bewegliche oder stationäre Elemente angewandt werden; vorzugsweise sieht man dabei eine Hocke vor, welche fix am Boden des gewundenen Durchganges an der Abnahmestelle an der Schnecke angebracht ist. Diese Hockenfläche verläuft sich von der Schneckenachse entfernend sowohl in Förderrichtung gesehen nach außen als auch in einer der Drehrichtung der Schnecke entgegengesetzten Richtung quer zu deren Achse gesehen, so daß diese Fläche in zweifacher Richtung von der Schneckenachse divergiert. Vorzugsweise ist dabei die axiale Erstreckung der Hockenfläche so ausgebildet, daß die jeweilige Kugel so weit nach außen geschoben wird, daß die nächstfolgende Kugel in den Bereich der Hockenfläche eintreten kann. Wie am Zufuhr-bzw. Aufgabeende ·. der Schnecke kann es auch hier erwünscht sein, eine unter .Federvorspannung stehende Hockenfläche oder einen Stößel vorzusehen, um mit einer solchen Sperre ein Zurückkehren der Kugel zu einer Hockenzone der Schnecke zu verhindern.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Rückführeinrichtung vorgesehen, um die Kugeln von der Abnahmestelle R' zur Aufnahmestelle R zurückzuführen, so daß die Kugeln kontinuierlich durch den Kanal G umlaufen können, wenn die Schnecke H rotiert· Die Rückführeinrichtung kann in irgendeiner geeigneten Form ausgebildet sein, wie z.B. mit beweglichen Elementen, wie einer Schnecke oder einem anderen Förderer. Vorzugsweise wird aber ein stationärer Durchgang P vorgesehen. Dieser Durchgang kann durch Kugelführungen aus Draht oder aus Stangen gebildet sein oder -Begrenzungswände verschiedener Querschnittsform aufweisen, wobei vorzugsweise eine Ausbildung in Form einer geschlossenen Röhre, deren Durchmesser etwas größer als jener der Kugel B ist, vorgesehen ist· Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn man den Kanal C und den rohrartigen Durchgang P mit einer U-förmigen Verbindung an den entsprechenden Enden verbindet, wie dies in den Fig. 1, 3, 4, 6 und 7 dargestellt ist. Wie aus diesen Figuren auch ersichtlich ist, können die Zufuhr- und die Abfuhreinreinrichtungen wie auch die vorgenannten U-förmigen Verbindungen mit üblichen Maschinenelementen aufgebaut oder durch solche gebildet sein. Bei entsprecuender Ausbildung der Zufuhr-und Abfuhreinrichtungen können auch die Rückführröhre P und der Kanal C miteinander auf andere Weise verbunden sein, wie z.B. Fig. 9 zeigt. Der Kanal C, die Schnecke H und der Durchgang P und solche Seile der Zufuhr- und Abfuhreinrichtung, die in die vorgenannten drei Elemente einzubinden sind, bilden

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vorzugsweise einen geschlossenen Umlaufweg für die Kugeln B.

Die Kugeln B bestehen aus einem Material hinreichender Härte und Dauerhaftigkeit, so daß sie eine unbegrenzte Anzahl von Malen durch die Vorrichtung in Umlauf gehalten werden können und hierbei ihre ursprünglichen Abmessungen hinreichend beibehalten, um so kontinuierlich in der Vorrichtung verwendet werden zu können. Materialien, die für die Kugeln in ^'rage kommen, sind Metalle, welche bevorzugt verwendet werden, Keramikmaterialien und stark vernetzte und/oder verschleißfeste Kunststoffe. Vorzugsweise wird die Anzahl der Kugeln so gewählt, daß sie im wesentlichen den Rückführweg vollständig ausfüllen. Dies ist aber nicht notwendig, solange der Rückführweg so ausgebildet ist, daß verklemmende Anhäufungen von Kugeln in der Nähe der Abfuhreinrichtung und ein Mangel von Kugeln im Bereich der Heizeinrichtung vermieden sind. Dies kann z.B. dadurch erzielt werden, daß der Rückführweg P so angeordnet ist, daß eine Schwerkraftförderung der Kugeln aus der Mhe der Abfuhreinrichtung zur Zufuhreinrichtung erfolgt. Ähnlich muß auch das Zuführen der Kugeln zur Schnecke nicht so ausgeführt werden, daß jeder G-ang der Schnecke eine Kugel enthält. Aber es ist vorteilhaft, alle Gänge der Schnecke mit Kugeln zu füllen, insbesondere dann, wenn die Kugeln auch zur Unterstützung der Schnecke herangezogen werden. Wenn der ganze Rückführweg mit Kugeln gefüllt ist, ergibt sich eine Betriebsform, bei der das Abführen einer Kugel

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in den Rückführweg P durch die Abführeinrichtung G·¹ jeweils das Einführen der nächsten Kugel in die Aufgabe_stelle R der Schnecke durch die Zuführeinrichtung G- bewirkt.

Ds ist ein Vorteil, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine größere Anzahl von Möglichkeiten für die Zufuhr von Wärme zur betreffenden Vorrichtung besteht. So kann man die Wärme z.B. über die Schnecke zuführen, wenn diese hohl ausgebildet ist, durch die Wände des Gehäuses, durch die Wände des Kanals C oder des Rückführungsweges P, oder man kann auch direkt den Kugeln selbst (z.B. durch Öffnungen in den Wänden des Rückführweges P) oder durch irgendeine Kombination der erwähnten Möglichkeiten oder auch mit anderen Einrichtungen die Wärme zuführen·

Die Wärmezufuhr zu einer Hohlscbnecke kann durch Hindurchleiten von Dampf oder anderen erhitzten fließfähigen Medien durch den Hohlraum erfolgen, wobei das Hindurchführen sowohl entgegengesetzt zur Fließrichtung des zu trocknenden Materials oder gleichsinnig mit dieser vorgenommen werden kann. Man kann auch einen Srenner im Inneren der Schnecke anordnen.

Wenn die ^ugeln direkt erhitzt werden, kann dies dadurch ausgeführt werden, daß man die Flamme eines Brenners direkt auf die Kugeln richtet. Wenn die Kugeln durch die Wände des Kanals C oder jene des Eückführungsweges P hindurch erhitzt werden, kann der Kanal und/oder der Rückführungsweg mit einem

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Mantel versehen werden, durch welchen Dampf, heiße Flussig-ί

keite-n oder heiße ^erbrennungsgase zirkulieren. Durch die ' erfindungsgemäßen Maßnahmen kann der Wärmeübergang bei Wärme-' austauschvorrichtungen vom Förderschneckentyp so verbessert werden, daß eine Vereinfachung des konstruktiven Aufwandes und auch eine Verbesserung der Betriebseigenschaften der Vorrichtung erzielt werden kann. So kann z.Bi mit einer oder mit mehreren Garnituren von Kugeln, welche direkt oder indirekt an einigen' Stellen längs ihres Büekführungsweges erhitzt werden, eine Beheizung der Schnecke erübrigt werden. Wenn eine Mehrzahl von Sätzen von Kugeln benützt wird, kann die Wärmeübergangsfläche gleich gener gemacht werden, die bei Benützung einer beheizten Hohlschnecke zur Verfügung steht, deren Größe gleich einer nicht beheizten Schnecke der mit den beheizten Kugeln arbeitenden Vorrichtung ist. Bei einer solchen Vorrichtung entfallen auch die schwierig zu wartenden aufwendigen Stopfbüchsen, welche bei rotierenden Hohlschnecken zur Zufuhr hochtemperierter fließfähiger Medien erforderlich sind»

Wenn anderseits eine innen beheizte Schnecke verwendet wird, und hierzu auch eine oder mehrere Garnituren von Kugeln, welche direkt oder indirekt im Zuge ihres Eückführweges durch , eine eigene Heizeinrichtung beheizt werden, zum Einsatz gebracht werden, kann eine Zunahme der Wärmeübertragungsfläche um 50 fo oder mehr, verglichen mit der Wärmeübertragungsfläche, die frei einer Schnecke alleine vorliegt, erzielt werden.

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kontinuja?li_ ehe Reiben der Kugeln auf den reinen Oberflächen des gewundenen Durchgangsweges der schraubenförmigen Schnecke des Führungskanals und des Rückführungsweges unterstützt den Wärmeübergang zwischen diesen Oberflächen und den Kugeina Dieses Reiben bzw· diese Schrubbwirkung entfernt auch niederschlage, welche sich gebildet haben, und wirkt einer Störung des Wärmeüberganges im System durch Verhindern des Entstehens merkbarer kohlenartiger oder anderer den Wärmeübergang behindernder Niederschläge auf den geschrubbten Oberflächen entgegen. Da solche Niederschläge mit einer Rate wachsen, die sich mit jeder kleinen ^x'emperaturstufe von z.B. 5 G bei Temperaturen über 230 C verdoppelt, verlieren infolge solcher Niederschläge übliche Wärmeaustauschvorrichtungen vom Fördersohneckentyρ sehr rasch ihre Wärmeübertragungsfähigkeit. Durch die Schrubbwirkung der Kugeln, die den Aufbau solcher Niederschläge verhütet, sind erfindungsgemäß aufgebcuite Vorrichtungen viel weniger Temperaturschranken unterworfen als bisher verwendete Vorrichtungen.

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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen können bei Wärmeaustausch

vorrichtungen, welche mit einer einzigen Förderschnecke ver- | sehen sind, rein bleibende Flächen erzielt werden, aber man i kann auch bei solchen Vorrichtungen für verschiedene Zwecke zusätzliche Schnecken vorsehen. Dabei kann z. B. eine zweite j Schnecke mit ihren Schneckenflächen bzw. -rippen zwischen die Schneckenflächen der ersten Schnecke eingreifen und kann \ die Mischwirkung unterstützen. Man kann dabei eine oder beide j Schnecken mit einem Ringzxrkulationskugelsystem ausstatten. ί Die zweite Schnecke kann ohne Berührung mit der Hauptschnecke durch ein mit dieser gemeinsames Antriebssystem oder durch ein unabhängiges Antriebssystem angetrieben werden, und man kann eine Rotation der zweiten Schnecke in gleicher Richtung wie die Rotation der ersten Schnecke oder entgegengesetzt zu dieser vorsehen; es ist auch möglich, die zweite Schnecke durc^h Berührung zwischen den beiden Schnecken anzutreiben und solcherart die Reinigungswirkung unterstützen. Es kann eine der Schnecken auf bekannte Weise dergestalt ausgebildet sein, daß die Schraubenflächen und der gekrümmte Durchgang durch mehrere Bänder aus Flachstahl, welche spiralartig um eine Welle gewunden sind, gebildet werden. Es kann auch eine oder beide, der Schnecken in Form eines einstückigen Gußkörpers ausgebildet sein oder man kann eine oder beide Schnecken dadurch herstellen, daß man längsgespaltene Rohrhälften um eine rohrförmige oder volle Welle mit den gekrümmten Flächen der

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Rohrhälften nach außen spiralartig aufwickelt und auf der Außenfläche der Welle z. B. durch Schweißen befestigt, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Die Rohrhälften können dabei so auf die Welle gewickelt werden, daß ihre Kanten voneinander in Abstand zu liegen kommen, oder so, daß die Kanten benachbarter Windungen einander berühren, in welchem Fall die einander berührenden Kanten auch aneinander befestigt werden können, was z. B. durch Verschweißen ausgeführt werden kann. Die zweite Schnecke muß nicht notwendigerweise mit ihren äußeren Kanten F¹ ihrer Schraubenflächen zwischen die Außenkanten der Flächen F¹ der anderen Schnecke eingreifen oder diese überlappen, und die Schnecken können auch in Abstand voneinander angerodnet werden, wenn dies gewünscht ist, ohne daß hiedurch der durch die Erfindung gezogene Rahmen verlassen wird. Bei einer bevorzugten Ausfünrungsform sind aber zwei oder mehr Schnecken vorgesehen, deren Flächen ineinandergreifen und deren gewundene Durchgänge mit halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet sind. Eine solche Ausführungsform ist.z. B. detailliert in den Fig. 2 und 3 dargestellt.

Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Vorrichtung erstrecken sich die Flächen jeder Schnecke in die gewundenen Durchgänge der anderen Schnecke, ohne dieselbe zu berühren.

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Bei dieser Ausführungsform ist ein Heizmantel J vorgesehen, der das Gehäuse D, den Kanal C und den Rückführungsweg P umgibt. Die Wärme wird durch einen Brenner, der an einer Öffnung im Heizmantel J angeordnet ist, zugeführt. Alternativ hiezu kann auch anstelle von öffnungen an den Stellen A, welche einen Durchtritt der Gase durch den Mantel erlauben, der Mantel vollständig geschlossen sein und die Wärmeübergangs flächen vollständig einschließen. Eine solche vollständige Schließung ist durch strichlierte Linien an der Stelle A in Fig. 2 angedeutet. Ist durch i&n Mantel J das Wärmeübertragungstrocknungssystem erfinduhgsgemäßer Ausbildung solcherart eingeschlossen, kann ein Heizmedium wie z.B. Dampf in den Mantel J an irgendeiner geeigneten Stelle eingeführt werden und läuft dann im Mantel um, um das System zu erwärmen.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,bei der eine schraubenförmige Schnecke H, die zum Vorschieben des Materials durch das Wärmeübergangstrocknungssystem erfindungsgemäßer Ausbildung vorgesehen ist, und gewundene Durchgänge von im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt K aufweist, mit einer üblichen schraubenförmigen Mischschnecke M kombiniert ist· Die Überlappung der beiden Schnecken ist im wesentlichen die gleiche wie sie gemäß Fig. 3 vorgesehen ist und im Zusammenhang mit dieser

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beschrieben wurde. Die schraubenförmige Mischschnecke M kann in nicht näher dargestellter Weise durch eine geeignete Antriebsvorrichtung gleichsinnig oder entgegengesetzt zur anderen Schnecke angetrieben werden; ebenso ist es möglich, die Schnecke M von der Drehbewegung der Schnecke H her anzutreiben.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 4 ist auch eine im wesentlichen U-förmige Verbindung zwischen dem rohrförmigen Rückführungsweg P und dem Kanal C im Gehäuse D vorgesehen. Es ist dabei auch eine Führungseinrichtung G zur Erleichterung eines sanften Eintrittes der Kugeln B aus dem rohrförmigen Rückführungsweg P in den Kanal C am Einlaßende des Systems vorgesehen und weiter eine Führungseinrichtung G¹, um die Kugeln B aus dem Kanal C an der Annahmestelle des Systems zu entfernen, welche Führungseinrichtung also auch als Teil der ü-förmigen Verbindung wirksam ist.

Fig. 4 zeigt auch eine andere Anbringungsstelle der Öffnung V die für das Abziehen der Gase oder Dämpfe vorgesehen ist, welche aus der

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Verdampfung flüchtiger Komponenten des zu trocknenden Materials entstehend und aus dem Wärineübertragungstrocknngssystem abgezogen werden. Die Lage dieser Abzugsöffnung kann zur Verbesserung des wirkungsvollen und vorteilhaften Betriebes der erfindungsgemäß mit einem Kugelrückführungswärmeübertragungssystem ausgestatteten Vorrichtung beitragen. Wenn erforderlich^ können auch mehrere solcher Öffnungen im Gehäuse angebracht I werden, um die Dämpfe, welche im System entstehen, abziehen j

zu lassen.

Fig. 5 zeigt deutlicher die Verhältnisse zwischen den Kugeln B den gewundenen Durchgängen von im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt K und dem Kanal C. Die Außenkanten E der

χ schraubenförmigen Schneckenflächen F stellen- dabei den Beginn und das Ende des "Halbkreises" des Querschnittes der gewundenen Durchgänge K dar. Die Kugel B hat einet Radius von im wesentlichen gleicher Größe wie der Radius des halbkreisförmigen Querschnittes der gewundenen Durchgänge K, und schmiegt sich in diese wie auch in die mit halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildeten Begrenzungen des Kanals C. Die Halbkreisform des Querschnittes des Kanals C ist bei L in Fig. 2 ersichtlich. Die enge Beziehung zwischen den Kugeln B und den gewundenen Flächen, die auch durch den Kanal C begrenzt sind, bewirkt, daß die Schraubenförmige Schnecke H von Niederschlagen gereinigt wird, wie dies im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre vorgesehen ist.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer

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erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 6 zeigt dabei das einlaßseitige Ende dieser Vorrichtung, während Fig. 7 das auslaß- | seitige Ende derselben darstellt. Das Gehäuse ist in diesen Figuren mit D bezeichnet. Der rohrförmige Rüekführungsweg ist mit P und der sich in Längsrichtung erstreckende Eugelführungs kanal) der im Gehäuse vorgesehen ist, ist mit C bezeichnet. schraubenförmige Schnecke, welche in diesen Figuren dargestellt ist» ist in Form einer Hohlschnecke ausgebildet und mit der

Bezugsziffer 10 bezeichnet. Diese Schnecke ist auf einer Hohl-

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rohrwelle S befestigt und es ist dabei ein hohler schraubenförmiger Durchgang 5» durch den ein Heizmedium (z.B. Dampf) passieren kann, gebildet. Die Welle S ist im Gehäuse D drehbar gelagert, wobei an jedem Ende der Welle S Lager vorgesehen sind. In geeigneter Weise sind diese Lager und die Welle von Dichtungen umgeben, um das Austreten von Schmier-flüssigkeit aus dem Lagerbereich zu verhindern und einem Eindringen von Verunreinigung aus dem zu behandelnden Material oder aus der Umgebung in die Lager entgegenzuwirken.

Ein stationäres Rohr 7 erstreckt sich ein kurzes Stück in die Welle S hinein. Dieses stationäre Rohr 7 steht mit einem Rohr 8, das im Inneren der Welle S angeordnet ist und mit ihr mitrotiert, in Verbindung. Eine Kolbenringstopfbüchse 9 stellt eine mit sehr geringen Undichtheiten behaftete Abdichtung an der Verbindungsstelle zwischen den Rohren 7 und 8 her. Am Ausgangs- oder Abflußende des Systems ist das rotierende Rohr 8 mit dem schraubenförmigen Durchgang 5 mittels eines fixen Verbindungskanals 4 verbunden. Ein fließfähiges Heiz-

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« 25 medium wird von einer geeigneten äußeren Quelle in das stationäre Rohr 7 eingeleitet und fließt längs des rotierenden Rohres 8 in der Welle S zum Verbindungskanal h und von dort fließt das Heizmedium in den schraubenförmigen Kanal 5» um die Flächen der schraubenförmigen Schnecke 10 zu erhitzen. Erschöpftes Heizmedium fließt vom schraubeförmigen Weg 5 durch die Öffnung 6 in der Welle S zu einem Durchgang/axeser Welle und der Außenfläche des Rohres 8. Eine Verlängerung dieses Durchganges führt die Flüssigkeit durch die Lageranordnung hindurch zum Auslaß für das Heizmedium. Solcherart ist für die Zirkulation des Heizmestfums und für seine Rückführung zu einer nicht näher dargestellten äußeren Quelle Sorge getragen.

Am Abflußende des Systems ist die Welle S mit einer Antriebswelle mittels einer Spannschraube T verbunden. Diese volle Hauptwelle ist mit einem Getriebe oder einer anderen rotierenden Antriebseinrichtung, welche nicht näher dargestellt ist, verbunden.

Als zusätzliche Wärmequelle zum Trocknen des Materials, welches in die Vorrichtung eingebracht wird, ist rings um die rohrförmigen Rückführungswege P ein Heizmantel J¹ angeordnet. Ein fließfähiges Heizmedium wird in den Raum zwischen dem Heizmantel J¹ und dem rohrförmigen Rückführungsweg P, welcher Raum mit der Bezugsziffer 2 bezeichnet ist, eingeführt. Diese Flüssigkeit kann von der gleichen äußeren Quelle, von der das Heizmedium dem feststehenden Rohr 7 zugeführt wird, geliefert werden, oder aber auch von einer anderen Quelle.

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- 26 - j

Am einlaßseitigen Ende des Systems ist zwischen dem rohrförmi-' gen Rückführungsweg P und dem Kanal C durch eine U-förmige Führung 13 eine Verbindung hergestellt, durch welche die Kugeln 12 aus dem rohrförmigen Rückffihrungsweg P in den Kanal C transportiert werden.

Diese .Führung 13 ist um einen Punkt Ik schwenkbar gelagert und dies gestattet es, die Kugeln 12 in axialer Richtung in Eingriff mit dem gewundenen Durchgang K zu bringen, wenn dieser am Eingang des Kanals G zu liegen kommt. Die um den Punkt Ik schwenkbare Führung ermöglicht so eine intermittierende Bewegung der Kugeln an beiden Enden der schraubenförmigen Schnecke und gleicht auch Veränderungen im Kugelstapel und Abnützungen der Kugeln, welche im Zuge des Betriebes des Systems auftreten, aus. Ein Anschlag 15 und eine Feder l6 arbeiten mit den Führungen 13 auf der Einlaßseite des Systems

j zusammen und es wird hierdurch auf die Kugeln 12 eine gegen ; die Schnecke gerichtete Vorspannkraft ausge_übt, wenn sie in die gewundenen Durchgänge K, wenn diese am Eingang des Kanals j

C zu liegen kommen, eintreten und es wird hierdurch weiter ! das intermittierende Arbeiten ermöglicht und werden Abnützungsf erscheinungen, diejim System auftreten, ausgeglichen.

Um eine Expansion der Dämpfe, welche von der Verdampfung flüchtiger Materialien im Warmeübertragungssystem, wie es in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, herrühren, zu ermöglichen, ist gegen das materialauslaßseitxge Ende des Systems ein Entlüftungsraum 1 vorgesehen. In *"ig. 7 ist dieser Entlüftungsraum -27-

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in Form einer Vergrößerung des Kanals C dargestellt, derart, daß ein Abstand zwischen der Oberfläche der Kugeln und der Innenfläche des Kanals gebildet ist. Um einen Verlust an festem Material, welches sieh in den. Dämpfen, welche im System gebildet werden, befindet, zu verhüten, kann dieser Entltiftungsraum 1 in nicht näher dargestellter Weise mit dem Materialeinlaß verbunden werden, so daß die das Material enthaltenden Dämpfe zum Einlaß des Systems zurückgeführt werden und damit ein Verlust jeglichen Festmatenals, das in den Dämpfen enthalten ist, vermieden ist. Es sei erwähnt, daß dieser Entlüftungsraum in Form eines verhältnismäßig großen gleichförmigen Abstandes rund um die schraubenförmige Schnecke ausgebildet sein kann. Die einzige Begrenzung hinsichtlich der Größe dieses Raumes liegt, den Kanal G ausgeschlossen, darin, daß das Gehäuse in der unmittelbaren Umgebung des Einlaßendes der schraubenförmigen Schnecke, dem das zu trocknende Material zugeführt wird, die Umflache der Schneckengänge der schraubenförmigen Schnecke eng umschließen -muß« Dieses enge Umschließen am Einlaßende der Schnecke ist notwendig, damit dem Material eine Vorwärtsbewegung erteilt werden kann, um dieses zugeführte Material zum Auslaßende des Systems zu fordern. Der Lüftungsraum, welcher im Kanal C vorgesehen ist, darf natürlich auch nicht so groß sein, daß dadurch ein Verklemmen der Kugeln auftreten kann. Der halbkreisförmig ausgebildete lichte Querschnitt des Kanals C soll auch immer verhältnismäßig nahe bei den Kugeln 12 liegen.

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Die Kugeln 12, welche vom einlaßseitigen Ende des Systems durch die Drehbewegung der schraubenförmigen Schnecke zum auslaßseitigen Ende des Systems gefördert werden, müssen dann am auslaßseitigen Ende des Systems vom Kanal C in das am auslaßseitigen Ende des Systems gelegene Ende des rohrförmigen Rückführungsweges P transferiert werden. Dies wird

mittels einer U-förmigen Führung 17 ausgeführt, wobei die !

Führung 17 an der Stelle 18 fest mit dem Gehäuse D verbunden

I ist. Diese Führung geht von der Basis der Endgänge der j

schraubenförmigen Schnecke aus, in korrespondierender Weise

wie dies bei der Führung vorgesehen ist. Wie die Führung i3 I

am einlaßseitigen Ende des Systems, reicht auch die Führung 17i am auslaßseitigen Ende des Systems unmittelbar an die betref- j fenden Endgänge der schraubenförmigen Schnecke heran. Weiter dient die U-förmige Führung am auslaßseitigen Ende des Systems korrespondierend zur Führung 13 am einlaßseitigen Ende des Systems dazu, die Achsialbewegung der Kugeln, die ihnen durch die schraubenförmige Schnecke erteilt wird, so umzulenken, daß unter allmählicher Richtungsänderung der Bewegung der Kugeln diese vom Kanal C in den rohrförmigen Hückführungsweg P gelangen.

Am Auslaßende des Systems ist eine Kugelreinigungseinrichtung 19, welche mit der Führung 17 zusammenarbeitet, angeordnet. Wie dabei in Fig. 7 dargestellt ist, weist diese Kugelreinigungseinrichtung eine Anzahl von Kratzblättern 20 auf, und es rotieren diese Blätter vorzugsweise mit einer geringeren Geschwindigkeit als die Fortbewegung der Kugeln erfolgt, so

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- 29 daß jegliche feste Ablagerungen von den Kugeln vor ihrem Wiedereintritt in den Kanal C am einlaßseitigen Ende abgekratzt werden.

In Fig. 8 ist in detaillierterer Form eine bevorzugte Art, Kugeln vor ihrem Eintritt in den rohrförmigen Rückführungsweg zu reinigen, dargestellt. Die Kugelreinigungseinrichtung i9 weist dabei Kratzblätter 20, welche auf einer Welle 2i montiert sind, auf. Die Kratzblätter sind so geformt, daß sie eine halbkreisförmige Kratzkante 22 aufweisen, welche entsprechend dem Umriß der Kugeln 12 verläuft.

Wie den Figuren 1, 3 und 4 entnommen werden kann, müssen die Führungen, die dort mit den Bezugszeichen G und G¹ bezeichnet sind, nicht notwendigerweise in Form U-förmiger Verbindungen des rohrförmigen Rückführungsweges P und des Kanals C, wie dies bei der bevorzugten Ausführungsform, die in den Figuren 6 und 7 dargestellt ist, der Fall ist, ausgebildet sein.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der ein Rückführungsweg vorgesehen ist, der nur teilweise mit Kugeln gefüllt ist, und der, sich nur längs eines Teiles der SchneckeriLänge erstreckt, wobei sowohl der Kanal als auch die Schnecke mit Nocken oder Führungsmitteln versehen ist. Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 9 und 10 ist dabei auch eine bevorzugte Ausbildung einer Noeke 50 vorgesehen, durch die ein guter Ausstoß der Kugeln aus dem Kanal C erzielbar ist. Bei der in Fig.9

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dargestellten Vorrichtung verläuft dabei die Zufuhrnase oder -nocke G, welche an der Aufgabestelle der Sehnecke angeordnet ist, im Längsquerschnitt gesehen unter einem Winkel α von 83 zur Achse der Schnecke. Wenn die Kugeln B in Kontakt mit der Nase G, der sie aus dem Rückführungs weg P durch Schwerkraft zugeführt werden, kommen, werden diese Kugeln von rechts nach links abgelenkt, wobei sie in Kontakt mit der rotierenden Schnecke geraten. Die Kugeln, welche im Kanal C durch die Schneckenflächen F in Förderrichtung bewegt werden, können dann die Nocke 50, welche einen Teil der Schnecke S bildet, und am stromabwärts gelegenen Ende des gekrümmten Durchganges K gelegen ist, berühren. Die Nocke 50 i hebt nun sanft eine Kugel nach der anderen in den mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildeten Rückführungs weg P. :

Bei dieser Vorrichtung kann das Gehäuse G günstig in Form

j zweier Hälften (von denen nur eine in Fig. 9 dargestellt ist) j ausgebildet sein, wobei jede der Gehäusehälften im wesentli** chen spiegelbildlich zur anderen ausgebildet ist und je die Hälfte des Kanals C und des Rückführungswegs P enthält· Bei dieser Ausbildung ist es leicht möglich, entweder einen oder auch zwei in bezug auf die Schnecke S einander diametral gegenüberliegende Kanäle vorzusehen« Will man drei oder vier Kanäle und dementsprechende Garnituren von Kugeln zum Einsatz bringen, kann das Gehäuse D in Form von vier Vierteln hergestellt werden, wobei jeder der Gehäuseteile die betreffenden j Hälften der verschiedenen Kanäle und Rückführungs we ge P enthält. -31-

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Die teilweise im Schnitt und teilweise in Ansicht gehaltene Darstellung in Fig. 10 vermittelt ein Bild von der Ausbildung der Nocke 50. Wie dabei in der Fig. 10 strichliert einge- / tragen ist, kann ein Nockenfortsatz 52, dessen Umriß mit 51' bezeichnet ist, und der sich in einer Ebene normal zur Schneckenachse erstreckt, dazu herangezogen werden, die Transferierung der Kugeln B in den Rückführungsweg P zu unterstützen. Falls dabei ein solcher Nockenfortsatz sich über den Außendurchmesser der Schneckenflächen hinaus erstreckt, kann es auch erforderlich sein, eine entsprechende ringförmige Ausnehmung im Gehäuse D vorzusehen.

Die Fig. HA und HB zeigen gewundene Durchgänge schraubenförmiger Schnecken, welche keinea exakt kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei aber auch solche Formen im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Betracht kommen. Auch diese Ausführungsformen sind dabei lediglich als Beispiele einer Vielzahl bestehender Möglichkeiten zur Ausbildung der Schneckenwindungen anzusehen. Bei einer Ausführungsform gemäß Fig. HA ist ein gewundener Durchgang von im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt vorgesehen, der mit einer Anzahl von ausgeschnittenen Vertiefungen X in dem im wesentlichen halbkreisförmigen Umriß versehen ist. Im Speziellen sind dabei drei solcher Vertiefungen dargestellt, aber es ist klar, daß man auch eine oder zwei solcher Vertiefungen vorsehen kann. Fig. HB zeigt einen gekrümmten Durchgang K von im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt, wobei aber die Spitzen T der Schraubenflächen F entfernt sind. Dementspreqhaid

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sind im vorliegenden Zusammenhang unter dem Ausdruck ^Mim wesentlichen halbkreisförmig" auch Ausbildungen von Durchgängen verstanden, deren Querschnitt nicht exakt einem Halbkreis entspricht.

Wenn bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mehr als eine schraubenförmige Schnecke vorgesehen ist, sieht man vorzugsweise vor, daß die Schnecken beim Transport des Materials ' vom Einlaß zum Auslaß des Systems zusammenarbeiten. Die beiden | Schnecken können dabei gleiche Drehrichtung aufweisen oder '

in einander entgegengesetztem Drehsinn rotieren. Wenn Letzteres vorgesehen ist, ist es auch nötig, daß der Windungssinn der einen Schnecke dem der anderen entgegegesetzt ist· Rotieren beide Schnecken im gleichen Sinn, sieht man vorzugsweise vor, daß beide Schnecken gleichen/Windungssinn haben. Wenn in gleicher Richtung rotierende Schnecken ineinander eingreifen, ist es auch erforderlieh, daß sie gleichen Windungssinn haben, um die gewünschte zusätzliche Mischwirkung zu erzielen.

Es sei erwähnt, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist und dem Fachmann im Rahmen der Erfindung viele Modifikationen geläufig sind.

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Claims

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!Patentansprüche:

. jf 1»)Verfahren zur Wärmebehandlung von fließfähigem Material^ ; bei dem dieses Material erhitzt und mittels einer rotierenden Förderschnecke durch ein mit dieser Schnecke zusammenarbeitendes Gehäuse bewegt wird, dadurch gekennzeichnet'^ daß

zum Verhüten des Entstehens von Ablagerungen auf der Schnecke und zum Entfernen solcher Ablagerungen von dieser fortlaufend eine Vielzahl von kugelartigen Körpern während der Rotation der Förderschnecke in rollender oder gleitender

; Berührung mit der Förderschnecke und dem zu fördernden Mate-

rial gehalten wird, wobei diese kugelartigen Körper mit der Schneckenrotation im Gehäuse in Förderrichtung bewegt werden • und von einer Abnahmestelle zu einer in Förderrichtung gesehen stromaufwärts gelegenen Aufgabestelle zurückgeführt werden»

2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr zum zu behandelnden Material über die Schnecke vorgenommen wird»

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr zum zu behandelnden Material über die kugelartigen Körper vorgenommen wird»

4· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß die Wärmezufuhr zum zu behandelnden Material über die Schnecke und über die kugelartigen Körper vorgenommen wird»

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5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die |

Schnecke durch direkte Einwirkung von brennenden Gasen auf ^: ■ sie erhitzt wird.

6, Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke von innen her durch direkte Einwirkung von brennen-' den Gasen auf sie erhitzt wird.

7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelartigen Körper durch direkte Einwirkung von brennenden Gasen auf sie erhitzt werden·

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kogelartigen Körper indirekt über die !lachen, die sie berühren, erhitzt werden*,

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ; kugelartigen Körper während jedes Rückführungs-vorganges, '. wenn sie keine Berührung mit der Schnecke aufweisen, ge- j

reinigt werden» j

10» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

kugelartigen Körper mit einer parallel zur Schneckenachse gerichteten Bewegungskomponente mit der Schnecke in Berührung gebracht werden,

11» Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse, in dem die Förderschnecke, deren Schnecken« gänge bzw» -ausnehmungen einen Durchgang zwischen der

'Schnecke und dem Gehäuse bilden, drehbar montiert ist, min-

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destens ein längs der Schnecke verlaufender Kanal vorgesehen ist, mit dem die in Vielzahl vorhandenen kugelartigen Körper in Berührung mit der Schnecke gehalten sind und die kugel« artigen Körper in !Förderrichtung "bei Rotation der Schnecke im Gehäuse geführt sind und daß ein Rückführungsweg für den . Transport der kugelartigen Körper von einer Annahmestelle längs der Schnecke zu einer Aufgabestelle vorgesehen isti

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse mit einem Materialeinlaß, einem Materialauslaß und einer Abzugseinriehtung für Gase und Dämpfe versehen ist und die !Förderschnecke schraubenförmig geformt und auf einer Welle im Gehäuse montiert ist, daß eine Heizeinrichtung zum Erhitzen des Materials im Gehäuse vorgesehen ist, daß der Kanal bzw« die Kanäle über mindestens einen Teil der Genau— selänge und in radialer Richtung im Abstand von der Längsachse der Förderschnecke verläuft bzw» verlaufen, daß an den betreffenden Enden des Kanals bzw« der Kanälec Führungen zur Erleichterung des Transportes der kugelartigen Körper von einem Ende des betreffenden Kanals zu dem anderen Ende dieses Kanals vorgesehen sind, daß eine Rückführeinrichtung, welche mit diesem Kanal an jedem Ende desselben in Verbin« ; dung steht, und eine U-förmige Verbindung zwischen dem betreffenden Ende des Kanals und dem korrespondierenden Ende : eines Rückführweges aufweist, vorgesehen ist, wobei diese Rückführeinrichtung und der Kanal einen Umlaufweg für die Vielzahl der kugelartigen Körper bilden, und wobei die kugelartigen Körper den Umlaufweg zumindest teilweise ausfüllen und die Wände der Sohneckengänge bzw« »-ausnehmungen und des Kanals berühren« -4·.

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15· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse zwei oder mehr langgestreckte, schraubenförmig ge Schnecken, deren jede auf einer Welle montiert- ist, angeordnet sind, daß eine Antriebsvorrichtung, um diese Schnecken gleichsinnig oder einander entgegengesetzt in Rotation zu versetzen, vorgesehen ist, und daß die Schneekengänge der einen Schnecke die Gänge der anderen Schnecke überlappen»

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14· Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckengänge einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen»

15«Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14·, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse zwei oder mehr Kanäle, welche bei mindestens einer der Schnecken angeordnet sind, vorgesehen sind,

16. Vorrichtung nach Anspruch 13 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder der Schnecken im Gehäuse zwei oder mehr Kanäle vorgesehen sind»

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle gerade und parallel zur Schnek-

. kenachse verlaufen und mit gegenseitigem Abstand rings um die Förderschnecke im Gehäuse angeordnet sind«

18« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Enden des Kanals angeordneten Führungen daumenartige bzw« nockenartige TJmlenker aufweisen, . um den Lauf der kugelartigen Körper sanft vom Kanal in den Rückführweg und von diesem in den Kanal zu leiten und ein Festklemmen oder Blockieren der kugelartigen Körper in der Vorrichtung hint anzuhalten«

19« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen mit einem Löffel versehen . sind, um die Axialbewegung der kugelartigen Körper, die die» sen von der Förderschnecke erteilt wird, in eine allmähliche Richtungsänderung vom Kanal in den rohrartig ausgebildeten

Rückführweg üb er zuführen! _... -5«

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20« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß an jenem Ende des Kanals, in das die vom rohrförmigen Rückführweg kommenden kugelartigen Körper wie-• der eingeführt werden, eine als Teil der betreffenden Führung ausgebildete Einrichtung vorgesehen ist, die auf die Kugeln eine Vorspannkraft ausübt und sie damit in den ersten Gang der Schnecke, der sich am vorgenannten Kanalende befindet, befördert und die selbsttätig Veränderungen des Kugel« stapeis im rohrförmigen Rückführweg und auch Abnützungen der Kugeln und der Schnecke ausgleicht*

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge des Rückführweges für die kugelartigen Körper eine Reinigungseinrichtung für dieselben angeordnet ist'·

22» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmige Förderschnecke hohl ausgebildet ist, wobei die Welle hohl ist, und daß die Heizeinrichtung einen stationär oder rotierend angeordneten Brenner, der sich in der Hohlwelle befindet, aufweist^

ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung zur direkten Erhitzung des Gehäuses oder, des Kanals oder des rohrartigen Rückführ— weges, der die kugelartigen Körper enthält, oder zweier oder aller drei dieser Bauteile der Vorrichtung ausgebildet ist·

24.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung einen das Gehäuse mit ....... __. _._ -6«

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dem Kanal oder den die kugelartigen Körper enthaltenden rohrartigen Rüekführweg oder beide umgebenden Mantel aufweist, der mit einer diesem Mantel Dampf oder heiße Flüssigkeit zuführenden Einrichtung versehen ist, Bm diesen Dampf bzw« die heiße Flüssigkeit im Mantel zirkulieren zu lassen«

25« Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Hantel in einem Abstand zwischen etwa 0,35 und 0^65 mm vom Gehäuse vom rohrartifeen Rückführweg, der die kugelarti« gen Körper enthält, oder von beiden, angeordnet ist.

26« Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Mantel und dem Gehäuse mit den Kanälen, oder dem rohrartigen Rückführweg, der die kugelartigen Körper enthält, oder sowohl dem Gehäuse als auch dem Rückführweg ausreichend groß ist, um eine Geschwindigkeit des insbesondere flüssigen Heizmediums von mindestens 1,5 m/sec zu erzielen«

27« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse um die Schnecke einen Entlüf« tungsraum, in den Gase expandieren können, aufweist, wobei aber das Gehäuse das einlaßseitige Ende der Schnecke, dem das zu trocknende Material zugeführt wird, und die dortigen Schneckengänge unmittelbar mit geringem Abstand umgibt«

28ΐί Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 27» dadurch ge« ' kennzeichnet, daß die Abzugs einrichtung für Gase und Dämpfe '\ mit dem Materialeinlaß verbunden ist, so daß in den im Zuge des Troeknungsprozesses entstehenden Dämpfen enthaltenes Festmaterial, das mit den Dämpfen abgeführt wird, rückge-

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führt und nicht in die Umgebung abgelassen wird oder anderweitig verlorengeht·

29o Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 28, dadurch ge« kennzeichnet, daß die Schnecke und deren Welle hohl ausgebildet sind, wobei der Hohlraum in der Schnecke und der Hohlraum in der Welle an mindestens einer Stelle miteinan— der in Verbindung stehen, daß eine Einrichtung zur Zufuhr von fließfähigem Heizmedium in die Welle und durch die Verbindung in die Schnecke und zum Zirkulieren dieses Mediums darin vorgesehen ist, wobei das Heizmedium entweder der Förderrichtung der Vorrichtung entgegengesetzt oder gleichsinnig mit dieser fließt, und daß eine Abfuhreinrichtung für das Heizmedium nachdem dieses Welle und Schnecke durchlaufen hat, vorgesehen ist, die das Heizmedium· zu einer externen Quelle rückführt·

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