DE2953407A1

DE2953407A1 - Apparatus for drying granulated material and a valve means for use with said apparatus

Info

Publication number: DE2953407A1
Application number: DE792953407A
Authority: DE
Inventors: H Jochumsen; P Larsen
Original assignee: LEJBOLLE MASKINFAB
Current assignee: LEJBOLLE MASKINFAB
Priority date: 1978-12-19
Filing date: 1979-12-18
Publication date: 1981-01-08
Also published as: ES8100955A1; IT7928169A0; SE8005738L; FR2444910A1; ES487543A0; GB2047397A; BR7908955A; NL7920176A; US4325192A; WO1980001315A1; IT1184722B; AU5396679A; DK570778A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrich-... tung zum Vorwärmen und Trocknen eines Granulats oder eines granulierten Materials, die so konstruiert ist, daß sie mit dem Materialeinlaß einer Kunststoffverarbeitungsmaschine verbindbar ist, und die einen Trockner für...' Kunststoffe mit einem Materialeinlaß, der mit einem Materialvorrat verbunden ist, und einem unmittelbar oder mittelbar mit dem Materialeinlaß der Kunststoffverarbeitungsmaschine verbundenen Materialauslaß sowie ein Geblase, Luftleitrohre, eine Ventilvorrichtung und einen Heizteil umfaßt.

Stand der Technik

Eine bekannte Einrichtung dieser Art umfaßt einen Trockner für Kunststoffe, auf dessen Oberseite eine Zufuhrvorrichtung angeordnet ist, um Kunststoffmaterial in den Trockner für Kunststoffmaterial beispielsweise mittels eines Saugförderers einzuführen, wodurch dem bekannten Trockner für Kunststoffe eine zusätzliche Höhe gegeben wird. Ein transportabler, automatischer Lufttrockner ist mittels Schläuchen mit der Oberseite und der Unterseite des Trockners für Kunststoffe verbunden. Der automatische Lufttrockner enthält eine Anzahl von ein Entfeuchtungsmittel enthaltenden Patronen, die zwischen zwei Luftverteilerköpfen drehbar gehalten sind. Bei einem ersten Strömungsweg wird Luft mittels eines ersten Gebläses durch eine ausgewählte Patrone, durch einen der zu der Unterseite des Trockners für Kunststoffe führenden Schläuche, durch das Granulat hindurch nach oben und durch den anderen Schlauch hindurch zur Unterseite der ausgewählten Patrone gefördert. Wenn diese Patrone mit Feuchtigkeit gesättigt ist, wird

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der Luftkreislauf angehalten, und eine andere Patrone wird in die richtige Stellung gebracht, wonach das Trocknen des Kunststoffs weitergeht. Die mit Feuchtigkeit ge-— sättigte Patrone wird danach mit einem zweiten Strömungs-··-^ weg verbunden, in dem ein zweites Gebläse und eine Heiz- *.: einheit für Frischluft liegen, so daß mittels dieses . !„ Strömungswegs die Patronen während einer gewissen Zeit- ' — * dauer regeneriert werden, worauf die Patrone während einer^{: :} anschließenden, längeren Dauer gekühlt wird, bevor sie wieder zum Trocknen von Kunststoffmaterial verwendet wirdL*." Diese Einheit hat somit drei vollständig unabhängige Strö- : mungswege, einen zur Materialförderung, einen zum Trocknen und einen zum Regenerieren, jeweils mit einer eigenen Antriebseinheit. Sie ist daher teuer, voluminös und ungeeignet, um als einzelne Einheit auf die Oberseite einer Verarbeitungsmaschine aufgesetzt zu werden, und es gibt keine Möglichkeiten zur Wiederverwendung der für das Regenerieren verwendeten Wärme.

Andere Einrichtungen zum Trocknen von granuliertem Material verwenden erhitzte und ggf. getrocknete Frischluft. Solche Systeme verbrauchen viel Energie und erfordern eine häufige Regenerierung der Entfeuchtungsmaterial-Lagen.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung der oben genannten Art anzugeben, die die oben genannten Nachteile vermeidet und eine kompakte Konstruktion mit wenigen beweglichen Teilen und nur einer einzigen Antriebseinheit zum Herstellen von drei verschiedenen Luftströmungswegen hat, um hierdurch eine Einrichtung von solcher Höhe und solchem Volumen zu schaffen, daß sie auf einer Kunststoffverarbeitungsmaschine untergebracht

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werden kann, wobei die Einrichtung zusätzlich weniger energieverzehrend ist, als dies bisher möglich war.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Einrichtung der im ersten Absatz genannten Art sich dadurch auszeichnet, daß das Gebläse umkehrbar ist und daß die Ventilvorrichtung ein mehrere Durchlässe aufweisendes Ventil ; ist, das so konstruiert ist, daß es in drei Betriebsstellungen einstellbar ist, wodurch in jeder der genann- ten Betriebsstellungen vom Gebläse gelieferte Luft das genannte Ventil in zwei Richtungen durchströmen kann, das in jeder Stellung einen unterschiedlichen Strömungsweg bewirkt und das in eine vierte, geschlossene Stellung einstellbar ist, und daß die Einrichtung einen Lufttrockner und vorzugsweise einen Wärmespeicher umfaßt. Hierdurch können alle Teile zum Antrieb einer Einrichtung zum Trocknen und Vorwärmen eines Granulats wie beispielsweise von granuliertem Kunststoff, in einer einzigen, kompakten Einheit zusammengebaut werden, die gegenüber vorhandenen vergleichbaren Einrichtungen eine geringere Höhe und ein geringeres Volumen hat, wodurch Material gespart, die Verbindungen kürzer gestaltet und Energie gespart werden können.

Dies wurde dadurch ermöglicht, daß nur ein einziges, umkehrbares Gebläse und eine einzige Ventilvorrichtung vorgesehen sind, um den Luftstrom auf einem ersten Förderweg zum Trocknen des Kunststoffmaterials, auf einem zweiten Förderweg zum Regenerieren des adsorbierenden Materials und auf einem dritten Förderweg zum Fördern des Rohmaterials zum Trockner für Kunststoffe zu führen, wobei der Wärmespeicher es ermöglicht, die während des Trocknens des Kunststoffmaterials erzeugte Wärme zum Vorwärmen der Luft während des Regenerierungszyklus wieder

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zu verwenden und die in der adsorbierenden Masse während des Regenerierungszyklus erzeugte Wärme zu speichern, um sie während des Kunststoff-Trocknungs-Förderwegs zu ver-wenden, indem ein Teil der Wärme gespeichert wird, so daß_ ein Kunststoff-Trocknungs-Zyklus nach dem Regenerierungszyklus schnell anlaufen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin, ein'-'-Ventil anzugeben, das vorzugsweise zur Verwendung in Ver---.-bindung mit der oben beschriebenen Einrichtung konstruiert..: ist, das jedoch auch sonst verwendet werden kann, wenn das---Bedürfnis besteht, verschiedene Luftströmungswege mittels eines einzigen oder mehrerer Gebläse oder Druckluftquellen zu erzeugen. Ein solches Ventil zeichnet sich dadurch aus, daß das besagte Ventil ein mehrere Durchlässe aufweisendes Ventil ist, das auf eine Anzahl, vorzugsweise drei oder mehr, von Betriebsstellungeh einstellbar ist, wodurch Luft oder Gas in jeder Betriebsstellung in mindestens zwei Richtungen durch das genannte Ventil hindurchgeleitet werden kann, wodurch in jeder Stellung ein Strömungsweg gebildet wird, der sich von den übrigen Strömungswegen unterscheidet.

Weitere Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen hervor.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Vorzugsweise Ausführungsformen der Einrichtung gemäß der ''ν Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer vorzugsweisen Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Er-,findung ist,

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Fig. 2 eine rechte Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung ist,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die in Fig. 2 gezeigte AusfUhrungsform ist,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Einrichtung ist, wobei die Stellung gezeigt ist, in der ein Drehschieberventil geschlossen ist,

Fig. 5 Fig. 4 entspricht und einen Zyklus darstellt, bei dem das Drehschieberventil nach der Erfindung zum Vorwärmen und Trocknen von Material in einem Trockner eingestellt ist, der zum Trocknen von Kunststoffen dient,

Fig. 6 Fig. 4 entspricht und einen Zyklus darstellt, bei dem das Drehschieberventil zum Trocknen oder Regenerieren von feuchtigkeitsadsorbierendem Material in einem Lufttrockner eingestellt ist,

Fig. 7 Fig. 4 entspricht und einen Zyklus darstellt, wobei jedoch das Drehschieber-Ventil eingestellt ist, um das Material in den Trockner für Kunststoffe einzusaugen,

Fig. 8 eine Explosionsdarstellung des Drehschieber-Ventils ist,

Fig. 9 die Außenseite eines ersten Verteilerkopfes des Drehschieber-Ventils darstellt und 30

Fig. 10 die Innenseite eines zweiten Verteilerkopfes des Drehschieber-Ventils darstellt.

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Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Obwohl in der Zeichnung verschiedene Ausführungsformen ciär-r gestellt sind, beziehen sich die Bezugszeichen in allen Figuren auf dieselben Teile. _—.

Die Einrichtung umfaßt einen Trockner 1 für Kunststoffe',·-"-' der die Form eines auf recht stehenden, doppelwandigen, iso--. lierten, zylindrischen Behälters hat. Am Boden bildet dieser Behälter einen Speisetrichter 2 und ist mit einem Schieberventil 3 verbunden. Der Speisetrichter kann über einen Rohrstutzen 3a, der einen Kanal für Granulat und ein Ablaßventil 3b aufweist, auf einer Kunststoffverarbeitungsmaschine - vgl. die gestrichelten Linien in Fig. 4 bis 7 - derart befestigt werden, daß der Inhalt des Trockners 1 unmittelbar abwärts in die Einlaßöffnung der Kunst-Stoffverarbeitungsmaschine rutschen kann. An seinem oberen Ende ist der Behälter von_: einem Deckel 4 verschlossen/ und in geringem Abstand unter dem Deckel ist ein Betriebsfilter 5 vorgesehen. Unter dem Betriebsfilter 5 ist ein Einlaßrohr 6 für granuliertes öder pulverisiertes Material vorgesehen. Das Rohr 6 endet in einen Verteilerzyklon 61, der sich nach unten öffnet, und außerhalb des Behälters 1 ist das genannte Rohr mit einem Vorrat von granuliertem Kunststoffmaterial verbunden, wobei das genannte Material von dem genannten Vorrat in den Trockner 1 für Kunststoffe eingesaugt wird. Der Trockner 1 ist vakuumdicht und an seinem unteren Ende über den Rohrstutzen 3a (vgl. Fig. 1) mit der Kunststoffverarbeitungsmaschine verbunden.

Seitlich neben dem Trockner 1 ist ein zweiter Behälter 7 vorhanden, dessen Inneres einen Lufttrockner bildet, der

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mit einem feuchtigkeitsadsorbierendem Material 8, wie beispielsweise mit einem Molekularsieb, gefüllt ist, vgl. Fig. 2 und 4 bis 7. Ein unteres, lotrecht stehendes Heizrohr 9, das einige elektrische Heizelemente 91 umfaßt, . vgl. Fig. 4 bis 7, ist durch den Behälter 7 hindurchgeführt, vgl. Fig. 4 bis 7.

Ein umkehrbares Gebläse 10 ist unter dem Behälter 7, vgl. Fig. 2, oder vorzugsweise über diesem angeordnet, vgl. Fig. 1. Die Saugseite dieses Gebläses kann zur Druckseite werden und umgekehrt.

über dem Behälter 7 ist ein mehrere Durchlässe aufweisendes Drehschieber-Ventil 11 angeordnet, vgl. insbesondere Fig. 8 bis 10, das einen Ventilkörper in Form einer kreisrunden Scheibe 12 aufweist, die in ihrer eigenen Ebene um eine durch ihren Mittelpunkt verlaufende Achse drehbar ist und die zwischen zwei Ventilgehäuseteilen oder einem ersten und einem zweiten Verteilerkopf 13 bzw. 14 liegt.

Die Ventilscheibe 12 aus dünnem, festem Stahlblech weist drei große, kreisförmige öffnungen 121, 122 und 123 sowie eine kleine kreisförmige öffnung 124 auf. Die Mittelpunkte dieser öffnungen liegen alle auf einem Kreis, dessen Mittelpunkt mit der Drehachse der Scheibe zusammenfällt.

Eine Nabe 125 ist beispielsweise mittels Nieten 128 mit der Mitte der Scheibe 12 verbunden und umfaßt einen mit einer Nut 126 versehenen Kanal 127 zur Hindurchführung einer (nicht gezeigten) Antriebswelle, die die Scheibe dreht. Die Einstellung der Ventilscheibe 12 erfolgt mittels eines Antriebsmotors 129, der von einem nicht beschriebenen Steuersystem gesteuert wird.

In jeder Ecke weist der erste Verteilerkopf 13 ein Verbindungs-Gewindeloch 13a auf, in das zum Zusammenbau des ersten Verteilerkopfes mit dem zweiten Verteilerkopf 14

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eine Schraube 13b eingeschraubt wird. Auf der Außenseite des ersten Verteilerkopfes 13 sind fünf Rohrstutzen 131, 132, 133, 134 und 135 vorgesehen, wodurch der Stutzen" 131 mit einem Verteilerrohr 131a verbunden ist, das auf der Innenseite des Verteilerkopfes 13 in zwei kreisrunde Mündungsöffnungen 131b und 131c mündet. Auf der Innenseite""-des Verteilerkopfes 13 münden die Stutzen 132, 133, 134 .-'■"■. und 135 in kreisrunde Mündungsöffnungen 132b, 133b, 134b ' ■ und 135b. .-·.-.

Der erste Verteilerkopf 13 weist auf seiner Innenseite eine·" kreisrunde Vertiefung 136 auf, deren Durchmesser um eine geringe Strecke größer als der Durchmesser der Scheibe 12 ist. Auf seiner Außenseite weist dieser erste Verteilerkopf zwei Befestigungsösen 137 auf.

Der zweite Verteilerkopf 14 weist in jeder Ecke ein glattes Verbindungsloch 14a auf, das die Schraube 13b aufnimmt, und auf der Außenseite weist der genannte Verteilerkopf drei Anschluß-Rohrstutzen 141, 142, 143 auf, wodurch die Stutzen 141 und 142 mit ihren jeweiligen Verbindungsrohren 141a und 142a verbunden sind. Auf der Innenseite des Verteilerkopfes 14 münden diese Rohre 141a und 142a in drei bzw. zwei Mündungsöffnungen 141b, 141c und I41d sowie 142b, 142c. Auf der Innenseite des Verteilerkopfes 14 mündet der Stutzen 143 in eine kreisrunde Mündungsöffnung 143b. Jede Mündungsöffnung 131b und 131c, 132b bis 135b, 141b bis 141d, 142b, 142c und 143b hat denselben Durchmesser wie die großen öffnungen 121 bis 123 der Scheibe und weist eine umlaufende Vertiefung auf, die eine Dichtungspackung aufnimmt, Diese Dichtungspackung umfaßt einen gewellten Federring 13d, einen an der Scheibe 12 anliegenden, aus Teflon bestehenden Dichtring 13f und einen dazwischenliegenden Stahlring 13e. Der gewellte Federring stellt sicher, daß der Dichtring mit

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im wesentlichen konstantem Druck an die Scheibe 12 angedrückt wird/ selbst wenn die Scheibe etwas schräggestellt ist. Der dazwischenliegende Stahlring 13e stellt sicher, daß die Wellenkämme des gewellten Stahlringes keine Abdrücke in dem Teflonring bilden, wodurch eine lange Lebensdauer der Packung sichergestellt wird.

Der Verteilerkopf umfaßt weiterhin eine Mittenöffnung 144, die die (nicht gezeigte) Antriebswelle aufnimmt. 10

Am ersten Verteilerkopf 13:

- ist der Stutzen 131 mit einem Ende eines Saugrohres 19 verbunden, dessen anderes Ende mit der oberen Kammer 18 oberhalb des Filters 5 im Deckel 4 verbunden ist, vgl. Fig. 5,

- ist ein Ende eines Warmluft-Einblasrohres 2 3 auf dem Stutzen 132 befestigt, wobei das genannte Rohr 23 über ein Spann-Kupplungsstück 231 mit einem Klappenventil 232 mit einem lotrechten Rohr 2 4 im Behälter 1 verbunden ist, wodurch sich das Rohr 2 4 am unteren Ende des Speisetrichters 2 öffnet, vgl. Fig. 5,

- ist ein Ende eines Saugrohres 30, vgl. Fig. 7, mit dem Stutzen 133 verbunden, wobei sich dieses Saugrohr zu einem Filter 26 erstreckt, der. zum Einsaugen von Umgebungsluft sowie bei einer vorgegebenen Stellung des Ventils zum Ausblasen von Luft dient,

- ist ein Ende eines oberen Beipaßrohres 251, vgl. Fig. 6, an dem Stutzen 134 befestigt, wobei sich das erwähnte Beipaßrohr ebenfalls zum Filter 26 erstreckt,

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- kann ein Auslaßrohr 31, vgl. Fig. 6, zum Ausblasen von feuchter Luft am Stutzen 135 befestigt sein.

Am zweiten Verteilerkopf 14:
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- ist der Stutzen 141 verbunden mit dem einen Ende eine&_ ersten Gebäserohres 15, vgl. Fig. 5, dessen anderes Ende mit dem Gebläse 10 verbunden ist,

- ist der Stutzen 142 verbunden mit einem Ende eines _:" oberen Heizrohres 16, vgl. Fig. 6, das vorzugsweise über einen eingeschalteten Wärmespeicher 161 mit dem unteren Heizrohr 9 verbunden ist, das seinerseits mit einer ersten Luftkammer 71 im Behälter 7 in Verbindung steht, und

- ist der Stutzen 143 mit dem oberen Ende eines unteren Beipaßrohres 25 verbunden, dessen anderes Ende mit einer zweiten Luftkammer 72 im Behälter 7 in Verbindung steht, vgl. Fig. 6.

Der Zyklus der Einrichtung ist in den Fig. 4 bis 7 schematisch dargestellt und wird nunmehr beschrieben. Diese Beschreibung ist jedoch nur zum besseren Verständnis erfolgend anzusehen, da sie in konstruktiver Hinsicht nicht genau ist. Nur die für die einzelnen Abläufe wichtigen Teile sind in diesen Figuren mit Bezugszeichen versehen.

Fig. 4 zeigt das Ventil in geschlossener Stellung. Wenn sich das Ventil in dieser Stellung befindet, ist es möglich, einen Druckluftschlag aus einem Druckbehälter 32 über ein Rohr 33 in die Kammer 18 oberhalb des Filters 5 einzuleiten, um das genannte Filter zu reinigen. Der Druckschlag setzt sich durch das Rohr 6 hindurch fort.

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Fig. 5 zeigt das Ventil mit in eine zweite Stellung eingestellter Scheibe 12, wodurch ein geschlossener Kunststoff trocknungs-Zyklus vom Gebläse 10 aus hergestellt wird, wobei das genannte Gebläse im Sinne der eingezeichneten Pfeile im Gegenuhrzeigersinn umläuft und Luft durch das adsorbierende Material 8, durch das Heizrohr 9, den Wärmespeicher 161, durch den Stutzen 142, die Scheibenöffnung 123, den Stutzen 132, die Rohre 23, 24, das zu trocknende Granulat 43, den Filter 5, die Kammer 18, das Saugrohr 19, den Stutzen 131, die Scheibenöffnung 122, den Stutzen 141 und zurück zum Gebläse durch das Gebläserohr 15 fördert. Bei dieser Stellung wird somit getrocknete Warmluft durch das Granulatmaterial gefördert, um das besagte Material zu trocknen, und die Warmluft wird im Lufttrockner 7 vollständig getrocknet und mit geringstmöglichem Wärmeverlust rezirkuliert. Ein Thermostat 162 in Verbindung mit der Heizvorrichtung oder vorzugsweise dem Wärmespeicher 161 stellt sicher, daß die dem Behälter zugeführte Luft eine konstante Temperatur hat, die ausreicht, eine wirksame Trocknung zu erzielen, ohne den Kunststoff zu beschädigen, beispielsweise 60 bis 120⁰C je nach dem Kunststoffmaterial. Zu Beginn dieses Zyklus speichert der Wärmespeicher die aus dem unten beschriebenen Regenerationszyklus stammende Wärme, so daß während des Trocknungszyklus keine überhitzte Luft zum Kunststoff granulat geführt wird. Während des Trocknungszyklus stellt der Wärmespeicher sicher, daß die Temperatur der durch das Kunststoffgranulat geblasenen Luft nur sehr wenig, beisielsweise um 1 bis 2°C, variiert, wodurch

^O sichergestellt wird, daß die Trocknungstemperatur genau auf die getrocknete Kunststoffart eingestellt ist. Dies ist sehr wünschenswert, da die Temperatur der die Heizeinheit 9 verlassenden Luft um bis zum 15°C variieren kann.

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Fig. 6 zeigt das Ventil mit in eine dritte Stellung eingestellter Scheibe 12, wodurch ein offener Zyklus gebildet ist und wodurch das feuchtigkeitsadsorbieren- : de Material regeneriert wird. In diesem Fall läuft das . Gebläse 10 im Uhrzeigersinn, wie durch die Pfeile angedeutet ist. Luft wird durch den Filter 26 angesaugt, und ein Hauptstrom wird angesaugt durch die Stutzen 133, die Scheibenöffnung 121, das Verteilerrohr 142a, den Stutzen 142, durch den Wärmespeicher 161, in dem die verbleibende Wärme zum Vorwärmen der Luft verwendet wird, das Heizrohr 9, in dem die Luft auf mehr als 250⁰C, vorzugsweise annähernd 270⁰C erwärmt wird, durch die erste Luftkammer 71, durch das adsorbierende Material 8, die zweite Luftkammer 72, wo sie mit kalter Luft gemischt wird, die angesaugt wird durch das Filter 26, den Stutzen

134, die kleine Scheibenöffnung 124, den Stutzen 143 und ί das Beipaßrohr 25, worauf die feuchte, nunmehr zum Schutz des Gebläses gekühlte Luft durch das Gebläse 10 gefördert

.·,.·';■. wird zum Stutzen 141, durch das Verteilerrohr 141a, die Scheibenöffnung 132 zum Stutzen 135 und hinaus in die Atmosphäre, ggf. durch das Auslaßrohr 31.

Fig. 7 zeigt das Ventil mit in eine vierte Stellung eingestellter Scheibe 12 und mit einem offenen Zyklus zum Ansaugen des Materials in den Behälter 1, indem in dem genannten Behälter ein niedriger Druck erzeugt wird. In diesem Zusammenhang läuft das Gebläse 10 im Gegenuhrzeigersinn um, wie durch die Pfeile dargestellt ist. ·.-■■. Die Luft wird angesaugt, was bewirkt, daß das Granulat durch einen Saugheber 33 aus dem Vorrat 34 sowie durch einen Förderschlauch 35 zum Einläßrohr 6 gefördert wird. Von diesem Einlaßrohr fließen Luft und Material in den : Beliälter 1 , in dem das Material mittels des Verteilerzyklons 61, vgl. Fig. 1, verteilt wird. Die Luft wird durch das Filter 5, die Kammer 18, das Saugrohr 19 zum

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Stutzen 31, durch das Verteilerrohr 131a, dic ScheiL^nölTnungen 123 und 124, das Verteilerrohr 141a, den Stutzen 14 1, das Gebläse 10, die zweite Luftkainmer 72, das untere Beipaßrohr 25 zum Stutzen 143, die SeheLhenöffnung 122, den Stutzen 134 zum Filter 26 abgesaugt, um die Förderluft auszublasen. Diese LuCt fließt weder durch daa Granulat im Behälter 1 noch durch das adsorbierende Material 8.

Die somit beschriebene Einrichtung stellt eine ein Entfeuchtungsmaterial umfassende Trocken-Beladeeinrichtung dar, die einen kontinuierlichen Entfeuchtungsmaterial-Trockner und ein eingebautes Vakuum-Fördersystem aufweist. Die Einrichtung wurde entwickelt zur störungsfreien Trocknung insbesondere von Kunststoffgranulat.

Die Entfeuchtungsmaterial-Trocken-Beladeeinrichtung kann in sechs Standardgrößen hergestellt werden, die alle rn.it vorgetrockneter Luft (Taupunkt - 35°C) in einem System mit einer geschlossenen Schleife arbeiten, wodurch sie eine hohe, konstante Leistungsfähigkeit anbieten. Das vereinfachte Konstruktionsprinzip hat es möglich gemacht, vier Funktionen mittels des speziellen Drehscbieber-Ventils zu kombinieren, wodurch eine bestimmte Produktion mit niedrigerem Leistungsverbrauch und mit verringerten Raumbedürfnissen sichergestellt wird.

Die Einrichtung ist ausgelegt zur Montage mit einem Speisetrichter, und das Trocknen des Rohmaterials erfolgt mittels rezirkulierender, vorgetrockneter Luft mit einem Taupunkt, von -35°C, was einem Endfeuchtegehalt der Luft von nur 0,012% entspricht.

Um den oben erwähnten Taupunkt von -35°C zu erreichen, wird die Trockenluft durch die Lage von Entfeuchtungs-

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material hindurchgeführt, das den größten Toil der Feuchtigkeit, der Luft adsorbiert. Indem die Trockenluft vom Rohmaterial-Speisetrichter in einem System mit geschlossenem Kreislauf rezirkuliert wird, enthält die zu trocknende Luft lediglich einen geringfügigen Anteil von Feuchtigkeit, die entfernt werden muß, während gleichzeitig weniger Energie erforderlich ist, um die ständig erneut verwendete Luft zu erhitzen.

Das Regenerieren der Lage von EaL i'oucht ungsmat or i .ft erfolgt in einer begrenzten Zeitspanne nach jeweils 60 bis 120 min (einstellbar) mittels Luft, von sohr hoher Temperatur. Um Temperaturänderungen beim Umschalter! auf das Trocknen von Rohmaterial zu vermeiden, wird die Luft über einen Wärmespeicher geleitet.

Die Einrichtung unterscheidet sielt von vorbekannten Speisetrichter-Trocknern dadurch, daß die Einheit einen eingebauten automatischen Vakuumförderer umfaßt. Das Fördern des Rohmaterials zum Trocknungs-Speisetrichter wird von einem Schaufel—Füllstandsgeber 40 gesteuert, um sicherzustellen, daß jeweils dieselbe Menge von Rohmaterial getrocknet wird.

Die Entfeuchtungsmaterial-Trocken-Aufgabeeinrlchtung ist mit einer wirksamen Isolierung 41 versehen, die von einer Deckschicht 42 aus Glasfasern bedeckt ist, wodurch der Wärmeverlust auf ein Mindestmaß verringert und ein niedriges Nettogewicht erzielt wird.

Obwohl dies in den Figuren nicht dargestellt i;.,t, überdeckt dio Deckschicht aus Glasfasern den Trocknungs-Speise tr ichter sowie auch das (lobKise und die LuLl trocknungseinheit, wodurch ein Gei/ciuschpegel von nur 6 5 dßa sichergestellt wird.

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Die Einrichtung wurde insbesondere entwickelt, um Kunststoff-Rohmaterialien zu trocknen, die eine sehr geringe Endfeuchte bei der Verarbeitung erfordern, um die ursprünglichen physikalischen Eigenschaften aufrecht zu
erhalten, wie beispielsweise die Zugfestigkeit und die

Stoßfestigkeit. Die Einrichtung kann jedoch mit Vorteil • auch für weniger empfindliche Materialien verwendet werden, wodurch die Gefahr der Blasenbildung, des Schrumpfens
oder der Streifenbildung so gering wie möglich gehalten wird. Weiterhin bietet das Trocknen mittels trockener

Luft einen Vorteil hinsichtlich der Trocknungskapazität verglichen mit üblichem Warmluftrocknen.

Mittels der Einrichtung gemäß der Erfindung ist ein zufriedenstellendes Trocknen von hygroskopischen Materialien wie beispielsweise ABS, PA-Arten, Polycarbonaten,
PMMA, SAN usw. möglich, wodurch die Endfeuchte im
Granulat vor der Weiterverarbeitung von äußerster
Wichtigkeit für die Qualität des Endproduktes oder dessen Oberflächenbeschaffenheit ist.

Je nach der Verweildauer des Materials in dem Trocknungs-Speisetrichter kann die Einrichtung eine Endfeuchte von 4 0 ppm erreichen, was 0,004% entspricht.

Die Entfeuchtungsmaterial-Trocken-Aufgabeeinrichtung ist ausgelegt zu einer wirksamen Trocknung von hygroskopischen Materialien mittels trockener Luft, und wegen der hohen Trocknungskapazität hängt die Verwendung der Einheit als Vorwärmer von dem Materialdurchsatz ab.

Eine Steuer- oder Regeleinrichtung (nicht gezeigt) wird verwendet zur automatischen Regelung bzw. zur Steuerung

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von Hand des Trockners und weiLorhin zur Montage einer Start-Überwachung.

Auf einer vorderen Anzeigetafel (nicht dargestellt) können alle Funktionen mittels Leuchten angezeigt werden, wie beispielsweise mittels einer Warnleuchte, die das Fehlen von Material anzeigt. Diese Tafel kann weiterhin ein Signal für einen Filterwechsel oder eine gestörte Heizvorrichtung vorsehen.

Alle drei aktiven Funktionen, die bei der Einrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen sind, nämlich das Trocknen des Rohmaterials unter Verwendung von Entfeuchtungsmaterial, das Fördern des genannten Rohmaterials zu ■:·■ dem Trocknungs-Speisetrichter und das Regenerieren

der Entfeuchtungsmaterial-Lage, werden ermöglicht ^! durch die Verwendung der Saugseite sowohl wie der Druckseite des Gebläses in Verbindung mit der Umsteuerung der Gebläsedrehrichtung sowie einem Drehschieber-Ventil. Hierdurch kann die Luft je nach Bedarf in verschiedenen Richtungen geführt werden.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung arbeitet in dem folgenden, vorgegebenen zeitlichen Zyklus, wenn sie sich in ständigem Betrieb befindet:

Förderzeit:

Bestimmt durch eine Füllstandsregelung.

Filterreinigung:
0,5 see.

Rohmaterialtrocknung:
60 bis 120 min (einstellbar).
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Regenerierung der Entfeuchtungsmaterial-Lage: 15 min (einschließlich 5 min Abkühlzeit).

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Wenn die rotierende Schaufel am Füllstandsfühler 40 im Speisetrichter sich frei drehen kann, wird das Drehschieber-Ventil 11 für das Fördern eingestellt, und das Schiebeventil 3 schließt sich. 5

Das Gebläse 10 saugt Luft aus dem Speisetrichter 1 durch den Filter 5 hindurch an, wodurch ein Unterdruck im Speisetrichter erzeugt wird, der bewirkt, daß die Umgebungsluft in den teleskopischen Saugheber 33 eintritt.

Dieser Saugheber 33 befindet sich in einem Behälter oder Sack 34 mit Rohmaterial. Die in den Saugheber eintretende Luft nimmt Rohmaterial mit sich zum Speisetrichter, worin das Rohmaterial mittels des Zyklons 61 über die Oberfläche gleichmäßig verteilt wird.

Wenn der Füllstand im Speisetrichter 1 den Schaufel-Füllstandsfühler 40 erreicht, wird das Gebläse 10 stillgesetzt. Das Schieberventil 13 öffnet sich, und eine Reinigung des Filters 5 erfolgt mittels in der Druckkammer gespeicherter Druckluft.

Das Drehschieber-Ventil 11 wird zum Trocknen von Rohmaterial eingestellt. Das Gebläse 10 saugt Luft vom Speisetrichter 7 an. Die Luft wird geblasen durch die Entfeuchtungsmaterial-Lage 8, über die Heizvorrichtung 9, durch den Wärmespeicher 61 in den Speisetrichter 1 durch das Verteilerrohr 23. Dieses Verteilerrohr 23 ist mittels der Schnellentkupplungs-Kupplung 231 für ein schnelles Abkuppeln ausgebildet. Die vorgetrocknete, erwärmte Luft strömt gleichmäßig durch das Rohmaterial im Speisetrichter 1 hindurch nach oben, verläßt diesen durch den Filter 5 und strömt zurück zum Gebläse 10 in einem System mit geschlossenem Kreislauf.

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-Al·

Das Drehschieber-Ventil 1 1 wird zum Regenerieren der Entfeuchtungsmaterial-Lage ei.nqesto.llt. Das Gobiäse 10 hat seine Drehrichtung geändert und saugt: nun die Umgebungsiuf t durch dat.-, .I.irft fill ·.·].· 26, don Wärmespeicher 161 und über dio Heizvorri c'utung 9 an, worin sie auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt wird, und die Luft wird weiter durch die Entfeuchtungsmaterial-Lage 8 hindurch angesaugt, wodurch das es ausfüllende Molekular-Sieb regeneriert wird. Die die Entfeuchtungsmaterial-Lage 8 verlassende Luft durchläuft das Gebläse 10 und wird ausgeblasen.

Die drei Hauptfunktionen bei der Behandlung von Rohmaterial - Trocknen des Rohmaterials mit vorgetrockneter Luft, Fördern von Rohmaterial zur Verarbeitungsmaschine sowie Regenerieren der Entfeuchtungsmaterial-Lage sind alle bei der Einrichtung gemäß der Erfindung verwirklicht, und sie bieten Möglichkeiten wie homogenes Trocknen unabhängig von den Wetterbedingungen, Produkte höherer Qualität, geringerer Leistunysbedarf, niedrige Konstruktion verglichen mit dei üblichen Zusammenstellung Trockner/Förderer. Da die !·: in richtung -zur Montage als Speisetrichter ausgebildet ist, braucht sie keinen Stellplatz auf dem Erdboden, wie er üblicherweise bei

2'J mit Entfeuchtungsmaterial arbeil enden Trocknern erforderlich ist. Darüber hinaus ist die Einrichtung auch von einer relativ geringen'Gesamthöhe.

Obwohl die Einrichtung und das Ventil gemäß der Erfindung in einer bestimmten Konstruktion beschrieben wurden, ist es für den Fachmann selbstverständlich, daß viele Umänderungen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne hierdurch den Sehutzberoieh der unten definierten Ansprüche zu verlassen.

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So können die zwei Verteilerköpfe weniger oder mehr Stutzen, Verteilern öhre und Mündungsöf f nungen aufwei-* sen, als in den Zeichnungen dargestellt sind, und die Mündungsöffnungen können auf einem, zwei oder mehr konzentrischen Kreisen liegen und in verschiedener Weise durch mit Stutzen versehene Verteilerrohre untereinander verbunden sein.

Auch kann die ohne Öffnungen gelassene Fläche für weitere Öffnungen benutzt werden, oder es können zwei oder mehr Zwischenbereiche ohne Öffnungen vorgesehen sein. Die genaue Konstruktion des Ventils gemäß der Erfindung hängt von seinem Verwendungszweck ab.

Die Scheibe kann demgemäß mit weniger oder mehr Öffnungen ausgebildet sein. Diese Öffnungen sollten den Mündungsöffnungen der Verteilerköpfe entsprechen und mit ihren Mitten auf einem oder mehreren konzentrischen Kreisen liegen. Auch kann die Größe der Öffnung oder genauer der Luftdurchtrittsquerschnitt dieser Öffnungen verändert werden, so daß ein vom Gebläse gelieferter Luftstrom in zwei oder mehr Luftströme unterschiedlicher Stärke aufgeteilt werden kann.

Obwohl in Verbindung mit einem Trockner für Kunststoffe beschrieben, können die beschriebene Einrichtung und das beschriebene Ventil offensichtlich auch für viele andere Zwecke und zum Trocknen anderer Materialarten verwendet werden. Das Ventil gemäß der Erfindung kann beispielsweise in Verbindung mit einem Kovektionssystem zur Beheizung von Gebäuden verwendet werden, um die Heizluftströmung entsprechend den Bedürfnissen zu führen.

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Claims

Ansprüche;

1. Einrichtung zum Vorwärmen und Trocknen eines Granulats oder eines granulierten Materials, die so konstruiert ist, daß sie mit dem Materialeinlaß einer Kunststoffverarbeitungsmaschine verbindbar ist, und die einen Trockner für Kunststoffe mit einem Materialeinlaß, der mit einen Materialvorrat verbunden ist, und mit einem unmittelbar oder mittelbar mit dem Materialeinlaß der Kunststoffverarbeitungsmaschine verbundenen Materialauslaß sowie ein Gebläse, Luftleitrohre, eine Ventilvorrichtung und einen Heizteil umfaßt, dadurch gekennzeichnet , daß das Gebläse (10) umkehrbar ist und daß die Ventilvorrichtung ein mehrere Durchlässe aufweisendes Ventil (12, 13> 14) ist, das so konstruiert ist, daß es in drei Betriebsstellungen einstellbar ist, wodurch in jeder der genannten Betriebsstellungen vom Gebläse (10) gelieferte ■;.':;· Luft das genannte Ventil in zwei Richtungen durchströmen

kann, das in jeder Stellung einen unterschiedlichen Strö-V mungsweg bewirkt und das in eine vierte, geschlossene Stellung einstellbar ist, und daß die Einrichtung einen Lufttrockner (7) und vorzugsweise einen Wärmespeicher (161) umfaßt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das genannte, mehrere Durchlässe aufweisende Ventil (12, 13, 14) zwei Verteilerköpfe (13, 14) ; mit untereinander gleichen Anzahlen von Mündungsöffnungen (131b, 131c,. 132b, 133b, 134b, 135b bzw. 141b, 141c, 141d; 142b, 142c und 143b), die einander paarweise gegenüberlie-■·:'·. gend angeordnet sind, und eine dazwischen angeordnete Scheibe (12) mit drei Durchlaßöffnungen (121, 122, 123) von gleicher Größe wie die besagten Mündungsöffnungen und mit einer kleineren öffnung (124) umfaßt, wobei die

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genannte Scheibe durch Drehung entweder in die genannte geschlossene Stellung oder in eine der genannten drei Detriebsstellungen einstellbar ist, wodurch vom Gebläse gelieferte Luft durch das genannte, mehrere Durchlässe aufweisende Ventil in jeder der genannten Betriebsstellungen in zwei Richtungen und derart hindurchströmen kanr. daß bei jeder Stellung der genannten Scheibe (12) ein neuer Strömungsweg bewirkt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Wärmespeicher (161) derart eingeschaltet ist, daß er in einer zweiten Stellung der Ventilvorrichtung (12, 13, 14) zwischen dem Heizteil (9, 91) und dem Trockner für Kunststoffe und in einer dritten Stellung der Ventilvorrichtung zwischen dem Luftfilter (26) und dem Lufttrockner liegt.

4. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzei cn net, daß die Ventilvorrichtung derart ausgebildet ist, daß sie in einer ersten Stellung die Verbindung zwischen dem Bearbeiturigsbehälter (1) des genannten Trockners für Kunststoffe und demjenigen Aggregat vollständig unterbindet, das das Gebläse (10), den Lufttrockner (7, 8) und den Heizteil (9) umfaßt, daß die Ventilvorrichtung in einer zweiten Stellung einen geschlossenen Kreislauf für vom Gebläse (10) gelieferte Warmluft über den Lufttrockner (7) und sein feuchtigkeitsadsorbierendes Material (8), den Heizteil (9) und den genannten Wärmespeicher (161), den Trockner (1) für Kunststoffe und das darin enthaltene Granulat (43) und zwecks Rezirkulation zurück zum Gebläse herstellt, daß die Venti!vorrichtung in einer dritten Stellung, in der der Trockner (1) für Kunststoffe kurz-

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geschlossen ist, einen offenen Zyklus zur Regeneration des feuchtigkeitsadsorbierenden Materials herstellt, wodurch atmosphärische Luft durch das Luftfilter (26) hindurch angesaugt und auf einem ersten Weg durch den genannten Wärmespeicher (161) hindurch, über den Heizteil (9), um heiße Luft zu erzeugen, und durch das feuchtigkeitsadsorbierende Material (8) zu dessen Regenerierung geführt wird/ worauf die dann feuchte Luft in die Umgebungsluft abgeblasen wird, nachdem die heiße Luft gemischt wurde mit und gekühlt wurde durch Luft, die über einen zweiten Weg unmittelbar in den Weg der heißen Luft vom feuchtigkeitsadsorbierenden Material zum Gebläse angesaugt wird, sowie daß die Ventilvorrichtung in einer vierten Stellung einen offenen Zyklus unter Erzeugung eines teilweisen Vakuums im Trockner (1) für Kunststoffe herstellt, um von dem Materialvorrat (30) her granuliertes Material anzusaugen, wobei in diesem Zyklus der genannte Lufttrockner (7), der genannte Heizteil (9) und die genannte Passage durch das

Granulat hindurch kurzgeschlossen sind. 20

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder nach einem oder mehreren der darauf folgenden Ansprüche, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Ventilvorrichtung (12, 13, 14) in ihrer vierten Stellung von einem in einen Granulatvorrat (34) eingeführten Aufnehmer (37) kommende Luft durch einen unmittelbar mit dem Inneren des Trockners (1) für Kunststoffe verbundenen Einlaß (6) hindurch ansaugt.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder nach einem oder mehreren der darauf folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Lufttrockner (7, 8) ein Behälter (7) ist, dessen eines Ende, vorzugsweise das obere Ende, mit dem Gebläse (10) verbunden ist, während das gegenüberliegende, untere Ende mit dem unteren Ende des

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lotrechten Heizrohres (9) verbunden ist, das in dem Behälter (7) angeordnet oder unmittelbar mit dem Behälter (7) verbunden ist, und von dem erhitzte Luft entweder durch eine untere Luftkammer (71) aufwärts durch eine Lage von regenerierbarem adsorbierendem Material und vorwärts durch eine obere Luftkammer (72) zum Gebläse oder in umgekehrter Richtung fließen kann.

7. Ventil, vorzugsweise zur Verwendung in Verbindung TO mit der Einrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der darauf folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß besagtes Ventil ein mehrere Durchlässe aufweisendes Ventil ist, das auf eine Anzahl, vorzugsweise drei oder mehr, von Betriebsstellungen einstellbar ist, wodurch Luft oder Gas in jeder Betriebsstellung in mindestens zwei Richtungen durch das genannte Ventil hindurchgeleitet werden kann, wodurch in jeder Stellung ein Strömungsweg gebildet wird, der sich von den übrigen Strömungswegen unterscheidet.

8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß es zwei miteinander verbundene Verteilerköpfe (13, 14) mit einer vom Verwendungszweck des Ventils abhängigen Anzahl von Stutzen auf ihren Außenseiten umfaßt, wobei die genannten Stutzen, ggf. über mehrere Verteilerrohre auf den Verteilerköpfen, mit Mündungsöffnungen verbunden sind, die sich auf den Innenseiten der genannten Verteilerköpfe befinden und die einander paarweise gegenüberstehen, wodurch der erste Verteilerkopf (13) eine kreisförmige, ebene Vertiefung (136) aufweist, in der eine kreisförmige Scheibe (12) drehbar und konzentrisch zu der Vertiefung angeordnet ist, und wodurch die Scheibe (12) eine Anzahl von öffnungen aufweist, die denselben oder einen geringeren Durchflußquerschnitt als die genannten Mündungsöffnungen haben, wobei die Anzahl der genannten

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öffnungen vom Verwendungszweck dos Ventils abhängt und wobei die genannte Scheibe zur Einstellung auf eine vorgegebene Funktion von Hand oder motorisch gedreht wird mittels einer Welle, die in Verbindung mit einer Kurbel und/oder einem Motor angetrieben wird.

9. Ventil nach Anspruch 7 öder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittelpunkte der genannten Mündungsöffnungen und der genannten öffnungen derart auf einem oder mehreren konzentrischen Kreisen liegen, daß je nach der gewünschten Funktion des Ventils eine oder mehrere der genannten öffnungen mit einem oder mehreren Paaren einander gegenüberstehender Mündungsöffnungen zum Fluchten gebracht werden können.

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10. Ventil nach einem oder merheren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittelpunkte der genannten Mündungsöffnüngen auf einem oder mehreren Bogenabschnitten des genannten kreises oder der genannten konzentrischen Kreise voneinander beabstandet sind, während einer oder mehrere dazwischenliegende Bogenabschnitte des genannten Kreises bzw. der genannten Kreise und die ihn bzw. sie umgebenden Flächenbereiche glatt sind.

11. Ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10 in einer Ausbildung zur Verwendung bei der Einrichtung nach Anspruch 1 oder nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Verteilerkopf (13) fünf Rohrstutzen (131, 132, 133, 134, 135) aufweist, wodurch der erste Stutzen (131) mit einem Verteilerrohr (131a) verbunden ist, das auf der Innenseite des Verteilerkopfes in zwei kreisrunde Mündungsöffnungen (131b und 131c) mündet, während die übrigen Stutzen (132, 133, 134, 135) auf der Innenseite

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des Verteilerkopfes (13) in kreisrunde Mündungsöffnungen (132b, 133b, 134b bzw. 135b) münden.

12. Ventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11 in einer Ausbildung zur Verwendung bei der Einrichtung nach Anspruch 1 oder nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Verteilerkopf (14) drei Rohrstutzen (-141, 142, 143) aufweist, wodurch der erste Stutzen (141) mit einem ersten Verteilerrohr (141a) verbunden ist, das auf der Innenseite des Verteilerkopfes in drei kreisrunde Mündungsöffnungen (141b, 141c und 14Id) mündet, während der zweite Stutzen (142) mit einem zweiten Verteilerrohr (142) verbunden ist, das auf der Innenseite des Verteilerkopfes in zwei kreisrunde Mündungsöffnungen (1.42b, 142c) mündet, während der verbleibende Stutzen (143) auf der Innenseite des Verteilerkopfes in eine kreisrunde Mündungsöffnung (143b) mündet.

13. Ventil nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß jede Mündungsöffnung (131b, 131c, 132b, 133b, 134b, 135b, 141b, 141c, I41d, 142b, 142c und 143b) von einer Vertiefung mit einer in diese eingefügten Dichtungspackung umgeben ist, wobei die Dichtungspackung einen gewellten Federring (13b), einen Stahlring (13e) und einen Dichtring (13f) umfaßt und letzterer vorzugsweise aus einem relativ harten, vorschleißarmen und hitzebeständigen Kunststoff, beispielsweise Teflon, besteht.

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