DE3015390A1

DE3015390A1 - Verfahren und vorrichtungen zur kuehlung und homogenisierung von rieselfaehigen trockenstoffen

Info

Publication number: DE3015390A1
Application number: DE19803015390
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: HERFELD FRIEDRICH WALTER DR
Current assignee: Dr Herfeld GmbH and Co KG
Priority date: 1980-04-22
Filing date: 1980-04-22
Publication date: 1981-10-29
Also published as: DE3015390C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung
und omogenisierunS von rieselfähigen Trockenstoffen Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung und llomogenisierung von rieselfahigen Trockenstoffen, insbesondere Kunststoffen im Anschluß an eine ilischung und Erwärmung in einem Heizmischer, wonach das Mischgut in einen Kühlraum mit wassergekühlten Wänden gebracht und darin umgewälzt wird. Außerde betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Kühimischer.
Bei der Aufbereitung von Thermoplasten wird das Mischgut in einem Heizmischer auf eine Gelierungstemperatur aufgeheizt und verdichtet. Im Anschluß daran muß das Mischgut möglichst schnell und möglichst weitgehend auf die Lagertemperatur abgekiihlt werden. Hierzu wird ein Kühlmischer verwendet, der eine Wandkühlung mit Kühlwasser aufweist. Nach diesem bekannten Verfahren wird jede im Heizmischer behandelte Charge für sich im Kühlmischer gekühlt und gelangt von dort durch pneumatische Förderung in einen Vorratsbeliälter, in dem das Gut bis zur Verarbeitung aufbewahrt wird. Hinsichtlich der Produktqualität ist es vorzuziehen, daG das Mischgut mit möglichst geringer Temperatur in den Vorratsbehälter eingebracht wird. Denn dann hat das Mischgut eine hohe kieselfähigkeit und ein günstiges Fließverhalten. Allerdings bedeutet eine möglichst vollständige Abkiihlung auf die Lagertemperatur innerhalb des Kühlmischers eine lange Verweildauer in dem Kühlmischer, da die Kühlung durch Wärmeübergang zu der gekühlten Behälterwandung erfolgt.
Aufgabe der Erfindung ist eine Verbesserung der Abkühlung innerhalb des Kühlmischers auf eine möglichst niedrige Temperatur und gleichzeitig eine Verbesserung der Homogenisierung des itischgutes.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das frischgut aus dem Kühlraum durch Kühlluft pneumatisch in einen Vorratsraum mit wesentlich größerem Inhalt als der Kühlraum gefördert wird und von dort im Kreislauf in den Kühlraum zurückgelangt.
Die Verfahrensführung nach der Erfindung halt im Kreislauf des Kühlmischers eine vergleichsweise große Mischgutmenge im Umlauf, die das Fassungsvermögen des I~iihlmischers wesentlich übersteigt. Diese im Umlauf befindliche Mischgutmenge stellt einen Puffer dar. Insbesondere stellt diese }1ischgutmenge einen Wärmepuffer dar, da die vergleichs kühle, im Umlauf befindliche Mischgutmenge eine von dem Heizmischer zugeführte Charge sogleich wesentlich abkühlt. In Verbindung mit der Kühlung von der Wandung des Kiihlmischers wird die Charge sehr schnell gekühlt. Innerhalb des Kreislaufs werden geringfügige Unterschilde der einzelnen Chargen ausgeglichen, so daß ein sehr gleichmäidiges, auf die Lagertenperatur weitgehend abgekühltes und homogenes iisclrot aus lelltulllnischer in den Lagerbetlälter oder das Silo abgegeben wird.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, den Rückfluß über eine Siebstrecke zu führen. Dadurch ergibt sich eine noch bessere Homogenisieruns, so daß Entmischungseffekte bei der pneumatischen Förderung in den Lagerbehälter weitgehend vermieden werden.
Die Erfindung sieht eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens derart vor, daß oberhalb des Kühlmischers ein Vorratsbehälter mit größerem Rauminhalt als der Kühlmischer angeordnet ist, dessen Auslaufstutzen in den Mischbehälter des Kühlmischers mündet, und daß eine Luftförderleitung durch den Mischraum des Kühlmischers führt und in den Kopfteil des Vorratsbehälters mündet.
Ausfiihrungsformen der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert, in denen darstellen: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung und Fig. 2 eine schematische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 umfaßt einen Kühlmischer 1 mit einer bodenseitig eingeführten Antriebswelle 2 mit einem Mischwerkzeug 3.
Die Bodenwandung 4 und/oder Seitenwandung des Kühlmischers 1 ist von einem Kühlmittel durchflossen. In der Deckwandung 6 befindet sich ein Einlaufstutzen 7, der von einem Heizmischer 8 herkommt. Außerdem ist eine Ausgabevorrichtung 9 vorgesehen, die in eine pneumatische Förderleitung zu einem Vorratsbehälter oder Silo mündet, was im einzelnen nicht dargestellt ist. Durch die Bodenwandung 4 ist eine Luftförderleitung 10 eingeführt, die an ein Gebläse 11 angeschlossen ist. Die Luftförderleitung 10 setzt sich in einen Ausgangsstutzen 12 fort, der im Füllbereich 13 des Kühlmischers eine Mitnahmedüse 14 oder eine andere pneumatische Mitnahmeeinrichtung aufweist. er Ausgabestutzen setzt sich in eine Steigleitung 15 fort. Ein Schieber 16 ermöglicht eine Absperrung der Leitung.
Die Steigleitung 15 reicht in den Kopfraum eines Vorratsbehälters 17, der sich oberhalb des Kühlmischers 1 befindet. Der Vorratsbehälter 17 besitzt eine Abluftkammer 18 mit einem eingebauten Luftfilter. Der Vorratsbehälter 17 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und geht in einen konischen Bodenteil 19 über. Der Bodenteil 19 besitzt einen Auslaufstutzen 20 mit einer Absperrvorrichtung 21 un1 mün let in der lieck>!alldllag 6 des ;hnliiscliers 1. Ivian kann innerhalb des Auslaufstutzens 20 auch eine Siebvorrichtung 22 vorsehen.
Dieselbe kann mit einer Zerkleinerungsvorrichtung kombiniert sein, die im einzelnen in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Dadurch ist eine Einstellung der Teilchengröße des blischgutes möglich.
Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsfon der Erfindung.
Die Steigleitung 15 ist zentral in den Vorratsbehälter 17 eingeführt.
Im konischen Bodenteil 19 befindet sicn eine Leitwandung 23, um das Mischgut in den Auslaufstutzen 20 zu leiten. Die Absperrvorrichtung innerhalb des Auslaufstutzens 20 ist als Austragschleuse 24 ausgebildet.
Die Verfahrensführung innerhalb der beschriebenen Vorrichtung ist folgende. Im Kühlmischer 1 befindet sich das Mischgut ständig in Umlauf. Der Rückstrom durch den Auslaufstutzen 20 wird so eingestellt, daß der Kühlmischer 1 immer eine optimale Füllung hat. Jeweils vor Zugabe einer Charge aus dem Heizmischer 8 kann deshalb der Rückfluß des Mischgutes gedrosselt oder abgesperrt werden, um die jeweilige Charge ohne Schwierigkeiten über den Einlaufstutzen 7 einleiten zu können. Die Aufheizung des Mischgutes im Heizmischer 8 beträgt z.B. 1200C. Diese Temperatur ist jedoch von der Art des Mischgutes und von sonstigen Einzelheiten der Verfahrensführung abhängig.
Innerhalb des Kühlmischers erfolgt eine Abkühlung einerseits durch die Behälterwandung und andererseits durch Mischung mit dem im Kühl- mischer befindlichen kälteren tWiischgut. Es zeigt sich, daß innerhalb einiger weniger Minuten eine Abkiihlung des tEsehgutes auf 60"C möglich ist. Sobald das Mischgut im Eühlmischer so weit abgekühlt ist, wird die Kühlluftzufuhr über die Luftförderleitung 10 eingeschaltet.
Diese Kühlluft bläst durch das Mischgut und nimmt eine entsprechende Menge des Mischgutes durch die Steingleitung 15 in den Vorratsbehälter 17 mit. Die Kühlluft bewirkt dabei einerseits eine Kühlung und andererseits eine Förderung des Mischgutes in den Vorratsbehälter 17.
Vom Vorratsbehälter 17 wird im Kreislauf ständig eine entsprechende elischgutmenge in den Kühlmischer 1 zurückgegeben. I)adurch wird innerhalb der Anordnung des Kühlmischers 1 ständig eine große Mischgutmenge im Umlauf gehalten und gleichzeitig gekühlt. Die umlaufende Slischgutmenge übersteigt das Füllvolumen des Lsühlmischers 1 beträchtlich.
Dieses bedeutet eine Homogenisierung des gekühlen Ffischgutes, so daß über die Ausgabevorrichtung ein homogenisiertes Mischgut in den Lagerbehälter bzw. Silo ausgegeben wird.
;ian erreicht innerhalb des Vorratsbehälters eine rXiscilguttelllpera~ tur von 30§C. Durch ständige Vermischung dieses gekühlten Vorratsgutes mit dem vorgekühlten Mischgut im Kühlmischer, das eine Temperatur von höchstens 60°C hat, läßt sich leicht eine Abkühlung im Kühlmischer allein durch Vermischung auf 454C erzielen. Da jedoch gleichzeitig auch eine Wasserkühlung und eine Kiihlung durch die eingeblasene Kühlluft erfolgt, wird das Mischgut innerhalb des Kühlmischers während einer Dauer von 6 min. auf 30"C abgekühlt.
Die Gesamtkühlzeit wird nach der Erfindung erheblich verkürzt.
Dieses bedeutet auch, daß die notwendigerweise durch das Mischwerkzeug 3 eingeleitete Wärmemenge, die letzten Endes eine Verlustzärmemenge ist, herabgesetzt wird. Die Umwälzung des Mischgutes verhindert eine Entmischung. Das aus dem Kühlmischer austretende Mischgut kann unmittelbar weiterverarbeitet werden. Es ist jedoch auch eine Zwischenlagerung dieses Mischgutes möglich. Der Kühlmischerbehälter kann ständig optimal gefüllt sein. Dieses ist unabhängig von der Größe der Einzelchargen aus dem Heizmischer. Geringe Unregelmäßigkeiten der Chargierung des Heizmischers werden innerhalb der Vorrichtung nach der Erfindung homogenisiert.
ltit der zusätzlichen Siebvorrichtung läßt sich eine weitere Homogenisierung des Mischgutes und Einstellung der Korngröße erreichen.
Das ausgesiebte Mischgut kann in einer Zerkleinerungsvorrichtung zerkleinert und unmittelbar in den Kreislauf rückgeführt werden.
Leerseite

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung und Homogenisierung von rieselfähigen Trockenstoffen Patentansprüche (1.8 Verfallreu zur KullXung und Homogenisierung voll rieselfähigen TrockNnstoffen, insbesondere Kunststoffen im Anschluß an eine ttischung und Erwärmung in einem lleizmischer, wonach das Mischgut in einen Kühlraum mit wassergekühlten Wänden gebracht und darin uingewälzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischgut aus dem Kühlraum, durch Kühlluft pneumatisctl in einen Vorratsraum mit wesentlich grösserem Inhalt als der Kühlraum gefördert wird und von dort im Kreislauf in den Kühlraum zurückgelangt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückfluß aus dem Vorratsraum in den Kühlraum im freien Fall erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückfluß kontinuierlich erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rflckfluß so dosiert wird, daß der Kühlraum immer bis zur optimalen Ausnutzung seiner Kühlfläche gefüllt ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückfluß über eine Siebstrecke geführt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Kühlmischer, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Kühlmischers (1) ein Vorratsbehälter (17) mit größerem Rauminhalt als der Kühlmischer angeordnet ist, dessen Auslaufstutzen (20) in den Mischbehälter des Kühlmischers (1) mündet, und daß eine Luftförderleitung (10) durch den Mischraum des Kühlmischers (1) führt und in den Kopfteil des Vorratsbehälters (17) mündet.
7. ttuhlmischer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet., daß der Vorratsbehälter (17) eine Abluftkammer (18) mit einem filter aufweist.
8. Kühlmischer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftförderleitung (10) in die Bodenwandung (4) des Kühlmischers (1) eingeführt ist und im Füllbereich (13) des Kühlmischers (1) eine Mitnahmedüse (14) aufweist.
9. Kühlmischer nach einen der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (17) als Zylinderbennlter Lit einer konischen Bodenteil (19) ausgebildet ist.
1U. lühlmischer nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaufstutzen (20) ein Austragorgan (24) zur Dosierung vorgesehen ist.
11. Kühlinischer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb, des Auslaufstutzens (2t)) eine SieDstrecke (22) vorgesehen ist.
12. Kühlmischer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit der Siebstrecke eine Zerkleinerungsvorrichtung vorgesehen ist.