DE3234431C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Kunststoffgranulaten und -pulvern, die in einem Trichter durch einen im unteren Bereich des Trichters zugeführten Trockenluftstrom vorgewärmt oder getrocknet werden, wobei oberhalb des Granulats aus dem Trichter Abluft abgeleitet wird, sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Ver­ fahrens.

Üblicherweise wird Schüttgut wie z. B. Kunststoffgranulat oder -pulver in Trocknungstrichtern durch Hindurchführen von erwärmter Luft oder von erwärmter Trockenluft vorgewärmt und getrocknet. Hierbei saugt ein Gebläse Raumluft an und drückt diese durch eine Heizung und über eine Rohrleitung in den unteren Bereich des Trocknungstrichters. Durch einen siebartig ausgebildeten Doppelboden tritt die erwärmte Trockenluft in das Kunststoffgranulat, strömt durch dieses hindurch, erwärmt es und nimmt die Feuchtigkeit des Kunststoffgranulats mit. Oberhalb des Kunststoffgranulates tritt die dann feuchte Abluft durch einen Rohrstutzen aus dem Trocknungstrichter wieder in die Umgebungsluft aus. Statt Außenluft kann auch erwärmte Trockenluft aus einem Trockner in der erwähnten Weise dem Trocknungstrichter zugeführt werden, wobei dann im oberen Bereich des Trocknungstrichters die nunmehr feuchte und gekühlte Trockenluft gesammelt und wieder dem Trockner zugeführt wird.

Dieses Trocknungsverfahren hat den Nachteil, daß die zum Trocknen des Kunststoffgranulats bestimmte Luft den untersten Bereich des Trocknungstrichters nicht durchströmt.

Nach dem erstmaligen Füllen des Trocknungstrichters mit Kunststoffgranulat bleibt daher im untersten Bereich vor dem dort angeordneten Absperrschieber eine Granulatmasse, die von der Trockenluft nicht durchströmt und daher nicht erwärmt und nicht getrocknet wird. Die erste von dem Trocknungstrichter abgegebene Charge an Kunststoffgranulat ist folglich nicht getrocknet und daher Ausschuß.

Dieser Umstand wirkt sich vor allem dann erschwerend aus, wenn der Trocknungstrichter auf einer Kunststoffverarbeitungsmaschine, z. B. einer Schneckenpresse, montiert ist, da dann die Länge des Kunststoffgranulats, die durch den Warmluftstrom nicht erreicht wird, noch größer ist. Zusätzlich wirkt sich erschwerend aus, daß aus der Verarbeitungsschnecke unter bestimmten Betriebsbedingungen Gase und Dämpfe aus der Schmelzzone des Kunststoffmaterials austreten und sich an den kalten Wandungen der Verarbeitungsmaschine und des unteren Teiles des Trocknungstrichters in Form von Kondensattropfen niederschlagen. Diese Erscheinung tritt insbesondere dann ein, wenn die Eintrittszone für das Kunststoffgranulat in die Verarbeitungsmaschine durch Kühlkanäle zusätzlich gekühlt wird. Diese Kondensattropfen werden von Zeit zu Zeit mit dem nachströmenden Granulat mitgenommen und erzeugen Fehlstellen in den von der Verarbeitungsmaschine ausgegebenen Kunststoff-Artikeln.

Aus der DE-OS 19 57 333 ist es bekannt, zum Trocknen von Kunststoffgranulat in einem Trocknungstrichter Trockenluft quer zur Strömungsrichtung des Granulats durch den Trichter zu führen. Dazu ist im unteren Teil des Trichters ein Verdrängungskörper vorgesehen, durch dessen Perforation Trockenluft in das Granulat eingeführt und über eine Ringkammer am Trichter abgeführt werden kann.

Mit der Erfindung sollen Maßnahmen geschaffen werden, die es erlauben, daß das Kunststoffgranulat auch im untersten Teil des Trocknungstrichters getrocknet werden kann.

Das eingangs genannte Verfahren wird dazu erfindungsgemäß in der Weise geführt, daß zwischen der Zuführungsstelle des Trockenluftstromes und der Stelle der Granulatabgabe ein Druckgefälle erzeugt und der dadurch entgegengesetzt zur Hauptströmungsrichtung geführte Teilstrom der Trockenluft an der Granulatabgabe aus dem Trichter abgezogen wird.

Der im Trocknungstrichter nach unten abgelenkte Teilstrom der Trockenluft trocknet das im untersten Stutzen des Trocknungstrichters enthaltene Kunststoffgranulat und nimmt an der Innenwand des Trocknungstrichters möglicherweise niedergeschlagene Kondensattropfen auf und führt sie nach außen ab.

Wenn in Ausgestaltung der Erfindung das Druckgefälle derart erzeugt wird, daß im gesamten Trocknungstrichter ein Überdruck gegenüber Umgebungsluft herrscht, bildet sich automatisch ein den Trocknungstrichter unten verlassender Teilstrom der Trockenluft aus.

Zur Ausführung des Verfahrens ist ein Trocknungstrichter mit einer im oberen Teil des Trichters befindlichen Beschickungsöffnung für das Granulat und einem Abluftrohr sowie mit einem unteren Abgabestutzen für das Granulat und einem Zuluftrohr für Trockenluft vorgesehen, das im Inneren des Trichters in einen Luftverteiler mündet, wobei an der Stelle der Granulatabgabe aus dem Abgabestutzen ein zweites Abluftrohr am Trichter befestigt und an ein Sauggebläse angeschlossen ist.

Zweckmäßig weist der Trichter in Weiterbildung der Erfindung am Abgabestutzen an der Stelle der Granulatabgabe einen Absperrschieber für das Granulat auf.

Das zweite Abluftrohr kann zur Unterstützung des im Trichter nach unten strömenden Teilstroms sich in den Abgabestutzen hinein erstrecken. In einem außerhalb des Trichters mit dem zweiten Abluftrohr verbundenen Kondensator können die vom Teilstrom mitgenommenen Dämpfe niedergeschlagen und als Flüssigkeit abgeführt werden.

Stammt die Trockenluft aus einem Trockner, empfiehlt es sich in Weiterbildung der Erfindung, das zweite Abluftrohr außerhalb des Trichters in das erste Abluftrohr münden zu lassen und damit den Trockenluft-Teilstrom in den Trockenluftkreislauf zu integrieren.

Die Abscheidung von Kondensattropfen an der Innenwand des Abgabestutzens wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Abgabestutzen von einem luftdurchlässigen, gegen das Granulat abgesperrten Ringraum umgeben ist, in den das zweite Abluftrohr mündet.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Trocknungstrichter;

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch einen Trocknungstrichter, der an einen Trockenluft-Kreislauf angeschlossen ist;

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt eines auf eine Extruderschnecke montierten Trocknungstrichters; und

Fig. 4 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

Der Trocknungstrichter 5 enthält in seinem Inneren Kunststoffgranulat 2, welches durch eine Beschickungsöffnung 3 im Dach 4 des Trocknungstrichters eingefüllt worden ist. Das Kunststoffgranulat besitzt üblicherweise für die nachfolgende Verarbeitung beispielsweise in einem Extruder 50 eine zu hohe Feuchte, die vor dem Einlauf des Granulats 2 in den Extruder 50 durch trockene Warmluft entfernt werden muß. Dazu führt ein Zuluftrohr 6 in das Innere des Trocknungstrichters 5 und mündet in einer verbreiterten, nach unten gerichteten Verteileröffnung 7. Ferner sitzt im Dach 4 ein Abluftrohr 8. Der Trocknungstrichter 5 kann am unteren Abgabestutzen 10 mit einem Absperrschieber 12 verschlossen werden.

Bei der in Fig. 1 dargestellten grundsätzlichen Ausführungsform der Erfindung wird in einer neben dem Trocknungstrichter 5 aufgestellten Ansaugstufe 9 über eine Ansaugöffnung 11 von einer nicht dargestellten Pumpe Umgebungsluft angesaugt, getrocknet und vorgewärmt und sodann in das Zuluftrohr 6 gedrückt. Die warme, trockene Trockenluft strömt nach dem Verlassen der Luftverteileröffnung 7 in einem Hauptstrom längs den Pfeilen 21, 22 durch das Kunststoffgranulat von unten nach oben, trocknet und erwärmt dieses und verläßt den Trocknungstrichter 5 durch das Abluftrohr 8 gemäß Pfeil 23.

Damit auch der dem Abgabestutzen 10 oberhalb des Absperrschiebers 12 befindliche Teil des Kunststoffgranulats 2 getrocknet und vorgewärmt werden kann, ist in den Abgabestutzen 10 ein zweites Abluftrohr 30 eingeführt. Das zweite Abluftrohr 30 mündet etwa dicht oberhalb des Absperrschiebers 12 im Inneren des Abgabestutzens 10 und ist dort mit einem Schutzgitter 31 versehen, welches das Eintreten von Kunststoffgranulat verhindert.

Im Betrieb wird aus dem erwähnten Hauptstrom der Trockenluft ein Teilstrom gemäß Pfeil 24 abzweigen und im einfachsten Fall wegen des kürzeren Weges ins Freie in den Abgabestutzen 10 eintreten und diesen über das zweite Abluftrohr 30 nach außen gemäß Pfeil 25 verlassen.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden die Trockenluft und die feuchte Abluft in einem geschlossenen Luftkreislauf durch einen Trockner 45 geführt. Der Trockner kann beispielsweise von der im deutschen Patent 22 14 662 beschriebenen Art sein. Das Zuluftrohr 6 ist mit der aus dem Trockner 45 kommenden Trockenluftleitung 46 verbunden. Das Abluftrohr 8 mündet in eine Abluftleitung 48, die in den Trockner 45 führt. Das zweite Abluftrohr 30 setzt sich über ein Knie 33 in den Eingang eines Sauggebläses 32 fort, dessen Druckseite über ein Rohrstück 35 mit einem Kondensator 34 gekoppelt ist. Die Abstromseite des Kondensators 34 führt über ein weiteres Rohrstück 47 in die Abluftleitung 48. Im übrigen gleicht der Trocknungstrichter 5 aus Fig. 2 demjenigen aus Fig. 1.

Der vom Hauptstrom der Trockenluft, repräsentiert durch die Pfeile 21, 22, abgezweigte Teilluftstrom 24 kann bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung durch Einstellen der Förderleistung des Sauggebläses 32 variiert werden. So kann zu Beginn des Trocknungsprozesses durch das zweite Abluftrohr 30 ein größerer Teilstrom an Trockenluft geführt und das im Abgabestutzen 10 enthaltene Kunststoffgranulat zuverlässig getrocknet werden.

Wenn der Trocknungstrichter 5, wie in Fig. 3 angedeutet, auf die Einfüllöffnung 51 eines Schneckenextruders 50 aufgesetzt ist, wird während des Extrudierens der von der Schnecke 52 plastifizierten Kunststoffgranulatmasse beobachtet, daß aus der Granulatmasse Gase, wie beispielsweise Weichmacherreste, in den Abgabestutzen 10 des Trocknungstrichters 5 zurückströmen. Diese Gase scheiden sich an den kühleren Innenwänden des Abgabestutzens 10 oder eines Zwischenstücks 14 ab, auf welches der Trocknungstrichter 5 aufgesetzt ist. Diese aus dem Zwischenraum zwischen Förderschnecke 52 und des sie umgebenden Mantels 54 rückströmenden Gase werden durch das zweite Abluftrohr 30 abgesaugt und im Kondensator 34 zur Kondensation gebracht. Dadurch werden diese Gase und Dämpfe aus dem Luftkreislauf durch den Trockner 45 abgetrennt.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist ein drittes Abluftrohr 60 vorgesehen, welches über einem mit Abstand zur Stelle der Granulatabgabe im Abgabestutzen 10 angeordneten Absperrschieber 12 in den Trichter einmündet. Das zweite Abluftrohr 40 mündet dort in ein Zwischenstück 14 ein. Seine Absaugöffnung, wieder mit einem nicht dargestellten Schutzgitter gegen Eindringen von Kunststoffgranulat gesichert, endet unmittelbar über der Einzugsschnecke 52 des Extruders 50. Dazu kann dem Abzugsstutzen 53 ein mit Gewinde befestigtes Verlängerungsrohr 56 aufgesetzt sein. Die Saugpumpe 42 in dem zweiten Abluftrohr 40 kann in ihrer Förderleistung so eingestellt werden, daß die erwähnten, aus dem Extruder 50 zurückströmenden Gase vornehmlich von dem zweiten Abluftrohr 40 aufgenommen werden können. Die Druckseite des Sauggebläses 42 ist über eine Leitung 37 mit der Druckseite des Sauggebläses 32 verbunden und setzt sich in der Leitung 35 fort. Beim Vorwärmen des Granulats 2, also vor dem Anfahren des Extruders 50, wird bei noch geschlossenem Schieber 12 nur über das Rohr 60 Luft abgesaugt, und nach dem Öffnen des Schiebers 12, nachdem der Extruder 52 angefahren ist, wird der Luftteilstrom durch das untere Rohr 40 abgesaugt.

Das Zwischenstück 14 kann zweckmäßig so wie in Fig. 4 dargestellt ausgebildet sein. Aus der Innenfläche der Wand 19 des Zwischenstücks 14 ist eine Ausnehmung herausgenommen, die von einem luftdurchlässigen, für das Kunststoffgranulat jedoch undurchlässigen Sieb 18 abgedeckt ist. Dadurch entsteht ein Ringraum 15, in welchen das zweite Abluftrohr 40 mündet. Mit dieser Form des Zwischenstücks 15 wird das Niederschlagen von aus dem Extruder 50 zurückströmenden Gasen und Dämpfen zuverlässig verhindert und das Beschicken des Extruders 50 mit getrocknetem Kunststoffgranulat nicht behindert.

Auch der Abgabestutzen 10 kann innen mit einem Netz ausgekleidet werden, wie das im Zusammenhang mit Fig. 4 für das Zwischenstück 14 beschrieben wurde.

Claims (10)

1. Verfahren zum Trocknen von Kunststoffgranulaten und -pulvern, die in einem Trocknungstrichter durch einen im unteren Bereich des Trichters zugeführten Trockenluftstrom vorgewärmt oder getrocknet werden, wobei oberhalb des Granulats aus dem Trichter Abluft abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zuführungsstelle des Trockenluftstroms und der Stelle der Granulatabgabe ein Druckgefälle erzeugt und der dadurch entgegengesetzt zur Hauptströmungsrichtung geführte Teilstrom der Trockenluft an der Granulatabgabe aus dem Trichter abgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgefälle derart erzeugt wird, daß im gesamten Trichter ein Überdruck gegenüber der Umgebung herrscht.

3. Trocknungstrichter zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer im oberen Teil des Trichters befindlichen Beschickungsöffnung für das Granulat und einem Abluftrohr sowie mit einem unteren Abgabestutzen für das Granulat und einem Zuluftrohr für Trockenluft, das im Inneren des Trichters in einen Luftverteiler mündet, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stelle der Granulatabgabe aus dem Abgabestutzen (10) ein zweites Abluftrohr (30; 40) am Trichter (5) befestigt und an ein Sauggebläse (32; 42) angeschlossen ist.

4. Trichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgabestutzen (10) an der Stelle der Granulatabgabe einen Absperrschieber (12) für das Granulat aufweist.

5. Trichter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zweite Abluftrohr (30) in den Abgabestutzen (10) hinein erstreckt.

6. Trichter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Abluftrohr mit einem Kondensator (34) verbunden ist.

7. Trichter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Abluftrohr außerhalb des Trichters in das erste Abluftrohr (8) mündet.

8. Trichter nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgabestutzen (10) mit Abstand zur Stelle der Granulatabgabe einen Absperrschieber (12) aufweist, über dem ein drittes Abluftrohr (60) an dem Trichter befestigt ist.

9. Trichter nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgabestutzen (10) von einem luftdurchlässigen, gegen das Granulat (2) abgesperrten Ringraum (15) umgeben ist, in den das zweite Abluftrohr (40) mündet.

10. Trichter nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Abluftrohr (40) über das untere Ende des Abgabestutzens (10) hinaus verlängert (56) ist.