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Titel der Erfindung
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Kühl- und Trockensystem, insbesondere für Kuns ts toffgranul at Anwendungsgebiet
der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Kühl- und Trockensystem, das insbesondere
zum Kühlen von im Heißabschlagtrockenverfahren und zum Trocknen von im Heißabschlagnaßverfahren
sowie im Stranggranulierverfahren hergestelltem Kunststoffgranulat eingesetzt wird.
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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es sind Kühl- oder
Trockeneinrichtungen für Kunststoffgranulat in einer Vielzahl von Ausführungsformen
für den kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Betrieb bekannt. Diese Kühl- oder
Trockeneinrichtungen unterscheiden sich durch ihren prinzipiellen Aufbau und ihre
Wirkungsweise zum Transportieren, Kühlen oder Trocknen des Granulats mittels Luft
im Festbett, Pluidatbett, Wirbelbett oder in Bogen- oder Wirbelsieben.
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Sach dem derzeitigen Stand der Technik werden zum Kühlen von Kunststoffgranulat
vorzugsweise Fluidat-oder Wirbelbettkühler eingesetzt. Eine derartige Einrichtung
ist beispielsweise in dem DV-WP 121889 beschrieben.
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Zum Trocknen des Granulats werden vorzugsweise Bogen-oder Wirbelsiebe
eingesetzt. Ein solches Wirbelsieb ist beispielsweise in der DE-OS 2616035 beschrieben.
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Die Nachteile der bekannten Kühleinrichtung für Kunststoffgranulat
bestehen in der voluminösen und aufwendigen Bauausführung, z.B. der im DD-WP 121O&9
beschriebenen Einrichtung, die eine aufstockbare und variable Gestaltung nicht ermöglicht.
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Die Nachteile der bekannten Trockeneinrichtung für Kunststoffgranulat
bestehen beispielsweise bei dem Wirbelsieb nach DE-OS 2616035 in der begrenzten
Länge der Trockenstrecke, die durch einen Siebbogen von ca. 270° vorgegeben ist.
Weiterhin sind die bekannten Einrichtungen nur für den jeweiligen Zweck des Kühlens
oder Trocknens von Granulat ausgelegt und grenzen sich durch ihre konstruktiven
Ausführungen voneinander ab.
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Ziel der Erfindung Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Effektivität
des Kühlens oder Trocknens von Kunststoffgranulat mit geringem technischen Aufwand
und durch eine materialsparende kombinierfähige Aufstockbauweise eines zweckentsprechenden
Systems zu erhöhen und die Einsatzbreite auf das Kühlen von heißem und das Trocknen
von nassem Granulat bei geringem Energieverbrauch zu erweitern.
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Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe
zur Schaffung eines Kühl- und Trockensystems zum Kühlen von im Heißabschlagtrockenverfahren
und zum Trocknen von im Heißabschlagnaßverfahren sowie im Stranggranulierverfahren
hergestelltem Kunststoffgranulat von unterschiedlicher geometrischer Form zugrunde,
das kontinuierlich in kurzer Zeit das Granulat auf einen ablagerungsfähigen Zustand
bringt und bei dem entsprechend den Verfahrensaufgaben Kühlen oder Trocknen des
Granulats Wiederholbauteile verwendbar und den örtlichen Gegebenheiten anpaßbar
gestaltet sind.
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Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sieht vor, das aus dem Granulator
oder Wasservorabscheider austretende Granulat mittels pneumatischer Förderung in
ein Kühl- und Trockensystem zu transportieren, das aus mehreren in einer erweiterungsfähigen
wendelförmigen Reihenschaltung angeordneten und miteinander kombinierbaren Kühlsegmenten
und Trockensegmenten besteht, die aus halb- oder viertelkreisförmigen Kanalbögen
zusammengesetzt sind. An der Kanalinnenwand des Kühlsegmentes sind in Förderrichtung
des Luftstromes erstreckend Einbauteile in Porm einer zickzackförmig wechselnden
Anordnung von Schikanen und Kühlteilen angebracht, auf die das im Luftstrom transportierte
Granulat aufprallt und Springbewegungen erzeugt. Dadurch wird der Transport des
Granulats im Luftstrom verzögert und die entstehende Differenzgeschwindigkeit zwischen
dem Luftstrom und dem Granulat sowie die Zentrifugalbewegung der Luft im Kanalbogen
des Kühlsegments bewirkt einen intensiven Wärmeaustausch und damit den Kühleffekt
des Granulats.
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Weitere in dem Kanal des Trockensegmentes angebrachte Einbauteile,
die aus stufenförmig angeordneten Ablenkblechen, einer zickzackfb.rmig wechselnden
Anordnung von Schikanen und perforierten Trockenteilen sowie einer im Bereich der
Trockenteile als Siebabschnitt ausgebildeten Kanalwand bestehen, die von an der
Kanal außenwand angeordneten Umlenkblechen mit Wasserablauf wasserdurchlässig abgedeckt
ist, dienen zur Trocknung von nassem Granulat. Durch das Aufprallen und Springen
des Granulats auf den benannten Bauteilen wird das Wasser abgeschlagen und die anhaftende
Feuchtigkeit im Luftstrom getrocknet. Zur Erhöhung des Kühl- oder Trockeneffektes
sind mehrere Kühl- oder Trockensegmente hintereinander in waagerechter oder senkrechter
Lage anordenbar, oder es sind komplette Kühl- und Trockensysteme kaskadenartig hintereinander
mit Frischluftzuführung anordenbar.
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Durch Luftaustausch und/oder Einfügen von kühl- oder heizbaren Einbauteilen
in die Kanäle der Segmente oder auch durch Einleiten eines zweiten Luftstromes mittels
eines an dem Ausgang des Gebläses angeschlossenen zweiten drosselbaren Luftkanals,
der in den Kanal des Kühl-oder Trockensegmentes mündet und in radialer Richtung
einen Luftstrom zur Intensivierung der Granulatverwirbelung einspeist, ist eine
weitere Steigerung des angestrebten Kühl- oder Trockeneffektes möglich.
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An die Auslaßöffnung des Kühl- und Trockensystems ist ein Luftabscheider
zur kontinuierlichen Entnahme des gekühlten oder getrockneten Granulats angeschlossen.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Kühl- und Trockensystems für Kunststoffgranulat
gegenüber den bekannten Einrichtungen, die entweder nur zum Kühlen oder nur zum
Trocknen von Granulat einsetzbar sind, bestehen
in der Möglichkeit,
gleichartige Systemteile in einer erweiterungsfähigen Anordnung zu kombinieren,
wobei eine platzsparende Bauweise sowie eine energiesparende Betriebsweise erzielbar
ist. Durch die Plugförderung des Granulats im Luftstrom ist ein intensiver Kühl-oder
Trockeneffekt erreichbar.
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Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel
nachstehend näher erläutert werden.
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In der zugehörigen Zeichnung zeigt: Fig. 1: das Kühlsegment im Teilschnitt
Fig. 2: das Trockensegment im Teilschnitt Fig. 3: die erweiterte Kombination des
Kühl- und Trockensystems.
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Die Fig. 1 zeigt im Teilschnitt das in halbkreisförmigen Kanal bögen
ausgeführte Kühlsegment 1, das einen kreisrunden, quadratischen oder rechteckigen
Kanalquerschnitt besitzt. In dem Kühlsegment 1 sind Einbauteile an der Kanalinnenwand
in Form von Schikanen 4 und Kühlteilen 5 in zickzackförmig wechselnder Anordnung
angebracht. Das mittels Gebläse 7 im Luftstrom 13 transportierte heiße Granulat
6 prallt auf die Schikanen 4 und die Kühlteile 5 auf und es werden Springbewegungen
des Granulats 6 erzeugt, die dessen Transport im Luftstrom 13 verzögern. Die entstehende
Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Luftstrom 13 und dem Granulat 6 sowie die
Zentrifugal bewegung der Luft im Kanalbogen des Kühlsegments 1 bewirkt einen intensiven
Wärmeaustausch
und damit den Kühleffekt des Granulats.
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Zur Erzielung optimaler Kühleffekte kann die Verweilzeit des Granulats
6 im Luftstrom 13 durch die Verlängerung der Kühlstrecke erhöht werden, indem zweckentsprechend
mehrere Kühlsegmente 1 wendelförmig hintereinander in waagrechter oder senkrechter
Lage anordenbar sind. An die Anlaß öffnung des Kühlsegments 1 ist ein in der Zeichnung
nicht dargestellter Luftabscheider angeschlossen, der eine kontinuierliche Entnahme
des Granulats ermöglicht.
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In der Fig. 2 ist das aus viertelkreisförinigen Kanalbögen zusammengesetzte
Trockensegment 2 dargestellt.
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An der Kanalinnenwand sind stufenförmig angeordnete Ablenkbleche 12
und danach folgend in zickzackförmig wechselnder Anordnung Schikanen 4 und mit Perforationen
versehene Trockenteile 5a angebracht. Im Bereich der Trockenteile 5a ist die Kanalwand
als Siebabschnitt 3 ausgebildet, der von den an der Kanalaußenwand angeordneten
und mit Wasserablauf 8 versehenen Umlenkblechen 11 wasserdurchlässig abgedeckt ist.
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Diese benannten Einbauteile dienen zur Trocknung des vom Gebläse 7
im Luftstrom 13 transportierten nassen Granulats 6. Durch das Aufprallen und Springen
des Granulats wird das Wasser abgeschlagen, das durch die Perforationen der Trockenteile
5a und die Siebabschnitte 3 der Kanalwand nach dem Außenraum gedrückt und mittels
der Umlenkbleche 11 zum Wasserablauf 8 geleitet wird. Die am Granulat anhaftende
Restfeuchtigkeit wird im Luftstrom getrocknet.
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Zur Erhöhung des Trockeneffektes des Granulats ist am Ausgang des
Gebläses 7 der zweite drosselbare Luftkanal
9 angeschlossen, der
in den Kanal des Trockensegmentes 2 mündet und zur intensiven Verwirbelung des Granulats
den Luftstrom 10 radial einspeist.
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In der Fig. 3 ist die erweiterte Kombination des Kühl- und Trockensystems
insbesondere zur Leistungssteigerung beim Trocknen von nassem Granulat dargestellt.
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Mehrere Trockensegmente 2 sind unter Zwischenschaltung des Luftabscheiders
14 mit mehreren Kühlsegmenten 1 zu einem Komplex verbunden, wobei jedes System ein
eigenes Gebläse 7 zur unabhängigen Einspeisung von Frischluft besitzt.
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Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Kühlsegment 2 Trockensegment
3 Siebabschnitt 4 Schikane 5 Kühl teil 5a Trockenteil 6 Granulat Gebläse 8 Wasserablauf
9 Luftkanal 10 Luftstrom 11 Umlenkblech 12 Ablenkblech 13 Luftstrom 14 Buftabscheider