DE60116252T2

DE60116252T2 - Vorheizungs- und trocknungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60116252T2
Application number: DE60116252T
Authority: DE
Inventors: Roland Lofgren
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2021-01-06
Also published as: US6612049B2; US20020162244A1; ATE314183T1; AU3064901A; EP1244539B1; WO2001049471A1; DE60116252D1; EP1244539A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorwärm- und Trockenvorrichtung für Polymer- und andere Materialien.
HINTERGRUND UND KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Bevor ein Material, wie beispielsweise ein Polymermaterial, verarbeitet wird, ist es wichtig, Verunreinigungen und Feuchtigkeit aus dem Material zu entfernen, um Fehler, wie beispielsweise Verziehen, ungleichmäßiges Schwinden und unerwünschtes Entfärben, zu verhindern. Es sind in der Vergangenheit viele Vorrichtungen entwickelt worden, die solche Verunreinigungen und Feuchtigkeit entfernen. Solche herkömmlichen Vorrichtungen sind jedoch häufig sehr teuer zu fertigen, unzuverlässig und erfordern lange Produktionszyklen. Es besteht ein Bedarf an einer preisgünstigen und zuverlässigen- Vorrichtung zum Erwärmen und Trocknen eines Materials, um Verunreinigungen und Feuchtigkeit zu entfernen, bevor es weiter verarbeitet wird.
Die Patentschrift GB 1 106 194 wird als ein solcher Stand der Technik vorgestellt. Die Vorwärmbehandlung des Materials findet bei dieser Lösung in einer Kammer mit einer perforierten Platte mit Öffnungen statt, die auf einem Schaft getragen wird. Erwärmte Luft wird in die Kammer geblasen und verlässt die Kammer durch eine Absaugpumpe. Das Rohmaterial wird der Kammer von einem Trichter zugeführt. Ein Ventil teilt die Kammer von einer weiteren Kammer ab, die dem Vorheizmittel ähnelt.
Die Aufgabe der Erfindung ist ein einfacherer und zuverlässigerer Aufbau und wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Die Vorwärm- und Trockenvorrichtung der vorliegenden Erfindung hat ein Gehäuse, und ein erster Sammler ist innerhalb des Gehäuses angeordnet. Eine Aufgabevorrichtung erstreckt sich in das Gehäuse und beinhaltet das zu trocknende und vorzuwärmende Material. Ein beweglicher und hohler Mittelkanal erstreckt sich vom oberen Ende des Gehäuses bis zu einem unteren Abschnitt des ersten Sammlers. Der Mittelkanal befördert heiße und trockene Luft in das Gehäuse. Ein erster und ein zweiter konischer Schild sind am Mittelkanal befestigt. Der Mittelkanal ist zwischen einer ersten, offenen, Position und einer zweiten, geschlossenen, Position beweglich. Der zweite konische Schild wird eng am ersten Sammler anliegend gehalten, um die Bodenöffnung desselben zu verschließen, wenn sich der Mittelkanal in der zweiten, geschlossenen, Position befindet, und der zweite konische Schild ist vom ersten Sammler getrennt, wenn sich der Mittelkanal in der ersten, offenen, Position befindet, um zu ermöglichen, dass das Materials durch die Bodenöffnung fließt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
4A bis F sind Querschnittsseitenansichten einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf 4A bis 4F hat eine Vorheizer- und Trockenvorrichtung 400 eine Materiallagereinheit oder Aufgabevorrichtung 402 zum Lagern eines Materials 403, angeordnet auf einer Seite einer Längsachse L. Die Einheit 402 hat ein zu öffnendes und zu schließendes Ventil 404, das in einem Mittelsegment der Einheit 402 angeordnet ist.
Ein Führungsabschnitt oder Auslassabschnitt 406 springt in eine dreieckig geformte Trockeneinheit oder einen Sammler 408 vor. Die Einheit 408 hat einen vertikalen Mittelkanal 410, der sich von einem oberen Abschnitt 412 bis zu einem sich verengenden unteren Abschnitt 414 der Einheit 408 erstreckt. Die Einheit 408 hat schräge und nach oben auseinander gehende Innenwände 416. Ein dreieckig geformter Schild 418 ist auf dem Kanal 410 angebracht, so dass untere Ecken 420, 422 den Wänden 416 benachbart liegen, so dass zwischen denselben Spalte 424, 426 gebildet werden.
Ein unteres Ende 428 des Kanals 410 hat ein an demselben angebrachtes dreieckig geformtes Ventil 430, so dass heiße und sehr trockene Luft innerhalb des Kanals 410 fließen und am unteren Ende 428 ausfließen und vom Ventil 430 abprallen und sich, wie durch die Pfeile 432 angezeigt, zwischen den Spalten 424 und 426 nach oben und durch eine Auslassöffnung 456, die an einer rechten Seite des oberen Endes 412 der Einheit 408 definiert wird, hinaus bewegen kann.
Der Kanal 410 ist an seinem oberen Ende mit einem federvorgespannten und pneumatischen Einstellzylindermechanismus 436 verbunden. Der Mechanismus 436 spannt den Kanal 410 durch Federn 437 nach oben vor, so dass eine schräge Seitenwand 457 des Ventils 430 an spitzwinkligen Ecken 440, 442 am Boden der Seitenwand 414 anliegt. Der Kanal 410 ist hohl, so dass heiße und sehr trockene Luft, wie durch die Pfeile 411 gezeigt, innerhalb des Kanals 410 fließen kann. Bevor die Luft in den Kanal 410 eintritt, kann die Luft vorgewärmt werden.
Unterhalb des Ventils 430 befindet sich eine Lagereinheit 444 mit einer nach innen abfallenden Bodenfläche 446, die zu einer Portionieranordnung 448 führt. Die Anordnung 448 hat einen Griff 450, um die Anordnung 448 nach Wunsch zu öffnen und zu schließen. Es sollte sich verstehen, dass die Vorrichtung 400 so modifiziert werden kann, dass sie den Dosiermechanismus 302 einschließt, so dass der Mechanismus 302 verwendet werden kann, um das Material in die Vorrichtung 400 einzuspeisen und/oder um das getrocknete und reine Material am Boden der Vorrichtung 400 auszuspeisen.
Im Betrieb fällt das Material 403, wenn das Ventil 404 geöffnet ist, nach unten durch die Führung 406 und auf die Seitenwand 416 und die obere Außenwand 452 des Schilds 418. Der Schild wird durch die nach oben fließende heiße Luft erwärmt. Das Material 403 wird durch die Öffnung 424 geführt, die zwischen der Ecke 420 des Schilds 418 und der Seitenwand 416 angeordnet ist.
Wenn das Material 403 durch die Öffnung 424 hindurchgeht, verteilt die nach oben fließende Luft das Material 403 in Stücken 454, die sich auf der nach oben schrägen Wand 457 des Ventils 430 sammeln. Das Material kann nicht in die Einheit 444 hindurchgehen, weil das Ventil 430 geschlossen ist. Das Material sammelt sich weiter am Boden 414 der Einheit 408, bis das Lager 402 leer ist. Heiße Luft fließt fortlaufend nach oben durch das Material, und Abgase fließen durch die Auslassöffnung 456 hinaus, um das Material aufzuwirbeln, bis das Material ausreichend trocken ist. Staub und Verunreinigungen fließen ebenfalls durch die Auslassöffnung 456 hinaus. Die Auslassöffnung 456 kann ebenfalls in einem zu öffnenden und zu schließenden Deckel der Vorwärmervorrichtung 400 definiert werden. Ähnlich der Vorrichtung in 3 kann die Trockenheit des Materials mittelbar durch Messen der Feuchtigkeit der Abgase an der Öffnung 456 gemessen werden. Es sollte zu bemerken sein, dass die Einheit 402, während das Material am Boden der konischen Sektion 408 aufgewirbelt wird, mit einer neuen Beschickung von Material gefüllt werden kann.
Wenn das in der Einheit 408 beinhaltete Material ausreichend trocken ist, können der Kanal 410 und demzufolge das Ventil 430 gegen die Vorspannkraft der Federn 437 nach unten gedrückt werden, so dass das Material durch Spalte 458, die zwischen dem Ventil 430 und den Ecken 440, 442 gebildet werden, aus der Einheit 408 fließen kann. Das Material wird durch die Wand 457 des konisch geformten Ventils 430 weiter verteilt. Wie am besten in 4D gezeigt, wird der Schild 418, wenn das Ventil 430 offen ist, gegen die Seitenwand gedrückt, um zu verhindern, dass zu viel heiße Luft durch die Auslassöffnung entweicht. Da heiße und trockene Luft fortlaufend durch das untere Ende des Kanals 410 ausfließt, steigt die Temperatur in einem geschlossenen Raum 460, der zwischen den Wänden 416 und der Unterseite des Schilds 418 definiert wird. Dies trocknet das Material weiter, bevor das Material in die Einheit 444 fließt. Etwas Luft kann durch einen Spalt 462 entweichen, der zwischen dem Schild 418 und der Innenwand 416 gebildet wird. Die Temperatur sollte nicht zu heiß sein, so dass das Material schmilzt oder auf eine unerwünschte Weise reagiert.
Wenn das zu trocknende und vorzuwärmende Material eine sehr geringe Dichte hat, dann kann es vorteilhaft sein, die Einheit 408 so zu modifizieren, dass sie zylindrisch anstatt konisch ist, so dass die Innenwände vertikal sind. Zum Beispiel wird pulverisiertes Holz zweckmäßigerweise in einer Einheit mit zylindrischer Mittelsektion getrocknet.
Da das Ventil 430 federvorgespannt ist, kann das Ventil 430 während einer Staub- oder einer beliebigen anderen Explosion innerhalb des Gehäuses als Sicherheitsventil fungieren, falls die Explosionskraft größer ist als die Vorspannkraft der Federn 437.
Während die vorliegende Erfindung in Übereinstimmung mit bevorzugten Zusammensetzungen und Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte es sich verstehen, dass bestimmte Ersetzungen und Veränderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Rahmen der folgenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

Vorwärmer und Trockenvorrichtung (400) bestehend aus einer Aufgabevorrichtung (402), die das vorzuwärmende Material (403) beinhaltet und ein aufschließbares Ventil (404) aufweist, einem ersten Sammler (408) mit einer Kammer und einer darin gebildeten Bodenöffnung sowie einer Innenwand, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorwärmer (400) des Weiteren ein Gehäuse mit einem oberen Ende und einem unteren Ende aufweist, an dessen oberem Ende die Aufgabevorrichtung (402) befestigt ist und in das hinein sich die Aufgabevorrichtung (402) erstreckt, und in welchem Gehäuse der erste Sammler (408) angeordnet ist, ein beweglicher Mittelkanal (410) sich vom oberen Ende des Gehäuses bis zu einem unteren Abschnitt des ersten Sammlers (408) erstreckt, welcher Mittelkanal hohl ist, damit heiße und trockene Luft dadurch und in das Gehäuse hinein fließen kann, ein erster konischer Schild (418) am Mittelkanal (410) befestigt ist, welcher konische Schild (418) unterhalb der Aufgabevorrichtung (402) angeordnet ist, welcher konische Schild (418) untere Ecken (420, 422) nahe der Innenwand des ersten Sammlers hat, ein zweiter konischer Schild an einem unteren Ende des Mittelkanals (410) unterhalb des ersten konischen Schildes befestigt ist, und der Mittelkanal (410) zwischen einer ersten offenen Position und einer zweiten geschlossenen Position beweglich ist, wobei der zweite konische Schild am ersten Sammler (408) eng anliegt, um die Bodenöffnung desselben zu verschließen, wenn sich der Mittelkanal in der zweitnächsten Position befindet und der zweite konische Schild vom ersten Sammler getrennt ist, wenn sich der Mittelkanal in der ersten offenen Position befindet, damit das Material durch die Bodenöffnung fließen kann.
Vorwärmer und Trockenvorrichtung (400) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen zweiten Sammler aufweist, der unterhalb der Bodenöffnung des ersten Sammlers angeordnet ist.
Vorwärmer und Trockenvorrichtung (400) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite konische Schild durch die Bodenöffnung hindurch und bis in den zweiten Sammler erstreckt.
Vorwärmer und Trockenvorrichtung (400) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sammler (408) konisch geformt ist und die Innenwand (41–6) unterhalb eines Auslasses der Aufgabevorrichtung (402) angeordnet ist.
Vorwärmer und Trockenvorrichtung (400) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelkanal (410) in betrieblicher Verbindung mit einem Federmechanismus (436, 437) steht, der den Mittelkanal (410) in die zweitnächste Position vorspannt.
Vorwärmer und Trockenvorrichtung (400) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelkanal (410) eine unmittelbar oberhalb des zweiten konischen Schildes gebildete Öffnung hat, so dass die heiße Luft in den ersten Sammler (408) fließen kann.
Vorwärmer und Trockenvorrichtung (400) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine darin gebildete Auslassöffnung (456) aufweist, die mit Abstand zur Aufgabevorrichtung angeordnet ist.
Vorwärmer und Trockenvorrichtung (400) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite konische Schild ein unteres Ende hat, das breiter als die Bodenöffnung des ersten Sammlers (408) ist.
Vorwärmer und Trockenvorrichtung (400) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste konische Schild (418) eine Breite hat, die im Wesentlichen einer Breite des ersten Sammlers (408) gleich ist.