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Vorrichtung zur Trocknung feinkörniger Materialien Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Trocknung feinkörniger Materialen, wie sie z. B. zur Herstellung
von Zündkerzen oder ähnlichen Isolierkörpern verwendet werden. Solche Materialien
bestehen aus einem lockeren keramischen Pulver, dem zur Verklebung der einzelnen
unzusammenhängenden Partikel ein kleiner Prozentsatz eines Bindemittels zugesetzt
wird. Die entstehende Masse ist plastisch genug, sie in einer Presse oder einer
ähnlidhe,n Vorrichtung zu formen. Zur Härtung des Bindemittels werden die Formlinge
während oder im Anschluß an den Formprozeß erhitzt; die entstehenden Produkte weisen
infolge der Verfestigung durch das Bindemittel .die für den Brennvorgang erforderliche
Festigkeit auf. Während desselben wird das Bindemittel nahezu vollständig herausgebrannt,
und der fertige Isolierkörper bleibt allein zurück. Die Aufgabe der Erfindung liegt
daher in der Ausbildung einer zweckdienlichen Vorrichtung für die Trocknung feinkörniger,
mit einem Bindemittel versetzter Isoliermaterialien in der kleinstmöglichen Zeit
und mit einem Minimum an Arbeitsaufwand.
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Es hat sich erwiesen, daß derartige Materialien, um sie für die Herstellung
gepreßter Formlinge in einer heißen Preßform geeignet zu machen, auf einen geringen
Feuchtigkeitsgehalt herunter getrocknet werden müssen. Bei dieser Trocknung darf
die Temperatur etwa 5o° C nicht übersteigen, da bei höheren Temperaturen das Bindemittel
vorzeitig erhärtet. Bei manchen der bisher verwendeten Trocknun,gsvorrichtungen
wurde ein trockner Luftstrom von etwa 5o° C über das gekörnte, in Schichtei von
etwa 6 his 7 mm Stärke ausgebreitete Material geleitet. Diese Verfahren erwiesen
sich jedoch als zu langwierig -und erforderten einen zu
großen Arbeitsaufwand:.
Werden die zur Aufnahme des Materials dienenden Horden oder Bänder solcher Trocknungsvorrichtungen
zur Abkürzung der Trocknungsd'auer bewegt oder geschüttelt, so läßt sich ein Zusammenballen
oder Kl:umpenbildu.ng der noch feuchten Masse kaum verhindern; die Klumpen sind
zwar außen trocken, bleiben im Innern jedoch feucht. Es sind auch schon Vorrichtungen
bekanntgeworden, bei denen das Material auf einer luftdurchlässigen Unterlage ausgebreitet,
einem über dasselbe streichenden und die Unterlage durchdringenden, trocknenden
Luftstrom ausgesetzt und im Laufe der Behandlung wenigstens einmal umgeschichtet
wird.
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Die Anwendung kombinierter Strahlungserwärinung und Warmluftbeheizung
zur Trocknung von Getreide, faserigen Substanzen oder ähnlichen Materialien auf
Förderbändern ist bereits vorgeschlagen worden.
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Es ist weiterhin schon bekannt, Rotl.ich:tbestrahlung zusammen mit
Trockenluftzuführung zum Trocknen von Geweben zu verwenden.
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Gemäß der Erfindung wird eine -Tonrichtung, die geeignet ist zum Trocknen
feinkörnigen, ein Bindemittel enthaltenden Materials, dadurch geschaffen, daß das
Band nur mit seinem das feinkörnige Material tragenden Teil durch die Trocknungskammer
läuft, während der zurücklaufende Teil des Bandes außerhalb der Trocknungskammer
entlang läuft, ferner dadurch, daß das mit dem Material beladene Band in einer Doppelrolleneinrichfiung
zweimal umgekehrt wird und dabei, das Material umschichtet, und schließlich dadurch,
daß dieses einzige durch die Trocknungskammer laufende Band von oben und von unten
durch Infrarotlampen bestrahlt wird. Auf diese Kombination ist der Hauptanspruch,;gerichtet.
Die Unteransprüche kennzeichnen, zweckmäßige Weiterausbildungen.
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Eine Trocknungskammer gemäß der Erfindung enthält in einem Gehäuse
ein poröses Förderband, eine Anzahl das Förderband umgebende und. beheizende Infrarotstrahler,
eine Vorrichtung, um einen Luftstrom um die Strahler herum auf das Förderband zu
blasen, und Mittel, die das Förderband in eine Schleife legen, damit das ausgebreitete
zu trockende Gut wenigstens teilweise umgeschichtet wird. Das wird durch zweimalige
Richtungsumkehrung des Förderbandes erreicht, zum Unterschied von einer Überführung
des Materials von einem auf ein anderes Fördierband nach früheren Vorschlägen, die
eine Behandlung anderer Materialarten, zum Gegenstand hatten.
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Das Förderband besteht vorzugsweise aus einem Glas- oder Kunststoffasergewebe;
letzteres ist ein in ,geschmolzenem Zustand gesponnenes, synthetisches Polyamid,
das durch Kondensation organischer Ausgangsprodukte hergestellt wird; die Komponenten
sind durch Säureamid oder Thio amnidbindungen verkettet. Förderbänder aas Glas oder
dem genannten Kunststoff zeichnen sich durch hohe Festigkeit, große Strapazierfähigkeit
und kleine spezifische Wärme aus. Die letztgenannte Eigenschaft .ist wichtig, da
das endlose Förderband im Kreislauf aus einer erwärmten Zone in eine kalte und nachfolgend
wieder .in die warme Zone geführt wird.
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Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf die Zeichnungen.
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Fig. i zeigt eine Trocknungsvorrichtun:g gemäß der Erfindung; Fig.
2 ist ein Schnitt längs Linie 2-2 der Fig. i ; Fig. 3 zeigt in starker Vergrößerung
eine Vorrichtung zur Wendung des auf d'em Förderband ausgebreiteten Gutes; Fig.
q. ist eine Aufsicht auf eine Vorrichtung, die zum Aufbringen des körnigen Gutes
auf das Förderband dienen kann.
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Ein Rahmen 2 der in Fig. i dargestellten Trocknungsvorrichtung trägt
drehbare Walzen oder Rollen q. und q', über die ein endloses Förderband 6 für das
zu trocknende Gut läuft, das vorzugsweise aus einem maschi:gen Gewebe aus Glas-
oder Kunststoffasergarn besteht. Eine dieser Rollen, z. B. 4, wird mittels. eines
Treibriemens io von einem Elektromotor 8 angetrieben. Einige unter dem Förderband
6 verteilte Stützen 12 verhindern ein Durchhängen des Förderbandes .und können nach
Wähl fest oder drehbar angeordnet werden. Auch der rücklaufende, untenliegende Trum
des Förderbandes kann von ähnlichen, in der Zeichnung nicht dargestellten Stützen
getragen werden.
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An einer oder mehreren Stellen des Förderbandes sind Vorrichtungen
zum Umschichten des feinkörnigen Gutes 1.4 vorgesehen. Diese Vorrichtungen bestehen
aus einem Paar von Stützen 16 (Fig. 3), die ebenso wie die Stützen 12 fest oder
drehbar artgeordnet werden können. Um diese Stützen .ist das Förderband schleifenförmig
gelegt, so daß seine Richtung zweimal umkehrt und das Gut 14, beim Passieren der
ersten Stütze vom Förderband abfällt und an einer tieferen Stelle von dem Förderband
aufgefangen wird. Durch diesen Vorgang wird das körnige Gut mindestens teilweise
umgeschichtet, so d'aß ein Großteil des bisher un.tenliegenden Materials während
des folgenden Abschnitts des Durchganges durch die Trocknungsvorrichtung in der
Oberflächenschicht des Gutes liegt. Die Richtung der Bewegung des Förderbandes wird
in den Fig. i und 3 durch die Pfeile 18 angedeutet.
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Am äußersten rechten Ende der Trocknungsvorrichtung umläuft ,das Förderband6
eine Trommel 4' und danach eine fest oder drehbar angeordnete HilfstroMmel2o, deren
Lage so gewählt ist, daß die Richtung des Bandes durch die Trommel q' um mehr als
i8o° verändert wird. Dadurch steigt der zurücklaufende, zwischen den Trommeln 4
-und 20 liegende Teil :des Bandes gegen die Horizontale an und erleichtert die Entfernung
des pulverförmigen, getrockneten Gutes 14 vom Förderband, 6. Das Gut fällt vom Förderband-
6 in einen unter der Trommel q.' angeordneten Behälter 22. Eine rotierende Bürste
2q. bürstet anhaftende Partikel vom Förderband 6 ab. D.ie Bürste 24 wird von einem
um Zapfers 28 schwenkbaren Rahmen 26 getragen und mittels eines Treibriemens
32 von einem Elektromotor
30 angetrieben. Dieser Motor
30 bildet einen Teil des Gegengewichtes am oberen Ende des Rahmens 26, durch
das der Rahmen ein Dreh, moment um seinen Drehzapfen 28 im Gegenuh:rzeigersinne
erhält und die Bürste 24 fest gegen das Förderband 6 gedrückt wird. Die Hilfstrommel
2o ist so angeordnet, daß sie :ein Spannen des Förderbandes 6 ermöglicht.
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Eine Anzahl von Infrarotstrahlern 34, die teils über, teils unter
dem Förderband 6 angebracht sind, richten ihre Strahlen auf das Gut. Es hat sich
erwiesen, daß die zusätzliche Anwendung infraroter Strahlen viel bessere Erfolge
zeitigt als die ausschließliche Anwendung trockener Warmluft.
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Beim Trocknungprozeß unter ausschließlicher Warmluftver-,vendung nehmen
die einzelnen Partikel die Temperatur der sie umgebenden, feuchten Lufthülle an,
die infolge der entzogenen Verdampfungswärme ziemlich tief liegt. Es besteht ein
Temperaturgefälle von, der umgebenden Luft zum Teilchen, und jedes Teilchen ist
daher von einer dünnen Schicht kalter Luft umgeben. Infolge der tiefen Temperatur
und der hohen relativen Feuchtigkeit dieser Lufthülle wird' das Feuchtigkeitsgefälle
vom Teilchen zur Umgebung stark vermindert und der Trocknungsprozeß verlangsamt.
Bei Infrarotbeheizun;g werden die Teilchen als solche erwärmt, so daß ein Temperaturgefälle
vom Teilchen zur -umgebenden Luft entsteht. Die dem Teilchen am nächsten gelegene
Luftschicht ist die heißeste, und ihre relative Feuchtigkeit ist klein. Sie ist
bestrebt, die im Teilchen verdampfende Feuchtigkeit aufzunehmen, so daß der Trocknungsprozeß
bedeutend beschleunigt wird'.
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Es hat sich erwiesen, daß die Trocknung feinkörniger Materialien beträchtlich
beschleunigt werden kann, wenn man. einen Luftstrom über die oberen Strahler auf
und teilweise auch durch das Förderband 6 bläst. Die durch eine Rohrleitung 38 eingeführte
Luft erfüllt eine Haube 36 und strömt von dort über die Strahler 34 auf das Förderband;
sie wird durch eine unter .dem Förderband, liegende Rohrleitung 4o wieder abgesaugt.
Der Luftstrom wird mittels geneigter, unter dem materialbeladenen Teil des Förderbandes
6 angeordneter Seitenflächen 42 auf die Roh:rleitung4o hingelenkt; er :muß vor Eintritt
in die Rohrleitung zwecks gleichmäßiger Verte:ilungeine rautenförmige, über der
Rohrleitung liegende Leiste 44 .umströmen. Darüber hinaus wird ein Luftstrom
aus der Rohrleitung 48 durch Düsen 46 über die unter dem Förderband liegenden Infrarotstrahler
geblasen, so daß sich kein Staub und keine anderen Teilchen darauf absetzen und
so den Durchtritt der infraroten Strahlen beeinträchtigen können. Die Richtung des
Luftstromes ist durch Pfeile So angedeutet. Die durch die Rohrleitungen 38 und 48
eingeblasene Luft kann gegebenenfalls vorher ,getrocknet werden.
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In den Fig. r und 4 ist eine Vorrichtung zum Aufbringen des körnigen
Materials auf das Förderband 6 dargestellt. Ein endloses Band 52 läuft über Rollen
54 und schlingt sich -um einen quer über dem Förderband 6 liegenden, nach Wahl festen
oder drehbaren Stab 56, der am linken Ende der Trocknungsvorrichtung etwas über
dem Förderband 6 angeordnet ist. Das Material wird aus einem Trichter 58 auf das
Band 52 gestreut; die Bewegungsrichtung des Bandes ist durch Pfeile 6o angedeutet.