EP0997696A2 - Trockenvorrichtung für Schüttgüter - Google Patents

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EP0997696A2
EP0997696A2 EP99121287A EP99121287A EP0997696A2 EP 0997696 A2 EP0997696 A2 EP 0997696A2 EP 99121287 A EP99121287 A EP 99121287A EP 99121287 A EP99121287 A EP 99121287A EP 0997696 A2 EP0997696 A2 EP 0997696A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
dry gas
drying
funnel
dry
Prior art date
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Application number
EP99121287A
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English (en)
French (fr)
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EP0997696B1 (de
EP0997696A3 (de
Inventor
Achim Becker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel Protec GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel Protec GmbH
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Publication date
Application filed by Mann and Hummel Protec GmbH filed Critical Mann and Hummel Protec GmbH
Priority to EP04101201A priority Critical patent/EP1435499A2/de
Publication of EP0997696A2 publication Critical patent/EP0997696A2/de
Publication of EP0997696A3 publication Critical patent/EP0997696A3/de
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Publication of EP0997696B1 publication Critical patent/EP0997696B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/06—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers
    • F26B9/063—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers for drying granular material in bulk, e.g. grain bins or silos with false floor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements for supplying or controlling air or other gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/30—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/33—Humidity

Definitions

  • the invention relates to a device for drying bulk goods with a at least partially funnel-shaped container according to the preamble of the claim 1.
  • the invention according to claim 8 relates to a Bulk dryer that uses a dehumidifier for that has upcoming dry grass.
  • Drying devices for drying bulk goods such as B. plastic granules are known, inter alia, from DE 3234431 C2.
  • the one to be dried Granulate is in a container that is down for granule removal tapered towards the funnel and charged with the granulate from above becomes.
  • a dry gas is warmed air in particular, which contains the moisture adhering to the granulate sweeps away.
  • the drying air previously passed through a dehumidifier.
  • the dryers are generally for a certain throughput designed for bulk goods.
  • the plastic granulate is after the Drying supplied in particular plastic processing machines. Before they are often mixed with other components that are essential represent a lower percentage in the desired raw material.
  • Conventional dryers are used for the pretreatment of additional granules very small amounts are only of limited use. Will this Problems with the drying result may not be completely filled of the granules occur because the passage of the dry air is no longer in takes place homogeneously. On the other hand, the dryer is full with granules due to the time-dependent thermal degradation of the bulk material not possible. The drying system can therefore be in its capacity do not adjust the desired amount of dry granules.
  • the dehumidifier remains largely when the drying capacity is reduced unused because it should be designed for the case of system utilization got to.
  • Regenerable cartridges are often used to dehumidify the dry air with moisture-absorbing substances used as additional Unit are assigned to the granule dryers.
  • the object of the invention is a drying device for bulk goods to create, which optimally adjusts to the amount of granules to be dried can adapt, is particularly suitable for small amounts of dry, and a high flexibility in use, especially with regard to different locations, having.
  • claim 1 claimed a granulate container with adjustable walls. Furthermore, claimed a drying device according to claim 7, which a membrane dryer has as a dehumidifier.
  • the drying device has a funnel-shaped container in which the bulk material to be dried is filled and removed can. Furthermore, the passage of a dry gas through the container possible in such a way that the dry air flows through the bulk material.
  • the container is characterized by a funnel wall, which is at least partially can be adjusted in inclination, whereby the volume of the container can be changed is. This makes it possible to move the container to the desired one adjust the amount of dry bulk material. This can either be done manually, or done automatically by a suitable adjusting device.
  • the emptying behavior can be adjusted by adjusting the funnel inclination of the container are positively influenced.
  • the tank is low there is a larger hopper slope inside the container.
  • the stronger one The hopper slope is the same for small dry quantities when emptying the container the absence of the granulate load in the upper area of the container, which in the case of large quantities of bulk material, the granules are removed from the container presses.
  • the inclination adjustment of the funnel walls is simultaneous the container volume is reduced.
  • the lower amount of bulk material is therefore reached the same or only slightly lower level in the container, as with full utilization of the plant. This ensures that the dry air Even when the volume throughput is reduced, the granulate is even flows through, and takes a path of defined length through the granules.
  • the inclination and volume of the container Wall parts of the funnel wall can be adjustable. It can be adjustable and Fixed, essentially rigid wall parts are used which form the funnel through their interaction. But it is also conceivable to manufacture the funnel from an elastic material, where volume and Inclination of the funnel is caused by an elastic deformation of the funnel.
  • An advantageous embodiment of the funnel provides that it consists of several build up flat surfaces. At least one of these is said to be adjustable Form the side of the funnel, so that this ensures the adjustability of the funnel becomes.
  • Appropriate training of this variant is achieved by providing a pyramid-shaped funnel with four faces. Two yourself opposite funnel surfaces are stationary, the other two as adjustable sides are executed. This keeps the expense of components for the Bulk container within limits and at the same time offers the possibility of reducing the hopper volume and the inclination of a sufficient part of the funnel wall adjust the bulk quantity.
  • the fixed wall parts can be steeper be carried out as the adjustment sides in the position of the largest container capacity. As a result, an optimal one can be achieved even when the container is low Emptying behavior can be achieved.
  • the fixed wall parts of the Funnels can also be at least partially vertical.
  • the Adjustment sides pivoted in the area of the outlet opening.
  • Swiveling the adjustment sides is the same with this design Size of the outlet opening, the inclination of the container walls and the volume of the container affected.
  • the fixings for the adjustment sides in different Tilt angles can e.g. B. attached to the fixed wall parts his.
  • Adjustment sides with an essentially trapezoidal shape. Will this be in their inclination is adjusted, so for the side edges of the adjustment sides in the horizontal projection seen parallel to the fixed wall parts a different slope.
  • This can be compensated that the fixed wall parts of the container with one over the adjustment range of the adjustment sides changing inclination are executed. Thereby is achieved that a constant over the adjustment range of the adjustment sides Gap between the outer edges of the adjustment sides and the fixed Side parts can be adhered to. Additional sealants such as B. This eliminates the need for rubber lips on the edges of the adjustment sides.
  • a maintenance opening can be arranged in one of the fixed side walls his. The easiest way to achieve this is when this wall part is vertical is executed.
  • the maintenance opening enables z.
  • the container can advantageously be double-walled, whereby the dry air is passed through the cavity thus formed before it Bulk material reached. This can reduce the temperature loss in the container be reduced, which reduces the need for heating energy. This measure is due to the low bulk quantity with an unfavorable ratio of Volume to surface makes sense.
  • the device for drying bulk goods according to claim 8 provides one alternative solution to enable their flexible use.
  • This device is a dehumidifier according to the preamble of claim 1 expanded, which is also structurally integrated into the system unit of the Drying container can be integrated.
  • a membrane dryer to dehumidify the dry air, since this in comparison to the conventional dehumidifiers mentioned above is characterized by a small footprint.
  • It is a purge gas connection and a purge gas outlet provided that the passage of purge gas enable by a rinsing section.
  • the rinsing section is replaced by the drying section opposite side of the membrane is formed. Through the purge gas hence the moisture penetrating through the membranes. This creates a partial pressure difference in humidity between the two Sides of the membrane, whereby the function of the membrane dryer is achieved becomes.
  • a particular embodiment of the invention provides a membrane dryer before, which has two dry gas connections that the passage of the dry gas through one formed by moisture-permeable membranes Drying section allows.
  • the cross section of this drying section is chosen so that a throttling effect is achieved by the membrane dryer at the same time becomes.
  • the passed dry gas therefore relaxes from a higher one Pressure level upstream of the membrane dryer to a lower pressure level after drying.
  • the drying section can e.g. B. from hollow fiber membrane tubes be formed as this z. B. are known from DE 196 33 177 A1. After dehumidification, the drying gas becomes the container for drying of the bulk material supplied.
  • the purge gas can advantageously the dry air line behind the membrane dryer be removed.
  • a purge gas line branches for this purpose from the dry gas line leading to the purge gas connection of the membrane dryer leads.
  • Condition for successful dehumidification of the dry gas is that the purge gas flow is smaller than the dry gas flow, so that the Drying container a dry gas flow can be made available at all can.
  • a throttle element is provided in the purge gas line, which can be adjusted depending on the amount of purge gas required.
  • this is Output of the dry gas from the container downstream of a filter.
  • the filter thus prevents stress on the working environment of the dryer due to the presence of granulate dust.
  • Latter can e.g. B. recovered for the process by providing a cyclone become.
  • a special embodiment of the invention provides that the drying gas Compressed air system and the membrane dryer via a compressed air line feed.
  • a dry gas throttle element which is preferably the amount of dry air required can be set in the compressed air line become.
  • the dry gas throttle element can preferably be used as a timing valve be formed, which by time-controlled switching the amount of compressed air reduced, with the full in the open position of the dry gas throttle Pressure of the supply of compressed air is available. This ensures that the optimum pressure drop for drying on the membrane dryer of the dry gas is reached.
  • the compressed air must be in the Membrane dryers can be cleaned.
  • the filter media provided for this purpose can be built in two stages. In the preliminary stage, for. B. through a paper filter a cleaning of coarse particles is achieved, the fine stage mainly serves the de-oiling of the compressed air.
  • the arrangement with a filter at the dry air outlet of the container and the Extracting the dry air from a compressed air system creates an open one Circulation of the dry gas.
  • the compressed air can also be inside a closed dry air circuit generated in the device itself become.
  • the dry air is sent to the pressure generator after leaving the container fed again to the membrane dryer again to go through.
  • An open circuit has the advantage of being able to achieve it the desired dry gas temperatures only the heating without additional Use of return air coolers for the dry gas flowing out of the container necessary is. The lower component effort saves costs and leads to a compact design of the device.
  • the device described operated with a controller.
  • the controller can e.g. B. the signals a temperature sensor that is attached between the heater and the container, a temperature sensor at the dry gas outlet of the container and one Evaluate the moisture sensor behind the outlet of the membrane dryer.
  • the residual moisture of the drying gas behind the membrane dryer can be used control the purge air throttle, the drying container in this way Dry air of constant residual moisture can be made available.
  • the Temperature sensor behind the heater can be used to measure the temperature to control the dry gas. The temperature sensors will continue for a temperature comparison of the dry gas before and after passing through of the container used. This allows a heat balance to be drawn up conclusions about the progress of the drying process are possible.
  • the Control unit can also be connected to the outlet opening of the container be and the removal of dried granules depending on it Cause moisture.
  • the operation of the device is both in batch mode just as conceivable in continuous operation.
  • the device can be integrated in a housing or support frame.
  • the result is an arrangement of small size and light weight, which is flexible in handling.
  • the device according to the invention can be used in a short time at the locations where the supply of small amounts of granules is desired. This allows an optimal degree of utilization of the device to be achieved, which increases the economic efficiency in daily operation.
  • For the compressed air variant of the device only a compressed air connection and an electrical connection for the control and the heating are necessary. Connections of this type are available at most conceivable installation locations, so that no modifications are necessary for using the device.
  • the container volume By adjusting the container volume, the amount of dry air can be reduced to a minimum by the dry air throttle element.
  • the figure 1 can be seen which way the dry air through the Device for drying bulk goods takes.
  • the dry air becomes one Compressed air supply 10 removed and via a compressed air line 11 Membrane dryer 12 supplied.
  • a pre-filter 13 is in the compressed air line 11 for separating particles and oil separator 14 for separating the in Compressed air located oil.
  • the deoiler 14 has a return line 15, which returns the separated oil to the compressed air system.
  • Farther is a clock valve as a dry gas throttle element 16 in the compressed air line 11 provided.
  • the drying gas flows through the membrane dryer 12 and passes a drying section 17, which is formed by tubular membranes 18 is formed.
  • the drying gas When passing through the drying section, the drying gas gives the Most of its moisture and is passed into a dry gas line 19, where it passes through a moisture sensor 20 to determine the residual moisture.
  • the dry gas line is still a branch of a purge gas line 21, which leads to a purge gas connection 22 on the membrane dryer 12.
  • a solenoid valve is provided in the purge gas line 21, which the purge gas flow through a purge section 24 of the membrane dryer 12 limited.
  • the purge gas absorbs the moisture that passes through the membrane and leaves the membrane dryer 12 through a purge gas outlet 25.
  • the dry gas passes through a dry gas heater 26 and a temperature sensor 27 in the dry gas line 19 and then through an inlet 28 Container 29 to be fed.
  • the container 29 has adjustable Funnel walls 30 and is filled with bulk material 31.
  • the dry gas flows through the bulk material 31 from bottom to top and is through an exit 32 passed out of the container.
  • the bulk material 31 can be fed in through a feed 34 the container 29 are filled and removed again through an outlet opening 35 become. Feed 34 and outlet opening 35 are closable.
  • the container 29 has a double wall 54 through which the dry air alternatively can be guided via a bypass line 55. You then reached over Bushings 56 the entrance 28.
  • a controller 36 is provided for operating the device. Via control lines 37, this controller evaluates the signals from the moisture sensor 20 and the temperature sensors 27. The circuit is from this evaluation the dry air throttle element 16, the purge air throttle element 23, the dry air heating 26 and the outlet opening 35 dependent. In addition, other Sensors such as B. a level sensor for the bulk material (not shown), to be ordered. The control also allows manual control the device too.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the funnel-shaped container 29.
  • This provides for a self-contained system, which the feed 34 and the outlet opening 35 for the bulk material and the inlet 28 and the outlet 32 for the dry gas.
  • the container has a lid 38 which the feeder 34 releases and allows adjustment of adjustment sides 39.
  • the Adjustment sides 39 together with fixed wall parts 40 form the surfaces of the funnel-shaped container.
  • At the top of the fixed Wall parts 40 is a catch bar 41 is attached, with the lugs 42 to the Interaction pages 39 interact.
  • the adjustment sides are on the lower side 39 inserted into slots 43 in an intermediate floor 44 of the container. This Slits act like a hinge, so that by slightly lifting the adjustment side 39 and disengaging the lugs 42 the adjustment sides 39 in their inclination are pivotable.
  • the intermediate floor 44 has a through opening in the middle 45 for the bulk material. Sealing means are used to fill the container with bulk material 46, e.g. B. a screw connection, loosened and the cover removed. As a result, the feed 34 of the container is released. At the same time the funnel inclination can be adjusted with the lid 38 open.
  • bulk material 46 e.g. B. a screw connection
  • the design of the fixed wall parts 40 is clear from FIG.
  • the one of them is arranged obliquely and has two kinks 47, ie it consists of three flat wall parts. Due to the inclination of the triangular surfaces that result 48 ensures that side edges 49 (shown in broken lines in FIG. 3) of the adjustment surfaces 39 always on the inside of the triangular surfaces 48 issue.
  • the other fixed wall part 40 is designed vertically and has a maintenance opening 50 (see FIG. 1) through a maintenance cover 51 is closed Furthermore, mounting holes 52, the integration of the container in a housing or on a frame allow attached. With the help of a mounting flange 53, the Container z. B. attach to a plastic injection molding machine, the Outlet opening with an inlet, not shown, of the injection molding machine communicates.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Schüttgütern, welche einen trichterförmigen Schüttgutbehälter 29 mit verstellbaren Seitenwänden 30aufweist, wodurch der Behälter 29 durch Veränderung von Volumen des Behälters und Trichterneigung auf die zu trocknende Schüttgutmenge eingestellt werden kann. Zur Entfeuchtung der Trockenluft ist ein Membrantrockner 12 vorgesehen der bevorzugt die durch Filterelemente 13, 14 vorgesäuberte Druckluft eines Druckluftsystems 10 aufbereitet. Durch ein Drosselorgan 16 läßt sich die Trockenluftmenge auf den Befüllungsgrad des Behälters 29 einstellen. Auf diese Weise wird eine Vorrichtung zur Trocknung von Schüttgütern geschaffen, die kompakt und daher flexibel in ihrer Anwendung ist. Durch optimale Anpassung der Trockenluftmenge ist diese Vorrichtung zusätzlich sparsam im Verbrauch von Druckluft. <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Schüttgütern mit einem zumindest teilweise trichterförmigen Behälter nach der Gattung des Patentanspruches 1. Außerdem betrifft die Erfindung gemäß Anspruch 8 eine Trockenvorrichtung für Schüttgüter, die einen Entfeuchter für das zur Verwendung kommende Trockengras aufweist.
Trockenvorrichtungen zur Trocknung von Schüttgütern wie z. B. Kunststoffgranulat sind unter anderem aus der DE 3234431 C2 bekannt. Das zu trocknende Granulat befindet sich in einem Behälter, der sich nach unten zu einer Granulatentnahme hin trichterförmig verjüngt und von oben mit dem Granulat beschickt wird. Zur Trocknung des Granulates wird durch dieses ein Trockengas, insbesondere erwärmte Luft geleitet, welches die am Granulat haftende Feuchtigkeit mitreißt. Zur Verbesserung des Trockenergebnisses wird die Trocken luft vorher durch eine Entfeuchter geleitet.
Die Trockenvorrichtungen sind im allgemeinen für eine bestimmte Durchsatzmenge an Schüttgut ausgelegt. Das Kunststoffgranulat wird nach der Trocknung insbesondere Kunststoffverarbeitungsmaschinen zugeführt. Vorher werden sie häufig noch mit anderen Komponenten vermischt, die einen wesentlich geringeren prozentualen Anteil im gewünschten Rohstoff darstellen. Herkömmliche Trockner sind zur Vorbehandlung von Zusatzgranulaten, die in sehr kleinen Mengen Verwendung finden nur bedingt geeignet. Werden diese nicht vollständig befüllt können Probleme hinsichtlich des Trockenergebnisses des Granulates auftreten, weil die Durchleitung der Trockenluft nicht mehr in homogener Weise erfolgt. Andererseits ist ein Vollfüllen der Trockenvorrichtung mit Granulat bedingt durch den zeitabhängigen thermischen Abbau des Schüttgutes nicht möglich. Die Trocknungsanlage läßt sich also in ihrer Kapazität nicht der gewünschten Trockenmenge an Granulat anpassen. Insbesondere der Trockenluftentfeuchter bleibt bei Verringerung der Trockenkapazität weitgehend ungenutzt, da er für den Fall der Anlagenauslastung ausgelegt sein muß. Für die Entfeuchtung der Trockenluft kommen häufig regenerierbare Patronen mit feuchtigkeitsabsorbierenden Stoffen zum Einsatz, die als zusätzliche Baueinheit den Granulattrocknern zugeordnet sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Trockenvorrichtung für Schüttgüter zu schaffen, welche sich optimal an die zu trocknende Granulatmenge anpassen läßt, insbesondere für kleine Trockenmengen geeignet ist, und eine hohe Flexibilität im Einsatz, insbesondere hinsichtlich unterschiedlicher Einsatzorte, aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, der einen Granulatbehälter mit verstellbaren Wänden beansprucht. Ferner wird gemäß Anspruch 7 eine Trockenvorrichtung beansprucht, die einen Membrantrockner als Entfeuchter aufweist.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Trockenvorrichtung weist einen trichterförmigen Behälter auf, in dem das zu trocknende Schüttgut eingefüllt und entnommen werden kann. Weiterhin ist die Durchleitung eines Trockengases durch den Behälter derart möglich, daß die Trockenluft dabei durch das Schüttgut strömt. Der Behälter ist gekennzeichnet durch eine Trichterwandung, die sich zumindest teilweise in der Neigung verstellen läßt, wodurch das Volumen des Behälters veränderbar ist. Hierdurch wird es möglich, den Behälter auf die gewünschte zu trocknende Schüttgutmenge einzustellen. Dies kann entweder manuell geschehen, oder durch eine geeignete Stellvorrichtung automatisch erfolgen.
Durch die Verstellbarkeit der Trichterneigung kann das Entleerungsverhalten des Behälters positiv beeinflußt werden. Bei geringer Befüllung des Behälters liegt eine größere Trichtersteigung im Inneren des Behälters vor. Die stärkere Trichtersteigung gleicht bei kleinen Trockenmengen beim Entleeren des Behälters das Fehlen der Granulatlast im oberen Bereich des Behälters aus, welche bei großen Schüttgutmengen das Granulat bei der Entnahme aus dem Behälter drückt. Durch die Neigungsverstellung der Trichterwände wird gleichzeitig das Behältervolumen verringert. Die geringere Schüttgutmenge erreicht daher den gleichen oder nur geringfügig niedrigeren Füllstand im Behälter, wie bei vollständiger Auslastung der Anlage. Dadurch wird erreicht, daß die Trockenluft auch bei Drosselung des Volumendurchsatzes das Granulat gleichmäßig durchströmt, und einen Weg definierter Länge durch das Granulat nimmt.
Zur Veränderung von Neigung und Volumen des Behälters müssen nicht alle Wandteile der Trichterwandung verstellbar sein. Es können verstellbare und raumfeste, im wesentlichen starre Wandteile zur Verwendung kommen, die durch ihr Zusammenwirken den Trichter bilden. Genauso ist es aber denkbar, den Trichter aus einem elastischen Material zu fertigen, wobei Volumen und Neigung des Trichters durch eine elastische Verformung des Trichters zustandekommen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Trichters sieht vor, diesen aus mehreren ebenen Flächen aufzubauen. Mindestens eine von diesen soll eine verstellbare Seite des Trichters bilden, so daß dadurch die Verstellbarkeit des Trichters gewährleistet wird. Eine zweckmäßige Ausbildung dieser Variante erreicht man durch Vorsehen eines pyramidenförmigen Trichters mit vier Flächen. Zwei sich gegenüberliegende Trichterflächen sind ortsfest, wobei die andern beiden als verstellbare Seiten ausgeführt sind. Dies hält den Aufwand an Bauteilen für den Schüttgutbehälter in Grenzen und bietet gleichzeitig die Möglichkeit, das Trichtervolumen und die Neigung eines genügenden Teiles der Trichterwandung auf die Schüttgutmenge anzupassen. Die feststehenden Wandteile können steiler ausgeführt sein, als die Verstellseiten in der Stellung der größten Behälterkapazität. Dadurch kann auch bei geringem Befüllungsgrad des Behälters ein optimales Entleerungsverhalten erreicht werden. Die feststehenden Wandteile des Trichters können zumindest teilweise auch senkrecht ausgeführt sein.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sind die Verstellseiten im Bereich der Auslaßöffnung schwenkbar gelagert. Durch Schwenken der Verstellseiten wird bei dieser Bauform bei gleichbleibender Größe der Auslaßöffnung die Neigung der Behälterwände sowie das Volumen des Behälters beeinflußt. Die Fixierungen für die Verstellseiten in verschiedenen Neigungswinkeln können z. B. an den feststehenden Wandteilen angebracht sein.
Sind die feststehenden Wandteile mit einer Neigung versehen so ergeben sich Verstellseiten mit einer im wesentlichen trapezförmigen Form. Werden diese in ihrer Neigung verstellt, so ergibt sich für die Seitenränder der Verstellseiten in der waagerechten Projektion parallel zu den feststehenden Wandteilen gesehen eine unterschiedliche Steigung. Diese kann dadurch ausgeglichen werden, daß die feststehenden Wandteile des Behälters mit einer über den Verstellbereich der Verstellseiten sich verändernden Neigung ausgeführt sind. Dadurch wird erreicht, daß über den Verstellbereich der Verstellseiten ein konstantes Spaltmaß zwischen den Außenrändern der Verstellseiten und den feststehenden Seitenteilen eingehalten werden kann. Zusätzliche Dichtmittel wie z. B. Gummilippen an den Rändern der Verstellseiten werden auf diese Weise überflüssig.
In einer der feststehenden Seitenwände kann eine Wartungsöffnung angeordnet sein. Dies läßt sich am einfachsten realisieren wenn dieser Wandteil senkrecht ausgeführt ist. Die Wartungsöffnung ermöglicht z. B. ein Säubern des Behälters, wenn andere Granulatarten mit diesem getrocknet werden sollen.
Der Behälter kann vorteilhafterweise doppelwandig ausgeführt sein, wodurch die Trockenluft durch den so gebildeten Hohlraum geführt wird, bevor sie das Schüttgut erreicht. Dadurch kann der Temperaturverlust im Behälter vermindert werden, wodurch der Bedarf an Heizenergie verringert wird. Diese Maßnahme ist wegen der geringen Schüttgutmenge mit einem ungünstigem Verhältnis von Volumen zu Oberfläche sinnvoll.
Die Vorrichtung zum Trocknen von Schüttgütern gemäß Anspruch 8 stellt eine alternative Lösung dar, um deren flexiblen Einsatz zu ermöglichen. Diese Vorrichtung wird gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 um einen Entfeuchter erweitert, der insbesondere auch baulich in die Systemeinheit des Trockenbehälters integriert werden kann. Dies wird möglich durch Vorsehen eines Membrantrockners zur Entfeuchtung der Trockenluft, da dieser im Vergleich zu den herkömmlichen oben genannten Entfeuchtungsvorrichtungen durch einen geringen Platzbedarf gekennzeichnet ist. Es ist ein Spülgasanschluß und ein Spülgasauslaß vorgesehen, die die Durchleitung von Spülgas durch eine Spülstrecke ermöglichen. Die Spülstrecke wird durch die der Trokkenstrecke abgewandte Seite der Membran gebildet. Durch das Spülgas wird daher die durch die Membranen durchtretende Feuchtigkeit mitgerissen. Dies erzeugt einen Partialdruckunterschied der Feuchtigkeit zwischen den beiden Seiten der Membran, wodurch die Funktion des Membrantrockners erreicht wird.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung sieht einen Membrantrockner vor, der zwei Trockengasanschlüsse aufweist, die die Durchleitung des Trokkengases durch eine von feuchtigkeitsdurchlässigen Membranen gebildeten Trockenstrecke ermöglicht. Der Querschnitt dieser Trockenstrecke wird so gewählt, daß durch den Membrantrockner gleichzeitig eine Drosselwirkung erzielt wird. Das durchgeleitete Trockengas entspannt sich daher von einem höheren Druckniveau vor dem Membrantrockner zu einem niedrigeren Druckniveau nach erfolgter Trocknung. Durch die Entspannung des Trockengases wird die Feuchtigkeit an den Membranwänden abgeschieden und diffundiert durch die Membranwände. Die Trockenstrecke kann z. B. aus Hohlfasermembranschläuchen gebildet werden, wie diese z. B. aus der DE 196 33 177 A1 bekannt sind. Nach erfolgter Entfeuchtung wird das Trockengas dem Behälter zur Trocknung des Schüttgutes zugeführt.
Das Spülgas kann vorteilhafterweise der Trockenluftleitung hinter dem Membrantrockner entnommen werden. Zu diesem Zweck zweigt eine Spülgasleitung von der Trockengasleitung ab, welche zum Spülgasanschluß des Membrantrockners führt. Bedingung für eine erfolgreiche Entfeuchtung des Trockengases ist, daß der Spülgasfluß kleiner ist als der Trockengasfluß, so daß dem Trockenbehälter überhaupt ein Trockengasstrom zur Verfügung gestellt werden kann. Zu diesem Zweck ist in der Spülgasleitung ein Drosselorgan vorgesehen, welches sich in Abhängigkeit von der benötigten Spülgasmenge einstellen läßt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, in der Trockengasleitung eine Heizung für das Trokkengas vorzusehen. Hierdurch läßt sich das Trockengas auf die für die Trocknung des Granulats ideale Temperatur aufheizen.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist dem Ausgang des Trockengases aus dem Behälter ein Filter nachgeschaltet. Dieser hält Partikel zurück die das Trockengas bei der Durchströmung des Schüttgutes aufgenommen hat. Der Filter verhindert somit eine Belastung der Arbeitsumgebung des Trockners durch evtl. auftretende Granulatstäube. Letztere können z. B. durch Vorsehen eines Zyklons auch wieder für den Prozeß zurückgewonnen werden.
Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das Trockengas einem Druckluftsystem zu entnehmen und über eine Druckluftleitung dem Membrantrockner zuzuführen. Über ein Trockengasdrosselorgan, welches vorzugsweise in die Druckluftleitung eingebaut ist, kann die benötigte Trockenluftmenge eingestellt werden. Das Trockengasdrosselorgan kann bevorzugt als Taktventil ausgebildet sein, welches durch zeitgesteuertes Schalten die Druckluftmenge reduziert, wobei in der Offenstellung des Trockengasdrosselorgans der volle Druck der Versorgung an Druckluft zur Verfügung steht. Hierdurch wird gewährleistet, daß am Membrantrockner der optimale Druckabfall zur Trocknung des Trockengases erreicht wird. Die Druckluft muß vor der Zuführung in den Membrantrockner gereinigt werden. Die hierzu vorgesehenen Filtermittel können zweistufig aufgebaut sein. In der Vorstufe wird z. B. durch einen Papierfilter eine Reinigung von groben Partikeln erreicht, die Feinstufe dient hauptsächlich der Entölung der Druckluft.
Die Anordnung mit einem Filter am Trockenluftausgang des Behälters und der Entnahme der Trockenluft aus einem Druckluftsystem bewirkt einen offenen Kreislauf des Trockengases. Alternativ hierzu kann die Druckluft auch innerhalb eines geschlossenen Trockenluftkreislaufes in der Vorrichtung selbst erzeugt werden. Hierzu wird die Trockenluft nach Verlassen des Behälters dem Drukkerzeuger von neuem zugeführt, um anschließend den Membrantrockner erneut zu durchlaufen. Ein offener Kreislauf hat den Vorteil, daß zum Erreichen der gewünschten Trockengastemperaturen nur die Heizung ohne zusätzlichen Einsatz von Rückluftkühlern für das aus dem Behälter ausströmende Trockengas notwendig ist. Der geringere Komponentenaufwand spart Kosten und führt zu einer kompakten Bauform der Vorrichtung.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die beschriebene Vorrichtung mit einer Steuerung betrieben. Die Steuerung kann z. B. die Signale eines Temperatursensors, der zwischen Heizung und Behälter angebracht ist, eines Temperatursensors am Trockengasausgang des Behälters und eines Feuchtigkeitssensors hinter dem Ausgang des Membrantrockners auswerten. Über die Restfeuchte des Trockengases hinter dem Membrantrockner läßt sich das Spülluftdrosselorgan steuern, wobei auf diese Weise dem Trockenbehälter Trockenluft konstanter Restfeuchte zur Verfügung gestellt werden kann. Der Temperatursensor hinter der Heizung kann verwendet werden, um die Temperatur des Trockengases zu steuern. Die Temperatursensoren werden weiterhin für einen Temperaturvergleich des Trockengases vor und nach Durchlaufen des Behälters verwendet. Hierdurch läßt sich eine Wärmebilanz aufstellen, über die Rückschlüsse auf den Verlauf des Trocknungsverfahrens möglich sind. Die Steuereinheit kann weiterhin mit der Auslaßöffnung des Behälters verbunden sein und die Abführung von getrocknetem Granulat abhängig von dessen Feuchtigkeit veranlassen. Der Betrieb der Vorrichtung ist sowohl im Chargenbetrieb wie auch im kontinuierlichen Betrieb denkbar.
Durch die geringe Größe sowie den einfachen Aufbau der unterschiedlichen Komponenten läßt sich die Vorrichtung in einem Gehäuse oder Trägerrahmen integrieren. Es ergibt sich einen Anordnung geringer Baugröße und geringen Gewichts, die flexibel in der Handhabung ist. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in kurzer Zeit jeweils an den Orten zum Einsatz kommen, wo die Zuführung geringer Granulatmengen gewünscht ist. Dadurch läßt sich ein optimaler Auslastungsgrad der Vorrichtung erreichen, was die Wirtschaftlichkeit im täglichen Betrieb erhöht. Für die Druckluftvariante der Vorrichtung ist lediglich ein Druckluftanschluß sowie ein elektrischer Anschluß für die Steuerung sowie die Heizung notwendig. Anschlüsse dieser Art sind an den meisten denkbaren Aufstellungsorten verfügbar, so daß keine Umbauten für den Einsatz des Gerätes notwendig sind. Durch Anpassung des Behältervolumens läßt sich die Trockenluftmenge durch das Trockenluftdrosselorgan auf ein Minimum reduzieren. Die Anlage verbraucht also immer nur soviel Druckluft, wie dies für den Befüllungsgrad gerade notwendig ist. Dies trägt zu einem wirtschaftlichen Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Zeichnung
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Zeichnungen anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen
Figur 1
ein Blockschaltbild einer Vorrichtung, die durch ein Druckluftversorgungssystem gespeist wird, einen Membrantrockner zur Entfeuchtung der Trockenluft aufweist und deren Behälter verstellbare Trichterwände aufweist,
Figur 2
einen trichterförmigen zum Teil aufgeschnitten dargestellten Behälter zur Trocknung von Schüttgut in der Seitenansicht und
Figur 3
den Behälter gemäß Figur 2 in der Ansicht von unten.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Der Figur 1 kann entnommen werden, welchen Weg die Trockenluft durch die Vorrichtung zur Trocknung von Schüttgütern nimmt. Die Trockenluft wird einer Druckluftversorgung 10 entnommen und über eine Druckluftleitung 11 einem Membrantrockner 12 zugeführt. In der Druckluftleitung 11 sind ein Vorfilter 13 zur Abscheidung von Partikeln und Entöler 14 zur Abscheidung des in der Druckluft befindlichen Öls angeordnet. Der Entöler 14 besitzt eine Rücklaufleitung 15, die das abgeschiedene Öl dem Druckluftsystem wieder zuführt. Weiterhin ist ein Taktventil als Trockengasdrosselorgan 16 in der Druckluftleitung 11 vorgesehen. Das Trockengas durchflutet den Membrantrockner 12 und passiert dabei eine Trockenstrecke 17, die von schlauchförmigen Membranen 18 gebildet wird. Beim Durchlaufen der Trockenstrecke gibt das Trockengas den Großteil seiner Feuchtigkeit ab und wird in eine Trockengasleitung 19 geleitet, wo sie einen Feuchtigkeitssensor 20 zur Ermittlung der Restfeuchte passiert. In der Trockengasleitung befindet sich weiterhin eine Abzweigung einer Spülgasleitung 21, die zu einem Spülgasanschluß 22 am Membrantrockner 12 führt. Als Spülgasdrosselorgan 23 ist ein Magnetventil in der Spülgasleitung 21 vorgesehen, welches den Spülgasstrom durch eine Spülstrecke 24 des Membrantrockners 12 begrenzt. Das Spülgas nimmt die durch die Membran tretende Feuchtigkeit auf und verläßt den Membrantrockner 12 durch einen Spülgasauslaß 25. Das Trockengas durchläuft eine Trockengasheizung 26 und einen Temperatursensor 27 in der Trockengasleitung 19, um dann durch einen Eingang 28 einem Behälter 29 zugeführt zu werden. Der Behälter 29 weist einstellbare Trichterwandungen 30 auf und ist mit Schüttgut 31 gefüllt. Das Trockengas durchströmt das Schüttgut 31 von unten nach oben und wird durch einen Ausgang 32 aus dem Behälter geleitet. Hier befindet sich ein weiterer Temperatursensor 27 und ein Filter 33. Das Schüttgut 31 kann durch eine Zuführung 34 in den Behälter 29 gefüllt werden und durch eine Auslaßöffnung 35 wieder entnommen werden. Zuführung 34 und Auslaßöffnung 35 sind verschließbar ausgeführt.
Der Behälter 29 weist eine Doppelwand 54 auf, durch die die Trockenluft alternativ über eine Bypassleitung 55 geführt werden kann. Sie erreicht dann über Durchführungen 56 den Eingang 28.
Für den Betrieb der Vorrichtung ist eine Steuerung 36 vorgesehen. Über Steuerleitungen 37 wertet diese Steuerung die Signale des Feuchtigkeitssensors 20 und der Temperatursensoren 27 aus. Von dieser Auswertung ist die Schaltung des Trockenluftdrosselorganes 16, des Spülluftdrosselorganes 23, der Trokkenluftheizung 26 und der Auslaßöffnung 35 abhängig. Zusätzlich können weitere Sensoren wie z. B. ein Füllstandsensor für das Schüttgut (nicht dargestellt), angeordnet werden. Die Steuerung läßt auch eine manuelle Beeinflussung der Vorrichtung zu.
Figur 2 zeigt eine Ausgestaltung des trichterförmigen Behälters 29. Dieser stellt für ein sich ein abgeschlossenes System dar, welches die Zuführung 34 und die Auslaßöffnung 35 für das Schüttgut und den Eingang 28 sowie den Ausgang 32 für das Trockengas aufweist. Der Behälter weist einen Deckel 38, der die Zuführung 34 freigibt und eine Verstellung von Verstellseiten 39 erlaubt. Die Verstellseiten 39 bilden zusammen mit feststehenden Wandteilen 40 die Flächen des trichterförmigen Behälters. Am oberen Ende der feststehenden Wandteile 40 ist eine Rastenleiste 41 angebracht, die mit Nasen 42 an den Verstellseiten 39 zusammenwirken. An der unteren Seite sind die Verstellseiten 39 in Schlitze 43 in einem Zwischenboden 44 des Behälters eingesteckt. Diese Schlitze wirken wie ein Scharnier, so daß durch leichtes Anheben der Verstellseite 39 und Ausrasten der Nasen 42 die Verstellseiten 39 in ihrer Neigung schwenkbar sind. Durch Einrasten in die Rastenleiste 41 werden die Verstellseiten 39 fixiert. Der Zwischenboden 44 besitzt mittig eine Durchgangsöffnung 45 für das Schüttgut. Zur Befüllung des Behälters mit Schüttgut werden Verschlußmittel 46, z. B. eine Schraubverbindung, gelöst und der Deckel abgenommen. Dadurch wird die Zuführung 34 des Behälters freigegeben. Gleichzeitig kann bei geöffnetem Deckel 38 die Verstellung der Trichterneigung erfolgen.
Aus Figur 3 wird die Gestaltung der feststehenden Wandteile 40 deutlich. Die eine davon ist schräg angeordnet und besitzt zwei Knicke 47, besteht also aus drei ebenen Wandteilen. Durch die Neigung der sich so ergebenden Dreiecksflächen 48 ist gewährleistet, daß Seitenränder 49 (in Figur 3 gestrichelt dargestellt) der Verstellflächen 39 immer an der Innenseite der Dreiecksflächen 48 anliegen. Der andere feststehende Wandteil 40 ist senkrecht ausgestaltet und besitzt eine Wartungsöffnung 50 (siehe Figur 1) die durch einen Wartungsdekkel 51 verschlossen ist Weiterhin sind am Behälter Befestigungsbohrungen 52, die die Integration des Behälters in einem Gehäuse oder auf einem Rahmen ermöglichen, angebracht. Mit Hilfe eines Befestigungsflansches 53 läßt sich der Behälter z. B. auf einer Kunststoffspritzgießmaschine befestigen, wobei die Auslaßöffnung mit einem nicht dargestelltem Einlaß der Spritzgießmaschine kommuniziert.

Claims (14)

  1. Vorrichtung zum Trocknen von Schüttgütern, die einen zumindest teilweise trichterförmigen Behälter (29) mit einer Zuführung (34) und einer verschließbaren Auslaßöffnung (35) für den Feststoff aufweist,wobei ein Eingang (28) und ein Ausgang (32) für ein Trockengas derart am Behälter angeordnet sind, daß der Trockengasstrom durch den Feststoff führt, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine zumindest teilweise in der der Neigung verstellbare Trichterwandung (30) das Volumen des Behälters (29) veränderbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (29) im trichterförmigen Bereich aus mindestens drei ebenen Flächen (39, 40) besteht, von denen mindestens eine als Verstellseite (39) ausgeführt ist, die in ihrer Neigung verstellbar sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (29) im trichterförmigen Bereich aus mindestens vier ebenen Flächen besteht, von denen zwei, sich gegenüberliegende Verstellseiten (39) in ihrer Neigung verstellbar ausgeführt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Verstellseite (39) im Bereich der Auslaßöffnung (35) schwenkbar gelagert ist und im Bereich der Zuführung (34) in verschiedenen Neigungsstellungen fixierbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß feststehende Wandteile des Behälters derart gestaltet sind, daß die verstellbaren Wandteile unabhängig von ihrer Stellung innerhalb des vorgesehenen Stellbereiches mit ihren Seitenrändern (49) auf der Innenfläche der feststehenden Wandteile anliegen.
  6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den feststehenden Wandteilen des Behälters eine Wartungsöffnung (50) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der trichterförmige Behälter zumindest teilweise doppelwandig aufgebaut ist, wobei duch die Doppelwand ein Raum zur Durchleitung des Trokkengases gebildet ist.
  8. Vorrichtung zum Trocknen von granulat- oder pulverförmigen Feststoffen, die einen zumindest teilweise trichterförmigen Behälter (29) mit einer Zuführung (34) und einer verschließbaren Auslaßöffnung (35) für den Feststoff aufweist, wobei ein Eingang (28), dem ein Entfeuchter für das Trokkengas vorgeschaltet ist, und ein Ausgang (32) derart angeordnet sind, daß der Trockengasstrom durch den Feststoff führt, dadurch gekennzeichnet, daß der Entfeuchter ein Membrantrockner (12) mit einer Trockenstrecke(17) für das Trockengas und einer Spülgasstrecke (24) für Spülgas ist, wobei die Spülgasstrecke von der der Trockenstrecke (17) abgewandten Seite der Membranen (18) gebildet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von feuchtigkeitsdurchlässigen Membranen (18) gebildete Trockenstrecke (17) als Drossel für das Trockengas ausgeführt ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem Spülgasdrosselorgan versehene Spülgasleitung (21) vorgesehen ist, die von einer den Membrantrockner (12) und den Behälter (29) verbindenden Trockengasleitung (19) abzweigt und mit einem Spülgasanschluß (22) verbunden ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockengasleitung (19) eine Trockengasheizung (26) aufweist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang (32) ein Filter (33) nachgeschaltet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Membrantrockner (12) mit einer Druckluftleitung (11), die ein Trockengasdrosselorgan (16) und Filtermittel (13, 14) zur Reinigung der Druckluft aufweist, verbunden ist und die Vorrichtung einen Behälter (29) gemäß einem der Anspüche 1 bis 6 aufweist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trockgasleitung (19) ein Feuchtigkeitssensor und je ein Temperatursensor (27) im Trockengastrom vor dem Eingang (28) und nach dem Ausgang (32) vorgesehen sind, die mit Mitteln zur Steuerung (36, 37) des Trockengasdrosselorgans (16), des Spülgasdrosselorgans (23), der Trockengasheizung (26) und/oder der Auslaßöffnung (35) verbunden sind.
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