KR20190071703A - 과립 건조 장치 - Google Patents

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KR20190071703A
KR20190071703A KR1020197010914A KR20197010914A KR20190071703A KR 20190071703 A KR20190071703 A KR 20190071703A KR 1020197010914 A KR1020197010914 A KR 1020197010914A KR 20197010914 A KR20197010914 A KR 20197010914A KR 20190071703 A KR20190071703 A KR 20190071703A
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sieve
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housing
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KR1020197010914A
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플로리안 피셔
알렉산더 헬름
Original Assignee
마그 아우토매틱 게엠베하
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Abstract

본 발명은 과립-공정 유체 입구(6), 과립 출구(7) 및 유체 출구가 있는 하우징(1), 및 로터 블레이드(3)를 가지는 하우징 안에 배치된 회전 가능한 로터(2)를 포함하는 과립 건조 장치(1)로서, 회전 가능한 로터는 과립 및 공정 유체 각각에 이동 방향을 가하여, 과립들이 원래 위치된 공정 유체는 적어도 구역들에서 로터(2)의 외측을 둘러싸는 적어도 하나의 체(4)로 유체 배출 영역 내에 과립으로부터 분리될 수 있으며, 상기 체는 체 전면으로부터 체 후면으로 통과하는 과립 보다 작은 크기의 체 개구(5)를 가지며, 로터 블레이드(3)는, 적어도 구역들에서, 로터축(9) 상에 나선형으로 배치되며, 로터 블레이드는, 적어도 구역들에서, 체(4)의 내부 윤곽과 일치하는 외부 윤곽을 가지는 과립 건조 장치에 관한 것이다.

Description

과립 건조 장치
본 발명은, 예컨대 플라스틱 재료로 만들어진, 과립 건조 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 과립-공정 유체 입구, 과립 출구 및 유체 출구가 있는 하우징, 및 로터 블레이드를 가지는 하우징 안에 배치된 회전 가능한 로터를 포함하며, 회전 가능한 로터는 과립 및 공정 유체 각각에 이동 방향을 가하여, 과립들이 원래 위치된 공정 유체는 적어도 구역들에서 로터의 외측을 둘러싸는 적어도 하나의 체로 유체 배출 영역 내에 과립으로부터 분리될 수 있으며, 상기 체는 체 전면으로부터 체 후면으로 통과하는 과립 보다 작은 크기의 체 개구를 가진다.
일반적으로 이러한 장치는 "Maag Automatik GmbH"가 원심 분리 건조기로 “CENTRO”라는 제품명으로 판매한다. 과립을 건조하기 위한 목적으로, 예비-탈수 구역 및 건조 베드와 같은 사전 및/또는 사후 건조기가 필요할 수 있으며, 이는 부가적인 건설 비용, 추가 공간의 사용, 및 추가 장비로 인해 설비 전체의 유비 보수 비용 및 에너지 소비를 증가시킨다.
유럽 특허출원공보 EP 0 653 277 A2에는 연마 및 충격에 민감한 플라스틱 과립을 위한 과립 건조기를 개시하며, 여기서 습기가 있는 공기가 체 바구니 및 로터에 고안된 구멍을 통하여 추가적으로 배출된다.
독일 특허출원공보 DE 10 2007 040 135 A1은 원추형 체 및 로터 블레이드 배열을 갖는 원심형 건조기를 도시한다.
본 발명의 과제는 종래 기술의 단점을 보완하는 용융물로부터 제조된 과립을 건조하는 장치를 제공하는 것이며, 특히 단순한 구성 수단에 의해 과립을 신뢰성 있게 자동 건조를 가능하게 하며 가능한 적은 에너지를 사용하는 장치를 제공하는 것이다.
이러한 과제는 청구항 1에 개시된 과립 건조 장치에 의해서 본 발명에 따라 해결된다. 본 발명의 선호되는 실시 예들은 종속 청구항에 정의된다.
과립을 건조시키기 위한 본 발명에 따른 장치는 하우징 및 과립 및 공정 유체 각각에 국부적으로 발산하는 이동 방향을 부여하기 위한 내부에 운동-부여 유닛을 가지며, 과립이 원래 위치된 공정 유체는 그곳, 즉 하우징 내에서, 탈수 영역 내에 과립으로부터 분리될 수 있으며, 죽어도 하나의 체는 체 전면으로부터 체 후면으로 통과하는 과립보다 작은 크기의 체 개구를 가진다. 체 전면 및 체 후면이라는 용어는 체 표면의 양면을 가리키는 것이며, 즉 스크리닝 재료가 유지되는 측면 및 체 표면의 후면이며, 공정 유체 및 체 개구보다 작은 재료(즉, 과립 및 먼지)는 체 개구를 통과한 후에 끝난다.
본 발명에 따른 장치는 로터 블레이드 구성을 가지며, 로터 블레이드는, 적어도 구역들에서, 로터축 상에 나선형으로 배치되며, 적어도 구역들에서, 체의 내부 윤곽과 일치하는 외부 윤곽을 가진다. 즉, 조립된 위치에서, 상응하는 로터 블레이드는 각 부분에서 체의 내부 윤곽으로부터 기결정된 거리에서 외부 윤곽과, 즉 각각의 외부 가장자리와 일정 간격으로 배치되며, 상응하는 로터 블레이드는 과립의 이송을 향상시키기 위해서 본 발명에 따라 나선형으로 고안된다. 본 발명에 따른 로터 블레이드의 구성은 과립 및 공정 유체의 효과적인 분리와 함께 과립의 효과적인 이동을 달성할 수 있는 단순한 구성 수단을 제공하며, 동시에 이와 같이 구성된 건조 장치의 작동이 개선되어 로터의 영역에서 과립이 함께 응집하는 경향을 피할 수 있다.
본 발명에 따르면, 나선형으로 배치된 로터 블레이드는 바람직하게는, 로터축의 조립된 위치에서, 하부로부터 상부로 변하는 피치, 특히 바람직하게는 수직으로 연속적으로 변하는 피치를 가진다. 드웰 지속 시간 및 각 위치에서의 이동의 부여된 성분은 이로 인해 영향을 받을 수 있다.
본 발명에 따르면, 로터는 바람직하게는 로터 구멍이 있는 중공 로터축을 가지며, 로터 구멍은 적어도 구역들에서 중공 로터축에 배치된다. 본 발명에 따르면, 팬 휠은 로터축과 동축으로 추가적으로 부착될 수 있어서, 팬 휠에 의해서, 공기는 과립 출구 및 로터 구멍을 통하여 중공 로터축의 내부로 들어올 수 있으며, 팬 휠 공기 출구를 통하여 하우징으로부터 배출될 수 있다. 로터 구멍은 말 그대로 그릴 홀, 펀치-아웃(punch-out) 또는 생산 공정의 맥락에서 로터축에 형성된 다른 개구로 이해될 수 있다. 흡입될 수 있는 공기는 청구된 바와 같이 과립 출구 또는 건조기 하우징 내에 다른 개구를 통하여 흡입될 수 있다.
상응하는 기술적 특징을 갖는 본 발명에 따른 장치는, 로터 블레이드가 있는 로처에 의해서 가해지는, 공정 유체 및 과립에 과해진 힘 또는 힘 성분을 사용하여, 탈수 체 개구의 방향으로 과립 및 공정 유체의 강제 이동을 유발하여, 일정 크기의 과립 및 유체 프로세스는 상응하는 체 개구에 의해서 서로 분리된다. 특히, 이를 위해 사용되는 힘 성분을 다르게 부여된 곡선 이동, 특히 나선형 이동, 즉 로터 블레이드가 있는 로터에 의해 원심력으로 공정 유체 및 과립을 이동시키는 원심력 성분일 수 있다.
추가 팬 휠 및 본 발명에 따른 중공 로터축이 있는 로터에 의해서, 추가 공기 유동이 본 발명에 따른 건조 장치 내로, 바람직하게는 역류 유동으로 가해질 수 있어서, 과립 및 공정 유체의 탈수 또는 분리가 특히 단순하고 신뢰성 있는 방법으로 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 로터축에 동축으로 부착된 추가 팬 휠의 일체화는 추가적인 베어링 사용을 제거하여 간단한 제조 수단을 제공한다.
로터의 영역에서 과립이 응집되는 경향을 추가적으로 방지하기 위해서, 로터 블레이드의 외부 윤곽 및 체의 내부 윤곽에 대한 엔벨로프 곡선들은 동축으로 배열되며, 즉 각 부분들에서 이들은 서로 축방향으로 균일하게 이격되며, 본 발명에 따르면, 로터 블레이드의 내부 엘벨로프 곡선은 과립의 평균 직경의 4배 내지 20배의 범위에서 체의 외부 엔벨로프 곡선으로부터 방사상 거리를 갖는다.
본 발명에 따르면, 로터 블레이드 및 체는 바람직하게는 수직 단면에서 상부로부터 하부로 본 발명에 따른 장치에서 조립된 위치에서 적어도 구역들에서 원추형 경사 경로를 가지며, 즉 단면에서, 체를 둘러싸고 배치된 로터 블레이드가 있는 로터의 방사상 직경들은 하부로부터 상부까지 증가하는 직경으로 고안된다. 이는 특히 효율적인 탈수를 용이하게 한편, 상부 부분에서 공정 유체로부터 실질적으로 분리된 과립의 응집 경향을 방지를 더 향상시키는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 장치의 특히 간단한 구성은 로터 및 팬 휠이 동일한 속도로 회전될 수 있도록 서로 부착되는 구성이다. 로터 및 팬 휠은 결합, 용접, 또는 다른 방법으로 서로 연결될 수 있다.
특히 효과적이고 간단한 구성은 로터 및 팬 휠이 공통 모터에 의해 구동되는 본 발명의 실시 예이다.
본 발명에 따르면, 로터 및 팬 휠은 동일한 속도로 회전한다.
본 발명에 따른 장치에서 공기에 대한 역류 상황을 가능하게 하고 탈수 중에 중력 성분을 효율적으로 이용하기 위해서, 본 발명에 바람직한 일 실시 예에 따르면, 팬 휠은 본 발명에 따른 장치의 조립된 위치에서 로터 위에 배치된다.
본 발명에 따르면, 로터 구멍은 적어도 로터의 중간 부분에 배치되는 것이 바람직하다. 이는 과립 및 공정 유체의 효과적인 탈수 또는 분리를 용이하게 하는 역류 상황을 간단하게 달성하게 한다. 또한, 본 발명에 따른 로터의 조립 위치에서, 공정 유체는 로터의 하부 부분에서 로터 구멍을 통하여 중공 로터축에 들어갈 수 없다.
본 발명에 따른 장치에서 공기 및 공정 유체로부터 분리된 과립들의 주요 이동 방향 사이에 추가적인 회방향 유동을 제공하기 위해서, 적어도 로터의 중간 부분에서, 로터 구멍들은 중공 로터축의 내부 직경의 0.25 내지 0.4배 범위의 직경을 가진다. 이러한 수단에 의해, 본 발명에 따른 장치를 통한 공기의 강한 유동이 달성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전달되는 공기의 횡방향 유동을 향상시키기 위해서, 로터 구멍의 배열은 적어도 로터의 상부 부분 또는 하부 부분에서 과립의 직경의 0.5 내지 2배의 범위의 직경을 가질 수 있다. 이는 조립된 위치에서 로터의 상부 부분 및 하부 부분에 대응하는 추가적인 공기 유동을 생성할 수 있게 하며, 로터 구멍의 크기는 공정 유체가 중공 로터축으로 들어가는 것을 실질적으로 방지하고 과립이 중공 로터축으로 들어가는 것을 실질적으로 방지하도록 선택된다.
일반적으로, 과립의 직경의 0.5 내지 2배의 범위의 로터 구멍의 직경은 중공 로터축의 내부 직경의 0.25 내지 0.4배에 비해 실질적으로 더 작은 직경에 해당한다. 즉, 본 발명에 따르면, 로터의 중공 로터축의 중간 부분의 로터 구멍은 바람직하게는 로터의 상부 부분 또는 하부 부분보다 실질적으로 크다.
본 발명에 따른 장치는 효과적인 청소 및 향상된 서비스가 가능하도록, 로터는 팬 휠과 함께 바람직하게는 조립 위치로부터 본 발명에 따른 하우징으로부터 제거될 수 있다.
본 명세서에 포함되어 있음.
본 발명은 예로서 인용된 실시 예를 참조하여 이하에서 자세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 과립 건조 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 과립 건조 장치의 개략적인 종단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 과립 건조 장치의 로터 및 팬 휠 배열의 개략도이다.
도 4는 도 3의 로터 및 팬 휠 배열의 개략적인 종단면도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 과립 건조 장치의 개략도이다. 본 발명에 따른 장치는 과립-공정 유체 입구(6), 과립 출구(7), 및 유체 출구(미도시)가 있는 하우징(1)을 가진다. 이하에 설명될 것처럼, 본 발명에 따른 장치의 내부는 (도면 상부에 이중 화살표로 가리켜진 방향으로) 본 발명에 따른 장치의 상부를 들어올림으로써 장치의 하우징(1)으로부터 위쪽으로 제거될 수 있다.
도 2는 도 1의 과립 건조 장치의 개략적인 종단면도이다.
하우징(1) 내부에는 회전 가능한 로터(2)가 있으며, 로터에 로터 블레이드가 장착되며, 이는 과립 및 공정 유체 각각에 이동 방향을 부여하여, 과립이 원래 위치된 공정 유체는 체 전면으로부터 체 후면까지 통과함으로써, 적어도 구역들에서 로터의 외부를 감싸는 체(sieve)에 의해서 유체 배출 영역에 과립으로부터 로터의 회전 영역에서 분리될 수 있으며, 여기서 체는 과립 보다 작은 크기의 체 개구(5)를 가진다.
로터(2)는 중공 로터축(9)을 가지며, 로터 구멍(10)은 중공 로터축에 고안된다. 로터축(9)의 중간 부분에 로터 구멍(10)은 로터축(9)의 상부 및 하부 부분에서 로터 구멍(10)보다 크다. 본 발명에 따른 장치 내부의 공기 경로는 단일 화살표로 도시된다. 본 발명에 따른 장치 내부의 과립에 의해 취해진 경로는 블록 화살표로 도시된다. 볼 수 있듯이, 과립-공정 유체 혼합물(granule-process fluid mixture)은 하우징(1)의 바닥 영역에서 도입되며, 로터 및 로터 상에 적절하게 장착된 로터 블레이드(3)의 회전에 의해서, 위쪽 이동 방향으로 이동되며, 로터의 회전으로 인해, 상기 회전에 의해서 영향을 받을 공정 유체가 체 개구(5)가 있는 체(4)를 통하여 방사상 바깥쪽으로 가압되며, 공정 유체 출구(미도시)를 통해 하우징으로부터 배출된다. 로터축(9)과 동축으로 배치된 팬 휠에 의해서, 공기는 과립 출구(7) 및 로터 구멍(10)을 통하여 중공 로터축(9)의 내부로 들어가고, 팬 휠 공기 출구(8)를 통하여 하우징으로부터 배출된다. 이는 도 2에 도시된 상응하는 화살표에 의해서 도시된다. 특히, 팬 휠의 외부 영역에 대한 개구가 중공 로터축의 상부 부분에 구비되는 것 또한 볼 수 있다.
팬 휠 및 로터는 공통 모터(12)에 의해서 동일한 속도로 회전 가능하게 구동된다. 청소를 용이하게 하기 위해서, 도 1과 관련하여 이미 기술된 바와 같이, 팬 휠(11)과 함께 있는 로터(2)는 하우징(1) 밖으로 조립된 위치로부터 위쪽으로 제거될 수 있다.
로터 블레이드(3)는 적어도 구역들에서 로터축(9) 상에 나선형으로 배치되며, 적어도 구역들에서 특정 위치에서 체의 내부 윤곽과 일치하는 외부 가장자리 영역에서 외부 윤곽을 갖는다. 즉, 도 2에 도시된 것처럼, 각각의 로터 블레이드의 외부 가장자리는 체(4)의 내부 측면으로부터 일정 거리에서 가동한다. 일반적으로 말하면, 로터 블레이드의 외부 윤곽 및 체의 내부 윤곽의 엔벨로프 곡선은 동축으로 배치되며, 각각 로터 블레이드의 내부 엔벨로프 곡선은, 도 2에 도시된 것처럼 장치를 사용하여 공정 유체로부터 분리될 과립의 평균 직경의 약 5배의 범위에서, 체의 외부 엔벨로프 곡선으로부터 방사상 일정 거리를 가진다. 도 2에 단면도에서 명확히 알 수 있듯이, 로터 블레이드(3) 및 체(4)는, 수직 단면에서 상부로부터 하부까지, 조립된 위치에서, 적어도 구역들에서, 원추형 경사 경로를 가진다.
도 2에 도시된 것처럼, 로터 구멍(10)은 로터(2)의 중간 부분에서, 즉 중공 로터축의 내부 직경에 0.3배인 범위에서 더 크다. 로터의 상부 부분 및 하부 부분에서, 로터 구멍은 실질적으로 더 작은 직경, 즉 과립의 직경의 약 1.5배로 고안되었다.
도 3은 도 1 및 도 2의 과립 건조 기기의 로터 및 팬 배열의 개략도를 도시한다. 도 3에 도시된 것처럼, 팬 휠(11) 및 로터(2)는 고정된 방식으로 서로 부착된다. 중공 로터축(9)은, 특히 중간 부분에서, 로터 구멍(10)을 가지며, 본 발명에 따라 고안된 로터 블레이드(3)는, 적어도 구역들에서, 로터축(9)상에 나선형으로 배치된다. 나선형의 피치는 도 3의 하부로부터 도 3의 상부까지 증가하며, 이는 각 부분에서 과립에 부여될 다른 위쪽 유동을 가능하게 한다. 하부 부분에서, 상응하는 나성형으로 배치된 로터 블레이드에 의해서 부여된 이동 성분은 상부 부분에서 보다크며, 이에 따라, 상부 부분에서, 본 발명에 따른 로터의 조립 위치에서, 과립 및 공정 유체의 실질적인 분리는 이미 완료되어야 한다. 본 발명에 따르면, 기능적 이점들, 예컨대 특정 영역에서 원하는 드웰 시간 또는 부여된 운동 방향과 관련하여, 기능적 이점들이 있을 수 있으며, 도 3에 도시된 것과 대조적으로, 피치가 증가하지 않고 감소하는 것도 원칙적으로 가능할 수 있다.
도 4는 도 3의 로터 및 팬 배열의 개략적인 종단면도이다. 특히, 중공 로터축(9)의 상부 부분 및 하부 부분에 배치된 로터 구멍(10)은 중공 로터축(9)의 중간 부분에서 로터 구멍(10)보다 실질적으로 작은 직경을 갖는 것을 볼 수 있다.
본 발명에 따른 나선형 로터 블레이드가 있는 본 발명에 따른 로터 축으로, 본 발명에 따라 과립 및 공정 유체의 효과적인 분리가 달성될 수 있다. 팬 휠(11) 및 로터(2)의 부가적인 연결은 결과적으로 공기의 추가 이동을 통해 과립 및 공정 유체를 특정 방식으로 분리하는 공정을 향상시킨다.

Claims (12)

  1. 과립-공정 유체 입구(6), 과립 출구(7) 및 유체 출구가 있는 하우징(1), 및
    로터 블레이드(3)를 가지는 하우징 안에 배치된 회전 가능한 로터(2)를 포함하는 과립 건조 장치로서,
    회전 가능한 로터는 과립 및 공정 유체 각각에 이동 방향을 부여하여, 과립들이 원래 위치된 공정 유체는 적어도 구역들에서 로터(2)의 외측을 둘러싸는 적어도 하나의 체(4)로 유체 배출 영역 내에서 과립으로부터 분리될 수 있으며, 상기 체는 체 전면으로부터 체 후면으로 통과하는 과립보다 작은 크기의 체 개구(5)를 가지며,
    로터 블레이드(3)는, 적어도 구역들에서, 로터축(9) 상에 나선형으로 배치되며,
    로터 블레이드는, 적어도 구역들에서, 체(4)의 내부 윤곽과 일치하는 외부 윤곽을 가지는 과립 건조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    로터(2)는 적어도 구역들에서 로터 구멍(10)이 있는 중공 로터축(9)을 가지고, 팬 휠(11)은 로터축(9)에 동축으로 부착되어서, 팬 휠(11)에 의해서 공기는 과립 출구(7) 및 로터 구멍(10)을 통하여 중공 로터 축(9)의 내부로 흡입될 수 있으며, 팬 휠 공기 출구(8)를 통하여 하우징(1)으로부터 배출될 수 있는 과립 건조 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    로터축(9)의 조립된 위치에서, 나선형으로 배치된 로터 블레이드(3)는 하부로부터 상부로 변하는 피치, 바람직하게는 수직으로 계속하여 변하는 피치를 가지는 과립 건조 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    체(4)의 내부 윤곽 및 로터 블레이드(30)의 외부 윤곽의 엔벨로프 곡선들은 동축으로 배열되며,
    로터 블레이드(30)의 내부 엘벨로프 곡선은 과립의 평균 직경의 4 내지 20배의 범위에서 체(4)의 외부 엔벨로프 곡선으로부터 방사상 일정 거리에 위치되는 과립 건조 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    로터 블레이드(3) 및 체(4)는, 수직 단면에서 상부로부터 하부까지, 조립된 위치에서, 적어도 구역들에서, 원추형 경사 경로를 가지는 과립 건조 장치.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    로터(2) 및 팬 휠(11)은 서로 부착되어 이들은 동일한 속도로 회전될 수 있는 과립 건조 장치.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    로터(2) 및 팬 휠(11)은 공통 모터(12)에 의해서 구동되는 과립 건조 장치.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    팬 휠(11)은 조립된 위치에서 로터(2) 위에 배치되는 과립 건조 장치.
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    로터 구멍(10)은 적어도 로터(2)의 중간 부분에 위치되는 과립 건조 장치.
  10. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 로터(2)의 중간 부분에 위치된 로터 구멍(10)은 중공 로터축(9)의 내부 직경의 0.25 내지 0.40 배의 범위의 직경을 가지는 과립 건조 장치.
  11. 제 2 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 로터(2)의 상부 부분 또는 하부 부분에 위치된 로터 구멍(10)은 과립의 직경의 0.5 내지 2배의 범위의 직경을 가지는 과립 건조 장치.
  12. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    팬 휠(11) 있는 로터(2)는 하우징(1)의 위쪽으로 조립된 위치로부터 제거될 수 있는 과립 건조 장치.
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