WO2020220061A1 - Segmentradtrockner - Google Patents

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WO2020220061A1
WO2020220061A1 PCT/AT2020/060171 AT2020060171W WO2020220061A1 WO 2020220061 A1 WO2020220061 A1 WO 2020220061A1 AT 2020060171 W AT2020060171 W AT 2020060171W WO 2020220061 A1 WO2020220061 A1 WO 2020220061A1
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WO
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drum
hood
air distributor
distributor hood
wheel dryer
Prior art date
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PCT/AT2020/060171
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Inventor
Erhard Lutz
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Wittmann Kunststoffgeräte Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a segmented wheel dryer for drying bulk goods, in particular solids, such as granules, powder, grains, foils, snippets, or the like, preferably plastic granules, as described in the preamble of claim 1.
  • Segment wheel dryer and a method for operating the segment wheel dryer are known. Inside is a segmented wheel dryer with a rotating drum
  • the rotatable drum is closed by a sealing element with an air distributor cover and air distributor base, with and on the air distributor cover
  • Air distributor base the connecting pieces for the supply and discharge of an air flow for drying the bulk material filled in the silo are connected.
  • the cover element is pressed onto the drum by means of a pressure adjustment device, whereas the base element is sealed by the weight of the drum itself, i.e. that the drum rests on a sealing element and the sealing takes place due to the effect of the drum's own weight on the sealing element.
  • the object of the invention is therefore to create a segment wheel dryer of the type mentioned at the outset, with which the disadvantages described above are avoided on the one hand and segment wheel dryer on the other hand to increase the adsorption capacity to the required high air volume flow and the high resulting water load.
  • the object is achieved by the invention.
  • the segmented wheel dryer according to the invention is characterized in that the top air distributor hood and the bottom air distributor hood are connected airtight to the rotating drum via a sealing element without the weight of the drum, with both the top air distributor hood and the bottom air distributor hood having one or more adjustable pressure-force adjustment devices for setting a defined contact pressure from the top air distributor and the
  • Bottom air distribution hood are coupled to the drum.
  • Air volume can be used, with the contact pressure between the cover air distributor hood and the bottom air distributor hood can always be set according to the specifications regardless of the size of the drum. This means that more air volume can be dehumidified in an adsorption process, which significantly increases the efficiency of the segment wheel dryer compared to a conventional cartridge dryer.
  • the weight-free force exerted by the drum on the seal construction also ensures that the top air distributor hood and the lower floor air distributor hood are subjected to optimum contact pressure on the
  • Sealing element can be adjusted. At the same time, the amount of adsorbent in the drum, especially in the cells or cell segments, without
  • Running disk spacing enables, ie, that the cell segments loosely over the upper and lower running disk to the top air distributor hood and bottom air distributor hood, preferably their process segments to each other and to the environment with a special sealing elements located on the drum, in particular on the end faces or on the edge of the process segments, in particular as
  • Sandwich seal construction are arranged airtight.
  • This loose cell segment mounting has the advantage that, in the event of thermal expansion, each individual and independent cell segment mounting has one
  • Compensates segment tension and ensures tightness to the environment, even with large temperature differences.
  • the compressive force adjusting device has a compressible or elastic spring element and an adjusting element
  • a thread at the end area is connected to adjust the adjusting element. It is thereby achieved that a cost-effective setting option for the contact pressure of the cover air distributor hood and the
  • a compression force adjustment device is arranged on the threaded rod or connecting element, with a plurality of threaded rod elements designed in this way axially on the circumference of the drum for uniform contact pressure distribution or
  • an embodiment is also advantageous in which an opening or free space comprising the cell segments is provided in the center of the drum, into which a mandrel or axle is guided, with a bearing plate being attached to the drum, with which the drum over the The mandrel or the axis is rotatably mounted.
  • a drum is advantageous which consists of several cell segments or at least has the number of process areas or process segments.
  • the cell segments preferably run through three process areas, which are divided by the segmented top air distributor and bottom air distributor. These process areas or process segments are completely airtight from the environment and from one another.
  • the advantage here is that between the
  • Process areas on the cover air distributor and on the base air distributor always have a cell segment distance or an empty area, i.e. an area that is decoupled from the process is provided. This ensures that there is no exchange of air in the process areas or process segments during drum rotation.
  • a training is advantageous in which the drum, especially the
  • Cell segments are closed off at the ends with a sieve, and that in the cell segments a molecular sieve, in particular zeolite in bulk form
  • air-permeable element is stabilized in the segment or in the sieve area. This ensures that the adsorbent in granulate form in the cell segment is stabilized vibration-free in the event of a rotary movement and a high air flow.
  • a design in which the drum has an outside diameter between 80 cm and 150 cm and a height between 40 cm and 120 cm is advantageous. This ensures that in relation to the volume flow, there is an appropriately large inflow area and a low pressure drop. Since the own weight of the drum does not act directly on the sealing element, it is of course also possible that even larger drums can be built and used.
  • top air distributor hood and the bottom air distributor hood can be set separately from one another
  • Fig. 1 is a general overview of a segment wheel dryer for
  • Fig. 3 is a sectional view of the segment wheel dryer according to the lines A-A in Fig.
  • FIG. 4 is an isometric sectional view through the segment wheel dryer according to FIG.
  • FIG. 5 is a detailed view of the isometric FIG. 4 illustration, which shows the
  • Fig. 1 to 5 is a detailed representation of a segment wheel dryer 1, the
  • the segmental wheel dryer 1 can be integrated into a work cell (not shown) or can also be used independently as a stand-alone device.
  • the segment wheel dryer 1 is used for
  • Drying of bulk material in a drying silo by means of a dry air stream the dried air stream being used in turn to flow through the drying silo after passing through the segment wheel dryer 1, that is, a drying silo filled with bulk material, in particular plastic granulate, is flowed through with an air stream for drying the bulk material contained therein , whereby this air flow absorbs the moisture of the bulk material, so that the from the segment wheel dryer 1, that is, a drying silo filled with bulk material, in particular plastic granulate, is flowed through with an air stream for drying the bulk material contained therein , whereby this air flow absorbs the moisture of the bulk material, so that the from the segment wheel dryer 1, that is, a drying silo filled with bulk material, in particular plastic granulate, is flowed through with an air stream for drying the bulk material contained therein , whereby this air flow absorbs the moisture of the bulk material, so that the from the segment wheel dryer 1, that is, a drying silo filled with bulk material, in particular plastic granulate,
  • Segment wheel dryer 1 is supplied for dehumidifying or drying the air flow, with this now dry air flow being at least partially fed back to the drying silo when it leaves the segment wheel dryer 1.
  • the segment wheel dryer 1 essentially comprises a rotatable drum 2 with radial cells or cell segments 3, which is delimited or hermetically sealed by a top air distributor hood 4 and a bottom air distributor hood 5.
  • Connection pieces 31 32 are preferably provided on the segment wheel dryer, which are required, for example, to connect to a supply air flow and exhaust air flow, which are preferably connected to a drying silo (not shown) in which the bulk material to be dried is filled. So that a rotary movement of the drum 2 can be carried out, it is connected to a drive unit 9, in particular via a chain or belt drive 10.
  • Drive unit 9 has a control and regulating device (not shown), via which the speed of the drum 2 and the drying process are controlled and regulated, for which purpose corresponding sensors (not shown) on the
  • Segment wheel dryer 1 are installed.
  • the components are integrated in a frame housing 11, with the frame 11 on the top crane lugs 12 for lifting the Has segment wheel dryer 1 and foot elements 13 for setting up on a floor 14.
  • the segment wheel dryer 1 is in the construction shown
  • the drum 2 preferably constructed on two floors, the drum 2 on the upper floor and all other components such as blower, filter 6, filter cover 7, 8, fleece, etc. being arranged on the lower floor. Since the
  • Segment wheel dryer 1 is designed as a stand-alone device, all the components required for operation are included, so that the segment wheel dryer 1 only with the feed 31 and discharge 32 for the bulk material, as well as a
  • Power supply must be connected.
  • an interface connector for external communication for example with a
  • segment wheel dryer 1 is integrated into a work cell of a plastics industrial plant, or as a stand-alone device with a granulate silo or
  • Drying silo can be used close to the material consumer.
  • segment wheel dryers 1 can also be operated in parallel and / or in series for drying one air stream.
  • the drying of an air stream that has flowed into the cells or cell segments 3 or the amount of air located therein can, for example, according to a method for drying bulk material, in particular solids, such as granules, powder, grains, foils, snippets, or the like, preferably plastic granules , according to EP 2 542 847 B1, in which an air stream is fed to the bulk material in a drying silo and this air stream is regenerated and optionally also tempered in the segmented wheel dryer 1.
  • Segmented wheel dryer 1 is preferably divided into at least three circular segments, the area of a process segment 33 being used to dehumidify the air flow, the area of the second process segment 33 to regenerate the molecular sieve and the area of the third process segment 33 to cool the cell segments or the molecular sieve.
  • the dehumidification of the air flow, the regeneration and the cooling of the molecular sieve take place in parallel, in particular continuously in continuous operation, the regeneration phase with the heating of the air flow is preferably also carried out in intermittent operation, with the drum 2 of the segment wheel dryer 1 being stopped and after the Regeneration phase this is delayed and then clocked further, in particular rotated, by a selectable area, preferably the cooling area.
  • the drum 2 in particular a cell segment 3 , can accommodate an air flow volume of preferably up to 2000 m 3 . So that such a large volume flow with little
  • Segment wheel dryer 1 are dimensioned correspondingly large, whereby a very high dead weight of the drum 2 of more than 50kg, in particular 400kg, arises.
  • the drum 2 has an outer diameter greater than 80 cm, in particular between 80 cm and 150 cm, and a height 16 greater than 40 cm, in particular 40 cm to 120 cm.
  • the cover air distributor and the bottom air distributor are correspondingly
  • Sealing elements 17 and 18 are airtightly connected to the rotatable drum 2, ie that the weight of the drum 2 does not act on the upper and / or lower sealing element 17, 18 or the drum 2 with its own weight on the lower one Sealing element 18 rests, but the drum 2 is mounted independently of the top air distributor hood 4 and the lower bottom air distributor hood 5.
  • the top air distributor hood 4 as well as the bottom air distributor hood 5 is provided with one or more adjustable compressive force adjustment devices 19 for setting a defined contact pressure of the top air distributor hood 4 and the
  • top air distributor hood 4 and the bottom air distributor hood 5 with the sealing elements 17, 18 are pressed onto the drum 2 via the pressure adjustment device 19 with a defined force, the contact pressure of the
  • Lid air distributor hood 4, and the bottom air distributor hood 5, are set the same or approximately the same. This means that the drum 2 at a
  • Rotary movement always has the same frictional forces on the sealing elements 17.18 and the weight of the drum 2 does not have any influence on the rotary movement.
  • the drum 2 is supported without weight load relative to the sealing elements 17, 18 such that an opening or free space 20 extending over the height is arranged in the center of the drum 2 through which a mandrel or axle 21 extends.
  • At least one bearing plate 22 is arranged on the drum 2 and is preferably connected by a screw connection, i. that the drum 2 is rotatably mounted in the center on the mandrel or axle 21, so that the mandrel or axle 21 takes the weight of the drum 2.
  • the drum 2 can also be fastened or stored on the outer wall 24 via a circumferential bearing suspension or bearing blocks for absorbing the dead weight of the drum 2, so that the inner free space or opening 20 can be kept very small or can be omitted. It is only essential that due to the size of the drum 2 and thus the high weight of the drum 2 it is ensured that the weight of the drum 2
  • Drum 2 does not act on the sealing element 17, 18, in particular the lower sealing element 18 between the drum 2 and the floor air distributor hood 5, but that this is attached to the drum 2 via a central or external circumferential bearing that absorbs its own weight.
  • the pressure force adjustment device 19 is designed to adjust a pressure force.
  • the compressive force setting device 19 is preferably designed for manual setting of the compressive force, with automatic adjustment also being possible.
  • the compressive force adjustment device 19 is formed by a compressible or elastic spring element 25 which is arranged between bearing disks 26 and adjusting elements 27, in particular adjusting nuts, which are arranged in the end area on a threaded stage 28. The spring elements press on both end regions of the
  • Threaded rod 28 are arranged against the top air distributor hood 4 and the bottom air distributor hood 5, so that these are pressed in the direction of the end face of the drum 2 onto the sealing elements 17 and 18. As can be seen from the figures, several threaded rods 28 are provided with at the end regions
  • a molecular sieve 29, in particular zeolite to be arranged in cells 3.
  • a sieve 30 is arranged at the top and bottom of the drum 2, in particular the cells 3, to protect against the discharge of the bulk material 29.
  • Sealing elements 17, 18 acts, that is to say that a weight-free mounting of the drum 2 was realized with respect to the sealing elements 17, 18.
  • drums are installed that have a dead weight of less than 40kg, so that they can rest directly on the lower sealing element, since such

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Abstract

Die Erfindung beschreibt einen Segmentradtrockner (1) zum Trocknen von Schüttgut, insbesondere Feststoffen, wie Granulate, Pulver, Körner, Folien, Schnipsel, o. dgl., vorzugsweise Kunststoffgranulat, der eine drehbare Trommel (2) bestehend aus radial angeordneten Zellen (3) aufweist, die mit einer Deckelluftverteilerhaube (4) und einer Bodenluftverteilerhaube (5) verschlossen ist. An der Deckelluftverteilerhaube (4) und Bodenluftverteilerhaube (5) sind Anschlussstutzen (31, 32) beispielsweise zum Verbinden mit einem Zu- und Abluftstrom, vorgesehen. Zur Erzeugung der Drehbewegung der Trommel (2) ist diese mit einer Antriebseinheit verbunden. Die Deckelluftverteilerhaube (4) und die Bodenluftverteilerhaube (5) sind ohne Gewichtslast der Trommel (2) über Dichtelemente (17, 18) luftdicht mit der drehbaren Trommel (2) verbunden, wobei sowohl die Deckelluftverteilerhaube (4) als auch die Bodenluftverteilerhaube (5) mit einer oder mehreren einstellbaren Druckkrafteinstellvorrichtungen (19) zur Einstellung einer definierten Anpresskraft der Deckelluftverteilerhaube (4) und der Bodenluftverteilerhaube (5) mit der Trommel (2) gekoppelt sind.

Description

Segmentradtrockner
Die Erfindung betrifft einen Segmentradtrockner zum Trocknen von Schüttgut, insbesondere Feststoffen, wie Granulate, Pulver, Körner, Folien, Schnipsel, o. dgl., vorzugsweise Kunststoffgranulat, wie es in dem Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist.
Aus der EP 2 542 846 B1 und EP 2 542 847 B1 der Anmelderin sind ein
Segmentradtrockner und ein Verfahren zum Betreiben des Segmentradtrockners bekannt. Darin ist ein Segmentradtrockner mit einer drehbaren Trommel
beschrieben, der ein Eigengewicht der Trommel von 10 bis 30kg aufweist. Die drehbare Trommel ist dabei über ein Dichtelement mit einem Luftverteilerdeckel und Luftverteilerboden verschlossen, wobei an dem Luftverteilerdeckel und
Luftverteilerboden die Anschlussstutzen für die Zuführung und Abführung eines Luftstromes zum Trocknen des im Silo eingefüllten Schüttgutes verbunden sind. Das Abdeckelement wird dabei über eine Druckkrafteinstellvorrichtung auf die Trommel gedrückt, wogegen das Bodenelement durch das Eigengewicht der Trommel abgedichtet wird, d.h. dass die Trommel auf einem Dichtelement aufliegt und aufgrund des Einwirkens des Eigengewichts der Trommel auf das Dichtelement die Abdichtung erfolgt.
Nachteilig ist hierbei, dass derartige Trocknerkonstruktionen nur ein geringes Trommelgewicht von kleiner 40kg aufgrund der hohen Flächenpressung von den elastischen Dichtelementen erlauben.
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Segmentradtrockner der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der einerseits die zuvor beschriebenen Nachteile vermieden werden und andererseits Segmentradtrockner die Adsorptionskapazität auf den geforderten hohen Luftvolumenstrom und die hohe resultierende Wasserlast zu erhöhen. Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
Der erfindungsgemäße Segmentradtrockner ist dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelluftverteilerhaube und die Bodenluftverteilerhaube ohne Gewichtslast der Trommel über ein Dichtelement luftdicht mit der drehbaren Trommel verbunden sind, wobei sowohl die Deckelluftverteilerhaube als auch die Bodenluftverteilerhaube mit einer oder mehreren einstellbaren Druckkrafteinstellvorrichtungen zur Einstellung einer definierten Anpresskraft von der Deckelluftverteilerhaube und der
Bodenluftverteilerhaube an die Trommel gekoppelt sind.
Vorteilhaft ist hierbei, dass dadurch eine wesentlich größere und schwerere Trommel für den Segmentradtrockner zur Aufnahme eines wesentlichen größeren
Luftvolumens eingesetzt werden kann, wobei der Anpressdruck zwischen der Deckelluftverteilerhaube und der Bodenluftverteilerhaube unabhängig der Größe der Trommel immer entsprechend den Vorgaben eingestellt werden kann. Damit kann in einem Adsorptionsprozess mehr Luftvolumen entfeuchtet werden, wodurch der Wirkungsgrad des Segmentradtrockners zu einem konventionellen Patronentrockner wesentlich erhöht wird. Durch die gewichtslastfreie Krafteinwirkung der Trommel auf die Dichtungskonstruktion wird auch erreicht, dass eine optimale Anpresskraft von der Deckelluftverteilerhaube und der unteren Bodenluftverteilerhaube auf das
Dichtelement eingestellt werden kann. Gleichzeitig kann die Adsorptionsmittelmenge in der Trommel, insbesondere in den Zellen bzw. Zellensegmente, ohne
Berücksichtigung der resultierenden Gewichtslast erhöht werden, wodurch der Trockner eine sehr hohe Wasserlast aufnehmen kann.
Die Ausbildung ist von Vorteil, bei dem die Zellensegmente an beiden Enden der Durchströmungsöffnung eine am Segmentumfang anliegenden
Dichtungskonstruktion aufweisen, welche zu der oberen und unteren Laufscheibe und zur Umgebung komplett luftdicht abschließt und eine lose Segmentlagerung zwischen der oberen und unteren Laufscheibe, bei einem definierten axialen
Laufscheibenabstand, ermöglicht, d.h., dass die Zellensegmente lose über die obere und untere Laufscheibe zur Deckelluftverteilerhaube und Bodenluftverteilerhaube, vorzugsweise deren Prozesssegmente zueinander und zur Umgebung mit einer speziellen an der Trommel, insbesondere an den Stirnflächen bzw.am Rand der Prozesssegmente liegender Dichtelemente, insbesondere als
Sandwichdichtungskonstruktion luftdicht angeordnet sind.
Diese lose Zellensegmentlagerung bringt den Vorteil, dass bei einer thermischen Ausdehnung jede einzelne und unabhängige Zellensegmentlagerung eine
Segmentverspannung kompensiert und die Dichtheit zur Umgebung, auch bei großen Temperaturunterschieden, sicherstellt.
Von Vorteil ist auch eine Ausbildung, bei der die Druckkrafteinstellvorrichtung ein komprimierbares bzw. elastische Federelement und ein Einstellelement,
insbesondere eine Einstellmutter, aufweist, die über eine Gewindestange,
vorzugsweise ein Gewinde am Endbereich, zur Verstellung des Einstellelementes verbunden ist. Dadurch wird erreicht, dass eine kostengünstige Einstellmöglichkeit für die Anpresskraft von der Deckelluftverteilerhaube und der
Bodenluftverteilerhaube, über das elastische Flächendichtelement auf die Trommel geschaffen wird. Hierbei kann durch einfaches Verdrehen des Einstellelementes, die Anpresskraft von der Deckelluftverteilerhaube und von der Bodenluftverteilerhaube eingestellt werden.
Es ist auch eine Ausbildung von Vorteil, bei der auf jedem Endbereich einer
Gewindestange bzw. Verbindungselement eine Druckkrafteinstellvorrichtung angeordnet ist, wobei mehrere derartig ausgebildete Gewindestangenelemente axial am Umfang der Trommel für eine gleichmäßige Anpressdruckverteilung bzw.
Flächenpressung auf das Dichtelement angeordnet sind. Durch diesen kompakten und platzsparenden Konstruktionsaufbau von Trommel, Deckelluftverteilerhaube und Bodenluftverteilerhaube sind die radial angeordneten Druckeinstellvorrichtung für Inbetriebnahme und Service leicht zugängig.
Vorteilhaft ist aber auch eine Ausbildung, bei der im Zentrum der Trommel eine von den Zellensegmenten umfassende Öffnung bzw. Freiraum vorgesehen ist, in die ein Dorn bzw. Achse geführt ist, wobei an der Trommel eine Lagerplatte befestigt ist, mit der die Trommel über den Dorn bzw. die Achse drehbar gelagert ist. Dadurch wird erreicht, dass die gesamte Gewichtslast der Trommel auf den Dorn bzw. auf die Achse einwirkt, die Rahmenkonstruktion die resultierende Gewichtskraft aufnimmt, und elastische Dichtungselemente komplett von dieser Kraft entkoppelt.
Vorteilhaft ist eine Trommel, welche aus mehreren Zellensegmenten besteht bzw. mindestens deren Anzahl der Prozessbereiche bzw. Prozesssegmente aufweist. Die Zellensegmente durchlaufen vorzugsweise drei Prozessebereiche, welche durch den segmentierten Deckelluftverteiler und Bodenluftverteiler aufgeteilt werden. Diese Prozessbereiche bzw. Prozesssegmente sind zur Umgebung und zueinander komplett luftdicht abgeschlossen. Von Vorteil ist dabei, dass zwischen den
Prozessbereichen am Deckelluftverteiler und am Bodenluftverteiler immer ein Zellensegment Abstand bzw. ein Leerbereich, d.h., ein vom Prozess entkoppelter Bereich vorgesehen ist. Damit wird erreicht, dass es bei der Trommelrotation in den Prozessbereichen bzw. Prozesssegmenten zu keinem Luftaustausch kommt.
Eine Ausbildung ist von Vorteil, bei der die Trommel, insbesondere die
Zellensegmente an den Enden mit einem Sieb abgeschlossen sind, und dass in den Zellensegmenten ein Molekularsieb, insbesondere Zeolith in Schüttgutform
angeordnet ist und durch ein elastisches, temperaturbeständiges und
luftdurchlässiges Element in dem Segment bzw. im Siebbereich stabilisiert wird. Damit wird erreicht, dass bei einer Drehbewegung und einem hohen Luftstrom das Adsorptionsmittel in Granulatform im Zellensegment vibrationsfrei stabilisiert wird.
Von Vorteil ist eine Ausbildung, bei der die Trommel einen Außendurchmesser zwischen 80 cm und 150 cm und eine Höhe zwischen 40 cm und 120 cm aufweist. Dadurch wird erreicht, dass im Verhältnis zum Volumenstrom eine angemessen große Anströmfläche und ein geringer Druckabfall entsteht. Da das Eigengewicht der Trommel nicht direkt auf das Dichtelement wirkt, ist es auch selbstverständlich möglich, dass noch größere Trommel gebaut und eingesetzt werden können.
Schließlich ist eine Ausbildung von Vorteil, bei der für die Deckelluftverteilerhaube und für die Bodenluftverteilerhaube getrennt voneinander einstellbare
Druckkrafteinstellvorrichtungen angeordnet sind. Damit ist es möglich, die
Gewichtskraft von dem Deckelluftverteiler, welche auf das Dichtelement resultiert und die Gewichtskraft von dem Bodenluftverteiler, welche der Anpresskraft auf die Dichtung entgegenwirkt, kompensieren zu können.
Die Erfindung wird an Hand von dem in den Zeichnungen dargestelltem
Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei die Erfindung nicht auf die gezeigte Darstellung, insbesondere den Aufbau und die Zusammensetzung der Anlage, begrenzt ist.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtübersicht eines Segmentradtrockners für die
kunststoffverarbeitende Industrie, in vereinfachter, schematischer Darstellung; Fig. 2 eine Draufsicht auf den Segmentradtrockner ohne Rahmen und Gehäuse, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Segmentradtrockner gemäß den Linien A-A in Fig.
2, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 4 eine isometrische Schnittdarstellung durch den Segmentradtrockner nach Fig.
3, in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 5 eine Detailansicht von der isometrischen Fig.4 Darstellung, welche die
Dichtungskonstruktion des Segmentradtrockners in vereinfachter,
schematischer Darstellung zeigt.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlichen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen
Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw.
gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die beschriebene Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Auch können Einzelmerkmale oder Merkmals
kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. In Fig. 1 bis 5 ist eine Detaildarstellung eines Segmentradtrockners 1 , der
vorzugsweise in der Kunststoffindustrie zum Trocknen von Schüttgut, insbesondere Feststoffen, wie Granulate, Pulver, Körner, Folien, Schnipsel, o. dgl., vorzugsweise Kunststoffgranulat eine Anwendung findet, gezeigt, der bevorzugt als eigenständiges Gerät, wie aus Fig. 1 ersichtlich, ausgeführt ist. Dabei kann der Segmentradtrockner 1 in eine Arbeitszelle (nicht dargestellt) integriert sein oder auch unabhängig als Stand Alone Gerät eingesetzt werden. Der Segmentradtrockner 1 dient zur
Schüttguttrocknung in einem Trocknungssilo durch einen Trockenluftstrom, wobei der getrocknete Luftstrom nach Durchlaufen des Segmentradtrockners 1 wiederum zum Durchströmen des Trocknungssilo verwendet wird, d.h., dass ein mit Schüttgut, insbesondere Kunststoff-Granulat, gefüllter Trocknungssilo mit einem Luftstrom zum Trocknen des darin enthaltenen Schüttgutes durchströmt wird, wodurch dieser Luftstrom die Feuchtigkeit des Schüttgutes aufnimmt, sodass der aus dem
Trocknungssilo austretende feuchte Luftstrom anschließend dem
Segmentradtrockner 1 zum Entfeuchten bzw. Trocknen des Luftstromes zugeführt wird, wobei beim Verlassen des Segmentradtrockners 1 dieser nunmehr trockene Luftstrom zumindest teilweise wieder dem Trocknungssilo zugeführt wird.
Der Segmentradtrockner 1 umfasst im Wesentlichen eine drehbare Trommel 2 mit radialen Zellen bzw. Zellensegmenten 3, die mit einer Deckelluftverteilerhaube 4 und einer Bodenluftverteilerhaube 5 begrenzt bzw. luftdicht verschlossen ist. An dem Segmentradtrockner sind vorzugsweise Anschlussstutzen 31 32 vorgesehen, die beispielsweise zum Verbinden mit einem Zuluftstrom und Abluftstrom benötigt werden, die vorzugsweise mit einem Trocknungssilo (nicht dargestellt), in dem das zu trocknende Schüttgut eingefüllt ist, verbunden sind. Damit eine Drehbewegung der Trommel 2 durchgeführt werden kann, ist diese mit einer Antriebseinheit 9, insbesondere über einen Ketten- bzw. Riemenantrieb 10, verbunden. Die
Antriebseinheit 9 weist eine Steuer- und Regelvorrichtung (nicht dargestellt) auf, über die die Geschwindigkeit der Trommel 2 und der Trocknungsprozess gesteuert und geregelt wird, wozu entsprechende Sensoren (nicht dargestellt) am
Segmentradtrockner 1 verbaut sind.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Komponenten in einen Rahmengehäuse 11 integriert, wobei der Rahmen 1 1 auf der Oberseite Kranlaschen 12 zum Heben des Segmentradtrockners 1 und Fußelemente 13 zum Aufstellen auf einen Boden 14 aufweist. Dabei ist bei dem gezeigten Aufbau der Segmentradtrockner 1
vorzugsweise auf zwei Etagen aufgebaut, wobei in der oberen Etage die Trommel 2 und in der unteren Etage alle anderen Komponenten, wie beispielsweise Gebläse, Filter 6, Filterabdeckung 7, 8, Fleizung, usw. angeordnet sind. Da der
Segmentradtrockner 1 als Stand-Alone-Gerät ausgebildet ist, sind sämtliche für den Betrieb benötigte Komponenten enthalten, sodass der Segmentradtrockner 1 nur mehr mit der Zuführung 31 und Abführung 32 für das Schüttgut, sowie eine
Stromversorgung verbunden werden muss. Vorzugsweise ist noch ein Schnittsteilen- Anschluss für die externe Kommunikation, beispielsweise mit einer
Arbeitszellensteuerung (nicht dargestellt), vorhanden. Wie erwähnt ist es möglich, dass der Segmentradtrockner 1 in eine Arbeitszelle einer Kunststoffindustrieanlage integriert wird, oder als Stand-Alone Gerät mit einem Granulat-Silo bzw.
Trocknungssilo nahe dem Materialverbraucher eingesetzt werden kann. Der
Vollständigkeit wird erwähnt, dass zum Trocknen von einem Luftstrom auch mehrere derartige Segmentradtrockner 1 parallel und/oder seriell betrieben werden können.
Die Trocknung eines in die Zellen bzw. Zellensegmenten 3 eingeströmten Luftstroms bzw. der darin befindlichen Luftmenge, kann beispielsweise gemäß einem Verfahren zum Trocknen von Schüttgut, insbesondere Feststoffen, wie Granulate, Pulver, Körner, Folien, Schnipsel, o. dgl., vorzugsweise Kunststoffgranulat, laut EP 2 542 847 B1 erfolgen, bei dem ein Luftstrom dem Schüttgut in einem Trocknungssilo zugeführt wird und in dem Segmentradtrockner 1 dieser Luftstrom regeneriert und gegebenenfalls auch temperiert wird. Die drehbare Trommel 2 des
Segmentradtrockners 1 wird vorzugsweise in mindestens drei Kreissegmente geteilt, wobei der Bereich eines Prozesssegments 33 zur Entfeuchtung des Luftstromes, der Bereich des zweiten Prozesssegments 33 zum Regenerieren des Molekularsiebes und der Bereich des dritten Prozesssegments 33 zur Kühlung der Zellensegmente bzw. des Molekularsiebes herangezogen wird. Die Entfeuchtung des Luftstroms, die Regeneration und die Kühlung des Molekularsiebes erfolgen parallel, insbesondere kontinuierlich im Dauerbetrieb, wobei die Regenerationsphase mit dem Aufheizen des Luftstroms vorzugsweise auch im Intervallbetrieb durchgeführt wird, wobei die Trommel 2 des Segmentradtrockners 1 gestoppt wird und nach Abschluss der Regenerationsphase diese verzögert und danach um einen wählbaren Bereich, vorzugsweise dem Kühlbereich, weiter getaktet, insbesondere gedreht, wird.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung des Segmentradtrockners 1 kann die Trommel 2, insbesondere ein Zellensegment 3, ein Luftstrom-Volumen von vorzugsweise bis zu 2000 m3, aufnehmen. Damit ein derart großer Volumenstrom mit geringem
Druckabfall aufgenommen werden kann, muss die Trommel 2 des
Segmentradtrockners 1 entsprechend groß dimensioniert werden, wodurch ein sehr hohes Eigengewicht der Trommel 2 von mehr als 50kg, insbesondere 400kg, entsteht. Hierbei weißt die Trommel 2 einen Außendurchmesser größer 80cm, insbesondere zwischen 80 cm und 150 cm, und eine Höhe 16 größer 40 cm, insbesondere 40 cm bis 120 cm, auf. Zur Bildung der einzelnen Prozesssegmente 33 sind in dem Deckelluftverteiler und dem Bodenluftverteiler entsprechend
abgedichtete Ausprägungen angeordnet, die vorzugsweise in drei Bereiche geteilt sein.
Aufgrund der Baugröße des Segmentradtrockners, insbesondere der Trommel 2, ist es nicht mehr möglich, dass ein Aufbau eines Segmentradtrockner 1 gemäß der EP 2 542 846 B1 oder der EP 2 542 847 B1 verwendet wird, da die für die Abdichtung der Deckelluftverteilerhaube 4 und Bodenluftverteilerhaube 5 benötigte
Dichtungselemente 17,18 aufgrund des Eigengewichts der Trommel 2 zerstört werden würden, sodass eine Neukonstruktion des Segmentradtrockners 1
erforderlich war. Insbesondere hat sich bei einem Versuch des Aufbaus nach der EP 2 542 846 B1 ergeben, dass die Einwirkung des hohen Eigengewichts der Trommel 2 auf das untere Dichtungselement 18 aufgrund der damit entstehenden hohen Reibkräfte bei einer Drehbewegung der Trommel 2 sich negativ ausgewirkt hat, sodass insbesondere das untere Dichtelement 18 nach einem längeren Testlauf defekt bzw. zerstört wurde.
Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass die Deckelluftverteilerhaube 4 und die Bodenluftverteilerhabe 5 ohne Gewichtslast der Trommel 2 über die
Dichtelemente 17 und 18 luftdicht mit der drehbaren Trommel 2 verbunden sind, d.h., dass das Gewicht der Trommel 2 nicht auf das obere und/oder untere Dichtelement 17, 18 einwirkt bzw. die T rommel 2 mit dem Eigengewicht auf dem unterem Dichtelement 18 aufliegt, sondern die Trommel 2 unabhängig von der Deckelluftverteilerhaube 4 und der unteren Bodenluftverteilerhaube 5 gelagert ist.
Die Deckelluftverteilerhaube 4 als auch die Bodenluftverteilerhaube 5 ist dabei mit einer oder mehreren einstellbaren Druckkrafteinstellvorrichtungen 19 zur Einstellung einer definierten Anpresskraft der Deckelluftverteilerhaube 4 und der
Bodenluftverteilerhaube 5 mit der Trommel 2 gekoppelt, d.h., dass die
Deckelluftverteilerhaube 4 und die Bodenluftverteilerhaube 5 mit den Dichtelementen 17,18 über die Druckrafteinstellvorrichtung 19 auf die Trommel 2 mit einer definierten Kraft gedrückt werden, wobei vorzugsweise die Anpresskräfte der
Deckelluftverteilerhaube 4, und der Bodenluftverteilerhaube 5, gleich bzw. annährend gleich eingestellt sind. Dadurch ergibt sich, dass die Trommel 2 bei einer
Drehbewegung immer die gleichen Reibkräfte auf die Dichtelemente 17.18 und das Eigengewicht der Trommel 2 keinerlei Einfluss auf die Drehbewegung ausübt.
Die zu den Dichtelementen 17,18 gewichtslastfreie Lagerung der Trommel 2 erfolgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel derart, dass im Zentrum der Trommel 2 eine über die Höhe verlaufende Öffnung bzw. Freiraum 20 angeordnet ist, durch die ein Dorn bzw. Achse 21 verläuft. Auf der Trommel 2 ist zumindest eine Lagerplatte 22 angeordnet, und vorzugsweise über eine Schraubverbindung verbunden, d.h. dass die Trommel 2 im Zentrum am Dorn bzw. Achse 21 drehbar gelagert ist, sodass der Dorn bzw. die Achse 21 das Eigengewicht der Trommel 2 aufnimmt. Der
Vollständigkeit halber wird erwähnt, dass die Trommel 2 auch an der Außenwand 24 über einen umlaufenden Lageraufhängung oder Lagerblöcke zur Aufnahme des Eigengewichts der Trommel 2 befestigt, bzw. gelagert werden kann, sodass der innere Freiraum bzw. Öffnung 20 sehr klein gehalten werden kann bzw. entfallen kann. Wesentlich ist nur, dass aufgrund der Baugröße der Trommel 2 und somit das hohe Eigengewicht der Trommel 2 sichergestellt wird, dass das Gewicht der
Trommel 2 nicht auf das Dichtelement 17, 18, insbesondere das untere Dichtelement 18 zwischen der Trommel 2 und der Bodenluftverteilerhaube 5 wirkt, sondern dass dieses über eine zentrale oder außen umlaufende Lagerung die Trommel 2 befestigt ist, die das Eigengewicht aufnimmt.
Um eine optimale Abdichtung der Zellensegmente 3 und/oder Trommel 2 zu erreichen, ist es erforderlich, dass die Deckelluftverteilerhaube 4 und die Bodenverteilerhaube 5 mit einer gewissen Druckkraft gegen die Trommel 2 gepresst werden, wozu die Druckkrafteinstellvorrichtung 19 zum Einstellen einer Druckkraft ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Druckkrafteinstellvorrichtung 19 zum manuellen Einstellen der Druckkraft ausgebildet, wobei auch eine automatische Verstellung möglich ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Druckkrafteinstellvorrichtung 19 durch ein komprimierbares bzw. elastisches Federelement 25, welches zwischen Lagerscheiben 26 und Einstellelementen 27, insbesondere Einstellmuttern, angeordnet ist, gebildet, die im Endbereich auf einer Gewindestage 28 angeordnet sind. Dabei drücken die Federelemente, die auf beiden Endbereichen der
Gewindestange 28 angeordnet sind, gegen die Deckelluftverteilerhaube 4 und die Bodenluftverteilerhaube 5, sodass diese in Richtung der Stirnfläche der Trommel 2 auf die Dichtelemente 17 und 18 gepresst werden. Wie aus den Figuren ersichtlich, sind mehrere Gewindestangen 28 mit an den Endbereichen versehenen
Druckkrafteinstellvorrichtungen 19 verteilt angeordnet, sodass eine optimale
Einstellung der Anpresskraft über den Umfang der Trommel 2, insbesondere auf das Dichtelement 17 und 18, entsteht. Hierbei ist es möglich, dass Drucksensoren (nicht dargestellt) angeordnet sind.
Um eine optimale Entfeuchtung des zugeführten Luftstromes in den
Segmentradtrockner 1 , insbesondere in den Zellensegmenten 3, zu erreichen, ist es notwendig, dass in den Zellen 3 ein Molekularsieb 29, insbesondere Zeolith, angeordnet ist. Hierzu ist zum Schutz vor dem Auslaufen des Schüttguts 29 oben und unten an der Trommel 2, insbesondere den Zellen, 3 ein Sieb 30 angeordnet.
Auf die Beschreibung der Funktionsweise, insbesondere der Regelung und
Steuerung, des Segmentradtrockners 1 wird verzichtet, da dies aus dem bereits bekannten Stand der Technik im Detail entnommen werden kann. Der wesentliche Unterschied zum Stand der Technik liegt an der speziellen Lagerung bzw.
Aufhängung der Trommel 2, wodurch kein Gewicht der Trommel 2 auf die
Dichtelemente 17, 18 einwirkt, d.h., dass gegenüber dem Dichtelementen 17,18 eine gewichtsfreie Lagerung der Trommel 2 realisiert wurde. Beim Stand der Technik sind Trommeln verbaut, die ein Eigengewicht von kleiner 40kg aufweisen, sodass diese direkt auf dem unteren Dichtelement aufliegen können, da bei derartigen
Gewichtseinwirkungen auf die Dichtelemente, insbesondere das untere Dichtelement, die Reibkräfte nicht so groß sind und ein dauerhafter betrieb gewährleistet werden kann. Dies ist jedoch bei dem erfindungsgemäßen Aufbau der Trommel 2 mit einem derart großen Aufnahmevolumen nicht möglich, da das Dichtelement in kürzester Zeit aufgrund der Drehbewegungen und der damit verbunden Reibkräfte zerstört werden würde, sodass ein erfindungsgemäßer Aufbau geschaffen wurde.
Der Ordnung halber wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsvarianten beschränkt ist, sondern auch weitere
Ausbildungen beinhalten können.

Claims

Patentansprüche:
1. Segmentradtrockner (1 ) zum Trocknen von Schüttgut, insbesondere
Feststoffen, wie Granulate, Pulver, Körner, Folien, Schnipsel, o. dgl., vorzugsweise Kunststoffgranulat, der eine drehbare Trommel (2)
bestehend aus radial angeordneten Zellen (3) aufweist, die mit einer Deckelluftverteilerhaube (4) und einer Bodenluftverteilerhaube (5) verschlossen ist, wobei an der Deckelluftverteilerhaube (4) und
Bodenluftverteilerhaube (5) Anschlussstutzen (31 ,32) beispielsweise zum Verbinden mit einem Zu- und Abluftstrom, vorgesehen sind, wobei zur Erzeugung der Drehbewegung der Trommel (2) diese mit einer
Antriebseinheit verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Deckelluftverteilerhaube (4) und die Bodenluftverteilerhaube (5) ohne Gewichtslast der Trommel (2) über Dichtelemente (17,18) luftdicht mit der drehbaren Trommel (2) verbunden sind, wobei sowohl die
Deckelluftverteilerhaube (4) als auch die Bodenluftverteilerhaube (5) mit einer oder mehreren einstellbaren Druckkrafteinstellvorrichtungen (19) zur Einstellung einer definierten Anpresskraft der Deckelluftverteilerhaube (4) und der Bodenluftverteilerhaube (5) mit der Trommel (2) gekoppelt sind.
2. Segmentradtrockner (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zellensegmente (3) lose über die obere und untere Laufscheibe (30) zur Deckelluftverteilerhaube (4) und Bodenluftverteilerhaube (5),
vorzugsweise deren Prozesssegmente (33) zueinander und zur Umgebung mit einer speziellen an der Trommel (2), insbesondere an den Stirnflächen bzw.am Rand der Prozesssegmente (33) liegender Dichtelemente (17, 18), insbesondere als Sandwichdichtungskonstruktion luftdicht angeordnet sind.
3. Segmentradtrockner (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkrafteinstellvorrichtung (19) durch ein komprimierbares bzw. elastisches Federelement (25) und ein Einstellelement (27), insbesondere eine Einstellmutter, gebildet ist, die über eine Gewindestange (28) zur Verstellung des Einstellelementes 27 verbunden ist.
4. Segmentradtrockner (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass auf jedem Endbereich des
Verbindungselements (28) eine Druckkrafteinstellvorrichtung (19) angeordnet ist, wobei mehrere derartig ausgebildete Verbindungselemente um den Umfang der Trommel (2) für eine gleichmäßige
Anpressdruckverteilung angeordnet sind.
5. Segmentradtrockner (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass jedes lose Zellensegment, vorzugsweise an beiden Enden, insbesondere mit einer am umfangliegender
Lippendichtungskonstruktion, welche vorzugsweise direkt mit der oberen bzw. unteren Laufscheibe befestigt ist, zur Umgebung und zur Laufscheibe luftdicht abschließen.
6. Segmentradtrockner (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrum der Trommel (2) eine von den Zellensegmenten (3) umfasste Öffnung bzw. Freiraum (20) vorgesehen ist, in die ein Dorn bzw. eine Achse (21 ) geführt ist, wobei an der Trommel (2) eine Lagerplatte (22) befestigt ist, mit der die Trommel (2) über den Dorn bzw. die Achse (21 ) drehbar gelagert ist.
7. Segmentradtrockner (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zellensegmente (3) über die Deckelluftverteilerhaube (4) und die Bodenluftverteilerhaube (5) zu einem bzw. mehrere Bereichen, insbesondere Prozessbereichen (33), verbunden sind, wobei vorzugsweise drei Bereiche angeordnet sind und dass zwischen den einzelnen Bereichen zumindest eine Zelle bzw.
Zellensegment (3) zur Abdichtung der Prozessbereiche beim Drehen von einem Bereich zum nächsten Bereich ausgebildet ist.
8. Segmentradtrockner (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (2), insbesondere die Zellensegmente an den Enden mit einem Sieb (30) abgeschlossen sind und dass in den Zellensegmenten (3) ein Molekularsieb (29), insbesondere Zeolith, angeordnet ist und mit Luft durchströmt wird.
9. Segmentradtrockner (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (2) einen Außendurchmesser zwischen 80 cm und 150 cm und eine Höhe zwischen 40 cm und 120 cm aufweist.
10. Segmentradtrockner (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (2) ein Eigengewicht größer als 50kg aufweist.
1 1. Segmentradtrockner (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Deckelluftverteilerhaube (4) und für die Bodenluftverteilerhaube (5) getrennt voneinander einstellbare
Druckkrafteinstellvorrichtungen (19) angeordnet sind.
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