DE69929843T2 - Automatische Vakuumentfeuchtungs- und -Trocknungsvorrichtung für pulverförmiges oder körniges Gut - Google Patents

Automatische Vakuumentfeuchtungs- und -Trocknungsvorrichtung für pulverförmiges oder körniges Gut Download PDF

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Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material, bei der pulverförmiges oder granulatförmiges Material unter Vakuumbedingungen innerhalb einer kurzen Zeit in effizienter Weise entfeuchtet wird und das entfeuchtete pulverförmige oder granulatförmige Material automatisch ausgetragen wird und anschließend nachfolgendes Material für einen nächsten Durchlauf in kontinuierlicher Weise in die Vorrichtung eingebracht wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist aus der WO97/45687 bekannt.
  • 2. Stand der Technik
  • Eine herkömmliche automatische Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material, wie sie in der 15 dargestellt ist, ist in der JP-A-6-114834 offenbart.
  • Bei dieser automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung C vom Vakuumtyp für pulverförmiges oder granulatförmiges Material ist an der Oberseite des Systems C eine Materialvorrats-Aufnahmeöffnung 101 vorgesehen, die aus einem Materialansaugmechanismus 102 und einem Luftabscheidemechanismus 103 zum ausschließlichen Sammeln von pulverförmigem oder granulatförmigem Material und zum Abscheiden von Luft besteht.
  • Ein Doppelkonstruktions-Hauptkörper 107 des Vakuum-Entfeuchtungstrockners ist unter Zwischenschaltung eines oberen automatischen Schaltventils 104 unter der Materialaufnahmeöffnung 101 vorgesehen. In dem Hauptkörper 107 ist ein Wärmetauscher 108 vorgesehen, der aus einem Wärmerohr 111 und einem Rippenrohr 110 gebildet ist, in dem PTC-Material (positives thermisches Keramikmaterial) unterge bracht ist, das mit einer Zusammensetzung beschichtet ist, die Infrarotstrahlung im fernen Infrarotbereich emittiert.
  • Unter dem Hauptkörper 107 des Vakuum-Entfeuchtungstrockners ist ein Aufnahmebehälter 112 zum vorübergehenden Aufnehmen von Rohmaterial unter Zwischenanordnung eines unteren automatischen Umschaltventils 115 vorgesehen, bei dem es sich um eines des doppelt schließenden Typs handelt. Eine Rohmaterial-Aufnahmeöffnung 113 für eine plastische Formgebungsmaschine ist an dem unteren Ende vorgesehen. Die Elemente von der Materialvorrats-Aufnahmeöffnung 101 an dem oberen Ende bis zu der Materialaufnahmeöffnung 113 an dem unteren Ende sind in einer vertikalen Konstruktion ausgebildet.
  • Der Entfeuchtungstrockner C ist mit einer Vakuumpumpe 105 versehen, so daß entfeuchtetes Kunstharzpulver kontinuierlich und automatisch innerhalb kurzer Zeit sowie unter Einsparung von Energie zugeführt wird, während der Hauptkörper 107 des Entfeuchtungstrockners einem Unterdruck ausgesetzt ist.
  • Der kompliziert ausgebildete Wärmetauscher 108 mit dem vertikal verlaufenden Wärmerohr 111 und dem Rippenrohr 101, in dem das PTC-Material untergebracht ist, ist jedoch in mehreren Teilen in dem Hauptkörper 107 vorhanden.
  • Da ferner das Wärmerohr 111 Wärme von einer Wärmequelle in einer vertikalen Richtung überträgt, kann keine fein abgestimmte Wärmesteuerung, wie zum Beispiel ein Variieren der vertikalen Heiztemperaturen oder ein Teilen des Wärmetauschers in vertikaler Richtung, erreicht werden.
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Die WO97/45687, die als nächstliegender Stand der Technik betrachtet wird, offenbart einen Konditionierer zum Aufbereiten von Kunststoff-Pellets, bevor diese einer plastischen Formgebungsmaschine zugeführt werden. Im Inneren des Hauptkörpers des Konditionierers befinden sich mehrere beheizte Rippen, die sich über die Länge der Kammer erstrecken und die dazu verwendet werden, ein vollständiges Entfernen von Feuchtigkeit von den Pellets zu gewährleisten, bevor diese verarbeitet werden.
  • In diesem Dokument ist jedoch nicht offenbart, daß der Trichter mit einer wärmeleitenden Wand und Rippen versehen ist, die innere und äußere Kammern bilden, wobei ferner auch nicht offenbart ist, daß das darin befindliche granulatförmige Material sowohl durch eine innere als auch durch eine äußere Heizeinrichtung erwärmt wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist zum Lösen der vorstehend geschilderten Probleme vorgeschlagen worden. Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material, bei der die innere Konstruktion einfach ist, Wärme von einer Wärmequelle in einer horizontalen Richtung übertragen wird, eine fein abgestimmte Wärmesteuerung ausgeführt werden kann und entfeuchtetes Material, das durch Erwärmung auf eine sanfte und gleichmäßige Temperatur gebildet wird, automatisch und konstant einem nachfolgenden Vorgang zugeführt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine automatische Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material, wie zum Beispiel ein pelletisiertes oder pulverförmiges Harzmaterial oder dergleichen, in Anspruch 1 definiert, wobei bevorzugte Ausführungsformen in den Unteransprüchen angegeben sind. Die Vorrichtung weist folgendes auf: einen Doppelkonstruktions-Trocknungstrichter, der einen zylindrischen Hauptkörper aufweist, der eine innere Wand aus einem Material mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit, eine äußere Wand und eine dazwischen angeordnete Heizeinrichtung aufweist.
  • Der Trichter hat an seiner Innenumfangsfläche eine Vielzahl von Rippen, die sich in Richtung nach innen erstrecken und die äußere Kammerwände in ihrem Innenraum bilden. Ferner sind Unterdruckeinrichtungen vorhanden, die über ein Materialzuführungsventil mit dem Trocknungstrichter verbunden sind. Ein Materialaustrittsventil ist am Boden des Trichters vorgesehen, und eine Materialsammeleinrichtung steht mit dem Trichter über ein Materialzuführungsventil in Verbindung, das oberhalb von dem Trichter vorgesehen ist.
  • Diese Einrichtung dient dazu, das pulverförmige oder granulatförmige Material vorübergehend darin zu sammeln. Ein Außenluft-Einlaß, der an dem Hauptkörper vorgesehen ist, dient zum Einleiten von Außenluft in den Trocknungstrichter, und ein Materialsensor in dem Trichter erfaßt die in dem Trichter vorhandene Materialmenge.
  • Weiterhin ist ein wärmeleitfähiger Zylinder, in dem eine innere Heizeinrichtung untergebracht ist und der an seiner Außenumfangsfläche eine Vielzahl von sich nach außen erstreckenden Rippen aufweist, im Zentrum des Trichters vorgesehen. Diese Rippen stehen in einer derartigen Weise vor, daß sie relativ zu den erstgenannten Rippen derart angeordnet sind, daß eine Vielzahl von inneren Kammern gebildet ist. Diese dienen zum Aufnehmen des pulverförmigen oder granulatförmigen Materials, das über das Materialzuführungsventil in den Trichter eingebracht wird.
  • Das pulverförmige oder granulatförmige Material, das in den Kammern aufgenommen ist, wird sowohl durch die Heizeinrichtung als auch durch die innere Heizeinrichtung mittels Wärmeleitung durch die Rippen des wärmeleitfähigen Zylinders und der wärmeleitfähigen Wand erwärmt.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
  • 1a eine Draufsicht auf einen Trocknungstrichter gemäß einem Ausführungsbeispiel einer automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 1b eine Längsschnittansicht von diesem;
  • 2 eine schematische Darstellung der Gesamtkonstruktion einer bevorzugten Ausführungsform einer automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3a eine teilweise weggeschnittene Frontansicht einer Außenansicht eines Hauptkörpers einer automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3b eine Seitenansicht desselben;
  • 4 eine teilweise weggeschnittene Frontansicht einer Außenansicht des Hauptkörpers einer weiteren Ausführungsform der automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 5 eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform des Materialzuführungsventils der automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 6 eine Längsschnittansicht zur Veranschaulichung von Details des abdichtenden und lösbaren Mechanismus des Materialzuführungsventils;
  • 7 eine Längsschnittansicht zur Veranschaulichung von Details einer weiteren Ausführungsform des abdichtenden und lösbaren Mechanismus des Materialzuführungsventils;
  • 8 eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform eines Materialaustrittsventils der automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 9a, 9b Darstellungen eines Grundkonzepts des Betriebsprinzips des Austrittsunterstützungsrohrs des Materialaustrittsventils gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 10a, 10b Darstellungen eines Grundkonzepts des Betriebsprinzips eines herkömmlichen Materialaustrittsrohrs;
  • 11 eine fragmentarische Draufsicht zur Veranschaulichung eines Staubzerstreumechanismus des Materialaustrittsventils gemäß der bevorzugten Ausführungsform;
  • 12 eine schematische Darstellung eines Kühlmechanismus einer bevorzugten Ausführungsform der automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 13 eine schematische Darstellung eines Materialaustragmechanismus einer bevorzugten Ausführungsform der automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 14 eine schematische Darstellung eines Staubsammelmechanismus einer bevorzugten Ausführungsform der automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 15 eine teilweise weggeschnittene äußere Frontansicht zur Veranschaulichung einer Ausführungsform der herkömmlichen automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ.
  • Bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • Als erstes wird ein Trocknungstrichter erläutert, der aus einer wärmeleitenden Heizeinrichtung gebildet ist, bei der es sich um ein charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung handelt.
  • Die 1a und 1b zeigen einen Trocknungstrichter eines Ausführungsbeispiels einer automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung. Dabei zeigt 1a eine Draufsicht auf diesen, und 1b zeigt eine Längsschnittansicht von diesem. 1b zeigt eine Längsschnittansicht entlang der Linie D-D in 1a, wobei auf Schraffierungen verzichtet worden ist, um die Darstellung nicht zu komplizieren, und wobei ein Teil eines Abschrägungs-Regulierelements in einer Außenansicht dargestellt ist.
  • Der Trocknungstrichter 1 ist mit einer zylindrischen wärmeleitenden Wand versehen, die ein äußeres Kammerelement aus einem Material mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit, wie zum Beispiel Aluminium, an einem Umfangsbereich des Trocknungstrichters 1 bildet, wie dies in den 1a und 3b gezeigt ist. Eine äußere Heizeinrichtung 3 ist um die wärmeleitende Wand 2 herum vorgesehen, ein wärmeleitender Zylinder 4, der ein inneres Kammerelement aus einem Material mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit, wie zum Beispiel Aluminium bildet, ist in dem Trocknungstrichter 1 vorgesehen, und eine innere Heizeinrichtung 5, die aus einem Heizrohr gebildet ist, ist im Zentrum des wärmeleitenden Zylinders 4 vorgesehen.
  • Mehrere Rippen 6 erstrecken sich in Vertikalrichtung von der wärmeleitenden Wand 2 derart weg, daß sie sich mit der gleichen Breite und der gleichen Beabstandung in Richtung nach innen erstrecken, während mehrere Rippen 7 sich in Radialrichtung von dem Zentrum des wärmeleitenden Zylinders 4 mit der gleichen Breite und der gleichen Beabstandung in Richtung auf die wärmeleitende Wand 2 erstrecken.
  • Die Rippen 6 bilden äußere Kammerwände, und die Rippen 7 bilden innere Kammerwände. Vorzugsweise sind geeignete Räume zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Rippen 6 und 7 vorhanden, so daß das pulverförmige oder granulatförmige Material nicht gestoppt wird oder es zu einer Berührung mit den äußersten Enden kommt.
  • Die wärmeleitende Wand 2, die äußere Heizeinrichtung (Wärmeerzeugungseinrichtung) 3, der wärmeleitende Zylinder 4, die innere Heizeinrichtung (Wärmeerzeugungseinrichtung) 5, die Rippen 6 sowie die Rippen 7 bilden einen Trichterhauptkörper 1a sowie auch die wärmeleitende Heizeinrichtung. Bei kleiner Kapazität des Trocknungstrichters ist es bevorzugt, daß der Trichterhauptkörper 1a und die wärmeleitende Heizeinrichtung nur aus der wärmeleitenden Wand 2, der äußeren Heizeinrichtung (Wärmeerzeugungseinrichtung) 3 und den Kammerwänden 6 gebildet sind.
  • Die Rippen 6, 7 in dem Trocknungstrichter erstrecken sich vorzugsweise radial von außen nach innen oder von innen nach außen. Wenn die Wärmeleitung in günstiger Weise erfolgt und Wärme dem pulverförmigen oder granulatförmigen Material in dem Trocknungstrichter gleichmäßig und mit einer konstanten Temperatur zugeführt wird, können sich die Kammerwände jedoch auch in anderer Weise erstrecken. Oder die Rippen 6 und 7 müssen auch nicht die gleiche Breite aufweisen oder mit der gleichen Beabstandung vorgesehen sein.
  • Auf diese Weise entstehen kleine Kammern, die durch die wärmeleitende Wand 2, den wärmeleitenden Zylinder 4 sowie die Rippen 6 und 7 abgeteilt sind. Die Rippen 6 haben nahezu die gleiche Querschnittsfläche, so daß Wärmeleitung von der wärmeleitenden Wand 2 in gleichmäßiger Weise auf das in den kleinen Kammern enthaltene Material übertragen wird.
  • Die Rippen 6 und 7 sind in einer möglichst großen Anzahl vorgesehen, um die Oberfläche für die Wärmeleitung zu vergrößern und dadurch die Wärmeleitfähigkeit zu verbessern. Weiterhin weisen die Rippen 6 und 7 eine vorbestimmte Breite auf, so daß die auf die wärmeleitfähige Wand 2 aufgebrachte Wärme in Anbetracht der Wärmeleitfähigkeit des Materials gleichmäßig zu den äußersten Enden der Rippen 6 und 7 übertragen wird.
  • Bei einem Vergleich der Wärmeleitfähigkeit des Materials des Trocknungstrichters 1 beträgt die von Legierungsstahl 37 kcal/mh°C und die von rostfreiem Stahl weniger als ca. 20 kcal/mh°C. Im Gegensatz davon beträgt die Wärmeleitfähigkeit des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Aluminiums 175 kcal/mh°C, wobei es sich um einen deutlich anderen Wert handelt.
  • Die Wärmeleitfähigkeit von reinem Kupfer beträgt 360 kcal/mh°C, und hierbei handelt es sich um eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, jedoch kann dieser Wert einen nachteiligen Einfluß auf das Material haben, wenn reines Kupfer in direkte Berührung mit dem Material gelangt, so daß es erforderlich ist, eine geeignete Beschichtung vorzusehen. Bei der Verwendung von reinem Kupfer bestehen somit zahlreiche Probleme.
  • Jedes obere Ende der sich von der wärmleitenden Wand 2 in Richtung nach innen erstreckenden Rippen 6 ist mit einem oberen weggeschnittenen Bereich 61 versehen, der nach unten zum Zentrum geneigt ist, und jedes untere Ende der Wände 6 ist mit einem unteren weggeschnittenen Bereich 62 versehen, der nach unten zum Zentrum geneigt ist.
  • Jedes obere Ende der Rippen 7 des wärmeleitenden Zylinders 4 ist mit einem Vorsprung 71 versehen, der vom Zentrum des wärmeleitenden Zylinders 4 nach unten zu dem Umfangsbereich der wärmeleitenden Wand 2 geneigt ist, und jedes untere Ende der Rippen 7 ist mit einem weggeschnittenen Bereich 72 versehen, der von dem Zentrum des wärmeleitenden Zylinders 4 nach unten zu dem Umfangsbereich der wärmeleitenden Wand 2 geneigt ist.
  • Die wärmeleitende Wand 2 ist zylindrisch und bildet einen Hauptkörper des Trocknungstrichters 1. Die wärmeleitende Wand 2 ist oben mit einer oberen Abdeckung 8 versehen und ferner mit einem unteren abgeschrägten Bereich 9 versehen, der zum Zentrum des Hauptkörpers hin enger wird. Die obere Abdeckung 8 und der untere abgeschrägte Bereich 9 sind mittels Befestigungsschrauben (nicht gezeigt) an der wärmeleitenden Wand 2 befestigt.
  • Der wärmeleitende Zylinder 4 ist dadurch abgestützt und festgelegt, daß er im Zentrum eines Rohrs 10 aufgehängt ist, das den Bereich zwischen den inneren Wänden eines unteren Verstärkungsgehäuses 81 der oberen Abdeckung 8 überbrückt. Ferner ist die wärmeleitende Wand 2 des Trocknungstrichters 1 vorzugsweise zylindrisch, jedoch kann diese auch oval-zylindrisch oder winkelig-zylindrisch ausgebildet sein.
  • Die obere Abdeckung 8 ist von dem Trichterhauptkörper 1a mittels einer Schraubeneinrichtung (nicht gezeigt) abnehmbar, die für das untere Verstärkungsgehäuse 81 vorgesehen ist. Wenn die obere Abdeckung 8 entfernt ist, können eine Materialsammeleinrichtung 22, die mit einem Materialzuführungsventil 23 versehen ist und im folgenden noch erläutert wird (2 und 3), der wärmeleitende Zylinder 4 und die Rippen 7 gleichzeitig entfernt werden.
  • Wenn diese Elemente entfernt sind, liegt das Innere des Trichterhauptkörpers 1a frei, und die Kammerwände 6 sind zu sehen. Die Rippen 6 verlaufen vertikal, so daß pulverförmiges oder granulatförmiges Material, das an den Rippen 6 anhaftet, in einfacher Weise entfernt werden kann, indem Druckluft von oben eingeblasen wird, so daß sich der Reinigungsvorgang einfach gestaltet. Der wärmeleitende Zylinder 4 und die Rip pen 7, die zusammen mit der Abdeckung 8 entfernt werden, können in der gleichen Weise wie die Kammerwände 6 gereinigt werden.
  • Ein Abschrägungs-Regulierelement 12 ist unter dem wärmeleitenden Zylinder 4, in dem die durch ein Heizrohr gebildete innere Heizeinrichtung 5 untergebracht ist, mittels eines Schraubeinsatzes (nicht gezeigt) angebracht. Das Abschrägungs-Regulierelement wirkt als Stopfen, der nach dem First-in-first-out-Prinzip arbeitet.
  • Der untere abgeschrägte Bereich 9 ist an seinem Innenumfang mit einem Hohlraum 91 ausgebildet, und ferner kann ein Heizband als Heizeinrichtung für den Hohlraum 91 vorgesehen sein.
  • Der untere Teil der Rippen 7 ist an dem unteren Bereich der äußeren Kammerwände 6 über einen Ringkörper 13 abgestützt. Der Ringkörper 13 hat eine ausreichende Breite, damit pulverförmiges oder granulatförmiges Material an dem oberen Ende auf diesem verbleibt. Wenn das obere Ende abgeschrägt ist, bleibt pulverförmiges oder granulatförmiges Material nicht auf diesem liegen.
  • Bei dem Trocknungstrichter, der mit einer derartigen wärmeleitenden Heizeinrichtung versehen ist, kann in den Trocknungstrichter 1 zugeführtes pulverförmiges oder granulatförmiges Material indirekt erwärmt werden, und zwar sanft und bei gleichmäßiger Temperatur, sowie gleichmäßig entfeuchtet werden, wobei dies durch Wärmeleitung der wärmeleitenden Wand 2, des wärmeleitenden Zylinders 4 sowie der Rippen 6 und 7 erfolgt, die durch die an dem Außenumfang der wärmeleitenden Wand 2 vorgesehene äußere Heizeinrichtung 3 sowie durch die im Zentrum des inneren wärmeleitenden Zylinders 4 vorgesehene innere Heizeinrichtung 5 erwärmt werden.
  • Ferner wird pulverförmiges oder granulatförmiges Material in der kleinen Kammer, die durch die wärmeleitende Wand 2, den wärmeleitenden Zylinder 4 sowie die Rippen 6 und 7 abgeteilt ist, durch Wärmeleitung von der Oberfläche der umgebenden wärmeleitfähigen Wand 2 in effizienter Weise erwärmt.
  • Außerdem ist das obere Ende jeder Rippe 6 mit dem geneigten weggeschnittenen Bereich 61 ausgebildet, und es ist das obere Ende jeder Rippe 7 mit dem Vorsprung 71 ausgebildet. Wenn pulverförmiges oder granulatförmiges Material von oben her zugeführt wird, verbleibt dieses somit nicht auf diesen oberen Enden, sondern es läßt sich gleichmäßig aufteilen und problemlos zwischen jeder Rippe 6 und 7 einbringen. Die unteren Enden der Rippen 6 und 7 sind mit dem geneigten weggeschnittenen Bereich 62 bzw. 72 ausgebildet, so daß sich der Stopfen 12 in zweckdienlicher Weise vorsehen läßt.
  • Die geneigten unteren weggeschnittenen Bereiche 62 und 72 werden in Abhängigkeit von der Formgebung des unteren Trichterbereichs, an den die Kammerwände angrenzen, sowie der Formgebung des Stopfens 12 bestimmt. Dies folgt der Idee, die Wärmeleitfläche durch Verformen des unteren weggeschnittenen Bereichs in Anpassung an die Formgebung von anderen Teilen so weit wie möglich zu vergrößern. Der an die anderen Teile angepaßte weggeschnittene Bereich ist in Abhängigkeit von der erforderlichen Wärmeleitfläche möglicherweise nicht immer vorhanden.
  • Der obere weggeschnittene Bereich 61 und der Vorsprung 71 sind vorgesehen, um ein Liegenbleiben von pulverförmigem oder granulatförmigem Material zu verhindern. Es ist nicht immer ein solcher weggeschnittener Bereich 61 erforderlich, wenn die gleiche Funktion auch anders erzielt werden kann. Zum Beispiel können die oberen Enden der Rippen 6 und 7 horizontal ausgebildet sowie in Form einer Rundung abgeschrägt sein, so daß kein pulverförmiges oder granulatförmiges Material darauf liegen bleibt.
  • Die herkömmliche Heizeinrichtung, wie zum Beispiel ein aus Kupfer gebildetes Wärmerohr, kann einen nachteiligen Einfluß auf das zu erwärmende pulverförmige oder granulatförmige Material haben. Das Material der wärmeleitenden Wand 2, des wärmeleitenden Zylinders 4 sowie der Rippen 6 und 7, die den Trocknungstrichter bilden und bei der vorliegenden Erfindung in direkte Berührung mit dem pulverförmigen oder granulatförmigen Material treten, besteht jedoch aus einem Material, wie zum Beispiel Aluminium, das bei der Erwärmung keinen solchen nachteiligen Einfluß auf pulverförmiges oder granulatförmiges Material hat.
  • Der Trocknungstrichter 1 ist vorzugsweise aus Aluminium hergestellt und mit einer Oberflächenhärtungsbehandlung aus einem Alumit usw. ausgeführt. In einem derartigen Fall übt der Trichter 1 kaum einen nachteiligen Einfluß auf pulverförmiges oder granulatförmiges Material aus und besitzt eine ausgezeichnete Lebensdauer und hält sehr lange.
  • Eine Nichrom-Heizeinrichtung oder eine Keramik-Heizeinrichtung können als Heizeinrichtungen 3 und 5 für die wärmeleitende Wand 2 und den wärmeleitenden Zylinder 4 vorgesehen sein, wobei diese paritätisch vorgesehen sein können, um die Erwärmung paritätisch vorzunehmen.
  • Wenn Aluminium für den Trocknungstrichter 1 verwendet wird, sind die wärmeleitende Wand und die Kammerwände mittels einer Strangpreßform oder einer Ausziehform vorzugsweise in integraler Weise gebildet. Die Oberfläche davon ist glatt ausgebildet, so daß pulverförmiges oder granulatförmiges Material nicht an der Oberfläche anhaftet und von der Oberseite des Trocknungstrichters 1 gleichmäßig in Richtung nach unten befördert werden kann.
  • Im folgenden wird die Gesamtkonstruktion einer automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung der Gesamtkonstruktion eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 3a und 3b zeigen eine Außenansicht eines Hauptkörpers einer automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung. Dabei zeigt 3a eine teilweise weggeschnittene Frontansicht, während 3b eine Seitenansicht zeigt.
  • Bei der Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung A in 2 handelt es sich um eine des auf dem Boden stehenden Typs, bei der ein Doppelkonstruktions-Trocknungstrichter 1 auf einer Basis 1d angeordnet ist. Der Doppelkonstruktions-Trocknungstrichter 1 deckt einen Trichterhauptkörper 1a, der mit der zylindrischen wärmeleitenden Wand 2 und der um die Wand 2 herum vorgesehenen Heizeinrichtung versehen ist, mit einer Wärmeabdeckungswand 3a ab. Außerdem sind Rollen 1b unter der Basis beweglich vorgesehen.
  • Der Trocknungstrichter 1 besitzt eine Düse 21, die Sammeleinrichtung 22, das Materialzuführungsventil 23, sowie das Materialaustrittsventil 24, wobei diese für den Materialbehälter vorgesehen sind. Pulverförmiges oder granulatförmiges Material, das nach und nach für die Entfeuchtung in den Trocknungstrichter 1 eingeleitet wird, wird durch die Düse 21 angesaugt, in der Sammeleinrichtung 22 gesammelt und mittels des Materialzuführungsventils 23 in den Trocknungstrichter 1 befördert.
  • Pulverförmiges oder granulatförmiges Material, das mittels einer Trägergas-Verdrängung in dem Trocknungstrichter 1 entfeuchtet worden ist, wird in einem nächsten Schritt aus dem unter dem Trichter 1 vorgesehenen Materialaustrittsventil 24 zu einer Kunststoff-Formgebungsmaschine ausgeleitet.
  • Das Materialzuführungsventil 23 und das Materialaustrittsventil 24 sind mit einem Dichtungsmechanismus versehen, um den geschlossenen Trocknungstrichter 1 luftdicht zu halten, und es sind weitere abdichtende und lösbare Mechanismen 23a und 24a vorhanden, damit es bei der Betätigung der Ventile zu keinem Verschleiß des Dichtungsmechanismus kommt.
  • Ein Materialsensor 14, der durch einen Füllstandsmesser (LV) gebildet ist, ist zum Erfassen der Menge an pulverförmigem oder granulatförmigem Material in dem Trocknungstrichter 1 vorgesehen, und eine Unterdruckeinrichtung 27, die durch eine Vakuumpumpe (VP) gebildet ist, ist für die Basis 1d vorgesehen, um den Trocknungstrichter 1 einem Unterdruck auszusetzen, wobei die Unterdruckeinrichtung 27 über ein Rohr mit dem oberen Teil des Trocknungstrichters 1 verbunden ist.
  • Das Rohr ist mit einem pneumatischen Sensor (PS) 26 zum Erfassen eines vorbestimmten Vakuumausmaßes, einem Filter zum Filtern von Ansaugluft, einer Außenluft-Einlaßöffnung 28 zum Zurücksetzen des Vakuumtrichters 1 auf Atmosphärendruck sowie mit einem Druckmesser (PG) 28a zum Messen des Vakuumausmaßes oder des Unterdruckausmaßes in dem Trichter 1 versehen. Die Außenlufteinlaßöffnung 28 ist durch ein Elektromagnetventil (SV) gebildet, wobei jedoch keine Einschränkung auf ein derartiges Ventil besteht.
  • Gemäß der Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung A besitzt die Unterdruckeinrichtung 27 eine Druckablaßeinrichtung zum Erzeugen von Feuchtigkeitsdampf oder verschiedenen nicht nutzbaren Gasen, wie zum Beispiel flüchtigem Gas, von dem pulverförmigen oder granulatförmigen Material, wobei sie auch als Gasaustrittseinrichtung wirkt, um den nicht nutzbares Gas enthaltenden Gaskörper in dem Trocknungstrichter nach außen auszuleiten.
  • Ein Leckageeinstellmechanismus 29 mit einer Leckageöffnung ist mit einem Ventil 29a zum Einleiten von Trägergas versehen, das für eine Trägergas-Verdrängung verwendet wird, und ein Steuerventil 29b, das einen Steuermechanismus für die Einbringmenge aufweist, ist unter dem Trocknungstrichter 1 vorgesehen, und eine Blasseite eines Materialtransportgebläses (B) ist durch ein Transportumschaltventil 31 mit dem unteren Ende des Materialaustrittsventils 24 verbunden.
  • Ein Transportfilter 32 zum Filtern von Transportluft ist auf einer Ansaugseite des Materialtransportgebläses 30 vorgesehen, und ein Transportausgang von einer Kunststoff-Formgebungsmaschine in einem nachfolgenden Schritt oder von der Sammeleinrichtung 22 ist durch ein Umschaltventil 34 selektiv mit dem Transportfilter 32 verbunden. Ein Steuerpult 33 zum Steuern der gesamten Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung A ist an der Basis 1d vorgesehen.
  • Der Hauptkörper der Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung für pulverförmiges oder granulatförmiges Material, die den Trocknungstrichter 1 beinhaltet, ist derart ausgebildet, daß die Sammeleinrichtung 22 unter Zwischenanordnung des Material zuführungsventils 23 über dem Trocknungstrichter 1 angeordnet ist und das Materialaustrittsventil 24 unter dem Trichter 1 angeordnet ist, wie dies in den 3a und 3b zu sehen ist. Die Blasseite des Transportgebläses 33 ist durch das Transportumschaltventil 33 in umschaltbarer Weise mit der Austrittsseite des Austrittsventils 24 verbunden.
  • Die Unterdruckeinrichtung (Vakuumpumpe) 27 ist neben dem Transportgebläse 30 vorgesehen, das Transportfilter 32 ist über dem Gebläse 30 vorgesehen, und das Steuerpult 33 ist zum Steuern des gesamten Systems oberhalb des Filters 32 vorgesehen.
  • Diese Elemente sind auf der Basis 1d derart angeordnet, daß die Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung A in kompakter und beweglicher Weise ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung A bequem an einem gewünschten Ort zum Einsatz kommen.
  • Gemäß der Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung A, die eine Trägergas-Verdrängung verwendet, wird die Blasseite des Transportgebläses 30 durch Umschalten des Transportumschaltventils 31 geöffnet, und die Ansaugseite des Transportgebläses 30 wird mit der Sammeleinrichtung 22 verbunden, indem das Umschaltventil 34 auf die Seite der Sammeleinrichtung 22 umgeschaltet wird, so daß pulverförmiges oder granulatförmiges Material durch die Düse 21 in der Sammeleinrichtung 22 gesammelt wird.
  • Pulverförmiges oder granulatförmiges Material wird von der Sammeleinrichtung 22 in den Trocknungstrichter 1 eingeleitet und in diesem aufgenommen, bis der Materialsensor 14 ein Signal sendet, wobei das Materialzuführungsventil 23 und das Materialaustrittsventil 24 dann geschlossen werden, so daß der Trocknungstrichter 1 luftdicht gehalten bleibt, und das dort aufgenommene pulverförmige oder granulatförmige Material wird durch die Heizeinrichtung 3 erwärmt, und anschließend wird der auf das pulverförmige oder granulatförmige Material wirkende Druck freigesetzt, indem der Druck in dem Trocknungstrichter 1 auf einem vorbestimmten Niveau durch die Unterdruckeinrichtung 27 reduziert wird.
  • Auf diese Weise wird in dem pulverförmigen oder granulatförmigen Material enthaltene Feuchtigkeit zu Feuchtigkeitsdampf, und eine flüchtige Komponente wird in Form eines flüchtigen Gases erzeugt.
  • Feuchtigkeitsdampf und flüchtiges Gas werden durch bloßes Erwärmen des pulverförmigen oder granulatförmigen Materials erzeugt. Einige Materialien unterliegen jedoch Beeinträchtigungen, wenn sie auf eine hohe Temperatur erwärmt werden. In einem derartigen Fall erfolgt gleichzeitig eine Druckfreisetzung, so daß der Siedepunkt von Wasser niedriger wird und Feuchtigkeitsdampf sowie flüchtiges Gas bei einer niedrigeren Temperatur erzeugt werden können. Zur Beschleunigung der Verdampfung und der Verflüchtigung wird vorzugsweise gleichzeitig eine Druckfreisetzung vorgenommen.
  • Während Feuchtigkeitsdampf und flüchtiges Gas in dem Trocknungstrichter 1 erzeugt werden, dann wird Trägergas, dessen Feuchtigkeit und Temperatur gesteuert werden, von dem Leckageeinstellmechanismus 29 in die Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung A eingeleitet, und gleichzeitig wird der Gaskörper, der nicht nutzbares Gas in dem Trocknungstrichter 1 beinhaltet, durch die Unterdruckeinrichtung 27 angesaugt und nach außerhalb des Trichters 1 ausgeleitet, so daß das pulverförmige oder granulatförmige Material entfeuchtet ist.
  • Genauer gesagt, es wird als Trägergas normale Atmosphärenluft verwendet. Während Außenluft unter der Steuerung des Steuerventils 29b des Leckageeinstellmechanismus 29 eingeleitet wird, wird die gleiche Menge an Gas wie die in den Trocknungstrichter 1 eingeleitete Luft von der Unterdruckeinrichtung 27 angesaugt, und der Trocknungstrichter 1 wird durch den Druckmesser 28a auf einem vorbestimmten reduzierten Druck gehalten.
  • Auf diese Weise wird pulverförmiges oder granulatförmiges Material unter Verwendung einer Trägergas-Verdrängung entfeuchtet, wobei pulverförmiges oder granulatförmiges Material mit der Trägergasmenge mit einem Mehrfachen gegenüber der tatsächlichen Luftmenge in dem Trocknungstrichter mit Ausnahme des Volumens des darin aufgenommenen pulverförmigen oder granulatförmigen Materials entfeuchtet werden kann, im Vergleich zu dem herkömmlichen belüfteten Entfeuchtungs- und Trocknungssystem, bei dem erwärmte Luft mit einem mehrfachen Zehnfachen gegenüber der tatsächlichen Luftmenge erforderlich ist.
  • Auf diese Weise kann die erforderliche Gasmenge für die Entfeuchtung in bemerkenswerter Weise reduziert werden, das System läßt sich kompakt ausbilden, und die Entfeuchtung kann innerhalb einer kurzen Zeit in effizienter Weise ausgeführt werden.
  • Wenn ein Filter, ein Trockner und eine Heizeinrichtung vor dem Leckageeinstellmechanismus 29 zum Eliminieren von Pulverstaub vorgesehen sind und Trägergas eingeleitet wird, in dem Atmosphärenluft erwärmt und getrocknet wird, läßt sich die Entfeuchtung in effizienterer Weise durchführen. Ferner kann in Abhängigkeit von der Art des pulverförmigen oder granulatförmigen Materials auch Stickstoffgas als Trägergas verwendet werden, das keinen nachteiligen Einfluß auf das pulverförmige oder granulatförmige Material hat.
  • Vorzugsweise ist der Leckageeinstellmechanismus 29 mit dem Boden des Trocknungsrichters 1 verbunden, und es ist eine Ansaugöffnung der Unterdruckeinrichtung 27 über dem Trichter 1 vorgesehen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Konstruktion beschränkt.
  • Nach der Entfeuchtung oder während der Entfeuchtung wird Außenluft durch die Außenlufteinlaßöffnung 28 eingeleitet, wenn dies aufgrund des nächsten Schrittes erforderlich ist. Das Materialaustrittsventil 24 wird nach Rückführung des Drucks in dem Trocknungstrichter 1 auf Atmosphärendruck automatisch geöffnet, und entfeuchtetes pulverförmiges oder granulatförmiges Material wird mittels des First-in-first-out-Stopfens 12 von der untersten Schicht der Schichtung ausgetragen.
  • Das Umschaltventil 34 wird auf die Seite einer Kunststoff-Formgebungsmaschine geschaltet, und das Transportumschaltventil 31 wird derart geschaltet, daß das Material in einem nachfolgenden Schritt mittels des Transportgebläses 30 zu der Kunststoff-Formgebungsmaschine transportiert wird.
  • Somit kann entfeuchtetes pulverförmiges oder granulatförmiges Material automatisch und kontinuierlich zugeführt werden. Ferner wird zu entfeuchtendes pulverförmiges oder granulatförmiges Material dem Trocknungstrichter 1 bei Bedarf von der Sammeleinrichtung 22 zugeführt.
  • Der Grund für das Zurückstellen des Trocknungstrichters 1 auf Atmosphärendruck, wenn pulverförmiges oder granulatförmiges Material austritt oder zugeführt wird, besteht darin, daß Außenluft aufgrund der Druckdifferenz zur Außenseite rasch in den Trocknungstrichter 1 einströmt, wenn das Materialaustrittsventil 24 geöffnet wird und dabei der Trocknungstrichter 1 einen Vakuumzustand hat, so daß der Schichtungszustand des pulverförmigen oder granulatförmigen Materials in dem Trichter 1 zerstört wird.
  • Wenn das Materialzuführungsventil 23 und das Materialaustrittsventil 24 davor und danach auf dem gleichen Druck gehalten werden, indem die Sammeleinrichtung 22 in einem Vakuumzustand gehalten bleibt, ist es somit nicht notwendig, den Trichter 1 auf einen Atmosphärendruck zurückzubringen, wenn Material ausgeleitet oder zugeführt wird.
  • 4 zeigt eine teilweise weggeschnittene Frontansicht zur Veranschaulichung einer Außenansicht des Hauptkörpers eines weiteren Ausführungsbeispiels der automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung. Dabei sind die gleichen Elemente und Teile wie bei dem vorstehend beschriebenen Entfeuchtungs- und Trocknungssystem (3) mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Erläuterung von diesen verzichtet wird.
  • Der Trocknungstrichter 1 ist derart ausgebildet, daß er in Vertikalrichtung betrachtet in zwei Teile geteilt ist. Die unabhängigen Heizeinrichtungen 3 und 5 sind für jeden Teil vorgesehen.
  • Der Trocknungstrichter 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel vertikal in zwei Teile geteilt, jedoch kann er auch in mehr als zwei Teile geteilt sein. Gemäß der Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Wärmeübertragungsrichtung von der Heizeinrichtung in erster Linie horizontal, so daß der Trocknungstrichter 1 in einen oberen und einen unteren Teil geteilt werden kann.
  • Wenn der Trocknungstrichter in Vertikalrichtung (in Richtung von oben nach unten) in mehrere Teile geteilt ist, lassen sich Wartungsarbeiten, wie eine Demontage und Reinigung, in einfacherer Weise vornehmen.
  • Ferner sind die in Vertikalrichtung geteilten Teile jeweils mit den unabhängigen Heizeinrichtungen 3 und 5 versehen, und pulverförmiges oder granulatförmiges Material in dem Trocknungstrichter 1 kann in dem oberen oder dem unteren Teil oder in einem oberen, mittleren oder unteren Teil auf unterschiedliche Erwärmungstemperaturen gesteuert werden.
  • 5 zeigt eine Längsschnittdarstellung einer Ausführungsform des Materialzuführungsventils der automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung. 6 zeigt eine Längsschnittansicht zur Veranschaulichung von Details des abdichtenden und lösbaren Mechanismus des Materialzuführungsventils. 7 zeigt eine Längsschnittansicht zur Veranschaulichung von Details einer weiteren Ausführungsform des abdichtenden und lösbaren Mechanismus des Materialzuführungsventils.
  • 6 zeigt eine vergrößerte Ansicht das abdichtenden und lösbaren Mechanismus 23a in 5. Ein Dichtungsring 23bb usw. sind nach Art eines Rings ausgebildet und um geben eine Zuführungsöffnung 23da auf der Trichterseite. Die Darstellung zeigt die Teile im Schnitt.
  • Wenn bei einem solchen Materialzuführungsventil 23 eine Schieberplatte 23f, die mit einer Schieberzuführungsöffnung 23fa versehen ist, mittels eines Luftzylinders 23g verschoben wird, so daß sie mit einer Aufnahmeöffnung 22a einer oberen Ventilgehäuseplatte 23h übereinstimmt, die als Austrittsöffnung der Materialsammeleinrichtung 22 vorgesehen ist, wird pulverförmiges oder granulatförmiges Material in den Trocknungstrichter eingeleitet (geöffnet). Wenn die Schieberplatte 23f nicht in diese Übereinstimmung mit der Aufnahmeöffnung 22a gebracht ist, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, ist die Zufuhr von Material verhindert (geschlossen).
  • Das Materialzuführungsventil 23 ist für einen Ventilgehäusekörper 23d vorgesehen, wenn sich die Schieberplatte 23f in der Zeichnung in einer geschlossenen Position befindet, und ist mit der trichterseitigen Zuführungsöffnung 23da, die auf der Seite des Trocknungstrichters offen ist, sowie mit einem Dichtungsmechanismus 23b zum Abdichten eines flachen Teils zwischen der trichterseitigen Zuführungsöffnung 23da und der Schieberplatte 23f versehen. Auf diese Weise kann der Trocknungstrichter 1 luftdicht gehalten werden, wenn das Materialzuführungsventil 23 geschlossen ist.
  • Weiterhin ist das Materialzuführungsventil 23 versehen mit einem abdichtenden und lösbaren Mechanismus 23a, der aus einer unteren Ventilgehäuseplatte 23e als unterer Führung der Schieberplatte 23f gebildet ist, dem Ventilgehäusekörper 23, der an der unteren Ventilgehäuseplatte 23e angebracht ist und einen Raum in dieser bildet, dem Dichtungsmechanismus 23b, der in dem Ventilgehäusekörper 23d nach oben und nach unten beweglich aufgenommen ist, einer Dichtungsfeder 23c, die den Dichtungsmechanismus 23b in Richtung nach oben vorspannt, sowie O-Ringen 23bb, 23bc, 23bd, 23be zum Aufrechterhalten der Dichtungswirkung zwischen dem Dichtungsmechanismus 23b, der unteren Ventilgehäuseplatte 23e und dem Ventilgehäuse 23d.
  • Wenn bei einem derartigen abdichtenden und lösbaren Mechanismus 23a die Schieberplatte 23f bewegt oder geöffnet wird, wird der Dichtungsmechanismus entgegen der Vorspannkraft der Dichtungsfeder 23c in Richtung nach unten bewegt, wobei der Dichtungsmechanismus 23b derart ausgebildet ist, daß er nicht mit der Schieberplatte 23f in Berührung tritt, wie dies in 6 in strichpunktierten Linien dargestellt ist, indem Druckluft in einen luftdichten Raum 23ba eingeleitet wird, der durch den Dichtungsmechanismus 23b, die untere Ventilgehäuseplatte 23e und den Ventilgehäusekörper 23d gebildet ist.
  • Auf diese Weise kommt es zu keinem Verschleiß des Dichtungsmechanismus 23b aufgrund der Bewegung der Schieberplatte 23f, so daß die Dichtfähigkeit des Dichtungsmechanismus 23b für eine lange Zeitdauer aufrechterhalten bleibt und die Lebensdauer des Materialzuführungsventils 23 verbessert ist.
  • Bei dem in 7 dargestellten abdichtenden und lösbaren Mechanismus handelt es sich um eine modifizierte Ausführungsform des abdichtenden und lösbaren Mechanismus 23a der 6. Die gleichen Teile wie in 6 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine Erläuterung von diesen verzichtet wird.
  • Ein abdichtender und lösbarer Mechanismus 23a' verwendet keine Dichtungsfeder 23c für die Beaufschlagung des Dichtungsmechanismus im Vergleich zu dem abdichtenden und lösbaren Mechanismus 23a. Statt dessen wird ein Dichtungsmechanismus 23b' ohne Federöffnung verwendet und nach oben bewegt, indem er durch die Zufuhr von Druckluft in einen luftdichten Raum 23bf, der durch den Boden des Dichtungsmechanismus 23b' und den Ventilgehäusekörper 23d gebildet ist, beaufschlagt wird.
  • 8 zeigt eine Längsschnittansicht zur Veranschaulichung einer Ausführungsform eines Materialaustrittsventils der automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Wie das Materialzuführungsventil 23 weist das Austrittsventil 24 ebenfalls einen abdichtenden Mechanismus bzw. Dichtungsmechanismus 24b sowie einen abdichtenden und lösbaren Mechanismus 24a auf.
  • Bei dem Austrittsventil 24 wird eine Schieberplatte 24h, die eine Schieberaustrittsöffnung 24ha aufweist, durch eine Kolbenstange 24i eines Luftzylinders 24j verschoben, die in Kombination eine Schieberplatten-Antriebseinrichtung bilden, so daß die Öffnung 24h mit einer Aufnahmeöffnung 24fa einer oberen Ventilgehäuseplatte 24f übereinstimmt, die für eine Austrittsöffnung 1c des Trocknungstrichters 1 vorgesehen ist, wobei dann pulverförmiges oder granulatförmiges Material aus dem Trocknungstrichter austritt (geöffnete Position). Wenn die Öffnungen nicht übereinstimmen, kann kein pulverförmiges oder granulatförmiges Material austreten (geschlossene Position).
  • Das Materialaustrittsventil 24 ist gebildet aus dem Dichtungsmechanismus 24b zum Abdichten eines flachen Teils zwischen der Aufnahmeöffnung 24fa, die auf einer Trichterseite der oberen Ventilgehäuseplatte 24f geöffnet ist, und der Schieberplatte 24h, wenn sich die Schieberplatte 24h in der in der Zeichnung dargestellten geschlossenen Position befindet. Wenn das Materialaustrittsventil 24 geschlossen ist, ist somit der Trocknungstrichter 11 in einem luftdichten Zustand gehalten. Bei dieser Ausführungsform ist eine Antriebseinrichtung für die Hin- und Herbewegung der Schieberplatte durch den Luftzylinder 24j mit der Kolbenstange 24i gebildet.
  • Ferner ist das Materialaustrittsventil 24 gebildet aus einem abdichtenden und lösbaren Mechanismus 24a, der mit einer unteren Ventilgehäuseplatte 24g zum Führen der Schieberplatte 24h versehen ist, einem Ventilgehäusekörper 24e, an dessen unterem Teil die untere Ventilgehäuseplatte 24g angebracht ist und an dessen oberem Teil die obere Ventilgehäuseplatte 24f angebracht ist und darin ein Raum gebildet ist, dem Dichtungsmechanismus 24b und einem Dichtungsmechanismus-Haltering 24c, der in dem Ventilgehäusekörper 24e nach oben und nach unten beweglich untergebracht ist, einer Dichtungsfeder 24d, die den Dichtungsmechanismus-Haltering 24c und den Dichtungsmechanismus 24b in Richtung nach unten vorspannt, sowie einem O-Ring (nicht gezeigt) zum Aufrechterhalten der Dichtungswirkung zwischen dem Dichtungsmechanismus-Haltering 24c, der oberen Ventilgehäuseplatte 24f und dem Ventilgehäuse 24e.
  • Wenn bei einem solchen abdichtenden und lösbaren Mechanismus 24a die Schieberplatte 24h bewegt wird oder sich in einem geöffneten Zustand befindet, wird der Dichtungsmechanismus 24b durch die entgegengesetzte Vorspannkraft der Dichtungsfeder 24d wie im Fall der 6 durch Zuführen von Druckluft in einen luftdichten Raum 24ca nach oben bewegt, der zwischen dem Dichtungsmechanismus-Haltering 24c und dem Ventilgehäusekörper 24e gebildet ist, und zwar in einer derartigen Weise, daß der Dichtungsmechanismus 24b nicht mit der Schieberplatte 24h in Berührung gelangt.
  • Auf diese Weise kommt es zu keinem Verschleißen des Dichtungsmechanismus aufgrund der Bewegung der Schieberplatte 24h, die Dichtfähigkeit des Dichtungsmechanismus 24b bleibt für lange Zeit erhalten und die Lebensdauer des Materialaustrittsventils 24 ist verbessert.
  • Das Materialaustrittsventil 24 ist ferner mit einem Austrittsunterstützungsrohr 24k auf einer Austrittsseite der Schieberaustrittsöffnung 24ha der Schieberplatte 24h versehen. Das Austrittsunterstützungsrohr 24k hat einen Innendurchmesser, der dem der Schieberaustrittsöffnung 24ha entspricht, und erstreckt sich über eine bestimmte Distanz in Austrittsrichtung. Der Innendurchmesser des Austrittsunterstützungsrohrs 24k ist gleich oder größer als der Innendurchmesser der Schieberaustrittsöffnung 24ha, damit pulverförmiges oder granulatförmiges Material nicht hängen bleibt.
  • Die 9a und 9b zeigen ein Grundkonzept eines Betriebsprinzips des Austrittsunterstützungsrohrs gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 10a und 10b zeigen ein Grundkonzept des Betriebsprinzips eines herkömmlichen Austrittsunterstützungsrohrs. Die 9a und 10a veranschaulichen einen geöffneten Zustand, und die 9b und 10b veranschaulichen einen Zustand unmittelbar vor dem Schließen.
  • Im folgenden werden die Funktionsweise und die Wirkungsweise des Austrittsunterstützungsrohrs 24k erläutert.
  • Bei dem herkömmlichen Materialaustrittsventil der 10 wird das Ventil durch Verschieben einer Schieberplatte 122, die eine Schieberaustrittsöffnung 122a mit dem gleichen Durchmesser wie eine Trichteraustrittsöffnung 121a aufweist, gegenüber einer Platte 121 mit der Trichteraustrittsöffnung 121a geöffnet und geschlossen. In dem geöffneten Zustand gemäß 10a ist das Material stabilisiert, und es folgt kein weiterer Austritt von Material zu dem Zeitpunkt, wenn ein Materialhaufen (m) gebildet ist, der durch einen Ruhewinkel α definiert ist, der pulverförmigem oder granulatförmigem Material inhärent ist.
  • Wenn in einem derartigen Zustand die Schieberplatte 122 unmittelbar vor dem Schließen ist, bleibt pulverförmiges oder granulatförmiges Material (mp), das in dem Ruhewinkel α gebildet ist und das stabilisiert ist und stationär bleibt, unmittelbar vor der sich schließenden Schieberplatte 122 liegen, wie dies in der 10b gezeigt ist.
  • Pulverförmiges oder granulatförmiges Material in dieser liegengebliebenen Position bleibt somit möglicherweise an der Trichteraustrittsöffnung 121a der Platte 121 sowie an dem Rand der Schieberaustrittsöffnung 122a der Schieberplatte 122 hängen.
  • Wenn dagegen das Austrittsunterstützungsrohr 24k vorgesehen ist, wird angehäuftes pulverförmiges oder granulatförmiges Material (n), das durch den Ruhewinkel α von pulverförmigem oder granulatförmigem Material definiert ist, in einem geöffneten Zustand gemäß 9a gebildet, jedoch ist das angehäufte Material (n) im Vergleich zu dem angehäuften Material (m) der herkömmlichen Technik niedriger ausgebildet und befindet sich unterhalb von dem Ende des Austrittsunterstützungsrohrs 24k.
  • Wenn die Schieberplatte 24h geschlossen wird, ist stets ein Platz vorhanden, in dem das pulverförmige oder granulatförmige Material nicht an dem äußersten Ende des Austrittsunterstützungsrohrs 24k aufgehäuft wird, so daß in dem Austrittsunterstützungsrohr 24k stets ein Materialaustrittsfluß von dem Trocknungstrichter 1 auf eine Austrittsseite erzeugt wird.
  • Pulverförmiges oder granulatförmiges Material (np), das mit dem Ruhewinkel α gebildet ist und das stabilisiert ist und stationär bleibt, bleibt wie in 10 zurück, jedoch tritt dies gemäß der Darstellung nur an dem äußeren Ende des Austrittsunterstützungsrohrs 24k auf, so daß dies zu keinem Problem wird.
  • Auf diese Weise fließt pulverförmiges oder granulatförmiges Material stets in einer Austrittsrichtung zwischen der Schieberaustrittsöffnung 24ha der Schieberplatte 24h und der Aufnahmeöffnung 24fa auf der Seite des Trocknungstrichters, wenn diese Öffnungen geschlossen werden (9b). Somit wird verhindert, daß Material dazwischen hängen bleibt.
  • 11 zeigt eine fragmentarische Draufsicht auf einen Staubzerstreumechanismus des Austrittsventils des bevorzugten Ausführungsbeispiels.
  • Der Staubzerstreumechanismus wird nun unter Bezugnahme auf die 8 und 11 erläutert.
  • In 11 ist das Materialaustrittsventil 24 der 8 von oben zu sehen, und zwar wenn der Ventilgehäusekörper 24e, der Dichtungsmechanismus 24b, der Dichtungsmechanismus-Haltering 24c, die obere Ventilgehäuseplatte 24f und die untere Ventilgehäuseplatte 24g entfernt sind. In dieser Darstellung veranschaulicht die durchgezogene Linie einen geschlossenen Zustand der Schieberplatte 24h (wie in 8), und die unterbrochenen Linien veranschaulichen einen geöffneten Zustand.
  • Die untere Ventilgehäuseplatte 24g des Materialaustrittsventils 24 ist mit einem Paar Staubzerstreumechanismen 24ga versehen, die einander derart gegenüberliegen, daß sie die Schieberaustrittsöffnung 24ha umschließen, wenn die Schieberplatte 24h geöffnet ist.
  • Wenn die Schieberplatte 24h geöffnet ist, ist der Dichtungsmechanismus 24b von der Schieberplatte 24h entfernt, wie dies in bezug auf 8 erläutert wurde, und Staub von dem pulverförmigen oder granulatförmigen Material auf der Austrittsseite verteilt sich tendenziell auf der Oberfläche der Schieberplatte 24h. Wenn solcher Staub in den schraffierten Bereich in der Zeichnung verbleibt, nämlich in dem Bereich, der durch die Berührung mit dem Dichtungsmechanismus 24d dicht verschlossen werden sollte, wenn die Schieberplatte 24h geschlossen wird, kommt es zu einem nachteiligen Einfluß auf die Dichtfähigkeit.
  • Wenn die Schieberplatte 24h geschlossen wird, wird Druckluft von dem Staubzerstreumechanismus 24ga injiziert, und es wird ein zyklische Strömung gebildet, die über den schraffierten Bereich verläuft, bevor der Dichtungsmechanismus 24b den schraffierten Bereich für eine Dichtungswirkung berührt. Auf diese Weise wird zumindest der Staub auf dem schraffierten Bereich weggeblasen, so daß er auf der Austrittsseite nach unten fällt und die Dichtungsfähigkeit des Ventils verbessert wird.
  • 12 zeigt eine schematische Darstellung eines Kühlmechanismus einer bevorzugten Ausführungsform einer automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Im folgenden werden die von 2 verschiedenen Teile erläutert, während die gemeinsamen Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und auf eine Erläuterung von diesen verzichtet wird.
  • Bei einem solchen Kühlmechanismus wird nach dem Austritt des gesamten pulverförmigen oder granulatförmigen Materials aus der Sammeleinrichtung 22 und dem Trocknungstrichter 1 die Rohrverbindung von der Düse 21 zu der Sammeleinrichtung 22 abgesperrt, das Materialzuführungsventil 23 und das Materialaustrittsventil 24 werden geöffnet, die Rohrverbindung zu einer Kunststoff-Formgebungsmaschine in einem nächsten Schritt wird geöffnet, das Materialumschaltventil 31 wird derart geschaltet, daß erwärmte Luft in dem Trocknungstrichter 1 durch Einblasen von Luft von dem Transportgebläse 30 für den Materialtransport ausgeleitet wird, und das Gebläse 30 wird in Betrieb gesetzt, so daß Außenluft von der Materialsammeleinrichtung 22 durch den Trocknungstrichter 1 hindurch strömt und nach außen ausgeleitet wird.
  • Ein solcher Kühlmechanismus ist vorgesehen, da eine innere Reinigung zum Austauschen einer großen Menge an pulverförmigem oder granulatförmigem Material unter normalen Heizbedingungen (ca. 130°C bis 140°C) nicht durchgeführt werden kann und eine lange Zeit zum Abkühlen und Austauschen einer großen Materialmenge erforderlich ist, wenn das System in dem Zustand belassen wird, in dem es ist.
  • Es braucht zwei oder drei Stunden für das Abkühlen, wenn der Kühlmechanismus nicht vorgesehen ist. Durch das Vorsehen des Kühlmechanismus verkürzt sich die Kühlzeit jedoch auf 20 oder 30 Minuten, und die Zeit zum Austauschen der Materialmenge läßt sich durch das Vorsehen des Kühlmechanismus in bemerkenswerter Weise verkürzen.
  • 13 zeigt eine schematische Darstellung eines Materialaustragmechanismus einer bevorzugten Ausführungsform einer automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der Materialaustragmechanismus ist vorgesehen, um seine zugeschnittene Öffnung in einen separat vorgesehenen Restmaterialbehälter 40 einzubringen, während eine Rohrverbindung mit einer Kunststoff-Formgebungsmaschine in einem nächsten Schritt vorübergehend abgesperrt wird.
  • Pulverförmiges oder granulatförmiges Material, das in dem Trocknungstrichter 1 verblieben ist, wurde herkömmlicherweise beim Austragen einer Materialmenge von einem Auslaß ausgeleitet, der unter dem Materialaustrittsventil 24 vorgesehen ist. Ein Sammelvorgang in einer solchen tiefen Position zwingt jedoch eine Bedienungsperson in eine gebeugte Haltung, und diesbezüglich war eine Verbesserung erwünscht.
  • Das Arbeiten ist in einer bequemen Position möglich, indem ein solcher Materialaustragmechanismus vorgesehen wird.
  • 14 zeigt eine schematische Darstellung eines Staubsammelmechanismus einer bevorzugten Ausführungsform einer automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvor richtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der Staubsammelmechanismus wird verwendet, wenn der Trocknungstrichter 1 mit Druckluft gereinigt wird, indem die abnehmbare obere Abdeckung 8 des Trocknungstrichters 1 entfernt wird.
  • Dabei werden das Transportumschaltventil 30 und das Umschaltventil 34 betätigt, die Rohrverbindung mit einer Kunststoff-Formgebungsmaschine in einem nachfolgenden Schritt wird mit einer Ansaugseite des Umschaltventils 34 mittels einer Umgehungsrohrleitung verbunden, Gas in dem Trocknungstrichter 1 wird mittels des Transportgebläses 30 angesaugt und gesammelt, und es wird ein Luftstrom erzeugt, der durch das Transportfilter 32 hindurch strömt.
  • Auf diese Weise wird Staub in dem Trocknungstrichter 1, der im Fall einer Reinigung entsteht, angesaugt und in dem Transportfilter 32 gesammelt, so daß ein Streuen von Staub verhindert werden kann.

Claims (6)

  1. Automatische Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material, wie z. B. ein pelletisiertes oder pulverförmiges Harzmaterial oder dergleichen, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: – einen Doppelkonstruktions-Trocknungstrichter (1), der einen zylindrischen Hauptkörper (1a) aufweist, der eine innere Wand (2) aus einem Material mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit, eine äußere Wand (3a) und eine dazwischen angeordnete Heizeinrichtung (3) aufweist, wobei der Trichter (1) an seiner Innenumfangsfläche eine Vielzahl von Rippen (6) aufweist, die sich in Richtung nach innen erstrecken und die äußere Kammerwände in dessen Innenraum bilden, – Unterdruckeinrichtungen (27), die mit dem Trocknungstrichter (1) über ein Materialzuführungsventil (23) verbunden sind; – ein Materialaustrittsventil (24), das am Boden des Trichters (1) vorgesehen ist, und eine Materialsammeleinrichtung (22), die mit dem Trichter (1) über das oberhalb von dem Trichter (1) vorgesehene Materialzuführungsventil (23) in Verbindung steht, um das pulverförmige oder granulatförmige Material vorübergehend darin zu sammeln, – einen Außenluft-Einlaß (28), der an dem Hauptkörper (1a) vorgesehen ist, um Außenluft in den Trocknungstrichter (1) einzuleiten, und – einen Materialsensor (14) in dem Trichter (1) zum Erfassen der in dem Trichter (1) vorhandenen Materialmenge, dadurch gekennzeichnet, – daß ein wärmeleitfähiger Zylinder (4), in dem eine innere Heizeinrichtung (5) untergebracht ist und der an seiner Außenumfangsfläche eine Vielzahl von sich nach außen erstreckenden Rippen (7) aufweist, im Zentrum des Trichters (1) vorgesehen ist, wobei die Rippen (7) in einer derartigen Weise vorstehen, daß sie relativ zu den sich von der inneren Wand (2) weg erstreckenden Rippen (6) eine Vielzahl von inneren Kammern zum Aufnehmen des pulver förmigen oder granulatförmigen Materials bilden, das über das Materialzuführungsventil (23) in den Trichter (1) eingebracht wird, – wobei das pulverförmige oder granulatförmige Material, das in den Kammern aufgenommen ist, sowohl durch die Heizeinrichtung (3) also auch durch die innere Heizeinrichtung (5) mittels Wärmeleitung durch die Rippen (6, 7) des wärmeleitfähigen Zylinders (4) und der wärmeleitfähigen Wand (2) erwärmt wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Trocknungstrichter (1) mit einem Leckageeinstellmechanismus (29) versehen ist, der eine Leckageöffnung zum Steuern der eingeleiteten Menge eines Trägergases aufweist, das von außen in den Trocknungstrichter (1) einzuleiten ist und dessen Feuchtigkeit und Temperatur vorab gesteuert worden sind, so daß verschiedenartiges nicht nutzbares Gas, das in dem Trocknungstrichter (1) entsteht, entsprechend der Menge des durch den Leckageeinstellmechanismus (29) eingeleiteten Trägergases durch Ansteuern der Unterdruckeinrichtungen (27) während eines Entfeuchtungs- und Trocknungsprozesses ausgeleitet wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei jede Rippe (6) des äußeren Kammerelements (2) an ihrem oberen Ende mit einem oberen weggeschnittenen Bereich (61) ausgebildet ist, der nach unten zum Zentrum des Hauptkörpers (1a) geneigt ist, und an ihrem unteren Ende mit einem unteren weggeschnittenen Bereich (62) ausgebildet ist, der nach unten zum Zentrum des Hauptkörpers (1a) geneigt ist, wobei jede Rippe (7) des inneren Kammerelements (4) an ihrem oberen Ende mit einem oberen weggeschnittenen Bereich (71) ausgebildet ist, der nach unten zu den Rippen (6) des äußeren Kammerelements (2) geneigt ist, und an ihrem unteren Ende mit einem unteren weggeschnittenen Bereich (72) ausgebildet ist, der nach unten zu den Rippen (6) des äußeren Kammerelements (2) geneigt ist, und wobei ein Abschrägungs-Regulierelement (12) unter dem inneren Kammerelement (4) zwischen einer Materialaustrittsöffnung (1c) des Trocknungstrichters (1) und dem inneren Kammerelement (4) angeordnet ist, so daß in den Trocknungstrichter (1) eingebrachtes Material nacheinander in dem Trichter (1) entfeuchtet und getrocknet wird und anschließend nach dem First-in-first-out-Prinzip ausgeleitet wird.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Materialaustrittsventil (24) ferner folgendes aufweist: eine Schieberplatte (24h) mit einer Materialaustrittsöffnung (24ha), die unter einer im unteren Bereich des Trocknungstrichters (1) vorgesehenen Materialaustrittsöffnung (1c) verschiebbar angeordnet ist, ein Austrittsunterstützungsrohr (24k) zum Hindurchführen des in dem Trocknungstrichter (1) aufgenommenen Materials durch die Materialaustritts-öffnung (24ha), wobei das Austrittsunterstützungsrohr (24k) einen nach unten ragenden Materialeinbringbereich aufweist, und eine Antriebseinrichtung zum Hin- und Herbewegen der Schieberplatte (24h) zwischen einer offenen Stellung zum Abgeben des Materials, in der die Materialaustrittsöffnung (24ha) der Schieberplatte (24h) der Materialaustritts-öffnung (1c) des Trocknungstrichters (1) entsprechend angeordnet ist, und einer geschlossenen Stellung zum Stoppen der Materialabgabe.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Materialzuführungsventil (23) an einer oberen Abdeckung (8) des Hauptkörpers (1a) des Trocknungstrichters (1) vorgesehen ist, wobei die Abdeckung (8) an dem Hauptkörper (1a) des Trocknungstrichters (1) lösbar angebracht ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Materialzuführungsventil (23) an einer oberen Abdeckung (8) des Hauptkörpers (1a) des Trocknungstrichters (1) vorgesehen ist, wobei die Abdeckung (8) mit dem Hauptkörper (1a) des Trocknungstrichters (1) schwenkbar derart verbunden ist, daß es sich öffnen bzw. schließen läßt.
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