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1. Gebiet der Erfindung
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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.
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2. Stand der
Technik
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Kurzbeschreibung
der Erfindung
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Es
zeigen:
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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;
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1b eine
Längsschnittansicht
von diesem;
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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;
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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;
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3b eine
Seitenansicht desselben;
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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;
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5 eine
Längsschnittansicht
einer Ausführungsform
des Materialzuführungsventils
der automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ
für pulverförmiges oder
granulatförmiges
Material gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6 eine
Längsschnittansicht
zur Veranschaulichung von Details des abdichtenden und lösbaren Mechanismus
des Materialzuführungsventils;
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7 eine
Längsschnittansicht
zur Veranschaulichung von Details einer weiteren Ausführungsform
des abdichtenden und lösbaren
Mechanismus des Materialzuführungsventils;
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8 eine
Längsschnittansicht
einer Ausführungsform
eines Materialaustrittsventils der automatischen Entfeuchtungs-
und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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9a, 9b Darstellungen
eines Grundkonzepts des Betriebsprinzips des Austrittsunterstützungsrohrs
des Materialaustrittsventils gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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10a, 10b Darstellungen
eines Grundkonzepts des Betriebsprinzips eines herkömmlichen
Materialaustrittsrohrs;
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11 eine
fragmentarische Draufsicht zur Veranschaulichung eines Staubzerstreumechanismus
des Materialaustrittsventils gemäß der bevorzugten
Ausführungsform;
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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;
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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;
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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
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15 eine
teilweise weggeschnittene äußere Frontansicht
zur Veranschaulichung einer Ausführungsform
der herkömmlichen
automatischen Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ.
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Bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Im
folgenden wird die Gesamtkonstruktion einer automatischen Entfeuchtungs-
und Trocknungsvorrichtung vom Vakuum-Typ für pulverförmiges oder granulatförmiges Material
gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Wie
das Materialzuführungsventil 23 weist das
Austrittsventil 24 ebenfalls einen abdichtenden Mechanismus
bzw. Dichtungsmechanismus 24b sowie einen abdichtenden
und lösbaren
Mechanismus 24a auf.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Im
folgenden werden die Funktionsweise und die Wirkungsweise des Austrittsunterstützungsrohrs 24k erläutert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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11 zeigt
eine fragmentarische Draufsicht auf einen Staubzerstreumechanismus
des Austrittsventils des bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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Der
Staubzerstreumechanismus wird nun unter Bezugnahme auf die 8 und 11 erläutert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das
Arbeiten ist in einer bequemen Position möglich, indem ein solcher Materialaustragmechanismus
vorgesehen wird.
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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.
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Der
Staubsammelmechanismus wird verwendet, wenn der Trocknungstrichter 1 mit
Druckluft gereinigt wird, indem die abnehmbare obere Abdeckung 8 des
Trocknungstrichters 1 entfernt wird.
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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.