DE102011005626A1

DE102011005626A1 - Vorrichtung zum Entwässern von Granulat

Info

Publication number: DE102011005626A1
Application number: DE102011005626A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Hehenberger; Werner HAAN
Original assignee: ECON GmbH
Current assignee: ECON GmbH
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2011-12-29
Anticipated expiration: 2031-03-17
Also published as: US20110315640A1; AT509457B1; AT509457A4; US8778192B2; DE102011005626B4

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Dehydrieren eines Granulat-Flüssigkeit-Gemischs beschrieben. Entsprechend einem Beispiel der Erfindung weist die Vorrichtung ein Gehäuse auf sowie einen in dem Gehäuse angeordneten und an diesem befestigten, hohlen Siebkörper mit einer als Sieb ausgeführten Seitenwandung. Der Siebkörper verjüngt sich zu einem unteren Ende hin, und zwischen dem Gehäuse und dem Siebkörper wird ein Zwischenraum gebildet. Zum Zuführen des Granulat-Flüssigkeit-Gemischs ist in einen oberen Bereich des Siebkörpers ein Einlass angeordnet. Ein entsprechender Auslass für das getrocknete Granulat befindet sich unten am Siebkörper. Der Einlass ist in dem Siebkörper so angeordnet und das Sieb ist derart geformt, dass die Flüssigkeit beim Durchlaufen des Siebkörpers von oben nach unten, aufgrund von Flieh- und Schwerkraft durch das Sieb seitlich aus dem Siebkörper in den Zwischenraum austritt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwässern und Trocknen von Granulat, insbesondere von unterwassergranulierten Kunststoffen.
Bei der Unterwassergranulierung von Kunststoffen wird eine Kunststoffschmelze durch eine Lochplatte gepresst, wodurch ein oder mehrere Kunststoffstränge extrudiert werden. Koaxial zur Lochplatte ist ein mit mehreren Schneiden bestückter Rotor derart angeordnet, dass die Kunststoffstränge in die Ebene der Schneiden geschoben und so zu kleinen Teilen, d. h. zu Granulat, zerhackt werden. Der Rotor befindet sich in einem mit Kühlwasser gefluteten Gehäuse, wobei das Kühlwasser sowohl zum Abkühlen des Granulats als auch zu dessen Abtransport aus der Granuliervorrichtung verwendet wird. Ein derartiges Unterwassergranulierverfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung sind z. B. in der Veröffentlichung EP 2 052 852 A2 (ECON Maschinenbau und Steuerungstechnik GmbH) beschrieben. Statt Kühlwasser kommen auch andere Flüssigkeiten wie z. B. Glykol in Frage.
Das Kunststoffgranulat muss aus dem Granulat-Wasser-Gemisch, das bei dem oben erwähnten Unterwassergranulierverfahren entsteht, isoliert und dehydriert bzw. getrocknet werden. Bei bekannten Verfahren wird das Granulat über ein Sieb von einem Großteil des Wassers getrennt und anschließend das noch feuchte Granulat einem Zentrifugaltrockner zugeführt, in dem das dem Granulat anhaftende Oberflächenwasser zusammen mit eventuell vorhandenem Kunststoffstaub abgeschleudert wird.
Bekannte Zentrifugaltrockner weisen üblicherweise ein zylindrisches Gehäuse auf, in dem ein zylindrisches, ortsfestes Sieb angeordnet ist. Innerhalb des Siebes ist ein Rotor mit radial abstehenden Schaufeln angeordnet, die, wenn der Rotor entsprechend angetrieben wird, das noch anhaftende Wasser beschleunigt und durch das Sieb abschleudert. Die verbleibende Restfeuchte kann durch Verdampfung entfernt werden, wobei der Verdampfungsprozess durch einen Luftstrom unterstützt werden kann. Statt den radial abstehenden Schaufeln können auch Prallbleche oder dergleichen vorgesehen sein.
In bekannten Zentrifugaltrocknern ist das Kunststoffgranulat wegen der Schaufeln oder Prallbleche teils erheblicher mechanischer Beanspruchung ausgesetzt, was zu einem erhöhten Anfall von unerwünschtem Kunststoffstaub führen kann. Des Weiteren sind derartige Zentrifugaltrockner insgesamt wenig wartungsfreundlich, da diese nach jedem Wechsel des Granulats komplett gereinigt werden müssen, sodass eine Verunreinigung der nächsten Charge durch eventuell vorhandene Rückstände aus Kunststoffstaub vermieden wird.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zum Dehydrieren von Granulat zu schaffen, die eine schonende Behandlung des zu trocknenden Materials erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie durch das Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Unterschiedliche Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Es wird eine Vorrichtung zum Dehydrieren eines Granulat-Wasser-Gemischs beschrieben. Entsprechend einem Beispiel der Erfindung weist die Vorrichtung ein Gehäuse auf sowie einen in dem Gehäuse angeordneten und an diesem befestigten, hohlen Siebkörper mit einer als Sieb ausgeführten Seitenwandung. Der Siebkörper verjüngt sich zu einem unteren Ende hin, und zwischen dem Gehäuse und dem Siebkörper wird ein Zwischenraum gebildet. Zum Zuführen des Granulat-Wasser-Gemischs ist in einem oberen Bereich des Siebkörpers ein Einlass angeordnet. Ein entsprechender Auslass für das dehydrierte Granulat befindet sich unten am Siebkörper. Der Einlass ist in dem Siebkörper so angeordnet und das Sieb ist derart geformt, dass das Wasser beim Durchlaufen des Siebkörpers von oben nach unten, aufgrund von Flieh- und Schwerkraft durch das Sieb seitlich aus dem Siebkörper in den Zwischenraum austritt.
Der Siebkörper hat zumindest abschnittsweise eine (z. B. konische) Trichterform. Die Seitenwandung des Siebkörpers ist beispielsweise aus einem Lochblech aufgebaut, welches als Sieb wirkt. Der Einlass kann so mit dem Siebkörper verbunden sein, dass das Granulat-Wasser-Gemisch tangential zur Seitenwandung des Siebkörpers in horizontaler Richtung eintritt.
Zur Erzeugung eines Unterdrucks im Gehäuse ist eine Absaugung vorgesehen. Dadurch kann zur Verbesserung des Trocknungsvorgangs Luft durch den Auslass in den Siebkörper hinein und von dort durch das Sieb in den Zwischenraum zwischen Gehäuse und Siebkörper strömen. Des Weiteren kann das Gehäuse einen zu einer horizontalen Ebene geneigten Boden aufweisen, sodass sich das aus dem Siebkörper ausgetretene Wasser am tiefsten Punkt des Gehäusebodens sammelt und über einen dort angeordneten Abfluss abfließen kann.
Ein weiteres Beispiel der Erfindung betrifft ein entsprechendes Verfahren zum Dehydrieren eines Granulat-Wasser-Gemischs.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Abbildungen gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
2 eine perspektivische Schnittdarstellung des Beispiels aus 1.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile mit gleicher bzw. ähnlicher Bedeutung.
Die 1 und 2 zeigen als ein Beispiel der Erfindung unterschiedliche Ansichten einer Vorrichtung zum Entwässern eines Granulat-Wasser-Gemischs, die auch als Dehydrator bezeichnet wird. Eine derartige Vorrichtung umfasst ein Gehäuse 2. Der Gehäuseinnenraum 11 ist abgesehen von einem Abfluss für das dem Granulat entzogene Wasser und einer optional vorhandenen Öffnung für eine Absaugung abgeschlossen. Das Gehäuse ist über einen Gehäusedeckel 6 von außen leicht zugänglich, um eine einfache Reinigung und Wartung der Vorrichtung zu ermöglichen.
In dem Gehäuse 2 ist ein hohler Siebkörper 1 angeordnet, der über eine Aufhängung 9 an der Innenwand des Gehäuses 2 befestigt ist. Der Siebkörper 1 weist – ähnlich einem Zyklon – eine trichterförmige (d. h. sich zum unteren Ende hin verjüngende) Form auf. Im Gegensatz zu einem gewöhnlichen Zyklon ist die Seitenwandung 4 des Siebkörpers 1 als Sieb ausgeführt (z. B. als Spaltsieb oder als Lochsieb). Beispielsweise kann der Siebkörper 1 teilweise oder vollständig aus einem Lochblech aufgebaut sein, wobei die Lochgröße so klein sein muss, dass das Granulat zurückgehalten wird und nur Wasser und Staubpartikel durch das Sieb in den Gehäuseinnenraum 11 (d. h. den Zwischenraum zwischen Siebkörper und Innenwand des Gehäuses 2) austreten können. Des Weiteren ist der Siebkörper 1 an seinem oberen Ende mit einem Deckel 7 verschlossen, der zur Vereinfachung der Reinigung und Wartung ebenfalls abnehmbar ist.
Im oberen Bereich (d. h. knapp unter dem Deckel 7) des Siebkörpers ist ein Einlass 10 für das Granulat-Wasser-Gemischs angeordnet. Ein entsprechender Auslass 3 für das dehydrierte Granulat befindet sich am untersten Bereich des Siebkörpers 1. Der Einlass 10 ist in dem Siebkörper 1 so angeordnet und das Sieb ist derart geformt, dass das Wasser beim Durchlaufen des Siebkörpers von oben nach unten aufgrund von Flieh- und Schwerkraft seitlich durch das Sieb 4 aus dem Siebkörper 1 in den Zwischenraum 11 austritt und danach über den Abfluss 12 abfließen kann. Bei einem konisch trichterförmigen Siebkörper 1 fließt das Wasser annähernd auf einer spiralförmigen Bahn von oben nach unten durch den Siebkörper und wird dabei aufgrund der Wirkung der Fliehkraft und der Schwerkraft durch das Sieb 4 aus dem Siebkörper heraus geschleudert. Zur Verbesserung der Fliehkraftwirkung kann der Einlass 10 so in dem Siebkörper 1 angeordnet sein, dass dieser tangential zur Seitenwand des Siebkörpers 1 in diesen mündet, sodass das Wasser-Granulat-Gemisch beim Eintritt in den Siebkörper 1 eine im wesentlichen tangential zur Seitenwandung des Siebköpers 1 liegende Strömungsrichtung aufweist. Das dehydrierte Granulat fällt unten aus dem Siebkörper durch den Auslass 3 aus der Vorrichtung heraus und kann z. B. über eine Rüttelrinne abtransportiert werden.
Dadurch, dass die in den 1 und 2 gezeigte Vorrichtung im Siebkörper keinen mechanisch angetriebenen Rotor zum ausschleudern des Wassers benötigt, kann das zu trocknende Kunststoffgranulat sehr materialschonend dehydriert werden. Des Weiteren kann die Vorrichtung sehr geräuscharm betrieben werden. Ohne rotierende Teile ist die Vorrichtung sehr einfach zu reinigen und zu warten. Schließlich kommt es aufgrund der einfachen Konstruktion zu keinen nennenswerten Ablagerungen von Granulat.
Zur Unterstützung des Trocknungsprozess kann in dem Gehäuseinnenraum 11 mit Hilfe einer Absaugung 5 ein Unterdruck erzeugt werden, sodass eine Luftströmung entsteht. Dabei strömt Luft durch den Auslass in den Siebkörper hinein und von dort durch das Sieb in den Gehäuseinnenraum 11 zwischen Gehäuse 2 und Siebkörper 1. Beim Durchströmen des Siebs 4 entzieht die Luft dem Granulat zusätzlich Feuchtigkeit.
Das Gehäuse 2 kann einen zu einer horizontalen Ebene geneigten Boden 8 aufweisen, sodass das Wasser sich an einer Seite des Gehäuses 2 sammelt und durch den am tiefsten Punkt des Bodens 8 angeordneten Abfluss 12 abfließen kann. Des Weiteren kann das Ende des Auslasses 3 für das dehydrierte Granulat abgeschrägt sein, sodass eventuelle am Auslass 3 anhaftende Wassertropfen sich an einer Seite (d. h. an der tiefsten Stelle des Randes des Auslasses 3) sammeln und von dort weggeleitet werden können. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Wasser wieder auf das aus dem Siebkörper 1 austretende Granulat tropft. Dazu kann unterhalb des Auslasses 3 eine Rüttelrinne (nicht dargestellt) angeordnet sein, welche das dehydrierte Granulat seitwärts abtransportiert, so dass das Granulat von eventuell vorhandenem Topfwasser nicht oder möglichst wenig benetzt wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Granulat in Richtung der Abschrägung des Auslasses 3 von der tiefsten Stelle des Randes weg abtransportiert wird (d. h. in der Schnittzeichnung aus 1 von rechts nach links).
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft das mit Hilfe der oben beschriebenen Vorrichtung durchgeführte Verfahren zum Entwässern des Granulat-Wasser-Gemischs. Bei diesem Verfahren wird das Granulat-Wasser-Gemisch in den oberen Bereich eines trichterförmigen Siebkörpers 1 (beispielsweise tangential zur Wandung des Siebkörpers 1) eingeleitet, so dass das Wasser beim Durchlaufen des Siebkörpers von oben nach unten allein aufgrund von Flieh- und Schwerkraft seitlich durch das Sieb 4 aus dem Siebkörper 1 in den Zwischenraum 11 austritt und das dehydrierte Granulat durch einen am unteren Ende des Siebkörpers angeordneten Auslass 3 fällt. Zur Unterstützung der Trocknung kann außerhalb des Siebkörpers 1 ein Unterdruck erzeugt werden, sodass durch den Auslass 3 Luft angesaugt wird, die dann durch das Sieb 4 aus dem Siebkörper wieder ausströmt und dabei dem Granulat zusätzlich Feuchtigkeit entzieht. Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Verfahrens bzw. der beschriebenen Vorrichtung besteht darin, dass der Vorgang des Entwässerns (Dehydrierens) verhältnismäßig rasch vor sich geht, was zur Folge hat, dass das Granulat danach noch eine relativ hohe Restwärme aufweist, was den Trocknungsprozess weiter unterstützt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2052852 A2 [0002]

Claims

Vorrichtung zum Dehydrieren eines Granulat-Flüssigkeit-Gemischs, die folgendes aufweist: ein Gehäuse (2), einen in dem Gehäuse (2) angeordneten und an diesem befestigten, hohlen Siebkörper (1) mit einer als Sieb (4) ausgeführten Seitenwandung, wobei der Siebkörper (1) sich zu einem unteren Ende hin verjüngt und wobei ein Zwischenraum (11) zwischen dem Gehäuse (2) und dem Siebkörper (4) gebildet wird, einen Einlass (10) zum Zuführen des Granulat-Flüssigkeit-Gemischs in einen oberen Bereich des Siebkörpers (1), einen unten am Siebkörper (1) angeordneten Auslass (3) für das dehydrierte Granulat, wobei der Einlass derart in dem Siebkörper angeordnet und das Sieb (4) derart geformt sind, dass die Flüssigkeit beim Durchlaufen des Siebkörpers von oben nach unten, aufgrund von Flieh- und Schwerkraft durch das Sieb (4) seitlich aus dem Siebkörper (1) in den Zwischenraum (11) austritt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der der Siebkörper zumindest abschnittsweise eine Trichterform ausweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der der Einlass (10) so an dem Siebkörper angeordnet ist, dass das Granulat-Flüssigkeit-Gemisch tangential zur Seitenwandung des Siebkörpers (1) in horizontaler Richtung aus dem Einlass (10) austritt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, die des Weiteren eine Absaugung (5) zur Erzeugung eines Unterdrucks in dem Gehäuse (2) aufweist, sodass Luft durch den Auslass (3) in den Siebkörper (1) hinein und von dort durch das Sieb (4) in den Zwischenraum (11) zwischen Gehäuse (2) und Siebkörper (1) strömt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Gehäuse einen zu einer horizontalen Ebene geneigten Boden (8) aufweist, sodass die Flüssigkeit sich an einer Seite sammelt und durch einen am tiefsten Punkt des Bodens (8) angeordneten Abfluss (12) abfließen kann.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Auslass an seiner Unterseite abgeschrägt ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Siebkörper (1) einen abnehmbaren Deckel (7) aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Gehäuse (2) einen abnehmbaren Deckel (6) aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Seitenwandung des Siebkörpers ein Lochblech ist, das als Sieb (4) wirkt, oder bei der die Seitenwandung als Spaltsieb ausgeführt ist.
Verfahren zum Entwässern und Trocknen eines Granulat-Flüssigkeit-Gemischs, bei dem das Granulat-Flüssigkeit-Gemisch in den oberen Bereich eines trichterförmigen Siebkörpers (1), vorzugsweise tangential zur Wandung des Siebkörpers (1), eingeleitet wird, so dass die Flüssigkeit beim Durchlaufen des Siebkörpers von oben nach unten, aufgrund von Flieh- und Schwerkraft durch das Sieb (4) seitlich aus dem Siebkörper (1) in den Zwischenraum (11) austritt und das getrocknete Granulat durch einen am unteren Ende des Siebkörpers angeordneten Auslass (3) fällt.