DE1906278A1 - Schneckenvorrichtung mit Infrarotbeheizung - Google Patents

Description

• Patent anmeldung Schneckenvorrichtung mit Infrarotbeheizung Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Verfahren zur Behandlung von festem Gut mit Gasen und/oder darin dispergierten Stoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein festes Gut mittels einer Schnecke (2) durch einen rohr- oder trogförmigen Behälter geführt wird und das Gas durch Bohrungen derart eingeführt wird, daß das eingespeiste, mittels der Schnecke (2) transportierte Gut durchströmt und dann aus der Öffnung (9) austritt.
• Weiterer Gegenstand des Hauptpatentes st ein kontinuierlicher Schneckenreaktor zur Ausführung des vorgenannten Verfahrens, bestehend aus a) einem rohr- oder trogförmigen Behälter und b) einer in diesem Behälter umlaufenden Schnecke, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schnecke und/oder deren Kern mit Bohrungen versehen ist, durch die das Gas derart eingeblasen werden kann, daß es das eingespeiste, mittels der Schnecke (2) transportierte Gut durchströmt und dann aus der dfRnang (9) austritt Gegenstand der Erfindung ist nun eine Schneckenvorrichtung für die Behandlung von festem, insbesondere von körnigem, granuliertem bzw, feinstüçksgem Gut, die mit IR-Strahlern beheizt wird.
• Bekanntlich bestehen Schneckentrockner aus einem reststehenden, beheizbaren Trog, in dem schneckenartig ausgebildete elemente, die gleichzeitig als RUhr- und Umwälzorgane wirken, das zu trocknende Gut durch die Heizzone transportieren. Es handelt sich also um Kontakttrockner; ihre Heizflächekann noch dadurch vergrößert werden, daß auch die Schnecke selbst bzw. deren Kern beheizt wird Der Vorteil solcher Vorrichtungen besteht darin, daß durch den zwangsläufigen. Transport mittels der Schnecke das Verweilzeitspektrum, das ist die Funktion aus Zeit und Menge der einzelnen Teilchen des zu trocknenden Materials in der Schnecke, sehr eng gehalten werden kann.
• Mittels der Umdrehungsgeschwindigkeit der. Schnecke und der Größe der Heizflächen können die Trocknungszeiten innerhalb weiter Grenzen eingestellt werden, so daß diese Vorrichtungen als Trockner für mittlere oder längere Verweilzeit des Gutes eingesetzt werden können.
• Ein Nachteil dieser Trockner, besonders im Hinblick auf die Trocknung von stückigem Gut, ist in ihrer Wirkung als Kontakttrockner zu sehen, da die Trocknung z.B. von Granulaten aufgrund der schlechten WärmeUbertragung nicht intensiv und der erreichbare Effekt durch die begrenzte Größe der Heizflächen beschränkt ist.
• Zur Erwärmung und Trocknung von Kunststoffen sind andererseits Infrarotstrahler entwickelt worden, die zu Wänden, Tafeln, Tunneln unter anderem zusammengesetzt werden können. Im allgemeinen werden diese Wärmestrahler, wenn körnige ode. r.v9rgeformte granulierte Kunststoffe, sogenannte Würstchengranulate, getrocknet werden sollen, unterhalb oder oberhalb des Bandes eines Bandtrockners angeordnet, wodurch eine Trocknung bei einheitlicher Verweilzeit ermöglicht wird.
• Ein wesentlicher Nachteil derartiger Trockenvorrichtungen ist, daß das zu trocknende Gut in einer bestimmten Schichtdicke unter den sehr intensiv heizenden.Wärmestrahlern ohne Umwälzung hindurchgeführt wird, sodaß seine der Wärmequelle zugewandte obere Schicht besonders stark beheizt wird. Dies kann z.B. zu Sinterungen, Verschmelzungen oder Verhärtung des Granulats führen.
• Bei der vorliegenden Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß das zu behandelnde,# insbesondere zu erwärmende oder zu trocknende Gut, das vorzugsweise gekörnt oder durch Vorformung granuliert ist, durch den Trog einer Schnecke, über dem IR-Strahler angeordnet sind, transportiert wird. Dadurch wird es ermöglicht, das Gut', das dauernd umgewälzt wird, bei beliebig einstellbarer Verweilzeit und sehr engem Verweilzeitspektrum kontinuierlich zu behandeln, z.B. zu trocknen. Während normalerweise bei der Trocknung nicht so hohe Anforderungen an die Einhaltung eines Verweilzeitspektrums gestellt werden, ist dies bei der Trocknung von bestimmten Gütern, wie bei härtbaren Formmassen, die chemischen Prozessen unterliegen können, absolut notwendig. Bei der Herstellung derartiger Formmassen wird nämlich gleichzeitig während der Trocknung auch ein definierter Reaktionszustand, das heißt Kondensationsgrad, der härtbaren Formmasse eingestellt, der sich in einer bestimmten Fließ- und Härtungscharakteristik der Formmasse äußert.
• Neben der Umwälzung der SchUttgUter kann sich in bestimmten Fällen auch eine Durchlüftung des Granulates z.B. mit Luft oder bei einem Gut, das gegen Luft bei der vorhandenen Temperatur empfindlich ist,tgegenüber dem Gut inerten Gasen, sehr vorteilhaft auswirken, wodurch unter anderem abgegebene Feuchtigkeit entfernt wird.
• Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist diese Möglichkeit gegeben, indem der Schneckentrog und/oder der Schneckenkern mit Bohrungen versehen werden können, durch die kalte oder erwärmte Luft bzw.
• gegenüber dem Gut inerte Gase eingeblasen werden können.
• Die mit tR-Strahlern beheizte erfi ndungsgem:tße Schneckenvorri chtung, die in Figur 1 im Querschnitt, in Figur 2 im Längsschnitt dargestellt ist, besteht aus a) einem ein- oder vorzugsweise doppelwandigen trogförmigen Behälter (1) und b) einer in diesem Behälter umlaufenden Schnecke (2) und ist dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Schneckentroges IR-Strahler (8) angebracht sind, die z.B. zu Tafeln, Wänden oder Tunneln zusammengesetzt werden können und durch deren Wirkung das durch die Schnecke unter ständiger Umwälzung transportierte Gut a) erwärmt und b) getrocknet und/oder umgesetzt wird.
• Nach einer besonderen Ausführungsform ist die Innenwand (5) des Troges (1) und/oder die Schnecke (2) und/oder deren Kern (9) mit Bohrungen (10) versehen, durch die kalte oder erwärmte Luft bzw. die genannten Gase eingeblasen werden, die das durch die dffnung (5) eingespeiste, mittels der Schnecke (2) transportierte Gut durchströmen und dann aus der Öffnung (6) austreten. Der Begriff t'Bohrungen" soll auch Schlitze einschließen.
• Die Schnecke (2) besitzt zweckmäßig einen (in der Zeichnung nicht dargestellten) regelbaren, vorzugsweise stufenlos regelbaren Antrieb.
• In einer anderen besonderen Ausführungsform kann der Behälter (1) doppelwandig und so ausgebildet sein, daß er von einer Heizflussigkeit durchströmt werden kann. Auch die Schnecke (2) bzw.
• deren Kern (9) können als Hohlräume zum Durchleiten einer Heizflüssigkeit ausgebildet sein.
• Die erfindungsgemäße Apparatur arbeitet beispielsweise wie folgt: In dem trogförmig ausgebildeten Behälter (1), der gegebenenfalls doppelwandig gebaut sein kann, rotiert eine Schnecke (2), die das durch die oeffnung eingespelste Gut transportiert. Die Innenwand (3) des Schneckentroges (1) kann mit Bohrungen (10) versehen bzw.
• als Sieb ausgebildet sein, so daß die durch den Eintritt (4) einer blasene Luft bzw. das Gas, die je nach Art des zu behandelnden Gutes und des gewünschten Trockenprozesses verschieden' temperiert sein kann, in den von den Sohneckenwindungen gebildeten Hohlräumen das von der Schnecke (2r transportierte Gut durohströmtß sie verläßt die Apparatur durch die Austrittsöffnung (6). Die oberhalb des Schneckentroges angeordneten,IR-Strahler (8)beheizen das durch die Schnecke transpoptierte Gut, wobei bei in der Wärme reaktionsfähigen Materialien auch, falls gewünscht, chemische reaktionen bewirkt werden können. Das erwärmte oder getrocknete Material wird durch den Auslauf (7) abgeführt.
• Es ist zweckmäßig, den Auslauf (7) mit' einer - nicht wiedergegebenen - Zellradschleuse oder einer ähnlichen Vorrichtung zu versehen, damit die eingeblasene Luft bzw. das Gas nicht über den Auslauf (7) entweichen kann. Das Gut, das in fester Form, z.B. in Form von Körnern, Stücken, Granulaten oder dergleichen vorliegt, wird durch die Gänge der Schnecke (2) stetig vorwärtsbewegt, umgewälzt und dabei, falls Luft oder Gase durch (io) ei nge, führt werden, ständig von diesen durchströmt, so daß sämtliche Oberflächen des Gutes immer wieder von der Wärmestrahlung erfaßt werden.
• Die Menge der Luft bzw. des Gases und ihre Temperatur sowie die Verweilzeit des Gutes in der Vorrichtung lassen sich innerhalb weiter Grenzen variieren; dadurch upd durch die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecke (2) läßt sich die Intensität des Trocknungsprozesses nahezu beliebig steuern.
• Wegen der Möglichkeit, die Menge des zu trocknenden Gutes und die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecke innerhalb weiter Grenzen auf beliebige Werte einzustellen, kann die erfindungsgemäße Apparatur gleichzeitig als eine exakte Dosiervorrichtung verwendet werden, mittels der man eine weitere Verarbeitungsstufe, beispielsweise eine Mühle oder eine Konfektioniervorrichtung oder dergleichen, mit Material versorgen kann.
• Nach einer weiteren Ausführungsform kann der Kern (9) als Hohlraum ausgebildet und mit Bohrungen versehen sein, durch die gleichfalls Luft und/oder Gase eingeblasen werden können. Das Gleiche gilt für die Windungen der Schnecke (2). Selbstverständlich können beide Ausführungsformen miteinander kombiniert sein. Derartige Vorrichtungen sind im Hauptpatent ausführlich beschrieben.
• Es ist auch möglich, durch das Innere der Schnecke (2) bzw. deren Kern (9) und/oder des Troges eine Heizflüssigkeit zu leiten, so daß Schnecke und Trogwand als Heizkontaktflächen wirken, wodurch die IR-Trock@ing unterstützt wird.
• Auch der Fall, daß Luft und/oder Gase durch die Bohrungen des Schneckenkerns mit dem Gut in Berührung gebracht werden und der Schneckentrog als Kontaktfläche ausgebildet ist, ist möglich.
• Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht in der Anordnung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen IR-Strahler in einem trogförmigen Reaktor gemäß dem Hauptpatent. In diesem Falle wird durch die Vorrichtung also ein festes, z.B. körniges, stückiges oder granuliertes Gut hindurchgeführt, das durch die Einwirkung von Wärme, gegebenenfalls unter zusätzlicher Einwirkung von Luft und/oder Gasen chemisch verändert wird. Die Luft bzo. das Gas können also als solche reaktionsfähig sein; sie können aber auch als Verdünnungsmittel dienen, wenn die chemische Umsetzlsng allein unter dem Einfluß von Wärme erfolgt, bzw. als Trägerstoff für reaktionsfähige Bestandteile. Der Begriff Gas soll auch Dämpfe einschließen. Falls Luft und/oder Gase an der Reaktion teilnehmen, läßt sich deren Menge sowie Temperatur natürlich innerhalb weiter Grenzen variieren.
• Dadurch und durch die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecke sowie die einstellbare Verweilzeit des Gutes in der Vorrichtung läßt siöh der Reaktionsprozess nahezu beliebig steuern.
• In besonderen Fällen kann es sich als zweckmäßig erweisen, die Schnecke ur#«tr den Trog des Trockners oder Reaktors in Absohnftte zu unterteilen, durch die Jeweils unterschiedlich temperierte Luft und/oder Gase geblasen werden können,z.B.
• Kaltluft. Es ist dann z.B. möglich, in der erfindungsgemäßen Apparatur zunächst zu trocknen und in einem weiteren Abschnitt mit Luft undtoder gegenüber dem Gut inerten Gasen zu kühlen, wobei die Kühlung auch in getrennten Abschnitten und gegebenenfalls mit verschiedenen Medien bewirkt werden kanne Sie werden dabei durch die Einwirkung der IR-Strahlung aufgetrocknet.

Claims (1)

1. Pat enta nspruch

   Schneckenvorrichtung für die Behandlung von festem Gut, die aus einem trogförmigen Behälter und einer in diesem Behälter umlaufenden Schnecke besteht, insbesondere ein mit Bohrungen versehener Schneckenreaktor gemäß Patent . . . (Anmeldung vom gleichen Tage) wobei die Bohrungen so angebracht sind, daß ein reaktionsfähiges Gas derart eingeblasen werden kann, daß es das eingespeiste, mittels der Schnecke (2) transportierte Gut durchströmt und dann austritt, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich noch Infrarot-Strahler angeordnet sind, durch deren Einwirkung das durch die Schnecke bei ständiger Umwälzung transportierte Gut a) erwärmt und b) getrocknet und/oder umgesetzt wird.

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