DE2048494A1

DE2048494A1 - Vorrichtung zur thermischen Be handlung von Pulvern und Granulaten

Info

Publication number: DE2048494A1
Application number: DE19702048494
Authority: DE
Inventors: Alois 5301 Widdeg Bettermann Dieter Dr Ing 5022 Junkersdorf Schomisch
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1970-10-02
Filing date: 1970-10-02
Publication date: 1972-04-06
Also published as: FR2109840A5; GB1349466A

Description

Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Pulvern und Granulaten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Pulvern oder Granulaten, insbesondere zur Vakuumtrocknung, bei der das Einsatzgut auf mehreren nacheinanderfolgenden Behandlungsflächen durch Vibration bewegt wird.

Es wurde bereits eine Vorrichtung dieser Art vorgeschlagen (P 19 23 O15.O-16), die vom zu behandelnden Einsatzgut mit gleichbleibender Geschwindigkeit - d.h. also auch mit überall gleichgroßer Schichtdicke - durchlaufen wird. Außerdem weisen alle Behandlungsflächen beim Durchlauf des Gutes die gleiche Temperatur auf.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich sowohl schnellere Trocknungszeiten als auch eine schonendere Behandlung des Einsatzgutes erzielen lassen, wenn die Dicke bzw. die Geschwindigkeit der Produktschicht und die Temperatur der Behandlungsflächen variiert werden können. D.h. also, eine schnellere und schonendere thermische Behandlung des Gutes kann dann erreicht werden, wenn das die Vorrichtung durchlaufende Gut nach einem den spezifischen physikalischen Eigenschaften des Gutes entsprechenden Geschwindigkeits- und Temperaturprogramm behandelt wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Pulvern oder Granulaten, insbesondere zur Vakuumtrocknung, bei der das Einsatzgut auf mehreren nacheinanderfolgenden Behandlungsflächen durch Vibration bewegt wird, zu schaffen, die es in einfacher Weise ermöglicht, die für eine optimale thermische Behandlung notwendigen Bedingungen einzustellen.

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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem Behälter eine Mehrzahl etwa kreisringförmiger Behandlungs flächen kaskadenartig übereinanderliegend angeordnet ist, die einzeln oder gruppenweise mit unterschiedlichen Temperaturen beheizbar bzw. kühlbar sind, und daß die Größe der Vibrationsamplituden einzelner oder mehrerer Behandlungsflächen einstellbar ist.

Diese Maßnahmen ermöglichen es, das die Kaskade kontinuierlich durchlaufende Produkt unter den unterschiedlichsten Bedingungen bezüglich Temperatur, Schichtdicke und Geschwindigkeit, die im Hinblick auf die dem Einsatzgut anhaftenden produktspezifischen Eigenschaften gewählt werden können, thermisch zu behandeln. Die Förderung des Gutes durch Vibration hat den Vorteil, daß ein guter Wärmeübergang sichergestellt ist. Außerdem ist ein Vibrationsantrieb gut regelbar, so daß die Einstellung der verschiedenen Vibrationsamplituden der Behandlungsflächen, wodurch Einfluß auf die Geschwindigkeit und die Schichtdicke des Gutes genommen wird, in einfacher Weise möglich ist. Dadurch, daß die Bedingungen in weiten Bereichen variiert werden können, ist es möglich, nahezu alle rieselfähigen Produkte in der erfindungsgemäßen Vorrichtung thermisch zu behandeln.

Zur Erzeugung unterschiedlicher Geschwindigkeiten des Gutes auf den Behandlungsflächen können z.B. mehrere Vibrationsantriebe vorgesehen sein. Wesentlich vorteilhafter ist jedoch, nur einen Vibrationsantrieb vorzusehen, der etwa in der Mitte der Kaskade, jedoch nicht im Massenschwerpunkt, angeordnet ist. Dadurch schwingen der obere und der untere Teil der Kaskade mit unterschiedlichen Amplituden, was eine unterschiedliche Geschwindigkeit des Gutes zur Folge hat. Für die Trocknung, Kristallisation und Feststoffkondensation von Kunststoffen sind unterschiedliche Geschwindigkeiten besonders vorteilhaft, da kritische Phasen wie plötzliches intensives Beheizen oder Kühlen - mit kurzer Ver weilzeit durchlaufen werden können, während für Vorgänge, die physikalisch bedingt mehr Zeit beanspruchen, längere Verweilzeiten gewählt werden können.

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Es ist zwar auch möglich, den Antrieb im Massenschwerpunkt der Kaskade anzuordnen; dann muß jedoch zur Erzeugung unterschiedlicher Vibrationsamplituden einer der beiden Teile der Kaskade mit einer Zusatzmasse versehen sein. Durch die Wahl der Größe der Zusatzmasse und die Anbringung in der oberen oder unteren Hälfte der Kaskade können die Verweilzeiten und damit die Produktschichten in den beiden Kaskadenhälften nach Belieben verändert werden.

Um eine besonders gute Einwirkung der verschiedenen thermischen Eigenschaften der Kaskade auf das Produkt sicherzustellen, ist es vorteilhaft, daß in Verbindung mit den Behandlungsflächen eine Vorrichtung zur Wirbelführung des Einsatzgutes angeordnet ist. Diese Vorrichtung kann als Drehschaufelreihe oder als Düsenreihe mit Druckgaseinlaß ausgebildet sein.

Eine intensive Durchmischung des Einsatzgutes kann auch dadurch erzielt werden, daß die Behandlungsflächen als Stufen einer Schrai benfläche ausgebildet sind. Die Durchmischung erfolgt dabei beim Übergang von einer Stufe auf die nächste. Der gleiche Zweck kann schließlich dadurch erzielt werden, daß die einzelnen Behandlungsflächen parallel liegend übereinander angeordnet sind, und daß zwischen der Abgabeseite der jeweils vorangehenden und der Aufgabeseite der nachfolgenden Behandlungsfläche ein Fallschacht angeordnet ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand der in den Figuren 1 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit ringtrogartigen Behandlungsflächen;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Mittelrohr des Trockners nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Mittelrohr und die

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Fig. U bis 9 Ausführungsbeispiele für Vorrichtungen zur Umwälzung bzw. Durchmischung des Produkts.

Die in der Fig.'l dargestellte Vorrichtung besteht aus dem Behälter 1, der darin angeordneten Kaskade 2, den allgemein mit 3 bezeichneten Aufgabee'inrichtungen und den Abzugseinrichtungen 4. Der der Erzeugung des Vakuums im Behälter 1 dienende Pumpsatz ist mit 5 bezeichnet.

Die Kaskade 2 besteht aus dem Mittelrohr 6 und dem etwa in der Mitte der Kaskade angeordneten Vibrationsantrieb 7. Oberhalb und unterhalb des Vibrationsantriebes 7 sind jeweils vier ringtrogartige Behandlungsflächen 8 am Mittelrohr 6 gehaltert, deren Böden 9 zwecks Beheizung mit Heißdampf doppelwandig ausgebildet sind. Die Zufuhr des Heißdampfes erfolgt jeweils über der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellte Zuleitungen, in denen je ein Regelventil vorgesehen ist.

Aus den Figuren 2 und 3, die einen Längs- bzw. Querschnitt durch die Kaskade 2 darstellen, ist die Anordnung einer Zusatzmasse 10 im Innern des Mittelrohres 6 ersichtlich, die zur Erzeugung unterschiedlicher Vibrationsamplituden des oberen und des unteren Teiles der Kaskade 2 dient. Ist die Zusatzmasse 10 unterhalb des Vibrationsantriebes 7 angeordnet, dann vibriert der obere Teil der Kaskade 2 mit einer grösseren Amplitude als der untere Teil. Ist die Zusatzmasse oberhalb (gestrichelt dargestellt, Bezugszeichen 10') des Vibrationsantriebes 7 angeordnet, dann vibriert der untere Teil der Kaskade 2 mit einer grösseren Amplitude als der obere Teil.

Einfache konstruktive Möglichkeiten, eine Umwälzung des Einsatzgutes während des Durchlaufs durch die erfindungsgemässe Vorrichtung zu erzielen, sind aus den Figuren 4

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und 5 ersichtlich. Das Gut bewegt sich kreisförmig auf den horizontalen Behandlungsflächen 8 und fällt durch schräge bzw. senkrechte Fallschächte auf die nächstfolgende Behandlungsfläche (s. Pfeil 11). Dadurch wird eine gute Durchmischung erzielt. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 sind die Behandlungsflächen 8 als Stufen einer Schraubenfläche ausgebildet, und die dauernde Durchmischung des Gutes erfolgt beim Übergang von Stufe zu Stufe.

Eine intensive Durchwirbelung des Gutes kann auch durch Eindüsen von Gasen im Bereich des Bodens 9 der Behandlungsfläche 8 bewirkt werden. Dazu ist - wie aus Figur 7 ersichtlich - der Boden 9 mit Öffnungen 12 versehen; und unterhalb dieser öffnungen 12 ist eine mit Düsen versehene Inertgasleitung 13 angeordnet. Die zur Durchwirbelung des Gutes notwendigen Gasmengen sind so gering, dass eine Verschlechterung des Vakuums nicht auftritt.

Die Figuren 8 und 9 zeigen ein Beispiel für eine Einrichtung zur Umwälzung des sich auf den Behandlungsflächen bewegenden Gutes mit Hilfe einer um eine gemeinsame, etwa durch das Zentrum des Zentralrohres 6 gehenden Achse 15 drehbaren Schaufelreihe 14. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass auf dem Boden 9 der Behandlungsflache 8 feststehende Bleche 16 in Kammform gehaltert sind, in die die Schaufeln 14 eingreifen.

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Claims

Patentansprüche

69.040

Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Pulvern oder Granulaten, in-sbesondere zur Vakuumtrocknung, bei der das Einsatzgut auf mehreren nacheinanderfolgenden Behandlungsflächen durch Vibration bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Behälter eine Mehrzahl etwa kreisringförmiger Behandlungsflächen kaskadenartig übereinanderliegend angeordnet ist, die einzeln oder gruppenweise mit unterschiedlichen Temperaturen beheizbar bzw. kühlbar sind, und dass die Grosse der Vibrationsamplituden einzelner oder mehrerer Behandlungsflächen einstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass mehrere Vibrationsantriebe für die Behandlungsflächen vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass ein Vibrationsantrieb vorgesehen ist, der etwa in der Mitte der Kaskade, jedoch nicht im Massenschwerpunkt, angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass ein Vibrationsantrieb vorgesehen ist, der etwa in der Mitte der Kaskade angeordnet ist, und dass entweder der obere oder der untere Teil der Förderstrecke mit einem Zusatzgewicht versehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit den Behandlungsflächen eine Vorrichtung zur Wirbelführung des Einsatzgutes angeordnet ist.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Wirbelführung als Drehschaufelreihe ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Vorrichtung zur Wirbelführung als Düsenreihe zum Druckgaseinlass ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Behandlungsflächen als Stufen einer Schraubenfläche ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die einzelnen Behandlungsflächen parallel liegend übereinander angeordnet sind, und dass zwischen der Abgabeseite der jeweils vorangehenden und der Aufgabeseite der nachfolgenden Behandlungsfläche ein Fallschacht angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Behandlungsflächen ringtrogartig ausgebildet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsflächen über einzeln regelbare Ventile mit Heißdampf beheizbar sind.

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