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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Zentrifugaltrockner
zum Entziehen von Oberflächenfeuchtigkeit
aus Harzgranulatmaterial, das einen Durchmesser von im Allgemeinen
zwischen etwa 0,381 mm (0,015 Zoll) bis etwa 6,35 mm (0,25 Zoll)
aufweist und das von einem Unterwassergranulator erhalten wurde. In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird der Trockner mit geringeren Abmessungen
gebaut, so dass er bei geringen Durchsatzmengen effektiv betrieben
werden kann und zur Erleichterung der Reinigung und des Austauschens
bzw. Durchtauschens von Komponenten einfach montiert und demontiert
werden, wobei er aufgrund seiner Gesamtgröße effektiv für Kleinanwendungen
eingesetzt werden kann. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung ist der Trockner mit größeren Abmessungen gebaut, so
dass er für
den Einsatz in gewerblichen Anwendungen bei hohen Durchsatzmengen
effektiv betrieben werden kann.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Zentrifugal-Granulattrockner
sind wohlbekannt und werden seit vielen Jahren erfolgreich eingesetzt, um
aus einer Aufschlämmung
aus Wasser und Granulat das Wasser zu entfernen und dem Granulat
die Oberflächenfeuchtigkeit
zu entziehen, um für
die Weiterverwendung relativ trockene Granulatoberflächen bereitzustellen.
Die folgenden US-Patente, die dem Erwerber der Rechte an dieser
Anmeldung erteilt wurden, betreffen Zentrifugal-Granulattrockner:
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Die
folgenden US-Patente betreffen ebenfalls Zentrifugal-Granulattrockner:
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Die
Granulattrockner nach dem Stand der Technik weisen kein aus Abschnitten
gebildetes Gehäuse mit
oberem und unterem Abschnitt (Sockelabschnitt) auf, die durch geschraubte äußere Flansche
zur einfachen Trennung und für
den einfachen Zugang zu den innen befindlichen Komponenten miteinander
verbunden sind. Nach dem Stand der Technik ist auch die Verwendung
von Gelenkschrauben zum Befestigen der Gehäuseabschnitte aneinander nicht
offenbart, und außerdem
ist keine abhängige
Erweiterung am oberen Gehäuse unterhalb
von dessen Flansch offenbart, die in das Innere des Sockelabschnitts
eingreift, um eine dichtungsfreie Abdichtung zwischen den Gehäuseabschnitten
bereitzustellen. Der Stand der Technik offenbart auch keinen Granulattrockner
mit einem Gehäusesockelabschnitt,
der von einem Schwenkbereich des Oberteils eines Wassersammelbehälters gehalten
wird, um den Zugang zu einer Unterseite des Sockelabschnitts zu
erleichtern, und kein schräg
angeordnetes Sieb zum Abscheiden der Feinanteile, das unterhalb
des Schwenkabschnitts des Behälteroberteils
angeordnet ist, wobei eine untere Kante des schräg angeordneten Siebes für die Abscheidung
der Feinanteile das Abführen
in eine außerhalb
des Behälters
angeordnete Abscheideschale bewirkt. Außerdem offenbart der Stand
der Technik keinen Zentrifugal-Granulattrockner, bei dem der Rotor
von einem einzelnen oberen Lager gehalten wird und das untere Ende
des Rotors im Sockelabschnitt des Gehäuses drehbar mittels einer
Ausrichtungsbuchse geführt
wird, die selbstschmierend ist und mit Wasser aus der Aufschlämmung aus
Wasser und Granulat gekühlt
wird, wodurch die Notwendigkeit entfällt, ein abgedichtetes Lager
oder eine andere Spezialvorrichtung vorzusehen, die ein unteres
Lager vor Wasser schützt.
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Ein
weiteres, im Stand der Technik nicht gezeigtes Merkmal ist die Verwendung
eines zylindrischen Siebes in einem Zentrifugal-Granulattrockner,
das teleskopartig in eine Ausnehmungskante von tassenförmigen Halteelementen
am oberen und am unteren Ende des Siebes eingreift und von einem
Paar von hakenförmigen
Halteklammern gehalten wird, die in Haltestifte des oberen tassenförmigen Halteelements
eingreifen. Außerdem
offenbart der Stand der Technik nicht die Verwendung einer Hubvorrichtung
zur Unterstützung
des Anhebens und Haltens von Hauptkomponenten weg vom Sockelabschnitt,
die es den gehaltenen Komponenten erlaubt, um eine vertikale Achse
herum von der Ausrichtung mit dem Sockelabschnitt und Behälter weg geschwenkt
zu werden, um den Ausbau, die Reinigung und den Austausch der Trocknerkomponenten
zu erleichtern. Der Stand der Technik offenbart auch keinen Granulattrockner
mit einem Lüfter
zur Luftumwälzung, der
mit einem oberen Ende des Trockners verbunden ist, um Luft durch
den Trockner nach oben umzuwälzen, damit
diese nach der Seite und nach oben hin abgeführt wird, um das Trocknen des
Granulats zu erleichtern. Ferner offenbart der Stand der Technik
keine Struktur an der Unterseite des Schwenkbereichs des Oberteils des
Wasserbehälters,
um die Feinanteile und das Wasser zu einem Oberkantenbereich des
schräg
angeordneten Feinanteilsiebes zu leiten.
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Ferner
offenbart das Dokument
DE
31 20 792 A1 einen Granulattrockner mit einem Rotor, dessen Durchmesser
sich zum Oberteil des Rotors hin erhöht. Das den Rotor umgebende
zylindrische Gehäuse
wird von einer oberen Platte abgeschlossen, das Gehäuse selbst
weist jedoch keinen Sockelabschnitt und oberen Abschnitt auf, die
voneinander getrennt werden können.
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Im Übrigen offenbart
das Dokument WO 97/41290 einen Zentrifugaltrockner für Granulat
mit einem Gehäuse,
das einen Vorratsbehälterbereich
und einen durch Scharniere am Vorratsbehälterbereich befestigten Trocknerbereich
aufweist, um das Reinigen des Trocknerbereichs zu erleichtern. Weder
das Sieb noch der Rotor des Trockners erstreckt sich in den Vorratsbehälterbereich.
Der Rotor ist vollständig
innerhalb des Trocknerbereichs untergebracht, der wiederum keinen
Sockelabschnitt und oberen Abschnitt aufweist, die voneinander getrennt
werden können.
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Demgemäß liegt
der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten
Zentrifugal-Granulattrockner bereitzustellen, der die schnelle und
einfache Montage und Demontage des Gehäuses und damit eine einfache
Wartung des Rotors ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der vorliegenden
Erfindung durch einen in Anspruch 1 definierten Trockner erfüllt. Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Der
Zentrifugal-Granulattrockner ist insbesondere zum Entziehen von
Oberflächenfeuchtigkeit
aus Harzgranulat (mit einem Durchmesser von etwa 0,381 mm (0,015
Zoll) bis etwa 6,35 mm (0,25 Zoll)) geeignet, und in einer Ausführungsform
insbesondere für
den Einsatz bei geringen Durchsatzmengen in Laboranwendungen und
in anderen Ausführungsformen
speziell für
den Einsatz bei großen
Durchsatzmengen in gewerblichen Anwendungen angepasst.
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Der
erfindungsgemäße Zentrifugal-Granulattrockner
umfasst ein aus Abschnitten gebildetes Gehäuse mit trennbaren Abschnitten,
die schnell und einfach miteinander verbunden und voneinander getrennt
werden können.
Bei den trennbaren Abschnitten handelt es sich bevorzugt um einen
zylindrischen oberen Abschnitt und einen zylindrischen Sockelabschnitt,
die durch paarweise Anordnung von äußeren Umfangsflanschen miteinander
verbunden sind und mittels herkömmlicher
Schrauben oder Gelenkschrauben miteinander verschraubt sind. Der
Sockelabschnitt ist auf einer oberen Wand eines Wassersammel- oder
-ablaufbehälters montiert,
in den das Wasser aus der Aufschlämmung aus Wasser und Granulat
abläuft,
wodurch die Notwendigkeit entfällt,
ein Leitungssystem vorzusehen, um das vom Granulat abgeschiedene
Wasser aus dem Trockner zu entfernen.
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Der
erfindungsgemäße Zentrifugal-Granulattrockner
umfasst auch einen angetriebenen Rotor mit einem einzelnen Stützlager
an dessen oberem Ende und nur einer Ausrichtungsbuchsen-Baugruppe
an seinem unteren Ende. Ein Motor ist vorzugsweise oben auf einer
oberen Platte montiert, an der der obere Gehäuseabschnitt befestigt ist.
Das Stützlager
des Rotors ist vorzugsweise an der oberen Platte montiert, und die
Ausrichtungsbuchsen-Baugruppe ist vorzugsweise Bestandteil des unteren
Abschnitts bzw. Sockelabschnitts des Gehäuses. Mit dieser Struktur entfällt die
Notwendigkeit, ein unteres Lager für den Rotor sowie eine Dichtungsanordnung
für das
untere Lager vorzusehen, um auszuschließen, dass Wasser in das untere
Lager eintritt, wodurch die Struktur vereinfacht wird. Sie erleichtert
ferner die einfache Trennung und Montage des oberen Abschnitts und
des Sockelabschnitts relativ zueinander.
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Ferner
umfasst der erfindungsgemäße Zentrifugal-Granulattrockner
eine Hub- und Stützvorrichtung, um
den Motor, den Rotor, die obere Platte und den oberen Gehäuseabschnitt
vom unteren Abschnitt bzw. Sockelabschnitt des Gehäuses abzuheben,
wodurch den angehobenen Komponenten erlaubt wird, um eine vertikale
Achse herum vom Sockelabschnitt weg geschwenkt zu werden. Diese
Hub-, Halte- und Schwenkstruktur kann in Form einer Gasfeder oder
eines handbetätigten
Hebezeugs ausgeführt
sein und ermöglicht
den Ausbau des oberen Gehäuseabschnitts
und des Siebes, um die Reinigung des freigelegten Schaufelrotors
zu erleichtern, während
dieser mit seiner Antriebswelle verbunden bleibt.
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Der
erfindungsgemäße Zentrifugal-Granulattrockner
umfasst außerdem
ein zylindrisches, einstückiges
Sieb, das teleskopartig in Ausnehmungsendkanten oben und unten an
tassenartigen Haltestrukturen eingreift. Das Sieb umfasst außerdem Haltehaken,
die in die obere Haltestruktur eingreifen, um das Sieb innerhalb
des oberen Abschnitts und des Sockelabschnitts des Gehäuses ausbaubar
zu halten, um die Montage und Demontage des Siebes im Trockner zu
erleichtern.
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Außerdem umfasst
der Behälter
ein Feinanteilsieb, das Wasser vom Sockelabschnitt des Trockners aufnimmt,
um feste Bestandteile, Granulatfragmente oder Feinanteile abzuscheiden,
die unter Umständen
im Wasser mitgeführt
werden.
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Der
erfindungsgemäße Granulattrockner
umfasst außerdem
vorzugsweise einen Schwenkbereich auf dem Oberteil des Wassersammel-
oder -ablaufbehälters,
der den Sockelabschnitt des Gehäuses
stützt,
um den Zugang zu einem schräg
angeordneten Feinanteilsieb im Behälter bereitzustellen, wobei
das Sieb eine sich nach außerhalb
des Behälters
erstreckende untere Kante aufweist, um das abgeschiedene Material
in einer mit einem Sieb versehenen äußeren Schale abzulagern.
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Der
erfindungsgemäße Granulattrockner
kann auch eine Struktur an der Unterseite des Schwenkbereichs des
Oberteils des Wasserauffangbehälters
umfassen, um die Feinanteile und das Wasser zu einer oberen Kante
des schräg
angeordneten Feinanteilsiebes zu leiten.
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Der
erfindungsgemäße Granulattrockner
umfasst vorzugsweise auch einen oberhalb des oberen Endes des Gehäuses angeordneten
Lüfter,
der mit dessen Innerem verbunden ist, um Luft durch das Gehäuse nach
oben zirkulieren zu lassen und um Luft relativ zum Gehäuse seitlich
abzuführen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
sieht die vorliegende Erfindung einen Zentrifugal-Granulattrockner
zum Entziehen von Oberflächenfeuchtigkeit
aus einem Granulatprodukt vor, der ein aus Abschnitten gebildetes
Gehäuse
aufweist, in dem mehrere Abschnitte durch äußere Flansche verbunden sind,
die miteinander verschraubt sind, um eine schnelle und einfache
Montage und Demontage des Gehäuses
zu ermöglichen.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
sieht einen Granulattrockner vor, bei dem der Rotor starr ist und
eine durch ein einzelnes oberes Lager gehaltene Welle sowie eine
Ausrichtungsbuchsen-Baugruppe zum Führen der Drehung des unteren
Rotorendes aufweist, wodurch die Notwendigkeit entfällt, eine
Dichtungsvorrichtung oder eine spezielle wasserdichte Konstruktion
vorzusehen, um ein unteres Lager innerhalb des Trockners vor Wasser
zu schützen.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
sieht einen Zentrifugal-Granulattrockner für Laboranwendungen vor, wobei
der Trockner geeignet ist, bei sehr geringen Durchsatzmengen zu
arbeiten und in einer relativ geringen Gesamtgröße ausgeführt ist und aus trennbaren
und austauschbaren Komponenten besteht, weshalb er leicht zu reinigen,
zu reparieren und auch sonst für
Labor- oder Kleinanwendungen gut geeignet ist.
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Eine
zusätzliche
Ausführungsform
sieht einen Granulattrockner für
gewerbliche Anwendungen vor, in denen der Trockner in der Lage ist,
bei sehr hohen Durchsatzmengen zu arbeiten, und in einer relativ
größeren Größe ausgeführt ist.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
der Erfindung sieht eine Hubvorrichtung zum Stützen und Anheben des Motors,
des Rotors und des oberen Gehäuseabschnitts
weg vom Sockelabschnitt des Gehäuses
vor, wenn der Trockner zur Reparatur und Reinigung auseinandergebaut
wird.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht einen Granulattrockner vor, der ein
einstückiges,
zylindrisches Sieb mit einer Ober- und einer Unterkante umfasst,
die teleskopartig in Ausnehmungskanten von oberen und unteren tassenartigen
Haltestrukturen im Gehäuse
eingreifen, sowie Haltehaken, die in Haltestifte an der oberen Halterung
eingreifen.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht einen Zentrifugal-Granulattrockner
vor, bei dem ein Sockelabschnitt des Gehäuses direkt auf einer oberen
Wand des Wasserablaufbehälters montiert
ist, so dass das im Trockner von der Aufschlämmung aus Wasser und Granulat
abgeschiedene Wasser direkt vom Sockelabschnitt des Trocknergehäuses zum
Wasserablaufbehälter
fließen
kann, wodurch die Notwendigkeit entfällt, ein Leitungssystem vorzusehen,
um das Wasser aus dem Trockner abzuführen.
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Eine
noch weitere Ausführungsform
der Erfindung sieht einen Granulattrockner vor, bei dem die Unterseite
des Schwenkbereichs des Wasserablaufbehälters eine Struktur zum Leiten
von Wasser und Feinanteilen zum oberen Endbereich des Siebes umfasst.
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Eine
zusätzliche
Ausführungsform
der Erfindung sieht einen Zentrifugal-Granulattrockner vor, bei dem am oberen
Ende des Gehäuses
ein Lüfter
vorgesehen ist, um Luft durch das Gehäuse nach oben zirkulieren zu
lassen, wo sie seitlich am Trockner neben dessen oberen Ende abgeführt wird.
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Eine
letzte Ausführungsform
der Erfindung sieht einen Granulattrockner vor, der den herkömmlichen Herstellungsformen
entspricht, eine einfache Bauform aufweist und einfach zu verwenden
ist, so dass ein Trockner bereitgestellt wird, der wirtschaftlich
realisierbar, haltbar und relativ störungsfrei im Betrieb ist.
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Diese
und andere Aufgaben und Vorteile, die im Folgenden offensichtlich
werden, gründen
in den Einzelheiten der Konstruktion und des Betriebs, wie nachfolgend
genauer beschrieben und beansprucht, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich nungen,
die einen Teil davon bilden, wobei gleiche Bezugszeichen sich jeweils
immer auf identische Teile beziehen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein seitlicher Aufriss einer Ausführungsform des Zentrifugal-Granulattrockners
der vorliegenden Erfindung, der die Beziehungen zwischen Motor,
Gehäuse,
Ablaufbehälter,
Einlass und Auslass und einer Hubvorrichtung für einen oberen Abschnitt des
Gehäuses,
den Motor, den Rotor und das Sieb zeigt.
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2 ist
ein seitlicher Aufriss ähnlich
dem von 1, der jedoch den Sockelabschnitt
des Gehäuses zeigt,
der vom Rest des Gehäuses
getrennt wurde, das durch die Hubvorrichtung vertikal weggehoben
wurde.
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3 ist
ein seitlicher Aufriss ähnlich
dem von 2, der jedoch die Schwenkbewegung
der angehobenen Trocknerkomponenten zeigt, wobei das Trocknersieb
aus der umschließenden
Beziehung zum Rotor entfernt wurde.
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4 ist
ein seitlicher Aufriss ähnlich
dem von 3, wobei der obere Gehäuseabschnitt
entfernt wurde, um den Rotor vollständig freizulegen.
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5 ist
eine fragmentarische Perspektivansicht des Sockelabschnitts des
Gehäuses
gemäß der vorliegenden
Erfindung und der Komponenten der unteren Endabschnitte des Rotors
und des ihm zugeordneten Siebes.
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6 ist
eine vertikale Teilquerschnittsansicht des Trockners gemäß der vorliegenden
Erfindung in vergrößertem Maßstab, die
die Zuordnung der Komponenten des Trockners veranschaulicht.
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7 ist
ein vergrößerter,
fragmentarischer Aufriss eines Bereichs des Gehäuses, der eine bevorzugte Form
einer geschraubten Flanschanordnung unter Verwendung von Gelenkschrauben
veranschaulicht.
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8 ist
eine vergrößerte, fragmentarische
Querschnittsansicht einer bevorzugten Form einer Führungsbuchsen-Baugruppe
für das
untere Ende des Rotors.
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9 ist
ein seitlicher Aufriss einer weiteren Ausführungsform des Zentrifugal-Granulattrockners
gemäß der vorliegenden
Erfindung, der die Beziehungen zwischen Motor, Gehäuse, Ablaufbehälter, Aufschlämmungseinlass
und Auslass für
getrocknetes Granulat veranschaulicht.
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10 ist
ein seitlicher Aufriss ähnlich
dem in 9, wobei jedoch veranschaulicht wird, wie der
vom Sockelabschnitt des Gehäuses
entfernte obere Abschnitt des Gehäuses durch die Hubvorrichtung
vertikal angehoben und in eine Position geschwenkt wurde, die es
erlaubt, das Trocknersieb aus dem Inneren des oberen Gehäuseabschnitts
und aus seiner Rotorumschließungsposition
zu entfernen.
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11 ist
eine schematische Perspektivansicht der Abschnitte des Gehäuses, der
Hubvorrichtung und des Wasserablaufbehälters gemäß der vorliegenden Erfindung,
wobei der Motor und der Rotor vom Wasserbehälter weggeschwenkt wurden,
wobei der obere Gehäuseabschnitt
und das Sieb ausgebaut wurden und wobei ein Bereich des Oberteils
des Wasserablaufbehälters
und der darauf angeordnete Sockelabschnitt in eine offene Position
geschwenkt wurden.
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12 ist
eine Draufsicht des Sockelabschnitts des Trockners gemäß der vorliegenden
Erfindung, der auf einem Schwenkbereich des Oberteils des Wasserablaufbehälters montiert
ist.
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13 ist
eine vergrößerte, fragmentarische
Perspektivansicht der Unterseite des Oberteils des Wasserablaufbehälters, der
in eine offene Position geschwenkt wurde, und des schräg angeordneten
Feinanteilsiebes im Oberteil des Wasserbehälters.
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14 ist
eine fragmentarische Perspektivansicht des Feinanteilsiebes und
der außerhalb
am Ablaufbehälter
angeordneten Feinanteilsiebschale.
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15 ist
eine detaillierte Draufsicht der außerhalb des Wasserablaufbehälters angeordneten
Feinanteilsiebschale.
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16 ist
eine vertikale Schnittansicht in vergrößertem Maßstab entlang der Schnittlinie
16-16 von 15, die strukturelle Einzelheiten
der außerhalb
angeordneten Feinanteilsiebschale veranschaulicht.
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17 ist
ein seitlicher Aufriss einer weiteren Ausführungsform des Zentrifugal-Granulattrockners
gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Einsatz in einer gewerblichen Anwendung, die die Zuordnung
der Komponenten zum Wasserablaufbehälter und den dem oberen Ende
des zylindrischen Gehäuses
zugeordneten Luftzirkulationsauslass veranschaulicht.
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18 ist
ein Rückseiten-Aufriss
des Zentrifugal-Granulattrockners von 17, der
die handbetätigte mechanische
Hubvorrichtung für
die oberen Komponenten des Trockners veranschaulicht, mit der diese
für den
Zugang zu den inneren Komponenten des Trockners von einem Sockelabschnitt
getrennt und angehoben und um eine vertikale Achse geschwenkt werden
können.
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19 ist
eine Draufsicht auf den in 17 und 18 veranschaulichten
Granulattrockner.
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20 ist
eine vertikale Schnittansicht des Trockners von 17 und 18,
die die Zuordnung des Lüfters
zum oberen Gehäuseabschnitt
sowie den dem Gehäuse
zugeordneten Luftauslass und eine dichtungsfreie Abdichtung zwischen
dem unteren Ende des oberen Abschnitts des Gehäuses und dessen Sockelabschnitt
in vergrößertem Maßstab veranschaulicht.
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21 ist
eine schematische Rückansicht
des Wasserablaufbehälters
der Ausführungsform
von 17 und 18, die
ein Ablenkblech an der Unterseite des oberen Schwenkbereichs des
Behälters
zum Abführen
von Wasser und Feinanteilen auf das obere Ende des schräg angeordneten
Siebes veranschaulicht.
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22 ist
eine detaillierte Draufsicht des in 21 veranschaulichten
Ablenkblechs, das an der Unterseite des Schwenkbereichs des Behälters montiert
ist.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Obwohl
nur bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung im Einzelnen erläutert
werden, versteht es sich, dass die Erfindung in ihrem Umfang nicht
auf die in der folgenden Beschreibung oder in den Zeichnungen veranschaulichten
Einzelheiten von Konstruktion und Anordnung von Komponenten beschränkt ist.
Die Erfindung lässt
weitere Ausführungsformen
zu und kann auf verschiedene Arten in die Praxis umgesetzt oder
ausgeführt
werden. Bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
wird aus Gründen
der Klarheit auf spezielle Terminologie zurückgegriffen. Es versteht sich,
dass jeder spezielle Begriff alle technischen Entsprechungen umfasst,
die in ähnlicher
Weise funktionieren, um einen ähnlichen
Zweck zu erfüllen.
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Nun
wird unter besonderer Bezugnahme auf 1–8 der
Zeichnungen eine Ausführungsform des
Zentrifugal-Granulattrockners gemäß der vorliegenden Erfindung
offenbart und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet,
die ein vertikal angeordnetes, im Allgemeinen zylindrisches Gehäuse umfasst, das
im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet wird
und das einen vertikalen, drehbar darin montierten Rotor 14 aufweist,
der von einem Sieb 16 umschlossen ist. Der Rotor 14 wird
von einem Motor 18 angetrieben, der vorzugsweise auf dem
oberen Ende des Trockners montiert ist. Das untere Ende des Trockners umfasst
einen Aufschlämmungseinlass 20,
und das obere Ende des Trockners umfasst einen Auslass für getrocknetes
Granulat 22. Diese Komponenten sind im Allgemeinen auch
in vorhandenen Zentrifugal-Granulattrocknern zu finden.
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Einige
der Komponenten gemäß der vorliegenden
Erfindung umfassen jedoch einzigartige strukturelle Merkmale und
Zuordnungen, die bei den derzeit erhältlichen Zentrifugal-Granulattrocknern
nicht bekannt sind.
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Das
Gehäuse 12 umfasst
Abschnitte, die vorzugsweise einen Sockelabschnitt bzw. unteren
Abschnitt 24 und einen länglichen oberen Abschnitt 30 umfassen,
der mit einer oberen Platte 26 verbunden ist. Der obere Abschnitt 30 kann
Verstärkungseinfassungen 29 und 31 am
oberen und unteren Ende umfassen. Die Abschnitte 24 und 30 und
die obere Platte 26 können
miteinander durch kreisförmige
Schlussflansche 32 verbunden sein, die mit Schrauben 34 zusammengehalten
werden. Ein Kupplungsschutz 28 ist mit Schrauben oder dergleichen
oberhalb der oberen Platte 26 befestigt. Die Gehäuseabschnitte 24 und 30 und
die obere Platte 26 sind vorzugsweise aus einem im Wesentlichen
starren Material wie Metall oder Kunststoff hergestellt, das ausreichend
fest ist, um die Struktur des Trockners zu stützen, das relativ preiswert
ist und mit relativ kleinen Durchmesser- und Höhenabmessungen gebaut werden
kann.
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Der
Rotor 14 umfasst eine vorzugsweise quadratische Zentralwelle 36,
die in der Mitte des vertikalen Gehäuses 12 angeordnet
ist und durch eine Antriebskupplung 40 antreibend mit einer
Motorabtriebswelle 38 in Eingriff ist (siehe 6).
Das obere Ende des Trocknerrotors 14 ist mit einem Traglager 44 versehen,
das vom Motorkupplungsschutz 28 umschlossen ist, sowie
mit einem vom Schutz 28 eingeschlossenen Motorträger, der
von der oberen Platte 26 am oberen Ende des Gehäuses gehalten
wird, wie mit dem Bezugszeichen 46 angegeben. Das Traglager 44 trägt den Rotor 14 von
seinem oberen Ende her und führt
seine Unterstützung
so fort, dass das untere Ende der Rotorwelle 36 mittels
einer Buchse 48 geführt
werden kann, die im Sockelabschnitt 24 des Gehäuses 12 montiert
ist. Das untere Ende der Welle 36 ist mit einer axial verlängerten Welle 50 mit
verringerter Querschnittsfläche
und vorzugsweise zylindrischer Konfiguration für eine geführte Drehbewegung in der zylindrischen Öffnung 51 in
der Ausrichtungsbuchse 48 versehen.
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Der
obere Abschnitt 30 des Gehäuses 12 umfasst ein
sich nach unten erstreckendes zylindrisches Element 52,
das mit Befestigungsschrauben 54 an der oberen Platte 26 befestigt
ist. Das Sieb 16 ist ein zylindrisches Element 56 aus
Sieb- oder Lochmaterial, das ein oberes Ende in Form einer festen
Wand 55 aufweist. Die Wand 55 ist mit einer nach
unten gerichteten Ausnehmung 58 in der Unterkante des zylindrischen
Elements 52 in Eingriff, wobei sich die obere Endkante
der Wand 55 teleskopartig am Siebelement 56 über die Ausnehmung 58 schiebt,
wie in 6 veranschaulicht. Ebenso wird das untere Ende 57 des
Siebelements 56 von der oberen Einfassung 61 des
nach oben gerichteten zylindrischen Halteelements 60 gestützt. Die
obere Einfassung 61 umfasst eine obere Ausnehmungskante 62,
die teleskopartig das untere Ende der Umfangswand 57 des
Siebelements 56 aufnimmt.
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Das
zylindrische Element 60 umfasst auch vorzugsweise mehrere
nach oben und außen
abgewinkelte Streben 63 auf dessen Außenseite, wie in 5 und 6 gezeigt,
um das untere Ende des Siebes 16 auf die auf der Außenkante
des oberen Endes des zylindrischen Elements 60 gebildete
Ausnehmung 62 zu führen. Die
abgewinkelten Streben 63 erleichtern somit die Montage
des Siebelements 56 auf dem zylindrischen Element 60 im
Verhältnis
zum Gehäuse
und zum Rotor. Das untere zylindrische Element 60 umfasst
eine untere Wand 64, die mittels Befestigungsvorrichtungen 68 an
einer Platte 66 befestigt ist. Die Platte 66 ist
an der oberen Wand 70 einer im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 72 bezeichneten
Rückstandsabscheideschubfach-Baugruppe
auf einem im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 74 bezeichneten
Wasserablaufbehälter angeordnet,
wobei Befestigungsschrauben 76 die Platte 66 an
ihrer Position halten. Es ist erkennbar, dass die Ausrichtungsbuchse 48 vorzugsweise
scheibenförmig
ist und ausgetauscht werden kann, wenn die Öffnung 51 abgenutzt
ist. Die Buchse 48 ist so in der Mitte der unteren Wand 64 angeordnet,
dass die verlängerte
Welle 50, und somit auch die Rotorwelle 36, beide
im Wesentlichen entlang der vertikalen Mittelachse des Trockners 10 innerhalb
des Siebes 16 und des Gehäuses 12 angeordnet
sind.
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Der
Sockelabschnitt 24 des Gehäuses 12 umfasst den
Einlass 20, der sich durch eine Armatur 78 in der
Umfangswand des Sockelabschnitts 24 erstreckt. Der Aufschlämmungseinlass 20 erstreckt
sich in eine Armatur 80 im zylindrischen Element 60 hinein
und ist daran angeschlossen, wodurch der Aufschlämmungseinlass 20 mit
dem Inneren des zylindrischen Elements 60 und somit dem
Sieb 16 in Verbindung steht. Dies erlaubt es dem Rotor 14,
die Aufschlämmung
und das Granulat zu drehen und nach oben anzuheben und diese zum
Siebelement 56 nach außen
zu leiten, so dass mit dem Granulat mitgeführtes Wasser durch das Sieb
ablaufen kann. Das durch das Sieb und nach außerhalb des unteren zylindrischen
Elements 60 ablaufende Wasser kann durch Durchlässe 82 durch
die Platte 66 und die obere Wand 70 laufen, wodurch
es dem Wasser erlaubt wird, in die Rückstandsabscheideschubfach-Baugruppe 72 abzulaufen.
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Die
Abscheideschubfach-Baugruppe 72 umfasst ein gleitend montiertes
Schubfach 83 mit einer umlaufenden vertikalen Wand 84 und
einem Sieb- bzw. Lochboden 86. Das Schubfach 83 wird
gleitend von Leisten 88 an der Unterseite der Schubfachbau gruppe 72 getragen.
An der Vorderseite des Schubfachs 83 ist ein Griff 90 vorgesehen,
um das Schubfach zur Entfernung von Feststoffen oder Granulat nach
außen
zu ziehen, die möglicherweise
durch die Durchlässe 82 abgeführt wurden,
so dass nur Wasser in einen Wasserablaufbehälter 92 abläuft. Der
Behälter 92 ist
ebenfalls mit einer Öffnung 94 versehen,
die das Ablaufen des vom Granulat abgeschiedenen Wassers erleichtert.
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Sowie
das Granulat im Sieb 16 durch den Rotor 14 nach
oben bewegt wird, wird es durch die Schwerkraft und die Zentrifugalkraft
des zum Sieb hin abgeführten
Granulats auf eine Weise getrocknet, die den Fachleuten auf dem
Gebiet der Granulattrocknung allgemein bekannt ist. Sobald das getrocknete
Granulat das obere Ende des Rotors erreicht, wird es zentrifugal
in den mit dem zylindrischen Element 52 in Verbindung stehenden
Trockengranulatauslass 22 und dann in einen geeigneten
Behälter
abgeführt.
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Der
obere Abschnitt 30, die obere Platte 26, der Kupplungsschutz 28 und
der Motor 18 sowie sein Träger zusammen mit dem Rotor 14 und
dem Sieb 16 werden von einer Hubvorrichtung, in dieser
Ausführungsform
vorzugsweise einer Gasfeder-Hubvorrichtung 96,
gestützt.
Die Gasfeder-Hubvorrichtung 96 umfasst ein ortsfestes äußeres Rohr 98,
das, wie in 5 gezeigt, mittels der Halterungsstruktur 100 und
Befestigungsschrauben starr an der Platte 66 auf der oberen
Wand 70 befestigt ist. Ein schwenkbares, vertikal bewegliches oberes
Teleskoprohr 102 ist mittels der Halterungsstruktur 104 am
Motorträger
und am oberen Abschnitt 26 des Gehäuses 12 befestigt.
Diese Gasfeder 96 unterstützt das Anheben und trägt den oberen
Abschnitt 30 des Gehäuses 12 einschließlich Rotor,
Sieb, Motorträger
und Motor, wenn die die Flansche 32 zwischen dem oberen
Abschnitt 30 und dem Sockelabschnitt 24 des Gehäuses miteinander
verbindenden Schrauben 34 entfernt werden. Die vertikale
Bewegung des oberen Rohrs 102 ist in 2 veranschaulicht,
wie durch den Pfeil 106 angegeben.
-
Das
obere Rohr 102 der Gasfeder 96 ist auch in der
Lage, eine Schwenkbewegung auszuführen, die es den angehobenen
Komponenten erlaubt, sich um die vertikale Achse der Gasfeder zu
drehen, wie in 3 durch Pfeil 108 gezeigt.
Auf diese Weise können
der obere Abschnitt 30 des Gehäuses und die Komponenten oberhalb
des oberen Abschnitts zusammen mit dem Rotor 14 und dem
Sieb 16 aus der Ausrichtung mit dem Sockelabschnitt 24 und
dem Behälter 92 weggedreht
werden. Sobald der obere Abschnitt 30 aus der Ausrichtung
mit dem Sockelabschnitt 24 weggedreht wurde, kann das Sieb 16 nach
unten herabgelassen und wie in 3 veranschaulicht
ausgebaut werden. Außerdem
ermöglicht
es diese Struktur, dass der obere Abschnitt 30 des Gehäuses 12 von
der oberen Platte 26 getrennt und nach unten herabgelassen
werden kann, wie in 4 durch den Pfeil 110 angegeben.
Diese Trennung ermöglicht
das Entfernen des oberen Gehäuseabschnitts,
wodurch ein einfacher Zugang zum Rotor 14 bereitgestellt
wird, der, wie in 4 veranschaulicht, an der Wellenkupplung 40 befestigt
bleibt. Die Welle 36 und schräg angeordnete Schaufeln 42 können dann
einfach gereinigt werden, während
sie oberhalb des Sockelabschnitts gestützt werden, oder die axiale
Verlängerung 50 kann
in die Führungsbuchse 48 abgesenkt
werden, um das untere Ende des Rotors 14 während des Reinigungsvorgangs
zu stabilisieren.
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3 und 4 veranschaulichen
eine zusätzliche
Halterung für
das Sieb, die in den meisten Anlagen bevorzugt wird. Die zusätzliche
Halterung ist in Form von zwei (oder mehr) sich nach oben erstreckenden Haken 120 ausgeführt, die
starr mit der Wand 55 am oberen Ende des Siebelements 56 verbunden
sind. Die Haken 120 sind vorzugsweise diametral an der
Außenfläche der
Wand 55 ausgerichtet und sind in auf dem Umfang entgegengesetzten
Richtungen offen, um in nach außen
vorstehende Stifte 122 oben an der Haltestruktur 52 einzugreifen.
Die Haken 120 und das Siebelement 56 müssen eine
Teilumdrehung entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden, um das
Sieb freizugeben, damit es zum Entfernen nach unten bewegt werden kann.
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7 veranschaulicht
eine zusätzliche
bevorzugte Verbindung zwischen den Gehäuseabschnitten, in der jeder
der Flansche 132 eine Nut oder ein Langloch 133 aufweist,
wodurch sich eine Gelenkschraube 134 erstreckt. Das untere
Ende der Gelenkschraube 134 wird schwenkbar von am Gehäuse befestigten
Tragarmen 136 gehalten. Das obere Ende der Schraube 134 umfasst
eine Mutter 138, die ausreichend gelockert werden kann,
um die Schwenkbewegung der Schraube 134 ohne vollständiges Entfernen
der Mutter 138 und ohne Trennen der Schraube vom Gehäuse zu ermöglichen,
wodurch die Montage und Demontage der Gehäuseabschnit te des Trockners
stark vereinfacht wird. Die Gelenkschraube 134, die Tragarme 136 und
die Mutter 138, vorzugsweise in Form eines manuell greifbaren
Handrades, können
anstelle der in 1–6 gezeigten Schraube
verwendet werden.
-
8 veranschaulicht
eine weitere bevorzugte Form der Buchse für das untere Rotorende, bei
der das untere Rotorende 140 mit einem im Allgemeinen schräg zulaufenden
unteren Ende 142 mit einem flachen unteren Ende 144 versehen
ist. Anstelle der Buchse 48 wird eine zweiteilige Buchsenbaugruppe 146 eingesetzt, um
das untere Rotorende 140 während der Drehung zu führen. Die
Buchsenbaugruppe 146 umfasst ein äußeres Element 148 aus
Harzmaterial und eine innere Hülse
oder Buchse 150 aus Metall. Die Hülse oder Buchse 150 ist
zylindrisch und führt
und greift drehbar in einen zylindrischen, oberen Endbereich 152 des
schräg zulaufenden
unteren Endes 142 des Rotors 140 ein. Das schräg zulaufende
untere Ende 142 unterstützt
das Einführen
des unteren Rotorendes in die Führungshülse oder
-buchse 150. Durch die Buchsenbaugruppe 146 fließendes Wasser
kühlt und
schmiert die Hülse 150 und
das untere Rotorende 140. Wie die Buchse 48 wird die
Buchsenbaugruppe 146 unten in dem tassenförmigen Halteelement 60 gestützt und
kann bei Bedarf ausgetauscht werden.
-
Die
Funktionsweise des Rotors 14 oder 140, des Siebes 16 und
des Gehäuses 12 zusammen
mit dem Aufschlämmungseinlass 20 und
dem Auslass für
getrocknetes Granulat 22 entspricht der von herkömmlichen Granulattrocknern.
Jedoch ist es aufgrund der Art, in der der Rotor durch eine austauschbare
Ausrichtungsbuchse 48 oder Buchsenbaugruppe 146 gestützt und
angetrieben und geführt
wird, und aufgrund der Ausführung
des Gehäuses
mit mehreren Abschnitten sowie der Gasfeder-Hubvorrichtung durch Zusammenwirken möglich, die
Komponenten mit einem Gehäuse
und Sieb geringeren Durchmessers und mit einem Rotor geringerer
Größe zu bauen.
Das Gehäuse 12 dieser
Ausführungsform
der Erfindung kann einen Außendurchmesser
im Bereich von 20,3 bis 30,5 cm (8 bis 12 Zoll) aufweisen, während die
meisten Standardtrockner einen Außendurchmesser im Bereich von
76,2 bis 102 cm (30 bis 40 Zoll) haben. Das Sieb 16 kann
einen Durchmesser von etwa 15,2 cm (6 Zoll) haben, wobei die äußeren Ecken
der Schaufeln 42 einen Abstand von etwa 1,02 cm (0,400
Zoll) vom Sieb aufweisen, um das Wasser optimal vom Granulat abzuscheiden.
Die Schaufeln 42 sind vorzugsweise rechteckig mit geraden äußeren Kanten,
die eine Bewegung des Granulats ermöglichen, wenn dieses angehoben
wird, wobei der Abstand zwischen den Schaufeln und dem Sieb es erlaubt,
dass einige Granulatkörner
unter obere Schaufeln fallen und von unteren Schaufeln aufgenommen
werden, um das Wasser effektiver vom Granulat abzuscheiden. Außerdem verringert
die Schaufelanordnung und -konfiguration sowie ihre Beziehung zum
Sieb den Siebverschleiß im
Vergleich zu Trocknern, die einen im Wesentlichen kontinuierlichen
Hub- und Schneckeneffekt nutzen, der den reibenden Eingriff zwischen
dem Granulat und dem Sieb erhöht.
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Die
Verbindung zwischen den Komponenten des Trockners gemäß dieser
Ausführungsform
kann ohne weiteres gelöst
werden, und deren Gewicht wird von der Gasfeder 96 gestützt, wodurch
die Handhabung des Gehäuses,
des Siebes, des Rotors und des Motors erleichtert wird, wobei die
Notwendigkeit entfällt,
dass ein Bediener des Granulattrockners diese Komponenten physisch
anheben muss. Der geringere Durchmesser der Komponenten in dieser
Ausbildung der Erfindung erlaubt es, den Trockner effektiv in einer
Laboranwendung oder einer anderen Kleinanwendung einzusetzen und
erlaubt es, die Komponenten einfach zu demontieren und zu montieren
und die Komponenten im demontierten Zustand einfach zu reinigen
oder auszutauschen. Das untere Schubfach mit Siebboden erlaubt es,
das in den Behälter
ablaufende Wasser von allen festen Rückständen oder Granulat zu reinigen,
die vom Sokkelabschnitt des Gehäuses
nach unten gelangen können.
Die Öffnungen
zur Verbindung des Sockelabschnitts des Gehäuses und des unteren Schubfachs
mit Siebboden können
in Größe und Anzahl
variiert werden, damit der Schwerkraft folgende Flüssigkeit
ohne unnötige
Einschränkung
vom Sockelabschnitt nach unten fließen kann.
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9–16 veranschaulichen
eine zweite Ausführungsform
des Zentrifugal-Granulattrockners
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 210 bezeichnet
wird. Bei dieser zweiten Ausführungsform
handelt es sich vorzugsweise um eine gewerbliche Ausbildung des
Trockners gemäß der vorliegenden
Erfindung, die Abmessungen aufweist, die mit denen der bekannten
Zentrifugal-Granulattrockner vergleichbar sind und somit wesentlich
größer sind
als der in 1–8 gezeigte
Labor-Granulattrockner.
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Der
Trockner 210 umfasst ein vertikal angeordnetes, im Allgemeinen
zylindrisches Gehäuse,
das im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 212 bezeichnet
wird und in dem drehbar ein vertikaler Rotor 214 montiert ist,
der von einem Sieb 216 auf dieselbe Weise umschlossen ist,
wie das Sieb 16 in 2 den Rotor 14 umschließt. Der
Rotor 214 wird von einem Motor 218 angetrieben,
der vorzugsweise auf dem oberen Ende des Trockners montiert ist.
Das untere Ende des Trockners umfasst einen Aufschlämmungseinlass 220,
und das obere Ende des Trockners umfasst einen Auslass für getrocknetes
Granulat 222. Ein Wasserablaufbehälter, der im Allgemeinen mit
dem Bezugszeichen 274 bezeichnet wird, ist direkt unterhalb
des Gehäuses 212 montiert,
und das Bezugszeichen 270 bezeichnet im Allgemeinen das
Behälteroberteil 274.
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Das
Gehäuse 212 umfasst
zwei trennbare Abschnitte, einen Sockelabschnitt bzw. unteren Abschnitt 224 und
einen länglichen
oberen Abschnitt 230, der mit der oberen Platte 226 verbunden
ist. Der obere Abschnitt 230 kann Verstärkungseinfassungen 229 und 231 am
oberen und unteren Ende umfassen. Die Abschnitte 224 und 230 und
die obere Platte 226 sind miteinander vorzugsweise durch
kreisförmige
Schlussflansche 232 verbunden, die mit herkömmlichen
Schrauben oder Gelenkschrauben 234 zusammengehalten werden.
Wie in 10 gezeigt, erstreckt sich das
untere Ende des oberen Abschnitts 230 des Gehäuses 212 unter den
Flansch 232 an dessen unterem Ende, wie bei 225 angegeben,
das in einer engen, teleskopartigen Beziehung zum Inneren des Sockelabschnitts 224 steht,
um eine dichtungsfreie Abdichtung zwischen dem Sockelabschnitt 224 und
dem oberen Abschnitt 230 des Gehäuses 212 bereitzustellen.
Ein Kupplungsschutz 228 ist mit Schrauben oder dergleichen
oberhalb der oberen Platte 226 befestigt. Die Gehäuseabschnitte 224 und 230 und
die obere Platte 226 sind vorzugsweise aus einem im Wesentlichen
starren Material wie Metall oder Kunststoff hergestellt, das ausreichend
fest ist, um die Struktur des Trockners zu stützen, relativ preiswert ist und
mit relativ großen
Durchmesser- und
Höhenabmessungen
gebaut werden kann.
-
Der
Rotor 214 umfasst eine vorzugsweise quadratische Zentralwelle 236,
die in der Mitte des vertikalen Gehäuses 212 angeordnet
ist und, analog zur Welle 38 und zur Kupplung 40,
wie in 6 veranschaulicht, mittels einer Antriebskupplung
antreibend mit einer Motorabtriebswelle in Eingriff ist. Das obere
Ende des Trocknerrotors 214 ist mit einem Traglager ähnlich dem
Lager 44 in 6 versehen, das innerhalb des
Motorkupplungsschutzes 228 eingeschlossen ist. Ein Motorträger ist
vom Schutz 228 umschlossen, der von der oberen Platte 226 am
oberen Ende des Gehäuses
gehalten wird. Das Traglager stützt
den Rotor 214 von seinem oberen Ende her und führt seine
Unterstützung
so fort, dass das untere Ende der Rotorwelle 236 durch
eine Ausrichtungsbuchse 248 geführt werden kann, die im Sockelabschnitt 224 des
Gehäuses 212 montiert
ist. Das untere Ende der Welle 236 ist mit einer verlängerten
Welle 250, ähnlich
der in 6 veranschaulichten, mit verringerter Querschnittsfläche und
vorzugsweise zylindrischer Konfiguration für eine geführte Drehbewegung in der zylindrischen Öffnung 251 in
der Ausrichtungsbuchse 248 versehen.
-
Der
obere Abschnitt 230 des Gehäuses 212 umfasst ein
sich nach unten erstreckendes, zylindrisches, tassenförmiges Element,
das das obere Ende des Siebes auf die in 1–8 veranschaulichte
Weise trägt. Das
untere Ende des Siebes wird von einem nach oben zeigenden, tassenförmigen zylindrischen
Halteelement 260 im Sokkelabschnitt 224 auf die
gleiche Weise wie in der in 1–8 gezeigten
Ausführungsform gehalten.
-
Das
untere zylindrische Element 260 umfasst eine untere Wand 264,
die mittels der Befestigungsvorrichtungen 268 an einer
unteren Platte 266 des Sockelabschnitts 224 befestigt
ist. Die untere Platte 266 ist an einem Schwenkbereich 269 der
oberen Wand 270 des Wasserablaufbehälters 274 befestigt.
Die Platte 266 ist vorzugsweise mit Befestigungsschrauben 276 befestigt,
wodurch die untere Platte 266 und der Sockelabschnitt 224 am
Schwenkbereich 269 der oberen Wand 270 des Behälters 274 befestigt
ist. Direkt unter dem Schwenkbereich 269 der oberen Wand 270 ist
am Behälteroberteil 274 eine
Feinanteilabscheidungs-Siebbaugruppe angeordnet, die im Allgemeinen
mit dem Bezugszeichen 272 bezeichnet wird. Der andere Bereich 271 der
oberen Wand 270 ist ebenfalls vorzugsweise mittels Scharnieren öffenbar,
um vollständigen
Zugang zum Inneren des Behälters 274 zu
erlauben. Die Ausrichtungsbuchse 248 ist vorzugsweise scheibenförmig und
mittels Schrauben 249 austauschbar an der unteren Wand 264 des
Halteelements 260 befestigt. Somit kann die Buchse 248 ausgetauscht
werden, wenn die Öffnung 251 abgenutzt
ist. Die Buchse 248 ist so in der Mitte der unteren Wand 264 angeordnet,
dass die verlängerte
Welle 250, und somit auch die Rotorwelle 236,
beide im Wesentlichen entlang der vertikalen Mittelachse des Trockners 210 innerhalb
des Siebes 216 und des Gehäuses 212 angeordnet
sind.
-
Der
Sockelabschnitt 224 des Gehäuses 212 umfasst den
Aufschlämmungseinlass 220,
der sich durch eine Armatur 278 in der Umfangswand des
Sockelabschnitts 224 erstreckt. Der Aufschlämmungseinlass 220 erstreckt
sich in eine Armatur 280 im zylindrischen Element 260 hinein
und ist an dieses angeschlossen, wodurch der Aufschlämmungseinlass 220 mit
dem Inneren des zylindrischen Elements 260 und dem Sieb 216 in Verbindung
steht. Dies erlaubt es dem Rotor 214, die Aufschlämmung und
das Granulat zu drehen und nach oben anzuheben und diese zum Siebelement 216 nach
außen
zu leiten, so dass mit dem Granulat mitgeführtes Wasser durch das Sieb
nach außen
ablaufen kann. Das durch das Sieb und nach außerhalb des unteren zylindrischen
Elements 260 ablaufende Wasser kann durch Durchlässe 282 durch
den Sockelabschnitt 224 und die obere Wand 270 laufen,
wodurch es dem Wasser erlaubt wird, in die Feinanteilabscheidungs-Siebbaugruppe 272 abzulaufen.
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Der
Behälter 274 ist
ebenfalls mit einer Öffnung 294 versehen,
die das Ablaufen des vom Granulat abgeschiedenen Wassers erleichtert.
Ein Schutz 295 verhindert, dass nicht erfasstes Granulat
oder Feinanteile zusammen mit dem Abwasser durch die Öffnung 294 aus
dem Behälter 274 entweichen.
Sowie das Granulat nach oben bewegt wird, wird das Wasser durch
die Schwerkraft und die Zentrifugalkraft des zum Sieb hin gedrückten Granulats
auf eine Weise entfernt, die den Fachleuten auf dem Gebiet der Granulattrocknung
allgemein bekannt ist. Sobald das getrocknete Granulat das obere
Ende des Rotors 214 erreicht, wird es zentrifugal in den
mit dem oberen zylindrischen Abschnitt 230 in Verbindung
stehenden Trockengranulatauslass 222 und dann in einen
geeigneten Behälter
abgeführt.
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Der
obere Abschnitt 230, die obere Platte 226, der
Kupplungsschutz 228 und der Motor 218 sowie sein Träger zusammen
mit dem Rotor 214 und dem Sieb 216 werden von
einer Hubvorrichtung 296 beweglich gestützt. Bei der Hubvorrichtung 296 handelt
es sich vorzugsweise um eine Gasfeder-Hubvorrichtung, die ein ortsfestes äußeres Rohr 298 umfasst,
das durch die Halterungsstruktur 300 und Befestigungsschrauben
starr an der Sockelplatte 299 befestigt ist. Ein schwenkbares,
vertikal bewegliches oberes Teleskoprohr 302 ist mittels
der Halterungsstruktur 304 am Motor träger und am oberen Abschnitt 226 des
Gehäuses 212 befestigt.
Diese Hubvorrichtung 296 hebt und trägt den oberen Abschnitt 230 des
Gehäuses
und den Rotor, das Sieb, den Motorträger und den Motor, wenn die
die Flansche 232 des oberen Abschnitts 230 und
des Sockelabschnitts 224 des Gehäuses miteinander verbindenden
Schrauben 234 entfernt werden. Die vertikale Bewegung des oberen
Rohrs 302 und seine Schwenkbewegung sind in 10 veranschaulicht.
Alternativ kann es in großen Trocknern
wünschenswert
sein, eine formschlüssige
Hubvorrichtung, wie eine in der nachfolgend beschriebenen dritten
Ausführungsform
enthaltene Schraubenwinde zu verwenden.
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Die
Schwenkbewegung des oberen Rohrs 302 der Hubvorrichtung 296 erlaubt
es den angehobenen Komponenten, sich um die vertikale Achse der
Gasfeder-Hubvorrichtung
zu drehen. Auf diese Weise können der
obere Abschnitt 230 des Gehäuses und die Komponenten oberhalb
des oberen Abschnitts zusammen mit dem Rotor 214 und dem
Sieb 216 aus der Ausrichtung mit dem Sockelabschnitt 224 weggedreht
werden. Sobald der obere Abschnitt 230 aus der Ausrichtung
mit dem Sockelabschnitt 224 weggedreht wurde, kann das Sieb 216 oben
gelöst,
nach unten herabgelassen und ausgebaut werden. Außerdem ermöglicht es
diese Struktur, dass der obere Abschnitt 230 des Gehäuses 212 von
der oberen Platte 226 getrennt und nach unten herabgelassen
werden kann, wie in 11 veranschaulicht. Diese Trennung
ermöglicht
den Ausbau des oberen Gehäuseabschnitts,
wodurch ein einfacher Zugang zum Rotor 214 bereitgestellt
wird, der an der Wellenkupplung befestigt bleibt. Die Welle 236 mit
den schräg
angeordneten Schaufeln 240 kann dann einfach gereinigt
werden, während
sie in einer vom Sockelabschnitt weggedrehten Position gestützt wird.
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In
den meisten Anlagen wird eine zusätzliche Halterung für das Sieb 216 bevorzugt.
Die zusätzliche Halterung
ist in Form von zwei (oder mehr) sich nach oben erstrekkenden Haken 220 ausgebildet,
die auf die im Zusammenhang mit 1–8 beschriebene
Weise starr mit der Wand am oberen Ende des Siebes verbunden sind.
Die Haken sind vorzugsweise diametral gegenüberliegend an der Außenfläche der
zylindrischen Wand am oberen Ende des Siebes 216 ausgerichtet
und auf dem Umfang in entgegengesetzten Richtungen geöffnet, um
in nach außen
vorstehende Stifte oben an der Haltestruktur einzugreifen. Die Haken
und das Sieb müssen
eine Teil umdrehung entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden, um
das Sieb freizugeben, bevor es zum Entfernen nach unten bewegt werden
kann.
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Die
Verbindung zwischen den Gehäuseabschnitten
umfasst sich nach außen
erstreckende Gegenflansche 232 unten am oberen Abschnitt 230 und
oben am Sockelabschnitt 224 und ist mit Nuten oder Langlöchern 233 versehen,
wobei sich durch jedes davon jeweils eine Gelenkschraube 234 erstreckt.
Das untere Ende der Schwingschraube 234 wird schwenkbar
von am Gehäuse
befestigten Tragarmen 235 gehalten. Das obere Ende der
Schraube 234 umfasst eine Mutter 227 in Form eines
Handrades, die ausreichend gelockert werden kann, um die Schwenkbewegung
der Schraube 234 ohne vollständiges Entfernen der Mutter 227 und ohne
Trennen der Schraube vom Gehäuse
zu ermöglichen,
wodurch die Montage und Demontage der Gehäuseabschnitte des Trockners
stark vereinfacht wird.
-
Wie
in 13–16 veranschaulicht,
ist das schräg
angeordnete Sieb 272 unterhalb des Schwenkbereichs 269 des
Behälteroberteils 270 angeordnet
und erstreckt sich von einer höheren
Seite neben einer Wand des Behälters 274 schräg nach unten
zur gegenüberliegenden
Seite. Auf der gegenüberliegenden
Seite erstreckt sich das Sieb 272 durch eine längliche Öffnung 306,
wobei die Abschlusskante 308 des Siebes vertikal oberhalb
eines im Wesentlichen rechteckigen, an der Außenseite des Behälters 274 angebrachten
Abscheiders 310 angeordnet ist. Die Unterseite des Schwenkbereichs 269 am
Behälteroberteil
umfasst ein sich nach unten erstreckendes, gekrümmtes Ablenkblech 312,
das sicherstellt, dass die Feinanteile und das Wasser, die bzw.
das durch die Löcher 282 kommen,
mit dem Sieb 272 neben seinem oberen Ende in Eingriff kommen,
so dass die Feinanteile und das Wasser dazu neigen, sich entlang
der Sieboberfläche
zu bewegen. Somit fließt
das Wasser durch das Sieb 272 in den Behälter 274,
und die Feinanteile werden von der Kante 308 des Siebes
in den Abscheider 310 abgeführt. Der Abscheider 310 umfasst
Tragleisten 314, die von dessen unterer Oberfläche nach
oben in Abständen
angeordnet sind, um eine Endgriffe 318 umfassende Hubschale 316 zu halten,
wobei die Schale 316 einen den Boden der Schale 316 bildenden
Siebabschnitt 320 umfasst. Somit tropft jegliches Wasser,
das zusammen mit den Feinanteilen in den Abscheider 310 tropft,
auf den Boden des Abscheiders 310 und wird durch eine Ablauföffnung 322 in
einen Auffangbehälter,
eine Ablaufleitung oder zurück
in den Sammel- oder Ablaufbehälter 274 abgeführt. Wie
in 11 gezeigt, kann in dieser Ausbildung der Erfindung
ein wie in 1–8 gezeigtes
schubfachartiges Feinanteilsieb verwendet werden.
-
11 und 15 veranschaulichen
außerdem
Hubvorrichtungen 324, die zwischen dem Behälter 274 und
dem Schwenkbereich 269 des Behälteroberteils 270,
an den der Sockelabschnitt 224 montiert ist, angebracht
sind. Die Hubvorrichtung 324 erleichtert die Schwenkbewegung
des oberen Behälterbereichs 269, um
Zugang zum Sieb 272 bereitzustellen und dient außerdem bei
Bedarf zum Kippen des Sockelabschnitts zur Reinigung und zum Austausch
von Komponenten. Die Hubvorrichtungen 324 sind ebenfalls
in Form eines Gashubzylinders auf jeder Seite des Schwenkbereichs 269 ausgeführt und
sind mit dem Schwenkbereich 269 durch Halterungen 326 und
mit dem Behälter
durch Halterungen 328 verbunden. Das Behälteroberteil 269 und 271 kann
wie gezeigt an den äußeren Kanten
oder an jeder Kante geschwenkt werden.
-
Die
Bereitstellung der Siebvorrichtung und des Ablenkblechs stellt das
Abscheiden der Feinanteile vom Wasser sicher, wobei das Wasser in
den Sammelbehälter
abläuft
und die Feinanteile in dem an der Seite des Behälters angebrachten Abscheider
abgelagert werden.
-
17–22 veranschaulichen
eine weitere gewerbliche Ausführungsform
der Erfindung, in der der Behälter,
das Gehäuse,
das Sieb, der Rotor und der Motor alle den in 1–16 veranschaulichten
Strukturen ähneln.
In dieser Ausführungsform
der Erfindung sind jedoch ein Lüfter,
vorzugsweise ein Zentrifugallüfter 416,
und ein Gehäuse 414 des
Zentrifugallüfters
oberhalb des zylindrischen Gehäuses 412 des
Trockners und unterhalb der oberen bzw. den Motor 422 tragenden
Tragplatte 434 angebracht. Der Lüfter 416 ist unterhalb
der Wellenkupplung 420 mit der Antriebswelle 418 des
Motors verbunden und wird vom Motor 422 angetrieben. Das
Lüftergehäuse 414 umfasst
ein sich seitlich erstreckendes Abführungselement bzw. einen Auslass 424 mit
einem sich nach oben erstreckenden Endstück 426, das mit einem
Sieb 428 darin versehen ist. Das Lüftergehäuse 414 umfasst außerdem eine
Bodenplatte 431, und das Innere des Lüftergehäuses 414 steht mit
den unteren Abschnitten des Trocknergehäuses 412 durch die Öffnungen 430 in
der Platte 431 in Verbindung. Wenn der Lüfter 416 arbeitet,
erlauben die Öffnungen 430 es
der Luft, durch das Gehäuse 412 nach
oben zu zirkulieren, um das Entziehen der Feuchtigkeit aus dem zu
trocknenden Granulat zu unterstützen.
Die Struktur des Lüfters
und seine Beziehungen zu den übrigen
Komponenten des Granulattrockners ist am besten in 20 veranschaulicht,
wobei der untere Bereich des Gehäuses 412 mit
dem in den vorherigen Ausführungsformen
beschriebenen identisch ist, und die Funktionsweise des Rotors,
der Schaufeln, des Siebes, des Aufschlämmungseinlasses und des Auslasses
für getrocknetes
Granulat ebenfalls identisch ist.
-
Das
untere Ende des Rotors ist, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen,
ebenfalls als Zapfen in einer Buchse und nicht in einem Traglager
gelagert, und das gesamte Gewicht des Rotors wird somit von dem
Traglager 432 am oberen Ende des Lüftergehäuses 414 getragen,
das von der Tragplatte 434 abgeschlossen wird. Das Trocknergehäuse 412 und
die Komponenten oberhalb des Gehäuses 412 werden
vertikal durch eine Hubvorrichtung 436 angehoben, die mit
der auf der einen Seite des Gehäuses
vorstehenden Tragplatte 434 verbunden ist. Bei der Hubvorrichtung 436 handelt
es sich um eine handbetätigte
Schraubenhubvorichtung mit einer daran befestigten Handkurbel 438,
wodurch eine Gewindekomponente in Form einer Mutter gedreht wird,
die in eine längliche
Antriebsspindel eingreift, um die Tragplatte 434 anzuheben
und abzusenken. Diese Struktur entspricht einer mechanischen Hubvorrichtung,
wobei das vertikal bewegliche Element ebenfalls in der Lage ist,
es der Tragplatte und dem angehobenen Gehäuse und den zugehörigen Komponenten
zu erlauben, um eine vertikale Achse in eine Position zu schwenken,
in der sie die Reinigung und Reparatur nicht behindern.
-
Wie
in 20 gezeigt, erstreckt sich das untere Ende des
oberen Abschnitts des Gehäuses 412 unter die
Flansche 413, um bei 415 eine dichtungsfreie Abdichtung
zwischen einem Sockelabschnitt 440 und dem oberen Abschnitt
des Gehäuses 412 zu
bilden. Diese dichtungsfreie Dichtung 415 kann in jeder
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
-
In
dieser Ausführungsform
der Erfindung ist der Sockelabschnitt 440 des Gehäuses auf
einem Schwenkabschnitt 442 des Oberteils des Wasserablaufbehälters 444 montiert.
Das Oberteil des Wasserablaufbehälters 444 umfasst
einen zweiten Schwenkabschnitt 443, und die Schwenkabschnitte 442 und 443 sind jeder
mit einem Gas hubzylinder 445 versehen, so dass das gesamte
Oberteil des Wasserablaufbehälters leicht
geöffnet
werden kann, um Zugang zum Behälter
zu ermöglichen.
Der bzw. die Schwenkabschnitte des Behälteroberteils können mittels
in jeder Ausführungsform
der Erfindung vorgesehenen Gashubfeder-Vorrichtungen 445 schwenkbar
mit einer beliebigen Kante des Behälters verbunden sein, um das
Schwenken des Sockelabschnitts des Gehäuses in eine geneigte Position
zu unterstützen.
Außerdem
werden in dieser Ausbildung der Erfindung vorzugsweise Gelenkschrauben 456 verwendet,
wie in 7 bei 134 gezeigt. Die untere Fläche des
Schwenkbereichs 442 des Behälteroberteils unterhalb des
Sockelabschnitts 440 ist mit einer geneigten Ablenkplatte 446 (siehe 21)
mit einer unteren Abführkante 448 versehen,
die an einem oberen Endbereich des geneigten oder schräg verlaufenden
Siebes 450 ausgerichtet ist, so dass das ablaufende Wasser
und jegliche darin mitgeführten
Feinbestandteile neben dessen oberem Ende auf das Sieb 450 abgeführt werden.
Das schräg
verlaufende Sieb 450 erstreckt sich durch eine Öffnung in
der Wand des Behälters 444 in
einen Siebabscheider 452 hinein. Das Ablenkblech 446 weist
die Form einer Schale mit Montageösen 454 an ihren Oberkanten
zum Befestigen des Ablenkblechs 446 an der unteren Fläche des
schwenkbaren Behälteroberteils 442 auf.
-
Bei
Bedarf kann der erfindungemäße Trockner
mit einer Pumpe zum Rückführen des
Wassers vom Ablaufbehälter
zurück
zu einem zugehörigen
Unterwassergranulator versehen sein, und ein Sieb oder eine andere
Vorrichtung kann zum Abscheiden von Granulatagglomeraten in den
Aufschlämmungseinlass
integriert werden. In gewerblichen Ausführungsformen der Erfindung
kann das Trocknergehäuse
einen Außendurchmesser
von etwa 102 cm (40 Zoll) haben, der für gewerbliche Anwendungen geeignet
ist. Das Sieb 16 kann einen Durchmesser von etwa 91,4 cm
(36 Zoll) haben, wobei die äußeren Ecken
der Schaufeln nach innen einen Abstand von etwa 2,54 bis 5,08 cm
(1 bis 2 Zoll) vom Sieb aufweisen, um das Wasser optimal vom Granulat
abzuscheiden. Die Schaufeln sind vorzugsweise rechteckig mit geraden äußeren Kanten
ausgeführt,
die eine Umschaufelbewegung des Granulats vorsehen, wenn dieses
angehoben wird, wobei der Abstand zwischen den Schaufeln und dem
Sieb es erlaubt, dass einige Granulatkörner unter obere Schaufeln
fallen und von unteren Schaufeln aufgenommen werden, um das Wasser
effektiver vom Granulat abzuscheiden. Auch verringert die Schaufelanordnung
und -konfiguration sowie ihre Beziehung zum Sieb den Siebverschleiß im Vergleich
zu Trocknern, die einen im Wesentlichen kontinuierlichen Hub- und
Schneckeneffekt nutzen, der den reibenden Eingriff zwischen dem
Granulat und dem Sieb erhöht.
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Die
Verbindung zwischen den Komponenten des erfindungsgemäßen Trockners
kann ohne Weiteres gelöst
werden, und deren Gewicht wird von der Hubvorrichtung gestützt, wodurch
die Handhabung des Gehäuses,
des Siebes, des Rotors und des Motors erleichtert wird, und wobei
die Notwendigkeit entfällt,
dass ein Bediener des Granulattrockners diese Komponenten physisch
anheben muss. Die Hubvorrichtung hebt nicht nur den oberen Gehäuseabschnitt,
das Sieb und den Rotor von dem Sokkelabschnitt des Gehäuses und
dem Wasserablaufbehälter
weg, sondern sieht auch das Schwenken dieser Komponenten weg von
den verbleibenden unteren Komponenten vor. Durch diese Aufwärtsbewegung
und Drehung der oberen gestützten
Komponenten weg von den ortsfesten Sockelkomponenten können alle
Komponenten des Zentrifugal-Granulattrockners einschließlich der
oberen Lagerbaugruppe, des Rotors, des Unterteils des Gehäuses einschließlich der Ausrichtungsbuchse
und der Löcher
für den
Durchlass des Wassers in den Wasserablaufbehälter nach Bedarf ohne weiteres
gereinigt, gewartet und/oder ausgetauscht werden. Analog erlaubt
es der Hub- und Schwenkmechanismus, dass das Oberteil des Wasserbehälters ohne
weiteres für
den Zugang zu dessen Innerem geöffnet
werden kann, obwohl das Gehäuse
direkt auf dem Behälteroberteil
montiert ist. Folglich kann der Trockner gemäß der vorliegenden Erfindung
für eine
große
Bandbreite an Granulattrockneranwendungen, einschließlich der
Nutzung in kleinen Labors bis hin zu sehr großen gewerblichen Trockneranwendungen, übernommen
werden.
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Die
obigen Ausführungen
sind nur zur Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung gedacht.
Ferner werden den Fachleuten auf diesem Gebiet ohne weiteres zahlreiche
Modifikationen und Änderungen
einfallen. Während
beispielsweise die Siebe vorzugsweise einteilige Siebelemente sind,
können
diese Siebe auch aus zwei oder mehr trennbaren Abschnitten gebaut
sein, die miteinander zu einer einteiligen Struktur verbunden sind.
Solchermaßen
ist es nicht erwünscht,
die Erfindung genau auf die gezeigte und beschriebene Konstruktion
und Funktionsweise zu beschränken.