DE60205747T2

DE60205747T2 - Vakuumtrockner

Info

Publication number: DE60205747T2
Application number: DE60205747T
Authority: DE
Inventors: B. Stephen MAGUIRE
Original assignee: Maguire Products Inc
Current assignee: Maguire Products Inc
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: EP1600715B1; DE60205747D1; US20160151936A1; US20020024162A1; KR20090007492A; CA2450916A1; ATE302928T1; ES2248575T3; DK1399701T3; US20140239533A1; KR20040016887A; EP1399701B1; KR100945567B1; US20150300737A1; EP1600715A1; CA2450916C; US20060185186A1; EP1399701A1; KR100898998B1; US7234247B2

Description

Hintergrund der Erfindung – Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine Trocknung von granulärem oder pulverförmigem Material, vorzugsweise granulärem Harzmaterial, vor seiner Verarbeitung in Zwischenprodukte oder Endprodukte, vorzugsweise durch Extrusion oder Formen.
Hintergrund der Erfindung – Beschreibung des Standes der Technik
Kunstharze sind zunächst granuläre Materialien und werden in Pellets bzw. Kügelchen bzw. als Granulat hergestellt. Dieses Granulat wird in End- oder halbfertige Produkte durch Formen, Extrusion oder auf andere Weise weiterverarbeitet, bei der die granulären Harzpellets erwärmt werden, bis das Granulat schmilzt, und kann dann in eine gewünschte Gestalt geformt oder extrudiert werden. Typischerweise schmelzen granuläre Harze bei hohen Temperaturen, zum Beispiel von 148,89 bis 204,44°C (300 bis 400°F), was weit über dem Siedepunkt von Wasser ist.
Viele granuläre Harze haben eine Affinität zu Feuchtigkeit. Diese hygroskopischen Harze absorbieren Feuchtigkeit und können nicht richtig durch Formen oder Extrusion verarbeitet werden, bevor sie trocken sind. Wenn sie verarbeitet werden, bevor das granuläre Harz trocken ist, siedet Feuchtigkeit in dem Harz, das in einen Kunststoff verarbeitet wurde, an den oder beim Annähern an die hohen Form- oder Extrusionsverfahrenstemperaturen, wobei sie Blasen und vielleicht andere Fehlstellen in dem Endprodukt hinterlassen. Deshalb müssen hygroskopische granuläre Harze vor dem Formen oder der Extrusion getrocknet werden.
Einige granuläre Harzmaterialien sind extrem hygroskopisch und werden innerhalb von Minuten oder weniger nach dem Verlassen eines Trockners wegen der schnellen erneuten Absorption von Feuchtigkeit durch das granuläre Harzmaterial durch Formen oder Extrusion unverarbeitbar.
Es ist bekannt, granuläres Harzmaterial durch Legen der granulären Harzmaterialpellets auf große flache Wannen bis zu einer Tiefe von 2,54 oder 5,08 cm (von einem oder zwei Zoll) und durch Stellen dieser Wannen für einige Stunden in Öfen zu trocknen. Mit dieser Vorgehensweise beim Trocknen von granulärem Harzmaterial können Trocknungstemperaturen von bis zu 65,56 bis 82,22°C (150 bis 180°F), aber nicht höher, angewandt werden, weil viele granuläre Harzmaterialien bei 93,33 bis 98,89°C (200 bis 210°F) anfangen zu erweichen.
Während des Trocknungsverfahrens darf das granuläre Harzmaterial nicht erweichen, weil es nicht leicht zu handhaben wird. Wenn granuläres Harzmaterial bei Temperaturen oberhalb des Siedepunktes von Wasser zu erweichen anfängt, kleben die granulären Harzmaterialpellets in Klumpen zusammen oder schmelzen sogar zu unbrauchbaren Massen aus festem Kunststoff, was es unmöglich macht, das Harzmaterial zu einem brauchbaren Gegenstand weiterzuverarbeiten. Trockenmitteltrockner sind für die Verwendung mit granulärem Harzmaterial bekannt. Trockenmitteltrockner verwenden typischerweise Spuren von Trockenmittel-Material, das in engem Kontakt mit dem granulären Harzmaterial angeordnet ist. Das Trockenmittel-Material zieht Feuchtigkeit aus dem granulären Harzmaterial, wobei es das Material als Vorbereitung zum Formen oder Extrusion trocknet. Trockenmitteltrockner weisen große Nachteile auf, und zwar lange Vorbereitungszeit und langsame Trocknungszeit. Zusätzlich ermöglichen einige Trockenmitteltrockner dem getrockneten ganulären Material, der Luft ausgesetzt zu sein, nachdem das Material getrocknet wurde und bevor das Material durch Formen oder Extrusion verarbeitet wird. Während dieser Zeit eines erneuten Aussetzens der Außenluft, kann das Material Feuchtigkeit von der Außenluft aufnehmen, was ein erneutes Trocknen des Materials unter beträchtlicher wirtschaftlicher Aufwandsbelastung und Zeitverlust erforderlich macht.
FR 802,618 offenbart eine Vorrichtung und eine Trocknungsmethode, die daraus besteht, dass „unter Druck trockener gesättigter Dampf eingebracht bzw. eingespritzt wird, der die gleichen Eigenschaften bzw. Beschaffenheiten aufweisen kann wie der Dampf der zu evakuierenden Flüssigkeit. Der Dampf durchdringt bzw. durchsetzt die Hohlräume des zu trocknenden Materials und kondensiert dort, wobei er die Temperatur des Materials, das dazu neigt, die Temperatur des eingebrachten Dampfs auszugleichen, in gleicher Weise erhöht."
FR 802,618 betrifft die Bereitstellung von Dampf unter Druck, wobei der Dampf einen geringeren Partialdruck des interessanten speziellen flüssigen Dampfs aufweist als die zu trocknende Flüssigkeit, aber trotzdem mindestens etwas der zu trocknenden Flüssigkeit enthält. FR 802,618 offenbart in dem zweiten Absatz, dass „in einer zweiten Phase des Verfahrens, der Umgebungsdruck gesenkt wird, zum Beispiel mittels einer Vakuumpumpe. Das zu trocknende Material, das eine höhere Temperatur als die umgebende aufweist, gibt Wärme ab, die es in der ersten Phase aufgenommen hat und verdampft die kondensierte Flüssigkeit. Aber dieser hergestellte Dampf ist feucht und am Ende des Verfahrens ist die Menge der extrahierten Flüssigkeit höher als die der Flüssigkeit, die aus der Feuchtigkeit kondensiert wurde, die sich in dem extrahierten Dampf befindet."
FR 802,618 beinhaltet zwei Öfen E₁ und E₂, in die nach der Druckerniedrigung, alternativ in den einen oder den anderen, Dampf geleitet wird (Seite 1, Zeile 39 von FR 802,618 ). FR 802,618 offenbart einen wechselnden Gebrauch der Öfen E₁ und E₂, aber die Öfen sind die Lage betreffend nicht austauschbar und können während der Trocknungsmethode nicht zwischen Erwärmungs- bzw. Erhitzungs- und Trocknungspositionen bewegt werden.
GB 671,085 offenbart ein Kornlager- und -verteilungsgebäude mit unbeweglichen Kornlagerbehältern, die an dem Betonfundament des Gebäudes befestigt sind, aber es fehlt jede Art eines beweglichen Silos bzw. Trichters oder eines beweglichen Behälters zum Trocknen von Material. GB 671,085 zeigt einen beweglichen pneumatischen Förderer, der (zu)liefert bzw. fördert, um Korn pneumatisch zwischen den Sammlungen von feststehenden Behältern in Torten- oder Abschnitt- bzw. Kreisausschnittform in dem Kornlagergebäude oder -silo zu verteilen, wobei die Behälter in dem Kornlagergebäude oder -silo offene Böden und Oberseiten aufweisen, damit Luft durch die offenen Behälter hochströmt und damit Luft zwischen den Behältern über der Oberfläche des Korns zirkuliert, das in den benachbarten Behälter lagert bzw. ist.
GB 671,085 offenbart kein Übergangsstück bzw. Verteiler bzw. Sammler, um Luft selektiv bzw. wählbar von einem Lüfter zu einer Sammlung von einheitlich verknüpften Behältern bzw. Kanister zu leiten bzw. führen, die gemeinsam seriell zwischen Materialerwärmungs- und -vakuumtrocknungspositionen bzw. Vakuumtrocknungspositionen beweglich sind. GB 671,085 offenbart keine Behälter bzw. Kanister, legt keine andere Vorrichtung nahe zum abgedichteten Halten oder Lagern von Korn in einem geschlossenen Behälter, in dem ein Vakuum angelegt werden kann, geschweige dessen bzw. und viel weniger einen geschlossenen Behälter, der zwischen erwärmenden und trocknenden Positionen beweglich ist. Während GB 671,085 eine auswählbare Luftrichtung offenbart, um bei einer Förderung bzw. Durchleitung des in der Anlage gelagerten Korns zu helfen, gibt es keine Andeutung bzw. keinen Rat für irgendein Übergangsstück, um seriell Luft zu Behältern selektiv bzw. auswählbar zu leiten, die an einer Erwärmungsposition bzw. Erhitzungsposition sein können und die zwischen mindestens Erwärmungs- und Vakuumtrocknungspositionen bewegt werden können. Darüber hinaus beschäftigt sich GB 671,085 mit feststehenden Strukturen in der Beschaffenheit bzw. Eigenschaft von Betriebs- bzw. Bauernhofsilos, die auf der Erde gebaut und daher fest an ihr angebracht sind.
US 6,154,980 offenbart gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 einen Trockner. Ein derartiger Trockner stellte eine wesentliche Verbesserung gegenüber und eine radikale Abkehr von der vorher bekannten Trockenmitteltrocknertechnologie durch Bereitstellung von Verfahren und einer Vorrichtung dar, die im Wesentlichen das Trocknungsverfahren beschleunigt, wobei es einen größeren Durchsatz von getrocknetem granulärem Harzmaterial bei geringeren Kosten, als vorher bekannt oder erhältlich war, bereitstellt. US 6,154,980 erreichte eine derartig beschleunigte Trocknung mit größerem Durchsatz und geringeren Kosten durch Bereitstellung einer Vielzahl von Silos bzw. Trichtern, die seriell um eine gemeinsame vertikale Achse zwischen Materialfüll- und -erwärmungs-, Vakuumtrocknungs- und Materialausgabepositionen mit pneumatischen Kolbenzylinderkombinationen einheitlich drehbar sind, die dazu dienen, die Silos bzw. Trichter, um die Achse zwischen Füll- und Erwärmungs-, Vakuumtrocknungs- und Materialausgabepositionen einheitlich zu drehen. Elektrische Widerstandsheizungen stellten an der Füll- und Wärmeposition Wärme für die Füllung, die in einen Silo bzw. Trichter gefüllt wird, bereit (were provide). Die Silo- bzw. Trichteroberseite und der -boden sind dichtend an eine Silo- bzw. Trichterzylinderwand bei der Vakuumtrocknungposition angepasst. Eine Vakuumpumpe legt in dem Silo bzw. Trichter an der Vakuumtrocknungsposition ein Vakuum an.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der Erfindung wird ein Trockner bereitgestellt, der die Merkmale von Anspruch 1 aufweist. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 2 bis 11 festgelegt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine isometrische Ansicht einer Vakuumtrocknungsvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
2 ist ein Aufriss einer Vakuumtrocknungsvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform und besten bekannten Art bzw. dem besten bekannten Modus, die Erfindung auszuführen, wobei das Gehäuse entfernt ist und wobei bestimmte Leitungen nicht gezeigt sind, um die Klarheit der Zeichnung zu erhöhen.
3 ist ein Aufriss der linken Seite der Trocknungsvorrichtung, die in 2 dargestellt ist, wobei das Gehäuse entfernt ist und wobei bestimmte Leitungen nicht gezeigt sind, um die Klarheit der Zeichnung zu erhöhen.
4 ist ein Aufriss der rechten Seite der Trocknungsvorrichtung, die in den 2 und 3 dargestellt ist, wobei das Gehäuse entfernt ist und wobei bestimmte Leitungen nicht gezeigt sind, um die Klarheit der Zeichnung zu erhöhen.
5 ist eine unterbrochene isometrische Ansicht eines Abschnitts des Rahmens des Trockners, der in den 2, 3 und 4 dargestellt ist und Details einer Struktur zum Schließen der Böden der Kanister an den Materialerwärmungs-, Vakuumtrocknungs- und Materialbestandsführungs- und -ausgabepositionen.
6 ist eine schematische isometrische Darstellung von Luftflüssen in einem Trockner gemäß den 2 bis 5, die Material für die Verwendung durch eine Verarbeitungsvorrichtung wie beispielsweise eine Formpresse oder einen Extruder zuliefert, wobei der Trockner mit den Luftflüssen in dem Materialzuliefermodus arbeitet und wobei aktive Luftflüsse durch Tüpfelung bzw. Punktierung gekennzeichnet sind.
6A ist eine schematische isometrische Darstellung von Luftflüssen in einem Trockner gemäß den 2 bis 5, die Material für die Verwendung durch eine Verarbeitungsvorrichtung wie beispielsweise eine Formpresse oder einen Extruder zuliefert, wobei der Trockner mit den Luftflüssen in dem Materialerwärmungsmodus arbeitet und wobei aktive Luftflüsse durch Tüpfelung bzw. Punktierung gekennzeichnet sind.
7 ist eine unterbrochene isometrische Explosionsansicht eines Abschnitts eines Kanisters, der Aspekte der Erfindung für die Verwendung in einem in einem Trockner verkörpert wie beispielsweise in den 2 bis 5 dargestellt, die die Erfindung offenbaren.
8 ist eine unterbrochene erweiterte Vorderansicht eines Abschnitts des Trockners, die in 2 dargestellt ist und detailliert einen Vakuum-Materialentnahmekasten und einen unteren Abschnitt eines Kanisters an einer Materialbestand- und -ausgabeposition zeigt.
9 ist eine unterbrochene Seitenansicht des Vakuum-Materialentnahmekastens und unteren Abschnitts des Kanisters an der Materialbestandausgabeposition, die in 8 dargestellt ist.
10 ist eine schematische isometrische Zeichnung des Vakuum-Materialentnahmekastens, dargestellt in den 8 und 9, die Luft- und Materialflüsse darstellen.
11 ist eine Draufsicht des Trockners, dargestellt in den 2, 3 und 4.
12 ist eine schematische Draufsicht des Trockners, dargestellt in den 2 bis 4 und 11, wobei bestimmte Teile entfernt wurden, um die Klarheit der Zeichnung zu erhöhen.
13 ist ein Aufriss im Querschnitt eines Kanisters, der Aspekte der bevorzugten Ausführungsform und des besten bekannten Modus, die Erfindung auszuführen.
14 ist ein Querschnittsaufriss eines Materialzuliefer- und -füllsilos bzw. -trichters, der optional zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Trockner bereitgestellt wird.
15 und 16 sind schematische Ansichten eines doppeltpneumatischen Ventilblocks, das die Ventile in zwei unterschiedlichen Positionen für die Verwendung beim Leiten von Luftflüssen in Verbindung mit dem Trockner der Erfindung zeigt, wie in den 2 bis 4 und 6 dargestellt. 15 wird als die/der „Materialzuführungs"-Konfiguration oder -Modus des doppeltpneumatischen Ventilblocks bezeichnet; 16 wird als die/der „Materialerwärmungs"-Konfiguration oder -Modus des doppeltpneumatischen Ventilblocks bezeichnet. In den 15 und 16 sind Abschnitte bzw. Teile des doppeltpneumatischen Ventilblocks mit aktiv pneumatischem Fluss durch Tüpfelung gekennzeichnet.
17 ist eine isometrische Darstellung einer selbsttätigen mechanischen Verriegelung, die einen Kanister in Position auf einem Karussell des Trockners hält, dargestellt in den 2 bis 4.
18 ist ein Aufriss im Querschnitt einer anderen Ausführungsform eines Kanisterabschnitts des Trockners.
19 ist eine Explosionsdarstellung entsprechend 1.
20 ist eine schematische Ansicht eines Trockners gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
21 ist eine schematische Ansicht eines Trockners gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
22 ist eine schematische isometrische Darstellung der selbsttätigen mechanischen Verriegelung, dargestellt in 17, aber von dem Karussell entfernt.
23 ist eine schematische isometrische Darstellung eines Einzelkanisters der Art, die in Verbindung mit dem Trockner dargestellt ist, dargestellt in den 1 bis 6, die schematisch darstellen, dass ein derartiger Trockner verändert werden kann, nur einen Einzelkanister zu haben, und dass die entsprechenden Verfahren der Erfindung mit einem Einzelkanister ausgeführt werden können, der vorzugsweise zwischen mindestens einer Materialerwärmungs- und einer Vakuumtrocknungspositionen drehbar ist.
24 ist eine schematische isometrische Darstellung eines Dreikanister-Trockners der allgemeinen Art, dargestellt in den 1 bis 6, wobei sich die Kanister um eine Achse und auf einer Kreisbahn mit großem Radius relativ zu der Konfiguration drehen, dargestellt in den 1 bis 6.
25 ist eine schematische Darstellung eines gravimetrischen Mischers, eines Trockner der Art, die allgemein in den 1 bis 6 offenbart ist, und einer Formpresse oder eines Extruders, wobei jede zur Ausführung von Aspekten der Erfindung ist, wodurch Material, das von dem gravimetrischen Mischer dem Trockner geliefert wird, zu der Formungsvorrichtung oder dem Extruder zur Verarbeitung wird. Getrocknet und dann direkt von dem Trockner geliefert.
26 ist ein unterbrochener schematischer Aufriss, der ein Ventil des Typs darstellt, dargestellt als eine Bauteil von Kanistern 12 in den 7, 8, 9, 13 und 18 und als ein Bestandteil eines Materialzuliefer- und -füllsilos bzw. -trichter, dargestellt in 14, wobei das Ventil in der geschlossenen Position einen Abwärtsfluss von granulärem Material verhindert.
27 ist ein unterbrochener schematischer Aufriss, der das Ventil von 26 in der geöffneten Position darstellt, die einen Abwärtsfluss von granulärem Material erlaubt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform und beste bekannte Art zur Ausführung der Erfindung
Mit Bezug auf die Zeichnung im Allgemeinen und den 1 bis 4, 11 und 12 im Besonderen wird ein Vakuumtrockner für granuläres Material, der Aspekte der Erfindung offenbart und der Art, die breit in US 6,154,980 offenbart ist, allgemein 10 genannt und beinhaltet vorzugsweise eine Vielzahl von vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung zylindrische Kanister, vorzugsweise drei, von denen jeder allgemein 12 genannt wird. Jeder Kanister 12 beinhaltet vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung ein zylindrisches Gehäuse 14 und ist vorzugsweise im Wesentlichen vertikal ausgerichtet, wobei sich die Achse des Zylinders im Wesentlichen vertikal erstreckt, um drehbar vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung einheitlich mit den anderen Kanistern um eine im Wesentlichen vertikale Achse zu sein, die durch eine vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung vertikale Welle 24 festgelegt ist.
Trockner 10 beinhaltet einen Rahmen, allgemein 22 genannt, auf dem und mit dem eine vertikale Welle 24 drehbar zur Drehung relativ zum Rahmen 22 angebracht ist. Zylindrische Kanister 12, die auf einem Karussell 21 fahren, wobei sie sich einheitlich mit einer vertikalen Welle 24 drehen, bewegen sich vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung seriell zwischen einer Erwärmungsposition, allgemein 100 genannt, einer Vakuumtrocknungsposition, allgemein 102 genannt, und einer Materialbestandsposition, allgemein 104 genannt, wie in 12 gezeigt. Kanister 12 bewegen sich, wenn und wie erforderlich, zwischen einer Erwärmungsposition 100, einer Vakuumtrocknungsposition 102 und einer Bestandsposition 104. Die drei Kanister 12 starten und stoppen zusammen, wie erforderlich, wegen der Bewegung von Karussell 21; sie bewegen sich nicht stetig in der Art eines Karussells (merry-go-round) zwischen Positionen 100, 102 und 104. Pfeil B in 12 zeigt die Drehrichtung von Karussell 21 und Welle 24.
Hauptsächlich Bezug nehmend auf die 1 bis 4 wird ein Rahmen 22 vorzugsweise von einer Vielzahl von sich vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung vertikal und sich vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung horizontal erstreckenden vorzugsweise Winkeleisenelemente gebildet, die vorzugsweise gemeinsam ein rechtwinkliges Parallelflach bilden. Wie in den 2, 3 und 4 zu sehen ist, beinhaltet ein Rahmen 22 vorzugsweise vier im Wesentlichen vertikale Elemente 160, von denen zwei in 2 sichtbar sind; die verbleibenden zwei im Wesentlichen vertikale Elemente 160 sind hinter den zwei in 2 sichtbaren Elemente 160 versteckt, aber in den 3 und 4 sichtbar. Vertikale Elemente 160 sind in der Zeichnung entsprechend zusätzlich gekennzeichnet, ob sich diese vertikalen Elemente auf der linken Seite oder rechten Seite des Trockners befinden und ob sich diese vertikalen Elemente an der Vorderseite oder der Rückseite des Trockners befinden. Zum Beispiel ist in 2, die den Trockner von vorn gesehen zeigt, das vertikale Element, das auf der linken Seite der Zeichnung sichtbar ist, mit 160LF nummeriert, was ein vertikales Element 160 „links vorn" (Left Front) bezeichnet. Ebenfalls wird das vertikale Element auf der rechten Seite in 2 als 160RF für „rechts vorn" (Right Front) bezeichnet. Dieselbe Konvention gilt für die vertikalen Elemente, dargestellt in den 3 und 4, wo „LB" „links hinten" (Left Back) bezeichnet und „RB" „rechts hinten" (Right Back) bezeichnet.
Ein Rahmen 22 beinhaltet vorzugsweise weiter vier obere horizontale Elemente 162, die vorzugsweise gemeinsam den äußeren Rand eines Rechtecks im geometrischen Sinne festlegen; verschiedene der vier oberen horizontalen Elemente 162 sind in den 2, 3 und 4 sichtbar. Obere horizontale Elemente 162 sind zusätzlich mit „L", „R", „F" and „B" für „links", „rechts" „vorn" bzw. „hinten" gekennzeichnet.
Ein Rahmen 22 beinhaltet weiter noch bevorzugter vier untere horizontale Elemente 164, von denen verschiedene in den 2, 3 und 4 sichtbar sind. Jedes der unteren Elemente 164 liegt vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung direkt unter einem entsprechenden oberen horizontalen Element 162, wie in den 2, 3 und 4 dargestellt. Die vier unteren horizontalen Elemente 164 legen vorzugsweise das Grundelement eines Rahmens 22 zum Kontaktieren eines Bodens (floor) oder einer anderen Last/einem anderen Gewicht fest, das die Struktur trägt, auf der Trockner 10 ruht, oder können zur Anbringung von Rädern von erweiterter Länge sein, wie in den 2, 3 und 4 dargestellt. Untere horizontale Elemente 164 sind zusätzlich mit „L", „R", „F" und „B" für links" „rechts", „vorn" bzw. „hinten" bezeichnet.
Eine vorzugsweise horizontale Aufhängeplatte 166 ist Teil eines Rahmens 22 und erstreckt sich vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung seitlich über einen oberen Abschnitt von Trockner 10, unter oberen horizontalen Elemente 162. Eine Aufhängeplatte 166 wird in den 2, 3 und 4 dargestellt und dient als Montagestruktur bzw. -anordnung für verschiedene Bestandteile. Eine eine Kanisteroberseite abdichtende Kolbenzylinderkombination, allgemein 44 genannt, die dazu dient, die Oberseite eines Kanisters 12 an der Vakuumtrocknungsposition 102 abzudichten, ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung an eine sich horizontal erstreckende Aufhängeplatte 166 angebracht, wie in 3 dargestellt. Um Gegensatz zu der in US 6,154,980 offenbarten Struktur gibt es vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung keine entsprechende obere Kolbenzylinderkombination oder eine äquivalente Struktur an einer Erwärmungsposition 100; das obere Ende eines zylindrischen Kanisters 12 an einer Erwärmungsposition 100 bleibt vorzugsweise mit einem Raum zwischen dem oberen Ende bzw. Rand von Kanister 12 und einer plattenähnlichen Struktur 150 leicht offen, das mit einer sich horizontal erstreckenden Aufhängeplatte 166 verknüpft und fest damit verbunden ist, wie in 4 dargestellt.
Eine erste, zweite und dritte Kolbenzylinderkombination 34, 36, 38 zum Antreiben einer Drehung ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung schwenkbar mit einer Aufhängeplatte 166 verbunden, wie in den 2, 3, 4, 11 und 12 dargestellt. Verbindungen von Kolbenzylinderkombinationen 34, 36, 38 zum Antreiben einer Drehung mit Platte 166, bildend einen Teil von Rahmen 22, sind vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung schwenkbar und als Verbindungen 180 in den Zeichnungen bezeichnet; schwenkbare Verbindungen 180 sind vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung in einer gemeinsamen Ebene auf Platte 166. Unnummeriert Stangen bzw. Stäbe von Kolbenzylinderkombinationen 34, 36, 38 sind an ihren von dem verbundenen Zylinder entfernten Enden bzw. Ausbildungen mit einer Platte 28 verbunden, wie in den 11 und 12 dargestellt.
Eine Verbindung einer allgemein dreieckigen Platte 28 mit einer vertikal ausgericheter Welle 24 wird vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung, durch eine rechtwinklige Verbindung 26 bewirkt, die vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung horizontal verlängert ist und sich vorzugsweise drehbar in einer geeigneten Führungsfläche bzw. Auflagefläche in einem kreisförmigen Durchlass befindet, der an der Mitte einer allgemein dreieckigen Platte 28 gebildet wird, wie in den 11 und 12 dargestellt. Eine rechtwinklige Verbindung 26 ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung fest mit einer vertikalen Welle 24 an seinem oberen Ende verbunden.
11 ist eine Draufsicht von Trockner 10, die die strukturellen Verbindungen von einer ersten, zweiten und dritten Kolbenzylinderkombination 34, 36, 38 zum Antreiben einer Drehung und die zugehörige Struktur zeigt, die über den Antrieb bzw. über das Ingangsetzen von einer der Kolbenzylinderkombinationen 34, 36, 38 zu einer Drehung von Welle 24 führt.
Jede der Kolbenzylinderkombinationen 34, 36, 38 ist an einer Ecke einer dreieckigen Platte 28 befestigt. Eine dreieckige Platte 28 ist wiederum schwenkbar mit einer rechtwinkligen oder longitudinal verlängerten nadel- bzw. bolzenähnlichen Erweiterung 26 verbunden, die, obwohl sie in der Zeichnungsfigur zum Zwecke der Klarheit der Zeichnung als durchgezogene Linien gezeigt sind, als unter einer dreieckigen Platte 28 angeordnet verstanden werden soll.
Eine nadelähnliche Erweiterung 26 ist an einem Abschnitt davon, der von der Position der Befestigung an eine dreieckigen Platte 28 entfernt ist, an einer vertikalen Welle 24 befestigt. Als ein Ergebnis auf eine vorzugsweise pneumatische Ingangsetzung einer der Kolbenzylinderkombinationen 34, 36, 38 mit resultierenden Rückzug der verbundenen Kolbenwelle, wie beispielsweise für eine Kolbenzylinderkombination 34 in 11 dargestellt, dreht sich eine vertikale Welle 24 um einhundertzwanzig Grad (120°) nach Ingangsetzung einer bestimmten Kolbenzylinderkombination. In 11 führt dies, wenn eine Kolbenzylinderkombination 36 in Gang gebracht wurde, um den Kolbenstangenabschnitt dieser Kolbenzylinderkombination in den Zylinder zurückzuziehen, zu einer Drehung von Welle 24 entgegen dem Uhrzeigersinn um einen Winkel von einhundertzwanzig Grad (120°) und damit zum Bewegen von Kanister 12 in einer getakteten bzw. gestaffelten Art zu der nächsten folgenden (Position) einer Erwärmungs- und Füllposition 100, Vakuumtrocknungsposition 102 und Bestandsposition 104.
Kolbenzylinderkombinationen sind drehbar auf einer Aufhängeplatte 166 angebracht, wie in 11 gezeigt. Die Kolbenzylinderkombinationen werden vorzugsweise pneumatisch in Gang gebracht; es liegt auch im Bereich der Erfindung, elektrisch in Gang gebrachte oder hydraulisch in Gang gebrachte Kolbenzylinderkombinationen zu verwenden oder andere Mittel, wie beispielsweise Magneten bzw. Spulen, bereitzustellen, die zur linearen oder zur Drehbewegung geeignet sind, um die Drehung einer Welle 24 zu bewirken.
Noch mit Bezug auf 11 und auch auf 12 beinhaltet ein Trockner 10 vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung ein Karussellsperrnocken 174, der die Form einer ebenen Platte hat, die drei Nocken 179 aufweist, wobei benachbarte Nocken auf konkave Ecken stoßen bzw. sich dort treffen, die in 11 mit 173 bezeichnet werden. Zur Klarheit der Zeichnung, sind nicht alle Ecken 173 und nicht alle Nocken 179 nummeriert.
Ein Karussellsperrnocken 174 ist fest mit einer Welle 24 verbunden und dreht sich einheitlich mit ihr. Ein Karussellsperrarm 175 ist auf einer Aufhängeplatte 166 angebracht und ist um einen Schwenkbewegungspunkt, in 11 als P bezeichnet, schwenkbar beweglich bzw. zu einer Kolbenzylinderkombination 176, die auch auf einer Aufhängeplatte 166 angebracht ist. Eine Rolle bzw. Walze, die als ein Schlepphebel bzw. Nockenmitnehmer 178 dient, ist an einem Karussellsperrarm 175 angebracht und ist um eine vertikale Achse drehbar. Ein Nockenmitnehmer 178 passt gegen die nach außen vorstehenden sich radial erstreckenden Kanten eines Karussellsperrnockens 174 und fährt bzw. rutscht entlang konvexer Nocken 179 und konkaver Ecken 173, die die radiale Außenfläche eines Sperrnockens 174 definieren.
Wenn es gewünscht ist, ein Karussell 21 gegen eine Drehbewegung zu sperren bzw. verriegeln, wird eine Kolbenzylinderkombination 176 in Gang gebracht, vorzugsweise beim nächsten Auftreten eines Nockenmitnehmers 178, der an einer konkaven Ecke 173 anliegt. Ist eine Kolbenzylinderkombination 176 in dieser Weise in Gang gebracht worden, verhindert Kraft, die durch eine Kolbenzylinderkombination 176 gegen eine konkave Ecke 173 eines Sperrnockens 174 über einen Nockenmitnehmer 178 ausgeübt wird, jede Drehbewegung eines Nockens 174 und verhindert deshalb jede Drehung einer Welle 24 und eines Karussells 21, das von ihr getragen bzw. befördert wird.
Eine Rolle 177, die eine Grenzschalter- bzw. Endabschalterposition einstellt, ist vorzugsweise exzentrisch auf einer unnummerierten Welle angebracht, die an einer Aufhängeplatte 166 befestigt ist und sich relativ dazu senkrecht erstreckt, und ist angeordnet, um einen Grenzschalter, der durch einen Karussellsperrarm 175 getragen bzw. befördert wird, zu betätigen bzw. anzusteuern.
Der Grenzschalter wird in 11 durch gepunktete Linien gekennzeichnet und mit 168 nummeriert. Weil eine Rolle 177, die eine Grenzschalterposition einstellt, exzentrisch auf ihrer zugehörigen unnummerierten Welle angebracht ist, dient eine Drehung einer Rolle 177, die eine Grenzschalterposition einstellt, um ihre Achse dazu, die Grenze einer Bogenbewegung eines Karussellsperrarms 175 einzustellen. Ein Kontakt des Grenzschalters mit einer Rolle 177, die eine Position einstellt, sendet ein Signal von dem Grenzschalter zu dem Microprozessor, der anzeigt, dass eine Ingangsetzung einer Kolbenzylinderkombination 176 ein Sperren eines Karussells 21 gegen eine Drehbewegung bewirkt hat.
Mit dieser Anordnung führt eine Bewegung einer dreieckigen Platte 28, wenn sie durch eine beliebige der ersten, zweiten oder dritten Kolbenzylinderkombination 34, 36 oder 38, die eine Drehung antreibt, bewirkt wird, zu einer rechtwinkligen Verbindung 26, die eine derartige Bewegung zu einer vertikalen Welle 24 überträgt, was zur Drehung einer Welle 24 führt. Weil sich eine vertikale Welle 24 dreht, trägt sie ein Karussell 21 und deshalb einen Kanister 12 zwischen einer Erwärmungsposition 100, einer Vakuumtrocknungsposition 102 und einer Bestandsposition 104, wie schematisch in 12 gezeigt. Kanister 12 bewegen sich in dieser Weise einheitlich mit einer Welle 24 als ein Ergebnis, dass Kanister 12 durch ein Karussell 21 befördert werden, das mit einer Welle 24 verbunden ist. Jede Kolbenzylinderkombination 34, 36 und 38 startet vorzugsweise nur, um die verbundene Kolbenstange in den Zylinder der Kolbenzylinderkombination zurückzuziehen. Ein Zurückziehen der Kolbenstange in den Zylinder einer gegebenen Kolbenzylinderkombination 34, 36 oder 38 dient zum Drehen eines Karussells 21 um einen Winkel von 120°. Wenn eine der Kolbenzylinderkombinationen 34, 36 und 38 betätigt bzw. eingeschaltet wird, sind die verbleibenden zwei Kolbenzylinderkombinationen uneingeschaltet; diese Regelung wird durch einen Microprozessor bewirkt, der Magnetventile betätigt, die wiederum einen Druckluftfluss zu Kolbenzylinderkombinationen 34, 36 and 38 und zu anderen Kolbenzylinderkombinationen steuern, die mit dem Vakuumtrockner verbunden sind. Die Magnetventile sind pneumatisch mit geeigneten dieser Kolbenzylinderkombinationen über eine flexible Kunststoffrohrleitung verbunden. Die Rohrleitung, Magnetventile und Microprozessor sind im Wesentlichen nicht in den Zeichnungen dargestellt, um einer Klarheit der Zeichnung zu helfen. Die Kolbenzylinderkombinationen haben eine gewünschte Federvorspannung, um zu einer gewünschten vorgegebenen Position zurückzukehren, wenn sie nicht pneumatisch in Gang gebracht werden.
Eine Welle 24 oder eine äquivalente Struktur wird vorzugsweise in geeigneten Lagern gelagert (journaled), die an einer oberen Wellenaufhängung 112 angebracht sind. Eine obere Wellenaufhängung 112 ist vorzugsweise mit einer sich horizontal erstreckenden Aufhängeplatte 166 durch geeignete Schraube-und-Mutter-Kombinationen verbunden, die nicht nummeriert sind, aber in 11 dargestellt sind. Ein unteres Wellentraglager bzw. -führungslager, vorzugsweise in der Form einer abgesetzten Platte 114, ist an einem unteren horizontalen Einrahmungsquerelement bzw. einer -querstrebe 165 angebracht, wie in 5 gezeigt, und ist hier durch geeignete Schraube-und-Mutter-Kombinationen oder durch Klebe- bzw. Haftmittel befestigt; derartige Befestigungsmittel werden in den Zeichnungen nicht gezeigt oder nummeriert. Eine Welle 24 fährt bzw. rutscht drehbar auf einer abgesetzten Platte 114, die vorzugsweise Kunststoff mit Lagerqualität ist.
1 stellt dar, dass ein Trockner 10 in dem bevorzugten Vorrichtungsaspekt der Erfindung in einem Gehäuse 11 angeordnet ist, das eine Tür 13 aufweist. Im Gehäuse 11 befinden sich eine Vielzahl von Kanister 12, von denen einer in 1 sichtbar ist, ein Lüfter 76, ein Luftfilter 82 und andere Bestandteile, wie unten detaillierter diskutiert.
Eine erste und zweite Kolbenzylinderkombination 34, 36, die eine Drehung antreiben, sind an der Oberseite von Gehäuse 11 über einer horizontalen Aufhängeplatte 166 dargestellt.
Ein Kontaktschalter 132 ist an der Position angebracht, der in 1 dargestellt ist, und nimmt wahr, ob eine Tür 13 geschlossen oder geöffnet bzw. offen ist. Wenn eine Tür 13 offen ist, sendet ein Kontaktschalter 132 vorzugsweise ein Signal an einen Microprozessor, der einen Betrieb eines Trockners 10 regelt, wobei ein derartiges Signal dazu dient, den sich bewegenden Teilen eines Trockners irgendeine bzw. jede Möglichkeit zur Bewegung zu nehmen und dabei ein Sicherheitsmerkmal bereitzustellen.
Es gibt weiterhin eine dreieckige Vorlage 134, dargestellt in 1, die manuell beweglich ist und die über einen manuellen Schalter befestigt ist, der als eine Sperre bzw. Arretierung für die pneumatische Zuführungskolbenzylinderkombinationen 170 und 198 dient. Eine dreieckige Vorlage 134 schaltet, wenn sie durch einen Bediener bzw. Anwender nach Öffnen der Trocknergehäusetür 13 bewegt wird, einen manuellen Schalter um, wobei die pneumatische Schaltung bzw. pneumatischen Schaltkreise für Kolbenzylinderkombinationen 170 und 198 abgeschaltet bzw. deaktiviert wird/werden, wobei ein Bediener befähigt wird, einen Kanister 12 von einer Materialbestandsposition 104 manuell zu entfernen. Eine umgekehrte manuelle Bewegung einer Vorlage 134 durch einen Bediener (oder die Wirkung eines Schließens von Tür 13, im Zuge eines Schließens von Tür 13, wenn der Bediener vergisst, eine Vorlage 134 zurück zu der Betriebsposition zu bewegen) bewegt eine Vorlage 134 zurück in eine Position, wodurch eine Vorlage 134 einen Schalter umschaltet, der dazu dient, die pneumatische Antriebsschaltung für Kolbenzylinderkombinationen 170 und 198 zu bedienen bzw. starten.
Ein Ventil wird vorzugsweise in und an dem Boden jedes Kanisters 12, vorzugsweise in einen Kanisterausgabedurchlass 144 bereitgestellt. Das Ventil wird vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung an einer Materialbestandsführungsposition 104 durch eine Kolbenzylinderkombination 170 betrieben, die auf einer sich horizontal erstreckenden Aufhängeplatte 162 angebracht ist, die über einer Materialbestandsführungsposition 104 angeordnet ist, wenn sich ein Kanister 12 an einer Position 104 befindet, wie in 2 gezeigt.
Details eines Kanisters 12 sind in 13 dargestellt, in der ein zylindrisches Gehäuse 14 in einem vertikalen Schnitt mit einem Rohr 52 gezeigt ist, das ein einwandiges Gehäuse 14 bildet. Ein Kanisterausgabeventilstangenschaft 400 verläuft vertikal zu der Länge von Kanister 12 und stimmt mit der zylindrischen Achse davon überein. Kanister 12 beinhaltet vorzugsweise weiter eine offene Platte 404, die quer zu der zylindrischen Achse angeordnet ist und in einem Kanister 12 nahe einem unteren Kanisterende 426 angeordnet ist. Ein Kanister 12 beinhaltet vorzugsweise weiter einen axial verlagerbaren bzw. zu entfernenden Ausgabeventilzylinder 406, der mit einem Schaft 400 einheitlich von der Position, dargestellt in durchgezogenen Linien, zu der Position, dargestellt in gestrichelten Linien in 13, beweglich ist. Wenn sich ein Ausgabeventilzylinder 406 in der oberen Position befindet, dargestellt in durchgezogenen Linien, ist ein Kanisterausgabeventil 20 geschlossen.
Die gekrümmte bzw. gebogene Zylinderwand von Ausgabeventilzylinder 406 ist eng bzw. genau in einen zentralen Durchlass 405 von Platte 404 eingepasst, dargestellt in den 7 und 13. Ein perforierter nach unten offener Trichter 94 passt mit seinem engen Ende an eine Platte 404, genau außen an den Rand vom zentralen Durchlass 405. Deshalb wird granuläres Material im Kanister 12 vertikal durch einen perforierten nach unten offenen Trichter 94 getragen und kann nicht daraus durch die zentrale Öffnung austreten bzw. ausströmen, weil eine derartige zentrale Öffnung 405 durch den axial verlagerbaren Ausgabeventilzylinder 406 besetzt ist.
An dieser geschlossenen Ventilposition ist ein oberes Ende von einem axial verlagerbaren Ausgabeventilzylinder 406 eng eingepasst und ist durch einen Kanisterausgabeventilschirm 422 bedeckt, der vorzugsweise fest mit einem inneren Erwärmungsrohr 418 in Kanister 12 verbunden ist. Als ein Ergebnis dieser geometrischen Konfiguration bleibt granuläres Material in Kanister 12 auf einem perforierten Trichter 94, auf einem Ausgabeventilschirm 422 und an der bzw. gegen die gekrümmte bzw. gebogene Außenoberfläche von Ventilzylinder 406. Es kann kein Abwärtsfluss von einem derartigen Material auftreten, so lange wie sich ein axial verlagerbarer Ausgabeventilzylinder 406 in der oberen Position befindet, dargestellt mit durchgezogenen Linien in 13, weil Material nicht durch das Innere eines Ventilzylinders 406 nach unten fließen kann und die gebogene Außenwand von Ventil 406 eng an eine Platte 404 angepasst ist und sie vorzugsweise berührt. Eine Neigung der Oberseitenfläche des granulären Harzmaterials im Kanister 12 und anderswo wird durch den Schüttwinkel beschränkt.
Wenn es vom Ausgabematerial von einen Kanister 12 gewünscht ist, während sich ein Kanister 12 an der Materialbestandsposition befindet, senkt eine Ingangsetzung einer Kolbenzylinderkombination 170 einen Kanisterdeckel 172 an einer Bestandsposition 104 bis zu einem Kontakt mit der oberen Fläche eines Kanisters 12. Als ein Ergebnis berührt ein Kanisterdeckel 172 und besonders die Kolbenstange einer Kolbenzylinderkombination 170 störend das obere Ende eines Kanisterausgabeventilstangenschafts 400, wobei ein Schaft 400 entsprechend 13 nach unten gezwungen wird. Eine Abwärtsbewegung Schafts 400 führt zu einer Abwärtsbewegung eines axial verlagerbaren Ausgabeventilzylinders 406, wobei sich der offene Oberseitenabschnitt eines axial verlagerbaren Ausgabeventilzylinders 406 von einem Kanisterausgabeventilschirm 422 weg bewegt. Dies erlaubt einen Fluss von granulärem Material, das sich in einem Kanister 12 befindet und von einem perforierten nach unten offenen Trichter 94 getragen wird, durch das offene Innere eines axial verlagerbaren Ausgabeventilzylinders 406 nach unten aus einem Kanister 12.
Wenn es gewünscht ist, einen Materialfluss aus einem Kanister 12 an einer Bestandsposition 104 zu stoppen, wird eine Kolbenzylinderkombination 170 abgeschaltet, woraufhin ein Federbestandteil einer Kolbenzylinderkombination 170 den Kolbenabschnitt davon dazu bringt, sich zurückzuziehen, wobei ein Kanisterdeckel 172 gehoben wird. Dies entriegelt einen Kanisterausgabeventilstangenschaft 400, wobei dem Schaft 400 ermöglicht wird, sich aufwärts zu bewegen, 13. Eine Feder im Gehäuse 420 drängt ein Schaft 400 aufwärts bis zu dem oberen Abschnitt eines axial verlagerbaren Ausgabeventilzylinders 406, der wieder das untere Innere eines Kanisterausgabeventilschirms 422 berührt, wobei die gebogene Oberfläche eines Ventilzylinders 406 angeordnet wird, um jeden zusätzlichen Fluss von granulärem Material nach unten aus einem Kanister 12 zu blockieren. Ein Gehäuse 420 wird in einer Position durch drei Seitenfalten bzw. Verstärkungen 414 gehalten, die ein Gehäuse 420 mit dem Gehäuse 14 von Kanister 12 verbinden.
Ein Hauptvorteil, der von der Ausgestaltung eines Kanisterablassventils 20 bereitgestellt wird, ist, dass ein Ventil 20 nicht zum Blockieren in einer geöffneten oder geschlossenen Position aufgrund von teilweise granulärem Material neigt, das sich in den sich bewegenden Teilen davon verfängt. Die Gleitwirkung der Zylinderwand eines axial verlagerbaren Ausgabeventilzylinders 406 gegenüber der entsprechenden ringförmigen Wand eines Durchlasses 405 in einer Platte 404 bedeutet, dass es dort keinen Platz zwischen diesen zwei sich bewegenden Teilen gibt, in die granuläres Material leicht fallen kann und dabei das Ventil blockiert bzw. stört bzw. verschließt. Wünschenswerterweise bleibt ein Abschnitt des gebogenen Äußeren eines Ausgabeventilzylinders gleitend, wobei er ständig einem Kontakt mit der ringförmigen Wand eines Durchlasses 405 in einer Platte 404 gegenübersteht, ob das Ventil geöffnet oder geschlossenen ist. Dieser Vorgang ist in den 26 und 27 dargestellt.
Mit Bezug auf die 2 bis 5 und 12 weist an einer Erwärmungsposition 100 ein Kanister 12 vorzugsweise eine Bereitstellung von feuchtem granulärem oder pulverförmigem Material auf, das zu trocknen ist und sich bereits darin befindet. Jedoch ist es auch im Umfang der Erfindung, die Bereitstellung von feuchtem, granulärem oder pulverförmigem Material bereitzustellen, das in einen Kanister 12 bei Erwärmungsposition 100 zu laden ist.
Wie in 4 gezeigt, ist, angebracht auf der unteren Seite einer Aufhängeplatte 166 und angeordnet, um daran eng, aber mit etwas Raum dazwischen angepasst zu sein, und um den äußeren Rand der Kanisteroberseite herum verlaufend eine vorzugsweise runde Plattenstruktur 150. Ein ringförmiger Randabschnitt 152 von einer Plattenstruktur 150 passt eng an den runden Rand eines Kanisters 12, aber mit etwas Raum dazwischen an einer Füll- und Erwärmungsposition 100. Ein Durchlass ist in einer Plattenstruktur 150 und führt zum Zuführungsbehälter oder -trichter, der eine Kommunikation zwischen einem Materialfüllsilo bzw. -trichter 500, dargestellt in 14, oder irgendeiner äquivalenten Struktur, die an der Oberseite eines Trockners 10 angeordnet ist, und dem Innern eines Kanisters 12 an einer Füll- und Erwärmungsposition 100 ermöglicht.
Die Konfiguration einer runden Plattenstruktur 150, eines ringförmigen Randabschnitts 152 und die Beziehung dazwischen mit dem runden Rand des Kanisters 12 an einer Erwärmungsposition 100 ist in 4 klar dargestellt.
Ein Kanister 12 erreicht eine Erwärmungsposition 100 als ein Ergebnis, dass er zu dieser Position durch Drehung eines Karussells 21 auf einer vertikalen Welle 24 bewegt wurde, als Antwort auf die Bewegung einer (Kombination) einer ersten, zweiten und dritten Kolbenzylinderkombination 34, 36 und 38, die eine Drehung antreibt.
Wie schematisch in 6 dargestellt ermöglicht an einer Erwärmungsposition 100 ein Lüfter 76 eine Zirkulation erwärmter Luft durch Material 74, das sich in einem Kanister 12 befindet, um Material 74 zu erwärmen. Ein Lüfter 76 weist einen Aufnahmedurchlass 78 und einen Auslassdurchlass 80 auf. Ein Auslassdurchlass 80 ist mit einem Leitungsrohr 156 verbunden, in dem es eine Vielzahl von Heizelementen 82 gibt, um die Luft von einem Lüfter 76 zu erwärmen, bevor sie durch Material im Kanister 12 fließt bzw. strömt.
Mit Bezug auf 5 ist eine pneumatische Kolbenzylinderkombination 106 vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung auf einem unteren Querelement 152 angebracht, das einen Teil eines Rahmens 22 bildet. Wenn sie in Gang gebracht ist, dient eine Kolbenzylinderkombination 106 dazu, den Boden eines Kanisters 12 in einer Erwärmungsposition 100 durch Bewegen einer Erwärmungspositionbodendichtungsplatte 86 vertikal aufwärts zu bewegen, wobei eine festsitzende Dichtung zwischen einer Platte 86 und einem Kanister 12 an einer Erwärmungsposition 100 bewirkt wird, um einen Durchgang von erwärmter Luft durch granuläres oder pulverförmiges Material im Kanister 12 zu ermöglichen.
Eine Erwärmungspositionbodendichtungsplatte 86 beinhaltet weiter einen Kanisterpräsenzsensor 153, wie in 5 dargestellt. Ein Sensor 153 stellt die Präsenz eines Kanisters 12 in Position auf einer Erwärmungspositionbodendichtungsplatte 86 fest. Wenn kein Kanister als anwesend festgestellt wird, sendet ein Kanisterpräsenzsensor 153 ein Signal zu dem Microprozessor, der als ein Ergebnis einer einprogrammierten Logik einen Abwärtsfluss von granulärem Harzmaterial verhindert, das an einer Position 100 zu erwärmen ist, durch Starten bzw. Betätigen einer Kolbenzylinderkombination 110, die ein Ventil 108 regelt, das auf einer Aufhängeplatte 166 über einer Erwärmungsposition 100 angebracht ist, wie in 11 dargestellt. Wenn Ventil 108 in Gang gebracht ist, kann kein Material dadurch nach unten von einem Zuführungssilo bzw. -trichter über einem Trockner 10 in einen Raum gelangen, der eine Erwärmungsposition 100 festlegt.
Eine Erwärmungspositionbodendichtungsplatte 86 beinhaltet weiter einen vorzugsweise abgeschirmten Durchlass 154, dargestellt in 5, zum Durchgang von erwärmter Luft dadurch hindurch aufwärts in einen Kanister 12, wenn er auf einer Erwärmungspositionbodendichtungsplatte 86 angeordnet ist. Ein Durchlass 154 ist mit dem Auslasskanal eines Lüfters 76 über eine Reihe von Leitungsrohren mit einem Leitungsrohr 158 verbunden, das direkt mit einem Durchlass 154 für erwärmte Luft verbunden ist, wie in 6 dargestellt und wie auf 16 verwiesen.
Noch mit Bezug auf 5 ist ein unteres Querelement 152 fest zwischen zwei dazwischenliegenden sich horizontal erstreckenden Querelementen 155 angebracht.
Erwärmte Luft, die durch granuläres oder pulverförmiges Material im Kanister 12 durchgegangen ist, tritt aus Kanister 12 an seinem oberen Ende aus. Während eine Erwärmungspositionbodendichtungsplatte 86 fest am Boden von einem Kanister 12 an einer Erwärmungsposition 100 angepasst ist, ist ein Kanister 12 an der Oberseite etwas offen, wenn er an einer Erwärmungsposition 100 wegen des Anordnens von einer Plattenstruktur 150 angeordnet ist, die eng an die obere Kante von einem Kanister 12, aber mit etwas Raum dazwischen angepasst ist, wie in 4 dargestellt.
Mit Bezug auf die 6 und 6A ist ein Ausgaberohr 144 fest mit einem Durchlass in einer Plattenstruktur 150 zum Durchgang dadurch von erwärmter Luft verbunden, die aus einem Kanister 12 in einer Erwärmungsposition 100 austritt, nachdem erwärmte Luft durch das feuchte granuläre oder pulverförmige Harzmaterial im Kanister 12 durchgeströmt ist. Ein Ausgaberohr 144 führt vorzugsweise zu einem doppeltpneumatischen Ventilblock 600, gezeigt auf dem Boden von 6 und 6A und dargestellt in den 15 und 16, wie weiter unten detaillierter beschrieben. Eine Richtung eines Luftflusses im Ausgaberohr 144 von einem Kanister 12 an einer Erwärmungsposition 100 zu einem doppeltpneumatischen Ventilblock 600 wird durch Pfeile „a" in 6A angedeutet. Ein pneumatischer Ventilblock 600 wird als „doppelt"-pneumatischer Ventilblock bezeichnet, weil ein Gehäuse 600 zwei Ventile darin aufweist, die gleichzeitig ausgehend von einem einzelnen pneumatisch in Gang gebrachten Schaft betrieben werden. Getrennte, unabhängig betriebene Ventile oder getrennte Ventile, die in gekoppelter Weise betrieben werden, könnten auch verwendet werden.
Wie in den 6 und 6A gezeigt stellt ein erstes Thermoelement 68, vorzugsweise an dem Einlass 72 zum Ausgaberohr 144 angeordnet, eine Temperatur der erwärmten Luft fest, die einen Kanister 12 an einer Erwärmungsposition 100 verlässt. Ein zweites Thermoelement 84 ist vorzugsweise am Lüfterauslass, der die erwärmte Luft bereitstellt, die vom Lüfter 76 kommt, an einer Position nach dem Lüfter in dem Leitungsrohr 156 angeordnet, das Abluft bzw. Abgabeluft führt, die entlang von Erwärmungselementen 82 geströmt ist. Wenn die von Thermoelementen 68 und 84 festgestellten Temperaturen im Wesentlichen gleich sind, zeigt dies an, dass granuläres oder pulverförmiges Harzmaterial im Kanister 12 die gewünschte Temperatur erreicht hat, die typischerweise, aber nicht notwendigerweise die ausgewählte Temperatur der in Kanister 12 eingetretenen Luft ist, nachdem sie zum gewünschten Grad vorzugsweise durch Erwärmungselemente 82 erwärmt wurde.
In 5 ist eine Kanisterbodendichtungsplatte 42 dargestellt, die an einer Vakuumtrocknungsposition 102 angeordnet ist. Eine Platte 42 ist auf einem unteren Querelement 152 in einer ähnlichen Weise beweglich angebracht wie die von einer Erwärmungspositionbodendichtungsplatte 86. Eine Kanisterbodendichtungsplatte 42 wird an einer Vakuumposition 102 durch eine Kolbenzylinderkombination 46 in Gang gebracht, die mit einem unteren Querelement 152 verbunden und in 5 sichtbar ist.
Weiter in 5 dargestellt, ist eine abgesetzte Platte 114, die fest mit einem unteren Querelement 152 verbunden ist und als eine Lageroberfläche dient, die eine vertikale Welle 24 trägt, wie eine Welle 24 sich dreht und Kanister 12 zwischen den Erwärmungs-, Vakuumtrocknung und Materialbestandsführungspositionen trägt.
Noch weiter in 5 dargestellt, ist eine Materialbestandsführungspositionbodendichtungsplatte 90, die vertikal beweglich ist, um den Boden eines Kanisters 12 zu berühren, der an der Materialbestandsführungsposition angeordnet ist, um abwärts fließendes getrocknetes Material von dem Kanister für eine Zulieferung an eine Extrusionmaschine oder Formpresse zu erhalten. Eine Materialbestandsführungspositionbodendichtungsplatte 90 ist vorzugsweise an einem Träger 196 angebracht, der schwenkt, um eine vertikale Bewegung einer Materialbestandsführungspositionbodendichtungsplatte 90 zu ermöglichen. Alternativ kann eine Materialbestandsführungspositionbodendichtungsplatte 90 direkt mit einem Rahmen 22 verbunden sein und durch eine pneumatische Kolbenzylinderkombination in Gang gebracht werden, die damit verbunden ist. Träger 196 ist in 9 dargestellt.
Mit Bezug auf die 7 und 13, jede vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung, beinhaltet ein zylindrischer Kanister 12 vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung ein zylindrisches Gehäuse, allgemein 14 genannt. Jedes zylindrische Gehäuse 14 ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung durch ein einwandiges Rohr festgelegt, in den Zeichnungen 52 genannt. Eine isolierende Ummantelung 54, in den 2, 3 und 4 gezeigt, ist vorzugsweise an ein ringförmiges Äußeres von einem Rohr 52 befestigt und ist mit einem Reißverschluss 55 ausgestattet, der sich axial der Länge von einer Ummantelung 54 erstreckt, wenn eine Ummantelung 54 um ein Rohr 52 angeordnet ist. Eine Ummantelung 54 ist ausreichend nachgiebig bzw. spannkräftig, dass, wenn ein Reißverschluss 55 geschlossen wird, sich eine Ummantelung 54 etwas um ein Rohr 52 herum dehnt, wobei die resultierende radiale nach innen gerichtete Kraft auf ein Rohr 52, die durch eine Ummantelung 54 ausgeübt wird, eine Ummantelung 54 in Position um das Äußere eines Rohrs 52 hält.
Ein perforierter nach unten offener Materialtrichter, genannt 94, ist in jedem zylindrischen Gehäuse 14 eines Kanisters 12 nahe dem Boden eines Kanisters 12 befestigt. Ein Materialabgabetrichter 94 verformt sich, wenn er angeschlossen bzw. montiert wird, vorzugsweise gerade genug, um in Position eingeschnappt zu werden (snap into place) und durch die federartige Wirkung zurückgehalten zu werden, die aus den restlichen inneren Spannungen resultiert, wenn der Trichter 94 versucht, diese Spannungen abzubauen.
Die perforierte Eigenschaft eines Abgabetrichters 94 ermöglicht eine Zirkulation von erwärmter trocknender Luft axial durch Material im Kanister 12 bei einer Erwärmungsposition 100 und ermöglicht weiter eine Trocknung von Material im Kanister 12, wenn sich der Kanister an einer Vakuumtrocknungsposition 102 befindet, durch axiales Anlegen bzw. Ziehen eines Vakuums in Kanister 12 an einer Position 102.
Jeder Kanister 12 beinhaltet vorzugsweise weiter ein Kanisterablassventil, allgemein 20 genannt, das koaxial zu einem perforierten Trichter 94 angeordnet ist, wie in den 7, 8, 9 und 13 gezeigt.
Mit Bezug auf die 2, 3, 4, 12, 13 und 17 ist jeder Kanister 12 vorzugsweise mit einem Paar obere ausfahrbare Stützbolzen bzw. Auslegernadeln bzw. -bolzen 410 und ein Paar untere Auslegerbolzen 412 ausgestattet, wobei Bolzenpaare 410, 412 an diametral gegenüberliegenden Orten der Oberfläche eines gegebenen Kanisters 12 angeordnet sind.
Ein kanistertragendes Karussell 21 beinhaltet einen ersten Satz vertikal verlängerter gleichwinklig mit Zwischenraum angeordneter Schenkel bzw. Blätter, wobei die Blätter des ersten Satzes in 12 als 16 bezeichnet werden.
Ein Karussell 21 beinhaltet weiter eine Vielzahl von zweiten Sätzen vertikal verlängerter Blätter. Die Blätter jedes der zweiten Sätze sind mit einem entsprechenden der Blätter des ersten Satzes entlang entsprechender Kanten verbunden. Blätter des zweiten Satzes werden als 17 in 12 bezeichnet und sind auch in den 2, 3 und 4 genannt. Blätter der jeweiligen zweiten Sätze 17 und des zugehörigen verbundenen Blatts des ersten Satzes 16, mit dem ein entsprechender zweiter Satz Blätter verbunden ist, sind gleichwinklig mit Zwischenraum angeordnet, wie in 12 gezeigt.
Jedes der zweiten Blätter 17 eines Karussells 21 weist gestaltete Kante nahe den oberen Enden bzw. Rändern davon auf, um eine obere Kanisterstützecke bereitzustellen, genannt 30 in 2. Eine Ecke 30 wird zwischen einer sich vorzugsweise vertikal erstreckenden Kante und einer Kante gebildet, die sich aus der Horizontalen etwas aufwärts erstreckt. Die Gestalt ist in 2 dargestellt und stellt eine Unterstützung bzw. Stütze für einen oberen Kanisterauslegerbolzen 410 dar, wenn ein Kanister, wie beispielsweise ein Kanister 12, dargestellt in 2, in einer Position mit einem oberen Auslegerbolzen 410 angeordnet ist, ruhend bzw. lagernd in oberen Kanisterstützecken 30.
Ist ein Kanister mit oberen Auslegerbolzen 41, die durch obere Kanisterstützecken 30 gestützt sind, einmal angeordnet, kann der untere Abschnitt des Kanisters durch Bewegung in eine Richtung, die durch Pfeil A in 17 angezeigt wird, in eine Position geschwungen bzw. eingependelt werden. Eine derartige Bewegung ist eine Schwenkbewegung durch einen bzw. entlang eines Bogens, wobei die Mitte des Bogens dadurch festgelegt wird, dass obere Kanisterauslegerbolzen 410 in Ecken 30 ruhen. Ist ein Kanister 21 einmal in eine Position eingeschwungen, wobei sich ein unterer Auslegerbolzen 412 in nach unten offenen Kerben 432 befindet, die in zweiten Blättern 17 gebildet sind, wird ein Arretierungs- bzw. Spenklinkenblatt 428, das eine L-förmige Konfiguration aufweist, von der Position, dargestellt in 2, in die Position, dargestellt in 17, geschwungen bzw. gedreht.
In der anetierten oder gesperrten Position, dargestellt in 17, bei der ein Kanister 12 am Ort auf einem Karussell 21 verbleibt und speziell am Ort auf einem zweiten Flügel bzw. Blatt 17 von einem Karussell 21 verbleibt, liegt ein erster planarer Abschnitt 800 eines Anetierungsblatts 428 in einer Ebene senkrecht zu der Achse eines unteren Kanisterauslegerbolzens 412. Wie zusätzlich in 22 dargestellt weist ein erster planarer Abschnitt 800 ein Kantenende 434 auf, das von einer Blattschwenkaufbau 430 entfernt ist und das an der gebogenen zylindrischen Oberfläche eines unteren Kanisterauslegerbolzens 412 liegt. An dieser Position erstreckt sich ein zweiter planarer Abschnitt 438 eines Arretierungsblatts 428, der senkrecht zu einem ersten planaren Abschnitt 800 eines Arretierungsblatts 428 ist, longitudinal zur Kantenausbildung bzw. zum Kantenrand bzw. zum Kantenende 434 eines ersten planaren Abschnitts 800 eines Arretierungsblatts 428. Dieser Erweiterungsteil eines zweiten planaren Abschnitts 438, der 802 in 22 genannt wird, liegt der gebogenen zylindrischen Oberfläche eines unteren Kanisterauslegerbolzens 412 entgegen zugewandt, wie in 17 dargestellt, wobei eine Drehung eines Arretierungsblatts 428 um eine Schwenkanordnung 430 verhindert wird. Weil ein Arretierungsblatt 428 an einer Drehung in dieser Position gehindert ist, bewahrt eine Kraft, die durch einen Kanister 21 über einen unteren Kanisterauslegerbolzen 412 gegen ein Kantenende 434 eines ersten planaren Abschnitts 800 eines Arretierungsblatts 428 ausgeübt wird, einen Kanister 12 vor irgendeiner Drehung um einen Bolzen 412. Besonders kann ein Arretierungsblatt 428 sich wegen einer Beeinflussung bzw. Störung zwischen einem Kantenende 434 eines ersten planaren Abschnitts 800 eines Arretierungsblatts 428 und der gebogenen zylindrischen Oberfläche eines unteren Kanisterauslegerbolzens 412 nicht um einen Schwenkaufbau 430 in die Richtung von Pfeil B bewegen.
Wenn es gewünscht ist, einen Kanister 12 eines Karussells 21 zu entfernen, werden Arretierungsblätter 428 in die Richtung entgegen der, die durch Pfeil B in 17 angegeben wird, in die Richtung gedreht, die durch Pfeil C in 22 angegeben wird, wobei ein unterer Kanisterauslegerbolzen 412 entriegelt wird und einem Kanister 12 ermöglicht wird, in die Richtung entgegen der, die durch Pfeil A in 17 angegeben wird, gedreht zu werden. Wird Kanister 12 so etwas gedreht, um einen unteren Auslegerbolzen 412 aus nach unten offene Kerben 432 zu entriegeln, kann ein Kanister 12 manuell gehoben werden, so dass obere Kanisterauslegerbolzen 410 nicht mehr auf Ecken 30 von zweiten Blättern 17 ruhen, und von einem Trockner 10 entfernt werden.
3 stellt einen Kanister 12 an einer Vakuumtrocknungsposition 102 dar, vor einer Bewegung von Kanisteroberseiten- und -bodenvakuumdichtungsplatten 40, 42 in eine Position, um ein zylindrisches Gehäuse 14 abzudichten, so dass ein Vakuum darin angelegt bzw. aufgebaut werden kann.
Kanisteroberseiten- und -bodenvakuumdichtungsplatten 40, 42 sind vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung jeweils mit unnummerierten Kolbenstangenerweiterungen verbunden, die Teile von Kanisteroberseiten- bzw. -bodendichtungskolbenzylinderkombinationen 44, 46 darstellen. Kolbenzylinderkombinationen 44, 46 werden vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung pneumatisch durch den Microprozessor und Magnetventile in Gang gebracht, wie oben beschrieben. Der Zylinderabschnitt einer Kolbenzylinderkombinationsoberseite 44 ist fest mit einer Aufhängeplatte 166 verbunden, während der Zylinderabschnitt eines Kolbenzylinderkombinationsbodens 46 fest mit einem unteren Querelement 152 eines Rahmens 22 verbunden ist, in einer Weise, die zu der der Kolbenzylinderkombination ähnlich ist, die eine bewegliche untere Platte 86 an einer Erwärmungs- und Füllposition 100 antreibt bzw. startet, wie in 5 dargestellt.
Kanisteroberseiten- und -bodenvakuumdichtungsplatten 40, 42 besitzen am meisten bevorzugt eine allgemein planare Konfiguration, wie dargestellt, und weisen vorzugsweise Vakuumdichtungen 58, 60 auf, die angeordnet sind, um ringsum um unnummerierte vorzugsweise ringförmige Lippen von Kanisteroberseiten- bzw. -bodenvakuumdichtungsplatten 40, 42 zu verlaufen.
Wenn sich ein Kanister 12 an einer Vakuumtrocknungsposition 102 befindet, verursacht eine pneumatische Ingangsetzung von jeweiligen Kanisteroberseiten- bzw. -bodendichtungskolbenzylinderkombinationen 44, 46, dass sich jeweilige Kanisteroberseiten- und -bodenvakuumdichtungsplatten 40, 42 vertikal, in die Richtung der Achse eines zylindrischen Kanisters 12, in Richtung auf einen Kanister 12 zu bewegen. Dies bewirkt eine luftdichte, vakuumerhaltene Dichtung zwischen den vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung runden Rändern von Oberseiten- und Bodendichtungsplatten 40, 42, wo Vakuumdichtungen 58 und 60 vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung angeordnet sind, und den vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung runden umlaufenden Oberseiten- und Bodenkanten eines Rohrs 52.
Ist einmal Feuchtigkeit von dem Harzmaterial wegen des Anlegen eines Vakuums daraus im Kanister 12 verdampft, während einer Anordnung an einer Vakuumtrocknungsposition 102, und hat das Harzmaterial einen gewünschten Trockenheitsgrad erreicht, wird Kanisteroberseiten- und -bodendichtungskolbenzylinderkombinationen 44, 46 ermöglicht, in ihre vorgegebenen Positionen, dargestellt in 4, zurückzukehren. Dies zieht Kanisteroberseiten- und -bodenvakuumdichtungsplatten 40, 42 zurück, weg von und aus einer Berührung mit einem Kanister 12, wobei einem Kanister 12 ermöglicht wird, das jetzt trockene granuläre Harzmaterial darin aufzuweisen, das in die Materialbestandsführungsposition zu bewegen ist.
Mit Bezug auf die 5, 6 und 6A beinhaltet eine Kanisterbodendichtungsplatte 42 an einer Vakuumtrocknungsposition 102 einen Absaugdurchlass für heiße Luft 50, gezeigt in den 5, 6 und 6A. Ein Durchlass 50 stellt eine Öffnung in einen Kanister 12 bereit, die an der Vakuumtrocknungsposition für eine Absaugleitung 62 angeordnet ist, die in einem warme erwärmte Luft befördernden Leitungsrohr 158 mündet, dargestellt in den 6 und 6A. Ein Absaugventil 64 wird in einer Absaugleitung 62 bereitgestellt, um Leitung 62 zu öffnen und zu schließen, um einen Fluss warmer erwärmter Luft in einen Kanister 12 an einer Vakuumtrocknungsposition 102 zu erlauben oder zu blockieren. Eine Absaugleitung 62 und ein Absaugventil 64 ermöglichen ein Absaugen von Feuchtigkeit aus granulärem Harzmaterial, wobei es einer Vakuumtrocknung durch periodisches Einleiten heißer trockener Luft in das granuläre Harzmaterial ausgesetzt ist und wobei der heißen trockenen Luft ermöglicht wird, durch das Harzmaterial durch ein Vakuum herausgezogen zu werden, das an der Oberseite des Kanisters angelegt bzw. herausgezogen wird. Der Effekt davon ist, eine bessere Effizienz bereitzustellen, und zwar stärkere resultierende Trockenheit des granulären Harzmaterials, wenn ein Trocknen an der Vakuumtrocknungsposition 102 beendet ist. Ein Absaugen dauert typischerweise dreißig (30) Sekunden oder eine Minute oder gar eine Minute und dreißig Sekunden des gesamten Trocknungsdurchlaufzeit von zwanzig (20) Minuten. Ein Absaugen ist nahe dem oder am Ende des Trocknungsdurchlaufs erwünscht und kann ebenfalls auch in der Mitte des Durchlaufs durchgeführt werden.
Die Zeit, während der ein Vakuum in einem Kanister 12 angelegt ist, während er an einer Vakuumtrocknungsposition 102 angeordnet ist, kann gemäß der zu trocknenden Materialart unter Benutzung des Microprozessors eingestellt werden. Auf ähnlich Weise kann der Grad eines Vakuums, das im Kanister 12 an einer Vakuumtrocknungsposition 102 angelegt wird, eingestellt werden. Luft, die aus einem Kanister 12 durch Wirkung eines Vakuum-Venturirohrs 48 gezogen wird, verbunden bzw. kommunizierend mit einer Oberseitendichtungsplatte 40, kann bezüglich eines Feuchtigkeitsgehalts überwacht werden; ein Vakuum-Venturirohr 48 kann angehalten werden, wenn der gewünschte niedrige Grad an Feuchtigkeit im Material im Kanister 12 einmal erreicht wurde. Der Microprozessor regelt einen Betrieb des Unterdrucktrockners, einschließlich einer Ablaufsteuerung und einer Ingangsetzung der verschiedenen pneumatischen Kolbenzylinderkombinationen, eines Betriebs des Venturirohrs usw.
Die vertikal ausgerichteten zylindrischen Sätze von Kanistern werden indirekt durch eine Welle 24 zur Drehung damit durch Fahren bzw. Rutschen auf einem Karussell 21 befördert, wie in den 2, 3, 4, 12 und 19 dargestellt. Ein Karussell 21 ist vorzugsweise fest an einer Welle 24 befestigt. Jeder zylindrische Kanister 12 ist manuell von einem Karussell 21 entfernbar.
Pfeil B in den 11 und 12 zeigt die bevorzugte Richtung einer Drehung einer vertikalen Welle 24, einem Karussell 21 und von Kanistern 12, um einen von Kanistern 12 seriell von der Erwärmungsposition 100 zu einer Vakuumtrocknungsposition 102, dann zu einer Materialbestandsführungsposition 104 und dann erneut zu einer Erwärmungsposition 100 zu bewegen, von wo aus dieser Durchlauf wiederholt werden kann.
An einer Vakuumtrocknungsposition 102 wird erwärmtes Material vorzugsweise einem Vakuum von ungefähr 3,67 kPa (27,5 mm Hg) oder einem größeren unterworfen. Dies erniedrigt den Verdampfungspunkt oder Siedepunkt von Wasser auf ungefähr 48,89°C (120°F), wobei bewirkt wird, dass die Feuchtigkeit in dem erwärmten Material verdampft und durch das Vakuum-Venturirohr 48 herausgezogen wird, wobei ein Vakuum im Kanister 12 an einer Vakuumtrocknungsposition 102 gezogen wird. Ein Vakuum-Venturirohr 48 bindet über einen geeigneten flexiblen Schlauch an einen Durchlass in einer Kanisteroberseitendichtungsplatte 40, um ein Vakuum im Kanister 12 an einer Vakuumtrocknungsposition 102 zu ziehen. Ist einmal das Vakuumtrocknungsverfahren ausreichend abgeschlossen, ziehen Kolbenzylinderkombinationen 44, 46 Kanisteroberseiten- und -bodendichtungsplatten 40, 42 zurück, so dass sich ein Kanister 12 von einer Vakuumtrocknungsposition 102 zu einer Materialausgabeposition 104 bewegen kann, weil sich ein Karussell 21 dreht. Eine Vakuumpumpe kann das VakuumVenturirohr 48 ersetzen und als Teil des Vakuumtrockners beschaffen sein.
Ein Lüfter 76 ist vorzugsweise ein Leistungslüfter (horsepower blower). Vorzugsweise werden zwei Heizelemente 82 verwendet, wie in den Zeichnungen dargestellt.
Die Materialerwärmungs- und Vakuumtrocknungsfunktionen können jede näherungsweise zwanzig Minuten dauern. Demgemäß durchlaufen in einer Stunde alle drei Kanister 12 vorzugsweise eine Materialerwärmungsposition 100, eine Vakuumtrocknungsposition 102 und eine Materialbestandsführungs- und Ausgabeposition 104. Wenn jeder Kanister 12 näherungsweise 25,4 cm (10 Zoll) im Durchmesser und 61 cm (24 Zoll) hoch ist, enthält jeder Kanister 12 ungefähr 0,028 m³ (1 Kubikfuß) an granulärem Harzmaterial, was ungefähr 15,88 kg (35 Pfund) granulären Harzmaterials sind. Mit einer derartigen Konfiguration stellt ein Trockner 10 ungefähr 45,3 kg (100 Pfund) pro Stunde an getrocknetem granulärem Harzmaterial für nachfolgende Verarbeitung durch Kunststoffspritzgießen oder Extrusionsausrüstung bereit. Die Größe kann wie gewünscht herauf- oder herabgesetzt werden.
Kanister 12 werden vorzugsweise gleich um eine vertikale Welle 24 mit Kanister 12 bereitgestellt, wobei sie 120 Grad auseinander sind.
Mit Bezug auf die 2, 6, 6A, 8, 9 und 10 wird ein Vakuum-Materialentnahmekasten 182 an dem Boden einer Materialbestandsposition 104 zum Entfernen und Förderung von getrocknetem granulärem Material aus einem Trockner 10 zu einer Verarbeitungsvorrichtung wie beispielsweise Verdichtungs- bzw. Druck- oder Spritzgusspresse oder einem Extruder bereitgestellt. Der Vakuum-Materialentnahmekasten wird allgemein in den Zeichnungen 182 genannt und weist ein Materialentnahmerohr 184 auf, das darin drehbar gelagert ist.
Wie in 9 dargestellt, ist ein Vakuum-Materialentnahmekasten 182 vorzugsweise an einem Ende eines Schwenkträgers 196 angebracht, wobei ein Träger 196 schwenkbar mit einem Rahmen 22 verbunden ist, vorzugsweise mit einem dazwischenliegenden Querelemente 155, das zwischen den zwei sich vertikal erstreckenden Elemente 160LP und 160RR an der Rückseite eines Trockners 10 verläuft. Der Punkt einer Schwenkverbindung wird in 9 mit P bezeichnet. Ein Schwenkträger 196 wird vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung durch eine vertikal ausgerichtete Kolbenzylinderkombination 198 in Gang gebracht, die vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung an einem unteren horizontal umrahmenden Querelement 165 angebracht ist. Eine Kolbenzylinderkombination 198 ist in den 2, 3, 4 und 9 sichtbar.
Mit Bezug auf die 8, 9 und 10 beinhaltet ein Materialentnahmekasten 182 ein manuell drehbares Materialentnahmerohr 184 und einen Lufteinlass 187, der den Einlass für ein vakuum- oder ansaugbasierendes Materialzuführungssystem bereitstellt, über das granuläres Material in einen Materialentnahmekasten 182 durch Unterdruckluft von dem Inneren eines drehbaren Materialentnahmerohr 184 nach außen getragen wird, wie durch Pfeil O in 10 gezeigt. Luft, die zum Einlass 187 geliefert wird, ist durch Pfeil I in 10 gekennzeichnet. Die drehbare Eigenschaft eines Rohrs 184 erlaubt die Einstellung einer Materialflussrate dadurch durch Einstellung der gewinkelten Position eines Rohrs 184, um den geplanten oder effektiven Bereich eines Materialfülldurchlasses einzustellen, der dem trockenen granulären Material direkt präsentiert bzw. dargeboten wird und direkt durch seine Verwirbelung in der Vakuumumgebung erreichbar wird.
Materialfülldurchlass 186 befindet sich in einem drehbaren Materialentnahmerohr 184. Ein Durchlass 186 ist vorzugsweise axial verlängert und wird als ein Ausschnitt in der Wand eines Rohrs 184 gebildet, wobei der Ausschnitt vorzugsweise durch zwei vorzugsweise im Wesentlichen gerade Kanten, die parallel zu der Achse eines Rohrs 184 sind, und zwei vorzugsweise im Wesentlichen parallele bogenförmige Kanten festgelegt, die entlang Linien eines Umfangs eines Rohrs 184 gebildet sind, wie in 10 dargestellt. Wünschenswerterweise überstreichen die zwei im Wesentlichen parallelen bogenförmigen Kanten, die zwei der Grenzen bzw. Begrenzungen eines Materialfülldurchlasses 186 Winkel von weniger als 180° bzw. liegen diesen gegenüber.
Ein Vakuum-Materialentnahmekasten 182 beinhaltet vorzugsweise eine erste obere Vorderschwenkplatte 190, die vorzugsweise aus klarem Kunststoff oder Sicherheitsglasmaterial hergestellt ist, und schwenkt um ein Gelenk bzw. eine Drehachse, das/die im Wesentlichen koaxial zu einer Kante ist, die als „A" eines Materialentnahmekastens 182 in den 8 und 10 bezeichnet ist.
Vorzugsweise ist ein Bilden eines Teils der gleichen im Wesentlichen planaren Wand eines Materialentnahmekasten 102 eine zweite untere Vorderschwenkplatte 192, die vorzugsweise ähnlich aus klarem Kunststoff oder Sicherheitsglasmaterial in der gleichen Weise wie eine erste obere Vorderschwenkplatte 190 gebildet ist, die aber um eine Kante schwenkt, die parallel zu der Kante ist, die als A in den 8 und 10 bezeichnet ist, wobei eine derartige Kante als B in den 8 und 10 bezeichnet wird. Eine obere Kante einer unteren Vorderplatte 192 überlappt vorzugsweise eine untere Kante einer oberen Vorderplatte 190, wenn sich die Platten in ihrer im Wesentlichen co-planaren Anordnung befinden, wobei eine geschlossene Vorderseite zum Entnahmekasten 182 bereitgestellt wird, wie in 8 dargestellt. Die obere Kante einer unteren Vorderplatte 192 wird als 192U in 8 bezeichnet. Schwenkaktivität von Platten 190, 192, um die Vorderseite von Kasten 182 zu öffnen, ermöglicht eine Räumung davon. Der klare Kunststoff oder das Sicherheitsglasmaterial von Platten 190, 192 ermöglicht eine Betriebsprüfüberwachung des Inneren eines Vakuum-Materialentnahmekastens.
Ein Materialentnahmekasten 182 ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung von einer rechteckigen parallelepipedalen Außengestalt, so dass gegenüberliegend zugewandte Außenoberflächen eines Materialentnahmekastens 182 im Wesentlichen zueinander parallel sind.
Eine Sammlung von allgemein eckig bzw. gewinkelt angeordneten, vorzugsweise mindestens teilweise planaren Ablenkplatten sind vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung in einem Materialentnahmekasten 182 bereitgestellt; die Ablenkplatten sind allgemein als 194, 194A usw. bezeichnet. Ablenkplatten 194 dienen dazu, den Vektor von eintretender nahezu-Vakuum-Luft am Einlass 187 ab- bzw. umzulenken und zu diffundieren, und dabei die Vakuum-Aufnahme von Pellets eines granulären Harzmaterials zur Förderung davon durch die nahezu-Vakuum-Luft effizienter zu machen, die aus dem Innern eines drehbaren Materialentnahmerohrs 184 gezogen bzw. gesaugt wird. Eine Bewegung der diffusen nahezu-Vakuum-Luft im Materialentnahmekasten 182 wird allgemein durch Pfeile gekennzeichnet, die in 10 mit „a" markiert sind.
Mit Bezug auf 8 beinhaltet ein Materialentnahmekasten 182 weiter vorzugsweise einen Materialsensor 120 sowie ein Sichtglas 122, durch das das Innere eines Materialentnahmekastens 182 und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von granulärem Harzmaterial darin visuell überprüft werden kann. Ein Materialsensor 120 dient dazu, eine Warneinrichtung zu betätigen bzw. zu starten, wann immer kein Material in einem Materialentnahmekasten 182 vorhanden ist, das zur Förderung zu der Verarbeitungsvorrichtung auf Abruf bereit ist.
Mit Bezug auf die 6, 15 und 16, in denen aktive Luftflussbereiche zur Klarheit der Zeichnung getüpfelt sind, wird ein doppeltpneumatischer Ventilblock allgemein 600 genannt und wird zur Regelung von Luftflüssen in der bevorzugte Ausführungsform des Trockners gemäß dem Vorrichtungsaspekt der Erfindung verwendet. Ein doppeltpneumatischer Ventilblock 600 beinhaltet eine pneumatische Kolbenzylinderkombination 602, die einen Schaft 604 zwischen den Positionen bewegt, dargestellt in den 15 und 16. Auf Schaft 604 sind erste und zweite Ventilelemente 606, 608 angebracht, von denen jedes vorzugsweise zwei Ventilscheiben bzw. -klappen bzw. -platten beinhaltet, die nachgiebig bzw. spannkräftig mit einer Schraubenfeder gekoppelt sind. Jede der zwei Ventilscheiben, die Teile von ersten und zweiten Ventilelementen 606, 608 bilden, sind schiebbar entlang Schaft 604 innerhalb Grenzen beweglich, die durch die Schraubenfedern festgelegt sind, an die die Ventilscheiben jeweils gekoppelt sind. Die Schraubenfedern sind wünschenswerterweise an einer axial zentralen Position an Schaft 604 mit axialen Enden bzw. Rändern der Schraubenfedern befestigt, die mit den jeweiligen Scheiben verbunden sind, die entlang eines Schafts 604 gleiten oder rutschen. Mit dieser Konstruktion, weil sich ein Schaft 604 zwischen den Positionen, dargestellt in den 15 und 16, wegen der Wirkung einer pneumatischen Kolbenzylinderkombination 602 bewegt, können entsprechende Ventilscheiben innere Ablenkplatten in einem doppeltpneumatischen Ventilblock 600 berühren, wobei axial gerichtete Durchlässe geöffnet oder geschlossen werden, die in sich schräg bzw. quer erstreckende Ablenkplatten in einem doppeltpneumatischen Ventilblock 600 unterteilt sind, wie dargestellt in den 15 und 16.
Ein doppeltpneumatischer Ventilblock 600 weist einen Überdruckabschnitt auf, der allgemein in den 15 und 16 610 genannt wird, und einen Unterdruckabschnitt, in den 15 und 16 allgemein 612 genannt, von denen die Positionen durch Klammern in den Zeichnungen gekennzeichnet sind. Ein Einlass zum Überdruckabschnitt 610 ist mit 2 in den 15 und 16 gekennzeichnet und ist die Position, bei der heiße Luft unter Überdruck zu einem doppeltpneumatischen Ventilblock 600 von dem Auslass eines Drucklüfters 76 über ein Leitungsrohr 156 zugeführt wird, wie in 6 dargestellt.
Ein doppeltpneumatischer Ventilblock 600 weist zwei Auslässe von einem Überdruckabschnitt 610 auf. Der Auslass, mit 1 in den 15 und 16 nummeriert, bindet an ein Leitungsrohr 158, dargestellt in 6, das heiße Luft von einem Überdruckabschnitt 610 eines doppeltpneumatischen Ventilblocks 600 zu einem Kanister 12 fördert, der an einer Materialerwärmungsposition 100 angeordnet ist, wie in 6 dargestellt, wenn sich ein doppeltpneumatischer Ventilblock in der „Materialerwärmungs"-Konfiguration oder -Art bzw. in dem -Modus befindet, dargestellt in 16.
Wenn ein doppeltpneumatischer Ventilblock 600 sich in der „Materialerwärmungs"-Konfiguration oder -Art bzw. in dem -Modus befindet, dargestellt in 15, wegen einer Kolbenzylinderkombination 602, die sich in der wechselnden Anordnung befindet und einen Schaft 604 und ein zugehöriges Ventil 606 nach links bewegt hat, von der Position in 16 zu der Position, dargestellt in 15, strömt heiße Luft aus, die von einem Überdruckabschnitt 610 von einem doppeltpneumatischen Ventilblock 600 über Auslass 3 ausströmt. Verbunden mit Auslass 3 und geführt von einem doppeltpneumatischen Ventilblock 600 zu einem Lufteinlass 187 ist eine Lufteinlassleitung 188, dargestellt in 6.
Ein Durchlass 4, der einen Einlass zu einem Unterdruckabschnitt 612 eines doppeltpneumatischen Ventilblocks 600 bereitstellt, empfängt heiße Luft, die aus einem Kanister 12 an einer Erwärmungsposition 100 über ein Leitungsrohr 146 ausströmt, dargestellt in 6A, wenn sich ein doppeltpneumatischer Ventilblock 600 in der „Materialerwärmungs-"Konfiguration befindet, dargestellt in 16. Wenn sich ein doppeltpneumatischer Ventilblock in der „Materialerwärmungs-"Konfiguration befindet, dargestellt in 15, stellt ein Durchlass 6 einen Einlass zu einem Unterdruckabschnitt 612 eines doppeltpneumatischen Ventilblocks 600 als Rückleitung 140 bereit, über die Luft von einem Füllzylinder 142 zurückströmt, der ein Lagerbehälter für granuläres Harzmaterial ist, das durch eine Formpresse oder einen Extruder 822 zu verwenden ist, wie in 25 dargestellt.
Ein Durchlass 5 in einem Unterdruckabschnitt 612 eines doppeltpneumatischen Ventilblocks 600 kommuniziert mit einem Leitungsrohr 136, das zu einem Luftfilter 82 führt, der wiederum an einen Einlass oder Absaugdurchlass 78 eines Lüfter 76 bindet, an dem ein Lüfter 76 einen Unterdruck oder Saugdruck legt. Ein Durchlass 5, ein Leitungsrohr 136 und die aktiven Zellen von einem Unterdruckabschnitt 610 eines doppeltpneumatischen Ventilblocks 600 bleiben in Kommunikation mit einem Saug- oder Einlassdurchlass 78 eines Lüfters 76, unabhängig davon, ob sich ein doppeltpneumatischer Ventilblock 600 in der Materialerwärmungs- oder der Materialzuführungskonfiguration befindet.
Auch in 6 gezeigt wird ein Leitungsrohr 138, das ein drehbares Materialentnahmerohr 184, das leichter sichtbar bzw. erkennbar in den 8, 9 und 10 ist und das ein Teil eines Materialentnahmekastens 182 ist, mit einem Füllzylinder 142 verbindet. Deshalb fördert ein Leitungsrohr 138 getrocknetes granuläres Harzmaterial von einem Vakuum-Materialentnahmekasten 182 zu einem Füllzylinder 142, wenn sich ein doppeltpneumatischer Ventilblock in der „Materialzuführungs-"Konfiguration befindet, Darstellung in 15.
Wenn sich ein doppeltpneumatischer Ventilblock 600 in der „Materialerwärmungs-"Konfiguration befindet, dargestellt in 16, ist ein Fluss in dem Unterdruckabschnitt des Blocks 600 aus heißer Luft, die aus einem Kanister 12 an der Materialerwärmungsposition 100 ausströmt und durch ein Leitungsrohr 146 in eine Box 600 über einen Durchlass 4 strömt.
Obschon sich ein doppeltpneumatischer Ventilblock in der „Materialzuführungs-"Konfiguration befindet, gezeigt in 15, oder in der „Materialerwärmungs-"Konfiguration, gezeigt in 16, wird Luft durch Ansaugung an dem Einlass zum Lüfter 76 durch einen Luftfilter 82 und in einen Lüfter 76 über ein Leitungsrohr 136 gezogen, weil derartige Luft aus einem doppeltpneumatischen Ventilblock 600 durch einen Durchlass 5 ausströmt.
Wenn sich ein doppeltpneumatischer Ventilblock 600 in der „Materialzuführungs-"Konfiguration befindet, dargestellt in 15, wird heiße Luft, die in den Überdruckabschnitt eines doppeltpneumatischen Ventilblocks 600 über Durchlass 2 eintritt, zu einem Vakuum-Materialentnahmekasten 182 über ein Leitungsrohr 188 gefördert bzw. geliefert, das mit einem Durchlass 3 verbunden ist. In derselben Konfiguration wird Luft durch einen Unterdruckabschnitt 612 eines doppeltpneumatischen Ventilblocks 600 vom Materiallagerzylinder 142 über ein Leitungsrohr 140 gezogen bzw. gesaugt, nach einem Zuliefern von getrocknetem granulärem Harzmaterial zu einem Zylinder 142 über ein Leitungsrohr 138. Deshalb zeigt 15 einen doppeltpneumatischen Ventilblock in der Materialzuführungskonfiguration oder -art bzw. einem -modus, während 16 einen doppeltpneumatischen Ventilblock in der Materialerwärmungskonfiguration oder -art bzw. einem -modus zeigt.
Ein doppeltpneumatischer Ventilblock 600 bewirkt ein wichtiges Merkmal, und zwar die Fähigkeit, heiße fördernde Luft bereitzustellen sowie die Mittel, die zum Bewegen von getrocknetem granulärem Harzmaterial und, einmal dass ein Material getrocknet ist, zum Betreiben einer Position verwendet werden, und zwar zu einem Füllzylinder 142 zum Formen oder zur Extrusion. Dies ist vorteilhaft gegenüber der Verwendung von Umgebungsluft aus dem Raum, in der ein Trockner 10 angeordnet ist, um granuläres Harzmaterial vom Trockner 10 dahin zu bewegen, wo das Material gebraucht wird. Ventilblock 600 ermöglicht, dass heiße Luft aus einem Lüfter 76 zu einem Vakuum-Materialentnahmekasten 182 bewegt wird, um granuläres Harzmaterial von einem Vakuum-Materialentnahmekasten 182 zu einem Füllzylinder 142 zu bewegen. Diese Verwendung von heißer Luft hilft, dass das granuläre Harzmaterial länger wärmer bleibt; es ist gewünscht, das granuläre Harzmaterial durch Formen oder Extrusion zu verarbeiten, während das granuläre Harzmaterial warm ist. Wenn dem granulären Harzmaterial die Gelegenheit ermöglicht wird abzukühlen, nimmt das granuläre Harzmaterial Feuchtigkeit auf, die die Güte des granulären Harzmaterials, wenn es geformt oder extrudiert wird, nachteilig beeinflusst. Eine Verwendung von heißer Luft zum Fördern des granulären Harzmaterials, nachdem es getrocknet wurde, hält das granuläre Harzmaterial länger warm, wobei mehr Vorbereitungszeit bzw. Lieferzeit zum Formen oder Extrusion erhalten bzw. gegeben wird.
14 stellt einen optionalen, aber bevorzugten Materialbereitstellungssilo bzw. -trichter für die Verwendung mit einem Trockner 10 dar. Der Materialbereitstellungssilo bzw. -trichter 500 beinhaltet einen Behälter 512, der vorzugsweise aus Aluminium ist. Ein Behälter 512 weist vorzugsweise einen oberen zylindrischen Abschnitt und einen unteren kegelstupfförmigen Abschnitt, wobei diese zwei Abschnitte als 514 bzw. 516 bezeichnet werden.
Ein Materialbereitstellungssilo bzw. -trichter 500 beinhaltet ein Materialbereitstellungsventil, in 14 allgemein 502 genannt; ein Ventil 502 ist im Wesentlichen identisch zu einem Kanisterausgabeventil 20, das oben beschrieben und in den 7 und 13 dargestellt ist. Ein Materialbereitstellungsventil 502 wird durch eine Kolbenzylinderkombination 504 in Gang gebracht, die fest in einem Materialbereitstellungssilo bzw. -trichter 500 durch einen Montagebolzen bzw. -nagel, als 520 nummeriert, angebracht ist. Ein Materialbereitstellungsventil 502 beinhaltet einen Materialbereitstellungsventilschirm 506, der auf einem axial verlagerbaren Materialbereitstellungsventilzylinder 508 aufliegt, der eine offene Mitte für einen axial gerichteten Materialfluss dahindurch abwärts aus einem Materialbereitstellungssilo bzw. -trichter 500 aufweist, wenn sich ein Materialbereitstellungsventil 502 an der geöffneten Position befindet. Ein Bereitstellungsventilschaftzylinder, der mit einem Bund bzw. einer Befestigung (flange) 510 verbunden ist, ist im Innern eines axial verlagerbaren Materialbereitstellungsventilzylinder 508 angeordnet und verläuft vorzugsweise diametral dadurch, wobei Mittel zur Befestigung eines Zylinders 508 an ein Stab bzw. eine Stange 522 bereitgestellt werden, die sich von einer Kolbenzylinderkombination 504 aus erstreckt.
Wenn sich ein axial verlagerbarer Materialbereitstellungsventilzylinder 508 in der oberen Position befindet, dargestellt mit durchgezogenen Linien in 14, wird das offene obere Ende eines axial verlagerbaren Materialbereitstellungsventilzylinders 508 durch einen Materialbereitstellungsventilschirm 506 bedeckt und die gebogene Wand eines Zylinder 508 erstreckt sich axial von einem Schirm 506, der schiebbar durch den Durchlass in dem Boden 518 eines Behälters 512 ist. Als ein Ergebnis kann an dieser Position kein granuläres Material im Bereittellungssilo bzw. -trichter 500 abwärts durch das Innere eines axial verlagerbaren Materialbereittellungsventilzylinders 508 fließen bzw. strömen.
Ein Kanister 512 weist einen Boden 518 mit einem Durchlass zum gleitenden Empfang eines axial verlagerbaren Materialbereitstellungsventilzylinders 508 auf. Die Gleitpassung zwischen dem Durchlass im Boden 518 und der gebogenen Wand eines Zylinders 508 ist ausreichend eng, dass granuläres Material nicht dazwischen durchgehen kann.
Wenn es gewünscht ist, ein Ventil 502 zu öffnen, wird ein Kolbenzylinder 504 in Gang gebracht, wobei sich eine Kolbenstange 522 erstreckt und dabei bewegt sich ein axial verlagerbarer Materialbereitstellungsventilzylinder 508 abwärts in die Position, die mit gestrichelten Linien in 14 dargestellt ist, wobei granuläres Material in einem Materialbereitstellungssilo bzw. -trichter 500 abwärts durch die offene Mitte eines axial verlagerbaren Materialbereittellungsventilzylinders 508 fließen kann. Um ein Materialbereitstellungsventil 502 zu schließen, wird eine Kolbenzylinderkombination 504 abgeschaltet, wodurch eine Innenfeder eine Kolbentange 522 in 14 aufwärts zieht, wobei sich ein axial verlagerbarer Materialbereitstellungsventilzylinder 508 aufwärts in Kontakt bzw. Berührung mit einem Materialbereitstellungsentilschirm 506 bewegt. Dies schließt das obere Ende eines Bereitstellungsventilzylinders 508 zum Materialfluss und kein Material kann dann abwärts aus einem Materialbereitstellungssilo bzw. -trichter 500 fließen. Wünschenswerterweise empfängt ein Silo bzw. Trichter 500 granuläres Harzmaterial direkt von einem gravimetrischen Mischer 820, wie schematisch in 25 dargestellt.
Der Trockner in der bevorzugten Vorrichtungsausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit der bevorzugten vertikalen Ausrichtung der beweglichen Kanister 12, erfordert weniger Bodenfläche als ein herkömmlicher Trockenmitteltrockner mit der gleichen Kapazität. Zusätzlich gibt es keine Trockenmittelnachsorge bzw. -erhaltung bzw. -pflege, wie sie bei einem herömmlichen Trockenmitteltrockner vorkommt, wobei verlorene Herstellungszeit bzw. Produktionsdauer vermieden wird, die mit einem herkömmlichen Trockenmitteltrockner notwendig ist. Darüber hinaus, weil Trockenmittel-Material an Wert verliert bzw. sich verschlechert, leidet die Qualität des getrockneten granulären Kunststoffmaterials bzw. sie kommt zu Schaden. Jedoch gibt es mit dem Trockner der Erfindung in einer beliebigen ihrer Ausführungsformen, weil es kein Trockenmittel-Material gibt, das beteiligt ist, kein Risiko des Wertverlusts bzw. der Verschlechterung einer Produktqualität des Trockenmittel-Materials. Eine Leistung des Trockners gemäß der Erfindung bleibt konstant bzw. gleichmäßig und verschlechtert sich nicht mit der Zeit.
Trockner gemäß den Vorrichtungsaspekten der Erfindung verkürzen eine Trocknungszeit, verglichen mit Trockenmittetrockner, wobei eine anhaltende Wärmebelastung des granulären Harzmaterials vermieden wird. Dies hilft, gewünschte physikalische Eigenschaften des Harzmaterials beizubehalten.
Trockner gemäß den Vorrichtungsaspekten der Erfindung verringern Laborkosten insofern, dass eine Räumungszeit für Silos bzw. Trichter für einen Farb- oder Materialtausch bzw. eine -änderung ist minimal. Typischerweise sollte ein Trockner gemäß den Vorrichtungsaspekten der Erfindung weniger als 10 Minuten der Gesamtzeit zum Räumen bzw. Reinigen erfordern, während ein herkömmlicher Trockenmitteltrockner bis zu einer Stunde zum Räumen bzw. Reinigen verwenden kann.
Einige Materialien können nicht effektiv zweimal getrocknet werden. In diesem Fall wird es notwendig, einen Trockner gemäß dem bevorzugten Vorrichtungsaspekt der Erfindung anzuhalten, wobei die Kanister abgedichtet werden können, wobei die Notwendigkeit das Material in dem Kanister zweites Mail zu trocknen vermieden bzw. verhindert wird. Dies ist nicht der Fall mit typischen Trockenmitteltrocknern.
Trockenmitteltrockner erfordern typischerweise, dass Materialzuführungssilos bzw. -trichter für einen einwandfreien Luftfluss mindestens halb gefüllt sind. Deshalb, wenn ein Materialverbrauch für einen bestimmten Form- oder Extrusionsvorgang gering ist, kann eine anhaltende Wärmebelastung in einem herkömmlichen Trockenmitteltrockner die Kunstharzformmassen zerstören bzw. verschlechtern. Es gibt keine derartige Erfordernis für einen vollen Kanister für den Trockner gemäß dem bevorzugten Vorrichtungsaspekt der Erfindung, dementsprechend zu arbeiten.
Testdaten offenbaren, dass Betriebskosten des Trockners gemäß dem bevorzugten Vorrichtungsaspekt der Erfindung weniger als die Hälfte von denen eines Trockenmitteltrockners mit der gleichen Kapazität sind. In vielen Fällen sind die Betriebskosten um so viel wie 80 % von denen eines Trockenmitteltrockners mit der gleichen Kapazität reduziert. Zusätzlich liegt eine Anlaufzeit bzw. Rüstzeit bei der Verwendung eines derartigen Trockners gemäß dem bevorzugten Vorrichtungsaspekt der Erfindung unter einer Stunde, während typische Trockenmitteltrockner vier Stunden oder mehr für einen Anlauf benötigen.
Eine Verwendung des Trockners gemäß dem bevorzugten Vorrichtungsaspekt der Erfindung, wie in den 1, 2, 3, 4, usw. dargestellt, ermöglicht einem Material eine Umstellzeit bzw. Rüstzeit bzw. Umrüstzeit, die auf Null reduziert wird, wenn der Bediener ungefähr eine Stunde vorausplant. Farbänderungen im Material können einfach ohne Zeitverlust „fliegend" durch Ändern bzw. Wechsel des Materials in einem gegebenen Kanister durchgeführt werden. Wenn der Trockner gemäß dem bevorzugten Vorrichtungsaspekt der Erfindung einen 20-Minuten-Durchlauf vollzieht, macht ein nicht verwendeter Bestand von Mischungsmaterial höchstens 40 Minuten einer Trocknerzeit aus, nicht vier Stunden, wie es mit einem herkömmlichen Trockenmittel der Fall ist.
Der Trockner gemäß den Vorrichtungs- und Verfahrensaspekten der Erfindung minimiert die Notwendigkeit, zu trocknendes Material großer Hitze für lange Zeit auszusetzen, wobei der Verlust an physikalischen Eigenschaften dramatisch verhindert oder minimiert wird, die einige Materialien erleiden, wenn sie großer Hitze für lange Zeit ausgesetzt sind.
Der Trockner gemäß dem Vorrichtungs- und Verfahrenaspekt der Erfindung ermöglicht ein Trocknen von Kunststoffen bei niedrigeren Temperaturen als vordem bekannt waren; PET musste vordem bei ungefähr 180°C (350°F) getrocknet werden, aber mit dem Trockner gemäß der Erfindung kann PET bei 120°C (245°F) getrocknet werden.
Kein Kühlwasser wird für irgendeinen der Trockner gemäß der Erfindung genötigt.
Die niedrigere Temperatur, bei der der Trockner gemäß der Erfindung arbeitet, ermöglicht einen Zusatz von Farbkonzentraten zu Harzmaterialien eher vor dem Trocknen als danach.
Ein anderes an Trockner gemäß der Erfindung gerichtetes Problem ist die Trennung von vorgemischten Materialien während langen Verweilzeiten bzw. Einwirkzeiten in großen Silos bzw. Trichtern. Die Kanister des Trockners gemäß dem bevorzugten Vorrichtungsaspekt der Erfindung sind typischerweise geringer im Volumen als herkömmliche Trockenmitteltrockner und füllen und leeren in verschiedene und als vollständige Chargen, wobei das Problem einer Materialtrennung vermieden wird.
Die Trockner der Erfindung benötigen und verwenden keinen Taupunktmesser oder Taupunktregler, die beide Zuverlässlichkeits- bzw. Funktionssicherheitsproblemen unterliegen, die aber bei Trockenmitteltrocknern notwendig sind.
Ein Trockner gemäß den bevorzugten Vorrichtungsaspekten der Erfindung arbeitet vorzugsweise unter Verwendung einer Luftzufuhr von 517,107 bis 551,581 kPa (75 bis 80 psi). Diese Luft, die typischerweise von der Luftzufuhr in der Anlage ist, in der der Trockner verwendet wird, dient dazu, das benötigte Vakuum zu erzeugen sowie die gesamten Luftzylinder des Unterdrucktrockners zu bedienen. Um die Verwendung von Anlagenluft zu sparen bzw. zu schonen, durchläuft der Venturirohrvakuumerzeuger des Trockners der Erfindung wünschenswerterweise zyklisch ein An und ein Aus, während des Betriebs, um ein minimales Vakuum von 63,5 cm (25 Zoll) aufrecht zu erhalten. Eine Vakuumpumpe kann den Venturirohrvakuumerzeuger ersetzen.
Der Microprozessorregler des Trockners beinhaltet vorzugsweise Dekadenschalter oder funktionell äquivalente Strukturen, die verwendet werden, um eine Temperatur festzusetzen, zu der das Harz oder anderes granuläres Material erwärmt werden soll, vor dem Trocknen. Ein anderer Dekadenschalter oder eine funktionell äquivalente Struktur wird vorzugsweise verwendet, um die minimale akzeptierte Zeit als die Zeit für einen Erwärmungsdurchlauf und einen Trocknungsdurchlauf festzusetzen. Typischerweise sind 20 Minuten die Durchlaufzeit für Acryl, ABS und Polycarbonat, während 40 Minuten die Durchlaufzeit für PET sind. Ein dritter Dekadenschalter oder eine funktionell äquivalente Struktur wird vorzugsweise verwendet, um eine Füllzeit festzusetzen, die die Zeit zum Füllen eines Kanisters an der Füll- und Erwärmungsposition regelt.
Während eines Betriebs drehen sich die vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung drei vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung identischen Materialkanister 12 oder funktionell äquivalente Strukturen vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung um die vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung drei Stationen, und zwar die Füll- und Erwärmungsposition 100, die Vakuumtrocknungsposition 102 und die Bestands- und Ausgabeposition 104. Ist einmal Material in einem Bereitstellungssilo bzw. -trichter (oder einer funktionell äquivalenten Struktur) über einer Füll- und Erwärmungsposition 100, kann ein Bediener einen Knopf auf dem Microprozessorregler (oder einer funktionell äquivalenten Einheit) drücken, um einen Arbeitsablauf bzw. Einschaltfolge zu beginnen. Kanister 12 registrieren bzw. indizieren dann zu einer bzw. eine Startposition, die auf der Position basiert, zu der der Trockner verschlossen wurde und bei der ein Abschaltvorgang andauerte, und der Karussellsperrarm 124 (oder eine funktionell äquivalente Struktur) bewegt sich in eine Position, um in einem Eckabschnitt 125 eines Sperrnocken 126 (oder einer funktionell äquivalenten Struktur) einzurasten bzw. ihn zu ergreifen. Wenn ein Sperrarm 124 (oder eine funktionell äquivalente Struktur) sich an einem Eckabschnitt 125 befindet, wird ein Mikroschalter 128 (oder eine funktionell äquivalente Struktur) durch einen exzentrischen Nocken 130 (oder einer funktionell äquivalenten Struktur) in Gang gebracht und signalisiert dem Microprozessor, dass der Verriegelungs- bzw. Sperrvorgang stattgefunden hat. Ein weiterer Vorgang eines Trockners 10 wird bedingt auf dem bzw. durch den Microprozessor, der ein Vorhandensein eines derartigen Sperrbindung bzw. -beschäftigung bzw. -engagement eines Sperrarm 124 oder einer funktionell äquivalenten Struktur in eine Eckposition 125 eines Sperrnocken 126 prüft.
Nachdem ein Sperren bestätigt wurde, startet bzw. betätigt der Microprozessor eine Kolbenzylinderkombination 106 oder eine funktionell äquivalente Struktur, wobei Erwärmungspositionbodendichtungsplatte 86 oder eine funktionell äquivalente Struktur in eine Position gegen bzw. an den Boden eines Kanisters 12 gehoben wird, angeordnet an einer Erwärmungs- und Füllposition 100. Als nächstes prüft der Microprozessor einen Sensor 153 in einer Erwärmungspositionbodendichtungsplatte 86, um eine Präsenz eines Kanisters 12 an einer Erwärmungs- und Füllposition 100 zu prüfen.
Während der Microprozessor eine Präsenz bzw. ein Vorhandensein eines Kanisters 12 an einer Erwärmungs- und Füllposition 100 prüft, betätigt bzw. startet der Microprozessor eine Kolbenzylinderkombination 110, um ein Materialaufnahmeventil 108 zu öffnen, von denen beide in 11 dargestellt sind, wobei zu trocknendes granuläres Material abwärts in einen Kanister 12 fließen kann, der an einer Füll- und Erwärmungsposition 100 angeordnet ist. Wünschenswerterweise hält bzw. lagert ein Füllssilo bzw. -trichter oder eine funktionell äquivalente Struktur, der bzw. die über einem Trockner 10 befestigt und durch ein rechteckiges Rahmenwerk bzw. Gestell 118 oder eine funktionell äquivalente Struktur gehalten wird, granuläres Harz oder pulverförmiges zu trocknendes Material und ist von einem Volumen, dass etwas weniger ist als das eines Kanisters 12. Deshalb kann Gesamtkapazität eines derartigen Füllsilos bzw. -trichters, der sich über einem rechteckigen Gestell 118 befindet, in einen Kanister 12 gefüllt werden, ohne Angst vor einem Überfließen.
Der Microprozessor fährt fort, Kolbenzylinderkombinationen 44, 46 zu betätigen bzw. zu starten, wobei sich Kanisteroberseiten- und -bodendichtungsplatten 40, 42 an einer Vakuumposition 102 in eine Position an bzw. gegen die Oberseite und den Boden eines Kanisters 12 bewegen, angeordnet an einer Vakuumtrocknungsposition 102.
Der Microprozessor fährt dann fort, eine Kolbenzylinderkombination 170 oder eine funktionell äquivalente Struktur zu betätigen bzw. zu starten, wobei sich Material über einer Bestandsführungsposition 104 befindet.
Ein Starten einer Kolbenzylinderkombination 170 schließt einen Kanisterdeckel 172 gegen die Oberseite eines Kanisters 12, angeordnet an einer Materialbestandsführungsposition 104, und verrückt einen Ventilstangenschaft 400 (oder eine funktionell äquivalente Struktur) axial in dem Kanister 12, der an einer Materialbestandsführungsposition 104 angeordnet ist. Zur selben Zeit betätigt der Microprozessor eine Kolbenzylinderkombination 198, wobei sich ein Schwenkträger 196 hebt und einen Vakuum-Materialentnahmekasten 182 in eine Position hebt.
Der Microprozessor schaltet als nächstes den Venturirohrvakuumerzeuger 48 oder die Vakuumpumpe an, wenn sie anstatt des Venturirohrerzeugers verwendet wird, und wenn ein adäquate Vakuum nicht innerhalb von 90 Sekunden erreicht wird, aktiviert der Microprozessor eine Warneinrichtung. Angenommen, die Warneinrichtung wird nicht in Gang gebracht, betätigt der Microprozessor einen Lüfter 76 und schaltet einen Heizer 82 kurz danach an. Der Microprozessor prüft ein Ansteigen einer Temperatur; wenn ein Temperaturanstieg in der Luft, durch einen Lüfter 76 an einen Kanister 12 an einer Materialfüll- und Erwärmungsposition 100 bereitgestellt, nicht innerhalb von 60 Sekunden festgestellt wird, schaltet der Microprozessor einen Heizer 82 aus, beendet einen Vorgang des Trockners und schlägt Alarm.
Wenn der Microprozessor ein Ventil 108 öffnet, beginnt ein Kanister 12, der an einer Füll- und Erwärmungsposition 100 angeordnet ist, sich mit zu trocknendem Material zu füllen. Heiße Luft tritt am Boden eines Kanisters 12 ein, um das granuläre Material zu erwärmen, weil sich ein Kanister 12 mit Material füllt. Typischerweise fährt das Erwärmungsverfahren für zwanzig (20) Minuten fort, angenommen dies ist die Zeit, die durch den Bediener festgesetzt und dem Microprozessor eingegeben wurde. Ein Lüfter 76 und ein Heizer 82 ergänzen sich in ihrer Größe bzw. sind in ihrer Größe ergänzend festgelegt, um einen Einzelkanister 12 mit Material in zwanzig (20) Minuten zu erwärmen. Manchmal kann Material nahe der Oberseite eines Kanisters 12 nicht die vollständige Erwärmungstemperatur bzw. Füllerwärmungstemperatur in zwanzig (20) Minuten erreichen, aber dies kann akzeptable sein, weil eine vollständige Erwärmung bzw. Füllerwärmung allgemein nicht notwendig ist für vollständiges Trocknen. Nach zwanzig (20) Minuten endet der Erwärmungsdurchlauf, ein Karussellsperrarm 124 wird von einer Eckposition 173 eines verriegelbaren bzw. sperrbaren Nocken 174 durch Betätigung bzw. Starten einer Kolbenzylinderkombination 176 zurückgezogen, wobei ein Karussell 21 zur Drehbewegung freigemacht wird, und eine geeignete einer ersten, zweiten und dritten Kolbenzylinderkombinationen 34, 36, 38 zum Antreiben einer Drehung wird in Gang gebracht, um dabei Kanister 12 zu indizieren bzw. registrieren, die von einem Karussell 21 zu der nächsten Position getragen werden.
Der Kanister 12, der das Material trägt und der an einer Position 100 erwärmt wurde, bewegt sich zu einer Vakuumtrocknungsposition 102. An dieser Position sind zwanzig (20) Minuten bei angelegtem Vakuum ausreichend, um die gesamte Füllmenge von erwärmtem Material im Kanister 12 zu trocknen. Typischerweise ist ein Vakuum von 84,66 kPa (635 mm Hg (25 Zoll Hg)) zur Trocknung angemessen; in Extremfällen kann ein Vakuum von 98,21 kPa (736,6 mm Hg (29 Zoll Hg)) zum Trocknen verwendet werden. Die Vakuumtrocknung wird wünschenswerterweise durch Treiben bzw. Blasen von heißer mitführender Luft durch einen Kanister 12 über eine Absaugleitung 62 periodisch unterbrochen und/oder beendet, während er sich an der Vakuumtrocknungsposition 102 befindet, die bzw. was feuchte Luft aus einem Kanister 12 beseitigt, der das granuläre Material darin aufweist, das getrocknet werden soll.
Wünschenswerterweise erhöht und zählt der Taktgeber bzw. Zeitschalter des Microprozessors nur die Zeit, wenn sich erwärmte Luft Temperatur innerhalb von zwanzig Grad (20°) der Zieltemperatur befindet und das Vakuum mindestens 84,66 kPa (635 mm Hg (25 Zoll Hg)) beträgt. Als ein Ergebnis zählt die erste Minute oder so jedes Trocknungs- und Erwärmungsdurchlaufs zählt nicht zu der Durchlaufzeit.
Nach zwanzig (20) Minuten Trocknung werden Kanister 12 vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung wieder bewegt, so dass der eine Kanister 12, der jetzt trockenes Material darin aufweist, zu der Materialbestandsführungs- und Ausgabeposition 104 bewegt wird. Als ein Ergebnis gibt es eine Bereitstellung von hinreichend getrocknetem granulärem Harzmaterial für die Verwendung durch eine Verarbeitungsformpresse oder Extrudiervorrichtung.
Von diesem Punkt an tritt ein Kanister, der vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung indiziert bzw. registriert, nur auf, wenn ein Grad- bzw. Niveausensor an der Bestandsposition feststellt, dass der Kanister 12 an der Position leer ist.
20 stellt schematisch eine zweite Ausführungsform eines Vakuumtrockners dar, der Aspekte der Erfindung verkörpert, wobei der Vakuumtrockner allgemein 200 genannt wird.
Ein Materialbereitstellungsbehälter 202 oder eine äquivalente Struktur wird bereitgestellt, wie schematisch an der Oberseite von 20 angedeutet; ein Materialbereitstellungsbehälter 202 muss kein Teil eines Vakuumtrockners 200 sein.
Eine vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung rohrförmige Materialzuführungsleitung 224 oder eine äquivalente Struktur führt aus einer Materialbereitstellung 202 heraus, vorzugsweise abwärts, und ist mit einem Materialflussregelventil oder einer äquivalenten Struktur verbunden, schematisch als 204 in 20 gezeigt.
Ein Materialflussregelventil 204 stellt Material für eine von zwei Materialzuführungsleitung 226, 226A oder eine äquivalente Struktur bereit, die zu den jeweiligen ersten und zweiten Materialverarbeitungskammern 210, 212 oder einer äquivalenten Struktur führt, von denen beide als vertikal ausgerichtete zylindrische Verarbeitungskammern in 20 dargestellt sind. Andere geometrische Konfigurationen und Gestalten (shapes) können auch verwendet werden.
Eine erste und zweite Materialverarbeitungskammer 210, 212 sind mit Mitteln zum Erwärmen von granulärem Material ausgestattet, wie beispielsweise Kunstharz, darein zugeführt über eine Materialzuführungsleitung 226, 226A. Die Erwärmungsmittel können ein oder mehr elektrische Widerstandsheizungen sein, wie in erste und zweite Materialverarbeitungskammern 210, 212 schematisch dargestellt und 214, 216 genannt. Alternativ und vorzugsweise wird heiße Luft durch eine erste und zweite Materialverarbeitungskammer 210, 212 geblasen, um eine Erwärmung von Material zu bewirken, das darin enthalten ist, mit Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform in der gleichen Weise dargestellt und oben allgemein offenbart.
Ein Vakuumtrockner 200 beinhaltet weiter eine Vakuumpumpe oder eine äquivalente Struktur allgemein 208 genannt. Eine Vakuumpumpe 208 zieht ein Vakuum bzw. legt es an in einer aus einer ersten und zweiten Materialverarbeitungskammer 210, 212 ausgewählten gemäß der Position eines Vakuumregelventil 206 oder einer äquivalenten Struktur, die verbunden ist, um ein Vakuum zu ziehen bzw. anzulegen, was von einer Vakuumpumpe 208 erzeugt wird, von bzw. aus einer aus einer ersten und zweiten Materialverarbeitungskammer 210, 212 ausgewählten. Vakuumleitungen 228, 228A oder eine äquivalente Struktur binden eine erste und zweite Materialverarbeitungskammer 210, 212 an eine Vakuumpumpe 208. Eine weitere Vakuumleitung 230 oder eine äquivalente Struktur bindet ein Regelventil 206 an eine Vakuumpumpe 208.
Vorzugsweise führen von den Böden einer ersten und zweiten Materialverarbeitungskammer 210, 212 ein Paar Auslassleitungen 232,2 32A oder eine äquivalente Struktur, die abwechselnd mit einem ersten und zweitem Flussregelventil 218 bzw. 220 für getrocknetes Material verbunden ist. Ein erstes und zweites Flussregelventil 218 bzw. 220 für getrocknetes Material oder eine äquivalente Struktur regelt einen Fluss von getrocknetem granulärem oder pulverförmigem Harzmaterial von jeweiligen Verarbeitungskammern 210, 212 in ein Reservoir bzw. Sammelbehälter 222, in dem das getrocknete granuläre Material bewahrt wird, bis es ein dem Produktionsverfahren benötigt wird. Leitung 234 trägt Material, das durch ein Ventil 218 oder 220 in ein Reservoir 222 abgegeben wird. Eine Materialzuführungsleitung 236 trägt getrocknetes Material, wie es von einem Reservoir 222 zu einer Verarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung benötigt wird, wobei die Verarbeitungsvorrichtung wünschenswerterweise entweder eine Formpresse oder ein Extruder ist.
Während eines Betriebs eines Vakuumtrockners 200 wird feuchtes granuläres Material, das Trocknung benötigt, anfangs über ein Ventil 204 unter dem Einfluss der Schwerkraft in die erste Materialverarbeitungskammer 210 eingespeist. Während in Verarbeitungskammer 210 das granuläre Harzmaterial erwärmt wird, vorzugsweise durch einen Fluss von heißer Luft dadurch, bis das Material eine Temperatur erreicht, an der ein Vakuum hocheffektiv ist, um Feuchtigkeit aus dem Material zu verdampfen.
Ist einmal der Einsatz an Hitze beendet, dann wird eine erste Materialverarbeitungskammer vorzugsweise derart abgedichtet, dass ein Vakuum darin angelegt bzw. gezogen werden kann und eine Vakuumpumpe 208 oder eine äquivalente Struktur in Gang gebracht werden kann, wobei ein Ventil 206 oder eine äquivalente Struktur eine Vakuumpumpe 208 mit einer ersten Materialverarbeitungskammer 210 verbindet. Ein Vakuum wird vorzugsweise ausreichend lange gezogen bzw. angelegt, um die notwendige Menge an Feuchtigkeit aus dem granulären Harzmaterial in einer ersten Materialverarbeitungskammer 210 zu verdampfen.
Während ein Vakuum herübergezogen wird und Feuchtigkeit aus dem Material in einer Verarbeitungskammer 210 verdampft wird, wurde eine zweite Materialverarbeitungskammer 212 vorzugsweise mit Material gefüllt und Harzmaterial in einer Kammer 212 wird auf die notwendige Temperatur zum Trocknungsverdampfung von Feuchtigkeit daraus erwärmt.
Ist der Trocknungsverdampfungsvorgang in Bezug auf das Material in Kammer 210 einmal beendet und die Erwärmung mit Bezug auf das Material in Kammer 212 ist dadurch beendet, dass das Material die erforderliche Temperatur zur Trocknungsverdampfung von Feuchtigkeit daraus erreicht hat, kann die Position eines Ventils 206 geändert werden, so dass eine Vakuumpumpe 208 ein Vakuum in einer Kammer 212 über Leitungsrohre 228A und 230 anlegt bzw. zieht. Während dieser Zeit kann getrocknetes Material in einer Kammer 210 über Leitungen 232 und 234 durch Öffnen eines Ventils 218 evakuiert werden, so dass Material abwärts in ein Reservoir 222 fließen und darin gelagert werden kann, bis es für eine Verarbeitung durch die Verarbeitungsvorrichtung benötigt wird, zu der das Material dann durch Leitung 236 befördert werden kann. Ist eine erste Materialverarbeitungskammer 210 einmal leer, kann eine Kammer 210 unter Verwendung von Material aus einer Vorrat 202 durch entsprechendes Anordnen eines Ventils 204 wieder gefüllt werden, wobei Material von einem Vorrat 202 über Leitungsrohre 224, 226 in eine Kammer 210 fließen und das Verfahren wiederholt werden kann.
Weil eine Verdampfung von Feuchtigkeit unter Vakuum Temperaturempfindlich ist und stark im Verhältnis zur steigenden Temperatur ansteigt, wird wenig erzielt, bei dem Versuch, ein Vakuum für das feuchte granuläre Material anzulegen, bevor das Material auf die entsprechende Temperatur angehoben ist. Als ein Ergebnis ist ein „doppeltes" Vakuumtrocknersystem, und zwar eins, das zwei Materialverarbeitungskammern aufweist, bei dem eine Charge an Material erwärmt werden kann, während bei einer zweiten Charge an Material (die bereits auf die gewünschte Temperatur erwärmt ist) ein Vakuum darüber gezogen bzw. angelegt ist und Feuchtigkeit daraus verdampft wird, wahrscheinlich ein effizienteres System bezüglich der Menge an getrocknetem Material, das pro Zeiteinheit geliefert werden kann, als ein System, bei dem ein über dem Material gezogen bzw. angelegt wird, während das Material erwärmt wird.
Ein Vakuumtrockner 200, dargestellt in 20, ist schematisch gezeigt. Eine erste und zweite Materialverarbeitungskammer 210, 212 ist wünschenswerterweise mit einem erwärmten Lufteinlass und Auslassschläuchen und mit Vakuumeinlass- und -auslassschläuchen und Vakuumdichtungsmittel der Art ausgerüstet, die oben mit Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung offenbart sind.
Ein Ventil 204 arbeitet als ein Übergangsstück, das vorzugsweise mit der ersten und zweiten Verarbeitungskammer 210, 212 verbunden ist, und liefert vorzugsweise auswählbar zu trocknendes Material zu einer von den zwei, einer ersten und zweiten Verarbeitungskammer. Wünschenswerterweise wirkt ein Ventil 204 wie ein Übergangsstück, um Material zu einer ausgewählten aus einer ersten und zweiten Kammer 210, 212 zu liefern, die gerade vorher getrocknetes Material aufwies, das daraus evakuiert wurde. Weiterhin ist es wünschenswert, dass eine erste und zweite Verarbeitungskammer 210, 212 verschiedene Mittel zum Erwärmen von Material in jeder der oder verbunden mit den zwei Kammern aufweist.
Die Vorrichtung, dargestellt in 20, kann abgeändert werden, um nur eine Einzelmaterialverarbeitungskammer zu benutzen, entweder 210 oder 212. Während diese Anordnung weniger kostspielig sein kann, ist sie auch weniger effizient darin, dass granuläre Material, das getrocknet werden soll, nicht effektiv unter Vakuum getrocknet werden kann, bis eine Erwärmung beendet ist, wie oben bemerkt.
Eine dritte Ausführungsform eines Vakuumtrockners, der Aspekte der Erfindung offenbart, ist schematisch in 21 dargestellt, wobei der Vakuumtrockner allgemein 300 genannt ist und eine Materialverarbeitungskammer, allgemein genannt 302 genannt, einschließt.
Ein Materialbereitstellungbehälter oder eine äquivalente Struktur wird allgemein 304 genannt und dient als Lagerbehälter für granuläres oder pulverförmiges Material, das ein Trocknen benötigt; Ein Materialbereitstellungsbehälter 304 muss nicht Teil eines Trockners 300 sein.
Eine Materialverarbeitungskammer 302 oder eine äquivalente Struktur ist vorzugsweise mit einer vorzugsweise Dichtungsklappe allgemein 306 genannt und angeordnet, um ein Einlassende 326 einer Verarbeitungskammer 302 oder einer äquivalenten Struktur zu schließen. Eine Dichtungsklappe 306 wird vorzugsweise durch einen vorzugsweise pneumatisch betätigenden bzw. betriebenen Zylinder 308 bewegt, der mit einer Dichtungsklappe 306 durch einen geeigneten Schenkarm 310 verbunden. Bei einer Ingangsetzung eines Zylinders 308, bewegt sich eine Dichtungsklappe 306 in eine Position, um ein Einlassende 326 einer Verarbeitungskammer 302 zu schließen.
Granuläres Harz oder pulverförmiges Material, das Trocknung benötigt, wird vorzugsweise durch die Schwerkraft von einem Materialvorrat 304 oder eine äquivalente Struktur zum Einlassende 326 einer Verarbeitungskammer 302 oder einer äquivalenten Struktur über ein Materialförderrohr 328 gefördert.
Eine Materialverarbeitungskammer 302 wird vorzugsweise in zwei Bereiche geteilt, einen Erwärmungsbereich oder eine äquivalente Struktur, allgemein 312 genannt, und einen Vakuumtrocknungsbereich oder eine äquivalente Struktur, allgemein genannt 314 genannt. Bereiche 312, 314 sind vorzugsweise durch eine Dichtungsfalltür oder eine äquivalente Struktur, die 318 genannt und als eine erste Dichtungsfalltür bezeichnet wird, in einer vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zur Ausführung der Erfindung, zylindrischen Materialverarbeitungskammer 302 getrennt. Ein Erwärmungsbereich 312 ist vorzugsweise angepasst, um granuläres oder pulverförmiges Material zu erwärmen, das darin enthalten ist. Eine elektrische Widerstandsheizung wird 316 genannt und wird schematisch als ein Teil eines Erwärmungsbereich 312 gezeigt, um die Erwärmungsfunktion zu zeigen; ein Erwärmen kann auch bereitgestellt werden und wird vorzugsweise auch durch heiße Luft in der Weise bereitgestellt, wie allgemein oben unter Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform des Vakuumtrockners beschrieben.
Eine Vakuumpumpe 322 oder eine äquivalente Struktur ist vorzugsweise mit einem Vakuumtrocknungsbereich 314 einer Verarbeitungskammer 302 verbunden.
Das untere oder Ausgangsende eines Vakuumtrocknungsbereichs 314 wird vorzugsweise begrenzt durch und festgelegt durch eine zweite Dichtungsfalltür oder eine äquivalente Struktur, allgemein 320 in den Zeichnungen genannt. Eine zweite Dichtungsfalltür 320 führt vorzugsweise zu einem Ableitungsleitungsrohr 332 für getrocknetes Material, das getrocknetes granuläres oder pulverförmiges Material zu einem Reservoir 324 liefert, von dem Material einer Formvorrichtung oder einem Extruder, wie benötigt, vorzugsweise über ein Auslassleitungsrohr 334 bereitgestellt wird.
Während eines Vorgangs der Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung, dargestellt in 21, wird ein erster Teils eines granuläres oder pulverförmiges Materials, das getrocknet werden soll, vorzugsweise von einem Vorrat in einen Materialbereitstellungsbehälter 304 vorzugsweise durch ein Materialeinlassförderrohr 328 in einen Erwärmungsbereich 312 einer Materialverarbeitungskammer 302 gefördert. Einmal im Erwärmungsbereich 312, wird der erste Teil an Material erwärmt, vorzugsweise durch Treiben bzw. Blasen oder Ziehen bzw. Saugen von heißer Luft durch das Material. Eine Temperatur des Materials wird vorzugsweise im Wesentlichen in der gleichen Weise reguliert bzw. eingestellt, wie oben beschrieben, und zwar durch Vergleichen einer Temperatur der in das Material hineingehenden Luft und einer Temperatur der aus dem Material kommenden Luft, und wenn diese Lufttemperaturen gleich sind, ist das Material als im Wesentlichen auf die benötigte Temperatur erwärmt bekannt.
Ist der erste Teil an erwärmten Material einmal als im Wesentlichen bei der benötigten Temperatur bekannt, wird der erste Teil an Material vorzugsweise von einem Erwärmungsbereich 312 vorzugsweise in einen Vakuumtrocknungsbereich 314 vorzugsweise durch Öffnen einer Dichtungsfalltür 318 oder eine äquivalente Struktur gefördert, die einen Erwärmungsbereich 312 von einem Vakuumbereich 314 trennt, und wobei dem erwärmten Material erlaubt wird, wegen der Schwerkraft von einem Erwärmungsbereich 312 in einen Vakuumtrocknungsbereich 314 zu fallen.
Ist der erste Teil an erwärmten Material von einem Erwärmungsbereich 312 in einen Vakuumtrocknungsbereich 314 entleert, kann ein zweiter Teil an erwärmten Material vorzugsweise von einem Vorrat 304 über ein Rohr 328 in einen Erwärmungsbereich 312 gefördert werden, wobei ein Erwärmen dieser Charge an Material beginnen kann.
Für den ersten Teil an Material, der sich jetzt in einem Vakuumtrocknungsbereich 314 befindet, wird vorzugsweise ein Vakuum über den ersten Teil an Material gezogen, um den ersten Teil an Material zu trocknen, während ein zweiter Teil an Material, der sich jetzt vorzugsweise in einem Erwärmungsbereich 312 befindet, vorzugsweise erwärmt wird.
Ist ein Trocknen des ersten Teils an Material im Wesentlichen in Vakuumtrocknungsbereich 314 beendet bzw. abgeschlossen, kann eine zweite Dichtungsfalltür 320 oder eine äquivalente Struktur vorzugsweise geöffnet werden und der erste Teil an Material, das jetzt bis zum benötigten Grad getrocknet ist, kann vorzugsweise abwärts, vorzugsweise wegen der Schwerkraft, durch ein Ableitungsleitungsrohr 332 für getrocknetes Material oder eine äquivalente Struktur in ein Reservoir 324 oder eine äquivalente Struktur gefördert werden, in der das getrocknete granuläre Material vorzugsweise gelagert wird, bis es von der Verarbeitungsvorrichtung benötigt wird.
Diese Schritte eines Förderns von Teilen an granulärem Material von dem Vorrat in den Erwärmungsbereich, einer Erwärmung von Material in dem Erwärmungsbereich, während der nächste vorangehende Teil an Material in dem Vakuumtrocknungsbereich getrocknet wird, und dann eines Förderns der zwei Teilen an Material nacheinander von dem Trockenbereich in das Reservoir und von dem Erwärmungsbereich in den Trockenbereich können vorzugsweise wiederholt werden, bis zu dem Zeitpunkt, in dem kein zusätzliches getrocknetes Material von der Verarbeitungsvorrichtung benötigt wird, zu der ein Leitungsrohr 334 verbunden ist oder führt.
Herkömmliche Praxis in der Industrie ist es, zu trocknen, dann zu mischen und dann granuläres Harzmaterial zu verarbeiten unter Verwendung eines Trockenmitteltrockner, dann eines -gravimetrischen Mischers und dann einer Formvorrichtung. Der Trockner der Erfindung ermöglicht ein Abwenden von diesem Verfahren, und zwar ermöglicht es, dass ein Trocknen nach einem Messen und Mischen erledigt ist, wie dargestellt in 25. Dies ist wegen der Probleme, die mit Trockenmitteltrocknern verbunden sind vorteilhaft, wenn sie nach dem Mischungsschritt verwendet werden, einschließlich einer Trennung der Mischung, die zu einer großen Menge an Harzmaterial führt, das bereits vorgemischt ist, was im Falle einer solchen Trennung nicht brauchbar sein könnte.
Dies ist der Grund dafür, dass Trockenmitteltrockner üblicherweise vor gravimetrischen Mischern in der Kunststoffformindustrie verwendet werden. Weil die Erfindung ein Trocknen von granulärem Material nach dem Messen und Mischen von derartigem Material ermöglicht, vermeidet die Erfindung das Risiko, das beim Lagern von vorgemischtem Material auftritt, und zwar eine Trennung der Mischung, die das Material unbrauchbar machen kann. Mit dem Trockner der Erfindung ist ein Entfernen von Feuchtigkeit in der Größenordnung bzw. Reihenfolge von 2/10 von 1 Gew.-% des Materials, so dass es keinen nachteiligen Effekt auf die Mischung bzw. den Blend und die Anteile bzw. Verhältnisse der Mischung bzw. des Blends gibt, die durch ein gravimetrischen Mischer bewirkt sind, der stromaufwärts eines Trockners gemäß der Erfindung angeordnet ist.
Ein Trockner gemäß den bevorzugten Vorrichtungsaspekten der Erfindung zeigt gleichmäßig bzw. konstant und beständig eine sechsfache Verringerung der Trocknungszeit gegenüber der, die bei einer Verwendung von herkömmlichen Trockenmitteltrocknern beim Trocknen von granulärem Kunstharzmaterial vor einem Formen oder einer Extrusion festgestellt werden. Derartige herkömmliche Trockenmitteltrockner sind vollkommen angewiesen bzw. beruhen auf ein Blasen von warmer Luft über dem Kunststoffmaterial und darauf, dass sie die warme getrocknete Luft aufweist, die Feuchtigkeit aus dem interessanten Kunststoffmaterial zieht und absorbiert.
In Trocknern gemäß den bevorzugten Vorrichtungsaspekten der Erfindung ist das Vakuum, das während des Trocknungsverfahrens gezogen wird, typischerweise in der Größenordnung von 3,39 kPa bis 10,16 kPa (25,4 bis 76,2 mm Hg (ein bis drei Zoll Hg)) knapp am absoluten Vakuum. Deshalb entwickelt ein Trockner gemäß der Erfindung unter Standardbedingungen ein Vakuum von 91,43 kPa bis 98,21 kPa (685,8 bis 736,6 mm Hg (27 bis 29 Zoll Hg)) in dem Vakuumtrocknungskanister.
Vorzugsweise stellt ein derartiger Trockner gemäß der Erfindung heiße Luft bereit, um granuläres Harzmaterial an einer Füll- und Erwärmungsposition 100 bei einer Temperatur so hoch wie 126,67°C (260°F) oder sogar so hoch wie 148,89°C (300°F) zu erwärmen.
In einer typischen Anwendung, bei der eine Formvorrichtung 45,36 kg pro Stunde (100 Pfund per Stunde) an verarbeitetem, getrocknetem, zum Formen fertiges Kunstharz benötigt, kann ein derartiger Trockner gemäß der Erfindung dergleichen unter Verwendung eines Kanister mit einer Kapazität von 15,88 kg (35 Pfund) bereitstellen, weil derartige Kanister in 20 Minuten an jeder der drei Positionen durchlaufen. Demgemäß kann während jeder Stunde 47,63 kg (105 Pfund) an Material von dem Trockner bereitgestellt werden, das fertig ist, um durch eine Formvorrichtung verarbeitet zu werden.
Für einen Formvorrichtungsvorgang mit einem herkömmlichen Trockenmitteltrockner, der das granuläre Harzmaterial auf einmal als 45,36 kg (100 Pfund) an Materialdurchsatz pro Stunde bereitstellt, würde ein Trockenmitteltrockner mit einer Kapazität von 181,44 kg (400 Pfund) benötigt, um die 100 Pfund pro Stunde an Material bereitzustellen, wegen der vier Stunden Trockenmitteltrockner-Trocknungszeit. Als ein Ergebnis stellt ein Trockner gemäß der Erfindung, wie oben beschrieben, Kanister 12 bereit, die kleiner, leichter zu handhaben bzw. kontrollierbarer bzw. überschaubarer sind, weniger Raum einnehmen und allgemein einen effizienteren Vorgang für einen Former als ein herkömmlicher Trockenmitteltrockner bereitstellten.
Ein Trockenmitteltrocknerverfahren, das 45,36 kg (100 Pfund) Durchsatz an Material pro Stunde benötigt, benötigt eine vierstündige Vorlaufzeit bzw. Durchlaufzeit bzw. Lieferzeit, weil ein derartiger Trockenmitteltrockner typischerweise vier Stunden benötigt, die erste Charge an Material mit einer akzeptablen Trockenheit bereitzustellen. Im Gegensatz dazu benötigt ein Trockner gemäß dem bevorzugten Vorrichtungsaspekt der Erfindung nur 40 Minuten die erste Charge an Material mit einer akzeptablen Trockenheit bereitzustellen, um den Formvorgang zu beginnen. Ein weiterer Vorteil, der durch einen derartigen in dem bevorzugten Vorrichtungsaspekt der Erfindung ermöglicht wird, resultiert aus der Verwendung von drei separaten Kanistern in der Erwärmungs-, Vakuumtrocknungs- und Materialbestandsführungspositionen 100, 102, 104. Das bedeutet, dass eine neue Farbe in die Trocknungsmethode eingeführt werden kann, während die letzte Charge an Kunstharzmaterial mit der vorangehenden Farbe getrocknet und zugeführt wird. Deshalb gibt es keine Vorgangsunterbrechung des Trockners, um Farben des granulären Harzmaterials zu wechseln, das getrocknet wird. Im Gegensatz dazu würde ein herkömmlicher Trockenmitteltrockner vier Stunden Stillstandzeit bzw. Ausfallzeit benötigen, um die Farbe des granulären Kunstharzes zu wechseln, das getrocknet wird.
Ein derartiger Trockner gemäß der Erfindung führt das Wiederverwerten bzw. Recycling von Alt-Polyamid bzw. -Nylon bzw. von aus dem Markt gegangenem Polyamid bzw. Polyamidschrott (scrappage) wirtschaftlich durch, was vordem wegen der Trocknungszeit nicht praktikabel war, die für derartigen Schrott benötigt wird. Wenn Polyamid herkömmlich verarbeitet wird und (wiederverwertbarer) Polyamidabfall als ein Nebenprodukt des Verfahrens entsteht, kann es in einigen Fällen bis zu drei Tage erfordern, unter Verwendung bekannter Verfahren und Ausrüstungen, den Polyamidabfall bis zu einem ausreichenden Maße zu trocknen, dass das Polyamid wieder gemahlen und erneut verarbeitet werden kann. Ein Trockner gemäß den bevorzugten Vorrichtungsaspekten der Erfindung wurde erkannt, zu recycelndes Polyamid in sechs Stunden geeignet verarbeiten zu können, was einer 92%igen Verminderung der Trocknungszeit gegenüber der gleichkommt, die vordem bekannt war. Deshalb stellt ein Trockner gemäß der Erfindung einen ständigen Vorrat an getrocknetem wieder verarbeitbarem Polyamid zum Recycling bereit, das vordem nicht praktikabel war, wegen der Affinität von Polyamid gegenüber Feuchtigkeit und der Zeitdauer, die es braucht, zu recycelndes Polyamid auf einen ausreichenden Grad zu trocknen, um es verarbeitbar in einem Recycling-Modus zu machen.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung ist, dass getrocknetes Kunstharzmaterial Hitze für viel kürzere Zeit ausgesetzt ist, als mit bekannten Verfahren, wobei das Risiko einer Kunststoffverschlechterung aufgrund einer Wärmebelastung vermindert wird. Viele Formmassen, besonders kostspieligere Formmassen, sind sehr empfindlich gegenüber Wärmebelastung.
Diese Materialien, gewöhnlich als „technische" Materialien bezeichnet, beinhalten Polyamid, PET und verschiedene Polycarbonate.

Claims

Vakuumtrockner für granulares oder pulverförmiges Material, umfassend a. mindestens einen Kanister, welcher seriell zwischen mindestens Materialerhitzungs- und Vakuumtrocknungs-Positionen bewegbar ist; b. Mittel zum Bewegen des Kanisters zwischen mindestens den Erhitzungs- und Vakuumtrocknungs-Positionen; c. eine Halterung zum Verbinden eines Kanisters bei der Vakuumtrocknungs-Position mit einer Vakuum-Quelle; und gekennzeichnet durch: d. ein Übergangsstück zum wählbaren Führen von Luft entweder zu einem Kanister an der Erhitzungs-Position oder zu einem Zuführungsvorrichtung-Abschnitt des Trockners zur pneumatischen Förderung von getrocknetem granularen Material von dem Trockner zu einem Behälter zum Formpressen oder zur Extrusion.
Trockner nach Anspruch 1, wobei die Zuführungsvorrichtung getrocknetes granulares Material mittels Abwärtsfluss von einem Kanister erhält.
Trockner nach Anspruch 2, wobei der Kanister, welcher das granulare Material an den Zuführungsdienst liefert, von den Materialerhitzungs- und Vakuumtrocknungs-Positionen entfernt wird.
Trockner nach Anspruch 1, wobei die Kanister seriell und sequentiell zwischen den Erhitzungs- und Vakuumtrocknungs-Positionen und einer dritten Materialführungs-Position bewegbar sind.
Trockner nach Anspruch 4, wobei die Kanister bei der dritten Position von Material entleert werden.
Trockner nach Anspruch 4, wobei die Kanister bei der dritten Position von Material ausgelassen werden.
Trockner nach Anspruch 4, wobei die Kanister bei der dritten Position mit Material beladen werden.
Trockner nach Anspruch 6, wobei die Kanister bei der dritten Position mit Material beladen werden.
Trockner nach Anspruch 1, wobei die Kanister zylindrisch sind.
Trockner nach Anspruch 9, wobei die Kanister mit ihren Achsen vertikal ausgerichtet sind.
Trockner nach Anspruch 10, wobei sich die Kanister um eine gemeinsame vertikale Achse bewegen.