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Dokumentenidentifikation DE10210852C2 24.12.2003
Titel Vorrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgut
Anmelder Coperion Waeschle GmbH & Co. KG, 88250 Weingarten, DE
Erfinder Waskow, Joachim, 88348 Bad Saulgau, DE;
Strohhäcker, Peter, 88212 Ravensburg, DE;
Burkes, Mike, 88214 Ravensburg, DE;
Hustert, Olaf, 88250 Weingarten, DE;
Stark, Bernhard, Dr., 88273 Fronreute, DE
Vertreter Patentanwälte Rau, Schneck & Hübner, 90402 Nürnberg
DE-Anmeldedatum 12.03.2002
DE-Aktenzeichen 10210852
Offenlegungstag 10.10.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 24.12.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.12.2003
IPC-Hauptklasse B65G 53/30
IPC-Nebenklasse B65G 53/40   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgut nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 197 55 732 A1 bekannt. Mittels eines Unterwasser-Granulierwerkzeugs wird der von einem Extruder bereitgestellte Kunststoff-Schmelzestrom in einem Kühlwasserstrom zu Granulaten geschnitten. Die auf diese Weise hergestellte Dispersion aus Flüssigkeit und Schüttgut wird durch Abziehen eines Teilstroms an Flüssigkeit aufkonzentriert und nachfolgend durch eine Förderleitung zu einem weit entfernten Zielort transportiert. Dort wird die Flüssigkeit in einer Abscheideeinrichtung, beispielsweise einem Trockner vom Schüttgut getrennt und einem Tank zugeführt, aus dem sie erneut entnommen und in den Kreislauf eingespeist wird. Das trockene Schüttgut kann nachfolgend gelagert und verpackt werden.

Eine weitere Vorrichtung der gattungsgemäßen Art ist aus der DE 199 06 496 A1 bekannt.

Zur Herstellung von Dispersionen aus Schüttgut und Flüssigkeit werden in der Praxis beispielsweise auch Rührbehälter oder Injektoren verwendet.

Die eingangs beschriebene Vorrichtung ist zur Herstellung und Förderung von Kunststoffgranulaten herkömmlicher Qualität vollkommen ausreichend. Bei der Handhabung von Kunststoffen, an die besonders hohe Anforderungen in Hinblick auf die Produktreinheit gestellt werden, besteht jedoch die Gefahr einer Verschmutzung im Bereich des Trockners, der üblicherweise in einem zur Umgebung hin offenen Gebäude aufgestellt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Qualität des hydraulischen geförderten Schüttguts zu verbessern und Wartungsarbeiten an den notwendigen Trocknungsaggregaten zu erleichtern.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst.

Der Begriff Reinraum wird in diesem Zusammenhang als ein Raum definiert, der die Abscheideeinrichtung ganz oder in für eine Kontamination kritischen Bereichen umgibt und in dem eine definierte Atmosphäre herrscht. Diese kann beispielsweise einen besonders geringen Staubgehalt, eine definierte Gasfeuchte oder eine bestimmte Temperatur oder Gaszusammensetzung aufweisen. Der Reinraum kann den Vorgaben der DIN 2083 entsprechen, ist aber nicht auf die dort festgelegten Klassen beschränkt. Er muss ferner nicht zwingend von festen Wänden begrenzt werden, da die gewünschten atmosphärischen Bedingungen auch durch definierte, laminare Gasströmungen eingestellt werden können, die den Reinraum von der Umgebung abschirmen.

Durch Anschluss eines Sauggebläses an die Abscheideeinrichtung herrscht während des Betriebes ein Unterdruck. Über den Gasansaugstutzen und den Schüttgutaustrittsstutzen sowie infolge Leckagen können bei derartigen Abscheideinrichtungen Verschmutzungen aus der Umgebung in das Innere eingetragen werden. Auch bei Wartungsarbeiten kann eine Kontamination des Innenraums auftreten, der ein solcher Unterdruck entgegenwirkt. Durch die Zuführung von konditioniertem, insbesondere gefiltertem und entfeuchtetem Gas stellt sich im Reinraum ein Überdruck ein, der das Eindringen von Schmutzpartikeln aus der Umgebung verhindert.

Durch die vorteilhafte Weiterbildung nach Anspruch 4 wird vermieden, dass die Abscheideeinrichtung die gesamte Gasmenge aus dem Reinraum ansaugt und dort entsprechend hohe Gasbewegungen herbeiführt.

Durch die vorteilhaften Maßnahmen nach Anspruch 5 und/oder 6 wird sichergestellt, dass die Abscheideeinrichtung stets unmittelbar eine ausreichende Menge frisch aufbereiteten Gases ansaugen kann. Aus der Atmosphäre des Reinraums werden daher nur die Leckageverluste des Trocknergehäuses ausgeglichen, die beispielsweise im Bereich von Revisionstüren auftreten können.

Durch die weitere vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 7 kann das in der Abscheideinrichtung fortlaufend getrocknete Schüttgut kontinuierlich aus dem Reinraum abgeführt werden, ohne dass kontaminiertes Gas über den Schüttgutaustrittsstutzen angesaugt wird.

Um im Reinraum unabhängig von der über die Abscheideeinrichtung abgesaugten Gasmenge stets einen konstanten Überdruck zu gewährleisten, können die Maßnahmen nach Anspruch 9 vorgesehen sein. Diese sind zur Regelung des Drucks im Reinraum einstellbar und können beispielsweise entsprechend Anspruch 10 ausgebildet sein. Selbstverständlich sind Vorkehrungen zu treffen, die einen Gasfluss in Gegenrichtung grundsätzlich ausschließen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße ausgebildete Abscheideeinrichtung für eine hydraulische Förderanlage in schematischer Darstellung.

Der grundsätzliche Aufbau einer hydraulischen Förderanlage ist aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der eingangs genannten DE 197 55 732 A1 bekannt, auf deren Offenbarung ausdrücklich verwiesen wird.

Der Förderstrom aus Förderflüssigkeit und Schüttgut, beispielsweise Kunststoffgranulat, wird einer Abscheideeinrichtung 1 am Ende eines Förderstrangs über eine Förderleitung 2 zugeführt. Sie mündet in einen siebartigen Vorabscheider 3 ein, in dem ein erheblicher Teil der Förderflüssigkeit abgetrennt und über eine Rückleitung 4 abgeführt wird. Diese kann in einen druckdichten Behälter einmünden oder einen Siphon aufweisen, um das Ansaugen von Falschluft in die Abscheideeinrichtung 1 zu verhindern. Das noch feuchte Schüttgut gelangt in das Gehäuse 5 eines Zentrifugaltrockers 6, in dem es mittels eines Rotors 7 auf einer helixförmigen Bahn nach oben gefördert und unter Fliehkraftwirkung von anhaftendem Wasser befreit wird. Ein seitlich an den Zentrifugaltrockner 6 angeschlossenes Sauggebläse 8 erzeugt im Inneren des Gehäuses 5 einen Unterdruck, der ein Zuströmen von Gas über einen oben am Gehäuse 5 angeordneten Gasansaugstutzen 9 und den Schüttgutaustrittsstutzen 10 zur Folge hat. Auf diese Weise wird im Zentrifugaltrockner 6 eine nach unten gerichtete Gasströmung erzeugt, welche die Trocknung des Schüttguts unterstützt. Der Unterdruck führt ferner zu Leckagen durch das Gehäuse 5, das im Bereich von Revisionstüren oder einer das Gehäuse 5 durchdringenden Welle des Rotors 7 üblicherweise nicht völlig gasdicht verschlossen ist. Das aus dem Schüttgutaustrittsstutzen 10 austretende trockene Granulat wird durch einen Entkoppelungsbehälter 11, dessen Funktion nachfolgend erläutert wird, und eine Fallleitung 12 der weiteren Verwendung zugeführt.

Um eine Verschmutzung des Schüttguts durch mit der angesaugten Gasströmung mitgeführte Schmutzpartikel zu verhindern, ist die Baueinheit aus Vorabscheider 3 und Zentrifugaltrockner 6 sowie der Entkoppelungsbehälter 11 in einem (begehbaren) Reinraum 13 angeordnet, der im Ausführungsbeispiel von körperlichen Wänden umgeben ist. Im Reinraum 13 herrscht gegenüber der Umgebung stets ein leichter Überdruck, um das Eindringen unerwünschter Partikel in das Rauminnere auszuschließen. Die hierzu benötigte Gasmenge sowie die zum Ausgleich des vom Sauggebläse 8 abgezogenen Gasstroms notwendige Gasmenge werden von einem Druckgebläse 14 und einer Anordnung von Filtern 15 aufbereitet und dem Reinraum 13 durch eine Reingasleitung 16 zugeführt. Selbstverständlich können zwischen Druckgebläse 14 und Reinraum 13 auch weitere Konditioniereinrichtungen angeordnet werden, beispielsweise Mittel zur Entfeuchtung oder Befeuchtung der Gasströmung. Als Reingas kann beispielsweise Luft oder ein Inertgas dienen.

Die Reingasleitung 16 wird im Reinraum 13 in drei Zweigleitungen 17.1, 17.2 und 17.3 geteilt. Über die Zweigleitung 17.1 tritt eine geringe Reingasmenge unmittelbar in den Reinraum 13 ein. Die Zweigleitung 17.2 mündet in eine Hutze 18, die mit einem Abstand oberhalb des Gasansaugstutzens 9 des Gehäuses 5 angeordnet ist. Über die Zweigleitung 17.2 wird dem Gasansaugstutzen 9 eine die Leistung des Sauggebläses 8 übersteigende Gasmenge zugeführt, so dass der Gasüberschuss in den Reinraum 13 entweicht.

Da auch im Schüttgutaustrittstutzen 10 ein Unterdruck herrscht, kann das trockene Schüttgut nicht unmittelbar durch die Fallleitung 12 aus dem Reinraum 13 herausgeführt werden, um ein Ansaugen von Partikeln aus der Umgebung zu verhindern. In der Fallleitung 12 ist daher ein Entkoppelungsbehälter 11 angeordnet, der oben einen Schüttgut-Zuführanschluss 19, bodenseitig einen Schüttgut-Austragsanschluss 20 und seitlich einen Gasansaugstutzen 21 aufweist. Die über den Gasansaugstutzen 21 zuführbare Gasmenge kann im Bedarfsfall mittels einer Klappe eingestellt werden. Durch die dritte Zweigleitung 17.3 wird eine dem Gasansaugstutzen 21 gegenüberliegende, zu diesem beabstandete Hutze 22 wiederum mit einer Reingasmenge beaufschlagt, welche die vom Zentrifugaltrockner 6 über den Schüttgutaustrittsstutzen 10 ansaugbare Gasmenge übersteigt. Der Gasüberschuss entweicht sowohl über die Fallleitung 12 zur Umgebung hin und über den Spalt zwischen Hutze 22 und Gasansaugstutzen 21 in das Innere des Reinraums 13.

Alternativ ist es natürlich möglich, dass der Zentrifugaltrockner 6 das benötigte Reingas unmittelbar aus dem Reinraum 13 ansaugt. Hierdurch werden im Reinraum jedoch erhebliche Gasströmungen hervorgerufen. Diese können beim Betreten des Reinraums 13 trotz darin herrschendem Überdruck unerwünschte Verschmutzungen eintragen, so dass der Einbau einer Schleusentür erforderlich wird. Die zuvor beschriebene Reingaszuführung reduziert Strömungen im Inneren des Reinraums hingegen auf ein Minimum, so dass ein Begehen des Reinraums durch eine einfach ausgebildete Tür möglich ist. Selbstverständlich können die Teilströme der zugeführten Reingasmenge auch getrennt aufbereitet und über mehrere separate Druckgebläse 12 zugeführt werden.

Da sich das Betriebsverhalten des Zentrifugaltrockners 6 infolge schwankender Schüttgutmengen im Förderstrom in gewissen Grenzen verändern kann, ist auch der über das Sauggebläse 8 abgezogenen Gasstrom nicht völlig gleichmäßig. Um dennoch stets einen konstanten Überdruck im Reinraum zu gewährleisten, kann beispielsweise die Leistung des Druckgebläses 14 fortlaufend angepasst werden. Einfacher ist es jedoch, den Reinraum mit einem Überströmkanal 23 zu versehen, der mit der Umgebung kommuniziert und Mittel zur Beeinflussung der nach außen strömenden Gasmenge aufweist. Im Ausführungsbeispiel ist der Überströmkanal 23 mit einem verstellbaren Sauggebläse 24 ausgerüstet, dessen Saugleistung von einem Regler 25 in Abhängigkeit von dem durch einen Drucksensor 26 gemessenen Druck im Reinraum 13 verändert wird. Bezugszeichenliste 1 Abscheideeinrichtung

2 Förderleitung

3 Vorabscheider

4 Rückleitung

5 Gehäuse

6 Zentrifugaltrockner

7 Rotor

8 Sauggebläse

9 Gasansaugstutzen

10 Schüttgutaustrittsstutzen

11 Entkoppelungsbehälter

12 Fallleitung

13 Reinraum

14 Druckgebläse

15 Filter

16 Reingasleitung

17 Zweigleitung

18 Hutze

19 Schüttgut-Zuführanschluss

20 Schüttgut-Austragsanschluss

21 Gasansaugstutzen

22 Hutze

23 Überströmkanal

24 Sauggebläse

25 Regler

26 Drucksensor


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur hydraulischen Förderung von Schüttgut, umfassend einen Aufgabeort mit einer Einrichtung zur Herstellung einer Dispersion aus Schüttgut und Förderflüssigkeit, einem Zielort mit einer Abscheideeinrichtung (1) zur Trennung von Förderflüssigkeit und Schüttgut und einer den Aufgabeort und Zielort verbindenden Förderleitung (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideeinrichtung (1) in einem Reinraum (13) angeordnet ist, wobei der Innenraum eines Gehäuses (5) der Abscheideeinrichtung (1) mit einem Sauggebläse (8) in Strömungsverbindung steht und wobei der Reinraum (13) mit mindestens einem konditioniertes Gas zuführenden Druckgebläse (14) in Strömungsverbindung steht.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideeinrichtung einen Trockner aufweist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockner ein Zentrifugaltrockner (6) mit Vorabscheider (3) ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilmenge des von dem Druckgebläse (14) bereitgestellten Reingasstroms einem Gasansaugstutzen (9) der Abscheideeinrichtung (1), eine Teilmenge dem Schüttgutaustrittsstutzen (10) der Abscheideeinrichtung und/oder eine weitere Teilmenge unmittelbar dem Reinraum (13) zuführbar ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Gasansaugstutzen (9) zuführbare Teilmenge des Reingasstroms größer ist als der über den Gasansaugstutzen (9) angesaugte Gasstrom, wobei die überschüssige Gasmenge in den Reinraum (13) abführbar ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Schüttgutaustrittsstutzen (10) zuführbare Teilmenge des Reingasstroms größer ist als der über den Schüttgutaustrittsstutzen (10) angesaugte Gasstrom, wobei die überschüssige Gasmenge in den Reinraum (13) abführbar ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schüttgutaustrittsstutzen (10) mit einem im Reinraum (13) angeordneten Entkoppelungsbehälter (11) verbindbar ist, der seinerseits mit einem zur Umgebung hin offenen Schüttgut- Austragsanschluss (20) und einem Gasansaugstutzen (21) versehen ist, über welchen die betreffende Teilmenge des Reingasstroms zuführbar ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Gasansaugstutzen (21) zuführbare Teilmenge des Reingasstroms größer ist als der über den Gasansaugstutzen (21) angesaugte Gasstrom, wobei die überschüssige Gasmenge in den Reinraum (13) abführbar ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinraum (13) einen mit der Umgebung kommunzierenden Überströmkanal (23) mit Mitteln zur Beeinflussung der strömenden Gasmenge aufweist, die zur Regelung des Drucks im Reinraum (13) einstellbar sind.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel als Sauggebläse (24) mit einstellbarer Saugleistung ausgebildet sind.






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