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Hintergrund
der Erfindung – Gebiet
der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich auf
das Trocknen von Korn- oder Pulvermaterial, vorzugsweise von körnigem Harzmaterial,
bevor dieses vorzugsweise durch Extrudieren oder Formen zu Zwischen- oder
Fertigprodukten verarbeitet wird.
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Hintergrund
der Erfindung – Beschreibung
des Stands der Technik
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Kunststoffharze sind anfangs Kornmaterialien
und werden als Granulat hergestellt. Dieses Granulat wird durch
Extrudieren oder mit anderen Mitteln verarbeitet, bei denen das
körnige
Harzgranulat bis zum Schmelzen erhitzt wird und anschließend durch Formen
oder Extrudieren die gewünschte
Form erhalten kann. Körnige
Harze schmelzen normalerweise bei höheren Temperaturen wie z. B.
148–204°C, also weit über dem
Siedepunkt von Wasser.
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Viele körnige Harze haben eine Affinität zu Wasser.
Diese wasseranziehenden Harze absorbieren Feuchtigkeit und können erst
dann durch Formen oder Extrudieren richtig verarbeitet werden, wenn
sie vorher getrocknet werden. Falls sie vor dem Trocknen verarbeitet
werden, siedet die Feuchtigkeit im Kunststoff bei oder nahe den
hohen Temperaturen, die beim Formungs- oder Extrudierprozess auftreten, wodurch
Blasen und möglicherweise
andere Män gel im
Endprodukt zurückbleiben.
Wasseranziehende körnige
Harze sind demzufolge zu trocknen, bevor sie geformt oder extrudiert
werden.
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Einige körnige Harzmaterialien sind
extrem wasseranziehend und lassen sich wegen der schnellen Absorption
von Feuchtigkeit bereits zehn oder weniger Minuten nach Verlassen
des Trockners nicht mehr durch Formen oder Extrudieren verarbeiten.
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Harzgranulatmaterialien werden bekannterweise
dadurch getrocknet, dass sie in große, flache Schalen gelegt werden,
die eine Tiefe von 2,5 oder 5 cm aufweisen, wobei diese Schalen
dann in Öfen
geschoben und mehrere Stunden lang erhitzt werden. Bei diesem Ansatz
des Trocknens von körnigem Harzmaterial
können
Harztemperaturen von 65–82°C verwendet
werden, aber keine höheren,
da viele körnige
Harzmaterialien ab 93–99°C weicher werden.
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Das körnige Harzmaterial darf während des Trocknungsverfahrens
nicht weich werden, da es sich dann nicht mehr handhaben lässt. Die
Harzkörnchen
verklumpen oder verschmelzen sogar zu unbrauchbaren Massen aus festem
Kunststoff, sobald das körnige
Harzmaterial bei Temperaturen oberhalb des Siedepunkts von Wasser
weich zu werden beginnt, so dass eine weitere Verarbeitung des Harzmaterials
zu einem nutzbaren Produkt unmöglich wird.
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Aus verschiedenen Patentveröffentlichungen
sind Trockner für
unterschiedliche Arten körniger Materialien
bekannt. Ein erster Typ dieser Vorrichtungen umfasst einen einzelnen
Fülltrichter,
der Mittel zum Erhitzen des Materials und zum gleichzeitigen Erzeugen
eines Vakuums darin umfasst. Daraus folgt, dass das Material bei
diesen Trocknern in einem einzigen Schritt gleichzeitig erhitzt
und vakuumgetrocknet wird. Beispiele für solche Trockner werden in
den japanischen Patentzusammenfassungen, Band 16, Nr. 538 (M-1335),
und Band 18, Nr. 396 (M-1644), sowie im Patent FR-A-2 235 775 offenbart.
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Ein zweiter Typ offenbarter Trockner
umfasst verschiedene Fülltrichter,
die aufeinander folgend angeordnet sind, wobei zumindest ein erster
Fülltrichter Mittel
umfasst, um das Kornmaterial zu erhitzen, und ein zweiter Fülltrichter
Mittel umfasst, um in ihm ein Vakuum zu erzeugen. Das Material fließt in diesen Trocknern
nacheinander durch die verschiedenen Fülltrichter, so dass die Schritte
der Erhitzung und der Vakuumerzeugung aufeinander folgend durchgeführt werden.
Ein Beispiel für
solche Trockner wird in den japanischen Patentzusammenfassungen,
Band 13, Nr. 565 (M-907) offenbart.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Diese Erfindung sieht in einem ihrer
Aspekte einen Tiefdrucktrockner für Korn- oder Pulver-Granulatmaterial gemäß der Definition
in Anspruch 1 vor. Der Trockner umfasst vorzugsweise eine drehbare Vertikalwelle,
mehrere vorzugsweise vertikal ausgerichtete zylindrische Fülltrichter,
die offene Enden aufweisen, vorzugsweise gleichwinklig positioniert sind
und um eine durch die Welle definierte vertikale Achse aufeinander
folgend zwischen Materialfüll- und
-heizposition, Vakuumtrocknungsposition und Austragsposition gedreht
werden können.
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Ferner umfasst der Trockner vorzugsweise einen
vertikal und radial versetzt von der Achse angeordneten Stift; eine
dreieckige, horizontale Platte, die den Stift drehbar nahe ihrer
Mitte aufnimmt; eine horizontale Verbindung, die drehgelenkig mit
der Welle und der Platte verbunden ist; mehrere pneumatische Kolben-Zylinder-Kombinationen,
die gleichwinklig betreibbar mit der Platte verbunden sind, um die
Welle durch aufeinander folgendes Bewegen der Platte relativ zur
Welle zu drehen, um dadurch die Fülltrichter zwischen Füll- und
Heizposition, Vakuumtrocknungsposition und Austragsposition zu bewegen.
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Vorzugsweise umfasst der Trockner
außerdem
vorzugsweise pneumatisch betriebene Kolben-Zylinder-Mittel, um die
zylindrischen Fülltrichter an
der Vakuumtrocknungsstation abzudichten.
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Diese Erfindung sieht in einem anderen
ihrer Aspekte einen Fülltrichter
gemäß der Definition
in Anspruch 17 vor, der in einem Tiefdrucktrockner für Kornharzmaterial
oder Pulvermaterial verwendet wird, wobei der Fülltrichter ein zylindrischer
Mantel mit offenen Enden ist, wobei der Mantel daran angepasst ist,
mit wahlweise gegen ihn drückenden
Deckel- und Bodenplatten abdichtend verschlossen zu werden, wodurch
im Bedarfsfall im Mantel ein Vakuum erzeugt werden kann. Der Fülltrichter
weist ferner einen Ausgabetrichter auf, der im zylindrischen Mantel
nahe dessen Boden angeordnet ist. Der Fülltrichter umfasst darüber hinaus
eine innere Materialfluss-Regelplatte, die vorzugsweise die Form
einer Austragsklappe hat und im Mantel unter dem Ausgabetrichter
angeordnet ist. Die Regelplatte ist drehgelenkig mit dem Mantel
verbunden, um um den Verbindungspunkt herum von einer nach unten öffnenden Austragsöffnung des
Ausgabetrichters fortbewegt zu werden, wodurch körniges Harzmaterial wahlweise aus
dem Fülltrichter
abgegeben werden kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung der
Erfindung dichten Deckel- und Bodenplatten wahlweise den zylindrischen
Mantel ab, damit darin ein Vakuum erzeugt werden kann. Es können pneumatische
Kolben-Zylinder-Mittel bereitgestellt werden, um die Deckel- und
Bodenplatten in abdichtenden Kontakt mit dem Mantel zu führen.
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Der Mantel ist vorzugsweise daran
angepasst, wahlweise das in ihm gelagerte Korn- oder Pulvermaterial
an einer Austragsposition auszugeben, wenn er sich an dieser Position
befindet. Die Austragsposition ist vorzugsweise von der Vakuumtrocknungsposition
entfernt.
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Ferner ist der Fülltrichter vorzugsweise daran
angepasst, Material bei Kontakt mit einer sich aufwärts bewegenden
Stange einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Kombination auszugeben, wodurch
ein Abwärtsfluss
des Materials aus dem Fülltrichter
ermöglicht
wird, so dass das Material aus dem zylindrischen Mantel ausströmen kann.
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Diese Erfindung sieht in noch einem
anderen ihrer Aspekte gemäß der Definition
in Anspruch 11 ein Verfahren zur kontinuierlichen Zufuhr getrockneten
körnigen
Harzmaterials vor, um von einer Zufuhr übermäßig feuchten Materials ausgehend
zu verarbeiten, wobei das Verfahren eine im Wesentlichen gleichzeitige
Durchführung
folgender Schrite umfasst: Erhitzen eines Teils des feuchten Kornmaterials
bis zu einer gewählten
Temperatur, bei der die Feuchtigkeit daraus verdampft; Erzeugen
und Aufrechterhalten eines vorgewählten Vakuums für einen zweiten
Teil des Materials, der ausreichend lange auf die gewählte Temperatur
erhitzt wurde, um die Feuchtigkeit daraus verdampfen zu lassen,
so dass der zweite Teil des körnigen
Harzmaterials eine vorgewählte
Trockenheit aufweist; und Versorgung einer Verarbeitungsanlage für körniges Harzmaterial
mit einem dritten Teil des körnigen
Harzmaterials, der nach dem Erhitzen bis zur vorgewählten Temperatur durch
Verdampfung beim vorgewählten
Vakuumgrad bis zur vorgewählten
Trockenheit getrocknet wurde.
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Die bevorzugten Ausführungen
der Erfindung sind in den Ansprüchen
2–10,
12–16
und 18 definiert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine Vorderansicht eines Teils des Tiefdrucktrockners für Korn- oder Pulvermaterial gemäß der bevorzugten
Ausführung
der Erfindung, wobei der Teil des zylindrischen Fülltrichters
des Trockners in einer Materialfüll-
und -heizposition dargestellt ist, bevor dem Inneraum des Fülltrichters
erhitzte Luft zugeführt
wird.
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2 zeigt
eine Draufsicht des Zufuhr-Luftsammlers des Tiefdrucktrockners an
der Heiz- und Füllstation
entlang den Pfeilen 2-2 von 1.
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3 zeigt
eine Vorderansicht eines Teils des Tiefdrucktrockners, wobei ein
Teil des Fülltrichters
des Trockners wie in der allgemeinen Abbildung von
1 in der Materialfüll- und -heizposition dargestellt
und für
die Zufuhr erhitzter Luft zum Fülltrichter konfiguriert
ist.
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4 zeigt
eine schematische, teilweise im Querschnitt dargestellte Ansicht
eines vertikal ausgerichteten zylindrischen Fülltrichters mit offenen Enden,
der einen Teil des Tiefdrucktrockners bildet, wobei der Fülltrichter
offen in einer Vakuumtrocknungsposition abgebildet ist, so dass
der Druck im Fülltrichter
dem Außendruck
gleicht.
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5 zeigt
eine schematische, teilweise im Querschnitt dargestellte Ansicht
des in 4 abgebildeten
vertikal ausgerichteten, generell zylindrischen Fülltrichters
mit offenen Enden, wobei die Deckel- und Bodenplatten den Fülltrichter
abdichten, so dass darin ein Vakuum erzeugt werden kann; dargestellt
ist ferner der Fülltrichter
mit einer an ihn angeschlossenen Vakuumpumpe.
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6 zeigt
eine schematische, vorne freigelegte Vorderansicht des unteren lnnenraums
des allgemein in 4 und 5 abgebildeten vertikal ausgerichteten,
generell zylindrischen Fülltrichters
mit offenen Enden, wobei innerhalb des Fülltrichters zwei Materialausgabetrichter
dargestellt sind und der Fülltrichter
in der Materialaustragsposition ist.
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7 zeigt
eine schematische, vorne freigelegte Vorderansicht des unteren Innenraums
des allgemein in 6 abgebildeten
vertikal ausgerichteten, generell zylindrischen Fülltrichters
mit offenen Enden, wobei dieselbe Materialaustragsposition wie in 6 und die Kolben-Zylinder-Kombination
für die Materialausgabe
in betätigtem
Zustand dargestellt sind, wodurch eine Austragsklappe unter den
im Fülltrichter
angeordneten Ausgabetrichtern betätigt wird, um das Material
aus dem Fülltrichter
herausfließen zu
lassen.
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8 zeigt
eine schematische, vorne freigelegte Seitenansicht des unteren Innenraums
des in 6 und 7 abgebildeten vertikal ausgerichteten, generell
zylindrischen Fülltrichters
mit offenen Enden, von der rechten Seite in 7 aus gesehen, wobei die Kolben-Zylinder-Kombination
für die
Materialausgabe in betätigtem
Zustand dargestellt ist, so dass eine Austragsklappe unter den im
Fülltrichter angeordneten
und in gestrichelten Linien dargestellten Ausgabetrichtern bewegt
wird, um das Material aus dem Fülltrichter
herausfließen
zu lassen.
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9 zeigt
eine Draufsicht des in 1 bis 8 dargestellten Tiefdrucktrockners.
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10 zeigt
eine Vorderansicht des in 1 bis 9 dargestellten Tiefdrucktrockners.
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11 zeigt ähnlich wie 9 eine Draufsicht, in der
ein Teil des Tiefdrucktrockners schematisch dargestellt ist.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführung
und der besten bekannten Art der praktischen Durchführung der
Erfindung
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Bezug nehmend auf die Zeichnungen
allgemein und insbesondere auf die 9, 10 und 11, ist ein Kornmaterial-Tiefdrucktrockner
allgemein mit 10 gekennzeichnet, der Aspekte der Erfindung
aufweist und mehrere – vorzugsweise
drei – zylindrische
Fülltrichter
umfasst, von denen jeder allgemein mit 12 gekennzeichnet
ist. Jeder Fülltrichter 12 umfasst
vorzugsweise einen zylindrischen Mantel 14 und ist im Wesentlichen
vertikal ausgerichtet, wobei die Achse des Zylinders im Wesentlichen
vertikal verläuft,
damit sie vorzugsweise in Einheit mit den anderen Fülltrichtern
von einer Vertikalwelle 24 um eine im Wesentlichen vertikale
Achse gedreht werden kann.
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Der Trockner 10 umfasst
einen allgemein mit 22 gekennzeichneten Rahmen, an und
in dem die Vertikalwelle 24 zur Drehung relativ zum Rahmen 22 drehbar
befestigt ist; die diesbezüglichen
Einzelheiten werden im Folgenden beschrieben. Die sich in Einheit
mit der Vertikalwelle 24 drehenden zylindrischen Füll trichter 12 bewegen
sich hintereinander zwischen einer allgemein mit 100 gekennzeichneten Materialfüll- und
-heizposition, einer allgemein mit 102 gekennzeichneten
Material-Vakuumtrocknungsposition und einer allgemein mit 104 gekennzeichneten
Materialaustragsposition. Die Fülltrichter 12 bewegen
sich je nach dem jeweiligen Zeitpunkt und den jeweiligen Erfordernissen
zwischen der Füll-
und Heizposition 100, Vakuumtrocknungsposition 102 und
Austragsposition 104. Die drei Fülltrichter 12 starten
und stoppen zusammen je nach den Erfordernissen; sie bewegen sich
allerdings nicht kontinuierlich wie ein Karussell zwischen den Positionen 100, 102 und 104.
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Hauptsächlich Bezug nehmend auf 9 und 10, ist der Rahmen 22 aus mehreren
vertikal und horizontal verlaufenden Winkeleisenelementen gebildet,
die zusammen definieren, was wie Kanten eines rechteckigen Parallelepipeds
aussieht. 10 zeigt, dass
der Rahmen 22 vorzugsweise vier im Wesentlichen vertikale
Elemente 160 umfasst, von denen lediglich zwei in 10 sichtbar sind; die übrigen zwei im
Wesentlichen vertikalen Elemente 160 sind hinter den zwei
in 10 sichtbaren Elementen 160 verborgen.
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Der Rahmen 22 umfasst ferner
vier obere im Wesentlichen horizontal verlaufende Elemente 162, die
zusammen den Außenrand
eines geometrischen Quadrats definieren. Die vier oberen im Wesentlichen
horizontal verlaufenden Elemente 162 sind in 9 sichtbar; 10 zeigt dagegen nicht alle Elemente 162.
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Der Rahmen 22 umfasst außerdem noch
vier untere horizontal verlaufende Elemente 164, von denen
nur eines in 10 sichtbar
ist. Die übrigen
unteren Elemente 164 liegen unmittelbar unter den entsprechenden
oberen horizontal verlaufenden Elementen 162, die in 9 dargestellt sind. Die
vier unteren horizontal verlaufenden Elemente 164 definieren
den Sockel des Rahmens 22, der einen Boden oder eine andere
gewichtstragende Struktur berührt, auf
der der Trockner 10 steht.
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Mindestens eines und vorzugsweise
mehrere Tragelemente 166 erstrecken sich seitlich über das
obere Ende des Trockners 10 zwischen den gewählten oberen
horizontalen Elementen 162. Eines dieser Tragelemente 166 ist
in 10 dargestellt. Eine
allgemein mit 44 gekennzeichnete Kolben-Zylinder-Kombination dient
dazu, den Kopf eines Fülltrichters 12 in
der Vakuumtrocknungsposition abzudichten, und wird von einem der
in 10 dargestellten horizontal
verlaufenden Tragelemente 166 getragen. In ähnlicher
Weise wird eine obere verschließende Kolben-Zylinder-Kombination 98 von
einem der ebenfalls in 10 dargestellten
horizontal verlaufenden Tragelemente 166 getragen, wobei
diese Kolben-Zylinder-Kombination an der Materialfüll- und -heizposition 100 angeordnet
ist und zum Verschließen
eines oberen Endes eines zylindrischen Fülltrichters 12 an
der Füll-
und Heizposition 100 verwendet wird.
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Die erste, zweite und dritte der
die Drehung bewirkenden Kolben-Zylinder-Kombinationen 34, 36, 38 sind
gemäß der Darstellung
in 10 drehgelenkig mit
den gewählten
oberen horizontalen Elementen 162 des Rahmens 22 verbunden.
Für die
erste die Drehung bewirkende Kolben-Zylinder-Kombination 34 kann
eine dreieckige oder einseitig eingespannte Verlängerung vorgesehen sein, die
sich vom nächstgelegenen
oberen horizontalen Element 162 aus erstreckt, wobei die
dreieckige Verlängerung
in 9 allgemein mit 182 gekennzeichnet
ist. Die Verbindungen der die Drehung bewirkenden Kolben-Zylinder-Kombinationen 34, 36 und 38 mit
dem Rahmen 22 sind in den Zeichnungen als drehgelenkige
Verbindungen 180 gekennzeichnet.
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Die Verbindung der generell dreickigen
Platte 28 mit der vertikal ausgerichteten Welle 24 wird durch
Mittel eines Stiftverbinders 168 bewirkt, der vertikal
ausgerichtet ist und drehbar und verschiebbar in einer Öffnung ruht,
die an der Mitte des horizontalen Mittelteils 30 der generell
dreieckigen Platte 28 gebildet wird. Der Stiftverbinder 168 dreht
sich nicht nur passend in der dreieckigen Platte 28, sondern
auch in einer Öffnung
an einem Ende eines Platte-Stift-Verbindungsarms 116 (am
besten in 9 ersichtlich).
Während
wie in
10 der Platte-Stift-Verbindungsarm 116 vorzugsweise
unter der dreieckigen Platte 28 liegt, ist er der Verständlichkeit
halber in 9 in durchgehenden
Linien dargestellt.
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Der Platte-Stift-Verbindungsarm 116 ist
fest mit der Vertikalwelle 24 an deren oberem Ende verbunden.
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Bei dieser Anordnung führt die
durch irgendeine der die Drehung bewirkenden ersten, zweiten oder
dritten Kolben-Zylinder-Kombination 34, 36 oder 38 ausgelöste Bewegung
der dreieckigen Platte 28 dazu, dass der Stiftverbinder 168 eine
solche Bewegung auf den Platte-Stift-Verbindungsarm 116 überträgt. Die
Drehung des Platte-Stift-Verbindungsarms 116, der fest
mit der Welle 24 verbunden ist, bewirkt die Drehung der
Welle 24. Während
sich die Welle 24 dreht, führt sie die Fülltrichter 16 zwischen der
Füll- und
Heizposition 100, der Vakuumtrocknungsposition 102 und
der Materialaustragsposition 104. Die Fülltrichter 16 bewegen
sich auf diese Weise in Einheit mit der Welle 24, da sie über die
einseitig eingespannten Verbindungsstangen 110 (in 10 in gestrichelten Linien
dargestellt) fest mit der Welle 24 verbunden sind.
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Die Welle 24 ist drehbar
in geeigneten Lagern gelagert, die an der oberen und unteren Wellentragplatte 112 befestigt
sind, um eine obere und eine untere Wellentraganordnung 114 zu
definieren (in 10 dargestellt).
Die obere Wellentragplatte 112 ist mit einem horizontal
verlaufenden Tragelement 166 durch geeignete Schrauben-Mutter-Kombinationen
verbunden, die kein Bezugszeichen erhielten, in 10 aber deutlich sichtbar sind; die untere
Wellentragplatte 112 wiederum ist ebenfalls durch in den Zeichnungen
nicht nummerierte Schrauben-Mutter-Kombinationen mit einem unteren
horizontalen Element 164 verbunden (allgemein in 10 dargestellt).
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Bezug nehmend auf die 1 bis 3, die die Füll- und Heizposition 100 des
Tiefdrucktrockners 10 darstellen, ist in dieser Position
ein Feuchtmaterial-Zufuhrtrichter 64 angeordnet,
der feuchtes Korn- oder Pulvermaterial aufnimmt, das in ihm getrocknet werden
muss. Ein Klappenventil am unteren Ende des Zufuhrtrichters 64 ist
in einem Kanal 144 angeordnet und wird mit einer Kolben-Zylinder-Kombination 146 betätigt (deutlich
in 1 und 3 sichtbar).
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Der Kanal 144 hat einen
ausfahrbaren Teil 148, der den Feuchtmaterial-Zufuhrtrichter 64 mit
einer oberen Fülltrichterabdichtplatte 150 an
der Füll- und
Heizposition 100 verbindet. Um den Außenrand der oberen Trichterabdichtplatte 150 herum
ist eine ringförmige
Lippe 152 angeordnet. Eine in der oberen Fülltrichterabdichtplatte 150 angeordnete Öffnung 154 erleichtert
den Durchlass zwischen dem ausfahrbaren Teil 148 des Kanals 144 und
dem Innenraum eines Fülltrichters 14,
wenn sich dieser in der Füll- und
Heizposition befindet.
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Weiterhin Bezug nehmend auf 1 und 3, ist ein Fülltrichter 14 in der
Position dargestellt, in die er durch Drehung der Vertikalwelle 24 infolge
der Bewegung der die Rotation bewirkenden Kolben-Zylinder-Kombinationen 34, 36 und 38 gedreht
wurde.
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In der Materialfüll- und -heizposition 100 erleichtert
ein Gebläse 76 die
Rückführung der
Heizluft durch das im Fülltrichter 14 liegende
Material 74, um dieses zu erhitzen. Das Gebläse 76 weist
eine Einlassöffnung 78 und
eine Auslassöffnung 80 auf.
Die Auslassöffnung 80 ist
mit dem Kanal 156 verbunden, in dem mehrere Heizelemente 82 angeordnet
sind, um die aus dem Gebläse 76 ausströmende Luft
zu erhitzen, bevor diese durch das Material im Fülltrichter 12 fließt. Der
Kanal 156 umfasst einen ausfahrbaren Teil 158,
der über
einen Luftsammlereinlass 90 (in 1 und 2 ersichtlich)
mit dem allgemein mit 86 gekennzeichneten Zufuhr-Luftsammler
verbunden ist und die Luft in diesen leitet.
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Der Luftsammler 86 umfasst
ein an seinem oberen Ende befestigtes Auslasssieb 88 (allgemein in 2 dargestellt). Das Auslasssieb 92 enthält mehrere
zu seinem Mittelteil hin konzentrierte Löcher 184 (in 2 dargestellt). Die Löcher 184 dienen
dazu, den Aufwärtsstrom
der Heizluft um den Mittelteil oder die Mittelachse des Fülltrichters 14 herum
zu konzentrieren; dies ist wünschenswert,
da sich an dieser Stelle das meiste Material entsprechend der Form
der Ausgabetrichter 94, 96 ansammelt. Eine vorzugsweise
aus Silikon bestehende Ringdichtung 88 auf dem Luftsammler 86 sorgt
für eine
feste Abdichtung zwischen dem Luftsammler 86 und dem offenen
Boden des Fülltrichters 12 an
der Materialfüll- und
-heizposition, die in 1 und 3 dargestellt ist.
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Eine pneumatische Kolben-Zylinder-Kombination 106 ist
an einer geeigneten Traverse befestigt, die in den Zeichnungen nicht
dargestellt, aber ein Bestandteil des Rahmens 22 ist. Bei
Betätigung
dient die Kolben-Zylinder-Kombination 106 dazu, den Boden
des Fülltrichters 12 in
der Füll-
und Heizposition zu schließen,
indem der Zufuhr-Luftsammler 86 von der in 1 dargestellten Position vertikal nach
oben zu der in 3 dargestellten
Position bewegt wird, wodurch eine feste Abdichtung zwischen dem
Auslass-Luftsammler 86 und dem Fülltrichter 12 erfolgt, die
den Durchlass der erhitzten Luft durch das Korn- oder Pulvermaterial im Fülltrichter 14 erleichtert.
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Die erhitzte Luft, die das Korn-
oder Pulvermaterial im Fülltrichter 14 durchströmt hat,
tritt über den
ausfahrbaren Teil 148 des Kanals 144 aus dem Fülltrichter 14 aus.
Ein Klappenventil 66, das den Kanal 144 geschlossen
hat, damit die durch den ausfahrbaren Teil 148 des Kanals 144 strömende Heizluft
nicht durch den Zufuhrtrichter 64 entweichen kann, sorgt
dafür,
dass die feuchte Heizluft am Heizluftrückführeinlass 72 in die
Heizluftrückführleitung 70 fließt. Ein
am Heizluftrückführeinlass 72 angeordnetes
Thermoelement 68 erfasst die Temperatur der Heizluft, die
den Fülltrichter 14 verlässt. Ein
zweites Thermoelement 84 ist nahe am Auslass der vom Gebläse 76 zugeführten Heizluft
an der Stelle angeordnet, an der die Heizluft aus den Heizelementen 82 strömt. Sobald
die von den Thermoelementen 68 und 84 erfassten
Temperaturen im Wesentlichen gleich sind, weist dies darauf hin,
dass das Korn- oder Pulvermaterial im Fülltrichter 14 die
gewünschte
Temperatur erreicht hat, insbesondere die gewählte Temperatur der Luft, die
in den Zufuhr-Luftsammler 86 eintritt, nachdem sie von
den Heizelementen 82 erhitzt wurde.
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Während
der Erhitzung des Materials in der Füll- und Heizposition wird die
obere Fülltrichterabdichtplatte 150 zu
einer an den obersten Rand des Fülltrichters 14 andrückenden
Position hinuntergefahren, indem eine pneumatische Kolben-Zylinder-Kombination 98 betätigt wird,
die mit einer geeigneten Traverse verbunden ist, die sich über den
oberen Teil des Rahmens 22 erstreckt.
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Insbesondere Bezug nehmend auf die 4 bis 8, umfasst jeder zylindrische Fülltrichter 12 vorzugsweise
einen zylindrischen Mantel, der allgemein mit 14 gekennzeichnet
ist. Jeder zylindrische Mantel 14 ist vorzugsweise definiert
durch ein zylindrisches Innenrohr, das als Vakuumrohr bezeichnet
und in den Zeichnungen mit 52 gekennzeichnet ist, und ein
konzentrisches zylindrisches Außenrohr,
das als Isolationsrohr bezeichnet und in den Zeichnungen mit 54 gekennzeichnet
ist. Der ringförmige
Zwischenraum zwischen den Rohren 52 und 54, der
in den Zeichnungen allgemein mit 55 gekennzeichnet ist,
ist vorzugsweise mit einem Wärmeisolationsmaterial
ausgefüllt,
um eine Wärmeübertragung
und einen Wärmeverlust
aus dem zylindrischen Mantel 14 so gering wie möglich zu
halten.
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Ein Paar nach unten öffnender
Materialausgabetrichter, die als 94 bzw. 96 gekennzeichnet
sind, ist in jedem zylindrischen Mantel 14 des zylindrischen Fülltrichters 12 nahe
dessen Boden befestigt. Der höhere
der zwei Materialausgabetrichter wird als oberer Materialausgabetrichter
bezeichnet und ist in den Zeichnungen mit 94 gekennzeichnet.
Der niedrigere der beiden Materialausgabetrichter wird als unterer Msaterialausgabetrichter
bezeichnet und ist in den Zeichnungen allgemein mit 96 gekennzeichnet.
Die Materialausgabetrichter 94 und 96 sind vorzugsweise
mit geeigneten Blechschrauben oder anderen Befestigungsmitteln fest
in einem unteren Teil des Vakuumrohrs 52 an den allgemein
in den Zeichnungen dargestellten Positionen eingebaut.
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Die Materialausgabetrichter 94 und 96 weisen
vorzugsweise einen gemeinsamen Trichterwinkel auf, so dass ihre
jeweiligen schrägen
Seiten im Wesentli chen parallel zueinander sind. Die schräge Oberfläche bzw.
Seite des oberen Materialausgabetrichters ist in den Zeichnungen
allgemein mit 122 gekennzeichnet, während die schräge Seite
des unteren Ausgabetrichters 96 in den Zeichnungen allgemein
mit 124 gekennzeichnet ist.
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Aus den Zeichnungen – insbesondere
aus den 6 bis 8 – geht ferner hervor, dass
der obere Ausgabetrichter 94 so als ein extremer Kegelstumpf konfiguriert
ist, dass seine nach unten austragende Öffnung (in den Zeichnungen
mit 126 gekennzeichnet) wesentlich größer ist als eine entsprechende nach
unten austragende Öffnung 128 des
unteren Materialausgabetrichters 96. Der untere Ausgabetrichter 96 ist
deshalb in vertikaler Richtung weniger abgestumpft als der obere
Ausgabetrichter 94, wie auch in den Zeichnungen ersichtlich
ist.
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Die Verwendung von zwei Ausgabetrichtern wie
den Ausgabetrichtern 94, 96 erleichtert einerseits die
Umwälzung
der trocknenden Heizluft durch und rings um das Material, das sich
in der Füll-
und Heizposition 100 im Fülltrichter 14 befindet,
und andererseits die Trocknung des Materials im Fülltrichter 14, wenn
dieser in der Vakuumtrocknungsposition 102 ist.
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Ferner umfasst jeder Fülltrichter 14 vorzugsweise
eine Austragsklappe, die allgemein mit 20 gekennzeichnet
und unter der nach unten austragenden Öffnung 128 des unteren
Ausgabetrichters 96 angeordnet ist. Die Austragsklappe 20 ist
drehgelenkig mit dem Vakuumrohr 52 über geeignete Schraubenverbindungen
verbunden, die in den Zeichnungen (insbesondere den 4, 5 und 8) dargestellt und mit 140 bzw. 170 gekennzeichnet
sind.
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Die Austragsklappe 20 umfasst
einen Mittelteil 172, der wie in den Darstellungen der
Zeichnungen (insbesondere in den 6, 7 und 8) generell flach konfiguriert ist und
an einer Seite ein Gewicht 130 aufweist, das versetzt angeordnet
ist gegenüber:
dem in den Zeichnungen mit 132 gekennzeichneten Punkt der
drehgelenkigen Verbindung zwischen der Austragsklappe 20 und dem
Austragsstellelement 62; der Schrauben-Mutter-Verbindung 170,
die die drehgelenkige Verbindung zwischen der Austragsklappe 20 und
dem Vakuumrohr 52 des Fülltrichtermantels 14 bildet;
und der drehgelenkigen Verbindung 140 zwischen dem Gelenkarm 134 und der
Innenfläche
des Vakuumrohrs 52. Das Gewicht 130 unterstützt infolge
der Schwerkraftwirkung die Rückbewegung
der Austragsklappe 20 zu der in 6 dargestellten Position, nachdem die
für die Materialausgabe
zuständige
Kolben-Zylinder-Kombination 108 ausgeschaltet wurde.
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Das Austragsstellelement 62 greift
in einen allgemein vertikalen Arm 134 ein, der einen Teil
der Austragsklappe 20 bildet. Das Austragsstellelement 62 umfasst
einen vertikal beweglichen Arm 136, der auch in 7 dargestellt ist. Der vertikal
bewegliche Arm 136 ist so befestigt, dass er eine schiebende Vertikalbewegung
entlang der Innenfläche
des Vakuumrohrs 52 des horizontalen Mantels 14 durchführt. Die
Strecke der Vertikalbewegung des vertikal beweglichen Arms 136 wird
durch einen Stift 174 geregelt (in 7 dargestellt), der vorzugsweise im Innenraum
des Vakuumrohrs 52 befestigt ist und sich darin radial
nach innen erstreckt. Ein in 7 dargestellter
vertikaler Schlitz 176 im vertikal beweglichen Arm 136 nimmt
den Stift 174 auf. Die gegenseitige Berührung zwischen dem Stift 174 und
den Enden des Schlitzes 176 begrenzt die vertikale Bewegung des
beweglichen Arms 136.
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Die Aufwärtsbewegung des Arms 136 in
den 6, 7 und 8 ergibt
sich aus der Betätigung
der für die
Materialausgabe zuständigen
Kolben-Zylinder-Kombination 108,
die vorzugsweise eine pneumatisch angetriebene Kolben-Zylinder-Kombination ist.
Bei Betätigung
der Kolben-Zylinder-Kombination 108 berührt eine von der Kolben-Zylinder-Kombination 108 ausfahrende
Kolbenstange 178 einen horizontalen, flachen Verlängerungsteil
des vertikal beweglichen Arms 136. Diese horizontale, flache
Verlängerung
des vertikal beweglichen Arms 136 ist mit 138 gekennzeichnet
und in 8 dargestellt.
Die flache Verlängerung 138 ist
mit durchgehenden Linien in der „Ruheposition" (d. h. unbetätigt) und
mit gestrichelten Linien in der Position dargestellt, die sie und demzufolge
auch der vertikal bewegliche Arm 136 einnehmen, wenn die
für die
Materialausgabe zuständige
pneumatische Kolben-Zylinder-Kombination 108 betätigt wurde
und die ihr zugeordnete Kolbenstange ausfährt.
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Die Betätigung der für die Materialausgabe zuständigen Kolben-Zylinder-Kombination 108 bewegt
den vertikal beweglichen Arm 136 aufwärts zu der in 8 mit durchgehenden Linien dargestellten Position;
der Arm 136 bewegt sich dabei von der in 6 dargestellten Position zu der in 7 dargestellten Position.
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Der vertikal bewegliche Arm 136 ist
drehgelenkig mit einem Teil des Arms 134 der Austragsklappe 20 verbunden.
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Der Arm 134 verbindet den
horizontalen Teil der Austragsklappe 20 über eine
Drehgelenkverbindung (in 6, 7 und 8 mit 140 gekennzeichnet) mit dem
Innenraum des Vakuumrohrs 52. Der Arm 134 ist
nicht nur drehgelenkig an der Verbindung 140 mit dem Innern
des Vakuumrohrs 52 verbunden, sondern auch an einer Drehgelenkverbindung 132 mit
dem vertikal beweglichen Arm 136. Die Aufwärtsbewegung
des vertikal beweglichen Arms 136 bewirkt folglich eine
Gelenkbewegung des Gelenkarms 134 um die Gelenkverbindung 140 herum.
Da die Gelenkverbindungen 140 und 170 horizontal
entlang einer gemeinsamen Achse ausgerichtet sind, bewegt die Gelenkbewegung
des Arms 134 um diese Achse den horizontalen Teil der Austragsklappe 20 von
der Austragsöffnung
des unteren Ausgabetrichters 96 fort, so dass das im Fülltrichter 12 enthaltene
Korn- oder Pulvermaterial nach unten aus dem Fülltrichter herausfließen kann,
wenn sich die Austragsklappe 20 in der in 7 dargestellten Position befindet.
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Sobald die für die Ausgabe aus dem Fülltrichter
zuständige
pneumatische Kolben-Zylinder-Kombination 108 ausgeschaltet
ist, sorgt die Schwerkraftwirkung des Gewichts 130 dafür, dass die
Austragsklappe 20 zu der horizontalen, in 6 und 8 dargestellten
Position zurückgedreht
wird, bei der der Fülltrichter geschlossen
ist. Das bewirkt, dass der vertikal bewegliche Arm 136 von
der in 7 dargestellten
Position abwärts
zu der in 6 dargestellten
Position fährt.
Dies wiederum führt
dazu, dass sich der Arm 134 um den Drehgelenkpunkt 140 herum
gegen den Uhrzeigersinn von der in 7 dargestellten
Position zu der in 6 dargestellten Position
dreht. Die Austragsklappe 20 bewegt sich dadurch zu der
horizontalen Position zurück,
die in 6 dargestellt
ist, wo das Kornmaterial im Fülltrichter 12 nicht
nach unten durch den offenen Boden des Fülltrichters 12 herausfließen kann.
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Der horizontale Teil 172 der
Austragsklappe 20 ist ausreichend nahe an der nach unten
austragenden Öffnung 128 des
unteren Ausgabetrichters 96 positioniert und überlappt
die Öffnung 128 rings um
deren Rand, so dass der Schüttwinkel
für irgendein
Korn- oder Pulvermaterial im Fülltrichter 12 ausreicht,
um ein Abwärtsfließen des
Materials durch den Zwischenraum zwischen dem horizontalen Teil 172 der
Austragsklappe 20 und der Austragsöffnung 128 des unteren
Ausgabetrichters 96 zu verhindern.
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Die für die Materialausgabe zuständige Kolben-Zylinder-Kombination 108 ist
vorzugsweise entweder an einem Teil des Rahmens 22 unter
dem Trockner 10 oder auf irgendeinem anderen stabilen Element
wie beispielsweise dem Boden befestigt, auf dem der Trockner 10 aufgestellt
und verwendet werden kann. In beiden Fällen steht die für die Materialausgabe
zuständige
Kolben-Zylinder-Kombination 108 fest,
d. h., dass sie sich nicht mit den Fülltrichtern 12 dreht,
während
diese zwischen der Füll-
und Heizposition 100, der Vakuumtrocknungsposition 102 und der
Materialaustragsposition 104 bewegt werden, sondern an
der Materialaustragsposition 104 stehen bleibt.
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8 zeigt,
dass die Austragsklappe 20 zwei Arme 134, 134A umfasst.
Der Arm 134A, der sich an der Seite der Austragsklappe 20 befindet,
die von der für
die Materialausgabe zuständigen
Kolben-Zylinder-Kombination 108 entfernt ist, ist drehgelenkig
direkt mit dem Vakuumrohr 52 verbunden – vorzugsweise durch die in 4 und 5 dargestellte Schrauben-Mutter-Kombination 170 –, um bei
Betätigung
der Austragsklappe 20 eine Drehbewegung durchzuführen.
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In 4 und 5 ist einer der Fülltrichter 12 in der
Vakuumtrocknungsposition 102 dargestellt. 4 zeigt den Fülltrichter 12 in der
Vakuumtrocknungsposition 102, bevor die das Fülltrichter-Vakuum abdichtenden
Deckel- und Bodenplatten 40, 42 zu der Position
bewegt werden, bei der der zylindrische Mantel 14 so abgedichtet
ist, dass darin ein Vakuum erzeugt werden kann.
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Die das Fülltrichter-Vakuum abdichtenden Deckel-
und Bodenplatten 40, 42 sind vorzugsweise mit
Kolbenstangenverlängerungen
(ohne Bezugszeichen) verbunden, die ihrerseits mit den das Fülltrichter-Vakuum
abdichtenden Kolben-Zylinder-Kombinationen 44 bzw. 46 verbunden
und auch Bestandteile dieser Kombinationen sind. Die Kolben-Zylinder-Kombinationen 44, 46 werden
vorzugsweise pneumatisch betätigt;
ihre Zylinderteile sind vorzugsweise fest mit horizontal verlaufenden
Traversen des Rahmens 22 verbunden, wie allgemein in 4 und 5 dargestellt ist.
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Für
die das Fülltrichter-Vakuum
abdichtenden Platten 40, 42 wird eine kuppelähnliche
Form am meisten bevorzugt (dargestellt in 4); diese Platten haben obere und untere
Dichtungen 58, 60, die für Vakuumabdichtung sorgen und
entlang ihrem Umfang um die vorzugsweise ringförmigen Lippen der vorzugsweise
kuppelförmigen
Deckel- und Bodenplatten 40 bzw. 42 positioniert
sind, die das Fülltrichter-Vakuum
abdichten.
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Befindet sich ein Fülltrichter 12 in
der Vakuumtrocknungsposition (wie in 4 dargestellt),
bewirkt die pneumatische Betätigung
der das Fülltrichter-Vakuum
abdichtenden Kolben-Zylinder-Kombinationen 44 bzw. 46 eine
Vertikalbewegung der kuppelförmigen,
das Fülltrichter-Vakuum
abdichtenden Deckel- und Bodenplatten 40 bzw. 42 in
Richtung des zylindrischen Fülltrichtermantels 14.
Die Pfeile A in 4 kennzeichnen
die Vertikalbewegung der das Fülltrichter-Vakuum abdichtenden
Deckel- und Bodenplatten 40 bzw. 42.
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Befindet sich der Fülltrichtermantel 14 in
der Vakuumtrocknungsposition 102, sorgt die Betätigung der
jeweiligen Kolben-Zylinder-Kombinationen 44, 46 für eine Auf-
bzw. Abwärtsbewegung
der abdichtenden Deckel- und Bodenplatten 40, 42,
wodurch ein luftdichter, vakuumerhaltender Verschluss zwischen dem
ringförmigen
Rand der abdichtenden Deckel- und Bodenplatten 40, 42 (wo
die Vakuumdichtungen 58 und 60 angeordnet sind)
und den oberen und unteren kreisförmigen Umfangskanten des Vakuumrohrs 52 entsteht. 5 zeigt die das Fülltrichter-Vakuum
abdichtenden Deckel- und Bodenplatten 40, 42 in
dieser Position, wobei die Dichtungen 58, 60 in
abdichtender Verbindung mit den oberen und unteren kreisförmigen Umfangskanten
des Vakuumrohrs 52 stehen.
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Die Vakuumabdichtungs-Deckelplatte 40 umfasst
vorzugsweise ein Verbindungsstück
(in den Zeichnungen ohne Bezugszeichen), das wahlweise eine flexible
Vakuumleitung 50 verbindend aufnimmt, die an eine Vakuumpumpe
angeschlossen ist, die in 5 schematisch
dargestellt und mit 48 gekennzeichnet ist. Sobald die das
Fülltrichter-Vakuum
abdichtenden Deckel- und Bodenplatten 40, 42 in
Eingriff mit dem Fülltrichtermantel 14 wurden
(in 5 dargestellt) und
die Vakuumpumpe 48 eingeschaltet wird, wird in dieser Vakuumtrocknungsposition
ein Vakuum im Fülltrichter 12 erzeugt.
Die Feuchtigkeit verdampft schnell aus dem körnigen Harzmaterial im Fülltrichter 12,
während
der Druck im Fülltrichter 12 in dieser
Vakuumtrocknungsposition sinkt.
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Nachdem die Feuchtigkeit aus dem
im Fülltrichter 12 enthaltenen
Harzmaterial in dieser Vakuumtrocknungsposition 102 verdampft
ist und das Harzmaterial einen gewünschten Trockenheitsgrad erreicht
hat, können
die das Fülltrichter-Vakuum abdichtenden
Kolben-Zylinder-Kombinationen 44, 46 zu ihren
in 4 dargestellten Standardpositionen zurückkehren.
Dadurch werden die das Fülltrichter-Vakuum
abdichtenden Deckel- und Bodenplatten 40, 42 vom
zylindrischen Mantel 14 gelöst und davon fortbewegt, so
dass wieder Luft in den zylindrischen Mantel 14 eintreten
kann und dieser mit dem in ihm enthaltenen, jetzt trockenen körnigen Harzmaterial zu
der Materialaustragsposition bewegt werden kann.
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Die Zeitraum, während dessen das Vakuum im
Fülltrichter 12 in
der Vakuumtrocknungsposition 102 erzeugt wird, kann durch
Mikroprozessor-Steuerungsmittel
eingestellt werden, die an den Kornmaterial-Tiefdrucktrockner angeschlossen
und diesem zugeordnet sind. In ähnlicher
Weise kann der im Fülltrichter 12 in
der Vakuumtrocknungsposition 102 erzeugte Vakuumgrad eingestellt
werden. Darüber
hinaus lässt
sich die mit der Vakuumpumpe 48 aus dem Fülltrichter 12 entzogene
Luft auf ihren Feuchtigkeitsgehalt überwachen und die Vakuumpumpe 48 ausgeschalten,
sobald der gewünschte
niedrige Feuchtigkeitsgehalt des im Fülltrichter 12 enthaltenen
Materials erreicht ist. Die Mikroprozessor-Steuerungsmittel regeln
den Betrieb des Tiefdrucktrockners einschließlich des Betriebs der pneumatischen
Kolben-Zylinder-Kombinationen, des Gebläses, der Vakuumpumpe usw.
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Bezug nehmend auf die 9, 10 und 11,
ist die Platte-Stift-Verbindung 116 durch den Stiftverbinder 168 drehbar
mit einer generell horizontalen Platte 28 verbunden. Der
Stiftverbinder erleichtert die Drehung der Platte 28 gegenüber dem
Platte-Stift-Verbindungsarm 116 und folglich auch gegenüber der stiftähnlichen
Verlängerung 26 und
der Vertikalwelle 24.
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Die Platte 28 umfasst einen
horizontalen Mittelteil 30 und nach unten überstehende
Lippen 32, die sich vom Rand der Platte 28 aus
erstrecken.
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Die drei pneumatisch betätigten Kolben-Zylinder-Kombinationen 34, 36 und 38 werden
als erste, zweite bzw. dritte Kolben-Zylinder-Kombination bezeichnet
und sind drehgelenkig mit dem Rahmen 22 verbunden, insbesondere
mit den oberen, horizontal verlaufenden Elementen 162 des
Rahmens 22, was allgemein bei der zweiten und dritten Kolben-Zylinder-Kombination 36 und 38 in 9 dargestellt ist. Die Drehgelenkverbindungen
sind in 9 mit 180 gekennzeichnet.
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Die erste, zweite und dritte der
Kolben-Zylinder-Kombinationen 34, 36, 38 werden
nach Bedarf betätigt,
um die Drehung der Platte 28 um eine durch die Vertikalachse 24 definierte
Achse zu erleichtern. Jede Kolben-Zylinder-Kombination 34, 36, 38 weist eine
Kolbenstangenverlängerung
auf, die beweglich in eine jeweilige Öffnung passt, die in einem
jeweiligen Teil einer nach unten überstehenden Lippe 32 gebildet
ist, wobei die Kolbenstangen durch Schrauben, die an ihren Enden
befestigt sind, in diesen Öffnungen
in Position gehalten werden (allgemein dargestellt in 9 und 11).
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Bei dieser Anordnung werden die Kolben-Zylinder-Kombinationen 34, 36, 38 betätigt, um
die ihnen zugeordneten Kolbenstangen von den ausgefahrenen Positionen,
in denen die Kolbenstangen der Kolben-Zylinder-Kombinationen 36, 38 in 11 dargestellt sind, zu
der eingezogenen Position, in der die Kolbenstangenverlängerung
der Kolben-Zylinder-Kombination 34 in 11 dargestellt ist, zu bewegen. Als Folge
davon drehen sich die Platte 28 und auch die Vertikalwelle 24 und
die zylindrischen Fülltrichter 12,
die an der Platte befestigt sind, um die Achse der Vertikalwelle 24,
wodurch die Fülltrichter 12 aufeinander
folgend zwischen der Materialfüll- und
-heizposition 100, der Vakuumtrocknungsposition 102 und
der Materialaustragsposition 104 bewegt werden (dargestellt
in 9 und 11).
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Bezug nehmend auf 9, wird die Platte 28 beispielsweise
gegen den Uhrzeigersinn in der durch den Pfeil A angezeigten Richtung
gedreht, wenn: die erste die Drehung bewirkende Kolben-Zylinder-Kombination 34 betätigt wird,
um die Kolbenstange von der in 9 dargestellten
eingezogenen Position nach vorne auszufahren; und die dritte die
Drehung bewirkende Kolben-Zylinder-Kombination 38 betätigt wird,
um die ihr zugeordnete Kolbenstange in sich einzuziehen; wobei sich
die Platte 28 dann um den Stiftverbinder 168 dreht,
wie in 11 dargestellt
und durch den Pfeil B angezeigt ist.
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Während
sich die Platte 28 in der durch den Pfeil A angezeigten
Richtung um den Stiftverbinder 168 dreht, rotiert sie zusammen
mit dem Stiftverbinder 168 und dem horizontal verlaufenden
Platte-Stift-Verbindungsarm 116 drehgelenkig um die Achse,
die durch die Vertikalwelle 24 definiert ist, so dass sich
die Welle 24 dreht. Diese Drehung ergibt sich daraus, dass
der Platte-Stift-Verbindungsarm 116 fest
mit der Welle 24 verbunden ist. Wenn also die erste, zweite
und dritte der die Drehung bewirkenden Kolben-Zylinder-Kombinationen 34, 36 und 38 aufeinander
folgend betätigt
werden, erfolgt eine Drehung der Platte 28 um den Stiftverbinder 168 sowie
eine Drehung der Platte 28, des Stiftverbinders 168 und
des Platte-Stift-Verbindungsarms 116 um die durch die Welle 24 definierte
vertikale Achse, so dass sich die Welle 24 dreht.
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Die vertikal ausgerichteten zylindrischen
Seiten der Fülltrichtermäntel 14,
die durch die Vakuumrohre 52 und die Isolationsrohre 54 definiert
sind, sind mit der Welle 24 verbunden, um mit dieser durch die
einseitig eingespannten Verbindungsstangen 110 gedreht
zu werden (am besten in 10 dargestellt). Jeder
zylindrische Mantel 14 eines zylindrischen Fülltrichters 12 kann
bei Bedarf von den ihm zugeordneten einseitig eingespannten Verbindungsstangen 110 entfernt
werden; vorzugsweise sind zwei einseitig eingespannte Verbindungsstangen 110 für jeden Fülltrichter 12 vorgesehen,
wobei eine Stange 110 den Fülltrichter 112 mit
der Verikalwelle 24 an Positionen verbindet, die in relativ
nahem Abstand zu den vertikalen Enden der Fülltrichter 12 angeordnet
sind (dargestellt in 10).
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9 wurde
zur besseren Übersicht
ohne Darstellung des Feuchtmaterial-Zufuhrtrichters 64, des Abluftsammlers 142 und
der dazugehörigen Konstruktion
gezeichnet. In ähnlicher
Weise wurde die für
den Austrag aus dem Fülltrichter
zuständige Kolben-Zylinder-Kombination 108 in 9 dargestellt, wobei es
sich versteht, dass eine solche Kolben-Zylinder-Kombination in der
Draufsicht auf den Trockner 10 eigentlich nicht sichtbar
wäre, da
die Sicht von oben auf die Kolben-Zylinder-Position 108 versperrt
ist, wenn ein Fülltrichter 12 in
der Materialaustragsposition 104 ist.
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Der Pfeil B in 11 zeigt die bevorzugte Drehrichtung
der Vertikalwelle 24 und der Fülltrichter 12 an,
um so die Fülltrichter 12 aufeinander
folgend von der Materialfüll-
und -heizposition 100 zur Material Vakuumtrocknungsposition 102,
anschließend zur
Matrerialaustragsposition 104 und dann zur Materialfüll- und
-heizposition 100 zu bewegen, wo der Zyklus wieder beginnen
kann.
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In der Material-Vakuumtrocknungsposition wird
das erhitzte Material vorzugsweise einem Vakuum von ungefähr 37 hPa
oder größer ausgesetzt.
Dadurch sinkt der Verdampfungs- oder Siedepunkt von Wasser auf nur
49°C, so
dass die Feuchtigkeit im erhitzten Material verdampft und durch
die Vakuumpumpe abgesaugt werden kann, die im Fülltrichter 12 an der
Vakuumtrocknungsposition 102 ein Vakuum erzeugt. Sobald
das Vakuumtrocknungsverfahren ausreichend abgeschlossen ist, ziehen
die Kolben-Zylinder-Kombinationen 44, 46 die das
Fülltrichter-Vakuum
abdichtenden Deckel- und Bodenplatten 40, 42 zurück, so dass
der Fülltrichter 12 von
der Vakuumtrocknungsposition zur Materialaustragsposition bewegt
werden kann.
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Die Leistung des Gebläses 70 beträgt 0,75 kW.
Es werden vorzugsweise zwei Heizelemente 82 verwendet,
wie in den Zeichnungen dargestellt. Der Luftstrom durch den Zufuhr-Luftsammler 86 ist
vorzugsweise auf einen Druck von 19,4 hPa begrenzt.
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Gemäß der schematisch in den Zeichnugen dargestellten
Linie 74, die den Schüttwinkel
im Fülltrichter 12 anzeigt,
darf ein Luftraum im Fülltrichter 12 verbleiben,
um verschüttetes
Material während
der Bewegung der Fülltrichter 12 und
des Kreislaufs des Trocknungsverfahrens aufzunehmen.
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Die Materialfüll- und -heizfunktion sowie
die Vakuumtrocknungsfunktion können
jeweils ungefähr 20 Minuten
dauern. Demgemäß zirkulieren
alle drei Fülltrichter 12 in
einer Stunde durch die Materialfüll- und
-heizposition 100, die Material-Vakuumtrocknungsposition 102 und
die Materialaustragsposition 104. Falls je der Fülltrichter 12 einen
Durchmesser von etwa 25,4 cm und eine Höhe von 61 cm besitzt, nimmt
er ungefähr
0,03 m3 körniges Harzmaterial auf, was
ungefähr
16 kg entspricht. Bei einer solchen Konfiguration kann ein erfindungsgemäßer Trockner 10 ca.
45 kg getrockneten körnigen
Harzmaterials pro Stunde für
die nachgeschaltete Verarbeitung durch Spritzgieß- oder Extrusionsanlagen liefern.
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Aus den Zeichnungen geht hervor,
dass die Fülltrichter 12 im
gleichen Winkelabstand von 120° rings
um die Vertikalwelle 24 vorgesehen sind.