DIFFUSOR-LEIT-KONSTRUKTION FÜR SCHÜTTGUTBEHÄLTER

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Diffusor-Leit-Konstruktion zur Vergleichmäßigung des Schüttgutflusses in einem Schüttgutbehälter, wobei die Diffusor-Leit-Konstruktion durch mindestens ein zentrales Rohr gebildet wird, das entweder oben offen ist und sich nach oben verjüngt oder oben geschlossen ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Schüttgutbehälter umfassend eine solche Diffusor-Leitkonstruktion sowie die Verwendung einer Diffusor-Leit-Konstruktion zum Vergleichmäßigen eines Schüttgutflusses.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Bei der Herstellung und Verarbeitung von Schüttgut wird das Schüttgut üblicherweise in Schüttgutbehältern zwischengelagert bzw. muss für bestimmte Bearbeitungsschritte Schüttgutbehälter durchströmen. Solche Schüttgutbehälter für Kunststoffgranulat sind unter anderem in der DE 9409062U1 oder der DE 3131471 C3 beschrieben.

[0002] Bei einem klassischen Trockner zirkuliert Luft zwischen einem Trocknungsbehälter und einem Entfeuchter. Im Luftentfeuchter wird trockene Luft erzeugt, die mit einem starken Zuluftventilator in die zentrische Einblasvorrichtung eingeblasen wird. Die trockene Luft entweicht durch den aus Lochblech gefertigten unteren Kegel in den Granulat-Trocknungsbereich, und steigt im Wesentlichen nach oben. Dabei wird das von oben zugeführte zu trocknende Granulat zu seiner Fließrichtung (von oben nach unten) gegenläufig durchströmt. Die warme, trockene Luft entzieht dabei dem Granulat die Feuchtigkeit und nimmt diese auf. Die so angefeuchtete Luft wird vom Abluftventilator angesaugt und fördert sie weiter zum Luftentfeuchter, wo sie wieder entfeuchtet wird.

[0003] Dieser Kreislauf ist ein kontinuierlicher Prozess. Der Luftentfeuchter hat zwei Entfeuchtungslinien, wobei immer nur eine Linie entfeuchtet. Während die eine Linie die Luft entfeuchtet, wird die andere Linie von der zuvor aufgenommenen Feuchtigkeit "befreit"; man spricht von der Regeneration.

[0004] Bei der Verarbeitung von hygroskopischen Kunststoffgranulaten, werden diese in Behältern wie voran beschrieben, von trockener, warmer Luft durchströmt. Hierbei kommt es darauf an, dass die Verweilzeit /Durchlaufzeit aller Schüttgut-Kunststoffe möglichst gleichmäßig über den gesamten Querschnitt sein sollte, damit die im Inneren der Granulat-Körner mehr oder weniger ausgeprägt vorhandene Feuchtigkeit nach Außen diffundieren und von der trockenen und warmen Luft aufgenommen werden kann.

[0005] Ist ein Granulat nicht ausreichen getrocknet, führt die vorhandene Feuchtigkeit bei der Weiterverarbeitung zu massiven Problemen. Selbst geringe Mengen an Feuchtigkeit, speziell in PET-Granulaten, löst eine Kette von Reaktionen aus. Bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes (z.B. für PET 250°C) setzt rapide Hydrolyse ein, d.h. Auftrennen der chemischen Bestandteile durch das Wasser, dabei reduziert sich das Molekulargewicht, einhergehend mit der Senkung der intrinsischen Viskosität und der damit assoziierten physikalischen Eigenschaften, was einen Verlust an Festigkeit zur Folge hat.

[0006] Ein Granulat mit möglichst gleichmäßig geringer Feuchte führt dazu, dass eine gleichmäßige Viskosität des zu trocknenden Gutes bei der Weiterverarbeitung gewährleistet wird, d.h. die Materialeigenschaften werden nicht negativ durch Feuchtigkeit beeinflusst.

[0007] Die zum Trocknen benötigte Energie kann nur über die Luftmenge eingebracht werden. Die Luftgeschwindigkeit darf aber nur so groß gewählt werden, dass sich die Schüttung noch nicht "auflockert" (Auflockerungspunkt: Beginn des Schwebens von Granulaten). Erhöht man die Luftgeschwindigkeit über den Auflockerungspunkt, beginnt Flugförderung.

[0008] Die DE 19536549 A1 gehört zum Stand der Technik und offenbart eine Vorrichtung zur Beschickung und Entleerung eines Schüttgutbehälters. Dabei wird das Schüttgut oberhalb des unteren Auslasses über mindestens zwei konisch trichterförmig zur Mitte des Auslasses hin verlaufende Kanäle geführt. Diese Trichterelemente sollten dazu führen, dass alle Bereiche des Schüttgutbehälters nahezu gleich vom Schüttgut durchströmt werden. In der Praxis hat diese Vorrichtung zwar eine gewisse Verbesserung herbeigeführt, jedoch konnte ein gleichmäßiger Schüttgutstrom noch nicht erreicht werden.

[0009] Die Berechnung der Durchflussgeschwindigkeit leiten die meisten Trockner-Hersteller von folgenden physikalischen Größen ab:

a) Fassungsvermögen (Volumen) des Trockners,

b) Vorgegebene Verweilzeit des zu trocknenden Materials (Materialkennwert von z.B. Polyester, PA6/PA6.6 etc.), bei entsprechendem Trocknungsgrad der Luft, sowie Feuchtegehalt des zu trocknenden Gutes)

c) Größe Granulatkorn

[0010] Als Teilbereich A wird im Folgenden der Bereich zwischen oberen Füllstand des Schüttguts bis zum Beginn des Trichterbereichs bezeichnet. Als Teilbereich B wird der meist trichterförmige Auslassbereich bezeichnet. Dies erfolgt zumeist unter der Annahme, dass sich das Granulat einigermaßen gleichmäßig durch den Behälter (vor allen Teilbereiche A) bewegt und somit auch gleichmäßig in den Trichter des Teilbereiches B, und so zur Austrittsstelle gelangt. Die gleichmäßige Strömung des Schüttguts ist insbesondere bei Behältern mit einer zentrischen Einblasvorrichtung aber nicht der Fall. Denn hier kommt es zu zwei Bereichen, in denen der Materialfluss bzw. die Materialbewegung extrem unterschiedlich sind. So findet im Raum oberhalb des Luftverteilkegels überhaupt kein Fluss statt. Die Materialkörner bleiben auf der Flanke des Luftverteilkegels / Staufläche liegen (in Figur 1 gestreift angedeutet). Hier ist der effektive Materialfluss sozusagen null.

[0011] Am äußeren Rand des Trockners hingegen stellt sich ein Bereich bevorzugter Strömung (Kernfluss) ein, der in Figur 1 gestreift angedeutet ist. In diesem Bereich ist der effektive Materialfluss deutlich höher als der rechnerisch angenommene Materialfluss.

[0012] Die effektive maximale Entnahmemenge an ausreichend getrocknetem Material, ist unter anderem eine Funktion der Kernfluss-Fließgeschwindigkeit. Die Entnahmemenge aus dem Trockner muss soweit gedrosselt werden, dass die Fließgeschwindigkeit in der Kernflusszone so langsam ist, dass bei jedem einzelnen Materialkorn eine ausreichende Verweilzeit in der durch den Trockner strömende trockene Luft gewährleistet wird. Hierbei spielt natürlich ebenfalls die Korngröße eine Rolle, da die Diffusionsgeschwindigkeit der Feuchtigkeit im Korn vom zu trocknenden Gut selbst (Materialeigenschaft) abhängt. Ferner wird die maximale Entnahmemenge von der Temperatur und Trocknungsgrad (Partialdruckdifferenz d.h. Feuchtekonzentrationsunterschied) der Trocknungsluft beeinflusst.

[0013] Die voran beschriebenen Trockner (mit zentrischer Einblasvorrichtung) weisen aufgrund der stark unterschiedlichen Durchströmungsgeschwindigkeiten daher in der Regel drei signifikante Schwachstellen auf.

1) Auslegung/Dimensionierungsproblem

[0014] Die von den Herstellern ausgelegte Dimensionierung der Trockner hinsichtlich maximaler Trocknerleistung (trocknet xy - Kilogramm pro Stunde) wird durch die Kernflussproblematik / bevorzugter Strömung nicht erreicht, weil die Verweilzeiten der Granulatkörner im Kernflussbereich nicht hinreichend sind, um trocken zu werden. Die Anlage muss (teilweise deutlich) unter der theoretisch berechneten maximalen Auslegungsmenge betrieben werden. Alternativ müssen die Anlagen wegen vorgenannter Erfahrungen deutlich größer dimensioniert um hinreichend gut getrocknetes Material zu erhalten.

2) Verarbeitung/Qualitätsprobleme in der Weiterverarbeitung (z. B. Spritzgussmaschinen oder Faserherstellung)

[0015] Nicht ausreichend getrocknetes Granulat führt zu Verarbeitungsproblemen aufgrund der einsetzenden Hydrolyse und dem damit verbundenen Festigkeitsverlust. Dies kann durch Reduzierung der Entnahmemenge ausgeglichen werden, wobei sich die wesentliche Frage stellt, ob die für den Fertigungsprozess benötigte Menge dann noch erreicht wird.

[0016] Aber ebenso die Übertrocknen des Materials führt zu gravierenden Qualitätsproblemen während der Weiterverarbeitung. Denn auch zu lange getrocknetes Material (übertrocknet) führt zu Verarbeitungsproblemen. Wenn das Granulat, welches sich lange oberhalb der Luftverteilkegel gestaut hat, doch einmal im weiteren Prozess landet, führt dies zu massiven Qualitätsproblemen. Durch die lange Verweilzeit (liegenbleiben auf Einblastrichter) kommt es, je nach Material, zu thermischer Schädigung, Verlust von Hilfsstoffen (Flammhämmer, Gleitmitteln, Weichmachern etc.) beziehungsweise zur Aufkondensierung des Materials und somit zu massiver Viskositätserhöhung, welches die Weiterverarbeitung massiv beeinträchtigt.

[0017] Dies führt nicht nur beim Aufschmelzen im Extruder zu Problemen (Prozessdruck oder Drehzahlschwankungen in der Plastifizierung) sondern insbesondere beim Einspritzen des Materials in das formgebende Werkzeug. Denn an den Grenzgeschichten, wo Material mit normaler Viskosität (aus dem Kern Flussbereich) an Material mit deutlich höherer Viskosität gelangt, kommt es zum Aufreißen des Materials, weil sich die Materialien der unterschiedlichen Viskositäten nur unzureichend miteinander verbinden.

[0018] Dieses ins Rutschen kommen des stehenden Materials passiert immer dann, wenn der Trockner leer gefahren wird, so dass in diesem Fall der gesamte Inhalt des Trockners zu Ausschuss im weiterführenden Prozess führt.

[0019] Aber nicht nur beim Leer-Fahren, sondern auch bei Unterbrechungen des Gesamtflusses (zum Beispiel kurzer Stopp oder Änderung der Abzugsmengen aus dem Trockner) kommt es zum Mitreißen der aufkondensierten Granulatkörner, wodurch ebenfalls die vorgenannten Probleme auftreten.

3) Energetisches Problem

[0020] Die Luftmenge, die durch das stehende Material strömt, ist für die Trocknung unwirksam. Sie erhöht dadurch nur die Ablufttemperatur, und verschlechtert somit dem thermischen Wirkungsgrad.

[0021] Es war daher die Aufgabe der Erfindung einen Schüttgutbehälter bereitzustellen, der die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist und vor allem einen geleichmäßigeren Fluss des Schüttguts ermöglicht.

Beschreibung der Erfindung

[0022] Gelöst wird die Aufgabe durch die Ausführungsformen der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

[0023] In einer ersten bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Schüttgutbehälter umfassend eine zentral verlaufende Einblasvorrichtung mit einem Luftverteilkegel und eine Diffusor-Leit-Konstruktion für rieselfähiges Schüttgut, wobei die Diffusor-Leit-Konstruktion im Schüttgutbehälter im Wesentlichen zentrisch angeordnet ist und mindestens ein Leitblech umfasst,
wobei das Leitblech zumindest teilweise um den Luftverteilkegel herum angeordnet ist und die Form eines Rohres hat, das sich nach oben verjüngt oder am oberen Ende verschlossen ist. Wenn das Rohr verschlossen ist, ist bevorzugt, dass das Rohr spitz zulaufend verschlossen ist, beispielsweise in Form eines Kegels.

[0024] Wenn das Rohr sich nach oben verjüngt, weist es das Leitblech im Wesentlichen die Grundform eines Mantels eines Kegelstumpfes auf, wobei die Öffnung auf der unteren Seite größer ist als die Öffnung der oberen Seite. D.h. diese Diffuser-Leit-Konstruktion ist so aufgebaut, dass diese sich an die Geometrie eines umgedrehten Trichters annähert. Dabei handelt sich um eine Abkehr vom Stand der Technik, denn bisher wurde mit trichterförmigen Leitblechkonstruktionen gearbeitet um die Gleichmäßigkeit des Materialflusses zu verbessern. Ein großer Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass kaum Volumen im Schüttgutbehälter durch die Konstruktion verloren geht. Diese Art der Diffusor-Leit-Konstruktion wird auch als offene Diffusor-Leit-Konstruktion bezeichnet.

[0025] Durch diese Art der nach oben offenen Diffusor-Leit-Konstruktion verteilt sich die Anpresskraft des Schüttgutes auf mehrere Kanäle, sodass nicht die gesamte Materialsäule auf einem Blech, z.B. der Flanke des Luftverteilkegels, steht. Dadurch kommt es zu einem gleichmäßigeren Fluss und es bleibt weniger Material auf den Blechen liegen.

[0026] Auch bevorzugt ist, dass die Diffusor-Leit-Konstruktion durch ein Rohr gebildet wird, welches um das Luftzufuhrrohr der zentrischen Einblasvorrichtung herum angeordnet ist und am oberen Ende verschlossen ist. Somit wird verhindert, dass Schüttgut auf den Luftverteilkegel gelangt und dort liegen bleibt. Bevorzugt ist das Rohr oberhalb der Luftzufuhr verschlossen. Bevorzugt ist außerdem, dass das Rohr spitz zulaufend verschlossen ist, beispielsweise in Form eines Kegels. Dadurch wird verhindert, dass durch den Rohrverschluss neuen Liegenbleib-Flächen entstehen. Diese Variante kann in bestehenden Schüttgutbehältern relativ einfach nachgerüstet werden.

[0027] Es ist bevorzugt, dass es sich um eine zentrische Einblasvorrichtung, die ein Luftzufuhrohr umfasst, handelt. Der Luftverteilkegel kann entweder ein einfacher Kegelstumpf sein, oder aber wie auch in den Figuren 2B, 3 und 4 gezeigt, annährend trapezförmig ausgeführt sein. Der untere Teil eine solchen Luftverteilkegels wird dabei in der Regel durch ein gelochtes Blech gebildet. Es ist bevorzugt, dass die Diffusor-Leit-Konstruktion zumindest den oberen Teil des Luftverteilkegel umschließt. Der Teil der ggf. durch das gelochte Blech gebildet wird, muss nicht von dem Leitblech umschlossen sein.

[0028] Eine weitere bevorzugte Möglichkeit besteht darin, dass das Leitbleich, welches als oben verschlossenes Rohr ausgebildet ist durch das Luftzufuhrrohr der zentrischen Einblasvorrichtung gebildet wird. Diese Ausführungsform eignet sich vor allen für neu konzipierte Schüttgutbehälter, lässt sich aber auch nachrüsten.

[0029] Der Schüttgutbehälter umfasst außerdem einen meist trichterförmigen Auslass über den das Schüttgut entleert werden kann. Es ist demnach besonders bevorzugt, dass der Schüttgutbehälter einen zylindrischen und einen konischen Teil umfasst, wobei der Einlass mit dem zylindrischen und der Auslass mit dem konischen Teil in Fluidkommunikation steht. Bevorzugt ist die Diffusor-Leit-Konstruktion im zylindrischen Teil des Schüttgutbehälters angeordnet. Der Strömungskanal befindet sich bevorzugt im zylindrischen Teil des Schüttgutbehälters.

[0030] Überaschenderweise konnte durch die erfindungsgemäße Diffuser-Leit-Konstruktion, der Materialfluss in einem Schüttgutbehälter, bevorzugt einem Trockner, bevorzugt mit zentrisch positionierter Lufteinblasvorrichtung derart vergleichmäßigt werden, dass vorgenannte Dimensionierungs-, oder Qualitäts-, und Energieprobleme deutlich verbessert werden konnten.

[0031] Die Form der einzubringenden Diffusor-Leitbleche können konisch gewalzt oder auch aus einzelnen trapezförmigen Segmenten (Vieleck) hergestellt sein. Die Bleche können als Ganzes gewalzt oder aus mehreren Segmenten bestehen.

[0032] Bevorzugt handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Schüttgutbehälter um einen Behälter mit zylindrischer Grundform und einem trichterförmigen Auslassbereich. Als Teilbereich A wird bevorzugt der zylindrische Bereich vom oberen Füllstand des Schüttguts bis zum Beginn des Trichterbereichs bezeichnet. Als Teilbereich B wird der meist trichterförmige Auslassbereich bezeichnet. Die Leitbleche der Diffuser-Leit-Konstruktion sind bevorzugter Weise im zylindrischen Bereich des Schüttgutbehälters angebracht. Die Leitbleche im Behälter sind von innen nach außen diffusorförmig öffnend angeordnet. Es war überraschend, dass diese Anordnung die Vergleichmäßigung des Materialflusses derart verbessern kann. Ein gleichmäßigerer Materialfluss hat positive Effekte für die Qualität des Schüttguts, da sowohl ein zu langes Verweilen (Trocknen) als auch ein zu schnelles Durchlaufen des Behälters verhindert wird. Dies wirkt sich positiv auf die Materialeigenschaften aus.

[0033] Bei der Erfindung kommt es vor allem darauf an, dass ein oder mehrere Leitbleche / Diffusor(en) in geeigneter Art und Weise im Strömungskanal des Schüttguts eingebracht wird / werden, wobei der Strömungskanal bevorzugt das ganze Volumen von Teilbereich A darstellt.

[0034] Winkel, Anordnung und Höhe der Leitbleche / Diffusor(en) sind vor allem abhängig von der Behältergeometrie, der Schüttgutform, dem Material des Schüttguts und dem Reibkoeffizient. Je nach Material und Anwendungsbereich können hier Variationen das Ergebnis weiter verbessern.

[0035] Die optimale Positionierung kann durch eine entsprechende Simulation ermittelt (z.B. finite Elemente) werden, ohne dass der Fachmann dabei erfinderisch tätig werden würde. Um die Leitbleche zu positionieren, hat es sich als vorteilhaft erwiesen Abstandshalter anzubringen. Diese können z.B. in Form von Blechen oder Rohre vorliegen.

[0036] Hierbei hat sich gezeigt, dass es besonders vorteilhaft ist, dass mindestens ein Diffusor oder Leitblech nicht parallel zu der "Liegenbleibfläche", (nämlich oberhalb des Luftverteilkegels) ausgeführt werden. Eine nicht parallele Ausführung hat einen besonders gleichmäßigen Materialfluss zur Folge. Wenn eine Variante mit mehreren Leitblechen gewählt wird, ist es dabei besonders bevorzugt, dass die Diffusoren so angeordnet werden, dass der Abstand zwischen innerstem Diffusor und Liegenbleibfläche oben größer ist als unten. Die Abweichung von der Parallelität hängt dabei von der Schräge des Einblastrichters ab. Bevorzugt zeigt ein Diffusorblech eine Abweichung von mindestens 3° zu der gedachten Parallelen. Bevorzugt beträgt die Abweichung maximal 90° von der gedachten Parallelen. Besonders bevorzugt sind 5° bis 65°.

[0037] Überraschenderweise wird bei der Variante mit den sich verjüngenden offenen Rohren bereits mit einem Leitblech eine gewisse Verbesserung der Durchströmung erzielt. Bevorzugt kommen mehrere Leitbleche oder Diffusor zum Einsatz, die dann gemeinsam eine Diffusor-Leit-Konstruktion bilden. Die Diffusor-Leit-Konstruktion kann mehrere Leitbleche, bevorzugt zwei oder drei, umfassen wobei die Leitbleche unterschiedliche große Öffnungen an der Ober- und Unterseite haben und ineinander angeordnet vorliegen.

[0038] Für diese Ausführungsform gilt, je mehr Leitbleche in geeigneter Weise eingebaut sind, desto gleichmäßiger wird der Materialfluss. Die maximale Anzahl der Leitbleche ist nicht nur abhängig von der Baugröße des Schüttgutbehälters oder des Trockners, sondern von der Materialstärke sowie der Größe des Schüttguts, z.B. der Granulatkörner, die durch die Kanäle strömen müssen. Es hat sich gezeigt, dass auch im Hinblick auf wirtschaftliche Faktoren, in den meisten Fällen drei Leitbleche / Diffusoren ausreichen.

[0039] Das Einbauen eines oder mehrerer Leitbleche kann sowohl fest eingebaut (d.h. nicht ohne weiteres demontierbar), als auch wieder demontierbar erfolgen. Hier spielt Art der Befestigung eine untergeordnete Rolle. Alle gängigen verbindungsgebenden Elemente können Anwendung finden (schweißen, nieten, kleben, pressen, stecken etc.).

[0040] Bevorzugt handelt es sich bei dem riesenfliegen Schüttgut um Granulat, bevorzugt Kunststoffgranulat.

[0041] Durch die Erfindung wird eine technische Konstruktion zur Vergleichmäßigung der Entleerung eines Schüttgutbehälters mit Einbauten vorgeschlagen, bei dem das Schüttgut durch die vorgeschlagene Leit-Konstruktion so verzweigt wird, dass eine deutliche Vergleichmäßigung des Schüttgutdurchflusses oberhalb eines zentrisch eingebauten Luftverteilkegels erzielt wird. Bei den Einbauten kann es sich beispielsweise um eine zentrisch positionierte Lufteinblasvorrichtung handeln.

[0042] Wenn mehrere Leitbleche zum Einsatz kommen, können die Leitbleche die gleichen oder unterschiedliche Böschungswinkel an der Grundfläche aufweisen.

[0043] Die Leitbleche können auch aus mindestens drei, bevorzugt vier einzelnen im Wesentlichen trapezförmigen Blechen zusammengesetzt sein, die so zusammengefügt werden, dass sich die Form einem Kegelstumpf annähert. Diese Variante ist in erster Linie für die sich nach oben verjüngenden offenen Rohre geeignet.

[0044] Weiterhin bevorzugt ist, dass der Schüttgutbehälter eine zentrische Einblasvorrichtung mit einem Luftverteilkegel umfasst, wobei das mindestens eine Leitblech der Diffusor-Leit-Konstruktion nicht parallel zu den Flanken des Luftverteilkegels ist. Besonders bevorzugt sind alle Leitbleche nicht parallel zum Luftverteilkegel angeordnet.

[0045] Außerdem bevorzugt ist, dass die Diffusor-Leit-Konstruktion außen um den Luftverteilkegel bzw. mindestens einen Teil davon angeordnet ist.

[0046] Es ist vorteilhaft, wenn die Diffusor-Leit-Konstruktion, vor allem die offene Diffusor-Leit-Konstruktion, zusätzliche Abstandshalter zwischen den Leitblechen umfasst.

[0047] Die Diffusor-Leit-Konstruktion kann entweder fest eingebaut oder demontierbar sein. Der Fachmann ist in der Lage anhand der jeweiligen Umstände und Ausführungen auszuwählen, welche Variante für den jeweiligen Fall geeigneter ist, ohne dabei erfinderisch tätig zu werden.

[0048] Es ist besonders bevorzugt, dass es sich bei dem Schüttgutbehälter um einen Schüttgutbehälter für einen Trockner oder eine Trocknungsanlage handelt.

[0049] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Diffusor-Leit-Konstruktion in einem Schüttgutbehälter zur Vergleichmäßigung des Fließverhaltens von Schüttgut beim Entleeren des Schüttgutbehälters.

[0050] Die Erfindung umfasst somit im Wesentlichen drei besonders bevorzugte Ausführungsformen, die alle den gleichen Effekt haben, nämlich verhindern, dass Schüttgut sich im Schüttgutbehältern an bestimmten Stellen, vor allem dem Außenbereich des Luftverteilkegels, staut bzw. mit zu langsamer Geschwindigkeit fließt. In einer dieser bevorzugten Ausführungsform und wird die Diffusor-Leit-Konstruktion so gestaltet, dass mindestens ein Leitblech in Form eines sich nach oben verjüngenden Rohres um das Luftzufuhrrohr und mindestens einen Teil des Luftverteilkegels angeordnet ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich nicht um ein sich nach oben verjüngen des Rohr, sondern ein gerades Rohr, welches oben verschlossen ist. Durch diese Konstruktion wird verhindert, dass Schüttgut überhaupt auf die Außenflächen des Luftverteilkegels gelangt. Alternativ hierzu, kann auch das Luftzufuhrrohr so breit gewählt werden, dass dieses im Durchmesser mindestens die Breite des Luftverteilkegels aufweist. In diesem Fall wird die Diffusor-Leit-Konstruktion durch das Luftzufuhrrohr selbst gebildet und somit verhindert, dass Schüttgut auf den Flanken des Luftverteilkegels liegenbleibt. Alle Varianten führen dazu, dass eine gleichmäßige Geschwindigkeit des Schüttguts erzielt wird und somit im Fall eines Trockners eine gleichmäßige Trocknung des Materials erreicht werden kann. Dadurch wird eine Qualitätsverbesserung erzielt und gleichzeitig die Energiebilanz des Prozesses verbessert.

[0051] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Beschickung und Entleerung eines Schüttgutbehälters, bei dem das Schüttgut oben in den Schüttgutbehälter eingebracht wird und an einem unteren trichterförmigen Auslass wieder austritt, wobei das Schüttgut oberhalb des unteren Auslasses über mindestens zwei Kanäle verzweigt wird, wobei diese von der Mitte Schüttgutbehälters nach Außen verlaufen. Die Kanäle werden vorteilhafterweise durch die Leitbleche gebildet.

[0052] Es ist dabei bevorzugt, dass ein erfindungsgemäßer Schüttgutbehälter zum Einsatz kommt.

[0053] Sowohl für das beanspruchte Verfahren als auch die beanspruchte Verwendung können alle beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung zum Einsatz kommen, ohne dass dies im Detail erläutert werden muss.

[0054] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindungen ein Trocknungsgerät umfassend einen erfindungsgemäßen Schüttgutbehälter. Die Trocknungsleistung wird durch die erhöhte und einheitliche Qualität des Schüttguts deutlich gegenüber dem Stand der Technik verbessert.

[0055] Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die offene Diffusor-Leitkonstruktion im unteren Bereich des Schüttgutbehälters eine gezielte Führung, und damit eine mengenmäßige Quantifizierung von Schüttguteinzelströme zueinander bewirkt und durch eine Reduzierung der Scher- und/oder Querkräfte erzielt.

Beispiele und Figuren

[0056] Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Figuren erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein.

Figur 1:
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform aus dem Stand der Technik. Zu sehen sind die beschrieben Nachteile in Form der gestreiften Flächen. Zum einen bleibt Material auf den Flanken 2 des Luftverteilkegels 3 liegen, zum anderen durchtritt das Material an den äußeren Rändern den Behälter zu schnell. Beides wirkt sich nachteilig auf die Qualität des Schüttguts aus.

Figur 2:
Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsformen der offenen Diffusor-Leit- Konstruktion mit drei Leitblechen 8 (A). In Figur B wird zusätzlich der Luftverteilkegel 3 gezeigt und in Figur C wird der Schüttbehälter 9 gezeigt. Gut zu erkennen ist, dass die Diffusor-Leitkonstruktion im zylindrischen Teil des Schüttgutbehälters 9 angeordnet ist.

Figur 3
Figur 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit mehreren Leitblechen 8 einer offenen Diffusor-Leit-Konstruktion. Es ist gezeigt, dass die Leitbleche 8 nicht parallel zu der Flanke 2 des Luftverteilkegels 3 angeordnet sind.
Dabei ist A1 (Behälter) >A2 und A2 < A3.

Schüttgut Einlauf:

A₁ = Behälter, A₂ = 1. Diffusor, A₃ = 2. Diffusor, A_n = n-ter Diffusor,

A₅ = Rohr führt zu Luftverteilkegel,

A₆ = Max Verteilkegel,

Schüttgut Auslauf:

A'₂ = Diffusor 1, A'₃ = Diffusor 2, A'_n = Diffusor n-ter Fläche Behälter zylindrischer Teil A₁ > Fläche Diffusoren Einlauf A₂ bis A_n(A₁ > A₂ bis A_n)

Flächen Diffusoren Einlauf A₂ bis An > Zuluft Verteilkegel (A₂ bis A_n > A₅)

Einlauf Diffusoren < Auslauf: (A₂ < A'₂, A₃ < A'₃, A_n < A'_n)

Dieser Aspekt unterscheidet die Erfindung vom Stand der Technik. Denn die beanspruchten Form der Leitbleche ist anders als im Stand der Technik nicht trichterförmig, sondern kegelstumpfförmig ausgebildet.

Alle Auslauf Diffusoren < Behälter im zylindrischem Teil (A'₂ bis A'_n < A₁)

Alle Auslauf Diffusoren > Max Verteilkegel (A'₂ bis A'_n > A₆)

Figur 4
In Figur 4 wird eine Ausführungsform mit einem oben verschlossenen Rohr 11 gezeigt, welches sich nicht nach oben verjüngt. Hier ist zu sehen, dass der Rohrverschluss so gewählt ist, dass keine neue Liegenbleibfläche für das Schüttgut 7 entsteht.

Figur 5
In Figur 5 wird die Variante gezeigt, bei der das Leitblech der Diffusor-Leit-Konstruktion durch das Luftzufuhrrohr 10 der zentralen Einblasvorrichtung gebildet wird. Das Luftzufuhrrohr 10 ist damit die Diffusor-Leit-Konstruktion .

Bezugszeichenliste

[0057] 

1

Vorzugsströmung

2

Flanke des Luftverteilkegel (Liegenbleibfläche)

3

Luftverteilkegel

4

Luftentfeuchter

5

trockene, warme Zuluft

6

feuchte Abluft

7

Schüttgut

8

Leitblech der Diffusor-Leit-Konstruktion

9

Schüttgutbehälter

9A

zylindrischer Teil des Schüttgutbehälters

9B

konischer Teil des Schüttgutbehälters

10

Luftzufuhrrohr der zentralen Einblasvorrichtung

11

Leitblech der Diffusor-Leitkonstruktion ausgebildet als Rohr

Ansprüche

1. Schüttgutbehälter umfassend
eine zentral verlaufende Einblasvorrichtung mit einem Luftverteilkegel und
eine Diffusor-Leit-Konstruktion für rieselfähiges Schüttgut,
wobei die Diffusor-Leit-Konstruktion im Schüttgutbehälter im Wesentlichen zentrisch angeordnet ist und mindestens ein Leitblech umfasst,
wobei das Leitblech zumindest teilweise um den Luftverteilkegel herum angeordnet ist und die Form eines Rohres hat, das sich nach oben verjüngt oder am oberen Ende verschlossen ist, bevorzugt durch einen kegelförmigen Verschluss..

2. Schüttgutbehälter nach Anspruch 1,
wobei die Diffusor-Leit-Konstruktion mehrere Leitbleche, bevorzugt zwei oder drei, umfasst und
wobei die Leitbleche sich nach oben verjüngende Rohre bilden und ineinander angeordnet vorliegen.

3. Schüttgutbehälter nach Anspruch 2,
wobei die Leitbleche die gleichen oder unterschiedliche Böschungswinkel an der Grundfläche aufweisen.

4. Schüttgutbehälter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das mindestens eine sich nach oben verjüngende Rohr aus mindestens drei einzelnen im Wesentlichen trapezförmigen Blechen zusammengesetzt ist, die so zusammengefügt werden um sich der Form eines Kegelstumpfes anzunähern.

5. Schüttgutbehälter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Schüttgutbehälter wobei mindestens ein Leitblech der Diffusor-Leit-Konstruktion nicht parallel zu den Flanken des Luftverteilkegels ausgeführt ist.

6. Schüttgutbehälter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Diffusor-Leit-Konstruktion außen an den Luftverteilkegel anschließt.

7. Schüttgutbehälter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Diffusor-Leit-Konstruktion zusätzliche Abstandshalter zwischen den Leitblechen umfasst.

8. Schüttgutbehälter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Diffusor-Leit-Konstruktion fest eingebaut oder demontierbar ist.

9. Schüttgutbehälter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Schüttgutbehälter einen zylindrischen und einen konischen Teil umfasst, und
wobei der Einlass mit dem zylindrischen und der Auslass mit dem konischen Teil in Fluidkommunikation steht und wobei die Diffusor-Leit-Konstruktion im zylindrischen Teil angeordnet ist.

10. Schüttgutbehälter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei es sich um einen Schüttgutbehälter für einen Trockner handelt.

11. Schüttgutbehälter nach Anspruch 1, wobei das Leitblech durch das Blech der zentralen Einblasvorrichtung gebildet wird und diese am oberen Ende verschlossen ist, bevorzugt durch einen kegelförmigen Verschluss.

12. Verwendung einer Diffusor-Leit-Konstruktion in einem Schüttgutbehälter zur Vergleichmäßigung des Fließverhaltens von Schüttgut beim Entleeren des Schüttgutbehälters.

13. Verwendung nach Anspruch 13, wobei die Diffusor-Leit-Konstruktion im unteren Bereich des Schüttgutbehälters eine gezielte Führung, und damit eine mengenmäßige Quantifizierung von Schüttguteinzelströme zueinander bewirkt und durch eine Reduzierung der Scher- und/oder Querkräfte erzielt.

14. Verwendung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Diffusor-Leit-Konstruktion im Schüttgutbehälter im Wesentlichen zentrisch angeordnet wird und mindestens ein Leitblech umfasst, wobei das Leitblech zumindest teilweise um den Luftverteilkegel herum angeordnet ist und die Form eines Rohres hat, das sich nach oben verjüngt oder am oberen Ende verschlossen ist.

15. Verfahren zur Beschickung und Entleerung eines Schüttgutbehälters, bei dem das Schüttgut oben in den Schüttgutbehälter eingebracht wird und an einem unteren trichterförmigen Auslass wieder austritt, wobei das Schüttgut oberhalb des unteren Auslasses über mindestens zwei Kanäle verzweigt wird, wobei diese von der Mitte Schüttgutbehälters nach Außen verlaufen.

Zeichnung