RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 198872 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 354385 (51) Int.Cl. F26B 17/22 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 10.06.2002 (54) Urządzenie do suszenia rozdrobnionych tworzyw sztucznych (43) Zgłoszenie ogłoszono: 15.12.2003 BUP 25/03 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.07.2008 WUP 07/08 (73) Uprawniony z patentu: Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników,Toruń,PL (72) Twórca(y) wynalazku: Zbigniew Kociński,Gniewkowo,PL Jan Szumny,Toruń,PL (74) Pełnomocnik: Michalak Jan (57) Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do suszenia rozdrobnionych tworzyw sztucznych, zwłaszcza w postaci płatków z poliamidu lub polietylenu albo politereftalanu etylenowego współpracujące z urządzeniami do przetwórstwa tworzyw wielkocząsteczkowych. Urządzenie charakteryzuje się tym, że osiowa tuleja (13) cylindryczną z ślimakiem (14), jest usytuowana wewnątrz zbiornika (2), zaś ślimak (14) transportowy jest osadzony obustronnie w uszczelnionych zespołach (15, 16) łożyskowych, przy czym tuleja (13) cylindryczna w dolnej części posiada otwory (18) wlotowe, natomiast w górnej części ma otwory (19) wylotowe. PL 198872 B1
2 PL 198 872 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do suszenia rozdrobnionych tworzyw sztucznych, zwłaszcza w postaci płatków z poliamidu lub polietylenu albo politereftalanu etylenowego współpracujące z urządzeniami do przetwórstwa tworzyw wielkocząsteczkowych. Znane jest z opisu patentowego GB 967621 urządzenie do suszenia ziarna zbożowego składające się z cylindra, o obwodowo perforowanej powierzchni oraz wewnętrznego cylindrycznego bębna o mniejszej średnicy niż cylinder, nad którym usytuowana jest komora stożkowa, zaś poniżej zaopatrzony jest w komorę chłodzącą w postaci odwróconego stożka. Pomiędzy cylindrem, a wewnętrznym cylindrycznym bębnem uformowany jest pierścieniowy kanał. Ziarno zbożowe (z hałdy) przeznaczone do suszenia pobierane jest przez transporter ślimakowy i kierowane do górnego leja zasypowego, z którego pod wpływem ciężkości przesuwane jest po zewnętrznej powierzchni komory stożkowej, a następnie poprzez pierścieniowy kanał trafia na wewnętrzną powierzchnię komory chłodzącej w postaci odwróconego stożka. Kolektorem nadmuchu wtłaczane jest gorące powietrze do cylindra i komory stożkowej. Po osuszeniu przesuwającego się ziarna ciepłe powietrze otworami perforacyjnymi cylindra ulatuje do atmosfery. Osuszone ziarno przemieszcza się w dół po wewnętrznej powierzchni komory chłodzącej, do której poprzez otwory perforacyjne z wentylatora wdmuchiwane jest zimne powietrze. Tak schłodzone ziarno przemieszcza się do otworu wylotowego i jest pakowane do worków. Zamontowane na zewnętrznej powierzchni komory stożkowej i wewnętrznej stożkowej i wewnętrznej powierzchni komory chłodzącej przegrody selekcjonują ziarno zbożowe przesuwające się po ich pochyłych powierzchniach. Znane jest także z polskiego opisu patentowego PL 118749 urządzenie suszące granulat z tworzyw sztucznych składające się ze zbiornika wyposażonego w górnej części w otwór zasypowy oraz stożek rozprowadzający posiada w dolnej części grzejnik osłonięty rozdzielaczem przez który to grzejnik jest tłoczone wentylatorem powietrze. Rozdzielacz składa się z obudowy grzejnika umieszczonej wewnątrz osłony obudowy grzejnika. Obudowa grzejnika oraz osłona obudowy grzejnika usytuowane są względem siebie w pewnej odległości, a powstała między nimi przestrzeń zapewnia swobodny ruch ogrzanego powietrza - w tym też celu obudowa grzejnika wyposażona jest w otwory o obrzeżach wygiętych na przemian do wewnątrz lub na zewnątrz obudowy. Osłona obudowy grzejnika posiada otwory o średnicy mniejszej od średnicy granulatu i ma ściany niesymetryczne w stosunku do osi prostopadłej do osi grzejnika oraz nachylone ku ściankom zbiornika pod kątem zapewniającym swobodny spływ granulatu. Znana jest również z polskiego opisu patentowego PL 124919 suszarka fluidyzacyjna do okresowego suszenia materiałów ziarnistych o znanym kształcie zamkniętego pionowego cylindra połączonego nierozłącznie z symetrycznie pochyłą częścią stożkową, ma część cylindryczną co najmniej półtora rażą wyższą od części stożkowej, a czynnik grzejny jest wprowadzany poniżej dolnej krawędzi części cylindrycznej suszarki przez przewód wlotowy i tzw. dno rozdzielające ten czynnik, które składa się z ukształtowanych cylindrycznie, użebrowanych elementów konstrukcyjnych, obciągniętych siatką i połączonych najkorzystniej czwórnikiem i połączonych ze wspornikami. Suszarka w swojej górnej części posiada zasyp materiału suszonego i przewód odprowadzający gazy wylotowe, natomiast część stożkowa wyposażona jest w regulowany króciec spustowy. Ukształtowany cylindrycznie, użebrowany element konstrukcyjny składa się z płaskowników usytuowanych promieniście po obwodzie jego pierścieniowych kołnierzy, przy czym krawędzie płaskowników są obciągnięte siatką o otworach mniejszych niż średnica suszonego materiału. Niedogodnością znanych rozwiązań suszarek jest tzw. stacjonarne złoże, przez które przepuszcza się strumień gorącego powietrza w kierunku od dna w górę suszarki, a więc przeciwnie do kierunku grawitacyjnego opadania suszonego tworzywa sztucznego (wielkocząsteczkowego). Nie zapobiega to miejscowemu przegrzaniu i zbryleniu tworzywa, jak również stwarza niebezpieczeństwo zapychania otworów wlotowych gazu suszącego zbrylonym i odrywającym się od ścianek suszarki tworzywem. Urządzenie do suszenia rozdrobnionych tworzyw sztucznych według wynalazku posiada cylindryczno-stożkowy zbiornik o osi pionowej, w którego górnej części znajduje się zasyp i otwór, w którym osadzony jest przewód odprowadzający gazy wylotowe, natomiast w dolnej części zbiornika znajduje się wysyp. Zbiornik zawiera kolektor nadmuchu usytuowany prostopadle do jego osi pionowej. Osiowa tuleja cylindryczna ze ślimakiem jest usytuowana wewnątrz zbiornika. Ślimak transportowy jest osadzony obustronnie w uszczelnionych zespołach łożyskowych. Tuleja cylindryczna w dolnej
PL 198 872 B1 3 części ma otwory wlotowe, natomiast w górnej części ma otwory wylotowe. Obudowa zbiornika pomiędzy płaszczem zewnętrznym a płaszczem wewnętrznym zawiera warstwę izolacyjną. Płaszcz zewnętrzny wykonany jest korzystnie z aluminiowej blachy osłonowej o fakturowanej powierzchni. Nad zespołem łożyskowym znajduje się odrzutnik pyłów korzystnie w kształcie zbliżonym do dysku talerzowego. Otwory wlotowe i wylotowe obejmują przeważającą część obwodu tulei cylindrycznej, której ciągłość jest zachowana za pomocą łączników znajdujących się pomiędzy tymi otworami. Wysokości i/lub średnice otworów wlotowych i wylotowych są co najmniej równe średnicy tulei cylindrycznej. Wewnątrz zbiornika korzystnie posadowione są przesłony kierujące. Zbiornik wyposażony jest w czujnik temperatury. Korzystnie w górnej części zbiornika usytuowany jest czujnik napełniania. Korzystnie w dolnej części zbiornika umieszczony jest czujnik opróżnienia. W górnej części zbiornik zaopatrzony jest w źródło światła. Niewątpliwą zaletą rozwiązania według wynalazku jest skrócenie czasu suszenia tworzywa, dzięki temu, że znajduje się ono w ciągłym ruchu pomiędzy tuleją cylindryczną a płaszczem wewnętrznym zbiornika, co jednocześnie wpływa na zmniejszenie energochłonności procesu suszenia. Ponadto wymuszony ciągły ruch przemieszczania się tworzywa zapobiega jego zbryleniom i przypaleniem oraz polepsza parametry uplastyczniania tworzywa w następnych etapach przetwórstwa. Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia urządzenie w przekroju osiowym. Urządzenie według wynalazku stanowi posadowiony na konstrukcji 1 nośnej stalowy zbiornik 2, zbudowany z części cylindrycznej 3 i części stożkowej 4 przylegającej do części cylindrycznej 3 większą podstawą. Wysokość części cylindrycznej 3 zbiornika 2 jest o połowę większa od jej średnicy. Wysokość części stożkowej 4 zbiornika 2 jest równa połowie średnicy jej większej podstawy. Obudowa zbiornika 2 składa się z płaszcza 5 zewnętrznego wykonanego z aluminiowej blachy osłonowej o fakturowanej powietrzni oraz płaszcza 6 wewnętrznego, pomiędzy którymi znajduje się warstwa 7 izolacyjna. Zbiornik 2 zaopatrzony jest w górnej części w lej 8 zasypowy nachylony pod kątem 60 w stosunku do osi zbiornika 2. W dolnej części zbiornik 2 zawiera lej 9 wysypowy nachylony pod kątem 45 w stosunku do osi pionowej zbiornika 2. Lej 9 wysypowy zaopatrzony jest w zasuwę 10 spustową usytuowaną prostopadle do jego osi. W górnej części zbiornika 2 umieszczony jest otwór 11 odprowadzający opary wylotowe oraz usytuowane jest źródło 12 oświetlenia wnętrza zbiornika 2. Zbiornik 2 posiada osiowo umieszczoną tuleją 13 cylindryczną, w której usytuowany jest o długości 15,5-krotnej jego średnicy ślimak 14 transportowy osadzony obustronnie w uszczelnionych zespołach 15 i 16 łożyskowych. Nad zespołem 16 łożyskowym znajduje się odrzutnik 17 pyłów w kształcie dysku talerzowego. Tuleja 13 cylindryczna u dołu posiada otwory 18 wlotowe, natomiast w góry otwory 19 wylotowe. Wysokości otworów 18 i 19 są większe od średnicy wewnętrznej tulei 13 cylindrycznej. Otwory 18 i 19 obejmują przeważającą część obwodu tulei 13, której ciągłość zachowana jest za pomocą łączników 20 znajdującymi się pomiędzy otworami 18 i 19. Łączniki 20 zapewniają wymaganą sztywność i wytrzymałość tulei 13. Powyżej części 4 stożkowej prostopadle do osi pionowej zbiornika 2 usytuowany jest kolektor 21 nadmuchu gorącego powietrza, który w przekroju poprzecznym ma postać trójkąta. Wewnątrz zbiornika 2, nad kolektorem 21 nadmuchu posadowione są pionowo - skośne przesłony 22 kierujące. Zbiornik 2 wyposażony jest w czujnik 23 temperatury umieszczony powyżej kolektora 21 nadmuchu. Górna część zbiornika 2 zawiera czujnik 24 napełnienia, zaś w dolnej części umiejscowiony jest czujnik 25 opróżnienia. Rozdrobnione tworzywo sztuczne w tym przypadku w postaci płatków politereftalanu etylenowego (PET) w odpowiedniej ilości wprowadzone do zbiornika 2 poprzez lej 8 zasypowy grawitacyjnie opada do części stożkowej 4, a następnie poprzez otwory 18 wlotowe obrotami ślimaka 14 transportowego przemieszczane zostaje od dołu ku górze tulei 13 cylindrycznej co zapobiega sklejaniu się płatków w pierwszym etapie podgrzewania, po czym otworami 19 wylotowymi opuszcza tuleję 13 i wprowadzone zostaje do przestrzeni pomiędzy tuleją 13 a płaszcz 6 wewnętrzny, gdzie zostaje poddane działaniu gorącego powietrza z kolektora 21 nadmuchu, po czym opadając w dół zbiornika 2 ponownie wprowadzane zostaje do tulei 13. Pionowo - skośne przesłony 22 kierujące przeciwdziałają zaleganiu płatków PET w strefie kolektora 21, co korzystnie wpływa na ich dalszą cyrkulację, jednocześnie zwiększając burzliwość przepływu gorącego powietrza. Suszenie rozdrobnionego tworzywa sztucznego, w tym przykładzie płatków PET opiera się na zasadzie tzw. ruchomego złoża, w którym znajduje się ono w ciągłym ruchu, w strumieniu gorącego powietrza opływającego przemieszczające się wymuszonym ruchem dół - góra płatki, co niewątpliwie intensyfikuje proces ich suszenia, po zakończeniu którego łatwo usuwane zostają poprzez lej 9 wysypowy na zewnątrz urządzenia do dalsze-
4 PL 198 872 B1 go przetwórstwa. W zależności od potrzeb technologicznych i wydajnościowych procesu przetwórstwa tworzyw sztucznych urządzenie według wynalazku może być równolegle zainstalowane z drugim identycznym urządzeniem, które to urządzenia mogą pracować na przemian. Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie do suszenia rozdrobnionych tworzyw sztucznych posiadające cylindryczno- -stożkowy zbiornik o osi pionowej, w którego górnej części znajduje się zasyp oraz otwór, w którym osadzony jest przewód odprowadzający gazy wylotowe, natomiast w dolnej części zbiornika znajduje się wysyp, nadto w zbiorniku korzystnie prostopadle do jego osi pionowej usytuowany jest kolektor nadmuchu, znamienne tym, że osiowa tuleja (13) cylindryczną z ślimakiem (14), jest usytuowana wewnątrz zbiornika (2), zaś ślimak (14) transportowy jest osadzony obustronnie w uszczelnionych zespołach (15, 16) łożyskowych, przy czym tuleja (13) cylindryczna w dolnej części posiada otwory (18) wlotowe, natomiast w górnej części ma otwory (19) wylotowe. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obudowa zbiornika (2) pomiędzy płaszczem (5) zewnętrznym a płaszczem (6) wewnętrznym zawiera warstwę (7) izolacyjną. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że płaszcz (5) zewnętrzny wykonany jest korzystnie z aluminiowej blachy osłonowej o fakturowanej powierzchni. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że nad zespołem (16) łożyskowym znajduje się odrzutnik (17) pyłów korzystnie w kształcie zbliżonym do dysku talerzowego. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwory (18 i 19) obejmują przeważającą część obwodu tulei (13) cylindrycznej, której ciągłość jest zachowana za pomocą łączników (20) znajdujących się pomiędzy otworami (18, 19). 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wysokości i/lub średnice otworów (18, 19) są co najmniej równe średnicy wewnętrznej tulei (13) cylindrycznej. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wewnątrz zbiornika (2) korzystnie posadowione są przesłony (22) kierujące. 8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zbiornik (2) wyposażony jest w czujnik (23) temperatury. 9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że korzystnie w górnej części zbiornika (2) usytuowany jest czujnik (24) napełnienia. 10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że korzystnie w dolnej części zbiornika (2) usytuowany jest czujnik (25) opróżnienia. 11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w górnej części zbiornik (2) zaopatrzony jest w źródło (12) światła.
PL 198 872 B1 5 Rysunek
6 PL 198 872 B1 Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.