Entstauben von Schüttgütern

I. Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft das Befreien von Schüttgütern von dem darin enthalte- nen Staub, insbesondere mittels Ionisierung, wobei der Staub vor allem häu- fig mittels elektrostatischer Aufladung an den Granulatkörnern haftet.

II. Technischer Hintergrund

Vor allem in der Kunststofftechnik, aber auch in der Pharmazie - und der Lebensmitteltechnik, müssen häufig Rohmaterialien in Form von Schüttgü- tern - beispielsweise Granulaten, Mahlgütern, groben Pulvern o.ä. - ge- handhabt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung werden alle Schüttgüter mit dem verkürzenden Begriff“Granulat“ bezeichnet.

Gerade das Transportieren dieser Schüttgüter erfolgt häufig mittels pneuma- tischer Förderung, insbesondere mittels Flug-Förderung, bei der das Granu- lat mittels Luftströmung und größtenteils darin mitfliegend durch Förderlei- tungen an den gewünschten Ort gebracht wird.

Das Granulat soll für die weitere Verarbeitung, beispielsweise dem Einsatz als Rohmaterial in einer Kunststoff-Spritzgussmaschine, möglichst sauber sein und insbesondere nicht mit staubförmigen Verunreinigungen belastet sein. Diese staubförmigen Verunreinigungen können sowohl aus Fremd- material bestehen, welches bei der Herstellung oder beim Transport unbe- absichtigt dem Granulat beigefügt wurde oder es kann sich auch um staub- förmige Partikel aus dem gleichen Material wie das Granulat selbst handeln, was jedoch je nach anschließendem Verwendungszweck ebenfalls uner- wünscht sein kann.

Staub oder staubförmige Verunreinigungen im Sinne der vorliegenden Be- schreibung sollen vorzugsweise eine Partikelgröße besitzen, deren Durch- messer höchstens 1/10, besser höchstens 1/30, besser höchstens 1/100 besser höchstens 1/1000 des Durchmessers eines Granulat-Kornes beträgt.

Deshalb besteht das generelle Ziel, solche Granulate vor der Verwendung von dem darin enthaltenen Staubanteil zu trennen.

Hierfür stehen unterschiedliche Techniken zur Verfügung, von einfachen Sieben über ein Abtrennen der Transportluft von Granulat und Filtern der Transportluft bis hin zu der Fraktionentrennung mittels eines Zyklons.

Eines der dabei auftretenden Probleme ist die starke Haftung von Staubpar- tikeln und Granulatpartikeln aneinander, aber auch die Anhaftung von Staub- partikeln an Vorrichtungsteilen wie Förderleitungen oder Granulatbehältern.

Diese starke Anhaftung ist häufig durch elektrostatische Aufladung bewirkt, sodass ein Entfernen des Staubes mit mechanischen Maßnahmen in der Regel erst durchgeführt werden kann, wenn diese Bindungskräfte aufgeho- ben worden sind.

Prinzipiell ist dies bekanntermaßen dadurch möglich, dass die unterschied- lich geladenen und sich dadurch anziehenden Teile, in diesem Fall Staubpar- tikel einerseits und Granulatpartikel andererseits, jeweils statisch entladen werden, beispielsweise indem die eine Fraktion geerdet wird.

Bei einer sehr großen Anzahl von sehr kleinen Partikeln, wie im vorliegenden Fall, ist dies in der Praxis jedoch schwierig. Beispielsweise wurde bereits versucht, das Granulat durch ständiges Hoch- wirbeln im unten verschlossenen Entstaubungsbehälter zu Vereinzeln und in innigen Kontakt mit ionisierter Luft zu bringen. Dies kann jedoch allein durch das Zusammenprallen von Granulatkörnern weiteren Abrieb und dadurch Staub hervorrufen.

Des Weiteren wurde versucht, die staubbeladene Luft aus dem Granulatbe- hälter über eine Luft-Auslassöffnung abzusaugen und nicht mittels Überdruck hinaus zu drücken, wobei die Luft-Auslassöffnung von einem Sieb verschlos- sen war, welches ein Granulatkorn nicht durchdringen konnte.

III. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe

Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Vorrichtung zum Ent- stauben eines Granulates zur Verfügung zu stellen, welche sehr kompakt und leicht gebaut ist, kostengünstig herzustellen ist aufgrund möglichst weni- ger Einzelteile und gerade deshalb sehr zuverlässig funktioniert, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung, welches sehr variabel ist.

b) Lösung der Aufgabe

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 14 gelöst. Vor- teilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Hinsichtlich des Verfahrens wird dies erreicht, indem eine an sich bekannte, von unten nach oben gerichtete Gegenströmung im Entstaubungsbehälter erzeugt wird, die stark genug ist, um Granulatkörner - die sich im Stand der Technik als Charge auf dem den Boden des Entstaubungsbehälters bilden- den geschlossenen Verschlusselement befunden haben - mit der Gegen- strömung nach oben zu bewegen und dadurch zu Vereinzeln.

Vor allem wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Gegenströmung mit der Höhe geringer wird - was beispielsweise der Fall ist, wenn sich der Quer- schnitt des Luftstromes nach oben vergrößert - nimmt die auf die Granulat- körner nach oben einwirkende Kraft ab, bis die Schwerkraft überwiegt, und die Granulatkörner in einem in einer bestimmten Höhenlage auftretenden Umkehrbereich ihren Anstieg beenden und - in der Regel außerhalb des Querschnittes des Luftstromes oder an dessen Rand - wieder absinken in die Granulat-Ansammlung hinein.

Von dort aus können Sie bei weiter andauernder Gegenströmung wieder in diese hinein gelangen und diesen Kreislauf auch mehrfach vollziehen, ab- hängig davon wie lange man die Luftströmung aufrechterhält.

Durch diese Vereinzelung ist bekanntermaßen das Absaugen der Staubpar- tikel aus dem Granulat - auch wenn sie dabei noch leicht an den Granulat- Körnern anhaften - nach oben mittels eines entsprechenden Unterdruckes, vor allen im oder oberhalb des Umkehrbereiches, möglich.

Dabei ist zunächst zwischen einem charqenweisen Betrieb und einem konti- nuierlichen Betrieb zu unterscheiden.

Im Stand der Technik wurde das Entstauben eines Granulates, insbesondere eines pneumatisch herangeförderten Granulates, chargenweise durchge- führt, also die Granulat-Auslassöffnung am unteren Ende des Entstaubungs- behälters verschlossen, in den Entstaubungsbehälter eine Charge an Granu- lat bis zu einem vorgegebenen Füllstand eingefüllt und dann das Granulat durch beispielsweise das Aufwirbeln des Granulates mittels der gegen die Schwerkraft gerichteten Gegenströmung und Hinausbefördern, insbesondere Absaugen der staubbeladenen Luft, jedoch ohne die Granulatkörner, nach oben durchgeführt.

Auch eine Ionisierung der Luft im Entstaubungsbehälter ist hierbei bereits bekannt.

Anschließend wurde durch Öffnen des Verschlusselementes der Granulat- Auslassöffnung das entstaubte Granulat in den Zwischenbehälter darunter fallen gelassen.

Erfindunqsqemäß wird bei einem charqenweisen Betrieb auch während des Einfüllvorganges die untere Granulat-Auslassöffnung nicht durch ein Ver- schlusselement der Vorrichtung wie etwa eine Verschlussklappe verschlos- sen, sodass eine solche auch vorzugsweise überhaupt nicht vorhanden ist.

Falls beim Einfüllvorgang keine Gegenströmung erzeugt wird, fallen die Gra- nulatkörner herab bis auf die Oberfläche der Schüttung aus Granulat im meist darunter befindlichen Zwischenbehälter, wobei sich diese Oberfläche auch auf Höhe der unteren Granulat-Auslassöffnung des Entstaubungsbehäl- ters oder sogar etwas darüber, also bereits im Entstaubungsbehälter, befin- den kann.

Dabei findet nur eine geringfügige Entstaubung statt aufgrund des Hinaus- drückens oder Hinaussauqens der im Entstaubungsbehälter einqebrachten Luft, vorzugsweise mittels anliegenden Unterdrück, über den jedoch nur frei in der Luft schwebende Staub-Partikel abgesaugt werden.

Wenn die Oberfläche der Schüttung im Zwischenbehälter sehr hoch steht oder gar den Entstaubungsbehälter bereits erreicht hat, sammelt sich dann die neu eingefüllte Charge bereits im Entstaubungsbehälter und kann an- schließend durch Aufwirbeln besser entstaubt werden. Vorzugsweise gibt es jedoch bereits während des Einfüllvorganges eine Ge- genströmung. Der erfindungsgemäße gegliederte Verfahrensablauf besteht somit darin, dass vorzugsweise

A) mit oder ohne Gegenströmung (32) im Entstaubungsbehälter (9) in diesen Granulat (4) eingefüllt wird bis zu einem vorgegebenen Füll stand,

B) bei Erreichen des Füllstandes der Einfüllvorgang beendet wird,

C) das Entstauben der eingefüllten Charge (4‘) im Entstaubungsbehälter (9) mittels eingebrachtem ionisierten Gas, insbesondere ionisierter Luft, und Hochwirbeln der Granulat-Körner (4) durch eine Gegenströ- mung (32) sowie Hinausbefördern, insbesondere Absaugen des staubbeladenen Gases durchgeführt wird,

D) der Entstaubungsbehälter (9) durch Spülen mit einem ionisierten Gas, insbesondere ionisierter Luft, gereinigt wird,

E) nach Absinken des Füllstandes unter den vorgegebenen Füllstand zumindest die Schritte A) bis C) sowie E) erneut durchgeführt werden,

Die Stärke der Gegenströmung, also deren Strömungsgeschwindigkeit und/oder deren Volumenstrom und oder Druck, wird dabei im Schritt A) vor- zugsweise so gesteuert, dass das Granulat mehrheitlich oberhalb der Granu- lat-Auslassöffnung gehalten wird, also sozusagen schwebt, ohne dabei nen- nenswert hochgewirbelt zu werden.

Mehrheitlich bedeutet, dass es sich dabei um mehr als 70 Volumenprozent, besser mehr als 80 Volumenprozent, besser mehr als 90 Volumenprozent, besser mehr als 95 Volumenprozent, besser mehr als 98 Volumenprozent handelt.

Nicht nennenswert Hochwirbeln bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Mehrheit der Granulatkörner nicht über die Höhe des unteren Viertels, insbesondere nicht über die Höhe des unteren Drittels, des Entstaubungsbe- hälters hochgewirbelt werden. Die Gegenströmung sollte dabei nicht so stark sein, dass an der Granulat- Einlassöffnung der Druck im Entstaubungsbehälter größer ist als der Druck im Einfüllstutzen für das Granulat, da sonst der Einfüll-Vorgang unterbrochen würde.

In der Regel wird die nach oben gerichtete Gegenströmung durch das Ein- schießen von Druckluft erzeugt, eine schwache Gegenströmung kann jedoch auch durch die Strömung an eingebrachtem ionisierten Gas, insbesondere ionisierter Luft, erreicht werden.

Das Hochwirbeln im Schritt C) kann auch mehrfach hintereinander durch je- weils kurze Druckluftstöße durchgeführt werden.

Nach Beenden des Einfüll-Vorganges wird die in den Entstaubungsbehälter eingeführte Charge weiter entstaubt, indem die Granulatkörner mehrheitlich hochgewirbelt werden aber insbesondere nicht so hoch, dass sie die obere Luft-Auslassöffnung erreichen, vorzugsweise auch nicht den eventuell noch darunter angeordneten Einfüllstutzen.

Die Granulat-Auslassöffnung bleibt also vorzugsweise dauerhaft offen, was bedeuten soll, dass kein Verschlusselement als Teil der Vorrichtung vorhan- den ist, welches die Granulat-Auslassöffnung verschließen kann.

Falls sich stromabwärts der Granulat-Auslassöffnung, beispielsweise von dem nachgeordneten Zwischenbehälter her, das Granulat hochstaut bis durch die Granulat-Auslassöffnung hindurch, kann diese dadurch teilweise oder ganz verschlossen werden, aber nicht durch ein dicht verschließendes Verschlusselement, welches Teil der Vorrichtung ist. Dadurch kann die Durchlässigkeit der Granulat-Auslassöffnung mehr oder weniger stufenlos durch Verändern der Gegenströmung gesteuert werden. Die Granulatkörner werden vom Vorratsbehälter aus in den Entstaubungsbe- hälter mittels Überdruck hinein transportiert.

Dagegen kann die staubeladene Luft, vorzugsweise nach oben, aus dem Entstaubungsbehälter durchaus mittels Saugluft entfernt werden, deren Sogwirkung jedoch so eingestellt wird, dass sie keine Granulatkörner aus der Luftauslassöffnung abtransportieren kann, auch wenn dort kein Sieb zum Zurückhalten der Granulatkörner vorhanden ist.

Vorzugsweise findet das Hochwirbeln durch Einschießen von Druckluft und das Absaugen der staubbeladenen Luft aus dem Entstaubungsbehälter mit- tels Saugluft immer nur gleichzeitig statt.

Ein Ansaugen des Granulates durch den Entstaubungsbehälter hindurch von dem Vorratsbehälter mittels einer stromabwärts des Entstaubungsbehälters angeordneten Unterdruck-Quelle ist dagegen nicht möglich, da diese Unter- druck-Quelle durch die immer offene Granulat-Auslassöffnung hindurch Falschluft ziehen würde und kein Granulat aus dem Vorratsbehälter ziehen würde.

Im Schritt A) und/oder C) wird die Stärke der Gegenströmung so gesteuert, dass die Granulatkörner die obere Luft-Auslassöffnung und/oder den Einfüll stutzen nicht erreichen.

Ist das Entstauben beendet, wird die gegen Strömung so reduziert oder ganz abgeschaltet, dass die Granulatskörner nach unten fallen und je nach Füll- stand im darunter befindlichen Zwischenbehälter bis in den Zwischenbehälter fallen. Ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht auch darin, dass erfindungsgemäß auch im kontinuierlichen Betrieb entstaubt werden kann, indem

a) in den Entstaubungsbehälter (9) Granulat (4) kontinuierlich eingefüllt wird entsprechend dem Verbrauch von Granulat (4) aus dem Entstau- bungsbehälter (9),

b) gleichzeitig das Entstauben des Granulates (4) im Entstaubungsbehäl- ter (9) mittels eingebrachtem ionisierten Gas, insbesondere ionisierter Luft, und Hochwirbeln der Granulat-Körner (4) durch eine Gegenströ- mung (32) sowie Hinausbefördern, insbesondere Absaugen des staubbeladenen Gases durchgeführt wird

c) wobei die durchschnittliche Verweilzeit der Granulatkörner (4) im Ent- staubungsbehälter (9) durch Steuerung der Stärke der Gegenströ- mung (32) festgelegt wird.

Sowohl im chargenweisen Betrieb als auch im kontinuierlichen Betrieb kann durch Steuern Stärke der Gegenströmung, insbesondere der Strömungsge- schwindigkeit und/oder des Volumenstromes der Gegenströmung auch be- einflusst werden, bis zu welcher Höhe im Entstaubungsbehälter das Granulat hochgewirbelt wird.

Der Einfüllvorgang muss im kontinuierlichen Betrieb nur unterbrochen wer- den, wenn der Verbrauch an Granulat stromabwärts des Entstaubungsbehäl- ters geringer ist als die pro Zeiteinheit zugelieferte Menge an Granulat durch die Zufuhrleitung, also insbesondere der unter dem Entstaubungsbehälter befindliche Zwischenbehälter vollständig gefüllt wird und dessen Füllung in den Entstaubungsbehälter ansteigen würde. Dabei könnte eine zulässige Obergrenze des Füllstandes im Zwischenbehälter ständig überprüft werden.

Dies kann dazu führen, dass ein soeben aus dem Einfüllstutzen, also die Granulat-Einlassöffnung, in den Entstaubungsbehälter fallendes Granulat- korn ohne ein einziges Mal nach oben bewegt zu werden sofort durch die Granulat-Auslassöffnung nach unten in den Zwischenbehälter fällt, und dann die an diesem Granulatkorn anhaftenden Staubpartikel noch nicht vollständig entfernt sind. Die statistische Wahrscheinlichkeit, dass dies eintritt, ist jedoch relativ gering.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise stellt deshalb - sowohl im chargen- weisen als auch im kontinuierlichen Betrieb - einen Kompromiss dar zwi- schen einem hinsichtlich Herstellungskosten der Vorrichtung als auch Ener- giekosten für die Druckluftversorgung preisgünstigen Entstauben und einem optimalen Entstaubungs-Ergebnis.

Die Ionisierung der Luft sowohl im chargenweisen als auch im kontinuierli- chen Betrieb im Entstaubungsbehälter erfolgt so, dass die lonisier-Spitze eines Ionisators in Kontakt mit dem Innenraum des Entstaubungsbehälters steht.

Zwischen dem chargenweisen Betrieb und dem kontinuierlichen Betrieb kann umgeschaltet werden, also beide Betriebsmodi mit der gleichen Vorrichtung betrieben werden, wenn die Steuerung beide Betriebsmodi enthält.

Vorzugsweise wird die lonisier-Spitze von einem in den Entstaubungsbehäl- ter eingebrachten Gas, insbesondere Luft, umspült und dadurch die vorbei- strömende Luft, die in den Behälter einströmt, ionisiert. Vorzugsweise befin- det sich die lonisier-Spitze in der Mündung einer solchen Zufuhrleitung für Gas. Dies stellt eine besonders effiziente Art der Ionisierung der einzubrin- genden Luft dar.

Ionisiertes Gas, insbesondere ionisierte Luft, kann an mehreren Stellen ein- gebracht werden:

• im unteren Bereich des Entstaubungsbehälters durch dessen Um- fangswand hindurch, insbesondere möglichst knapp oberhalb der Granulat- Auslassöffnung, insbesondere möglichst knapp oberhalb des Auslass-Konus, und/oder • durch eine separate, also nicht mit den Aufwirbelungs-Düsen vereinig- te, Gas-Zufuhröffnung entweder im Auslass-Konus oder an dessen unteren Ende, also auf der Höhe der Granulat-Auslassöffnung oder sogar darunter im Zwischenbehälter

und/oder

• durch die Wandung eines unter dem Entstaubungsbehälters befindli- chen Zwischenbehälters.

Dadurch wird sichergestellt, dass die durch die Aufwirbelungs-Düsen erzeug- te Gegenströmung möglichst viel ionisierte Luft enthält.

Einen Sonderfall, insbesondere im chargenweisen Betrieb, stellt der Beginn des Entstaubens einer größeren Menge an Granulat dar:

Dann ist der unter dem Entstaubungsbehälter vorhandene Zwischenbehälter noch leer, und füllt sich erst mit jeder entstaubten und in den Zwischenbehäl- ter herabgefallenen Charge.

Im Normalbetrieb ist der Zwischenbehälter bis hinauf zur Granulat- Auslassöffnung gefüllt. Dann kann die neue zu entstaubende Charge in den Entstaubungsbehälter eingefüllt werden und sitzt auf der Oberfläche des im Zwischenbehälter befindlichen Granulates auf, sodass während des Einfüll- Vorganges noch nicht unbedingt eine Gegenströmung erzeugt werden muss.

Ist der Zwischenbehälter jedoch nicht bis zur Granulat-Auslassöffnung gefüllt, ist dies in der Regel unerlässlich, da sonst die frisch eingefüllten Granulat- Partikel sofort in den Zwischenbehälter durchfallen.

Nach dem Entstauben und/oder dem Entleeren des Entstaubungsbehälters, indem die entstaubte Charge in den Zwischenbehälter gefallen ist, wird der Entstaubungsbehälter gemäß Schritt D) mit ionisierter Luft gespült, wobei vorzugsweise ein Vielfaches des Volumens des Innenraumes des Entstau- bungsbehälters an ionisierter Luft eingebracht und über die Luft- Auslassöffnung hinausqedrückt oder abgesaugt wird und dabei an den In- nenumfangsflächen des Entstaubungsbehälters anhaftende Staubpartikel abtransportiert oder anhaftende Granulatkörner gelöst werden.

Zur Durchführung eines, insbesondere des bisher beschriebenen, Entstau- bungsverfahrens benötigt man eine Vorrichtung, die zunächst einmal - wie für chargenweise Entstaubung bekannt - einen Entstaubungsbehälter be- sitzt, der mindestens eine Granulat-Einlassöffnung und eine Granulat- Auslassöffnung aufweist sowie darüber hinaus eine Luft-Auslassöffnung zum Entfernen, insbesondere Absaugen, der Luft zusammen mit dem zu entfer- nenden Staub.

Die Granulat-Einlassöffnung und/oder die Luft-Auslassöffnung wird sich vor- zugsweise im oberen Bereich, insbesondere in der oberen Hälfte oder im oberen Drittel, befinden, hiervon die Luft-Auslassöffnung vorzugsweise im oberen Deckel des Entstaubungsbehälters. Die Granulat-Auslassöffnung wird sich dagegen im unteren Bereich, insbesondere im unteren Drittel oder vorzugsweise im Boden des Granulat-Entstaubungsbehälters befinden.

Des Weiteren umfasst eine bekannte Entstaubungsvorrichtung eine Aufwir- belungs-Einheit zum Aufwirbeln des Granulates im Entstaubungsbehälter durch Einschießen von Druckluft, sowie eine Steuerung, insbesondere eine elektronische Steuerung, die in der Lage ist, die gesamte Vorrichtung, also insbesondere alle beweglichen Teile, insbesondere Ventile und/oder alle pneumatisch oder elektrisch oder elektronisch funktionierenden Teile der Vorrichtung zu steuern.

Erfindungsgemäß ist an der Granulat-Auslassöffnung jedoch kein aktivierba- res und deaktivierbares Verschlusselement vorhanden, sodass diese dauer- haft offen ist. Dies vereinfacht den Aufbau und den Wartungsbedarf der Vor- richtung erheblich.

Weiterhin bestehen die den Entstaubungsbehälter umgebenden Umfangs- wände zumindest auf den dem Innenraum zugewandten Innenflächen aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material, insbesondere Glas. Dadurch wer- den ionisierte Luftmoleküle, die in den Entstaubungsbehälter eingebracht werden um elektrostatisch aufgeladene Staubpartikel elektrisch zu neutrali- sieren und die mit den Innenflächen in Kontakt geraten, nicht sofort neutrali- siert. Vorzugsweise bestehen die Umfangswände des Entstaubungsbehäl- ters ganz aus Glas, insbesondere einem Stück eines zylindrischen Glasroh- res.

Die Aufwirbelungs-Einheit umfasst dabei nach oben gerichtete Aufwirbe- lungs-Düsen, die mit einem Druckluft-Anschluss in Verbindung stehen und im unteren Teil des Entstaubungsbehälters nahe an der Granulat- Auslassöffnung angeordnet sind, vorzugsweise in einem den unteren Teil des Entstaubungsbehälters bildenden Auslass-Konus, dessen Querschnitt sich nach unten hin verringert, und der aus Metall bestehen kann.

Dadurch kann sich die durch die Aufwirbelungs-Düsen erzeugte von unten nach oben bewegende Gegenströmung oberhalb der Granulat- Auslassöffnung im Bereich des Auslass-Konus verbreitern, wodurch mit zu- nehmender Verbreiterung automatisch die Strömungsgeschwindigkeit ab- nimmt, bis sie in einer bestimmten Höhe, dem so genannten Umkehr- Bereich, zu gering ist, um Granulat-Körner entgegen der Schwerkraft zu be- wegen oder auf gleich bleibender Höhe zu halten.

Indem der Druck, der an den Aufwirbelungs-Düsen anliegt und/oder der Vo- lumenstrom durch die Düsen gesteuert werden kann, kann gesteuert werden, wie stark und wie hoch das oberhalb der Aufwirbelungs-Düsen vorhandene Granulat im Entstaubungsbehälter hochgewirbelt wird. Die Aufwirbelungs-Düsen sind dabei so ausgebildet und so mit Druckluft ver- sorgt, dass sie eine Gegenströmung erzeugen können, die die Granulatkör- ner zumindest in einer Position oberhalb der Granulat-Auslassöffnung schwebend hält, indem sie sie hochwirbelt.

Vorzugsweise weist der verwendete Ionisator eine lonisier-Spitze auf, die im freien Endbereich einer Gas-Zufuhrleitung, insbesondere einer Luft- Zufuhrleitung, angeordnet ist und in einen Durchbruch in der Wandung des Entstaubungsbehälters hineinragt oder gar durch diesen hindurch in den In- nenraum des Entstaubungsbehälters. Der Ionisator ist vorzugsweise an der Außenseite der Wand des Entstaubungsbehälters angeordnet. Vorzugsweise ist nur ein einziger Ionisator vorhanden.

Im Entstaubungsbehälter kann im unteren Bereich, insbesondere oberhalb des Auslasskonus, eine Gas-Zufuhröffnung, insbesondere Luft- Zufuhröffnung, vorhanden sein. Auch die über die Aufwirbelungs-Düsen ein- gebrachte Luft kann stromaufwärts der Aufwirbelungs-Düsen durch einen Ionisator ionisiert werden. Dadurch kann der Innenraum des Entstaubungs- behälters optimal mit ionisierter Luft geflutet werden.

Die Luft-Auslassöffnung ist vorzugsweise vollständig offen und insbesondere nicht von einem Sieb überdeckt. Dadurch kann das Zusetzen des Siebes mit Staub oder sogenanntem Engelshaar vermieden werden.

Der stromabwärts des Luft-Auslassöffnung anliegende Unterdrück wird so gesteuert, dass er nicht in der Lage ist, Granulat-Körner in die Luft- Auslassöffnung einzusaugen.

Zu diesem Zweck besitzt der Entstaubungsbehälter eine Höhe von mindes- tens 100 mm, besser mindestens 200 mm, besser mindestens 300 mm, bes- ser mindestens 400 mm, sodass das Hochwirbeln des Granulates in einem ausreichenden Abstand unterhalb der Luft-Auslasses beendet werden kann, also der Umkehrbereich der hochgewirbelten Granulat-Körner immer noch eine ausreichende Strecke über der unteren Granulat-Auslassöffnung liegt, die ausreicht, um den an den Granulatkörnern anhaftenden Staub elektrisch zu neutralisieren und von den Granulat-Körnern zu entfernen.

Die staubbeladene Luft, die durch die Luft-Auslassöffnung hinausqed rückt oder abgesaugt wird, wird einem Staubabscheider, insbesondere einem Fil- ter, zugeführt, der auch weit entfernt von dem Entstaubungsbehälter ange- ordnet werden kann.

Hierfür ist vorzugsweise ein Unterdruck-Erzeuger, beispielsweise eine soge- nannte Druckluft-Ejektor-Düse, vorhanden zwischen der Luft-Auslassöffnung und dem Staubabscheider, oder ein Unterdruck-Erzeuger, insbesondere auch ein Gebläse, stromabwärts des Staubabscheiders. In eine solche all- gemein bekannte Druckluft-Ejektor-Düse wird Druckluft eingeströmt, die dadurch die umgebende Luft mitreißt und stromaufwärts der Druckluft- Ejektor-Düse einen Unterdrück, stromabwärts einen Überdruck erzeugt.

Die Vorrichtung umfasst einen in der Zufuhrleitung für Granulat angeordne- ten Förderstrom-Erzeuger in Form einer bekannten Druckluft-Ejektor-Düse, welche in dem freien Endbereich der Zufuhrleitung, die in Form einer Saug- lanze ausgebildet sein kann, angeordnet ist. Dort werden in einem Vorrats- behälter die Granulat-Körner angesaugt und ab dem Förderstrom-Erzeuger mit Überdruck in der Förderleitung zum Entstaubungsbehälter gefördert.

Vorzugsweise ist unterhalb der Granulat-Auslassöffnung des Entstaubungs- behälters ein Zwischenbehälter angeordnet, in den das Granulat durch die Granulat-Auslassöffnung herabfallen kann.

Die Vorrichtung umfasst einen, vorzugsweise nur einen, Füllstandssensor im Entstaubungsbehälter und/oder im Zwischenbehälter.

Um auch Granulat-Gemische aus zwei Komponenten hersteilen zu können, können an den Entstaubungsbehälter zwei Sauglanzen für verschiedene Vorratsbehälter über je eine Förderleistung angeschlossen sein, die entwe- der in zwei getrennten Granulat-Einlassöffnungen im Entstaubungsbehälter enden oder deren Förderleitungen noch außerhalb des Entstaubungsbehäl- ters zu einer einzigen Förderleitung und Granulat-Einlassöffnung zusam- mengeführt werden

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c) Ausführungsbeispiele

Eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Entstauben eines Granulates gemäß der Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren in verschiedenen Funktionszuständen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1a, b: die Vorrichtung beim ersten Befüllen des Zwischenbehälters, dargestellt in der Seitenansicht, teilweise im Vertikalschnitt,

Figur 2: die Vorrichtung beim Befüllen des Entstaubungsbehälters, dar- gestellt in der Seitenansicht, teilweise im Vertikalschnitt

Figur 3: die Vorrichtung beim Entstauben des im Entstaubungsbehälter befindlichen Granulates,

Figur 3.1 : eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 3,

Figur 4: die Vorrichtung am Ende des Entstaubungsvorganges,

Figur 5: die Vorrichtung beim Entleeren des Entstaubungsbehälters,

Fig. 6: die Vorrichtung beim Spülen des leeren Entstaubungsbehäl ters,

Figur 7: eine Aufsicht auf den Entstaubungsbehälter. Das Entstauben des Granulates 4 geschieht charqenweise oder auch konti- nuierlich in dem Entstaubungsbehälter 9.

Zunächst wird der charqenweise Betrieb erläutert.

Dabei wird im laufenden charqenweisen Betrieb zunächst gemäß Figur 2 der Entstaubungsbehälter 9 mit einer Charge 4‘ aus Granulat 4 gefüllt, wobei der unter dem Entstaubungsbehälter 9 und dessen unterer Granulat- Auslassöffnung 25 angeordnete, oben offene Zwischenbehälter 14 bis zur Granulat-Auslassöffnung 25 hin gefüllt ist, sodass sich die neu in den Ent- staubungsbehälter 9 eingebrachte Charge 4‘ auf der Oberseite der Schüttung des Zwischenbehälter 14 aus Granulat 4 ablagern kann und von dieser ab- gestützt wird.

Zu diesem Zweck steckt eine Sauglanze 16 in einem Vorrat aus Granulat 4, der sich in einem Vorratsbehälter 7 befindet. Über die an die Sauglanze 16 angeschlossene Förderleitung 15, die mit ihrem anderen Ende in einem Ein- lassstutzen 24 endet, dessen freies offenes Ende, die Granulat- Einlassöffnung 8, sich im Entstaubungsbehälter 9 befindet, wird das Granulat aus dem Vorratsbehälter 7 mittels der in Strömungsrichtung 10 strömenden Förderluft 3, welche die Granulat-Körner 4 mitreißt, zum Entstaubungsbehäl- ter 9 gedrückt. Dies wird bewirkt durch eine mittels druckluftbetriebene Ejek- tor-Druckluftdüse 21 a in oder nahe der Sauglanze 16.

Der Einlassstutzen 24 ist hier ein gewinkeltes Rohrstück, welches die Wand des Entstaubungsbehälters 9 abgedichtet durchläuft, und dessen freies Ende im Entstaubungsbehälter 9 nach unten weist, so dass das über die Förderlei- tung 15 zugeführte Granulat 4 nach unten aus der Granulat-Einlassöffnung 8 heraus strömt und auf der Oberseite der Schüttung des Zwischenbehälters 14 liegen bleibt im Flöhenbereich oberhalb der Granulat-Auslassöffnung 25, etwa im Flöhenbereich des Auslass-Konus 28 und etwas darüber hinaus bis zur Flöhenposition des Füllstands-Sensors 19a, der das Abschalten der An- lieferung von Granulat 4 auslöst. Dann wird die Druckluft-Zufuhr zur Ejektor- Druckluftdüse 21 a in der Sauglanze 16 beendet.

Während des Füllvorganges verlässt die Förderluft 3 den Entstaubungsbe- hälter 9 über dessen Luft-Auslassöffnung 18, die in dem Deckel 27 des Ent- staubungsbehälters 9 angeordnet ist und die von einem Sieb 5 überspannt sein kann, welches zwar von der Förderluft 3 und darin eventuell enthalte- nem Staub 11 durchströmt werden kann, nicht aber von Granulat-Körnern 4.

Von dort strömt die Förderluft 3, jetzt Abluft 6, in Strömungsrichtung 10 ent- lang einer Staubleitung 20 zu einem Staub-Sammelbehälter 12 und durch einen Abluft-Filter 2, der vorzugsweise in einer Auslassöffnung im Deckel des Staub-Sammelbehälters 12 angeordnet ist, und der für den Staub 11 nicht durchlässig ist.

Die Strömung der Abluft 6 wird optional durch einen Unterdruckerzeuger stromabwärts der Luft-Auslassöffnung 18 bewirkt oder zumindest verstärkt, in diesem Fall wiederum eine Ejektor-Druckluftdüse 21 b, die entweder bereits unmittelbar stromabwärts der Luft-Auslassöffnung 18 in der Staubleitung 20 angeordnet ist oder auch erst stromabwärts des Abluft-Filters 2 angeordnet sein kann.

Eine solche Ejektor-Druckluftdüse 21 a, b schießt Druckluft - meist entnom- men aus einem vorhandenen ortsfesten Druckluft-Netz 17 - in der ge- wünschten Strömungsrichtung 10 in die jeweilige Transportleitung, und er- zeugt dadurch stromaufwärts der Ejektor-Druckluftdüse 21 einen Unterdrück in der Transportleitung und damit eine Strömung der Transportluft in dieser Strömungs-Richtung 10.

In der Schnittdarstellung der Figuren 1a bis 6 sowie anhand der Aufsicht der Figur 7 wird klar, dass der Entstaubungsbehälter 9 ein aufrecht stehender, im wesentlichen zylindrischer Behälter, also mit rotationssymmetrischen In- nenumfangs-Wänden, ist, die sich im unteren Bereich zu der vorzugsweise zentrisch darin angeordneten Granulat-Auslassöffnung 25 in Form einer Ko- nusfläche 28‘ gegeneinander annähern.

Dabei wird die Umfangswand des zylindrischen Teils des Entstaubungsbe- hälters 9 durch eine Rohrstück aus einem elektrisch nicht leitenden Material, vorzugsweise aus Glas, gebildet, auf dessen offener Oberseite der Deckel 27 sitzt und dessen offene Unterseite auf dem Konus 28 aufsitzt, in dem die in- nere Konusfläche 28‘ ausgebildet ist. In dieser Konusfläche 28‘ münden Auf- wirbelungs-Düsen 31 , durch die Druckluft in den Innenraum des Entstau- bungsbehälters 9 eingeschossen werden kann zum Aufwirbeln des darin be- findlichen Granulates 4 welche ebenso wie elektrische Steuersignale und elektrischer Strom den einzelnen Komponenten von einer Steuerung 22 zur Verfügung gestellt wird.

Vorzugsweise umfasst der Auslass-Konus 28 einen konzentrisch zur Granu- lat-Auslassöffnung 25 angeordneten Ringkanal 33, der einerseits mit der Druckluft-Zufuhr und andererseits mit den Aufwirbelungs-Düsen 31 in Ver- bindung steht.

Wie Figur 7 erkennen lässt, kann die Fläche der insbesondere kreisförmigen Granulat-Auslassöffnung 25 wesentlich kleiner wie der innere freie, insbe- sondere kreisförmige, Querschnitt des Entstaubungsbehälters 9 sein, und der Querschnitt der insbesondere kreisförmigen Granulat-Einlassöffnung 8, also die Mündung am Ende des Einlassstutzens 24, ist in aller Regel eben- falls kleiner als der innere freie, insbesondere kreisförmige, Querschnitt des Entstaubungsbehälters 9, was jedoch beides keineswegs Bedingung für die Verwirklichung der Erfindung ist.

Die im Granulat-Entstaubungsbehälter 9 befindliche Charge wird anschlie- ßend entstaubt, wie in Figur 3 und der Vergrößerung der Figur 3.1 darge- stellt: Zu diesem Zweck wird optional zunächst in der Staubleitung 20 ein Unter- druck erzeugt, also die dortige Ejektor-Druckluftdüse 21 b mit Druckluft be- aufschlagt.

Über die Gas-Einlassöffnung 36 wird ionisierte Luft in den Entstaubungsbe- hälter 9 eingebracht, welche die statische Aufladung der Staubpartikel 11 als auch der Granulat-Körner 4 neutralisieren soll. Damit dies gut funktioniert, wird über die Aufwirbelungs-Düsen 31 Druckluft von den Konus-Wänden 28‘ aus, insbesondere schräg nach oben, in das Innere des Entstaubungsbehäl- ters 9 eingeschossen und dadurch eine entgegen der Schwerkraft gerichtete Gegenströmung 32 erzeugt, die die Granulat-Körner 4 hochwirbelt und ver- einzelt, wie in Figur 3 dargestellt.

Das Hochwirbeln wird so gesteuert, dass die Granulatkörner 4 ihre Aufwärts- bewegung in einem Umkehrbereich 30 beenden und wieder herabfallen in Richtung Auslass-Konus 28, wobei sich der Umkehrbereich 30 noch unter- halb des Einlassstutzens 24 befindet, um ein Anprallen von Granulatkörnern 4 an dem Einlassstutzen 24 zu vermeiden. Dadurch erreichen die Granulat- körner 4 auch nicht die obere Luft-Auslassöffnung 18 und können von dem dort herrschenden Unterdrück auch nicht in die Abluftleitung 20 gesaugt wer- den selbst wenn diese gemäß Figur 1a nicht von einem Sieb 5 überdeckt ist, also vollständig offen ist, wie es alternativ in Figur 1b dargestellt ist.

Vorzugsweise ist über die Steuerung 22 das Einbringen von Druckluft in die Aufwirbelungs-Düsen 31 gekoppelt mit dem Einbringen von Druckluft in die Druckluft-Ejektordüse 21 b zum Erzeugen des Unterdruckes in der Staublei- tung 20.

Je nach Dauer der Gegenströmung 32 durchlaufen die Granulatkörner 4 also mehrere solcher Umläufe. Vorzugsweise wird die Gegenströmung 32 jedoch mehrfach hintereinander an- und abgeschaltet. Die Gegenströmung 32 strömt also durch die Charge 4‘, die zuvor durch die Oberseite der Schüttung im Zwischenbehälter 14 etwa auf Höhe der Granu- lat-Auslassöffnung 25 nach unten abgestützt war, hindurch und besitzt eine solche Kraft, dass die Granulatkörner 4 mehrheitlich nicht durch die Granulat- Auslassöffnung 25 hindurch nach unten fallen, sondern von der Gegenströ- mung 32 zumindest in der Mitte des Querschnitts des Granulat- Entstaubungsbehälters 9 mit nach oben transportiert werden, bis die Strö- mungsgeschwindigkeit in dieser Luftströmung aufgrund der Verbreiterung dieser Gegenströmung 32 nicht mehr ausreicht, um die darin mitgeführten Granulat-Körner 4 weiter anzuheben oder auch nur in diesem angehobenen Zustand zu halten.

Unterhalb der Granulat-Auslassöffnung 25 und damit unterhalb des Entstau- bungsbehälters 9 befindet sich der Zwischenbehälter 14, der ebenfalls meis- tens im Wesentlichen ein aufrecht stehender Zylinder ist. Dieser Zwischen- behälter 14 ist häufig auf der Oberseite eines Verbrauchers 50, etwa einer Spritzguss-Maschine, die nur in Figur 1a angedeutet ist, aufgesetzt, und dient als Zwischenspeicher, aus dem - bei geöffneter unterer Öffnung des Zwischenbehälters 14 - das Granulat 4 dem Verbraucher 50 zugeführt wird.

Nachdem dieses Entstauben des Granulats eine ausreichende Zeit lang durchgeführt wurde, wird es beendet, sodass sich gemäß Figur 4 die nun entstaubte Granulat-Charge 4‘ wieder im unteren Bereich des Entstaubungs- behälters 9, insbesondere im Bereich des Auslass-Konus 28, ansammelt.

Sobald sich aufgrund eines Verbrauchs von Granulat 4 durch den Verbrau- cher 50 der Füllstand im Zwischenbehälter 14 so weit gesenkt hat, dass die Oberseite der Schüttung beispielsweise die untere Granulat-Auslassöffnung 25 erreicht hat, wie in Figur 5 dargestellt, kann erneut eine Charge 4‘ an Granulat 4 in den Entstaubungsbehälter 9 eingebracht und entstaubt werden, wie vorstehend anhand der Figuren 2 und 3 erläutert. In der Praxis wird eine neue Charge 4‘ eingefüllt, sobald der Füllstands- Sensor 19 keinen Füllstand auf seiner Flöhe mehr erkennen kann, und ab diesem Zeitpunkt eine vorgegebene Wartezeit verstrichen ist. Dadurch wird kein weiterer Füllstands-Sensor benötigt.

Vorzugsweise wird jedoch vor dem Einbringen einer neuen Charge 4‘ der nun leere Entstaubungsbehälter 9 zuerst von dem vor allem an den Innensei- ten seiner Wände abgelagerten Staub 11 befreit, wie anhand der Figur 6 erkennbar.

Zu diesem Zweck wird der Entstaubungsbehälter 9 mit ionisierter Luft 34 ge- spült mit vorzugsweise einem Vielfachen des Volumens des Entstaubungs- behälters 9, also über die Luft-Einlassöffnung 36, der ein Ionisator 37 vorge- lagert ist, ionisierte Luft 34 eingebracht und über den in der Abluftleitung 20 herrschenden Unterdrück abgesaugt.

In der jeweiligen Druckluftleitung 26 von der Steuerung 22 zu der jeweiligen Luft-Einlassöffnung 36 kann jeweils ein Druck-Regelventil 29 vorhanden sein.

Alle beschriebenen Vorgänge werden von einer zentralen Steuerung 22 ge- steuert:

Diese versorgt über Druckluftleitungen 26 gesteuert hinsichtlich Druck und/oder Menge und/oder Zeit mit Druckluft

- die wenigstens eine Ejektor-Druckluftdüse 21 a in der wenigstens ei- nen Sauglanze 16,

- die Luft-Zufuhröffnung 36,

- die optional vorhandene wenigstens eine Ejektor-Druckluftdüse 21 b zwecks Erzeugung von Unterdrück in der Staubleitung 20.

Des Weiteren steht die Steuerung über Elektroleitungen 13 mit allen vorhan- denen Füllstands-Sensoren 19a, b am Entstaubungsbehälter 9 sowie am Zwischenbehälter 14 in signaltechnischer Verbindung, um abhängig von de- ren Messsignalen beispielsweise den Einfüllvorgang zum richtigen Zeitpunkt zu beenden.

Zusätzlich wird der Ionisator 37 von der Steuerung 22 auch mit elektrischem Strom versorgt und angesteuert.

Um in dem Zwischenbehälter 14 einen solchen Füllstand zu erreichen, der bei einem chargenweisen Betrieb die nächste in den Entstaubungsbehälter 9 eingebrachte Charge 4‘ abstützt, muss am Beginn des gesamten Entstau- bungs-Vorganges zunächst dieser Zwischenbehälter 14 erstmals gefüllt wer- den, wie in den Figuren 1a, b dargestellt:

Dabei wird durch Aktivieren der Ejektor-Druckluftdüse 21 a in der Sauglanze 16 Granulat 4 über die Granulat-Einlassöffnung 8 in den Entstaubungsbehäl- ter 9 eingebracht, während gleichzeitig sowohl die Ejektor-Druckluftdüse 21 b in der Abluftleitung 20 Unterdrück erzeugt und über die Aufwirbelungs-Düsen

31 Druckluft eingeschossen und eine nach oben gerichtete Gegenströmung

32 entgegen der Fallrichtung der Granulat-Partikel 8 erzeugt wird.

Dadurch werden die vom Einlassstutzen 24 herabfallenden Granulat-Körner 4 auf ihrem Weg nach unten zur Granulat-Auslassöffnung 25 teilweise ent- staubt.

Je nach Einstellung des Druckes und/oder Volumenstromes durch die Auf- wirbelungs-Düsen 31 , also je nach Stärke der Gegenströmung 32, wird ein größerer oder kleinerer Teil der Granulat-Körner 4, die aus dem Einfüllstut- zen 24 fallen, nicht sofort durch die Granulat-Auslassöffnung 25 fallen, son- dern zunächst ein oder zweimal hochgewirbelt werden und dadurch besser entstaubt werden, bevor sie nach unten in den Zwischenbehälter 14 fallen.

Die Stärke der Gegenströmung 32 kann also abhängig von der gewünschten Entstaubungs-Qualität eingestellt werden und/oder abhängig von der von dem Verbraucher 50 pro Zeiteinheit verbrauchten Menge an Granulat 4. Für den chargenweisen Betrieb wird angestrebt, den Füllstand im Zwischen- behälter 14 ansteigen zu lassen bis zur Flöhe der Granulat-Auslassöffnung 25 des Entstaubungsbehälters 9 gemäß Figur 1b, um dann mit dem char- genweisen Entstauben beginnen zu können, wobei sich der Füllstand nach dem Entstauben einer Charge 4‘ vorzugsweise wieder auf dieser Flöhe be- finden sollte. Allerdings kann der Verbrauch an Granulat 4 durch den strom- abwärts angeordneten Verbraucher in der Regel nicht beeinflusst werden, und dieses Ziel nur erreicht werden durch eine analoge Zuförderung von Granulat in den Entstaubungsbehälter 9 und Entstauben von Granulat.

Jedoch kann auf diese Art und Weise auch ein kontinuierlicher Betrieb mit dieser Vorrichtung gefahren werden, indem die Gegenströmung 32 und ebenso das - vorzugsweise durchgehend stattfindende - Einfüllen von Gra- nulat in den Entstaubungsbehälter 9 so eingestellt wird, dass die Oberfläche der Schüttung an Granulat 4 im Zwischenbehälter 14 nie dessen unteres En- de erreicht, aber vorzugsweise auch nicht über die Granulat-Auslassöffnung 25 des Entstaubungsbehälters 9 ansteigt.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Vorrichtung zum Entstauben

2 Abluft-Filter

3 Förderluft

4 Granulat, Granulat-Ansammlung, Granulat-Korn

4‘ Charge

5 Sieb

6 Abluft

7 Vorratsbehälter

8 Granulat-Einlassöffnung

9 Entstaubungsbehälter

10 Strömungsrichtung

11 Staub

12 Staub-Sammelbehälter

13 Elektroleitung

14 Zwischenbehälter

15 Förderleitung

16 Sauglanze

17 Druckluftquelle

18 Luft-Auslassöffnung

19 Füllstandssensor

20 Staubleitung

21a, b Ejektor-Druckluftdüse, Unterdruck-Erzeuger

22 Steuerung

23

24 Einlassstutzen

25 Granulat-Auslassöffnung

26 Druckluftleitung

27 Deckel

28 Auslass-Konus

28‘ Konusfläche 29 Druck-Regelventil

30 Umkehrbereich

31 Aufwirbelungs-Düse

32 Gegenströmung

33 Ringkanal

34 ionisiertes Gas

36 Gas-Zufuhröffnung

37 Ionisator

50 Verbraucher