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Verfahren und Vorrichtung zum Granulieren plastischer Massen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Granulieren plastischer Massen, bei welchem das durch die Formdüse einer Strangpresse austretende heisse Strangmaterial unmittelbar an der Düsenmündung auf die gewünschte Länge der Granulatteilchen geschnitten wird und diese zur Abkühlung sowie Verfestigung direkt an der Schneidstelle abgesaugt werden ; ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, mit vor der Formdüse einer Strangpresse rotierendem Schneidorgan sowie mit einer unmittelbar anschliessenden Absaugdüse.
Unter den bekannten Methoden zum Granulieren plastischer Massen-z. B. von thermoplastischen Kunststoffen - spielt die Granulierung im Anschluss an eine Kolben- oder Schneckenpresse eine bedeutende Rolle ; hiebei werden entweder die aus der Formdüse kommenden Materialstränge zuerst auf einer Kühlstrecke abgekühlt und dann kalt in verfestigtem Zustande mittels einer Schneidvorrichtung granuliert, oder das aus der Düse in Form von einem oder mehreren Strängen mit dem Granulatprofil austretende Produkt direkt in warmem Zustand an der Düsenfläche geschnitten und erst in der Form des einzelnen Granulatteilchens mit Luft oder Wasser abkühlt ; diese Kühlung der Granulatteilchen vom plastifizierten warmen Zustand zum kalten, festen Granulatkorn erfolgt in einem Luft-oder Wasserstrom.
Abkühlanlagen ohne Wasser, d. h. mit Luftstrom, arbeiten mit den heutigen technischen Mitteln nur bei wenigen Produkten einwandfrei-z. B. bei Polyvinylchlorid ; wenn diese Produkte klebrige Eigenschaften aufweisen, wie dies z. B. bei andern Kunststoffen, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol usw. der Fall ist, war bisher eine befriedigende Granulierung im Dauerbetrieb nicht möglich ; bei diesen Stoffen ist der Abkühlweg des Granulatteilchens in Luft so gross, dass die hiefür notwendigen Auffanggehäuse vollkommen unwirtschaftliche Abmessungen erhalten würden.
Aus diesem Grunde schleudert man vorwiegend nach dem direkten Schneiden des Granulats an der Düsenoberfläche die einzelnen Granulatteilchen in einen Wasserstrom. Hiedurch findet an der Oberfläche eine sofortige Abschreckung statt, die ein Ankleben des Granulats bei der Weiterverarbeitung verhindert.
Der Hauptnachteil dieser Methode besteht darin, dass mittels einer verhältnismässig teuren Installation, meistens einem Sieb, das Granulat zunächst vom Wasser getrennt und in einem Luftstrom anschliessend getrocknet werden muss. Ausserdem übt auf viele Produkte das Wasser einen schädigenden Einfluss aus.
Beim eingangs beschriebenen Verfahren bzw. bei der zugehörigen Vorrichtung zum Granulieren plastischer Massen sollen nun diese Nachteile vermieden und insbesondere ermöglicht werden, dass auch klebrige, schwierige Materialien nach dem Schneiden des Granulats in warmem Zustande bei Austritt aus der Formdüse einwandfrei abgekühlt werden, ohne dass dadurch ein Zusammenkleben der einzelnen Körnchen oder ein Verstopfen der Leitungen durch Festsetzen des Granulats an seinen Wänden eintritt.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Granulatteilchen von der Düsenmündung mit einer Gasgeschwindigkeit abgesaugt werden, die mindestens der durch die Schneidmesser erzeugten Fluggeschwindigkeit der Teilchen entspricht.
Bei der Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens, welche ein vor der Formdüse einer Strangpresse rotierendes Schneidorgan sowie eine unmittelbar anschliessende Absaugdüse aufweist, liegt erfindungsgemäss die Achse der Absaugdüse in Hauptflugrichtung der die Schneidorgane verlassenden Granulatteilchen oder schräg zu dieser Richtung ; bei dieser letzteren Anordnung werden die Granulatteilchen durch die Gasströmung aus ihrer Flugrichtung in die neue Strömungsrichtung abgelenkt.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Granulieren plastischer Massen dargestellt ; weiters zeigen Fig. 2 und 3 zwei Ausführungsformen der Absaugdüse ; und schliesslich Fig. 4 eine andere Variante der Absaugdüse mit von unten eingreifenden Schneidorganen-jeweils im Mittelschnitt.
Gemäss der in der Fig. l gezeigten Ausführung weist die Einrichtung eine Kolben- oder Schneckenpresse 1 auf, welche von einem Motor 2 betätigt wird. Die Presse 1 ist mit einer Formdüse 3 versehen.
Vor der Formdüse 3 ist eine von einem Motor 4 angetriebene Schneideeinrichtung 5 angeordnet, welche die aus der Presse austretenden Materialstränge granuliert. Der Formdüse 3 ist eine Auffang- oder Absaugdüse 6 angeschlossen, in welcher eine Luftströmung herrscht, die die Granulatteilchen beschleunigt
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abführt. Die Verhältnisse sind so gewählt, dass die Strömungsgeschwindigkeit in der Auffang- oder Absaugdüse 6 zur Ablenkung der Granulatteilchen aus der Flugrichtung in die Strömungsrichtung in der Düse 6 ausreicht. Diese Fluggeschwindigkeit und-richtung der Granulatteilchen ist durch die Schneideeinrichtung 5 bestimmt.
Die Auffang- oder Absaugdüse 6 steht über eine Leitung 7 mit einem Zyklon 8 in Verbindung, in welchem die Granulatteilchen abgeschieden werden. Durch diese Ausbildung wird erreicht, dass sämtliche durch die Schneideeinrichtung abgeschleuderten Granulatteilchen von der Düse 6 aufgefangen und abgesogen werden. Die hohe Strömungsgeschwindigkeit führt einerseits zu einer sehr raschen Abkühlung der Oberfläche des Granulates und verhindert anderseits ein Ankleben des Granulats an den Wänden.
In der Fig. 2 ist eine Ausbildung dargestellt, bei welcher in der Auffang- oder Absaugdüse 6 eine Einnebelungsdüse 9 vorhanden ist. Diese Ausführung eignet sich für solche Produkte, welche besonders schnell abgekühlt werden müssen. Durch die Verwendung der Einnebelungsdüse wird Wasser direkt in die Absaug- oder Auffangdüse 6 eingebracht, wobei die im Innern des Granulatteilchens noch vorhandene
Wärme zum Wiederverdampfen des Wassers genügt. Diese Wiederverdampfung erfolgt auf dem Wege des Granulatteilchens zum Zyklon, wo die Teile ausgeschieden werden. Anstatt einer Düse 9 können selbst- verständlich auch mehrere hinter-oder nebeneinander angeordnet sein.
Bei der in der Fig. 3 gezeigten Ausführung ist die Auffang- oder Absaugdüse 6 mit Leitblechen 10 ausgerüstet. Diese dienen zur Umlenkung des Luftstromes und zur Vermeidung von Wirbelbildung.
Ferner weist die Auffang- oder Absaugdüse einen Kühlmantel 11 auf, welcher mit Wasserzu-und-ableit- stellen 12 bzw. 13 ausgerüstet ist. Auch die Leitbleche 10 können doppelwandig ausgebildet und mit einem Anschluss an eine Kühlflüssigkeit versehen sein.
In der Fig. 4 ist schliesslich eine Ausführung der Einrichtung gezeigt, bei welcher die Auffang- oder
Absaugdüse 6 oberhalb oder seitlich der Formdüse 3 angeordnet ist, wobei die Schnittrichtung und der Drehpunkt der Schneideindchtung 5 entsprechend zu wählen sind.
Die beschriebene Einrichtung weist gegenüber den gebräuchlichen Auffanggehäusen noch den zusätzlichen Vorteil auf, dass die Reinigung derselben ausserordentlich rasch und einfach erfolgt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Granulieren plastischer Massen, bei welchem das durch die Formdüse einer Strangpresse austretende heisse Strangmaterial unmittelbar an der Düsenmündung auf die gewünschte Länge der Granulatteilchen geschnitten wird und diese zur Abkühlung sowie Verfestigung direkt an der Schneidstelle abgesaugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatteilchen von der Düsenmündung mit einer Gasgeschwindigkeit abgesaugt werden, die mindestens der durch die Schneidmesser erzeugten Fluggeschwindigkeit der Teilchen entspricht.