AT509088A1

AT509088A1 - Vorrichtung zum granulieren von kunststoff

Info

Publication number: AT509088A1
Application number: AT0156409A
Authority: AT
Original assignee: Econ Gmbh
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2011-06-15

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff mit einem Granulierkopf (1), mit in den Granulierkopf (1) eingesetzten, über dessen Stirnfläche axial vorragenden Düsenkörpern (2), die in einem von der Stirnseite (6) des Düsenkörpers (2) abgesetzten Mündungsansatz (5) auslaufen, und mit einer dem Granulierkopf (1) axial vorgesetzten Lochplatte (7) beschrieben, deren Durchtrittslöcher (8) die vorstehenden Düsenkörper (2) in einer Locherweiterung (10) mit Spiel aufnehmen, wobei zwischen der Stirnseite (6) der in die Durchtrittslöcher (8) eingreifenden Düsenkörper (2) und der sich im Übergangsbereich von der Locherweiterung (10) auf die anschließende Lochverengung (11) ergebenden Lochschulter (9) eine den Mündungsansatz (5) des Düsenkörpers (2) umschließende Ringdichtung (12) vorgesehen ist. Zur Steigerung der Granulierleistung wird vorgeschlagen, dass der Mündungsansatz (5) der Düsenkörper (2) mehrere Düsenöffnungen (4) aufweist.

Description

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(36 841) II

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff mit einem Granulierkopf, mit in den Granulierkopf eingesetzten, über dessen Stirnfläche axial vorstehenden Düsenkörpern, die in einem von der Stirnseite des Düsenkörpers abgesetzten Mündungsansatz auslaufen, und mit einer dem Granulierkopf axial Vorgesetzten Lochplatte, deren Durchtrittslöcher die vorstehenden Düsenkörper in einer Locherweiterung mit Spiel aufnehmen, wobei zwischen der Stirnseite der in die Durchtrittslöcher eingreifenden Düsenkörper und der sich im Obergangsbereich von der Locherweiterung auf die anschließende Lochverengung ergebenden Lochschulter eine den Mündungsansatz des Düsenkörpers umschließende Ringdichtung vorgesehen ist.

Da bei Vorrichtungen zum Granulieren von Kunststoff die aus den Düsenkörpern des Granulierkopfes durch die Löcher der dem Granulierkopf Vorgesetzten Lochplatte austretenden Stränge eines geschmolzenen Polymers mit Hilfe eines rotierenden Messerkopfs in Stücke geschnitten werden, die nicht verklumpen dürfen, ist für eine rasche Abkühlung der in ein Wasserbad austretenden Polymerstränge zu sorgen, was zu Schwierigkeiten im Austrittsbereich der Polymerstränge führt, weil ein Erstarren der Schmelze im Mündungsbereich der Düsenkörper unbedingt zu vermeiden ist. Um ein solches Erstarren der Schmelze im Mündungsbereich der Düsenkörper zu verhindern, wurde bereits vorgeschlagen (EP 1 593 474 A1), die Durchtrittslöcher in der Lochplatte stufenförmig auszubilden und die über die Stirnfläche des Granulierkopfs vorstehenden Düsenkörper mit einem dünnwandigen, gegenüber der Stirnseite des Düsenkörpers abgesetzten Mündungsansatz zu versehen, der mit Spiel in die erweiterten Durchtrittslöcher eingreift und gegenüber der Lochplatte durch eine elastische Ringdichtung abgedichtet wird, die zwischen der Stirn- -2- seite des Düsenkörpers und der sich durch die abgestufte Lochausbildung ergebenden Lochschulter eingespannt wird. Mit Hilfe einer solchen Ringdichtung kann das Eindringen von Wasser und Schmelze in den spielbedingten Ringspalt zwischen dem vorstehenden Düsenkörper und der Locherweiterung und damit eine Abkühlung des vorstehenden Düsenkörpers und in Folge davon ein Erstarren der Schmelze vermieden werden, zumal der Ringspalt einen Wärmeübergang von den Mündungsansätzen der Düsenkörper auf die Lochplatte durch Wärmeleitung unterbindet. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch der insbesondere bei der Herstellung von feinkörnigen Granulaten ins Gewicht fallende Konstruktionsaufwand für die einzelnen Düsenkörper, deren durch die Größe der Lochplatte begrenzte Anzahl darüber hinaus die Granulierleistung bestimmt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass eine erhebliche Steigerung der Granulierleistung ermöglicht wird, und zwar mit einem vergleichsweise geringen Konstruktionsaufwand.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Mündungsansatz der Düsenkörper mehrere Düsenöffnungen aufweist.

Durch das Vorsehen mehrerer Düsenöffnungen im Mündungsansatz der einzelnen Düsenkörper kann im Vergleich zu herkömmlichen Granulierköpfen mit je einer Düsenöffnung je Düsenkörper die Granulierleistung entsprechend der Anzahl der Düsenöffnungen vervielfacht werden, ohne die Gefahr einer Verklumpung des Granulats oder einer Erstarrung der Schmelze im Bereich des Mündungsansatzes befürchten zu müssen. Die den Mündungsansatz der Düsenkörper umschließende Ringdichtung, die an der Lochschulter im Übergangsbereich von der Locherweiterung auf die anschließende Lochverengung der Lochplatte anliegt, verhindert in an sich bekannter Weise das Eindringen von Wasser und Schmelze in die Locherweiterung und unterbindet wie der Ringspalt zwischen Mündungsansatz und der Lochverengung einen unmittelbaren Wärmeübergang vom Düsenkörper auf die Lochplatte, sodass die Gefahr einer Erstarrung der Schmelze im Bereich der Düsenöff- -3- nungen gebannt wird. Dies ist insbesondere bei der Herstellung feinkörniger Granulate und der damit einhergehenden kleinen Durchmesser der Düsenöffnungen von erheblicher Bedeutung, weil dünne Schmelzestränge entsprechend anfälliger gegenüber einer Erstarrung als dickere Stränge sind.

Werden die Düsenöffnungen der Mündungsansätze rotationssymmetrisch zur Achse des Düsenkörpers angeordnet, so ergeben sich besonders vorteilhafte Konstruktionsbedingungen, weil bei einer vorgegebenen Anzahl von Düsenöffnungen zwischen diesen ein ausreichender Abstand gewahrt werden kann, um eine Verklumpungsgefahr zu vermeiden.

Die Ausrichtung der Düsenöffnungen der Mündungsansätze kann unterschiedlich ausfallen, wobei divergierende Düsenöffnungen zu einem sich erweiternden Abstand der austretenden Schmelzestränge führen. Da jedoch insbesondere bei dünnen Schmelzesträngen mit einer Erstarrung unmittelbar nach dem Schmelzeaustritt aus den Düsenöffnungen gerechnet werden muss, spielt eine solche divergierende Anordnung der Düsen Öffnungen für den Granulierungsvorgang keine Rolle. Es ergeben sich daher einfache Herstellungsbedingungen, wenn die Achsen der Düsenöffnungen der Mündungsansätze parallel zur Achse des zugehörigen Düsenkörpers verlaufen.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff ausschnittsweise im Bereich eines Düsenkörpers in einem vereinfachten Längsschnitt,

Fig. 2 einen Düsenkörper einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer stirnseitigen Ansicht in einem größeren Maßstab und Fig. 3 den Mündungsansatz des Düsenkörpers in einem Schnitt nach der Linie lll-lll der Fig. 2. -4- • · « ·

Gemäß der Fig. 1 weist die Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff einen Granulierkopf 1 mit eingesetzten, über dessen Stirnfläche axial vorstehenden Düsenkörpern 2 auf, von denen lediglich einer dargestellt ist. Diese Düsenkörper 2 sind zumindest entlang eines Teilkreises angeordnet und werden von einem Strömungskanal 3 durchsetzt, der in mehrere Düsenöffnungen 4 ausläuft. Diese Düsenöffnungen 4 sind in einem dünnwandigen Mündungsansatz 5 des Düsenkörpers 2 vorgesehen, der von der Stirnseite 6 des Düsenkörpers 2 abgesetzt ist. Dem Granulierkopf 1 ist in einem eine Wärmedämmung bedingenden Abstand eine Lochplatte 7 vorgesetzt, deren Durchtrittslöcher 8 eine Lochschulter 9 bilden, die sich im Übergangsbereich zwischen einer den über den Granulierkopf 1 vorstehenden Teil des Düsenkörpers 2 aufnehmenden Locherweiterung 10 und einer Lochverengung 11 ergibt, die den Mündungsansatz 5 des Düsenkörpers 2 mit allseitigem Abstand aufnimmt. Zwischen der Stirnseite 6 des Düsenkörpers 2 und der Lochschulter 9 ist eine Ringdichtung 12 eingespannt, die einerseits den Eintritt von Wasser und Kunststoffschmelze in die Locherweiterung 10 unterbindet und anderseits eine Wärmedämmung zwischen dem Düsenkörper 2 und der Lochplatte 7 darstellt.

Wird der Granulierkopf 1 über ein Anfahrventil an einen Extruder angeschlossen, so strömt die Kunststoffschmelze vom Extruder über das Anfahrventil und einen Verteilerkegel zu den konzentrisch zum Verteilerkegel angeordneten Düsenkörpern 2, wobei die den einzelnen Düsenkörpern 2 zugeförderten Schmelzestränge mit Hilfe der Düsenöffnungen 4 im Mündungsansatz 5 der Düsenkörper 2 nochmals in Teilstränge unterteilt werden, die beim Austreten aus der Lochplatte 7 von den Messern eines Messerkopfes erfasst und zu einem feinkörnigen Granulat geschnitten werden. Da die Düsenöffnungen 4 gemäß den Fig. 2 und 3 bezüglich der Achse der Düsenkörper 2 rotationssymmetrisch angeordnet sind, ergibt sich trotz der gedrängten Bauweise ein Mindestabstand zwischen den einzelnen Düsenöffnungen 4, der eine nachteilige gegenseitige Beeinflussung der aus den Düsenöffnungen 2 austretenden Teilstränge unterbindet. Es kann daher feinkörniges Granulat mit einer gegenüber herkömmlichen Granulierköpfen vervielfachten Granulierleistung hergestellt werden, und zwar unter durchaus mit herkömmlichen Granulierköpfen vergleichbaren Granulierbedingungen. i . v/(/U VTii

Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. Helmut Hübscher Dipl.-Ing. Karl Winfried Hellmich Dipl.-Ing. Friedrich Jell Spittelwiese 7, A 4020 Linz (36 841)11 Patentansprüche: 1 Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff mit einem Granulierkopf, mit in den Granulierkopf eingesetzten, über dessen Stirnfläche axial vorragenden Düsenkörpern, die in einem von der Stirnseite des Düsenkörpers abgesetzten Mündungsansatz auslaufen, und mit einer dem Granulierkopf axial Vorgesetzten Lochplatte, deren Durchtrittslöcher die vorstehenden Düsenkörper in einer Locherweiterung mit Spiel aufnehmen, wobei zwischen der Stirnseite der in die Durchtrittslöcher eingreifenden Düsenkörper und der sich im Übergangsbereich von der Locherweiterung auf die anschließende Lochverengung ergebenden Lochschulter eine den Mündungsansatz des Düsenkörpers umschließende Ringdichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mündungsansatz (5) der Düsenkörper (2) mehrere Düsenöffnungen (4) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenöffnungen (4) der Mündungsansätze (5) rotationssymmetrisch zur Achse des Düsenkörpers (2) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Düsenöffnungen (4) der Mündungsansätze (5) parallel zur Achse des zugehörigen Düsenkörpers (2) verlaufen. Linz, am 02. Oktober 2009 EGON GmbH durcf