CH356907A - Verfahren und Vorrichtung zum Granulieren von thermoplastischen Stoffen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zum Granulieren von thermoplastischen Stoffen
Viele thermoplastische Kunststoffe lassen sich mit oder ohne Zusatz von Weichmachern, Stabilisatoren, Gleitmitteln, Farb- oder Füllstoffen zu einer zähflüssigen Masse verarbeiten, wenn man die vorgemischten Bestandteile bei geeigneter Temperatur miteinander verknetet.



   Für die weitere   Verarbeitung    wird das Material meist in Gestalt eines Granulates gewünscht. Die Überführung der zähflüssigen Masse in ein Granulat erfolgt meist mittels einer Strangpresse und eines rotierenden Messers, welches die aus den Düsen der Presse austretenden Stränge in kurze Stücke zerteilt.



  Diese entstehenden Granula sind dann aber zunächst noch zähflüssig und neigen zum Verkleben. Deshalb muss man sie so rasch wegbefördern, dass sie sich nicht oder nur innerhalb kurzer, für ein Verkleben unzureichender Zeit berühren. Ausserdem müssen die Granula so abgekühlt werden, dass sie ihre Klebkraft verlieren und undeformierbar werden, bevor sie die Sammelstelle erreichen.



   Zu diesem Zwecke wurden die Granula bisher durch kalte Luft von der Düsenplatte weggeblasen.



  Dabei war eine unsymmetrische Abkühlung der Düsenplatte kaum zu vermeiden, so dass das Material an den einzelnen Düsen unter verschiedener Temperatur und mit verschiedener Zähigkeit austrat. Dies führte zu einem ungleichmässigen Granulat.



   Zur Vermeidung dieses Nachteiles werden die Granula nach der Erfindung unmittelbar einer Schleuder zugeführt und von dieser über einen freien Weg solcher Länge durch Kühlluft geschleudert, dass sie dabei ihre Klebfähigkeit verlieren.



   Zur Durchführung dieses Verfahrens bedient man sich zweckmässig einer Vorrichtung mit einer heizbaren Presse mit kranzförmig angeordneten Austritts öffnungen für das zu granulierende Material und am äusseren Ende dieser Öffnungen gleitenden, rotierbaren   Abstreifmessern.    Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich durch ein Flügelrad aus, welches als Schleuder für die mittels der Abstreifmesser abgeschnittenen und abgestreiften Granula dient und koaxial zu den Abstreifmessern rotierbar ist, wobei die Flügel des Flügelrades unmittelbar an die Zone heranragen, in welcher die Abstreifmesser rotierbar sind.



   Die   Flügel    des Flügelrades haben zweckmässig Aussparungen, die dem Kranz der Austrittsöffnungen zugewandt sind.



   Eine vorzugsweise Ausführungsform der Vorrichtung hat eine das   Flügelrad    in einem Abstand wenigstens teilweise umschliessende Prallfläche für die ge  schleuderten    Granula. Dabei enthält der Raum zwischein dem Flügelrad und der Prallfläche ein kühlendes Gas und der genannte Abstand ist so gross, dass die Granula vor dem Auftreffen auf die Prallwand bis zum Verlust ihrer Klebfähigkeit erstarren.



   Zweckmässig wird das Flügelrad entgegengesetzt zur Umlaufrichtung der Abstreifmesser und mit grö  Berer    Winkelgeschwindigkeit als diese angetrieben.



   Der Erfindungsgegenstand sei im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der wichtigsten Teile einer beispielsweisen Vorrichtung zur Durchführung des neuen   Verfahrens    und
Fig. 2 eine   aufgegliederte    Darstellung zu Fig. 1.



   In der Zeichnung ist der Kopfteil 1 der   Strang-    presse abgebrochen dargestellt. Dieser Kopfteil 1 trägt die Düsenplatte 2, deren Düsen 3   kranzförmig    koaxial zur Welle 4 angeordnet sind, welche das auf der Düsenplatte 2 gleitende Messer 5 trägt. Diese Welle 4 besitzt nach Fig. 2 einen Ansatz 6, welcher in einer nicht durchgehenden   Bohrung    7 der Düsenplatte geführt ist. Auf der Welle 4 ist eine hohle Welle 8 gelagert, welche das Flügelrad 9 antreibt. Die Flügel  10 dieses Rades 9 ragen so dicht an die Zone heran, in welcher das Messer 5 rotiert, dass sie die abgeschnittenen Granula unmittelbar erfassen können.



  Weiterhin weisen die Flügel 10 an der linken, dem Kranz der Düsen 3 benachbarten Stirnseite je eine Aussparung 11 auf, welche so bemessen ist, dass die aus den Düsen 3 heraustretenden, noch nicht abgeschnittenen Strangstümpfe von den Flügeln 10 nicht berührt werden. Die Flügel 10 sind im Abstand d von einer nur teilweise dargestellten Prallwand 12 umgeben. Der Abstand d der Prallwand 12 von den Flügeln 10 ist so gewählt, dass die vom Flügelrad abge  schleuderten    Granula beim Aufprallen auf die Prallwand 12 einen Weg solcher Länge innerhalb der   Kühlluft    zurückgelegt haben, dass sie nicht mehr klebrig sind.



   Um mit dieser Vorrichtung zu granulieren, wird die Strangpresse beschickt und in Betrieb gesetzt; gleichzeitig werden die Messerwelle 4 und die hohle   Flügelradwelle    8 mit entgegengesetzter Drehrichtung in Umlauf versetzt. Dabei wird die Drehgeschwindigkeit der Flügelradwelle 8 zweckmässig eine Grössenordnung höher gewählt als die Drehgeschwindigkeit der Messerwelle 4.



   Die aus den Düsen 3 austretenden, zähflüssigen Stränge werden an der Austrittsstelle periodisch von dem Messer 5 abgeschnitten. Die Länge der auf diese Weise entstandenen, noch   zähflüssigen    Granula lässt sich durch die Fördergeschwindigkeit der Presse und die Umlaufgeschwindigkeit des Messers regeln. Die Granula werden sofort nach dem Verlassen des Messers von den Flügeln 10 des Flügelrades 9 erfasst und tangential gegen die Prallwand 12 geschleudert.

   Da die Rotationsgeschwindigkeit des Flügelrades 9 die Rotationsgeschwindigkeit des Messers 5 um eine Grö ssenordnung überschreitet, gelangt praktisch immer nur ein Granulum in eine Kammer des   Flügefrades    9; die gleichzeitig von verschiedenen   Flügelh    weggeschleuderten Granula   durcheilen    völlig getrennte Bahnen, so dass die Granula also keine Gelegenheit zum Zusammenkleben finden. Da die Entfernung d der Prallwand 12 von den Flügeln 10 nach den angeführten Gesichtspunkten auf den Werkstoff abgestimmt ist, verlieren die Granula auf dem Weg vom Flügelrad 9 zur Prallwand 12 ihre   Klebfähigkeit.    Die von der Prallwand abfallenden Granula gelangen zur Sammelstelle.

   Die vor der Düsenplatte entstehende zentrifugale Luftbewegung, welche durch die Rotation des   Flügehades    verursacht wird, verläuft völlig symmetrisch zum Kranz der Düsen 3. Es entsteht also keine unsymmetrische Abkühlung der Düsenplatte, so dass man Granula einheitlicher Grösse erhält.



   Beispielsweise möge Polyvinylchlorid unter Zugabe von   10 0/o    Weichmacher und   2 O/o    eines Stabilisators auf einer Doppelschneckenpresse geknetet und in thermoplastischem Zustand durch eine Platte mit Düsen von 4 mm Durchmesser gepresst werden. Die Austrittsgeschwindigkeit betrage 40   cm/Minute    und das Messer möge mit 50 Umdrehungen pro Minute umlaufen. Es entstehen dann zähflüssige, klebrige Granula von 4 mm Durchmesser und 4 mm Länge.



  Das Flügelrad möge einen Durchmesser von 50 mm und 16 Flügel besitzen sowie mit 6000 Umdrehungen pro Minute umlaufen. Es beschleunigt die erfassten Granula dann mit etwa 1000 g, so dass diese an den Flügeln nicht kleben bleiben, sondern sofort abgeschleudert werden. Bei passender Bemessung des Abstandes zwischen Flügelrad und Prallfläche erstarren die Granula dann, bevor sie die Prallfläche 12 erreichen.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Granulieren von thermoplastischen Stoffen mittels einer Strangpresse und eines umlaufenden Messers, welches die aus den Düsen der Strangpresse austretende, plastische Masse in Granula zerteilt, dadurch gekennzeichnet, dass die Granula unmittelbar einer Schleuder (9, 10) zugeführt und von dieser über einen freien Weg solcher Länge durch Kühlluft geschleudert werden, dass sie dabei ihre Klebfähigkeit verlieren.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I mit einer heizbaren Presse mit kranzförmig angeordneten Austrittsöffnungen für das zu granulierende Material und am äusseren Ende dieser Öffnungen gleitenden, rotierbaren Abstreifmessern, gekennzeichnet durch ein als Schleuder für die mittels der Abstreifmesser (5) abgeschnittenen und abgestreiften Granula dienendes, koaxial zu den Abstreifmessern rotierbares Flügelrad (9), dessen Flügel (10) unmittelbar an die Zone heranragen, in welcher die Abstreifmesser rotierbar sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (10) des Flügelrades (9) dem Kranz der Austrittsöffnungen (3) zugewandte Aussparungen (11) aufweisen.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine das Flügelrad (9) in einem Abstand wenigstens teilweise umschliessende Prallfläche (12) für die geschleuderten Granula, wobei der Raum zwischen dem Flügelrad und der Prallfläche kühlende Luft enthält und der genannte Abstand so gross ist, dass die Granula vor dem Auftreffen auf die Prallfläche bis zum Verlust ihrer Klebfähigkeit erstarrt sind.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (9) mit grösserer Winkelgeschwindigkeit angetrieben ist, als die Abstreifmesser (5).

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (9) entgegengesetzt zur Umlaufrichtung der Abstreifmesser (5) angetrieben ist.