DD132475B1

DD132475B1 - Vorrichtung zum granulieren von thermoplastischen kunststoffen

Info

Publication number: DD132475B1
Application number: DD19963077A
Authority: DD
Inventors: Hans Jarausch; Gerhard Panzner
Original assignee: Hans Jarausch; Gerhard Panzner
Priority date: 1977-06-22
Filing date: 1977-06-22
Publication date: 1980-01-30
Also published as: SU952622A1; DD132475A1; DE2813332A1

Description

-A-

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Granulieren von thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere zum Granulieren unter V/asser.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, die im plastischen Zustand aus den Düsenbohrungen einer Lochplatte austretenden Kunststoff-Stränge durch ein Kühlmittel zu kühlen und dadurch ein Schneiden durch rotierende Messer zu gleichmäßigem Granulat zu ermöglichen. Zu diesem Zweck wird das Granuliergehäuse über einen Eintrittsstutzen vollständig unter Wasser gesetzt und das geschnittene Granulat mit dem Wasserstrom durch einen Austrittsstutzen einer Trenn- und Granulattrockeneänrichtung zugeführt. Wie z, B. in der DT ~ AS 1454 754 dargestellt, erfolgt die Zuführung des Kühlraittelstromes dabei axial durch die als Hohlwelle ausgebildete den Messerkopf tragende Antriebswelle direkt вп der Lochplatte oder durch einen tangential an der

der Lochplatte zugekehrten Seite des Granuliergehäuses angeordneten Eintrittsstutzen. Beide Einrichtungen haben den Nachteil, daß durch die unmittelbare Zuführung des Kühlmittels an die Lochplatte eine starke Abkühlung derselben eintritt, was ein Erfrieren der Kunststoffstränge in den Düsenbohrungen zur Folge haben kann und eine hohe Zuführung von Heizenergie in die Lochplatte erfordert. Außerdem verbleibt der von der Lochplatte weggespülte Granulatstrom durch eine ungünstige Anordnung der Austrittsstutzen in größerer Entfernung von der Lochplatte am Granuliergehäuse unnötig lange Zeit in diesem, was häufig die Ursache von Verstopfungen durch Granulatablagerungen ist. Ungewollte Granulatablagerungen, insbesondere bei Granulaten niederer Dichte, führen zur Agglomeration des Granulates und damit zu größeren Ablagerungen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, unter Beibehaltung des Prinzips des Granulierens von Kunststoffsträngen unter Wasser eine übermäßige Abkühlung und damit einen Produktionsausfall der Lochplatte zu vermeiden und das geschnittene Granulat ohne Verzug aus dem Granuliergehäuse zu transportieren, um Verstopfungen durch Agglomeration zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Granulieren von thermoplastischen Kunststoffsträngen unter Wasser zu schaffen, deren Lochplatte vom zugeführten Kühlraittelstrom nicht direkt berührt wird und deren Kühlmittelaustritt so gestaltet ist, daß möglichst kurze Verweilzeiten des Granulat-Kühlmittelgemisches im Granuliergehäuse auftreten.

Erfindungsgeraäß wird die Aufgabe gelöst, indem ein bekanntermaßen die Schneideinrichtung umgebendes Granuliergehäuse mittels einer Trennwand in eine Granulatauffangkammer und eine Kühlmittelzuführkaramer unterteilt ist.

Die Kühlmittelzuführkammer ist mit einem in Rotationsrichtung der Schneideinrichtung tangential angeordneten Eintrittsstutsen und die Granulatauffangkamraer auf der der Lochplatte zugekehrten Seite mit einem ebenfalls in Rotationsrichtung der Schneideinrichtung tangential angeordneten Austrittsstutzen versehen. Mittels radial verlaufender und in Rotationsrichtung der Schneideinrichtung schräger, paralleler oder in Richtung der Granulatauffangkammer konisch sich verjüngender Schlitze in der Trennwand ist die Kühlraittelzuführkammer mit der Granulatauffangkamraer verbunden. Außerdem ist die Kühlmittelzuführk&mmer über Kanüle sowie einera ringförmigen Verteilerraum und einem auf dem Messerträger der Schneideinrichtung angeordneten Flügelkranz mit in Rotationsrichtung der Schneideinrichtung schrägen Leitflügeln mit der Granulatauffangkamraer verbunden.

Die Summe der Querschnittsflächen der Austritte der Schlitze in der Trennwand und die der Kanäle ist dabei kleiner als die Querschnittefläche des Eintrittsstutzens für das Kühlmittel.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:

Das Kühlmittel wird über den tangentialen Eintrittsstutzen der Kühlmittelzuführkammer zugeleitet und über die Schlitze in der Trennwand sowie über die Kanäle zum Verteilerraum und von dort über den Flügelkrans der Granulatauffangkammer getrennt zugeführt. Durch die geringe Querschnittsfläche der Schlitze und Kanäle gegenüber der des Eintrittsstutzens tritt infolge der Druckerhöhung der Kühlmittelstrom mit einer hohen Geschwindigkeit durch die genannten Öffnungen in die Granulatauffangkammer ein und bringt auf Grund der in Rotationsrichtung der Schneideinrichtung schrägen Ausführung der Schlitze in der Trennwand und Leitflügei des Flügelkranzes den in die Granulatauffangkanmsr gepreßten Kühlmittelstrom in eine schnelle Rotation.

Die aus den Düsenbohrungen austretenden Kunststoffstränge werden mittels der Schneideinrichtung zu feinen Granulaten geschnitten, in den rotierenden Kühlmittelstrom abgeleitet und danach durch den direkt an der Lochplatte angeordneten Austrittsstutzen vom Kühlmittelstrom unverzüglich aus der Granulatauffangkammer befördert.

Für ein sicheres Freispülen der Lochplatte bzw. der Schneidmesser von Granulaten sorgt dabei der aus dem Flügelkranz austretende Teilstrom, der sychron mit der Schneideinrichtung rotiert.

Durch eine strömungstechnisch günstige Gestaltung des Austrittsbereiches des Kühlmittels aus dem Flügelkranz wird erreicht, daß der Teilstrom zwar das geschnittene Granulat erfaßt und in den rotierenden Kühlmittelstrom in der Granulatauf fangkamraer ableitet, dabei aber nicht direkt auf die Lochplatte trifft und diese unterkühlt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

Die zugehörige Zeichnung zeigt:

Fig. 1: Schnitt A-A durch das Granuliergehäuse Fig. 2: Schnitt B-B durch das Granuliergehäuse Fig. 3ί Schnitt C-C durch die Schlitze der Trennwand Fig. 4: Ansicht von X auf die Leitflügel des Flügelkranzes Fig. 5: Draufsicht auf das Granuliergehäuse

Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig. 1 besteht aus einer vor dem Extruderaustritt angeordneten Lochplatte 1 mit Düsenbohrungen 2. Vor der Lochplatte 1 befindet sich eine Schneideinrichtung, bestehend aus den Schneidmessern 3» dem Messerträger 18 und einer Antriebswelle 4·.

Diese Einrichtung ist von einem in zwei Kammern unterteilten Granuliergehäuse 5 umgeben.

Das Granuliergehäuse 5 besteht aus der Granulatauffangkammer 6 und der Kühlwasserzuführkammer 7_t die durch eine Trennwand 8 voneinander getrennt sind. Das Granuliergehäuse 5 ist gemäß Figuren 1 und 5 an der Kühlwasserzuführkammer 7 mit einem tangential angeordneten Eintrittsstutzen 9 für den Kühlmitteleintritt, und an der Granulatauffangkammer 6 mit einem ebenfalls tangential angeordneten Austrittsstutzen IO für den Austritt des Kühlmittels mit dem geschnittenen Granulat versehen. Dabei sind gemäß Fig. 2 der Eintrittsstutzen 9 und der Austrittsstutzen 10 tangential so am Granuliergehäuse 5 angeordnet, daß das Kühlmittel die Kammern des Granuliergehäuses 5 in Rotationsrichtung R der MesserträgerJ18 passiert. Die Größe der Differenz der Querschnitte von Eintrittsstutzen 9 und Austrittsstutzen 10 ist abhängig von der vorgesehenen Durchsatzleistung der Granuliereinrichtung.

Die Trennv/and 8 ist, wie die Figuren 2 und 3 zeigen, mit mehreren in Rotationsrichtung R des Messerträgers 18 schrägen Schlitzen 11 versehen. Die Kühlmittelzuführkammer 7 ist durch Kanäle 12 mit einem ringförmigen Verteilerraum 13 verbunden. Auf der Antreibswelle 4 befindet sich ein Flügelkranz 14, mit wiederum in Rotationsrichtung R der Messerträger 18 schräg angeordneten Leitflügelii 15, gemäß Fig. 4.

Der äußere Ring des Flügelkranzes 14 ist durch einen Kragen 16 verlängert und überdeckt damit einen Ringstutzen 17 am Verteilerraum 13.

Der Messerträger 18 ist im Kühlmittelaustrittsbereich 19 des Flügelkranzes 14 strömungstechnisch so gestaltet, daß im Zusammenwirken mit dem äußeren Ring des Flügelkranzes 14 der austretende Kühlmittelstrom von der Lochplatte abgeleitet wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat folgende Wirkungsweise: Das Kühl- bzw. Fördermittel, im besonderen Wasser, wird über den Eintrittsstutzen 9 der Kühlwasserzuführkammer 7 zugeleitet. Der so eintretende Kühlmittelstrom teilt sich in einen größeren Anteil der über die Schlitze 11 in der Trennwand 8 und in einen kleineren Anteil, der über die Kanäle 12, den Verteilerraum und den Flügelkranz 14 in die Granulatauffangkammer 6 geleitet wird.

Durch die im freien Querschnitt geringere Fläche der Schlitze 11 und Kanäle 12 gegenüber dem Querschnitt des Eintrittsstutzens 9 tritt der Kühlmittelstrom durch die Druckerhöhung mit einer hohen Geschwindigkeit durch die genannten Öffnungen in die Granulatauffangkammer 6 und bringt auf Grund der schrägen Anordnung der Öffnungen nach kurzer Zeit den in die Granulatauffangkamraer 6 gepreßten Kühlmittelstrom in schnelle Rotation.

Infolge der in Rotationsrichtung R des Messerträgers 18 schräg angeordneten Schlitze 11 und den in gleicher Richtung angeordneten Leitflügeln 15 des Flügelkranzes 14 rotiert das Kühlmittel in der gleichen Richtung wie der Messerträger 18.

Die aus den Düsenbohrungen 2 der Lochplatte 1 austretenden Kunststoffstränge werden mittels der rotierenden Schneidmesser 3 zu feinen Granulaten geschnitten, in den rotierenden Kühlmittelstrom abgeleitet und unmittelbar danach durch den Austrittsstutzen 10 aus der Granulatauffangkammer б befördert.

Da besonders bei hohen Durchsatzleistungen die Freispülung der Lochplatte 1 bzw. der Schneidmesser 3 von Granulaten wichtig ist, erfolgt die zusätzliche Zuführung eines Teilstromes des Kühlmittels durch die Kanäle 12, den Verteilerraum 13 und den Flügelkranz 14, der durch die Anordnung der Leitflügel 15 auf eine Rotation in gleicher Richtung des Messerträgers 18 gebracht wird.

Durch die strömungstechnische Gestaltung des Messerträgers 18 und des äußeren Ringes des Flügelkranzes 14 trifft der hier austretende Teilstrom des Kühlmittels nicht direkt auf die Loch-

platte I₁ wodurch ein Einfrieren der Kunststoffstränge in den Düsenbohrungen 2 verhindert wird und dient vorwiegend der Ableitung des geschnittenen Granulates zu dem rotierenden Kühlmittelstrom.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht zur weiteren Gesclwindigkeits- und Druckerhöhung des Kühlmittels eine konisch sich verjüngende Ausführung der Schlitze 11 in der Trennwand 8 in Richtung der Granulatauffangkammer 6 vor.

Claims

Erfindungsanspruch

1. Vorrichtung zum Granulieren von thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere zum Granulieren unter Wasser, bestehend aus einer Lochplatte, einer der Lochplatte vorgelagerten Schneideinrichtung,

bestehend aus einer Antriebswelle und einem Messerträger mit Schneidmesser und einem die Schneideinrichtung umgebenden Granuliergehäuse mit tangential angeordnetem Kühlmittelein- und -austritt,

gekennzeichnet dadurch, daß das Granuliergehäuse (5) mittels einer Trennwand (8) in eine den Messerträger (18) umschließende Granulatauffangkammer (6) und eine anschließende Kühlmittelzuführkammer (?) unterteilt ist, wobei die Kühlmittelzuführkammer (7) mit einem in Drehrichtung (R) der Antriebswelle (4) tangential angeordneten Eintrittsstutzen (9) und die Granulatauffangkanuner (6) auf der der Lochplatte (1) zugekehrten Seite mit einem ebenfalls in Drehrichtung (R) der Antriebswelle (4) tangential angeordneten Austrittsstutzen (10) versehen sindj

die Trennwand (8) radial verlaufende und in Rotationsrichtung (R) der Antriebswelle (4) schräg angeordnete Schlitze (11) aufweist^

ein ringförmiger Verteilerraum (13) mit einem Ringstutzen (1?) vorgesehen ist und zwischen dem Verteilerraum (13) und der Kühlmittelzuführkammer (7) Kanäle (12) angeordnet sind und auf dem Messerträger (18) ein Flügelkranz (14) mit in Rotationsrichtung (R) der Antriebswelle (4) schräg gestellten Leitflügeln (15) und einem Kragen (16) angeordnet ist, wobei die Summe der freien ^uerschnittsflächen der Austritte der Schlitze (11) und die der Kanäle (12) kleiner ist als die Querschnittsfläche der Sintrittsstutzen (9) .
2. Vorrichtung nach Punkt 1

gekennzeichnet dadurch, daß die in der Trennwand (8) angeordneten schrägen Schlitze (I]) parallel verlaufen oder sich in Richtung der Granulatauffangkammer (6) konisch verjüngen.

In Betracht gezogene Druckschriften: De-AS 1 454 754
DE-AS 1 454 888

Hierzu A. Seiten Zeichnungen