DE10117913A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Granulat - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Granulat mit Hilfe einer Düsenplatte und unter Anwendung von pulsierenden Druckstößen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bislang wird Granulat in einer mit Wasser gefüllten Schneidkammer mit einem Messer hergestellt. Dabei wird die von einem Extruder oder einer Zahnradpumpe zugeführte flüssige Schmelze durch eine Siebplatte gedrückt. Die noch flüssige Schmelze wird von kreisförmig angeordneten rotierenden Messern abgeschnitten. Die abgeschnittenen Teilchen erkalten in dem Wasserstrom zu Granulat und werden von diesem mitgerissen. Dieses Verfahren nennt man unter Wasser Grannulierung (UWG). Im weiteren Verlauf muß das Granulat-/wassergemisch getrennt und das Granulat getrocknet werden.

Ein Nachteil dieser herkömmlichen UWG ist die Empfindlichkeit des Systems. Wenn die Betriebsparameter wie Viskosität, Temperatur, Schmelzedruck, Wassertemperatur und Fördermenge der Schmelze nicht genau eingehalten werden, kommt es entweder zum Einfrieren der Düsenplatte (die Schmelze härtet in den Düsen aus) oder die abgeschnittenen Teilchen sind noch zu heiß und damit zu flüssig, so daß sie hinter der Düsenplatte wieder zu großen Klumpen zusammenbacken. Außerdem werden die Messer (besonders bei gefüllten Schmelzen) relativ schnell stumpf. Dann muß der Granulierprozeß unterbrochen werden, um die Messer zu schärfen oder gar auszuwechseln. Da die Pumpe oder der Extruder während dieser Zeit aber weiterfördert, muß die anfallende Schmelze über ein sogenanntes Bodenventil als Abfall abgeleitet werden. Dieser Abfall kann nur noch verbrannt werden; lediglich in seltenen Fällen bildet er Kunststoff der zweiten oder dritten Wahl.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung von Granulat dahingehend zu verbessern, daß ohne Messer ge­ arbeitet werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird kein Messer einge­ setzt, denn der flüssige Kunststoff wird vor der Siebplatte über eine Membran mit periodischen Druckschwankungen bewegt. Beim Austritt durch die Bohrungen der Düsenplatte bilden sich kleine Kunststoff Kugeln oder Perlen, die durch den Wasserstrom abgerissen werden. Anschließend werden die Kunststofftropfen getrocknet und gesichtet, d. h. nach Größe und Form sortiert.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Druckstöße zur Bildung der Perlen auch auf andere Weise als mit einer Kolbenpumpe erzeugt werden können, beispielsweise kann eine stark pulsierende Zahnradpumpe zum Einsatz kommen.

Die Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung näher erläutert:

Die einzige Figur zeigt in schematischer Schnittansicht einen Extruder 1 mit einer Schnecke 2. An den Ausgang des Extruders 1 ist eine Zahnradpumpe 3 angeflanscht, deren Zahnräder 4, 4' die flüssige Kunststoffschmelze vom Extruder 1 in einen Auslaßstutzen 5 fördern. Der Auslaßstutzen 5 ist mit einem Ende an die Zahnradpumpe 3 angeflanscht, während sein anderes Ende durch eine Düsenplatte 6 verschlossen ist. Der Querschnitt des Auslaß­ stutzens 5 erweitert sich von der Zahnradpumpe 3 zur Düsenplatte hin und bildet somit eine Auslaßkammer 7.

Die Düsenplatte 6 ist mit einer Vielzahl von kleinen Bohrungen 8 versehen, durch die die flüssige Schmelze nach außen in eine wasserdurchströmte Kammer 9 treten kann und muß.

Die Kammer 9 hat im Bereich der Düsenplatte 6 eine Querschnitts­ verjüngung, wie dies der Zeichnung zu entnehmen ist. Dadurch wird die Wasserströmung in Richtung der Pfeile A in beschleunigt. Die Wasserleitung 9 führt in einer Ausführungsform zu einem Hydrozy­ klon, in einer anderen Ausführung zu einer Trennzentrifuge, in denen das Granulat vom Wasser getrennt wird.

Das mit der erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugte Granulat wird auch als "Perlat" bezeichnet und ist in der Zeichnung schematisch mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Als "Perlat" deswegen, weil der erstarrende Kunststoff unter dem Einfluß der Druckstöße kleine Perlen bildet.

Zur Herstellung des Perlats 10 dient eine Kolbenpumpe 12, deren Kolben 13 in einem Zylinder 14 beispielsweise von einer Kurbel­ scheibe 15 hin und her bewegt wird. An den Zylinder 14 schließt eine Druckkammer 16 an, deren Stirnseite durch eine Membran 18 verschlossen ist. Die Druckkammer 16 ist nun in die Wand des Auslaßstutzens 5 derart eingebaut, daß die Membran 18 einen Teil der Innenwand 17 der Auslaßkammer 7 bildet.

Die Druckkammer 16 der Kolbenpumpe 12 ist ferner mit einem Hochtemperatur-Silikonöl gefüllt, das die pulsierenden Bewegungen des Kolbens 13 vollständig auf die Membran 18 überträgt und diese in axialer Richtung des Zylinder 14 hin und herbewegt, so daß die Innenwand 17 der Auslaßkammer 7 im Bereich der Membran 18 pulsiert und damit Druckstöße oder periodische Druckschwankungen auf den flüssigen Kunststoff überträgt. Diese periodischen Druck­ schwankungen führen dazu, daß die flüssige Schmelze pulsierend durch die Siebbohrungen 8 transportiert wird und in der Wasser­ leitung 9 erstarrt, so daß dabei Tröpfchen oder Perlat entsteht.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Granulat mit einer Zahnrad­ pumpe (3), an deren Ausgang eine Auslaßstutzen (5) mit Innenwand (17) und Außenwand angeflanscht ist, dessen von der Zahnradpumpe (3) abgewandte Seite durch eine Düsenplatte (6) mit Bohrungen (8) für den Durchtritt von flüssiger Schmelze verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Innenwand (17) des Auslaßstutzens (5) durch eine Membran (18) ersetzt ist, über die periodische Druckschwan­ kungen auf die Auslaßkammer (7) des Auslaßstutzens (5) übertragbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18) des Zylinders (14) eine Wand einer Kolbenpumpe (12) bildet, deren Zylinder (14) mit Hochtemperatur-Sili­ konöl gefüllt ist.