DE10200192A1

DE10200192A1 - Apparatus for a plasticizer device for melting material comprises a delivery device for the molten material and a nozzle between a separator and a vent

Info

Publication number: DE10200192A1
Application number: DE10200192A
Authority: DE
Inventors: Knut Hofmann
Original assignee: Coperion GmbH; Coperion Werner and Pfleiderer GmbH and Co KG
Current assignee: Coperion GmbH
Priority date: 2002-01-04
Filing date: 2002-01-04
Publication date: 2003-07-17
Anticipated expiration: 2022-01-05
Also published as: DE10200192B4

Abstract

Apparatus for a plasticizer device for melting material comprises a delivery device for the molten material and a nozzle between a separator and a vent.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 5. The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1 and an apparatus for performing the method according to Preamble of claim 5.

Bei einer aus der DE 38 15 897 C1 (entsprechend US 4 984 977) bekannten, als Anfahr-Vorrichtung ausgebildeten Vorrichtung der gattungsgemäßen Art wird das Anfahr-Material seitlich aus einem Anfahr-Ventil ausgeschleust. Üblicherweise wird das Material in einer Trenn-Vorrichtung zerschnitten und über eine wassergespülte Rinne einem Abkühl-Becken zugeführt. Die Material-Stücke werden aus dem Abkühl-Becken mittels Rechen oder einem Korbsystem herausgeholt und entsorgt. Wichtig ist dabei, daß die Material-Stücke auf der Oberfläche des Wassers schwimmen, damit sie nicht verklumpen. Dieses bekannte Verfahren ist gut einsatzfähig bei Materialien, die leichter als Wasser sind, wie z. B. Polyethylen und Polypropylen. Bei Materialien, die schwerer als Wasser sind, ist es nicht einsetzbar, da die Material-Stücke im Wasser nach unten sinken und auf dem Boden des Abkühl-Beckens verklumpen, wodurch die Möglichkeit zur Automatisierung des Anfahr-Prozesses ausgeschlossen oder zumindest erheblich erschwert wird. In one from DE 38 15 897 C1 (corresponding to US 4,984,977) known device designed as a starting device Generic type, the start-up material laterally from a start-up valve discharged. Usually the material is in a separation device cut up and over a water-flushed gutter a cooling basin fed. The pieces of material are removed from the cooling basin using rakes or removed from a basket system and disposed of. It is important that the pieces of material float on the surface of the water so they don't clump together. This known method works well with Materials that are lighter than water, such as B. polyethylene and Polypropylene. For materials that are heavier than water, it cannot be used as the pieces of material sink down in the water and on the bottom of the cooling basin clump together, giving the possibility of Automation of the start-up process excluded or at least considerably is difficult.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verklumpen der beim Ausschleusen erzeugten Material-Stücke im Abkühl-Becken zu vermeiden. The invention has for its object a clumping when Avoid discharging pieces of material generated in the cooling basin.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 und bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 5 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, daß die Dichte des ausgeschleusten Materials durch Einblasen von Gas, insbesondere Luft, so weit abgesenkt wird, daß sie geringer ist als die Dichte von Wasser, so daß die Material-Stücke im Abkühl-Becken auf dem Wasser schwimmen. Bevorzugt erfolgt der Einsatz beim Ausschleusen durch ein Anfahr-Ventil. This task is accomplished in a method of the generic type the features in the characterizing part of claim 1 and one Device of the generic type by the features in Characteristic part of claim 5 solved. The essence of the invention is that the density of the discharged material by blowing in gas, especially air, is lowered so far that it is less than that Density of water, so that the pieces of material in the cooling basin on the Swimming water. It is preferably used for discharging through a start valve.

Vorteilhafte und zum Teil erfinderische Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous and partly inventive further developments result from the subclaims.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigt Further features, details and advantages of the invention emerge from the following description of an embodiment with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Anfahr-Vorrichtung gemäß dem Sichtpfeil I in Fig. 2, Fig. 1 is a side view of a start-up device according to the arrow I in Fig. 2,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Anfahr-Vorrichtung gemäß dem Sichtpfeil 11 in Fig. 1, Fig. 2 is a side view of the start-up device according to the arrow 11 in Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Teilausschnitt aus Fig. 1, der eine Aufblas- Düse zeigt, Fig. 3 is an enlarged partial section of Fig. 1, showing an inflation nozzle,

Fig. 4 eine Darstellung der Aufblas-Düse mit kontinuierlicher Einblasung von Gas in einen Material-Strang, Fig. 4 is a view of the inflation nozzle with continuous injection of gas into a material strand,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Material-Strang in Fig. 4, Fig. 5 is a cross-section of the material strand in Fig. 4,

Fig. 6 eine Darstellung der Aufblas-Düse mit pulsierender Einblasung von Gas in einen Material-Strang, Fig. 6 is a view of the inflation nozzle with pulsating injection of gas into a material strand,

Fig. 7 einen Querschnitt durch einen Material-Strang mit drei Gas- Einblasstellen und Fig. 7 shows a cross section through a strand of material with three gas injection points and

Fig. 8 einen Querschnitt durch einen Material-Strang mit neun Gas- Einblasstellen. Fig. 8 shows a cross section through a strand of material with nine gas injection points.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Anfahr-Vorrichtung 1 ist einer Plasifizier-Vorrichtung 2 nachgeordnet. Bei letzterer handelt es sich in bekannter Weise um eine Schneckenmaschine, von der nur ein Teil des Gehäuses 3 dargestellt ist, in dessen Bohrung 4 eine drehantreibbare Schnecke 5 angeordnet ist. Dem Gehäuse 3 und der Bohrung 4 ist ein Anfahr-Ventil 6 und diesem wieder in Richtung der Achse 7 der Bohrung 4 eine Austrags- Einrichtung 8 nachgeordnet. Von der Bohrung 4 des Gehäuses 3 führt ein Austrags-Kanal 9 durch das Anfahr-Ventil 6 zur Austrags-Einrichtung 8, und zwar durch einen quer zur Achse 7, also vertikal, verschiebbaren Ventil-Körper 10. Der Ventil-Körper 10 ist mittels eines Linear-Antriebs 11 in seiner Verschieberichtung 12 antreibbar, so daß in einer Position der Austrags-Kanal 9 entsprechend der Darstellung in Fig. 1 den Ventil-Körper 10 durchsetzt, so daß die Plastifizier-Vorrichtung 2 mit der Austrags- Einrichtung 8 verbunden ist. Dies ist die Stellung für den normalen Betrieb der Plastifizier-Vorrichtung 2. In der anderen hochgefahrenen Stellung des Ventil-Körpers 10 ist die Bohrung 4 an einen Anfahr-Kanal 13 im Ventil- Körper 10 angeschlossen, so daß das plastifizierte Material aus der Plastifizier-Vorrichtung 2 quer zur Achse 7 aus dem Anfahr-Ventil 6 ausgeschleust wird. Die geschilderte Ausgestaltung ist allgemein bekannt und in der Praxis üblich und beispielsweise in der DE 38 15 897 C1 (entsprechend US 4 984 977) dargestellt und beschrieben. The starting device 1 shown in FIGS . 1 to 3 is arranged downstream of a plasification device 2 . The latter is, in a known manner, a screw machine, of which only part of the housing 3 is shown, in the bore 4 of which a screw 5 which can be driven in rotation is arranged. The housing 3 and the bore 4 is a start-up valve 6 and this again in the direction of the axis 7 of the bore 4, a discharge device 8 downstream. A discharge channel 9 leads from the bore 4 of the housing 3 through the start-up valve 6 to the discharge device 8 , specifically through a valve body 10 which can be displaced transversely to the axis 7 , that is to say vertically. The valve body 10 can be driven in its direction of displacement 12 by means of a linear drive 11 , so that in one position the discharge channel 9 passes through the valve body 10 as shown in FIG. 1, so that the plasticizing device 2 with the discharge device 8 is connected. This is the position for the normal operation of the plasticizing device 2 . In the other raised position of the valve body 10 , the bore 4 is connected to a starting channel 13 in the valve body 10 , so that the plasticized material is discharged from the plasticizing device 2 transversely to the axis 7 from the starting valve 6 , The design described is generally known and customary in practice and is shown and described, for example, in DE 38 15 897 C1 (corresponding to US 4,984,977).

An den Anfahr-Kanal 13 schließt sich eine Trenn-Vorrichtung 14 an, die ein quer zur Verschieberichtung 12 antreibbares Messer 14a aufweist, mittels dessen das aus dem Anfahr-Ventil 6 seitlich abgeführte Material in Stücken abgeschnitten wird. Hieran schließt sich eine Ablauf-Rinne 15 an, die sich mit einem Trichter 16 zum Anfahr-Ventil 6 hin öffnet. Am oberen Rand des Trichters 16 wird über eine Wasser-Leitung 17 Wasser zugeführt, mittels dessen die Innenwand des Trichters 16 und der Ablauf-Rinne 15 benetzt wird. In den unteren Bereich der Rinne 15 mündet eine weitere Wasser-Leitung 18 ein, mittels der durch das Anfahr-Ventil 6 abgeführte Material-Stücke 19 durch einen Kanal 20 in ein Abkühl-Becken 21 geschwemmt werden. Auch diese Ausgestaltung ist in der Praxis allgemein bekannt. At the start channel 13 there is a separating device 14 which has a knife 14 a which can be driven transversely to the direction of displacement 12 and by means of which the material discharged laterally from the start valve 6 is cut off in pieces. This is followed by a drainage channel 15 , which opens with a funnel 16 towards the starting valve 6 . At the upper edge of the funnel 16 , water is supplied via a water line 17 , by means of which the inner wall of the funnel 16 and the drainage channel 15 are wetted. A further water line 18 opens into the lower region of the channel 15 , by means of which pieces of material 19 discharged through the start-up valve 6 are flushed through a channel 20 into a cooling basin 21 . This configuration is also generally known in practice.

Zwischen dem Anfahr-Ventil 6 und der Trenn-Vorrichtung 14 ist eine Aufblas-Düse 22 angeordnet, mittels der in das durch das Anfahr-Ventil 6 ausgeschleustes plastifiziertes, also fließfähiges Material, Gas, bevorzugt Luft, eingeblasen wird. Between the starting valve 6 and the separating device 14 there is an inflation nozzle 22 , by means of which plasticized, that is to say flowable material, gas, preferably air, is blown into the plasticized, ie, flowable, material discharged through the starting valve 6 .

Die Aufblas-Düse 22 besteht aus einem Ring 23, der sich vom Austrags- Kanal 9 zum Trichter 16 hin erweitert. Im Ring 23 sind mittels strahlenförmig verlaufender Stege 24 ein oder mehrere torpedoförmige Blas-Köpfe 25 angeordnet, von denen in den Fig. 1 und 3, 4, 6 nur ein Blas-Kopf 25 dargestellt ist. In den Ring 23 mündet seitlich eine von einer nicht dargestellten Druckgasquelle versorgte Gas-Zuführ-Leitung 26 ein, die über einen durch einen Steg 24 geführten Gas-Kanal 27 mit Gas-Austritts- Öffnungen 28 verbunden ist, die sich auf der Seite der Blas-Köpfe 25befinden, aus der das Gas in Ausschleus-Richtung 29, also in Richtung zur Trenn-Vorrichtung 14, austritt. The inflation nozzle 22 consists of a ring 23 which extends from the discharge channel 9 to the funnel 16 . One or more torpedo-shaped blowing heads 25 are arranged in the ring 23 by means of webs 24 running in the form of a beam, of which only one blowing head 25 is shown in FIGS. 1 and 3, 4, 6. A gas supply line 26 supplied by a compressed gas source, not shown, opens into the side of the ring 23 and is connected via a web 24 through a gas channel 27 to gas outlet openings 28 , which are located on the side of the blower Heads 25 are located, from which the gas emerges in the discharge direction 29 , ie in the direction of the separating device 14 .

In den auszuschleusenden Material-Strang 30 aus aufgeschmolzenem Kunststoff wird durch die Aufblas-Düse 22 gemäß Fig. 4 Luft als Gas eingeblasen. Hierdurch wird der Material-Strang 30 gemäß Fig. 4 und Fig. 5 zu einem dickwandigen Schlauch 31 verformt, der also in seinem Inneren einen durchgehenden Hohlraum 32 aufweist. Beim Zerschneiden dieses Schlauches 31 in Material-Stücke 19 werden diese Stücke am Ende jeweils verschlossen, so daß die dann in ihrem Inneren eine relativ große Luftblase enthaltenden Material-Stücke 19 in Wasser schwimmfähig sind. Dies wird gemäß Fig. 6 noch weiter verbessert, wenn das Gas pulsierend in das Material 30 eingeblasen wird, so daß jeweils nur geschlossene blasenförmige Hohlräume 33 entstehen. Air is blown into the extruded nozzle 22 according to FIG. 4 into the extruded material strand 30 made of melted plastic. Thereby, the material strand 30 is shown in FIG. 4 and FIG. 5 deformed into a thick-walled tube 31 having a through cavity 32 thus in its interior. In cutting this tube 31 in material pieces 19, these pieces are each sealed at the end so that then a relatively large air bubbles contained in its interior material pieces 19 are buoyant in water. This is further improved according to FIG. 6 if the gas is blown into the material 30 in a pulsating manner, so that only closed bubble-shaped cavities 33 are formed in each case.

In den Fig. 7 und 8 ist angedeutet, welche blasenförmigen Hohlräume 33' bzw. 33" gebildet werden, wenn insgesamt eine größere Zahl von Blas- Köpfen 25 vorgesehen ist. In Figs. 7 and 8, it is indicated that the bubble-shaped cavities 33 'and 33 are formed "if a greater number of blow heads 25 are provided in total.

Durch die geschilderten Maßnahmen kann erreicht werden, daß die Gesamtdichte der Material-Stücke 19 geringer als die von Wasser ist, so daß die Material-Stücke 19 - wie in Fig. 1 dargestellt - in der Rinne 15 bzw. dem Abkühl-Becken 21 aufschwimmen. Dies gilt naturgemäß auch bei Verwendung anderer flüssiger Kühlmittel. The measures described can achieve that the total density of the material pieces 19 is lower than that of water, so that the material pieces 19 - as shown in Fig. 1 - float in the channel 15 or the cooling pool 21 , Naturally, this also applies when using other liquid coolants.

Claims

1. Method for discharging molten material from a plasticizing device ( 2 ),
the material to be discharged being branched off as a strand of material ( 30 ) and cut into pieces of material ( 19 ) and conveyed into a cooling bath ( 21 ),
characterized in that
gas is blown into the material strand ( 30 ) before cutting.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the material is discharged when moving off.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the gas is blown in pulsatingly.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that gas is blown in at several points over the cross section of the material strand ( 30 ).

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that air is used as gas.

6. Device for a plasticizing device ( 2 ) for melting material to carry out the method according to one of claims 1 to 4,
with a discharge device ( 8 ) for the melted material,
with a valve ( 6 ) arranged between the plasticizing device ( 2 ) and the discharge device ( 8 ),
with a valve (6) downstream separation device (14) for the through valve (6) discharged material,
characterized,
that between the valve ( 6 ) and the separating device ( 14 ) there is an inflation nozzle ( 22 ) for blowing gas into the ejected melted material.

7. The device according to claim 6, characterized in that the valve is a start-up valve ( 6 ).

8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the inflation nozzle ( 22 ) has at least one blow head ( 25 ) from which at least one gas outlet opening ( 28 ) opens.

9. Starting device according to claim 8, characterized in that the blow head ( 25 ) is torpedo-shaped.

10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the inflation nozzle ( 22 ) has a ring ( 23 ) in which the at least one blowing head ( 25 ) is held by means of webs ( 24 ).

11. The device according to claim 10, characterized in that a gas channel ( 27 ) to the blowing head ( 25 ) is guided by at least one web ( 24 ).