Vorrichtung zum Kühlen von heiß abgeschlagenen Granulaten aus thermoplastischen
Werkstoffen, insbesondere Kunststoffen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Kühlen von unter Preßdruck an einer Lochplatte durch Abschlagen mittels eines bewegten
Messers erzeugten Granulaten aus erwärmten thermoplastischen Werkstoffen, insbesondere
Kunststoffen, mit einer unter der Abschlagstelle befindlichen von einem Kühlmittelstrom
bespülten Prallfläche. Device for cooling hot-cut thermoplastic granulates
Materials, in particular plastics The invention relates to a device for
Cooling from under pressure on a perforated plate by knocking off by means of a moving
Messers produced granules from heated thermoplastic materials, in particular
Plastics, with a coolant flow located under the knock-off point
rinsed baffle.
Es ist bekannt, thermoplastische Kunststoffe, insbesondere Polyolefine,
in plastifiziertem Zustand mittels einer Strangpresse, an deren Mundstück sich eine
Lochplatte und eine Abschlagvorrichtung befindet, zu einem linsenähnlichen Granulat
zu verarbeiten. Die unter Druck aus den Öffnungen der Lochplatte austretenden heißen
Kunststoffstränge werden vorzugsweise von einem ein- oder mehrteiligen Messer abgeschlagen,
dessen Schneidkante in gleichen Zeitabständen an der Fläche der Loch-- platte vorbeigeführt
wird. Im allgemeinen verwendet man ein rotierendes Messer. Zur anschließenden Kühlung
benetzt man bisher das heiß abgeschlagene herabfallende Granulat in Auffangkästen
oder Auffangleitungen mit Wasser. Im allgemeinen läßt man das Granulat, der Schwerkraft
folgend, in einen Wasserstrom rieseln. Trotz dieser Kühlmaßnahme kommt es insbesondere
bei der Granulierung von Kunststoffen mit niedrigen Molekulargewichten und auch
bei großen Durchsatzmengen vor, daß die an der Lochscheibe erzeugten Granulatkörner
nach dem Herabfallen und Eintauchen in die Kühlflüssigkeit dennoch verkleben, weil
die Kornkonzentration unmittelbar nach dem Eintauchen so hoch ist, daß Zusammenstöße
noch plastischer Granulatteilchen nicht zu vermeiden sind. Diesem Nachteil versucht
man bisher durch größere Kaltwassermengen und durch längere Kühlstrecken entgegenzuwirken.
Die zeitlich regellose Bewegung des Granulats in der fließenden Kühlstrecke führt
ihrerseits aber zu einer weiteren Schwierigkeit. Nach dem Passieren der Kühlstrecke
besitzt ein Teil der Granulatkörner bei Anwendung der obengenannten Kühlmaßnahmen
nicht mehr genügend Eigenwärme zur Verdunstung des der Körperoberfläche noch anhaftenden
Wassers. Bei den bekannten Vorrichtungen muß daher zuweilen Fremdwärme zur vollständigen
Trocknung des Granulats aufgewendet werden. It is known to use thermoplastics, especially polyolefins,
in the plasticized state by means of an extruder, at the mouthpiece of which a
Perforated plate and a knock-off device is located to form a lens-like granulate
to process. Those emerging under pressure from the openings in the perforated plate are hot
Plastic strands are preferably cut off by a one-piece or multi-piece knife,
its cutting edge is moved past the surface of the perforated plate at the same time intervals
will. A rotating knife is generally used. For subsequent cooling
So far, the hot-cut, falling granulate has been wetted in collecting boxes
or collecting pipes with water. In general, the granules are left to gravity
following, trickle into a stream of water. Despite this cooling measure, it happens in particular
in the granulation of plastics with low molecular weights and also
in the case of large throughput quantities, the granules produced on the perforated disc
after falling and immersing in the coolant still stick together because
the grain concentration immediately after immersion is so high that collisions
nor plastic granulate particles cannot be avoided. Tried this disadvantage
has been counteracted by larger amounts of cold water and longer cooling distances.
The random movement of the granulate in the flowing cooling section leads
in turn, however, to a further difficulty. After passing the cooling section
possesses some of the granules when the above-mentioned cooling measures are used
there is no longer enough intrinsic heat to evaporate that which is still adhering to the surface of the body
Water. In the case of the known devices, therefore, external heat must sometimes be used for complete
Drying of the granules are used.
Es ist in diesem Zusammenhang auch bereits eine Vorrichtung bekannt,
die unter der Abschlagstelle eine von einem flüssigen Kühlmittel berieselte ebene
Prallfläche besitzt. Diese Prallfläche ist zum Auffangraum hin abfallend geneigt.
Die Bewegung des Granulats auf dieser berieselten Fläche und der Wärmeaustausch
mit der Kühlflüssigkeit sind hierbei weitgehend regellos. Es läßt sich insbesondere
die auf dieser Prallfläche zurückgelegte Kühlstrecke in ihrer Länge nicht verändern;
die Kühlstrecke ist ferner verhältnismäßig kurz, so daß eine weitere Kühlung in
der Sammelrinne des Granulats nachfolgen muß. In this context, a device is already known
the level below the teeing point was sprinkled with a liquid coolant
Owns baffle. This baffle is inclined towards the collecting area.
The movement of the granulate on this sprinkled surface and the heat exchange
with the coolant are largely random. It can be in particular
do not change the length of the cooling path covered on this impact surface;
the cooling section is also relatively short, so that further cooling in
must follow the collecting channel of the granulate.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, für das an einer
Lochplatte mittels eines bewegten Messers abgeschlagene Granulat aus erwärmten thermoplastischen
Werkstoffen unmittelbar unter der Abschlagstelle eine Kühlvorrichtung zu schaffen,
die bei zeitlich bemeßbarer und gleichbleibender Kühlwirkung das gegenseitige Verkleben
der Granulatkörner zu verhindern gestattet. Sie darf andererseits bei regelbar veränderlicher
Kühlstreckenlänge nur so viel Kühlflüssigkeit einsetzen, daß eine Nachtrocknung
des Granulats nicht erforderlich ist. Die Abkühlung von heiß abgeschlagenem Granulat
unterschiedlicher Werkstoffqualitäten muß aber auch in einem sehr weiten Bereich
schnell beeinflußbar sein, so daß stets die Eigenwärme des heiß abgeschlagenen Granulats
zum Verdunsten der der Oberfläche anhaftenden restlichen Kühlflüssigkeit ausreicht. The invention is therefore based on the object for the one
Perforated plate made of heated thermoplastic granules knocked off by means of a moving knife
To create a cooling device for materials directly below the tee point,
the mutual sticking with time measurable and constant cooling effect
to prevent the granules. On the other hand, it may be variable with controllable
Only use enough coolant for the length of the cooling section to allow for subsequent drying
of the granulate is not required. The cooling of hot chipped granules
different material qualities must also in a very wide range
can be influenced quickly, so that the inherent heat of the hot-cut granules is always available
sufficient to evaporate the remaining cooling liquid adhering to the surface.
Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß die unterhalb der
Abschlagvorrichtung befindliche von einem Kühlmittelstrom bespülte Prallfläche als
kreiskegelförmiger Trichter ausgebildet ist, dessen Mantel im oberen Teil eine den
Kühlmittelstrom tangential einführende Düse aufweist. Nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung ist die Richtung
des aus dieser Düse austretenden
Kühlmittelstroms gegenüber der Waagerechten veränderlich. Die Länge der Kühlstrecke
ist demzufolge bestimmt durch die Länge des auf der Trichterwand in spiralförmigen
Bahnen zurückgelegten Weges für jeden vom Kühlmittelstrom erfaßten Granulatkörper.
Als Kühlmittel kommt vor allem ein unter Druck und mit entsprechender Geschwindigkeit
bewegter Flüssigkeitsstrom in Betracht, der aus einer etwa längs einer Mantellinie
des Trichters orientierten Breitschlitzdüse auf die Trichterwand tritt. The solution to this problem is to be seen in the fact that the below the
Impact device located by a coolant flow flushed baffle as
circular conical funnel is formed, the jacket of which in the upper part of the
Has coolant flow tangentially introducing nozzle. According to another feature
the invention is the direction
of the emerging from this nozzle
Coolant flow relative to the horizontal variable. The length of the cooling section
is therefore determined by the length of the spiral on the funnel wall
Lanes of the path covered for each granulate body covered by the coolant flow.
The main coolant is one under pressure and at the appropriate speed
moving liquid flow into consideration, which consists of a roughly along a surface line
of the funnel-oriented slot nozzle enters the funnel wall.
An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher beschrieben. Sie zeigt
schematisch eine Abschlag-und Kühlvorrichtung, an der das umschließende Gehäuse
1 teilweise aufgeschnitten dargestellt ist. Das Gehäuse besitzt an der einen Seite
eine ebene Wand, in der sich eine Aussparung für die Lochplatte 2 befindet, aus
der unter Druck die in das Granulat umzuformenden Kunststoffstränge in noch plastischem
Zustand austreten. Die Lochplatte 2 bildet z. B. das Mundstück einer nicht näher
dargestellten beheizten Strangpresse oder einer unter Druck gehaltenen Austragvorrichtung
eines Reaktors. Über die Stirnfläche der Lochplatte 2 gleiten die Schneidkanten
eines ein- oder mehrteiligen rotierenden Messers 3, dessen ebenfalls nicht dargestellter
Antrieb sich außerhalb des Gehäuses 1 befindet. Die von dem rotierenden Messer 3
an der Lochplatte 2 abgeschlagenen Granulatkörper fallen in einen mit dem Gehäuse
1 verbundenen steilwandigen kegelförmigen Trichter 4, dessen innere Wandung zur
Kühlung des Granulats mit einem Kühlmittel, vorzugsweise mit Wasser, bespült ist.
Die Kühlflüssigkeit tritt aus einer außen am Trichterkegel befestigten Breitschlitzdüse
5 auf die innere Seite der Trichterwand. Die Längenausdehnung des Düsenschlitzes
ist vorzugsweise auf eine Mantellinie des den Trichter bildenden Kegels ausgerichtet.
Die Breite des Düsenschlitzes richtet sich nach der größten vorkommenden Abmessung
eines Granulatteilchens. Sie muß hinreichend größer sein als diese Abmessung, so
daß Granulatkörper den Schlitz 5 nicht verstopfen können. The invention will be described in more detail with reference to the drawing. she shows
schematically a knock-off and cooling device on which the enclosing housing
1 is shown partially cut away. The housing has on one side
a flat wall in which there is a recess for the perforated plate 2
the plastic strands to be reshaped into the granulate under pressure in a still plastic
Exit state. The perforated plate 2 forms z. B. the mouthpiece of a not closer
heated extruder shown or a discharge device kept under pressure
of a reactor. The cutting edges slide over the face of the perforated plate 2
a one-part or multi-part rotating knife 3, its also not shown
The drive is located outside the housing 1. The from the rotating knife 3
Granules knocked off on the perforated plate 2 fall into one with the housing
1 connected steep-walled conical funnel 4, the inner wall of which to
Cooling of the granules with a coolant, preferably with water, is rinsed.
The cooling liquid emerges from a slot nozzle attached to the outside of the funnel cone
5 on the inner side of the funnel wall. The length of the nozzle slot
is preferably aligned with a surface line of the cone forming the funnel.
The width of the nozzle slot depends on the largest occurring dimension
of a granulate particle. You must be sufficiently larger than this dimension, so
that granules cannot clog the slot 5.
Die Bewegungsenergie der Kühlflüssigkeit wird im Trichter auf das
herabfallende noch heiße Granulat übertragen. Dieses bewegt sich demzufolge auf
enger werdenden spiralförmigen Bahnen auf der Trichterwand abwärts und gibt dabei
seine Wärme an die Flüssigkeit ab. Es ist zweckmäßig, die Einführungsstelle des
Flüssigkeitsstrahles in die Breitschlitzdüse 5 gelenkig auszubilden, um durch eine
Neigung des Strahles gegenüber der Waagerechten in gewissem Umfang die Länge der
spiralförmig zu durchlaufenden Kühlstrecke beeinflussen zu können. Die Verweil-
zeit
des Granulats im Kühlmittelstrom läßt sich ferner in gewissen Grenzen im voraus
durch die Neigung der Trichterwände, d. h. durch die Konizität des den Trichter
bildenden Kegelmantels, vorausbestimmen. Während des Betriebes der Vorrichtung zum
Granulieren und Kühlen können ferner die Eintrittsgeschwindigkeit und die Menge
des Kühlmittelstroms verändert werden, um die Kühlleistung zu steigern oder zu verringern. The kinetic energy of the coolant is transferred to the funnel
Transferring falling granules that are still hot. This moves up accordingly
narrowing spiral-shaped paths down the funnel wall and are there
its heat to the liquid. It is useful to have the introduction point of the
Form the liquid jet in the slot nozzle 5 articulated to through a
Inclination of the beam relative to the horizontal to some extent the length of the
To be able to influence the cooling section to be passed through in a spiral. The lingering
Time
of the granulate in the coolant flow can also be determined in advance within certain limits
by the inclination of the hopper walls, d. H. by the conicity of the funnel
forming cone shell, predetermine. During the operation of the device for
Granulating and cooling can also change the rate of entry and the amount
of the coolant flow can be changed in order to increase or decrease the cooling capacity.
Die Wirkung der Vorrichtung wird zuweilen weiter verbessert, wenn
ein Teilstrom des in den Trichter 4 einzuführenden Kühlmittels gegen das bewegte
Schneidmesser 3 gerichtet ist. Von dieser Möglichkeit wird man Gebrauch machen,
um das Anhaften noch plastischen Granulats von besonders hoher Klebwirkung an den
Schneidkanten des Messers 3 zu verhindern. Der hierfür erforderliche Teilstrom des
Kühlmittels kann z. B. von der an die Breitschlitzdüse 5 heranzuführenden Leitung
abgezweigt sein und neben der Düse 5 nach oben austreten, oder dieser Teilstrom
tritt etwa entgegengesetzt tangential zur Spülrichtung der Breitschlitzdüse 5 in
den Trichter 4 ein und ist aufwärts gegen das rotierende Schneidmesser 3 gerichtet. The effect of the device is sometimes further improved when
a partial flow of the coolant to be introduced into the funnel 4 against the moving
Cutting knife 3 is directed. One will make use of this possibility
about the adhesion of still plastic granules with a particularly high adhesive effect to the
To prevent cutting edges of the knife 3. The required partial flow of the
Coolant can, for. B. from the line leading to the slot nozzle 5
be branched off and exit next to the nozzle 5 upwards, or this partial flow
occurs approximately opposite tangential to the rinsing direction of the slot nozzle 5 in
the funnel 4 and is directed upwards against the rotating cutting knife 3.
Zur Verwendung eines gasförmigen Kühlmittels an Stelle einer Flüssigkeit
ist die Vorrichtung ohne wesentliche Änderungen ebenfalls geeignet. To use a gaseous coolant instead of a liquid
the device is also suitable without significant changes.