DE1604333C - Vorrichtung zum Herstellen von Granu lat aus plastifizierbaren Stoffen, insbe sondere aus Kunststoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Granulat aus plastifizierbaren Stoffen, insbesondere aus Kunststoffen, bestehend aus einem in einem Gehäuse angeordneten Förderorgan, welches das plastifizierte Material einem ebenfalls in dem Gehäuse und zu dem Förderorgan koaxial angeordneten, an seinem Umfang mit Längsschlitzen versehenen, drehbaren Formkopf zuführt, welcher axial gegen eine mit Durchlaßöffnungen versehene Formplatte anliegt, ferner aus einer zentral angeordneten, die Formplatte durchsetzenden und bis in den Formkopf reichenden Zuführung für ein Druckgasmedium, von der ein Verteilersystem von radialen Kanälen ausgeht, die nahe dem Umfang des Formkopfes zwischen den Längsschlitzen enden, wobei die Enden der Kanäle und der Längsschlitze abwechslungsweise mit den Durchlaßöffnungen der Formplatte zur Deckung gebracht werden.

Aus der USA.-Patentschrift 2 958 099 ist bereits eine Vorrichtung zum Formen von Granulatteilchen bekannt, bei der für die zu verarbeitenden Kunststoffmassen ein zylindrischer. Förderraum vorgesehen ist, in dem eine Förderschnecke umläuft. Am vorderen Ende der Förderschnecke befindet sich ein Formkopf, der mit seiner Stirnfläche an eine Formplatte anschließt. Im Formkopf sind axial verlaufende Randnuten vorgesehen, die beim Umlauf des Formkopfes periodisch mit Durchlaßöffnungen in der Formplatte in Verbindung treten. Die Durchlaßöffnungen in der Formplatte bestehen aus sich in der Förderrichtung erweiternden Bohrungen. Die bekannte Vorrichtung kann auch so abgewandelt werden, daß der zu behandelnde Kunststoff in nicht näher angegebener Weise in den Formkopf eintritt. Die Wandung des in diesem Falle von einem Zylinder gebildeten Formkopfes ist an ihrer Außenfläche mit axial verlaufenden Längsschlitzen versehen. Über den mit Längsschlitzen versehenen Teil des Formkopfes ist eine Formhülse geschoben, die Auslaßöffnungen aufweist. Auch hier tritt der erweichte Kunststoff durch die Längsschlitze an die Formhülse heran und wird beim Vorbeilaufen der Längsschlitze an den Auslaßöffnungen portionsweise in die Auslaßöffnungen gefördert.

Zum Auswerfen der in die Auslaßöffnungen eingetretenen Kunststoffportionen wird ein Druckgas, vornehmlich Wasserdampf, benutzt. Der Wasserdampf tritt bei der erstgenannten Ausführungsform entgegen der Förderrichtung von der Seite der Formplatte her an den Formkopf heran. Dieser ist an seiner Stirnfläche mit einer Ausnehmung versehen, über die der Wasserdampf zu einer Ringnut gelangt, die zur Stirnseite des Formkopfes hin und damit in Richtung zur Formplatte offen ist. Von der Ringnut zweigen radial verlaufende, ebenfalls offene Nuten ab, die so weit in radialer Richtung nach außen reichen, daß sie mit den Auslaßöffnungen in Berührung kommen können. Sobald das beim Umlaufen des Formkopfes der Fall ist, gelangt Wasserdampf zu den Auslaßöffnungen und drückt die in diesen befindlichen Kunststoffportionen heraus. Dieser Ausdrückvorgang wird auch bei der erwähnten anderen Ausführungsform mit einer Formhülse angewandt.

Diese bekannte Vorrichtung weist jedoch beachtliche Nachteile auf. Infolge von Fcrtigungstoleranzen ist es möglich, daß der Andruck zwischen Formkopf und Formplatte bzw. Formhülse nicht in jedem Fall in gewünschten Ausmaß gewährleistet ist. Insbesondere nach längerem Gebrauch der Vorrichtung können sich Spalte zwischen Formkopf und Formplatte bzw. .-hülse ausbilden. Dies führt dann dazu, daß der Wasserdampf ständig aus den Nuten austritt und sich über die gesamte Formplatten- oder Hülsenoberfläche ausbreitet. Im Betrieb der Vorrichtung können sich damit merkliche Störungen ergeben, die äußerst unerwünscht sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Formen von Granulatteilchen aus erweichungsfähigem Material zu schaffen, bei der das zum Ausstoßen dienende Gasmedium nicht die Möglichkeit hat, bei bestehenden oder entstehenden Toleranzen zwischen Formplatte und Formkopf in größerem Umfang herauszulecken.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der mit Abstand von dem Förderorgan angeordnete und von diesem unabhängig drehbare Formkopf axial verstellbar ist und daß die radialen Kanäle des Verteilersystems, von der Zuführung ausgehend, als innerhalb des Formkopfes verlaufende Bohrungen ausgebildet sind.

Mit der axialen Verstellbarkeit des Formkopfes ist gewährleistet, daß dieser ständig mit einem ausreichenden Druck an der Formplatte anliegt. Damit wird ein unbeabsichtigtes Entweichen von Druckgas insbesondere während den Zeiten unterbunden, während "denen keine Verbindung zwischen den radialen Kanälen des Verteilersystems und den Auslaßöffnungen besteht. Des weiteren hat die Ausbildung nach der Erfindung den Vorzug, daß die das Druckgasmedium den Auslaßöffnungen zuführenden Kanäle geschlossen sind und nur in die Auslaßöffnungen der Formplatte münden, so daß im Vergleich zu den vorbekannten radialen, zur Stirnseite des Formkopfes hin offenen Kanälen ohnehin die Entweichungsmöglichkeiten für das Druckgasmedium weitgehend eingeschränkt sind. Schließlich wird mit der Erfindung auch bei einem zunehmenden Verschleiß der Vorrichtung ein unerwünschtes Entweichen des Druckgasmediums verhindert.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Bohrungen jeweils aus einer den Formkopf radial durchsetzenden und an dessen Umfang verschlossenen Bohrung sowie aus einer sich an diese anschließenden, quer verlaufenden und zur Formplatte führenden Bohrung bestehen. Die Kanäle lassen sich auf diese Weise recht einfach herstellen. Der erste Kanal wird von außen her bis zur Zuführung gebohrt und sodann an seinem äußeren, am Formkopfmantel befindlichen Ende verschlossen. Der jeweils zugehörige zweite Kanal wird dann von der an der Formplatte anliegenden Ringfläche des Formkopfes her bis zur Verbindung mit dem ersten Kanal eingebohrt. Diese Arbeitsgänge lassen sich mit einem verhältnismäßig geringen Aufwand durchführen.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß sich der Formkopf in Form einer die Zuführung für das Druckgasmedium aufnehmenden Welle fortsetzt, die durch den sie umgebenden Ring der Durchlaßöffnungen in der Formplatte hindurch zu einer Stellvorrichtung führt. Der Formkopf und die Zuführung für das Druckgasmedium bilden somit eine bauliche Einheit, so daß auch im Bereich der Zuführung Druckgasleckverluste ausgeschlossen sind.

Die Stellvorrichtung weist vorteilhafterweise eine Führungsbahn auf, die ein mittels einer Schrauben-

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spindel axial verstellbares Gleitstück aufnimmt, in 52 in einer zentrischen Bohrung 17 des Gehäuses 16 dem' sowohl die Welle als auch eine diese verlän- drehbar und axial verstellbar angeordnet ist. Die gernde Antriebswelle gelagert sind. Hiermit läßt sich zentrische Bohrung 17 bildet mit einer zu dieser ' die Andrückkraft des Formkopfes an die Formplatte koaxial angeordneten, in einem Zylinder 21 befindleicht einstellen und regeln; die Vorrichtung zum 5 liehen weiteren zentrischen Bohrung 23 eine Strang-Herstellen von Granulat und die Stellvorrichtung sind preßkammer 26. Der Zylinder 21 ist mittels eines außerdem in einer vorteilhaft geschlossenen Bauweise Gewindes 22 im Gehäuse 16 eingeschraubt. In der zusammengefaßt. . zentrischen Bohrung 23 befindet sich das Förder-

Di3 Erfindung wird nachfolgend an Hand eines organ 24. Der Formkopf 52 ist zur Strangpreßkam-

Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeich- io mer 26 hin mit einer konvexen Stirnfläche 53 ver-

nung näher erläutert. Es zeigt · sehen.

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum An der Außenfläche des Gehäuses 16 sind mehrere

Herstellen von Granulat und einen senkrechten miteinander in Verbindung stehende Ringnuten 31

Längsschnitt durch eine zugehörige Stellvorrichtung, vorgesehen, die mittels einer als Kühlmantel dienen-

Fig. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach 15 den zylindrischen Hülse 32 überdeckt sind. Die Hülse

der Linie Π-ΙΙ in F i g. 5 in vergrößertem Maßstab, ist mit öffnungen 33 und 34 für das Zuführen und

F i g. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Abführen eines flüssigen Kühlmittels ausgestattet. An

der Linie III-III in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, der in den F i g. 1 und 2 rechten Stirnfläche des

Fig. 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Gehäuses 16 ist die Formplatte 36 mittels Schrauben

der Linie IV-IV in F i g. 2 in vergrößertem Maßstab ao 37 und Zentrierstiften 38 befestigt. Die Formplatte

und liegt dabei mit ihrer ringförmigen Innenfläche 57 am

F i g. 5 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Gehäuse an. In der Mitte der Formplatte befindet

der Linie V-V in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab. sich eine konische Bohrung 41, die zum Gehäuse 16

Eine Einrichtung 10 zum Herstellen von Granulat hin in eine zylindrische öffnung 42 übergeht. In der aus plastifizierbaren Stoffen, insbesondere aus Kunst- as konischen Bohrung 41 befinden sich an deren Umstoffen, weist eine Vorrichtung 11 mit einem in einem fang in gleichen Abständen verteilt die Durchlaß-Gehäuse 16 angeordneten Förderorgan 24 auf. Das öffnungen 46 (F i g. 3), die zur Außenseite der Form-Förderorgan führt in der nachfolgend näher be- platte 36 hin (Fig. 2) in Verlängerungen 47 überschriebenen Weise das plastifizierte Material einem gehen.

ebenfalls in dem Gehäuse und zu dem Förderorgan 30 Wie bereits erwähnt, setzt sich der Formkopf 52 koaxial angeordneten, an seinem Umfang mit Längs- in Form einer die Zuführung 58 für das Druckgasschlitzen 54 versehenen, drehbaren Formkopf 52 zu. medium aufnehmenden Welle 51 fort, die durch den Der Formkopf liegt axial gegen eine mit Durchlaß- sie umgebenden Ring der Durchlaßöffnungen 46 in öffnungen 46 versehene Formplatte 36 an. Die Vor- der Formplatte hindurch zu der Stellvorrichtung 12 richtung 11 ist ferner mit einer zentral angeordneten, 35 führt. Die Stellvorrichtung ruht auf einer Grunddie Formplatte 36 durchsetzenden und bis in den platte 71, die einen Lagerbock 73 trägt. Dieser ist Formkopf 52 reichenden Zuführung 58 für ein mit einer Führungsbahn 72 ausgestattet, auf der ein Druckgasmedium ausgestattet. Von der Zuführung 58 Gleitstück 74 ruht. In dem Gleitstück ist mittels geht ein Verteilersystem von radialen Bohrungen 61 Lagern 76, 77 eine mit der Welle 51 mittels einer aus, die nahe dem Umfang des Formkopfes 52 40 Kupplung 81 verbundene Antriebswelle 78 drehbar zwischen den Längsschlitzen 54 enden. Die Enden gelagert. Die Kupplung 81 ist mittels eines Keiles 80 der Bohrungen und der Längsschlitze werden bei mit der Welle 51 verbunden und mittels Schrauben dem nachfolgend beschriebenen Betrieb der Vorrich- 82 an der Antriebswelle 78 angeflanscht. Im Innern tung abwechslungsweise mit den Durchlaßöffnungen der Antriebswelle befindet sich eine Leitung 83 zum 46 der Formplatte 36 zur Deckung gebracht. 45 Zuführen eines Druckgasmediums zur Zuführung 58

Der Formkopf 52 ist mit Abstand von dem Förder- in der Welle 51. Das Gleitstück 74 ist außerhalb der organ 24 angeordnet und von diesem unabhängig Lager 76, 77 mit Schmiermitteldichtungen 79 ausgedrehbar sowie axial verstellbar. Die radialen Kanäle stattet.

des Verteilersystems sind, von der Zuführung 58 An der Oberseite des Lagerbockes 73 sind zwei ausgehend, als innerhalb des Formkopfes 52 ver- 50 eine Schraubenspindel 88 aufnehmende Spindellaufende Bohrungen 61, 63 ausgebildet. Die Bohrun- muttern 91 befestigt. Auf der Schraubenspiedel lagert gen bestehen jeweils aus einer den Formkopf radial mittels einer Bohrung 89 zwischen zwei Bünden 92, durchsetzenden und an dessen Umfang verschlösse- 93 ein mit dem Gleitstück 74 verbundener, durch eine nen Bohrung 61 sowie aus einer sich an diese an- obere Durchtrittsöffnung 87 des Lagerbockes 73 schließenden, quer verlaufenden und zur Formplatte 55 ragender Mitnehmer 86. Ein Teil der Bohrung 89 im 36 führenden Bohrung 63. Mitnehmer weist einen größeren Durchmesser zur

Wie insbesondere die F i g. 1 und 2 erkennen lassen, Aufnahme einer am Mitnehmer und am Bund 93 setzt sich der Formkopf 52 in Form einer die Zu- anliegenden Druckfeder 94 auf. führung 58 für das Druckgasmedium aufnehmenden Es wurde bereits erwähnt, daß der Formkopf 52 Welle 51 fort, die durch den sie umgebenden Ring 60 eine zur Strangpreßkammer 26 hinweisende konvexe der Durchlaßöffnungen 46 in der Formplatte 36 hin- Stirnfläche 53 aufweist. Mit dieser wird der vom durch zu,einer Stellvorrichtung 12 führt. Die Stellvor- Förderorgan 24 zugeführte plastifizierte Stoff in der richtung weist eine Führungsbahn 72 auf, die ein Strangpreßkammer radial von innen nach außen gemitteis einer Schraubenspindel 88 axial verstellbares lenkt. Aus den F i g. 4 und 5 ist ersichtlich, daß die Gleitstück 74 aufnimmt, in dem sowohl die Welle 51 65 am Umfang des Formkopfes 52 mit gleichen Abals auch eine diese verlängernde Antriebswelle 78 ständen verteilt angeordneten Längsschlitze 54 einen gelagert sind. etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen und in eine

Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Formkopf in der Zeichnung am rechten Ende des Formkopfes

befindliche Ringfläche 56 münden. Diese liegt ohne Spielraum im Bereich der zylindrischen öffnung 42 der Formplatte 36 an deren ringförmiger Innenfläche

57 an. Vorzugsweise werden die Längsschlitze 54 rechteckig und mit derselben Breite wie der Durchlaßöffnungen 46 ausgebildet. Es ist zweckmäßig, eine gleiche Anzahl von Längsschlitzen 54 und Durchlaßöffnungen 46 vorzusehen; es können aber auch unterschiedlich viele Längsschlitze und Durchlaßöffnungen, verwendet werden. Die radiale Tiefe der Längsschlitze wird mit Vorteil geringer gewählt als die radiale Tiefe der Durchlaßöffnungen.

Die in die Zuführung 58 übergehende Leitung 83 wird aus einer nicht dargestellten Quelle mit einem unter Druck stehenden Ausstoßströmungsmittel gespeist. Dieses Strömungsmittel wird nach der Art des zu behandelnden plastifizierten Stoffes bzw. Kunststoffes und der Verwendbarkeit in der verwendeten Vorrichtung gewählt. Bei vielen Anwendungsfällen wird als Strömungsmittel Dampf verwendet. Das Strömungsmittel tritt aus der Zuführung 58 in die radialen Bohrungen 61, die sich (vgl. F i g. 5) zwischen den Längsschlitzen 54 befinden. Aus den Fig. 1, 4 und 5 geht hervor, daß von den radialen Bohrungen 61 Bohrungen 63 abzweigen, die an der Ringfläche 56 des Formkopfes 52 münden. Die äußeren Enden der radialen Bohrungen 61 werden nach deren Herstellen mittels Schweiß- oder Lötverschlüssen 62 (Fi g. 2) abgedeckt.

Beim Betrieb der beschriebenen Einrichtung wird die Antriebswelle 78 mittels eines nicht dargestellten Motors angetrieben. Die Drehbewegung der Antriebswelle wird über die Welle 51 auf den Formkopf 52 übertragen. Zugleich wird aus einer nicht dargestellten Quelle ein Ausstoßströmungsmittel, beispielsweise Dampf, durch die Leitung 83 und die Zuführung

58 in die Bohrungen 61,63 geleitet. Das Förderorgan 24 wird von einem ebenfalls nicht gezeichneten Motor in Drehung versetzt und fördert den plastifizierten, zu granulierenden Stoff in die Strangpreßkammer 26. Dieser wird an der konvexen Stirnfläche 53 des Formkopfes 52 radial nach außen gelenkt und tritt in die Längsschlitze 54 ein. Diese unterteilen den zu behandelnden Stoff in Längsstränge, deren in der Zeichnung (F i g. 2) rechte Enden während der kurzen Zeiträume, bei denen die Längsschlitze 54 sich an den ortsfesten Durchlaßöffnungen 46 vorbeibewegen, in die Durchlaßöffnungen gedrückt werden. Nachdem die Längsschlitze durch die Drehbewegung des Formkopfes aus dem Bereich der Durchlaßöffnungen gelangt sind, bewegen sich die Mündungen der Bohrungen 63 vor die Durchlaßöffnungen. Das durch die Bohrungen 63 zugeführte Ausstoßströmungsmittel, beispielsweise der Dampf, tritt nun unter Druck in die Drucklaßöffnungen 46 und drückt den in diesen befindlichen granulierten Stoff aus diesen heraus, so daß der behandelte Stoff als Granulat auf der Oberfläche der zentrischen konischen Bohrung 41 aus der Formplatte 36 austritt und in nicht dargestellte] Weise aufgefangen oder weggefördert wird.

Damit das zum Ausstoßen verwendete Druckgasmedium verlustlos in die Durchlaßöffnungen 46 übergeführt wird und nicht bei bestehenden oder sich bildenden Toleranzen zwischen der Formplatte und dem Formkopf unter Druck herauslecken kann, wird die axiale Andrückkraft der Ringfläche 56 des Formkopfes 52 an der ringförmigen Innenfläche 57 der Formplatte 36 mittels der Schraubenspindel 88 der Stellvorrichtung 12 eingestellt bzw. im Bedarfsfalle nachgestellt oder reguliert. Die Druckfeder' 94 gewährleistet ein elastisches Anliegen des Formkopfes an der Formplatte 36.

, Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung Formplatten verwendet werden, deren Durchlaßöffnungen zum Herstellen von Granulaten mit unterschiedlichen Kugelformen gegenüber den Durchlaßöffnungen 46 entsprechend abgewandelt sind. Wenn Granulate mit unterschiedlichen Kugelgrößen hergestellt werden sollen, wird bei Verwenden des gleichen Formkopfes die Fördergeschwindigkeit des Förderorgans 24 geändert, um in der Zeiteinheit größere oder kleinere Stoffmengen in die Durchlaßöffnungen 46 der Formplatte 36 zu bringen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Granulat aus plastifizierbaren Stoffen, insbesondere aus Kunststoffen, bestehend aus einem in einem Gehäuse angeordneten Förderorgan, welches das plastifizierte Material einem ebenfalls in dem Gehäuse und zu dem Förderorgan koaxial angeordneten, an seinem Umfang mit Längsschlitzen versehenen, drehbaren Formkopf zuführt, welcher axial gegen eine mit Durchlaßöffnungen versehene Formplatte anliegt, ferner aus einer zentral angeordneten, die Formplatte durchsetzenden und bis in den Formkopf reichenden Zuführung für ein Druckgasmedium, von der ein Verteilersystem von radialen Kanälen ausgeht, die nahe dem Umfang des Formkopfes zwischen den Längsschlitzen enden, wobei die Enden der Kanäle und der Längsschlitze abwechslungsweise mit den Durchlaßöffnungen der Formplatte zur Deckung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Abstand von dem Förderorgan (24) angeordnete und von diesem unabhängig drehbare Formkopf (52) axial verstellbar ist und daß die radialen Kanäle des Verteilersystems, von der Zuführung (58) ausgehend, als innerhalb des Fonnkopfes (52) verlaufende Bohrungen (61, 63) ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (61, 63) jeweils aus einer den Formkopf (52) radial durchsetzenden und an dessen Umfang verschlossenen Bohrung (61) sowie aus einer sich an diese anschließenden, quer verlaufenden und zur Formplatte (36) führenden Bohrung (63) bestehen.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Formkopf (52) in Form einer die Zuführung (58) für das Druckgasmedium aufnehmenden Welle (51) fortsetzt, die. durch den sie umgebenden Ring der Durchlaßöffnungen (46) in der Formplatte (36) hindurch zu einer Stellvorrichtung (12) führt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (12) eine Führungsbahn (72) aufweist, die ein mittels einer Schraubenspindel (88) axial verstellbares Gleitstück (74) aufnimmt, in dem sowohl die Welle (51) als auch eine diese verlängernde Antriebswelle (78) gelagert sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen