DE1813931B2 - Verfahren zum Herstellen von geschäumten Granulaten oder Perlen aus thermoplastischen Materialien - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von geschäumten Granulaten oder Perlen aus thermoplastischen MaterialienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von geschäumten Granulaten oder Perlen aus thermoplastische
> Materialien, wie Polystyrol, bei dem treibmittelhaltige Teilchen von oben nach unten durch
einen Behälter geführt und dabei durch eine Dampfbehandlung expandiert werden (DE-PS 11 27 576). Die
Behandlung erfolgt hier in einer vertikalen Vorrichtung, in der die Perlen unter gegenseitigem Kontakt
zueinander stehen. Aufgrund der von den Granulaten erreichten Temperaturen, die in der Nähe von 115° C im
Falle von Polystyrol liegen, sind die Granulate oder Perlen fast geschlossen und haben die Tendenz,
aneinander und an Hindernissen, auf die sie treffen, zu haften. Hieraus resultieren die Gefahren des Zusammenbackens
der gesamten Granulat- oder Perlenmassen zu einem Block.
Eine Regelung ist lediglich bezüglich eines Maximalbzw. Minimalniveaus möglich.
Demgegenüber soll nun erfindungsgemäß die Gefahr
Demgegenüber soll nun erfindungsgemäß die Gefahr
lü eines Zusammenbackens der gesamten Granulat- oder
Perlenmassen zu einem Block verhindert werden, indem ein enger gegenseitiger Kontakt, ein festes Verschmelzen
aneinander und an Hindernissen vermieden wird.
Erreicht wird dies erfindungsgemäß überraschend einfach dadurch, daß man die Teilchen von oben in einen Turm fallen läßt und die Dampfbehandlung während des Fallens vornimmt.
Erreicht wird dies erfindungsgemäß überraschend einfach dadurch, daß man die Teilchen von oben in einen Turm fallen läßt und die Dampfbehandlung während des Fallens vornimmt.
Vorzugsweise werden die Teilchen beim Einführen in den Turm vereinzelt.
Zweckmäßig werden die Teilchen in Suspension in einem Heißluftstrom oder Dampfstrom zur Aufgabestelle
transportiert und dabei mittels über ein Venturirohr eingeblasenen Dampfes oder Heißluft vorexpandiert
bzw. vorgeschäumt.
_"> Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
besteht aus einem vertikalen Turm, der mit auf verschiedenen Niveaus angeordneten Dampfdüsen und
am Boden mit einem Förderer ausgerüstet ist.
Nach einer anderen Ausführungsform kann der
jo vertikale Turm mit einem Gitter oder Verteiler auf der Transportleitung zur Verteilung der Perlen versehen
sein, derart, daß der Granulat- oder Perlenstrom umgelenkt wird, derart, daß die Granulate oder Perlen
frei in den Turm fallen, der Heißluftstrom aber zu seiner
λ Kreislaufrückführung das Gitter durchsetzt.
Zwischen die Bänder des Förderers kann gesättigter oder überhitzcer Dampf eingeblasen werden.
Der nachgesuchte erfindungsgemäße Erfolg wird dadurch unterstützt, daß im Bereich der Einführung der
4Ί Perlen in den Turm eine Klumpenberecheinrichtung
vorgesehen ist.
Durch die Maßnahmen nach der Erfindung wird offensichtlich in überzeugender Weise verhindert, daß
die Perlen durch engen gegenseitigen Kontakt lose oder
•1-) fest verschmelzen und dabei aneinander und an
Hindernissen, auf die sie treffen, haften. Es wird somit die Gefahr des Zusammenballens der gesamten
Granulat- oder Perlenmassen zu einem Block verhindert.
■io Nach den vorzugsweisen Maßnahmen nach der
Erfindung werden über das Venturirohr Partikel in Suspensionsheißluft herangeführt, prallen gegen das
Gitter und fallen senkrecht im Turm nach unten. Sie werden auf der Strecke zwischen Venturirohr und
·>·> erwärmt und dabei an einem gegenseitigen Zusammenbacken
gehindert. Während der Perlenstrom abgelenkt wird, kann die Heißluft im Kreislauf strömen.
Als Teilchen, die man in den Turm fallen läßt, und der Dampfbehandlung während des Fallens unterzieht,
kann Polystyrol verwendet werden. Es kann sich aber auch um Polysulfone oder andere organische thermoplastische
Materialien, denen gegebenenfalls unbrennbare Produkte hinzugefügt sind, handeln.
Die Maßnahme nach der Erfindung schafft auch eine Vereinfachung der für die Behandlung benötigten
Maschine und gewährleistet eine maximale Ausnutzung der eingesetzten Arbeitsmedien.
Beispielweise Ausführungsformen der Erfindung
sollen nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden, in denen
F i g. 1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform, bei der die Granulate oder Perlen in den Turm eingeführt
werden, nachdem sie einer Behandlung mi· Heißluft die durch ein Venturirohr tritt, ausgesetzt werden, zeigt,
F i g. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform, nach der die Granulate oder Perlen in den Turm nach Durchgang
durch einen Ofen eingeführt werden.
Nach Fig. 1 weist die Vorrichtung einen Aufgabetrichter auf, in den die Granulate oder Perlen 2
eingeführt werden; diese können bereits eine Vorexpansions- bzw. Vorschäumungsbehandlung erlitten haben.
Die Vorrichtung weist weiterhin ein Venturirohr 3 auf, das mit Heißluft aus einem Ofen 4 durch einen
Ventilator 5 gespeist wird, wobei die Erwärmung des Ofens durch einen Brenner 4a erfolgt Das Venturirohr
weist einen Doppelmantel 6 auf, in dem Kühlwasser strömt, um zu vermeiden, daß beim Vorbeiführen die
Perlen oder Granulate auf dem Venturirohr schmelzen können.
Der Ausgang des Venturirohrs 3 ist über die Rohrleitung 9 mit einem Gitter 7 verbunden, das am
Kopf eines Turmes 10 angeordnet ist. Die durch die durch das Venturirohr eingeführte Luft mitgerissenen
Perlen werden somit durch diese Luft beim Durchlauf zwischen Venturirohr und Gitter erwärmt, während sie
sich in Suspension im Heißluftstrom befinden, wodurch sie daran gehindert werden, in Kontakt mit den anderen
zu kommen und somit aneinander zu kleben.
Das Gitter 7 ist so ausgebildet, daß der Perlenstrom angelenkt wird, indem die Heißluft durch diesen tritt
und indem so die Rückführung im Kreislauf der Luft in den Ofen 4 über die Rohrleitung 8 ermöglicht wird.
Die so vorgewärmten Perlen stützen im freien Fall in den Turm 10, wo eine Umgebung aus gesättigtem oder
überhitztem Dampf herrscht, welche durch die Verteiler- oder Sprengeinrichtungen (Rampen) 11-12-13
abgegeben wurde. Während dieser Dampfbehandlung liegen die Perlen noch getrennt voneinander vor und
zeigen noch nicht die Neigung zum Agglomerieren. Der freie Fall der Perlen im Dampf sorgt für deren
übermäßige Expansion, und die übermäßig expandierten erhaltenen Perlen werden durch ein Transportband
14, das am unteren Teil des Turms vorgesehen ist, abgeführt.
Als Beispiel für die Arbeitsbedingungen dieser Vorrichtung zur Herstellung von expandierten Polystyrolperlen
seien genannt:
Temperatur der Heißluft bei | 1450C |
Venturirohr- Eintritt | |
Heißluftdurchsatz am | 18OmVh |
Venturirohr-Eintritt | |
Heißluftgeschwindigkeit in der | 7 m/Sek. |
Rohrleitung 9 | |
Temperatur der Granulate bei | 1100C |
Austritt aus dem Gitter | 100-1150C |
Temperatur im Turm (Schüttgewicht) | |
Scheinbare Dichte (Schüttgewicht) | 10 kg/m3 |
der Granulate am Eintritt | |
Scheinbare Dichte (Schüttgewicht) | |
der expandierten oder geschäumten | 6ke/m' |
Perlen am Austritt | |
Ein natürliches Reifen der Perlen oder ein beschleunigtes Reifen infolge Durchmischung mittels Heißluft
ermöglicht es, eine scheinbare Enddichte von 4 kg/mJ zu
erhalten.
Nach der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung besteht die Vorrichtung aus einem
Aufgabetrichter 15, in den die vorgeschäumten Granulate oder Perlen eingeführt werden; diese Granulate
oder Perlen 16 werden in einen Trockner durch ein Maschenförderband 17 transportiert, das mit einem
Maschenförderband 18 zusammenwirkt, welches oberhalb des Granulat- oder Perlenbettes angeordnet ist.
Dieser Trockner weist Kästen 19—20 auf, zwischen denen Heißluftströme von beispielsweise 115°C durchtreten.
Dieser oder diese Kästen können durch Verteiler- oder Strengeinrichtungen ersetzt werden,
welche Dampfstrahlen abgeben. So können die Granulate oder Perlen zunächst mit vorzugsweise
überhitztem Dampf behandelt, dann der Wirkung eines Heißluftstromes ausgesetzt werden.
Die Granulate oder Perlen werden dann zum oberen Teil eines Turmes 21 geführt, indem sie unter einer
Klumpen-Brechvorrichtung 22 durchgeführt werden. Ein Gitter oder ein Verteiler 23 sorgt für deren
Verteilung, bevor sie frei in den Turm hinabfallen. Letzterer ist mit gesättigtem oder übersättigtem Dampf
gefüllt, welcher durch die Verteilereinrichtungen 24-25-26 abgegeben wird.
Nach ihrer übermäßigen Expansion werden die Perlen durch ein Transportband 27 ausgetragen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zum Herstellen von geschäumten Granulaten oder Perlen aus thermoplastischen
Materialien, wie Polystyrol, bei dem treibmittelhaltige Teilchen von oben nach unten durch einen
Behälter geführt und dabei durch eine Dampfbehandlung expandiert werden, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Teilchen von oben in einem Turm frei fallen läßt und die Dampfbehandlung
während des Fallens vornimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen beim Einführen in den
Turm vereinzelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen in Suspension in
einem Heißluftstrom oder Dampfstrom zur Aufgabestelle transportiert werden und dabei mittels über
ein Venturirohr eingeblasenen Dampfes oder Heißluft vorexpandiert bzw. vorgeschäumt werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet
durch einen vertikalen Turm (10), der mit auf verschiedenen Niveaus angeordneten Dampfdüsen
(11 — 13) und am Boden mit einem Förderer (14) ausgerüstet ist.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein
vertikaler Turm (10) mit einem Gitter (7) oder Verteiler auf der Transportleitung (9) zur Verteilung
der Perlen (2) vorgesehen ist, derart, daß der Granulat- oder Perlenstrom umgelenkt wird und so
die Granulate oder Perlen frei in den Turm fallen, der Heißluftstrom aber zu sei seiner Kreislaufrückführung
das Gitter durchsetzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulate Perlen dem Turm mit
einem Förderer (17; 18) zuführbar sind, dessen Bänder zwischen Heißlufteintritts- bzw. Austrittskästen
(19; 20) gelührt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Bänder (17; 18)
gesättigter oder überhitzter Dampf einblasbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4 — 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Einführung der
Perlen in den Turm eine Klumpenbrecheinrichtung (22) vorgesehen ist.
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