DE1964884A1

DE1964884A1 - Duesenplatte fuer Unterwassergranulierung

Info

Publication number: DE1964884A1
Application number: DE19691964884
Authority: DE
Inventors: Friedrich Lambertus
Original assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Current assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Priority date: 1969-12-24
Filing date: 1969-12-24
Publication date: 1971-07-01

Description

Düsenplatte für Unterwassergranulierung Die Erfindung betrifft eine Düsenplatte für Vorrichtungen zur Unterwassergranulierung von stranggepreßten Kunststoffen.
Bei derartigen Düsenplatten ergibt sich während der Verarbettung einer ganzen Reihe bestimmter Thermoplasttypen im Unterwassergranuliervcrfahren der Nachteil ungleichmäßigen Schmel zeaustrittes Die Düsenplatte wird bekanntlich bei den Unterwassergranulierverfahren ständig mit dem Kühlwasser in Kontakt gebracht. Neben den somit bei derartigen Verfahren erwünschten Kühl effekten vorgibt es sich dadurch leider auch, daß die Düsenplatte selbst sehr stark gekühlt wird. Bestimmte, durch ihre Schmelztemperatur, spezifische Wärme bzw ihr Erstarrungsverhalten, usw. entsprechend disponierte Xunststofftypen zum Beispiel Polystyrol und Polypropylen - neigen nun bei ihrem Durchsatz durch die genannten DUsenplatten sehr stark dazu, in den Bohrungen einzufrieren. Durch einen solchen, natürlich unregelmäßig verlaufenden, Einfriervorgang der Schmolze in den Düsenbohrungen werden die verbleibenden, jeweils freien Bohrungen mit entsprechend größeren Schmelzemengen beaufschlagt und @s entsteht hier überlanges, d.h. also unbrauchbares,Granulat.
Da die erwähnten Kunstatofftypen recht häufig verarbeitet werden, hat man versucht, die genannten Nachteile zu vermeinden. Zu diesem Zweck führte man nahe am Austritt der Düsenbohrungen der Düsenplatte, bzw. insbesondere der Umgebung der Düsenbohrungen, möglichst viel Wärme zu. Die hier zugeführte Wärme darf natürlich nicht den anderweitig, wie bekannt, bei der Unterwassergranulierung erforderlichen Kühleffekt behindern, Insgesamt ergaben sich so sehr komplizierte und baulich aufwendige, teure Konstruktionen um all diesen Erfordernissen Rechnung zu tragen.
Bekannt ist es z.B., in der Düsenplatte angeordnete Einsätze für die Führung des Extrudates bis zum Austritt von einem Heizmedium umspulen zu lassen. Das Heizmedium kann dabei heißes Wasser oder Dampf sein. Es liegt auf der Hand, daß durch diese beispielsweise erwähnte Maßnahme erheblicher Bauaufwand entsteht, vor allem durch die Zu- und Abführung des Heizmediums, das ja ständig zirkulieren muß, sowie durch eine Abdichtung gegen das Heizmedium. Die Heizkammer bzw. die Xeizkammern sind druckfest und dicht auszuführen. Daraus ergibt sich ein relativ großer Abstand zwischen LochplattenatirnflAche und Heizkammer, wodurch ein Teil des erwünschten Effektes, nämlich der gleichmäßigen Fließbarhaltung der Schm@lze in unmittelbarer Nähe der Düsenbohrungen wi@i@@ @@@f@llig.
wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrurlde, die erwähnten Nachteile zu beseitigen und dabei baulichen Aufwand weitgehend zu vermeiden. Die zur Fließbarhaltung des Extrudates an den Düscnbohrungsaustritten getroffenen Maßnahmen sollen außerdem vollkommen wirkungssicher sein.
Durch die Erfindung wird die gestellte Aufgabe in vollem Umfang - wie sich bereits in der Praxis nachweisen ließ -gelöst. Die erfindung zeichnet sich aus durch Ausstattung jeder einzelnen Düsenbohrung der Platte mit einem aus relativ schlecht wärmeleitenden Material bestehenden, dünnwandigen Einsatz für den Durchtritt des Kunststoffmaterials, der so gestaltet ists daß durch sein Einsetzen in die Ddsenpla:te zwischen seinem äußeren Umfang und der Platte ringförmige, nur von relativ kleinen Kontaktflächen zur Düsenplatte unterbrochene, isof ierkammern entstehen.
Bei der Erfindung wird also grundsätzlich nicht von einer Reizung ausgegangen, sondern eine Isolierung vorgenommen, um den angestrebten Effekt zu erzielen Es findet dabei die Eigenwärme der Schmelze Verwendung. Durch dieses Prinzip ergeben sich auch die besonders günstigen konstruktiven Möglichkeiten und die Vermeidung von Bauaufwand, wie etwa komplizierter Abdichtungsmaßnahmen usw. Vor allem können die erfindungsgemäßen Einrichtungen sehr nahe dem äußeren Ende der Düsenbohrungen in der Düsenplatte angeordnet werden.
Vorteilhaft wird man die Erfindung so ausführen, daß eine Kontaktfläche des Einsatzes jeweils an der inneren Stirnseite eines mit dcm Maß des Austrittsquerschnittes des Xunststoffstranges ausgefüllrten, relativ schr kurzen Teiles jeder Düsenbohrung in der Platte liegt.
Als sehr vorteilhaft hat es sich auch herausgestellt, wenn die beschriebenen Isolierkammern entweder nur Luft enthalten, oder aber mit einem gut temperaturbeständigen Wärmeisoliermaterial gefüllt sind.
Weiter hat sich als sehr vorteilhaft herausgestellt eine Gestaltung der erfindungsgemäßen Einsätze als Teile symmetrischen, runden Querschnittes, die mit ihrem größten Außendurchmesser nur auf einem sehr kleinen Teil ihrer Enge, und zwar jeweils etwa an ihren beiden Längsenden, ausgeführt sind und eine (zum exakten Durch und Fertigbohren bei eingesetztem Einsatz gedachte) über eine Teillange konisch aufgesenkte, Sackbohrung aufweisen, wobei der Konizität in der Bohrung eine konische Ausbildung auf dem äußcren Umfang des Einsatzes - über eine Teillänge desselben verlaufend etwa entspricht.
Anhand der Zeichnungen wird ein Auführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und die Erfindung noch weiter erläutert.
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Einsatz, während die Figur 2 den erfindungsgemäßen Einsatz in einer der Düsenbohrungen der Düsenplatte erfindungsgemäß angeordnet darstellt.
Die Düsenplatte 1 ist abgebrochen dargestellt und die entsprechende Figur 2 läßt nur eine der zahlreichen in an sich durchaus bekannter Weise in der Platte angeordneten Bohrungen erkennen. Der in der Figur 1 im Zustande vor dem Einbau dargestellte Einsatz wird in jede Bohrung der Düsenplatte singepreßt. Es entstehen dabei die Isolierkammern 2. Diese können entweder nur Luft enthalten oder aber auch mit einem hochtemperaturbeständigen Wärmeisoliermaterial gefüllt sein. Eine Kontaktfläche 3 des Einsatzes liegt an der inneren stirnseite: eines relativ sehr kurzen Teiles der Düsenbohrung. Dieser Teil 4 ist mit dem Austrittsquerschnittsmaß des zu extrudierenden Xunststoffstranges ausgeführt. Mit la ist übrigens die Außenseite der Düsenplatte bezelchret 1 Die Kunststoffstränge treten in Pfeilrichtung A durch den Einsatz und denDüsonbohrungsteil 4 hindurch an die Außenseite der Düsenplatte, wo die Granulierung stattfindet.
Die Sackbohrung des noch nicht in die Düsenplatte eingepreßten Einsatzes, noch gut erkennbar in der Figur l, wird nach dem Einbau des Einsatzes zusalNmen mit, bzw. nach dem Teil 4 der nohrung in der Düsenplatte fertiggebohrt.
Der in jede einzelne Düsenbohrung der Düsenplatte eingepreßte erfindungsgemäße Einsatz besteht im Beispiel aus einem relativ schlecht wärmeleitenden Stabil. Seine Wandungen sind sehr dünn, was durch die Gestalt des Einsatzes, insbesondere die inhere und ä@@@re Konizität, mit bewirkt wird. Die Kontaktflächen des Einsatzes zur umgebenden Düsenplatte aber sind sehr klein. Der Einsatz ist nur in der Gegend seiner Uingsenden, d.h. also im Beispiel durch den Steg 6 und durch die Fläche 7, sowie durch die Stirnfläche 2 mit der umgebenden Düsenplatte verbunden. Durch die erwähnte Gestaltung und AusfUhrung wird der Einsatz etwa die Temperatur der durch ihn hindurch zum Austritt fließenden Schmelze annehmen. Die geringe Wärmemenge, welche über die @ünnen Wandungen und über die Luft bzw. das Isoliermaterial in den ringförmigen K@mmern 2 abgeführt wird, geht der Schmelze verloren. Dieser Verlust ist aber, wie sich praktisch gezeigt hat, durchaus tragbar. 1 Auch die sehr geringe Länge der im Fertigmaß ausgeführten, in der Düsenplatte direkt verbleibenden und von der Schmelze zu durchfließenden Bohrung 4 hat sich als nicht hindernd herausgestellt, da auf dieser geringen länge r war gewisse Kühlung der Schmelze erfolgt, die aber ebenfalls unberüc@@ @@@@@gt bleiben kann, Mit 5 und 5a sind die äuße und die innere Konizität am Einsatz bezeichnet.
- PatentansprUche - 1

Claims

Patentansprüche Düsenplatte für Vorrichtungen zur Unterwassergranulierung von stranggepreßten Kunststoffen, gekennzeichnet durch Ausstattung jeder einzelnen Düsenbohrung der Platte (1) mit einem aus relativ schlecht wärmeleitenden, Material @bestehenden, dünnwandigen Einsatz für den Durchtritt des / Kunststoffmaterials, der so gestaltet ist, daß durch sein Einsetzen in die Düsenplatte (1> zwischen seinem äußeren Umfang und der Platte (1) ringförmige, nur von relativ kleinen Kontaktflächen zur Düsenplatte (1) unterbrochene, Isolierkammern (2) entstehen.
2. Düsenplatte nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktfläche (3) des Einsatzes jeweils an der inneren Stirnseite eines mit dem Maß des Austrittsquerschnittes | des Xunststoffstranges ausgeführten, relativ sehr kurzen Teiles (4) jeder Düsenbohrung in der Platte (1) liegt.
3. Düsenplatte nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkammern (2) nur Luft enthalten.
4. Düsenplatte nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkammern (2) mit einem temperaturbeständigen Wrmeisoliermaterial gefüllt sind.
5 Düsenplatte@nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Gestaltung der Einsätze als Teile symmetrischen, runden Querschnittes, die mit ihrem größten Außendurchmesser nur auf einem sehr kleinen Teil ihrer Länge, und zwar jeweils etwa an ihren beiden Längsenden, ausgeführt sind und eine (zum exakten Durch- und Fertigbohren @@@ eingesetztem Einsatz gedachte) über eine Teillänge @@@@ aufgesenkte, Sackbohrung aufweisen, wobei der Koni@@@@@ in der Bohrung eine konische Ausbildung (ti) auf den @@ßere@ Um@ang des Einsatzes - über eine Teillänge des@@@@@@ ver@ laufend - etwa entspricht.