DE19811089A1

DE19811089A1 - Kunstharz-Granuliermundstück

Info

Publication number: DE19811089A1
Application number: DE19811089A
Authority: DE
Inventors: Toshio Matsuo
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 1998-10-01
Also published as: US5989009A; JPH10264151A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kunst harz-Granuliermundstücke und insbesondere ein Kunstharz-Gra nuliermundstück mit einer Wärmeisolationsstruktur, die auf eine Unterwasser-Granuliermaschine anwendbar ist.

In einer Unterwasser-Granuliermaschine wird die Oberflä che des Granuliermundstücks mit zirkulierendem Wassers gekühlt, weshalb manchmal geschmolzenes Harz an den Düsen des Granuliermundstücks erstarrt, wodurch die Düsen verstopft werden. Um eine solche Verstopfung zu verhin dern, hat der Anmelder der vorliegenden Anmeldung bereits früher ein Kunstharz-Granuliermundstück vorgeschlagen, das einen Aufbau und eine Funktion besitzt, die im fol genden mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 beschrieben werden.

In Fig. 3 ist die linke Hälfte des Granuliermundstücks gezeigt. Fig. 4 ist eine vergrößerte Darstellung des Teils B in Fig. 3. Genauer ist der Teil (a) von Fig. 4 eine Darstellung, die die Beschaffenheit eines Düsenab schnitts zeigt, während der Teil (b) von Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie C-C des Teils (a) von Fig. 4 ist.

Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, besitzt das Granu liermundstück 1 einen äußeren ringförmigen Weg 5 und einen inneren ringförmigen Weg 6. Zwischen den beiden ringförmigen Wegen 5 und 6 sind mehrere Heizmäntel 3 vorgesehen. Der äußere ringförmige Weg 5 ist durch rechte und linke Blöcke 7 in einen oberen ringförmigen Weg 5a und einen unteren ringförmigen Weg 5b unterteilt. Die oberen und unteren äußeren ringförmigen Wege 5a und 5b besitzen einen Heizfluid-Einlaßweg 8 bzw. einen Heiz fluid-Auslaßweg 9. Eine Vakuum-Wärmeisolierschicht 4, die durch Elektronenstrahlschweißen abgedichtet ist, ist auf seiten der der Oberfläche des Granuliermundstücks in der Weise ausgebildet, daß sie an jeden der Heizmäntel 3 angrenzt. Zwischen den Heizmänteln 3 sind mehrere Düsen löcher 2 ausgebildet. In der Oberfläche des Granulier mundstücks ist zwischen dem äußeren ringförmigen Weg 5 und dem inneren ringförmigen Weg 6 eine Härtungsschicht 13 vorgesehen. Am Umfang des Granuliermundstücks 1 ist ein Flansch 10 angebracht. In dem Flansch 10 sind Zirku lationskastenanbringungs-Bolzenlöcher 11 und Granulier mundstückanbringungs-Bolzenlöcher 12 ausgebildet.

Nun wird die Funktionsweise des obigen Granuliermund stücks beschrieben.

Das durch den Einlaßweg 8 eingeleitete Heizfluid wird durch einen äußeren ringförmigen Weg 5a, die Heizmäntel zu beiden Seiten der Düsenlöcher 2 und den inneren ring förmigen Weg 6 geschickt (wobei sich ein Teil des Heiz fluids nur durch die Heizmäntel bewegt) und anschließend durch den anderen äußeren ringförmigen Weg 5b entleert. Die Oberfläche des Granuliermundstücks 1 wird durch Kontakt mit dem zirkulierenden Wasser gekühlt. Anderer seits sind auf seiten der Oberfläche des Granuliermund stücks 1 die Vakuum-Wärmeisolierschichten 4 in der Weise ausgebildet, daß sie an die Heizmäntel 3 angrenzen, wodurch die Kühlung unterbrochen wird und die Düsenlöcher 2 durch das durch die Heizmäntel strömende Heizfluid ausreichend erwärmt werden, wodurch eine Erstarrung des geschmolzenen Harzes in den Düsenlöchern 2 verhindert wird.

In dem obenbeschriebenen Granuliermundstück sind die Vakuum-Isolierschichten auf seiten seiner Oberfläche ausgebildet, wodurch die Wärmeisolierwirkung verbessert wird. Die Wärmeisolierwirkung ist jedoch nur in dem Bereich vorhanden, in dem die Härtungsschicht zwischen dem äußeren ringförmigen Weg und dem inneren ringförmigen Weg vorgesehen ist. Da folglich die Oberflächen des Mundstücks, die sich innerhalb und außerhalb der gehärte ten Schicht befinden, durch das zirkulierende Wasser im Zirkulationskasten gekühlt werden, wird die Temperatur des gesamten Mundstücks abgesenkt.

Andererseits ist ein Granuliermundstück bekannt, auf dessen Oberfläche mit Ausnahme der Härtungsschicht eine Harzdichtung angebracht ist, die durch eine Halteplatte aus rostfreiem Stahl gehalten wird, wodurch eine Absen kung der Temperatur des gesamten Mundstücks verhindert wird. Bei dem Granuliermundstück besteht jedoch das folgende Problem: je höher die Wärmeisolierwirkung der Harzdichtung ist, desto eher wird sie durch Wärme ver schlechtert. Daher bricht sie verhältnismäßig früh, weshalb es notwendig ist, sie häufig zu ersetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obenbe schriebenen Probleme eines herkömmlichen Kunstharz-Granu liermundstücks zu beseitigen und ein Kunstharz-Granulier mundstück zu schaffen, dessen Oberfläche, die durch das in dem Zirkulationskasten zirkulierende Wasser gekühlt wird, in bezug auf die Wärmeisolierwirkung verbessert ist, so daß die Düsenlöcher durch das zirkulierende Wasser nicht übermäßig gekühlt werden und ihre Verstop fung verhindert wird, so daß stets feine Körnchen gebil det werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kunstharz-Granuliermundstück, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind auf zweckmäßige Ausführungen der Erfindung gerich tet.

In dem erfindungsgemäßen Kunstharz-Granuliermundstück sind auf seiner Oberfläche mit Ausnahme der mehrere Düsenlöcher aufweisenden Härtungsschicht, d. h. auf den Oberflächen des Mundstücks, die sich außerhalb und inner halb der Härtungsschicht befinden, Halteplatten mit Vakuum-Wärmeisolierschichten vorgesehen.

Genauer ist in dem Granuliermundstück die ringförmige äußere Halteplatte mit der Vakuum-Wärmeisolierschicht auf derjenigen Oberfläche des Mundstücks, die sich außerhalb der mehrere Düsenlöcher besitzenden Härtungsschicht befindet, vorgesehen.

Ferner ist in dem Kunstharz-Granuliermundstück die kreis förmige, scheibenförmige innere Halteplatte mit einer Vakuum-Wärmeisolierschicht auf derjenigen Oberfläche des Mundstücks, die sich innerhalb der Härtungsschicht befin det, vorgesehen.

Zweckmäßig wird jede der Halteplatten durch Verschweißen der Umfangsbereiche zweier Platten aus rostfreiem Stahl mittels Elektronenstrahlschweißen gebildet.

Weiterhin sind die Vakuum-Wärmeisolierschichten zweckmä ßig auf seiten der Mundstückoberfläche der Heizmäntel vorgesehen, die zwischen mehreren der Düsenlöcher vorge sehen sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut lich beim Lesen der folgenden Beschreibung einer zweckmä ßigen Ausführung, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Granuliermundstücks mit Halte platten, die Vakuum-Wärmeisolierschichten besit zen, wobei der Teil (a) von Fig. 1 eine Schnitt ansicht längs der Linie A-A im Teil (b) ist und der Teil (b) eine Vorderansicht des Granulier mundstücks ist;

Fig. 2 eine Schnittansicht der wesentlichen Komponenten eines Unterwasser-Granuliermundstücks;

Fig. 3 die bereits erwähnte Ansicht der linken Hälfte eines herkömmlichen Granuliermundstücks; und

Fig. 4 die bereits erwähnte vergrößerte Ansicht des Teils B von Fig. 3, wobei der Teil (a) von Fig. 4 eine Ansicht zur Erläuterung der Beschaffenheit eines Düsenabschnitts ist und der Teil (b) von Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie C-C im Teil (a) von Fig. 4 ist.

Fig. 2 ist eine vertikale Schnittansicht, die die wesent lichen Komponenten einer Unterwasser-Granuliermaschine gemäß der Erfindung zeigt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist das mehrere Düsenlöcher 2 aufweisende Granuliermundstück 1 über einen Mundstückkopf 31 mit dem Ende einer Strang preßmaschine 30 verbunden. Am Granuliermundstück 1 oder am Mundstückkopf 2 ist eine Unterwasserschneidvorrichtung 32 angebracht. Die Unterwasserschneidvorrichtung 32 enthält einen kreisförmigen Kasten 33, der so beschaffen ist, daß in ihm Wasser (Kühlwasser oder heißes Wasser) zirkulieren kann, sowie einen Antriebsabschnitt 36, der so beschaffen ist, daß er mehrere Schneidklingen 34, die zur Oberfläche des Granuliermundstücks 1 gerichtet sind, mit Hilfe einer Schneidwelle 35 drehen kann.

Wie mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 in der Beschreibung des Standes der Technik erwähnt worden ist, besitzt das Granuliermundstück 1 einen äußeren ringförmigen Weg 5 und einen inneren ringförmigen Weg 6, wobei zwischen dem ringförmigen Weg 5 und dem ringförmigen Weg 6 mehrere Heizmäntel parallel oder radial angeordnet sind. Der äußere ringförmige Weg 5 besitzt rechte und linke Blöcke, die den äußeren ringförmigen Weg 5 in einen oberen und in einen unteren äußeren ringförmigen Weg 5a bzw. 5b unter teilen. Diese Wege 5a und 5b besitzen den Heizfluid-Ein laßweg 8 bzw. den Heizfluid-Auslaßweg 9, wobei diese beiden Wege 8 und 9 miteinander in Verbindung stehen. Auf der Oberfläche des Mundstücks 1 sind Vakuum-Wärmeisolier schichten 4, die mittels Elektronenstrahlschweißen abge dichtet sind, in der Weise ausgebildet, daß sie an die Heizmäntel angrenzen. Zwischen den obengenannten Heizmän teln sind mehrere Düsenlöcher 2 vorgesehen. Auf der Oberfläche des Granuliermundstücks 1 ist zwischen dem äußeren ringförmigen Weg 5 und dem inneren ringförmigen Weg 6 eine Härtungsschicht 13 vorgesehen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind erfindungsgemäß in der Mundstückober fläche mit Ausnahme der Härtungsschicht 13 des Granulier mundstücks 1, d. h. in den Oberflächen des Granuliermund stücks 1, die sich außerhalb und innerhalb der Härtungs schicht 13 befinden, Halteplatten 14 und 18 mit Vakuum-Wä rmeisolierschichten 17 bzw. 21 vorgesehen.

Die äußere Halteplatte 14 außerhalb der Härtungsschicht 13 enthält eine ringförmige Platte 15 aus rostfreiem Stahl, die auf einer Seite eine Aussparung besitzt, und eine ringförmige Platte 16 aus rostfreiem Stahl, die mit dem Boden der genannten Aussparung in der Weise ver schweißt ist, daß dazwischen ein Spalt (0,5 bis 1 mm) vorhanden ist. Diese Platten 15 und 16 werden folgender maßen miteinander verschweißt: die Platten 15 und 16, die aneinandergefügt sind, werden in eine Vakuumkammer einge bracht, in der ein Vakuumgrad von 5.10^-7 Torr oder weniger herrscht. In diesem Zustand werden die Verbindungsteile der Platten 15 und 16 mittels Elektro nenstrahlschweißen miteinander verschweißt. Dann ist die Vakuum-Wärmeisolierschicht 17 gebildet.

Die innere Halteplatte 18 innerhalb der Härtungsplatte 13 enthält eine kreisförmige Platte 19 aus rostfreiem Stahl, die auf einer Seite eine Aussparung besitzt, und eine kreisförmige Platte 20 aus rostfreiem Stahl, die mit dem Boden der obengenannten Aussparung in der Weise ver schweißt ist, daß dazwischen ein Spalt (0,5 bis 1 mm) vorhanden ist. Diese Platten 19 und 20 werden folgender maßen miteinander verschweißt: Ähnlich wie oben werden die Verbindungsteile der Platten 19 und 20 in der Vakuum kammer mittels Elektronenstrahlschweißen miteinander verschweißt. Dann ist die Vakuum-Wärmeisolierschicht 21 ausgebildet.

In der Oberfläche außerhalb der Härtungsschicht 13 ist eine ringförmige Nut 22 ausgebildet, in der die obenge nannte äußere Halteplatte angebracht werden soll. Die Umfangsfläche der ringförmigen Nut 22 verläuft auf seiten der Härtungsschicht 13 schräg. Andererseits ist in der Oberfläche innerhalb der Härtungsschicht 13 eine ringför mige Nut 23 ausgebildet, in der die obengenannte innere Halteplatte angebracht werden soll. Die Umfangsfläche der ringförmigen Nut 23 verläuft auf seiten der Härtungs schicht 13 ebenfalls schräg.

Die obenbeschriebenen äußeren und inneren Halteplatten 14 und 18 sind über Dichtungen 24 und 25 auf dem Granulier mundstück 1 mittels Bolzen 26 aneinander befestigt. Wenn die Halteplatten 14 und 18 wie oben beschrieben aneinan der befestigt sind, ist die Oberfläche der Härtungs schicht 13 des Granuliermundstücks 1 gegenüber den Halte platten 14 und 18 um ungefähr 3 mm höher. Der Zweck der Verwendung der obengenannten Dichtungen 24 und 25 ist die Abdichtung und nicht die Wärmeisolation, weshalb sie dünn sein können und eine Dicke von 1 bis 2 mm besitzen.

Nun wird die Funktionsweise der Unterwasser-Granulier maschine beschrieben.

In Fig. 2 wird das geschmolzenes Harz in der Strangpreß maschine durch den Mundstückkopf 31 geschickt und dann zu zylindrischen geschmolzenen Harzteilen mittels der mehre ren Düsenlöcher 2 in dem Granuliermundstück 1 geformt. Die zylindrischen geschmolzenen Harzteile werden durch das zirkulierende Wasser sofort gekühlt und erstarren, woraufhin sie durch die Schneidklingen auf eine vorgege bene Länge zerschnitten werden, wodurch Körnchen gebildet werden. Die so gebildeten Körnchen werden vom zirkulie renden Wasser an eine Vorrichtung zur Entfeuchtung und Trocknung der Körnchen bewegt.

Im Betrieb strömt das vom Einlaßweg 8 des Granuliermund stücks 1 eingelassene Heizfluid durch den einen äußeren ringförmigen Weg 5a, durch die Heizmäntel 3, die beider seits der Düsenlöcher 2 gebildet sind, durch den inneren ringförmigen Weg 6 (wobei ein Teil des Fluids nur durch die Heizmäntel strömt) und durch den anderen äußeren ringförmigen Weg 5b zum Auslaßweg 9, aus dem es entleert wird.

Die Oberfläche des Granuliermundstücks 1 wird, indem sie mit dem zirkulierenden Wasser in Kontakt ist, gekühlt. Andererseits wird die Oberfläche, in der die Düsenlöcher 2 ausgebildet sind, nicht gekühlt, da auf der Oberfläche des Granuliermundstücks 1 die Vakuum-Wärmeisolierschich ten 4 in der Weise ausgebildet sind, daß sie an die Heizmäntel 3 angrenzen. Dadurch können die Düsenlöcher 2 durch das in den Heizmäntel strömenden Heizfluid ausrei chend beheizt werden. Die Oberfläche mit Ausnahme der Härtungsschicht 13, d. h. die Oberflächen außerhalb und innerhalb der Härtungsschicht 13, sind mit den äußeren bzw. inneren Halteplatten 14 bzw. 18, die eine Vakuum-Wär meisoliereinrichtung bilden, abgedeckt. Daher wird nicht die Temperatur des gesamten Granuliermundstücks 1 abgesenkt.

Da das Kunstharz-Granuliermundstück gemäß der Erfindung wie oben beschrieben beschaffen ist, wird verhindert, daß die Düsenlöcher durch das zirkulierende Wasser übermäßig abgekühlt werden. Daher können die Düsenlöcher nicht verstopfen, so daß Körnchen mit verfeinerter Qualität hergestellt werden können.

Claims

1. Kunstharz-Granuliermundstück (1), mit einer Härtungsschicht (13) mit mehreren Düsenlö chern (2), gekennzeichnet durch eine ringförmige äußere Halteplatte (14) mit einer Vakuum-Wärmeisolierschicht (17), die auf einer Oberfläche der Halteplatte (14) vorgesehen ist.

2. Kunstharz-Granuliermundstück (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine kreisförmige, scheibenförmige innere Halte platte (18) mit einer Vakuum-Wärmeisolierschicht (21), die auf einer Oberfläche der inneren Halteplatte (18) vorgesehen ist, die sich radial innerhalb der Härtungs schicht (13) befindet.

3. Kunstharz-Granuliermundstück (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Halteplatten (14, 18) durch Verschweißen der Umfangsbereiche zweier Platten (15, 16; 19, 20) aus rostfreiem Stahl mittels Elektronenstrahlschweißen in der Weise ausgebildet ist, daß zwischen den Umfangsbereichen ein Spalt vorhanden ist.

4. Kunstharz-Granuliermundstück (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Halteplatten (14, 18) durch Verschweißen der Umfangsbereiche zweier Platten (15, 16; 19, 20) aus rostfreiem Stahl mittels Elektronenstrahlschweißen in der Weise gebildet ist, daß zwischen den Umfangsbereichen ein Spalt vorhanden ist.

5. Kunstharz-Granuliermundstück (1) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Vakuum-Wärmeisolierschichten, die auf seiten der Mundstückoberfläche von Heizmänteln vorgesehen sind, welche ihrerseits zwischen mehreren der Düsenlöcher (2) vorgesehen sind.