DE2006306A1

DE2006306A1 - Coolant duct for plastics granulator

Info

Publication number: DE2006306A1
Application number: DE19702006306
Authority: DE
Inventors: Kurt 4048 Grevenbroich B29b 1 10 Pause
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-02-12
Filing date: 1970-02-12
Publication date: 1971-08-12

Abstract

Coolant is introduced into a granulator for polymerised plastic from an annular duct with uniform exit nozzles at regular intervals around it. Coolant enters through a tangential pipe. The cross-section of the duct decreases from the inlet, so that the reduction is proportional to the loss of liquid from the nozzles, the ratio of the cross-sectional area to the wetted perimeter is the same at all sections, and the end section has a final value (is not zero) and is added to the inlet section. System improves uniformity of flow from all nozzles.

Description

Einrichtung zum Zuführen der Kühlflüssigkeit an einem Granulator für kunststoffe Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zuführen der Kühlflüssigkeit an einem Granuletor für Kunststoffe. insbesondere solche, die nch der Polymerisrtion,als Schmelze von hoher Temperatur anfallen und zum Granulieren gekühlt werden müssen. Die aus dem Extruder od.dgl. ankommenden Schmelzfäden können nämlich erst dann im Granulator geschnitten werden, wenn sie erstrrrt sind und damit eine ausreichende Standfestigkeit erreicht haben.Device for supplying the cooling liquid to a granulator for plastics The invention relates to a device for supplying the cooling liquid on a granulator door for plastics. especially those that after polymerisation, as Melt of high temperature arise and must be cooled for granulation. The from the extruder or the like. incoming melt threads can only then in the Granulator should be cut when they are frozen and thus sufficient Have achieved stability.

Derartige Einrichtungen weisen einen ringförmigen Düsenkanal auf, in dem die Düsen abstands- und querschnittsgleich konzentrisch angeordnet sind. Jeder Düse wird ein Schmelzfaden zugeführt, wobei der Düsenkanal gleichzeitig mit einer Kühl flüssigkeit gespeist wird. Der Schmelzfaden wird in der Düse geführt und gleichzeitig mittels der Kühlflüssigkeit gekühlt.Such devices have an annular nozzle channel, in which the nozzles are arranged concentrically with the same spacing and cross-section. A melt thread is fed to each nozzle, with the nozzle channel simultaneously with a cooling liquid is fed. The melt thread is guided in the nozzle and at the same time cooled by means of the cooling liquid.

Die bekannten Einrichtungen haben den Nechteil, daß die einzelnen Düsen nicht gleichmäßig mit der Kühlflüss.igkeit gespeist werden.The known facilities have the disadvantage that the individual Nozzles are not evenly fed with the coolant.

Wird der Querachnitt des r ngförmigen Speiseraums am Umfang konstant gehalten, so muß sich. am Umfang wegen des Wasserverlustes durch die Düsen die Geschwindigkeit. des Wassers verringern, mit ihr der statische Druck und die. Reynoldsche Zahl, bzw. die Turbulenz- und Reibungsverluste die Düsen können somit nicht gleichmäßig gespeist werden.The cross-section of the ring-shaped dining room becomes constant around the circumference held, so must. the speed on the circumference because of the water loss through the nozzles. of the water decrease, with it the static pressure and the. Reynolds number, resp. the turbulence and friction losses the nozzles can thus not evenly fed will.

Wird durch Reduzierung des Querschnitts des Jpeiaeraume die Geschwindigkeit des Wassers konstant gehalten und diese Reduzierung dem Wasserverlust durch die Diesen angemessen, so ändert sich die Reynoldsche Zahl und mit ihr die Turbulenz- und Reibungsverluste auf Fosten des statischen I)ruckes. Eine gleichmäßige Speigung der Düssn ist mit dieser Maßnahme wiederum nicht möglich.The speed is increased by reducing the cross-section of the Jpeiaeraume of the water kept constant and this reduction in the water loss through the Appropriate to this, the Reynolds number changes and with it the turbulence and frictional losses on the support of the static I) pressure. An even speech the Düssn is again not possible with this measure.

Wird der Speisequerschnitt nach dem Umlauf um 360° gar auf null redusiert, so werden die Speiseverhältnisse f':Lr die letzten Düsen besonders ungünstig, weil die Reynoldsche Zahl in der Näherung an den querschnitt null sich ganz erheblich ändert und mit ihr die druck- und geschwindigkeitszehrenden Verluste.If the feed cross-section is even reduced to zero by 360 ° after the cycle, so the feeding ratios f ': Lr the last nozzles are particularly unfavorable because the Reynolds number in the approximation to the cross section zero increases quite considerably changes and with it the pressure and speed sapping losses.

Uber die Zentripetalbeschleunigung, die dPs tangential zugeführte Wasser durch die Ablenkung auf die Kreisbahn rfahrt, entsteht statischer Druck auf Kosten der Geschwindigkeit. Bei konstanter T@ngentialkomponente der Wassergeschwindigkeit b'leibt die inkelgeachwindigkeit des Wassers konstant und damit der statische Dr@ck ii strömenden Wasser. Hierbei ist es gleichgültig, ob das Wasser bereits mit statischem Druck zugeführt wurde, in diesem Falle erhöht sich der statische Druck um den aus der Winkelgeschwindigkeit, bzw. der Zentripetalbeschleunigung gewonnenen betrag.Via the centripetal acceleration, the dPs supplied tangentially When the water is deflected onto the circular path, static pressure arises Cost of speed. With a constant tangential component of the water velocity the angular velocity of the water remains constant and thus the static pressure ii flowing water. It does not matter whether the water is already static Pressure has been applied, in this case the static pressure increases by the value from the angular velocity or the centripetal acceleration.

Die Reibungsverluste in @mfangrichtung des Einspeisesinnes von o bis 360° nddieren sich, damit würde wiederum eine gleichmäßige Speisung der Düsen in Frage gestellt. Darüberhinaus wird bei abnehmendem Querschnitt aber gleicher Querschnittsform das Verhältnis der durchströmten Querschnitt@fläche zum benetzten Querschnittsumfang, in der F@chsprache §'hydraulischer hr diu8" genannt, ungünetlger, d.h., die Reynoldsche Zahl wird kleiner und die Verluste auch aus diesem Grunde größer, die wiederum die Speisung der Düsen ändern.The friction losses in the circumferential direction of the infeed direction from o to 360 ° change, which in turn would result in an even feed of the nozzles in Asked a question. In addition, the cross-sectional shape remains the same as the cross-section decreases The relationship the cross-sectional area through which the flow passes to the wetted area Cross-sectional scope, called in the technical language §'hydraulischer hr diu8 ", unfavorable, i.e. the Reynolds number becomes smaller and the losses for this reason too larger, which in turn change the feed to the nozzles.

i)er Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, jede einzelne Düse gleichmäßig mit der Kthlflüssigkeit zu speisen.i) the invention is now based on the object, each individual nozzle to feed evenly with the cooling liquid.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an dem Düsenk@nal zum Zuführen der Kühlflüssigkeit ein tangential angeordneter Eintritt.-stutzen angebracht ist, daß der Querschnitt des Düsenkanals vom Einspeisequerschnitt her in der Weise abnimmt1 daß die Querechnitteabnehme dem Flüssigkeitsverlust durch die Düsen proportional und so bemessen ist, daß das Verhältnis des zugehörigen Querschnittes zum benetzten Umfang in allen Schnittebenen konstant bleibt, und daß der Endquerschnitt des Düsenkanale mit sind endlichen Wert dem Einspeisequerschnitt zuaddiert ist.This object is achieved in that at the nozzle channel for feeding a tangentially arranged inlet nozzle is attached to the coolant, that the cross section of the nozzle channel decreases from the feed cross section in the way 1 that the cross-sections decrease proportionally to the loss of liquid through the nozzles and is dimensioned so that the ratio of the associated cross-section to the wetted The circumference remains constant in all cutting planes, and that the end cross-section of the nozzle channels with a finite value is added to the feed cross-section.

Mit dieser Einrichtung wird die Umlaufgeschwindigkeit und auch der statische Druck der Kühlflüssigkeit ii Düsenkanal konstant gehalten.With this device, the rotational speed and also the static pressure of the cooling liquid ii nozzle channel kept constant.

Damit ist auch der hydraulische Radius, d.h., das Verhältnis von Fläche zu Umfang des Düsenkanalquerschnittes konstant. Da die Dü.enquersohnitte gleich rind, wird jede Düse in der Zeiteinheit mit der gleichen Menge an Kühlflüssigkeit durchströmt.This is also the hydraulic radius, i.e. the ratio of area constant to the circumference of the nozzle channel cross-section. Since the Dü.enquersohnitte is the same beef, each nozzle in the unit of time will use the same amount of cooling liquid flows through.

Die erfindungsgemäße Einrichtun6 hat weiterhin den Vorteil, daß die Kühlflüssigkeit sowohl mit unterschiedlicher Ges@mtmenge als auch mit unterschiedlicher Einspeisegeschwindigkeit oder -Druck dem Düsenkanal zugeführt werden kann, ohne die gleichmäßige Speisung der einzelnen Düsen zu beeinträchtigen.The device according to the invention has the further advantage that the Cooling liquid both with different total amounts and with different feed speed or pressure fed to the nozzle channel without affecting the uniform feed of the individual nozzles.

Um im Düsenkanal eine gleichmäßig turbulente Strömung zu erzielen, wird mit der Erfindung fernerhin vorgeschlagen, daß der Eintrittostutzen sprunghaft auf den Einspeisequerschnitt verengt iet und nach der Verengung eine Anlaufstrecke aufweist, deren Länge dem vier- bis fünffachen Durchmesser des Einspeisequerschnittes entspricht.In order to achieve a uniformly turbulent flow in the nozzle channel, it is also proposed with the invention that the inlet nozzle jump it narrows to the feed cross-section and after the constriction a run-up section has, the length of which is four to five times the diameter of the feed cross-section is equivalent to.

Soll der Düsenkanal mechanisch hergestellt, also aus einzelnen Blechteilen zusammengeschweißt werden. so ist seine Querschnittsform vorzugsweise al rechteck ausgebildet.Should the nozzle channel be produced mechanically, i.e. from individual sheet metal parts be welded together. so its cross-sectional shape is preferably al rectangle educated.

Soll dagegen der Düsenkanal gegossen werden, so ist seine vorzugsweise Querschnittsform das Oval oder die Ellipse Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.If, on the other hand, the nozzle channel is to be cast, then this is preferred Cross-sectional shape of the oval or the ellipse. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeigen: Abb. 1 einen Quersohnitt durch die Ebene des Düsenkan@ls mit Blick senkrecht auf die Düsen, Abb.2 einen Sohnitt gemäß Linie AB in Abb. 1 und Abb. 3 eine weitere Ausgestaltung des Düsenkanals.They show: Fig. 1 a cross section through the plane of the nozzle duct with a view perpendicular to the nozzles, Fig. 2 a Sonitt according to line AB in Fig. 1 and Fig. 3 shows a further embodiment of the nozzle channel.

Der ringförmige Düsenkenal 1 weist in seinem Boden quersohnittsgleiche Düsen 2 auf, die mit gleichen abständen konzentrisch angeordnet sind. Der Eintrittsstutzen 3 ist tangential angeordnet un besitzt eine sprunghafte Einschnürung 4 sowie eine Anlaufstrecke mit dem Speisequerschnitt 5. Die Anlaufstrecke ist gleichzeitig Eintrittequerschnitt für die Kühlflüssigkeit, die aich im Schnitt A-3 nach Abb. 1 mit dem Endquerschnitt 6 zum Einspeissquerschnitt des Düsenkanals 1 vereinigt. Im Schnitt A-B sind die beiden Querschnitte 5 und 6 großer als der Querschnitt 7, und Querschnitt 7 ist wiederum gröBer als der Endquerschnitt 6 des Düsenkanals 1. Der Querschnitt des Düsenkanal 1 nimmt vom Einspeisequerschnitt 5 und 6 gleichmäßig ab, wobei der Endquerschnitt 6 einen endlichen Wert aufweist und in den Eintrittsquerschnitt 5 des Eintrittsstutzens 3 übergeht. Außerdem ist das Verhältnis des zugehörigen Querschnittes zum benetzten Umfang in allen Schnittebenen konstant, d.h., daß gemäß Abb. 2 das Verhältnis des zugehdrigen Querschnittes zu den vier inneren Kanalseiten an allen Stellen gleich ist.The ring-shaped nozzle valley 1 has cross-sonal equivalents in its bottom Nozzles 2, which are arranged concentrically at equal intervals are. The inlet nozzle 3 is arranged tangentially and has an abrupt constriction 4 and a run-up section with feed cross-section 5. The run-up section is simultaneous Inlet cross-section for the coolant, which is shown in section A-3 according to Fig. 1 combined with the end cross section 6 to form the feed cross section of the nozzle channel 1. In section A-B, the two cross-sections 5 and 6 are larger than cross-section 7, and cross section 7 is again larger than the end cross section 6 of the nozzle channel 1. The cross section of the nozzle channel 1 takes from the feed cross section 5 and 6 evenly from, the end cross-section 6 having a finite value and into the inlet cross-section 5 of the inlet nozzle 3 passes. Also is the ratio of the associated Cross-section to the wetted circumference constant in all cutting planes, i.e. that according to Fig. 2 shows the relationship between the corresponding cross-section and the four inner canal sides is the same in all places.

Der dargestellte und beschriebene Düsenkanal kann sowohl hinter einem Cießer an einem Autoklaven oder hinter einem Extruderkopf angeordnet sein. Die Einführung der Schmelzfäden ist in dem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt. Der dargestellte Düsenkanal kann bspw. unterhalb des Cießers angeflanscht werden.The nozzle channel shown and described can be behind a Cießer can be arranged on an autoclave or behind an extruder head. The introduction the melting threads are not shown in the exemplary embodiment. The one shown The nozzle channel can, for example, be flanged below the Cießer.

Die Erfindung ist nicht an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden. So ist es denkbar, daß der Düsenkanal überall dort eingesetzt wird, wo es auf eine gleichmäßige Verteilung einer Flüssigkeit ankommt.The invention is not bound to the illustrated embodiment. So it is conceivable that the nozzle channel is used wherever there is a uniform distribution of a liquid arrives.

Claims

1. Device for supplying the cooling liquid to a granulator for plastics, in particular those which, after polymerisation, are used as a sole melt of high temperature and must be cooled for granulating, by means of a annular nozzle channel in which nozzles of the same cross-section and the same spacing and are arranged concentrically, characterized in that the nozzle channel (1) a tangentially arranged inlet connector for supplying the cooling liquid (3) is attached that the cross-section of the nozzle channel differs from the feed cross-section (5 and 6) decreases in the way that the decrease in cross section corresponds to the loss of fluid through the nozzles (2) is proportional and dimensioned so that the ratio of the associated Cross-section to the wetted circumference of the nozzle channel (1) is constant in all sonic planes remains, and that the end cross section (6) of the nozzle channels (1) with a finite Value is added to the feed cross-section (5).

2. Device according to claim 1, characterized in that the inlet connector (3) by leaps and bounds (t) on the Einspeisequersohni tt (5) and after the narrowing has a run-up, the length of which is four to five times the diameter of the Feed cross-section (5) corresponds.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the cross-sectional shape of the nozzle channel (1) is rectangular.

4. Device according to claim 3, characterized in that the nozzles (2) arranged in the area of the smaller diameter in the bottom of the nozzle channel (1) are.

5. device according to claims 1 and 2, characterized in that that the cross-sectional shape of the nozzle channel (1) is oval or elliptical.

6. Device according to claim 5, characterized in that the nozzles (2) are arranged in the axis of the oval or the ellipse. L e e r e i t e