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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verhindern des unkontrollierten
Austritts einer Schmelze, insbesondere einer Kunststoffschmelze, aus
Düsenöffnungen einer Düsenplatte in Form
von Schmelzesträngen in eine Prozesskammer, mit einem vor
die Düsenplatte bewegbaren Absperrelement, gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Generell
werden zur Granulierung von thermoplastischem Kunststoffmaterial,
wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen, häufig Granuliervorrichtungen
mit Extrudern eingesetzt, bei welchen das geschmolzene Kunststoffmaterial
durch eine Düsenplatte in ein Kühlfluid, beispielsweise
Wasser, gepresst wird und von einer Messeranordnung, deren zumindest
ein Messer die Öffnungen der Düsenplatte überstreicht,
dort abgetrennt wird, so dass Granulatkörner gebildet werden.
Entsprechende Vorrichtungen, welche beispielsweise Verfahren zur
Unterwassergranulierung ausführen, sind als Unterwassergranulieranlagen
z. B. unter der Produktbezeichnung SPHERO® vom
Unternehmen Automatik Plastics Machinery GmbH bekannt.
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Bei
solchen geschilderten Granuliervorrichtungen ist es speziell beim
Anfahren erforderlich, dass die Schmelze, insbesondere wenn es sich
dabei um eine niedrigviskose Kunststoffschmelze handelt, einen definierten
Zustand für die Granulierung aufweist. Dazu ist es nötig,
dass bis zum Erreichen des erforderlichen Schmelzezustands, d. h.
bis z. B. der nötige Grad der Plastifizierung bzw. des
Aufschmelzens einer Kunststoffschmelze eingestellt ist, das Schmelzematerial
noch nicht in die Prozesskammer des Unterwassergranulators gerät.
Dafür werden beispielsweise im Schmelzestrom zur Düsenplatte
so genannte Anfahrventile eingesetzt, mittels welchen die Schmelze
vor dem Ereichen der Düsenplatte ausgeschleust wird.
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Die
deutsche Patentschrift
DE
195 26 165 C1 beschreibt eine Vorrichtung zum Absperren
einer Schmelze, insbesondere aus Kunststoff, die an einer Düsenplatte
in Form von Schmelzesträngen austritt, wobei dort ein über
der Düsenplatte verschiebbarer Absperrschieber mit spitzwinkliger
Schneidkante vorgesehen ist, welcher beim Verschieben über
die Düsen der dortigen Düsenplatte die austretenden Schmelzestränge
abschneidet und die Düsenplatte absperrt. Diese Vorrichtung
kommt gemäß der dortigen Lehre bei einer Strangguss-Anlage
zum Einsatz.
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Die
deutsche Patentschrift
DE
38 15 897 C2 beschreibt eine Extrusionsvorrichtung mit
einem Anfahrventil und einer Drossel, wobei zum Anfahren der dortigen
Vorrichtung ein Anfahrventilkörper in einen Austragskanal
für die Schmelze so eingeschoben wird, dass sich der Anfahrventilkörper
in dem Austragskanal befindet, so dass der Austragskanal für die
Schmelze hierdurch geschlossen ist, aber dort eine Anfahrauslassöffnung
geöffnet ist, so dass dort hindurch entsprechend das Schmelzematerial
aus Bohrungen des Gehäuses des Schmelzezuführkörpers
nach außen befördert, d. h. nach außen
geschleust werden kann.
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Generell
sind Vorrichtungen mit Anfahrventilen konstruktiv eher aufwendig,
und es besteht auch immer die Problematik, dass besonders auf entsprechende
Temperierungen der Schmelzezuführkanäle und des
Anfahrventils zu achten ist. Ein reiner Sperrschieber vor der Düsenplatte
mit reiner Verschlussfunktion der Düsen der Düsenplatte
einer Unterwassergranuliervorrichtung erzeugt dort einen undefinierten
Zustand im Bereich des vorgeschalteten Extruders bis hin zur Beschädigung
desselben, da dieser dabei gegen einen abgeschlossenen Raum arbeiten
würde.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile
des Standes der Technik beim Austritt von Schmelze aus einer Düsenplatte beim
Anfahren insbesondere einer Granuliervorrichtung zur Unterwassergranulierung
zu überwinden und insbesondere eine Vorrichtung zum Verhindern des
unkontrollierten Austritts von Schmelze aus einer Düsenplatte
vorzusehen, welche auf konstruktiv einfache Weise eine kompakte
Gestaltung und gleichzeitig eine Reduzierung thermischer Probleme
bietet.
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Diese
Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Verhindern des unkontrollierten Austritts von Schmelze aus einer
Düsenplatte mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Bei
der Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zum Verhindern
des unkontrollierten Austritts einer Schmelze, insbesondere einer
Kunststoffschmelze, aus Düsenöffnungen einer Düsenplatte
in Form von Schmelzesträngen in eine Prozesskammer mit
einem vor die Düsenplatte bewegbaren Absperrelement. Erfindungsgemäß ist
das Absperrelement als ein Schmelzestrangauffangelement ausgebildet,
welches zwischen einer Produktionsposition, bei welcher die Schmelze
ungehindert aus den Düsenöffnungen der Düsenplatte
in Form von Schmelzesträngen in die Prozesskammer austritt, und
einer Auffangposition bei welcher die Schmelze aus den Düsenöffnungen
der Düsenplatte in Form von Schmelzesträngen in
das Schmelzestrangauffangelement austritt, hin und her bewegbar
ist. Das Schmelzestrangauffangelement weist dazu erfindungsgemäß zumindest
eine Schmelzeabzugsöffnung oder mehrere Schmelzeabzugsöffnungen,
welche so in dem Schmelzestrangauffangelement angeordnet ist/sind,
dass sie in der Auffangposition zu den Düsenöffnungen
in der Düsenplatte fluchtend angeordnet ist/sind, und zumindest
einen Schmelzeabzugskanal oder mehrere Schmelzeabzugskanäle auf,
wobei die zumindest eine Schmelzeabzugsöffnung oder die
mehreren Schmelzeabzugsöffnungen mit dem zumindest einen
Schmelzeabzugskanal in dem Schmelzestrangauffangelement in Fluidverbindung
ist/sind. Es kann erfindungsgemäß also eine Schmelzeabzugsöffnung
vor mehreren der Düsenöffnungen der Düsenplatte
vorgesehen sein, wobei die Schmelzestränge dann über
einen gemeinsamen Schmelzeabzugskanal abgeführt werden
können, oder es kann jeder Düsenöffnung
der Düsenplatte eine einzelne Schmelzeabzugsöffnung
mit einem entsprechenden Schmelzeabzugskanal zugeordnet sein.
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Das
bevorzugt flächig und flach gestaltete erfindungsgemäße
Schmelzestrangauffangelement bietet den Vorteil, dass es konstruktiv
einfach mit wenig Platzbedarf und Masseeinsatz im Bereich der Prozesskammer
vor der Düsenplatte vorgesehen ist, wodurch die im Bereich
der Schmelzezuführung zur Düsenplatte bei herkömmlichen
Anfahrventilen auftretenden thermischen Probleme vermieden werden. Gleichzeitig
bietet das erfindungsgemäße Schmelzestrangauffangelement
aufgrund der Schmelzestrangabführung durch die zumindest
eine Schmelzeabzugsöffnung und den zumindest einen Schmelzeabzugskanal
den Vorteil, dass dadurch ein Verstopfen der Düsenöffnungen
in der Düsenplatte insbesondere beim Anfahrvorgang sicher
vermieden werden kann. Auch kann erfindungsgemäß bis
zur Einstellung der optimalen Schmelzeparameter ein sicheres Abführen
der Schmelzestränge erfolgen, wobei dadurch, dass sich
so die Schmelzestränge schon beim Anfahren der Granulieranlage
durch die Düsenöffnungen der Düsenplatte
hindurch bewegen, der Betriebsgleichgewichtszustand der Granulieranlage
mit dem Extruder einfacher und auch schneller erreichen lässt.
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Das
erfindungsgemäße Schmelzestrangauffangelement
kann bevorzugt mittels Dichtelementen, besonders bevorzugt Dichtlippen,
gegen die Prozesskammer und die Düsenplatte abgedichtet
sein. Dabei können die Dichtelemente sowohl einzeln im Bereich
um einzelne Schmelzeabzugsöffnungen und/oder einzelne Düsenöffnungen
herum angeordnet sein, die Dichtelemente können aber auch
außen herum um alle Schmelzeabzugsöffnungen bzw.
um die zumindest eine gemeinsame Schmelzeabzugsöffnung
und/oder die Düsenöffnungen der Lochplatte gemeinsam
herum abdichtend angeordnet sein. Dabei kann das Dichtelement bzw.
können die Dichtelemente beispielsweise in Nuten in der
Düsenplatte oder im die Düsenplatte umgebenden
Bereich der Prozesskammer angeordnet sein und/oder in entsprechenden
Nuten in dem Schmelzestrangauffangelement angeordnet sein. Die Dichtelemente
können zwei Aufgaben erfüllen, zum einen die Abdichtung des
Schmelzestrangauffangelements gegenüber der Düsenplatte
und den darin angeordneten Düsenöffnungen sowie
die Abdichtung gegenüber der Prozesskammer. Zum einen soll
dabei eine Abdichtung gegen den Austritt von Schmelze gegeben sein,
zum anderen soll eine Abdichtung gegenüber der Prozesskammer
mit möglicherweise darin befindlichem Kühlfluid
gegeben sein. Es findet also eine beidseitige Abdichtung statt,
zum einen gegenüber dem Gehäuse bzw. der Prozesskammer
und auch gegenüber der Düsenplatte mit den darin
befindlichen Düsenöffnungen. Die Dichtelemente,
besonders bevorzugt die Dichtlippen, können aus hitzebeständigem und
flexiblem Material, wie beispielsweise Polyimid, bestehen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das zwischen
der Auffangposition und der Produktionsposition hin und her bewegbare Schmelzestrangauffangelement
als Schieberelement ausgebildet sein, welches translatorisch verschiebbar
gelagert ist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann
das zwischen der Auffangposition und der Produktionsposition hin
und her bewegbare Schmelzestrangauffangelement als Drehelement ausgebildet
sein, welches um eine Drehachse (D) schwenkbar gelagert ist. Die
Bewegung erfolgt dabei durch eine Schwenkbewegung des Schmelzestrangauffangelements
um die so definierte Schwenkachse. Die Schwenkbewegung um die Drehachse
(D) bietet dabei besonders konstruktiv einfach eine effektive Möglichkeit,
das Schmelzestrangauffangelement sicher in eine definierte Auffangposition
und eine definierte Produktionsposition zu bewegen. Gegebenenfalls
können Schwenkendanschläge vorgesehen sein, welche
die entsprechenden Positionen bei Anliegen des Schmelzestrangauffangelements
definieren. Die Drehachse (D) kann in einem Teil des Gehäuses
der Prozesskammer vorgesehen sein, welcher im Bereich um die Düsenplatte herum
vorgesehen ist. Die Drehachse (D) ist dabei so orientiert, dass
die Ebene der Schwenkbewegung parallel zur Ebene der Düsenplatte
verläuft, wobei somit auch das Schmelzestrangauffangelement,
wie erfindungsgemäß generell, parallel bewegbar
zur Düsenplatte und an diese in der Auffangposition abgedichtet
anliegend angeordnet ist.
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Die
Führung der Hin- und Herbewegung des Schmelzestrangauffangelements
kann bevorzugt einfach und hinsichtlich der definierten Positionierung
des Schmelzestrangauffangelements so erfolgen, dass zumindest ein
Nocken vorgesehen ist und zumindest ein Nockenkanal vorgesehen ist,
so dass der zumindest eine Nocken in dem zumindest einem Nockenkanal
bewegbar gelagert ist, wobei der zumindest eine Nockenkanal im Bereich,
in welchem sich der zumindest eine Nocken befindet, wenn das Schmelzestrangauffangelement
sich in der Auffangposition befindet, zur Düsenplatte hin
versetzt so angeordnet ist, dass das Schmelzestrangauffangelement
dadurch in der Auffangposition gegen die Düsenplatte gedrückt
ist. Das Schmelzestrangauffangelement kann so mittels des zumindest
einen Nockens und des zumindest einen Nockenkanals translatorisch
verschiebbar oder verschwenkbar gelagert sein, wobei die Nockenführung
im Nockenkanal eine Andrückbewegung in die Auffangposition
des Schmelzestrangauffangelements gegen die Düsenplatte
bietet. Es handelt sich also dabei um eine Art Kulissenführung
des erfindungsgemäßen Schmelzestrangauffangelements.
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Der
zumindest eine Nockenkanal ist bevorzugt so orientiert, dass die
Ebene der gradlinigen Schiebebewegung oder der bogenförmigen Schwenkbewegung
des Schmelzestrangauffangelements parallel zur Ebene der Düsenplatte
verläuft, wobei somit das Schmelzestrangauffangelement
parallel bewegbar zur Düsenplatte und an diese in der Auffangposition
abgedichtet anliegend angeordnet sein kann.
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Der
zumindest eine Nockenkanal kann bevorzugt geradlinig ausgebildet
sein, so dass sich eine geradlinige Verschiebungsrichtung des Schmelzestrangauffangelements
in die Auffangposition bzw. in die Produktionsposition konstruktiv
einfach ergeben kann. Auch eine gekrümmte bzw. bogenförmige Gestaltung
des zumindest einen Nockenkanals ist möglich, so dass sich
eine Schwenkbewegung des Schmelzestrangauffangelements in die Auffangposition
bzw. in die Produktionsposition konstruktiv einfach ergeben kann.
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Bevorzugt
kann der zumindest eine Nocken an dem Schmelzestrangauffangelement
angebracht sein, und der zumindest eine Nockenkanal befindet sich
im Bereich der Prozesskammer. Der Nockenkanal ist dabei bevorzugt
im Bereich der Prozesskammer bzw. im Gehäuse der Prozesskammer
im entsprechenden Bereich dort um die Düsenplatte herum verlaufend
angeordnet.
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Der
zumindest eine Nocken kann aber bevorzugt auch an der Prozesskammer
angebracht sein, und der zumindest eine Nockenkanal befindet sich
dann im Bereich des Schmelzestrangauffangelements.
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Bevorzugt
sind zwei Nockenkanäle mit jeweils zwei im jeweiligen Nockenkanal
bewegbar gelagerten Nocken vorgesehen. Es können also bevorzugt
insbesondere bei der Ausführungsform des Schmelzestrangauffangelements
als Schieberelement z. B. vier Nocken vorgesehen sein mit entsprechend
vier vorgesehenen versetzten Bereichen von Nockenkanälen,
jeweils zwei in jedem der bevorzugt vorgesehenen zwei Nockenkanäle.
Es können aber bevorzugt insbesondere bei der Ausführungsform des
Schmelzestrangauffangelements als Drehelement auch z. B. drei Nocken vorgesehen
sein mit entsprechend drei vorgesehenen versetzten Bereichen von
Nockenkanälen, jeweils zwei in einem der Nockenkanäle
und einem im anderen der Nockenkanäle. Somit ergeben sich
auf konstruktiv einfache Weise ein gleichmäßiges
Andrücken und eine gleichmäßige Führung
des Schmelzestrangauffangelements, wobei die Gefahr eines möglichen
Verkantens bei der Hin- und Herbewegung weitestgehend ausgeschlossen
werden kann. Es können also bevorzugt zwei Nockenkanäle
an zwei Seiten eines entsprechend gestalteten Schmelzestrangauffangelements
vorgesehen sein, wobei das Schmelzestrangauffangelement dann in
den beiden Kanälen jeweils seitlich geführt ist.
Es können auch jeweils Endanschläge im Bereich
der zumindest einen bzw. der beiden Nockenkanäle vorgesehen
sein, welche jeweils die Auffangposition und die Produktionsposition
des Schmelzestrangauffangelements definieren.
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Um
die Abdichtung des Schmelzestrangauffangelements insbesondere gegenüber
der Prozesskammer bzw. dem Gehäuse der Prozesskammer zu verbessern,
aber auch gegenüber der Düsenplatte, kann das
Schmelzestrangauffangelement bevorzugt eine so gestaltete Kontur
aufweisen, dass diese in der Produktionsposition der Kontur der
umliegenden Prozesskammer entspricht und diese dabei (zusätzlich)
abdichtet. Dies kann zusätzlich eine besonders strömungsgünstige
Führung des Kühlfluids in der Prozesskammer ermöglichen,
wenn sich das Schmelzestrangauffangelement in der Produktionsposition
befindet, da dieses dann nicht störend in die Prozesskammer
hineinragend angeordnet ist.
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Um
auf einfache Art und Weise die Abdichtung zu erleichtern und insbesondere
mögliche Leckagen zwischen Schmelzestrangauffangelement und
Gehäuse der Prozesskammer an die Umgebung zuverlässig
besonders einfach vermeiden zu können, kann die Prozesskammer
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
eine Gehäuseausbuchtung aufweisen, so gestaltet, dass das
Schmelzestrangauffangelement in der Produktionsposition in die Gehäuseausbuchtung
bewegt ist. Die Kontur der Gehäuseausbuchtung kann dabei
bevorzugt der Kontur des Schmelzestrangauffangelements entsprechen,
so dass möglichst ein nur sehr kleiner Totraum vorliegt.
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Um
beim Anfahrvorgang die Schmelzestrangabführung mittels
des erfindungsgemäßen Schmelzestrangauffangelements
zusätzlich zu verbessern, kann der zumindest eine Schmelzekanal
bzw. können die Schmelzekanäle über zumindest
einen entsprechend vorgesehenen Anschluss mit einem Spülfluid
spülbar sein. Die Schmelzestränge können
somit vom Spülfluid umgeben sein, was ein Verstopfen des
zumindest einen Schmelzeabzugskanals besonders zuverlässig
verhindert und somit auf konstruktiv einfache Weise die Schmelzestrangabführung
erfindungsgemäß zusätzlich verbessern
kann. Der zumindest eine Anschluss für das Spülfluid kann
dabei im Bereich der Austrittsöffnung bzw. der Austrittsöffnungen
des zumindest einen Schmelzekanals dort in dem Schmelzestrangauffangelement
vorgesehen sein.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beispielhaft erläuterten
Ausführungsformen näher beschrieben. In den Figuren
zeigt:
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1 eine
schematische Schnittansicht eines Teils einer Unterwasser-Granuliervorrichtung
mit einer Vorrichtung zum Verhindern des unkontrollierten Austritts
von Schmelze aus einer Düsenplatte gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine
schematische Schnittansicht eines Teils einer Unterwasser-Granuliervorrichtung
mit einer Vorrichtung zum Verhindern des unkontrollierten Austritts
von Schmelze aus einer Düsenplatte gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
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3a eine
schematische Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß der
ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer
Auffangposition;
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3b eine
schematische Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß der
ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer
Produktionsposition;
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4a eine
schematische Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß der
zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer
Auffangposition; und
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4b eine
schematische Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß der
zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer
Produktionsposition.
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1 ist
eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Unterwasser-Granuliervorrichtung mit
einer Vorrichtung zum Verhindern des unkontrollierten Austritts
von Schmelze aus einer Düsenplatte gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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In 1 gezeigt
ist eine Unterwasser-Granuliervorrichtung mit einer Düsenplatte 2 mit
darin angeordneten Düsenöffnungen 1,
aus welchen Schmelzestränge normalerweise in eine Prozesskammer 3 eintreten.
Ein erfindungsgemäß als Schmelzestrangauffangelement 4 ausgebildetes
Absperrelement ist in der Darstellung der 1 in eine Auffangposition
vor die Düsenplatte 2 bewegt. Das Schmelzestrangauffangelement 4 ist
gemäß der in 1 gezeigten
ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Schieberelement
ausgebildet, welches translatorisch verschiebbar gelagert ist und geradlinig
(wie durch den Pfeil in 1 angedeutet) auch in eine Produktionsposition
nach unten bewegt werden kann, wobei die Düsenöffnungen 1 der
Düsenplatte 2 dann freiliegen, so dass die dort
austretenden Schmelzestränge in der Produktion durch eine
Messervorrichtung (in den Figuren nicht gezeigt) abgetrennt werden
können und durch ein in der Prozesskammer 3 vorgesehenes
Kühlfluid abtransportiert werden können.
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Das
Schmelzestrangauffangelement 4 gemäß der
in 1 gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist mehrere Schmelzeabzugsöffnungen 5 auf,
welche so in dem Schmelzestrangauffangelement 4 angeordnet
sind, dass sie in der gezeigten Auffangposition zu den Düsenöffnungen 1 in
der Düsenplatte 2 fluchtend angeordnet sind. Ferner
stehen die Schmelzeabzugsöffnungen 5 jeweils in
Fluidverbindung mit zumindest einem Schmelzeabzugskanal 6 in
dem Schmelzestrangauffangelement 4, wobei die Schmelzestränge über
den zumindest einen nach unten offenen Schmelzeabzugskanal 6 abgeführt
werden können. Der zumindest eine Schmelzeabzugskanal 6 ist über
seine Öffnung, im unteren Bereich in 1 gezeigt,
mit einem Spülfluid zusätzlich spülbar.
Das Schmelzestrangauffangelement 4 ist mittels Dichtelementen 7,
im gezeigten Fall ausgebildet als Dichtlippen, beispielsweise aus
Polyimid, zum einen gegen die einzelnen Düsenöffnungen 1 der
Düsenplatte 2 abgedichtet als auch gegen die Prozesskammer 3.
Das Schmelzestrangauffangelement 4 ist mittels einem im
Gehäuse der Prozesskammer 3 angeordneten Nockenkanal 8 verschiebbar
gelagert, wobei nur ein Nockenkanal 9 gezeigt ist, aber
auf beiden Seiten des Schmelzestrangauffangelements 4 jeweils
eine entsprechender Nockenkanal 9 vorgesehen ist (siehe auch
im Folgenden die 3a und 3b). Im
jeweiligen Nockenkanal 9 sind jeweils Nocken 10,
oben und unten angebracht an dem Schmelzestrangauffangelement 4,
bewegbar gelagert, wobei der Nockenkanal 9 in Bereichen,
in welchen sich der jeweilige Nocken 10 befindet, wenn
sich das Schmelzestrangauffangelement 4 in der in 1 gezeigten Auffangposition
befindet, zur Düsenplatte 2 hin versetzt so angeordnet
ist, dass das Schmelzestrangauffangelement 4 dadurch in
der Auffangposition abdichtend gegen die Düsenplatte 2 gedrückt
ist.
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Die
Prozesskammer 3 weist (in 1 nicht dargestellt)
eine Gehäuseausbuchtung 8 auf, welche so gestaltet
ist, dass das Schmelzestrangauffangelement 4 in der Produktionsposition
in die Gehäuseausbuchtung 8 bewegt ist.
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Die
Führung des erfindungsgemäßen Schmelzestrangauffangelements 4 erfolgt
gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform,
wie sie in 1 dargestellt ist, entlang der
im Wesentlichen geradlinigen Bewegungsrichtung, wie sie durch den
Nockenkanal 9 auf beiden Seiten des Schmelzestrangauffangelements 4 vorgegeben
ist, wobei aber, wie oben beschrieben, am Ort der Nocken 10 in
der Auffangposition des Schmelzestrangauffangelements 4 der
jeweilige Nockenkanal 9 etwas zur Düsenplatte 2 hin
versetzt angeordnet ist.
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In
den Figuren beschreiben gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente
der gezeigten Vorrichtung, wobei die jeweils zu den einzelnen Figuren
und die zu den dort gezeigten Elementen gemachten Angaben jeweils
auch entsprechend, soweit zutreffend, für die Ausführungsformen
der übrigen Figuren gelten.
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Die 2 zeigt
eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Unterwasser-Granuliervorrichtung
mit einer Vorrichtung zum Verhindern des unkontrollierten Austritts
von Schmelze aus einer Düsenplatte gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Die
in 2 gezeigte zweite Ausführungsform der
Erfindung unterscheidet sich von der in 1 gezeigten
Ausführungsform der Erfindung dadurch, dass gemäß 2 das
Schmelzestrangauffangelement 4 nicht entlang des zumindest
einen Nockenkanals 9 gradlinig translatorisch verschiebbar gelagert
ist, sondern das Schmelzestrangauffangelement 4 gemäß der
in 2 gezeigten zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung als Drehelement ausgebildet ist, welches um eine Drehachse
D schwenkbar gelagert ist. Zumindest ein Nocken 10 am Gehäuse
der Prozesskammer 3 und ein Nockenkanal 9 im Bereich
des Schmelzestrangauffangelements 4 sind zur entsprechenden
Führung des Schmelzestrangauffangelements 4 auch
bei der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen.
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Die
Drehachse D ist bevorzugt in einem Randbereich der Prozesskammer 3 bzw.
des Gehäuses der Prozesskammer 3 angeordnet und
verläuft rechtwinklig zur Ebene der Düsenplatte 2 und
der Bewegungsebene des Schmelzestrangauffangelements 4.
Die Dichtungsanordnung gemäß der zweiten bevorzugten
Ausführungsform entspricht der Dichtungsanordnung gemäß der
ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung. Auch die in 2 gezeigte zweite bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Auffangposition
gezeigt (siehe auch 1). Auch die Anordnung der Schmelzeabzugsöffnungen 5 und
des zumindest einen Schmelzeabzugskanals 6 sowie der Dichtelemente 7 gemäß 2 entspricht
der Darstellung der 1.
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Die 3a zeigt
eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß der
ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer
Auffangposition. Dabei ist gut zu sehen, dass die Nockenkanäle 9 jeweils
links und rechts vom Schmelzestrangauffangelement 4 im
Bereich des Gehäuses der Prozesskammer 3 vorgesehen
sind, wobei das Schmelzestrangauffangelement 4 jeweils
vier voneinander beabstandet angebrachte Nocken 10 aufweist,
mit welchen ein flächiger und gleichmäßiger
Anpressdruck des Schmelzestrangauffangelements 4 gegen die
Düsenplatte 2 erfolgen kann. Die Darstellung der ersten
bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß 3a unterscheidet sich
von der entsprechenden Darstellung der 1 noch dadurch,
dass eine einzige Schmelzeabzugsöffnung 5 vorgesehen
ist, welche die gesamte Anzahl von Düsenöffnungen 1 in
der Düsenplatte 2 umfasst bzw. umschließt,
und auch entsprechend nur ein einzelner Schmelzeabzugskanal 6 mit
dieser Gesamtschmelzeabzugsöffnung 5 in Fluidverbindung
steht. Dadurch ergibt sich besonders bevorzugt ein vergrößerter
Strömungsquerschnitt der entsprechenden Hohlräume
in dem Schmelzestrangauffangelement 4, was das Austragen
der aufgefangenen Schmelzestränge mit dem so bevorzugt
erfindungsgemäß gestalteten Schmelzestrangauffangelement 4 weiter verbessern
kann. Die Austragsöffnung des Schmelzestrangauffangelements 4 ist
bevorzugt nach unten vorgesehen, so dass die Schwerkraft beim Schmelzestrangabzug
unterstützend wirken kann.
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Die 3b zeigt
eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß der
ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer
Produktionsposition. Dabei ist das Schmelzestrangauffangelement 4 der 3a aus
der dortigen Auffangposition in eine Produktionsposition gezogen.
Das Schmelzestrangauffangelement 4 befindet sich dabei
in einer Gehäuseausbuchtung 8 der Prozesskammer 3. Ferner
ist in der Position gemäß 3b gut
zu erkennen, dass das Schmelzestrangauffangelement 4 eine so
gestaltete Kontur aufweist, dass diese in der Produktionsposition
strömungsgünstig der Kontur der umliegenden Prozesskammer 3 entspricht
und diese somit dabei zusätzlich abdichtet.
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Die 4a zeigt
eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß der
zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer
Auffangposition; dabei entspricht die in 4a gezeigte zweite
Ausführungsform der Erfindung im Wesentlichen der in 2 gezeigten
zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei auch hier,
wie in 3a und 3b auch,
nur eine gemeinsame Schmelzeabzugsöffnung 5 und
nur ein gemeinsamer nach unten führender Schmelzeabzugskanal 6 in
dem Schmelzestrangauffangelement 4 vorgesehen sind. Es
ist gut zu sehen, dass zwei Nockenkanäle 9 jeweils
im oberen und unteren Bereich des Schmelzestrangauffangelements 4 vorgesehen
sind, wobei an der Prozesskammer 3 bzw. am Gehäuse
der Prozesskammer 3 drei voneinander beabstandet angebrachte
Nocken 10 zu sehen sind, mit welchen ein flächiger
und gleichmäßiger Anpressdruck des Schmelzestrangauffangelements 4 gegen
die Düsenplatte 2 erfolgen kann. Die 4a zeigt
auch die Lage der Schwenkachse D, um welche das Schmelzestrangauffangelement 4 schwenkbar
gelagert ist, im Bereich des Umfangs des Gehäuses der Prozesskammer 3.
Auch zu sehen ist die Gehäuseausbuchtung 8 der
Prozesskammer 3, in welche das Schmelzestrangauffangelement 4 beim
Verschwenken in die Produktionsposition schwenkbar ist und welche
in Ihrer Kontur der Kontur des Schmelzestrangauffangelements 4 entspricht.
Siehe diesbezüglich auch die 4b.
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Die 4b zeigt
eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß der
zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer
Produktionsposition. Dabei ist das Schmelzestrangauffangelement 4 der 4a aus
der dortigen Auffangposition um die Drehachse D in die Produktionsposition
der 4b verschwenkt.
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Wie
die 4a und 4b zeigen,
weist das Schmelzestrangauffangelement 4 gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine so gestaltete
Kontur auf, dass diese zumindest in der Produktionsposition der
Kontur der umliegenden Prozesskammer entspricht und diese dabei
zusätzlich abdichtet. Der um die entsprechende Öffnung
der Kontur des Schmelzestrangauffangelements 4 der 4a und 4b verlaufende
Randbereich kann der Abdichtung des Schmelzestrangauffangelements 4 gegen
die Prozesskammer 3 bzw. das Gehäuse der Prozesskammer 3 dienen,
z. B. auch durch zusätzliche Anordnung eines oder mehrerer
ringförmiger Dichtelemente dort (in den 4a und 4b nicht
dargestellt).
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Die
Dichtelemente 7, wie sie in der 2 bezüglich
der zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gezeigt sind, sind in den 4a und 4b nicht
gezeigt.
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Generell
ist es wünschenswert, dass das Schmelzestrangauffangelement 4 sowohl
in der Auffangposition gegen die Düsenplatte 2 als
auch in der Produktionsposition gegen die Prozesskammer 3 bzw.
gegen das dortige Gehäuse abgedichtet ist.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann insbesondere
beim Anfahrvorgang auf konstruktiv einfache Weise bei kompakter
Gestaltung und bei gleichzeitiger Reduzierung thermischer Probleme
sicher ein unkontrollierter Austritt von Schmelze aus einer Düsenplatte
verhindert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19526165
C1 [0004]
- - DE 3815897 C2 [0005]