DE20214743U1

DE20214743U1 - Isolierstopfen für Unterwassergranulator-Düsenflächenaussparung

Info

Publication number: DE20214743U1
Application number: DE20214743U
Authority: DE
Original assignee: Gala Industries Inc
Current assignee: Gala Industries Inc
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2012-08-01

Description

VL-Y

V-L-

Gala Industries, Inc. 02519-02 La/sl

Isolierstopfen für Unterwassergranulator-Düsenflächenaussparung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Unterwassergranulatoren und insbesondere einen Isolierstopfen, der in der Aussparung in der Düsenfläche einer Extrusionsdüse in einem Unterwassergranulator angebracht ist und diese im Allgemeinen füllt.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Bekannte Unterwassergranulatoren beinhalten eine Extrusionsdüse mit sich hierdurch erstreckenden Extrusionsbohrungen, durch welche geschmolzenes Polymer extrudiert wird. Ein Messerkopf mit Schneidmessern ist in drehbarer, der Fläche der Extrusionsdüse zugewandter Beziehung ausgerichtet, um die Polymerstränge zu Granulat zu schneiden. Ein Wassertank mit einem Wassereinlass und -auslass ermöglicht die Zirkulation von Wasser zum Kühlen und Festigen der extrudierten Polymerstränge, damit die Messer an dem Messerkopf die Stränge zu Granulat schneiden können. Das durch den Wassertank zirkulierende Wasser führt ferner das Granulat in einer Aufschlämmung aus Wasser und Granulat mit, welche aus dem Wassertank abgelassen wird.

Derzeit ist es üblich, in der Düsenfläche der Extrusionsdüse eine Aussparung vorzusehen und Isoliermaterial in die Aussparung zu geben, um die Wärmeübertragung von der Extrusionsdüse und von dem durch die Extrusionsbohrungen hindurch extrudierten geschmolzenen Polymer zu dem durch den Wassertank zirkulierenden Wasser zu verringern. Das in die Aussparung gegebene Isoliermaterial ist typischerweise ein Dichtmaterial, das durch ein geeignetes Mastixharz, Klebstoff oder dergleichen angebracht wird und mit einer dünnen Metallplatte in der Aussparung abgedeckt wird. Die dünne Platte wird an der Düse durch geeignete Befestigungen befestigt, um das Isoliermaterial in der Aussparung zu befestigen. Das Isoliermaterial erfährt aufgrund der in der Aussparung auftretenden Temperaturen einen wesentlichen Qualitätsverlust und isoliert in manchen Fällen den mittleren Aussparungsbereich der Düsenfläche nicht wirksam. Eine unwirksame Isolierung kann zu einem übermäßigen Kühlen des geschmolzenen Polymers führen, wenn es durch die Extrusionsbohrungen extrudiert wird, was ein Erstarren des geschmolzenen Polymers an der Düsenfläche verursacht.

Die folgenden US-Patente, die dem Rechtsnachfolger dieser Anmeldung durch Abtretung oder Übertragung gehören, beziehen sich auf Unterwassergranulatoren und veranschaulichen die Beziehung zwischen der Extrusionsdüse, dem Messerkopf und den Messern, dem Wassertank mit dem Wassereinlass und dem Wasser sowie dem Granulatschlammauslass:

4,123,207 4,621,996 5,403,176

4,251,198 4,728,276 5,624,688

4,500,271 5,059,103

Zusammenfassende Beschreibung der Erfindung

Zur Lösung der bekannten Probleme in Verbindung mit den Isolierverfahren des Stands der Technik sieht die vorliegende Erfindung einen Isolierstopfen in Form einer kreisförmigen Platte vor, die im Wesentlichen die Aussparung in der Düsenfläche der Extrusionsdüse eines Unterwassergranulators ausfüllt. Die Platte ist einstückig

• ·

ausgeführt und hat einen Durchmesser sowie eine Dicke, die im Wesentlichen dem Durchmesser und der Tiefe der Aussparung in der Düsenfläche entsprechen. Die kreisförmige Platte verringert die Wärmeübertragung von dem geschmolzenen Polymer, das durch die Bohrungen in der Extrusionsdüse extrudiert wird, zu dem durch den Wassertank des Unterwassergranulators zirkulierenden Wassers, unterliegt jedoch keinem Qualitätsverlust bzw. Verschlechterung, wie dies bei vorbekannten Isolierverfahren auftritt.

Die Platte kann von massiver einteiliger Konstruktion oder hohler zweiteiliger Konstruktion sein und sollte aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit hergestellt werden. Extrusionsdüsen werden typischerweise aus Kohlenstoffstahl hergestellt und der Düsenkörper kann entweder massiv oder hohl sein (Hohlraumkonstruktion). Hohle Düsenkörper können der Bereitstellung eines Durchlasses für Heiz- oder Kühlmedien oder einfach der Gewichtsverringerung oder für Isolierzwecke dienen. Die kreisförmige Platte der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise aus Edelstahl oder gering wärmeleitfähigen Keramikmaterialien hergestellt, wenngleich andere gering wärmeleitfähigen Materialien verwendet werden könnten. Bei der Hohlplattenkonstruktion könnten andere hoch isolierende Materialien in den Hohlraum gegeben werden.

Der durch die kreisförmige Platte der vorliegenden Erfindung ausgebildete Isolierstopfen umfasst einen erhobenen Vorsprung rings um den Umfang der Fläche (innen) der Platte neben dem Boden der Aussparung in der Extrusionsdüsenfläche. Bei Einsetzen des Isolierstopfens in die Extrusionsdüsenaussparung wird somit ein dünner Bodenluftspalt bzw. -raum zwischen der benachbarten Isolierstopfen-Innenfläche und dem Boden der Aussparung ausgebildet. Somit wird Luft in diesem dünnen Bodenluftspalt bzw. -raum eingeschlossen, so dass die Isoliereigenschaften des Isolierstopfens bezüglich der von dem Boden der Aussparung der Extrusionsdüse übertragenen Wärme verbessert werden.

Der kreisförmige Isolierstopfen der vorliegenden Erfindung umfasst ferner einen Flansch um den oberen Teil der zylindrischen Seitenwand der kreisförmigen Platte, so dass eine sich um die Platte von der Innenfläche der Platte erstreckende

Umfangsaussparung (neben dem Boden der Aussparung in der Extrusionsdüse) hin zur gegenüberliegenden Fläche (außen) ausgebildet wird. Der Flansch ist so bemessen, dass er mit der oberen inneren Umfangsfläche der Aussparung in der Extrusionsdüsenfläche dichtend greift. Dieser dichtende Eingriff des Flansches mit dem Umfang der Aussparung in der Extrusionsdüse und die Umfangsaussparung in der Seitenwand der Platte bilden einen dünnen seitlichen Luftspalt bzw. -raum, welcher Luft zwischen der Seite der Aussparung und dem Isolierstopfen einschließt und die isolierenden Eigenschaften des Isolierstopfens bezüglich der Wärmeübertragung von der Seite der Extrusionsdüsenaussparung verbessert. Ferner berücksichtigt der Umfangsflansch um den Umfang der Platte alle Maßabweichungen der Aussparung in der Extrusionsdüse und der Platte während der Herstellung.

Der Isolierstopfen umfasst ferner eine mittlere Öffnung mit einem hin zur Außenfläche des Isolierstopfens, welche sich neben dem Messerkopf und den Schneidmessem befindet, an Durchmesser gewinnenden geneigten Umfangsrand. Die mittlere Öffnung in der Platte nimmt eine Befestigungs- oder Sicherungsschraube mit einem entsprechend konfigurierten Schraubkopf auf. Die Schraube erstreckt sich durch den Isolierstopfen und in eine Gewindebohrung in der Extrusionsdüse oder Nasenkonus an der stromaufwärtigen Seite der Extrusionsdüse, um den Isolierstopfen in der Aussparung in der Düsenfläche der Extrusionsdüse zu befestigen.

In bestimmten Ausführungen der vorliegenden Erfindung umfasst der Isolierstopfen einen zweite erhobenen Vorsprung an der Innenfläche der Platte um den Umfang der Befestigungsschraubenöffnung, welche an der Bodenfläche der Aussparung anliegt, um den Abstand für den Bodenluftspalt gegenüber Druckkräften, die von der den Isolierstopfen an der Düsenplatte oder dem Nasenkonus befestigenden Schraube erzeugt werden, aufrecht zu erhalten. In einer anderen Ausführung kann eine ringförmige Buchse oder ein Abstandshalter in der Senkbohrung einer bestehenden Düsenplatte angebracht werden. Der Boden oder ein Ende der Buchse liegt an der Bodenfläche der Senkbohrung an und das Oberteil oder andere Ende der Buchse liegt an der Innenfläche der kreisförmigen Platte um die

Befestigungsschraubenöffnung an. Die Buchse dient somit zur Wahrung des Abstands für den Bodenluftspalt gegenüber etwaigen von der Befestigungsschraube erzeugten Druckkräften.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen starren Isolierstopfen in Form einer kreisförmigen Platte für das Einsetzen und Halten in einer entsprechend konfigurierten Aussparung in der Düsenfläche einer Extrusionsdüse eines Unterwassergranulators bereitzustellen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Isolierstopfen gemäß der vorstehenden Aufgabe zur Hand zu geben, der die Wärmeübertragung von dem geschmolzenen Polymer und der Extrusionsdüse eines Unterwassergranulators zu dem durch den Wassertank, der zu dem Messerkopf, den Schneidmessern und der Düsenfläche gehört, zirkulierenden Wasser verringert.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Wärmeisolierstopfen aus gering wärmeleitfähigen Material zur Hand zu geben, der massiv oder hohl sein kann und in der Aussparung der Düsenfläche der Extrusionsdüse eines Unterwassergranulators zur ständigen Isolierung mühelos befestigt werden kann.

Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen ständigen Wärmeisolierstopfen gemäß den vorstehenden Aufgaben zur Hand zu geben, bei dem die Maßeigenschaften des Isolierstopfens im Wesentlichen den Maßeigenschaften der Aussparung entsprechen, damit der Isolierstopfen eng in die Aussparung in der Düsenfläche der Extrusionsdüse eines Unterwassergranulators passen und diese im Wesentlichen ausfüllen kann.

Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen aus einer kreisförmigen Platte gebildeten Wärmeisolierstopfen zur Hand zu geben, welcher einen Vorsprung um den Außenumfang der Innenfläche oder der zum Boden der Extrusionsdüsenaussparung gerichteten Fläche umfasst, um einen engen Spalt bzw. Raum dazwischen auszubilden, um Luft zwischen den benachbarten Flächen des

Aussparungsbodens und dem Isolierstopfen einzuschließen, so dass die Isoliereigenschaften des Isolierstopfens verbessert werden.

Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Wärmeisolierstopfen zur Hand zu geben, der einen Umfangsflansch um den oberen Rand der Seitenwand umfasst, der so bemessen ist, dass er mit der oberen inneren Umfangsfläche der Aussparung in der Extrusionsdüse dichtend greift, um eine Umfangsaussparung um die zylindrische untere Seite des Stopfens auszubilden. Dieser dichtende Eingriff schließt Luft in der seitlichen Aussparung ein, um die Isoliereigenschaften des Isolierstopfens weiter zu verbessern. Die Umfangsaussparung minimiert auch die Flächenberührung der Seitenwand der Extrusionsdüsenaussparung, um Maßabweichungen der

Extrusionsdüsenaussparung zu berücksichtigen.

Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Isolierstopfen nach den vorstehenden Aufgaben zur Hand zu geben, bei welchem der Isolierstopfen aus einem gering wärmeieitfähigen Material gebaut ist, um die wärmeisolierenden Eigenschaften des Isolierstopfens zu verbessern.

Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Isolierstopfen nach den vorstehenden Aufgaben zur Hand zu geben, bei welchem die Befestigungsschraube einen Kopf aufweist, der in die Öffnung durch den Isolierstopfen versenkt wird, um eine im Wesentlichen planare Fläche an Isolierstopfen, Schraubenkopf und Düsenfläche vorzusehen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Isolierstopfen nach den vorstehenden Aufgaben zur Hand zu geben, welcher weiterhin eine Struktur um die Befestigungsschraubenöffnung an der Innenfläche der Platte aufweist, welche verhindert, dass der mittlere Teil der Platte sich nach innen biegt, wenn die Befestigungsschraube in den Düsenkörper oder Nasenkonus geschraubt wird, und der den Abstand des Bodenluftspalts wahrt.

t t ■

Eine nach andere Aufgabe dieser Erfindung, die eigens hier erwähnt werden muss, besteht darin, einen Wärmeisolierstopfen für die Düsenflächenaussparung einer Unterwassergranulator-Extrusionsdüse gemäß den vorstehenden Aufgaben zur Hand zu geben, welche herkömmlichen Arten der Herstellung entspricht, von einfacher Konstruktion ist und leicht einsetzbar ist, um eine Vorrichtung zur Hand zu geben, die wirtschaftlich realisierbar, lang haltbar und relativ problemlos im Betrieb ist.

Diese zusammen mit anderen Aufgaben und Vorteilen, die später offensichtlich werden, sind auf die Einzelheiten der Konstruktion und des Betriebs zurückzuführen, welche nachstehend eingehender beschrieben und beansprucht werden, wobei auf die einen Teil dieser Anmeldung bildenden Begleitzeichnungen Bezug genommen wird, in denen durchgehend gleiche Ziffern gleiche Teile bezeichnen.

Kurzbeschreibunq der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Teilschnittansicht eines Unterwassergranulators, welche einen Isolierstopfen der vorliegenden Erfindung zeigt, der in der Aussparung in der Düsenfläche einer bestehenden Extrusionsdüsenplatte angebracht ist.

Fig. 1A ist eine Teilschnittansicht eines Unterwassergranulators, der einen erfindungsgemäßen Isolierstopfen zeigt, welcher in der Aussparung der Düsenfläche einer Extrusionsdüsenplatte angebracht ist, welche keine Senkbohrung zur Aufnahme des Kopfs einer Innensechskantschraube umfasst, um den Nasenkonus an der gegenüberliegenden Seite der Düsenplatte zu halten.

Fig. 2 ist eine auseinander gezogen dargestellte perspektivische Gruppenansicht, welche die Extrusionsdüse, den Nasenkonus und einen Isolierstopfen der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 3 ist eine Ansicht des Isolierstopfens von Fig. 1 mit Blick auf die Fläche, zu welcher er gegen die Innenfläche der Aussparung in der Extrusionsdüse ausgerichtet ist.

• · · &iacgr; i ; &diams;

Fig. 4 ist eine Ansicht des Isolierstopfens von Fig. 1 mit Blick auf die Fläche, welche dem Messerkopf des Unterwassergranulators zugewandt ist.

Fig. 5 ist eine vertikale Schnittansicht in vergrößertem Maßstab entlang der Schnittlinie 5-5 von Fig. 4, welche den massiven Aufbau des Isolierstopfens von Fig. 1, die Konfiguration des Schraubenaufnahmelochs in der Mitte des Stopfens und die Umfangsaussparung in der Innenfläche des Stopfens neben dem Boden der Aussparung in der Düsenfläche zeigt.

Fig. 6 ist eine vertikale Schnittansicht in vergrößertem Maßstab analog zu Fig. 5, welche den Aufbau des Isolierstopfens von Fig. 1A zeigt.

Fig. 7 ist eine vertikale Schnittansicht in vergrößertem Maßstab analog zu Fig. 5, welche eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen massiven Isolierstopfens zeigt.

Fig. 8 ist eine vertikale Schnittansicht in vergrößertem Maßstab analog zu Fig. 5, welche noch eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Isolierstopfens mit einer zweiteiligen Hohlkonstruktion zeigt.

Fig. 9 ist eine vertikale Schnittansicht in vergrößertem Maßstab analog zu Fig. 5, welche noch eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Isolierstopfens mit einer zweiteiligen Konstruktion zeigt, bei welcher der ansonsten offene mittlere Bereich mit Isolierung gefüllt ist.

Fig. 10 ist eine Teilschnittansicht analog zu Fig. 1A₁ welche einen erfindungsgemäßen Isolierstopfen zeigt, der in der Aussparung der Düsenfläche einer bestehenden Extrusionsdüsenplatte angebracht ist, wie in Fig. 1 gezeigt, doch eine in der Senkbohrung angeordnete Buchse bzw. Abstandshalter zeigt, um den Bodenluftspalt gegen etwaige Druckkräfte, die von der Befestigungsschraube beim Anbringen an dem Nasenkonus erzeugt werden, zu wahren.

• ·

Fig. 11 ist eine Teilschnittansicht in vergrößertem Maßstab des in Fig. 10 gezeigten Aufbau s.

Beschreibung der bevorzugten Ausführung

Wenngleich mehrere bevorzugte Ausführungen der Erfindung eingehend beschrieben werden, versteht sich, dass die Erfindung in ihrem Schutzumfang nicht auf die Einzelheiten der Konstruktion und auf die in der folgenden Beschreibung dargelegte oder in den Zeichnungen veranschaulichte Anordnung der Bestandteile beschränkt ist. Es sind andere Ausführungen und verschiedene Umsetzungen bzw. Durchführungen der Erfindung möglich. Bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungen wird auch der Klarheit halber auf spezifische Terminologie zurückgegriffen. Es versteht sich, dass jeder spezifische Begriff alle technischen Entsprechungen umfasst, die in einer ähnlichen Weise zur Verwirklichung eines ähnlichen Zwecks dienen.

Figur 1 der Zeichnungen veranschaulicht einen Unterwassergranulator mit einer herkömmlichen Extrusionsdüse, die im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet wird, angebracht an einem im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 12 bezeichneten Gehäuse eines Extruders. Das Gehäuse 12 umfasst einen Einlassgang 14, welcher geschmolzenes Polymer von einer stromaufwärts gelegenen Anlage aufnimmt. Das geschmolzene Polymer wird durch einen Nasenkonus 16 nach außen umgelenkt und passiert mehrere Extrusionsbohrungen 18 in der Extrusionsdüse 10. Die Extrusionsdüse 10 ist in Form einer Düsenplatte 20 mit radialen Heizelementen 22, die sich vom Umfang derselben nach innen erstrecken, und mehreren Öffnungen 24, welche Schrauben 26 aufnehmen, die in Schraublöcher 28 in dem Gehäuse 12 eingeschraubt werden. Die Düsenplatte 20 umfasst eine Düsenfläche 30 an der stromabwärtigen Seite. Die Düsenfläche 30 umfasst eine mittlere kreisförmige Aussparung 32 innerseits der Bohrungen 18. Die Düsenplatte 20 umfasst ferner eine Senkbohrung 31 in der Düsenfläche 30, um den Kopf einer Innensechskantschraube aufzunehmen, die normalerweise zum Festhalten des Nasenkonus 16 an bestehenden Extrusionsdüsen verwendet werden würde.

Ein Wassertank, im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 34 bezeichnet, in Form eines hohlen Gehäuses umfasst einen an der Extrusionsdüse 10 und dem Gehäuse 12 mittels Schrauben 26 befestigten Flansch 36. Der Wassertank 34 umfasst einen Wassereinlass 38, einen Wasser- und Granulatschlammauslass 40 sowie einen zu einem ähnlichen Flansch an einer (nicht abgebildeten) Antriebsvorrichtung zugehörigen Flansch 42. Eine Antriebswelle 44 erstreckt sich durch den Wassertank 34 und trägt einen Messerkopf 46 sowie mehrere Schneidmesser 48, die zu der Düsenfläche 30 gehören, um durch die Bohrungen 18 extrudierte Polymerstränge in Granulat zu schneiden. Das durch den Wassertank zirkulierende Wasser kühlt das Polymer ab und lässt es fest werden und führt das Granulat in einer Wasser- und Granulataufschlämmung für das Ablassen durch den Auslass 40 mit sich. Die mittlere kreisförmige Ausnehmung 32 in der Düsenfläche 30 umfasst darin eine Durchsteckschraubenöffnung 52, durch welche sich eine Schraube 54 erstreckt. Die Schraube 54 ist in eine Bohrung 56 mit Innengewinde in dem Nasenkonus 16 geschraubt. Der gesamte oben erwähnte Aufbau ist herkömmlich und gut bekannt und dient in gut bekannter Weise zum Extrudieren von geschmolzenem Polymer durch Extrusionslöcher oder Bohrungen 18 in der Düsenplatte 20.

Die vorliegende Erfindung ist ein Isolierstopfen, der im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 60 gekennzeichnet wird. Der Isolierstopfen 60 ist in Form einer zylindrischen Platte 62, die in der Aussparung 32 angeordnet ist und diese im Wesentlichen vollständig füllt. Der Isolierstopfen 60 umfasst eine äußere oder obere Fläche 67, die hin zum Messerkopf und den Schneidmessern gerichtet ist, sowie eine innere oder untere Fläche 61, welche hin zum Boden 33 der Aussparung 32 der Extrusionsdüsenplatte 20 gerichtet ist. Der Isolierstopfen 60 umfasst weiterhin einen zylindrischen Umfangsrand, der im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 64 bezeichnet wird, welcher eng in die Aussparung 32 passt. Die untere oder innere Fläche 61 der Platte 62 umfasst einen Vorsprung 63 um ihren Außenumfang, so dass darauf ein erhobener Ring ausgebildet wird. Der erhobene Ring erzeugt eine enge Aussparung 100 an der Innenfläche 61 innerhalb des Vorsprungs 63, welcher einen dünnen Bodenluftspalt 101 mit der Bodenfläche 33 ausbildet. Wenn die zylindrische Platte 62 in der Extrusionsdüsenplattenausnehmung 32 angeordnet ist, schließt der

• r¹ V ··· · ···

¹ · J

; I * I

Bodenluftspalt 101 somit Luft zwischen der Innenfläche 61 und dem Boden 33 der Aussparung 32 ein. Die eingeschlossene Luft dient der Unterstützung des Isolierstopfens 60 bei der Veninderung einer Wärmeübertragung von dem angrenzenden Aussparungsboden 31 der Extrusionsdüse in den Isolierstopfen 60.

Der Umfangsrand 64 der Platte 62 umfasst ferner einen Flansch 65, der sich um den Rand 64 neben der Außenfläche 67 erstreckt, um eine Umfangsaussparung 102 auszubilden, die sich von der Innenfläche 61 zum angrenzenden Rand des Flansches 65 erstreckt. Der Flansch 65 ist so bemessen, dass er mit der inneren Umfangsfläche 35 der Aussparung 32 in der Extrusionsdüsenplatte 20 greift. Wenn die Platte 62 in der Aussparung 32 angeordnet ist, bilden der Flansch 65 und die Aussparung 102 einen dünnen Umfangs- oder Seitenluftspalt bzw. -raum 103 aus. Der Seitenluftspalt bzw. -raum 103 schließt Luft ein, um Wärmefluss zu dem Stopfen 60 von dem Umfang 35 der Aussparung 32 zu verzögern, und verbessert die Isoliereigenschaften des Isolierstopfens. Der Umfangsrand der Aussparung 102 ist vorzugsweise wie bei 69 abgeschrägt, um eine gleichmäßige Übertragung von der Fläche 61 zu der Aussparung 102 vorzusehen.

Die Umfangsaussparung 102 in dem Umfangsrand 64 der Platte 62 minimiert auch den Flächenkontakt mit der Aussparungswand 33, um Maßabweichungen der Aussparungswand 33 in der Exirusionsdüsenplatte 20 zu berücksichtigen. Ferner weist die Platte 62 vorzugsweise eine Dicke auf, die im Wesentlichen gleich der Tiefe der Aussparung 32 ist, so dass die freiliegende Fläche der Platte 62 bei Einsetzen in die Aussparung 32 im Wesentlichen bündig und planar zur stromabwärtigen Fläche der Düsenfläche 30 ist, wie dies in Figur 1 gezeigt wird.

Die Befestigungsschraube 54 erstreckt sich durch eine mittlere Öffnung 66 in dem Isolierstopfen 60, durch die Öffnung 52 in der Düsenplatte 20 und wird in den Nasenkonus 16 zum Verankern des Isolierstopfens 60 geschraubt. Die Öffnung 66 ist mit einer verjüngten Fläche 68 versehen, wie in Figur 5 veranschaulicht, welche der Verjüngung 70 an dem Kopf 72 der Schraube 54 entspricht. Wenn die Schraube 54 durch die Öffnung 66 in den Isolierstopfen 60 eingeführt wird, greift somit der

&Idigr;1.

Schraubkopf 72 dichtend mit der verjüngten Fläche 68 und ist mit der Fläche 67 der Düsenplatte 20 und der Düsenfläche 30 bündig.

Unter Bezug auf die Figuren 1A und 6 entsprechen die Ziffern den in den Figuren 1 5 verwendeten Ziffern für das gleiche jeweilige Bauelement, wobei lediglich der Buchstabe "A" auf die Ziffer folgt. Figur 1A veranschaulicht eine herkömmliche Extrusionsdüse, welche im Allgemeinen durch die Bezugsziffer 10A bezeichnet wird, mit einer Extrusionsdüsenplatte 2OA. Die in Fig. 1A gezeigte Extrusionsdüsenplatte 2OA enthält jedoch keine Senkbohrung in der Düsenfläche 3OA, wie sie in den vorliegenden Düsenplatten 20 vorgefunden werden kann, welche in Fig. 1 durch die Bezugsziffer 31 gekennzeichnet ist. Die Aussparung 32A in der Düsenfläche 3OA nimmt einen Isolierstopfen, welcher im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 60A₁ bezeichnet wird, gemäß der vorliegenden Erfindung auf. Wie durch Vergleich von Fig. 6 mit Fig. 5 gezeigt wird, ist der Isolierstopfen 6OA im Wesentlichen identisch mit dem Isolierstopfen 60, der erstere enthält lediglich einen Vorsprung 104A rings um den Innenumfang der Fläche 61A, um einen erhobenen Ring neben der Öffnung 66a zu bilden, um an der Bodenfläche 33A der Aussparung 32A anzuliegen. Eine dünne bzw. enge Aussparung 100A wird so zwischen den Vorsprüngen 63A und 104A in der Ausführung von Fig. 6 gebildet.

Unter Bezug auf die in Fig. 7 gezeigte Ausführung dienen gleiche Bezugsziffern zur Bezeichnung gleicher Teile des eingangs beschriebenen Isolierstopfens, doch wurde der Buchstabe "B" zu den Ziffern für die in dieser Figur gezeigte Ausführung hinzugefügt. Figur 7 zeigt eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Isolierstopfens, welcher im Allgemeinen durch die Bezugsziffer 6OB bezeichnet wird. Der Isolierstopfen 6OB unterscheidet sich von dem Isolierstopfen 60 und 6OA aufgrund der erhobenen Teile an der Innen- bzw. Bodenfläche 61B, um den Isolierspalt 100B zwischen der Innenfläche 61B und der Bodenfläche einer Extrusionsdüsenplattenaussparung (nicht in Fig. 7 gezeigt) auszubilden. Die massive Platte 62B beinhaltet drei V-förmige Vorsprünge 106B, 108B und 110B zur Ausbildung erhobener konzentrischer Ringe rings um die Innenfläche 61B, um ein Paar Isolieraussparungen 100B auszubilden. Die Vorsprünge 106B, 108B und 110B wirken in gleicher Weise wie die Vorsprünge 63A und 104A der Ausführung von

1.2

Figur 6, doch haben die ersteren aufgrund der V-Form der Vorsprünge 106B, 108B und 11OB einen Linienkontakt mit der Aussparungsbodenfläche.

Fig. 8 zeigt eine weitere, im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 6OC bezeichnete Ausführung eines starren hohlen erfindungsgemäßen Isolierstopfens. Die Ziffern entsprechen wiederum der vorherigen Ziffern zur Bezeichnung gleicher Teile, es wurde lediglich der Buchstabe "C" hinzugefügt. In der Ausführung von Fig. 8 besteht die kreisförmige Platte 62C aus zwei Bestandteilen, einem unteren offenen schalenförmigen Bestandteil 112C und einem flachen scheibenförmigen Bestandteil 114C. Der Außendurchmesser der Scheibe 114C ist etwas größer als der Außenumfang 64C der offenen Schale 112C. Bei Zusammenbau mittels geeigneter Schrauben 115C oder ähnlicher Befestigungsmittel bildet der Außenumfang der Scheibe 114C somit den äußeren Flansch 65C. Zusammengebaut wird zwischen der Innenfläche der Scheibe 114C und der gegenüberliegenden Innenfläche der Scheibe 112C ein Hohlraum bzw. eine Öffnung 116C gebildet. Auf der Bodenfläche 61C der kreisförmigen Platte 62C sind zwei V-förmige Vorsprünge erhoben, welche konzentrische Ringe für den Eingriff mit der Bodenfläche der Extrusionsdüsenplattenaussparung bei der Bildung des engen Raums bzw. der Spalte 100C bilden. Der Flansch 65C wirkt ferner mit dem Umfang 64C der Scheibe 112C zusammen, um den Aussparungsspalt 102C zu bilden.

Die in Fig. 9 gezeigte Ausführung, bei der gleiche Ziffern gleiche Teile mit dem zusätzlichen Buchstaben "D" bezeichnen, zeigt einen im Allgemeinen durch die Bezugsziffer 6OD dargestellten Isolierstopfen. Diese Ausführung enthält eine starre zweiteilige Plattenkonstruktion 62D mit einem unteren schalenförmigen offenen Bestandteil 112D und einem flachen scheibenförmigen Bestandteil 114D, die an einander befestigt sind. Die Öffnung 116D ist jedoch, statt offen wie in der Ausführung von Figur 8, mit einer geeigneten Isolierung 118D gefüllt. Die Bodenbzw. Innenfläche 61D umfasst rechteckige Vorsprünge 63D und 104D₁ ähnlich den Vorsprüngen 63A und 104A, die in der Ausführung von Figur 6 gezeigt werden. In der Ausführung von Figur 9 ist der Vorsprung 104D jedoch von der Öffnung 66D hin zum Umfang der Platte 62D beabstandet. Die Vorsprünge 63D und 104D bilden Aussparungsspalte 100D aus.

Die Figuren 10 und 11 zeigen zum Schluss den Isolierstopfen 60, der in der mittleren Aussparung 32 der Düsenplatte 20 einer bestehenden Extrusionsdüsenplatte 20 mit einer Senkbohrung 31 befestigt ist, wie in Verbindung mit Figur 1 veranschaulicht und vorstehend beschrieben. Somit entsprechen die Ziffern in den Figuren 10 und 11 den in Verbindung mit Figur 1 und 2 - 5 verwendeten Ziffern. Anstelle einer offenen Senkbohrung 31, wie in Figur 1 gezeigt, umfasst die in den Figuren 10 und 11 gezeigte erfindungsgemäße Ausführung eine starre ringförmige Buchse bzw. Abstandshalter 130, der in der Bohrung 31 angeordnet ist. Die ringförmige Buchse besitzt eine mittlere Bohrung 132, durch welche sich die Befestigungsschraube 54 bei Einschrauben in den Nasenkonus 16 erstreckt. Zwar wird die Innenfläche der Bohrung 132 leicht von der Außenfläche der Schraube 54 beabstandet dargestellt, doch ist ein Spalt unnötig, solange die Schraube 54 sich frei durch die Bohrung 132 der starren Buchse bzw. des Abstandshalters 130 bewegt. Die Außenfläche der Buchse 130 ist so bemessen, dass sie exakt in die Senkbohrung 31 passt.

Die Buchse 130 umfasst eine Bodenfläche 134 an einem Ende, welche an der Bodenfläche 33 der Senkbohrung 31 anliegt, sowie eine obere Fläche 136 an dem anderen Ende, welche auf der Innenfläche 61 der kreisförmigen Platte 62 anliegt. Die obere Fläche 136 der Buchse 130 ist somit so angeordnet, dass sie an der Innenfläche 61 um den Umfang der Öffnung 66 des Isolierstopfens 60 anliegt. Wenn Druckkräfte auf die Mitte des Isolierstopfens 60 ausgeübt werden, wenn der verjüngte Kopf 72 dichtend mit der verjüngten Fläche 68 der Öffnung 66 greift, dient somit die starre Buchse bzw. der Abstandshalter 130 dazu, ein Biegen des mittleren Teils der Platte 62 nach innen zu verhindern, und wahrt damit die Unversehrtheit des Bodenluftspalts 101.

Wie durch verschiedene Ausführungen gezeigt, kann die starre kreisförmige Platte der vorliegenden Erfindung eine massive einteilige Konstruktion oder eine hohle zweiteilige Konstruktion sein. Andere Konstruktionen sind ebenfalls möglich. Die massive Form könnte aus zwei oder mehr verbundenen Teilen hergestellt werden. Die hohle Form könnte aus mehreren Teilen und mit mehreren offenen Abschnitten hergestellt werden.

Die kreisförmige Platte sollte aus einem Material mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit hergestellt werden. Edelstahl oder gering wärmeleitfähige Keramikmaterialien sind bevorzugt, wenngleich andere gering wärmeleitfähige Materialien, welche die erforderliche Beständigkeit bei Verwendung in einem Unterwassergranulator aufweisen, als geeignet betrachtet werden könnten. Bei der in Figur 9 gezeigten hohlen Konstruktion kann das Isoliermaterial 118D ein Isoliermaterial sein, welches die Wärmeübertragungsbeständigkeit der kreisförmigen Platte verbessert und durch die in Unterwassergranulatoren verwendeten wässrigen Lösungen nicht nachteilig beeinflusst wird.

Erfindungsgemäß wird eine einzelne starre Platte in der Aussparung 32 in gutem Passsitz befestigt, um die Wärmeübertragung von der Extrusionsdüse 10 und dem durch diese passierenden geschmolzenen Polymer zu dem durch den Wassertank 34 des Unterwassergranulators zirkulierenden Kühlwasser zu verringern. Die Größe der in den Zeichnungen der Figuren der erfindungsgemäßen Isolierstopfen gezeigten Vorsprünge und Flansche wurden für die Zwecke der Darstellung etwas übertrieben. Bei einem typischen Isolierstopfen 60, wie in Fig. 5 gezeigt, mit einem Durchmesser von etwa 8,89 cm (3,5 Zoll) und einer Dicke von nahezu 1,27 cm (0,5 Zoll) betragen die Auflageflächen des Vorsprungs 63 und des Flansches 65 etwa 0,32 cm 1/8 Zoll und die Tiefe der Aussparungen 100 und 102 etwa 0,01 cm (0,005 Zoll) - 0,03 cm (0,01 Zoll).

Das Vorstehende gilt lediglich als Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung. Da für einen Fachmann zahlreiche Abwandlungen und Änderungen nahe liegen, ist es weiterhin nicht erwünscht, die Erfindung auf die exakte Konstruktion und den exakten Betrieb zu beschränken, wie diese hier gezeigt und beschrieben wurden, und demgemäss können alle in den Schutzumfang der Erfindung fallenden geeigneten Abwandlungen und Entsprechungen vorgenommen werden.

Claims

1. Isolierstopfen für die Düsenfläche einer Extrusionsdüse in einem Unterwassergranulator, bei welchem die Düsenfläche mit einer Aussparung versehen ist, wobei der Isolierstopfen eine in die Aussparung in hierzu eng passender Beziehung eingesetzte starre Platte umfasst, die Platte mindestens einen erhoben Teil zum Bilden eines Luftspalts mit der Aussparung aufweist, um die Wärmeübertragung von der Extrusionsdüse und dem hierdurch extrudierten geschmolzenen Polymer in das in dem Unterwassergranulator zirkulierende Wasser zu verringern.

2. Isolierstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte eine massive einteilige Konstruktion ist.

3. Isolierstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte eine zweiteilige Konstruktion ist, welche zwischen den zwei Teilen einen hohlen Innenraum bildet.

4. Isolierstopfen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum mit Isoliermaterial gefüllt ist.

5. Isolierstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die starre Platte aus einem gering wärmeleitfähigen Material gefertigt ist.

6. Isolierstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte kreisförmig mit einer mittleren Öffnung ist und eine Halteschraube aufweist, welche sich durch die Öffnung und in die Extrusionsdüse erstreckt, um die Platte in der Aussparung zu befestigen.

7. Isolierstopfen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung eine geneigte Umfangswand für den Eingriff mit einer geneigten Umfangswand an einem Kopf der Halteschraube umfasst.

8. In Kombination eine Extrusionsdüse für einen Unterwassergranulator, wobei die Extrusionsdüse eine Düsenfläche mit einer Aussparung darin, eine in die Aussparung eng passende und diese im Wesentlichen vollständig ausfüllende starre Isolierplatte umfasst, um zu verhindern, dass in dem Granulator zirkulierendes Wasser in wärmetauschende Beziehung zur Oberfläche der Düsenplattenaussparung gerät, wobei die Platte mindestens einen erhobenen Teil aufweist, um mindestens einen Luftspalt mit der Aussparung auszubilden.

9. Kombination nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierplatte aus einem gering wärmeleitfähigen Material besteht, das einem Qualitätsverlust durch Granulat und Wasser standhalten kann.

10. Kombination nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung eine Bodenfläche und eine Umfangsfläche aufweist und die Platte eine der Bodenfläche der Aussparung zugewandete Innenfläche sowie eine der Umfangsfläche der Aussparung zugewandete, im Allgemeinen zylindrische Seitenfläche aufweist und wobei der erhobene Teil sich auf der Innenfläche der Platte befindet, um mit der Bodenfläche der Aussparung zu greifen.

11. Kombination nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die im Allgemeinen zylindrische Seitenfläche der Platte weiterhin einen erhobenen Teil in Form eines Flansches umfasst, welcher mit der Umfangsfläche der Aussparung greift, um einen zweiten Luftspalt in der Aussparung auszubilden.

12. Kombination nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenflächenaussparung eine mittlere Senkbohrung umfasst und die Kombination weiterhin einen starren Abstandshalter in der Senkbohrung zwischen der ausgesparten Bodenfläche und der Innenfläche der Platte umfasst, um den Abstand für den mindestens einen Luftspalt zu wahren.

13. Unterwassergranulator, welcher Folgendes umfasst: eine Extrusionsdüse in Form einer Düsenplatte mit einer Düsenfläche, die mit einer mittleren kreisförmigen Aussparung und Bohrungen rund um ihren Umfang versehen ist, durch welche geschmolzenes Polymer von der Düsenfläche extrudiert wird, einen Messerkopf, der mehrere Schneidmesser trägt, die mit der Düsenfläche zusammenwirken, um durch die Bohrungen extrudierte Polymerstränge in Granulat zu schneiden, und einen Wassertank, der den Messerkopf, die Schneidmesser und die Düsenfläche umgibt, um das extrudierte Polymer zu kühlen und das Polymergranulat weg von der Düsenfläche zu transportierten, und einen starren kreisförmigen Isolierstopfen, der in die mittlere Aussparung der Düsenfläche in engem Passverhältnis hierzu eingesetzt ist, um die Wärmeübertragung von der Extrusionsdüse und dem hierdurch extrudierten geschmolzenen Polymer in das in dem Wassertank zirkulierende Wasser zu verringern.

14. Unterwassergranulator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierstopfen eine Platte mit Folgendem ist: parallelen gegenüberliegenden Flächen und einer peripheren Seitenwandfläche, einem erhobenen Flansch, der an der peripheren Seitenwandfläche neben der Fläche der starren Platte, die dem Messerkopf und den Messern zugewandt ist, ausgebildet ist, um eine Umfangsaussparung an der Umfangsseitenwandfläche neben der Fläche der massiven Platte, die dem Boden der Aussparung in der Düsenplatte zugewandt ist, auszubilden, wobei der Flansch mit einer inneren Umfangsfläche der Aussparung in der Düsenplatte greift, wodurch Luft zwischen der Aussparung in der massiven Platte und dem Isolierstopfen eingeschlossen wird, um die Isoliereigenschaften des Isolierstopfens zu verbessern.

15. Unterwassergranulator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Boden der Düsenplattenaussparung zugewandte Plattenfläche mindestens einen erhobenen Teil darauf umfasst, um einen Luftspalt zwischen der dem Boden zugewandeten Plattenfläche und dem Aussparungsboden auszubilden, um dazwischen Luft einzuschließen und die Isoliereigenschaften des Isolierstopfens zu verbessern.

16. Unterwassergranulator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der starre kreisförmige Isolierstopfen eine aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit hergestellte massive einteilige Konstruktion ist.

17. Unterwassergranulator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der starre kreisförmige Isolierstopfen eine aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit hergestellte zweiteilige Konstruktion ist, welche einen hohlen Innenraum bildet.

18. Unterwassergranulator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Innenraum mit einem Isoliermaterial gefüllt ist.

19. Unterwassergranulator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierstopfen eine Platte mit im Wesentlichen parallelen, gegenüberliegenden Flächen und einer Umfangsseitenwandfläche ist und einen erhobenen Flansch an einer parallelen gegenüberliegenden Fläche neben einem Außenumfang desselben aufweist, um einen Luftspalt zwischen der einen gegenüberliegenden Plattenfläche und einer Bodenfläche der mittleren Aussparung auszubilden.

20. Unterwassergranulator nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Aussparung eine mittlere Senkbohrung umfasst und der Unterwassergranulator weiterhin einen in der Senkbohrung angeordneten ringförmigen Abstandshalter aufweist, um den Luftspalt zu wahren.