DE2045801A1

DE2045801A1 - Thermoplastic granules - cooled with liquid coolant after extrusion and dried by their own remaining heat

Info

Publication number: DE2045801A1
Application number: DE19702045801
Authority: DE
Inventors: Hans 8750 Aschaffenburg; Leczkowski Kurt 8000 München. P Hench
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-09-16
Filing date: 1970-09-16
Publication date: 1972-03-23
Also published as: DE2045801B2

Abstract

Thermoplastic strands are extruded and cooled until the surface hardens and then cut into granules which are further cooled in a liquid coolant until just enough heat remains for the granules to dry themselves out, at which point they are removed rapidly from the coolant.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von trockenem Granulat aus Kunststoffen. Method and device for the production of dry granules made of plastics.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von trockenem Granulat aus schmelzflüssigen, bzw. thermoplastischen Kunststoffen, die in Strängen aus der Schmelze abgezogen werden, wobei die Stränge durch ein sie umspülendes Kühlmittel gekühlt und anschließend zu Granulat geschnitten werden. Dabei ist das Abziehen aus der Kunststoffschmelze und die erwähnte Kühlung sowie das Schneiden zu Granulat im gekühlten Zustand aus der Offenlegungsschrift 1 542 405 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren entsteht beim Schneiden ein Gemisch aus Granulat und Kühlmittel, das anschließend von dem Granulat getrennt wird, Das Granulat muß dann in einem getrennten Vorgang durch Zufuhr von Wärme so weit wie erforderlich getrocknet werden.The invention relates to a method for the production of dry Granules made of molten or thermoplastic plastics, which are in strands are withdrawn from the melt, the strands being flushed by a coolant cooled and then cut into granules. Here is the peeling from the plastic melt and the aforementioned cooling and cutting into granules known from laid-open specification 1 542 405 in the cooled state. With the well-known The process creates a mixture of granules and coolant when cutting, which is then applied is separated from the granulate, The granulate must then in a separate process be dried by supplying heat as far as necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schneid- und den Trocknungsvorgang organisch in den Ablauf des Verfahrens einzubauen, um die Sorption zu verhindern und dabei Energie für das Schneiden zu sparen und eine Wärmezufuhr für die Trocknung so weit wie möglich zu vermeiden. Gelöst wird das Problem dadurch, daß die Stränge in einer Strang kühlzone nur bis zur Verfestigung ihrer Oberfläche gekühlt und in diesem Zustand geschnitten werden, woraufhin in einer folgenden Granulatkühlzone dem Granulat durch ein Kühlmittel so viel wärme entzogen wird0 daß die verbleibende Restwärme zur späteren Selbsttrocknung desselben ausreicht und daa anschließend das Granulat vom Kühlmittel schnell getrennt wird.The invention is based on the object, the cutting and the Drying process to be incorporated organically into the process in order to prevent sorption while saving energy for cutting and adding heat for drying as much as possible to avoid. The problem is solved in that the strands in a strand cooling zone only cooled until its surface solidifies and in be cut in this state, whereupon in a subsequent granulate cooling zone so much heat is extracted from the granulate by a coolant that the remaining Residual heat is sufficient for later self-drying of the same and then there the granulate is quickly separated from the coolant.

Durch das Schneiden der Stränge in einem Zustand, in dem diese lediglich an ihrer Oberfläche verfestigt sind, muß beim Schneiden im wesentlichen nur die für das Durchtrennen der Oberflächenschicht erforderliche Energie aufgewendet werden. Im Inneren der Stränge finden dann die Schneidwerkzeuge infolge des hier noch weichen Materials einen nur geringen Widerstand vor, Hierdurch wird auch die Standzeit der Schneidwerkzeuge erhöht. Andererseits wird durch die Verfestigung der Oberfläche erreicht, daß die Stränge mit irgendwelchen Konstruktionselementen. wie beispielsweise Widerlagern für das Schneiden in Berührung kommen können0 ohne hinsichtlich ihres Querschnittes deformiert zu werden0 Durch den dosierten Entzug von Wärme aus dem Granulat ist es dann möglich, die verbleibende Restwärme für die Selbsttrocknung auszunutzen.By cutting the strands in a state in which they are merely are solidified on their surface, only needs when cutting essentially energy required for cutting through the surface layer is expended. The cutting tools are then located in the interior of the strands due to the fact that they are still soft here Material has only a low resistance, this also increases the service life of the Cutting tools increased. On the other hand, the solidification of the surface achieved that the strands with any structural elements. like for example Abutments for cutting can come into contact0 without regard to their To be deformed by the dosed extraction of heat from the Granules can then use the remaining residual heat for self-drying to take advantage of.

so daß also weitgehend oder vollstandig auf die Wärmezufuhr von außen zur Trocknung verzichtet werden kann, Diese zur Trocknung ausgenutzte3 dem Granulat lnnewinende Wärme wirkt sich darum be sonders günstig aus, weil ein solche Granulat in der Regel eine schlechte WMrmeleitfähigkeit besitzt, so daß es viel schwieriger ist, eine zur Trocknung benötigte Wärme von außen zuzuführen Infolgedessen ergibt sich bei dem Verfahren auch eine besonders kurze Strecke für die Trocknung. Hierzu kann eine Trocknungsvorrichtung dienen 2 die zweckmäßig nach der Trennung von Kühlmittel und Granulat vorzusehen ist, Da häufig das derart selbstgetrocknete Granulat für die weitere Verarbeitung bzw. lagerung noch eine zu hohe Temperatur besitzt, kann man dieses zweckmäßig durch eine Trockenkühlvorrichtung leiten, in der daB Granulat zur gewünschten Endtemperatur abgekühlt wird, Weiterhin ist es möglich, verbliebene Spuren von Feuchtigkeit dadurch zu beseitigen, daß das Granulat schließlich noch während und / oder nach dem Trocknungsprozeß durch eine Vakuum-oder Unterdruckzone innerhalb der Trockenkühlung geleigt wird, in der diese Spuren durch Ab saugen dem Granulat entzogen werden.so that largely or completely on the heat supply from the outside can be dispensed with for drying, this used for drying3 the granulate Incoming heat is particularly beneficial because such granules usually has poor thermal conductivity, making it much more difficult is to supply a heat required for drying from the outside. As a result, it results In the process, there is also a particularly short distance for drying. For this a drying device can serve 2 which is expedient after the separation of coolant and granules is to be provided, as often the self-dried granules for the further Processing or storage is still too high a temperature possesses, this can be conveniently passed through a dry cooling device, in that the granulate is cooled to the desired final temperature, furthermore it is possible to remove remaining traces of moisture by removing the granules finally during and / or after the drying process by a vacuum or Vacuum zone within the dry cooling system, in which these traces through From suction the granules are removed.

Um die in der Granulatkühlzone zur Einwirkung gelangende Kühlung möglichst intensiv wirksam werden zu lassen, ist es besonders vorteilhaft, im Bereich der Granulatkühlzone mindestens eine Unterbrechung der Kühlung stattfinden zu lassen, während der sich die Oberflächentemperatur der einzelnen körner weitgehend der Innentemperatur annähert. Durch eine solche Unterbrechung erreicht man, daß sich an der Oberfläche des Granulates wieder eine relativ hohe Temperatur einstellt, so daß die Kühlung ihre volle Wirksamkeit entfalten kann. Dies gilt tor allem für aus besonders dicken Strängen geschnittenem Granulat0 da bei diesem sich zwischen Außenhaut und innerem eine besonders hohe Temperaturdifferenz einstellen kann. Da nun die Trocknung des Granulats in der Trocknungsvorrich tung um so schneller vor sich geht, je höher die Temperatur an der Oberfläche des Granulates Ist, andererseits aber eine zu hohe Temperatur an der Oberfläche des Granulates wegen dessen möglicher Erweichung und Verklebung gefährlich ist, stellt man die Unter bechungsdauer zweckmäßig wahlweise so ein, daß während der Unter brechung ein möglichst hohes Temperaturniveau an der Oberfläche erreicht wird das jedoch noch unterhalb der vorstehend geschilderten Gefahrengrenze liegt. Bei bestimmten Kunststoffen ist zusAtzlich noch die bei besonders hohen Temperaturen auftretende Oxydationsgefahr zu berücksichtigen. Wenn nun durch diese wahl weise Einstellung der Unterbrechungsdauer das Temperaturniveau des Granulates gemäß den vorstehenden Gesichtspunkten gewählt wird0 ergibt sich eine relativ schnelle Trocknung bei ebenfalls intensiver schneller Kühlung, so daß der Durchlauf durch die fol gende Trockenkühlvorrichtung entsprechend kurz gehalten werden kann, Da nun bestimmte Kunststoffe in der Lage sind, gewisse FlUssigketten in sich aufzunehmen, z.B. also hygroskopiach wirken, hält man bei Verwendung von flüssigem Xiihlmittel die Oberflächentemperatur des Werkstoffes zweckmäßig oberhalb des Siedepunktes des Kühlmittels. Dies gilt sowohl für die Strangkühlzone als auch die Granulatkühlzone. Das kühlmittel kann nicht nur aus einer Flüssigkeit sondern auch aus Gas oder einem Gemisch von Flüssigkeit und Gas (lldxl) bestehen.As far as possible around the cooling that takes effect in the granulate cooling zone To be intensively effective, it is particularly advantageous in the area of Granulate cooling zone to allow at least one interruption of the cooling, during which the surface temperature of the individual grains is largely the same as the internal temperature approximates. Such an interruption achieves that on the surface the granulate sets a relatively high temperature again, so that the cooling can develop their full effectiveness. This is especially true for particularly thick ones Strands of cut granules because this is between the outer skin and the inner can set a particularly high temperature difference. Since the drying of the Granulate in the drying device, the faster the higher the temperature at the surface of the granulate is, on the other hand, too high Temperature on the surface of the granulate because of its possible softening and Adhesion is dangerous, the duration of the exposure is expediently optional so that during the interruption the highest possible temperature level at the However, this is achieved below the surface described above Danger limit lies. In the case of certain plastics, there is also the special the risk of oxidation occurring at high temperatures must be taken into account. If now through this optional setting of the interruption duration adjusts the temperature level of the granulate is chosen in accordance with the above considerations, a relatively fast one results Drying with also intensive rapid cooling, so that the run through the following dry cooling device can be kept short, There certain plastics are now able to absorb certain liquid chains, E.g. thus acting hygroscopically, one maintains when using liquid coolant the surface temperature of the material is expediently above the boiling point of the Coolant. This applies to both the strand cooling zone and the granulate cooling zone. The coolant can not only consist of a liquid but also of a gas or a Mixture of liquid and gas (lldxl) exist.

Weitere Einzelheiten ergäben sich aus den Unteransprüchen.Further details emerge from the subclaims.

Anhand der Figuren sei ein Ausführungbeispiel erläutert.An exemplary embodiment is explained with the aid of the figures.

15 zeigen Fig. 1 eine Vorrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet8 Figo 2 eine Ktfltleinrichtung im Bereich der Granulatkühlzone, Fig. 3 ein Temperaturdiagramm für den die Vorrichtung gemäß Fig. 1 durchlaufenden Werkstoff, Fig. 4 eine in ihrer Lange variable Vorrichtung, welche die Strangkühlzone umfaßt.15, Fig. 1 shows a device which, according to the invention Process works 8 Figo 2 a cooling device in the area of the granulate cooling zone, FIG. 3 shows a temperature diagram for the one passing through the device according to FIG. 1 Material, Fig. 4 a variable length device, which the strand cooling zone includes.

Gemäß Fig 1 besitzt die hier dargestellte Anlage einen Autoclaven A, in dem sich flüssiger Kunststoff befindet, Anstelle des Autoclaven kann auch ein kontinuierlich arbeitendes Polymerisationsrohr oder ein Extruder treten. An den Autoclaven A ist das Hauptventil H angeschlossen, das zu dem Verteiler V führt. Der Verteiler leitet die Sehmelr ze zu einzelnen Düsen, die einzeln oder gemeinsam abgesperrt wrden können. Von den Düsen gelangt dann die Schmelze zu einem soe genannten Abzugsgerlt E, innerhalb dessen die aus den Düsen aus tretenden Kunststoffstränge von eine Kühlmedium aufgenommen werden. Dies kann mittels Injektoren geschehen, wie diese in Form von Ringdüsen in der DOS 1 542 405 dargestellt sind. Unterhalb der Injektioren des Abzugsgerätes E treten aus diesem Rohre R aus die die von den Injektioren gelieferten Kunststoffdtränge und das diese umspülende Kühlmittel nach unten wertet leiten, Abzugsgerät E und Rohre R bilden dabei eine Strangkühlzone s.According to FIG. 1, the system shown here has an autoclave A, in which there is liquid plastic, can also be used instead of the autoclave a continuous polymerization tube or an extruder. At The main valve H, which leads to the distributor V, is connected to the autoclave A. The distributor directs the Sehmel ze to individual nozzles, individually or together could be cordoned off. The melt then passes from the nozzles to a so-called Pull-off device E, inside which the plastic strands emerging from the nozzles be absorbed by a cooling medium. This can be done using injectors, as shown in DOS 1 542 405 in the form of ring nozzles. Below the Injectors of the extraction device E emerge from this tube R from those of the injectors supplied plastic strands and the coolant flowing around them evaluates downwards conduct, take-off device E and pipes R form a strand cooling zone s.

Unterhalb der Rohre R befindet sich eine bekannte Schneidvorrichtung X mit rotierenden Messern. die die zugeführten Stränge zu Granulat zerschneiden0 Das so erzeugte Granulat wird von dem Strom des Xühlmittels weitergeleitet und gelangt in eine Granulatkühlzone G die in verschiedene Teile eingeteilt ist, auf die weiter unten näher eingegangen wird, An die Granulatkühlzone G schließt sich dann ein Abscheider B an, der beispielsweise durch Zentrifugenwirkung das Kühlmittel von dem Granulat trennt, Letzteres gelangt dann in eine Trocknungsvorrichtung Tr. an die eine Trockenkühlvorrichtung Tk angeschlossen ist. Die Trockenkühlvorrichtung Tk ist nur dann erforderlich, wenn als Ergebnis des Prozesses ein Granulat einer bestimmten niedrigen Temperatur gewünscht wird.Below the tubes R there is a known cutting device X with rotating knives. which cut the supplied strands into granules0 The granulate produced in this way is passed on by the flow of the coolant and arrives in a granulate cooling zone G, which is divided into different parts, to which further will be discussed in more detail below, A separator then follows the granulate cooling zone G B, which removes the coolant from the granules, for example by centrifugal action separates, the latter then arrives in a drying device Tr. to the one dry cooling device Tk is connected. The dry cooling device Tk is only required if as a result of the process a granulate of a certain low temperature is desired will.

In der Strangkühlzone S wird nun infolge einer bestimmten Temperatur des Kühlmittels und einer entsprechenden Länge dieser Zone sowie unter Berücksichtigung der Durchlaufgeschwindigkeit der Stränge diesen so viel Warme entzogen, daß sie sich nur bis zur Verfestigung ihrer Oberfläche abkühlen0 Die Stränge werden also in einem Zustand geschnitten0 bei dem die Messer der Schneidvor= richtung M nur relativ wenig Widerstand zu überwinden haben.In the strand cooling zone S is now due to a certain temperature of the coolant and a corresponding length of this zone as well as taking into account the running speed of the strands deprived them of so much heat that they only cool down until their surface solidifies0 So the strands become cut in a state in which the knife of the cutting device M only have relatively little resistance to overcome.

nämlich an der Oberfläche der Stränge während deren Inneres sich noch weitgehend im weichen Zustand befindet Durch diesen frühzeitigen Einsatz des Schneidgertes kann die Strangkühlzone S besonders kurz gehalten werden, so daß für ein Eindringen von Kühlmittel in die Stränge infolge Diffusion oder Sorbtion nur eine minimale Zeit zur Verfügung steht Infolgedessen nehmen die Stränge tatsächlich auch praktisch kein Kühlmittel aufo Das von dem Schneid gerät M gelieferte Granulat besitzt nun noch eine erhebliche Wärme menge, die sinnvoll für den Trocknungsprozea des Granulates ausgenutzt wird. Dem Granulat wird nun in der an d@@ Schneidgerät an schließenden Granulatkühlzone G durch ein Kühlmittel soviel Wärme entzogen, daß die verbleibende Restwärme zur Selbattrocknung in der Trocknungsvorrichtung Tr ausreicht. Auf diese Weise wird eine sonst notwendige Energiezufuhr für die Trocknung eingespart. Das in dem Abscheider B vom Kühlmittel getrennte Granulat gelangt nämlich mit der erforderlichen Restwärme in die Trocknungseinrichtung Tr, wo die TroCknung aufgrund dieser Restwärme stattfindet; so daß das Granulat die Trocknungsvorrichtung Tr trocken verläßt.namely on the surface of the strands while their interior is still largely in a soft state due to this early use of the cutting device the strand cooling zone S can be kept particularly short, so that for penetration only a minimal amount of coolant in the strands due to diffusion or sorption Time is available As a result, the strands actually take place too no coolant ono The granules supplied by the cutting device M now have still a considerable amount of heat, which makes sense for the drying process of the granulate is exploited. The granulate is now in the at d @@ cutting device on closing Granulate cooling zone G removed so much heat by a coolant that the remaining Residual heat for self-drying in the drying device Tr is sufficient. In this way, the energy supply otherwise required for drying is saved. The granulate separated from the coolant in separator B comes with the required residual heat in the drying device Tr, where the drying is due this residual heat takes place; so that the granules dry the drying device Tr leaves.

Wie bereits oben erwXhnt, ist die Granulatkühlzone G in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in mehrere Abschnitte unterteilt.As already mentioned above, the granulate cooling zone G is in the one shown Embodiment divided into several sections.

In die Granulatkühlzone G sind nämlich zwei Unterbrechungsabschnitte Ua und Ub eingeschaltet. in denen keine Ktihlung des durchlaufenden Granulates stattfindet so daß sich in diesen Unterbrechungsabschnitten Ua und Ub die jeweilige Oberflächentemperatur der einzelnen Körner weitgehend der Innentemperatur annähert. Hierdurch wird erreicht, daß der jeweils folgende Kühlabschnitt ab bzw. Gc seine intensive Wirkung entfalten kann, die bei einem Granulat mit nur geringer Oberflächentemperatur infolge der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Kunststoffen sonstwosentlich vermindert sein würde. Auf diese Weise können die kühlenden Bereiche der Granulatktihlzone nämlich Gaa ab und Gc entsprechend kurz gehalten werden. Es sei in diesem Zusamionhang darauf hingewiesen, daß natürlich auch mehr oder weniger Unterbrechungsabschnitte in die Granulatkühl:one G eingefügt werden können. Dies hängt von der Temperatur des betreffenden Granulates sowie dessen Wärmeleitfähigkeit ab. Des weiteren spielt der Durchmesser des Granulates eine Wolle. Je dünner das Granulat ist. desto weniger kommt es auf eine derartige Unterbrechung an. Insbesondere ist es möglich, bei besonder dünnem Granulat ganz auf eine Unterbrechung zu verzichten Dies hängt jedoch0 wie gesagt. auch von der Wärmeleitfähigkeit des betreffenden Kunststoffes ab.This is because there are two interruption sections in the granulate cooling zone G Ua and Ub switched on. in which there is no cooling of the granulate passing through so that in these interruption sections Ua and Ub the respective surface temperature of the individual grains largely approximates the internal temperature. This achieves that the subsequent cooling section ab or Gc develop their intensive effect can that with a granulate with only a low surface temperature due to the poor thermal conductivity of plastics would otherwise be reduced. In this way, the cooling areas of the granulate heat zone can namely Gaa ab and Gc are kept short accordingly. In this connection it is on it pointed out that, of course, more or less interruption sections in the Granulate cool: one G can be inserted. This depends on the temperature of the subject Granulate and its thermal conductivity. Furthermore, the diameter plays a role of the granulate a wool. The thinner the granules. the less it arises such an interruption. In particular, it is possible with particularly thin Granulate to forego an interruption entirely. However, this depends0 as I said. also depends on the thermal conductivity of the plastic in question.

Am einfachsten wird der Transport des Granulates durch die Granulatkühlzone o mittels des Kühlmittels selbst durchgeführt, als das das in der Strangkühlzone S verwendete Kühlmittel verwendet werden kann. Hierbei kann es sich beispielsweise um Wasser handeln.The easiest way to transport the granulate is through the granulate cooling zone o carried out by means of the coolant itself than that in the strand cooling zone S used coolant can be used. This can be, for example be about water.

In diesem Fall würde der Wasserstrom das Granulat durch die Abschnitte Gao Gb und Gc hindurchswemmen, wobei es gleichzeitig seine Kühlwirkung entfalten würde. Damit nun in den Unterbrechungs° abschnitten Ua und Ub die Kühlung unterbrochen werden kanne wird hier das Granulat vom Kühlmittel getrennt transportiert, beispielsweise Ober Siebtrommeln Siebbänder oder dergleichen.In this case the water flow would push the granules through the sections Gao Swim Gb and Gc through it, where it would develop its cooling effect at the same time. So that the cooling is now interrupted in the interruption sections Ua and Ub Here the granulate is transported separately from the coolant, for example Upper sieve drums, sieve belts or the like.

Anstelle von Wasser als Kühlmittel kann auch ein Gas, z.B. Stickstoff oder ein Flüssigkeit-Gas-Gemisch nach Art: eines Nebels verwendet werden. Das Kühlmittel hängt von der erforderlichen Kühlwirkung und der chemischen Beschaffenheit des au granulierenden Kunststoffes ab, auf dessen Bmpfindlichkeit gegenüber bestimmten Kühlmitteln gegebenenfalls Rücksicht genommen werden muß.Instead of water as a coolant, a gas, e.g. nitrogen or a liquid-gas mixture like a mist can be used. The coolant depends on the required cooling effect and the chemical nature of the au granulating plastic to determine its sensitivity to Coolants may have to be taken into account.

In der Fig. 2 ist dargestellt, wie beispielsweise ein Kühlabschnitt der Granulatkühlzone G G ausgebildet sein kann, Es handelt sich hier um den Abschnitt Ga. Dieser enthält eine Rohrschlange mit einem Flansch Fl an ihrem Eingang (sich auch Fig. 1), in den von der Schneidvorrichtung M das Granulat mit dem Kühlmittel zugeleitet wird. Das Kühlmittel schwemmt das Granulat durch die Rohrschlange, bis dieses am Ausgang 5 austritt, wo es dann der folgenden Unterbrechungsstufe Ua zugeführt wird. Die Rohrschlange ist von einem weiteren Kühlmedium, beispielsweise Wasser, umgebein; um dem durch die Rohrschlange strömenden Kühlmittel die gewünscht Temperatur zu geben. Damit nun in der betreffenden Stufe wahlweise ein bestin-ter Wärmeentzug eingestellt werden kann, be sitzt die Stufe Ga außer dem Einfang 1 noch weitere Eingänge 20 3 und 4, die zu Anzapfungen an der Rohrschlange führen, Auf diese Weise ist es möglich. die Verweilzeit des Granulates in der Stufe Ga entsprechend einzustellen und damit den gewünschten Wärmeentzug zu regeln, nämlich durch wahlweisen Anschluß an einen dieser Eingänge.In FIG. 2 it is shown, for example, a cooling section the granulate cooling zone G G can be formed. This is the section Ga. This contains a coil with a flange Fl at its entrance (sich also Fig. 1), in which the cutting device M, the granules with the coolant is forwarded. The coolant washes the granulate through the coil until this emerges at output 5, where it is then fed to the following interruption stage Ua will. The coil is from another cooling medium, for example water, encased; the desired temperature for the coolant flowing through the pipe coil admit. This means that a specific heat extraction is now available in the relevant stage can be set, the stage Ga is sitting in addition to the capture 1 still further Inputs 20 3 and 4 that lead to taps on the coil, this way Is it possible. adjust the residence time of the granulate in the Ga stage accordingly and thus to regulate the desired heat extraction, namely by optional connection to one of these inputs.

Die Fig.3 zeigt ein Diagramm, das die Temperaturverhältnisse beim Druchlauf des werkstoffes durch eine Anlage gemäß Fig, 1 beispielsweise veranschaulicht0 Die eingezeichneten Kurven geben dabei die jeweilige Temperatur des Werkstoffs an, wobei mit ti die Kerntemperatur, mit tm die Durchschnittstemperatur und mit ta die Oberflächentemperatur bezeichnet ist. Der Prozeß beginnt mit dem Eintritt der noch flüssigen Xunststoffstränge in das Abzugsgerät E, wobei die Stränge eine Temperatur von 300° C haben, während des Hindurchleitens der Stränge durch die Strangkühlzone 5 zahlt sich das Material an der Oberfläche stark ab, und zwar bis auf eine Temperatur von etwa 150°, wogegen die Kerntemperatur nur bis etwa 280° abfällt. Die Stränge haben sich dabei an ihrer Oberfläche verfestig/und werden in diesem Zustand von dem Schneid gerät M geschnitten. Es schließt sich dann die Granulatkühlzone G an, innerhalb deren zunichst im Kühlabschnitt Ga eine weitere Kühlung stattfindet, bei der die jeweiligen Temperaturen, wie ersichtlich0 weiter absinken. Hierbei wird die Differenz zwischen Außentemperatur ta und Kerntemperatur ti noch größer, so daß wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Kunststoff die Kühlintensität entsprechend abnimmt. In der anschließenden Unterbrechungsstufe Ua wird dann dem Granulat ohne weitere Kühlung seit gegeben0 in sich einen Temperaturausgleich vorzunehmen, wobei je nach Dauer der Unterbrechung die Oberflächentemperatur sich der Kerntemperatur annähert, während die Durchachnittetemperatur tm praktisch konstand bleibt. Hierbei steigt die Oberflächentemperatur ta wieder beträchtlich an, so daß in der folgenden Kühlstufe Ob sich die Kühlung wieder intensiv auswirken kann. In der folgenden Unterbrechungestufe Ub findet dann nochmals ein innerer Temperaturausgleich statt, bei dem wiederum die Außentemperatur ta ansteigt, woraufhin in der letzten Kühlstufe Gc zunächst die letzte KUblung stattfindet0 Am Ende dieser Stufe haben sich dann Kerntemperatur ti und Oberflächentemperatur ta weitgehend angenähert.The Fig.3 shows a diagram that the temperature conditions at Flow of the material through a system according to FIG. 1, for example, illustrates0 The curves shown indicate the respective temperature of the material, where with ti the core temperature, with tm the average temperature and with ta the surface temperature is designated. The process begins with the entry of the still liquid plastic strands in the extraction device E, whereby the strands have a temperature of 300 ° C while passing the strands through the strand cooling zone 5 the material pays off on the surface, up to one temperature of around 150 °, whereas the core temperature only drops to around 280 °. The strands have solidified on their surface / and are in this state of the cutter M cut. The granulate cooling zone G then follows, within which further cooling initially takes place in the cooling section Ga which the respective temperatures, as can be seen0, continue to drop. Here is the difference between outside temperature ta and core temperature ti is even greater, see above that because of the poor thermal conductivity of plastic, the cooling intensity accordingly decreases. In the subsequent interruption stage Ua, the granulate is then without further cooling since given0 to make a temperature compensation in itself, whereby depending on the duration of the interruption, the surface temperature becomes the core temperature approximates, while the average temperature tm remains practically constant. Here the surface temperature ta rises again considerably, so that in the following Cooling level Whether the cooling can have an intensive effect again. In the following interruption level Ub then again an internal temperature equalization takes place, which in turn the outside temperature ta rises, whereupon in the last cooling stage Gc first the last cooling takes place0 At the end of this stage you will have core temperature ti and surface temperature ta largely approximated.

In diese Zustand des Granulates erfolgt die Abscheidung des Kühlmitteis in dem Abscheider So an den. sich die Trocknungevorrichtung Tr anschließt. An dieser Stelle besitzt nun das Granulat noch eine Restwärme<, die für die Selbsttrocknung in dieser Stufe ausreicht. Dabei nähern sich Kerntemperatur ti und Oberflächentemperatur ta weiter einander an. Das Granulat verläßt dann die Trocknungsvorrichtung getrocknet. allerdings auf einem relativ hohen Temperaturniveau, das hier noch eine Trockenkühlung erforderlich macht die in der anschließenden Trockenkühlvorrichtung Tk stattfindet, in der das Granulat auf die gewünschte Endtemperatur abgekühlt wird. Hierbei kann es sich beispielsweise weis eine Kühltrommel oder eine Kühlschnecke handeln.In this state of the granulate, the separation of the cooling medium takes place in the separator So to the. the drying device Tr connects. At this Now, the granulate still has a residual heat <, which is necessary for self-drying is sufficient at this stage. The core temperature ti and the surface temperature approach one another ta continue to look at each other. The granulate then leaves the drying device in a dry state. but at a relatively high temperature level, which is still dry cooling makes necessary which takes place in the subsequent dry cooling device Tk, in which the granules are brought to the desired final temperature cooled down will. This can be a cooling drum or a cooling screw, for example Act.

Bei dem dem Diagramm zugrundeliegenden Verwendungsbeispiel ist vorgesehen* daß die Oberflächentemperatur ta bis zum Abschluß der Trocknung in der Trocknungsvorrichtung Tr niemals unter 1000C absinkt. Hierbei wird.dlavon ausgegangen, daß als Kühlmittel Wasser verwendet wird. Diese Maßnahme erbringt den Vorteil, daß das Kühlmittel, wenn es mit dem Werkstoff in Berührung kommt, sofort siedet, was einer Diffusion bzw. Sorbtion von Wasser in den Werkstoff entgegenwirkt.The example of use on which the diagram is based provides * that the surface temperature ta until the completion of drying in the drying device Tr never drops below 1000C. Here, it is assumed that the coolant is dlavon Water is used. This measure has the advantage that the coolant, when it comes into contact with the material, it boils immediately, causing diffusion or counteracts sorption of water into the material.

Durch die wahlweise Einstellung von Verweilzeit in den einzelnen Abschnitten der Granulatkühlzone G, nämlich Ga, Gb und Gc sowie in den Unterbrechungsstufen Ua, Ub läßt sich jeweils in gewünschter Weise ein bestimmtes Temperaturniveau des Granulates einstellen, was für verschiedene zwecke von Bedeugtung sein kann.By optionally setting the dwell time in the individual sections the granulate cooling zone G, namely Ga, Gb and Gc and in the interruption stages Ua, Ub can each in a desired manner a certain temperature level of the Set granules, which can be of diffraction for different purposes.

Der Verfahrenstechniker hat es damit in der Hand, das erfindungsgemäße Verfahern an verschiedene Betriebs- und Materialsverhältnisse anzupassen. insbesondere kann er durch Einstellung der Unterbrechungsdauer ein bestimmtes Temperaturniveau in der Trocken-Vorrichtung Tr einstellen.The process engineer has it in hand, the inventive Adapt procedures to different operating and material conditions. in particular he can set a certain temperature level by setting the interruption duration Set Tr in the drying device.

Fig. 4 zeigt den Teil der erfindungsgemäßen Anlage, der sich in wesentlichen auf die Strangkühlzone 8 bezieht. Gezeigt ist das Abzugqerät 8 mit den Injektoren lof und die Schneidvorrichtung n, die auf eina Gehäuse limit dz Antriebsmotor 12 sitzt. Injektoren 10 und Schneidvorrichtung M sind über ineinander teleskopartig einschiebbare Rohre 13 und 14 miteinander verbunden.Fig. 4 shows the part of the system according to the invention, which is essentially refers to the strand cooling zone 8. The trigger device 8 with the injectors is shown lof and the cutting device n, which limit the drive motor 12 to a housing sits. Injectors 10 and cutting device M are telescopic about one another insertable tubes 13 and 14 connected to one another.

Das Gehäuse 11 hängt an drei Zylindern 15, 16 und 17, die sich über Stößel gegen die hydraulische Einrichtung 19/20 abstützen.The housing 11 hangs on three cylinders 15, 16 and 17, which overhang Support the tappet against the hydraulic device 19/20.

Durch Zufuhr von Druckflüssigkeit in den Druckraum 21 wird der Kolben 19 hochgedrückt und nimmt damit den Zylinder 15 mit. Auf diese Weise läßt sich das Gehäuse 11 zusammen mit der Schneidvorrichtung at nach ob verschieben. Bine Höhenlage dieser An-Ordnung ist in der Fig. 4 gestrichelt dargestellt. Bei dieser Verschiebung nach oben schieben sich die Rohre 13 und 14 teleskopartig ineinander, wodurch im Effekt die Strangkühlzone S verkürzt wird. Auf diese Weise läßt sich die Strangkühlzone S auf die jeweils gewünschte Länge einstellen.By supplying pressure fluid into the pressure chamber 21, the piston 19 pushed up and thus takes the cylinder 15 with it. This is the way to do it Move the housing 11 together with the cutting device at upwards. Bine altitude this arrangement is shown in dashed lines in FIG. With this shift the tubes 13 and 14 slide telescopically upwards into each other, whereby the strand cooling zone S is shortened in effect. In this way you can Adjust the strand cooling zone S to the required length.

Gemäß Figur 1 bildet die eigentliche Granuliervorrichtung, d.i.According to Figure 1, the actual granulating device, i.e.

die Zusammenfassung von Verteiler V, Xbzugsvorrichtung E, Strangkühlzone S und Schneidvorrichtung M eine Einheit. Die Anzahl der Stränge und Messer in einer solchen Einheit kann hier nicht beliebig vergrößert werden. Für eine Großanlage, insbesondere eine solche für kontinuierlichen Betrieb zehn-, hundert- und mehrfacher Einzelleistung, müssen daher entsprechend viele Granuliervorrichtungen vorgesehen werden. Außerdem muß neben der Reservehaltung auch noch die Auswechselbarkeit aller Teile während des kontinuierlich bleibenden Betriebes gewährleistet sein. Das kann in der Praxis dadurch geschehen, daß aus einer Mehrzahl von Autoclaven, Extrudern usw. die Schmelzflüsse in ein Sammel- oder Mischgefäß geleitet werden, von welchem aus unmittelbar oder über Verzweigungen die Mehrzahl von Granuliervorrichtungen gespeist wird. Das aus diesen Einzelgranuliervorrichtungen unter genau gleichen Betriebsbedingungen gelieferte Granulat kann zur Weiterbehandlung (Kühlung, Abscheidung und Trocknung) in gemeinsame, wesentlich leistungsstärkere Kühl-, Abscheide- und Trockeneinrichtungen geleitet werden, bei denen für jede Vorrichtungstype sofort einschaltbare Reserven vorgesehen sind. Hierdurch wird ermöglicht, daß bei Ausfall einer Vorrichtung sofort ohne Störung des Betriebes auf eine betriebsbereite Reserve umgeschaltet werden kann. Auf diese Weise läßt sich mit Sicherheit ein kontinuierlicher Betrieb ermöglichen.the combination of distributor V, drawing device E, strand cooling zone S and cutting device M one unit. The number of strands and knives in one such a unit cannot be enlarged arbitrarily here. For a large system, especially one for continuous operation ten, hundred and more Individual output, therefore a corresponding number of granulating devices must be provided will. In addition to keeping in reserve, everyone must also be able to replace them Parts can be guaranteed during continuous operation. That can in practice done by the fact that from a plurality of autoclaves, extruders etc. the melt flows are directed into a collecting or mixing vessel, from which the plurality of granulating devices from directly or via branches is fed. That from these individual granulating devices under exactly the same Granules delivered to operating conditions can be used for further treatment (cooling, separation and drying) in common, much more powerful cooling, separation and Drying facilities are directed, in which for each device type immediately Switchable reserves are provided. This enables that in the event of failure a device to an operational reserve immediately without disrupting operation can be switched. In this way, a continuous Enable operation.

Claims

Expectations

Process for the production of dry granules from molten ones or thermoplastics that are drawn off from the melt in strands the strands are cooled by a coolant flowing around them and then be cut into granules, characterized in that the strands in a The strand cooling zone (G) is only cooled until its surface has solidified and in this State are cut, whereupon in a subsequent granulate cooling zone (G) the Granulate is removed by a coolant so much heat that the remaining residual heat for later self-drying of the same and that then the granules coolant is quickly separated from the front.

2 The method according to claim le characterized in that after the Separation of coolant and granulate in a drying device gTr die Solbst.trocknung of the granulate takes place through the residual heat remaining in it.

30 The method according to claim 1 or 2, characterized in that the dry granulate in a dry cooling device (TC) to the desired final temperature is cooled

4. The method according to any one of claims i-3. characterized that during and / or after the drying process, the granulate in a vacuum or Traces of moisture remaining in the negative pressure zone are removed by suction, 50 Method according to one of Claims 1-46, characterized in that in the range the granulate cooling zone gGl is at least one interruption of the cooling. while who the Surface temperature of the individual grains largely approximates the internal temperature.

6. The method according to any one of claims 1-50, characterized in that that by the optional setting of the interruption time such a temperature level in the granulate it is achieved that the passage through the following dry cooling device (Tk) course can be held.

7. The method according to any one of claims 1-b, characterizedo that when using liquid filler the surface temperature of the material is kept above the boiling point of the coolant.

8. The method according to any one of claims 1-7, characterized in that that the coolant consists of a liquid, a gas or a mixture of liquid and gas (fog).

9. Device for implementation of the method according to one of the claims 1-8, characterized in that between the strand cooling zone (8) and the granulate cooling zone (G? Rotating knives are provided. Which the strands solidified on the surface cut into granules.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the strand cooling zone (S) is designed to be variable in terms of its length.

11. The device according to claim lOo characterized. that cooling tubes (13,14) in the strand cooling zone (S) are telescoped against each other can.

12. Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the granulate cooling zone <G) is designed to be variable with regard to its length.

13. Apparatus according to claim 9, characterized in that the knife consist of a material of high thermal conductivity for the purpose of good heat dissipation.