DE2349273A1

DE2349273A1 - Granulierlochplatte fuer unterwassergranulatoren

Info

Publication number: DE2349273A1
Application number: DE19732349273
Authority: DE
Inventors: Joseph Franze
Original assignee: PLAST ELASTVERARBEITUNGSMASCH
Current assignee: PLAST ELASTVERARBEITUNGSMASCH
Priority date: 1972-10-20
Filing date: 1973-10-01
Publication date: 1974-05-02
Also published as: DD99530A1

Description

Granulierlochplatte für Unterwassergranulatoren Die Erfindung betrifft eine Granulierlochplatte für Unterwassergranulatoren zum Granulier en thermoplastischer Kunststoffe.
Zur Herstellung von Granulat aus thermoplastischen Kunststoffen werden bekanntlich Granuliereinrichtungen verwendet, bei denen die von Granuliermessern bestriohene Stirnfläohe der Lochplatte zur Kühlung der aus den ixisenbohrungen austretenden plastischen Stränge mit einem Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, bespült oder besprüht wird. Bei diesem Vorgang tritt nicht nur eine Kühlung des Thermoplastes ein sondern auch eine Kühlung der Lochplatte und das in einem Maß, daß der Lochplatte zu viel Wärme entzogen wird. Im ergebnis der Untérkühlung der Lochplatte tritt ein vorzeitiges Er starren des Thermoplastes bereits in den Diisenbohrungen ein, dessen Verlauf ungleichmäßig über die Vielzahl der Düsenbohrungen erfolgt und zu einer Verstopfung von mehr oder weniger Bohrungen führt. Durch die teilweise Verstopfung der Lochplatte verändert sich die lDuchsatzmenge und die Qualität des erzeugten Granulats negativ.
Um diese Naohteile zu vermeiden sind Granuliereinrichtungen entwickelt worden, die auf verschiedene Art und Weise die Unterkühlung der Lochplatte verhindern sollen.
Bei einer bekannten Granuliereinrichtung ist die Lochplatte stirnseitig mit einer Schicht aus wärmedämmendem material versehen, um durch die thermische Isolierung eine Unterkühlung der Lochplatte und ein vorzeitiges Er starren des Thermoplastes in den Düsenbohrungen zu verhindern.
Eine andere Art der thermischen Isolierung sieht vor, die Düsenbohrungen mit wärmedämmendem Material auszufüttern, wobei diese Ausfütterungen sich ganz oder teilweise über die Länge der Du?senbohrungen erstrecken.
Es ist auch bekannt, die Dusen als Röhrchen aus einem schlecht wärmeleitendem Material auszuführen und diese in den Grundkörper der Lochplatte einzusetzen. herbei ist jede einzelne Düsenbohrung der Lochplatte mit einem dünnwandigen Einsatz aus schlecht wärmeleitendem Material für den Durchtritt des plastischen Kunststoffes ausgestattet.
Der Einsatz ist so gestaltet, daß durch sein Einsetzen in die Bohrung der Lochplatte zwischen seinem äußeren Umfang und der Bohrung ringförmige, nur von kleinen Kontaktflächen zur Lochplatte unterbrochene Isolierkammern entstehen, die mit Luft oder mit Wärmeisoliermaterial ausgefüllt sind.
Eine andere bekannte Lösung des Problems zur Verhinderung des vorzeitigen Erstarrens des Thermoplastes in der Lochplatte sieht vor, die Lochplatte zusätzlich zu heizen, um den Wärmeverlust durch die Kühlung auszugleichen.
In entsprechend gestalteten Kanälen der Lochplatte läßt man ein Heizmedium, vorzugsweise Dampf oder bb, zirkulieren, um den Wandungen der Düsenbohrungen unmittelbar Wärme zuzufuhren.
Auch eine Heizung der Lochplatte mittels elektrischer Heizelemente ist bekannt, Hierbei finden die Lochplatte radial umschließende Reizmanschetten oder in radiale oder tangentiale Bohrungen der Lochplatte eingesetzte Heizstäbe Verwendung. Zur Regelung dieser Heizung werden die an sich bekannten Einrichtungen benutzt0 Die bekannten Lösungen zur Wärmeisolierung der Stirnseite der Lochplatte und/oder der Düsenbohrungen haben den Nachteil, daß sie den Wärmeabfluß zwar vermindern, aber die Unterkühlung der Lochplatte nicht völlig ausschließen können.
Die zusätzliche Reizung der Lochplatte, beispielsweise mittels eines Reizmediums, besitzt den Nachteil, daß auf Grund der Führung der Heizkanäle um die Düsenbohrungen und deren unmittelbarer Kontakt mit der gekülilten Stirnseite, keine gleichmäßige Temperierung aller Düsenbohrungen möglich ist. So weisen die der Eintrittsseite des Heizmediums naheliegenden Düsenbohrungen bedingt durch das beim Durchströmen auftretende Wärmegefälle stets höhere Temperaturen auf als die der Austrittsseite des Heizmediums zugelegenen Düsenbohrungen.
Die ungleichmäßige Temperierung der Düsenbohrungen führt partiell zur Unterschreitung der notwendigen Betriebs-bzw. Verarbeitungstemperatur des Thermoplastes, die das vorzeitige erstarren des Plastes in den jeweils zu kalten Düsenbohrungen zur Folge hat.
Eaa weiterer Nachteil der beheizten Loohplatten, insbesondere der mit elektrischen Heizelementen ausgestatteten, ist der ungünstige energetische Wirkungsgrad, der sich einerseits aus der notwendigen Wärmezuführung und andererseits aus der unerwünschten Wärmeabführung durch das Kühlmittel ergibt. Nachteilig ist auch der zur Heizungsregelung erforderliche technische Aufwand.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, die bekannten Nachteile der Granulierlochplatten zu beseitigen, die Funktionssicherheit der Granulier einrichtung zu erhöhen und die Qualität des erzeugten Granulates zu verbessern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine besondere Gestaltung der Granulierlochplatte das vors*tige Erstarren des Thermoplastes in den Düsenbohrungen zu verhindern und durch eine gleichmäßige Temperierung aller Düsen die Voraussetzungen zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen mit hochkristallinem Charakter und höherer Schmelztemperatur, beispielsweise Polyester, zu einwandfreiem Granulat zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Granulierlochplatte gelöst, die thermisch isolierte und zusätzlich temperierte Düsenrohre nthält. Zur Realisierung des Isolierens und Temperierens der Düsenrohre ist die Granulierlochplatte aus mehreren Teilen derartig susammengefügt, daß sich zwischen dem Verteilerkörper und der von dem Kuhlmittel bespülten Stirnplatte eine Temperierkammer und durch eine Zwischenplatte getrennt eine Isolierkammer befindet. Die in den Verteilerkanälen des Verteilerkörpers eingesetzten i>üsenrohre sind durch die Temperierkammer und Isolierkammer hindurchgeführt und münden in die Stirnplatte ein.
Die Temperierkammer ist in dem Verteilerkörper als ringförmige Nut ausgebildet und besitzt zur Durchleitung eines flüssigen oder gasförmigen Temperiermittels Zu- und Ableitungen.
Durch eine Zwischenplatte ist die Temperierkammer von der anschließenden, mit Luft oder einem anderen zweckentspre chenden wärmedämmendem Stoff ausgefüllten Isolierkammer getrennt, die die Aufgabe besitzt, den Wärmeabfluß von der Temperierkammer zur gekühlten Stirnplatte zu unterbinden.
Der Teil des Mantels der Düsenrohre, der sich im Bereich der Temperierkammer befindet und von dem Temperiermittel umströmt wird, ist zur Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche mit radial oder axial angeordneten Rippen oder einer anderen zweckentsprechenden Gestalt versehen0 Eine andere Ausführung zur Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche des Mantels der Düsenrohre besteht darin, die Zwischenplatte an der Durchtrittsstelle der Düsenrohre mit tieSen: Einsendungen zu versehen und dadurch den temperierten Teil der Düsenrohre zu verlängern.
Die düsenrohre sind im Bereich der Isolierkammer gegenüber dem Bereich der Temperierkammer im inneren und äußeren Durch messer abgesetzt, um einerseits eine größere Strömungsge schwindigkeit des Thermoplastes und damit geringere Verweilzeit im isolierten Raum zur weitgehendsten Verriagermog des Wärmeverlustes zu erreichen und andererseits die an der Stirnplatte einmundende Stirnfläche der Düsenrohre so klein als möglich zu halten, um den Wärmeentzug durch direkten Kontakt mit dem Kühlmittel zu verringern0 Die Düsenrohre, Zwischenplatte und Stirnplatte bestehen aus Gründen der Verminderung der Wärmeableitung aus metallischem Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Granulierlochplatte gegenüber dem bekannten Stand der Technik bestehen in der Erhöhung der Funktionssicherheit der Granuliereinrichtung, indem das vorzeitige Erstarren des Thermoplastes in den Düsenbohrungen verhindert wird und das bisherige häufige Wechseln und Reinigen der Lochplatte entfällt, in der Senkung des Energieverbrauches für die Reizung der Lochplatte und in der Verbesserung der Qualität des hergestellten Granulates, insbesondere aus Thermoplasten mit hochkristallinem Charakter und hoher chmelztemperatur, beim spielsweise Polyester.
Die Erfindung soll nachstehen an einem Ausführungsbei spiel naher erläutert werden.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: einen Schnitt durch die Granulierlochplatte Fig. 2: einen Schnitt durch die Granulierlochplatte mit besonderer Gestaltung der Düsenrohre Die Fig. 1 stellt einen Schnitt durch die Granulier lochplatte dar. Der Verteilerkörper t mit den Verteilerkanälen 2 besitzt eine Temperierkammer 42 die als ringförmige Nut ausgebildet und zur Durchleitung eines Temperiermittels mit einer Zuleitung 3 und einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ableitung versehen ist.
Durch eine Zwischenplatte 6 getrennt, schließt sich an die Temperierkammer 4 die Isolierkammer 7 an, die durch die Stirnplatte 8 begrenzt ist.
In den Verteilerkanälen 2 des Verteilerkörpers 1 sind die Düsenröhren 5 eingesetzt, die die Temperierkammer 4 und Isolierkammer 7 durchdringen und in die Stirnplatte 8 einmünden.
Der innere und äußere Durchmesser der Düsenrohre 5 ist im Bereich der Temperierkammer größer ausgeführt als im Bereich der Isolierkammer 7.
Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Granulierlochplatte, in der die Düsenrohre 5 eine andere äußere Gestaltung besitzen, als in Fig. 1 dargestellt.
Der Mantel der Düsenrohre 59 der sich im Bereich der Temperierkammer 4 befindet, ist zur Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche mit radial angeordneten Rippen 10 versehen, Zur weiteren Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche der Düsenrohre 5 besitzt die Zwisohenplatte 6 an der Durch trittsstelle der Düsenrohre 5 tiefe Einsenkungen 9, die somit den temperierten Teil der Düsenrohre 5 verlängern.

Claims

Patentansprüche:

ff Granulj; er lo chplatte für Unterwassergranulatoren zum Granulieren thermoplastischer Kunststoffe, bei der eine von Granuliermessern betrichene Stirnseite der Lochplatte mit einem Kühlmittel bespült wird unRdie Düsenbohrungen in der Lochplatte mit einem wärmedämmenden Material ausgefüttert oder als isolierte Dusenrohre ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus mehreren Teilen bestehende Lochplatte zwischen einem Verteilerkörper (1) und einer tStirnplatte (8) eine Temperierkammer (4) und durch eine Zwischenplatte (6) getrennt eine Isolierkammer (7) besitzt und in einem Verteilerkanal (2) des Verteilerkörpers (1) eingesetzte Düsenrohre (5) die Kammern (4 7) durchdringend in die Stirnplatte (8) munden.
2. Granulierlochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verteilerkörper (1) die Temperierkammer (4) als ringförmige Nut ausgebildet und zur Durchleitung eines flüssigen oder gasförmigen Temperiermittels mit einer Zu- und Ableitung (3) versehen ist.
3. Granulierlochplatte nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Mantel der Düsenrohre (5) im Bereich der Temperierkammer (4) zur Vergrößerung der Wärmeaustauschfläohe radial oder axial angeordnete Rippen (10) oder eine andere zweokentsprechende Gestaltung besitzt.
4. Granulierlochplatte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche des Mantels der Dusenrohre (5) im Bereich der Temperierkammer (4) die Zwischenplatte (6) an der Durchtrittsstelle der Düsenrohre (5) mit Einsenkungen (9) versehen ist.
5. Granulierlochplatte nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkammer (7) mit Luft oder einem zweckentsprechenden wärmedämmenden Werkstoff ausgefüllt ist.
6. Granulierlochplatte nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenrohre (5)', Zwischenpiatte (6) und Stirnplatte (8) aus metallischem Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit bestehen.
7. Granulierlochplatte nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dusenrohre (5) im inneren und äußeren Durchmesser im Bereich der Isolierkammer (7) gegenüber dem Bereich der Temperierkammer (4) abgesetzt sind.