DE2503455A1

DE2503455A1 - Vorrichtung zum granulieren von straengen aus thermoplastischen kunststoffen

Info

Publication number: DE2503455A1
Application number: DE19752503455
Authority: DE
Inventors: Friedrich Hunke
Original assignee: Automatik Apparate Maschinenbau GmbH
Current assignee: Automatik Apparate Maschinenbau GmbH
Priority date: 1975-01-28
Filing date: 1975-01-28
Publication date: 1976-07-29
Also published as: DE2503455C3; CH595201A5; AT356887B; PL108291B1; DE2503455B2; JPS51115558A; CS195303B2; SU582748A3; JPS5436938B2; GB1520571A; ATA59876A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Granulieren von Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen, die aus Düsen schmelzflüssig austreten mit einer vor einer Schneidwalze angeordneten, mit Kühlwasser beschickten Zuführeinrichtung, die unmittelbar vor der Schneidwalze ein Paar von Einzugswalzen enthält.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DT-OS 2 212 345 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die zunächst noch schmelzflüssigen Stränge durch sogenannte Injektordüsen geleitet, in denen die Stränge mit Wasser umspült werden, das in die Injektordüsen in Abzugsrichtung der Stränge unter Druck eingeleitet wird. Zwecks sicherer Führung der Stränge werden diese dicht hinter der Injektordüse in eine die Stränge einer Schneidwalze zuleitenden Zuführeinrichtung eingeleitet, die aus zwei einander gegenüberstehenden umlaufenden Transportbändern besteht, wobei die Transportbänder dicht oberhalb der Schneidwalze von einem Paar Einzugswalzen seitlich umgelenkt werden. Auf der Einlaufseite bilden die beiden Transportbänder eine Art Trichter, so dass hier das aus der Injektordüse austretende Wasser von den Transportbändern in gewissem Umfang mitgenommen wird, diese benetzt und damit ein Festkleben der zunächst noch weichen Stränge an den Transportbändern verhindert.

Bei einer derartigen Vorrichtung stellen die Transportbänder mit den erforderlichen Umlenkrollen und deren Antrieb einen erheblichen Aufwand dar. Die bekannte Vorrichtung weist außerdem den Nachteil auf, dass während des Transportes der Stränge zwischen den Bändern diese sich relativ gegen die Stränge nicht verschieben, so dass das von den Bändern mitgeführte Wasser unmittelbar benachbart zu den Strängen leicht verdrängt wird. Dies beeinträchtigt die Kühlwirkung des Wassers, außerdem wird hierdurch die Neigung hervorgerufen, dass die Stränge doch mit den Bändern verkleben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand bei einer derartigen mit Einzugswalzen arbeitenden Vorrichtung wesentlich zu verringern und die Neigung des Klebens der Stränge an der Zuführeinrichtung praktisch zu beseitigen.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, dass die Zuführeinrichtung als Ablaufrinne ausgebildet ist, die gegenüber der Verbindungslinie von Düsen und Einzugswalzeneingag so vorspringt, dass die Stränge sowohl hinter den Düsen als auch vor dem Einzugswalzeneingang gegen die Ablaufrinne gezogen werden, wobei am oberen Ende der Ablaufrinne ein Kühlwasserauslaß angeordnet ist, aus dem Kühlwasser über die Ablaufrinne herabfließt, das dabei die Stränge umspült und zwischen diesen und dem Boden der Ablaufrinne einen Kühlwasserfilm bildet.

Die die Düsen und die Einzugswalzen verbindende Ablaufrinne stellt als starres Teil ein sehr einfaches Konstruktionselement dar. Gerade wegen seiner Starrheit bewirkt es, dass die an ihm vorbeilaufenden Stränge ständig einen sich zwischen der Ablaufrinne und den Strängen liegenden Wasserfilm ausbilden. Aufgrund ihres U-förmigen Querschnittes sorgt dabei die Ablaufrinne dafür, dass das Kühlwasser einen laminaren Strom bildet, so dass man mit relativ geringen Wassermengen auskommt, nämlich gerade so viel, dass die Stränge in der Ablaufrinne ständig gut mit Wasser bedeckt sind.

Das Vorspringen der Ablaufrinne sowohl hinter den Düsen als auch vor dem Einzugswalzeneingang hält die Stränge in einem erzwungenen Kontakt mit der Ablaufrinne, der lediglich durch den Kühlwasserfilm unterbrochen ist, wodurch sowohl transversale als auch longitudinale Schwingungen der Stränge verhindert werden. Dabei werden die longitudinalen Schwingungen, wie sich gezeigt hat, durch eine auf die Stränge durch die Ablaufrinne ausgeübte Reibung verhindert, transversale Schwingungen in der Ebene senkrecht zur Ablaufrinne können durch das Heranziehen der Stränge an die Ablaufrinne nicht entstehen und transversale Schwingungen in einer Ebene parallel zur seitlichen Erstreckung der Ablaufrinne werden wie die longitudinalen Schwingung durch die Reibung zwischen Ablaufrinne und Strängen unterdrückt. Diese mechanische Stabilisierung der Stränge gestattet es, diese dicht nebeneinander in der Ablaufrinne zu führen und den Einzugswalzen zuzuleiten. Es ergibt sich damit der überraschende Effekt, dass lediglich über eine stillstehende, von Kühlwasser überspülte Ablaufrinne als Verbindung zwischen den die schmelzflüssigen Stränge liefernden Düsen und einem Paar von Einzugswalzen eine sichere und auch raumsparende Führung der Stränge möglich ist, die den wesentlichen Vorteil aufweist, dass sie mit technisch außerordentlich geringem Aufwand, nämlich nur mit der eine Spannung der Stränge bewirkenden Ablaufrinne als starrem Bauteil ermöglicht wird.

Es ist an sich aus der DT-AS 2 230 187 bekannt, bei einer Vorrichtung zum Granulieren von Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen mit einer aus einem Paar von umlaufenden Transportbändern bestehenden Zuführeinrichtung die aus den Düsen austretenden Stränge im Falle einer Störung von der Zuführeinrichtung durch schräge, mit Wasser besprühte Ablenkbleche abzuleiten. Die Ablenkbleche treten also immer dann in Aktion, wenn der Zuführeinrichtung keine Stränge zugeleitet werden sollen. Diese Auslegeschrift kann daher keinerlei Überlegung aufkommen lassen, starre Ablaufrinnen zu verwenden, um über diese die Düsen und die Zuführeinrichtung in normalem Betrieb unter Spannung der Stränge zu verbinden.

Die Ablaufrinne kann man einerseits so ausbilden, dass diese sowohl hinter den Düsen als auch vor den Einzugswalzen vorspringt, es ist aber auch möglich, die Ablaufrinne auf der Seite der Stränge konvex zu krümmen. Hierdurch wird der oben erwähnte Zug auf die Stränge sowohl hinter den Düsen als auch vor den Einzugswalzen erzeugt.

Es hat sich gezeigt, dass die Ablaufrinne mit einem im Querschnitt geraden Boden versehen sein kann, wobei der auf die Stränge ausgeübte Zug dafür sorgt, dass die Stränge auf dem Boden der Ablaufrinne nicht hin und her wandern. Wenn jedoch aus Platzgründen oder zwecks Erzielung einer besonders hohen Granulierkapazität eine sehr dichte Belegung der Ablaufrinne gewünscht wird, ist es zweckmäßig, deren Boden mit Längsrillen zur Führung der Stränge zu versehen. Dabei kommt es vor allem darauf an, die Längsrillen in der Ablaufrinne dort vorzusehen, wo die Stränge hinter den Düsen und vor dem Einzugswalzeneingang gegen die Ablaufrinne gezogen werden.

Bei niedrigen Viskositäten der Schmelze kann es erwünscht sein, die Geschwindigkeit des Kühlwassers auf der Ablaufrinne zu begrenzen, um hier keinen zu starken Zug auf die Stränge auszuüben. Um die Wassergeschwindigkeit herabzusetzen, versieht man zweckmäßig den Boden der Ablaufrinne in ihren mittleren Teil mit Querrillen. Diese Querrillen bremsen das auf der Ablaufrinne herabfließende Kühlwasser. Hierbei ergibt sich eine zusätzliche Turbulenz des Wassers, die zu einem erhöhten Wärmeaustausch zwischen den Strängen und dem Kühlwasser führt.

Die Führungswirksamkeit der Einzugswalzen lässt sich im Bedarfsfalle dadurch erhöhen, dass man mindestens eine Einzugswalze mit Umfangsrillen versieht. Es ist außerdem möglich, mindestens eine Einzugswalze mit Längsrillen zu versehen. Im Falle der Anbringung von Umfangsrillen auf eine
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die Fallinie der aus den Düsen austretenden Stränge reicht. Wenn dann flüssiges Kunststoffmaterial aus den Düsen ausgepresst wird, so fallen die sich hieraus bildenden Stränge zunächst auf die Schräge, von wo sie dann in die weiteren Bereiche der Ablaufrinne geleitet werden. Hierdurch wird außerdem erreicht, dass bei Unterbrechungen des Schmelzeflusses die sich jeweils neu ausbildenden Stränge automatisch der Ablaufrinne zugeführt werden. Selbstverständlich wird die Schräge wie die gesamte Ablaufrinne auch von Kühlwasser bespült.

Wenn beim Anfahren der Vorrichtung vermieden werden soll, dass aus möglicherweise zunächst noch inhomogenen oder ungleichmäßigen Strängen Granulat erzeugt wird, das sich dann ggf. mit einwandfreiem Granulat am Ausgang der Vorrichtung mischt, bildet man zweckmäßig die Schräge am oberen Ende der Ablaufrinne als derart wegschwenkbare Klappe aus, dass im weggeschwenkten Zustand die Klappe den freien Durchtritt der Stränge neben der Ablaufrinne gestattet. Die Stränge geraten dann in einen freien Raum, wo sie ohne weiteres aufgefangen und beseitigt werden können.

Die Kühlwasserzuführung gestaltet man zweckmäßig so, dass das obere Ende der Ablaufrinne in einen ständig mit Kühlwasser nachgefüllten Kasten reicht, aus dem das Kühlwasser über das als Rohr ausgebildete obere Ende der Ablaufrinne überläuft. Hierdurch ergibt sich ein gleichmäßiger Überlauf und damit eine entsprechend gleichmäßige Benetzung der Ablaufrinne. Zusätzlich kann man auch noch vor der Ablaufrinne auf die Stränge gerichtete Sprühdüsen zum Aufsprühen von Kühlwasser versehen.

Um die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers auf der Ablaufrinne und damit den von diesem auf die Stränge ausgeübten Zug jeweils wahlweise den erforderlichen Bedingungen anpassen zu können, gestaltet man die Ablaufrinne zweckmäßig so, dass deren Neigungswinkel verstellbar ist. Darüber hinaus kann man auch das Maß des Vorsprunges der Ablaufrinne verstellbar machen, um hierdurch den auf die Stränge ausgeübten Zug variieren zu können. Dies ist vor allem dann von Bedeutung, wenn bei relativ dicken Strängen aus einer Schmelze niedriger Viskosität ein starker Kühlwasserstrom über die am oberen Ende der Ablaufrinne angeordnete Schräge zugeleitet wird, so dass dieser Strom einen Abhebeeffekt auf die Stränge ausüben kann. Um die vorstehend erwähnte Verstellbarkeit der Ablaufrinne zu erzielen, gibt man dieser sowohl an ihrem oberen als auch an ihrem unteren Ende jeweils eine Drehachse, darüber hinaus eine Führung zur Parallelverschiebung.

Um das von der Schneidwalze erzeugte Granulat aufzufangen, sieht man zweckmäßig unterhalb der Schneidwalze eine Auffangrinne vor, der im Bereich zwischen Schneidwalze und Boden der Auffangrinne zusätzlich Kühlwasser zugeführt wird. Dieses Kühlwasser sorgt dann dafür, dass das Granulat in der Auffangrinne einer weiteren Kühlwirkung unterworfen wird. Hierzu zieht man zweckmäßig den Boden der Auffangrinne im Bogen um die Messerwalze hoch, wobei der Boden in eine Düse für das zusätzliche Kühlwasser übergeht, das etwa tangential zur Schneidwalze in Richtung von deren Drehsinn einströmt. Hierdurch wird erreicht, dass das Granulat schnell von der Schneidwalze wegtransportiert wird. Die Auffangrinne kann man dann in eine Trockeneinrichtung einmünden lassen. Um im Bereich der Auffangrinne die Kühlwirkung regeln zu können, sieh man in der Zuführungsleitung für das zusätzliche Kühlwasser eine Regeleinrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit des zusätzlichen Kühlwassers in der Auffangrinne vor.

Um vor allem zum Zwecke einer guten anfänglichen Beobachtung der Stränge beim Anfahrvorgang diese von der Ablaufrinne und damit auch der Schneidwalze fernzuhalten, kann man vor der Ablaufrinne eine schräg an diese anlegbare Abweisungsklappe zur Ableitung von Strängen vor den Einzugswalzen vorsehen, die im Betriebszustand die Ablaufrinne für den Durchgang der Stränge freigibt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für sich betrachtet so aufgebaut, dass man sie ohne weiteres in spiegelbildlicher Anordnung der Ablaufrinnen doppelt vorsehen kann. Abgesehen davon, dass man hierdurch die Durchsatzkapazität verdoppelt, gewinnt man auch den Vorteil, im Störungsfall einer Vorrichtung mit der zweiten weiterarbeiten zu können, so dass der Fluß der Schmelze, der meist mit einem chemischen Prozeß gekoppelt ist, nicht gestoppt zu werden braucht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorrichtung im Schnitt in Seitensicht,

Fig. 2 die gleiche Vorrichtung in Vorderansicht,

Fig. 3 die gleiche Vorrichtung in perspektivischer Sicht,

Fig. 4 eine Abwandlung im Schnitt in Seitensicht, bei der die Ablaufrinne konvex gekrümmt ist,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Ablaufrinne mit Längsrillen,

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Ablaufrinne mit Längs- und Querrillen,

Fig. 7 eine Einzugswalze mit Umfangsrillen,

Fig. 8a, b eine Einzugswalze mit Längsrillen,

Fig. 9 eine aufwärts gerichtete Auffangrinne,

Fig. 10 die spiegelbildliche Anordnung zweier Vorrichtungen.

Über der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist eine Düse 1 vorgesehen, aus der ein thermoplastischer Kunststoff schmelzflüssig austritt. Die Schmelze wird der Düse 1 aus irgendeinem nicht dargestellten Zuführorgan zugeleitet, beispielsweise von einem Extruder. Die Düse 1 formt aus der Schmelze einen als strichpunktierte Linie gezeichneten Strang 2, der der Vorrichtung zugeleitet wird und dabei auf die Ablaufrinne 5 gelangt, die mit seitlich hochgezogenen Rändern 4 versehen ist. Die Ablaufrinne 5 ist hier im Schnitt hergestellt. Die Ablaufrinne 5 besitzt ein etwa U-förmiges Profil (siehe Fig. 5). Sie springt gegenüber der Verbindungslinie 6 von Düse 1 und dem Eingang 7 der beiden Einzugswalzen 8 und 9 so vor, dass der Strang 2 sowohl hinter der Düse 1 als auch vor dem Einzugswalzeneingang 7 gegen die Ablaufrinne 5 gezogen wird. Man sieht dies deutlich an der leichten Umlaufung des Stranges 2 an dem Knickpunkt 10 und dem Auslauf 11 der Ablaufrinne 5.

Der Ablaufrinne 5 wird Kühlwasser zugeführt, und zwar aus dem Wasserkasten 12, der an seinem unteren Ende den Zulauf 13 aufweist, über den das Kühlwasser, geregelt durch das Ventil 14, zugeführt wird. An der Oberseite des Wasserkastens 12 ragt in diesen das obere Ende der Ablaufrinne 5 hinein, das hier die Schräge 15 bildet. Das obere Ende dieser Schräge 15 wirkt für das im Wasserkasten 12 hochsteigende Wasser wie ein
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über das das Kühlwasser überläuft und dann über die Schräge 15 und die Ablaufrinne 5 herabfließt. Bei diesem Überlaufen über das obere Ende der Schräge 15 wird das Kühlwasser weitgehend beruhigt und fließt entsprechend gleichmäßig herab. Das Kühlwasser umspült dabei den Strang 2 und bildet gleichzeitig zwischen diesem und der Ablaufrinne 5 einen Film, so dass der zunächst noch aus praktisch flüssigem Material bestehende Strang 2 nicht an der Ablaufrinne festkleben kann. Der Strang 2 wird dann längs seines Fortschreitens entlang der Ablaufrinne gekühlt, so dass er am Auslauf 11 der Ablaufrinne 5 schließlich zumindest äußerlich verfestigt ankommt.

Vor der Ablaufrinne 5 sind fünf Sprühdüsen 16 vorgesehen, von denen weiteres Kühlwasser auf den längs der Ablaufrinne 5 herabgeleiteten Strang 2 aufgesprüht wird. Hierdurch wird eine zusätzliche Kühlwirkung erzielt.

Nach Verlassen der Ablaufrinne 5 an deren Auslauf 11 gelangt der Strang 2 zwischen die beiden Einzugswalzen 8 und 9, die auf den Strang 2 einen geringen Zug ausüben, damit dieser längs seines Weges von der Düse 1 bis zum Einzugswalzeneingang 7 gespannt bleibt. Durch das Vorspringen der Ablaufrinne gegenüber der Verbindungslinie 6 wird dann dafür gesorgt, dass der Strang 2 stets gegen die Ablaufrinne 5 gezogen wird, wodurch er in der eingangs geschilderten Weise so mechanisch geführt wird, dass er keinerlei Schwingungen unterliegen kann. Der Strang 2 wird dann über das Gegenmesser 17 zu dem Schneidmesser 18 geführt, das ihn in bekannter Weise zu Granulat zerschneidet.

Die Einzugswalze 8 ist auf dem Drehhebel 19 gelagert, der um seine Achse 20 drehbar ist. Der Drehhebel 19 drückt die Einzugswalze 8 mit definierter Vorspannung gegen die Einzugswalze 9, so dass durch die beiden Einzugswalzen 8 und 9 eine bestimmte Reibung ausgeübt wird. Mindestens eine der beiden Einzugswalzen 8 und 9 ist in bekannter Weise mit einem Antrieb versehen, aufgrund dessen die Einzugswalzen 8 und 9 den vorstehend erwähnten Zug auf den Strang 2 ausüben.

Die Schneidwalze 18 ist in einer Auffangrinne 21 angeordnet, in der das von der Schneidwalze 18 erzeugte Granulat abtransportiert wird. Zu diesem Zweck ist der Boden 22 der Auffangrinne

21 im Bogen um die Schneidwalze 18 hochgezogen und geht in den Einlaß 23 über, dem über das Ventil 24 weiteres Kühlwasser zugeführt wird. Das Kühlwasser strömt über den Einlaß 23 etwa tangential an die Schneidwalze 18 heran, wo es das von der Schneidwalze herangeführte Granulat sofort umspült und dann im Bogen entlang des Bodens 22 von der Schneidwalze 18 wegführt. Durch die Geschwindigkeit des über den Einlaß 23 zugeführten zusätzlichen Kühlwassers lässt sich die in der Auffangrinne 21 weiterhin stattfindende Kühlung des Granulates auf einen jeweils gewünschten Wert einstellen. Da die Kühlung des Stranges 2 vorher von der Zufuhr des über den Zulauf 13 zugeführten Kühlwassers, darüber hinaus von der Wirksamkeit der Sprühdüsen 16 abhängt, kann man durch wahlweise Einstellung der Ventile 14 und 24 sowie der über die Sprühdüsen 16 zugeführten Wassermenge sowohl die Temperatur des Stranges 2 beim Schneiden als auch die Temperatur des Granulates am Ausgang der Auffangrinne 21 in weiten Grenzen beliebig einstellen.

Das über die Ablaufrinne 5 herabfließende Wasser gelangt schließlich zwischen die Einzugswalzen 8 und 9, die durch den Strang 2 leicht auseinandergedrückt werden, so dass das Wasser auch zwischen den Einzugswalzen 8 und 9 hindurchtreten kann und damit schließlich auf die Schneidwalze 18 gelangt. Hier umspült das Wasser beim Schneidvorgang das Gegenmesser 17, die Zähne der Schneidwalze 18 und den Strang 2 zusammen, wodurch sich eine erhebliche Dämpfung des beim Schneiden entstehenden Geräusches ergibt. Es hat sich darüber hinaus gezeigt, dass das von oben zufließende Wasser auch eine Geräuschverminderung bei leerlaufender Schneidwalze 18 bewirkt.

Wie bereits oben erwähnt, ist es vorteilhaft, das Maß des Vorspringens der Ablaufrinne 5 gegenüber der Verbindungslinie 6 einstellbar zu machen, um den durch das Vorspringen auf den Strang 2 ausgeübten Zug regeln zu können. Ein großes Maß eines Vorspringens der Ablaufrinne 5 wirkt sich als erhöhte Reibung des Stranges 2 gegenüber der Ablaufrinne 5 aus, wobei der Wasserfilm zwischen Strang 2 und Ablaufrinne 5 immer dafür sorgt, dass kein Ankleben des Stranges 2 an der Ablaufrinne 5 erfolgen kann. Durch eine solche erhöhte Reibung wird u.a. erreicht, dass ein Strang 2 aus niedrig viskosem Material auf seinem Weg längs der Ablaufrinne 5 nicht noch wesentlich verstreckt wird, was die Qualität des zu erzeugenden Granulates beeinträchtigen kann. Es hängt dabei vom Material der zu granulierenden Stränge ab, ob das Vorspringen der Ablaufrinne 5 an deren Knickpunkt 10 und deren Auslauf 11 jeweils in gleichem Maße oder unterschiedlich zu erfolgen hat. Um die Ablaufrinne 5 in dieser Hinsicht beliebig einstellen zu können, ist sie über die Drehachsen 25 und 26 gelagert, wobei diese Drehachsen auch parallel verschoben werden können. Im Falle der Parallelverschiebung der beiden Drehachsen 25 und 26 ergibt sich am Knickpunkt 10 und am Auslauf 11 ein jeweils gleiches Vorspringen der Ablaufrinne 5. Bei einem Festhalten einer der beiden Drehachsen 25 bzw. 26 und dem Verschieben der jeweils anderen Drehachse ergibt sich ein mehr oder minder starkes einseitiges Vorspringen der Ablaufrinne 5.

Beim Anfahren der Vorrichtung kann sich der unerwünschte Effekt ergeben, dass das zunächst aus der Düse 1 austretende Material verdickt ist, so dass es möglicherweise von den Einzugswalzen 8 und 9 nicht erfasst werden kann. In jedem Falle würde derartiges Material zu einem ungleichmäßigen Granulat bzw. Granulat unerwünschter Größe führen. Um nun beim Anfahren zunächst abwarten zu können, bis sich der aus der Düse 1 austretende Strang stabilisiert hat, ist die Schräge 15 als Ablaufklappe ausgebildet, die im Betriebszustand die in ausgezogenen Linien dargestellte Lage einnimmt, in der sie den Strang 2 unterhalb der Düse 1 auffängt und der Ablaufrinne 5 zuleitet. Für den Anfahrvorgang wird die Zulaufklappe 15 jedoch in die gestrichelte Lage gebracht, in der sie an der Rückwand des Wasserkastens 12 anliegt und damit einen Weg für den Strang 2 freigibt, in der dieser hinter der Ablaufrinne 5 in den Auslauf 27 geleitet wird, wonach der Strang dann in beliebiger Weise aufgefangen werden kann. Die Zulaufklappe bzw. Schräge 15 besitzt zu diesem Zweck an ihrem oberen Ende den Drehpunkt 28, der gleichzeitig als Wehr 29 für den Überlauf des Kühlwassers dient. Hat sich dann der Strang 2 stabilisiert, wird die Zulaufklappe 15 in die Arbeitslage geschwenkt, in der sie den Strang 2 der Ablaufrinne 5 zuführt. Die Zulaufklappe 15 springt in der ausgezogen gezeichneten Darstellung bis hinter die Fallinie des aus der Düse 1 austretenden Stranges 2 zurück, so dass in dieser Arbeitslage ein auf die Zulaufklappe 15 zukommender Strang 2 immer richtig der Ablaufrinne zugeführt wird. Die gestrichelt gezeichnete Lage der Zulaufklappe 15 ist auch für den Störungsfall vorgesehen, so dass ein Strang 2 in dieser Situation nicht den Einzugswalzen 8, 9 und der Schneidwalze 18 zugeführt werden kann.

In der Fig. 2 ist in prinzipieller Darstellung die in der Fig. 1 im Schnitt gezeichnete Vorrichtung in Vorderansicht gezeigt. Aus der Fig. 2 geht hervor, dass es sich bei dem Strang 2 tatsächlich um eine Vielzahl von nebeneinander über die Ablaufrinne 5 herabfließenden Strängen 2 handelt. An sich kann die Vorrichtung eine beliebige Breite besitzen, so dass eine sehr große Zahl von Strängen 2 gleichzeitig granuliert werden kann. Aus der Fig. 2 geht deutlich hervor, wie die Stränge 2 aus den Düsen 1 austreten, bei dem Knickpunkt 10 umgelenkt werden, woraufhin die Stränge 2 auf dem Boden der Ablaufrinne 5 unter den Sprühdüsen 16 nach unten geführt werden, bis sie am Auslauf 11 den Boden der Ablaufrinne 5 verlassen und von den hier nicht dargestellten Einzugswalzen erfasst werden. Die Ablaufrinne 5 erstreckt sich mit ihrem seitlich hochgezogenen Rand 4 über die gesamte Länge der Vorrichtung und sorgt dafür, dass das über den Überlauf 29 zufließende Kühlwasser seitlich nicht abfließen kann. Der Rand 4 geht an seinem unteren Ende in den die Einzugswalze 8 abdeckenden Deckel 3 über, der von oben auf die Seitenwände 31 der Ablaufrinne 21 aufstößt und hier endet.

In Fig. 3 ist die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung in perspektivischer Darstellung gezeichnet. Aus ihr geht deutlich hervor, wie die Stränge 2 durch die Ablaufrinne 5 mit den seitlich hochgezogenen Wänden 4 nach unten geleitet werden, um dann zu der Schneidwalze 18 zu gelangen und schließlich als Granulat über die Auffangrinne 21 nach außen gefördert zu werden.

Die in der Fig. 4 dargestellte Vorrichtung stimmt im Prinzip mit derjenigen gemäß den Fig. 1 und 3 überein. Es ist hier lediglich die Ablaufrinne 5 anders geformt, nämlich gegenüber den Strängen 2 konvex. Hierdurch ergibt sich ein gleichmäßiger Andruck der Stränge 2 gegen die Ablaufrinne 5, und zwar über die gesamte Länge des Anliegens der Stränge 2 an der Ablaufrinne 5, was zu einer entsprechend vergrößerten Reibung zwischen Strängen 2 und Ablaufrinne 5 gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 1 führt. Dies wirkt sich günstig auf die Führung der Stränge 2 längs der Ablaufrinne 5 aus.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 4 enthält darüber hinaus die Abweisungsklappe 32, die um den Drehpunkt 33 schwenkbar gelagert ist und zwischen der ausgezogen gezeichneten Lage und der gestrichelt gezeichneten Lage hin und her schwenkbar ist. In der gestrichelt gezeichneten Lage leitet die Abweisungsklappe 32 die der Ablaufrinne 5 zugeführten Stränge von dieser weg, so dass sie nicht in den Bereich der Einzugswalzen 8 und 9 gelangen können. Die Abweisungsklappe 32 ermöglicht hierdurch ein Beobachten des Einlaufens der Stränge 2, vor allem während eines Anfahrvorganges. In der ausgezeichnet gezeichneten Stellung lässt die Abweisungsklappe 32 die Stränge 2 ungehindert über die Ablaufrinne 5 heruntergleiten.

In der Fig. 5 ist eine Ablaufrinne 5 im Schnitt gezeichnet dargestellt. Sie weist die beiden Seitenwände 4 auf, zwischen denen sich der hier mit Längsrillen 34 versehene Boden erstreckt. Von diesen Längsrillen 34 werden die Stränge 2 besonders sicher geführt. Derartige Längsrillen können sowohl bei einer im wesentlichen gerade gestreckten Ablaufrinne 5 gemäß Fig. 1 als auch bei einer konvex gekrümmten Ablaufrinne 5 gemäß Fig. 4 vorgesehen werden.

Wie bereits oben erwähnt, kann es zweckmäßig sein, im mittleren Teil der Ablaufrinne 5 Querrillen vorzusehen Eine entsprechende Ausführungsform ist in schematischer Darstellung in der Fig. 6 gezeigt. Die Ablaufrinne 5 besitzt hier wieder die beiden Seitenwände 4 und an ihrem oberen und unteren Ende Längsrillen 34. Die Längsrillen 34 erstrecken sich sowohl über den Knickpunkt 10 als auch über den Auslauf 11. Im mittleren Bereich besitzt die Ablaufrinne 5 Querrillen 35, die dafür sorgen, dass hier das auf der Ablaufrinne 5 herabfließende Wasser eine besondere Turbulenz erhält. Aufgrund dieser Turbulenz wird einerseits der Kühleffekt des Wassers erhöht, andererseits wird die Ablaufgeschwindigkeit des Wassers verringert, wodurch dessen Mitnahmeeffekt, der auf die Stränge wirkt, vermindert wird.

Fig. 7 zeigt eine der beiden Einzugswalzen 8 bzw. 9, die hier mit Umfangsrillen 36 versehen ist, wodurch unmittelbar vor der Schneidwalze den Strängen 2 eine zusätzliche Führung zwecks Erzielung einer besonders hohen Querstabilität gegeben wird. Diese Umfangsrillen 36 kann man nur bei einer Einzugswalze, aber auch bei beiden Einzugswalzen vorsehen.

In der Fig. 9 ist eine gegenüber der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 abgewandelte Auffangrinne 21 dargestellt, die hier einen schräg nach oben verlaufenden Steigungsbereich 38 aufweist. Ein solcher Steigungsbereich ist manchmal aus räumlichen Gründen erwünscht. Er kann hier dadurch erzielt werden, dass die kinetische Energie des zusätzlichen Kühlwassers, das hier wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 zugeführt wird, das Granulat hinter der Schneidwalze 18 so schnell davonspült, dass das Granulat den Steigungsbereich 38 ohne weiteres überwinden kann.

In der Fig. 10 sind zwei Vorrichtungen nach Art der Darstellung der Fig. 4 in spiegelbildlicher Anordnung zueinander wiedergegeben, wobei lediglich hier die Ablaufrinnen 5 im wesentlichen gerade dargestellt sind, insofern also die Darstellung derjenigen gemäß der Fig. 1 entspricht. Sonst stimmen die Vorrichtungen gemäß der Fig. 10 mit derjenigen gemäß Fig. 4 überein, so dass auf die Erläuterung zu Fig. 4 Bezug genommen werden kann. Aus der Fig. 10 geht deutlich hervor, dass sich bei spiegelbildlicher Anordnung zweier Vorrichtungen eine besonders kompakte Ausführung ergibt, die entweder doppelt mit Strängen 2 beschickt werden kann, wodurch sich der Durchsatz und die Erzeugung an Granulat entsprechend erhöht. Es ist aber auch möglich, aus Gründen der für den kontinuierlichen

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besonders wichtigen Betriebssicherheit jeweils
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Vorrichtung zu beschicken und im Falle irgendeiner Störung die Kombination beider Vorrichtungen horizontal so zu verschieben, dass die aus der Düse 1 austretenden Stränge
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wieder in eine betriebsbereite Vorrichtung gelangen können. Auf diese Weise wird der vor allem für vorangegangene kinetische Prozesse wichtige kontinuierliche Betrieb praktisch nicht gestört. In einem solchen Fall der Verschiebung gelangt die mit ausgezogenen Linien gezeichnete Düse relativ zu den darunterliegenden Vorrichtungen in die gestrichelt gezeichnete Lage, wobei allerdings nicht die Düse 1, sondern, wie gesagt, die darunterliegende Einheit zweier Vorrichtungen relativ zur Düse 1 verschoben wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Granulieren von Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen, die aus Düsen schmelzflüssig austreten, mit einer vor einer Schneidwalze angeordneten, mit Kühlwasser beschickten Zuführeinrichtung, die unmittelbar vor der Schneidwalze ein Paar von Einzugswalzen enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung als Ablaufrinne (5) ausgebildet ist, die gegenüber der Verbindungslinie (6) von Düsen (1) und Einzugswalzeneingang (7) so vorspringt, dass die Stränge (2) sowohl hinter den Düsen (1) als auch vor dem Einzugswalzeneingang (7) gegen die Ablaufrinne (5) gezogen werden, wobei am oberen Ende der Ablaufrinne (5) ein Kühlwasserauslaß (29) angeordnet ist, aus dem Kühlwasser über die Ablaufrinne (5) fließt, das dabei die Stränge (2) umspült und zwischen diesen und dem Boden der Ablaufrinne (5) einen Kühlwasserfilm bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufrinne (5) sowohl hinter den Düsen (1) als auch vor dem Einzugswalzeneingang (7) vorspringt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufrinne (5) auf der Seite der Stränge (2) konvex gekrümmt ist (Fig. 4).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der Ablaufrinne (5) mit Längsrillen (34) zur Führung der Stränge (2) versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der Ablaufrinne (5) in deren mittleren Teil mit Querrillen (35) versehen ist (Fig. 6).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einzugswalze mit Umfangsrillen (7) zur Führung der Stränge (2) versehen ist (Fig. 7).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einzugswalze mit Längsrillen (37) zum sicheren Einziehen der Stränge (2) versehen ist (Fig. 8a, b).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende der Ablaufrinne (5) eine gegenüber den Strängen (2) leicht zurückspringende Schräge(15) bildet, die hinter die Fallinie der aus den Düsen (1) austretenden Stränge (2) reicht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schräge als von der Ablaufrinne (5) derart wegschwenkbare Klappe (15) ausgebildet ist, dass im weggeschwenkten Zustand die Klappe (15) den freien Durchtritt der Stränge (2) neben der Ablaufrinne (5) gestattet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende der Ablaufrinne (5) in einen ständig mit Kühlwasser nachgefüllten Kasten (12) reicht, aus dem das Kühlwasser über das als Wehr (29) ausgebildete obere Ende der Ablaufrinne (5) überläuft.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Ablaufrinne (5) auf die Stränge (2) gerichtete Sprühdüsen (16) zum Aufsprühen von Kühlwasser vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der Ablaufrinne (5) verstellbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß des Vorsprungs der Ablaufrinne (5) verstellbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufrinne (5) Drehachsen (25, 26) sowohl an ihrem oberen als auch an ihrem unteren Ende und eine Führung zur Parallelverschiebung aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Schneidwalze eine Auffangrinne (21, 31) vorgesehen ist, der im Bereich zwischen Schneidwalze (18) und Boden (22) der Auffangrinne (21, 31) zusätzlich Kühlwasser zugeführt wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der Auffangrinne (21, 31) im Bogen (22) um die Schneidwalze (18) hochgezogen ist und in einen Einlaß (23) für das zusätzliche Kühlwasser übergeht, das etwa tangential zur Schneidwalze (18) in Richtung von deren Drehsinn einströmt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangrinne (21, 31) in eine Trockeneinrichtung mündet.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangrinne (21, 31) einen Steigungsbereich (38) besitzt.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in die Zuführungsleitung für das zusätzliche Kühlwasser eine Regeleinrichtung (24) zur Steuerung der Geschwindigkeit des zusätzlichen Kühlwassers in der Auffangrinne (21, 31) vorgesehen ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Ablaufrinne (5) eine schräg an diese anlegbare Abweisungsklappe (32) zur Ableitung von Strängen (2) vor den Einzugswalzen (8, 9) vorgesehen ist, die im Betriebszustand die Ablaufrinne (5) für den Durchgang der Stränge (2) freigibt.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie doppelt mit spiegelbildlicher Anordnung der Ablaufrinnen (5) vorgesehen ist.