DE2646309B2 - Unterwasser-Granuliervorrichtung für thermoplastische Kunststoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Uni- -wasser-Granuliervorrichtung für thermoplastische Kunststoffe mit einem der Düsenplatte vorgeordneten, antreibbaren und von einer Haube konzentrisch umschlossenen Schneidwerkzeugkopf, in dem zwischen dessen Schneidwerkzeugen innerhalb der Schneidebene austretende Öffnungen für den Durchtritt eines Teilstromes des der Haube über einen Anschluß zugeführten Wasserstromes vorgesehen sind.

Aus der DE-PS 10 37 116 ist eine Unterwasser-Granuliervorrichtung mit einer den Bereich der Düsenplatte beaufschlagenden Wasserzuführungseinrichtung bekannt. Hierbei sollen durch den aus Einzeldüsen oder der hohl ausgebildeten Antriebswelle des Schneidwerkzeugkopfes ausströmenden Kühlwasserstrom die an der Düsenplatte abgeschnittenen Granulatkörner weggeschwemmt und einem Auslaß zugeführt werden. Die Propellerwirkung der Schneidwerkzeuge benachteiligt jedoch den vollständigen Abtransport der Granulatkörner aus dem Bereich des Schneidwerkzeugkopfes.

Die Unterwasser-Granulierung ist in besonderem Maße für die Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe geeignet, die bei Temperaturen im Bereich von 190°C—260°C strangförmig aus der Düsenplatte eines Extruders austreten.

Bei höheren Temperaturen, wie sie vor allem bei der Verarbeitung von abgebauten thermoplastischen Kunststoffen wie z. B. abgebautem Polypropylen in einem Extruder Anwendung finden, erstarren die heiß abgeschlagenen Schmelzeteilchen weitaus langsamer als üblich, was zur Folge hat, daß ein Teil des Heißabschlages zur Klumpenbildung neigt oder sich im Bereich der Düsenplattenmitte und des SchneidmesserkoDfes festsetzt.

Diese Nachteile treten insbesondere auch bei solchen Thermoplasten auf, die bei relativ niedriger Viskosität verarbeitet werden, wie z.B. bei Polyamiden und Polyester.

Nach einer aus der DE-AS 1454 754 bekannten Unterwasser-Granuliervorrichtung für geschmolzene thermoplastische Kunststoffe, bei der das Granulat in einer Haube aufgefangen und mittels Kühlwasser aus dieser abtransportiert wird, sind in einer mit rr, shreren

ίο Messern bestückten Nabe, die zusammen den Schneidwerkzeugkopf bilden, Durchtrittsbohrungen für die Zuführung von Kühlwasser in den zwischen Schneidwerkzeugkopf und Düsenplatte befindlichen Bereich vorgesehen. Die Durchtrittsbohrungen gehen von einer m der Nabenachse befindlichen Wassereinlaßbohrung aus.

Die unmittelbare Verbindung der Wassereinlaßbohrung des rotierenden Schneidwerkzeugkopfes mit einem feststehenden Zuleitungsanschluß erfordert besondere Maßnahmen zur Abdichtung, die aus Verschleißgründen zudem aufwendig sind.

Um die erwünschte Spül- und Kühlwirkung im Schneidbereich der Messer zu erzielen, muß das Kühlwasser der Wassereinlaßbohrung in ausreichender Menge und strömend, also unter Druck zugeführt werden. Nachteilig ist daher auch, daß die Kühlwasserströmung im Schneidbereich ausschließlich von der Förderquelle bewirkt ist
Ausgehend von der durch die DE-AS 14 54 754 bekannten Vorrichtung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Wa&serzuführung zu den Durchtrittsbohrungen im Schneidwerkzeugkopf und zur Granulierhaube so zu gestalten, daß dem Schneidrnesserbereich granulatfreies Frischwasser in ausreichender Menge und in kräftigen Einzelströmen zugeführt wird, ohne daß besondere Abdichtungsmaßnahmen erforderlich sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schneidwerkzeugkopf in Achsrichtung von einer zylindermantelförmigen Manschette umgeben ist, die stirnseitig mit einem Ende bis nahe an die Schneidwerkzeuge heranreicht und deren anderes Ende mit der Wandung der Haube verbunden ist, wobei sie mit dem Schneidwerkzeugkopf einen Ringraum einschließt, der einerseits mit dem Wasseranschluß der Haube und andererseits mit den innerhalb der Schneidebene austretenden Durchtrittsöffnungen verbunden ist, die aus dem Schneidwerkzeugkopf zu dessen Drehrichtung geneigt ausmünden.

so Das in den Einzugsbereich des Schneidwerkzeugkopfes gelangende granulatfreie Frischwasser wird durch die Anordnung der Durchtrittsöffnungen und der hiermit erzielten Sogwirkung selbsttätig in kräftigen Einzelströmen auf die Schneidwerkzeugkanten gespült.

Die Wasserzuführung zu den Durchtrittsöffnungen erfolgt über einen feststehenden Anschluß und über einen vom Schneidwerkzeugkopf getrennten Ringraum, so daß keine besonderen Abdichtungsmaßnahmen erforderlich sind. Auch ist hierdurch auf einfache Weise

ω eine Trennung des Frischwassers von den abzuführenden Granalien erreicht.

Eine vorteilhafte weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß die Längsachse der im Querschnitt kreisförmigen Durchtrittsöffnungen mit der Schneidebene des Schneidwerkzeugkopfes einen Winkel von 45° bildet und in radialer Richtung gegen dessen Drehachse geneigt ist.
Damit ist sichergestellt, daß die Strömung des

Kühlwassers überwiegend auf die Schneidwerkzeuge gerichtet ist und die abgeschlagenen Schmelzeteilchen sich nicht festsetzen können, sondern sofort aus dem Einwirkungsbereich der Schneidwerkzeuge gelangen. Von Vorteil ist dies insbesondere bei der Verarbeitung niedrig viskoser Schmelzen und bei langsam erstarrenden Schmelzeteilchen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Hierbei zeigt

F i g. 1 die im Anschluß an die Masseaustrittsöffnungen (Düsenplatte) vorgesehene Granuliervorrichtung im Längsschnitt,

F i g. 2 eine Ansicht des Schneidwerkzeugkopfes der Granuliervorrichtung entsprechend F i g. 1.

Die Granuliervorrichtung ist gebildet aus der räumlich geschlossenen Haube 1 und dem innerhalb dieser Haube drehbar gelagerten Schneidwerkzeugkopf 2. In betriebsbereitem Zustand ist die Haube 1 flüssigkeitsdicht mittels Schraubverschlüssen 9 mit einer Stirnseite der Düsenplatte 3 des Extruders 4 verbunden.

Den ringförmig in der Düsenplatte 3 angeordneten AuspreBdüsen 5 sind die auf dem Schneidwerkzeugkopf 2 befestigten Schneidwerkzeuge 6 dicht vorgeiagert

Innerhalb der Haube 1 befindet sich eine rohrförmige Manschette 7, die mit der Wandung 8 der Haube 1 dicht verbunden ist und den Schneidwerkzeugkopf 2 konzentrisch umschließt Die Anordnung der Manschette 1 ist dabei so getroffen, daß ihre offene Stirnseite unter geringem Spiel bis dicht an die Schneidwerkzeuge 6 und den äußeren Mantel des Schneidwerkzeugkopfes 2 heranreicht

Zur Speisung des Innenraumes der Haube 1 mit

Frischwasser befindet sich unterhalb der Düsenplatte ein Anschluß 10 für die Wasserzuführung. Dieser Anschluß 10 steht in Verbindung mit einem Eintrittsstutzen 11 für die getrennte Wasserzuführung in den von der Manschette 7 umschlossenen Ringraum 14. Damit ist erreicht, daß für die Spülung der Schneidwerkzeuge 6 granulatfreies Frischwasser Verwendung findet

Die Ausleitung des Kühlwassers aus der Haube 1, das zugleich Transportmedium für das abgeschlagene

ίο Granulat ist, erfolgt über einen Anschluß 12 zu einem nicht näher dargestellten Granulat-Abscheider.

Der Schneidwerkzeugkopf 2 weist, wie des näheren aus F i g. 2 ersichtlich ist, zwischen den Schneidwerkzeugen 6 Durchtrittsöffnungen 13 auf. Diese ermöglichen einen Wasserdurchtritt aus dem durch die Manschette 7 gebildeten Ringraum 14 zur Spülung und gleichzeitigen Kühlung der Schneidwerkzeuge 6. Dabei sind die vorzugsweise zylinderförmigen Durch trittsöffnungen 13 ausgehend von der Auflagefläche der Schneidwerkzeuge 6 am Schneidwerkzeugkopf 2 in dessen Drehrichtung R in einem Win.V-:l zur genannten Auflagefläche angeordnet, so daß bti Rotation des Schneidwerkzeugkopfes 2 eine Pumpwirkung entsteht. Damit gelangt durch die Durchtrittsöffnungen 13 Frischwasser aus dem von der Manschette 7 umschlossenen Ringraum 14 in den Bereich jedes einzelnen Schneidwerkzeuges 6. Durch zusätzliche geringe Neigung der Durchtrittsöffnungen 13 in radialer Richtung zur Achsmitte des Schneidwerkzeugkopfes 2 kann eine Intensivierung der Spülwirkung auf die Schneidwerkzeugkanten erreicht werden. Die Düsenplatte 3 ist dabei der direkten Einwirkung des Spülstromes entzogen, so daß deren direkte Abkühlung begrenzt bleibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Unterwasser-Granuliervorrichtung für thermoplastische Kunststoffe mit einem der Düsenplatte vorgeordneten, antreibbaren und von einer Haube konzentrisch umschlossenen Schneidwerkzeugkopf, in dem zwischen dessen Schneidwerkzeugen innerhalb der Schneidebene austretende öffnungen für den Durchtritt eines TeUstromes des der Haube über einen Anschluß zugeführten Wasserstromes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidwerkzeugkopf (2) in Achsrichtung von einer zylindermantelförmigen Manschette (7) umgeben ist, die stirnseitig mit einem Ende bis nahe an die Schneidwerkzeuge (6) heranreicht und deren anderes Ende mit der Wandung der Haube (1) verbunden ist, wobei sie mit dem Schneidwerkzeugkopf (2) einen Ringraum (14) einschließt, der einerseits mit dem Wasseranschluß (10) der Haube (1) und andererseits mit den innerhalb der Schneidebene austretendes Durchtrittsöffnungen (13) verbunden ist, die aus dem Schneidwerkzeugkopf (2) zu dessen Drehrichtung geneigt ausmünden.

2. Unterwasser-Granuliervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der im Querschnitt kreisförmigen Durchtrittsöffnungen (13) mit der Schntidebene des Schneidwerkzeugkopfes (2) einen Winkel von 45° bildet und in radialer Richtung gegen dessen Drehachse geneigt ist