DE2809680A1

DE2809680A1 - Heissabschlaggranuliereinrichtung fuer strangpressen

Info

Publication number: DE2809680A1
Application number: DE19782809680
Authority: DE
Inventors: Walter Ing Grad Kroll; Guenther Stefan
Original assignee: Leistritz AG
Current assignee: Leistritz Maschinenfabrik 8500 Nuernberg De GmbH
Priority date: 1978-03-07
Filing date: 1978-03-07
Publication date: 1979-09-13
Also published as: DE2809680C2

Description

~Heißabschlaggranuliereinrichtung für Strangpressen
Die Erfindung betrifft eine Heißabschlaggranuliereinrichtung für Strangpressen, mit einem vor den Düsen zum Extrudieren von Kunststoffsträngen rotierenden Messerrotor und einer Kühleinrichtung zum Besprühen des Messerrotors mit Kühlmedium,insbesondere Wasser.
Zur Vermeidung einmal der Schwierigkeiten des Granulierens der ausgehärteten Kunststoffasern und insbesondere aber der Gefahr, daß die Fasern beim Ausziehen aus den Düsen abreißen bzw. abplatzen und um schließlich das Zusammenkleben der Fasern zu vermeiden,sind bereits Heißabschlaggranuliereinrichtungen bekannt geworden, bei denen mit Hilfe eines Messerrotors die austretenden Kunststoffstränge jeweils bereits dann abgetrennt werden, wenn sie zum einen noch nicht verfestigt sind und zum anderen erst um das gewünschte Granuliermaß überhaupt aus der Düse ausgetreten sind. Um das Zusammenkleben des Granulats zu verhindern, ist es dabei notwendig, daß es unmittelbar nach der Abtrennung weit genug gekühlt wird,was üblicherweise durch Besprühen des Messerrotors mit Kühlflüssigkeit geschieht.
Die bislang bekannten Heißabschlaggranuliereinrichtungen sind mit Rotormessern ausgestattet,bei denen die Messer einzeln auswechselbar sind, so daß sie bei Beschädigung leicht ersetzt und gegebenenfalls auch nachgeschliffen werden können.Diese Anordnungen sind außerordentlich schwierig bezüglich der Einstellung und Justierung der Messerrotoren, wobei noch hinzu kommt, daß die übliche Art der Besprühung die Gefahr mit sich bringt, daß am Messerrotor einzelne Granulatkörner, die ja beim Abtrennen noch plastisch sind, hängen bleiben und anhäufen und damit die Granuliereinrichtung und die nachfolgenden Trockeneinrichtungen mit der Zeit funktionsunfähig machen. Schließlich hat es sich auch noch gezeigt, daß. trotz intensiver Kühlbesprühung es sich in der Praxis häufig nicht erreichen läßt, daß die unterseitig ausgetragenen Granulatkörner nicht doch noch zusammenkleben. Bei zu heftiger Kühlung besteht die Gefahr, daß sich die Düse langsam zusetzt.
Zurvermeidung all dieser Schwierigkeiten ist gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Heißabschlaggranuliereinrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der Messerrotor als Walzenfräser ausgebildet ist und daß die Kühleinrichtung so ausgebildet ist, daß zumindest ein Teil des Kühlmediums von unten, vorzug weise von schräg unten gegen die Düsen geneigt auf den Walzenfräser aufgesprüht wird.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Walzenfräsers lassen sich die bei den bisher vorgeschlagenen Anordnungen auftretenden Schwierigkeiten der Justierung des Messerrotors gegenüber den Austrittsdüsen veremeiden. Dabei hat es sich gezeigt, daß selbst bei einem Verzicht auf ein Nachschleifen derSchneiden des Walzenfräsers - was aufgrund der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen sogar unbedingt notwendig ist, da ansonsten das Justierproblem auch hier wieder auftreten würde - sich dabei praktisch keine erhöhten Kosten durch die Notwendigkeit des Wegwerfens des Walzenfräsers beim Stumpfwerden der Schneiden ergeben. Es lassen sich nämlich sehr einfach handelsübliche Walzenfräser für die erfindungsgemäßen Heißabschlaggranuliereinrichtungen verwenden, die durch die Normung und die dadurch mögliche Großserienproduktion letztendlich immer noch billiger kommen als Spezialmesserrotoren mit auswechselbaren Messern.
Bei Heißabschlaggranuliereinrichtungen der eingangs genannten Art geht man selbstverständlich von Anordnungen aus, bei denen mehrere Strangpreßdüsen in einer Reihe in einer Platte angeordnet sind, so daß durch einen Messerrotor gleichzeitig durch eine Vielzahl von Granulatkörnern von ebensovielen extrudierten Strängen abtrennbar sind. Die erfindungsgemäße Verwendung von Walzenfräsern anstelle von Messerrotoren mit auswechselbaren Messern bietet dabei den zusätzlichen Vorteil, daß durch die Verwendung von Walzenfräsern mit spiralförmig angeordneter Schneide eine Arbeitsweise erzielbar ist, bei der die Granulatkörner der nebeneinander extrudierten Kunststoffstränge nicht gleichzeitig abgeschlagen werden, was die Gefahr ihres Zusammenklebens beim Herunterfallen erhöht, sondern nacheinander. Dadurch wird die Gefahr eines Verklebens unmittelbar nach dem Abtrennen an der Austrittsdüse, wo die Granulatkörner noch den größten Grad der Plastizität und damit der Klebrigkeit besitzen, erheblich reduziert.
In Ausgestaltung der Erfindung läßt sich die bereits eingangs beschriebene Gefahr des Zusammenklebens der Granulatkörner beim Austragen aus der Granuliereinrichtung quantitativ dadurch beseitigen, daß der Boden der Granulierkammer als vorzugsweise in Achsrichtung des Walzenfräsers sich erstreckender Kanal für ein,zur weiteren Abkühlung und zum Abtransport des Granulats dienendes raschströmendes Kühlmedium ausgebildet ist. Die Granulatkörner fallen nach dem Abschlagen in diesen rasch bewegten Kühlmittelstrom ein, wobei sie durch Schockkühlung momentan so weit heruntergekühlt werden, daß in jedem Fall ein oberflächliches Zusammenkleben nicht mehr möglich ist. Zum anderen erfolgt auf diese Weise ein rascher und störungsfreier Austrag aus der Granuliereinrichtung ohne die Gefahr eines Festklebens des Granulats an den Wandungen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie an Eland der Zeichnung. Dabei zeigen: Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Granuliereinrichtung senkrecht zur Achse des Walzenfräsers und Figur 2 einen Teilschnitt längs der Linie II-II in Figur 1.
Die schematisch dargestellte Heißabschlaggranuliereinrichtung, an welche sich in Figur 1 links eine nicht dargestellte Kunststoffextrudieranlage mit einer Extruderschnecke anschließt, umfaßt eine Vielzahl von in einer - senkrecht zur Zeichenebene gerichteten -Linie angeordneten Düsenaustrittskanälen 1, die in eine Granulierkammer 2 einmünden1,#der ein Walzenfräser 3, der mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung verbunden ist, drehbar gelagert ist. Die Rotationsgeschwindigkeit des Walzenfräsers 3 ist so abgestimmt, daß die Zeitdauer zwischen dem Passieren der Austrittsdüsen durch eine Schneide 4 b is zum Passieren durch die nächstfolgende Schneide 4 gerade so groß ist, daß während dieser Zeit ein Strang extrudiert worden ist, dessen Länge der geweünschten Granulatkornlänge entspricht. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Schneiden 4 spiralig angeordnet sind, so daß die Granulatkörner von den nebeneinanderliegenden Düsen nicht gleichzeitig, sondern nacheinander abgeschnitten werden. Dadurch ist die Gefahr eines Zusammenklebens, die gerade beim Abtrennen, wo die Granulatkörner noch am weichsten und damit klebrigsten sind, erheblich reduziert. Der Walzenfräser 3 wird ständig von schräg unten über Spritzdüsen 5 mit feinvernebeltem Wasser angesprüht, wobei das Wasser beim Auftreffen auf den Walzenfräser noch weiter verteilt wird, so daß im Innern der Düsenkammer 2 im wesentlichen ein Wasser-Wasserdampfgemisch vorhanden ist. Gegenüber üblichen Extrudiertemperaturen von Kunststoffen in der Größenordnung von 150 -2500C und darüber bedeutet dies bereits eine ausreichende Temperaturabsenkung, die eine zumindest oberflächliche Erhärtung der Granulatkörner ermöglicht. Das Ansprühen des Walzenfräsers 3 von schräg unten hat dabei den zusätzlichen Vorteil, daß durch das aufsprühende Kühlmedium, im allgemeinen Wasser, etwaige am Walzenfräser kleben bleibende Granulatkörner abgewaschen werden, so daß sie die Funktionsweise der Anordnung nicht stören können. Der Boden 6 der Granulierkammer 2 ist als Kanal ausgebildet, in welchem über einen Einlaufstutzen 7 sehr rasch bewegtes Kühlmedium strömt.
Die herunterfallenden Granulatkörner fallen frei in dieses Kühlmedium und werden dabei zum einen schockgekühlt und gleichzeitig problemlos aus der Granulierkammer ausgetragen.Bei 8 sind thermische Isolierscheiben angedeutet, die die kammerseitige Düsenplatte 9 thermisch gegenüber dem notwendigerweise heißeren Extrudierteil 1o isolieren. Auf diese Weise wird die Gefahr einer Pfropfenbildung in den Düsenkanälen 1 entgegengewirkt.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Besonders wesentlich für die vorliegende Erfindung ist in jedem Fall die zweistufige Kühlung des Granulats einmal durch ein Gemisch aus Wasserdampf und feinen Wassertröpfchen im Austrittsbereich aus den Düsen. Dadurch wird ein Verstopfen der Düsen, wie es bei zu starker Kühlung, insbesondere beim unmittelbaren Arbeiten unter Wasser sehr häufig auftritt,quantitativ verhindert. Zum anderen erfolgt eine zweite Kühlungsstufe durch das Einfallen der Granulatkörner in den gleichzeitig zum Austragen dienenden Kühlmittelstrom am Boden der Granulatkammer. L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Heißabschlaggranuliereinrichtung für Strangpressen mit einem vor den Düsen zum Extrudieren von Kunststoffsträngen rotierenden Messerrotor und einer Kühleinrichtung zum Besprühen des Messerrotors mit Kühlmedium,insbesondere Wasser,dadurch gekennzeichnet, daß der Messerrotor ein Walzenfräser (3) ist und daß die Kühleinrichtung so ausgebildet ist, daß zumindest ein Teil des Kühlmediums von unten auf den Walzenfräser(3) aufgesprüht wird.
2.Heißabschlaggranuliereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der der Düsenaustrittsplatte gegenüberliegenden Wandung der Granulierkammer (2) schräg nach oben verlaufende Sprühdüsen vorgesehen sind.
3. Heißabschlaggranuliereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Walzenfräser mit spiralförmig angeordneten Schneiden.
4. Heißabschlaggranuliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (6) der Granulierkammer (2) als, vorzugsweise in Achsrichtung des Walzenfräsers sich erstreckender, Kanal für rasch strömendes, zur weiteren Abkühlung und zum Abtransport des Granulats dienendes Kühlmedium ausgebildet ist.
5. Heißabschlaggranuliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Besprühen des Messerrotors in der Weise erfolgt, daß im Düsenaustrittsbereich ein Wasserdampf-Wassertröpfchengemisch erhöhter Temperatur vorliegt der Art, daß ein Zukleben der Düsenaustrittsbohrungen vermieden wird.