DE2809680C2 - Heißabschlaggranuliereinrichtung für Strangpressen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heißabschlaggranuliereinrichtung für Strangpressen mit einem in einer Granulierkammer vor einer Reihe von mehreren nebeneinander angeordneten Düsen zum Extrudieren von Kunststoffsträngen rotierenden Messerrotor und einer Kühleinrichtung zum Besprühen des Messerrotors mit einem Kühlmedium, insbesondere Wasser, wobei zumindest ein Teil des Kühlmediums von unten auf den Messerrotor aufgesprüht wird.

Bei einer derartigen, aus der US-Patentschrift 37 53 637 bekanntgewordenen lieißabschlaggranuliereinrichtung ist der Messen otor mit einzeln aufsetzbaren J5 Messern ausgerüstet die bei Bex jhädigung oder zum Nachschleifen abgenommen werden können. Dies hat aber auf der anderen Seite den Nachteil, daß das Justieren der Messer, das für jedes Messer einzeln erfolgen muß, gegenüber der Düsenplatte außerordentlieh aufwendig und schwierig ist insbesondere noch dazu deshalb, weil ja ein Anliegen an der Düsenplatte nur linienförmig während eines kurzen Abschnitts der Rotation stattfindet und im übrigen bis zum Ankommen des nächsten Messers der Rotor frei vor der Düsenplatte sich dreht, so daß eine Justierung und Einstellung gegenüber der Düsenplatte gar nicht möglich ist Eine weitere Schwierigkeit dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß eine Vielzahl von Pellets gleichzeitig nebeneinander abgeschlagen werden, so daß, nachdem nicht vorausgesetzt werden kann, daß alle exakt vertikal nach unten abgeschleudert werden, die Gefahr besteht, daß sie bereits auf dem Flug oder kurz nach dem Auftreffen in einen darunter angeordneten Wasserbehälter zusammenkleben. Dabei besteht insbesondere auch eine erhebliche Gefahr, daß durch die sich beim Eintreten ins Wasser bildende Dampfhülle sich um die Pellets eine Isolierung ergibt die es verhindert, daß auf dem kurzen Weg zum Separator, in welchem die Pellets vom Wasser getrennt M werden, eine genügend starke Abkühlung der Pellets stattgefunden hat. so daß diese dann letztendlich doch wieder zu einem Klumpen zusammenkleben.

Eine aus der deutschen Offenlegungsschrilt 22 15 841 bekanntgewordene Heißabschlaggranuliereinrichtung &5 verwendet einen Walzenfräser mit wendelförmig verlaufenden Schneiden, der innerhalb eines Rohres rotiert, wobei ein Teil des Rohres als Düsenolatte ausgebildet ist Diese Vorrichtung hat zunächst den Nachteil, daß in Rotationsrichtung des mit einer Vielzahl von Schneiden versehenen Walzenfräsers mehrere Düsenreihen aufeinanderfolgen, so daß die von einem Messer abgetrennten Pellets einer Düsenreihe mit den Kunststoffsträngen der nächstfolgenden Düsenreihe zusammenkleben. Diese Gefahr ist deshalb besonders hoch, weil ja auf dem relativ kurzen Weg von einer Diisenreihe zur nächsten eine Wegbeförderung der Pellets, die durch einen Wasserstrom in \Lsn engen Kanälen zwischen den Messern bewerkstelligt werden soll, keinesfalls in ausreichendem Maß erztelbar ist Selbst bei extrem hohen Wasserdrucken und dem Versuch, mit höchsten Geschwindigkeiten einen ausreichenden Wegtransport der Pellets zu erreichen, läßt sich, wie Versuche gezeigt haben, mit derartigen Rohrgranuliereinrichtungen das Problem des Zusammenklebens der Pellets nicht in den Griff bekommen.

Diese Schwierigkeit eines Zusammenklebens von Pellets, die von einer Mehrzahl von Düsen abgeschnitten werden, besteht ersichtlich auch bei einer Zentrifugalheißabschlaggranuliervorrichtung, wie sie in der deutschen Auslegeschrift 14 54 888 beschrieben ist Auch dort werden Pellets, die ein Messer an einer Düse vom dort austretenden Strang abschneidet vom Messer in Richtung auf die eng benachbarte nächste Düse mitgenommen, so daß auch unter Berücksichtigung der Zentrifugalkräfte sine sichere Trennung der Pellets nicht gewährleistet werden kann. Hinzu kommt noch, daß die Pellets auf die Wand geschleudert werden, wobei der zentrifugalrotierende Wassermantel weder eine ausreichende Kühlung am Auftreffort sicherstellen, noch ein Verkleben von beim Aufschlagen aufeinandertreffenden Pellets verhindern kann.

In der US-Patentschrift 33 41 892 ist schließlich eine weitere Heißabschlaggranuiiereinrichtung beschrieben, die ebenfalls mit einem Stirnfräser und mit auf einem Kreis angeordneten Düsenaustrittsöffnungen arbeitet, wie bei der deutschen Auslegeschrift 14 54 888. Daher ergeben sich dort hinsichtlich des Zusammenklebens die gleichen Schwierigkeiten. Die Pellets fallen unten in ein strömendes Wasserbad, wobei allerdings in der bevorzugten Ausführungsform die Pellets möglichst überhaupt nicht einsinken, sondern auf diesem schwimmen sollen.

Selbst wenn dies im Hinblick auf die spezifischen Gewichtsverhältnisse von Flüssigkeit und Pellets möglich ist, ergibt sich dabei aber mit Sicherheit eine unzureichende Kühlung, wobei der aus dem Wasser herausstehende Tvil praktisch überhaupt nicht gekühlt werden kann und der andere Teil durch einen Dampfmantel isoliert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer im Verhältnis zur Baugröße der Vorrichtung hohen Ausstoßleistung ein Zusammenkleben von Granulatkörnern sicher zu verhindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Heißabschlaggranuliereinrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Messerrotor ein Walzenfräser mit wendelförmig verlaufenden Schneiden ist und daß der Boden der Granulierkammer als Kanal für rasch strömendes Kühlmedium ausgebildet ist.

Die Ausbildung des Messerrotors als Walzenfräser mit wendelförmig verlaufenden Schneiden hat zunächst den Vorteil, daß ein Einjustieren der Messer, wie es bei getrennt aufgeschraubten Messern notwendig ist, entfallen kann. Die Vorteile der Auswechselbarkeit der

Messer steht dabei in k-insm Verhältnis zum Aufwand des Nachschleifens und Nachjustierens, Vor allem aber hat der erfindungsgemäße Walzenfräser durch die wendelförmig verlaufenden Schneiden in jeder Drehstellung Anlage an der Düsenplatte, so daß das Justieren des Walzenfräsers zur Düsenplatte außerordentlich einfach erfolgen kann. Hinzu kommt noch, daß durch die wendelförmig verlaufenden Schneiden Pellets von nebeneinander liegenden Düsen in zeitlichem Abstand voneinander abgeschlagen werden, so daß selbst dann wenn sie nicht längs exakt paralleler Bahnen nach unten weggeschleudert werden, die Gefahr eines Zusammentreffens und damit eines Zusammenkleben nicht besteht Durch die besondere Ausbildung des Bodens der Granulierkammer als Kanal für rasch strömendes Kühlmedium sollen die Pellets schockgekühlt werden, wobei das rasche Strömen nur in zweiter Linie für den Austrag der Granulatkörner von Bedeutung ist. In erster Linie ist eine sehr hohe Strömungsgeschwindigkeit für das Verwirbeln und Beseitigen etwaiger sich unweigerlich zunächst bildender Dampfschichten an der Oberfläche der Pelletkörner erforderlich, um sicherzustellen, daß die Pellets beim Austragen mit Hi'fe des rasch strömenden Kühlmittelstroms tatsächlich so weit gekühlt werden, daß anschließend im Separator ihre Temperatur so weit gesunken ist, daß sie nicht mehr zusammenkleben können.

Mit besonderem Vorteil kann weiter vorgesehen sein, daß der Kanal sich in Achsrichtung des Walzenfräsers erstreckt Dadurch wird die Granulierkammer relativ kompakt und die Granuliereinrichtung ist insbesondere in Achsrichtung des Extruders relativ kurz, so daß die Gesamtanordnung durch die Granuliereinrichtung nicht unnötig verlängert wird, da hierdurch häufig auch Probleme bei der Aufstellung entstehen könnerr.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Granuliereinrichtung senkrecht zur Achse des Walzenfräsers und

Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Linie H-II in Fig. 1.

Die schematisch dargestellte Heißabschlaggranuliereinrichtung, an weiche sich in Fig. 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 einmünden, in der ein Walzenfräser 3, der mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung verbunden ist, drehbar gelagert ist Die Rotationsgeschwindigkeit des Walzenfräser 3 ist so abgestimmt, daß die Zeitdauer zwischen dem Passieren der Austrittsdüsen durch eine Schneide 4 bis zum Passieren durch die nächstfolgende Schneide 4 gerade so groß ist, daß während dieser Zeit ein Strang extrudiert worden ist, dessen Länge der gewünschten Granulatkornlänge entspricht Infolge der wendeiförmigen Anordnung der Schneiden 4 werden die Granulatkörner von den nebeneinanderliegenden Düsen nicht gleichzeitig, sondem nacheinander abgeschnitten. 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 Wat-ier-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 Granulatkörper 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 klebenbleibende Granulatkörner abgewaschen werden, so daß sie die Funktionsweise der Anordnung nicht stören können.

Der Boden der Granulierkammer 2 ist als Kanal 6 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 Granulierkam/ner ausgetragen. Bei 8 sind thermische Isolierscheiben angedeutet, die die kammerseitige Düsenplatte 9 thermisch gegenüber dem notwendigerweise heißeren Extrudierteil 10 isolieren. Auf diese Weise wird der Gefahr einer Pfropfenbildung in den Düsenkanälen 1 entgegengewirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche;

1. Hejßabsenlaggranuliereinrichtung for Strangpressen mit einem in einer Granulierkammer vor einer Reihe von mehreren nebeneinander angeordneten Düsen zum Extrudieren von Kunststoffsträngen rotierenden Messerrotor und einer Kühleinrichtung zum Besprühen des Messerrotors mit einem Kühlmedium, insbesondere Wasser, wobei zumindest ein Teil des Kühlmediums von unten auf den Messerrotor aufgesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerrotor ein Walzenfräser (3) mit wendelförmig verlaufenden Schneiden ist und daß der Boden der Granulierkammer (2) als Kanal (6) für rasch strömendes Kühlmedium ausgebildet ist

2. Heißabschlaggranuliereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (6) sich in Achsrichtung des Walzenfräsers (3) erstreckt

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