DE3541500A1 - Einrichtung zum granulieren von thermoplastischen kunststoffen oder anderen plastischen massen - Google Patents

Einrichtung zum granulieren von thermoplastischen kunststoffen oder anderen plastischen massen

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DE3541500A1 DE19853541500 DE3541500A DE3541500A1 DE 3541500 A1 DE3541500 A1 DE 3541500A1 DE 19853541500 DE19853541500 DE 19853541500 DE 3541500 A DE3541500 A DE 3541500A DE 3541500 A1 DE3541500 A1 DE 3541500A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Granulieren von thermoplastischen Kunststoffen oder anderen plastische Massen, wie näher dargelegt im Oberbegriff des ersten Pa­ tentanspruchs.
Eine derartige Einrichtung ist bekannt aus der DE-AS 14 54 765. Das Schneidgehäuse für den Abtransport der Gra­ nulate mittels des Transport- und Kühlwassers ist auf der einen Seite an den Extruderflansch befestigt und ruht auf der anderen Seite auf der Messerwelle. An der Messerwelle ist eine Antriebskeilriemenscheibe sowie eine Einrichtung zum axialen Feineinstellen des Abstandes Schneidmesser - Düsenplatte und ein Pneumatikzylinder für die axiale Ver­ schiebung der gesamten Schneideinheit befestigt.
Es ist von großer Bedeutung, den Abstand der rotierenden Schneidmesser zur Düsenplatte nicht nur sehr exakt ein­ stellen zu können, sondern auch die einmal gefundene Ein­ stellung des Abstandes während des Betriebes des Granu­ lators aufrecht zu erhalten.
Aus der Düsenplatte treten etwa bis zu 250° heiße Material­ stränge, z.B. aus Polyäthylen, aus, von denen durch die ro­ tierenden Schneidmesser jeweils kleine Stücke abgeschnitten und durch das in das Schneidgehäuse eingespeiste Trans­ portwasser abgekühlt und abtransportiert werden.
Die Düsenplatte muß eine hohe Temperatur aufweisen, damit das thermoplastische Material in den kleinen Düsenbohrun­ gen nicht erstarrt und diese zusetzt.
Die Temperatur der Düsenplatte heizt das Schneidgehäuse mit auf, wodurch sich das Gehäuse unkontrollierbar in verschie­ dene Richtungen ausdehnt. Diese Ausdehnung führt z.B. zu einer Verschiebung der mit dem Gehäuse verbundenen Lagerung der Messerwelle, wodurch der eingestellte Abstand der ro­ tierenden Schneidmesser zu der Düsenplatte verändert wird. Eine Abstandsveränderung bedeutet auf der einen Seite ei­ nen sehr hohen Verschleiß der rotierenden Schneidmesser und der Oberfläche der Düsenplatte, wenn der Abstand zu gering ist oder eine schlechte Granulierung, wenn der Abstand zu groß ist, weil die abgeschnittenen Granulate in einem sol­ chen Fall Fäden nachsichziehen und auch die Düsenplatte verschmieren.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Granulator zu schaffen, der die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr aufweist. Insbesondere soll der Granulator so beschaf­ fen sein, daß sich die Temperaturausdehnungen des Schneid­ gehäuses und der Düsenplatte nicht negativ auf die Einstel­ lung des Abstandes Schneidmesser - Düsenplatte bemerkbar machen können. Es soll eine sehr exakte Ausrichtung der ro­ tierenden Schneidmesser zur Düsenplatte erreicht und auf­ rechterhalten werden, die auch von den unterschiedlichen Temperaturausdehnungen der aufgeheizten Bauteile nicht be­ einflußt wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruchs beschriebenen Merkmale.
Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Durch die direkte Verbindung des die Messerwelle und deren Lagerung aufnehmenden Lagergehäuses über Tragarme mit ei­ nem, die Düsenplatte fixierenden Bauteil wird sicherge­ stellt, daß die Temperaturausdehnung des Schneidgehäuses, der Düsenplatte und der angrenzenden Bauteile sich nicht negativ auf den einmal eingestellten Abstand der rotieren­ den Schneidmesser zur Düsenplatte auswirken können.
Da die Tragarme frei geführt werden, d.h. keine Verbindung zu dem das Transport- und Kühlwasser aufnehmenden Schneid­ gehäuse und zu dem Granulatorfundament aufweisen, ist eine exakte Verbindung der Bauteile geschaffen worden, die von der Temperaturausdehnung und anderen auftretenden Kräften relativ unberührt bleiben.
Es wurden somit alle Bauteile entkoppelt, die einen nega­ tiven Einfluß auf die Ausrichtung Schneidmesser - Düsen­ platte ausüben könnten.
Durch die Trennung des Schneidgehäuses von dem Lagerge­ häuse und der Lagerung für die Messerwelle wird erreicht, daß die Temperaturausdehnung des Schneidgehäuses nicht zu einer Verschiebung der Messerwelle führen kann, wodurch ein erheblicher Verschleiß der Schneidmesser und der Dü­ senplatte verursacht würden.
Das Schneidgehäuse ist an der Düsenplatte befestigt und zur Messerwellenlagerung hin mit einer schwimmend befe­ stigten Dichtung abgedichtet, so daß auch geringe Tempera­ turänderungen des Schneidgehäuses nicht zu Ausrichtfehlern der Messerwelle führen können.
Die Tragarme halten das Lagergehäuse mit der Messerwelle und den Messerkopf. Zwischen dem Antrieb für die Schneid­ messer und der Schneidwelle ist eine elastische Kupplung angeordnet, so daß Kräfte des Antriebes sich nicht auf die Stellung Schneidmesser - Düsenplatte auswirken können.
Alternativ können die Tragarme gemäß Anspruch 3 auch mit dem Extruderflansch verbunden sein, wodurch eine hinsicht­ lich der Temperaturausdehnung der Bauteile auch eine rela­ tiv störungsfreie Verbindung der Schneideinrichtung zu Dü­ senplatte geschaffen wird.
Durch den Einsatz einer schwimmenden Abdichtung für die granulatorantriebsseitige Wandung des Schneidgehäuses und einer Befestigung direkt an der Düsenplatte gemäß Anspruch 4 wird wirkungsvoll verhindert, daß eine Ausdehnung des Schneidgehäuses zu einer Verschiebung der Messerwelle oder dergleichen führen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in den Zeich­ nungen dargestellt und nachfolgend erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen schema­ tisiert dargestellten Unterwassergranu­ lator.
Fig. 2 einen Querschnitt etwa gemäß der Linie II-II in Fig. 1.
In dem Extruderzylinder rotiert eine Extruderschnecke 2 und fördert thermoplastisches Material in den Düsenflansch 3, der mit dem Extruderflansch 1 verbunden ist. In dem Dü­ senflansch 3 sind Schmelzekanäle 4 ausgebildet, die mit den Düsenbohrungen 5 in der Düsenplatte 6 in Verbindung stehen und durch die das thermoplastische Material in den wassergefüllten Schneidraum 7 in Strangform extrudiert wird.
Die aus den Düsenbohrungen 5 austretenden Materialstränge werden von den am Messerkopf angeschraubten, rotierenden Schneidmessern 8 zu Granulaten abgeschnitten und mittels des in den Wasserzulauf 9 eingespeisten Transportwassers aus dem Schneidgehäuse 12 durch den Wasserablauf 10 abge­ führt.
Das Schneidgehäuse 12 ist an der Düsenplatte 6 angeschraubt und an der gegenüberliegenden Seite mittels einer Dich­ tung 18 abgedichtet.
Die Dichtung 18 ist so ausgebildet, daß sie sowohl eine Be­ wegung axial zur Messerwelle 11 als auch radial dazu er­ laubt, ohne ihre Dichtwirkung zu verlieren, so daß das Schneidraumgehäuse 12 sich ungehindert ausdehnen kann.
Durch die Tragarme 15 a, 15 b und 15 c, die an den Düsen­ flansch 3 mittels Verschraubungen 16 befestigt sind, wird das Lagergehäuse 14, die Messerwellenlagerung 13 und die Messerwelle 11 einschließlich des Messerkopfes mit den Schneidmessern 8 in einer festen Position zur Düsenplatte 6 gehalten.
Da die Tragarme freigeführt sind und zwischen diesen und dem Schneidraumgehäuse 12 ein freier Abstand belassen wur­ de, wirkt sich die Temperatur des Gehäuses 12 kaum auf die Tragarme aus, d.h. die Tragarme 15 erfahren keine Ausdeh­ nungsdifferenzen. Eine negative Beeinflussung der Tragarm­ länge durch das bis etwa 80°C aufgeheizte Schneidraumge­ häuse ist fast nicht gegeben.
Zusätzlich können die Tragarme 15 a, 15 b, 15 c mit einem temperaturisolierenden Material 19 umhüllt sein, wodurch auch noch geringe Temperaturausdehnungen weitgehendst ver­ mieden werden. In vielen Fällen ist jedoch eine derartige Isolierumhüllung 19 entbehrlich.
  • Bezugszeichenliste  1 = Extruderflansch
     2 = Schnecke
     3 = Düsenflansch
     4 = Schmelzekanäle
     5 = Austrittsbohrungen
     6 = Düsenplatte
     7 = wassergefüllter Schneidraum
     8 = konzentrisch rotierende Messer
     9 = Wasserzulauf
    10 = Wasserablauf
    11 = Messerwelle
    12 = Schneidgehäuse
    13 = Lager für Messerwelle
    14 = Lagergehäuse
    15 = Tragarme
    16 = Verschraubung
    17 = Pfeil
    18 = Lager für Schneidgehäuse
    19 = Isoliermaterial

Claims (6)

1. Einrichtung zum Granulieren von thermopla­ stischen Kunststoffen oder anderen plastischen Massen in einem Wasserbad mit einem, einen Was­ serzulauf und einen Wasser- und Granulatablauf aufweisenden Schneidgehäuse, mit einem vor ei­ ner Düsenplatte rotierenden Schneidmesser und mit einem Lagergehäuse für die Aufnahme der Messerwelle für das Schneidmesser, dadurch gekennzeichnet, daß das die Messerwelle (11) und die Messerwel­ lenlagerung (13) aufnehmende Lagergehäuse (14) durch vom Schneidgehäuse (12) und vom Granula­ torfundament getrennt geführte Tragarme (15) mit einem die Düsenplatte (6) fixierenden Bau­ teil verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei untere (15 a, 15 b) und ein oberer Trag­ arm (15 c) vorgesehen werden.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Düsenplatte (6) fixierende Bauteil als Düsenflansch (3) ausgebildet ist, an dem messerwellenseitig die Düsenplatte (3) und ex­ truderseitig der Extruderflansch (1) befestigt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidgehäuse (12) extruderseitig an der Düsenplatte (6) und granulatorantriebssei­ tig auf der Messerwelle (11) mit einer schwim­ menden Dichtung (18) abgedichtet ist
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Schneidgehäuse (12) und vom Granu­ latorfundament getrennt geführten Tragarme (15 a, 15 b, 15 c) mit dem Extruderflansch (1) oder dem Düsenflansch (3) verbunden sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (15 a, 15 b, 15 c) mit einem tempe­ raturisolierenden Material (19) umhüllt sind.
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