DE3623157A1 - Process and device for cooling and conveying thermoplastic profiles - Google Patents
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Abstract
Description
Fritz Bufe und Helmut Schalles -' "--":.. 09. Ju]J. 19JL6L Troisdorf und Siegbarg - --" ; "--""--" Hw/NaFritz Bufe and Helmut Schalles - '"-": .. 09. Ju] J. 19JL6L Troisdorf and Siegbarg - - ";" - "" - "Hw / Na
PA 8615 DEPA 8615 DE
Verfahren und Vorrichtung zum Abkühlen und Transportieren von Strängen aus thermoplastischen KunststoffenMethod and device for cooling and transporting strands of thermoplastics
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abkühlen und Transportieren von Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen, die in einem Extruder oder dergleichen aufgeschmolzen werden und schmelzflüssig aus Düsen eines an den Extruder angeschlossenen Düsenkopfes austreten und auf ein Förderband abgelegt und von diesem auf eine Granuliereinrichtung zubewegt und auf der Bewegungsstrecke mit einem Kühlmittel besprüht werden.The invention relates to a method and an apparatus for cooling and transporting strands of thermoplastics that are in an extruder or the like are melted and molten from the nozzles of a nozzle head connected to the extruder exit and placed on a conveyor belt and moved by this to a granulating device and on the movement path be sprayed with a coolant.
Bei einer solchen bekannten Einrichtung (US-PS 29 75 483) werden die Stränge so gekühlt, daß am Ende der Kühlstrecke nur deren äußeren Bereiche hart, das Innere jedoch noch weich ist. Die beschriebenen Maßnahmen befassen sich im wesentlichen mit dem Problem der Optimierung des nachfolgenden Granulierprozesses.In such a known device (US-PS 29 75 483) the strands are cooled so that at the end of the cooling section only their outer areas are hard, but the inside is still soft. The measures described deal with the essentially with the problem of optimizing the subsequent granulation process.
Ein wesentliches Problem besteht bei Strangkühleinrichtungen jedoch darin, daß die Stränge nicht selbsttätigt geordnet der nachfolgenden Granuliereinrichtung zugeführt und in diese eingefädelt werden. Dies trifft insbesondere für das Anlaufen der Anlage zu oder wenn beispielsweise ein Strang während des Extrudierens abreißt. Dann muß in der Regel die Anlage neu angefahren werden und eine Person ist zum Einfädeln erforderlich.A major problem with strand cooling devices, however, is that the strands are not self-acting are fed in an orderly manner to the subsequent granulating device and threaded into it. This is particularly true for starting up the system or if, for example, a strand breaks off during extrusion. Then in usually the system has to be restarted and one person is required to thread it.
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Es wurde bereits zur Lösung dieses Problems vorgeschlagen, eine starre Wasserrinne dem Extruder nachzuschalten und die Stränge mit der eingebrachten Wassermenge in den Granulator zu überführen. Dazu muß jedoch mehr und in einer Geschwindigkeit Wasser zugeführt werden, als für einen optimalen Abkühlprozeß sinnvoll ist. Die Wassergeschwindigkeit, die größer ist als die Extrusionsgeschwindigkeit, führt jedoch dazu, daß, wenn während des Betriebes ein Strang abreißt, dieser sich nunmehr mit der Wassergeschwindigkeit aufgrund der fehlenden Rückhaltekraft bewegt und sich guerlegen kann (DE-PS 22 18 210), was zur Agglomeration führen kann. Darüber hinaus ist eine genaue Führung der Stränge im Abstand zueinander ebenfalls aufgrund der Wassermenge nicht gewährleistet.It has already been proposed to solve this problem to connect a rigid water channel downstream of the extruder and to transfer the strands with the introduced amount of water into the granulator. To do this, however, more and more must be done Speed of water are supplied than is useful for an optimal cooling process. The speed of the water, which is greater than the extrusion speed, but leads to the fact that if during operation a Strand tears off, this now moves with the water speed due to the lack of retention force and can assume (DE-PS 22 18 210), which can lead to agglomeration. It is also an accurate guide of the strands at a distance from one another also not guaranteed due to the amount of water.
Wegen der vorbeschriebenen Nachteile wurde auch schon vorgeschlagen, die Ablaufrinne mit in Transportrichtung verlaufenden Wellen zu versehen, in deren Täler jeweils ein Strang aufgenommen wird.Because of the disadvantages described above, it was already proposed to provide the drainage channel with waves running in the direction of transport, in each of their valleys a strand is picked up.
Es ist aus dem gleichen Grunde auch bei Förderbändern vorgeschlagen worden, diese als Profilbänder mit Wellungen oder längsverlaufenden Vertiefungen zu versehen (DE-PS 21 61 067).It is also proposed for conveyor belts for the same reason been to provide these as profile strips with corrugations or longitudinal depressions (DE-PS 21 61 067).
Ferner ist es bekannt, ein endloses Förderband vorzusehen, dessen Bandoberfläche mit kleinen Erhebungen ausgestattet ist (DE-OS 24 43 964). Dabei ist jedoch vorgesehen, ein Zusammenbacken der Stränge dadurch zu verhindern, daß sie soweit abgekühlt werden, daß das Material auskristalisiert und trocken dem Schneidvorgang zugeführt wird. Die auf dem Band vorhandenen Erhebungen sollen bewerkstelligen, daß eine intensive Benetzung und damit Kühlung, auch der ünter-It is also known to provide an endless conveyor belt, the belt surface of which is equipped with small elevations is (DE-OS 24 43 964). It is provided, however, to prevent the strands from caking together by the fact that they be cooled down to such an extent that the material crystallizes out and is fed dry to the cutting process. The one on the Volume existing surveys are to bring about that an intensive wetting and thus cooling, also the under-
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seite der Schmelzstränge, erfolgt, ist die Auflagefläche zu klein, ist die Gefahr des Aufschwimmens der Stränge gegeben. Der Kühlstrom läuft infolge der Neigung des Bandes entgegen der Förderrichtung der Stränge, was die Gefahr des Verklebens der Stränge und die Probleme beim Einfädeln in die Granuliervorrichtung erhöht.side of the melt strands, the contact surface is closed small, there is a risk of the strands floating up. As a result of the inclination of the belt, the cooling flow runs against the conveying direction of the strands, which is a risk the sticking of the strands and the problems when threading into the granulating device increased.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abkühlen und Transportieren von schmelzflüssigen Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen zu schaffen, die eine sichere Führung der Stränge über die gesamte Förder— bzw. Kühlstrecke nach dem Austreten aus dem Düsenkopf bis in den Granulator gewährleisten, d.h. ein sicheres Zuführen und Einfädeln in den Granulator sowohl für den Anfahrvorgang der Anlage als auch bei einem Abreißen einzelner Stränge während des laufenden Verarbeitungsvorganges soll erreicht werden.Proceeding from this, the present invention is based on the object of a method and a device for cooling and transporting molten strands of thermoplastics to provide the one Safe guidance of the strands over the entire conveying or cooling section after exiting the nozzle head up to the ensure the granulator, i.e. safe feeding and threading into the granulator both for the start-up process of the system as well as in the event of individual strands tearing off during the ongoing processing process can be achieved.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren vorgesehen, nach dem das Förderband mit einer Geschwindigkeit, die mindestens der Austrittsgeschwindigkeit der extrudierten Stränge aus dem Düsenkopf entspricht, bewegt wird, und daß die Stränge nach dem Auftreffen auf das Förderband zunächst über einen Teil ihres Transportweges ohne Zufuhr von Kühlmittel bewegt und dann mit einem Kühlmittel, insbesondere Wasser, besprüht werden, dessen Menge abhängig von der gewünschten Abkühlung geregelt wird. Vorzugsweise wird beim Anfahren mit einer geringeren Kühlmittelmenge gefahren als beim Normalbetrieb.According to the invention, a method is used to achieve this object provided, after which the conveyor belt at a speed that is at least the exit speed of the extruded strands from the die head, is moved, and that the strands after they hit the conveyor belt initially moved over part of its transport route without supply of coolant and then with a coolant, in particular water, the amount of which is regulated depending on the desired cooling. Preferably When starting up, a smaller amount of coolant is used than in normal operation.
Zur Ausübung des Verfahrens ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgesehen, bei der das Förderband variabel zur, mindestens aber mit der Extrusionsgeschwindigkeit derAccording to the invention, there is a device for carrying out the method provided in which the conveyor belt is variable to, but at least with the extrusion speed of the
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Kunststoffstränge bewegbar ist und im Abstand zum Auftreffpunkt der extrudierten Stränge auf das Förderband in Bewegungsrichtung desselben eine erste und darauf folgend in weitere Sprühstationen angeordnet sind.Plastic strands is movable and at a distance from the point of impact of the extruded strands on the conveyor belt in the direction of movement the same a first and then arranged in further spray stations.
Durch die vorgeschlagene Verfahrensweise und die zur Ausübung des Verfahrens vorgesehene vorrichtung nach der Erfindung wird erreicht, daß nach dem Auftreffen der aus dem Düsenkopf austretenden Kunststoffstränge auf das Förderband zunächst eine Verklebung der Stränge mit dem Förderband eintritt. Dieser Klebeeffekt ist wichtig für ein sicheres Führen der Kunststoffstränge über die gesamte Kühlstrecke hin bis zum Granulator. Die Besprühung mit Kühlmittel erfolgt erst zu einem Zeitpunkt bzw. in einem Abstand zum Auftreffpunkt derart, daß je nach Beschaffenheit des extrudierten Materiales ein ausreichender Klebeeffekt eingetreten ist. Durch die vorgeschlagene Vorrichtung und Verfahrensweise wird ein Selbsteinfädelungseffekt erzielt in Hinsicht auf die nachfolgende Granuliervorrichtung, so daß ein kontinuierlicher Prozeß gewährleistet ist und selbst dann, wenn beispielsweise einzelne Stränge abreißen, ist es nicht erforderlich, die Anlage zunächst stillzusetzen und dann erneut von Hand anzufahren.Through the proposed procedure and the device according to the invention provided for carrying out the method it is achieved that after the plastic strands emerging from the nozzle head have hit the conveyor belt first of all the strands are glued to the conveyor belt. This adhesive effect is important for a Safe guiding of the plastic strands over the entire cooling section up to the granulator. The spray with Coolant occurs only at a point in time or at a distance from the point of impact in such a way that, depending on its nature the extruded material has a sufficient adhesive effect has occurred. The proposed device and procedure create a self-threading effect achieved with regard to the subsequent granulating device, so that a continuous process is ensured and even if, for example, individual strands tear off, it is not necessary to start the installation shut down and then restarted by hand.
Ein wesentlicher vorteil ist auch durch die veränderbarkeit der Bandgeschwindigkeit in Verbindung mit dem Klebeeffekt gegeben. Wird das Band mit einer größeren Geschwindigkeit als der Extrusionsgeschwindigkeit bewegt, werden die Stränge im Bereich zwischen Düsenkopf und Auftreffpunkt gestreckt. Hierdurch kann die bei verschiedenen Materialien auftretende Ausdehnung nach dem Austreten aus den Düsen kompensiert werden. Dies hat zur Folge, das zur Konstanthaltung der Strangdurchmesser bei verarbeitung verschiedener Materialien unterschiedlicher viskosität keine Anpassung oder nur eine verringerte Anzahl von Düseneinsätzen erforderlich ist.The changeability is also a major advantage given the belt speed in connection with the sticking effect. Will the tape at a greater speed than the extrusion speed moves, the strands are stretched in the area between the die head and the point of impact. This can reduce the expansion that occurs with different materials after exiting the nozzles be compensated. The consequence of this is to keep the strand diameter constant when processing different Materials of different viscosity no adjustment or only a reduced number of nozzle inserts is required.
Eine wesentliche Erkenntnis nach der Erfindung ist, daß der Klebeeffekt besonders günstig ist, wenn als Förderband ein beschichtetes Gewebeband, insbesondere ein Polyamidgewebeband gewählt wird.An essential finding according to the invention is that the adhesive effect is particularly favorable when used as a conveyor belt a coated fabric tape, in particular a polyamide fabric tape, is selected.
zur Erzielung eines optimalen Kühlprozesses unter Aufrechterhaltung der gewünschten Klebewirkung ist vorgesehen, daß die Sprühstationen jeweils mit Durchflußmengenreglern für das Kühlmittel versehen sind. Ein optimaler Kühlprozeß wird dann erreicht, wenn bei der Besprühung ein übergang des Kühlmittels in die dampfförmige Phase eintritt. Die Mengenregelung muß jedoch in Abhängigkeit des jeweils verarbeiteten Materiales erfolgen.to achieve an optimal cooling process while maintaining the desired adhesive effect is provided that the spray stations each with flow regulators for the coolant are provided. An optimal cooling process is achieved when there is a transition during spraying of the coolant enters the vapor phase. The quantity control must, however, depend on the processed Material take place.
Bevorzugt ist das Förderband mit auf seiner Oberfläche verteilt angeordneten Taschen versehen.The conveyor belt is preferably provided with pockets arranged distributed over its surface.
Um eine günstige Regelung hinsichtlich des Klebeeffektes zu erreichen, ist vorgesehen, daß der Abstand der ersten Sprühstation zum Auftreffpunkt der extrudierten Kunststoffstränge auf das Förderband veränderbar ist. Das Förderband ist in Richtung auf den Granulator, d.h. in seiner Bewegungsrichtung zur Horizontalen geneigt. Die Neigung ist veränderbar. Das Kühlmittel bewegt sich in Richtung der Bewegung der Stränge.In order to achieve a favorable regulation with regard to the adhesive effect, it is provided that the distance between the first Spray station for the point of impact of the extruded plastic strands is changeable on the conveyor belt. The conveyor belt is in the direction of the granulator, i.e. in its direction of movement inclined to the horizontal. The inclination can be changed. The coolant moves in the direction of the Movement of the strands.
Anhand der Zeichnungsfiguren wird die Verfahrensweise und der Aufbau der zur Ausübung des Verfahrens erfindungsgemäß vorgesehenen Vorrichtung erläutert.Based on the drawing figures, the procedure and the structure of the device provided according to the invention for performing the method is explained.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Einrichtung in Längsansicht,Fig. 1 is a schematic representation of the device in a longitudinal view,
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
JDZJiJDZJi
Fig. 2 einen Schnitt AB gemäß Fig. 1 und Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 1.FIG. 2 shows a section AB according to FIG. 1 and FIG. 3 shows a plan view of FIG. 1.
Mit 1 ist ein Extruder bezeichnet, aus dessen Düsenkopf 6 Kunststoffstränge 14 austreten, in Fig. 1 ist nur ein Kunststoffstrang 14 ersichtlich, in der Regel werden jedoch in der Zeichnungsebene mehrere Kunststoffstränge hintereinander extrudiert.1 with an extruder is referred to, from whose nozzle head 6 plastic strands 14 emerge, in Fig. 1 is only one Plastic strand 14 can be seen, as a rule, however, several plastic strands are shown in the plane of the drawing extruded one after the other.
Aus Fig. 2 kann entnommen werden, daß mehrere Kunststoffstränge 14 auf dem Förderband 2 aufliegen. Unterhalb des Austrittsbereiches des Düsenkopfes 6 befindet sich ein Förderband 2, das in einer Rinne 3 angeordnet ist. Das Obertrum des Förderbandes 2 ist dabei dem Düsenkopf 6 zugerichtet. Das Förderband 2 ist in der Rinne 3 über mindestens zwei Rollen abgestützt, wobei eine Rolle 5 als ortsfeste Umlenkrolle vorgesehen ist und die andere Rolle als bewegliche, durch Federbelastung die nötige Spannung im Förderband 2 erzeugende Spannrolle 4 ausgebildet ist.From Fig. 2 it can be seen that several plastic strands 14 rest on the conveyor belt 2. Below the exit area of the nozzle head 6 there is a Conveyor belt 2 which is arranged in a channel 3. The upper run of the conveyor belt 2 is the nozzle head 6 mangled. The conveyor belt 2 is supported in the channel 3 via at least two rollers, one roller 5 as Fixed pulley is provided and the other role as a movable, through spring loading the necessary tension in the conveyor belt 2 generating tensioning roller 4 is formed.
Die Rinne 3 und damit das Förderband 2 sind in einem nicht dargestellten Ständer angeordnet. Der Ständer erlaubt eine Neigungsverstellung des Förderbandes 2. Die Neigungsrichtung ist in Richtung Granulator 7 abfallend. Die Bewegungsrichtung des Förderbandes 2 erfolgt vom Düsenkopf 6 in Richtung auf eine an die Umlenkrolle 5 anschließende Granuliervorrichtung 7. Die Rinne 3 ist mit einem Abfluß 10 versehen, aus dem das Kühlmittel abgefördert werden kann. Zwischen der Granuliervorrichtung 7 und dem Düsenkopf 6 ist oberhalb des Obertrums des Förderbandes 2 eine Anzahl von Sprühstationen 11, 12/ 13 vorgesehen, deren Anzahl und Abstand zueinander in Abhängigkeit vom gewünschten Kühlpro-The channel 3 and thus the conveyor belt 2 are not in one shown stand arranged. The stand allows the incline of the conveyor belt 2 to be adjusted. The direction of inclination is sloping towards the granulator 7. The direction of movement of the conveyor belt 2 takes place from the nozzle head 6 in In the direction of a granulating device 7 connected to the deflecting roller 5. The channel 3 is provided with a drain 10 provided, from which the coolant can be pumped away. Between the granulating device 7 and the nozzle head 6 a number of spray stations 11, 12/13 is provided above the upper run of the conveyor belt 2, their number and Distance to each other depending on the desired cooling pro-
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zeß gewählt wird. Die erste Sprühstation 11 ist in einem Abstand X vom Auftreffpunkt der aus dem Düsenkopf 6 austretenden extrudierten Kunststoffstränge 14 auf das Obertrum des Förderbandes 2 angeordnet. Der Abstand X wird abhängig von dem Eintritt bzw. der Erzielung des gewünschten Klebeeffektes zwischen den Kunststoffsträngen 14 und dem Förderband 2 gewählt. Das Förderband 2 ist als beschichtetes Gewebeband, insbesondere als Polyamid-Gewebeband ausgebildet, da diese für die Erzeugung des Klebeeffektes besonders geeignet ist. Die einzelnen Sprühstationen 11, 12, 13 sind mit Durchflußmengenreglern versehen, die eine Anpassung der Kühlwassermenge an die jeweils materialspezifisch erforderlichen Abkühlungsverläufe erlauben. Die Granuliervorrichtung 7 ist so angeordnet, daß ihre Einzugswalze 8 im Bereich der Umlenkwalze 5 auf dem Obertrum des Polyamid-Gewebebandes anliegt. Die Einzugswalze 8 dient zu sicheren Führung und Weiterleitung der Kunststoffstränge 14 an eine Messerwalze 8, welche umläuft und unter Zusammenarbeit mit eine ortsfesten Messerbalken zum Abtrennen von Abschnitten von den Kunststoffsträngen 14, d.h. zum Granulieren derselben dient.zeß is chosen. The first spray station 11 is at a distance X from the point of impact of the one emerging from the nozzle head 6 extruded plastic strands 14 arranged on the upper run of the conveyor belt 2. The distance X becomes depending on the occurrence or the achievement of the desired adhesive effect between the plastic strands 14 and the conveyor belt 2 selected. The conveyor belt 2 is designed as a coated fabric tape, in particular as a polyamide fabric tape, as this is used to produce the adhesive effect is particularly suitable. The individual spray stations 11, 12, 13 are equipped with flow regulators provided that an adaptation of the amount of cooling water to the respective material-specific required cooling processes allow. The granulating device 7 is arranged so that its feed roller 8 is in the area of the deflection roller 5 rests on the upper run of the polyamide fabric tape. The feed roller 8 is used for safe guidance and forwarding the plastic strands 14 to a knife roller 8, which rotates and in cooperation with a stationary one Cutter bar for cutting off sections from the plastic strands 14, i.e. used to granulate the same.
Der Ablauf des Verfahrens ist wie folgt:The procedure is as follows:
Die aus dem Düsenkopf 6 des Extruders 1 austretenden Kunststoffstränge 14 bewegen sich nach unten und treffen auf das Obertrum des Förderbandes 2 im Punkt A auf. Da in diesem Punkt A noch keine Kühlung der Kunststoffstränge 14 stattfindet, tritt eine Verklebung mit dem Gewebeband 2 auf. Erst in einem Abstand X, der je nach extrudiertem Material festgelegt wird, erfolgt eine erste Zufuhr von Kühlmittel durch die Sprühstation 11. In Abständen hierzuThe plastic strands 14 emerging from the nozzle head 6 of the extruder 1 move downwards and meet on the upper run of the conveyor belt 2 at point A. There in At this point A, the plastic strands 14 have not yet been cooled, adhesion to the fabric tape 2 occurs on. Only at a distance X, which is determined depending on the extruded material, is a first supply of Coolant through the spray station 11. At intervals
werden die Kunststoffstränge 14 in weiteren Sprühstationen 12, 13 mit Kühlmittel besprüht. Als Kühlmittel wird vorzugsweise wasser vorgesehen. Am Ende der Bewegungsstrecke werden die Kunststoffstränge 14 in eine Granuliervorrichtung 7 überführt.the plastic strands 14 are sprayed with coolant in further spray stations 12, 13. The preferred coolant is water provided. At the end of the movement path, the plastic strands 14 are placed in a granulating device 7 transferred.
Die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderbandes 2 wird abhängig von der Viskosität des verarbeiteten Kunststoffmaterials
so gewählt, daß die Durchmesser der Kunststoffstränge bei Zuführung zur Granuliervorrichtung 7 möglichst
konstant sind. Hierdurch wird der Wechsel bzw. die Bevorratung von verschiedenen Düsenplatten verringert. Der
Ausgleich der verschiedenen Materialien erfolgt über einen Streckeffekt, da das Material am Förderband klebt und es
mit höherer als der Extrusionsgeschwindigkeit abgezogen
wird.The speed of movement of the conveyor belt 2 is selected as a function of the viscosity of the processed plastic material so that the diameter of the plastic strands when fed to the granulating device 7 are as constant as possible. This reduces the need to change or stock up on different nozzle plates. Of the
The different materials are balanced out via a stretching effect, as the material sticks to the conveyor belt and it is pulled off at a higher speed than the extrusion speed
will.
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dadurch gekennzeichnet,2. The method according to claim 1,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,4 * device according to claim 3,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,5. Device according to claim 3,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,6. Apparatus according to claim 3,
characterized,
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characterized in
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Also Published As
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| IT8705205A0 (en) | 1987-07-03 |
| DE3623157C2 (en) | 1987-12-03 |
| IT8707054V0 (en) | 1987-07-03 |
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