DE3644935A1 - Kuehlvorrichtung fuer kunststoffgranulat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für Kunststoffgranulat nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Beim Granulieren von schmelzflüssigen in einem Extruder aufbereiteten Kunststoffmassen werden die an einer Düsenplatte austretenden Kunststoffstränge im Luftstrom oder in einem Wassernebel zu Granulat geschnitten und zum Zwecke der Kühlung in ein Wasserbad geschleudert, das sich im Auffangbehälter für das Granulat befindet. Da das im Wasserbad sich befindliche Kühlwasser zugleich als Medium für den Abtransport der Granulate zum Granulat-Wasser-Abscheider dient, ist eine fortlaufende Frischwasserzuführung in den Auffangbehälter erforderlich. Die hierbei erzeugte Turbulenz im Auffangbehälter führt trotz Abkühlung leicht zu einer Agglomeratbildung durch Anbackungen der Granulate, weil diese kurzfristig eine noch teigige Oberflächenstruktur aufweisen.

Aus der DEPS 11 34 057 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Granulieren plastischer Massen bekannt, bei der das Granulat durch einen Saugstrom von der Düsenaustrittsfläche abgezogen wird, wobei als Saugstrom eine Gasströmung zur Anwendung gelangt, in die zusätzlich Wasser eingedüst wird.

Die hierbei im wesentlichen durch Luftkühlung erfolgte Verfestigung der Granulate ist dann nicht ausreichend, wenn die Kunststoffe zu starker Klebwirkung neigen. Wird hingegen als Transportmedium Wasser verwendet erfolgt zwar eine relativ rasche Abkühlung der Granulate, jedoch bei erhöhter Verweildauer.

Um Produktanbackungen zu vermeiden, kommt es daher wesentlich darauf an, daß die Wassereinspeisung in den Auffangbehälter ohne Turbulenz erfolgt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde eine Kühlvorrichtung zu schaffen, bei der Wasser als Kühlmittel turbulenzfrei in den Granulatauffangbehälter eingebracht wird.

Diese Aufgabe wird nach dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst. Dabei wird die zum Transport des Granulats vom Auffangbehälter zum Granulat-Wasser-Abscheider wirksame Saugleistung auf besonders vorteilhafte Weise zur Ergänzung der abgehenden Kühlwassermenge genutzt. Durch die hierbei nach dem Prinzip kommunizierender Röhren erfolgte drucklose Zugabe der Kühlwassermenge werden Verwirbelungen im Eintrittsbereich des Kühlwassers vermieden, so daß die insbesondere bei aufschwimmendem Granulat eintretende Klumpenbildung vermieden wird. Die durch Saugströmung bewirkte Kühlwasserzugabe in den Auffangbehälter begünstigt darüber hinaus den Abtransport der Granulate aus dem Auffangbehälter, da sie sofort bei Eintritt in den Kühlwasserstrom mit diesem in die Saugleitung gezogen werden. Bei einer Wasserzugabe unter Druckströmung würden die Granulate zunächst verwirbelt bevor sie in den eigentlichen Förderstrom gelangen. In einer weiteren Ausbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist erreicht, daß durch Aufteilung des zugeführten Kühlwasserstromes neben der Wasserzuführung zum Auffangbehälter ein Teilstrom des Kühlwassers zugleich eine Benetzung der Granulatoberfläche im Bereich der Schneideinrichtung ermöglicht. In einer Ausbildung der Erfindung nach Anspruch 3 ist eine speziellen Anforderungen an das Kühlmittel in besonderer Weise gerecht werdende Ausgestaltung der Kühlvorrichtung aufgezeigt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Bei der dargestellten Kühlvorrichtung ist unterhalb einer Düsenplatte 1 und der ihr zugeordneten Schneideinrichtung 2 ein Auffangbehälter 3 für das abgeschnittene Granulat 4 befestigt, in den über eine Kühlwasser-Zuleitung 5 der für den Transport des Granulats erforderliche Kühlwasserstrom eingespeist wird. Das zu granulierende Kunststoffprodukt wird in einem mit der Düsenplatte 1 verbundenen in der Zeichnung nicht näher dargestellten Extruder aufbereitet und über diesen der Düsenplatte 1 förderwirksam zugeführt. Der Auffangbehälter 3 ist über ein Förderrohr 6 mit einer als Vakuumpumpe 7 wirksamen Förderpumpe verbunden, deren Druckseite über eine Rohrleitung 8 mit einem Granulat-Wasser-Abscheider 9 in Verbindung steht. Durch die förderwirksame Saugleistung der Vakuumpumpe 7 wird das Granulat aus dem Wasserbad des Auffangbehälters 3 mit dem über die Kühlwasser-Zuleitung 5 eingebrachten Kühlwasserstrom über eine Rohrleitung 8 einem Granulat-Wasser-Abscheider 9 zugeführt, in welchem das Granulat vom Kühlwasser getrennt wird. Das hierbei abgeschiedene Kühlwasser gelangt anschließend über eine Rohrführung 10 in einen Vorratsbehälter 11, der dem Auffangbehälter 3 so zugeordnet ist, daß sein Wasserspiegel der Höhe des für den Auffangbehälter 3 vorgesehenen Wasserspiegels entspricht. Innerhalb der Rohrführung 10 ist zur Rückkühlung des Kühlwassers ein Wärmetauscher 17 vorgesehen. Der Kühlwasserzulauf in den Auffangbehälter 3 erfolgt durch die Kühlwasserzuleitung 5, die jeweils unterhalb des Wasserspiegels einmündet und den Auffangbehälter 3 mit dem Vorratsbehälter 11 verbindet. Hierdurch ist eine vom Leitungsdruck des Kühlwasserstromes unabhängige Kühlwasser-Rückführung in den Auffangbehälter 3 erreicht, die es gestattet das Kühlwasser verwirbelungsfrei in den Auffangbehälter 3 einzuführen. Ein weiterer Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß zum Zweck einer beschleunigten Kühlwasser-Rückführung innerhalb der Rohrführung 10 eine druckaufbauende Förderpumpe 12 angeordnet werden kann, ohne Beeinträchtigung des Wasserbades im Auffangbehälter 3. Der Einsatz einer druckaufbauenden Förderpumpe 12 empfiehlt sich auch dann wenn, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, eine Aufteilung des Kühlwasserstromes vorgenommen werden soll, um dem Bereich der Schneideinrichtung 2 Kühlwasser in Form eines Wassernebels zuzuführen. Die Aufteilung der Gesamtmenge des Kühlwasserstroms erfolgt über mittels eines Abzweiges 16 getrennte Zuleitungen 13 bzw. 14.

Ein in der Zuleitung 13 angeordnetes Regelventil 15 ermöglicht die Aufteilung des Kühlwasserstroms in begrenzbare Zuführungsmengen. Hierbei dient der in der Zuleitung 14 mittels Förderpumpe 12 bei entsprechender Drosselung des Regelventils 15 sich aufbauende Druck zur Einspeisung eines Wassernebels oberhalb der Schneideinrichtung 2.

Die hierfür erforderliche Kühlwassermenge bleibt hierbei auf max. 20% der Gesamtmenge des Kühlwasserstroms begrenzt, während die restliche und damit überwiegende Kühlwassermenge in den Vorratsbehälter 11 eingebracht wird.

Die Benetzung der Granulat-Oberfläche innerhalb der Schneideinrichtung dient dem Zweck, vor ihrem Eintritt in das Wasserbad des Auffangbehälters 3 eine Verfestigung der Formkörper-Oberfläche zu erzielen.

Claims (3)

1. Kühlvorrichtung für an der Düsenplatte eines Extruders geschnittenes Kunststoffgranulat mit einem an eine Schneideinrichtung angrenzenden einen Kühlwasserstrom aufnehmenden Auffangbehälter für das Granulat von dem eine Saugleitung zu einem Granulat-Wasser-Abscheider führt, dadurch gekennzeichnet, daß der Granulat-Wasser-Abscheider (9) mit einer Rohrführung (10) verbunden ist, die in einen Wasservorratsbehälter (11) einmündet, der dem Auffangbehälter (3) in Wasserspiegelhöhe niveaugleich zugeordnet ist und mit diesem durch eine Kühlwasserzuleitung (5) in Verbindung steht.

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrführung (10) in eine mittels Regelventil (15) steuerbare erste Zuleitung (13) zum Wasservorratsbehälter und in eine oberhalb der Schneideinrichtung einmündende zweite Zuleitung (14) aufgeteilt ist, wobei das Regelventil (15) in der ersten Zuleitung (13) in Strömungsrichtung nach dem Abzweig der zweiten Zuleitung (14) angeordnet ist.

3. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Rohrführung (10) in Strömungsrichtung aufeinanderfolgend eine druckaufbauende Förderpumpe (12) und ein Wärmetauscher (17) angeordnet sind.