DE4217237C2 - Pelletiermaschine zum Herstellen von Pellets aus Strangmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pelletiermaschine zur Herstellung von Pellets aus einem extrudierten Strangmaterial.

Aus der JP 61-30 889 B2 ist es bekannt, das extrudierte Strangmaterial nach dem Verlassen des Extruders zunächst mittels eines Kühlbades zu kühlen, bevor es pelletiert wird. Zum Pelletieren wird eine rotierende Schneidvorrich­ tung verwendet, die mittels eines Motors angetrieben wird und die gegen ein feststehendes Messer arbeitet, das der rotierenden Schneidvorrichtung gegenüberliegt. Im unteren Teil der rotierenden Schneidvorrichtung ist eine schräg nach unten verlaufende Austragsschurre angeordnet.

Die beim Schneiden der Pellets erzeugte Wärme führt zu dem Nachteil, daß die im Strangmaterial enthaltenen Kunst­ harzanteile mit der rotierenden Schneidvorrichtung und/oder dem feststehenden Messer verkleben können mit der Folge, daß die Schneidkräfte weiter ansteigen und ungleichmäßige Pelletgrößen erzeugt werden. Zudem laden sich die Pellets verstärkt mit statischer Elektrizität auf und neigen dazu, miteinander zu verklumpen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pelletiermaschine vor­ zuschlagen, mittels der Pellets von gleichmäßiger Größe und Form hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst.

Durch eine mit den Merkmalen der Erfindung wassergekühlte Schneidvorrichtung werden die vorbeschriebenen Nachteile vollständig beseitigt. Im stabilen Betriebszustand der Pelletiermaschine werden Pellets von einwandfreier Form und Größe erzeugt.

Damit in der Anlaufphase der Palletiermaschine, d. h. bis zum Erreichen eines stabilen Betriebszustandes der wasser­ gekühlten Schneidvorrichtung, keine qualitativ schlechte­ ren Pellets die Pelletiermaschine verlassen, ist gemäß den Merkmalen des Unteranspruchs 2 vorgesehen, daß ein Zylinder zum Abwurf qualitativ schlechter Pellets auf der Schräge der Pellet-Austragschurre angeordnet und eine Führungsabdeckung am oberen Einlauf des Abwurfzylinders angelenkt ist, um diese öffnen und schließen zu können.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht zur Darstellung der Arbeitsweise der Pelletiermaschine;

Fig. 2 eine Frontansicht der Pelletiermaschine, die zur Darstellung ihres Innenaufbaus teilweise im Schnitt gezeich­ net ist;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die rotierende Schneidvorrichtung, bei der einzelne Teile weggelassen worden sind;

Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 3 gezeigten Teils der rotierenden Schneidvorrichtung zur Veranschaulichung der lagemäßigen Relation zwischen rotierendem Schneider und Festmesser sowie zwischen Zuteil- und Andrückrolle;

Fig. 5 eine teilweise im vergrößerten Maßstab gezeichnete Längsquerschnittsansicht des Teils der rotierenden Schneidvor­ richtung;

Fig. 6 eine teilweise im vergrößerten Maßstab gezeichnete Senkrechtquerschnittsansicht des Teils der rotierenden Schneid­ vorrichtung; und

Fig. 7 eine Senkrechtquerschnittsansicht der Pelletaustrag­ schurre.

Eine Ausführungsform der Pelletiermaschine zur Herstellung von Pellets aus Strangmaterial sei nunmehr im einzelnen beschrieben mit Bezug auf die Zeichnungsfiguren 1 bis 7.

Fig. 1 zeigt eine Gesamtanlage mit einer erfindungsgemäßen Pelletiermaschine, die umfaßt einen Extruder 2 zur Ausbil­ dung und Herstellung eines gepreßten Strangs 1, einen Kühl­ behälter 3 zum Abkühlen des gepreßten Strangs 1, eine Ab­ blasvorrichtung 4 zum Trocknen des gekühlten Strangs 1, eine erfindungsgemäße Pelletiermaschine 5 sowie eine kontinuierlich mit der Pelletiermaschine in Verbindung stehende Drehsiebvorrichtung 6. Der Strang 1 wird durch eine rotierende Schneidvorrichtung 7 im Zusammenwirken mit einem festen Messer 9 in der erfindungsgemäße Pelletiermaschine 5 zerkleinert, wobei die anfallenden Pellets zum Austrag über die Drehsiebvorrichtung 6 klassiert werden.

Die in der Anlage befindliche Pelletiermaschine 5 weist eine Bedienungstafel 5a im vorderen Teil sowie eine Kammer 8 zur Aufnahme der rotierenden Schneidvorrichtung 7 in ihrem oberen Teil auf. Die Kammer 8 ist mit einer Austragschurre 13 von U-förmigem Querschnitt im unteren Bereich der rotierenden Schneidvorrichtung 7 versehen, die schräg nach unten verläuft.

Weiterhin ist die Kammer 8 an ihrer Innenseite mit einem senk­ rechten bzw. nach oben sich erstreckenden Schenkel 9a ausge­ stattet, der seinerseits an seinem oberen Ende ein festes Messer 9 gegenüber dem rotierenden Schneider 7 trägt. Messer 9 und Schneider 7 sind gegenüberliegend so angeordnet, daß der Schneider 7 drehbar, das Messer 9 jedoch fest ist.

Eine Zuteilrolle 10 befindet sich an der Vorderseite des festen Messers 9 in der Kammer 8 und weist vorn eine Rauh­ fläche auf; gelagert ist sie auf einer drehenden Welle 10 mit einer Scheibe 10b an einem Ende. Eine auf einer drehen­ den Welle 11a sitzende Andrückrolle 11 steht mit der Oberseite der Zuteilrolle 10 in Eingriff, während eine Ausziehrolle 12 zum Herausziehen des Strangs 1 aus der Abblasvorrichtung 4 am Vorderteil der Zuteilrolle 10 und der Andrückrolle 11 angeordnet ist.

Zwischen der Ausziehrolle 12 und der Zuteilrolle 10 bzw. An­ drückrolle 11 ist eine Platte 40 zur Aufnahme vom Strang 1 herabfallender Materialteilchen vorgesehen. Der über die Ausziehrolle 12 her angebrachte Strang 1 wird über die Zuteilrolle 10 und die Andrückrolle 11 der rotierenden Schneidvorrichtung 7 zugeführt und von dieser zu Pellets 1a zerkleinert.

Die rotierende Schneidvorrichtung 7 umfaßt ein Messer 7a mit auf seinem Umfang angeordneten Zähnen, deren Spitzen mit einer superharten Legierung bestückt sind, eine drehende Hohlwelle 14 in der Mitte der rotierenden Schneidvorrichtung 7 wie in Fig. 5 dargestellt, sowie eine Kühlkammer 7b an der Außenseite der Weile 14. Die beiden Enden der drehenden Hohl­ welle 14 sind drehbar in Lagern 15 angeordnet.

Der rotierende Schneider 7 ist über Muttern 16 mit ent­ sprechendem Anschlag auf der drehenden Hohlwelle 14 befestigt, wobei zwischen Welle 14 und Schneider 7 befindliche O-Ringe 17 eine dichte Verbindung gewährleisten.

Die drehende Hohlwelle 14 weist einen an einem Ende geschlosse­ nen und am anderen Ende offenen Hohlraum auf, in den ein Wasserzuführrohr 20 mit offenem Ende eingelegt ist dergestalt, daß zwischen der Spitze dieses Rohrs 20 und dem geschlossenen Ende der drehenden Hohlwelle 14 ein Spalt vorhanden ist. Das Wasserzuführrohr 20 wird über eine Zwischenwand 19 mit glatter Beschichtung aus Nylon, Harz usw. innerhalb des Hohlraums der Welle 14 abgestützt und gehalten. An einem Ende des Wasserzuführrohrs 20 befindet sich eine unverdrehbare Wasserzulauföffnung 20a. Die drehende Hohlwelle 14 ist im Bereich des Hohlraums mit einem Wasserzulauf 18 und einem Wasserablauf 18a versehen, die durch die Trennwand 19 gebil­ det werden, wobei Einlauföffnungen 21 mit dem Wasserzulauf 18 an einer Seite der Trennwand und Ablauföffnungen 22 mit dem Wasserablauf 18a an der anderen Seite derselben in Verbindung stehen: diese Öffnungen sind in vorgegebener Anzahl im Bereich der Kühlkammer 7b der rotierenden Schneid­ vorrichtung in der drehenden Hohlwelle 14 gebohrt. An einem Ende der Welle 14 sitzt eine Riemenscheibe 23, die über einen Riemen 25 mit einer Riemenscheibe 24 verbunden ist; auf diese Scheibe 24 wirkt ein von der Bedienungstafel 5a der Pelletiermaschine 5 gesteuerter Motor M.

Ein andersförmiges Rohr 27, beispielsweise in Form eines T, ist über eine Kupplung 26 mit dem anderen, d. h. dem offenen Ende der drehenden Hohlwelle 14 verbunden, wobei auf der einen Seite des Rohrs 27 ein Wasserauslaß 28′ ausge­ bildet ist. Dieser Wasserauslaß kann auch in anderer Form vorgesehen sein, beispielsweise als Drehverbinder; auch ist der Wasserablauf ohne Benutzung des Verbinders über eine Wasserablaufführung möglich, da der Druck des Abwassers relativ gering ist. In diesem Falle ist das Rohr 27 nicht erforderlich.

Die Pelletablaufschurre 13 gemäß Fig. 2 und Fig. 7 befindet sich im unteren Teil der rotierenden Schneidvorrichtung 7 und weist an ihrer Unterseite eine Schräge 13a auf, über welche die Pellets 1a nach unten rutschen können, sowie eine schließ­ bare Abdeckung oder Klappe 28 an der Oberseite der Schräge 13a. Ein Zylinder 29 zum Auswerfen qualitativ schlechten Materials sitzt unten am vorderen Ende der Austragschurre 13. Dieser Zylinder 29 ist an seinem Einlaß 29a mit einer Führungsabdeckung bzw. Führungsklappe 30 versehen, die zum Öffnen und Schließen an einer Welle 30a angelenkt ist. Ein Stützarm 32 ist mit der Welle 30a verbunden und weist einen Griff 31 mit einem Gewicht zur Sicherung in der geschlossenen und der geöffneten Stellung der Klappe 30 auf.

Die auf der Drehwelle 10a der Zuteilrolle 10 sitzende Scheibe 10b ist über einen Riemen mit der Scheibe 37 verbunden, die ihrerseits über den Riemen 35 mit der Scheibe 34 in Verbindung steht: diese Scheibe 34 ist über den Riemen 33 mit der Riemenscheibe 24 des Motors M gekoppelt.

Bei entsprechender Steuerung vom Bedienungspult 5a der Pelletiermaschine 5 aus wird die Scheibe 24 über den Motor M in Drehung versetzt hierdurch wird über die Drehung der über den Riemen 25 verbundenen Scheibe 23 die rotierende Schneidvorrichtung 7 aktiviert, die Scheibe 34 über den die Scheiben 24 und 34 verbindenden Riemen 33 gedreht und die Scheibe 37 über den die Scheiben 34 und 37 verbindenden Riemen 35 in Drehung versetzt. Die Drehung der Scheibe 37 bewirkt ein Drehen der Scheibe 10b der Welle 10a und damit ein Drehen der Zuteilrolle 10 in Zulaufrichtung. Die aus der Ausziehrolle 12 zugeführten Stränge 1 gelangen mittels der unteren Zuteilrolle 10 und der oberen Andrückrolle 11 zwischen das stehende Messer und den rotierenden Schneider 7, wo sie geschnitten werden. Zu diesem Zeitpunkt wird der rotierende Schneider 7 über das Wasserzulaufrohr 20 bzw. die Kühlkammer 7b vom Wasserzulauf 18 über die Einlauföffnungen 21 mit Wasser beaufschlagt, um die Temperatur des rotierenden Schneidwerkzeugs zu reduzieren; anschließend wird das Wasser über den Auslaß 28′ des Rohrs 27 über Kühlkammer 7b, Auslauflöcher 22 und Ablauf 18a ausgetragen. Da die von der Schneidvorrichtung 7 geschnittenen ersten Pellets 1a eine ungleichmäßige Form aufweisen, wird die Abdeckung bzw. Klappe 30 in der Pellet­ austragschurre 13 über den Griff 31 senkrecht nach unten ver­ fahren, um die Schurre zu schließen, wobei die Öffnungsstel­ lung durch das am Tragarm 32 angebrachte Gewicht vorgehalten wird in der Weise, daß alle Pellets von schlechter Qualität in den Schlechtmaterialzylinder 29 gelangen und in diesem gesammelt werden können: sobald die Pellets die vorgegebene Form erreichen, wird die Abdeckung oder Klappe 30 wieder geschlossen, so daß ausschließlich qualitativ gute Pellets in den Pelletsammler, d. h. die Drehsiebvorrichtung 6, gelan­ gen.

Bei der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Maschine werden die Stränge von einer gekühlten rotierenden Schneidvor­ richtung durch kontinuierliches und kontrolliertes Schneiden zu Pellets von konstant guter Form zerkleinert, wobei ein Vermischen zwischen etwaigen schlechten und qualita­ tiv guten Pellets wirksam verhindert wird, so daß eine Steuerung der Produktqualität einfach und zweckmäßig von­ statten geht.

Da die drehende Hohlwelle im Hohlraumbereich mit einer Trenn­ wand versehen ist, welche das Wasserzulaufrohr innerhalb der Welle abstützt, bietet diese Trennwand den Vorteil, daß Kühl- und Warmwasser separat geführt werden. Die drehende Hohlwelle ist auf ihrem Umfang mit Ein- und Ablaufbohrungen versehen und der rotierende Schneider mit einer Kühlkammer aus­ gestattet, die mit ihrer Innenseite auf der äußeren Umfangs­ fläche der drehenden Hohlwelle befestigt ist: hierdurch wird mittels des die Schneidvorrichtung innen durchlaufenden Kühl­ wassers ein Erhitzen derselben verhindert und eine gute Schnittführung bei Erzielung gleichförmiger Pellets sicher­ gestellt; weiterhin erfährt die Schneidvorrichtung keinerlei Verformung durch Hitze, indem ständig ein Spalt zwischen dem rotierenden Schneidwerkzeug und dem festen Messer vorge­ halten wird; schließlich erfolgt keinerlei statische Auf­ ladung mehr, was zu einer einfachen Handhabung der Pellets führt.

Der Zylinder zum Auswerfen qualitativ schlechter Pellets befindet sich im Bereich der Gleitfläche der Pelletaustrag­ schurre der Pelletiermaschine und die Führungsabdeckung bzw. -klappe ist am oberen Einlauf angelenkt, um das Öffnen und Schließen zu ermöglichen: hierdurch lassen sich in der Anfangsphase des Strangschneidens gegebenenfalls anfallende ungleichförmige Pellets problemlos absondern.

Claims (2)

1. Pelletiermaschine zur Herstellung von Pellets aus Strang­ material unter Kühlung, mit einem Motor und einer durch die­ sen angetriebene rotierende Schneidvorrichtung, einem gegen­ über der rotierenden Schneidevorrichtung angeordneten fest­ stehenden Messer und einer im unteren Teil der rotierenden Schneidevorrichtung angeordneten und schräg nach unten ver­ laufenden Austragsschurre, gekennzeichnet durch eine im Mittelpunkt der rotierenden Schneidevorrichtung (7) befestigte drehende Hohlwelle (14) mit Wasserzu- (20a) und Wasserablauföffnungen (28′), die entsprechend mit einer Kühlkammer (7b) der rotierenden Schneidevorrichtung (7) in Verbindung stehen, ein in die drehende Hohlwelle eingelegtes Wasserzuführrohr (20) mit Abstützung durch eine Trennwand (19), welche einen mit den Wassereinlauföffnungen (21) der drehenden Hohlwelle in Verbindung stehenden Wasserzulauf (18) und einen mit den Wasserablauföffnungen (22) verbunde­ nen Wasserablauf (18a) bildet.

2. Pelletiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zylinder (29) zum Abwurf qualitativ schlechter Pel­ lets auf der Schräge (13a) der Pelletaustragschurre (13) an­ geordnet und eine Führungsabdeckung (30) am oberen Einlauf des Abwurfzylinders (29) angelenkt ist, um diese öffnen und schließen zu können.