RU16101U1

RU16101U1 - GRANULATOR OF THERMOPLASTIC COMPOSITE POLYMERIC MATERIALS

Info

Publication number: RU16101U1
Application number: RU2000118624/20U
Authority: RU
Inventors: Ростислав Николаевич Пухлов; Валентин Алексеевич Чванов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Ровитар"
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2000-12-10

Abstract

1. Гранулятор термопластичных композиционных материалов, имеющий полый корпус, который в рабочем положении закреплен на выпускном торце экструдера; фильерную решетку, которая закреплена на выпускном торце полого корпуса и имеет сквозные расположенные в одной горизонтальной плоскости формующие отверстия, кронштейн, жестко связанный с полым корпусом, экран зоны гранулирования, служащий продолжением указанного кронштейна, средство обдува фильерной решетки, размещенное под экраном, ножевой ротор, подвешенный под экраном на указанном кронштейне и имеющий: вал, простирающийся вдоль фильерной решетки, ножи, закрепленные на периферии вала так, что их режущие кромки расположены с зазором относительно рабочей поверхности фильерной решетки, и привод вращения вала, проточный холодильник для глубокого охлаждения гранул, подключенный к источнику хладоагента, и средство эвакуации готовых гранул из проточного холодильника, отличающийся тем, что средство обдува фильерной решетки выполнено на основе по меньшей мере одной газовой форсунки, выход которой обращен к этой решетке, а вход подключен к источнику сжатого воздуха, проточный холодильник для глубокого охлаждения гранул выполнен в виде бункера, который оснащен перфорированным внутренним днищем и у которого внешнее днище имеет отверстие для подачи охлаждающего воздуха, а средство эвакуации готовых гранул из проточного холодильника размещено внутри бункера над перфорированным внутренним днищем.2. Гранулятор по п.1, отличающийся тем, что средство обдува фильерной решетки выполнено в виде газовой форсунки со щелевым выходным соплом.3. Гранулятор по п.1, отличающий1. Granulator of thermoplastic composite materials having a hollow body, which in the working position is fixed to the outlet end of the extruder; a spinneret grate, which is mounted on the outlet end of the hollow body and has through forming holes located in the same horizontal plane, a bracket rigidly connected to the hollow body, a granulation zone screen serving as a continuation of this bracket, a means for blowing the spille grate located under the screen, a knife rotor, suspended under the screen on the indicated bracket and having: a shaft extending along the die grid, knives fixed to the periphery of the shaft so that their cutting edges are located with a gap regarding the working surface of the spinneret grate, and a shaft rotation drive, a flow cooler for deep cooling of the granules connected to a coolant source, and means for evacuating the finished granules from the flow cooler, characterized in that the blower grill blowing means is based on at least one gas nozzle, the outlet of which is facing this grate, and the inlet is connected to a source of compressed air, a flow cooler for deep cooling of granules is made in the form of a hopper that is equipped with nym inner bottom and outer bottom which has an opening for supplying cooling air, and means for evacuating the finished granules from the flow of the refrigerator taken inside the hopper above the perforated inner dnischem.2. The granulator according to claim 1, characterized in that the means for blowing the spinneret grating is made in the form of a gas nozzle with a slotted outlet nozzle. The granulator according to claim 1, characterized

Description

ГРАНУЛЯТОР ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВGRANULATOR OF THERMOPLASTIC COMPOSITE POLYMERIC MATERIALS

Полезная модель относится к конструкции газоохлаждаемых грануляторов термопластичных композиционных материалов, используемых как технологическая оснастка экструдеров-смесителей. Такие грануляторы предназначены преимущественно для переработки термопластичных композиционных материалов, которые характеризуются низкой теплопроводностью и которые содержат по меньшей мере один гигроскопичный (обычно целлюлозосодержащий) ингредиент.The utility model relates to the design of gas-cooled granulators of thermoplastic composite materials used as technological equipment for extruder-mixers. Such granulators are intended primarily for processing thermoplastic composite materials that are characterized by low thermal conductivity and which contain at least one hygroscopic (usually cellulose-containing) ingredient.

Гранулирование полимерных материалов включает:Granulation of polymeric materials includes:

лриготовление гомогенного расплава какого-либо полимерного материала,the preparation of a homogeneous melt of any polymer material,

экструзию расплава сквозь отверстия в подходящей перегородке (которую обычно именуют «фильерная решётка),extrusion of the melt through holes in a suitable baffle (which is commonly referred to as the "spinneret grating),

резку образующихся стренг расплава на заготовки гранул иcutting the formed strands of the melt into pellet blanks and

охлаждение этих заготовок с такой скоростью отвода тепла, которая исключает слипание гранул при их плотном контакте между собой.cooling of these preforms at such a rate of heat dissipation that eliminates the adhesion of the granules when they are in close contact with each other.

На фоне сказанного понятно:Against this background, it is clear:

что особенности конструкций грануляторов существенно обусловлены составом и свойствами гранулируемых материалов,that the design features of granulators are substantially determined by the composition and properties of granular materials,

что для гранулирования полимерных композитов с гигроскопичными наполнителями практически неприменимы средства гранулирования чистых или наполненных водостойкими частицами термопластичных полимеров иthat for granulating polymer composites with hygroscopic fillers, means for granulating pure or filled with waterproof particles of thermoplastic polymers and

что для эффективного гранулирования указанных полимерных композитов нужна специальная оснастка.that for the effective granulation of these polymer composites, special equipment is needed.

Например, из описания и чертежей гранулятора по патенту UA 17138 известен гранулятор, который пригоден для эффективного гранулирования гомогенных полимерных материалов с относительно высокой теплопроводностью и низкими адгезионными свойствами. Этот гранулятор имеет:For example, from the description and drawings of the granulator according to patent UA 17138, a granulator is known which is suitable for efficient granulation of homogeneous polymeric materials with relatively high thermal conductivity and low adhesive properties. This granulator has:

полый корпус с закрепленной на его выпускном торце фильерой,a hollow body with a die fixed on its outlet end,

МПК в 29 с 47/30 В 29 С 47/88IPC at 29 s 47/30 V 29 C 47/88

формующий элемент в виде плиты с такими отверстиями для отсекания гранул, количество которых равно сумме количеств отверстий для пропуска расплава и хладоагента в неподвижном элементе.a forming element in the form of a plate with such openings for cutting off the granules, the number of which is equal to the sum of the number of holes for passing the melt and the refrigerant in the fixed element.

Охлаждение заготовок гранул, получаемых с помощью описанного гранулятора, происходит только с поверхности в момент их «выстреливания из формующего элемента под напором хладоагента.The cooling of the pellet blanks obtained using the described granulator occurs only from the surface at the moment of their “firing from the forming element under the pressure of the refrigerant.

Понятно, что глубокое охлаждение гранул при таком кратком контакте с хладоагентом исключено. Следовательно, недоохлаждённые гранулы, изготовленные из плохо проводящих тепло полимерных материалов, будут слипаться при незначительном сжатии, которое неминуемо происходит в приёмных бункерах грануляторов.It is clear that deep cooling of the granules with such a brief contact with the refrigerant is excluded. Consequently, uncooled granules made of poorly heat-conducting polymer materials will stick together with little compression, which inevitably occurs in the receiving hoppers of the granulators.

Поэтому при гранулировании плохо проводящих тепло полимерных композитов с негигроскопичными наполнителями обычно применяют:Therefore, when granulating poorly heat-conducting polymer composites with non-hygroscopic fillers, they are usually used:

либо жидкостное, в частности водяное, охлаждение заготовок гранул, что требует последующей сушки гранулята,or liquid, in particular water, cooling of the pellet blanks, which requires subsequent drying of the granulate,

либо существенно интенсифицируют воздушное охлаждение, полезным побочным эффектом которого может служить удаление из гранулята следов летучих растворителей, которые нередко присутствуют в гранулируемых материалах.or significantly intensify air cooling, a useful side effect of which is the removal of traces of volatile solvents from the granulate, which are often present in granular materials.

Примером может служить гранулятор по SU 1242386 А1. Он имеет:An example is a granulator according to SU 1242386 A1. He has:

соединенную с экструдером фильерную головку, в которой со стороны боковой цилиндрической поверхности выполнены отверстия для прохода гранулируемого материала, а со стороны плоской торцевой поверхности - глухое отверстие для установки подшипника,a die head connected to the extruder, in which openings for passage of granulated material are made on the side of the cylindrical surface and a blind hole for mounting the bearing on the side of the flat end surface,

снабжённый воздухозаборными лопастями и защитным кожухом перфорированный диск с полыми ножами, у которого:equipped with air intake blades and a protective casing, a perforated disc with hollow knives, in which:

-полости ножей сообщаются со сквозными отверстиями в диске, а- the cavity of the knives communicate with through holes in the disk, and

-опорами служат подшипники, установленные соответственно в глухом отверстии торцовой поверхности фильерной головки и в опоре привода вращения ножей, и-supports are bearings mounted respectively in the blind hole of the end surface of the die head and in the support of the blade rotation drive, and

-указанный привод вращения.- indicated rotation drive.

Интенсивный обдув получаемых из расплава профильных заготовок и доохлаждение отрезанных гранул в потоке воздуха практически исключает слипание гранулята в приёмном бункере, если связующим в гранулируемом композите служит относительно тугоплавкий (с температурой плавления более 150°С) вязкий в расплаве лолимер и если этот композит неIntensive blowing of the profile billets obtained from the melt and aftercooling of the cut granules in the air stream practically eliminates adhesion of the granulate in the receiving hopper, if the binder in the granulated composite is a relatively high-melting (with a melting point of more than 150 ° C) melt viscous polymer and if this composite does not

содержит такие плохо проводящие тепло наполнители, как целлюлоза.contains such poorly heat-conducting fillers as cellulose.

Из сказанного следует, что для гранулирования материалов с низкой теплопроводностью и высокой адгезионной активностью необходимо ещё более интенсивное охлаждение.It follows from the above that granulation of materials with low thermal conductivity and high adhesive activity requires even more intensive cooling.

Такое охлаждение может обеспечить наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности гранулятор по SU №127325 А1. Он имеет:Such cooling can be ensured by the granulator closest to the proposed technical essence according to SU No. 127325 A1. He has:

полый корпус, который в рабочем положении закреплён на выпускном торце экструдефильерную решетку, которая закреплена на выпускном торце полого корпуса и имеет сквозные одинаковые по диаметру и глубине расположенные в одной горизонтальной плоскости формующие отверстия;a hollow body, which in the working position is fixed on the outlet end of the extruder filter grill, which is mounted on the outlet end of the hollow body and has through forming holes with the same diameter and depth in the same horizontal plane;

кронштейн, жёстко связанный с полым корпусом;bracket rigidly connected to the hollow body;

экран зоны гранулирования, служащий продолжением указанного кронштейна;a granulation zone screen serving as a continuation of said bracket;

средство обдува фильерной решётки, размещённое под экраном;a means for blowing the die grid placed under the screen;

ножевой ротор, подвешенный под экраном на указанном кронштейне и имеющий:a knife rotor suspended under the screen on the specified bracket and having:

-вал, простирающийся вдоль фильерной решётки,shaft extending along the spinneret

-ножи, закреплённые на периферии вала так, что их режущие кромки расположены с зазором относительно рабочей поверхности фильерной решетки, и- the knives fixed on the periphery of the shaft so that their cutting edges are located with a gap relative to the working surface of the spinneret grating, and

-привод вращения вала;-shaft rotation drive;

проточный холодильник для глубокого охлаждения гранул, подключённый к источнику жидкого хладоагента, иa flow cooler for deep cooling of granules connected to a source of liquid refrigerant, and

средство эвакуации готовых гранул из проточного холодильника, оснащённое фильтром для отделения избытка жидкого хладоагента.a means of evacuating the finished granules from the instantaneous refrigerator, equipped with a filter to separate the excess liquid refrigerant.

В известном грануляторе ножи наклонно закреплены на концах радиальных лопастей, которые равномерно расположены по окружности вращения ротора напротив каждого отверстия в фильерной решётке и жёстко связаны с валом, а привод вала выполнен скоростным.In the known granulator, the knives are obliquely mounted at the ends of the radial blades, which are evenly spaced around the circumference of the rotor rotation opposite each hole in the die grid and are rigidly connected to the shaft, and the shaft drive is made high-speed.

При вращении ножевого ротора со скоростью порядка 2500 об/мин, его лопасти обеспечивают интенсивную вентиляцию зоны гранулирования и, тем самым, служат упомянутым средством обдува фильерной решётки. Прокачиваемый под экраном воздух охлаждает ножи и, предварительно, гранулы. Окончательное отвердевание гранул происходит при контакте с жидким хладоагентом (обычно водой).When the blade rotor rotates at a speed of the order of 2500 rpm, its blades provide intensive ventilation of the granulation zone and, thus, serve as the mentioned means of blowing the die grating. The air pumped under the screen cools the knives and, previously, the granules. The final solidification of the granules occurs upon contact with a liquid refrigerant (usually water).

Однако гранулирование композитов с гигроскопичными, в частнооти целлюлозосодержащими, наполнителями с помощью описанного устройства тем быстрее будет приводить к набуханию гранул в жидком хладоагенте, чем выше будет объёмная концентрация такого наполнителя в гранулах.However, granulation of composites with hygroscopic, in particular cellulose-containing, fillers using the described device will more quickly lead to the swelling of granules in a liquid refrigerant, the higher the volume concentration of such a filler in granules.

Поэтому в основу полезной модели положена задача путём дальнейшей интенсификации воздушного охлаждения с соответствующим изменением конструкции создать такой гранулятор, который исключал бы слипание гранул, изготовленных из композиционных материалов, содержащих гигроскопичные наполнители с низкой теплопроводностью и связующие, которые сохраняют адгезионную активность даже при относительно низких температурах.Therefore, the utility model is based on the task of further intensifying air cooling with a corresponding design change to create such a granulator that would prevent sticking of granules made of composite materials containing hygroscopic fillers with low thermal conductivity and binders that retain adhesive activity even at relatively low temperatures.

Поставленная задача решена тем, что гранулятор, имеющий:The problem is solved in that the granulator having:

полый корпус, который в рабочем положении закреплён на выпускном торце экструдера;a hollow body, which in the working position is fixed to the outlet end of the extruder;

фильерную решетку, которая закреплена на выпускном торце полого корлуса и имеет сквозные расположенные в одной горизонтальной плоскости формующие отверстия;spinneret grating, which is mounted on the outlet end of the hollow corlus and has through holes located in the same horizontal plane;

-вал, лростирающийся вдоль фильерной решётки,a shaft, expanding along the spinneret grid,

-лривод вращения вала;- shaft rotation drive;

проточный холодильник для глубокого охлаждения гранул, подключённый к источнику хладоагента, иa flow cooler for deep cooling of granules connected to a source of refrigerant, and

средство эвакуации готовых гранул из проточного холодильника,means for evacuating the finished granules from the flowing refrigerator,

согласно изобретательскому замыслуaccording to inventive concept

средство обдува фильерной решётки выполнено на основе по меньшей мере одной газовой форсунки, выход которой обращён к этой решётке, а вход подключён к источнику сжатого воздуха,means for blowing the spinneret grate is made on the basis of at least one gas nozzle, the outlet of which is facing this grate, and the inlet is connected to a source of compressed air,

который оснащён перфорированным внутренним днищем и у которого внешнее днище имеет отверстие для подачи охлаждающего воздуха, аwhich is equipped with a perforated inner bottom and whose outer bottom has an opening for supplying cooling air, and

средство эвакуации готовых гранул из проточного холодильника размещено внутри бункера над перфорированным внутренним днищем.the means for evacuating the finished granules from the instantaneous refrigerator is located inside the hopper above the perforated inner bottom.

Интенсивный обдув фильерной решётки и отрезанных гранул сжатым воздухом и доохлаждение гранул в псевдоожиженном слое, который возникает при продувке воздуха над перфорированным внутренним днищем, исключает слипание гранул, изготовленных из композиционных материалов, содержащих гигроскопичные наполнители с низкой теплопроводностью и адгезионноактивные связующие.Intensive blowing of the die grate and cut granules with compressed air and additional cooling of the granules in the fluidized bed, which occurs when air is blown over the perforated inner bottom, eliminates the sticking of granules made of composite materials containing hygroscopic fillers with low thermal conductivity and adhesive-adhesive binders.

Первое дополнительное отличие состоит в том, что средство обдува фильерной решётки выполнено в виде газовой форсунки со щелевым выходным соплом. Этот частный вариант реализации изобретательского замьюла наиболее прост и дёшев.The first additional difference is that the means for blowing the die grating is made in the form of a gas nozzle with a slotted exit nozzle. This particular embodiment of inventive zamyulya is the most simple and cheap.

Второе дополнительное отличие состоит в том, что средство обдува фильерной решётки выполнено в виде набора подключённых к раздаточному коллектору газовых форсунок, количество которых кратно количеству отверстий в указанной решётке и каждая из которых имеет выходное сопло с регулируемым проходным сечением.The second additional difference is that the means for blowing the spinneret grate is made in the form of a set of gas nozzles connected to the dispensing manifold, the number of which is a multiple of the number of holes in the specified grate and each of which has an output nozzle with an adjustable flow cross section.

Третье, дополнительное ко второму отличие состоит в том, что газовые форсунки имеют сменные сопла.Third, additional to the second difference is that the gas nozzles have interchangeable nozzles.

Эти дополнительные отличия обеспечивают индивидуальное охлаждение каждой из формуемых гранул с учётом теплофизических и механических свойств гранулируемых термопластов.These additional differences provide individual cooling of each of the formed granules, taking into account the thermophysical and mechanical properties of granulated thermoplastics.

Четвёртое, дополнительное ко второму отличие состоит в том, что газовые форсунки шарнирно связаны с раздаточным коллектором. Это позволяет устанавливать требуемый угол наклона сопла каждой отдельной форсунки к геометрической оси соответствующего формующего отверстия в фильерной решётке и тем самым локально оптимизировать режим охлаждения гранул.The fourth, additional to the second difference is that the gas nozzles are pivotally connected to the dispensing manifold. This allows you to set the desired angle of the nozzle of each individual nozzle to the geometric axis of the corresponding forming holes in the die grid, and thereby locally optimize the cooling mode of the granules.

Пятое дополнительное отличие состоит в том, что со стороны полости в корпусе фильерная решетка выполнена выпуклой и, соответственно, имеет формующие отверстия разной уменьшающейся от центра к краям глубины. Тем самым выравнивается температурное поле на рабочем торце фильерной решетки.The fifth additional difference is that, from the side of the cavity in the housing, the spinneret grating is convex and, accordingly, has forming holes of different depths decreasing from the center to the edges. Thereby, the temperature field is aligned at the working end of the spinneret grating.

сменными вставками с формующими отверстиями разного выходного сечения. Это дает возможность изменением линейных размеров отсекаемых гранул дополнительно регулировать скорость их охлаждения с учётом конкретных теплофизических и механических свойств гранулируемого термопласта.interchangeable inserts with forming holes of different output sections. This makes it possible by changing the linear dimensions of the cut-off granules to further regulate their cooling rate taking into account the specific thermophysical and mechanical properties of the granulated thermoplastic.

Седьмое дополнительное отличие состоит в том, что на входе в отверстие для подачи охлаждающего воздуха в проточный холодильник установлен регулятор расхода, который облегчает формирование псевдоожиженного слоя при изменениях средней массы охлаждаемых гранул.The seventh additional difference is that at the entrance to the opening for supplying cooling air to the flow cooler, a flow regulator is installed, which facilitates the formation of a fluidized bed with changes in the average mass of the cooled granules.

Восьмое дополнительное отличие состоит в том, что средство эвакуации готовых гранул из проточного холодильника выполнено в виде шнека. Такой рабочий орган способствует перемешиванию доохлаждаемых гранул в среде газового хладоагента, проходящего сквозь отверстия в перфорированном внутреннем днище.The eighth additional difference is that the means for evacuating the finished granules from the flow cooler is made in the form of a screw. Such a working body promotes mixing of the further cooled granules in a gas refrigerant medium passing through openings in the perforated inner bottom.

Далее сущность полезной модели поясняется подробным описанием конструкции и работы гранулятора со ссылками на прилагаемые чертежи, где изображены на:Further, the essence of the utility model is illustrated by a detailed description of the design and operation of the granulator with links to the accompanying drawings, which depict on:

фиг.1 - гранулятор термопластичных композиционных материалов (поперечный разрез вертикальной плоскостью симметрии, включающей геометрическую ось выходного канала экструдера);figure 1 - granulator of thermoplastic composite materials (cross section of a vertical plane of symmetry, including the geometric axis of the output channel of the extruder);

фиг.2 - то же, что на фиг.1 (продольный разрез горизонтальной плоскостью, включающей геометрические оси выходного канала экструдера, формующих отверстий фильерной решётки и ножевого ротора);figure 2 is the same as in figure 1 (longitudinal section of a horizontal plane including the geometrical axis of the output channel of the extruder, the forming holes of the die plate and the blade rotor);

фиг.З - обдувающая форсунка со сменным соплом (продольный разрез).fig.Z - blowing nozzle with a replaceable nozzle (longitudinal section).

Предложенный гранулятор (см. фиг.1) имеет:The proposed granulator (see figure 1) has:

полый корпус 1, который в рабочем положении закреплён на выпускном торце экструдера, условно показанного на чертеже штриховыми линиями;a hollow body 1, which in the working position is fixed to the outlet end of the extruder, conventionally shown in the drawing by dashed lines;

обычно сменную фильерную решетку 2, которая закреплена на выпускном торце полого корпуса 1 и предпочтительно снабжена сменными вставками 3 со сквозными формующими отверстиями разного выходного сечения, которые расположены в одной горизонтальной плоскости;usually a replaceable die grid 2, which is mounted on the outlet end of the hollow body 1 and is preferably provided with replaceable inserts 3 with through molding holes of different output sections, which are located in one horizontal plane;

кронштейн 4, жёстко связанный с полым корпусом 1;bracket 4, rigidly connected to the hollow body 1;

на основе по меньшей мере одной газовой форсунки 7, выход которой обращён к этой решётке 2, а вход подключён к не показанному и не обозначенному особо подходящему источнику сжатого воздуха, например, к общезаводской пневмосети;on the basis of at least one gas nozzle 7, the outlet of which is directed to this grate 2, and the input is connected to a source of compressed air not shown and not indicated, for example, to a plant-wide pneumatic network;

ножевой ротор 8, подвешенный под экраном 5 на кронштейне 4 и имеющий:blade rotor 8, suspended under the screen 5 on the bracket 4 and having:

-вал 9, простирающийся вдоль фильерной решётки 2,shaft 9 extending along the spinneret 2

-ножи 10, диаметрально противоположно закреплённые на периферии вала 9 так, что их режущие кромки расположены с зазором относительно рабочей поверхности фильерной решетки 2, и-knives 10 diametrically opposite mounted on the periphery of the shaft 9 so that their cutting edges are located with a gap relative to the working surface of the die plate 2, and

-не показанный и не обозначенный особо произвольный подходящий привод вращения вала 9;- not shown and not specifically designated arbitrary suitable drive shaft rotation 9;

проточный холодильник 11 для глубокого охлаждения гранул, который выполнен в виде бункера 12 со сплошными стенками, отверстием во внешнем днище 13 для подачи газообразного хладоагента (обычно воздуха) от не показанного и не обозначенного особо подходящего источника, например от воздуходувки, и перфорированным внутренним днищем 14;a flow-through refrigerator 11 for deep cooling of granules, which is made in the form of a hopper 12 with continuous walls, an opening in the outer bottom 13 for supplying gaseous refrigerant (usually air) from a source not shown or indicated, for example, from a blower, and a perforated inner bottom 14 ;

средство 15 эвакуации готовых гранул из проточного холодильника 11, которое размещено внутри бункера над перфорированным внутренним днищем 14 и предпочтительно выполнено в виде транспортного шнека с прерывистыми винтообразно расположенными лопастями.means 15 for evacuation of the finished granules from the flow cooler 11, which is located inside the hopper above the perforated inner bottom 14 and is preferably made in the form of a transport screw with intermittent screw-shaped blades.

Фильерная решетка 2 со стороны рабочего торца ограничена плоскостью. Для облегчения обдува выдавливаемых стренг гранулируемого материала перед отрезкой гранул она может иметь явно видный на фиг.1 продольный выступ, в средней части которого расположены выходы формующих отверстий.The die grid 2 from the side of the working end is limited by a plane. To facilitate the blowing of extruded strands of granular material before the pellet segment, it can have a longitudinal protrusion clearly visible in FIG. 1, in the middle part of which there are exits of forming holes.

Ножи 10 обычно расположены по длине вала 9 со смещением один относительно другого на шаг формующих отверстий так, что в каждой паре этих ножей один (условно «верхний) соответствует нечётному, а второй (условно «нижний) - чётному формующему отверстию, считая от какого-либо края фильерной решетки 2.The knives 10 are usually located along the length of the shaft 9 with an offset of one relative to the pitch of the forming holes so that in each pair of these knives one (conditionally “upper” corresponds to an odd, and the second (conditionally “lower) corresponds to an even forming hole, counting from or the edges of the die grid 2.

Желательно, чтобы со стороны полости в корпусе фильерная решетка 2 была вылолнена выпуклой и, соответственно, имела формующие отверстия разной, уменьшающейся от центра к краям глубины (см. фиг.2).It is desirable that from the side of the cavity in the housing, the spinneret 2 was convex and, accordingly, had molding holes different, decreasing from the center to the edges of the depth (see figure 2).

проточный холодильник 11 был установлен подходящий, например шиберный, регулятор расхода.a flow cooler 11 was installed suitable, for example, a slide valve, a flow regulator.

Средство 6 обдува может быть выполнено по-разному в зависимости от габаритных размеров фильерной решётки 2, от количества и диапазона выходных сечений формующих отверстий во вставках 3.The blowing means 6 can be made differently depending on the overall dimensions of the die grid 2, on the number and range of output sections of the forming holes in the inserts 3.

Так, для грануляторов, фильерные решётки 2 которых имеют небольшое (порядка 10и) количество формующих отверстий, средство 6 может быть выполнено в виде одной газовой форсунки 7 со щелевым выходным соплом.So, for granulators, spunbond lattices 2 of which have a small (of the order of 10i) number of forming holes, the means 6 can be made in the form of a single gas nozzle 7 with a slotted outlet nozzle.

Для грануляторов же с длинными формующими решётками (см. фиг.2) целесообразно иметь набор газовых форсунок 7, подключённых к общему не обозначенному особо раздаточному коллектору. Их количество должно быть кратно количеству отверстий в решётке 2, причём желательно, чтобы каждая форсунка 7 (см. фиг.З) имела выходное сопло с регулируемым проходным сечением и чтобы она была шарнирно связана с раздаточным коллектором. Регулирование проходных сечений газовых форсунок 7 проще всего обеспечить, имея сменные сопла.For granulators with long forming grids (see Fig. 2), it is advisable to have a set of gas nozzles 7 connected to a common collector that is not specifically designated. Their number should be a multiple of the number of holes in the grill 2, and it is desirable that each nozzle 7 (see Fig. H) has an output nozzle with an adjustable flow cross section and that it is pivotally connected to the dispensing manifold. The regulation of the flow cross-sections of gas nozzles 7 is easiest to provide with replaceable nozzles.

Гранулятор работает следующим образом.The granulator works as follows.

Перед запуском гранулятора известным для специалистов образом подлежащий гранулированию материал или его компоненты загружают в экструдер в количестве, достаточном для заполнения канала экструзии, плавят связующее и гомогенизируют расплав при интенсивном перемешивании.Before starting the granulator, the material to be granulated or its components to be granulated is known in a manner known to those skilled in the art in an amount sufficient to fill the extrusion channel, the binder is melted and the melt is homogenized with vigorous stirring.

Затем включают привод вращения вала 9, подключают средство 6 обдува фильерной решетки 2 к источнику сжатого воздуха, включают проточный холодильник 11 и гомогенизированный расплав термопластичного композиционного материала непрерывно подают в полость корпуса 1, которая служит раздаточным коллектором. При этом экструдер продолжают питать подлежащим гранулированию материалом или его компонентами с расходом, который практически равен расходу гомогенизированного расплава.Then, the rotational drive of the shaft 9 is turned on, the means 6 for blowing the die grating 2 are connected to a source of compressed air, a flow cooler 11 is turned on, and a homogenized melt of the thermoplastic composite material is continuously fed into the cavity of the housing 1, which serves as a distribution manifold. In this case, the extruder continues to feed the material or its components to be granulated with a flow rate that is almost equal to the flow rate of the homogenized melt.

Расплав в виде стренг выходит сквозь формующие отверстия в сменных вставках 3 в фильерной решетке 2, и вращающиеся ножи 10 отсекают от стренг заготовки гранул. Широкая струя воздуха из газовой форсунки 7 со щелевым соплом или струи воздуха из отдельных форсунок 7 выносят эти заготовки, предварительно охлаждая их (см. фиг.1), в зазор между валом 9 и рабочей поверхностью фильерной решетки 2.The melt in the form of strands extends through the forming holes in the interchangeable inserts 3 in the die grid 2, and the rotating knives 10 cut off from the strands of the pellet blank. A wide stream of air from a gas nozzle 7 with a slotted nozzle or a jet of air from separate nozzles 7 remove these preforms, having previously cooled them (see Fig. 1), into the gap between the shaft 9 and the working surface of the die plate 2.

Далее гранулы через приёмную горловину бункера 12 проточного холодильника 11 попадают в полость над перфорированным внутренним днищем 14. Здесь при перемешивающем воздействии средства 15 эвакуации (в, частности, в виде упомянутого шнека) и струй воздуха гранулы доохлаждаются. Готовые гранулы, выгружаемые из проточного холодильника 11, поступают на упаковку с применением любого подходящего устройства.Further, the granules through the receiving neck of the hopper 12 of the flow cooler 11 fall into the cavity above the perforated inner bottom 14. Here, with the mixing action of the evacuation means 15 (in particular, in the form of the aforementioned screw) and air jets, the granules are cooled. Finished granules discharged from the flow cooler 11 are supplied to the packaging using any suitable device.

Оптимальный режим обдува поверхности отсекаемых гранул может быть обеспечен поворотами газовых форсунок 7 относительно фильерной решетки 2 и подбором сменных сопел 18 с нужными выходными сечениями. Аналогично, для оптимизации доохлаждения гранул регулируют напор и расход воздуха, подаваемого в проточный холодильник 11.The optimal mode of blowing the surface of the cut-off granules can be achieved by turning the gas nozzles 7 relative to the die grid 2 and selecting interchangeable nozzles 18 with the desired output sections. Similarly, to optimize the after-cooling of the granules, the pressure and flow rate of the air supplied to the flow cooler 11 are regulated.

Claims

1. Granulator of thermoplastic composite materials having a hollow body, which in the working position is fixed to the outlet end of the extruder; a spinneret grate, which is mounted on the outlet end of the hollow body and has through forming holes located in the same horizontal plane, a bracket rigidly connected to the hollow body, a granulation zone screen serving as a continuation of this bracket, a means for blowing the spille grate located under the screen, a knife rotor, suspended under the screen on the indicated bracket and having: a shaft extending along the die grid, knives fixed to the periphery of the shaft so that their cutting edges are located with a gap regarding the working surface of the spinneret grate, and a shaft rotation drive, a flow cooler for deep cooling of the granules connected to a coolant source, and means for evacuating the finished granules from the flow cooler, characterized in that the blower grill blowing means is based on at least one gas nozzle, the outlet of which is facing this grate, and the inlet is connected to a source of compressed air, a flow cooler for deep cooling of granules is made in the form of a hopper that is equipped with nym inner bottom and outer bottom which has an opening for supplying cooling air, and means for evacuating the finished granules from the flow of the refrigerator taken inside the hopper above the perforated inner bottom.

2. The granulator according to claim 1, characterized in that the means for blowing the spinneret grating is made in the form of a gas nozzle with a slotted outlet nozzle.

3. The granulator according to claim 1, characterized in that the means for blowing the spinneret grate is made in the form of a set of gas nozzles connected to the dispensing manifold, the number of which is a multiple of the number of holes in the specified grate, and each of which has an output nozzle with an adjustable flow cross section.

4. The granulator according to claim 3, characterized in that the gas nozzles have interchangeable nozzles.

5. The granulator according to claim 3, characterized in that the gas nozzles are pivotally connected to the dispensing manifold.

6. The granulator according to claim 1, characterized in that from the side of the cavity in the housing, the spinneret grating is convex and, accordingly, has forming holes of different sizes, decreasing from the center to the edges of the depth.

7. The granulator according to claim 1, characterized in that the spinneret grate is equipped with interchangeable inserts with forming holes of different output sections.

8. The granulator according to claim 1, characterized in that a flow regulator is installed at the entrance to the opening for supplying cooling air to the flow cooler.

9. The granulator according to claim 1, characterized in that the means for evacuating the finished granules from the instantaneous refrigerator is made in the form of a screw.