WO2014095042A1 - BLOCKTRÄGER MIT INTEGRIERTER STRANGGIEßEINRICHTUNG FÜR THERMOPLASTISCHE KUNSTSTOFFE - Google Patents

BLOCKTRÄGER MIT INTEGRIERTER STRANGGIEßEINRICHTUNG FÜR THERMOPLASTISCHE KUNSTSTOFFE Download PDF

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carrier housing
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thermoplastic material
housing
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Harald Zang
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Maag Pump Systems Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to the field of granulation of thermoplastic plastics materials, and more particularly to a block carrier having an integrated continuous casting device for forming strands of thermoplastic materials.
  • thermoplastic material in particular polymers such.
  • polymers such as polyethylene or polypropylene
  • underwater pelletizers or strand pelletizers are often used, in which initially strands are formed from the thermoplastic material, which are then comminuted by cutter heads or granulating to granules.
  • Corresponding plants are known, for example, as the strand granulation system Primo or as the underwater granulation system Sphero of the Automatik Plastics Machinery.
  • extrusion systems are mostly used, with the aid of which a downstream granulating head, a continuous caster or another extrusion tool is continuously and uniformly supplied with plastic melt.
  • FIG. 1 such an extrusion system may include a screw extruder 1, a gear pump 2 and a start-up valve 4.
  • the extrusion tool for example, a equipped with a perforated plate granulator Unterwassergranuliersystems connected.
  • a melt filter 3 may be provided.
  • the function of the gear pump 2 is the most uniform possible discharge of the gear pump 2
  • Screw extruder 1 extruded, molten plastic material against the resistance of the downstream "pressure consumers” such as the extrusion die 5, the filter 3, the starting device 4, but also of intermediate flanges, connecting lines and optionally additionally inserted adapters. 6
  • the gear pump 2 promotes the molten plastic material with a constant pressure, undesirable influences due to the variety of devices and connections through which the plastic material is to be conveyed may occur, making it undesirable at the holes or nozzles of the extrusion die 5 pressure fluctuations can come.
  • the plastic material has a relatively long residence time before it is formed into strands through the holes or nozzles of the extrusion die 5, to be subsequently granulated.
  • a block carrier with an integrated continuous casting device for thermoplastic material the block carrier further comprising a block carrier housing, a melt pump device for conveying the thermoplastic article.
  • the continuous casting apparatus may be formed, at least in part, by a perforated or nozzle plate having a plurality of nozzle openings through which the molten thermoplastic material may be pressed to form the strands of the thermoplastic material.
  • the hole or nozzle plate may be formed integrally with the block carrier housing.
  • the block carrier housing is designed in several parts, which can further improve the accessibility and serviceability and the manufacturability.
  • the block carrier housing can also be formed in one piece, which can further increase the pressure resistance.
  • the block carrier housing is divided in a longitudinal direction into two or more block carrier housing sections. More preferably, a plane that separates the block carrier housing sections extends substantially perpendicular to an axis of rotation of the melt pump device.
  • the block carrier housing is divided in a transverse direction into two or more block carrier housing sections. More preferably, a plane separating the block carrier housing sections extends substantially parallel to an axis of rotation of the melt pump device and the plane intersects the melt pump device.
  • a multi-part design of the block carrier housing allows for easier production and assembly. It is also possible in a simple manner to produce non-linear, in particular curved or curved, melt paths along which the melt flows through the block carrier. This allows to provide small-sized block carriers which are particularly suitable for use in environments subject to space constraints.
  • the melt pump device can be designed as a gear pump.
  • the starting valve can be arranged between the melt pump device and the strand forming device.
  • the block carrier may preferably further comprise a screen changing device which is integrated in the block carrier housing.
  • the block carrier may also preferably comprise heating means, in particular e.g. a heating ring which is integrated in the block carrier housing or are.
  • connection flange for connecting an upstream extruder or an upstream filter device can be formed or arranged on the block carrier housing.
  • a granulator for granulating thermoplastic material may comprise a block carrier.
  • the granulating device has a cutter head on which a plurality of blades are arranged to stroke over the hole or nozzle openings and to cut off from the hole or nozzle openings emerging strands of the thermoplastic material and granulated so.
  • the granulating device may be set up to operate according to the underwater granulation method or the hot dry stripping method.
  • Fig. 1 shows an extrusion system with downstream equipment and downstream Extrusi- onswerkmaschine according to the prior art
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of an integrated continuous casting block carrier according to an embodiment
  • FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of a block carrier with integrated continuous casting device according to another embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of a block carrier with integrated continuous casting device according to a further embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of a block carrier with integrated continuous casting device according to a further embodiment
  • FIG. 6 shows a schematic longitudinal sectional view of a block carrier with integrated continuous casting device according to yet another embodiment.
  • FIG. 7 shows a block carrier with integrated continuous casting device according to an embodiment which is connected downstream of an extruder.
  • FIG. 2 shows a block carrier 10 with an integrated continuous casting device for forming strands of thermoplastic material according to a first embodiment of the invention.
  • the block carrier 10 can be, for example, a continuous casting apparatus for a strand pelletizing system, or a component of a pelletizing device according to the underwater or hot die cut method.
  • the continuous casting device may be formed as a hole or nozzle plate 11.
  • the block carrier 10 has a block carrier housing 12, in which a melt inlet channel 16 is formed.
  • the melt inlet channel 16 serves to receive molten thermoplastic material, hereinafter referred to as a melt, from an upstream device, such as an extruder, reactor, filter, or other device.
  • an upstream device such as an extruder, reactor, filter, or other device.
  • one or more distributing chambers 15 are further formed to distribute the supplied melt and guide it to a plurality of holes or nozzles 13 formed in the perforated plate or nozzle plate 11. The melt is extruded through the holes or nozzles 13 and formed into strands of the thermoplastic material.
  • the strands can then be granulated in a known manner.
  • the orifice plate or nozzle plate 11 may be integrally formed in the block carrier case 12, or may be fixed to the block carrier case 12.
  • a nose cone 14 On the upstream side of the perforated plate or the nozzle plate 11, a nose cone 14 may be attached, which together with corresponding walls of the block carrier housing 12 form one or more distribution chamber (s) 15.
  • a melt pump device 17 is integrated in the block housing 12 of the block carrier 10.
  • the melt pump device 17 is preferably designed as a gear pump.
  • a starting valve 18 is integrated into the block housing 12 of the block carrier 10. As shown in FIG. 2, the start-up valve 18 can be arranged downstream of the melt pump device 17 in the flow direction of the melt.
  • melt pump device 17 downstream of the start-up valve 18 in the flow direction of the melt. It may be further provided that the melt pump device 17 or the start-up valve 18 directly adjacent to the distribution chamber (s) 15. An arrangement at least partially within the distribution chamber (s) 15 is also conceivable. In this way, a particularly direct influence on the melt pressure at the holes or nozzles 13 of the perforated plate or nozzle plate 11 can be achieved and a particularly short design can be achieved.
  • the order of the individual elements in the flow direction of the melt is basically variable and can be determined individually depending on the installation, space and application situation without departing from the teaching of the invention.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a block carrier 10 with integrated continuous casting device.
  • a screen changing device 22 which is advantageously arranged between the melt pump device 17 and the starting valve 18, can also be integrated into the block carrier housing 12 of the block carrier 10.
  • heating means 19 for example in the form of channels for a heat transfer fluid or in the form of an electric heating element may be provided.
  • the melt pump device 17 may also be integrated in the heating ring.
  • a connecting flange 21 may be provided, which is formed integrally with the block carrier housing 12 or is fastened thereto.
  • the connecting flange 21 may serve to fasten the block carrier 10 to upstream devices, such as an extruder 1, a filter 3 or other means.
  • the block carrier housing 12 may be made in one piece. Alternatively, as shown in FIGS. 4 and 5, the block carrier housing 12 may also be designed in several parts.
  • the block carrier housing 12 may be designed in several parts, in particular in two parts, with a first block carrier housing section 12a and a second block carrier housing 12a. gergetudeabites 12b.
  • the block carrier housing 12 is divided in the longitudinal direction into the two block carrier housing sections 12a, 12b, wherein the two block carrier housing sections 12a, 12b preferably adjoin one another substantially in a plane which is substantially perpendicular to the axis of rotation of the gear wheels of the gear pump. This allows for easier fabrication and assembly of the individual components of the block carrier 10.
  • the individual chambers, channels and walls formed in the block carrier housing 12 can be more easily formed and machined since the divided block carrier housing sections 12a, 12b allow easier access.
  • the block carrier housing 12 is divided in a plane transverse to the longitudinal axis or flow direction of the melt into two or more block carrier housing sections 12c, 12d, 12e, preferably substantially in one plane is parallel to a rotational axis of a drive shaft 23 of the melt pump device 17.
  • dividing the block carrier housing 12 into a plurality of block carrier housing sections 12c, 12d, 12e may allow for simplified manufacture and assembly.
  • clamping means such as clamping rings or the like, may be provided which abut one or more surfaces of the block carrier housing 12 and the individual block carrier housing sections 12a, 12b, 12c, 12d, 12e press against each other and tension and absorb the forces exerted by the pressurized melt forces to prevent the block carrier housing sections 12a, 12b, 12c, 12d, 12e are pressed apart.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a block carrier 10 with an integrated continuous casting device, in which the melt flow from the inlet channel to the nozzles 13 is not rectilinear but undergoes a bending.
  • the integration of melt pump device 17 and start-up valve 18 within the block carrier housing 12 in this case allows that within a small overall length, the melt can be guided along a desired predetermined path.
  • the melt within the block carrier housing 12 can be performed in sections along substantially straight paths. In this way, a solution can be provided that can be adapted and designed specifically for the requirements, in particular for small plant volumes and space-constrained circumstances.
  • FIG. 7 An extrusion system, followed by a block carrier 10 for forming strands of thermoplastic material according to the second embodiment, is shown in FIG.
  • the expenditure of additional units which are in the Extrusion system must be provided, significantly reduced.
  • Figures 2, 3, 6 and 7 respectively show embodiments with branched manifolds 15 and a plurality of juxtaposed, e.g. arranged on a circular path, preferably in a plan view in two-dimensional structure arranged nozzle 13 in a corresponding nozzle plate 11.
  • the invention is not limited thereto, but in particular in the case of the application of strand pelletizers or profile extrusion devices, for example, lying on a straight line ie arranged in plan view in a one-dimensional arrangement, nozzles 13 may be embodied in a corresponding nozzle plate 11.
  • the continuous casting apparatus may also be in the form of another extrusion die or casting tool adapted to form one or more strands or profiles of thermoplastic material. It can also, as already explained above, vary the order of the correspondingly arranged functional elements in the direction of flow of the melt with respect to their arrangement in the block carrier.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Blockträger (10) mit integrierter Stranggießeinrichtung (11) für thermoplastisches Kunststoffmaterial, wobei der Blockträger (10) ein Blockträgergehäuse (12), eine Schmelzepumpeneinrichtung (17) zum Fördern des thermoplastischen Kunststoffmaterials, und ein Anfahrventil (18) aufweist, und wobei die Schmelzepumpeneinrichtung (17) und das Anfahrventil (18) in das Blockträgergehäuse (12) integriert sind.

Description

Blockträger mit integrierter Stranggießeinrichtung für thermoplastische Kunststoffe
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Granulierung thermoplastischer Kunststoffmaterialien und insbesondere einen Blockträger mit integrierter Stranggießeinrichtung zum Formen von Strängen aus thermoplastischen Kunststoffmaterialien.
Zur Herstellung von Granulat aus thermoplastischem Kunststoffmaterial, insbesondere Polymeren wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen, werden häufig Unterwassergranulieranlagen oder Stranggranulieranlagen eingesetzt, in denen zunächst Stränge aus dem thermoplastischen Kunststoffmaterial geformt werden, welche dann durch Messerköpfe bzw. Granuliervorrichtungen zu Granulat zerkleinert werden. Entsprechende Anlagen sind beispielsweise als Stranggranuliersystem Primo oder als Unterwassergranuliersystem Sphero der Automatik Plastics Machinery bekannt.
Hierbei kommen meist Extrusionssysteme zum Einsatz, mit deren Hilfe ein nachgeschalteter Granulierkopf, ein Stranggießer oder ein anderes Extrusionswerkzeug kontinuierlich und gleichförmig mit Kunststoff schmelze versorgt wird. Dies ist schematisch in der Fig. 1 dargestellt. Wie in der Fig. 1 gezeigt, kann ein derartiges Extrusionssystem einen Schneckenextruder 1, eine Zahnradpumpe 2 und ein Anfahrventil 4 aufweisen. An das Anfahrventil 4 ist das Extrusionswerkzeug, beispielsweise ein mit einer Lochplatte ausgestatteter Granulator eines Unterwassergranuliersystems, angeschlossen. Für den Fall, dass besonders hohe Anforderungen an die Reinheit der Schmelze gestellt werden, oder wenn die zu verarbeitenden Ausgangsmaterialien verschmutzt sind, etwa im Fall des Recyclings, kann wie in der Fig. 1 gezeigt auch ein Schmelzefilter 3 vorgesehen sein.
Die Funktion der Zahnradpumpe 2 ist der möglichst gleichmäßige Austrag des von dem
Schneckenextruder 1 extrudierten, geschmolzenen Kunststoffmaterials gegen den Widerstand der nachgeschalteten„Druckverbraucher" wie dem Extrusionswerkzeug 5, dem Filter 3, der Anfahrvorrichtung 4, aber auch von Zwischenflanschen, Verbindungsleitungen und gegebenenfalls zusätzlich eingefügten Adaptern 6.
Auch wenn die Zahnradpumpe 2 das geschmolzene Kunststoffmaterial mit einem gleichbleibenden Druck fördert, kann es auf Grund der vielfältigen Einrichtungen und Verbindungen, durch die das Kunststoffmaterial zu fördern ist, zu unerwünschten Beeinflussungen kommen, so dass es an den Löchern oder Düsen des Extrusionswerkzeugs 5 zu unerwünschten Druckschwankungen kommen kann. Zudem weist das Kunststoffmaterial eine relativ lange Verweildauer auf, bevor es durch die Löcher oder Düsen des Extrusionswerkzeugs 5 zu Strängen geformt wird, um anschließend granuliert zu werden.
In dem Dokument DE 100 34 468 wird vorgeschlagen, einen Siebwechsler und eine Schmelzepumpe in einem gemeinsamen Gehäuse anzuordnen. Dies soll dort dazu dienen, dass bei Vorsehung des Sieb Wechslers, im Vergleich zu einem Extrusionssystem ohne einen Siebwechsler oder anderen Filter, der Schmelzepfad durch zusätzliche zwischen dem Siebwechsler und der Schmelzepumpe vorzusehende Adapter oder Verbindungen die Verweildauer der Schmelze über die bereits durch die anderen Elemente des Extrusionssystems vorgegebene Verweildauer hinaus verringert wird und die Anzahl an möglichen Störquellen, die den Fluss der Schmelze beeinträchtigen können, ebenfalls verringert wird. Für den Fall eines Extrusionssystems ohne Siebwechsler gibt das Dokument allerdings keinen Vorschlag, wie eine Verringerung von Beeinträchtigungen oder der Verweildauer der Schmelze erzielt werden kann.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Verweildauer von geschmolzenem Kunststoffmaterial weiter zu verringern.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, Beeinträchtigungen, welche auf das geschmolzene Kunststoffmaterial einwirken können, zu reduzieren.
Es ist eine nochmals weitere Aufgabe der Erfindung, die Druckverteilung, mit dem das geschmolzene Kunststoffmaterial an den Löchern oder Düsen des Extrusionswerkzeugs ansteht, zu verbessern, insbesondere zeitlich und räumlich zu vergleichmäßigen.
Es ist femer eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung anzugeben, die sich einfach herstellen lässt.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden mit einem Blockträger mit integrierter Stranggießeinrichtung zum Formen von Strängen aus thermoplastischem Kunststoffmaterial gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Als eine Lösung der obigen und anderen Aufgaben wird ein Blockträger mit integrierter Stranggießeinrichtung für thermoplastisches Kunststoffmaterial angegeben, wobei der Blockträger femer ein Blockträgergehäuse, eine Schmelzepumpeneinrichtung zum Fördern des thermoplastischen Kunst- Stoffmaterials, und ein Anfahrventil aufweist, und wobei die Schmelzepumpeneinrichtung und das Anfahrventil in das Blockträgergehäuse integriert sind.
Durch die Integration der Stranggießeinrichtung, der Schmelzepumpeneinrichtung und des Anfahrventils in einem Blockträger wird ein Druckaufbau in unmittelbarer Nähe der Stranggieß einrich- tung möglich. Unnötige Zwischenflansche und lange Strecken, über die geschmolzenes Kunststoffmaterial bis zur Stranggießeinrichtung zu fördern sind, werden vermieden, was wiederum die Verweildauer des geschmolzenen Kunststoffmaterials verringert. Im Betrieb wird auf diese Weise eine bessere Druckkonstanz erzielt. Auch lässt sich beim Anfahren der Druck, mit dem geschmolzenes Kunststoffmaterial an der Stranggieß einrichtung ansteht, schneller aufbauen. Der Zeitaufwand beim Anfahren wird verringert und das Anfahren der Anlage erleichtert.
Die Stranggießeinrichtung kann zumindest teilweise durch eine Loch- oder Düsenplatte ausgebildet sein, mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen, durch die das geschmolzene thermoplastische Kunststoffmaterial gepresst werden kann, um die Stränge aus dem thermoplastischen Kunststoffmaterial zu formen.
Die Loch- oder Düsenplatte kann einteilig mit dem Blockträgergehäuse ausgebildet sein.
Bevorzugt ist das Blockträgergehäuse mehrteilig ausgebildet, was die Zugänglichkeit und Servicefreundlichkeit sowie die Herstellbarkeit weiter verbessern kann. Das Blockträgergehäuse kann aber auch einteilig ausgebildet sein, was die Druckresistenz weiter erhöhen kann.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Blockträgergehäuse in einer Längsrichtung in zwei oder mehr Blockträgergehäuseabschnitte geteilt. Weiter bevorzugt erstreckt sich eine Ebene, welche die Blockträgergehäuseabschnitte trennt, im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehachse der Schmelzepumpeneinrichtung.
In einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist das Blockträgergehäuse in einer Querrichtung in zwei oder mehr Blockträgergehäuseabschnitte geteilt. Weiter bevorzugt erstreckt sich eine Ebene, welche die Blockträgergehäuseabschnitte trennt, im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse der Schmelzepumpeneinrichtung und die Ebene schneidet die Schmelzepumpeneinrichtung.
Eine mehrteilige Ausbildung des Blockträgergehäuses erlaubt eine einfachere Fertigung und Montage. Auch lassen sich dabei auf einfache Weise nichtlineare, insbesondere gekrümmte oder gebogene, Schmelzepfade fertigen, entlang derer die Schmelze durch den Blockträger fließt. Dies erlaubt es, kleinbauende Blockträger bereitzustellen, die besonders geeignet sind zur Verwendung in Umgebungen, die räumlichen Beschränkungen unterworfen sind.
Vorzugsweise kann die Schmelzepumpeneinrichtung als Zahnradpumpe ausgeführt sein.
Bevorzugt kann das Anfahrventil zwischen der Schmelzepumpeneinrichtung und der Strangformungseinrichtung angeordnet sein.
Der Blockträger kann vorzugsweise femer eine Siebwechseleinrichtung aufweisen, die in das Blockträgergehäuse integriert ist.
Der Blockträger kann vorzugsweise auch Heizmittel aufweisen, insbesondere z.B. einen Heizring, der bzw. die in das Blockträgergehäuse integriert ist bzw. sind.
An dem Blockträgergehäuse kann weiter ein Anschlussflansch zum Anschließen eines vorgelagerten Extruders oder einer vorgelagerten Filtereinrichtung ausgebildet oder angeordnet sein.
Eine Granuliervorrichtung zum Granulieren von thermoplastischem Kunststoffmaterial kann einen Blockträger aufweisen.
Vorzugsweise weist die Granuliervorrichtung einen Messerkopf auf, an dem eine Vielzahl von Messern angeordnet sind, um über die Loch- oder Düsenöffnungen zu streichen und aus den Lochoder Düsenöffnungen austretende Stränge aus dem thermoplastischen Kunststoffmaterial abzuschlagen und so zu Granulieren.
Die Granuliervorrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, nach dem Unterwassergranulierverfahren oder nach dem Trockenheißabschlagverfahren zu arbeiten.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben werden, mit Bezug auf die Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt ein Extrusionssystem mit Nachfolgeeinrichtungen und nachgeschaltetem Extrusi- onswerkzeug nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 stellt eine schematische Längsschnittansicht eines Blockträger mit integrierter Stranggießeinrichtung gemäß einer Ausführungsform dar; Fig. 3 stellt eine schematische Längsschnittansicht eines Blockträger mit integrierter Stranggießeinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform dar;
Fig. 4 stellt eine schematische Draufsicht eines Blockträgers mit integrierter Stranggießeinrich- tung gemäß einer weiteren Ausführungsform dar;
Fig. 5 stellt eine schematische Draufsicht eines Blockträgers mit integrierter Stranggießeinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform dar;
Fig. 6 stellt eine schematische Längsschnittansicht eines Blockträgers mit integrierter Stranggießeinrichtung gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsform dar; und
Fig. 7 zeigt einen Blockträger mit integrierter Stranggießeinrichtung gemäß einer Ausführungsform, der einem Extruder nachgeschaltet ist.
In der Fig. 2 ist ein Blockträger 10 mit integrierter Stranggießeinrichtung zum Formen von Strängen aus thermoplastischem Kunststoffmaterial gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dem Blockträger 10 kann es sich beispielsweise um eine Stranggießvorrichtung für ein Stranggranuliersystem handeln, oder um einen Bestandteil einer Granuliervorrichtung nach dem Unterwasser- oder Trockenheißabschlagverfahren.
Wie in der Fig. 2 dargestellt, kann die Stranggießeinrichtung als eine Loch- oder Düsenplatte 11 ausgebildet sein. Wie in der Fig. 2 weiter dargestellt, weist der Blockträger 10 ein Blockträgergehäuse 12 auf, in dem ein Schmelzeeinlasskanal 16 ausgebildet ist. Der Schmelzeeinlasskanal 16 dient dazu, geschmolzenes thermoplastisches Kunststoffmaterial, hiemach als Schmelze bezeichnet, von einer vorgelagerten Einrichtung, wie einem Extruder, Reaktor, einem Filter oder einer anderen Einrichtung zu empfangen. In dem Blockträger 10 ist weiter eine oder sind mehrere Vertei- lerkammem 15 ausgebildet, um die zugeführte Schmelze zu verteilen und zu einer Vielzahl von Löchern oder Düsen 13 zu leiten, die in der Lochplatte oder Düsenplatte 11 ausgebildet sind. Die Schmelze wird dabei durch die Löcher bzw. Düsen 13 extrudiert und zu Strängen aus dem thermoplastischen Kunststoffmaterial geformt. Die Stränge können anschließend auf bekannte Weise granuliert werden. Die Lochplatte oder Düsenplatte 11 kann einteilig in dem Blockträgergehäuse 12 ausgebildet sein, oder kann an das Blockträgergehäuse 12 befestigt sein. Auf der stromaufwärts liegenden Seite der Lochplatte oder der Düsenplatte 11 kann ein Nasenkonus 14 befestigt sein, der zusammen mit entsprechenden Wandungen des Blockträgergehäuses 12 eine oder mehrere Verteilkammer(n) 15 bilden. Wie in der Fig. 2 weiter gezeigt, ist eine Schmelzepumpeneinrichtung 17 in das Blockgehäuse 12 des Blockträgers 10 integriert. Die Schmelzepumpeneinrichtung 17 ist bevorzugt als Zahnradpumpe ausgeführt. Weiter ist ein Anfahrventil 18 in das Blockgehäuse 12 des Blockträger 10 integriert. Wie in der Fig. 2 dargestellt, kann das Anfahrventil 18 in Flussrichtung der Schmelze nachgelagert der Schmelzepumpeneinrichtung 17 angeordnet sein. Alternativ ist es ebenso möglich, die Schmelzepumpeneinrichtung 17 in Flussrichtung der Schmelze dem Anfahrventil 18 nachgelagert anzuordnen. Es kann dabei weiter vorgesehen sein, dass die Schmelzepumpeneinrichtung 17 oder das Anfahrventil 18 direkt an die Verteilerkammer(n) 15 angrenzt. Eine Anordnung zumindest teilweise innerhalb der Verteilerkammer(n) 15 ist ebenfalls denkbar. Auf diese Weise kann eine besonders direkte Beeinflussung des Schmelzedrucks an den Löchern oder Düsen 13 der Lochplatte oder Düsenplatte 11 erreicht sowie eine besonders kurze Bauform erzielt werden. Die Reihenfolge der einzelnen Elemente in Flussrichtung der Schmelze ist grundsätzlich variabel und kann je nach Einbau-, Platz- und Anwendungssituation individuell festgelegt werden ohne die Lehre der Erfindung zu verlassen..
Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Blockträgers 10 mit integrierter Stranggießeinrichtung. Wie in der Fig. 3 dargestellt, kann in das Blockträgergehäuse 12 des Blockträgers 10 ferner eine Siebwechseleinrichtung 22 integriert sein, die vorteilhafter Weise zwischen der Schmelzepumpeneinrichtung 17 und dem Anfahrventil 18 angeordnet ist.
Weiter können, wie in der Fig. 3 dargestellt, in dem Blockträgergehäuse 12 Heizmittel 19, beispielsweise in Form von Kanälen für ein Wärmeträgerfluid oder in Form eines elektrischen Heizelements, vorgesehen sein. Ebenso ist es denkbar, in der Blockträger 10 einen zusätzlichen Heizring vorzusehen, wobei die Schmelzepumpeneinrichtung 17 auch in den Heizring integriert sein kann.
Darüber hinaus kann, wie die Fig. 3 weiter zeigt, ein Anschlussflansch 21 vorgesehen sein, der einteilig mit dem Blockträgergehäuse 12 ausgebildet ist oder an dieses befestigt ist. Der Anschlussflansch 21 kann dazu dienen, den Blockträger 10 an vorgelagerte Einrichtungen, wie einem Extruder 1, einen Filter 3 oder anderen Einrichtungen, zu befestigen.
Das Blockträgergehäuse 12 kann einteilig ausgeführt sein. Alternativ kann, wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, das Blockträgergehäuse 12 auch mehrteilig ausgeführt sein.
Die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Blockträger 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Wie in der Fig. 4 dargestellt, kann das Blockträgergehäuse 12 mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgeführt sein, mit einem ersten Blockträgergehäuseabschnitt 12a und einem zweiten Blockträ- gergehäuseabschnitt 12b. Das Blockträgergehäuse 12 ist dabei in Längsrichtung in die zwei Blockträgergehäuseabschnitte 12a, 12b geteilt wobei die zwei Blockträgergehäuseabschnitte 12a, 12b vorzugsweise im Wesentlichen in einer Ebene aneinander angrenzen, die im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse der Zahnräder der Zahnradpumpe ist. Dies erlaubt eine einfachere Fertigung und Montage der einzelnen Komponenten des Blockträgers 10. Insbesondere können die einzelnen Kammern, Kanäle und Wandungen, die in dem Blockträgergehäuse 12 ausgebildet sind, leichter ausgebildet und bearbeitet werden, da die geteilten Blockträgergehäuseabschnitte 12a, 12b einen leichteren Zugang erlauben.
Alternativ ist es auch möglich, wie in der Fig. 5 dargestellt, dass das Blockträgergehäuse 12 in einer Ebene quer zur Längsachse beziehungsweise zur Strömungsrichtung der Schmelze geteilt ist in zwei oder mehr Blockträgergehäuseabschnitte 12c, 12d, 12e, vorzugsweise im Wesentlichen in einer Ebene, die parallel zu einer Drehachse einer Antriebsachse 23 der Schmelzepumpeneinrichtung 17 ist. Auch hier kann das Teilen des Blockträgergehäuses 12 in mehrere Blockträgergehäuseabschnitte 12c, 12d, 12e eine vereinfachte Fertigung und Montage erlauben.
Da im Betrieb des Blockträgers 10 die Schmelze typischer Weise unter einem sehr hohen Druck steht, können Spannmittel, wie Spannringe oder ähnliches, vorgesehen sein, welche an einer oder mehreren Oberflächen des Blockträgergehäuses 12 anliegen und die einzelnen Blockträgergehäuseabschnitte 12a, 12b, 12c, 12d, 12e aneinander pressen und spannen und die von der unter Druck stehenden Schmelze ausgeübten Kräfte aufnehmen, um zu verhindern, dass die Blockträgergehäuseabschnitte 12a, 12b, 12c, 12d, 12e auseinandergedrückt werden.
Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Blockträgers 10 mit integrierter Stranggießeinrichtung, in der der Schmelzefluss vom Zulaufkanal bis zu den Düsen 13 nicht geradlinig verläuft, sondern eine Biegung erfährt. Die Integration von Schmelzepumpeneinrichtung 17 und Anfahrventil 18 innerhalb des Blockträgergehäuses 12 erlaubt hierbei, dass innerhalb einer kleinen Baulänge die Schmelze entlang eines gewünschten vorgegebenen Pfades geführt werden kann. So kann die Schmelze innerhalb des Blockträgergehäuses 12 abschnittsweise entlang im Wesentlichen gerader Pfade geführt werden. Auf diese Weise kann eine Lösung bereitgestellt werden, die gezielt an die Anforderungen insbesondere an kleine Anlagenvolumina und räumlichen Beschränkungen unterworfenen Gegebenheiten angepasst und entworfen werden kann.
Ein Extrusionssystem, dem ein Blockträger 10 zum Formen von Strängen aus thermoplastischem Kunststoffmaterial gemäß der zweiten Ausführungsform nachgeschaltet ist, ist in der Fig. 7 dargestellt. Wie in der Fig. 7 zu erkennen, ist dank der Integration der Schmelzepumpeneinrichtung 17 und dem Anfahrventil 18 in den Blockträger 10 der Aufwand an zusätzlichen Einheiten, die im Extrusionssystem vorgesehen werden müssen, deutlich reduziert. So kann es ausreichen, wie in der Fig. 7 dargestellt, zusätzlich zum Blockträger 10 lediglich einen Extruder 1 vorzusehen. Auf diese Weise wird ein System ermöglicht, dass mit einem reduzierten Raumbedarf realisiert werden kann.
Die Fig. 2, 3, 6 und 7 zeigen jeweils Ausführungen mit verzweigten Verteilerkammem 15 und mehreren neben- bzw. übereinander z.B. auf einer Kreisbahn angeordneten, bevorzugt also in einer in Draufsicht zweidimensionalen Struktur angeordneten, Düsen 13 in einer entsprechenden Düsenplatte 11. Die Erfindung ist allerdings nicht darauf beschränkt, sondern kann insbesondere im Falle der Anwendung von Stranggranuliervorrichtungen oder Profilextrusionsvorrichtungen beispielsweise auch mit auf einer geraden Linie liegenden, d.h. in Draufsicht in eindimensionnaler Anordnung angeordneten, Düsen 13 in einer entsprechenden Düsenplatte 11 ausgeführt sein.
Während die Erfindung im Vorstehenden an Hand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die genannten Beispiele beschränkt. So kann die Stranggießeinrichtung anstatt der im Vorstehenden beispielhaft genannten Loch- oder Düsenplatte 11 auch in Form eines anderen Extrusionswerkzeugs oder Gießwerkzeugs ausgebildet sein, das eingerichtet ist, einen oder mehrere Stränge oder Profile aus thermoplastischem Kunststoffmaterial zu bilden. Es kann auch, wie weiter oben bereits erläutert, die Reihenfolge der entsprechend angeordneten Funktionselemente in Flussrichtung der Schmelze hinsichtlich Ihrer Anordnung im Blockträger variieren.

Claims

Ansprüche
Blockträger (10) mit integrierter Stranggießeinrichtung für thermoplastisches Kunststoffmaterial,
wobei der Blockträger (10) femer ein Blockträgergehäuse (12),
eine Schmelzepumpeneinrichtung (17) zum Fördern des thermoplastischen Kunststoffmaterials, und ein Anfahrventil (18) aufweist, und
wobei die Schmelzepumpeneinrichtung (17) und das Anfahrventil (18) in das Blockträgergehäuse (12) integriert sind.
Blockträger (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stranggießeinrichtung zumindest teilweise durch eine Loch- oder Düsenplatte (11) ausgebildet ist, mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen (13), durch die das geschmolzene thermoplastische Kunststoffmaterial gepresst werden kann, um die Stränge aus dem thermoplastischen Kunststoffmaterial zu formen.
Blockträger (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Loch- oder Düsenplatte (11) einteilig mit dem Blockträgergehäuse (12) ausgebildet ist.
Blockträger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockträgergehäuse (12) mehrteilig ausgebildet ist.
Blockträger (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockträgergehäuse in einer Längsrichtung in zwei oder mehr Blockträgergehäuseabschnitte (12a, 12b) geteilt ist.
Blockträger (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ebene, welche die Blockträgergehäuseabschnitte (12a, 12b) trennt, sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehachse der Schmelzepumpeneinrichtung (17) erstreckt.
Blockträger (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockträgergehäuse in einer Querrichtung in zwei oder mehr Blockträgergehäuseabschnitte (12a, 12b) geteilt ist.
8. Blockträger (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ebene, welche die Blockträgergehäuseabschnitte (12c, 12d) trennt, sich im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse der Schmelzepumpeneinrichtung (17) erstreckt und die Ebene die Schmelzepumpeneinrichtung (17) schneidet.
9. Blockträger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schmelzepumpeneinrichtung (17) als Zahnradpumpe ausgeführt ist.
10. Blockträger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfahrventil (18) zwischen der Schmelzepumpeneinrichtung (17) und der Strangformungseinrichtung angeordnet ist.
11. Blockträger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockträger (10) femer eine Siebwechseleinrichtung (22) aufweist, die in das Blockträgergehäuse (12) integriert ist.
12. Blockträger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockträger (10) femer Heizmittel (19) aufweist, die in das Blockträgergehäuse (12) integriert sind.
13. Blockträger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Blockträgergehäuse (12) ein Anschlussflansch (21) zum Anschließen eines vorgelagerten Extruders (1) oder einer vorgelagerten Filtereinrichtung (3) ausgebildet oder angeordnet ist.
14. Granuliervorrichtung zum Granulieren von thermoplastischem Kunststoffmaterial, aufweisend
einen Blockträger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. Granuliervorrichtung nach Anspruch 14, femer aufweisend einen Messerkopf, an dem eine Vielzahl von Messem angeordnet sind, um über die Düsenöffnungen (13) zu streichen und aus den Düsenöffnungen (13) austretende Stränge aus dem thermoplastischen Kunststoffmaterial abzuschlagen und so zu Granulieren.
16. Granuliervorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Granuliervorrichtung eingerichtet ist, nach dem Unterwassergranulierverfahren oder nach dem Trockenheißabschlagverfahren zu arbeiten.
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