WO2023081943A1 - Vorrichtung zum granulieren von kunststoff - Google Patents

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WO2023081943A1
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Gerhard Hehenberger
Dominik NEUMANN
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Econ Gmbh
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    • B29C48/05—Filamentary, e.g. strands

Definitions

  • the invention relates to a device for granulating plastic with a granulating head, with nozzle bodies inserted in a ring-shaped arrangement in the granulating head and protruding axially over its end face, and with a perforated plate axially in front of the granulating head and screwed to the granulating head, the passage holes of which contain the protruding nozzle bodies the perforated plate being provided with ribs running along concentric circles, keeping the perforated plate at a distance from the granulating head.
  • granulating heads are used, through which a plastic melt distributed over several melt channels is conveyed to a perforated plate in front of the granulating head, which in its through-holes accommodates nozzle bodies protruding over the granulating head for forming corresponding melt strands.
  • the strands of melt that exit through the perforated plate and solidify from the ring-shaped nozzle bodies are continuously cut with the aid of a rotating knife head into granules, which are discharged from the granulation housing, which accommodates the granulation head and the knife head, with the aid of a cooling and conveying medium.
  • the pelletizing head can be cooled via the perforated plate, which for some polymers entails the risk of the melt strands solidifying in the area of the die body.
  • the disadvantage is that due to the comparatively high temperature differences caused by the thermal insulation, the perforated plate is opposite to the granulating head Is exposed to deformations that have an adverse effect on the granulation.
  • the invention is therefore based on the object of designing the granulating head with the perforated plate in front with simple structural means such that the risk of the melt strands solidifying in the area of the nozzle bodies is avoided without adversely affecting the formation of granules.
  • the invention solves the problem in that the perforated plate has three ribs, that the nozzle body lies between the inner and the middle rib and that the perforated plate is screwed to the granulating head in the middle and between the two outer ribs.
  • heat-related deformations of the perforated plate relative to the pelletizing head can be avoided in a simple way without having to fear solidification of the melt strands in the area of the nozzle body, because the heat conduction between the perforated plate and the pelletizing head is limited to the rib area and therefore the heat transfer is at least an extent can be limited which excludes solidification of the melt strands in the area of the nozzle body.
  • the perforated plate can be centered in an advantageous manner in relation to the granulating head with the aid of the concentric ribs.
  • the granulating head can form a centering projection that interacts with the inner rib.
  • the ribs limiting the area of heat conduction can be assigned either to the granulating head or to the perforated plate. However, better design conditions are generally obtained when the perforated plate is provided with ribs projecting towards the pelletizing head.
  • Fig. 1 shows a device according to the invention in a section through the granulating head
  • FIG. 2 shows a section along the line II-II of FIG. 1 .
  • the device for granulating plastic has a granulating head 1 with inserted nozzle bodies 2 which protrude axially over its end face and are arranged at least along a pitch circle.
  • the plastic melt which is fed to the granulating head 1 via a feed channel 3 , is divided up into individual flow channels 5 which open into the nozzle bodies 2 with the aid of a distributor cone 4 .
  • the granulating head 1 is preceded by a perforated plate 6 whose passage holes 7 accommodate the nozzle bodies 2 projecting over the granulating head 1 .
  • the strands of melt emerging from the nozzle bodies 2 are continuously cut into granules with the aid of the blades of a rotating cutter head sliding along the perforated plate 7 Pelletizing housing is transported away.
  • the heat conduction between the perforated plate 6 and the pelletizing head 1 is limited to ribs 8, which are preferably carried by the perforated plate 6 are formed and are arranged in three concentric circles, as can be seen in particular in FIG.
  • the arrangement is such that the nozzle bodies 2 provided along a pitch circle come to lie between two concentric ribs 8 .
  • the screw connection between the perforated plate 6 and the granulating head 1 takes place centrally and between the two outer ribs 8 using fastening screws 9 and 10, which results in a largely uniform mechanical load on the perforated plate 6.
  • the rib 8 within the ring-shaped arrangement of the nozzle bodies 2 can advantageously be used for centering the perforated plate 6 with respect to the granulating head 1, which forms a centering shoulder 11 cooperating with this inner rib 8.
  • the rigid support of the perforated plate 6 in relation to the granulating head 1 via the ribs 8 in connection with a corresponding screw connection can cause a heat-related deformation of the perforated plate 6 that is disadvantageous for the granulate formation in Reference to the granulating head 1 are prevented.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff mit einem Granulierkopf (1), mit in einer ringförmigen Anordnung in den Granulierkopf (1) eingesetzten, über dessen Stirnfläche axial vorragenden Düsenkörpern (2) und mit einer dem Granulierkopf (1) axial vorgesetzten, mit dem Granulierkopf (1) verschraubten Lochplatte (6) beschrieben, deren Durchtrittslöcher (7) die vorstehenden Düsenkörper (2) aufnehmen. Um vorteilhafte Arbeitsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass zwischen der Lochplatte (6) und dem Granulierkopf (1) die Lochplatte (6) mit Abstand vom Granulierkopf (1) haltende Rippen (8) vorgesehen sind.

Description

Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff mit einem Granulierkopf, mit in einer ringförmigen Anordnung in den Granulierkopf eingesetzten, über dessen Stirnfläche axial vorragenden Düsenkörpern und mit einer dem Granulierkopf axial vorgesetzten, mit dem Granulierkopf verschraubten Lochplatte, deren Durchtrittslöcher die vorstehenden Düsenkörper aufnehmen, wobei die Lochplatte mit die Lochplatte in einem Abstand vom Granulierkopf haltenden, entlang konzentrischer Kreise verlaufenden Rippen versehen ist.
Zum Granulieren von Kunststoff werden Granulierköpfe eingesetzt, durch die eine auf mehrere Schmelzekanäle verteilte Kunststoffschmelze einer dem Granulierkopf vorgesetzten Lochplatte zugefördert wird, die in ihren Durchtrittslöchern über den Granulierkopf vorstehende Düsenkörper zur Formung entsprechender Schmelzestränge aufnimmt. Die durch die Lochplatte austretenden und dabei erstarrenden Schmelzestränge aus den ringförmig angeordneten Düsenkörpern werden mit Hilfe eines rotierenden Messerkopfes fortlaufend zu einem Granulat geschnitten, das mithilfe eines Kühl- und Fördermediums aus dem den Granulierkopf und den Messerkopf aufnehmenden Granuliergehäuse ausgetragen wird. Insbesondere beim Einsatz von Wasser als Kühl- und Fördermedium kann es über die Lochplatte zu einer Kühlung des Granulierkopfs kommen, die für manche Polymere die Gefahr eines Erstarrens der Schmelzestränge im Bereich der Düsenkörper mit sich bringt. Um dieser Gefahr zu begegnen, wurde vorgeschlagen, die Lochplatte gegenüber dem Granulierkopf mit einer Wärmedämmung zu versehen. Nachteilig ist allerdings, dass durch die durch die Wärmedämmung bedingten, vergleichsweise hohen Temperaturunterschiede die Lochplatte gegenüber dem Granulierkopf Verformungen ausgesetzt wird, die einen nachteiligen Einfluss auf die Granulatbildung haben.
Stand der Technik
Um eine Wärmedämmung zwischen der Lochplatte und dem Granulierkopf vorzusehen ist es bekannt (DE 2543450 A1 ), die Lochplatte auf der dem Granulierkopf zugewandten Seite mit einer Vielzahl von im Querschnitt V- förmigen, konzentrischen Nuten zu versehen, sodass die im Querschnitt dreieckförmigen Stege zwischen den konzentrischen Nuten Rippen bilden, über die sich die Lochplatte am Granulierkopf unter Freilassung von Ringkanälen abstützt. Die Wärmedämmung soll dadurch erreicht werden, dass die durch radiale Kanäle miteinander strömungsverbundenen Ringkanäle mit Kühlwasser aus dem Granuliergehäuse beaufschlagt werden und dass das Kühlwasser in den Ringkanälen verdampft. Allerdings kann durch die vorgeschlagenen Maßnahmen die angestrebte Wärmedämmung der Lochplatte nicht sichergestellt werden, ohne Gefahr zu laufen, dass die Schmelzestränge im Bereich der Lochplatte einfrieren.
Schließlich ist es bekannt (EP 2399716 A2), zusätzlich zur Lochplatte eine Schneidplatte vorzusehen, die so an der Lochplatte montiert wird, dass ein Spalt zwischen der Lochplatte und der Schneidplatte verbleibt. Zu diesem Zweck wird die Schneidplatte auf keramische Lager abgestützt, um einen Wärmefluss von der Lochplatte auf das Kühlwasser zu verringern, welches die Schneidplatte kontaktiert. Ziel ist es somit, den Wärmeübergang zwischen dem Kühlwasser und der Lochplatte zu verringern, nicht aber, die Lochplatte gegenüber dem Granulierkopf wärmegedämmt abzustützen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den Granulierkopf mit der vorgesetzten Lochplatte mit einfachen konstruktiven Mitteln so auszubilden, dass die Gefahr eines Erstarrens der Schmelzestränge im Bereich der Düsenkörper ohne nachteiligen Einfluss auf die Granulatbildung vermieden wird.
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Lochplatte drei Rippen aufweist, dass die Düsenkörper zwischen der inneren und der mittleren Rippe liegen und dass die Lochplatte mittig und zwischen den beiden äußeren Rippen mit dem Granulierkopf verschraubt ist.
Die Anordnung der Rippen in Form dreier konzentrischer Kreise, wobei die ringförmig angeordneten Düsenkörper zwischen zwei Kreisrippen liegen, sichert nicht nur eine weitgehend gleichmäßige Temperaturbeaufschlagung der Düsenkörper, sondern bringt auch vorteilhafte Abstützbedingungen der Lochplatte gegenüber dem Granulierkopf mit sich, wenn die Lochplatte mittig und zwischen zwei Rippenkreisen außerhalb der ringförmigen Anordnung der Düsenkörper mit dem Granulierkopf verschraubt wird. Durch diese Maßnahmen können in einfacher Art wärmebedingte Verformungen der Lochplatte gegenüber dem Granulierkopf vermieden werden, ohne eine Erstarrung der Schmelzestränge im Bereich der Düsenkörper befürchten zu müssen, weil die Wärmeleitung zwischen der Lochplatte und dem Granulierkopf auf den Rippenbereich beschränkt wird und daher der Wärmeübergang zumindest auf ein Ausmaß begrenzt werden kann, der ein Erstarren der Schmelzestränge im Bereich der Düsenkörper ausschließt.
Die Lochplatte kann mithilfe der konzentrischen Rippen in vorteilhafter Art gegenüber dem Granulierkopf zentriert werden. Zu diesem Zweck kann der Granulierkopf einen mit der inneren Rippe zusammenwirkenden Zentrieransatz bilden.
Die den Bereich der Wärmeleitung beschränkenden Rippen können entweder dem Granulierkopf oder der Lochplatte zugeordnet werden. Bessere Konstruktionsbedingungen ergeben sich jedoch im Allgemeinen, wenn die Lochplatte mit gegen den Granulierkopf vorstehenden Rippen versehen ist. Kurze Beschreibung der Erfindung
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Schnitt durch den Granulierkopf und
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie ll-ll der Fig. 1 .
Wege zur Ausführung der Erfindung
Gemäß der Fig. 1 weist die Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff einen Granulierkopf 1 mit eingesetzten, über dessen Stirnfläche axial vorstehenden Düsenkörpern 2 auf, die zumindest entlang eines Teilkreises angeordnet sind. Die Kunststoffschmelze, die über einen Speisekanal 3 dem Granulierkopf 1 zugefördert wird, wird mithilfe eines Verteilerkegels 4 auf einzelne, in den Düsenkörpern 2 mündende Strömungskanäle 5 aufgeteilt.
Dem Granulierkopf 1 ist eine Lochplatte 6 vorgesetzt, deren Durchtrittslöcher 7 die über den Granulierkopf 1 vorstehenden Düsenkörper 2 aufnehmen. Die aus den Düsenkörpern 2 austretenden Schmelzestränge werden mithilfe der entlang der Lochplatte 7 gleitenden Messer eines rotierenden Messerkopfs fortlaufend zu einem Granulat geschnitten, das in einem die Lochplatte 6 beaufschlagenden Kühl- und Fördermedium, insbesondere Wasser, erstarrt und mit dem Kühl- und Fördermedium aus dem Granuliergehäuse abtransportiert wird.
Um die Gefahr einer vorzeitigen Erstarrung der Schmelzestränge im Bereich der Düsenkörper 2 aufgrund der Beaufschlagung der Lochplatte 6 mit dem Kühl- und Fördermedium zu vermeiden, wird die Wärmeleitung zwischen der Lochplatte 6 und dem Granulierkopf 1 auf Rippen 8 beschränkt, die vorzugsweise von der Lochplatte 6 gebildet werden und in drei konzentrischen Kreisen angeordnet sind, wie dies insbesondere der Fig. 2 entnommen werden kann. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass die entlang eines Teilkreises vorgesehenen Düsenkörper 2 zwischen zwei konzentrischen Rippen 8 zu liegen kommen. Die Verschraubung zwischen der Lochplatte 6 und dem Granulierkopf 1 erfolgt mittig und zwischen den beiden äußeren Rippen 8 mithilfe von Befestigungsschrauben 9 und 10, was eine weitgehend gleichmäßige mechanische Belastung der Lochplatte 6 mit sich bringt. Die Rippe 8 innerhalb der ringförmigen Anordnung der Düsenkörper 2 kann vorteilhaft für die Zentrierung der Lochplatte 6 gegenüber dem Granulierkopf 1 genützt werden, der einen mit dieser inneren Rippe 8 zusammenwirkenden Zentneransatz 11 bildet.
Aufgrund der Abstützung der Lochplatte 6 gegenüber dem Granulierkopf 1 durch Rippen 8 ergibt sich zwischen der Lochplatte 6 und dem Granulierkopf 1 ein wärmedämmender Spalt, sodass sich der Wärmeübergang zwischen der Lochplatte 6 und dem Granulierkopf 1 im Wesentlichen auf den Bereich der Rippen 8 beschränkt, wodurch sichergestellt werden kann, dass die Schmelzestränge nicht vorzeitig im Bereich der Düsenkörper 2 erstarren. Trotz der durch diese Maßnahmen bedingten höheren Temperaturunterschiede zwischen dem Granulierkopf 1 und der Lochplatte 6 kann durch die starre Abstützung der Lochplatte 6 gegenüber dem Granulierkopf 1 über die Rippen 8 in Verbindung mit einer entsprechenden Verschraubung eine für die Granulatbildung nachteilige, wärmebedingte Verformung der Lochplatte 6 in Bezug auf den Granulierkopf 1 unterbunden werden.

Claims

6 Patentansprüche
1 . Vorrichtung zum Granulieren von Kunststoff mit einem Granulierkopf (1 ), mit in einer ringförmigen Anordnung in den Granulierkopf (1 ) eingesetzten, über dessen Stirnfläche axial vorragenden Düsenkörpern (2) und mit einer dem Granulierkopf (1 ) axial vorgesetzten, mit dem Granulierkopf (1 ) verschraubten Lochplatte (6), deren Durchtrittslöcher (7) die vorstehenden Düsenkörper (2) aufnehmen, wobei die Lochplatte (6) mit die Lochplatte (6) in einem Abstand vom Granulierkopf (1 ) haltenden, entlang konzentrischer Kreise verlaufenden Rippen (8) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatte (6) drei Rippen aufweist, dass die Düsenkörper (2) zwischen der inneren und der mittleren Rippe (8) liegen und dass die Lochplatte (6) mittig und zwischen den beiden äußeren Rippen (8) mit dem Granulierkopf (1 ) verschraubt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Granulierkopf (1 ) einen mit der inneren Rippe (8) zusammenwirkenden Zentrieransatz (11 ) bildet.
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