DE2244255C3 - Maschine zum Herstellen von Granulat aus pastenartigen Stoffen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen von Granulat aus pastenartigen Stoffen mit einem eine Schnecke umschließenden, eintrittseitig mit einer Aufgabevorrichtung und austrittseitig mit einem drehbaren Düsenkopf verbundenen Extrudergehäuse, wobei Schnecke und Extrudergehäuse relativ zueinander drehbar sind, und mit einer dem Düsenkopf achsparallel nachgeordneten Granuliervorrichtung, die aus zwei vertikal angeordneten, zur Aufnahme extrudierten Strangabschnitte mit Rillen versehenen Drehtrommel besteht.

Bei den bekannten Maschinen dieser Art, wie sie aus der SU-PS 2 58 562 bekannt sind, ändert sich bei einem Wechsel in den physikalisch-mechanischen Eigenschaften der pastenartigen Stoffe die Länge des den Drehtrommeln zugeführten Stranges. Ist die Länge der Stränge größer als die der formenden Trommeln so entsteht in Form von Stücken ungeformter Stränge ein Ausschuß, der 50% der ganzen verarbeiteten Masse betragen kann. Da die meisten pastenartigen Massen, aus denen Katalysatoren hergestellt werden, kostspielig sind, ist die Entstehung eines solchen Ausschusses unerwünscht. Außerdem können Stränge, die länger sind als die formenden Drehtrommeln, den Betrieb der Maschine stören, indem sie beim Rotieren mit dem Dusenkopf an das Gehäuse anstoßen. Wird zur Vermeidung dieser Nachteile die Länge der Stränge kleiner als die der formenden Drehtrommeln gehalten, sinkt die

Leistung der Maschine beträchtlich.

Weiterhin ist es bei der bekannten Maschine erforderlich wenn Granulat aus pastenartigen Stoffen hergestellt werden soll, die sich in ihren physikalischen und mechanischen Eigenschaften wesemlieh nnierschejden oder wenn auf die Herstellung von Granulat nut anderer Größe der Granalien übergegangen werden soll, die Schnecke zu wechseln, damit jeweils entsprechend deren Konfiguration eine Stoffmenge ausgestoßen wird, die die gewünschte Stranglänge entsprechend der Länge der Drehtrommeln ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß sie es ermöglicht, die Menge der den Düsenkopf während einer Umdrehung durchlaufenden Masse unabhängig von der Düienkopfdrehgeschwindigkeit zu regeln.

Dies wird bei einer Maschine zum Herstellen von Granulat aus pastenartigen Stoffen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Düsenkopf unabhängig von der Schnecke b/.w. dem Extrudergehäuse antreibbar ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht dabei darin, daß der Düsenkopf annähernd senkrecht zum Extrudergehäuse liegt und das Extrudergehäuse r.iit einem in seinem Inneren eine Antriebswelle aufnehmenden ortsfesten Stutzen verbunden ist, wobei die Welle starr an der Düsenscheibe des Düsenkopfes und die Düsenscheibe ihrerseits am Gehäuse des Düsenkopfes befestigt ist.

Eine bevorzugte Ausbildung besteht dabei dann, daß zwischen dem Gehäuse des Düsenkopfes und dem Stutzen eine als Formbuchse ausgebildete, an ihrer äußeren Oberfläche eine Ringnut aufweisende Dichtung vorgesehen ist und die Ringnut mit dem inneren Hohlraum des Stutzens durch eine Bohrung in Verbindung steht, deren Durchmesser etwa demjenigen der Düsenöffnungen in der Düsenscheibe entspricht.

Mit einer derart ausgeführten Maschine ist es möglich, die Menge der pastenartigen Stoffe, die während einer Umdrehung durch den Düsenkopf läuft, d. h. die Länge des in die Granuliervorrichtung einlaufenden Stranges und die Drehzahl des Düsenkopfes, d. h. die Anzahl der Stränge, die der Granuliervorrichtung pro Zeiteinheit zugeführt wird, getrennt zu regeln.

Dadurch kann derselbe Extruder zur Herstellung von kugelförmigen Granalien verschiedener Größen und aus pastenartigen Stoffen verschiedener Eigenschaften verwendet werden. Ein Ausschuß in Form von Bruchstücken ungeformter Stränge kann vermieden werden und die Arbeitsfläche der formenden Drehtrommeln kann stets vollständig ausgenutzt werden. Dabei kann der Düsenkopf mit einem Extruder beliebiger Art, z. B. Eckenextruder. Plungerpumpenextruder, Scheibenextruder od. dgl. kombiniert werden, je nachdem welcher von diesen für die Verarbeitung der betreffenden pastenförmigen Stoffe am besten geeignet ist.

Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Skizzenplan einer Maschine zum Herstellen von Granulat aus pastenartigen Stoffen,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Extruder und Düsenkopf dieser Maschine.

Die Maschine enthält einen Aufnahmebunker 1 (Fig. 1), in dessen Innerem in Lagern zwei Z-förmige Schaufeln 2 angeordnet sind, die einen in der Zeichnung nicht dargestellten Drehantrieb aufweisen, und

ein Extrudergehäuse 3, in dessen Innerem eine Schnekke 4 drehbar mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten regelbaren Antrieb montiert ist. Das Extrudergehäuse 3 ist durch einen Stutzen 6 mit einem Düsenkopf 5 verbunden. Direkt unter dem. Düsenkopf 5 ist eine Granuliervorrichtung in Gestalt von zwei senkrecht angeordneten mit Rillen versehenen Drehtrommeln 7 montiert, die mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Drehantrieb ausgerüstet sind, wobei die kleine:.; Trommel mit einer bestimmten Exzentrizität in bezug auf die Achse des Düsenkopfes angeordnet ist. In der Zeichnung sind Stränge 8 des pastenartigen Stoffes gezeigt.

Der Düsenkopf 5 (F i g. 2) enthält ein Gehäuse 9 und eine starr am Gehäuse befestigte Düsenscheibe 10, in die Düsen 11 aus irgendeinem verschleißfesten Stoff eingebaut sind. Der Durchmesser der Düsenöffnungen

12 ist durch denjenigen der zu formenden kugelförmigen Granalien bestimmt.

Der Stutzen 6 ist senkrecht am Extrudergehäuse 3 befestigt. Im Inneren dos Stutzens 6 läuft die Antriebswelle 13 eines Einzelantriebes. Auf der Antriebswelle

13 ist die Düsenscheibe 10, die mit dem Gehäuse 9 des Düsenkopfes 5 durch eine Schraubenverbindung vereinigt ist, starr befestigt. Somit wird die Drehung des Düsenkopfes 5 vom Einzelantrieb aus über die Antriebswelle 13 auf die Düsenscheibe 10 übertragen.

Auf dem Stutzen 6 wird an der Montagestelle des Düsenkopfes 5 eine Formbuchse 14 angeordnet, die das Eindringen des pastenartigen Stoffes in das Lager 15, in dem das Gehäuse 9 des Düsenkopfes 5 befestigt ist, verhindert.

Die Formbuchse 14 weist an der Außenoberfläche eine Ringnut 16 auf, wobei der durch die Ringnut 16 und die Innenfläche des Gehäuses 9 des Düsenkopfes 5 gebildete Hohlraum mit dem inneren Hohlraum 17 des Stutzens 6 durch eine Bohrung 18 in Verbindung steht, deren Durchmesser etwa demjenigen der Düsenöffnungen 12 entspricht.

Der Betrieb der Maschine zur Herstellung von Granulat aus pastenartigen Stoffen verläuft in folgender Weise:

Mit dem pastenartigen Stoff beschickt man den Aufnahmebunker 1, mischt ihn mit Z-förmigen Schaufeln 2 und preßt ihn in den Schraubenkanal der Schnecke 4, wonach der Stoff durch diesen in den Düsenkopf gelangt, wo er durch die vertikalen Düsenöffnungen 12 in der Düsenscheibe 10 in Form von Strängen 8 extrudiert wird. Die Stränge 8 aus dem pastenartigen Stoff laufen, indem sie zusammen mit dem Düsenkopf 5 rotieren, in den Raum zwischen den Drehtrommeln mit den Rillen, werden allmählich in gleiche Teile zerschnitten, gewalzt und nehmen eine Form an, die durch die Rillen der zwei Trommeln gebildet wird. Der in der Düsenöffnung zurückgebliebene Teil des Stranges 8 beginnt, nachdem der letztere den formenden Abschnitt der Trommeln passiert hat, anzuwachsen und während einer Vollumdrehung des Düsenkopfes 5, d. h. /um Zeitpunkt des nächstfolgenden Einlaufs in den Raum zwischen den Trommeln, wächst dieser Strang bis zur erforderlichen Länge des zu granulierenden Strangabschnitts an. Für den. Fall, daß die Län»e dt*¹· Sir;tng;ibschnitts zum Zeitpunkt des Einlaufs in den Raum zwischen den Trommein größer oder kleiner als die Länge der Drehtrommel ist, wird die Länge des Strangabschnitts durch eine Änderung der Menge des pastenartigen Stoffs geregelt, die pro Zeiteinheit durch den Düsenkopf läuft, d. h. durch eine Änderung der Drehgeschwindigkeit der Schnecke 4 des Extruders 3 mittels des regelbaren Einzelantriebs.

Die Drehzahl des Düsenkopfes 5 wird so eingestellt, daß keine unzulässige Abweichung der Stränge 8 von der vertikalen Achse auftritt, in der Praxis beträgt sie 20 bis 40 U/min.

Gleichzeitig mit dem Auspreßvorgang aus den Düsenöffnungen 12 dringt der zu verarbeitende pastenar tige Stoff in den Raum zwischen Stutzen b und rotierendem Düsenkopf 5 ein. Beim Betrieb d-.-r Maschine füllt der Stoff nur einen Teil der Ringnut 16 aus. wonach der durch die Formbüchse 14 erzeugte Druck dem Druck im Hohlraum 17 des Stutzens 6 entspricht und die Bewegung des Stoffes wird unterbrochen. Somit wird das Lager 15 gegen die Einwirkung des zu verarbeitenden Stoffes geschützt und ein Auspressen des Stoffes durch den Raum zwischen Stutzen 6 und rotierendem Düsenkopf 5 verhindert.

Es ist häufig der Fall, daß der zu verarbeitende Stoff, welcher sich in der Ringnut 16 angesammelt hat, seine physikalisch-mechanischen Eigenschaften ändert. Die Feuchtigkeit wird z. B. aus dem Stotf an die Oberfläche verdrängt, was die Reibungszahl zwischen dem zu verarbeitenden Stoff und dem Gehäuse des Düsenkopfes verringert, wodurch die Wirksamkeit der Formbuchse verschlechtert und der Stoff in den Raum zwischen Stutzen 6 und Düsenkopf 5 eingepreßt wird. Der zu verarbeitende Stoff kann infolge chemischer Reaktionen erhärten, wodurch eine Verklemmung der rotierenden Teile verursacht wird. Zur beständigen Erneuerung des in der Ringnut 16 vorhandenen Stoffes steht diese mit dem Hohlraum 17 des Stutzens 6 durch die Bohrung 18 in Verbindung. Der Durchmesser der Bohrung 18 wird so gewählt, daß bei einem eingestellten Strom des pastenartigen Stoffes der Druckabfall auf der Länge der Bohrung dem Druckwert im Hohlraum 17 des Stutzens 6 etwa "gleich ist. Der zu verarbeitende Stoff wird, indem er aus dem inneren Hohlraum 17 des Stutzens 6 in den durch die Ringnut 16 und die Innenfläche des Gehäuses des Düsenkopfes gebildeten Hohlraum fließt, durch die Formbuchse 14 zurückgehalten. Eine geringe Stoffmenge, die in die Ringnut 16 über die Bohrung 18 eindringt, steht dort unter einem kleinen Druck und behindert, auch bei der Änderung der Eigenschaften des zu verarbeitenden Stoffes, nicht den Betrieb der Maschine.

Hierzu 1 Blr.'t Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   !. Maschine zum Herstellen von Granulat aus pattenartigen Stoffen mit einem eine Schnecke umschließenden, eintrittsseitig mit einer Aufgabevorrichtung und austrittseilig mit einem drehbaren Düsenkopf verbundenen Extrudergehäuse, wobei Schnecke und Extrudergehäuse relativ zueinander drehbar sind, und mit einer dem Düsenkopf achsparallel nachgeordneten Granuiiervorrichtung, die aus zwei vertikal angeordneten, zur Aufnahme extrudierter Strangabschnilte mit Rillen versehenen Drehtrommeln besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkopf (5) unabhängig von der Schnecke (4) bzw. dem Extrudergehäuse (3) antreibbar ist.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkopf (5) annähernd senkrecht zum Extrudergehäuse (3) liegt und das Extrudergehäuse (3) mit einem in seinem Inneren eine Antriebswelle (13) aufnehmenden ortsfesten Stutzen (6) verbunden ist. wobei die Weile (13) starr an der Düsenscheibe (10) des Düsenkopfes (5) und die Düsenscheibe (10) ihrerseits am Gehäuse (9) des Diisenkopfes (5) befestigt ist.
3. 3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (9) des Düsenkopfes (5) und dem Stutzen (6) eine als Formbuchse (14) ausgebildete, an ihrer äußeren Oberfläche eine Ringnut (16) aufweisende Dichtung vorgesehen ist und die Ringnut (16) mit dem inneren Hohlraum (17) des Stutzens (6) durch eine Bohrung (18) in Verbindung steht, deren Durchmesser etwa demjenigen der Düsenöffnungen (12) in der Düsenscheibe (10) entspricht.