DE2624415B1

DE2624415B1 - Vorrichtung zum Granulieren von Straengen aus thermoplastischen Kunststoffen,Elastomeren oder aehnlichen Stoffen

Info

Publication number: DE2624415B1
Application number: DE2624415A
Authority: DE
Inventors: Hans Hench Sen
Original assignee: Automatik Apparate-Maschinenbau H Hench 8754 Grossostheim GmbH; Automatik Apparate Maschinenbau GmbH
Current assignee: HENCH, HANS, 7851 INZLINGEN, DE
Priority date: 1976-05-31
Filing date: 1976-05-31
Publication date: 1978-03-16
Also published as: DE2624415C2; IT1084944B; FR2353378A1; SU682112A3; JPS59164708U; JPS52146457A; BE855007A; GB1547018A; US4243181A; FR2353378B1; JPS6310250Y2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Granulieren von Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen, Elastomeren oder ähnlichen Stoffen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DT-AS &o 60 456 bekannt.

Man ist naturgemäß bestrebt, mit derartigen Vorrichtungen eine hohe Granulierdurchsatzleistung zu erzielen. Hierzu kann man die Zuführgeschwindigkeit der Stränge erhöhen, was eine entsprechende Steigerung t>5 der Drehzahl der Schneidwalze und von Einzugswalzen der Zuführeinrichtung bedingt. Einerseits sind der Drehzahl der Schneidwalze aus Gründen des Verschleißes und der Geräuschentwicklung Grenzen gesetzt. Andererseits lassen bestimmte Kunststoffe, insbesondere hochviskose Kunststoffe, nur begrenzte Austrittsgeschwindigkeiten an der Austragsdüse zu, da bei zu hohen Austrittsgeschwindigkeiten Scherwirkungen im Kunststoff innerhalb der Düsenbohrung auftreten, die die Struktur des anschließend verfestigten Kunststoffes beeinträchtigen. Man ist daher bisher darauf ausgewichen, zwecks Erhöhung der Zahl der zuzuführenden Stränge die Schneidwalzen entsprechend zu verbreitern. Dies führt jedoch zu besonders schweren Schneidwalzen, die in der Herstellung sehr teuer sind. Die ganze Vorrichtung wird dabei auch unförmig und ist hinsichtlich ihrer Toleranzen, insbesondere bei der Schneidspalteinstellung, schwierig zu beherrschen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine erhöhte Granulierdurchsatzleistung ohne die bisher notwendige Verlängerung der Schneidwalze zu erzielen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß um die Schneidwalze mehrere hinsichtlich des Einzugswinkels versetzt zueinander angeordnete Zuführkanäle mit je einer Zuführeinrichtung vorgesehen sind und in Drehrichtung der Schneidwalze hinter jedem Gegenmesser, dem ein weiterer Zuführungskanal folgt, Granulat-Auffangtaschen vorgesehen sind, die seitlich über die Schneidwalze hinausreichen und in einen Seitenfallschacht münden.

Durch die Erfindung wird eine Mehrfachausnutzung der Schneidwalze ermöglicht, indem dieser nämlich im Gegensatz zu der bekannten Technik über mehrere hinsichtlich des Einzugswinkels versetzt zueinander angeordnete Zuführungskanäle die Stränge zugeführt werden. Hierdurch wird erreicht, daß die Schneidwalze nicht, wie bei bekannten Vorrichtungen, nur in einer Ebene schneidet und längs ihres sonstigen Umfanges unausgenutzt bleibt, sondern an mehreren Stellen ihres Umfanges Schneidarbeit zu leisten hat.

Die überraschend einfache Lösung des der Erfindung zugrundeliegenden Problems, die auf eine Zuführung der Stränge über mehrere Etagen zu der Schneidwalze hinausläuft, wird dadurch ermöglicht, daß an den oberen Zuführkanälen Auffangtaschen für das Auffangen des von dem betreffenden Zuführungskanal stammenden Granulats vorgesehen sind, so daß dieses jeweils von der folgenden Schneidstelle ferngehalten wird, wo es sonst nochmals geschnitten werden könnte. Man erhält daher pro Einzugskanal gesondert Granulat definierter Größe, ohne daß dieses sich im Bereich der Schneidwalze mit Granulat von einer anderen Schneidstelle mischen kann.

Bei Verwendung von nur zwei Einzugskanälen erhält man gegenüber bekannten Vorrichtungen unter Zugrundelegung gleicher Schneidwalzenlänge bereits eine Verdoppelung der Granulierdurchsatzleistung, d. h. der durch die Erfindung erzielte Effekt wirkt sich wirtschaftlich besonders stark aus.

Die Auffangtaschen bildet man zweckmäßig als Ausnehmungen in einem das jeweilige Gegenmesser tragenden Block aus. Um in den Auffangtaschen die Abführung des Granulates zu beschleunigen, kann man zweckmäßig die Auffangtaschen an eine Quelle eines dem Transport des Granulats dienenden Strömungsmediums anschließen. Um dabei eine Expansion des Gases zu berücksichtigen, gestaltet man die Auffangtaschen zweckmäßig so, daß diese sich in Richtung des Granulatflusses erweitern.

Um zu vermeiden, daß etwa von einem oberen

ORIGINAL INSPECTED

Zuführungskanal stammendes Granulat von der der Schneidwalze zugewandten Seite der betreffenden Auffangtasche nochmals geschnitten wird, führt man die der Schneidwalze zugewandte Seite der Auffangtasche in Form einer Lippe dicht an die Schneidwalze heran. Hierdurch leitet die Lippe das Granulat dem Grund der Auffangtasche zu. Das beim Schneiden entstehende Granulat wird von den Zähnen der Schneidwalze aufgrund deren Rotationsgeschwindigkeit weggeschleudert und prallt gegebenenfalls gegen die Lippe, von wo es mit Sicherheit in den betreffenden Seitenfallschacht gelangt.

Es ist dabei möglich, die Auffangtaschen zu beiden Seiten der Schneidwalze in die betreffenden Seitenfallschächte münden zu lassen, man kann aber auch die Auffangtaschen abwechselnd einseitig neben der Schneidwalze mit dem betreffenden Seitenfallschacht verbinden. Wenn es sich bei dem Granuliervorgang nur um ein einziges bestimmtes Granulat handelt, dann verbindet man die Seitenfallschächte mit dem Hauptfallschacht, der dann das von allen Zuführungskanälen stammende Granulat aufnimmt. Es ist aber auch möglich, die Seitenfallschächte und den Hauptfallschacht getrennt zu führen, so daß man das von jedem Zuführungskanal stammende Granulat gesondert abnehmen kann.

Die Erfindung wird nachfolgend durch Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung mit zwei Zuführungskanälen im Schnitt quer zur Achse der Schneidwalze,

Fig.2 einen Schnitt durch das Gehäuse längs der Achse der Schneidwalze, jedoch ohne dieselbe,

F i g. 3 eine Vorrichtung mit drei Zuführungskanälen im Schnitt quer zur Achse der Schneidwalze,

Fig.4 einen Schnitt durch das Gehäuse der Vorrichtung gemäß Fig.3 in Längsrichtung der Schneidwalze, jedoch ohne dieselbe,

F i g. 5 eine prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung mit vier Zuführungskanälen.

Die in der F i g. 1 dargestellte Vorrichtung besitzt die Schneidwalze 1 mit den Zähnen 2, der die Stränge 3 und 4 über die Zuführungskanäle 5 und 6 zugeführt werden. Den beiden Zuführungskanälen 5 und 6 sind je eine Zuführungseinrichtung zugeordnet, bestehend aus den Einzugswalzen 7/8 und 9/10. Die Einzugswalzen 7,8,9, 10 sorgen in bekannter Weise dafür, daß die Stränge 3 und 4 mit bestimmter Geschwindigkeit der Schneidwalze 1 zugeführt werden. Jedem Zuführungskanal 5 bzw. 6 ist ein Gegenmesser 11 bzw. 12 zugeordnet, das jeweils von einem Block 13 bzw. 14 getragen wird. Jeder Block 13 bzw. 14 ist in bekannter Weise in den Gehäuseaufbau eingefügt. Im Zusammenwirken von Zähnen 2 und Gegenmesser 11 bzw. 12 werden die Stränge 3 und 4 zu dem Granulat 15 bzw. 16 zerschnitten. Unterhalb des Zuführungskanals 5 ist für das Auffangen des Granulats 15 die Auffangtasche 17 vorgesehen, die durch eine Ausnehmung in dem Block 13 gebildet ist. Die Auffangtasche 17 dient dazu, das von dem Strang 3 stammende Granulat 15 wegzuleiten, so daß dieses nicht zu der durch die Zähne 2 und das Gegenmesser 12 gebildeten zweiten Schneidstelle gelangen und hier eventuell nochmals geschnitten werden kann. Um dabei auch dafür zu sorgen, daß das Granulat 15 nicht zwischen die Zähne 2 und die der Schneidwalze 1 zugewandte Wandung der Auffangtasche 17 gelangen kann, ist diese Wandung der Auffangtasche 17 als Lippe 18 ausgebildet, die so dicht an die Schneidwalze 1 herangeführt ist, daß die Lippe 18 das Granulat 15 dem Grund der Auffangtasche 17 zuleitet.

Um dafür zu sorgen, daß das Granulat 15 mit Sicherheit durch die Auffangtasche 17 und aus dieser heraus geleitet wird, ist die Auffangtasche 17 an eine Druckgasquelle angeschlossen, die Druckgas über den Schlauch 19 der Düse 20 zuführt, aus der das Druckgas in axialer Richtung der Schneidwalze 1 nach beiden Seiten austritt, was aus der Fig.2 ersichtlich ist. Anstelle von Druckgas kann auch eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, als Strömungsmedium verwendet werden.

Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird die Schneidwalze 1 gewissermaßen in zwei Ebenen, also doppelt ausgenutzt, ohne daß das aus einer Ebene stammende Granulat einer weiteren, folgenden Schneidstelle zugeführt werden kann, so daß jeweils Granulat definierter Größe erzeugt wird.

In der Fig.2 ist lediglich das Gehäuse 21 mit den beiden Lageraufnahmen 22 und 23 für die Schneidwalzenwelle dargestellt, wobei zusätzlich die Gegenmesser 11 und 12, die Auffangtasche 17 sowie der Fluß des Granulates gezeigt sind.

Die Stränge 3 bzw. 4 werden in den Zuführungskanal 5 bzw. 6 vorgeschoben und an dem Gegenmesser 11 bzw. 12 zu dem Granulat 15 bzw. 16 zerschnitten. Das Granulat 16 fällt dabei direkt in den Hauptfallschacht 24, während das Granulat 15 in die Auffangtasche 17 gelangt. Dabei wird das Granulat 15 durch die Lippe 18 von der Schneidwalze 1 weggehalten und dem Grund 25 (gestrichelte Linie) der Auffangtasche 17 zugeleitet. Aus der Darstellung der F i g. 2 geht hervor, daß der Grund

25 von der Mitte der Auffangtasche 17 ab seitlich nach außen abfällt, wodurch sich eine fortschreitende Erweiterung der Auffangtasche 17 nach außen hin ergibt. Hierdurch wird es dem unter Druck über die Düse 20 zugeführten Gas erleichtert, sich in der Auffangtasche 17 auszudehnen und das Granulat 15 mitzureißen. Außerdem sorgt diese ständige Erweiterung der Auffangtasche 17 dafür, daß die nach außen hin ständig zunehmende Menge des Granulates 15 von der Auffangtasche 17 auch ohne Stauung geführt werden kann. Die in der Mitte der Auffangtasche 17 angeordnete Düse 20 führt das ihr zugeleitete Druckgas nach beiden Seiten in Richtung der eingezeichneten Pfeile weg, so daß von der Mitte her das Granulat 15 nach beiden Seiten weggedrückt wird. Das Granulat 15 gelangt dann an den seitlichen Enden der Auffangtasche 17 in die Seitenfallschächte 26 und 27, die hier in den Hauptfallschacht 24 einmünden, so daß sich das Granulat 15 mit dem Granulat 16 trifft und vom Hauptfallschacht 24 endgültig abgeleitet wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Seitenfallschächte

26 und 27 auch getrennt herausgeführt werden können, wodurch eine getrennte Ableitung des jeweiligen Granulats ermöglicht wird. In der F i g. 1 sind die Wandungen der Seitenfallschächte 26 und 27 durch die von dem Grund 25 der Auffangtasche 17 wegführende gestrichelte Linie angedeutet.

Die in der F i g. 3 dargestellte Vorrichtung ist mit drei Zuführungskanälen 28,29 und 30 versehen, über die die Stränge 31, 32 und 33 der Schneidwalze 1 zugeführt werden, die hier mit eingesetzten Messern 34 versehen ist. Es handelt sich hier also gewissermaßen um eine dreietagige Vorrichtung. Auf die Funktion der in der Fig.3 dargestellten Einzugswalzen im Bereich der Zuführungskanäle 28, 29 und 30, braucht in diesem Zusammenhang nicht näher eingegangen zu werden, da diese Funktion anhand der F i g. 1 bereits beschrieben

worden ist. Die Vorrichtung gemäß F i g. 3 weist die drei Gegenmesser 35, 36 und 37 auf, außerdem sind die Auffangtaschen 38 und 39 eingezeichnet, die hier der einseitigen Abführung des betreffenden Granulates dienen.

In der Fig.4 ist die Vorrichtung gemäß Fig.3 im Schnitt längs der Achse der nicht eingezeichneten Schneidwalze 1 dargestellt. In Abweichung von der Vorrichtung gemäß den F i g. 1 und 2 wird hier das in den beiden oberen Etagen jeweils erzeugte Granulat einseitig abgeführt. Zu diesem Zweck ist die Auffangtasche 38 an ihrem rückwärtigen Ende mit der Druckgasdüse 40 und die Auffangtasche 39 an ihrem rückwärtigen Ende mit der Druckgasdüse 41 versehen. Das Granulat wird dann entsprechend den eingezeichneten gestrichelten Linien und den betreffenden Pfeilen jeweils in einer Richtung abtransportiert, und zwar aus der Auffangtasche 38 in den Seitenfallschacht 42 und aus der Auffangtasche 39 in den Seitenfallschacht 43. Die beiden Seitenfallschächte 42 und 43 münden schließlich in den Hauptfallschacht 24 ein.

In der Fig.5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Schneidwalze 1 über vier Zuführungskanäle 44, 45, 46 und 47 beaufschlagt wird. Auf die weiteren Bauelemente dieser Vorrichtung braucht in diesem Zusammenhang nicht weiter eingegangen zu werden, da diese und ihre Fanktion derjenigen der voran beschriebenen Ausführungsbeispiele entspricht. Die F i g. 5 zeigt jedoch sehr deutlich, daß das erfindungsgemäße Prinzip es ohne weiteres ermöglicht, zu einer Vervielfachung der Granulierdurchsatzleistung gegenüber bekannten Anordnungen zu kommen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Granulieren von Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen, Elastomeren oder ähnlichen Stoffen mit einer vor einer Schneidwalze angeordneten Zuführeinrichtung, der ein die Stränge aufnehmender Zuführkanal zugeordnet ist, welcher sich bis zu einem unmittelbar vor der Schneidwalze angeordneten Gegenmesser erstreckt, und mit ι ο einem unterhalb der Schneidwalze liegenden Hauptfallschacht dadurch gekennzeichnet, daß um die Schneidwalze (1) mehrere hinsichtlich des Einzugswinkels versetzt zueinander angeordnete Zuführkanäle (5, 6; 28, 29, 30; 44, 45, 46, 47) mit je einer Zuführeinrichtung (7,8; 9,10) vorgesehen sind und in Drehrichtung der Schneidwalze (1) hinter jedem Gegenmesser (11; 35, 36), dem ein weiterer Zuführungskanal folgt, Granulat-Auffangtaschen (17; 38, 39) vorgesehen sind, die seitlich über die Schneidwalze (1) hinausreichen und in einen Seitenfallschacht (26,27; 42,43) münden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangtaschen (17; 38, 39) durch Ausnehmungen in einem das jeweilige Gegenmesser (11; 35,36) tragenden Block (13) gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangtaschen (17; 38,39) an eine Quelle eines dem Transport des Granulates (15) dienenden Strömungsmediums angeschlossen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Auffangtaschen (17; 38, 39) in Richtung des Granulatflusses erweitern. -*⁵

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Schneidwalze (1) zugewandte Seite der Auffangtasche (17; 38,39) in Form einer Lippe (18) dicht an die Schneidwalze (1) herangeführt ist. ·*ο

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangtaschen (17) zu beiden Seiten der Schneidwalze (1) in die betreffenden Seitenfallschächte (26,27) münden.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangtaschen (38, 39) abwechselnd einseitig neben der Schneidwalze (1) in den betreffenden Seitenfallschacht (42, 43) münden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch so gekennzeichnet, daß die Seitenfallschächte (26, 27; 42,43) in den Hauptfallschacht (24) münden.