DE2638126C3

DE2638126C3 - Vorrichtung zum Granulieren thermoplastischer Kunststoffe

Info

Publication number: DE2638126C3
Application number: DE19762638126
Authority: DE
Inventors: Eduard Dipl.-Ing. 6703 Limburgerhof Heil; Hans Dieter Dipl.- Ing. 6718 Gruenstadt Zettler
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1976-08-25
Filing date: 1976-08-25
Publication date: 1979-08-23
Also published as: DE2638126B2; DE2638126A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Granulieren thermoplastischer Kunststoffe mit einer Düsenplatte, einem dieser vorgelagerten. Schneidmesser tragenden Messerhalter, der mit einem rotierenden Gehäuseteil verbunden ist, das über ein Gelenklager auf einer Antriebswelle gelagert und auf dieser zusammen mit dem Gelenklager axial verschiebbar ist und das mit einem fest auf der Antriebswelle sitzenden, koaxial zu dieser angeordneten Übertragungselement drehfest verbunden ist

Granulate von thermoplastischen Kunststoffen, welche im Extrusions- oder Spritzverfahren oder beim Blasformen verwendet werden, sind vorzugsweise in einheitlicher Größe erwünscht, um sie frei fließend zu halten und um eine mögliche Unstetigkeit der Zufuhr bei ihrer Verarbeitung zu vermeiden. Um solche Granulate herzustellen, muß eine sie erzeugende Vorrichtung in ihrer genauen Schneideinstellung für einen längeren Zeitraum oder für einen bestimmten Produktionsabschnitt aufrechterhalten bleiben. In diesem Sinne wurden bereits Verbesserungen erzielt durch Granuliervorrichtungen mit einer Einrichtung zur axialen Verstellung des Messerhalters gegenüber der Düsenplatte, durch deren Bohrungen der plastische, zu granulierende Kunststoff gepreßt wird. Dabei liegen die Schneidmesser unter leichtem Druck an der Düsenplatte an. Zu Beginn des Granuliervorganges wird der Messerhalter axial an die DQsenplatte heran- und am Ende des Arbeitsvorganges wieder von dieser zurückgefahren. Zu diesem Zweck sind übliche konstruktive Mittel, wie hydraulisch oder pneumatisch betätigte Kolben vorgesehen, welche den Messerhalter mit seiner t>o Antriebswelle axial verschieben. Der Hub des Kolbens bzw. des Messerhalters wird im allgemeinen durch l'este Anschläge bestimmt. Es bedarf keiner weiteren Erläuterung, daß dabei die Kraft, unter der die Schneidmesser an der Düsenplatte anliegen, verschie- tr> den hoch sein kann, zumal im Verlauf des Arbeitsprozesses Wärmeunterschiede auftreten können, die gegebenenfalls starke Wärmeausdehnungen der einzelnen Maschinenelemente zur Folge haben. Die Kraft, mit der die Schneidmesser auf der Düsenplatte aufliegen ist zum einen maßgebend für den Verschleiß der Düsenplatte und zum andern wird die Standzeit der Schneidmesser selbst beeinflußt Die Einstellung der Schneidmesser muß somit sorgfältig vorgenommen werden.

Hierzu ist beispielsweise aus der DE-AS 14 54 765 eine Vorrichtung bekannt, bei welcher ein Druckzylinder für die Grobeinstellung der Welle des Messerhalters und außerdem eine Feineinstellung vorgesehen sind. Die von der Grobeinstellung völlig getrennte Feineinstellung über eine Spindel wird bei dieser Vorrichtung durch Gewindespiel jedoch sehr erschwert, und es ist notwendig, die Feineinstellung unter vorheriger ungefährer Berücksichtigung der Lager- und Gewindespiele durchzuführen.

Aus der DE-AS 1811493 ist weiterhin eine Granuliervorrichtung bekannt, bei der der Messerhalter mit einem rotierenden Gehäuseteil verbunden ist, welches auf einem auf der Antriebswelle axial verschiebbaren Gelenklager angeordnet ist und durch ein elastisches Übertragungselement gegen die Düsenplatte gepreßt wird. An dem Messerhalter sowie an der Düsenplatte sind dabei Scheiben aus abriebfestem Material befestigt, durch die der Abstand der Schneidmesser zur Düsenplatte festgelegt ist Veränderungen dieses Abstandes, beispielsweise infolge Verschleiß der Messer, können jedoch nicht ausgeglichen werden, so daß eine exakte Schneideinstellung für einen längeren Zeitraum nicht aufrechterhalten werden kann. Außerdem ist die genaue Einstellung der Schneidmesser sehr aufwendig und kann nur bei Stillstand der Granuliervorrichtung vorgenommen werden. Es muß hierzu in jedem Fall mindestens eine der Scheiben ausgetauscht werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Granulieren thermoplastischer Kunststoffe zu schaffen, bei der eine exakte und reproduzierbare Einstellung der Anpreßkraft des Messerhalters bzw. der Schneidmesser an der Düsenplatte rasch, einfach und ohne besondere Spezialkenntnisse und Geschicklichkeit vorgenommen werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Übertragungselement als zweites Gehäuseteil ausgebildet ist, das mit im rotierenden Gehäuseteil angeordneten Gleitsteinen in Eingriff steht, daß das Gelenklager auf der Antriebswelle mittels einer Kugelbüchse geführt ist und daß das zweite Gehäuseteil und die Antriebswelle einerseits und das zusammen mit weiteren Gehäuseteilen axial verschiebbare rotierende Gehäuseteil andererseits einen hydraulisch oder pneumatisch mit Druck beaufschlagbaren Raum bilden.

Hierdurch ist in einfachster Weise jederzeit gewährleistet, daß die Schneidebene der einzelnen Messer genau mit der Ebene der Düsenplatte übereinstimmt, wobei gleichzeitig jedes Messer mit einer, entlang seiner Gleitbahn auf der Düsenplatte, konstanten Kraft an dieser anliegt Die Anpreßkraft kann über den Druck der flüssigen oder gasförmigen Medien im Druckraum von außen eingestellt werden. Ihre Regelung bzw. Veränderung ist sowohl bei Stillstand als auch während des Betriebs der Vorrichtung besonders leicht durchführbar, so daß jeweils optimale Schnittbedingungen erzielbar sind. Reibverluste und Längenänderungen infolge Druck und Temperatur brauchen dabei nicht berücksichtigt zu werden.

Mit Hilfe der Gleitsteine erfolgt die Drehmomentübertragung auf den rviesserhaiier, wobei gleichzeitig

die !eichte Verschiebbarkeit der Gehäuseteile mit dem Messerhalter auf der Antriebswelle erhalten bleibt Relativbewegungen des Messerhalters gegenüber der Antriebswelle infolge Temperatur- und Drbckschwankungen können so während des Betriebs jederzeit ohne Änderung der AnpreBkraft der Messer vorgenommen werden.

Bei der Verarbeitung von Kunststoffen bestimmter Konsistenz ist es erforderlich, daß die Schneidmesser nicht in Kontakt mit der Düsenplatte gehalten werden, da diese Kunststoffe sonst nicht sauber abgeschnitten, sondern in unerwünschter Weise verformt werden. Selbstverständlich kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Anpreßkraft der Messer so feinfühlig und reproduzierbar eingestellt werden, daß auf der Düsenplatte ein Schmierfilm gewünschter Stärke erhalten bleibt; die Messer also keinen direkten Kontakt mit der Düsenplatte haben.

Die Erfindung wird im folgenden durch ein in den Zeichnungen schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Granuliervorrichtung und

F i g. 2 einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie A-B'm F ig. 1.

Den Hauptteil der Vorrichtung bildet das auf der Antriebswelle t angeordnete, im wesentlichen zylinderförmige Gehäuse 6, an dem der Schneidmesser 24 tragende Messerhalter 7 angeflanscht ist Das Gehäuse 6 besteht aus mehreren Teilen 2,3.4.5. die form- ucd kraftschlüssig miteinander verbunden sind und einen mit Druck beaufschlagbaren Raum 22 einschließen. Zwischen dem auf der Antriebswelle 1 axial feststehenden und mittels Paßfeder 27 drehfest verbundenen Gehäuseteil 2 und den axial verschiebbaren Teilen 3,4 und 5 des Gehäuses 6 ist eine Rollmembrane 11 vorgesehen, die zwischen Ringen 9 und 10 gehalten und von einer Wellenmutter 8 festgeklemmt wird.

Die druckdicht durch das Gehäuseteil 2 geführte Antriebswelle 1 wird von einem nicht dargestellten Getriebemotor angetrieben. Ober mehrere in das Gehäuseteil 2 eingreifende Gleitsteine 20 erfolgt die Übertragung des Drehmomentes auf den Messerhalter 7. Die Gleitsteine 20 sind durch Nadellager 18 besonders leichtgängig um eine Achse senkrecht zur Bewegungsrichtung des Gehäuses 6 drehbar und mittels Bolzen 19 in dem rotierenden Gehäuseteil S fixiert In diesem Gehäuseteil 5 ist außerdem ein Gelenklager 17 befestigt, um winkelmäßige Fehler der Achse der Antriebswelle 1 s zur Düsenplatte 25 ausgleichen zu können. Das Gelenklager 17 besteht aus einem Paar halbkreisförmiger Ringe 16, die entlang ihrer inneren Peripherie Kugelsegmentoberflächen aufweisen. Beide Ringhälften umfassen einen balligen Innenring IS₁ der auf eine von

to der Messerwelle 1 getragenen Kugelbüchse 12 aufgesetztist

Die flüssigen oder gasförmigen Medien, beispielsweise öl oder Luft, werden durch die Bohrung 21 der Messerwelle 1 in den Druckraum 22 eingespeist Der vollständig gefüllte Druckraum durch O-Ringe 14 nach außen abgedichtet Mit 23 sind Einrichtungen zum Entleeren sowie gegebenenfalls zum Entlüften des Druckraums bezeichnet Die Druckregelung erfolgt ebenfalls über die Bohrung 21 mit Hilfe an sich bekannter Regelelemente. Unter der Wirkung des im Druckraum 22 eingestellten Drucks werden die verschiebbaren Gehäuseteile und damit auch der Messerhalter 7 senkrecht in Richtung auf die Düsenplatte 25 bewegt

Die thermoplastischen Kunststoffe werden im plastischen Zustand durch die Bohrungen 26 der Düsenplatte 25 gepreßt und von den an ihr anliegenden bzw. auf einem Film gleitenden Schneidmessern 24 abgeschlagen. In Folge der von den Schneidmessern übertragenen Zentrifugalkräfte wird das Granulat gegen eine mit Flüssigkeit beaufschlagte Kammerwand eines Auffanggehäuses (in der Zeichnung nicht dargestellt), geschleudert, vom Flüssigkeitsstrom erfaßt, abgekühlt und ausgetragen.

Auf diese Weise kann gegenüber bekannten Vorrichtungen dieser Art das Granulieren thermoplastischer Kunststoffe sehr viel einfacher und für Düsenplatte und Schneidmesser schonender betrieben werden. Die Verschiebung des Messerhalters, d.h. die Einstellung der jeweiligen Schnittbedingung, ist extrem leicht allein durch Veränderung des Drucks der flüssigen oder gasförmigen Medien im Druckraum durchführbar. Es läßt sich somit eine hohe Betriebssicherheit und hohe Genauigkeit der Einstellung verwirklichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Granulieren thermoplastischer Kunststoffe, mit einer Düsenplatte, einem dieser vorgelagerten, Schneidmesser tragenden Messerhalter, der mit einem rotierenden Gehäuseteil verbunden ist, das über ein Gelenklager auf einer Antriebswelle gelagert und auf dieser zusammen mit dem Gelenklager axial verschiebbar ist und das mit einem fest auf der Antriebswelle sitzenden, koaxial zu dieser angeordneten Übertragungselement drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement als zweites Gehäuseteil (2) ausgebildet ist, das mit im rotierenden Gehäuseteil (5) angeordneten Gleitsteinea (20) in Eingriff steht, daß das Gelenldager (17) auf der Antriebswelle (1) mittels einer Kugelbüchse (12) geführt ist und daß das zweite Gehäuseteil (2) und die Antriebswelle (1) einerseits und das zusammen mit weiteren Gehäuseteilen (3,4) axial verschiebbare rotierende Gehäuseteil (5) andererseits einen hydraulisch oder pneumatisch mit Druck beaufschlagbaren Raum (22) bilden.

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