DE8618393U1 - Vorrichtung zum Abkühlen und Transportieren von Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Description

Fritz BUfe Und Helmtct IScihälläs .* './:.. 09. Juli 1986 Tröisdöff und Siegb*ür<j'* '·'' * '··' *·" Hw/Na

GM 8615 DE

Vorrichtung zum Abkühlen und Transportieren von Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abkühlen und Transportieren von Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen, die in einem Extruder oder dergleichen aufschmelzbar und schmelzflüssig aus Düsen eines an den Extruder angeschlossenen Düsenkopfes austretend auf ein Förderband ablegbar und von diesem auf eine Granuliereinrichtung zubewegbar sind und auf der Bewegungsstrecke die Sprühstationen mit einem Kühlmittel beaprühbar Und.

Bei einer solchen bekannten Einrichtung (US-PS 29 75 483) werden die Stränge so gekühlt, daß am Ende der Kühlstrecke nur deren äußeren Bereiche hart, das Innere jedoch noch weich ist. Die beschriebenen Maßnahmen befassen sich im wesentlichen mit dem Problem der Optimierung des nachfolgenden Granulierprozesses.

Ein wesentliches Problem besteht bei Strangkühleinrichtungen jedoch darin, daß die Stränge nicht selbsttätigt geordnet der nachfolgenden Granuliereinrichtung zugeführt und in diese eingefädelt werden. Dies trifft insbesondere für das Anlaufen der Anlage zu oder wenn beispielsweise ein Strang während des Extrudierens abreißt. Dann muß in der Regel die Anlage neu angefahren werden und eine Person ist zum Einfädeln erforderlich.

Es wurde bereits zur Losung dieses problems vorgeschlagen, eine starre Wasserrinne dem Extruder nachzuschalten und die Stränge mit der eingebrachten Wassermenge in den Granulator zu überführen. Dazu muß jedoch mehr und in einer Geschwindigkeit Wasser zugeführt werden, als für einen optimalen AbkühlprozeS sinnvoll ist. Die Wassergeschwindigkeit, die größer ist als die Extrusionsgeschwindigkeit, führt jedoch dazu, daß, wenn während des Betriebes ein Strang abreißt, dieser sich nunmehr mit der Wassergeschwindigkeit aufgrund der fehlenden Rückhaltekraft bewegt und sich querlegen kann (DE-PS 22 18 210), was zur Agglomeration führen kann. Darüber hinaus ist eine genaue Führung der Stränge im Abstand zueinander ebenfalls aufgrund der Wassermenge nicht gewährleistet.

Wegen der vorbeschriebenen Nachteile wurde auch schon vorgeschlagen, die Ablaufrinne mit in Transportrichtung verlaufenden Wellen zu versehen, in deren Täler jeweils ein Strang aufgenommen wird.

Es ist aus dem gleichen Grunde auch bei Förderbändern vorgeschlagen worden, diese als Profilbänder mit Wellungen oder längsverlaufenden Vertiefungen zu versehen (DE-PS 21 61 067).

Ferner ist es bekannt, ein endloses Förderband vorzusehen, dessen Bandoberfläche mit kleinen Erhebungen ausgestattet ist (DE-OS 24 43 964). Dabei ist jedoch vorgesehen, ein Zusammenbacken der Stränge dadurch zu verhindern, daB sie soweit abgekühlt werden, daß das Material auskristalisiert und trocken dem Schneidvorgang zugeführt wird * Die auf dem Band vorhandenen Erhebungen sollen bewerkstelligen, daß eine intensive Benetzung und damit Kühlung, auch der Unter-

seite der Schmelzstränge, erfolgt, ist die Auflägefläche zu kleiii, ist die Gefahr des Auf schwimme ns der Stränge gegeben. Der Kühlstrom läuft infolge der Neigung des Bandes entgegen der Förderrichtung der Stränge, was die Gefahr des Verklebens der Stränge und die Probleme beim Einfädeln in die Granuliervorrichtung erhöht.

Auegehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abkühlen und Transportieren von schmelzflüssigen Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen zu schaffen, die eine sichere Führung der Stränge über die gesamte Förder- bzw. Kühlstrecke nach dem Austreten aus dem Düsenkopf bis in den Granulator gewährleisten, d.h. ein sicheres Zuführen und Einfädeln in den Granulator sowohl für den Anfahrvorgang der Anlage als auch bei einem Abreißen einzelner Stränge während des laufenden Verarbeitungsvorganges soll erreicht werden.

tür Lösung dieser Aufgäbe ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgesehen, bei der das Förderband variabel zur, mindestens aber mit der Extrusionsgeschwindigkeit der Kunststoff«tränge bewegbar ist und im Abstand zum Auftreffpunkt der extrudierten Stränge auf das Förderband in Bewegungsrichtung desselben eine erste und darauf folgend in weitere Sprühstationen angeordnet sind.

Durch die vorgeschlagene Vorrichtung nach der Erfindung wird erreicht, daß nach dem Auftreffen der aus dem Düsenkopf austretenden Kunststoffstränge auf das Förderband zunächst eine Verklebung der Stränge mit dem Förderband eintritt. Dieser Klebeeffekt ist wichtig für ein sicheres Führen der Kunststoffstränge über die gesamte Kühlstrecke

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hin bis zum Granulator. Die Bespriihung mit Kühlmittel erfolgt erst zu einem Zeitpunkt bzw. in einem Abstand zum Auftreffpunkt derart, daß je nach Beschaffenheit des extrudierten Materiales ein ausreichender Klebeeffekt eingetreten ist. Durch die vorgeschlagene Vorrichtung und Verfahrensweise wird ein Selbsteinfadelungseffekt erzielt in Hinsicht auf die nachfolgende Granuliervorrichtung, so daß ein kontinuierlicher Prozeß gewährleistet ist und selbst dann, wenn beispielsweise einzelne Stränge abreis- Bzti, ist es nicht erforderlich, die Anlage zunächst stillzusetzen und dann erneut von Hand anzufahren.

Ein wesentlicher Vorteil ist auch durch die Veränderbarkeit der Bandgeschwindigkeit in Verbindung mit dem Klebeeffekt gegeben. Wird das Band mit einer größeren Geschwindigkeit als der Extrusionsgeschwindigkeit bewegt, werden die Stränge im Bereich zwischen Düsenkopf und Auftreffpunkt gestreckt. Hierdurch kann die bei verschiedenen Materialien auftretende Ausdehnung nach dem Austreten aus den Düsen kompensiert werden. Dies hat zur Folge, das zur Konstanthaltung der Strangdurchmesser bei Verarbeitung verschiedener Materialien unterschiedlicher Viskosität keine Anpassung oder nur eine verringerte Anzahl von Düseneinsätzen erforderlich ist.

Eine wesentliche Erkenntnis nach der Erfindung ist, daß der Klebeeffekt besonders günstig ist, wenn als Förderband ein beschichtetes Gewebeband, insbesondere ein Polyamidgewebeband gewählt wird.

Zur Erzielung eines optimalen Kühlprozesses unter Aufrechterhaltung der gewünschten Klebewirkung ist vorgesehen, daß die Sprühstationen jeweils mit Durchflußmengenreglern für das Kühlmittel versehen sind. Ein optimaler Kühlprozeß

wird dann erreicht, wenn bei der Eesprühung ein übergang des Kühlmittels in die dampfförmige Phase eintritt. Die Mengenregelung muß jedoch in Abhängigkeit des jeweils verarbeiteten Materiales erfolgen.

Bevorzugt ist das Förderband mit auf seiner Oberfläche verteilt angeordneten Taschen versehen.

Um eine günstige Regelung hinsichtlich des Klebeeffektes zu erreichen, ist vorgesehen, daß der Abstand der ersten Sprühstation zum Auftreffpunkt der extrudierten Kunststoffstränge auf das Förderband veränderbar ist. Das Förderband ist in Richtung auf den Granulator, d.h. in seiner Bewegungsrichtung zur Horizontalen geneigt. Die Neigung ist veränderbar. Das Kühlmittel bewegt sich in Richtung der Bewegung der Stränge.

Anhand der Zeichnungsfiguren wird die Verfahrensweise und der Aufbau der zur Ausübung des Verfahrens erfindungsgemäß vorgesehenen Vorrichtung erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eins schematische Darstellung der Einrichtung in Längsansicht,

Fig. 2 einen Schnitt AB gemäß Fig. 1 und Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 1.

Mit 1 ist ein Extruder bezeichnet, aus dessen Düsenkopf 6 Kunststoffstränge 14 austreten. In Fig. 1 ist nur ein Kunststoffstrang 14 ersichtlich, in der Regel werden jedoch in der zeichnungsebene mehrere Kunststoffstränge hintereinander extrudiert.

Aus Fig. 2 kann entnommen werden, daß mehrere Kunststoffstränge 14 auf dem Förderband 2 aufliegen. Unterhalb des Austrittsbereiches des Düsenkopfes 6 befindet sich ein Förderband 2, des in einer Rinne 3 angeordnet ist. Das Obertrum des Förderbandes 2 ist dabei dem Düsenkopf 6 zugerichtet. Das Förderband 2 ist in der Rinne 3 über mindestens zwei Rollen abgestützt, wobei eine Rolle 5 als ortsfeste Umlenkrolle vorgesehen ist und die andere Rolle als bewegliche, durch Federbelastung die nötige Spannung im Förderband 2 erzeugende Spannrolle 4 ausgebildet ist.

Die Rinne 3 und damit das Förderband 2 sind in einem nicht dargestellten Ständer angeordnet. Der Ständer erlaubt eine Neigungsverstellung des Förderbandes 2. Die Neigungsrichtung ist in Richtung Granulator 7 abfallend. Die Bewegungsrichtung des Förderbandes 2 erfolgt vom Düsenkopf 6 in Richtung auf eine an die Umlenkrolle 5 anschließende Granuliervorrichtung 7. Die Rinne 3 ist mit einem Abfluß 10 versehen, aus dem das Kühlmittel abgefördert werden kann. Zwischen der Granuliervorrichtung 7 und dem Düsenkopf 6 ist oberhalb des Obertrums des Förderbandes 2 eine Anzahl von Sprühstationen 11, 12, 13 vorgesehen, deren Anzahl und Abstand zueinander in Abhängigkeit vom gewünschten Kühlprozeß gewählt wird. Die erste Sprühstation 11 ist in einem Abstand X vom Auftreffpunkt der aus dem Düsenkopf 6 austretenden extrudierten Kunststoffstränge 14 auf des Obertrum des Förderbandes 2 angeordnet. Der Abstand X wird abhängig von dem Eintritt bzw. der Erzielung des gewünschten Klebeeffektes zwischen den Kunststoffsträngen 14 und dem Förderband 2 gewählt. Das Förderband 2 ist als beschichtetes Gewebeband, insbesondere als Polyamid-Gewebeband ausgebildet, da diese für die Erzeugung des Klebeeffektes besonders geeignet ist. Die einzelnen Sprühsta-

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tionen 11, 12, 13 sind mit Durchflußmengenreglern versehen, die eine Anpassung der Kühlwassermenge an die jeweils materialspezifisch erforderlichen Abkühlungsverlaufe erlauben. Die Granuliervorrichtung 7 ist so angeordnet, daß ihre Einzugswalze 8 im Bereich der Umlenkwalze 5 auf dem Obertrum des Polyamid-Gewebebandes anliegt. Die Einzugswalze 8 dient zur sicheren Führung un<5 Weiterleitung der Kunststoffstränge 14 an eine Messerwalze 8, welche umläuft und unter Zusammenarbeit mit einem ortsfesten Hesserbalken zum Abtrennen von Abschnitten von den Kunststoffsträngen 14, d.h. zum Granulieren derselben dient.

Die aus dem Düsenkopf 6 des Extruders 1 austretenden Kunststoffstränge 14 bewegen sich vertikal nach unten und treffen auf das Obertrum des Förderbandes 2 im Punkt λ auf. Da in diesem Punkt A noch keine Kühlung der Kunststoffsträage 14 stattfindet, tritt eine Verklebung mit dem Gewebeband 2 ai*-f. Erst in einem Abstand X, der je nach extrudiertem Material festgelegt wird, srfolgt eine erste Zufuhr von Kühlmittel durch die Sprühstation 11. in Abständen hierzu werden die Kunststoffstränge 14 iu weiteren Sprühstationen 12, 13 mit Kühlmittel besprüht. Als Kühlmittel wird vorzugsweise Hasser vorgesehen. Am Ende der Bewegungsstrecke werden die Kunststoffstränge 14 in eine Granuliervorrichtung 7 überführt.

Die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderbandes 2 wird abhängig von der viskosität des verarbeiteten Kunststoffmaterials so gewählt, daß die Durchmesser der Kunststoffstränge bei Zuführung zur Granuliervorrichtung 7 möglichst konstant sind. Hierdurch wird der Wechsel bzw. die Bevorratung von verschiedenen Düsenplatten verringert. Der

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Ausgleich der verschiedenen Materialien erfolgt über einen Streckeffekt, da das Material am Förderband klebt und es mit höherer als der Extrusionsgeschwindigkeit abgezogen wird.

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Fritz BUfe Und Helmüfc sahaEieäs'V °Y," *.Y. 09. Juli 1986

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GM 8615 DE

Vorrichtung zürn Abkühlen und Transportieren yon Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen

Bezugszeichenliste

1 Extruder

2 Förderband

3 Rinne

. 4 Spannwalze

5 Umlenkwalze

6 Düsenkopf

7 Granuliervorrichtung B

8 Einzugswalze 1

9 Messerwalze |

10 Abfluß j

11 erste Sprühstation

12, 13 weitere Sprühstationen

14 Kunststoffstränge

A Auftreffpunkt X Abstand Auftreffpunkt zur ersten Sprühstation

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Claims (6)

• m Fritz Bufe und Helmujt jSah-alles;' · :";·'*: 09. Juli 1986 Troisdorf und Siegburg Hw/Na GM 8615 DE Vorrichtung zum Abkühlen und Transportieren von Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen ansprüche

1. vorrichtung zum Abkühlen und Transportieren von Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen, die in einem Extruder oder dergleichen aufschmelzbar und schmelzflüssig aus Düsen eines an den Extruder angeschlossenen Düsenkopfes austretend auf ein bewegtes Förderband ablegbar und von diesem auf eine Granuliereinrichtung zubewegbar sind und auf der Bewegungsstrecke dir» Sprühstationen mit einem Kühlmittel besprühbar sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Förderband (2) variabel zur, mindestens aber mit der Extrusionsgeschwindigkeit der Kunststoffstränge (14) bewegbar ist und im Abstand (X) zum Auftreffpunkt (A) der extrudierten Stränge (14) auf das Förderband (2) in Bewegungsrichtung eine erste (11) und darauf folgend in Abständen weitere Sprühstationen (12, 13) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Förderband (2) als beschichtetes Gewebeband, insbesondere als Polyamid-Gewebeband ausgebildet ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

das die Sprühstationen (Jl, 12, 13) jeweils mit Durchflußmengenreglern versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Förderband (2) mit auf seiner Fläche verteilt angeordneten Taschen versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Abstand (X) der ersten Sprühstation (11) zum Auftreffpunkt (A) der extrudierten Kunststoffstränge (14) auf das Förderband (2) veränderbar ist.

6. vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Neigung des Förderbandes (2) in Bewegungsrichtung veränderbar ist.