DE2200114A1

DE2200114A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von granulat

Info

Publication number: DE2200114A1
Application number: DE19722200114
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl-Ing Ambil; Erich Siegfried Edlinger
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1972-01-03
Filing date: 1972-01-03
Publication date: 1973-07-12

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Granulat Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Granulat aus thermoplastischen polymeren Stoffen.
Kunststoffe müssen, damit sie leichter in den Handel gebracht und verarbeitet werden können9 konfektioniert werden Dies geschieht dadurch, daß sie granuliert werden Es sind zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen bekannt, um die Form der im allgemeinen als Band oder Fäden aus dem Extruder anfallenden Kunststoffschmelze zu verändern Gemaß einem bekannten Verfahren werden die thermoplastischen polymeren Stoffe nach dem Aufschmelzen in Form von Fäden oder Stangen aus einer Auspreßoffnung in eine Kühlflüssigkeit ge preßt, unmittelbar an der Auspreßöffnung während des Eintauchens in die Flüssigkeit und bevor sie in den festen Zustand abgekühlt sind, quergeschnitten.
Bei einem anderen Verfahren (deutsche Offenlegungsschrift 1 454 863) wird das Granulat in unmittelbarem Anschluß an das Schneiden bzw. beim Schneiden selbst durch ein unter Druck stehendes Medium gekühlt und mit dem Kühlmedium wegtransportiert.
Als Hilfsmittel zum Schneiden sowie zum Kühlen und Transport wird Wasser verwendet.
Es ist ferner eine Granuliervorrichtung für thermoplastische Kunststoffe mit einem vor einem Extruder rotierenden exzentrisch angeordneten Messerarw bekannt, wobei die Welle eines Messerarmes ganz oder teilweise hohl ausgebildet ist und als Zuleitungsrohr für das Suhlmediuw dient Der Messerarrn selbst ist ebenfalls hohl ausgebildet und dient zur Aufnahme des Granulats, das dann mittels Wasserspülung wegtransportiert wird Diese Verfahren bzw. Vorrichtungen befriedigen jedoch nicht in jeder Hinsicht, sei es, daß verschiedene Polymere, beispielsweise hochmolekulare Polyäthylen- bzw. Polypropylenprodukte nur schwer abgeschlagen werden können, oder sei es, daß durch die hohen Kohäsionskräfte der Kunststoffe ein Zusammenbacken die zwangsläufige Folge ist. Außerdem erfordern die Schmelzen infolge ihres hohen Wärmeinhalts verhältnismäßig lange Kühlstrecken. Als weiterer Nachteil kann die Tatsache angesehen werden, daß durch das Anpressen der Messer an die Extruderplatte je nach Anpressdruck ein erheblicher Verschleiß gegeben ist.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden und ist dadurch gekennzeichnet, daß der aus einer Lochplatte oder dergleichen in Form von Strängen und/oder Fäden ausgepresste Stoff durch unter hohem Druck aus rotierenden Düsen austretende Flüssigkeitsstrahle abgeschlagen wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfinling ist die Winkelgeschwindigkeit der Düsen in Abhängigkeit von der Austrittsgeschwindigkeit der thermoplastischen polymeren Stoffe eingestellt, so daß Abschnitte von im wesentlichen kugelförmiger oder zylindrischer Gestalt gebildet werden. Der FlUssigkeitsdruck in den Düsen liegt etwa zwischen 150 und 400 kp/cm².
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, gekennzeichnet durch mindestens zwei auf einer rotierenden Hohlwelle befestigte Düsen zum gleichzeitigen Auspressen von Flüssigkeit, wobei die Düsen öffnungen dicht über der Oberfläche einer mit einer Aussparung versehenen Lochplatte angeordnet sind.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Zustellung der Düsen über einen verschiebbaren, genau ein- und feststellbaren Schlitten. Die Düsen haben im allgemeinen Durchmesser zwischen 0,2 und 1r8 mm und bilden gegebenenfalls mit der Oberfläche der Lochplatte einen Winkel von 0 bis 40 - - Durch das vorliegende Verfahren ist es möglich, Granulat von im wesentlichen kugelförmiger oder zylindrischer Gestalt herzustelen. Diese Formen gewährleisten ein besonders gutes frei fließendes, körniges Material. Gegebenenfalls können die geschnittenen Enden bei zylindrischer Gestalt auch die Form von Halbkugeln aufweisen.
Das Verfahren ist ganz allgemein für die Verarbeitung von thermoplastischen polymeren Stoffen, insbesondere jedoch für die Verarbeitung von hochmolekularen Polyäthylen- bzw. Polypropylenprodukten geeignet. Es gestattet die Herstellung von Granulat der angegebenen Gestalt mit besonders hoher Wirtschaftlichkeit. Der Lochdurchsatz auf der Produktseite beträgt dabei im allgemeinen zwischen 6 his 8 kp/h bei 55 bis 60 cm/s Austrittsgeschwindigkeit. Eine bevorzugte Durchführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei einer Düsenzahl von zweckmäßig 2 bis 8, vorteilhaft 2 bis 4 erreicht. Flüssigkeitsdrucke in den Düsen von im allgemeinen 150 bis 400 kp/cm², vorteilhaft 200 bis 500 kp/cm² haben sich insgesamt als zweck mäßig erwiesen. Zur weiteren Kühlung und zum Transport des Granulats aus dem Bereich der Schneidvorrichtung dient ein Kühlflüssigkeitsstrom, der durch den Umlauf der Düsen nach außen abgeführt wird. Die Winkelgeschwindigkeit der Düsen kann Werte von bis zu 1 500 U/min und darüber erreichen.
Eine beispielhafte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt, die einen Uberblick über die Funktion der einzelnen Bauelemente der Vorrichtung geben.
Es zeigt Figur 1 eine Seitenansicht im Schnitt und Figur 2 einen Querschnitt durch das Gehäuse in der Ebene I-I.
Gemäß Figur 1 besteht die Vorrichtung aus einem zylinderförmigen Gehäuse (4) mit einem Einlaufstutzen (5) und einem Auslaufstutzen (6); Die Stutzen (5) und (6) münden vorzugsweise tangential in das Gehäuse (4) und bewirken, daß die Transportflüssigkeit das Gehäuse in Form eines rotierenden Films durchläuft. Eine Stirnseite des Gehäuses (4) wird von einer Lochplatte (3) begrenzt, die über Innensechskantschrauben mit dem Extruder (7) verbunden ist. Die Lochplatte (5) ist mit einer zylinderförmigen Aussparung versehen. In diese Aussparung reichen die auf einer Hohlwelle (2) befestigten Düsen (1). Die Hohlwelle (2) ist in einem Lagerbock (8) drehbar gelagert und wird über Riemenscheiben (9) und (10) von einem dlehzahlregelbaren Elektromotor angetrieben. Die Druckflüssigkeit wird über die Leitung (11) und eine drehbare Einführung (12) in die Hohlzelle (2) geleitet.
Die Vorrichtung steht auf einem verschiebbaren, genau ein- nnd feststellbaren Schlitten (13). Mittels einer Mikrometerschraube (14) kann über den Schlitten (13) der Abstand zwischen dem aus den Düsen (1) austretenden Flüssigkeitsstrahl und der Lochplatte (5) genau eingestellt werden. Die Planparallelität bzw.
die Neigung des rotierenden Flüssigkeitsstrahls zur Lochplatte (3) wird über Schrauben (15) eingestellt und fixiert.
Durch den Austritt der Flitssigkeitsstrahle mit hohem Druck in radialer Richtung erfolgt der Schneidevorgang ebenfalls in radialer Richtung, so daß das Granulat bereits durch das Abschlagen in die Transportflüssigkeit gefördert wird. Ein Zusammenbacken des noch teilweise plastischen Granulats, wie es beim konventionellen Tangentialschnitt oftmals der Fall ist, kann nicht eintreten. Außerdem werden die Verschleißerscheinungen auf ein Minimum begrenzt.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Granulat aus thermoplastischen polymeren Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einer Lochplatte oder dergleichen in Form von Strängen und/oder Fäden ausgepresste Stoff durch unter hohem Druck aus rotierenden Düsen austretende Flüssigkeitsstrahle abgeschlagen wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen polymeren Stoffe hochmolekulare Polyäthylen- und/oder Polypropylenprodukte sind.

5. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgeschwindigkeit der Düsen in Abhängigkeit von der Austrittsgeschwindigkeit der thermoplastischen polymeren Stoffe eingestellt ist, so daß Abschnitte von im wesentllchen kugelförmiger oder zylindrischer Gestalt gebildet werden.

4. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsdruck in den Düsen etwa 150 bis 400 kp/cm2 beträgt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens næhdenAnsprUchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch mindestens zwei auf einer rotierenden Hohlwelle (2) befestigte Düsen (1) zum gleichzeitigen Auspressen von Flüssigkeit, wobei die Düsenöffnungen dicht über der Oberfläche einer mit einer Aussparung versehenen Lochplatte (3) angeordnet sind, 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (1) mit der Oberfläche der Lochplatte (5) einen Winkel von 3 bis 100 bilden.

7. Vorrichtung nach den Aflsptbhen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsendurohmesser 0,2 bis 1,8 m betragen 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellung der Düsen (1) über einen verschiebbaren, genau ein- und feststellbaren Schlitten (13) erfolgt.

Zeichn. L e e r s e i t e