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DE68916600T2 - Apparat und Verfahren zur Verfestigung von Teilchen aus thermoplastischem Material. - Google Patents

Apparat und Verfahren zur Verfestigung von Teilchen aus thermoplastischem Material.

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DE68916600T2
DE68916600T2 DE68916600T DE68916600T DE68916600T2 DE 68916600 T2 DE68916600 T2 DE 68916600T2 DE 68916600 T DE68916600 T DE 68916600T DE 68916600 T DE68916600 T DE 68916600T DE 68916600 T2 DE68916600 T2 DE 68916600T2
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DE
Germany
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gas
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particles
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Norman Elvoy Luker
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ExxonMobil Chemical Patents Inc
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Exxon Chemical Patents Inc
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    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung und Behandlung von Teilchen aus thermoplastischem Material wie etwa Butylkautschuk und Ethylen-Propylen-Kautschuk.
  • Bei der Herstellung von Elastomeren wie etwa Butyl-, Halobutyl- oder Ethylen-Propylen-artigen Kautschukmaterialien (wie auch anderen thermoplastischen Polymeren) ist es üblich, das thermoplastische Material mittels von Extruder-Schneid-Anordnungen zu pelletieren. Eine Art einer solchen Schneideinrichtung wird allgemein als "Turbulator" bezeichnet. Verschiedene Ausführungen einer solchen Vorrichtung sind in den für Welding Engineers, Inc. erteilten US-Patenten (siehe z.B. US 4 465 451, 4 451 414, 4 446 094, 4 110 843, 3 917 507 und 3 874 835) sowie in US-Patent Nr. 3 973 890 erteilt am 10. August 1976 für Porter et al. und US-Patent Nr. 4 483 886 erteilt am 20. November 1984 für R.C. Kowalski beschrieben. Wie in dem Porter et al. '890 Patent beschrieben ist eine zu einer thermoplastischen Extrudervorrichtung gehörige Extruderdüsenplatte von zylindrischer Form und mit radial verlaufenden Extruderöffnungen versehen, durch die durch Wärme erweichtes Material extrudiert wird. Eine drehbare Förderschnecke ist stromaufwärts der Düsenplatte vorgesehen, um das Material unter Druck zu setzen und aus den Öffnungen in der Platte hervortreten zu lassen. Ein rotierender Schneider ist innerhalb der zylindrischen Öffnung in nächster Nähe zu der Frontfläche der Düsenplatte vorgesehen und wirkt dazu, beim Extrudieren die Kautschuk-"Krümel" zu schneiden. Luft oder ein anderes Gas wird durch die Schneidklingen innerhalb der zylindrischen Öffnung eingeführt, um den Kautschuk zu kühlen, zu trocknen und den getrockneten Kautschuk weg von dem Extruder zum nächsten Bearbeitungsschritt zu transportieren.
  • In dem Kowalski '886 Patent werden Verfahren beschrieben, um Pellets, beispielsweise aus Kautschuk, zu beschichten, indem Beschichtungsmaterial in einen Strom eines Trägergases gemischt wird und die erhitzten Kautschuk-Pellets mit dem Strom des Gases und des Beschichtungsmaterials in Kontakt gebracht werden, um so eine Schicht von geschmolzenem Beschichtungsmaterial auf den Pellets zu bilden. Kowalski beschreibt daher Verfahren, um Pellets aus Kautschuk und anderen Materialien in Strömen von Trägergasen zu transportieren.
  • Weitere Turbulator-Vorrichtungen zur Herstellung von Granulat- Teilchen sind beispielsweise auch in US-Patent Nr. 3 316 590 von Rettig beschrieben. Schneideinrichtungen zur Herstellung von Pellets eines Elastomermaterials und pneumatische Systeme zum Dispergieren pelletierter Materialien sind auch in US-Patent Nr. 3 669 722 von Bishop beschrieben. Auch US-A-3 213 170 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Granulatmaterials mit einheitlicher Länge, wobei Luft verwendet wird, um aus einer einzelnen Öffnung gegen eine Wand in einer querschnittsverengten Luftleitung extrudiertes Material abzutrennen. Die Materialien, für die das Verfahren ausgelegt ist, sind solche, die eine kontinuierliche Spritzform ergeben und nicht leicht aufbrechen, wie z.B. Mineralpasten oder Kunststoffe. Ein notwendiges Element des Verfahrens ist die Verwendung von Materialien mit konstanten Eigenschaften. Eine solche Vorrichtung ist ungeeignet für die Verarbeitung von krümeligen Elastomermaterialien, da diese beim Extrudieren nicht von einheitlicher Natur und von einer erhöhten Temperatur und einer solchen Beschaffenheit sind, daß sie verstopfende Agglomerationen von Teilchen an allen gegenüberliegenden Wandabschnitten bilden, wenn sie aus einem Extruder ausgestoßen werden.
  • Zwar haben sich die obigen Anordnungen als im allgemeinen zufriedenstellend erwiesen und wurde, wie oben bemerkt, erhebliche Entwicklungsarbeit von einer Anzahl von Entwicklern über eine Periode von Jahren für solche Vorrichtungen und Verfahren geleistet, es wurde jedoch gefunden, daß es notwendig ist, die Geräte häufiger abzuschalten und vollständig zu reinigen als dies wünschenswert wäre. Ferner enthalten die Vorrichtungen Komponenten (wie etwa große Motoren), die relativ teuer sind, und zwar sowohl im Hinblick auf die ursprünglichen Kosten als auch die Betriebskosten. Weiterhin erzeugen die rotierenden Schneideinrichtungen beim Absondern der Krümel von der Extrusionsdüse mehr "Feinteilchen" (kleine Partikel) als wünschenswert ist.
  • Außerdem kann die Bildung solcher thermoplastischer Teilchen bei erhöhter Temperatur dazu führen, daß die Teilchen an Oberflächen des Gerätes und/oder aneinander haften, und dadurch periodische Säuberung und andere Wartungsarbeiten erforderlich sind.
  • Es ist daher wünschenswert, die Komplexität, Kosten und Wartungsprobleme zu reduzieren, denen man bei solchen herkömmlichen Turbulator-Geräten und Verfahren begegnet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Konstruktion von Pelletierungs-Vorrichtungen, die zur Herstellung von thermoplastischen Materialien geeignet sind, drastisch vereinfacht, indem das Luftsystem so ausgelegt wird, daß ein Strom von Schneidgas in der Nähe der Extrusionsdüse bereitgestellt wird, der ausreichende Geschwindigkeit- und Volumeneigenschaften hat, um die Kautschuk-Krümel zu schneiden, ohne irgendwelche rotierenden Schneidklingen zu benötigen. Die gesamte Schneidklingen-Vorrichtung und das zugehörige Drehantriebssystem (einschließlich eines großen Motors) von herkömmlichen Anordnungen sind dadurch eliminiert.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Teilchen eines thermoplastischen, vorzugsweise elastomeren Materials, zur Verwendung mit einer Extrusionsvorrichtung mit einer Düsenplatte mit mehreren Öffnungen, von deren Frontfläche extrudiertes Material ausgeht, eine Schneidkammer und eine mit der Schneidkammer verbundene Luftquelle auf. Eine Halseinrichtung mit verengtem Querschnitt ist zwischen die Luftquelle und die Frontfläche der Düsenplatte gesetzt, um zu bewirken, daß die Luft mit ausreichender Geschwindigkeit über die Düsenplatte strömt, um das extrudierte Material abzutrennen und Krümelteilchen zu bilden. Ein geneigtes Wandteil ist innerhalb der Schneidkammer vorgesehen und verläuft von der Halseinrichtung mit verengtem Querschnitt zu einem Materialausgabebereich der Kammer, um einen Produktsammelbereich in der Nähe der Öffnungen zu bilden, der im Verlauf von der Halseinrichtung bis zu denjenigen Öffnungen, die dem Ausgabebereich am nächsten liegen, eine ansteigender Querschnittsfläche aufweist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung von Teilchen eines Elastomermaterials das Extrudieren thermoplastischen Materials durch eine Düsenplatte mit mehreren Öffnungen in eine Kammer, die Zufuhr eines Luftstroms in die Kammer, Beschränken des Luftstroms in die Kammer auf eine reduzierte Querschnittsfläche in der Nähe der Düsenplatte, das Abtrennen von extrudiertem Material an der Düsenplatte mittels des Luftstroms, um Krümelteilchen zu bilden und die Krümelteilchen weg von der Düsenplatte und weg von der reduzierten Querschnittsfläche durch den Luftstrom zu einer vergrößerten Querschnittsfläche zu transportieren.
  • Die obigen und weitere Aspekte und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen deutlich werden, in denen:
  • Figur 1 eine Darstellung, teilweise schematisch und teilweise in Form einer Querschnittsansicht, einer Extrusions- und Pelletiervorrichtung ist, die geeignet ist, um Butyl-Elastomere oder ähnliches gemäß der vorliegenden Erfindung zu verarbeiten; Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer Gestaltung eines Einsatzes ist, der geeignet ist, um in einem Turbulator anstelle eines rotierenden Schneiders eingesetzt zu werden, um eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden; und
  • Figur 3 eine alternative Ausführungsform der Erfindung darstellt.
  • Unter Bezugnahme auf Figur 1 ist eine Extrusionsvorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet ist, dazu vorgesehen, um durch Hitze erweichtes thermoplastisches Material (z.B. Kautschuk) einer Düsenplatte 12 mit mehreren Öffnungen zuzuführen. Das Elastomermaterial wird von einer Versorgung 17 bereitgestellt, die schematisch als Trichter gezeigt ist. Die Extrusionsvorrichtung 11 weist eine Extrusionskammer 13 mit einer Misch- oder Knetbohrung 14 auf, in der eine Förderschnecke 15 angebracht ist. Die Förderschnecke 15 wird durch eine Leistungsquelle (nicht gezeigt) wie etwa durch einen Motor angetrieben. Eine Druckkammer 16 ist stromabwärts der Mischbohrung 14 angeordnet und durch die Düsenplatte 12 abgedeckt. Die Öffnungen 18 in der Düsenplatte 12 (zehn Öffnungen sind dargestellt) können entlang einer einzelnen vertikalen Linie oder entlang einer Anzahl solcher Linien liegen, die im wesentlichen parallel zueinander liegen. Die Öffnungen 18 verlaufen von der Druckkammer 16 durch eine Wand 19 zu einer Schneidkammer 20. In der dargestellten Anordnung (Figur 1) weist die Hauptwand der Kammer 20 eine zylindrische Form auf und verläuft von einer Lufteinlaßzone 25 unterhalb der Öffnungen 18 zu einer Materialausgabezone 29 oberhalb der Öffnungen 18.
  • Der im Querschnitt gezeigte Bereich der Darstellung in Figur 1 ist im wesentlichen maßstabsgerecht, um die relative Abmessungen anzudeuten. Für den Fall, daß die vorliegende Erfindung in eine Turbulator-Vorrichtung von der Art wie sie von Weldung Engineers, Inc., (siehe die oben zitierten Patente) oder eine ähnliche Vorrichtung nachgerüstet werden soll, ist der Durchmesser der Kammer 20 etwa 11,43 cm (4,5 Zoll) und die Kammer würde normalerweise einen rotierenden Schneider, wie zum Beispiel in dem Porter et al. '890 Patent beschrieben, enthalten. Im Fall der vorliegenden Erfindung ist der Bedarf für eine solchen rotierenden Schneider eliminiert.
  • Das bedeutet, daß durch Wärme erweichtes Material 23, welches durch die Wirkung der Förderschnecke 15 durch die Öffnungen 18 extrudiert wird, nur um eine kurze Strecke (etwa 0,635 bis 2,54 cm (0,25 bis 1,0 Zoll)) in die Kammer 20 hineingelangt, bevor ein abschneidender Luftstrom 21, welcher durch eine Luftzufuhr 22 bereitgestellt wird, darauf einwirkt. Die Luftzufuhr 22 ist an das untere Ende der Schneidkammer 20 in einer Lufteinlaßzone (unterhalb der Öffnungen 18) über einen Durchgang oder Hals 24 mit verengtem Querschnitt angeschlossen.
  • Der Hals 24 ist in der zylindrischen Kammer 20 durch ein Hals- Wandteil 26 gebildet, das zwischen zwei Linien verläuft, die auf der Wand der zylindrischen Kammer 20 liegen und mit gleichem Abstand von der Linie der Öffnungen 18 entfernt sind. Der zwischen den beiden Linien liegende Teil der zylindrischen Wand der Kammer 20 bildet ein Segment eines Zylinders.
  • In einer Anordnung, die erfolgreich betrieben wurde, war das Wandteil 26 so angeordnet, daß das Zentrum der durch das Wandteil 26 gebildeten Sehne zwischen 2,858 c und 3,493 cm (1,125 und 1,375 Zoll) von der Wand 19 entfernt war (vorzugsweise 2,858 cm (1,125 Zoll)). In vertikaler Richtung verläuft das Wandteil 26 bis auf eine höhe gegenüberliegend der untersten der Öffnungen 18. An diesem Punkt endet der zwischen dem Wandteil 16 und der Wand 19 gebildete segmentförmige Hals 24. Eine geneigte oder aufweitende Wand 28, die die Form eines wesentlichen Teils einer Ellipse hat, verläuft von dem oberen Ende des Halses 24 bis zu einem Punkt oberhalb der obersten der Öffnungen 18, um einen Sammelbereich 20' zu bilden. Das untere Ende des Hals- Wandteils 26 (die Lufteinlaßzone) ist mit einem kreisförmigen Flansch 30 verbunden, der im wesentlichen in einem rechten Winkel zu dem Wandteil 26 liegt. Der Flansch 30 liegt in einer horizontalen Ebene und ist dazu ausgelegt, die abschneidende Luft nur durch den Hals 24 fließen zu lassen. Wie in Figur 2 dargestellt, können das Hals-Wandteil 26, die geneigte Wand 28 und der Flansch 30 als einheitliche Struktur (zum Beispiel aus Stahl oder einem andere geeigneten Metall) hergestellt werden, die nach oben in die Kammer 20 einfach eingesetzt werden kann. Die Querschnittsform des Flanschbereiches 30 kann kreisförmig sein, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, oder kann von irgendeiner anderen geeigneten Form sein, um das untere (Lufteinlaß) Ende der Kammer 20 außerhalb des Halses 24 vollständig abzudekken oder zu verschließen. Der Flanschbereich 30 erstreckt sich vorzugsweise unterhalb des Gehäuses 33 der Gesamtanordnung. Der Einsatz 26, 28, 30 kann dann in geeigneter Weise an der Unterseite des Gehäuses 33 befestigt werden.
  • Wiederum bezugnehmend auf Figur 1 ist der obere oder Materialausgabebereich der Kammer 20 in herkömmlicher Weise mit einem Luftleitungssystem (nicht gezeigt) verbunden, um die abgetrennten Krümelteilchen zu nachfolgenden Materialverarbeitungsstufen zu tragen.
  • Im Betrieb der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung, einschließlich des in Figur 2 dargestellten Einsatzes, ist die Luftzufuhr 22 dazu ausgelegt, Luft mit einer nominellen Rate von 1633 kg (3600 Pounds) pro Stunde zuzuführen. Ein bevorzugter Betriebsbereich der Luftzufuhr 22 ist von der Größenordnung zwischen 1452 und 1814 kg (3200 und 400 Pounds) pro Stunde. Fachleute werden erkennen, daß die obigen Betriebsparameter für die Luftzufuhr 22 im wesentlichen die gleichen sind wie die in Verbindung mit einer Turbulator-Vorrichtung mit rotierendem Schneider mit einer Schneidkammer von 11,43 cm (4,5 Zoll) Durchmesser verwendeten. Jedoch ist im Fall der vorliegenden Erfindung die Luftzufuhr 22 an den querschnittsverengten Hals 24 angeschlossen, der eine reduzierte Querschnittsfläche aufweist (d.h. die Halsfläche ist ein Segment eines Kreises von 11,43 cm (4,5 Zoll) Durchmesser, wobei das Segment eine Höhe von etwa 2,857 cm (1,125 Zoll) hat). Infolgedessen ist die Geschwindigkeit der Luft 21 in dem Hals 24 und daher in der Nähe der Frontfläche der Düsenplatte 12 erheblich erhöht im Vergleich mit derjenigen, die in einem herkömmlichen Turbulator mit rotierendem Schneider zur Verfügung steht (unter Vernachlässigung irgendeiner Wirkung der Rotation des Schneiders).
  • Beim Testen einer gemäß dieser Erfindung konstruierten Vorrichtung haben sich Geschwindigkeiten im Hals von etwa 45,7 m.s&supmin;¹ (150 Fuß/Sekunde) bis etwa 182,9 m.s&supmin;¹ (600 Fuß/Sekunde) als zur Erzeugung einer guten Schneidwirkung geeignet erwiesen. Es sei angemerkt, daß die am besten geeignete Geschwindigkeit sich mit den Materialien und Betriebsbedingungen ändert, aber von Fachleuten auf diesem Gebiet bestimmt werden können. Ferner können andere Gase (wie etwa Stickstoff oder Kohlendioxid) in bestimmten Fällen verwendet werden.
  • Das Elastomer (Kautschuk) wird mit einer geeigneten Temperatur (zum Beispiel 93,3ºC (200ºF)) aus der Elastomer-Zufuhr 18 zum stromaufwärtsliegenden Ende der Knetbohrung 14 zugeführt. Die Förderschnecke 15 wird so gedreht, daß sie das Elastomer in plastischer Form geeignet zur Extrusion in die Druckkammer 16 bringt. Das Elastomer läuft durch die Öffnungen 18 und gelangt um eine Strecke von etwa 0,635 bis 2,54 cm (0,25 bis 1,0 Zoll) in die Kammer 20 hinein, woraufhin die schneidende Luft 21 die Krümelteilchen 23' zertrennt. Die resultierenden Krümelteilchen-23' haben einen mittleren Durchmesser von 0,635 cm (0,25 Zoll) und eine Länge von bis zu 2,54 cm (1,0 Zoll) und gelangen frei in die Kammer 20. Einige der Krümelteilchen werden direkt nach oben durch die Kammer 20 zu dem Luftleitungssystem transportiert, während ein Teil dieser Teilchen 23' die Tendenz hat, sich in einer Zone genau gegenüber den Öffnungen 18 anzusammeln. Um zu verhindern, daß die Krümelteilchen 23' den Hals 24 versperren, ist gegenüber den Öffnungen 18 die geneigte Wand 28 vorgesehen. Auf diese Weise sind die Krümel 23', wenn die Krümel 23' an den Öffnungen 18 abgetrennt werden, frei sich nach außen und nach oben weg von den Öffnungen 18 zu bewegen, wenn sie von der Luft 21 fortgeblasen werden. Es ist auch zu bemerken, daß die vergrößerte Sammelzone gegenüber den Öffnungen 18 es erlaubt, daß Wasserdampf, welcher aus den Öffnungen 18 austritt, sich mit der Luft 21 vermischt und aus der Extrusionszone entfernt wird. Wenn die Krümel 23, nachdem sie an der Frontfläche der Düsenplatte 12 abgetrennt worden sind, auf einen zu kleinen Raumbereich eingeschränkt würden, bestünde die Tendenz, daß die klebrigen Krümelteilchen 23 aneinander kleben und der Hals 24 verstopft würde. Die vergrößerte und graduell anwachsende Sammel- und Trockenzone, die durch die geneigte Wand 28 erzeugt wird, vermeidet derartige Probleme.
  • Bezugnehmend auf Figur 3 ist eine Anordnung dargestellt, die der aus Figur 1 im wesentlichen ähnlich ist mit Ausnahme der Tatsache, daß eine zusammengesetzte Neigung an der geneigten Wand 28' in der Anordnung von Figur 2 vorgesehen ist. In der Anordnung von Figur 1 ist die Wand 28 mit einem Winkel von etwa 25º gegen die Vertikale angeordnet. Die geneigte Wand 28' aus Figur 3 enthält eine unteren Wandbereich 28a' mit einem Winkel von etwa 15º gegen die Vertikale und einen oberen Wandbereich 28b' mit einem Winkel von etwa 30º gegen die Vertikale. Der Übergang zwischen dem unteren Wandbereich 28a' und dem oberen Wandbereich 28b' ist als zwischen der oberen und der unteren Hälfte des Feldes der Öffnungen 18 liegend dargestellt. Da in dieser Ausführungsform der Erfindung die Querschnittsfläche der Kammer 20 in vertikaler Richtung in der Nähe der unteren Öffnungen 18 langsamer zunimmt als in der Anordnung von Figur 1, nimmt die Geschwindigkeit der abschneidenden Luft 21 über der unteren Hälfte der Düsenplatte 12 weniger schnell ab.
  • Diese Anordnung ist zur Illustration eines Weges dargestellt, mit dem der Hals und die Sammelzonen modifiziert werden können, um so den Betrieb der Vorrichtung für verschiedene Typen von Elastomerprodukten zu verbessern. Die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform hat sich zum Beispiel als für Chlorobutyl-Produkte bevorzugt erwiesen.
  • In den Fällen der hier offenbarten Anordnungen wurde gefunden, daß Krümel erzeugt werden, in denen weniger Feinteilchen vorhanden sind im Vergleich zu Geräten mit rotierendem Schneider. Die Betriebskosten von stromabwärts liegenden Geräten, die durch das Vorhandensein solcher Feinteilchen negativ beeinflußt werden, wurden daher reduziert. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung (insbesondere der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform) reduziert die Notwendigkeit, stromabwärtsliegende Krümel-Leitungen freizuschaben, wodurch reduzierte Arbeitskosten im Vergleich mit den Betriebskosten einer typischen Turbulator-Installation erreicht werden. Weiterhin können erhebliche zusätzliche Einsparungen im Energieverbrauch, zusätzlicher Gerätewartung und dem anfänglichen Kapitalaufwand im Vergleich mit herkömmlichen Turbulator-Installationen mit rotierendem Schneider erreicht werden.
  • Zwar wurde die Erfindung in Zusammenhang mit dem Nachrüsten eines Einsatzes (Figur 2) in eine standardmäßige Turbulator- Vorrichtung erläutert, es ist jedoch zu bemerken, daß Vorrichtungen auch von vorn herein gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut werden können. In diesem Fall kann die spezielle Geometrie des querschnittsverengten Halses 24 und des geneigten Wandabschnitts 28 die gleiche wie oben beschrieben oder eine davon verschiedene sein. Zum Beispiel kann die Frontfläche der Düsenplatte 12 flach sein anstelle eines Abschnitts eines Zylinders, und die Form des Halses 24 kann eine andere sein als die eines Zylindersegmentes, ohne von den hier offenbarten Konzepten abzuweichen.
  • Weiterhin ist zu bemerken, daß die Geometrie des Halses 24 variierbar gestaltet werden kann. Das heißt, die Wand des Halses 24 kann aus zwei überlappenden Hülsenbereichen gebildet werden, die vertikal zueinander einstellbar sind, indem beispielsweise eine Gewindestange mit einer der Hülsen verbunden wird und ein Satz eingreifender Schlitze von der Art, wie sie typischerweise in Klemmeinrichtungen eingesetzt werden, in der anderen Hülse vorgesehen werden. Eine solche variable Halsanordnung kann entweder manuell oder mittels eines Motors eingestellt werden. Weiterhin können die Einstellungen auf Grundlage von innerhalb der Vorrichtung gemessenen Betriebsbedingungen vorgenommen werden, wie etwa einer unerwünschten Ansammlungsrate von Krümeln in der Nähe des Halses 24. Eine Vorrichtung zur Einstellung der relativen Positionen der beiden Hülsen ist zum Beispiel in dem oben erwähnten Patent von Porter et al. beschrieben. Es sollte auch bemerkt werden, daß variable Düsenplatten von der Art wie sie von Porter et al. beschrieben worden sind ebenfalls in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Teilchen eines Elastomermaterials, mit:
einer Extrusionseinrichtung (11) mit einer Düsenplatte (12) mit einer Mehrzahl von Öffnungen, die eine Frontfläche aufweist, von der extrudiertes Material (23) durch Öffnungen (18) austritt;
einer Schneidkammer (20),
einer Gasquelle (22, 25), die mit der Schneidkammer verbunden ist;
einer verengten Halseinrichtung (24), die zwischen die Gasquelle und die Frontfläche der Düsenplatte gesetzt ist, um zu bewirken, daß das Gas (21) über die Düsenplatte mit einer ausreichenden Geschwindigkeit strömt, um das extrudierte Material (23) zu zerkleinern, um Krümelteilchen (23') zu bilden; gekennzeichnet durch:
ein geneigtes Wandteil (28) innerhalb der Schneidkammer, das von der verengten Halseinrichtung (24) zu einem Materialausgabebereich (29) der Kammer verläuft, um einen Produktsammelbereich (20') in der Nähe der Öffnungen zu bilden, der im Verlauf von der Halseinrichtung zu denjenigen der Öffnungen (18), die dem Ausgabebereich am nächsten liegen, eine anwachsende Querschnittsfläche hat.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schneidkammer zylindrisch ist; und wobei die verengte Halseinrichtung eine Halswand (26) aufweist, die innerhalb der zylindrischen Schneidkammer angebracht ist, um den Durchlaß für das Gas aus der Quelle auf ein Segment der Zylinderkammer nahe an der Düsenplatte einzuschränken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die verengte Halseinrichtung von der Gasquelle zu der Düsenplatte verläuft, um zu bewirken, daß das Gas über die Düsenplatte strömt, um so extrudiertes Material zu zerkleinern und Krümelteilchen zu bilden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das geneigte Wandteil eine im wesentliche elliptisch geformte, in einem spitzen Winkel relativ zu der Halswand liegende Wand aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die verengte Halseinrichtung weiter eine im wesentlichen kreisförmige Absperrplatte (30) aufweist, die im wesentlichen in einem rechten Winkel von der Halswand ausgeht und die zylindrische Schneidkammer gegen Gaszufuhr außerhalb des Bereiches des verengten Halses versperrt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das geneigte Wandteil zusammengesetzte Neigungen mit einem ersten Bereich mit größerer Neigung nahe an der Halseinrichtung und einem zweiten Bereich von geringerer Neigung, der zu dem Produktausgabebereich verläuft, aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gas Luft ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Luftgeschwindigkeit von 45,7 bis 183 m.s&supmin;¹ (150 bis 600 Fuß pro Sekunde) beträgt.
9. Verfahren zur Herstellung von Teilchen eines thermoplastischen Elastomermaterials, mit den Schritten: Extrudieren des thermoplastischen Materials durch eine Düsenplatte mit einer Mehrzahl von Öffnungen in eine Kammer; Zuführen eines Stroms eines Gases in die Kammer; Beschränken des Flusses des Gasstromes auf eine reduzierte Querschnittsfläche in der Nähe der Düsenplatte; Zerkleinern des extrudierten Materials an der Düsenplatte mittels des Gasstroms, um Krümelteilchen zu bilden; gekennzeichnet durch: Transportieren der Krümelteilchen weg von der Düsenplatte und dem reduzierten Querschnittsbereich durch den Gasstrom in einen Bereich mit größerem Querschnitt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Gas Luft ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei der vergrößerte Querschnittsbereich vertikal versetzt von und über dem reduzierten Querschnittsbereich liegt.
12. Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei der Schritt des Transportierens weiter das zeitweise Ansammeln eines Teils der zerkleinerten Krümelteilchen in der Nähe der Düsenplatten aber entfernt von dem reduzierten Querschnittsbereich aufweist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der Schritt des Beschränkens des Flusses des Gasstromes weiter aufweist, den Gasstrom mit einer Geschwindigkeit von 45,7 bis 183 m.s&supmin;¹ (150 bis 600 Fuß pro Sekunde) strömen zu lassen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei das thermoplastische Elastomermaterial ein aus Butyl-, Halobutyl-, oder Ethylen-Propylen-Kautschukmaterialien ausgewähltes Elastomer ist.
DE68916600T 1988-07-27 1989-07-27 Apparat und Verfahren zur Verfestigung von Teilchen aus thermoplastischem Material. Expired - Fee Related DE68916600T2 (de)

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DE68916600D1 DE68916600D1 (de) 1994-08-11
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KR (1) KR970004929B1 (de)
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