WO2019162175A1

WO2019162175A1 - Apparatus for producing fine polymer particles

Info

Publication number: WO2019162175A1
Application number: PCT/EP2019/053635
Authority: WO
Inventors: Thorsten Wawra
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2018-02-21
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2019-08-29
Anticipated expiration: 2020-08-21

Abstract

Apparatus for producing fine polymer particles from a polymer melt comprising an extrusion means (1) having an elongate or round spray head (2) for producing a spray stream from process air and the polymer particles and a suction means (8) for receiving the spray stream and for collecting the polymer particles, wherein the suction means (8) with an aspiration shaft opening (9) open to the environment is held directly against an underside of the spraying head (2) and wherein the aspiration shaft opening (9) below the spray head (2) forms an inlet zone (11) directly connected to an aspiration shaft (10) and at least one deflection zone (13) for shielding and deflecting the spray stream.

Description

Vorrichtung zur Herstellung von feinen Polymerpartikeln Device for producing fine polymer particles

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von feinen Poly- merpartikeln aus einer Polymerschmelze gemäß dem Oberbegriff des An- Spruchs 1. The invention relates to a device for the production of fine polymer particles from a polymer melt according to the preamble of claim 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von feinen Polymerpar- tikeln aus einer Polymerschmelze ist beispielsweis aus der US 9,321,207 B2 bekannt. A generic device for producing fine polymer particles from a polymer melt is known, for example, from US Pat. No. 9,321,207 B2.

Bei der bekannten Vorrichtung wird über eine Extrusionseinrichtung ein Polymer aufgeschmolzen und mittels eines Sprühkopfes zu feinen Poly- merpartikeln extrudiert. Hierzu wird eine erwärmte Prozessluft genutzt, die dem Sprühkopf zur Erzeugung eines hochenergetischen Sprühstromes zuge- führt wird. Der Sprühstrom wird anschließend von einer Saugeinrichtung aufgenommen, um die Polymerpartikel einsammeln zu können. Zur Abküh- lung wird dabei unterhalb des Sprühkopfes eine Sekundärluft aus der Um gebung genutzt, die die erforderliche Abkühlung der Polymerpartikel er- möglicht. In Praxis hat sich nun gezeigt, dass die auf den Sprühstrom ein- wirkende Sekundär luft in den Randbereichen Verwirbelungen erzeugt, die zu einer Aufweitung des Sprühstromes führt. Bei der bekannten Vorrich- tung wurden daher vertikale Überlappungsbereiche zwischen den Sprüh- strom und dem Sekundärluftstrom erzeugt, um das Einfangen der feinen Polymerpartikel zu ermöglichen. Damit ist jedoch eine Abbremsung und Verlangsamung des Sprühstromes nur bedingt möglich, so dass unzu- reichende Kühleffekte erreicht werden. Darüberhinaus werden sehr lang ausgeprägte Führungsstrecken des Sprühstromes und der Sekundärluft be- nötigt. Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung von feinen Polymerpartikeln aus einer Polymerschmelze derart auszubilden, dass einerseits eine ausreichende Kühlung der Polymerpartikel auf kurzen Strecken und andererseits ein sicheres Einsammeln der Polymerpartikel und Aufnehmen des Spülstromes möglich wird. In the known device, a polymer is melted via an extrusion device and extruded by means of a spray head to form fine polymer particles. For this purpose, a heated process air is used, which is supplied to the spray head for generating a high-energy spray stream. The spray stream is then taken up by a suction device in order to collect the polymer particles can. For cooling, a secondary air from the environment is used below the spray head, which allows the required cooling of the polymer particles. In practice, it has now been found that the secondary air acting on the spray stream generates turbulences in the edge regions, which leads to an expansion of the spray stream. In the known device, therefore, vertical overlap areas have been created between the spray stream and the secondary air stream to allow the capture of the fine polymer particles. However, a deceleration and deceleration of the spray stream is only possible to a limited extent, so that inadequate cooling effects are achieved. In addition, very long guide paths of the spray stream and the secondary air are required. It is an object of the invention to form a device for producing fine polymer particles from a polymer melt such that, on the one hand, sufficient cooling of the polymer particles over short distances and, on the other hand, secure collection of the polymer particles and absorption of the flushing flow become possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Saugeinrich- tung mit einer zur Umgebung offenen Absaugschachtöffnung direkt an ei- ner Unterseite des Sprühkopfes gehalten wird und dass die Absaugschach- töffnung unterhalb des Sprühkopfes eine Einlasszone mit direkter Verbin- dung zu einem Absaugschacht und zumindest eine Umlenkzone zur Ab- schirmung und Umlenkung des Sprühstromes bildet. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert. This object is achieved in accordance with the invention in that the suction device is held directly on an underside of the spray head with an extraction shaft opening open to the surroundings and that the suction shaft opening below the spray head forms an inlet zone with a direct connection to a suction duct and at least one suction duct Deflection zone for shielding and deflecting the spray stream forms. Advantageous developments of the invention are defined by the features and feature combinations of the subclaims.

Die erfmdungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von feinen Polymerpar- tikeln besitzt den besonderen Vorteil, dass die Saugeinrichtung unmittelbar an der Unterseite des Sprühkopfes angeordnet werden kann, so dass lange Übergangsstrecken vermieden werden. Dabei wird die Sekundärluft unter- halb des Sprühkopfes in einer Umlenkzone geführt, die eine Strömungsfüh- rung unmittelbar in die Einlasszone und damit unmittelbar in den Sprüh- strom bewirkt. So können einerseits die Kühleffekte der Sekundärluft bes- ser genutzt werden und zum anderen ein Aufweiten des Sprühstromes ver- hindert werden. The inventive device for the production of fine polymer particles has the particular advantage that the suction device can be arranged directly on the underside of the spray head, so that long transition distances are avoided. In this case, the secondary air is guided below the spray head in a deflection zone, which brings about a flow guidance directly into the inlet zone and thus directly into the spray flow. Thus, on the one hand, the cooling effects of the secondary air can be better utilized and, on the other hand, a widening of the spray flow can be prevented.

Zur effektiven Herstellung von Polymerpartikeln werden bevorzugt längli- che Sprühköpfe eingesetzt, die mehrere Reihen von Sprühdüsen aufweisen. Um hierbei den länglichen Sprühstrom gleichmäßig führen und kühlen zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei wel cher die Einlasszone im mittleren Bereich der Absaugschachtöffnung aus- gebildet ist und bei welchem die Einlasszone durch die sich gegenüberlie- genden Umlenkzonen eingeschlossen ist. So lässt sich die Sekundärluft zu beiden Längsseiten des Sprühstromes gleichmäßig zuführen. For the effective production of polymer particles, lengthy spray heads are preferably used which have a plurality of rows of spray nozzles. In order to be able to uniformly guide and cool the elongated spray stream, the development of the invention is preferably carried out, in which the inlet zone is formed in the middle region of the suction duct opening and in which the inlet zone is enclosed by the opposite deflection zones. Thus, the secondary air can be uniformly supplied to both longitudinal sides of the spray stream.

Bei der Herstellung von Polymerpartikeln mit rundem Sprühkopf ist die Einlasszone bevorzugt konzentrisch zu dem Sprühstrom ausgebildet, so dass die Sekundärluft radial allseits zuführbar ist. In the production of polymer particles with a round spray head, the inlet zone is preferably formed concentrically to the spray stream, so that the secondary air can be fed radially on all sides.

Um den mit hoher Strömungsenergie austretenden Sprühstrom in möglichst kurzer Laufstrecke abbremsen zu können, ist desweiteren vorgesehen, dass der Absaugschacht unterhalb der Einlasszone als ein Diffusor ausgebildet ist. So tritt eine vorteilhafte Abbremsung des Sprühstromes auf. In order to be able to decelerate the spray stream emerging with high flow energy in the shortest possible running distance, it is further provided that the suction duct below the inlet zone is designed as a diffuser. Thus occurs an advantageous deceleration of the spray stream.

Hierbei hat sich insbesondere die Weiterbildung der Erfindung bewährt, bei welcher der Diffusor zweistufig mit einem Einlassöffnungswinkel und ei- nem Auslassöffnungswinkel ausgebildet ist, wobei der Einlassöffnungswin- kel kleiner ist als der Auslassöffnungswinkel. Damit wird eine abrupte Strömungsänderung des Sprühstromes unmittelbar unterhalb des Sprühkop- fes vermieden. In this case, in particular, the development of the invention has proved successful, in which the diffuser is formed in two stages with an inlet opening angle and an outlet opening angle, wherein the inlet opening angle is smaller than the outlet opening angle. This avoids an abrupt change in the flow of the spray stream immediately below the spray head.

Die Luftführung innerhalb der Umlenkzone wird bevorzugt dadurch er- reicht, dass die Umlenkzone durch ein der Abzugsschachtöffnung im Ab- stand zugeordnetes Trennblech nach unten hin begrenzt ist, wobei das Trennblech eine ansteigende Trennblechrampe in Richtung der Einlaufzone bildet. So ist die parallele Fühmng des Sprühstromes und des Sekundärluft- stromes auf eine Länge begrenzt, die durch einen Abstand zwischen dem Sprühkopf und dem Trennblech begrenzt ist. Durch eine zur Mitte des Sprühkopfes hin ansteigende Trennblechrampe wird eine vorteilhafte Füh- rung des Sekundärluftstromes in Richtung der Einlasszone bewirkt. Um einen länglich ausgebildeten Sprühstrom zu beiden Längsseiten gleichmäßig durch den Sekundärluftstrom beeinflussen zu können, ist zu beiden Längsseiten der Einlasszone jeweils eine der Trennblechrampen ausgebildet, wobei die Trennblechrampen sich vorzugsweise spiegelsym- metrisch gegenüberliegen. The air guidance within the deflection zone is preferably achieved by the fact that the deflection zone is limited towards the bottom by a separating plate assigned at a distance to the outlet shaft opening, wherein the separating plate forms an ascending partition plate ramp in the direction of the inlet zone. Thus, the parallel guidance of the spray stream and the secondary air stream is limited to a length defined by a distance between them Spray head and the separating plate is limited. By means of a separating plate ramp rising towards the center of the spray head, an advantageous guiding of the secondary air flow in the direction of the inlet zone is effected. In order to be able to influence an elongate spray stream on both longitudinal sides uniformly by the secondary air flow, in each case one of the separating plate ramps is formed on both longitudinal sides of the inlet zone, the separating plate ramps preferably lying opposite each other in terms of mirror symmetry.

Damit die Luftführung möglichst ohne Turbulenzen erfolgt, ist die Weiter- bildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher die Einlasszone und die gegenüberliegenden Umlenkzonen seitlich durch Siebwandungen begrenzt sind, die innerhalb der Absaugschachtöffnung als ein Siebrahmen gehalten und gasdurchlässig ausgeführt sind. So ist ein Luftaustausch durch die Siebwandungen ungehindert möglich. Die Siebwandungen weisen dabei vorzugsweise eine Porengröße auf, die das Austreten von Polymerpartikeln verhindern. Insoweit lässt sich der Siebrahmen direkt unterhalb des Sprüh- kopfes anordnen. In order for the air guidance to take place as far as possible without turbulence, the further development of the invention is particularly advantageous, in which the inlet zone and the opposite deflection zones are bounded laterally by sieve walls, which are held within the suction shaft opening as a sieve frame and gas-permeable. Thus, an exchange of air through the sieve walls is possible without hindrance. The Siebwandungen preferably have a pore size, which prevent the escape of polymer particles. In that regard, the screen frame can be arranged directly below the spray head.

Um ein sicheres Eintreten des Sprühstromes in die Absaugschachtöffnung zu ermöglichen, ist desweiteren vorgesehen, dass zwischen der Unterseite des Sprühkopfes und einer Oberseite des Siebrahmens ein oder mehrere Dichtungen angeordnet sind. So lässt sich über den Siebrahmen eine Ein- trittszone definierten, die den kompletten Sprühstrom des Sprühkopfes er- fasst. In Blasrichtung wird der Siebrahmen bevorzugt durch die Trennble- che der Absaugschachtöffnung abgestützt. Insoweit wird der Einlass des Absaugschachtes durch den Siebrahmen vorteilhaft umschlossen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Absaugschacht höhenverstellbar ausgebildet, wobei zwischen den Wandun- gen der Absaugschachtöffnung und der Unterseite des Sprühkopfes jeweils ein Luftspalt ausgebildet ist. Damit lässt sich einerseits die Menge an zu- fließender Sekundärluft begrenzen und andererseits ist der Sprühkopf im Fall einer Wartung ungehindert zugänglich. In order to enable a safe entry of the spray stream into the exhaust duct opening, it is further provided that one or more seals are arranged between the underside of the spray head and an upper side of the screen frame. Thus, an entry zone can be defined via the screen frame, which captures the entire spray stream of the spray head. In the blowing direction, the screen frame is preferably supported by the separating plate of the extraction shaft opening. In that regard, the inlet of the suction duct is advantageously enclosed by the screen frame. According to a further advantageous embodiment of the invention, the suction duct is designed to be height-adjustable, wherein between the walls of the suction duct opening and the underside of the spray head in each case an air gap is formed. On the one hand, this limits the amount of secondary air flowing in, and on the other hand, the spray head can be accessed unhindered in the event of maintenance.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausfüh- rungsbeispiels näher erläutert. The device according to the invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment.

Es stellen dar: They show:

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von feinen Po- lymerpartikeln Fig. 1 shows schematically a side view of a first embodiment of the inventive device for the production of fine polymer lymerpartikeln

Fig. 2 schematisch eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the embodiment of FIG. 1. FIG

Fig. 3 schematisch eine Ansicht eines Siebrahmens des Ausführungsbei- spiels aus Fig. 1 und 2 3 is a schematic view of a sieve frame of the embodiment of FIGS. 1 and 2

Fig. 4 schematisch eine Draufsicht vom Einlass des Absaugschachtes bei länglichem Sprühkopf Fig. 4 shows schematically a plan view of the inlet of the suction duct with an elongate spray head

Fig. 5 schematisch eine Draufsicht vom Einlass des Absaugschachtes bei rundem Sprühkopf In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von feinen Polymerpartikeln aus einer Poly- merschmelze schematisch in mehreren Ansichten dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels und Fig. 2 ist eine Quer- schnittsansicht der in Fig. 1 dargestellten Längsseite gezeigt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgen- de Beschreibung für beide Figuren. 5 schematically shows a plan view from the inlet of the suction duct with a round spray head. In FIGS. 1 and 2 an embodiment of the apparatus according to the invention for the production of fine polymer particles from a polymer melt is shown schematically in several views. Fig. 1 shows a side view of the embodiment and Fig. 2 is a cross-sectional view of the longitudinal side shown in Fig. 1 is shown. In so far no Express reference is made to one of the figures, the following description applies to both figures.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Extrusionseinrichtung 1, die einen Extruder 3, eine Pumpe 4 und einen Sprühkopf 2 aufweist. Der Sprühkopf 2 ist über einen Schmelzezulauf 5 mit der Pumpe 4 verbunden, die über eine Rohrleitung mit dem Auslass des Extruders 3 gekoppelt ist. An dem Sprüh- kopf 2 ist eine Prozessluftzuführung 6 angeordnet, die mit einer hier nicht dargestellten Prozessluftquelle verbunden ist. The exemplary embodiment shows an extrusion device 1 which has an extruder 3, a pump 4 and a spray head 2. The spray head 2 is connected via a melt inlet 5 with the pump 4, which is coupled via a pipe to the outlet of the extruder 3. At the spray head 2, a process air supply 6 is arranged, which is connected to a process air source, not shown here.

Wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, weist der Sprühkopf 2 an sei- ner Unterseite 18 mehrere Sprühdüsen 7 auf, die jeweils eine mittlere Ka- pillare und ein Luftkanal aufweisen. Die Sprühdüsen 7 sind in mehreren Reihen nebeneinander an der Unterseite 18 des Sprühkopfes 2 angeordnet. As can be seen from the illustration in FIG. 2, the spray head 2 has on its underside 18 a plurality of spray nozzles 7, each of which has a central capillary and an air duct. The spray nozzles 7 are arranged in several rows next to each other on the underside 18 of the spray head 2.

Unterhalb des Sprühkopfes 2 ist eine Saugeinrichtung 8 angeordnet. Die Saugeinrichtung 8 ist aus einem beweglichen Saugstutzen 21 und einem stationären Saugkanal 22 gebildet, die ineinander greifen. Wie aus der Dar- stellung in Fig. 1 hervorgeht, sind an dem Saugkanal 22 mehrere Kolbenzy- lindereinheiten 23 angeordnet, die jeweils mit einem verfahrbaren Kolben mit dem Saugstutzen 21 verbunden sind. Insoweit lässt sich der Saugstutzen 21 durch die Kolbenzylindereinheiten 23 in vertikaler Richtung hin- und herschieben. Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Situation ist der Saugstutzen 21 in ei- ner Betriebsstellung unterhalb des Sprühkopfes 2 angeordnet. Below the spray head 2, a suction device 8 is arranged. The suction device 8 is formed of a movable suction nozzle 21 and a stationary suction channel 22, which engage with each other. As can be seen from the illustration in FIG. 1, a plurality of piston-cylinder units 23, which are each connected to the suction port 21 by a movable piston, are arranged on the suction channel 22. In that regard, the suction nozzle 21 can be pushed back and forth by the piston-cylinder units 23 in the vertical direction. In the situation illustrated in FIGS. 1 and 2, the suction nozzle 21 is arranged in an operating position below the spray head 2.

Wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, weist der Saugstutzen 21 an einem dem Sprühkopf 2 zugewandten Ende eine Absaugschachtöffnung 9 auf. Die Absaugschachtöffnung 9 ist in kurzem Abstand zu der Unterseite 18 des Sprühkopfes 2 gehalten und bildet somit einen Luftspalt 20, durch welchen ein aus der Umgebung generierter Sekundär luftstrom in die Ab- saugschachtöffnung 9 eintreten kann. As can be seen from the illustration in FIG. 2, the suction nozzle 21 has a suction shaft opening 9 at an end facing the spray head 2 on. The suction duct opening 9 is held at a short distance from the underside 18 of the spray head 2 and thus forms an air gap 20 through which a secondary air flow generated from the environment can enter the suction duct opening 9.

Die Absaugschachtöffnung 9 weist im mittleren Bereich einen Absaug- schacht 10 auf, der mit einem Einlass 12 im Abstand zu der Absaugöffnung 9 ausgebildet ist. Der Bereich zwischen dem Einlass 12 des Absaugschach- tes 10 und der Unterseite 18 des Sprühkopfes 2 ist hier als Einlasszone be- zeichnet. Die Einlasszone unterhalb des Sprühkopfes 2 ist mit dem Bezugs- zeichen 11 gekennzeichnet. The suction duct opening 9 has in the middle region a suction duct 10, which is formed with an inlet 12 at a distance from the suction opening 9. The area between the inlet 12 of the suction chute 10 and the underside 18 of the spray head 2 is referred to here as an inlet zone. The inlet zone below the spray head 2 is identified by the reference numeral 11.

Die Einlasszone 11 wird zu beiden Längsseiten jeweils durch eine Umlenk- zone 13 gegenüber der Umgebung abgeschirmt. Die Umlenkzonen 13 er- strecken sich hierbei in vertikaler Richtung zwischen der Unterseite 18 des Sprühkopfes 2 und einem Trennblech 14, das spiegelsymmetrisch an beiden Längsseiten innerhalb der Schachtwandungen 15 des Saugstutzens 21 an- geordnet sind. Die Trennbleche 14 bilden jeweils eine Trennblechrampe 14.1, die in Richtung des Sprühkopfes 2 ansteigend ausgebildet sind und sich bis zum Einlass 12 des Absaugschachtes 10 erstrecken. The inlet zone 11 is shielded on both longitudinal sides in each case by a deflection zone 13 with respect to the environment. The deflection zones 13 in this case extend in the vertical direction between the underside 18 of the spray head 2 and a separating plate 14, which are arranged mirror-symmetrically on both longitudinal sides within the shaft walls 15 of the suction nozzle 21. The separating plates 14 each form a separating plate ramp 14.1, which are formed rising in the direction of the spray head 2 and extend to the inlet 12 of the suction shaft 10.

Wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, wird in diesem Ausführungs- beispiel die Einlasszone 11 und die Umlenkzonen 13 durch mehrere Sieb- wandungen 16.1 eines Siebrahmens 16 begrenzt. Der Siebrahmen 16 ist gegenüber der Unterseite 18 des Sprühkopfes 2 und gegenüber dem Einlass 12 des Absaugschachtes 10 offen ausgeführt. Insoweit sind nur die Längs- seiten und die Querseiten durch eine der Siebwandungen 16.1 begrenzt. In Fig. 3 ist hierzu eine Ansicht des Siebrahmens 16 dargestellt, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ausgeführt. Der Siebrahmen 16 stützt sich an der Unterseite des Sprühkopfes 2 und an den Trennblechen 14 des Saugstutzens 21 ab. As can be seen from the illustration in FIG. 2, in this exemplary embodiment, the inlet zone 11 and the deflection zones 13 are bounded by a plurality of screen walls 16. 1 of a screen frame 16. The sieve frame 16 is designed to be open with respect to the underside 18 of the spray head 2 and opposite the inlet 12 of the suction chute 10. In that regard, only the longitudinal sides and the transverse sides are limited by one of the Siebwandungen 16.1. In Fig. 3 for this purpose a view of the screen frame 16 is shown, as in the embodiment of FIGS. 1 and 2 executed. The sieve frame 16 is supported on the underside of the spray head 2 and on the dividing plates 14 of the suction nozzle 21.

Wie aus der Darstellung in Fig. 4 hervorgeht, umschließt der Siebramen 16 den länglichen Einlass 12 des Absaugschachtes 10. In Fig. 4 ist eine Drauf- sicht vom Einlass 12 des Absaugschachtes 10 gezeigt. Wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, ist zwischen der Unterseite 18 des Sprühkopfes 2 und einer Oberseite 16.2 des Siebrahmens 16 eine oder mehrere Dichtungen 17 je nach Ausführung angeordnet. Hierbei sind so- wohl die Längsseiten als auch die Querseiten des Siebrahmens 16 zur Um gebung hin abgedichtet. As can be seen from the illustration in FIG. 4, the sieve screen 16 encloses the elongate inlet 12 of the suction chute 10. FIG. 4 shows a top view of the inlet 12 of the suction chute 10. As can be seen from the illustration in FIG. 2, one or more seals 17 are arranged between the underside 18 of the spray head 2 and an upper side 16. 2 of the screen frame 16, depending on the design. In this case, both the longitudinal sides and the transverse sides of the screen frame 16 are sealed to the environment.

Die Siebwandungen 16.1 des Siebrahmens 16 sind gasdurchlässig ausge- führt, wobei die in dem Siebrahmen 16 gewählte Porengröße kleiner ist als die durch den Sprühkopf 2 hergestellten Polymerpartikel. Wie aus der Darstellung in Fig. 2 weiter hervorgeht, weist der Absaug- schacht 10 einen Diffusor 19 auf, der durch eine erste Diffusorstufe 19.1 und eine zweite Diffusorstufe 19.2 gebildet ist. Die erste Diffusorstufe weist einen Einlassöffnungswinkel auf, und die zweite Diffusorstufe einen Auslassöffnungswinkel auf. Dabei ist der Einlassöffnungswinkel der ersten Diffusorstufe 19.1 kleiner ausgeführt als der Auslassöffnungswinkel der zweiten Diffusorstufe 19.2. Die zweite Diffusorstufe 19.2 mündet in den Saugkanal 22. Zwischen dem Saugkanal 22 und dem Saugstutzen 21 ist zu beiden Längs- seiten sowie zu den hier nicht dargestellten Querseiten jeweils eine Roll- dichtung 24 angeordnet, so dass kein Luftaustausch stattfmden kann. Die Funktion der erfmdungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Figuren 1 und 2 näher erläutert. Zunächst wird ein Polymer oder ein Polymergemisch durch den Extruder 3 aufgeschmolzen. Die Poly- merschmelze wird durch die Pumpe 4 dem Sprühkopf 2 unter einem Über- druck zugeführt. Innerhalb des Sprühkopfes 2 wird die Polymerschmelze gemeinsam mit einer erwärmten Prozessluft durch die Sprühdüsen 7 als ein Sprühstrom ausgestoßen. Der Sprühstrom enthält somit die vorzugsweise erwärmte Prozessluft und die dabei gebildeten Polymerpartikel. Der Sprüh- strom tritt unmittelbar unterhalb des Sprühkopfes 2 in die Einlasszone 11 ein. Durch den Sprühstrom wird aufgrund einer Sogwirkung ein Sekundär- luftstrom aus der Umgebung angesogen. Der Sekundärluftstrom gelangt über den Luftspalt 20 in das Innere der Absaugschachtöffnung 9 und tritt durch die Siebwandungen 16.1 in die Umlenkzonen 13 ein. Der vertikal ausgerichtete Sprühstrom reißt den Sekundärluftstrom mit sich, wobei der in den Umlenkzonen 13 ausgerichtete Luftstrom durch die Trennbleche 14 und die Trennblechrampe 14.1 gebremst werden. Insbesondere die Trenn- blechrampen 14.1 bewirken eine Strömungsumlenkung hin zur Einlasszone 11. Insoweit wird die Randströmung, die sich aus der Sekundärluft aus der Umgebung und ein Teil der Prozessluft aus dem Sprühkopf bildet zurück in die Einlasszone 11 geführt. Die Einlasszone 11 mündet unmittelbar in den Einlass 12 des Absaugschachtes 10. Der in den Einlass 12 eintretende Sprühstrom durchläuft den Diffusor 19, so dass ein Verlangsamung des Sprühstromes nach der ersten Diffusorstufe 19.1 und nach der zweiten Dif- fusorstufe 19.2 eintritt. Der Sprühstrom mit der Prozessluft und den Poly- merpartikeln trifft gemeinsam mit verlangsamter Strömungsgeschwindig- keit in den Saugkanal 22 um dann anschließend in einer hier nicht näher dargestellten Sammeleinrichtung die Polymerpartikel aufzunehmen und abzuführen. Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 basiert auf einem länglichen Sprühkopf. Grundsätzlich gilt der Aufbau und die Funktion auch für einen runden Sprühkopf, bei welchem die Sprühdüsen in einem mittlerne Bereich des Sprühkopfes angeordnet sind. In diesem Fall ist dem Sprühkopf ein zy- lindrischer Absaugschacht mit einem runden Einlass zugeordnet. In Fig. 5 ist schematisch eine Draufsicht der Einlassöffnung 12 des Absaugschachtes 10 bei einem runden Sprühkopf gezeigt. The sieve walls 16. 1 of the sieve frame 16 are designed to be permeable to gas, wherein the pore size selected in the sieve frame 16 is smaller than the polymer particles produced by the spray head 2. As is further apparent from the representation in FIG. 2, the suction duct 10 has a diffuser 19 which is formed by a first diffuser stage 19. 1 and a second diffuser stage 19. 2. The first diffuser stage has an inlet opening angle, and the second diffuser stage has an outlet opening angle. In this case, the inlet opening angle of the first diffuser stage 19.1 is made smaller than the outlet opening angle of the second diffuser stage 19.2. The second diffuser stage 19.2 opens into the suction channel 22nd Between the suction channel 22 and the suction nozzle 21, a rolling seal 24 is arranged on both longitudinal sides as well as on the transverse sides (not shown here), so that no air exchange can take place. The function of the device according to the invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 and 2. First, a polymer or a polymer mixture is melted by the extruder 3. The polymer melt is supplied by the pump 4 to the spray head 2 under an overpressure. Within the spray head 2, the polymer melt is ejected together with a heated process air through the spray nozzles 7 as a spray stream. The spray stream thus contains the preferably heated process air and the polymer particles formed thereby. The spray stream enters the inlet zone 11 immediately below the spray head 2. Due to a suction effect, a secondary air flow from the environment is sucked in by the spray stream. The secondary air flow passes through the air gap 20 in the interior of the suction duct opening 9 and enters through the Siebwandungen 16.1 in the deflection zones 13 a. The vertically oriented spray stream entrains the secondary air flow with it, whereby the air flow aligned in the deflection zones 13 is braked by the separating plates 14 and the separating plate ramp 14.1. In particular, the Trenn- blechrampen 14.1 cause a flow deflection toward the inlet zone 11. In this respect, the edge flow, which is formed from the secondary air from the environment and a portion of the process air from the spray head back into the inlet zone 11. The inlet zone 11 opens directly into the inlet 12 of the suction duct 10. The spray stream entering the inlet 12 passes through the diffuser 19, so that a slowing down of the spray stream occurs after the first diffuser stage 19.1 and after the second diffuser stage 19.2. The spray stream with the process air and the polymer particles together with slowed down flow velocity in the suction channel 22 to then subsequently receive and dissipate the polymer particles in a collection device, not shown here. The embodiment of FIGS. 1 to 4 is based on an elongated spray head. Basically, the structure and the function also applies to a round spray head, wherein the spray nozzles are arranged in a central region of the spray head. In this case, the spray head is assigned a cylindrical suction duct with a round inlet. In Fig. 5 is a schematic plan view of the inlet opening 12 of the suction chute 10 is shown in a round spray head.

Dem Einlass 12 des Absaugschachtes 10 ist ein hohlzylindrischer Siebrah- men 16 vorgeordnet, um die Einlasszone 11 zu bilden. In diesem Fall lässt sich die Sekundärluft konzentrisch dem zentralen Sprühstrom zuführen. The intake 12 of the suction duct 10 is preceded by a hollow cylindrical sieve frame 16 in order to form the inlet zone 11. In this case, the secondary air can be concentrically fed to the central spray stream.

Die über die Einlasszone 11 durch den Siebrahmen 16 zugeführte Sekun- därluft lässt sich für die weitre Behandlung insbesondere der Abkühlung der Polymerpartikel konditioniert zuführen. So könnte die Sekundärluft temperiert, beschleunigt oder befeuchtet sein, um die Ausbildung der Poly- merpartikel zu verbessern. The secondary air supplied through the screen frame 16 via the inlet zone 11 can be conditioned for the further treatment, in particular for the cooling of the polymer particles. Thus, the secondary air could be tempered, accelerated or moistened in order to improve the formation of the polymer particles.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von feinen Polymerpar- tikeln ist somit besonders geeignet, um sehr feine Polymerpartikel sicher aufzunehmen, ohne dass diese in die Umgebung gelangen. Während des Prozesses werden alle Polymerartikel sicher aufgenommen und abgeführt. Eine Rückströmung ist durch die Diffusorausbildung des Absaugkanals nicht möglich. Insbesondere durch die Ausgestaltung der Absaugschach- töffnung werden bereits unmittelbar unterhalb des Sprühkopfes im Bereich der Sekundärluftzuführung vermieden, dass Polymerpartikel in die Umge- bung gelangen können. Die Rückführung der Luftströmung im Bereich der Umlenkzonen begünstigt somit die Aufnahme und Abfuhr der Polymerpar- tikel über den Einlass 12 des Absaugschachtes 10. The device according to the invention for the production of fine polymer particles is therefore particularly suitable for safely receiving very fine polymer particles without them getting into the environment. During the process, all polymer articles are safely taken up and removed. A backflow is not possible through the diffuser formation of the suction channel. In particular, by the design of the suction chute opening are already directly below the spray head in the area The secondary air supply prevents polymer particles from getting into the environment. The return of the air flow in the region of the deflection zones thus favors the absorption and removal of the polymer particles via the inlet 12 of the extraction shaft 10.

Claims

claims

1. Device for producing fine polymer particles from a polymer melt with an extrusion device (1) which has a long or round spray head (2) for generating a spray stream from a process air and the polymer particles, and a suction device (8 ) for receiving the spray stream and for collecting the polymer particles, characterized in that the suction device (8) with an open to the environment suction port opening (9) directly to a bottom of the spray head (2) is held and that the suction shaft opening (9) below of the spray head (2) forms an inlet zone (11) with direct connection to a suction duct (10) and at least one deflection zone (13) for shielding and deflecting the spray flow.

2. Device according to claim 1, characterized in that the inlet zone (11) in the central region of the suction duct opening (9) is formed and is enclosed by the opposite deflection zones (13).

3. Device according Anspmch 1 or 2, characterized in that the

Extraction shaft (10) below the inlet zone (11) as a diffuser (19) is formed.

4. Device according to claim 3, characterized in that the diffuser (19) is formed in two stages with an inlet opening angle and an outlet opening angle, wherein the inlet opening angle is smaller than the outlet opening angle.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized marked, that the deflection zone (13) through one of the suction duct opening (9) spaced apart separating plate (14) is limited towards the bottom, wherein the separating plate (14) has a rising Partition plate ramp (14.1) in

Direction of the inlet zone (11) forms.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that on both longitudinal sides of the inlet zone (11) in each case one of the separating plate ramps (14.1) is formed and that the separating plate ramps (14.1) lie mirror symmetrically opposite.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized marked, that the inlet zone (11) and the opposite Umlenkzo- nen (13) laterally by several Siebwandungen (16.1) are limited, which within the suction duct opening (9) as a sieve frame (16) are held and are made gas-permeable.

8. Device according to one of claims 7, characterized in that between the underside (18) of the spray head (2) and an upper side (16.2) of the screen frame (16) one or more seals (17) are arranged.

9. Device according to claim 8, characterized in that the screen frame (16) is supported in the region of the deflection zones (13) on the separating plates (14).

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized marked, that the suction duct (10) is designed adjustable in height, where- in each case an air gap (20) is formed between the walls (15) of the suction duct opening (9) and the underside (18) of the spray head (2).