DE19728661A1 - Vorrichtung zum Abkühlen und Granulieren von Strängen aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abkühlen, Trocknen und Granulieren von schmelzflüssig aus Düsen austretenden Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen mit einer mit ihrem oberen Ende unter den Düsen angeordneten geneigten Ablaufrinne, einer auf der Ablaufrinne einen Kühlflüssigkeitsstrom erzeugenden Einrichtung, einem der Ablaufrinne nach­ geordneten, mit einem Einzugswalzenpaar versehenen Granulator und mit einer vor dem Granulator angeordneten Transportstrecke, die im Bereich ihres Eingangs ein die zugeführten Stränge erfassendes Förderwalzenpaar aufweist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 44 39 774 bekannt. Das Förderwalzenpaar dieser Vorrichtung dient dazu, über die Ablaufrinne geführte Stränge zu erfassen und diese sicher über die folgende als Tempe­ rierstrecke ausgebildete Transportstrecke zu schieben, um damit ein Selbstein­ fädeln der Stränge zu gewährleisten. Die Stränge werden dabei über die Transportstrecke vorwärts geschoben, bis sie von dem Einzugswalzenpaar des Granulators erfaßt werden, womit die vollständige Einfädelung zugeführter Stränge vollzogen ist. Im Bereich der Temperierstrecke werden die Stränge einer Verweilzeit ausgesetzt, die von der Transportgeschwindigkeit der Förderwalzen abhängt, wodurch Temperaturunterschiede über den Strangquer­ schnitt ausgeglichen werden sollen. Besondere Trocknungseffekte werden dabei offensichtlich nicht erzielt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erläuterte Vor­ richtung so zu gestalten, daß sich mit ihr ein hoher Trocknungsgrad der Kunststoffstränge ergibt.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß sowohl das Förderwalzenpaar als auch das Einzugswalzenpaar mit ihrem jeweiligen Walzenspalt derart von der Transportstrecke abgesetzt sind, daß durch Erfassen der Stränge in dem Einzugswalzenpaar und aufgrund gegenüber dem Förderwalzenpaar stärkeren Zuges durch das Einzugswalzenpaar die Stränge von der Transportstrecke abgehoben gefördert werden.

Aufgrund der Erfassung der Stränge sowohl durch das Förderwalzenpaar als auch das Einzugswalzenpaar und des auf die Stränge durch das Einzugs­ walzenpaar ausgeübten Zuges ergibt sich in diesen eine Spannung, die aufgrund der gegenüber der Entwässerungs- und Trocknungsstrecke abgesetz­ ten Walzenspalte die Stränge praktisch frei schwebend über die Entwässe­ rungs- und Trocknungsstrecke führt. Durch dieses freie Schweben der Stränge im Bereich der Transportstrecke wird eine Trocknungszone geschaf­ fen, in der die Stränge vollständig von der Luft umspült werden und eine Wiederbenetzung der Stränge in der Transportstrecke durch mitgeführtes Wasser vermieden wird. Da die Stränge in der Transportstrecke keiner Reibung unterliegen kann die Transportstrecke keinen hemmenden Einfluß auf die Förderung der Stränge ausüben.

Hierdurch wird auch ein von den Kunststoffsträngen ausgehender Verschleiß der Transportstrecke weitgehend vermieden.

Um den längs der Transportstrecke erzielten Trocknungseffekt zu intensivie­ ren, kann man vorteilhaft dem Förderwalzenpaar eine gegenüber der Trans­ portstrecke kurze Blasstrecke zum Abblasen von an den Strängen haftender Flüssigkeit nachordnen. Diese Blasstrecke kann zwischen dem Förderwalzen­ paar und der Transportstrecke als auch zwischen der Transportstrecke und dem Granulator angeordnet werden.

Um die Vorrichtung an unterschiedliche Eigenschaften von zu verarbeitenden Kunststoffen anpassen zu können, ordnet man zweckmäßig zwischen der Ablaufrinne und der Transportstrecke eine Zwischenstrecke an, die wahlweise als Kühl- oder Trocknungsstrecke betreibbar ist. Mit dieser Zwischenstrecke läßt sich je nach ihrer Ausgestaltung eine gegebenenfalls notwendige intensi­ vierte Kühlung der Kunststoffstränge herbeiführen, z. B. durch Anordnung von Sprühdüsen für ein Kühlmittel an der Zwischenstrecke. Falls es mehr auf den Grad der Trocknung ankommt, kann man die Zwischenstrecke auch so betreiben, daß sie eine Art Vortrocknung ermöglicht, z. B. durch Anord­ nung von Luftblasdüsen.

Vor allem bei der Verarbeitung von Kunststoffen, die nach ihrer Abkühlung noch eine große Weichheit bzw. Elastizität aufweisen, kann man den Trans­ port derartiger Kunststoffstränge dadurch zusätzlich sichern, daß man die Transportstrecke und gegebenenfalls die Zwischenstrecke als Transportband ausbildet. In diesem Falle ergibt sich weiterhin der Vorteil, daß das Trans­ portband mit besonders großer Sicherheit ein Selbsteinfädeln der Kunststoff­ stränge ermöglicht.

Eine weitere Möglichkeit der Intensivierung des Transporteffekts besteht darin, die Transportstrecke und gegebenenfalls die Zwischenstrecke als Vibra­ tionsförderer auszubilden.

Um die Vorrichtung in vorteilhafter Weise mit Granulatoren zu koppeln, die eine durch ihre Technik gegebene Arbeitshöhe aufweisen, kann man die Transportstrecke und gegebenenfalls die Zwischenstrecke gegenüber der Ablaufrinne derart neigen, daß die Stränge aufwärts geführt werden. Hier­ durch wird erreicht, daß von der Vorrichtung Kunststoffstränge in Granulato­ ren gefördert werden können, die eine übliche Arbeitshöhe aufweisen, z. B. 1,3 m.

Ausführungsbeispiele für die Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen

Fig. 1: die Vorrichtung mit einer direkt an die Ablaufrinne anschließenden Transportstrecke unter Zwischenschal­ tung des Förderwalzenpaares bei horizontaler Aus­ richtung der Transportstrecke;

Fig. 2: die Vorrichtung mit einer Kombination von Trans­ portstrecke und Zwischenstrecke, die beide aufwärts geneigt sind.

Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält die Düsenplatte 1 mit Düsen, aus denen thermoplastische Kunststoffstränge 2 austreten. Die Kunst­ stoffstränge gelangen auf die schräg abwärts gerichtete Ablaufrinne 3, die an ihrem linken oberen Ende über den Wasserkasten 4 mit Kühlwasser be­ schickt wird. Bei dem Wasserkasten 4 handelt es sich also um die oben erwähnte einen Kühlflüssigkeitsstrom erzeugende Einrichtung. Die Kunststoff­ stränge 2 werden von der die Ablaufrinne 3 herabströmenden Kühlflüssigkeit mitgenommen und gekühlt und treten schließlich am Ende 5 der Ablaufrinne aus dieser aus, wobei sie bereits mindestens soweit abgekühlt sind, daß ihre Oberfläche ausgehärtet ist. Die die Ablaufrinne herabfließende Kühlflüssigkeit gelangt vor dem Ende 5 der Ablaufrinne 3 in den Bereich eines hier nicht dargestellten Siebes im Boden der Ablaufrinne 3, durch die die Kühlflüssig­ keit abfließt und über den Entwässerungskasten 6 abgeleitet wird. Die Kunststoffstränge 2, die am Ende 5 der Ablaufrinne 3 eintreffen, sind damit weitgehend kühlflüssigkeitsfrei und lediglich noch an ihrer Oberfläche mit Kühlflüssigkeit benetzt.

Der Ablaufrinne 3 ist die Transportstrecke 7 nachgeordnet, die hier horizon­ tal ausgerichtet ist. Am Eingang der Transportstrecke 7 ist das aus den Förderwalzen 8 und 9 bestehende Förderwalzenpaar angeordnet, das mit seinem zwischen den beiden Förderwalzen 8 und 9 bestehenden Walzenspalt die eintreffenden Kunststoffstränge 2 erfaßt und leicht einklemmt, wobei aufgrund der Drehung der Förderwalzen 8 und 9 diese einen Zug auf die Kunststoffstränge 2 ausüben und damit die Kunststoffstränge auf der Trans­ portstrecke 7 vorwärts schieben. Die Transportstrecke 7 weist einen flachen Blechboden auf, über die die Kunststoffstränge zunächst hinweggeschoben werden, bis sie von dem Einzugswalzenpaar 10 und 11 des Granulators 12 erfaßt werden.

Bezüglich der Gestaltung der Ablaufrinne 3 mit dem Wasserkasten 4 und des Granulators 12 sei darauf hingewiesen, daß es sich hierbei um kon­ ventionelle Baugruppen handelt.

Das Förderwalzenpaar 8/9 und das Einzugswalzenpaar 10/11 ist so angeord­ net, daß der jeweilige Walzenspalt von der Transportstrecke 7 abgesetzt ist, d. h. der Walzenspalt zwischen den Förderwalzen 8 und 9 und den Einzugs­ walzen 10 und 11 liegt in Bezug auf das Niveau der Transportstrecke 7 um einige Millimeter höher. Der Antrieb der Einzugswalzen 10 und 11 und derjenige der Förderwalzen 8 und 9 erfolgt dabei in der Weise, daß das Einzugswalzenpaar 10/11 auf die Kunststoffstränge einen Zug ausübt, d. h. die Kunststoffstränge 2 werden zwischen dem Förderwalzenpaar 8 und 9 und dem Einzugswalzenpaar 10 und 11 gespannt, wodurch die Kunststoffstränge 2 bei ihrer Förderung in einer gegenüber dem Boden der Transportstrecke 2 abgehobenen Lage transportiert werden.

Die Stränge 2 werden aufgrund des auf sie von dem Einzugswalzenpaar 10/11 ausgeübten Zugs und der vorstehend erwähnten abgesetzten Lage der Walzenspalte der Walzenpaare 8/9 und 10/11 weitgehend frei schwebend oberhalb der Transportstrecke 7 gezogen und können daher frei von der umgebenden Luft umspült werden. Dies hat auch unter Berücksichtigung der den an dieser Stelle den Kunststoffsträngen 2 noch innewohnenden relativ hohen Temperatur zur Folge, daß auf der Oberfläche der Kunststoffe 2 verbliebenes Restwasser verdampft bzw. verdunstet, so daß am Ende der Transportstrecke 7 die Kunststoffstränge 2 praktisch trocken in den Granula­ tor 12 gelangen. Der Granulator 12 ist somit in der Lage, praktisch trocke­ nes Granulat zu liefern. Erzielt wird dies durch den technisch einfachen aber funktionell sehr wirkungsvollen Effekt der freitragenden Führung der Kunststoffstränge 2 im Bereich der Transportstrecke 7 unter der Wirkung der Förderwalzen 8 und 9 und der Einzugswalzen 10 und 11, die, wie vorstehend erwähnt, ständig auf die ihnen zugeführten Kunststoffstränge 2 einen diese unter Spannung haltenden Zug ausüben.

In Fig. 1 ist unterhalb der Transportstrecke 7 mit strichpunktierten Linien ein Vibrator angedeutet, der an dem Boden der Transportstrecke 7 ange­ bracht ist und der, falls erforderlich, dafür sorgt, insbesondere beim Ein­ fädeln von Kunststoffsträngen 2 auf diese entlang der Transportstrecke 7 einen besonderen Fördereffekt auszuüben.

In Fig. 2 ist eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 dargestellt, die darin besteht, daß zwischen die Ablaufrinne 3 und die Transportstrecke 7 die Zwischenstrecke 13 eingesetzt ist, über die die Kunststoffstränge 2 von dem Ende 5 der Ablaufrinne 3 zu dem Förderwalzenpaar 8/9 trans­ portiert werden. Im vorliegenden Falle ist die Zwischenstrecke 13 freigehal­ ten von irgendwelchen Vorrichtungen zur Beeinflussung der Kunststoffstränge 2, die z. B. in Sprühdüsen für das Aufsprühen eines Kühlmittels oder Blas­ einrichtungen bestehen können, um gegebenenfalls die Kunststoffstränge 2 weiter abzukühlen oder vorzutrocknen. Dabei bewirkt bereits die in Fig. 2 dargestellte einfache Ausführung der Zwischenstrecke 13 ohne die vorstehend erwähnten Baugruppen eine ergänzende Abkühlung und Trocknung der über sie geleiteten Kunststoffstränge 2.

Zwischen die Transportstrecke 7 und das Förderwalzenpaar 8 und 9 ist bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 eine Blasvorrichtung 14 angeordnet, die hier über das Sieb 15 Luft gemäß dem eingezeichneten Pfeil einsaugt, die damit als intensiver Luftstrom um die über dem Sieb 15 unter Spannung geführten Stränge 2 umspült und von deren Oberfläche gegebenenfalls verbliebenes Restwasser wegbläst. Dies führt zu einer wesentlichen Vortrocknung, so daß im Bereich der Transportstrecke 7 den über sie gespannt geführten Kunst­ stoffsträngen 2 nur noch relativ wenig Feuchtigkeit verbleibt.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß es sich bei der Blasvorrichtung 14 natürlich auch in umgekehrter Richtung um eine Anordnung zum Ausblasen von Luft handeln kann, die dann natürlich oberhalb der Kunststoffstränge 2 anzuordnen ist. Außerdem ist es möglich, eine solche Blasvorrichtung allein oder zusätzlich zwischen dem Ende der Transportstrecke 7 und dem Granu­ lator 12 anzuordnen.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 weist weiterhin die Besonderheit auf, daß die Zwischenstrecke 13 und die Transportstrecke 7 aufwärts geneigt angeord­ net sind, so daß über diese beiden Bereiche geführte Kunststoffstränge 2 an Höhe gewinnen und damit ohne weiteres einem entsprechend hoch angeord­ neten Einzugswalzenpaar 10/11 zum Granulator 12 ohne Umlenkung zu­ geführt werden können.

Die Führung der Kunststoffstränge 2 bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 wird in Anbetracht der aufwärts geneigten Richtung der Zwischenstrecke 13 und der Transportstrecke 7 dadurch erleichtert, daß beide Bereiche als umlaufende Transportbänder 16 und 17 ausgebildet sind. Insbesondere am Einfädelvorgang werden die der Zwischenstrecke 13 und der Transportstrecke 7 zugeführten Kunststoffstränge aufgrund von Reibung mitgenommen und selbsteinfädelnd dem Einzugswalzenpaar 10/11 des Granulators 12 zugeführt, woraufhin dann aufgrund des auf die Kunststoffstränge 2 ausgeübten Zuges durch das Einzugswalzenpaar 10/11 die Kunststoffstränge 2 im Bereich der Transportstrecke 7 gespannt werden und sich dabei von dem Transportband 17 abheben.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 die rechte Umlenkwalze des Transportbandes 16 gleichzeitig die eine Förder­ walze 9 bildet, die im Sinne der Funktion des Förderwalzenpaares mit der anderen Förderwalze 8 zusammenwirkt. Die Lagerung dieser beiden Walzen 8 und 9 ist dann so angeordnet, daß sich, wie dargestellt, ein Walzenspalt zwischen diesen beiden Walzen ergibt, der in der Höhe abgesetzt gegenüber dem Sieb 15 und dem Förderband 17 liegt.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Abkühlen, Trocknen und Granulieren von schmelz­ flüssig aus Düsen austretenden Strängen aus thermoplastischen Kunst­ stoffen mit einer mit ihrem oberen Ende unter den Düsen angeordneten geneigten Ablaufrinne, einer auf der Ablaufrinne einen Kühlflüssigkeits­ strom erzeugenden Einrichtung, einem der Ablaufrinne nachgeordneten, mit einem Einzugswalzenpaar versehenen Granulator und mit einer vor dem Granulator angeordneten Transportstrecke, die im Bereich ihres Eingangs ein die zugeführten Stränge erfassendes Förderwalzenpaar aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Förderwalzenpaar als auch das Einzugswalzenpaar mit ihrem jeweiligen Walzenspalt derart von der Transportstrecke abgesetzt sind, daß durch Erfassen der Stränge in dem Einzugswalzenpaar und aufgrund gegenüber dem Förderwalzen­ paar stärkeren Zuges durch das Einzugswalzenpaar die Stränge von der Transportstrecke in abgehobener Lage gefördert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Förderwalzenpaar eine gegenüber der Transportstrecke kurze Blasstrecke zum Abblasen von an den Strängen haftender Feuchtigkeit nachgeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ablaufrinne und der Transportstrecke eine Zwischenstrecke angeordnet ist, die wahlweise als Kühl- oder Trocknungsstrecke betreib­ bar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Transportstrecke und gegebenenfalls die Zwischenstrecke als Transportband ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Transportstrecke und gegebenenfalls die Zwischenstrecke als Vibrationsförderer ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Transportstrecke und gegebenenfalls die Zwischenstrecke gegenüber der Ablaufrinne derart geneigt ist, daß sie die Stränge auf­ wärts führt.