[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2005044532A2 - Device and method for granulation of materials with thermoplastic properties and granulating die plate for arrangement in such a granulation device - Google Patents

Device and method for granulation of materials with thermoplastic properties and granulating die plate for arrangement in such a granulation device Download PDF

Info

Publication number
WO2005044532A2
WO2005044532A2 PCT/AT2004/000391 AT2004000391W WO2005044532A2 WO 2005044532 A2 WO2005044532 A2 WO 2005044532A2 AT 2004000391 W AT2004000391 W AT 2004000391W WO 2005044532 A2 WO2005044532 A2 WO 2005044532A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
melt
pelletizing
temperature control
granulating
channels
Prior art date
Application number
PCT/AT2004/000391
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2005044532A3 (en
Inventor
Johann Brandstätter
Original Assignee
Starlinger & Co Gesellschaft M.B.H.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Starlinger & Co Gesellschaft M.B.H. filed Critical Starlinger & Co Gesellschaft M.B.H.
Publication of WO2005044532A2 publication Critical patent/WO2005044532A2/en
Publication of WO2005044532A3 publication Critical patent/WO2005044532A3/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/20Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by expressing the material, e.g. through sieves and fragmenting the extruded length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/582Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for discharging, e.g. doors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/82Heating or cooling
    • B29B7/826Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/02Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B29B9/065Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion under-water, e.g. underwater pelletizers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • 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
    • B29C48/05Filamentary, e.g. strands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/345Extrusion nozzles comprising two or more adjacently arranged ports, for simultaneously extruding multiple strands, e.g. for pelletising
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/86Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the nozzle zone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/86Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the nozzle zone
    • B29C48/865Heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/86Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the nozzle zone
    • B29C48/87Cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/92704Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92857Extrusion unit
    • B29C2948/92904Die; Nozzle zone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • 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
    • B29C48/04Particle-shaped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • 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
    • B29C48/07Flat, e.g. panels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • 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
    • B29C48/13Articles with a cross-section varying in the longitudinal direction, e.g. corrugated pipes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/25Solid
    • B29K2105/251Particles, powder or granules

Definitions

  • the invention relates to a device for granulating substances with thermoplastic behavior, in particular thermoplastic plastics, and to a granulating perforated plate for arrangement in the granulating device.
  • the invention further relates to a method for granulating substances with thermoplastic behavior, in particular thermoplastic plastics, comprising producing a melt of the substance with thermoplastic behavior, feeding the melt to a melt distributor for distributing the melt to a plurality of melt channels formed in a pelletizing die plate, and the like Cutting off pieces of the melt as they emerge from the melt channels of the pelletizing die, followed by cooling the cut off pieces of melt until solidification.
  • Granulation devices and processes for the production of granules from substances with thermoplastic behavior can in principle be divided into the following categories.
  • Low-viscosity substances such as B. polyethylene (PE) or PVC
  • PE polyethylene
  • PVC polyethylene
  • air granulation process which is used in particular in an output range of up to 100 kg per hour.
  • Individual strands of the molten material, which emerge from the melt channels of a perforated plate, are cut with knives running on the end face of this perforated plate.
  • the resulting disks or balls are thrown away from the knife by the centrifugal force and thereby introduced into a continuous air stream in which they are cooled until their surface has solidified.
  • a water ring granulation process works similarly, in which the strands of the molten material are cut into granules in an air atmosphere when they exit the perforated plate in the hot state and the granules are thrown into a continuously circulating water stream by means of the centrifugal force exerted by the knives and cooled and therein then the solidified granules are separated again from the water flow on a sieve or a centrifuge.
  • the perforated plate In the case of underwater pelletizing, the perforated plate is in a continuous stream of water, so that the actual granulation process, ie the cutting of the melt strands emerging from the perforated plate into granules, takes place in the water.
  • the granules are lifted from the knife and transported to a sieve or a centrifuge.
  • the granules In the case of air granulation and water ring granulation, in which the actual cutting process takes place in an air atmosphere, the granules must be thrown off the knife by the centrifugal force. Since the centrifugal force on the individual granules increases quadratically with the speed of the knife, the highest possible knife speed is desirable during the granulating process. However, since, on the other hand, a predetermined shape of the granulate is to be achieved, the melt channels, in particular their number and the cross section of their outlet openings in the perforated plate, must be matched to the respective throughput of the granulation system.
  • Another important parameter during granulation is the type of melt to be granulated or which additives have been added to the melt.
  • low-viscosity materials such as PE or PVC
  • higher-viscosity materials such as polypropylene (PP) or polyamide (PA)
  • PP polypropylene
  • PA polyamide
  • the number and cross-section of the outlet bores must be precisely matched to the material to be processed or the throughput, since it, especially when the enthalpy values of the plastic melt are low, e.g. B. in polyethylene terephthalate (PET), with a too low throughput of the melt through the outlet bores to a "freezing" of individual holes, that is the partial or complete blockage of the holes by solidified melt due to cooling of the melt below its solidification point.
  • PET polyethylene terephthalate
  • This freezing of the outlet bores can lead to deformed granules, uneven granules, a high proportion of dust in the granules until the granulating device comes to a complete standstill.
  • the present invention has set itself the task of improving the above-mentioned disadvantages of known granulating devices in that a wide variety of materials and throughputs can be processed in a granulating device without changing the granulating perforated plate. It is a further object of the invention to operate a pelletizing device by deliberately freezing individual outlet bores of a pelletizing plate in order to enable adaptation to different materials to be pelletized, but at the same time to counteract the unintentional freezing of individual melt channels, especially in the case of underwater pelletizing.
  • the pelletizing plate according to the invention for arrangement on a device for pelletizing substances with thermoplastic behavior has a plurality of melt channels designed as through-openings, the melt channels being at least partially surrounded individually or in groups by temperature control elements.
  • the melt channels are tempered to very close to their outlet opening, in contrast to existing pelletizing systems.
  • the melt channels can be kept individually or in groups in a targeted manner at a sufficiently high temperature to prevent the melt from cooling, and on the other hand, by cooling individual or groups of melt channels, specific "freezing" of individual outlet openings of the Perforated pelletizing plate can be achieved in order to achieve the pressure build-up in the pelletizing device and thus the adaptation to different materials.
  • the melt channels are surrounded by temperature control elements at least over 90 °, preferably at least over 180 °.
  • the temperature control elements extend over part of the axial length of the melt channels. The aforementioned measures achieve a uniform temperature control of the melt channels. If it is further provided that the temperature control elements extend close to the melt outlet end of the melt channels, then undesirable temperature influences of the atmosphere outside the pelletizing plate or a water flow flowing around the pelletizing plate can be prevented. In particular, this can prevent undesired freezing of the melt.
  • Simple assembly of the pelletizing plate and excellent temperature distribution around the melt channels is achieved if the temperature control elements are arranged in the annular grooves surrounding the melt channels.
  • the same advantageous effects are achieved by an alternative embodiment of the granulating perforated plate, in which the temperature control elements are arranged in the stepped bores defining the melt channels.
  • An embodiment of the granulation perforated plate according to the invention in which the temperature control elements are designed as sleeve bodies provided with temperature control means is particularly easy to manufacture.
  • the sleeve bodies can advantageously be made of ceramic or metal, preferably aluminum or nickel. From a manufacturing point of view and because of the excellent controllability of the temperature distribution, it is advantageous if the sleeve bodies partially define or continue the melt channels. In order to be able to choose the manufacturing tolerances closely, it proves to be advantageous if the materials of the sleeve body and the pelletizing plate are selected such that they have a similar thermal expansion coefficient.
  • the perforated pelletizing plate can also be made of steel, optionally with a coating of hard metal, which has advantages in manufacture due to the good machinability of steel.
  • the granulating perforated plate is made in one piece. This avoids problems with the tightness and fit of joining surfaces, such as exist in the case of a multi-piece design, and can thus permit greater manufacturing tolerances.
  • the granulating perforated plate according to the invention has a clamping flange for simple attachment to a melt distributor or the like.
  • the temperature control elements of the granulating perforated plate according to the invention can, on the one hand, be designed as, preferably controllable, heating elements. With these heating elements, freezing of individual melt channels or their exit holes can be reliably prevented by keeping the melt flowing through at a temperature above its solidification point. Heating elements with heating means in the form of a resistance heater or in the form of lines for the flow of heat transfer medium have proven to be inexpensive and easy to regulate.
  • the temperature control elements of the granulating perforated plate according to the invention can, on the other hand, also be designed as cooling elements, which preferably have coolants in the form of lines for the flow of cooling medium.
  • cooling elements which preferably have coolants in the form of lines for the flow of cooling medium.
  • temperature sensors are provided on or near the melt channels, or if temperature sensors are integrated in the temperature control elements.
  • the temperature sensors are connected to a control device provided on the pelletizing device for individual or group control of temperature control elements of the pelletizing die, the control comprising switching on / off or maintaining a predetermined temperature of the temperature control elements or driving a predetermined temperature profile.
  • the control device can advantageously be designed as a controller, the controlled variable of which is alternatively one or more of melt pressure, melt temperature, temperature of temperature control elements or temperature of the pelletizing plate.
  • the invention can be used particularly advantageously in underwater pelletizing.
  • the pelletizing die is preferably fastened to the melt distributor by clamping means which absorb the thermal expansions.
  • the contact pressure of the knives against the pelletizing plate can be regulated in one embodiment of the pelletizing device according to the invention.
  • the process according to the invention for granulating substances with thermoplastic behavior comprises producing a melt of the substance with thermoplastic behavior, feeding the melt to a melt distributor for distributing the melt to a plurality of melt channels formed in a pelletizing die, and cutting off pieces the melt as it emerges from the melt channels of the pelletizing die, followed by cooling of the melted pieces to solidification, the melt channels in the pelletizing die being brought individually or in groups to respective temperatures which are above or below the solidification temperature of the melt flowing through.
  • the selective tempering of the melt channels preferably takes place as a function of the melt material and / or the melt pressure.
  • the temperature control of the melt channels comprises the switching on / off or temperature regulation of heating elements at least partially surrounding the respective melt channel.
  • the temperature control of the melt channels comprises switching on / off or temperature control of cooling elements at least partially surrounding the respective melt channel, wherein in a further development of this embodiment the pelletizing plate is heated away from the melt channels.
  • FIG. 1 shows a section through a granulating device according to the invention
  • Fig. 2 is an enlarged sectional view of a detail of an inventive
  • FIG. 3 shows an enlarged sectional illustration of a detail of an alternative embodiment of a granulating perforated plate according to the invention.
  • Fig. 4 is a circuit diagram of a control of temperature control elements in an inventive
  • Granulator. 1 shows a longitudinal section through a granulating device 1 according to the invention for granulating substances with thermoplastic behavior, in particular thermoplastic plastics.
  • the granulating device 1 comprises a melt distributor 2 for distributing a supplied melt (arrow S) of a substance with thermoplastic behavior to a plurality of melt channels 3.
  • the melt distributor has an inlet 2a for connection to an extruder (not shown), which produces the melt and by corresponding pressure build-up promotes to the melt distributor.
  • a conical cavity 2b extends from the inlet 2a, into which said melt channels 3 open.
  • thermoplastic materials such as PE, PET, PA, PVC, or mixtures thereof, it being possible for these plastics to also be provided with additives.
  • the melts produced from the materials with thermoplastic behavior can have a wide variety of viscosities.
  • the extruder can be configured, for example, as an extruder for processing plastic waste, as is well known to those skilled in the art.
  • the melt distributor 2 is made of a metal, such as steel.
  • the melt distributor 2 is connected on its end face to a pelletizing plate 5 by means of a clamping ring 4 and expansion screws 6, a peripheral section of the pelletizing plate 5 being designed as a clamping flange 5d.
  • the melt channels 3 are formed in the pelletizing plate 5.
  • the pelletizing plate 5 is further aligned with the melt distributor 2 in such a way that the open, front end of the conical cavity 2b coincides with the melt channels 3.
  • a sealing ring 7 runs in a groove on the front side of the melt distributor 2 around the front end of the conical cavity 2b and seals the interface to the pelletizing plate 5.
  • the contact pressure of the pelletizing plate 5 against the end face of the melt distributor 2 is set by the expansion screws 6, which also absorb any thermal expansion of the pelletizing plate 5.
  • the pelletizing plate 5 is made in one piece from ceramic, for example SI carbide or SI nitride, or from steel, optionally with a coating of hard metal on its end face 5a.
  • Knives 8 which are attached to a shaft 9 and are moved by rotation (arrow R) of the shaft 9 over the outlet holes 5c, are located on the end face 5a of the granulating perforated plate 5 facing away from the melt distributor 2, in order to remove pieces of melt strands emerging from the outlet holes 5c cut off, the length of which depends on the rotational speed of the shaft 9, the spacing of the pelletizing holes and the conveying speed of the melt strands.
  • the knives 8 are biased against the end face 5 a so that they exert a predetermined, adjustable contact pressure (arrow p).
  • a pelletizing housing 10 lies sealingly against the end face 5a of the pelletizing perforated plate 5 and surrounds the rotating knives 8.
  • the melt pieces cut off by the knives 8 are caused by the knives 8 Centrifugal force hurled against the inside of the peripheral wall of the granulating housing 10.
  • a coolant for example an atmosphere of cooled air or a cooling water flow, in which the melted pieces quickly solidify and thereby form granules.
  • the walls of the granulation housing 10 can also be cooled in order to prevent granulate particles from adhering.
  • FIG. 2 shows a section of the granulating perforated plate 5 in longitudinal section
  • one of the melt channels 3 formed in the granulating perforated plate 5 can be seen in this drawing, which opens at the end face 5 a of the granulating perforated plate 5 in the outlet opening 5 c
  • the melt channel 3 is formed by a through hole which tapers in conical steps towards the outlet opening 5c in order to bring as much hot melt material as possible close to the outlet opening 5c and thereby prevent the outlet opening 5c and parts of the melt channel nearby it from being unwanted freeze, ie the melt solidifies in it when the end face 5a of the granulation perforated plate 5 is exposed to the coolant for cooling the granulate particles and thus cools down in this area to a temperature below the solidification point of the melt.
  • the result would be granulate particles of irregular shape and size, or a complete closure of the outlet opening with the associated reduction in the granulation performance up to the complete stoppage of the granulation device.
  • the melt channel 3 is surrounded by an annular groove 5b formed in the granulating perforated plate 5.
  • a temperature control element is arranged, which is generally designated by the reference number 11.
  • This temperature control element 11 surrounds the melt channel 3 around its entire circumference and a considerable part of its axial length.
  • the annular groove 5b and the temperature control element 11 accommodated therein extend close to the outlet opening 5c in order to be able to ensure that a desired temperature in the melt channel 3 is maintained up to (almost) the outlet opening 5c.
  • the temperature control element 11 comprises a sleeve body 12 which holds the temperature control means 13.
  • the end 12a of the sleeve body 12 facing away from the outlet opening 5c is conical in shape and defines a partial section of the melt channel 3 when the sleeve body 12 is inserted into the annular groove 5b.
  • the sleeve body 12 is advantageously made of ceramic or metal, preferably aluminum or nickel.
  • the materials of the sleeve body 12 and the pelletizing plate 5 should be selected so that they have a similarly large coefficient of thermal expansion in order to avoid material stresses due to different expansion.
  • the temperature control elements can be designed both as cooling elements and as heating elements.
  • the temperature control element 11 is a cooling element and the temperature control means 13 are coolants in the form of hose lines wound around the sleeve body 12 for the flow of a cooling medium.
  • the mode of operation of the pelletizing device in this case is such that by cooling individual melt channels or groups of melt channels, these are cooled below a melting point of the melt flowing through and freeze the melt channels in a targeted manner in order to prevent further melt flow and thereby the operation of the pelletizing device to adapt to changed parameters with regard to the melt material and the pressure build-up in the melt lines of the granulating device.
  • the pelletizing plate 5 is itself heated (see heating element 14 in FIG. 1). It is also conceivable to design the temperature control elements so that both heating and cooling elements are available in order to optimize the thawing and freezing times of the melt channels.
  • a temperature sensor 16 and a pressure sensor 17 are integrated in the annular projection 5d, which forms a section of the melt channel 3 and is surrounded by the annular groove 5b.
  • pelletizing plate 15 shows a detail of a further embodiment of a pelletizing plate 15 according to the invention in longitudinal section. Similar to the embodiment of the pelletizing plate from FIG. 2, a plurality of melt channels 3 in the pelletizing plate 15 also extend through the pelletizing plate 15 and open into an outlet opening 15c in an end face 15 of the pelletizing plate 15. In FIG To see pelletizing plate 15, which comprises a melt channel 3. The melt channels are expediently distributed in a circle in the pelletizing plate.
  • the granulating perforated plate 15 shown in FIG. 3 has a stepped bore 15b in which a temperature control element, generally designated 21, is received.
  • This temperature control element 21 itself defines a considerable section of the melt channel 3. More specifically, the temperature control element 21 comprises a sleeve body 22, the inner wall of which defines the section of the melt channel 3.
  • the sleeve body 22 holds temperature control means 23, which both Coolant can also be designed as a heating medium.
  • the temperature control element 21 is a heating element and the temperature control means 23 are heating means in the form of hose lines wound around the sleeve body 22 for flow through with a heat transfer medium or an electrical resistance wire wound around the sleeve body 22.
  • the operation of the granulating device in this case is such that the heating elements are kept at a temperature by switching on / off or regulating the supplied energy in such a way that a desired temperature is reached in the melt channel, which is either above the solidification point of the melt flowing through, so that it is safe it is set that the melt channel, in particular its outlet opening 15c, does not freeze, or that the melt flowing below the solidification point lies in order to allow the melt channel to freeze in a targeted manner in order to adjust the granulating device to predetermined parameters, such as melt material or pressure build-up of the melt.
  • the face of the pelletizing perforated plate 15 must be flowed with with coolant in such a way that the temperature in the pelletizing perforated plate is sufficiently low (at least in the region of the outlet opening 15c).
  • the pelletizing plate 5 or 15 according to the invention is characterized by high durability and a long service life, since it offers the possibility of reprocessing by grinding or lapping the end face 5a or 15a. Due to its one-piece construction, generous manufacturing tolerances are also possible, which in turn offers the possibility of manufacturing the perforated pelletizing plate from ceramic material, the ceramic material being able to be processed in the unfired state and thus inexpensively.
  • the pelletizing plate according to the invention can be used particularly advantageously in underwater pelletizing or water ring pelletizing.
  • FIG. 4 shows a block diagram of a plant for granulating thermoplastic waste or the like, which comprises an extruder 20, which produces plastic melt from the plastic waste fed to it and feeds it to a granulating device 1, which has a melt distributor 2 and a perforated pelletizing plate 5 according to the invention or 15, as already described in detail above.
  • the pelletizing plate 5 or 15 comprises a plurality of melt channels 3, each of which is surrounded by a temperature control element 11 or 21.
  • the granulating device 1 further comprises a microprocessor control 25, which has a controller 19 and a setpoint generator 18.
  • the controlled variable of the controller 19 is the melt pressure prevailing in the melt distributor 2, which is measured by a pressure sensor 24 and fed to the controller.
  • the output signal of the controller 19 controls switches 26, which can be designed, for example, as semiconductor relays (a switch is shown in the drawing). With the switches 26, the temperature control elements 11 or 21 are switched on / off individually or in groups such that a certain number of parts of the total number of melt channels 3 freeze and a further number of parts of the melt channels 3 remain open. This allows the target melt pressure in the melt distributor to be regulated. In addition to the melt pressure, the melt temperature, the temperature of temperature control elements or the temperature of the pelletizing die plate or combinations of these measured variables can also be used as control variables for the controller 19. Furthermore, the selective tempering of the melt channels can also take place as a function of the melt material. In particular, the same pelletizing plate can be used for different materials with different viscosities. Instead of a switch 26, the controller 19 can also control a power amplifier or a pump in order to regulate the electrical current or cooling medium / heat transfer medium current supplied to the temperature control elements.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

The invention relates to a granulation die (5, 15), for arrangement on a device (1), for the granulation of materials with thermoplastic properties, in particular, thermoplastic plastics, comprising several melt channels (3), embodied as through openings which are individually or collectively at least partly surrounded by temperature control elements (11, 21). The temperature control elements can be embodied as heating or cooling elements which permit the targeted congealing, or holding open of individual melt channels.

Description

Granuliervorrichtung und Granulierlochplatte Granulating device and granulating perforated plate
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Granulierung von Stoffen mit thermoplastischem Verhalten, insbesondere thermoplastischen Kunststoffen, sowie eine Granulierlochplatte zur Anordnung in der Granuliervorrichtung.The invention relates to a device for granulating substances with thermoplastic behavior, in particular thermoplastic plastics, and to a granulating perforated plate for arrangement in the granulating device.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Granulierung von Stoffen mit thermoplastischem Verhalten, insbesondere thermoplastischen Kunststoffen, umfassend das Erzeugen einer Schmelze des Stoffes mit thermoplastischem Verhalten, das Zuführen der Schmelze zu einem Schmelzeverteiler zur Verteilung der Schmelze an mehrere in einer Granulierlochplatte ausgebildete Schmelzekanäle, und das Abschneiden von Stücken der Schmelze bei ihrem Austritt aus den Schmelzekanälen der Granulierlochplatte, gefolgt vom Abkühlen der abgeschnittenen Schmelzestücke bis zur Erstarrung.The invention further relates to a method for granulating substances with thermoplastic behavior, in particular thermoplastic plastics, comprising producing a melt of the substance with thermoplastic behavior, feeding the melt to a melt distributor for distributing the melt to a plurality of melt channels formed in a pelletizing die plate, and the like Cutting off pieces of the melt as they emerge from the melt channels of the pelletizing die, followed by cooling the cut off pieces of melt until solidification.
Granuliervorrichtungen und -verfahren zur Herstellung von Granulaten aus Stoffen mit thermoplastischem Verhalten können prinzipiell in folgende Kategorien gegliedert werden.Granulation devices and processes for the production of granules from substances with thermoplastic behavior can in principle be divided into the following categories.
Niedrigviskose Stoffe, wie z. B. Polyethylen (PE) oder PVC, können nach einem sogenannten Luftgranulier- Verfahren granuliert werden, das insbesondere in einem Ausstoßbereich bis 100 kg pro Stunde verwendet wird. Dabei werden einzelne Stränge des geschmolzenen Stoffes, die aus Schmelzekanälen einer Lochplatte austreten, mit auf der Stirnfläche dieser Lochplatte laufenden Messern geschnitten. Die dabei entstehenden Scheiben oder Kugeln werden durch die Zentrifugalkraft vom Messer weggeschleudert und dadurch in einen kontinuierlichen Luftstrom eingebracht, in dem sie abgekühlt werden, bis ihre Oberfläche erstarrt ist.Low-viscosity substances, such as B. polyethylene (PE) or PVC, can be granulated by a so-called air granulation process, which is used in particular in an output range of up to 100 kg per hour. Individual strands of the molten material, which emerge from the melt channels of a perforated plate, are cut with knives running on the end face of this perforated plate. The resulting disks or balls are thrown away from the knife by the centrifugal force and thereby introduced into a continuous air stream in which they are cooled until their surface has solidified.
Ähnlich arbeitet auch ein Wasserringgranulier-Verfahren, bei dem die Stränge des geschmolzenen Stoffes bei ihrem Austritt aus der Lochplatte im heißen Zustand in einer Luftatmosphäre zu Granulaten geschnitten und die Granulate mittels der durch die Messer ausgeübten Zentrifugalkraft in einen kontinuierlich umlaufenden Wasserstrom geschleudert und darin abgekühlt und anschließend die erstarrten Granulate auf einem Sieb oder einer Zentrifuge wieder vom Wasserstrom getrennt werden.A water ring granulation process works similarly, in which the strands of the molten material are cut into granules in an air atmosphere when they exit the perforated plate in the hot state and the granules are thrown into a continuously circulating water stream by means of the centrifugal force exerted by the knives and cooled and therein then the solidified granules are separated again from the water flow on a sieve or a centrifuge.
Bei der Unterwassergranulierung befindet sich die Lochplatte in einem kontinuierlichem Wasserstrom, so dass der eigentliche Granuliervorgang, d.h. das Schneiden der aus der Lochplatte austretenden Schmelzestränge zu Granulaten, im Wasser stattfindet. Durch das Wasser werden die Granulate vom Messer abgehoben und zu einem Sieb oder einer Zentrifuge transportiert.In the case of underwater pelletizing, the perforated plate is in a continuous stream of water, so that the actual granulation process, ie the cutting of the melt strands emerging from the perforated plate into granules, takes place in the water. By the Water the granules are lifted from the knife and transported to a sieve or a centrifuge.
Nachteilig bei allen diesen Granuliersystemen wirkt sich jedoch aus, dass die Drehzahl des an der Stirnfläche der Lochplatte umlaufenden Messers und somit die Granulatlänge nur in gewissen Grenzen verändert werden kann. Die Gründe dafür werden nachstehend beschrieben.A disadvantage of all these pelletizing systems, however, is that the speed of the knife rotating on the end face of the perforated plate and thus the length of the pellet can only be changed within certain limits. The reasons for this are described below.
Bei der Luftgranulierung und der Wasserringgranulierung, bei denen der eigentliche Schneidvorgang in einer Luftatmosphäre stattfindet, müssen die Granulate durch die Zentrifugall raft vom Messer weggeschleudert werden. Da die Zentrifugalkraft auf das einzelne Granulatkorn quadratisch mit der Drehzahl des Messers steigt, ist beim Granuliervorgang eine möglichst hohe Messerdrehzahl wünschenswert. Da andererseits jedoch eine vorgegebene Granulatform erzielt werden soll, müssen die Schmelzekanäle, insbesondere ihre Anzahl und der Querschnitt ihrer Austrittsöffhungen in der Lochplatte, auf den jeweiligen Durchsatz der Granulieranlage abgestimmt werden. Es ist jedoch auch erstrebenswert, den Druckaufbau der Lochplatte zu einem vorgeschalteten Extruder, der die Schmelze erzeugt und über einen Schmelze Verteiler zur Lochplatte zufuhrt, möglichst gering zu halten, um eine möglichst geringe thermische Schädigung der Kunststoffschmelze im Extruder zu erhalten, da mit zunehmendem Druck auch die Temperatur der Schmelze steigt. Somit stehen die Anforderungen an einen minimalen thermischen Abbau mit möglichst geringem Druckaufbau an der Lochplatte zur Erzielung einer möglichst geringen thermischen Schädigung des zu granulierenden Gutes und die Forderung nach einer möglichst hohen Messerdrehzahl beim Granulieren, um ein Ankleben der Granulatkörner am Messer und somit Kettenbildung zu verhindern, im Widerspruch zueinander.In the case of air granulation and water ring granulation, in which the actual cutting process takes place in an air atmosphere, the granules must be thrown off the knife by the centrifugal force. Since the centrifugal force on the individual granules increases quadratically with the speed of the knife, the highest possible knife speed is desirable during the granulating process. However, since, on the other hand, a predetermined shape of the granulate is to be achieved, the melt channels, in particular their number and the cross section of their outlet openings in the perforated plate, must be matched to the respective throughput of the granulation system. However, it is also desirable to keep the pressure build-up of the perforated plate to an upstream extruder, which generates the melt and feeds it to the perforated plate via a melt distributor, in order to minimize thermal damage to the plastic melt in the extruder, since the pressure increases the temperature of the melt also rises. Thus, the requirements for minimal thermal degradation with the lowest possible pressure build-up on the perforated plate to achieve the least possible thermal damage to the material to be granulated and the demand for the highest possible blade speed during granulation in order to prevent the granules from sticking to the knife and thus preventing chain formation , contradict each other.
Ein weiterer wichtiger Parameter beim Granulieren ist die Art der zu granulierenden Schmelze, bzw. welche Additive der Schmelze beigemengt wurden. Generell kann gesagt werden, dass niedrigviskose Stoffe, wie PE oder PVC, leicht und bei geringer Messerdrehzahl zu granulieren sind, während höherviskose Materialien, wie Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA), mit einer höheren Messerdrehzahl granuliert werden müssen. Bei der Unterwassergranulierung wird das Granulat durch den kontinuierlichen Wasserstrom vom Messer weggespült. Somit ist diese Art der Granulierung in weiten Grenzen unabhängig von der Messerdrehzahl. Dennoch muss die Anzahl und der Querschnitt der Austrittsbohrungen genau auf das zu verarbeitende Material bzw. den Durchsatz abgestimmt werden, da es, insbesondere bei niedrigen Enthalpiewerten der Kunststoffschmelze wie z. B. bei Polyethylentherephtalat (PET), bei einem zu geringen Durchsatz der Schmelze durch die Austrittsbohrungen zu einem „Einfrieren" einzelner Löcher, das ist das teilweise oder vollständige Verstopfen der Löcher durch erstarrte Schmelze aufgrund Abkühlung der Schmelze unter ihren Erstarrungspunkt, kommen kann.Another important parameter during granulation is the type of melt to be granulated or which additives have been added to the melt. In general, it can be said that low-viscosity materials, such as PE or PVC, are easy to granulate at a low knife speed, while higher-viscosity materials, such as polypropylene (PP) or polyamide (PA), have to be granulated with a higher knife speed. During underwater pelletizing, the pellets are washed away from the knife by the continuous flow of water. This type of granulation is therefore largely independent of the knife speed. Nevertheless, the number and cross-section of the outlet bores must be precisely matched to the material to be processed or the throughput, since it, especially when the enthalpy values of the plastic melt are low, e.g. B. in polyethylene terephthalate (PET), with a too low throughput of the melt through the outlet bores to a "freezing" of individual holes, that is the partial or complete blockage of the holes by solidified melt due to cooling of the melt below its solidification point.
Dieses Einfrieren der Austrittsbohrungen kann zu verformten Granulaten, ungleichmäßigen Granulaten, hohem Staubanteil im Granulat bis zu einem vollkommenen Stillstand der Granuliervorrichtung fuhren.This freezing of the outlet bores can lead to deformed granules, uneven granules, a high proportion of dust in the granules until the granulating device comes to a complete standstill.
Um dieses Einfrierverhalten bei Unterwassergranulierungen zu verbessern, wurde bereits vorgeschlagen, durch eine bessere thermische Trennung mittels einer Isolierschicht das Abkühlen und Einfrieren der einzelnen Löcher zu verhindern. Aus WO 03/031132 AI ist beispielsweise eine Granulierlochplatte bekannt, bei der die den Messern zugewandte Stirnfläche der Granulierlochplatte aus einer Keramikschicht aufgebaut ist, die ein schlechter Temperaturleiter ist.In order to improve this freezing behavior in the case of underwater pelletizing, it has already been proposed to prevent the individual holes from cooling and freezing by means of better thermal separation by means of an insulating layer. From WO 03/031132 AI, for example, a pelletizing plate is known in which the end face of the pelletizing plate facing the knives is constructed from a ceramic layer, which is a poor temperature conductor.
Aus EP 0 739 700 Bl ist eine Unterwasser-Granulierlochplatte mit Verschleißschutzschicht bekannt, bei der zwischen der eigentlichen Granulierlochplatte und einer Verschleißschutzschicht, die eine Lauffläche für die Messer bildet, eine dünne Isolierschicht vorgesehen ist, wobei mit konisch geformten Schmelzekanälen versucht wird, möglichst viel heiße Schmelze nahe an die Stirnfläche der Granulierlochplatte zu bringen und damit ein Einfrieren der Löcher möglichst zu verhindern.From EP 0 739 700 B1 an underwater pelletizing plate with a wear protection layer is known, in which a thin insulating layer is provided between the actual pelletizing plate and a wear protection layer, which forms a running surface for the knives, whereby conical melt channels are used to try to get as much as possible Bring the melt close to the face of the pelletizing plate and thus prevent the holes from freezing.
Alle diese Lösungsansätze bringen in einem gewissem Ausmaß Abhilfe, dennoch müssen die Anzahl der Löcher und der Austrittsquerschnitt in den Granulierlochplatten in relativ engen Toleranzen auf das zu verarbeitende Material und den Durchsatz abgestimmt werden. Dies führt dazu, dass Granuliervorrichtungen bei jeder Änderung des zu granulierenden Materials umgerüstet werden müssen, indem eine auf das Material abgestimmte Granulierlochplatte an der Granuliervorrichtung angebracht wird.All of these approaches help to a certain extent, but the number of holes and the outlet cross-section in the pelletizer plates have to be matched to the material to be processed and the throughput within relatively narrow tolerances. This means that each time the material to be granulated is changed, granulating devices have to be converted by attaching a granulating perforated plate that is matched to the material to the granulating device.
Bei der Verarbeitung von Schmelzen mit stark unterschiedlichen Viskositätswerten wie z.B. HDPE und PET auf einem Extruder (Kompoundierbetrieb) kommt es durch den hohen Druckaufbau von HDPE auf einer PET Lochplatte zu einem verstärktem Energieverbrauch und hoher thermischer Schädigung der Schmelze. Ein längerer Umrüstvorgang der Granuliervorrichtung (Wechseln der Lochplatte oder Verschließen einzelner Schmelzekanäle) ist unumgänglich.When processing melts with very different viscosity values such as HDPE and PET on an extruder (compounding company), the high Pressure build-up of HDPE on a PET perforated plate for increased energy consumption and high thermal damage to the melt. A longer changeover process of the granulating device (changing the perforated plate or closing individual melt channels) is essential.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, die oben angeführten Nachteile bekannter Granuliervorrichtungen insofern zu verbessern, dass verschiedenste Materialien und Durchsätze ohne Wechsel der Granulierlochplatte in einer Granuliervorrichtung verarbeitet werden können. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Granuliervoiτichtung durch gezieltes Einfrieren einzelner Austrittsbohrungen einer Granulierlochplatte zu betreiben, um dadurch eine Anpassung an unterschiedliche zu granulierende Materialien zu ermöglichen, gleichzeitig aber dem unbeabsichtigten Einfrieren einzelner Schmelzekanäle, speziell bei Unterwassergranulierung, entgegen zu wirken.The present invention has set itself the task of improving the above-mentioned disadvantages of known granulating devices in that a wide variety of materials and throughputs can be processed in a granulating device without changing the granulating perforated plate. It is a further object of the invention to operate a pelletizing device by deliberately freezing individual outlet bores of a pelletizing plate in order to enable adaptation to different materials to be pelletized, but at the same time to counteract the unintentional freezing of individual melt channels, especially in the case of underwater pelletizing.
Diese Aufgabe wird durch Bereitstellen einer Granulierlochplatte mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, durch Bereitstellen einer Vorrichtung zur Granulierung von Stoffen mit thermoplastischem Verhalten gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 19, sowie durch das in Anspruch 25 dargelegte Verfahren zur Granulierung von Stoffen mit thermoplastischem Verhalten gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by providing a pelletizing plate with the characterizing features of claim 1, by providing a device for granulating substances with thermoplastic behavior according to the characterizing features of claim 19, and by the method for granulating substances with thermoplastic behavior set out in claim 25 , Advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.
Die erfindungsgemäße Granulierlochplatte zur Anordnung an einer Vorrichtung zur Granulierung von Stoffen mit thermoplastischem Verhalten weist mehrere als Durchtrittsöffnungen ausgebildete Schmelzekanäle auf, wobei die Schmelzekanäle einzeln oder gruppenweise zumindest teilweise von Temperierelementen umgeben sind. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung werden die Schmelzekanäle - anders als bei bestehenden Granuliersystemen - bis sehr nahe ihrer Austrittsöffnung temperiert. Es können somit, je nach Betriebsweise der Granulierlochplatte, einerseits die Schmelzekanäle einzeln oder gruppenweise gezielt auf einer ausreichend hohen Temperatur gehalten werden, um ein Abkühlen der Schmelze zu verhindern, und andererseits durch Abkühlen einzelner oder Gruppen von Schmelzekanälen ein gezieltes „Einfrieren" einzelner Austrittsöffnungen der Granulierlochplatte erreicht werden, um dadurch den Druckaufbau in der Granuliervorrichtung und somit die Anpassung an unterschiedliche Materialien zu erreichen.The pelletizing plate according to the invention for arrangement on a device for pelletizing substances with thermoplastic behavior has a plurality of melt channels designed as through-openings, the melt channels being at least partially surrounded individually or in groups by temperature control elements. By means of this embodiment according to the invention, the melt channels are tempered to very close to their outlet opening, in contrast to existing pelletizing systems. Depending on the mode of operation of the pelletizing plate, the melt channels can be kept individually or in groups in a targeted manner at a sufficiently high temperature to prevent the melt from cooling, and on the other hand, by cooling individual or groups of melt channels, specific "freezing" of individual outlet openings of the Perforated pelletizing plate can be achieved in order to achieve the pressure build-up in the pelletizing device and thus the adaptation to different materials.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Granulierlochplatte sind die Schmelzekanäle zumindest über 90°, vorzugsweise zumindest über 180°, ihres Umfangs von Temperierelementen umgeben. Alternativ oder ergänzend dazu kann vorgesehen werden, dass sich die Temperierelemente über einen Teil der Axiallänge der Schmelzekanäle erstrecken. Durch die vorgenannten Maßnahmen wird eine gleichmäßige Temperierung der Schmelzekanäle erreicht. Wenn weiters vorgesehen wird, dass sich die Temperierelemente bis nahe an das Schmelzeaustrittsende der Schmelzekanäle erstrecken, so können unerwünschte Temperatureinflüsse der Atmosphäre außerhalb der Granulierlochplatte oder eines die Granulierlochplatte umströmenden Wasserstroms unterbunden werden. Insbesondere kann dadurch ein unerwünschtes Einfrieren der Schmelze verhindert werden.In an advantageous embodiment of the granulating perforated plate according to the invention, the melt channels are surrounded by temperature control elements at least over 90 °, preferably at least over 180 °. Alternatively or in addition, it can be provided that that the temperature control elements extend over part of the axial length of the melt channels. The aforementioned measures achieve a uniform temperature control of the melt channels. If it is further provided that the temperature control elements extend close to the melt outlet end of the melt channels, then undesirable temperature influences of the atmosphere outside the pelletizing plate or a water flow flowing around the pelletizing plate can be prevented. In particular, this can prevent undesired freezing of the melt.
Einfache Assemblierung der Granulierlochplatte und hervorragende Temperaturverteilung um die Schmelzekanäle wird erzielt, wenn die Temperierelemente in die Schmelzekanäle umgebenden Ringnuten angeordnet sind. Dieselben vorteilhaften Effekte werden durch eine alternative Ausgestaltung der Granulierlochplatte erzielt, bei der die Temperierelemente in die Schmelzekanäle definierenden Stufenbohrungen angeordnet sind. Besonders leicht zu fertigen ist eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Granulierlochplatte, bei der die Temperierelemente als mit Temperiermitteln versehene Hülsenkörper ausgebildet sind. Vorteilhaft können die Hülsenkörper aus Keramik oder Metall, vorzugsweise Aluminium oder Nickel, ausgebildet sein. In fertigungstechnischer Hinsicht und aufgrund hervorragender Steuerbarkeit der Temperaturverteilung ist es vorteilhaft, wenn die Hülsenkörper die Schmelzekanäle teilweise definieren oder fortsetzen. Um die Fertigungstoleranzen eng wählen zu können, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Materialien des Hülsenkörpers und der Granulierlochplatte so ausgewählt sind, dass sie einen ähnlichen Wärmedehnungskoeffizienten aufweisen.Simple assembly of the pelletizing plate and excellent temperature distribution around the melt channels is achieved if the temperature control elements are arranged in the annular grooves surrounding the melt channels. The same advantageous effects are achieved by an alternative embodiment of the granulating perforated plate, in which the temperature control elements are arranged in the stepped bores defining the melt channels. An embodiment of the granulation perforated plate according to the invention in which the temperature control elements are designed as sleeve bodies provided with temperature control means is particularly easy to manufacture. The sleeve bodies can advantageously be made of ceramic or metal, preferably aluminum or nickel. From a manufacturing point of view and because of the excellent controllability of the temperature distribution, it is advantageous if the sleeve bodies partially define or continue the melt channels. In order to be able to choose the manufacturing tolerances closely, it proves to be advantageous if the materials of the sleeve body and the pelletizing plate are selected such that they have a similar thermal expansion coefficient.
Als besonders wirksam hat es sich herausgestellt, den gesamten Körper der Granulierlochplatte aus Keramik, z.B. Sl-Carbid oder SI-Nitrid, zu fertigen, einerseits aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit von Keramik, andererseits aufgrund der guten Verschleißeigenschaften von Keramik. Alternativ dazu kann die Granulierlochplatte auch in Stahl, gegebenenfalls mit einer Beschichtung aus Hartmetall, ausgeführt sein, was aufgrund der guten Bearbeitbarkeit von Stahl Vorteile bei der Herstellung mit sich bringt.It has been found to be particularly effective to use the entire body of the ceramic granulating plate, e.g. Sl-carbide or SI-nitride, on the one hand due to the low thermal conductivity of ceramic, and on the other hand due to the good wear properties of ceramic. As an alternative to this, the perforated pelletizing plate can also be made of steel, optionally with a coating of hard metal, which has advantages in manufacture due to the good machinability of steel.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Granulierlochplatte einstückig ausgeführt. Man vermeidet dadurch Probleme mit der Dichtheit und Passung von Fügeflächen, wie sie bei mehrstückiger Ausführung bestehen, und kann somit größere Fertigungstoleranzen zulassen.In a preferred embodiment of the invention, the granulating perforated plate is made in one piece. This avoids problems with the tightness and fit of joining surfaces, such as exist in the case of a multi-piece design, and can thus permit greater manufacturing tolerances.
In einer weiteren Ausführungsform der erfmdungsgemäßen Granulierlochplatte weist diese einen Klemmflansch zur einfachen Befestigung an einem Schmelzeverteiler o. dergl. auf. Die Temperierelemente der erfindungsgemäßen Granulierlochplatte können einerseits als, vorzugsweise regelbare, Heizelemente ausgebildet sein. Mit diesen Heizelementen kann ein Zufrieren einzelner Schmelzekanäle bzw. ihrer Austrittslöcher verlässlich verhindert werden, indem die hindurchströmende Schmelze auf einer Temperatur über ihrem Erstarrungspunkt gehalten wird. Als in der Herstellung günstig und leicht regelbar haben sich Heizelemente mit Heizmitteln in Form einer Widerstandsheizung oder in Form von Leitungen zur Durchströmung mit Wärmeträgermedium erwiesen.In a further embodiment of the granulating perforated plate according to the invention, it has a clamping flange for simple attachment to a melt distributor or the like. The temperature control elements of the granulating perforated plate according to the invention can, on the one hand, be designed as, preferably controllable, heating elements. With these heating elements, freezing of individual melt channels or their exit holes can be reliably prevented by keeping the melt flowing through at a temperature above its solidification point. Heating elements with heating means in the form of a resistance heater or in the form of lines for the flow of heat transfer medium have proven to be inexpensive and easy to regulate.
Die Temperierelemente der erfindungsgemäßen Granulierlochplatte können andererseits auch als Kühlelemente ausgebildet sein, die vorzugsweise Kühlmittel in Form von Leitungen zur Durchströmung mit Kühlmedium aufweisen. Bei dieser Ausgestaltung ist ein gezieltes Zufrierenlassen einzelner Austrittsöffnungen möglich. Um zu garantieren, dass wirklich nur jene Löcher mit erstarrender Schmelze zufrieren, bei denen dies beabsichtigt ist, kann die Granulierlochplatte selbst beheizbar sein.The temperature control elements of the granulating perforated plate according to the invention can, on the other hand, also be designed as cooling elements, which preferably have coolants in the form of lines for the flow of cooling medium. In this embodiment, it is possible to allow individual outlet openings to freeze in a targeted manner. In order to guarantee that only those holes with solidifying melt freeze where this is intended, the pelletizing plate itself can be heated.
Für eine exakte Regelung der Temperatur in bzw. an den Schmelzekanälen der Granulier lochplatte ist es günstig, wenn an oder nahe den Schmelzekanälen Temperaturfühler vorgesehen sind, oder wenn Temperaturfühler in den Temperierelementen integriert sind. Die Temperaturfühler werden mit einer an der Granuliervorrichtung vorgesehenen Steuereinrichtung zur einzelnen oder gruppenweisen Ansteuerung von Temperierelementen der Granulierlochplatte verbunden, wobei das Ansteuern das Ein/Ausschalten oder das Beibehalten einer vorgegebenen Temperatur der Temperierelemente oder das Fahren eines vorgegebenen Temperaturprofils umfasst. Die Steuereinrichtung kann vorteilhaft als Regler ausgebildet sein, dessen Regelgröße alternativ eine oder mehrere aus Schmelzedruck, Schmelzetemperatur, Temperatur von Temperierelementen oder Temperatur der Granulierlochplatte ist.For an exact control of the temperature in or on the melt channels of the granulating perforated plate, it is advantageous if temperature sensors are provided on or near the melt channels, or if temperature sensors are integrated in the temperature control elements. The temperature sensors are connected to a control device provided on the pelletizing device for individual or group control of temperature control elements of the pelletizing die, the control comprising switching on / off or maintaining a predetermined temperature of the temperature control elements or driving a predetermined temperature profile. The control device can advantageously be designed as a controller, the controlled variable of which is alternatively one or more of melt pressure, melt temperature, temperature of temperature control elements or temperature of the pelletizing plate.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei der Unterwassergranulierung einsetzbar.The invention can be used particularly advantageously in underwater pelletizing.
Um Wärmespannungen aufgrund unterschiedlicher Wärmedehnungskoeffizienten zwischen der Granulierlochplatte und einem Schmelzeverteiler der Granuliervorrichtung, an dem die Granulierlochplatte zu befestigen ist, zu vermeiden, ist die Granulierlochplatte vorzugsweise durch Klemmmittel an dem Schmelzeverteiler befestigt, die die Wärmedehnungen absorbieren. Zur Erzielung eines optimalen Messerlaufs über die Stirnseite der Granulierlochplatte ist in einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Granuliervorrichtung der Anpressdruck der Messer gegen die Granulierlochplatte regelbar.In order to avoid thermal stresses due to different coefficients of thermal expansion between the pelletizing die and a melt distributor of the pelletizer, to which the pelletizer die is to be fastened, the pelletizing die is preferably fastened to the melt distributor by clamping means which absorb the thermal expansions. In order to achieve an optimal knife run over the end face of the pelletizing plate, the contact pressure of the knives against the pelletizing plate can be regulated in one embodiment of the pelletizing device according to the invention.
Das erfindungsgemäße Verfaliren zur Granulierung von Stoffen mit thermoplastischem Verhalten, insbesondere thermoplastischen Kunststoffen, umfasst das Erzeugen einer Schmelze des Stoffes mit thermoplastischem Verhalten, das Zuführen der Schmelze zu einem Schmelzeverteiler zur Verteilung der Schmelze an mehrere in einer Granulierlochplatte ausgebildete Schmelzekanäle, und das Abschneiden von Stücken der Schmelze bei ihrem Austritt aus den Schmelzekanälen der Granulierlochplatte, gefolgt vom Abkühlen der abgeschnittenen Schmelzestücke bis zur Erstarrung, wobei Schmelzekanäle in der Granulierlochplatte einzeln oder gruppenweise auf jeweilige Temperaturen gebracht werden, die oberhalb oder unterhalb der Erstarrungstemperatur der hindurchströmenden Schmelze liegen. Vorzugsweise erfolgt das selektive Temperieren das Schmelzekanäle in Abhängigkeit von dem Schmelzematerial und/oder dem Schmelzedruck.The process according to the invention for granulating substances with thermoplastic behavior, in particular thermoplastic plastics, comprises producing a melt of the substance with thermoplastic behavior, feeding the melt to a melt distributor for distributing the melt to a plurality of melt channels formed in a pelletizing die, and cutting off pieces the melt as it emerges from the melt channels of the pelletizing die, followed by cooling of the melted pieces to solidification, the melt channels in the pelletizing die being brought individually or in groups to respective temperatures which are above or below the solidification temperature of the melt flowing through. The selective tempering of the melt channels preferably takes place as a function of the melt material and / or the melt pressure.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Temperieren der Schmelzekanäle das Ein/ Ausschalten oder Temperaturregeln von zumindest teilweise den jeweiligen Schmelzekanal umgebenden Heizelementen.In one embodiment of the method according to the invention, the temperature control of the melt channels comprises the switching on / off or temperature regulation of heating elements at least partially surrounding the respective melt channel.
In einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Temperieren der Schmelzekanäle das Ein/ Ausschalten oder Temperaturregeln von zumindest teilweise den jeweiligen Schmelzekanal umgebenden Kühlelementen, wobei in einer Fortbildung dieser Ausgestaltung die Granulierlochplatte abseits von den Schmelzekanälen beheizt wird.In an alternative embodiment of the method according to the invention, the temperature control of the melt channels comprises switching on / off or temperature control of cooling elements at least partially surrounding the respective melt channel, wherein in a further development of this embodiment the pelletizing plate is heated away from the melt channels.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausfuhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention will now be explained in more detail using exemplary embodiments with reference to the drawings. The drawings show:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Granuliervorrichtung;1 shows a section through a granulating device according to the invention;
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Details einer erfindungsgemäßenFig. 2 is an enlarged sectional view of a detail of an inventive
Granulierlochplatte an der Granuliervorrichtung von Fig. 1 ;Pelletizing plate on the pelletizer of Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Details einer alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Granulierlochplatte; und3 shows an enlarged sectional illustration of a detail of an alternative embodiment of a granulating perforated plate according to the invention; and
Fig. 4 ein Schaltbild einer Regelung von Temperierelementen in einer erfindungsgemäßenFig. 4 is a circuit diagram of a control of temperature control elements in an inventive
Granuliervorrichtung. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Granuliervorrichtung 1 zur Granulierung von Stoffen mit thermoplastischem Verhalten, insbesondere thermoplastischen Kunststoffen. Die Granuliervorrichtung 1 umfasst einen Schmelzeverteiler 2 zur Verteilung einer zugeführten Schmelze (Pfeil S) eines Stoffes mit thermoplastischem Verhalten an mehrere Schmelzekanäle 3. Dazu weist der Schmelzeverteiler einen Einlass 2a zum Anschließen an einen nicht dargestellten Extruder auf, der die Schmelze erzeugt und durch entsprechenden Druckaufbau zum Schmelzeverteiler fördert. Vom Einlass 2a erstreckt sich ein kegelförmiger Hohlraum 2b, in den besagte Schmelzekanäle 3 münden. Die zu granulierenden Stoffe mit thermoplastischem Verhalten sind nicht näher eingeschränkt; als Beispiele dafür seien thermoplastische Kunststoffe, wie PE, PET, PA, PVC, oder Gemische daraus angeführt, wobei diese Kunststoffe auch mit Zuschlagstoffen versehen sein können. Die aus den Stoffen mit thermoplastischem Verhalten erzeugten Schmelzen können unterschiedlichste Viskositäten aufweisen. Der Extruder kann beispielsweise als Extruder zur Aufbereitung von Kunststoffabfallen ausgebildet sein, wie Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung wohlbekannt ist. Der Schmelzeverteiler 2 ist aus einem Metall, wie z.B. Stahl, hergestellt. Mittels eines Klemmringes 4 und Dehnschrauben 6 ist der Schmelzeverteiler 2 an seiner Stirnfläche mit einer Granulierlochplatte 5 verbunden, wobei ein Umfangsabschnitt der Granulierlochplatte 5 als Klemmflansch 5d ausgebildet ist. In der Granulierlochplatte 5 sind die Schmelzekanäle 3 ausgebildet. Die Granulierlochplatte 5 ist weiters so mit dem Schmelzeverteiler 2 ausgerichtet, dass das offene, stirnseitige Ende des kegelförmigen Hohlraums 2b mit den Schmelzekanälen 3 zusammenfällt. Ein Dichtring 7 läuft in einer Nut an der Stirnseite des Schmelzeverteilers 2 um das stirnseitige Ende des kegelförmigen Hohlraums 2b herum und dichtet die Grenzfläche zur Granulierlochplatte 5 ab. Der Anpressdruck der Granulierlochplatte 5 gegen die Stirnfläche des Schmelzeverteilers 2 wird durch die Dehnschrauben 6 eingestellt, die auch allfällige Wärmedehnungen der Granulierlochplatte 5 aufnehmen. Die Granulierlochplatte 5 ist einstückig aus Keramik, z.B. Sl-Carbid oder SI-Nitrid, oder aus Stahl, gegebenenfalls mit einer Beschichtung aus Hartmetall an ihrer Stirnfläche 5a, ausgeführt. An der vom Schmelzeverteiler 2 abgewandten Stirnfläche 5 a der Granulierlochplatte 5 liegen Messer 8 an, die an einer Welle 9 befestigt sind und durch Drehung (Pfeil R) der Welle 9 über die Austrittslöcher 5c bewegt werden, um von aus den Austrittslöchern 5c austretenden Schmelzesträngen Stücke abzuschneiden, deren Länge von der Drehgeschwindigkeit der Welle 9, den Abständen der Granulierlöcher voneinander und der Fördergeschwindigkeit der Schmelzestränge abhängt. Die Messer 8 sind gegen die Stirnfläche 5 a vorgespannt, so dass sie einen vorgegebenen, einstellbaren Anpressdruck (Pfeil p) ausüben. Ein Granuliergehäuse 10 liegt dichtend an der Stirnfläche 5a der Granulierlochplatte 5 an und umgibt die rotierenden Messer 8. Die von den Messern 8 abgeschnittenen Schmelzestücke werden aufgrund der von den Messern 8 ausgeübten Fliehkraft gegen die Innenseite der Umfangswand des Granuliergehäuses 10 geschleudert. Im Inneren des Granuliergehäuses 10 befindet sich ein Kühlmittel, z.B. eine Atmosphäre aus gekühlter Luft oder ein Kühlwasserstrom, in dem die abgeschnittenen Schmelzestücke rasch erstarren und dadurch Granulate bilden. Nötigenfalls können auch die Wände des Granuliergehäuses 10 gekühlt sein, um ein Anhaften von Granulatteilchen zu verhindern.Granulator. 1 shows a longitudinal section through a granulating device 1 according to the invention for granulating substances with thermoplastic behavior, in particular thermoplastic plastics. The granulating device 1 comprises a melt distributor 2 for distributing a supplied melt (arrow S) of a substance with thermoplastic behavior to a plurality of melt channels 3. For this purpose, the melt distributor has an inlet 2a for connection to an extruder (not shown), which produces the melt and by corresponding pressure build-up promotes to the melt distributor. A conical cavity 2b extends from the inlet 2a, into which said melt channels 3 open. The materials to be granulated with thermoplastic behavior are not restricted in any more detail; Examples include thermoplastic materials, such as PE, PET, PA, PVC, or mixtures thereof, it being possible for these plastics to also be provided with additives. The melts produced from the materials with thermoplastic behavior can have a wide variety of viscosities. The extruder can be configured, for example, as an extruder for processing plastic waste, as is well known to those skilled in the art. The melt distributor 2 is made of a metal, such as steel. The melt distributor 2 is connected on its end face to a pelletizing plate 5 by means of a clamping ring 4 and expansion screws 6, a peripheral section of the pelletizing plate 5 being designed as a clamping flange 5d. The melt channels 3 are formed in the pelletizing plate 5. The pelletizing plate 5 is further aligned with the melt distributor 2 in such a way that the open, front end of the conical cavity 2b coincides with the melt channels 3. A sealing ring 7 runs in a groove on the front side of the melt distributor 2 around the front end of the conical cavity 2b and seals the interface to the pelletizing plate 5. The contact pressure of the pelletizing plate 5 against the end face of the melt distributor 2 is set by the expansion screws 6, which also absorb any thermal expansion of the pelletizing plate 5. The pelletizing plate 5 is made in one piece from ceramic, for example SI carbide or SI nitride, or from steel, optionally with a coating of hard metal on its end face 5a. Knives 8, which are attached to a shaft 9 and are moved by rotation (arrow R) of the shaft 9 over the outlet holes 5c, are located on the end face 5a of the granulating perforated plate 5 facing away from the melt distributor 2, in order to remove pieces of melt strands emerging from the outlet holes 5c cut off, the length of which depends on the rotational speed of the shaft 9, the spacing of the pelletizing holes and the conveying speed of the melt strands. The knives 8 are biased against the end face 5 a so that they exert a predetermined, adjustable contact pressure (arrow p). A pelletizing housing 10 lies sealingly against the end face 5a of the pelletizing perforated plate 5 and surrounds the rotating knives 8. The melt pieces cut off by the knives 8 are caused by the knives 8 Centrifugal force hurled against the inside of the peripheral wall of the granulating housing 10. Inside the granulating housing 10 there is a coolant, for example an atmosphere of cooled air or a cooling water flow, in which the melted pieces quickly solidify and thereby form granules. If necessary, the walls of the granulation housing 10 can also be cooled in order to prevent granulate particles from adhering.
Nun auch auf Fig. 2 Bezug nehmend, die einen Ausschnitt der Granulierlochplatte 5 im Längsschnitt zeigt, ist in dieser Zeichnung einer der in der Granulierlochplatte 5 ausgebildeten Schmelzekanäle 3 zu erkennen, der an der Stirnseite 5 a der Granulierlochplatte 5 in der Austrittsöffhung 5 c mündet. Der Schmelzekanal 3 ist durch eine Durchtrittsbohrung gebildet, die sich in konischen Abstufungen zur Austrittsöffnung 5c hin verjüngt, um möglichst viel heißes Schmelzematerial nahe an die Austrittsöffnung 5c zu bringen und dadurch zu verhindern, dass die Austrittsöffnung 5 c und ihr nahe gelegene Teile des Schmelzekanals ungewollt zufrieren, d.h. die Schmelze darin erstarrt, wenn die Stirnseite 5a der Granulierlochplatte 5 dem Kühlmittel zur Kühlung der Granulatteilchen ausgesetzt ist und somit in diesem Bereich auf eine Temperatur unter dem Erstarrungspunkt der Schmelze abkühlt. Die Folge wären Granulatteilchen von unregelmäßiger Form und Größe, oder überhaupt ein völliges Verschließen der Austrittsöffnung mit damit verbundener Reduzierung der Granulierleistung bis hin zum völligen Stillstand der Granuliervorrichtung.Referring now also to FIG. 2, which shows a section of the granulating perforated plate 5 in longitudinal section, one of the melt channels 3 formed in the granulating perforated plate 5 can be seen in this drawing, which opens at the end face 5 a of the granulating perforated plate 5 in the outlet opening 5 c , The melt channel 3 is formed by a through hole which tapers in conical steps towards the outlet opening 5c in order to bring as much hot melt material as possible close to the outlet opening 5c and thereby prevent the outlet opening 5c and parts of the melt channel nearby it from being unwanted freeze, ie the melt solidifies in it when the end face 5a of the granulation perforated plate 5 is exposed to the coolant for cooling the granulate particles and thus cools down in this area to a temperature below the solidification point of the melt. The result would be granulate particles of irregular shape and size, or a complete closure of the outlet opening with the associated reduction in the granulation performance up to the complete stoppage of the granulation device.
Der Schmelzekanal 3 wird von einer in der Granulierlochplatte 5 ausgebildeten Ringnut 5b umgeben. In der Ringnut 5b ist ein Temperierelement angeordnet, das allgemein durch das Bezugszeichen 11 bezeichnet wird. Dieses Temperierelement 11 umgibt den Schmelzekanal 3 um seinen gesamten Umfang und einen beträchtlichen Teil seiner axialen Länge. Die Ringnut 5b und das darin aufgenommene Temperierelement 11 erstrecken sich bis nahe an die Austrittsöffnung 5c, um das Beibehalten einer gewünschten Temperatur im Schmelzekanal 3 bis (fast) hin zur Austrittsöffnung 5c gewährleisten zu können.The melt channel 3 is surrounded by an annular groove 5b formed in the granulating perforated plate 5. In the annular groove 5b, a temperature control element is arranged, which is generally designated by the reference number 11. This temperature control element 11 surrounds the melt channel 3 around its entire circumference and a considerable part of its axial length. The annular groove 5b and the temperature control element 11 accommodated therein extend close to the outlet opening 5c in order to be able to ensure that a desired temperature in the melt channel 3 is maintained up to (almost) the outlet opening 5c.
Das Temperierelement 11 umfasst einen Hülsenkörper 12, der Temperiermittel 13 hält. Das von der Austrittsöffnung 5c abgewandte Ende 12a des Hülsenkörpers 12 ist konisch geformt und definiert im in die Ringnut 5b eingesetzten Zustand des Hülsenkörpers 12 einen Teilabschnitt des Schmelzekanals 3. Vorteilhaft ist der Hülsenkörper 12 aus Keramik oder Metall, vorzugsweise Aluminium oder Nickel, ausgebildet. Die Materialien des Hülsenkörpers 12 und der Granulierlochplatte 5 sollten so ausgewählt sein, dass sie einen ähnlich großen Wärmedehnungskoeffizienten aufweisen, um Materialspannungen aufgrund unterschiedlicher Dehnung zu vermeiden. Gemäß der Erfindung können die Temperierelemente sowohl als Kühlelemente als auch als Heizelemente ausgebildet sein. Zum Zwecke der Erläuterung sei jedoch angenommen, dass das Temperierelement 11 ein Kühlelement ist und die Temperiermittel 13 Kühlmittel in Form von um den Hülsenkörper 12 gewickelten Schlauchleitungen zur Durchströmung mit einem Kühlmedium sind. Die Betriebsweise der Granuliervorrichtung ist in diesem Fall so, dass durch Abkühlen einzelner Schmelzekanäle oder Gruppen von Schmelzekanälen diese unter einen Erstarrungspunkt durchströmender Schmelze abgekühlt werden und dadurch die Schmelzekanäle gezielt zufrieren gelassen werden, um ein weiteres Hindurchströmen von Schmelze zu verhindern und dadurch den Betrieb der Granuliervorrichtung an geänderte Parameter bezüglich des Schmelzematerials und des Druckaufbaues in den Schmelzeleitungen der Granuliervorrichtung anzupassen. Um andererseits ein möglichst rasches „Auftauen" der zugefrorenen Schmelzekanäle zu gewährleisten, wenn sich die Parameter so ändern sollten, dass die Wiederinbetriebnahme dieser Schmelzekanäle erforderlich ist, ist die Granulierlochplatte 5 selbst beheizt (siehe Heizelement 14 in Fig. 1). Es ist auch denkbar, die Temperierelemente so zu gestalten, dass sowohl Heiz- als auch Kühlelemente vorhanden sind, um die Auftau- und Zufrierzeiten der Schmelzekanäle zu optimieren.The temperature control element 11 comprises a sleeve body 12 which holds the temperature control means 13. The end 12a of the sleeve body 12 facing away from the outlet opening 5c is conical in shape and defines a partial section of the melt channel 3 when the sleeve body 12 is inserted into the annular groove 5b. The sleeve body 12 is advantageously made of ceramic or metal, preferably aluminum or nickel. The materials of the sleeve body 12 and the pelletizing plate 5 should be selected so that they have a similarly large coefficient of thermal expansion in order to avoid material stresses due to different expansion. According to the invention, the temperature control elements can be designed both as cooling elements and as heating elements. For the purpose of explanation, however, it is assumed that the temperature control element 11 is a cooling element and the temperature control means 13 are coolants in the form of hose lines wound around the sleeve body 12 for the flow of a cooling medium. The mode of operation of the pelletizing device in this case is such that by cooling individual melt channels or groups of melt channels, these are cooled below a melting point of the melt flowing through and freeze the melt channels in a targeted manner in order to prevent further melt flow and thereby the operation of the pelletizing device to adapt to changed parameters with regard to the melt material and the pressure build-up in the melt lines of the granulating device. On the other hand, in order to ensure that the frozen melt channels “thaw” as quickly as possible if the parameters should change in such a way that it is necessary to restart these melt channels, the pelletizing plate 5 is itself heated (see heating element 14 in FIG. 1). It is also conceivable to design the temperature control elements so that both heating and cooling elements are available in order to optimize the thawing and freezing times of the melt channels.
Um die Temperatur und den Druckaufbau in den Schmelzekanälen möglichst exakt steuern zu können, sind in den ringförmigen Vorsprung 5d, der einen Abschnitt des Schmelzekanals 3 bildet und von der Ringnut 5b umgeben wird, ein Temperaturfühler 16 und ein Druckfühler 17 integriert.In order to be able to control the temperature and the pressure build-up in the melt channels as precisely as possible, a temperature sensor 16 and a pressure sensor 17 are integrated in the annular projection 5d, which forms a section of the melt channel 3 and is surrounded by the annular groove 5b.
In Fig. 3 ist- ein Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfmdungsgemäßen Granulierlochplatte 15 im Längsschnitt dargestellt. Ähnlich wie in der Ausfuhrungsform der Granulierlochplatte von Fig. 2 erstrecken sich auch in der Granulierlochplatte 15 eine Vielzahl von Schmelzekanälen 3 durch die Granulierlochplatte 15 hindurch und münden in einer Austrittsöffhung 15c in einer Stirnseite 15 der Granulierlochplatte 15. In Fig. 3 ist ein Ausschnitt der Granulierlochplatte 15 zu sehen, der einen Schmelzekanal 3 umfasst. Zweckmäßig sind die Schmelzekanäle kreisförmig in der Granulierlochplatte verteilt.3 shows a detail of a further embodiment of a pelletizing plate 15 according to the invention in longitudinal section. Similar to the embodiment of the pelletizing plate from FIG. 2, a plurality of melt channels 3 in the pelletizing plate 15 also extend through the pelletizing plate 15 and open into an outlet opening 15c in an end face 15 of the pelletizing plate 15. In FIG To see pelletizing plate 15, which comprises a melt channel 3. The melt channels are expediently distributed in a circle in the pelletizing plate.
Im Unterschied zur Ausfuhrungsform von Fig. 2 weist die in Fig. 3 dargestellte Granulierlochplatte 15 eine Stufenbohrung 15b auf, in der ein allgemein mit 21 bezeichnetes Temperierelement aufgenommen ist. Dieses Temperierelement 21 definiert selbst einen beträchtlichen Abschnitt des Schmelzekanals 3. Genauer gesagt, umfasst das Temperierelement 21 einen Hülsenkörper 22, dessen Innenwandung den Abschnitt des Schmelzekanals 3 definiert. Der Hülsenkörper 22 hält Temperiermittel 23, die sowohl als Kühlmittel als auch als Heizmittel ausgebildet sein können. Zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung sei bei dieser dargestellten Ausführungsform angenommen, dass das Temperierelement 21 ein Heizelement ist und die Temperiermittel 23 Heizmittel in Form von um den Hülsenkörper 22 gewickelten Schlauchleitungen zur Durchströmung mit einem Wärmeträgermedium oder eines um den Hülsenkörper 22 gewickelten elektrischen Widerstandsdrahts sind. Die Betriebsweise der Granuliervorrichtung ist in diesem Fall so, dass die Heizelemente durch Ein/ Ausschalten oder Regeln der zugefuhrten Energie auf einer solchen Temperatur gehalten werden, dass sich im Schmelzekanal eine erwünschte Temperatur einstellt, die entweder über dem Erstarrungspunkt hindurchströmender Schmelze liegt, so dass sicher gestellt ist, dass der Schmelzekanal, insbesondere seine Austrittsöffnung 15c, nicht zufriert, oder die unter dem Erstarrungspunkt hindurchströmender Schmelze liegt, um den Schmelzekanal gezielt zufrieren zu lassen, um die Granuliervorrichtung auf vorgegebene Parameter, wie Schmelzematerial oder Druckaufbau der Schmelze, einzustellen. Um das Zufrieren des Schmelzekanals zumindest im Bereich seiner Austrittsöffnung 15 zu gewährleisten, muss die Granulierlochplatte 15 an ihrer Stirnfläche 15 solcherart mit Kühlmittel angeströmt werden, dass eine ausreichend niedrige Temperatur in der Granulierlochplatte (zumindest im Bereich der Austrittsöffhung 15c) herrscht.In contrast to the embodiment of FIG. 2, the granulating perforated plate 15 shown in FIG. 3 has a stepped bore 15b in which a temperature control element, generally designated 21, is received. This temperature control element 21 itself defines a considerable section of the melt channel 3. More specifically, the temperature control element 21 comprises a sleeve body 22, the inner wall of which defines the section of the melt channel 3. The sleeve body 22 holds temperature control means 23, which both Coolant can also be designed as a heating medium. For the purpose of explaining the invention, it is assumed in this illustrated embodiment that the temperature control element 21 is a heating element and the temperature control means 23 are heating means in the form of hose lines wound around the sleeve body 22 for flow through with a heat transfer medium or an electrical resistance wire wound around the sleeve body 22. The operation of the granulating device in this case is such that the heating elements are kept at a temperature by switching on / off or regulating the supplied energy in such a way that a desired temperature is reached in the melt channel, which is either above the solidification point of the melt flowing through, so that it is safe it is set that the melt channel, in particular its outlet opening 15c, does not freeze, or that the melt flowing below the solidification point lies in order to allow the melt channel to freeze in a targeted manner in order to adjust the granulating device to predetermined parameters, such as melt material or pressure build-up of the melt. In order to ensure that the melt channel freezes at least in the region of its outlet opening 15, the face of the pelletizing perforated plate 15 must be flowed with with coolant in such a way that the temperature in the pelletizing perforated plate is sufficiently low (at least in the region of the outlet opening 15c).
Die erfindungsgemäße Granulierlochplatte 5 oder 15 zeichnet sich durch hohe Haltbarkeit und lange Lebensdauer aus, da sie die Möglichkeit der Wiederaufbereitung durch Schleifen oder Läppen der Stirnfläche 5a oder 15a bietet. Durch ihren einstückigen Aufbau sind auch großzügige Fertigungstoleranzen möglich, was wiederum die Möglichkeit der Fertigung der Granulierlochplatte aus Keramikmaterial bietet, wobei das Keramikmaterial im ungebrannten Zustand und somit kostengünstig bearbeitet werden kann. Die erfindungsgemäße Granulierlochplatte ist besonders vorteilhaft bei der Unterwassergranulierung oder der Wasserringgranulierung einsetzbar.The pelletizing plate 5 or 15 according to the invention is characterized by high durability and a long service life, since it offers the possibility of reprocessing by grinding or lapping the end face 5a or 15a. Due to its one-piece construction, generous manufacturing tolerances are also possible, which in turn offers the possibility of manufacturing the perforated pelletizing plate from ceramic material, the ceramic material being able to be processed in the unfired state and thus inexpensively. The pelletizing plate according to the invention can be used particularly advantageously in underwater pelletizing or water ring pelletizing.
In Fig. 4 ist in einem Blockdiagramm eine Anlage zur Granulierung von thermoplastischen Kunststoffabfallen oder dergleichen dargestellt, die einen Extruder 20 umfasst, der aus ihm zugeführten Kunststoffabfällen eine Kunststoffschmelze erzeugt und diese zu einer Granuliervorrichtung 1 zuführt, die einen Schmelzeverteiler 2 und eine erfindungsgemäße Granulierlochplatte 5 oder 15 umfasst, wie oben bereits ausführlich beschrieben. Die Granulierlochplatte 5 oder 15 umfasst eine Vielzahl von Schmelzekanälen 3, die jeweils von einem Temperierelement 11 oder 21 umgeben sind. Die Granuliervorrichtung 1 umfasst weiters eine Mikroprozessorsteuerung 25, die einen Regler 19 und einen Sollwertgeber 18 aufweist. Die Regelgröße des Reglers 19 ist der im Schmelze Verteiler 2 herrschende Schmelzedruck, der durch einen Druckfühler 24 gemessen und dem Regler zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Reglers 19 steuert Schalter 26, die beispielsweise als Halbleiter- Relais ausgeführt sein können (in der Zeichnung ist ein Schalter dargestellt). Mit den Schaltern 26 werden die Temperierelemente 11 oder 21 einzeln oder gruppenweise so ein/ausgeschaltet, dass eine bestimmte Teilanzahl der Gesamtanzahl an Schmelzekanälen 3 zufriert und eine weitere Teilanzahl an Schmelzekanälen 3 offen bleibt. Dadurch lässt sich der Soll-Schmelzedruck im Schmelzeverteiler regeln. Neben dem Schmelzedruck kommen auch die Schmelzetemperatur, die Temperatur von Temperierelementen oder die Temperatur der Granulierlochplatte bzw. Kombinationen aus diesen Messgrößen als Regelgröße für den Regler 19 infrage. Weiters kann das selektive Temperieren das Schmelzekanäle auch in Abhängigkeit von dem Schmelzematerial erfolgen. Insbesondere kann dadurch dieselbe Granulierlochplatte für unterschiedliche Materialien mit unterschiedlichen Viskositäten verwendet werden. Anstelle eines Schalters 26 kann der Regler 19 auch einen Leistungsverstärker oder eine Pumpe ansteuern, um den zu den Temperierelementen zugeführten elektrischen Strom oder Kühlmedium/Wärmeträgermedium-Strom zu regeln. 4 shows a block diagram of a plant for granulating thermoplastic waste or the like, which comprises an extruder 20, which produces plastic melt from the plastic waste fed to it and feeds it to a granulating device 1, which has a melt distributor 2 and a perforated pelletizing plate 5 according to the invention or 15, as already described in detail above. The pelletizing plate 5 or 15 comprises a plurality of melt channels 3, each of which is surrounded by a temperature control element 11 or 21. The granulating device 1 further comprises a microprocessor control 25, which has a controller 19 and a setpoint generator 18. The controlled variable of the controller 19 is the melt pressure prevailing in the melt distributor 2, which is measured by a pressure sensor 24 and fed to the controller. The output signal of the controller 19 controls switches 26, which can be designed, for example, as semiconductor relays (a switch is shown in the drawing). With the switches 26, the temperature control elements 11 or 21 are switched on / off individually or in groups such that a certain number of parts of the total number of melt channels 3 freeze and a further number of parts of the melt channels 3 remain open. This allows the target melt pressure in the melt distributor to be regulated. In addition to the melt pressure, the melt temperature, the temperature of temperature control elements or the temperature of the pelletizing die plate or combinations of these measured variables can also be used as control variables for the controller 19. Furthermore, the selective tempering of the melt channels can also take place as a function of the melt material. In particular, the same pelletizing plate can be used for different materials with different viscosities. Instead of a switch 26, the controller 19 can also control a power amplifier or a pump in order to regulate the electrical current or cooling medium / heat transfer medium current supplied to the temperature control elements.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Granulierlochplatte (5, 15) zur Anordnung an einer Vorrichtung (1) zur Granulierung von Stoffen mit thermoplastischem Verhalten, insbesondere thermoplastischen Kunststoffen, mit mehreren als Durchtrittsöffnungen ausgebildeten Schmelzekanälen (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzekanäle (3) einzeln oder gruppenweise zumindest teilweise von Temperierelementen (11, 21) umgeben sind.1. Granulation perforated plate (5, 15) for arrangement on a device (1) for granulating substances with thermoplastic behavior, in particular thermoplastic plastics, with a plurality of melt channels (3) designed as through openings, characterized in that the melt channels (3) individually or in groups are at least partially surrounded by temperature control elements (11, 21).
2. Granulierlochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzekanäle (3) zumindest über 90°, vorzugsweise zumindest über 180°, ihres Umfangs von Temperierelementen (11, 21) umgeben sind.2. pelletizing plate according to claim 1, characterized in that the melt channels (3) at least over 90 °, preferably at least over 180 °, their periphery of temperature control elements (11, 21) are surrounded.
3. Granulierlochplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Temperierelemente (11, 21) bis nahe an die Austrittsöffhungen (5c, 15c) der Schmelzekanäle erstrecken.3. pelletizing plate according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature control elements (11, 21) extend close to the outlet openings (5c, 15c) of the melt channels.
4. Granulierlochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierelemente (11, 21) sich über einen Teil der Axiallänge der Schmelzekanäle (3) erstrecken.4. pelletizing plate according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature control elements (11, 21) extend over part of the axial length of the melt channels (3).
5. Granulierlochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierelemente (11) in die Schmelzekanäle (3) umgebenden Ringnuten (5b) angeordnet sind.5. pelletizing plate according to any one of the preceding claims, characterized in that the temperature control elements (11) in the melt channels (3) surrounding annular grooves (5b) are arranged.
6. Granulierlochplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierelemente (21) in die Schmelzekanäle (3) definierenden Stufenbohrungen (15b) angeordnet sind.6. pelletizing plate according to one of claims 1 to 4, characterized in that the temperature control elements (21) in the melt channels (3) defining step bores (15b) are arranged.
7. Granulierlochplatte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierelemente (11, 21) als mit Temperiermitteln (13, 23) versehene Hülsenkörper (12, 22) ausgebildet sind.7. pelletizing plate according to claim 5 or 6, characterized in that the temperature control elements (11, 21) are designed as temperature control means (13, 23) provided sleeve body (12, 22).
8. Granulierlochplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenkörper (12, 22) aus Keramik oder Metall, vorzugsweise Aluminium oder Nickel, ausgebildet sind.8. pelletizing plate according to claim 7, characterized in that the sleeve body (12, 22) made of ceramic or metal, preferably aluminum or nickel, are formed.
9. Granulierlochplatte nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenkörper (12, 22) die Schmelzekanäle (3) teilweise definieren oder fortsetzen. 9. pelletizing plate according to claim 7 or 8, characterized in that the sleeve body (12, 22) partially define or continue the melt channels (3).
10. Granulierlochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Keramik, z.B. Sl-Carbid oder SI-Nitrid, oder in Stahl, gegebenenfalls mit einer Beschichtung aus Hartmetall, ausgeführt ist.10. Pelletizing plate according to one of the preceding claims, characterized in that it is made of ceramic, e.g. SI carbide or SI nitride, or in steel, optionally with a coating of hard metal.
11. Granulierlochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einstückig ausgeführt ist.11. pelletizing plate according to one of the preceding claims, characterized in that it is made in one piece.
12. Granulierlochplatte nach Anspruch 10 oder 11 in Verbindung mit Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien des Hülsenkörpers (12, 22) und der Granulierlochplatte (5, 15) so ausgewählt sind, dass sie einen ähnlichen Wärmedehnungskoeffizienten aufweisen.12. pelletizing plate according to claim 10 or 11 in connection with claim 8, characterized in that the materials of the sleeve body (12, 22) and the pelletizing plate (5, 15) are selected so that they have a similar coefficient of thermal expansion.
13. Granulierlochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Klemmflansch (5d) zur Befestigung an einem Schmelzeverteiler (2) o. dergl. aufweist.13. Pelletizing plate according to one of the preceding claims, characterized in that it has a clamping flange (5d) for attachment to a melt distributor (2) or the like.
14. Granulierlochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierelemente (21) als, vorzugsweise regelbare, Heizelemente ausgebildet sind.14. pelletizing plate according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature control elements (21) are designed as, preferably controllable, heating elements.
15. Granulierlochplatte nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (21) Heizmittel (23) in Form einer Widerstandsheizung oder in Form von Leitungen zur Durchströmung mit Wärmeträgermedium aufweisen.15. pelletizing plate according to claim 14, characterized in that the heating elements (21) have heating means (23) in the form of a resistance heater or in the form of lines for the flow of heat transfer medium.
16. Granulier lochplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperierelemente (11) als Kühlelemente ausgebildet sind, die vorzugsweise Kühlmittel (13) in Form von Leitungen zur Durchströmung mit Kühlmedium aufweisen.16. Pelletizing perforated plate according to one of claims 1 to 13, characterized in that the temperature control elements (11) are designed as cooling elements, which preferably have coolant (13) in the form of lines for the flow of cooling medium.
17. Granulierlochplatte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie beheizbar (bei 14) ist.17. pelletizing plate according to claim 16, characterized in that it is heatable (at 14).
18. Granulierlochplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an oder nahe den Schmelzekanälen (3) Temperaturfühler (16) vorgesehen sind, oder dass Temperaturfühler in den Temperierelementen integriert sind. 18. Pelletizing plate according to one of the preceding claims, characterized in that temperature sensors (16) are provided on or near the melt channels (3), or that temperature sensors are integrated in the temperature control elements.
19. Vorrichtung (1) zur Granulierung von Stoffen mit thermoplastischem Verhalten, insbesondere thermoplastischen Kunststoffen, umfassend einen Schmelzeverteiler (2) zur Verteilung einer zugefuhrten Schmelze (S) des Stoffes mit thermoplastischem Verhalten an mehrere Schmelzekanäle (3), eine an dem Schmelzeverteiler (2) angeordnete Granulierlochplatte (5, 15) mit mehreren als Durchtrittsöffnungen ausgebildeten Schmelzekanälen (3) zur Durchströmung mit der dem Schmelzeverteiler zugeführten Schmelze, und quer über Austrittsöffnungen (5b, 15b) der Schmelzekanäle (3) der Granulierlochplatte bewegbare Messer (8) zum Abschneiden von kleinen Stücken des Schmelzestranges, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulierlochplatte (5, 15) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18 ausgebildet ist.19. Device (1) for granulating substances with thermoplastic behavior, in particular thermoplastic plastics, comprising a melt distributor (2) for distributing a supplied melt (S) of the substance with thermoplastic behavior to a plurality of melt channels (3), one on the melt distributor (2 ) arranged pelletizing perforated plate (5, 15) with a plurality of melt channels (3) designed as through openings for flow through with the melt supplied to the melt distributor, and knives (8) movable to cut through the orifices (5b, 15b) of the melt channels (3) of the granulating perforated plate small pieces of the melt strand, characterized in that the pelletizing plate (5, 15) is designed according to one of claims 1 to 18.
20. Granuliervorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (25) zur einzelnen oder gruppenweisen Ansteuerung von Temperierelementen (11, 21) der Granulierlochplatte (5, 15), wobei das Ansteuern das Ein/ Ausschalten oder das Beibehalten einer vorgegebenen Temperatur der Temperierelemente umfasst.20. pelletizing device according to claim 19, characterized by a control device (25) for individual or group control of temperature control elements (11, 21) of the granulation perforated plate (5, 15), the control comprising switching on / off or maintaining a predetermined temperature of the temperature control elements ,
21. Granuliervorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (25) einen Regler (19) umfasst, dessen Regelgröße eine oder eine Kombination aus Schmelzedruck, Schmelzetemperatur, Temperatur von Temperierelementen oder Temperatur der Granulierlochplatte ist.21. Granulating device according to claim 20, characterized in that the control device (25) comprises a controller (19), the controlled variable of which is one or a combination of melt pressure, melt temperature, temperature of temperature control elements or temperature of the granulation perforated plate.
22. Granuliervorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlmittel zur Abkühlung der abgeschnittenen Schmelzestücke bis zur Erstarrung vorgesehen sind, wobei die Kühlmittel vorzugsweise einen die Granulieiiochplatte (5) anströmenden oder um sie herum laufenden Wasserstrom (W) umfassen.22. Granulating device according to one of claims 19 to 21, characterized in that coolants are provided for cooling the cut-off melt pieces until solidification, the coolants preferably comprising a water flow (W) flowing towards the granulation plate (5) or flowing around it.
23. Granuliervorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulierlochplatte (5) durch Klemmmittel (4) an dem Schmelzeverteiler (2) befestigt ist.23. Granulating device according to one of claims 19 to 22, characterized in that the perforated granulating plate (5) is fastened to the melt distributor (2) by clamping means (4).
24. Granuliervorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck (p) der Messer (8) gegen die Granulierlochplatte (5) regelbar ist.24. Granulating device according to one of claims 19 to 23, characterized in that the contact pressure (p) of the knives (8) against the granulating perforated plate (5) can be regulated.
25. Verfahren zur Granulierung von Stoffen mit thermoplastischem Verhalten, insbesondere thermoplastischen Kunststoffen, umfassend das Erzeugen einer Schmelze (S) des Stoffes mit thermoplastischem Verhalten, das Zuführen der Schmelze zu einem Schmelzeverteiler (2) zur Verteilung der Schmelze an mehrere in einer Granulierlochplatte (5, 15) ausgebildete Schmelzekanäle (3), und das Abschneiden von Stücken der Schmelze bei ihrem Austritt aus den Schmelzekanälen der Granulierlochplatte, gefolgt vom Abkühlen der abgeschnittenen Schmelzestücke bis zur Erstarrung, gekennzeichnet durch das einzelne oder gruppenweise Temperieren der Schmelzekanäle (3) in der Granulierlochplatte (5, 15), um diese selektiv auf jeweilige Temperaturen zu bringen, die oberhalb oder unterhalb der Erstarrungstemperatur der hindurchströmenden Schmelze liegen.25. A method for granulating substances with thermoplastic behavior, in particular thermoplastic plastics, comprising producing a melt (S) of the substance with thermoplastic behavior, feeding the melt to a melt distributor (2) for distributing the melt to several in a pelletizing plate (5 , 15) trained Melt channels (3), and the cutting off of pieces of the melt as they emerge from the melt channels of the pelletizing die, followed by cooling of the cut pieces of melt until solidification, characterized by the individual or group tempering of the melt channels (3) in the pelletizing die (5, 15 ) in order to bring them selectively to respective temperatures which are above or below the solidification temperature of the melt flowing through.
26. Granulierverfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das selektive Temperieren das Schmelzekanäle in Abhängigkeit von dem Schmelzematerial und/oder dem Schmelzedruck erfolgt.26. The granulation method according to claim 25, characterized in that the selective tempering of the melt channels takes place as a function of the melt material and / or the melt pressure.
27. Granulierverfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperieren der Schmelzekanäle das Ein/ Ausschalten oder Temperaturregeln von zumindest teilweise den jeweiligen Schmelzekanal (3) umgebenden Heizelementen (22) umfasst.27. Pelletizing method according to claim 25 or 26, characterized in that the tempering of the melt channels comprises switching on / off or temperature control of at least partially surrounding the respective melt channel (3) heating elements (22).
28. Granulierverfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperieren der Schmelzekanäle das Ein/Ausschalten oder Temperaturregeln von zumindest teilweise den jeweiligen Schmelzekanal (3) umgebenden Kühlelementen (12) umfasst.28. Granulation method according to claim 25 or 26, characterized in that the tempering of the melt channels comprises switching on / off or temperature control of at least partially cooling elements (12) surrounding the respective melt channel (3).
29. Granulierverfahren nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch das Beheizen der Granulierlochplatte. 29. Granulation process according to claim 28, characterized by heating the perforated granulation plate.
PCT/AT2004/000391 2003-11-05 2004-11-04 Device and method for granulation of materials with thermoplastic properties and granulating die plate for arrangement in such a granulation device WO2005044532A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1762/2003 2003-11-05
AT0176203A AT505894B1 (en) 2003-11-05 2003-11-05 GRANULATING DEVICE AND GRANULAR PLATE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2005044532A2 true WO2005044532A2 (en) 2005-05-19
WO2005044532A3 WO2005044532A3 (en) 2005-07-21

Family

ID=34558076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2004/000391 WO2005044532A2 (en) 2003-11-05 2004-11-04 Device and method for granulation of materials with thermoplastic properties and granulating die plate for arrangement in such a granulation device

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT505894B1 (en)
WO (1) WO2005044532A2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007015541A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-02 C.F. Scheer & Cie. Gmbh & Co. Submerged perforated plate, for extruded molten plastics into a water bath to be chopped into granules, has a body with a wear protection layer and electric heating at the extrusion channels
EP2008784A1 (en) 2007-06-25 2008-12-31 Gala Industries, Inc. Method and apparatus for producing polymer pellets containing volatiles and/or volatile generating material
DE102012002294A1 (en) * 2012-02-07 2013-08-08 Automatik Plastics Machinery Gmbh Perforated plate of a granulator useful for a molten material e.g. thermoplastic plastics material, comprises a melt passage or channel extending in the granulator, and nozzle openings including a respective melt outlet region
AT14242U1 (en) * 2007-06-25 2015-06-15 Gala Inc Process and apparatus for the preparation of polymer pellets with volatiles and / or such producing materials
CN110126120A (en) * 2019-05-05 2019-08-16 扬州广泰化纤有限公司 Polyester slice facility for granulating and its working method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013103664B4 (en) 2013-04-11 2016-09-01 Reduction Engineering Gmbh Granulating device for plastics

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1629714A1 (en) * 1967-02-15 1971-02-25 Barmag Barmer Maschf Method and device for inductive heating of injection molds
US3749536A (en) * 1970-12-28 1973-07-31 Barmag Barmer Maschf Extrusion die for underwater granulator
DE2604932A1 (en) * 1975-03-24 1976-10-07 Plast Elastverarbeitungsmasch PELLET HOLE PLATE FOR AN UNDERWATER GRANULATOR
US4764100A (en) * 1985-09-09 1988-08-16 Werner & Pfleiderer Gmbh Perforated plate for the underwater granulating of extruded strands of thermoplastic material
EP0305862A1 (en) * 1987-09-04 1989-03-08 General Electric Company One-step process for the production of expandable foam beads
EP0739700A1 (en) * 1995-04-27 1996-10-30 Werner & Pfleiderer GmbH Underwater pelletiser die plate with wear resistant layer
US6220847B1 (en) * 1997-05-19 2001-04-24 The Japan Steel Works, Ltd. Underwater granulating die
US6409491B1 (en) * 1998-04-23 2002-06-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Extrusion die assembly

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61268407A (en) * 1985-05-23 1986-11-27 Japan Steel Works Ltd:The Granulating die for synthetic resin extruder
JP2969437B2 (en) * 1996-01-25 1999-11-02 株式会社日本製鋼所 Extruder die heating method, die and extruder
US6388533B2 (en) * 2000-03-02 2002-05-14 Texas Instruments Incorporated Programmable ring oscillator
US6474969B1 (en) * 2000-10-27 2002-11-05 Tds Technologies Inc. Extrusion die and die assembly for underwater pelletizer

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1629714A1 (en) * 1967-02-15 1971-02-25 Barmag Barmer Maschf Method and device for inductive heating of injection molds
US3749536A (en) * 1970-12-28 1973-07-31 Barmag Barmer Maschf Extrusion die for underwater granulator
DE2604932A1 (en) * 1975-03-24 1976-10-07 Plast Elastverarbeitungsmasch PELLET HOLE PLATE FOR AN UNDERWATER GRANULATOR
US4764100A (en) * 1985-09-09 1988-08-16 Werner & Pfleiderer Gmbh Perforated plate for the underwater granulating of extruded strands of thermoplastic material
EP0305862A1 (en) * 1987-09-04 1989-03-08 General Electric Company One-step process for the production of expandable foam beads
EP0739700A1 (en) * 1995-04-27 1996-10-30 Werner & Pfleiderer GmbH Underwater pelletiser die plate with wear resistant layer
US6220847B1 (en) * 1997-05-19 2001-04-24 The Japan Steel Works, Ltd. Underwater granulating die
US6409491B1 (en) * 1998-04-23 2002-06-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Extrusion die assembly

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007015541A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-02 C.F. Scheer & Cie. Gmbh & Co. Submerged perforated plate, for extruded molten plastics into a water bath to be chopped into granules, has a body with a wear protection layer and electric heating at the extrusion channels
EP2008784A1 (en) 2007-06-25 2008-12-31 Gala Industries, Inc. Method and apparatus for producing polymer pellets containing volatiles and/or volatile generating material
AT14242U1 (en) * 2007-06-25 2015-06-15 Gala Inc Process and apparatus for the preparation of polymer pellets with volatiles and / or such producing materials
DE102012002294A1 (en) * 2012-02-07 2013-08-08 Automatik Plastics Machinery Gmbh Perforated plate of a granulator useful for a molten material e.g. thermoplastic plastics material, comprises a melt passage or channel extending in the granulator, and nozzle openings including a respective melt outlet region
CN110126120A (en) * 2019-05-05 2019-08-16 扬州广泰化纤有限公司 Polyester slice facility for granulating and its working method

Also Published As

Publication number Publication date
AT505894B1 (en) 2009-06-15
WO2005044532A3 (en) 2005-07-21
AT505894A1 (en) 2009-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1851023B1 (en) Method and device for granulating plastics and/or polymers
DE60033413T2 (en) WATER FLOW GUIDE FOR GRANULATING DEVICE
US8080196B2 (en) Method and apparatus to achieve crystallization of polymers utilizing multiple processing systems
EP2032331B1 (en) Worm extruder comprising a cooling device in the feed zone
CN102026791B (en) The extrusion method of hollow bead and equipment
DE2236823A1 (en) PERFORATED PLATE FOR A PELLETIZING DEVICE FOR EXTRUDED PLASTICS
JPH09136322A (en) Method and apparatus for granulating thermoplastic resin
DE102013020316A1 (en) Process for producing granules from a melt material
AT505894B1 (en) GRANULATING DEVICE AND GRANULAR PLATE
US9259857B2 (en) Method and apparatus to condition polymers utilizing multiple processing systems
AT507443B1 (en) NOZZLE PLATE FOR UNDERWATER GRANULAR
EP2349675B1 (en) Method and device for producing endless strands
DE2349273A1 (en) Graining swage block - for underwater granulating of thermoplastic material with improved temp control of block
EP2861395A1 (en) Method and device for granulating melted material
EP2879850A1 (en) Perforated plate for producing granules from thermoplastic material and method for producing such a perforated plate
EP2617547B1 (en) Die plate and die plate insert, and use of same
DE102013020317A1 (en) Apparatus and method for granulating melt material
EP1838508B1 (en) Strand shaping part and method for starting the same
DE2825287A1 (en) DEVICE FOR GRANULATING PLASTIC MELT
EP2861394B1 (en) Device for granulating melt material
DE102012002294A1 (en) Perforated plate of a granulator useful for a molten material e.g. thermoplastic plastics material, comprises a melt passage or channel extending in the granulator, and nozzle openings including a respective melt outlet region
DE102021205606A1 (en) Extrusion tool and process for underwater granulation
EP2617546A1 (en) Method for heating melt channels in a die plate and method for granulating a polymer melt
DD261271A3 (en) DEVICE FOR CONDITIONING THERMOPLASTIC MELTS IN EXTRUSION SHARES
JPS62176819A (en) Dice for preparing resin pellets

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase