DE1679816B2 - Device for the production of granules from polyvinyl chloride - Google Patents
Device for the production of granules from polyvinyl chlorideInfo
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Description
3030th
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Granulaten aus Polyvinylchlorid, bestehend aus einem Schneckenzylinder mit Schnecke, einer gegenüber der Schneckenspitze in einem Granulierkopf angeordneten Lochplatte sowie einer zwischen Schnekkenspitze und Lochplatte vorgesehenen Pufferkammer, die durch eine Lochblende in zwei Zonen unterteilt ist.The invention relates to a device for producing granules made of polyvinyl chloride from a screw cylinder with screw, one opposite the screw tip in a granulating head arranged perforated plate as well as a buffer chamber provided between the screw tip and perforated plate, which is divided into two zones by a perforated screen.
Bekanntlich fließt infolge des Drosselwiderstandes der Lochplatte im Granulierkopf ein Teil des Mischgutes im Schneckenzylinder entgegen der Förderrichtung zurück; mit höherer Drehzahl wird auch diese Rückströmung größer. Sofern die Gangtiefe in der Meteringzone größer als Vio des Schneckendurchmessers wird, tritt eine Unruhe im Fließverhalten des Mischgutes an der Düse auf: es fließt nicht nur in der Mitte des Querschnittes schneller als in den Randzonen, sondern auch jeweils vor der Auslaufkante des Gewindes der umlaufenden Schnecke schneller als dahinter. Infolgedessen fließen die Fäden verschieden schnell aus der Lochplatte, und man erhält beim Granulieren eine unerwünschte Korngrößenstreuung.As is known, part of the material to be mixed flows in the granulating head due to the throttle resistance of the perforated plate back in the screw cylinder against the conveying direction; this backflow also occurs at a higher speed greater. If the thread depth in the metering zone is greater than Vio of the screw diameter there is an unrest in the flow behavior of the mix at the nozzle: it does not only flow in the middle of the Cross-section faster than in the edge zones, but also in front of the leading edge of the thread revolving screw faster than behind it. As a result, the threads flow out of the at different speeds Perforated plate, and an undesirable grain size distribution is obtained when granulating.
Diese Erscheinung steigert sich bei höheren Drehzahlen und höheren Durchsätzen, da der Widerstand der Lochplatte im Granulierkopf aus theoretischen, thermischen und konstruktiven Überlegungen in einem bestimmten Rahmen konstant gehalten werden muß.This phenomenon increases at higher speeds and higher throughputs, since the resistance the perforated plate in the granulating head from theoretical, thermal and structural considerations in one certain framework must be kept constant.
Eine Pufferzone zwischen Schneckenspitze und Lochplatte wirkt diesen Erscheinungen nur bis zu einem bestimmten Durchsatz entgegen. Mit einer Vergrößerung dieser Zone, d. h. ihres Volumens, nimmt die Rückströmung ?u und wächst die Verweilzeit des heißen plastischen Materials, so daß seine thermische Beanspruchung zu groß wird. Damit ist dem Durchsatz eine scheinbar unüberwindliche Grenze gesetzt.A buffer zone between the screw tip and the perforated plate only affects these phenomena up to towards a certain throughput. With an enlargement of this zone, i. H. of their volume, the Backflow? U and the residence time of the hot plastic material increases, so that its thermal stress gets too big. This puts an apparently insurmountable limit on throughput.
Man hat versucht, der Rückströmung durch Einbau einer Lochblende in den Raum zwischen der Schnekkenspitze und der Lochplatte des Granulierkopfes zu begegnen, so daß einerseits die Pufferzone im Volumen klein gehalten und andererseits zwischen Lochplatte und Lochblende eine Art Pufferkammer geschaffejjAttempts have been made to reduce the return flow by installing a perforated diaphragm in the space between the screw tip and to counter the perforated plate of the granulating head, so that on the one hand the buffer zone in volume kept small and on the other hand created a kind of buffer chamber between the perforated plate and the perforated diaphragm
Bei einer aus der GB-PS 640 ?76 bekannten Vorrichtung zum Extrudieren von gummiartigen Massen zu Rohren ist die Lochblende als engmaschiges Gitter ausgebildet Um den sehr hohen Drosselwiderstand dieses Gitters zu überwinden, ist der Schneckenspitze ein flö gelartiges Förderwerkzeug angesetzt, das dicht vor dem Gitter kreist Die Pufferkammer zeigt eine stark düsenartige Verengung.In one known from GB-PS 640? 76 known apparatus for extruding rubbery masses pipes, the aperture is formed as a dense grid In order to overcome the very high throttling resistance of this grating, the screw tip is attached a FLÖ gel-like conveying tool close before the grid circles The buffer chamber shows a strong nozzle-like constriction.
Bei einer aus der CH-PS 370 230 bekannten Vorrichtung zum Aufbereiten und Strangpressen von Thermoplasten, nämlich Polyäthylen und Polystyrol, hat die Pufferkammer die Form einer Venturidüse in Verbindung mit einer Scheibenschnecke, die den erforderlichen Druck aufbringt und das Entgasen der thermoplastischen Massen erleichtern soll.In a device known from CH-PS 370 230 for processing and extrusion of thermoplastics, namely polyethylene and polystyrene, has Buffer chamber in the form of a Venturi nozzle in conjunction with a disk worm that provides the required Applies pressure and is intended to facilitate the degassing of the thermoplastic masses.
Durch eine Lochblende wird zwar die radiale Komponente des in der Pufferzone vor der Schneckenspitze in axialer und radialer Bewegung befindlichen Materials abgebremst, so daß es beim Eintritt in die Pufferkammer bereits beruhigt ist, dem über den Querschnitt gleichmäßigen Durchsatz braucht aber beim Strangpressen anders als beim Granulieren keine besondere Beachtung geschenkt zu werden.The radial component of the in the buffer zone in front of the screw tip is admittedly through a perforated diaphragm material located in axial and radial movement is braked so that it enters the buffer chamber is already settled, but needs the same throughput across the cross-section during extrusion unlike in granulating, no special attention is paid to it.
Beide bekannten Vorrichtungen sind für die Herstellung von Polyvinylchlorid-Granulat nicht geeignet, da Polyvinylchlorid ein von den erwähnten Thermoplasten bzw. Gummi völlig verschiedenes Fließverhalten und eine wesentlich engere Toleranzbreite in der Verarbeitungstemperatur hat.Both known devices are not suitable for the production of polyvinyl chloride granules because Polyvinyl chloride has a completely different flow behavior and from the thermoplastics or rubber mentioned has a much narrower tolerance range in the processing temperature.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art zur Herstellung von Granulat aus Polyvinylchlorid die Lochblende und die Pufferkammer so zu dimensionieren, daß der Materialfluß über den Querschnitt der Lochplatte an der Austragseite der Pufferkammer gleichmäßig ist.The invention is based on the object of producing a device of the type mentioned at the beginning of polyvinyl chloride granules to dimension the aperture plate and the buffer chamber so that the Material flow over the cross section of the perforated plate on the discharge side of the buffer chamber is uniform.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß der Drosselwiderstand der Lochblende wesentlich kleiner als derjenige der Lochplatte gehalten ist und der Querschnitt der zwischen der Lochblende und der Lochplatte gelegenen Zone der Pufferkammer von ihrer Mitte zu ihren Stirnflächen hin abnimmt.This object is achieved according to the invention in such a way that the throttle resistance of the perforated diaphragm is essential is kept smaller than that of the perforated plate and the cross section between the perforated diaphragm and the zone of the buffer chamber located near the perforated plate decreases from its center to its end faces.
Der geringe Druckabfall an der Lochblende und die ihr nachgeschaltete birnenförmige Pufferkammer verhindern die Rückströmung und ermöglichen einen hohen Durchsatz bei gleichmäßigem Materialfluß und eine kontinuierliche Arbeitsweise bei geringer thermischer Beanspruchung des Materials mit einem gleichmäßigen Granulat als Ergebnis.The low pressure drop at the perforated diaphragm and the pear-shaped buffer chamber connected downstream prevent it the backflow and enable a high throughput with a uniform material flow and a continuous working method with low thermal stress on the material with a uniform Granules as a result.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Die Zeichnung zeigt eine Granuliervorrichtung mit Lochblende, Pufferkammer und Lochplatte nach der Erfindung im Längsschnitt.The drawing shows a granulating device with a perforated diaphragm, buffer chamber and perforated plate according to the Invention in longitudinal section.
An die Austragseite eines von einer Manschette 12 geheizten Schneckenzylinders 23 ist ein Kopf 28 angeflanscht, der die die Pufferzone 26 vor der Schneckenspitze 21a bildende Düse 24 und einen Einsatz 29 aufnimmt und durch die Lochplatte 25 abgeschlossen ist.A head 28 is flanged to the discharge side of a screw cylinder 23 heated by a sleeve 12 and receives the nozzle 24 forming the buffer zone 26 in front of the screw tip 21a and an insert 29 and is closed off by the perforated plate 25.
Der Einsatz 29 bildet eine birnenförmige Pufferzone 30, deren Volumen etwa doppelt so groß ist wie das der Pufferzone 26. Der Drosselwiderstand der Lochplatte 25 ist wesentlich größer als der der Lochblende 24a in der Düse 24; erstere hat z. B. 72 bis 96 Löcher von 2 mm Durchmesser, letztere 63 Löcher von 7 mm Durchmesser. Infolgedessen beträgt ihr Widerstand nurThe insert 29 forms a pear-shaped buffer zone 30, the volume of which is approximately twice as large as that of the buffer zone 26. The throttle resistance of the perforated plate 25 is significantly greater than that of the perforated diaphragm 24a in the nozzle 24; the former has z. B. 72 to 96 holes of 2 mm diameter, the latter 63 holes of 7 mm diameter. As a result, their resistance is only
'/β des Widerstandes an der Lochplatte. Die Zylinderschnecke 21 macht 60 bis 70 Umdrehungen pro Minute. Der Energieverbrauch liegt unter 0.04 kW/kg Polyvinylchlorid-Granulat '/ β of the resistance at the perforated plate. The cylindrical screw 21 makes 60 to 70 revolutions per minute. The energy consumption is below 0.04 kW / kg polyvinyl chloride granulate
Das in der Pufferzone 26 vor der Schneckenspitze 21 a gepufferte Material ist in axialer und radialer Bewegung. Durch die Lochblende 24a wird die radiale Komponente abgebremst, so daß das Material beim Eintritt in die Pufferzone 30 bereits wesentlich beruhigt ist. Es fließt ohne wesentliche Druckminderung zur Lochplatte 25 am Ende der Pufferzone 30 weiter und wird dabei durch die Form der Pufferzone anfangs entspannt und dann wieder leicht komprimiert. Dies führt zu einer weiteren Beruhigung. Die Granulatfäden 27 treten mit gleicher Geschwindigkeit aus der Lochplatte 25 aus, und das abgeschlagene Granulat hat ein sehrThat in the buffer zone 26 in front of the screw tip 21 a buffered material is in axial and radial movement. The radial component is braked by the perforated diaphragm 24a, so that the material at Entry into the buffer zone 30 is already substantially calmed. It flows to without any significant pressure reduction Perforated plate 25 continues at the end of the buffer zone 30 and is initially relaxed by the shape of the buffer zone and then slightly compressed again. This leads to further reassurance. The granulate threads 27 emerge from the perforated plate 25 at the same speed, and the granules that have been cut off have a very strong appearance
gleichmäßiges Korn.even grain.
Da bei Polyvinylchlorid wie bei Kunststoffen überhaupt die Viskosität temperatur- und druckabhängig ist hat das Material in der Pufferzone 30 hinter der Lochblende 24a eine niedrigere Viskosität als in der Pufferzone 26 vor dieser. Dies und der Drosselwiderstand der Lochblende 24a verhindern ein Zurückfließen des Materials aus der Pufferzone 30 in den SchneckenzylinderBecause with polyvinyl chloride, like with plastics, the viscosity is temperature and pressure dependent the material in the buffer zone 30 behind the perforated diaphragm 24a has a lower viscosity than in the buffer zone 26 before this. This and the throttle resistance of the perforated diaphragm 24a prevent the material from flowing back from the buffer zone 30 into the screw cylinder
Während bei bekannten Anlagen bereit, bei kleinen Unterbrechungen der Granulierkopf abmontiert und gereinigt werden muß, weii sich die Löcher der Lochplatte zusetzen, wird bei der beschriebenen Anordnung das in den beiden Zonen der Pufferkammer gelagerte Material beim Anfahren ohne Schwierigkeiten durch die Lochplatte des Granulierkopfes gedrückt.While in known systems ready, dismantled and dismantled the granulating head in the event of small interruptions must be cleaned, as the holes in the perforated plate clog, is used in the described arrangement The material stored in the two zones of the buffer chamber passes through without difficulty when starting up pressed the perforated plate of the granulating head.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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- 1967-02-27 DE DE1679816A patent/DE1679816B2/en active Pending
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