DE2538174B2

DE2538174B2 - Shredding device for plastic strands

Info

Publication number: DE2538174B2
Application number: DE19752538174
Authority: DE
Inventors: Fritz 5074 Odenthal Kolb; Rolf Dipl.-Ing. 5670 Opladen Reuter; Reinhard Dipl.-Ing. 4200 Oberhausen Rysch
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1975-08-27
Filing date: 1975-08-27
Publication date: 1979-01-04
Also published as: DE2538174A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinernungsvorrichtung mit waagerecht gelagertem Rotor, vorzugsweise zum Zerkleinern von Kunststoffsträngen, wobei bewegliche Schneidmesser mit fest im Mühlengehäuse angeordnerten Statormessern zusammenarbeiten.The invention relates to a comminuting device with a horizontally mounted rotor, preferably for shredding plastic strands, with movable cutting knives fixed in the mill housing arranged stator knives work together.

Zerkleinerungsvorrichtungen für Kunststoffe mit horizontaler Welle sind bekannt und werden üblicherweise als Schneidmühlen oder Granulatoren bezeichnet (DE-AS 1241 2V, DE-OSen 15 07 525, 16 07 475, 21 20 471 und DE-GMs 17 36 775). Sie ermöglichen die Verarbeitung von hochempfindlichem Material, z. B. Polystyrol zu Granulat mit giößter Gleichförmigkeit und erleichtern wesentlich das Granulieren von zähen Kunststoffen, wie Polyamid, Nylon, Polyäthylen, PVC und anderen. Allen Schneidmühlen und Granulatoren ist ein hoher Lärmpegel im Betrieb gemeinsam.Shredding devices for plastics with a horizontal shaft are known and are usually referred to as cutting mills or granulators (DE-AS 1241 2V, DE-OSen 15 07 525, 16 07 475, 21 20 471 and DE-GMs 17 36 775). They enable the processing of highly sensitive material, e.g. B. Polystyrene to granulate with great uniformity and make it much easier to granulate tough plastics such as polyamide, nylon, polyethylene, PVC and others. What all cutting mills and granulators have in common is a high level of noise in operation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch konstruktive Maßnahmen an der Zerkleinernungsvorrichtung den Lärmpegel bei der Granulierung von Kunststoffen zu reduzieren.The invention is based on the object by constructive measures on the comminution device to reduce the noise level when granulating plastics.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die rotierenden Messer so ausgebildet werden, daß ihr Keilwinkel weniger als 30°, vorzugsweise 20 bis 28°, und der Winkel (J?) zwischen der an der äußeren Messerkante anliegenden Ebene und der durch diese Spitze gehenden Tangentialebene des der Schneideinrichtung umbeschriebvenen Zylinders 8 bis 12°, ^r>o vorzugsweise 10°, beträgt.This object is achieved in that the rotating knives are designed so that their wedge angle is less than 30 °, preferably 20 to 28 °, and the angle (J?) Between the plane adjacent to the outer knife edge and the tangential plane passing through this point of the cylinder around the cutting device is 8 to 12 °, ^r > o preferably 10 °.

Der mit der Erfindung erzielbare Fortschritt liegt in einer Lärmpegelminderung bei gleicher Granulierleistung. The progress that can be achieved with the invention lies in a reduction in the noise level with the same granulating performance.

Aufgrund von Mikrophotographien der Bruchflächen v> von zerteilten Strängen und von Filmaufnahmen hat man festgestellt, daß unter den oben als erfinderisch genannten Bedingungen der Bruch von Polyamiden, Polycarbonaten und anderen zähharten Stoffen als Zugbruch abläuft mit einer relativ langen Eindringphase «> der Schneidkante in das Material. Dagegen läuft bei üblichen Keilwinkeln zwischen 60 und 70" der Schneidvorgang als Schubbruch ab unter Erzeugung eines starken Stoßes zu Beginn des Vorgangs. Die dadurch hervorgerufene starke Körperschallanregung des Schneidaggregates weist in der Oktav- oder Terzpegelverteilung große Anteile in dem mittleren Frequenzbereich (zwischen 600 und 3000 Hz) auf. Dagegen treten bei Schneidkanten mit kleineren Keilwinke'n nur geringe Eindringwiderstände, jedoch hohe Keilkräfte auf. Die Keilkräfte werden im Material abgebaut Beim Zerteilvorgang unter den erfindungsgemäßen Bedingungen erfolgt deshalb eine wesentlich geringere Körperschallanregung. Der bei einem Zugbruch entstehende höhere Luftschallpegel, dessen Frequenzverteilung ein Maximum bei hohen Frequenzen, beispielsweise 8000 Hz, aufweist ist nicht als wesentliche Störung anzusehen. Da Luftschall mit diesen Frequenzen nur in begrenzter Intensität nach außen gelangt, ergibt sich als Gesamtergebnis eine erhebliche Lärmpegelminderung.Because of photomicrographs of fracture surfaces> v of divided strands and movies, it has been found that among the above inventive mentioned as conditions of the breakage of polyamides, polycarbonates, and other hard and tough materials proceeds as a tensile break with a relatively long, penetration "> of the cutting edge into the material . In contrast, with the usual wedge angles between 60 and 70 ", the cutting process takes place as a shear fracture with a strong impact being generated at the beginning of the process On the other hand, with cutting edges with smaller wedge angles, there is only low penetration resistance, but high wedge forces. The wedge forces are reduced in the material Frequency distribution has a maximum at high frequencies, for example 8000 Hz, is not to be regarded as a major disturbance.

Es hat sich weiter gezeigt daß der sogenannte Freiwinke!, das ist der Winkel zwischen der an der äußeren Messerseite anliegenden Ebene und der durch diese Spitze gehenden Tangentialebene des der Schneideinrichtung umbeschriebenen Zylinders, kleiner sein kann und soll als er bisher empfohlen worden ist. Durch Zerkleinerung dieses Winkels wird im Zusammenhang mit einem .kleineren Keilwinkel das Auftreten des Zugbruches begünstigt und damit eine Lärmpegelminderung erreichtIt has also been shown that the so-called clearance angle !, that is the angle between the outer knife side adjacent plane and the tangential plane passing through this point of the Cutting device circumscribed cylinder, can and should be smaller than has been recommended so far. By reducing this angle in connection with a .smaller wedge angle, the occurrence of the train breakage and thus a reduction in the noise level is achieved

Das Auftreten eines Zugbruches, der durch Keilkräfte eintritt, ist außer vom Keilwinkel selbst noch von Materialeigenschaften z. B. vom wirksamen E-Modul des Materials abhängig, so daß für verschiedene Materialien Mindestkeilwinkel verwendet werden müssen, wenn die erfindungsgemäße Wirkung eintreffen soll.The occurrence of a tensile break caused by wedge forces is not only due to the wedge angle itself but also from Material properties e.g. B. on the effective modulus of elasticity of the material, so that for different Materials minimum wedge angles must be used if the inventive effects are achieved target.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described.

Die Zerkleinerungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Schneidrotor 1 und einem Mühlengehäuse 2. An dem Schneidrotor 1 sind Messer 3 angeordnet, die mit einem fest im Mühlengehäuse 2 angeordneten Statormesser 4 zusammenarbeiten. Der Keilwinkei des Messers 3 ist mit λ bezeichnet. Der Winkel zwischen der an der äußeren Messerseite anliegenden Ebene und der durch diese Spitze gehenden Tangentialebene des der Schneideinrichtung umbeschriebenen Zylinders ist mit β bezeichnet. Angedeutet ist weiter der zu granulierende Kunststoffstrang 5 und eine Niederhalter- bzw. Transportrolle 6. Einzugswerk und Antrieb sind nicht dargestellt.The comminuting device essentially consists of a cutting rotor 1 and a mill housing 2. Knives 3 are arranged on the cutting rotor 1 and work together with a stator knife 4 which is fixedly arranged in the mill housing 2. The wedge angle of the knife 3 is denoted by λ. The angle between the plane lying on the outer side of the knife and the tangential plane passing through this point of the cylinder described by the cutting device is denoted by β. The plastic strand 5 to be granulated and a hold-down or transport roller 6 are also indicated. The intake mechanism and drive are not shown.

Der Gesamtpegel wird z. B. bei der Granulation von Polyamid um 11 dB (A) vermindert, wenn statt einer bisher üblichen Zerkleinernungsvorrichtung mit ix = 60° und β = 15° eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit λ = 22° und β = 8° verwendet wird. Bei einem Strangdurchmesser von 3 mm ist der kleine Wert von β — 8° brauchbar, ohne daß der kontinuierlich weitergeführte Strang auf den Messerrücken aufläuft.The total level is z. B. reduced by 11 dB (A) in the granulation of polyamide if, instead of a previously common comminuting device with ix = 60 ° and β = 15 °, a device according to the invention with λ = 22 ° and β = 8 ° is used. With a strand diameter of 3 mm, the small value of β - 8 ° can be used without the continuously continued strand running onto the back of the knife.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Crushing device with horizontally mounted rotor, preferably for crushing plastic strands, with movable cutting knives working together with stator knives fixedly arranged in the mill housing, characterized in that the wedge angle (α) of the knife (3) is less than 30 ° and the angle (β) ι ο between the plane lying on the outer knife edge and the tangential plane of the cylinder circumscribed by the cutting device that goes through this point is 8 to 12 °

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the wedge angle (ä) of the knife (3) is 20 to 28 °

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the angle (ß) is 10 °

2020th