JPH01502731A - 溶融および軟化材料の造粒用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 溶融および軟化材料の造粒用装置 この発明は、粒状にされるべき材料が運ばれるフラッシュ溝と、圧力下の圧力媒 体を個々の量で断続的にフラッシュ溝内へと導き、それによって、粒状にされる べき材料の流れが個々の材料部分、すなわち顆粒へ体積置換により再分される、 フラッシュ溝への導管と、さらに、圧力媒体のフラッシュ管内への断続的導入を その周期的開閉によって制御する弁とからなる、溶融および軟化材料の、より詳 細にはプラスチック材料の造粒用装置に関するものである。

西ドイツ特許出願番号節１５　４８　９１２号は、分割されるべき媒体と混和し ない他の媒体の部分によって互いに分離される、連続する個々の部分へ流動媒体 を分離するための装置を開示する。この目的のために、両媒体は当初別々のライ ンを介して合流点まで導かれ、そこで分割媒体が、分割されるべき媒体を運ぶラ イン内へと一側面から注入される。このため、分割媒体は脈動する配分装置を通 して導管内へと押出され、そこからその分割媒体は合流点において、分割される べき媒体内へと注入される。導管によって分割媒体が供給されるので、この導管 内に、特に高パルス周波数においては、分割媒体の正確でリズミカルな注入を妨 げる、望ましくない共振あるいは反射が生じるかもしれず、その結果、分割され るべき媒体の正確な分割は保証されない。さらに、分割媒体が側面から注入され るために合流点領域において乱流が生じるかもしれず、それがまた、分割される べき媒体の正確な分割を妨げる。

さらに、米国特許第４，１５１．２５１号では、プラスチック溶融体を運ぶ経路 内に冷却液を断続的に供給することによってプラスチック顆粒を製造する、プラ スチック顆粒製造のための特定の工程が説明される。冷却液としては水が用いら れるのが望ましい。冷却液は焼結多孔性金属を通して供給され、その金属の表面 上をプラスチック溶融体が通過する。冷却液の供給が断続的に行なわれるため、 プラスチック溶融体は供給の合間に焼結金属と直接に繰返し接触する。プラスチ ック溶融体と焼結金属との接触は、少量のプラスチック溶融体が焼結金属内へ侵 入し、そこに長く留まり、したがってひびが入り、その結果−面においては、プ ラスチック溶融体が繰返し汚染および侵害を受け、焼結金属の当該の孔が塞がれ るという危険をもたらす。さらに、焼結金属を使用するには、冷却液として使用 される水の中の汚れが焼結金属を間断なく詰まらせるので、高度に純化された水 の供給が必要である。最後に、焼結金属を冷却液供給ライン内へ挿入することは 、焼結金属において相当な圧力降下が生じ、それが、冷却液を断続的に供給する 際の個々のウォーターハンマーの鋭利な側面を平坦化するので、有利ではない。

この発明は、フラッシュ溝内へ導かれた圧力媒体の個々の量によって、フラッシ ュ溝内を運ばれる材料が個々の量を有するウォーターハンマーを受け、それが材 料をそのつど正確に分断するように、再分を行なう圧力媒体の供給を設計するこ とをその課題とする。この発明によるとこれは、フラッシュ溝の壁が溝の軸に対 して垂直に分割されて合流点を形成し、その結果生じた、フラッシュ溝の２つの 当接縁が相対して溝の軸方向に、互いに離れていく当接縁がフラッシュ溝を取囲 む環状間隙を形成するように移動可能であり、その環状間隙は圧力媒体を運ぶ凹 所にその外部周縁を接続され、さらに、当接縁の互いに向き合う表面が弁の封止 表面を形成することによって生ずる。

この定期的に作動する弁の設計によって一面においては、圧力媒体がフラッシュ 溝内へ導入されるその場所への直接的、連続ウォーターハンマーの提供が達成さ れる。したがって、実際にこのバルブの下流ではいかなる共振も起こり得ない。

さらに、この弁の設計によって圧力媒体はフラッシュ溝内の材料に同中心的にあ るいは対称的に供給され、それゆえその材料はそのつどあらゆる側面から均等に ウォーターハンマーを受け、かつこのようにして均等に分割される。

当接縁は、周期的に交替して封止表面を互いに押しつけあるいは引き離す振動器 に接続されるのが利点である。

一方の当接縁は、一端が凹所内へ突き出しかつこの端部面が２つの封止表面の１ つを形成する管の形に形成されるのが利点である。弁が開くと圧力媒体によって 洗われる、この管の表面はこのようにして封止表面として有利に利用される。

封止表面は同一平面としであるいは相応な円錐形として形成され得る。同一平面 の設計の場合、後の作業、たとえば堅固さの回復が容易になる。相応な円錐形の 設計の場合、特別に優れた封止効果が達成される。その他にも、円錐形の設計は 弁下流のフラッシュ溝の排出部分の短縮を可能にする。

フラッシュ溝によって運ばれる材料の凝固を確実に防ぐためには、フラッシュ溝 、圧力媒体および粒状にされるべき材料を同じ温度に保つのが有利である。これ によってまた、望ましくない歪がこの装置において一切起こり得ないという利点 が生じる。

圧力媒体としては液体あるいはガスが用いられ得るが、水あるいは空気が圧力媒 体として用いられるのが望ましい。

圧力媒体を選択する際には、それがフラッシュ溝内を運ばれる材料と反応しない こと、あるいはそれと混和しないことが注意されるべきである。さらに、圧力媒 体は粒状化された材料から容易に分離され得ねばならない。

圧力媒体として用いられた液体が弁上流で制御されずに気化するのを避けるため に、弁上流の液体は適度な高圧力に保たれ、それによってこの変換を妨げる。こ のような変換は弁の正確な配分活動を妨げるであろう。

フラッシュ溝内を運ばれる材料の強制的な分離を促進するために、液体は溶融体 の流れの中へ入った後、気化され、これによって圧力媒体の体積は自動的に増加 する。前記気化を達成するためには、周囲圧力において、かつフラッシュ溝内を 運ばれる材料の通常の温度において実際に突然蒸発する液体が圧力媒体として選 択されねばならない。ここに説明された装置において、弁下流の周囲圧力は実際 には、弁には通常長い排出部分は接続されないことによって生じ、むしろ短い排 出部分を用いることが問題なく可能である。

弁の作動によって作られた個々の材料部分の形が弁下流の排出部分の影響でなる べく損われないために、排出部分にはそのつど材料部分が１つのみ存在するよう に、フラッシュ溝の排出部分は短くされ、かつ圧力媒体の個々の量の体積が決め られる。この設計はまた、弁の下流では実際に周囲圧力がまさり、したがってこ こでは、圧力媒体として働く液体の突然の気化が生じ得、その結果側々の材料部 分は弁作動の後、実際に排出部分から排出されるという利点を有する。

個々の材料部分が排出部分から排出された後、顆粒としての材料部分は通常の方 法で冷却される。

ここで発明の概念が実施例を参照に説明されるであろう。

図において、 第１図は、いくつかの動作段階におけるこの装置の断面図であり、 第２図は、弁の封止表面が円錐形構造であるこの装置の断面図であり、 第３図は、複数のフラッシュ溝および協働で作動される弁を有する装置を示す。

ここで発明の概念が一実施例を参照に説明される。第１図はこの発明による造粒 装置の原理を示す。

ベースプレート１０からは壁の厚い管１１が突出し、その孔は、粒状にされるべ き材料１がその中を流れる溝４である。画部分は固定されている。造粒工程の段 階１においては、壁の厚い管の端部面は排出プレート１２に当接し、圧力媒体２ が溝内へ入るのを防ぐ。入口６はしたがって閉じられている。圧力媒体２は、排 出プレート２にしっかりと結合されたマニホールドプレート１３の凹所に位置す る。

その圧力媒体は、圧力発生器８によって生じた極めて高い圧力を受け、瞬間湯沸 かし器７のために大変高い温度を有する。ベースプレート１０．１つあるいはそ れ以上の、壁の厚い管１１、排出プレート１２、マニホールドプレート１３、お よびその他の部分からなる、造粒装置の全処理部分もまた加熱されている。瞬間 湯沸かし器７および圧力発生器８に加えて、貯蔵器５および安全弁１４もまた供 給部分に属する。供給部分は処理部分に柔軟な接続１５によって連結される。

造粒工程の段階２においては、排出プレート１２およびマニホールドプレート１ ３はベースプレート１０および壁の厚い管１１からΔＸの距離だけ離され、それ によって入口６が開かれ、圧力媒体２、たとえば水が圧力勾配のために溝４に入 る。

段階３においては、入口６が再び閉じられる。この工程の間も、溝４に達した圧 力媒体２は、この場合は水であるが、溝４内の明らかに、より低い圧力のため蒸 気４となり、それによって溶融体の流れ１から顆粒３を分離し、かなりの体積増 加のためにそれを外へ運ぶ。

１１図に描かれた装置においては、管１１の端部面およびこの端部面に向き合う 、排出プレート１２の表面がフラッシュ溝４の合流点を形成し、そのフラッシュ 溝４は一方で、管１１および排出プレート１２を通る。その際、排出プレート１ ２はフラッシュ溝の排出部分を構成する。合流点は２つの当接縁Ｉおよび■によ って形成され、その際、当接縁■は管１１およびベースプレート１１によって表 わされ、当接縁■はマニホールドプレート１３および排出プレート１２によって 表わされる。排出プレート側を向く、管１１の端部面は向き合う排出プレート１ ２の表面とともに弁を形成する。

実際の適用のための次のデータおよびパラメータの表はこの発明による造粒機の 機能方法をさらに明らかにするのに役立つであろう。

（以下余白） 粒状化されるべき　３０％のタルクを含むプラスチック　ポリプロピレン プラスチック溶融体の温度　１９５゜ 処理部分の温度　１９５゜ 圧力媒体の温度　１９５゜ 圧力媒体の圧力　５０バール （弁上流） フラッシュ溝の圧力　５バール （入口付近） 移動距離ΔＸ　２／１０ｍｍ 第２図には、第１図の段階２の図の変形が示される。第１図によると、管１１の 端部面と排出プレート１２の当該面とによって形成された封止表面は、同一平面 で当接する。

第２図による配置においては、前記封止表面は相応な円錐形に形成され、それに よって特別に優れた封止を生じる。

さらに、圧力媒体２を受ける凹所は円錐形に引き伸ばされ、その結果、第１図に よる実施例に比して排出部分（溝４）が短くなる。

第３図は、平行に接続された複数のフラッシュ溝４を有する、この発明による造 粒装置の実施例を示す。封止表面　′１７と反対の側面にカラー１６を備えた管 １１はベースプレート１０を通してボア１８の中を通る。カラー１６はべ−スプ レート１６およびメインプレート１９の間に固定される。この設計によって、管 １１は破損あるいは摩損が生じた場合容易に交換され得る。メインプレート１９ においては、プラスチック溶融体２０が個々の材料の流れ１へと分配される。

さらに、振動８２１および、弁２２の開閉運動を果たす機械的システムが示され ている。振動器２１はメインプレート１９および連結プレート２３の間に配置さ れ、絶縁プレート２４によって前記２つのプレートの熱から分離されている。メ インプレート１９、ベースプレート１０、マニホールドプレート１３、および排 出プレート１２のように、連結プレート２３は加熱される。これによって、ベー スプレート１０およびメインプレート１９にある滑斜路２６の中でガイドピン２ ５が挾まって動かなくなるのを防ぐ。ガイドピン２５は一方の側面が連結プレー ト２３に、もう一方の側面がマニホールドプレート１３および排出プレート１２ に、しっかりとねじ止めされる。したがって、振動器２１の駆動ビン２７が解除 されると、すべての弁２２は同時に閉じられ、それがちとに戻ると開かれる。こ のようにして、圧力媒体２はフラッシュ溝４内へ正確な量配分で導かれる。

間隙封止（第２図の２９）から生じる蒸気は金属ベロー２８によって集められ、 制御されながら運び去られ得る。

国際調査報告 国際調査報告 ＤＥ　８８００１７０ ＳＡ　２１２７０

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．粒状にされるべき材料が運ばれるフラッシュ溝と、圧力下の圧力媒体を個々 の量で断続的にフラッシュ溝内へ導き、それによって、粒状にされるべき材料の 流れが個々の材料部分、すなわち顆粒へ体積置換により再分される、フラッシュ 溝への導管と、さらに、 圧力媒体のフラッシュ溝内への断続的導入をその周期的開閉によって制御する弁 とからなる、 溶融および軟化材料の、より詳細にはプラスチック材料の造粒用装置であって、 フラッシュ溝４の壁が溝の軸に対して垂直に分割されて合流点を形成し、その結 果生じた、フラッシュ溝４の２つの当接部分（Ｉ、ＩＩ）が相対して溝の軸方向 に、互いに離れていく当接部分（Ｉ、ＩＩ）がフラッシュ溝４を取囲む環状間隙 （入口６）を形成するように移動可能であり、その環状間隙は圧力媒体２を運ぶ 凹所にその外部周縁を接続され、さらに、当接部分（Ｉ、ＩＩ）の互いに向き合 う表面が弁２２の封止表面を形成することを特徴とする、造粒用装置。
2. ２．当接部分（Ｉ、ＩＩ）が、周期的に交替して封止表面１７を互いに押しつけ かつ引き離す振動器２１に接続されていることを特徴とする、請求項１記載の装 置。
3. ３．当接部分（Ｉ、ＩＩ）の１つが、一端が凹所内へ突出し、かつこの端部面が ２つの封止表面１７の１つを形成する管１１の形に形成されることを特徴とする 、請求項１あるいは２記載の装置。
4. ４．封止表面１７が同一平面に形成されていることを特徴とする、請求項３記載 の装置。
5. ５．封止表面が相応な円錐形（第２図）に形成されていることを特徴とする、請 求項４記載の装置。
6. ６．フラッシュ溝４、圧力媒体２および粒状にされるべき材料１が同じ温度を有 することを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の装置。
7. ７．圧力媒体２が液体あるいけガス、好ましくは水あるいは空気であることを特 徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の装置。
8. ８．圧力媒体として液体が使用され、弁２２上流の液体が大変高い圧力を受ける ため、弁２２上流では液体が気化しないことを特徴とする、請求項７記載の装置 。
9. ９．圧力媒体として液体が使用され、液体がフラッシュ溝４内へ入った後気化し 、その結果、圧力媒体２のこの自動的体積増加によって材料の流れ１が分離され ることを特徴とする、請求項８記載の装置。
10. １０．圧力媒体として液体が使用され、排出部分１２にはそのつど材料部分３が １つだけ存在するように、弁２２下流のフラッシュ溝４の排出部分１２が短く形 成され、かつ圧力媒体２の個々の量がそのような体積を有することを特徴とする 、請求項１から９のいずれかに記載の装置。