JPH068009B2

JPH068009B2 - 粒状合成樹脂材料のための冷却装置

Info

Publication number: JPH068009B2
Application number: JP62228700A
Authority: JP
Inventors: ヨアヒム・ルドルフ
Original assignee: BERUNERU UNTO PUFURAIDERERU GmbH
Current assignee: BERUNERU UNTO PUFURAIDERERU GmbH
Priority date: 1986-09-15
Filing date: 1987-09-14
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: US4850835A; EP0260506A2; EP0260506B1; DE3766677D1; EP0260506A3; JPS6377709A; ES2019607B3; DE3631376C1

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、粒状合成樹脂材料のための冷却装置であつ
て、該粒状合成樹脂材料が、押出し機のノズルプレート
から押し出される棒状合成樹脂より形成されて、塑性状
態のままで、カツテイング装置の範囲でノズルプレート
に隣接する冷却水流に供給され、この冷却水流と共に導
管を通じて粒子・水・分離装置に搬送される形式のもの
に関する。

従来の技術押出し機で準備する融溶性流動状の合成樹脂材料を粒状
処理する場合、ノズルプレートから押出される棒状合成
樹脂が、空気流又は水の霧内で粒状にカツトされる。こ
の時に粒状材料に伝達される造粒エネルギーによつて、
これらの粒状材料は、冷却及び搬送するために、浴水内
に投げ入れられる。この浴水は、粒状材料の速度をこの
浴水内で与えられた流れ速度に減速させる。浮遊する粒
状材料、つまり、水表面に集まる、密度の低い粒状材料
は、特に高い粘着性を有する合成樹脂において容易に塊
を形成する。また、高い密度の合成樹脂材料において
は、例えば容易に集合を形成し、ひいては、搬送システ
ム内で塊を形成することになる。

従つて、滞在時間及び、ひいては、各粒状材料に作用す
る冷却時間は、搬送水の流れ速れ速度にだけ基づいてい
るのではなく、各合成樹脂材料の密度にも基づいてい
る。

しかも、合成樹脂材料が焼かれるのを避け、ひいては、
最適な粒状材料温度を得るために、合成樹脂材料を水内
でさらに長く滞在させておく必要がある。この滞在時間
は、一般にしつかりと取り付けられた導管システム及び
これによつてあらかじめ与えられた水量においては、合
成樹脂材料の流れ速度によつて左右されるが、粒状材料
の全量に関連して十分に規定することはできない。何故
ならば、搬送ポンプによつて搬送水内に供給される水に
よつて生ぜしめられる圧力流が、渦流を形成する原因と
なるからである。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第2045801号明細書によ
れば、例えば、合成樹脂から乾燥した粒状材料を製造す
るための方法及び装置が公知である。この公知の方法及
び装置においては、粒状材料を冷却媒体と一緒に導管内
でガイドし、導出熱の程度が、冷却区間を中断するか若
しくは冷却区間の長さを選択的に変化させることによつ
て変えられるようになつている。これによつて得られた
滞在時間変化によつて、まず第１に粒状材料内を存在す
る残余熱が粒状材料自体を乾燥させるために用いられ、
しかもこれによつて、冷却媒体内の粒状材料ガイドは影
響を受けることはない。

発明の課題本発明の課題は、冷却媒体によつて接着する傾向になる
合成樹脂において、冷却しようとする粒状材料の全量に
関連して、無段階に調節可能な規定された滞在時間が得
られるような、冷却装置を提供することである。

課題を解決するための手段前記課題を解決した本発明によれば、導管の大部分が、
この導管の流過横断面よりも大きい流過横断面を有す
る、直立配置された上昇導管として構成されており、該
上昇導管の上部の出口側の端部が、真空ポンプとして作
用する搬送ポンプの吸込み側及び、調節弁を介して制御
される外部に通じる吸込み導管に接続されており、搬送
ポンプの圧力側が、粒子・水・分離装置に接続されてい
る。

作用及び効果導管をその全長の大部分にわたつて、この導管の流過横
断面よりも大きい流過横断面を有する、直立配置された
上昇導管によつて形成し、この上昇導管の出口側を真空
ポンプとして作用する搬送ポンプに接続したことによつ
て、粒状材料が吸込み流によつてガイドされ搬送される
冷却ゾーンが得られる。このような吸込み流によるガイ
ドは、圧縮流によるガイドとは異なり、粒状材料は、冷
却水流に侵入する際に直ちに導管システムに引き込ま
れ、その流れ方向は変向しないので、規定された滞在時
間が得られ、接着傾向にある多数の合成樹脂において塊
の形成は避けられる。この場合、導管自体は、粒状材料
のためのカツテイング箇所と、上昇導管の侵入側範囲と
の間で、空間的理由により必要な供給区分に制限維持さ
れる。

搬送ポンプの吸込み側における調節可能な空気供給によ
つて、上昇導管内における冷却媒体の流れ速度は無段階
に調節可能であるので、冷却ゾーンにおける粒状材料の
滞在時間は、合成樹脂材料の密度に応じて自由選択可能
な範囲で簡単に変えることができる。粒状材料が浮遊し
ない、高い密度の合成樹脂においては、漏れ空気供給を
所望に絞ることによつて、粒状材料があらかじめ浮力に
よつて加速される密度の低い合成樹脂におけるのとは異
なり、冷却ゾーン内で高い流れ速度が得られ、この時
に、冷却媒体の流れ速度は高められた漏れ空気供給によ
つて吸込み管を介して絞られる。

従つて冷却装置は、しばしば材料（製造品）を切り換え
る必要があるところで有利に使用される。

実施態様そのつど処理しようとする製造品の必要に合わせられ
る、上昇導管の流過横断面は、特許請求の範囲第２項記
載の実施態様によつて得られる。

多くの使用例における上昇導管の流過横断面は、特許請
求の範囲第３項記載の実施態様のものに相当する。これ
によつて、粒状材料の最適な流れ特性が多くの使用例に
おいて得られる。

特許請求の範囲第４項記載の実施態様によれば、冷却区
間の全長は変えることができるように構成され、空間的
に制限された範囲内で搬送ポンプを交換する必要なしに
その搬送効率を調整することができる。この時に上昇導
管は最大可能な搬送高さに制限維持される。

特許請求の範囲第５項記載の実施態様によれば、カツテ
イング装置のカツテイング範囲で、冷却水戻し案内装置
を分割して、霧水によつて粒状材料表面を濡らすこと及
び、残りの水量のための調節可能な水供給が得られ、こ
の時に、残りの水量を無圧で供給することによつて、冷
却水の侵入範囲における制御されない渦形成は避けられ
る。

気化に基づく損失水による補償は、有利には特許請求の
範囲第６項記載の実施態様によつて得られる。

特許請求の範囲第７項には、冷却媒体の要求を特別な形
式で計算した、冷却装置の実施態様が記載されている。

実施例次に図面に示した実施例について本発明の構成を具体的
に説明する。

第１図に示した冷却装置においては、ノズルプレート１
の下側及びこのノズルプレート１に配属されたカツテイ
ング装置２の下側には、カツトされた粒状材料４のため
の受容容器３が固定されており、この受容容器３内に
は、粒状材料４を搬送するために必要な冷却水流が導管
５を通じて供給される。後で詳しく述べられているよう
に、カツテイング装置範囲における冷却水の全量の供給
は、２つの異なる冷却流を分けられた２つの箇所で行な
われる。粒状にしようとする合成樹脂材料は、ノズルプ
レート１に接続された押出し機（詳しく図示せず）で準
備され、この押出し機を通じてノズルプレート１に迅速
に供給される。

受容容器３には、導管６を介して上昇導管７が接続され
ており、この上昇導管７の出口側の端部８には、真空ポ
ンプとして作用する搬送ポンプ９がフランジ接続されて
いる。この搬送ポンプ９の吸込み側は上昇導管７に配属
されており、これに対してその圧力側は別の導管１０を
介して粒子・水・分離装置１１に接続されている。この
粒子・水・分離装置１１内で冷却水から分離された粒状
材料は、導管１２を介して乾燥機１３に達し、この乾燥
機１３内でさらに、まだ付着している表面湿気が分離さ
れる。搬送ポンプ９の安全な吸込み作用をその始動時に
すでに得るために、搬送ポンプ９は、しや断弁26を介し
て短時間切換え可能な新鮮水供給部２４に接続されてい
る。

上昇導管内の冷却水の搬送速度を調節するために、この
上昇導管の出口側の端部は同時に吸込み導管１４に接続
されており、この吸込み導管１４によつて、粒状材料を
含有する冷却水が供給ポンプ９に侵入する前に、調節可
能な量の新鮮空気が冷却水に導入される。

吸込み空気の調節及びひいてはこれによつて得られた搬
送ポンプ９の吸込み効率の変化は、吸込み導管１４内に
配置された調節弁１５を介して得られる。この調整弁１
５を介して冷却水の速度及びひいては搬送される粒状材
料の冷却時間が段階的に調節される。この時に、そのつ
どの製造品のために必要とされる、上昇導管７内の搬送
速度は、搬送された粒状材料の性質に基づいて経験によ
つて容易に検出される。上昇導管７内で浮遊しない、例
えばポリウレタン(PuR)等の非常に接着しやすい粒状材
料においては、約１０m/の粒状材料速度で、かたまり合
うことのない粒状材料が得られる。搬送ポンプ９の「吸
い込み」搬送及び、ひいては上昇導管７内で得られたま
つたく渦の形成されることのない流れによつて、粒状材
料は上昇導管７を通つて一様に案内されるので、規定さ
れた停滞時間が得られる。

真空ポンプとして働く搬送ポンプ９としては、液状媒体
及び粒子を同時に搬送する自動吸込み式ポンプが用いら
れる。このような形式の搬送ポンプは、例えば、フイル
マヘリバクプンパーA/S（Fa.Helivac Pumper A/S）に
よる「ヘリバク」(Helivac)の商品名で知られている真
空ポンプである。

冷却水流をカツテイング装置２の範囲に供給するため
に、粒子・水・分離装置１１に接続された導管１６が用
いられる。この導管１６を通じて、分離された水が、圧
力を形成する搬送ポンプ１７によつてしや断装置２の範
囲に案内される。この時に、熱交換器１８が冷却水を戻
し案内するために用いられる。

導管１９若しくは２０を介して冷却水流の全量を分配す
ることによつて、冷却水流はカツテイング装置２の範囲
に別々に案内され、この時に、導管１９内に配置された
調節弁２１によつて、供給量を制限する、冷却水流は、
供給量を制限されて分配される。この場合、調節弁２１
が相応に絞られた時に、搬送ポンプ１７によつて導管２
０内で形成される圧力が、しや断装置２の上方で霧状の
水を供給するために利用される。このために必要な冷却
水の量は、冷却水の全量の最大２０％に制限維持され
る。残りの冷却水は水貯蔵容器２２内に入れられる。こ
の水貯蔵容器２２は、この水貯蔵容器２２の水面が、カ
ツテイング装置の真下に存在する、受容容器３の水面の
高さに相当するように設けられている。これによつて、
冷却水は受容容器３内に無圧で流入し、ひいては、渦を
形成することなしに導管５′を通じて受容容器３内に流
入する。

第２図及び第３図には冷却装置の別の実施例の概略図が
示されている。この変化実施例では、冷却区分は、鉛直
方向に延びる上昇導管を多数配置したことによつて形成
されている。このような配置形式は、所定の合成樹脂
が、冷却水内で粒状材料の特に長い滞在時間を必要とす
る場合に有利である。

上昇導管７ａ，７ｃは互いに平行に延びていて、同じ高
さ位置に存在する入口側及び出口側の接続部を備えてい
る。これらの接続部は導管６を補足するフレキシブルな
接続導管２３によつて下降導管７ｂ，７ｄと一列に接続
されるか、又はこれらの下降導管７ｂ，７ｄと相互に接
続可能である。このような相互接続は第３図に概略的に
示されている。この相互接続は、特に、例えばポリプロ
ピレンにおいてそうであるように、粒状材料が冷却水内
で浮遊していて著しく長い冷却時間を必要とする場合に
用いられる。

この相互接続によれば、粒状材料はまず、例えば１００
mmの内径を有する上昇導管７ａ内に達し、次いで、１５
０mmの内径を有する上昇導管７ｃ内に達する。この場
合、２つの上昇導管７ａ，７ｃは、入口側若しくは出口
側でそれぞれ、より小さい内径を有する下降導管７ｂ若
しくは７ｄに接続されている。下降導管７ｂは図示の実
施例では５０mmの内径を有していて、下降導管７ｄは７
５mmの内径を有している。このような、流れ方向で全体
的に増大する流過横断面の配置によつて、冷却水の流渦
速度は減速し、これに対して、冷却が強くなり、ひいて
は粒状材料の接着傾向が少なくなる場合に、粒状材料の
滞在時間はそれに応じて長くなる。

下降導管７ｂ，７ｄは、比較的小さい流渦横断面を有し
ているので、浮遊する粒状材料は、上昇導管７ａ，７ｃ
におけるよりも高い、しかも浮力に抗した流れ速度で送
られる。

第２図には、例えば所定のポリウレタン群のような浮遊
しない流状材料をガイドするために使用される、上昇導
管７ａ，７ｃと下降導管７ｂ，７ｄとの連続する接続が
示されている。この第２図の実施例においては、第３図
の実施例による材料ガイドとは異なり、下降導管７ａ，
７ｄに対して流渦横断面の減少された上昇導管７ａ，７
ｃ内で材料ガイドが行なわれる。第２図と第３図とを比
較して分るように、このためには、上昇管若しくは下降
管の下部の接続部を交換するだけでよい。

その他の点では、この上昇導管若しくは下降導管の流渦
横断面も材料流れ方向で大きくなつている。

第２図及び第３図に示した実施例によれば、粒状材料の
滞在時間が基本的に延長され、しかも、搬送ポンプ９の
吸込み効率が制御可能であることによつて、冷却水流内
における粒状材料の滞在時間を正確に制御できること以
外に、材料（製造品）に応じてガイド形式を変えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例による合成樹脂粒状材料の
ための冷却装置の概略図、第２図は、多数の上昇導管及
び下降導管を備えた、別の実施例による冷却装置の、導
管配置形式を示した概略図、第３図は、第２図に示した
冷却装置で、別の導管配置形式を示した概略図である。１…ノズルプレート、２…カツテイング装置、３…受容
容器、４…粒状材料、５，５′…導管、６…導管、７，
７ａ，７ｃ…上昇導管、７ｂ，７ｄ…下降導管、８…端
部、９…搬送ポンプ、１０…導管、１１…粒子・水・分
離装置、１２…導管、１３…乾燥機、１４…吸込み導
管、１５…調節弁、１６…導管、１７…搬送ポンプ、１
８…熱交換器、１９，２０…導管、２１…調節弁、２２
…水貯蔵容器、２３…接続導管、２４…新鮮水供給部、
２６…しや断弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒状合成樹脂材料のための冷却装置であつ
て、該粒状合成樹脂材料が、押出し機のノズルプレート
（１）から押し出される棒状合成樹脂より形成され、塑
性状態のままで、カツテイング装置（２）の範囲でノズ
ルプレート（１）に隣接する冷却水流に供給され、この
冷却水流と共に導管（６）を通じて粒子・水・分離装置
に搬送される形式のものにおいて、前記導管（６）の大
部分が、この導管（６）の流過横断面よりも大きい流過
横断面を有する、直立配置された上昇導管（７）として
構成されており、該上昇導管（７）の上部の出口側の端
部が、真空ポンプとして作用する搬送ポンプ（９）の吸
込み側及び、調節弁(15)を介して制御される、外部に通
じる吸込み導管（１４）に接続されており、搬送ポンプ
(9)の圧力側が、粒子・水・分離装置（１１）に接続さ
れていることを特徴とする、粒状合成樹脂材料のための
冷却装置。
【請求項２】前記上昇導管（７）が、その全長にわたつ
て一様な流過横断面を有していて、この流過横断面が、
前記導管（６）の流過横断面に対して１．２倍から４．
５倍である、特許請求の範囲第１項記載の冷却装置。
【請求項３】上昇導管（７）の流過横断面が導管（６）
の流過横断面の２．５倍である、特許請求の範囲第２項
記載の冷却装置。
【請求項４】導管（６）が、１列に相前後して配置され
た多数の上昇導管（７ａ，７ｃ）に開口しており、これ
ら多数の上昇導管（７ａ，７ｃ）が、それぞれ、材料流
れ方向で次第に大きくなる、種種異なる流過横断面を有
していて、これら多数の上昇導管（７ａ，７ｃ）の出口
側及び入口側が、同様に材料流れ方向で次第に大きくな
る流過横断面を有する直立配置された下降導管（７ｂ，
７ｄ）に、連続的に接続されている、特許請求の範囲第
１項から第３項までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項５】圧力を形成する搬送ポンプ（９）によつ
て、粒子・水・分離装置（１１）からノズルプレート
（１）の下側に配置された受容容器(3)に通じる冷却水
戻し案内装置が設けられており、前記ノズルプレート
（１）に、カツテイング装置（２）の上側に開口する、
冷却水戻し案内装置に接続された導管（２０）が配属さ
れていて、該導管（２０）内で、冷却水量が全水量の最
大２０％に制限されており、残りの冷却水量が、カツテ
イング装置（２）の範囲のさらに下側に配置された、調
節弁(21)によつて制御される導管（５，５′）を通じて
供給され、該導管（５，５′）が、受容容器(3)の高さ
と同じ高さ位置に存在する水貯蔵容器（２２）に接続さ
れている、特許請求の範囲第１項から第４項までのいず
れか１項記載の冷却装置。
【請求項６】搬送ポンプ（９）の吸込み側が、新鮮水供
給部（２４）に接続されている、特許請求の範囲第１項
記載の冷却装置。
【請求項７】冷却水戻し案内装置内に、材料流れ方向で
相次いで、圧力を形成する搬送ポンプ（１７）、熱交換
器（１８）、水貯蔵容器（２２）が配置されている、特
許請求の範囲第５項記載の冷却装置。