专利名称：造粒设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的造粒设备，用于从多孔板上的喷口排出的例如热塑性材料的熔料的造粒，其中具有至少一个切割器、由马达驱动的切割器装置被设置成与多孔板相对，以便至少一个切割器越过多孔板上的喷口，并且在这样做时切断排出材料的颗粒，其中该设备具有一个壳体，该壳体连接到多孔板上并且围绕切割器装置的至少一个切割器，并且冷却剂，例如诸如水之类的冷却液，流过该壳体，并且壳体上设置有冷却剂入口以及冷却剂和存在于其中的颗粒的出口。
背景技术：
用于执行水下造粒方法的相应设备例如被称为水下造粒机，例如由Automatik塑料机械有限公司生产的产品名称为SPHERO ,的造粒机。尤其是在易于粘在一起的塑料(例如TPE、TPU、等等)的水下造粒过程中，在冷却剂流进、流过以及流出造粒单元的壳体时，关键是冷却剂的导向。首先，冷却剂的引导应该在不造成过度扰动的情况下以可能最大的效果进行，其次，在进行造粒之后内含颗粒的冷却剂应该以这样一种方式携带，即要可以避免由粘在一起的颗粒引起的凝聚。在此过程中， 颗粒应该能尽可能快速而可靠地排出。欧洲专利EP 1 218 156 Bl描述了一种水下造粒机，其中补给水流动导向装置被安装在在这里被称为水箱的壳体内，以便引导水流和颗粒通过水箱。发明目的因此本发明的目的是提供一种材料造粒设备，用于从多孔板上的喷口排出的材料的造粒，它允许用结构简单的方式高效地造粒，同时又可靠而快速地传送用这种设备生产的颗粒。根据本发明，该目的由一种热塑性材料造粒设备实现，它具有权利要求1的特征， 其中热塑性材料从多孔板上的喷口排出。本发明的最佳实施方式在从属权利要求中限定。根据本发明的设备被用于从多孔板上的喷口排出的熔料(例如热塑性材料)的造粒。位置与多孔板相对的是具有至少一个切割器、由马达驱动的切割器装置，以便至少一个切割器越过多孔板上的喷口，并且在这样做时切断排出的熔料的颗粒。根据本发明的设备具有一个壳体，该壳体连接到多孔板上，并且围绕切割器装置的至少一个切割器，并且冷却剂流过该壳体，其中一个冷却剂入口和一个冷却剂及存在于其中的颗粒出口被设置在壳体上。根据本发明，入口仅设置在壳体的下半部，并且具有一个位于壳体上的入口孔和一个用于通往壳体的入口通道。入口通道优选可以设置成沿直线或者基本上沿直线延伸(关于这一点，参见涉及出口的相应信息)。根据本发明，出口位于壳体的上半部，并且具有一个位于壳体上的出口孔和一个用于沿切线方向离开壳体的出口通道，其中出口通道沿直线或者基本上沿直线延伸，延伸的长度为壳体的横截面的最大内径的至少两倍。短语“基本上沿直线”在这里是指有待在下面详细说明的本发明的实施方式，它具有一定的弯曲或者在通道中弯曲，这在下面的解释中用尺寸进行更精确的定义。
由于入口和出口的创造性设计，可以用结构简单的方式实现高效的造粒，同时还能可靠而快速地传送存在于冷却剂中的颗粒。在该设计中，沿切线方向离开壳体的出口通道可以让冷却剂以及存在于其中的颗粒在此处的流动没有明显的收缩，因此出口横截面没有明显变窄。因此，由于有根据本发明的出口孔和根据本发明的出口通道，因此存在于冷却剂中的颗粒在出口的壁面处没有被压在一起，从而显著地减少甚至完全避免了颗粒之间接触的风险，而接触可能导致颗粒粘在一起，特别是对于易于粘着的塑料。入口设计有根据本发明的入口孔和根据本发明的入口通道，这改进了冷却剂的流动，允许它无故障地流入壳体中，这使得壳体中的流动条件更均勻，因此也更可控。由于改善了限定的流动条件，因此根据本发明可以进行高效的造粒，在此过程中，颗粒在壳体中的停留时间也变得更均勻，这有助于实现均质性，并提高所生产的颗粒的质量。由根据本发明的设计限定的流动条件使得颗粒的停留时间的统计学上的高斯分布变得更窄。此外，根据本发明，所得到的均勻的强制流动条件可以可靠地避免盲区，特别是朝向多孔板，在盲区中，冷却剂要么没有流动，要么只有轻微的流动，因此，在盲区中，存在于冷却剂中的颗粒凝聚的风险较高。一般而言，根据本发明，所有这一切还导致切割器装置的磨损减少，也有可能导致用于驱动切割器装置所需的驱动能量减少。入口通道可以优选设置成沿切线方向通往壳体。因此，根据本发明，在壳体中优选可以更容易地形成定向流动，其中，当优选可以具有圆形或者大致成圆形的横截面的水进入壳体时，冷却剂会立即产生旋涡；借助该旋涡，早在根据本发明的设备的启动过程中，仍然存在于壳体中的任何空气就容易从壳体中排出。在根据本发明的、优选如此设计的设备的操作过程中，壳体内的适当定向的流动可以更进一步额外减少冷却剂中的颗粒粘附在一起的风险。为了能够更进一步地改进壳体内的定向涡流，从而使造粒更高效，同时也使冷却剂中的颗粒粘附在一起的风险可以通过适当调节的均勻流动条件而进一步降低，壳体上的出口可以设置在壳体的前面区域中、至少一个切割器在多孔板附近运动的区域中，而壳体上的入口可以设置在壳体的后部区域中，当沿纵向看时，在背对多孔板的区域中。冷却剂的引起从后部区域到前面区域的涡流的流动尤其均勻，并且在壳体中没有有害的其他湍流。 因此，在壳体的前面区域中产生的颗粒可以在冷却剂中通过出口快速排出，并且不会大量回流到壳体的后部，否则这可能会导致冷却剂中的颗粒凝聚。在壳体的横截面中看时，当入口和出口位于同一侧时，会产生特别均勻的流动条件。因此，有利地形成的涡流可以特别可靠地形成，并且流动从入口到出口没有重大的其他偏转。在直线或者基本上为直线的路径附近，出口通道优选可以具有曲率小于30度、特别优选小于15度的弯曲，该曲率是在出口通道的直线或者基本上为直线的路径的起始区域的中心轴线和出口通道的直线或者基本上为直线的路径的端部区域的中心轴线之间测得的。出口通道可以防止冷却剂中的颗粒粘附在一起，在该实施方式中尤其可靠，因为在出口通道优选用根据本发明的方式设计的情况下，用它在冷却剂以及存在于其中的颗粒的流动方向上根本没有改变，或者只有非常轻微的改变。冷却剂中的颗粒的粘附在出口区域通过如下措施可以进一步减少出口通道在直线或者基本上为直线的路径的长度上优选具有恒定的横截面。
为了给有待造粒的特定材料提供灵活的调节，例如在生产能力或者冷却剂的流速方面，并且在这样做的情况下，仍然要保持冷却剂中的颗粒因粘附在一起而导致凝聚的风险要尽可能地低，出口通道的横截面在直线或者基本上为直线的路径的长度上可以有一次或多次改变，其中在横截面有改变的长度上，横截面的加宽或者变窄可以具有一个生成角， 在所有情况下，它相对于出口通道在那里的中心轴线都小于15度。根据有待粒化的材料，如果根据本发明的优选实施方式，出口通道的直线或者基本上为直线的路径的长度最好是出口通道在所讨论的位置处的局部直径的至少十倍。因此，在出口通道上可以为存在于冷却剂中的颗粒提供一个充分长的没有变窄或者基本上没有变窄的冷却段(见上面)，该段不会阻塞此处的流动，否则可能会导致在冷却剂中进行冷却的颗粒在那里有凝聚的风险。
下面参照附图并通过例子来详细说明本发明。它们有图1是根据本发明的优选实施方式的设备的示意性的顶视图；图2是根据本发明的另一个优选实施方式的设备的示意性的顶视图；图3是沿着图1中的剖面A-A描绘的根据本发明的优选实施方式的设备的示意性的剖视图。
具体实施例方式图1表示根据本发明的优选实施方式从模板上的喷口射出的热塑性材料的造粒设备的示意性的顶视图。在图1中可以看到设备的壳体6，冷却剂流过它，其中壳体6上设有冷却剂入口 7 以及冷却剂和存在于其中的颗粒的出口 8。根据本发明，入口 7位于壳体6的下半部，例如， 优选位于4点钟方向和5点钟方向之间。入口 7具有位于壳体上的入口孔7a和通往壳体 6的入口通道7b，其中，在图1所示的优选实施方式中，入口通道7b被安排成沿直线和切线方向通往壳体6。此外，根据本发明，出口 8位于壳体6的上半部，优选位于10点钟方向和 2点钟方向之间的位置。根据本发明，出口 8具有一个位于壳体6上的出口孔8a和一个用于沿切线方向离开壳体6的出口通道8b，其中出口通道8b沿直线延伸，延伸的长度为壳体 6的横截面的最大内径的至少两倍。此外，出口通道8b的直线路径的长度为出口通道8b的相应位置处的出口通道8b的局部直径的至少十倍。为了让图1清晰，这里的长度不能全部绘出，因此进一步延伸超过如图1所示的长度。图2表示根据本发明的另一个优选实施方式的造粒设备的示意性的顶视图。如图 2所示的本发明的实施方式与如图1所示的本发明的实施方式的不同之处仅在于图2中的出口通道8b不是完全沿直线延伸，而是基本上沿直线延伸。关于这一点，在基本上为直线的路径的区域中，如图2所示的出口通道优选8b具有曲率大约为10度的弯曲，该曲率是在出口通道8b的直线或者基本上为直线的路径的起始区域的中心轴线(在出口孔8a的附近区域)和出口通道8b的基本上为直线的端部区域的中心轴线(在图2中描绘的顶部区域中)之间测得的。根据图2中的描述，出口通道8b在那里也有一个改变，例如，在它的大致为直线的路径的长度上，横截面有改变，即横截面加宽，其中，根据图2中的描述，出口通道8b在横截面有改变的长度上相对于出口通道8b在那里的中心轴线的生成角大约是10度。如同在图1中的描绘中和在图2中的描绘中可以看到的那样，在所示的本发明的两个优选实施方式中，当在壳体6的横截面中看时，入口 7和出口 8位于壳体6的对称的虚轴线的同一侧，在这两幅图中，虚轴线在图面中对角延伸，也就是说，入口 7和出口 8不是关于从具有圆形横截面的壳体的中心伸出图面的对称轴径向对称布置，而是位于壳体6中的涡流的流向或者出口 8处的相应流出方向的同一侧。通常，在附图中相同的附图标记表示设备的相同的元件。除非另有说明，关于各图或那里的元件所提供的信息也适用于其他附图和在那里显示的相应元件。这些信息不再重复。图3用示意性的剖视图表示沿着图1中的剖面A-A描绘的根据本发明的优选实施方式的设备。根据本发明的设备用于粒化从多孔板2上的喷口 1喷出的熔料，它可以在图 3的示意性的剖视图中来看。熔料，例如热塑性材料的熔料，通过其中设有熔料通道5的熔料分配元件4被提供给多孔板2的喷口 1。相对于多孔板2设置的是具有至少一个切割器 3的切割器装置，它由马达(未显示)驱动。切割器装置用虚线标示。在该设计中，至少一个切割器3越过多孔板2上的喷口 1，并且在生产过程中在这样做时切断喷出的熔料的颗粒。该设备具有一个壳体6，该壳体连接到多孔板2上，并且围绕切割器装置的至少一个切割器3，并且冷却剂流过该壳体，其中，根据本发明的冷却剂入口 7和根据本发明的冷却剂及存在于其中的颗粒的出口 8被设置在壳体6上。如同可以在图3中看到的那样，入口 7仅位于壳体6上有入口孔7a的壳体6的下半部，当沿壳体6的纵向看时，壳体上的入口位于壳体6的后部区域、远离多孔板2的区域中。出口 8位于壳体6的上半部，并且具有位于壳体6上的出口孔8a和沿切线方向离开壳体6的出口通道8b，其中出口通道8b沿直线或者基本上沿直线延伸，延伸的长度是壳体6的横截面的最大内径至少两倍，这在图3中仅仅是示意，由于出口通道8b的长度不能在图中完全显示。根据图3所示的本发明的实施方式， 出口 8位于壳体6上、壳体6的前部区域中，当沿壳体6的纵向看时，位于至少一个切割器 3在多孔板2附近的运动区域内。使用根据本发明的设备，可以在可靠而快速地传送冷却剂中的颗粒的同时，用结构简单的方式实现高效的造粒，尤其是可以可靠地避免冷却剂中的颗粒粘结在一起。
权利要求
1.用于从多孔板(2)上的喷口(1)排出的熔料的造粒的设备，其中具有至少一个切割器(3)、由马达驱动的切割器装置被设置成与多孔板(2)相对，以便至少一个切割器(3)越过多孔板(2)上的喷口(1)，并且在这样做时切断排出的熔料的颗粒，其中该设备具有壳体(6)，该壳体连接到多孔板(2)上并且围绕切割器装置的至少一个切割器(3)，并且冷却剂流过该壳体，并且壳体(6)上设置有冷却剂入口(7)以及冷却剂和存在于其中的颗粒的出口⑶，特征在于入口(7)仅仅位于壳体(6)的下半部，并且具有位于壳体(6)上的入口孔(7a)和通往壳体(6)的出口通道(7b)，并且出口(8)位于壳体(6)的上半部，并且具有位于(6)上的出口孔(8a)和被设置成沿切线离开壳体(6)的出口通道(8b)，其中出口通道(8b)沿直线或者基本上沿直线延伸，延伸的长度是壳体(6)的横截面的最大内径的至少两倍。
2.根据权利要求1的设备，特征在于入口通道(7b)被设置成沿切线通往壳体(6)。
3.根据权利要求1或者2的设备，特征在于壳体(6)上的出口(8)位于壳体(6)的前部区域、至少一个切割器(3)在多孔板(2)附近的运动区域中，并且当沿壳体(6)的纵向看时，壳体(6)上的入口(7)位于壳体(6)的后部区域、背离多孔板O)的区域中。
4.根据权利要求1-3之任一项的设备，特征在于当在壳体(6)的横截面中看时，入口(7)和出口⑶位于同一侧。
5.根据权利要求1-4之任一项的设备，特征在于在直线或者基本上为直线的路径的区域内，出口通道(8b)具有曲率小于30°、优选小于15°的曲率，该曲率是在出口通道(8b) 的直线或者基本上为直线的路径的起始区域的中心轴线和出口通道(8b)的直线或者基本上为直线的路径的端部区域的中心轴线之间测得的。
6.根据权利要求1-5之任一项的设备，特征在于在直线或者基本上成直线的路径的长度上，出口通道(8b)具有恒定的横截面。
7.根据权利要求1-5之任一项的设备，特征在于在直线或者基本上成直线的路径的长度上，出口通道(8b)的横截面有一个或多个改变，其中在横截面有改变的长度上，横截面的加宽或者变窄相对于出口通道(8b)在那里的中心轴线在所有情况下都具有小于15°的生成角。
8.根据权利要求1-7之任一项的设备，特征在于出口通道(8b)的直线或者基本上成直线的路径的长度是出口通道(8b)的局部直径的至少十倍。
全文摘要
本发明涉及从多孔板(2)上的喷口(1)喷出的熔料的造粒的设备，其中具有至少一个切割器(3)、由马达驱动的切割器装置被设置成与多孔板(2)相对，以便至少一个切割器(3)越过多孔板(2)上的喷口(1)，并且在这样做时切断喷出的熔料的颗粒，其中该设备具有连接到多孔板(2)上的壳体(6)，壳体(6)围绕至少切割器装置的至少一个切割器(3)，并且冷却剂流过该壳体，并且壳体(6)上设置有冷却剂入口(7)以及冷却剂和存在于其中的颗粒的出口(8)，其中入口(7)仅仅位于壳体(6)的下半部，并且具有位于壳体(6)上的入口孔(7a)和被设置成通往壳体(6)的出口通道(7b)，并且出口(8)位于壳体(6)的上半部，并且具有位于壳体(6)上的出口孔(8a)和被设置成沿切线离开壳体(6)的出口通道(8b)，其中出口通道(8b)沿直线或者基本上沿直线延伸，延伸的长度是壳体(6)的横截面的最大内径的至少两倍。
文档编号B29B9/06GK102470555SQ201080026441
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月18日 优先权日2009年11月20日
发明者斯特凡·达尔海蒙尔 申请人:自动化塑料机械有限责任公司