DAHLHEIMER, Stefan (Maria-Probst-Strasse 18, Kleinostheim, 63801, DE)
| Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Herstellen von Granulatkömem, aufweisend eine Lochplatte mit Öffnungen, aus welchen eine Schmelze extrudiert wird, eine Prozesskammer (1), in welche die Schmelze extrudiert wird, eine Zerteilungsvorrichtung, zur Zerteilung von aus der Lochplatte extrudierten Strängen der Schmelze in einzelne Granulatkömer, wobei die Prozesskammer (1) einen Einlass (2) für das Befüllen mit einem Prozessfluid und einen Auslass (3) für das Prozessfluid und die darin befindlichen Granulatkömer aufweist, und eine Fördereinrichtung, mittels welcher das Prozessfluid über den Einlass (2) in die Prozesskammer (1) zugeführt wird und das Prozessfluid mit den darin enthaltenen Granulatkömem über den Auslass (3) von der Prozesskammer (1) weggeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (2) auf einem Niveau in der unteren Hälfte der Prozesskammer (1) angeordnet ist und eine Einlassöffnung (2a) in der Prozesskammer (1) und einen zur Prozesskammer (1) hinführend angeordneten Einlasskanal (2b) aufweist, wobei ein Dreiwegeventil (4) zwischen dem Einlasskanal (2b) und einer Prozessfluidversorgungsleitung (5) sowie einer von dem Dreiwegeventil (4) nach unten führenden Prozessfluidablassleitung (6) vorgesehen ist, welches weiter unterhalb des Niveaus des Einlasses (2) angeordnet ist, und dass der Auslass (3) in der oberen Hälfte der Prozesskammer (1) angeordnet ist und eine Auslassöffnung (3a) in der Prozesskammer (1) und einen von der Prozesskammer (1) wegführend angeordneten Auslasskanal (3b) aufweist, und dass eine Pneumatikeinrichtung über ein Ventil (7) am Auslasskanal (3b) mit der Prozesskammer (1) so verbindbar vorgesehen ist, dass zur Entleerung der Prozesskammer (1) von dem Prozessfluid die Prozesskammer (1) mit Druckluft aus der Pneumatikeinrichtung befüllbar ist, so dass das Prozessfluid aus der Prozesskammer (1) über die Einlassöffnung (2a) und den Einlasskanal (2b) sowie das Dreiwegeventil (4) und die Prozessfluidablassleitung (6) austreibbar ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (2a) ein Niveau aufweist, welches auf Höhe des untersten Niveaus der Prozesskamer (1) liegt, und dass das Dreiwegeventil (4) weiter unterhalb dieses untersten Niveaus angeordnet ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils in Fluidverbindung zwischen dem Auslasskanal (3b) und der Prozessfluidversorgungsleitung (5) eine Bypass- Leitung (9) angeordnet ist, und dass im Auslasskanal (3b) in Auslassrichtung von der Prozesskammer (1) gesehen weiter entfernt von der Prozesskammer (1) als das Ventil (7) am Auslasskanal (3b) ein Bypass-Dreiwegeventil (8) so vorgesehen ist, dass dadurch entweder der Auslasskanal (3b) durchgängig verbunden ist und die Bypass-Leitung (9) vom Auslasskanal (3b) abgetrennt ist, oder dadurch die Bypass-Leitung (9) mit dem von der Prozesskammer (1) entfernter angeordneten Teil des Auslasskanals (3b) verbunden ist. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb die Funktionen von Auslass 3 und Einlass 2 an der Prozesskammer 1 vertauscht sind. |
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Granulatkörnern z.B. aus einer Kunststoffschmelze, aufweisend eine Lochplatte mit Öffnungen, aus welchen die Schmelze extrudiert wird, eine Prozesskammer, in welche die Schmelze extrudiert wird, eine Zerteilungsvorrichtung zur Zerteilung von aus der Lochplatte extrudierten Strängen der Schmelze in einzelne Granulatkörner, wobei die Prozesskammer einen Einlass für das Befüllen mit einem Prozessfluid und einen Auslass für das Prozessfluid und die darin befindlichen Granulatkömer aufweist, und eine Fördereinrichtung, mittels welcher das Prozessfluid über den Einlass in die Prozesskammer zugeführt wird und das Prozessfluid mit den darin enthaltenen Granulatkömem über den Auslass von der Prozesskammer weggeführt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Generell werden zur Granulierung von thermoplastischem Kunststoffmaterial, wie z.B. Polyethylen oder Polypropylen, häufig Granuliervorrichtungen mit Extrudern eingesetzt, bei welchen das geschmolzene Kunststoffmaterial durch Düsenöffnungen einer Vorrichtung in ein Kühlmedium, beispielsweise Wasser, gepresst wird und von einer Messeranordnung, deren zumindest ein Messer die Düsenöffnungen der Vorrichtung überstreicht, dort abgetrennt wird, so dass Granulatkömer gebildet werden. Entsprechende Vorrichtungen, etwa Vorrichtungen zur Unterwassergranulierung, sind als Anlagen beispielsweise unter der Produktbezeichnung SPHERO« vom Unternehmen Automatik Plastics Machinery GmbH bekannt.
Bei solchen Unterwassergranulieranlagen ist es gelegentlich zu Wartungszwecken nötig, diese von Prozessfluid, beispielsweise Wasser, zu entleeren, wobei insbesondere die Prozesskammer und die Zuleitungen entsprechend vor dem Öffnen der gesamten Anlage möglichst vollständig entleert sein sollten. Bisher wird dazu entweder rein durch Schwerkraft Prozessfluid aus einem aus der Prozesskammer nach unten verlaufenden Rohr abgelassen. Auch ist bislang beispielsweise eine aktive Absaugung des Prozessfluids aus der Prozesskammer z.B. bei Unterwassergranulierungsanlagen unter der Produktbezeichnung SPHERO« des Unternehmens Automatik Plastics Machinery GmbH angewandt worden. Die genannten Anlagen mit entsprechenden Entleerungsverfahren haben den Nachteil, dass entweder die Entleerung eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt, da diese unter dem Einfluss der Schwerkraft erfolgt, oder dass die Absaugung von Prozessfluid nicht unter allen Umständen vollständig insbesondere aus der Prozesskammer erfolgen kann, so dass Reste des Prozessfluids, eventuell sogar noch mit darin befindlichen Granulatkömem, in der Prozesskammer oder dem angrenzenden Verrohrungssystem solcher Anlagen verbleiben können. Generell sind die erforderlichen Einrichtungen zur Entleerung jedenfalls gemäß dem Stand der Technik mit einer relativ großen Anzahl zu schaltender Ventile der Anlage verbunden, und eine aktiv steuerbare und gleichzeitig einfache, sowie rasche und vollständige Entleerung ist damit kaum möglich.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Herstellen von Granulatkömem vorzusehen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet und insbesondere eine solche Vorrichtung vorzusehen, welche konstruktiv einfach und möglichst kostengünstig eine optimale, vollständige und rasche Entleerung der Prozesskammer einer solchen Vorrichtung ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Herstellen von Granulatkömem mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von Granulatkömem, bevorzugt aus einer Kunststoffschmelze, weist auf eine Lochplatte mit Öffnungen, aus welchen eine Schmelze extrudiert wird, eine Prozesskammer, in welche die Schmelze extrudiert wird, eine Zerteilungsvorrichtung zur Zerteilung von aus der Lochplatte extrudierten Strängen der Schmelze in einzelne Granulatkörner, wobei die Prozesskammer einen Einlass für das Befüllen mit einem Prozessfluid, bevorzugt Wasser, und einen Auslass für das Prozessfluid und die darin befindlichen Granulatkörner aufweist, und eine Fördereinrichtung, beispielsweise eine Pumpvorrichtung mit einem Ausgleichsbehälter, mittels welcher das Prozessfluid über den Einlass in die Prozesskammer zugeführt wird und das Prozessfluid mit den darin enthaltenen Granulatkömem weiter über den Auslass von der Prozesskammer weggeführt wird. Um das Entleeren der Prozesskammer bzw. der Anlage der erfindungsgemäßen Vomchtung zu verbessern, ist der Einlass auf einem Niveau in der unteren Hälfte der Prozesskammer angeordnet und weist eine Einlassöffnung in der Prozesskammer und einen zur Prozesskammer hinführend angeordneten Einlasskanal auf, wobei der Einlasskanal bevorzugt von dem genannten Niveau weiter nach unten verlaufend von der Prozesskammer weg angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist ein Dreiwegeventil, welches jeweils eine Fluidverbindung zwischen jeweils zweien seiner Anschlüsse herstellen kann, zwischen dem Einlasskanal und einer Prozessfluidversorgungsleitung, welche bevorzugt die Verbindung zur Fördereinrichtung aufweist, sowie einer von dem Dreiwegeventil nach weiter unten führenden Prozessfluidablassleitung vorgesehen. Das Dreiwegeventil ist erfindungsgemäß weiter unterhalb des Niveaus des Einlasses angeordnet. Der Auslass aus der Prozesskammer ist in der oberen Hälfte der Prozesskammer angeordnet und weist eine Auslassöffnung in der Prozesskammer und einen von der Prozesskammer wegführend angeordneten Auslasskanal auf, wobei der Auslasskanal bevorzugt geradlinig von der Prozesskammer wegführend angeordnet ist und bevorzugt tangential davon wegführend angeordnet ist. Eine Pneumatikeinrichtung ist über ein Ventil am Auslasskanal mit der Prozesskammer so verbindbar erfindungsgemäß vorgesehen, dass zur Entleerung der Prozesskammer von dem Prozessfluid die Prozesskammer mit Druckluft aus der Pneumatikeinrichtung befüllbar ist, so dass das Prozessfluid aus der Prozesskammer über die Einlassöffnung und den Einlasskanal sowie das Dreiwegeventil und die Prozessfluidablassleitung austreibbar ist.
Die Anordnung des Drei-Wege-Auslassventils als tiefsten Punkt der Anlage unterhalb der Prozesskammer und dem Einlass, dem Einlasskanal, dem Auslass sowie dem Auslasskanal und die Zufuhr von Druckluft über das Ventil am Auslasskanal über der Prozesskammer bietet eine zuverlässige und rasche Entleerbarkeit der Prozesskammer bzw. des gesamten entsprechenden Anlagenteils der so erfindungsgemäß gestalteten Granulierungsvorrichtung. Die zum Entleeren notwendige Konstruktion ist dabei mit dem Ventil zur Druckluftzufuhr und dem Dreiwegeventil als tiefsten Punkt der entsprechenden Anordnung so erfindungsgemäß einfach gestaltet.
Um eine möglichst vollständige Entleerung auch mit geringem zusätzlichen Druck zu ermöglichen, d. h. mit Unterstützung der Schwerkraft im Bereich der Prozesskammer, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Einlassöffnung so gestaltet, dass diese ein Niveau aufweist, welches auf Höhe des untersten Niveaus der Prozesskammer liegt, wobei das Dreiwegeventil erfindungsgemäß bevorzugt weiter unterhalb dieses untersten Niveaus angeordnet ist.
Um den aus der Pneumatikeinrichtung über das Ventil in den Auslasskanal und die Prozesskammer einbringbaren Überdruck mit Druckluft gezielt der Prozesskammer zuführen zu können, ohne dass (ein Teil) der (des) Überdruck(s) in andere Anlagenteile gelangt, und um dabei gleichzeitig möglichst den Umlauf und/oder das Druckniveau des Prozessfluids in weiteren Anlagenteilen aufrecht erhalten zu können, weist die Vorrichtung bevorzugt jeweils in Fluidverbindung zwischen dem Auslasskanal und der Prozessfluidversorgungsleitung angeordnet eine Bypass-Leitung auf, und im Auslasskanal in Auslassrichtung von der Prozesskammer gesehen weiter entfernt von der Prozesskammer als das (Luft-)Ventil am Auslasskanal ist ein Bypass-Dreiwegeventil so vorgesehen, dass dadurch entweder der Auslasskanal durchgängig verbunden ist und die Bypass-Leitung vom Auslasskanal abgetrennt ist (Betriebszustand der Anlage), oder dadurch die Bypass-Leitung mit dem von der Prozesskammer entfernter angeordneten Teil des Auslasskanals verbunden ist (bei Entleerung), wobei dann der Auslasskanal entsprechend stromaufwärts des Ventils, d.h. am entsprechenden Ort des Bypass- Dreiwegeventils weiter entfernt von der Prozesskammer als das Ventil, abgesperrt ist.
Die Funktionen von Auslass und Einlass an der Prozesskammer können im Betrieb auch vertauscht sein. Das heißt, der Einlass, wie weiter oben beschrieben, kann sich im oberen Bereich der Prozesskammer befinden und der Auslass, wie weiter oben beschrieben, kann sich im unteren Bereich der Prozesskammer befinden. Die Anordnung und Funktion der sonstigen beschriebenen Elemente bleibt dabei aber gleich.
Im Normalbetrieb der erfindungsgemäßen Anlage während der Granulation ist also das Prozessfluid umlaufend von der Prozessfluidversorgungsleitung über das Dreiwegeventil und den Einlasskanal sowie der Einlassöffnung der Prozesskammer zugeführt, und das Prozessfluid mit den dann darin enthaltenen Granulatkömern wird weiter über den Auslass mit der Auslassöffnung und dem Auslasskanal von der Prozesskammer weggeführt, wobei dabei die Pneumatikeinrichtung über das Ventil keine Druckluft zur Entleerung der Prozesskammer in den Auslasskanal einbläst und wobei auch das zusätzliche Bypass-Dreiwegeventil so geschaltet ist, dass der Auslasskanal durchgängig verbunden offen ist und die Bypass-Leitung vom Auslasskanal abgetrennt ist.
Beim Entleeren der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bevorzugt das zusätzliche Bypass- Dreiwegeventil so geschaltet, dass der Bereich des Auslasskanals angrenzend an die Prozesskammer von dem anderen Bereich des Auslasskanals, welcher entfernter von der Prozesskammer verläuft, abgeschlossen bzw. abgetrennt ist, dabei aber eine Verbindung des anderen Bereich des Auslasskanals, welcher entfernter von der Prozesskammer verläuft, mit der Bypass-Leitung besteht, und die Pneumatikeinrichtung führt über das Ventil Druckluft zur Entleerung der Prozesskammer über den Auslasskanal und die Auslassöffnung der Prozesskammer zu, wobei das entsprechende Prozessfluid aus der Vorrichtung bzw. dem entsprechenden Anlagenteil der Vorrichtung, insbesondere der Prozesskammer, über die Einlassöffnung und den Einlasskanal sowie das Dreiwegeventil über die Prozessfluidablassleitung austreibbar ist, da dann das Dreiwegeventil entsprechend den Einlasskanal mit der Prozessfluidablassleitung verbindet. Dabei kann gleichzeitig der Umlauf und das Druckniveau des Prozessfluids in weiteren Anlagenteilen aufrecht erhalten werden, da ja über die Bypass- Leitung und das entsprechend geschaltete Bypass-Dreiwegeventil noch eine Fluidverbindung zwischen dem Auslasskanal, genauer dem von der Prozesskammer entfernter angeordneten Teil des Auslasskanals, und der Prozessfluidversorgungsleitung besteht, wobei der Auslasskanal dort und die Prozessfluidversorgungsleitung mit weiteren Anlagenteilen in Fluidverbindung sind und in diesem Teil/diesen Teilen der Vorrichtung trotz dem beschriebenen Entleerungsvorgang das Prozessfluid strömen und/oder unter Druck gehalten werden kann.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren näher beispielhaft erläutert werden. Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zum Granulieren von Granulatkörnern gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindung im Betrieb; und
Fig. 2 schematisch eine Vorrichtung zum Granulieren von Granulatkörnern gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindung beim Entleeren.
Die Darstellung der Fig. 1 zeigt schematisch in seitlicher Draufsicht einen Teil der Anlage der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Granulatkörnem im Betrieb. Die Vorrichtung weist auf eine Lochplatte mit Öffnungen, aus welchen eine Schmelze, bevorzugt eine Kunststoffschmelze, extrudiert wird (in Fig. 1 nicht gezeigt), eine Prozesskammer 1, in welche die Schmelze extrudiert wird, eine Zerteilungsvorrichtung zur Zerteilung von aus der Lochplatte extrudierten Strängen der Schmelze in einzelne Granulatkömer (auch in Fig. 1 nicht gezeigt), wobei die Prozesskammer 1 einen Einlass 2 für das Befüllen mit einem Prozessfluid, bevorzugt Wasser, und einen Auslass 3 für das Prozessfluid und die darin befindlichen Granulatkörner aufweist, und eine Fördereinrichtung (ebenfalls in Fig. 1 nicht gezeigt), mittels welcher das Prozessfluid über den Einlass 2 in die Prozesskammer 1 zugeführt wird und das Prozessfluid mit den darin enthaltenen Granulatkörnem über den Auslass 3 von der Prozesskammer 1 weggeführt wird.
Erfindungsgemäß ist der Einlass 2 auf einem Niveau in der unteren Hälfte der Prozesskammer 1 angeordnet und weist eine Einlassöffnung 2a in der Prozesskammer und einen zur Prozesskammer 1 tangential hinführend angeordneten Einlasskanal 2b auf, wobei die Einlassöffnung 2a dabei ein Niveau aufweist, welches auf Höhe des untersten Niveaus der Prozesskammer 1 liegt, und wobei der Einlasskanal 2b schräg von unten zu der Prozesskammer 1 hinführend angeordnet ist.
Erfindungsgemäß ist ein Dreiwegeventil 4 zwischen dem Einlasskanal 2b und einer Prozessfluidversorgungsleitung 5, in Verbindung mit der Fördereinrichtung, sowie einer von dem Dreiwegeventil 4 nach unten führenden Prozessfluidablassleitung 6 angeordnet. Das Dreiwegeventil 4 ist dabei weiter unterhalb des Niveaus des Einlasses 2 angeordnet, nämlich weiter unterhalb des untersten Niveaus der Prozesskammer 1. Der Auslass 3 ist in der oberen Hälfte der Prozesskammer 1 angeordnet und weist eine Auslassöffnung 3a in der Prozesskammer und einen von der Prozesskammer 1 tangential wegführend geradlinig angeordneten Auslasskanal 3b auf. Eine Pneumatikeinrichtung (in Fig. 1 ebenfalls nicht gezeigt) ist über ein Ventil 7 am Auslasskanal 3b mit der Prozesskammer 1 so verbindbar, dass zur Entleerung der Prozesskammer 1 von dem Prozessfluid die Prozesskammer 1 mit Druckluft aus der Pneumatikeinrichtung befüllbar ist, so dass das Prozessfluid nach entsprechender Schaltung des Dreiwegeventils 4 aus der Prozesskammer 1 über die Einlassöffnung 2a und den Einlasskanal 2b sowie das Dreiwegeventil 4 und die Prozessfluidablassleitung 6 aus der Anlage austreibbar ist. In der Darstellung der Figur 1 beim dargestellten Betriebszustand der Vorrichtung ist das Dreiwegeventil 4 so geschaltet, dass eine Fluidverbindung zwischen der Prozessfluidversorgungsleitung 5 und dem Einlasskanal 3b besteht. In dem in Figur 1 gezeigten Betriebszustand ist das Ventil 7 geschlossen.
Femer ist bei der gezeigten Vorrichtung jeweils in Fluidverbindung zwischen dem Auslasskanal 3b und der Prozessfluidversorgungsleitung 5 eine Bypass-Leitung 9 angeordnet, wobei im Auslasskanal 3b in Auslassrichtung von der Prozesskammer 1 gesehen weiter entfernt von der Prozesskammer 1 als das Ventil 7 (also stromabwärts des Stroms des Prozessfluids im normalen Betriebszustand der Anlage) im Auslasskanal 3b ein Bypass-Dreiwegeventil 8 so vorgesehen ist, dass dadurch, wie in Figur 1 gezeigt, der Auslasskanal 3b durchgängig verbunden ist und die Bypass-Leitung 9 vom Auslasskanal 3b abgetrennt ist.
Die Strömungsrichtung des Prozessfluids im Betrieb ist gemäß der Darstellung der Figur 1 im Uhrzeigersinn verlaufend. Es ist auch möglich, dass die Strömungsrichtung des Prozessfluids im Betrieb im Gegenuhrzeigersinn verlaufen könnte, d.h. die Funktionen von Auslass 3 und Einlass 2 an der Prozesskammer 1 können dann entsprechend vertauscht sein.
Die Darstellung der Fig. 2 zeigt schematisch in seitlicher Draufsicht einen Teil der Anlage der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Granulieren von Granulatkömem beim Entleeren.
In der Figur 2 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in Figur 1 auch gleiche Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung und die Beschreibung zur Figur 1 gilt somit auch, soweit anwendbar, für die Figur 2.
Die Darstellung der Figur 2 unterscheidet sich von der Darstellung der Figur 1 lediglich dadurch, dass in Figur 2 die Bypassleitung 9 über das Bypass-Dreiwegeventil 8 mit dem von der Prozesskammer 1 entfernter angeordneten, d.h. in den Figuren dem oberen, Teil des Auslasskanals 3b verbunden ist und dabei der untere, der Prozesskammer 1 angrenzende Teil des Auslasskanals 3b von dem genannten oberen Teil entsprechend abgetrennt ist. Gleichzeitig ist bei dem in der Figur 2 dargestellten Entleerungszustand der Vorrichtung das Dreiwegeventil 4 so geschaltet, dass eine Fluidverbindung zwischen dem Einlasskanal 2b und der Prozessfluidablassleitung 6 besteht. Die (nicht gezeigte) Pneumatikeinrichtung kann bei dem in Figur 2 gezeigten Entleerungszustand über das Ventil 7 Druckluft zur Entleerung der Prozesskammer 1 über den Auslasskanal 3b und die Auslassöffnung 3a der Prozesskammer 1 zuführen, wodurch das sich dort befindende Prozessfluid über die Einlassöffnung 2a und den Einlasskanal 2b sowie das Dreiwegeventil 4 über die Prozessfluidablassleitung 6 austreibbar ist, so dass die Vorrichtung bzw. der entsprechende Anlagenteil der Vorrichtung, insbesondere die Prozesskammer 1, dann vollständig von Prozessfluid entleert ist.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auf einfache Weise ein sicheres, schnelles und vollständiges Entleeren der Granulieranlage bzw. der Prozesskammer der Unterwassergranuliervorrichtung möglich .
Next Patent: METHOD FOR DETERMINING A MOVEMENT OF A VEHICLE BODY