用于聚合物熔体造粒的水下造粒系统及相关方法技术方案

技术编号:32869029 阅读:41 留言:0更新日期:2022-04-02 11:57
本发明专利技术涉及一种水下造粒系统(1),包括:水箱(3);带有多个通孔的穿孔板,用于将聚合物熔体进给至水箱(3);切割板支架(5),以在切割方向(5)上围绕旋转轴线(X)旋转驱动的方式布置在水箱(3)中,其中切割板支架(5)具有多个切割板(31),该多个切割板(31)面向穿孔板,并且被设计成通过从通过穿孔板进入的聚合物熔体剪切颗粒来形成颗粒,以及水箱(3)与用于传输热量和用于从水箱(3)中运输出分离的颗粒的水源相连。根据本发明专利技术,水箱(3)具有相对旋转轴线(X)的中空圆柱部分,所述部分配置有分布在圆周上的多个进水口(11)以及分布在圆周上的多个出水口(13)。个出水口(13)。个出水口(13)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于聚合物熔体造粒的水下造粒系统及相关方法
[0001]本专利技术涉及一种水下造粒系统,特别是涉及一种水下微造粒系统,具有:水箱;带有多个通孔的穿孔板,用于将聚合物熔体进给至水箱;切割板支架,布置在水箱中以便在切割方向上围绕旋转轴线旋转驱动,其中所述切割板支架具有多个切割板,所述多个切割板面向穿孔板,并且适于从通过穿孔板进入的聚合物熔体中分离颗粒,以及所述水箱与用于散热和用于从水箱中疏散分离的颗粒的水源相连。
[0002]上文所指的造粒系统类型通常是已知的。它们被应用于将塑料,特别是聚合物(诸如热塑性聚氨酯或用于成产此类物质的中间产物),加工成对应的微粒。所述微粒继而被用于工业加工。除非其被直接地应用于特定用途,否则所述微粒通常在进一步加工中被再次熔化。
[0003]为了进一步的加工性能,并且取决于直接使用微粒的使用领域,在生产过程中,也就是说在造粒中,通常要确保所成产出的微粒具有预定的颗粒尺寸和尽可能均匀的形状。对某些应用来说,例如期望使用形状尽可能均匀并且近似球形的颗粒。在其他应用中,期望能够生产尽可能细的微粒(所谓的微颗粒)。微粒的形状越均匀,其在进一步加工中的倾倒性能就越好。
[0004]为了将聚合物熔体进给至水箱,系统通常具有用于进给聚合物熔体流的聚合物熔体连接,其中穿孔板安装在水箱和聚合物熔体连接之间,使得进给的聚合物熔体通过所述穿孔板流入水箱。
[0005]当颗粒通过切割板从聚合物熔体中分离后,它们被进给的水捕获在水箱中,被冷却并且被从水箱中运出。
[0006]已经观察到的是,一旦将待被造粒的聚合物带入熔融状态,熔体(取决于材料)在某些情况下具有高粘性。这种粘性所产生的结果是,在水下造粒系统的水箱中的分离颗粒,在它们被充分地冷却和凝固之前,仍然彼此粘连或与部分系统粘连。这对所生产颗粒的形状和尺寸有不利影响,并且潜在地导致系统污染增加,这使得维护周期缩短,并且使水下造粒系统的运行成本更高。在最极端的情况下,由于颗粒结块过大,系统根本不可能运行。
[0007]相应地,本专利技术的目的是尽可能大地克服上文所述的缺点。特别是,本专利技术的目的是以提高所生产微颗粒均匀性的方式改进上文所描述的水下造粒系统。特别是,本专利技术的目的是以减少颗粒彼此粘连和减少分离后颗粒变形的方式改进上文所述的水下造粒系统。
[0008]在第一方面,本专利技术实现了上文所指的造粒系统类型的目的,即水箱具有相对旋转轴线的中空圆柱部分,其上布置有分布在圆周上的多个进水口以及分布在圆周上的多个出水口。
[0009]根据所述第一方面,本专利技术利用了以下发现:通过在水箱圆周上的多个出水口之间划分进给的水,并且通过分布在圆周上的多个出水口将水从水箱中移除,这可以显著地改进水箱中的水循环。分离的颗粒在水箱中滞留的时间借此显著地减少,因此所述颗粒暴露在彼此粘连或因碰撞而变形的风险中的时间显著地缩短,使得颗粒的均匀性也得到改进。
[0010]在优选的另一个发展中,进水口布置在垂直于旋转轴线布置的公共平面内,并且
优选地在水箱的圆周上均匀分布。替代或附加地,出水口优选地布置在垂直于旋转轴线的公共平面内,并且优选地在水箱的圆周上均匀分布。
[0011]在另一个优选实施方案中,进水口的平面和出水口的平面彼此平行布置,并且彼此间隔开。
[0012]在另一个优选实施方案中,进水口和/或出水口偏心地通向水箱或离开水箱,优选地每种情况下的偏心量相同,并且进一步优选地为切向定向或平行切向定向。进水口的偏心布置,优选地均匀偏心布置,促进了水箱内产生涡流,这使得分离的颗粒能够更迅速地从穿孔板中被运输至切割腔室外。作为出水口偏心布置的结果,所产生的这种涡流以更好的方式被吸收,并且颗粒从水箱向外的传送得到改进。
[0013]在另一个优选实施方案中,进水口相对旋转轴线的偏心定向,使得它们在切割方向上产生漩涡。即便水和切割板支架之间的相对速度使得进水口和切割板之间容易出现在切割方向上的湍流,由于水和切割板支架的旋转方向相同,所述湍流所带来的负面影响还是被控制在限度内。结果是,在水箱中出现的颗粒碰撞更少。
[0014]在另一个优选实施方案中,进水口在出水口平面的方向上倾斜,优选地使得进水口在每种情况下被定向成与出水口大体对齐,其中进一步优选的是,彼此关联的进水口和出水口相对彼此围绕旋转轴线旋转了约四分之一圈。相应地,通过将进水口和出水口彼此对齐,来用有针对性的方式形成漩涡,使得水以增强流动的方式被出水口所吸收。在另一个优选实施方案中,出水口或出水口的平面被布置成比进水口或进水口的平面更靠近切割板支架。结果是,湍流大体上形成在切割板支架的“后方”,使得分离的颗粒只被暴露在温和的剪切力中,而且在分离之后,可以在不必首先流过进水口的情况下,直接从切割空间取出以进入出水口。这也有助于减少颗粒在水箱中的滞留时间。
[0015]在另一个优选实施方案中,水箱具有第一凸缘轴套,其上设置有进水口,以及具有第二凸缘轴套,其上设置有出水口,其中这两个凸缘轴套优选地以流体密封且可逆释放的方式彼此连接。水箱的这种模块化结构的结果是,进口和出口的几何形状可以被快速的更换和快速的修改,以便能够根据具体应用在水箱中产生理想的流体流动行为,适应所使用的特定穿孔板和特定切割板支架。出于维护目的,这种模块化结构也是优选的。
[0016]已经在上文中参考第一方面描述了本专利技术。在第二方面,本专利技术实现了上文描述的改进上文所指的水下造粒系统的目的,其中切割板支架具有轮毂部分和多个承载臂,所述多个承载臂在轮毂部分处具有第一端,并且以弧形弯曲的方式从轮毂部分向外延伸至第一端,其中切割板被固定在所述承载臂的第二端。所述弧形弯曲在这个语境下应被理解为既包括承载臂的完整弧形轮廓,也包括仅在某些部分是弧形的轮廓。因此,所述承载臂至少在一些部分是弧形的,但也可以具有非弧形的、平直部分。
[0017]根据第二方面描述的本专利技术及其优选实施方案同时也是本专利技术的独立方面和其第一方面的优选实施方案。
[0018]在本专利技术的独立方面,本专利技术相应地提出:一种水下造粒系统,具有:水箱;带有多个通孔的穿孔板,用于将聚合物熔体进给至水箱;切割板支架,布置在水箱中以便在切割方向上围绕旋转轴线旋转驱动,其中所述切割板支架具有多个切割板,所述多个切割板面向穿孔板,并且适于从通过穿孔板进入的聚合物熔体中剪切颗粒来形成微粒,以及所述水箱与用于散热和用于从水箱中疏散分离的颗粒的水源相连,其中所述切割板支架具有轮毂部
分和多个承载臂,所述多个承载臂在轮毂部分处具有第一端,并且以弧形弯曲的方式从轮毂部分向外延伸至第一端,其中所述切割板被固定在所述承载臂的第二端。
[0019]根据第一方面的优点和优选实施方案同时也是第二方面的优选实施方案和优点,出于这个原因,为了避免重复,参考上文的评论。
[0020]本专利技术在第二方面利用了以下发现:切割板支架及其承载臂(以弧形方式从轮毂部分向外延伸)产生的湍流明显少于先前已知的切割板支架,所述先前已知的切割板支架一般包括固体盘或盘状切割主体。由于切割板形成在独立本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种水下造粒系统,具有水箱(3),带有多个通孔的穿孔板,用于将聚合物熔体进给至所述水箱(3),切割板支架(5),布置在所述水箱(3)中以便在切割方向(5)上围绕旋转轴线(X)旋转驱动,其中所述切割板支架(5)具有多个切割板(31),所述多个切割板(31)面向所述穿孔板,并且适于从通过所述穿孔板进入的聚合物熔体中分离颗粒,以及所述水箱(3)与用于散热和用于从所述水箱(3)中疏散分离的颗粒的水源相连,其特征在于,所述水箱(3)具有相对于旋转轴线(X)的中空圆柱部分,在该水箱上布置有分布在圆周上的多个进水口(11)以及分布在圆周上的多个出水口(13)。2.如权利要求1所要求的水下造粒系统,其中所述进水口(11)布置在垂直于所述旋转轴线的公共平面(E1)内,并且优选地在所述水箱(3)的圆周上均匀分布,和/或其中所述出水口(13)布置在垂直于所述旋转轴线的公共平面(E2)内,并且优选地在所述水箱(3)的圆周上均匀分布。3.如权利要求2所要求的水下造粒系统,其中所述进水口的所述平面(E1)与所述出水口的所述平面(E2)彼此平行,并且彼此间隔开。4.如前述权利要求中任一项所要求的水下造粒系统,其中所述进水口和/或出水口偏心地通向所述水箱,优选地每种情况下的偏心量(u,v)相同,并且进一步优选地为切向定向或平行切向定向,其中所述进水口优选地相对于旋转轴线偏心地定向,使得在切割方向上产生漩涡。5.如前述权利要求中任一项所要求的水下造粒系统,其中所述进水口在所述出水口的平面的方向上倾斜,优选地使得所述进水口在每种情况下被定向成与所述出水口大体对齐,其中进一步优选的是,彼此关联的所述进水口和出水口相对彼此围绕旋转轴线旋转了约四分之一圈。6.如前述权利要求中任一项所要求的水下造粒系统,其中所述出水口被布置成比所述进水口更靠近所述切割板支架。7.如前述权利要求中任一项所要求的水下造粒系统,其中所述水箱具有第一凸缘轴套(17),其上设置有所述进水口,以及具有第二凸缘轴套(19),其上设置有出水口,其中这两个凸缘轴套优选地以流体密封且可逆释放的方式彼此连接。8.如前述权利要求中任一项所要求的水下造粒系统(1),其中所述切割板(31)适于借助于剪切形成颗粒,并且所述切割板支架(5)具有轮毂部分(23)和多个承载臂(27),所述承载臂(27)在所述轮毂部分(23)处具有第一端(25),并且以弧形弯曲的方式从所述轮毂部分(23)向外延伸至第二端(29),其中所述切割板(31)被固定在所述承载臂(27)的所述第二端(29)。9.如权利要求8所要求的水下造粒系统,其中所述轮...

【专利技术属性】
技术研发人员:M
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:

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