用于熔体热切造粒的带孔板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及用于诸如聚合物熔体等熔融材料的热切造粒的带孔板(8)，该带孔板包括具有熔体通道(7)的带孔板主体(10)，该熔体通道穿过带孔板主体并且以按照环形样式分布的方式通向出口面(6)，排出的熔体束在该出口面上被旋转的刀具切割。本发明专利技术还涉及具有这种带孔板的造粒头和具有这种造粒头的水下或水环造粒机。根据本发明专利技术，包括用于控制带孔板的温度且/或用于热隔离熔体通道的至少一个中空腔室(12)的带孔板主体以及环绕熔体通道的主体部分通过增材式材料涂覆形成为一体式分层结构体，其各个材料层逐层地、单独地凝固，使得中空腔室壁和熔体通道壁可以有机地倒圆，从而能够有利于温度控制介质的流动。本发明专利技术还涉及用于制造这种带孔板的方法。制造这种带孔板的方法。制造这种带孔板的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于熔体热切造粒的带孔板及其制造方法


[0001]本专利技术大体上涉及诸如聚合物熔体等溶体状材料的造粒，该材料被挤压穿过带孔板的熔体通道，并在出口侧上被热切并分割成颗粒。在此，本专利技术一方面涉及具有带孔板主体的带孔板(Lochplatte)、具有这种带孔板的造粒头以及具有这种热切造粒头(Heiβabschlag
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Granulierkopf)的造粒机，该带孔板主体包括熔体通道，这些熔体通道穿过带孔板主体并以环形分散布置的方式连通在出口面上，排出的熔体束在该出口面上被旋转的刀具热切，造粒机特别是水下造粒机、水环造粒机或空气造粒机。另一方面，本专利技术涉及用于制造这种带孔板的方法。

技术介绍

[0002]这类带孔板可以与造粒机的刀具头一起工作，该刀具头的旋转刀具沿带孔板的出口面进行刮削，以热切从熔体通道排出的熔体束，其中，出口面以围绕熔体通道的孔口的方式形成用于旋转刀具的接合面或配合面，该接合面或配合面通常是平坦的，但也可以是凸球状的或凹形的或弯曲的，以便根据刀具轮廓平面地或线型地支撑刮过的刀刃。
[0003]在水下造粒机的情况下，所述刀具在水浴中旋转，使得被切下的料粒不会粘在一起，并凝固或冷却到更容易处理的程度。
[0004]在水环造粒机的情况下，刀具和带孔板端面不位于水浴中，而是在周侧上被环形的、流过的水流包围，该水流夹带并运走被切下的料粒并在此对其进行冷却，以开始固化。旋转的刀具以本身干燥的方式切断从带孔板端面排出的熔体束，并将仍然热的溶体状颗粒抛到环绕的水环中。在此，虽然“水环”可由水组成，但其不一定必须由水组成，而是也可以包括例如形式为液态物位混合物的另一输送和/或冷却介质，或者还可以至少部分地以液滴流和/或喷雾流或它们的混合物的形式存在。即使在上述水下造粒的情况下，虽然水浴或流过带孔板和刀具的水流可由水组成，但它们也不一定必须由水组成，而是也可以以类似的方式使用另一输送和/或冷却介质。
[0005]在空气或冷却空气造粒机的情况下，热切是干燥的方式进行，其中，旋转刀具在此也可以沿带孔板刮过，以切断从通道孔口排出的熔体束。热切的颗粒通过气流进一步输送和冷却，由于空气的热导率低于水，因此这需要更长的时间。
[0006]在所述的情况下，特别是水下造粒和水环造粒的情况下，但在一定程度上也在空气造粒的情况下，带孔板不仅承受由刀具刮过而引起的机械应力，而且还受到由热切产生的复杂的热要求。一方面，熔体或熔体束应在特定的温度窗口内流过带孔板并从其排出，以便防止熔体通道冻结并同时遵守待造粒材料的温度限制。这就要求带孔板应具有特定的、通常相对较高的温度。另一方面，带孔板的水浴或水环形式的周围环境是相当冷的，因此在带孔板上会出现非常高的温度梯度。
[0007]为了防止带孔板从其出口侧被过度冷却，特别是当其用在水下造粒机中并被水浴冲刷且与较冷的过程用水接触时，这种带孔板有时被构造为热隔离的或设置有热隔离件。例如，这种热隔离件可以包括位于带孔板主体内部的中空腔室，该中空腔室可以尽可能大
面积地构造，以避免热量通过带孔板主体的高导热性的、通常为金属的材料从带孔板的较热的入口侧直接传递到较冷的出口侧。
[0008]作为这种填充空气或气体或真空的中空腔室的替代或补充，还已知从内部加热带孔板，其中，加热流体循环通过所述中空腔室或独立的加热通道。
[0009]即使在水环造粒机中通过流过的水环进行的冷却以及熔体通道或通道孔口的冻结问题较少，但水环造粒机也必须遵守对待造粒的材料的精确温度控制。原则上，这也以类似的方式适用于空气造粒机。水环造粒机和空气造粒机不仅用于热塑性塑料的造粒，而且还用于药物或食品的造粒，它们通常在造粒过程中对错误的温度作出灵敏反应并需要非常窄的温度窗口，因此需要精确地加热和/或冷却带孔板或将其隔绝。
[0010]例如，文献US 2006/0165834 A1、US 2007/0254059 A1、WO 2010/019667 A1或DE 40 36 196 A1揭示了用于水下造粒的带孔板。
[0011]在此，最后提到的文献WO 2010/019667 A1提出了通过由较低传导性材料制成的插入件使熔体通道和熔体通道所通向的磨损环与带孔板主体的其余部分热隔离。DE 40 36 196 A1提出了在带孔板的熔体通道之间设置加热介质通道并在这些加热介质通道和被水浴冷却的形成多孔部出口面(熔体通道通向带孔板出口面)的板端面之间在带孔板主体中形成额外热隔离通道，作为热隔离介质的惰性气体流过该热隔离通道。
[0012]例如，文献AT 508 199 B1或DE 10 2012 012 070 A1披露了用于水环造粒的带孔板。
[0013]例如，献EP 26 99 235 B1披露了用于空气或冷却空气造粒的带孔板。
[0014]由于各种热隔离和温度控制措施，这种带孔板具有越来越复杂的几何形状，这会带来相应的制造成本。特别是难以在带孔板中制造中空腔室。
[0015]此外，这种带孔板需要足够的稳定性来承受外力和热应力。除了旋转刀具产生的应力外，带孔板还必须承受水下箱中的过程用水作用在出口侧的水压。此外，带孔板中的较大温度梯度会产生热应力。在这方面可以看出，带孔板被大面积挖空以用于热隔离目的或用于温度控制，并且界定控温
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中空腔室的壁在带孔板的入口侧和出口侧通常非常薄，因此即使是有限的水压也会导致变形。同时，带孔板必须永久地保持密封且无裂缝，以防止过程用水进入。

技术实现思路

[0016]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种改进的带孔板、一种改进的具有这种带孔板的造粒头、一种改进的造粒机和一种改进的用于生产这种带孔板的方法，它们避免了现有技术的缺点并且以有利的方式发展了现有技术。特别地，应在不损失机械稳定性的情况下实现带孔板结构对热要求和使用条件的改进的适应性。
[0017]根据本专利技术，所述目的通过根据权利要求1所述的带孔板、根据权利要求18所述的具有这种带孔板的造粒头、根据权利要求20所述的造粒机和根据权利要求23所述的用于生产带孔板的方法来实现。本专利技术的优选实施例是从属权利要求的主题。
[0018]因此，提出了带孔板不是由各种插入件和覆盖件组装而成的，而是通过增材式材料涂覆(additiven Materialauftrag)以所需的包括至少一个中空腔室的轮廓逐层地构造，因此消除了传统带孔板的例如由于切削和焊接板部件而引起的几何形状限制。根据本
专利技术，通过增材式材料涂覆，包括至少一个温控和/或热隔离的中空腔室以及环绕熔体通道的主体部分的带孔板主体被形成为一体式分层结构体，该分层结构体的各个材料层逐层地、单独地凝固。通过增材式材料涂覆和由此逐层产生的轮廓，一方面，在被设计为用于温控或热隔离的中空腔室的区域内也可以实现复杂、平滑且有机增长的壁外形，这使得带孔板具有稳定性并防止形成裂缝，并且也有利于流经中空腔室的温控或热隔离介质的流动。同时，通过一体式分层结构体，尽管存在中空腔室和熔体通道，但仍可以实现紧凑设计。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于熔体的热切造粒的带孔板，所述带孔板包括具有熔体通道(7)的带孔板主体(10)，所述熔体通道穿过所述带孔板主体(10)并且以按照环形样式分布的方式通向出口面(6)，排出的熔体束在所述出口面上能够被旋转的刀具热切，其中，所述带孔板主体(10)至少部分地在所述熔体通道的所述环形样式内具有用于控制所述带孔板的温度且/或用于热隔离所述熔体通道(7)的至少一个中空腔室(12)，其特征在于，所述带孔板主体(10)被设计为分层结构体，该分层结构体的各个材料层逐层地、单独地凝固。2.根据前一项权利要求所述的带孔板，其中，所述熔体通道(7)形成在通道柱(16)中，所述通道柱至少部分自立地布置在所述中空腔室(12)中，并且一体地、材料均质地连接到所述带孔板主体(10)的在相对侧上界定所述中空腔室(12)的主体壁(13、14)。3.根据前一项权利要求所述的带孔板，其中，所述通道柱(16)被设计为分层结构体，该分层结构体的各个材料层逐层地、单独地凝固。4.根据前两项权利要求中任一项所述的带孔板，其中，所述通道柱(16)朝向相对的端部变宽且/或在相对的端部处具有变宽的倒圆部，所述倒圆部形成往相应的相邻的所述主体壁(13、14)过渡的平顺过渡部。5.根据前一项权利要求所述的带孔板，其中，所述通道柱(16)的外壁在平行于熔体流动方向的两个轴向方向上被底切。6.根据前两项权利要求中任一项所述的带孔板，其中，支撑结构(18)形成在所述中空腔室(12)中，以将界定所述中空腔室(12)的相对的所述主体壁(13、14)相互支撑。7.根据前一项权利要求所述的带孔板，其中，所述支撑结构(18)形成波浪形样式，所述波浪形样式沿波浪延伸方向从所述带孔板的一个外周侧延伸到所述带孔板的相对外周侧。8.根据前两项权利要求中任一项所述的带孔板，其中，所述支撑结构(18)包括支撑壁(17)和/或支柱，所述支撑壁(17)和/或所述支柱一体地、材料均质地连接到相对的所述主体壁(13、14)，且/或成型到相对的所述主体壁(13、14)上。9.根据前一项权利要求所述的带孔板，其中，所述支撑壁(17)和/或所述支柱被构造为分层结构体并且逐层地凝固。10.根据前一项权利要求所述的带孔板，其中，在所述中空腔室(12)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛里安，
申请(专利权)人：马格奥托马蒂克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：