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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Eine Einrichtung zum Anfahren einer einem Extruder (1) nachgeordneten Unterwasser-Granulier-Vorrichtung (6) und einer mit dieser direkt gekoppelten hydraulischen Förder-Leitung (15) für Granulat weist eine die Granulier-Vorrichtung (6) umgehende Bypass-Leitung (33) auf. Vor dre Granulier-Vorrichtung (6) und hinter dieser und in der Bypass-Leitung (33) sind Absperr-Organe (30, 36, 35) angeordnet. Außerdem ist der Granulier-Vorrichtung eine Pumpe (14) vorgeordnet, mittels derer Wasser durch die Granulier-Vorrichtung (6), die Förder-Leitung (25) und zurück zur Granulier-Vorrichtung (6) gefördert wird. Der Betrieb erfolgt in der Weise, dass nach vollständigem Füllen der Förder-Leitung (15) die Granulier-Vorrichtung (6) gefüllt wird und dass ohne Anhalten der Pumpe (14) auf den Normal-Betrieb übergegangen wird.
    公开号:DE102004002401A1
    申请号:DE102004002401
    申请日:2004-01-16
    公开日:2005-08-11
    发明作者:Jürgen Dipl.-Ing. Bartel；Peter Dr. Heidemeyer；Olaf Dipl.-Ing. Hustert；Bernhard Dr. Stark
    申请人:Coperion Waeschle GmbH and Co KG；Coperion Werner and Pfleiderer GmbH and Co KG；
    IPC主号:B01J2-20
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches1 und ein Verfahren nach dem Anspruch 12.
    [0002] EineEinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der US-PS 5,895,617 bekannt. Irgendwelchebesonderen Maßnahmenzum Anfahren der Einrichtung sind hieraus nicht bekannt. Wenn beiderartigen Einrichtungen Extruder und Unterwasser-Granulier-Vorrichtungenmit hoher Produktionsleistung von primär Polyolefinen, in der Größenordnungvon mindestens 40 t/h, vorgesehen sind, dann taucht das Problemauf, dass in einer langen Förder-Leitungvon mindestens 40 Metern, in der Regel aber mindestens 100 bis 1000Metern großeWassermengen beschleunigt werden müssen und die Granulier-Vorrichtungzugeschaltet werden muss. In der Praxis sind derartige Wasserkreisläufe relativklein, wobei bei den erwähntenhohen Produktionsleistungen nur sehr kurze hydraulische Förderungenvon wenigen Metern vorgesehen sind. Bei kleinen Produktionsleistungensind auch schon Förder-Leitungenvon bis zu 100 Metern Längerealisiert worden, wobei aber wegen der geringen Produktionsleistung diezu beschleunigenden Wassermengen begrenzt waren. Mögliche Rückströmungen vonWasser aus der Förder-Leitungin die Granulier-Vorrichtung wurden hierbei in Kauf genommen. Für große Produktionsleistungenund lange Förder-Leitungenist dies aber nicht mehr vertretbar.
    [0003] DerErfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung dergattungsgemäßen Art soweiterzubilden, dass auch bei großen Produktions leistungen und/odersehr langen Förder-Leitungenzuverlässigein störungsfreiesAnfahren der Granulier-Vorrichtung ereicht wird.
    [0004] DieseAufgabe wird bei einer Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches1 durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. DerAnspruch 12 gibt das Verfahren zum Anfahren dieser Einrichtung wieder.Kern der Erfindung ist, dass die Granulier-Vorrichtung und die Förder-Leitungerst zusammengeschaltet werden, wenn nach dem Füllen der Förder-Leitung auch die Granulier-Vorrichtungmit Wasser gefülltist, so dass also ein Rückströmen vonWasser aus der Förder-Leitung indie Granulier-Vorrichtung beim Anfahren vermieden wird. Der Übergangvom Füll-Betriebzum Granulier-Betrieb ist ohne Anhalten der Pumpe möglich. Durchdie erfindungsgemäßen Maßnahmenist weiterhin erreicht, dass ein relativ kleiner Ausgleichs-Tankausreichend ist, da dieser im Wesentlichen nur die Wassermenge enthaltenmuss, die zum Füllender Granulier-Vorrichtungerforderlich ist.
    [0005] Weiterevorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
    [0006] WeitereMerkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich ausder nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindunganhand der Zeichnung, die schematische Darstellungen von 4 Ausführungsbeispieleneiner Einrichtung nach der Erfindung zeigt.
    [0007] Diein der Zeichnung dargestellte Anlage weist einen Extruder 1 auf,in dessen Gehäuse 2 mindestenseine Schnecke 3 angeordnet ist, die von einem Motor 4 über einGetriebe 5 antreibbar ist. Dem Extruder 1 isteine Unterwasser-Granulier-Vorrichtung 6 nachgeordnet,in die im Extruder 1 plastifizierter Kunststoff durch eineLochplatte 7 extrudiert wird. Vor der Lochplatte 7 istein Messer 8 angeordnet, dass von einem Messer-Antriebs-Motor 9 drehantreibbarist, wodurch die aus der Lochplatte 7 austretenden Kunststoffstränge zu Granulatzerschnitten werden.
    [0008] Indas Gehäuse 10 derGranulier-Vorrichtung 6 tritt eine Wasser-Zuführ-Leitung 11 ein,durch die dem Gehäuse 10 derGranulier-Vorrichtung 6 Wasser 12 aus einem Wasser-Ausgleichs-Tank 13 mittelseiner Pumpe 14 zugeführtwerden kann. Aus dem Gehäuse 10 mündet eineFörder-Leitung 15 für Wasser undGranulat aus, die in der Regel mindestens 100 Meter und oft 500bis 1000 m lang ist. Am Ende dieser Förder-Leitung 15 istein Wasser-Abscheider 16 vorgesehen, von dem eine Wasser-Rückführ-Leitung 17 zumAusgleichs-Tank 13 zurückführt. ImWasser-Abscheider 16 ist weiterhin ein Agglomerat-Abscheider 18 vorgesehen.Dem Wasser-Abscheider 16 istein Granulat-Trockner 19 nachgeordnet, in dem eine vollständige Trocknungdes nassen Granulats erfolgt. Diesem Trockner 19 ist wiederumeine Klassier-Vorrichtung 20 nachgeordnet, in der in bekannter Weisemittels Sieben 21 eine Klassierung des Granulats erfolgt,das dann mehreren Auslässen 22, 23, 24 für verschiedeneKorngrößen zugeführt wird,wobei überdie Auslässe 22 und 24 Unterkornbzw. Überkornabgezogen werden. Der Abscheider 16, der Trockner 19 unddie Klassier-Vorrichtung 20 bilden eineZielstelle 25.
    [0009] Inden Ausgleichs-Tank 13 mündet eine Frischwasser-Leitung 26 miteinem Hahn 27 ein. Außerdemist am Tank 13 eine Heizung 28, beispielsweisein Form eines Dampf-Injektors, vorgesehen. Selbstverständlich kannjede andere Heizung verwendet werden. Diese kann auch in der Rückführleitung 17 angeordnetsein.
    [0010] Inder Wasser-Zuführleitung 11 ist – bezogen aufdie Förder-Richtung 29 – vor derGranulier-Vorrichtung 6 eine Absperr-Klappe 30 alserstes Absperr-Organ vorgesehen. Zwischen dieser und der Granulier-Vorrichtung 6 mündet weiterhinein Wasser-Ablass 31 aus der Zuführ-Leitung 11 aus, mittels dessendas Gehäuse 10 derGranulier-Vorrichtung 6 entleert werden kann.
    [0011] Bezogenauf die Förder-Richtung 29 mündet vorder Absperr-Klappe 30 an einer Ausmündestelle 32 aus derWasser-Zuführ-Leitung 11 einedie Granulier-Vorrichtung 6 umgehende Bypass-Leitung 33 aus,die hinter der Granulier-Vorrichtung 6 an einer Einmündestelle 34 indie Förder-Leitung 15 einmündet. Inder Bypass-Leitung 33 ist vor der Einmündestelle 34 eineAbsperr-Klappe 35 fürdie Bypass-Leitung 33 als zweites Absperr-Organ angeordnet.
    [0012] Zwischender Granulier-Vorrichtung 6 und der Einmündestelle 34 derBypass-Leitung 33 in die Förder-Leitung 15 istals drittes Absperr-Organ ein Schieber 36 in der Förder-Leitung 15 angeordnet. DieserSchieber 36 und die Absperr-Klappen 30, 35 werdenvon einer zentralen Steuer-Einrichtung 37 betätigt, diemittels Druck-Mess-Sensoren 38, 39 den Wasserdruckin der Förder-Leitung 15 vorund hinter dem Schieber 36 erfasst.
    [0013] DieVerfahrensweise ist wie folgt: Mit der geschilderten Anlagesoll das in der Granulier-Vorrichtung 6 erzeugte Kunststoff-Granulatdurch die sehr lange Förder-Leitung 15 zuder durch den Abscheider 16, den Trockner 19 unddie Klassier-Vorrichtung 20 gebildeten Zielstelle 25 gefördert werden.
    [0014] Zuerstsoll die Förder-Leitung 15 mitWasser gefülltwerden. Hierzu wird mittels der Pumpe 14 aus dem Ausgleichs-Tank 13 Wasserdurch die Zuführ-Leitung 11 unddie Bypass-Leitung 33 bei geöffneter Absperr-Klappe 35 indie Förder-Leitung 15 gepumpt.Soweit erforderlich wird hierbei Wasser über die Frischwasser-Leitung 26 inden Ausgleichs-Tank 13 eingelassen. Das Wasser wird über denWasser-Abscheider 16 und die Rückführ-Leitung 17 zum Ausgleichs-Tank 13 zurückgeführt, undsolange im Kreis geführt,bis es überdie mittels der Heizung 28 bewirkte Erwärmung die gewünschte Betriebstemperaturvon in der Regel 60° Caufweist. Der Schieber 36 ist während dieser Zeit geschlossen,währenddie Absperr-Klappe 35 geöffnet ist.
    [0015] NachErreichen der Betriebstemperatur wird die Extrusion des im Extruder 1 plastifiziertenKunststoffs in die Granulier-Vorrichtung 6 in Gang gesetzt unddie Absperr-Klappe 35 in der Bypass-Leitung 33 geschlossen.Dadurch wird der Wasserumlauf in der gesamten Anlage gestoppt. DiePumpe 14 bleibt in Betrieb und arbeitet gegen die geschlossenenAbsperr-Klappen 30 und 35.
    [0016] Nunmehrwird das Gehäuse 10 derGranulier-Vorrichtung 6 mit auf Betriebstemperatur befindlichemWasser gefüllt,indem die der Granulier-Vorrichtung 6 vorgeordneteAbsperr-Klappe 30 geöffnet wird.Damit das Füllendes Gehäuses 10 schnellvonstatten gehen kann, ist der Ausgleichs-Tank 13 mindestens so groß ausgelegt,dass die in ihm befindliche Wassermenge ausreicht, das Gehäuse 10 zufüllen.Das Füllendes Gehäuses 10 mitWasser erfolgt sehr schnell. Der Druck im Gehäuse 10 steigt an.Der Messer-Antriebs-Motor 9 wird in Gang gesetzt, so dassdie aus der Lochplatte 7 austretenden Kunststoffstränge zu Granulatzerschnitten werden.
    [0017] Dereigentliche Granulier-Prozess wird also gestartet. Das Gehäuse 10 füllt sichmit Granulat und Wasser.
    [0018] Wennder in der Förder-Leitung 15 vorund hinter dem Schieber 36 anstehende Wasserdruck, derdurch die Sensoren 38 und 39 erfasst wird, gleich ist,gibt die Steuer-Einrichtung 37 ein Steuersignal auf denSchieber 36, so dass dieser sehr schnell geöffnet wird.Die Pumpe 14 ist so ausgelegt, dass sie innerhalb wenigerSekunden die an ihr anstehende Wassersäule beschleunigt und somitdas Wasser im Kreis und gleichzeitig mit dem Wasser das Granulat inder Förder-Leitung 15 zurZielstelle 25 fördert.Die geförderteWassermenge muss so groß sein,dass die Konzentration des Granulats im Wasser 20 % nicht übersteigt.
    [0019] Dadurch,dass der Schieber 36 erst bei Druck-Gleichheit vor undhinter dem Schieber 36 geöffnet wird, ist sichergestellt,dass ein Rückströmen desWassers aus der Förder-Leitung 15 indas Gehäuse 10,also eine Wasser-Strömung entgegender Förder-Richtung 29,zuverlässigvermieden wird.
    [0020] Beidem Ausführungsbeispielnach 2 ist als drittes Absperr-Organ eine Rückschlag-Klappe 40 hinterder Granulier-Vorrichtung 6 angeordnet, die öffnet, wennder Druck in der Granulier-Vorrichtung 6 geringfügig größer istals der Druck in der Förder-Leitung 15.Die Druck-Mess-Sensoren 38, 39 können beidieser Ausgestaltung entfallen. Durch diese Ausgestaltung wird vermieden,dass Druckstöße in das dritteAbsperr-Organ und insbesondere die Granulier-Vorrichtung 6 mitden daraus resultierenden möglichenschädlichenAuswirkungen gelangen. Des weiteren wird dadurch vermieden, dassdie Wassermenge in der Förder-Leitung 15 erneutbeschleunigt werden muss. Die Wirkungsweise ist ansonsten wie beimAusführungsbeispielnach 1, wobei es allerdings möglich ist, die Absperr- Klappe 35 nachdem schnellen Öffnender Absperr-Klappe 30 langsam zu schließen.
    [0021] Beidem dritten Ausführungsbeispielnach 3 sind das zweite und das dritte Absperr-Organ zueinem Dreiwege-Kugelhahn 41 zusammengefasst. Wenn die Bypass-Leitung 33 geöffnet ist,ist also das zweite Absperr-Organgeöffnet.In diesem Fall ist die Verbindung zwischen Granulier-Vorrichtung 6 undFörder-Leitung 15 gesperrt;das dritte Absperr-Organ ist also geschlossen. Entsprechendes giltumgekehrt. Bei dieser Ausgestaltung wird eine weitere Möglichkeitvorgesehen festzustellen, ob die Granulier-Vorrichtung 6 vollständig mitWasser gefüllt ist.Hierzu ist in der Granulier-Vorrichtung 6 eine Füllstands-Messeinrichtung 43 vorgesehen,die entsprechend dem Wasser-Füllstandin der Granulier-Vorrichtung 6 ein oder mehrere Signalean die Steuer-Einrichtung 37 gibt und dadurch die Steuersignale aufden Dreiwege-Kugelhahn 41 gibt. Durch einen langsamen Wechselvon Öffnender Förder-Leitung 15 zuSchließender Bypass-Leitung 33 können Druckstöße im Gesamtsystemeinschließlichder Granulier-Vorrichtung 6 vermieden werden. Die Füllstands-Messeinrichtung 42 kannselbstverständlich auchbei der Ausgestaltung nach 1 vorgesehen werden;gleichermaßenkönnendie Druck-Mess-Sensoren 38, 39 bei der Ausgestaltung nach 3 vorgesehenwerden.
    [0022] DasAusführungsbeispielnach 4 unterscheidet sich von dem nach 3 nurdadurch, dass die Füllstand-Mess-Einrichtungnicht vorgesehen ist, sondern anstelle dessen in der zentralen Steuer-Einrichtung 37 einZeitglied 43 angeordnet ist, in dem empirisch abgelegtworden ist, wie lange das Füllen derGranulier-Vorrichtung 6 dauert. Danach erfolgt das Schließen derBypass-Leitung 33 und das Anschließen der Granulier-Vorrichtung 6 an dieFörder-Leitung 15.Eine solche Steuerungsmöglichkeit kannselbstverständlichauch bei der Ausgestaltung nach 1 vorgesehenwerden.
    [0023] Grundsätzlich gilt,dass das Öffnender Absperr-Klappe 30 zügigerfolgt und dass abgesehen von der ersten Betriebs-Variante nach 1 gemäß einerzweiten Betriebs-Variante nach 2 bis 4 einfließender Übergangvon Wasser-Förderung über dieBypass-Leitung 33 und Wasser-Förderung durch die Granulier-Vorrichtung 6 vorgesehenist, wobei das zweite Absperr-Organ langsam geschlossen und dasdritte Absperr-Organ langsam geöffnetwird, wobei als maximale Zeit fürdiese Vorgänge 10 Sekundenanzusehen sind.
    权利要求:
    Claims (15)
    [1] Einrichtung zum Anfahren einer einem Extruder(1) nachgeordneten Unterwasser-Granulier-Vorrichtung (6)und einer mit dieser direkt gekoppelten hydraulischen Förder-Leitung(15) fürGranulat, – wobeidie Förder-Leitung(15) von der Granulier-Vorrichtung (6) in einerFörder-Richtung(29) zu einer Zielstelle (25) mit einem Wasser-Abscheider (16)führt, – wobeivom Wasser-Abscheider (16) eine Wasser-Rückführ-Leitung (17)zu einem Wasser-Ausgleichs-Tank (13) führt, – wobei vom Wasser-Ausgleichs-Tank(17) eine Wasser-Zuführ-Leitung (11)mit einer Pumpe (14) zur Granulier-Vorrichtung (6)führt, dadurchgekennzeichnet, – dasseine die Granulier-Vorrichtung (6) überbrückende Bypass-Leitung (33)an einer Ausmündestelle(32) aus der Wasser-Zuführ-Leitung (11)ausmündetund an einer Einmündestelle(34) in die Förder-Leitung(15) einmündet, – dass zwischender Ausmündestelle(32) und der Granulier-Vorrichtung(6) in der Wasser-Zuführ-Leitung(11) ein erstes Absperr-Organ (30) angeordnet ist, – dass inder Bypass-Leitung (33) ein zweites Absperr-Organ (35, 41)angeordnet ist, – dassin der Förder-Leitung(15) – bezogenauf die Förder-Richtung(29) – hinterder Granulier-Vorrichtung (6) und vor der Einmündestelle(34) ein drittes Absperr-Organ (36, 40, 41)angeordnet ist und – dassEinrichtungen vorgesehen sind, die ein Öffnen des dritten Absperr-Organs(36, 40, 41) erst dann bewirken, wenndie Granulier-Vorrichtung (6) vollständig gefüllt ist.
    [2] Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das erste Absperr-Organ eine Absperr-Klappe (35) ist.
    [3] Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass das zweite Absperr-Organ eine Absperr-Klappe (30)ist.
    [4] Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass das zweite Absperr-Organ ein Dreiwege-Kugelhahn (41)ist.
    [5] Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass das dritte Absperr-Organ ein Schieber (36) ist.
    [6] Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,dass das dritte Absperr-Organ eine Rückschlag-Klappe (40)ist.
    [7] Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass das dritte Absperr-Organ durch den Dreiwege-Kugelhahn (41)gebildet ist.
    [8] Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,dass eine Steuer-Einrichtung (37) zur Ansteuerung von mindestenseinem Absperr-Organ vorgesehen ist.
    [9] Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass Einrichtungen zum Erfassen der vollständigen Füllung der Granulier-Vorrichtung(6) mit Wasser vorgesehen sind, die durch eine Füllstand-Mess-Einrichtung(42) gebildet sind.
    [10] Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass Einrichtungen zum Erfassen der vollständigen Füllung der Granulier-Vorrichtung(6) mit Wasser vorgesehen sind, die durch mindestens einenDruck-Mess-Sensor (38, 39) gebildet sind.
    [11] Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,dass ein Zeit-Glied (43) zum Ansteuern des zweiten Absperr-Organs (35, 41) unddes dritten Absperr-Organs (36, 41) vorgesehen ist.
    [12] Verfahren zum Anfahren einer Einrichtung nach einemder Ansprüche1 bis 11, – wobeibei geschlossenem ersten und dritten Absperr-Organ (30, 36, 40, 41)und geöffnetemzweiten Absperr-Organ (35, 41) und laufender Pumpe(14) die Förder-Leitung(15) mit Wasser gefülltwird, – wobeianschließendbei weiterhin geschlossenem dritten Absperr-Organ (36, 41)und geöffnetemersten Absperr-Organ (30) die Granulier-Vorrichtung (6)bei laufender Pumpe (14) mit Wasser gefüllt wird, – wobeinach Füllungder Granulier-Vorrichtung (6) das dritte Absperr-Organ(36, 40, 41) sich öffnet und – wobeider Extruder (1) und die Granulier-Vorrichtung (6)in Betrieb gesetzt werden.
    [13] Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,dass die Pumpe (14) und der Extruder (1) derartbetrieben werden, dass das Verhältnisvon Granulat zu Wasser in der Granulier-Vorrichtung (6) höchstens20 Prozent beträgt.
    [14] Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,dass das dritte Absperr-Organ (36, 41) nach Füllen derGranulier-Vorrichtung (6)mit Wasser geöffnetwird.
    [15] Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet,dass das Schließen deszweiten Absperr-Organs (35, 41) und das Öffnen desdritten Absperr-Organs (36, 41) über einenZeitraum von bis zu 10 Sekunden erfolgt.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004002401B4|2007-05-16|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-08-11| OM8| Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law|
    2005-08-11| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-02-08| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: COPERION WERNER & PFLEIDERER GMBH & CO. KG, 70469 |
    2007-10-31| 8363| Opposition against the patent|
    2009-10-01| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: COPERION GMBH, 70469 STUTTGART, DE |
    2009-12-31| 8331| Complete revocation|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004002401A|DE102004002401B4|2004-01-16|2004-01-16|Einrichtung zum Anfahren einer Unterwasser-Granulier-Vorrichtung und einer mit dieser direkt gekoppelten hydraulischen Förder-Leitung und Verfahren hierzu|DE102004002401A| DE102004002401B4|2004-01-16|2004-01-16|Einrichtung zum Anfahren einer Unterwasser-Granulier-Vorrichtung und einer mit dieser direkt gekoppelten hydraulischen Förder-Leitung und Verfahren hierzu|
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