CN101405114A - 具有钝刃刀片的大角度切割器轮毂 - Google Patents

具有钝刃刀片的大角度切割器轮毂 Download PDF

Info

Publication number
CN101405114A
CN101405114A CNA2007800096411A CN200780009641A CN101405114A CN 101405114 A CN101405114 A CN 101405114A CN A2007800096411 A CNA2007800096411 A CN A2007800096411A CN 200780009641 A CN200780009641 A CN 200780009641A CN 101405114 A CN101405114 A CN 101405114A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
cutting
die face
cutter hub
blunt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007800096411A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101405114B (zh
Inventor
迈克尔·弗里德利
J·韦恩·马丁
宗(丹尼尔)城·常
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gala Industries Inc
Original Assignee
Gala Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gala Industries Inc filed Critical Gala Industries Inc
Publication of CN101405114A publication Critical patent/CN101405114A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101405114B publication Critical patent/CN101405114B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B29B9/065—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion under-water, e.g. underwater pelletizers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006—Cutting members therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/25—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member
    • B26D1/26—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis substantially perpendicular to the line of cut
    • B26D1/28—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis substantially perpendicular to the line of cut and rotating continuously in one direction during cutting
    • B26D1/29—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis substantially perpendicular to the line of cut and rotating continuously in one direction during cutting with cutting member mounted in the plane of a rotating disc, e.g. for slicing beans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
    • B26D7/2614—Means for mounting the cutting member
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006—Cutting members therefor
    • B26D2001/0033—Cutting members therefor assembled from multiple blades

Abstract

一种切割器轮毂和刀片组件，该切割器轮毂和刀片组件切割从造粒机中模具面挤压出的聚合物股，切割刀片以大角度装配在切割器轮毂上。该刀片沿其前边缘的部分被斜切，以便在刀片上形成大致为垂直于模具面的钝切削刃或表面。通过斜切以大角度支撑的刀片的前边缘形成钝切削刃，刀片和模具面接触的底部表面面积显著地缩减。该缩减的接触面积提供了几个优点，包括干净地切割颗粒以及当装配刀片至模具面时更快地研磨刀片。

Description

具有钝刃刀片的大角度切割器轮毂
技术领域
本发明通常涉及到一种用于造粒机的旋转切割器轮毂和刀片组件，造粒机中融化的聚合物被挤压成穿过模具板的孔的多股，并且该多股被切割刀片切割成颗粒。本发明中，切割刀片是大致平行六面体的截面，并且相对于模具面成大角度装配在切割器轮毂上。每一个刀片的前侧或者前边缘表面倾斜，从而表现出钝的、大致为垂直的前边缘或切削刃或表面，以便沿模具面接触并切割挤出的股。
背景技术
在水下或其他造粒机中使用的、与模具板的模具面相关联的、装配有多个刀片的切割器轮毂的使用广为人知。美国专利No.4,123,207揭露了支撑多个可替换切割刀片的切割器轮毂的初始发展，该刀片具有和水下造粒机的模具面相关联的切削刃，用于将挤出的多股聚合物切割成颗粒，其中的切割器轮毂被驱动轴支撑并旋转，模具面、切割器轮毂和关联的刀片被定向在水箱中。各种各样其后发布的专利揭露了类似的造粒结构。
如图11a所示，商业上提供的具有相对倾斜切削刃的矩形构造的切割刀片，其中相对的刀片切削刃倾斜角大约是与模具面成49°角。倾斜的切削刃典型地形成在刀片相对末端的边缘上，使得两个末端边缘都可用作与造粒机模具面相关联的切削刃。这种类型的刀片装配在切割器轮毂的臂上，相对于水下造粒机的模具面将刀片支撑在标准角位。
已发布的美国专利申请No.US 2005-0220920-A1揭露了大角度的切割器轮毂和刀片组件，其中切割刀片相对模具面以大约75°的优选角装配，该专利由快速申请的代理人拥有，并且该专利的揭露清楚明白地根据参考包含在本说明书中，如同在此处充分地阐述其全体。已发布的美国专利申请No.US 2003-0102395-A1也揭露了一种水下造粒机的切割器轮毂，该轮轴具有相对于模具面大致成垂直关系装配在臂上的分离体或者切割刀片。该发布中，可以在冲击斜板或者分离体指向切割头的边缘上切出斜面。这两种之前的技术构造分别显示于附图中的图11b和图11c。
然而，这些之前的技术结构不能够提供一种用于造粒机的切割器轮毂和刀片组件，其中的切割刀片具有底部表面的接触区域，该底部表面的接触区域可以被调整和缩减而不顾刀片厚度，可以提供钝的或者大致垂直的前边缘来切割挤出的股成颗粒，可被用于现有的切割器轮毂，并且可以更加容易地倚靠模具面装配，尤其是已经使用过和轻微磨损的模具面。
发明内容
为了克服以上技术的缺陷，本发明的切割器轮毂和钝刃刀片组件包括具有多个沿圆周形间隔并从锁定在驱动轴上的轮轴向外辐射的支撑臂的切割器轮毂。每一个切割器轮毂臂以相对于模具面的大角度支撑大致为矩形的刀片(平面图中)，并且每一个刀片具有至少一端形成钝的切削刃或表面。刀片包括相对平行的平坦表面以便在每一个刀片形成前边缘或前侧以及尾部或后侧。侧边缘优选为垂直于这些平坦表面。每一个刀片的前边缘或前侧倾斜一定角度从而在刀片的切削刃处形成大致垂直的前边缘钝刃或者表面。在本发明的第一个实施例中，刀片末端边缘具有平行于模具挤出表面的底部表面的接触区域。在本发明的第二个实施例中，刀刃的尾部或者后侧也倾斜从而在切割刀片上形成狭窄尖端的钝刃
相对于模具面以大角度支撑刀片的切割器轮毂臂最优选地以大约75°的刀片支撑角支撑刀片。切割刀片的前边缘或前侧平坦表面和切割刀片的钝前边缘或表面之间的斜角优选为大约15°。该大约75°的刀片支撑角和大约15°的斜角因而使得切割刀片的钝前边缘或表面在逼近挤出的股时定向在近似垂直于模具面的平面内。同样地，本发明为切割刀片的切削刃提供了与模具面成大约90°角(钝刃角)的钝的前边缘或表面，同时提供了一种结构，该结构的底部表面的接触区域可被调整和缩减而不顾刀片厚度。该大约75°的切割刀片支撑角还允许本发明的刀片和前述已发布的美国专利申请No.2005/0220920A1中的切割器轮毂一起使用，而不需要分离的切割器轮毂。
本发明切割刀片的倾斜部分或者钝前边缘表面应当沿刀片延伸充分的高度或长度，最少10％并且优选为15％至35％，取决于刀片支撑角。对应优选75°的刀片支撑角，钝前边缘表面的高度大约是刀片长度的25％。
因为底部表面的接触区域可以根据挤压造颗粒的需要进行调整和缩减，本发明的钝刃刀片在研磨和装配至模具面时更加方便和快捷。另外，本发明第二个实施例中的狭窄尖端边缘刀片提供了新刀片至模具板表面更快的装配，因为初始切割刀片的切削刃或尖端仅有非常小的部分接合模具面。
当依照本发明的切割器轮毂上的切割刀片的支撑角最优选为大约75°时，该支撑角可以从低至60°到高至79°变化，优选为大约72°至大约76°。为了生成大致垂直的钝前边缘或表面，斜角应当等于90°减去支撑角的差额。从而，斜角可以在大约11°至大约30°之间变化，优选为大约14°至大约18°，最优选为大约15°。钝刃角也可稍稍偏离90°，但应当不小于85°不大于95°。
依照本发明的切割刀片的斜的或者钝的前边缘应当缩减底部表面的接触面积，最少为刀片对比横截面面积的25％，优选为大约50％和75％之间，并且在实施例中通过将刀片的尾部或后侧也倾斜形成狭窄尖端边缘的切割刀片，可以缩减更多。该接触面积的缩减有助于研磨和装配刀刃到模具面上，减少了切割动作中挤出物的涂抹，还减少了碎粒产生的可能性。
因此，本发明的目的是提供一种造粒机尤其是水下造粒机用的切割器轮毂和刀片组件，其中，切割刀片以大角度支撑在切割器轮毂，并且在前侧的下端部分倾斜以形成大致垂直于模具面的钝前边缘或表面。
本发明另外的目的是提供和前述目的一致的切割器轮毂和刀片组件，其中，刀片在平面图中具有矩形的外形，在横截面具有平行六面体构造，刀片两端相对地倾斜从而提供刀片上的两个钝切削刃，从而使得刀片能够倒转并且在更换前使用两个切割周期。
本发明的另一个目的是提供和前述目的一致的切割刀片，该刀片具有底部表面的接触区域，该底部表面的接触区域可根据造粒应用的需要进行调整和缩减而不顾刀片厚度。
本发明另一个目的是提供和前述目的一致的切割刀片，该刀片可适用于现有的例如在前述已发布的美国专利申请No.US 2005-0220920-A1中已揭露的切割器轮毂，而不需要分离的切割器轮毂，并由此提供了如同前述申请中揭露的具有角度切削刃的或者是如同本申请中揭露的具有垂直切削刃的切割器轮毂和刀片组件。
本发明的另一个目的是提供和前述目的一致的切割刀片，该刀片将更加容易地倚靠在模具面研磨和装配，尤其是相对已经使用过的和/或轻微磨损的模具面。
本发明的另一个目的是提供和前述目的一致的切割器轮毂和刀片组件，其中，刀片的钝切削刃不完全覆盖住模具板中的挤出孔，从而减少了粘附在颗粒上在随后工序中可脱离的碎粒的产生。
本发明的另一个目的是提供和前述目的一致的切割器轮毂和刀片组件，其中，一个实施例中的切割刀片具有缩减的平行于模具面的底部表面的接触区域，该区域面积至少比刀片对比横截面面积少25％，并且优选为缩减大约50％至大约75％。
本发明的另一个目的是提供和前述目的一致的切割器轮毂和刀片组件，其中，另外一个实施例中的刀片钝切削刃还沿尾部或后侧倾斜以便在切割刀片上形成狭窄尖端边缘。
此处阐述的本发明最后的目的是提供和前述目的一致的用于水下造粒机的切割器轮毂和刀片组件，为了生产的简便和经济性，该切割器轮毂和刀片组件可由易获得的材料和熟知的部件容易地生产，并且在操作和使用中坚固持久。
虽然本发明的描述主要针对作为本发明优选应用的水下造粒机，本领域的技术人员将认识到本发明可适用于所有面切割造粒机，包括但不限于干面、气刀和水环造粒机。同样，计划中，本发明可同等适用于所有面切割造粒机。
随着此后更完全地描述和权利要求，以上目的和其他将在随后变得明显的目的和优点蕴藏在结构和运转的细节中，参考和附图一起形成了其中的一部分。附图仅仅是为了用于说明本发明，而不应当被认为是限制范围。
附图说明
图1是显示依据本发明和水下造粒机典型的模具板相关联的具有代表性的切割器轮毂和刀片组件的断片截面图。
图2是依据本发明的切割器轮毂和刀片的第一个实施例的全景图，显示刀片和切割器轮毂以及模具面的关联情况。
图3是图2所示的切割器轮毂和刀片放大比例的侧视图。
图4是依据本发明的切割器轮毂和切割刀片的第二个实施例的全景图，类似关于第一个实施例的图2。
图5是图4所示的切割器轮毂和刀片放大比例的侧视图。
图6是依据本发明第一个实施例的切割刀片的前视图。
图7是沿图6中剖面线7-7截取的纵向截面图，显示第一个实施例的切割刀片上面大的刀片支撑角和钝前边缘。
图8是依据本发明第二个实施例的切割刀片的前视图。
图9是沿图8中剖面线9-9截取的纵向截面图，显示第二个实施例中切割刀片大的刀片支撑角和钝前边缘。
图10类似于图5，显示依据本发明第二个实施例的切割器轮毂和切割刀片，但每一个刀片仅有一端具有钝切削刃。
图11a-11d作比较地显示了图11a-11c所示的以前技术的刀片和图11d所示的依据本发明中切割刀片的第一个实施例的不同之处。
图12a-12i显示了以前技术的刀片从挤出的股切割颗粒的顺序。
图13a-13d显示了本发明第一实施例的切割刀片从挤出的股切割颗粒的顺序，类似于图12a-12i。
图14是本发明第一实施例的切割刀片的断片透视图，该切割刀片相关于模具面被装配，其上具有磨损槽。
图15是类似图14的透视图，显示装配至模具面槽里的切割刀片。
具体实施方式
前述的描述和图应当被认为仅是对本发明原理的解说。本发明的众多应用将被本领域的技术人员容易地想到。因此，此处不期望将本发明限制在所显示和所描述的优选实施例中或者是该实施例的精确结构和操作中。更适宜地，所有合适的修改和相等的动作都可归纳于、属于本发明的保护范围。
可适用于本发明的切割器轮毂和刀片组件通常由标号10表示，并且按照其使用中的样式显示在图1中。这种全面的结构在美国专利No.4,123,207和No.4,251,198中有更详细的揭露，这些专利的揭露清楚明白地依据参考包含在本说明书中，如同在此处充分地阐述其全体。水下造粒机包括驱动轴12，绕轴12的轴线驱动切割器轮毂和刀片组件10，从而切割刀片14在水箱20中沿着模具板18的表面16按照技术中广为所知的方式运动。
本发明的切割器轮毂和刀片组件的第一个实施例在图2和图3中显示，并且通常由标号22表示。第一实施例的刀片通常由标号24表示，并在图6和图7中详细显示。如图6和图7所示，本发明的每一个切割刀片24包括矩形的刚性金属体26，该体26具有平行相对的，分别处于前面或者前边缘的平坦表面28和后面或者尾部的平坦表面30，并且平行的侧边缘32和34也相互平行。通过移除另一种平行六面体构造的三角形部分44，通常由标号36和38所表示的切削刃被倾斜从而形成钝的前边缘表面40和42。每一个切割刀片24从支撑臂46被支撑，该支撑臂和切割器轮毂48刚性地在一起，每一个支撑臂46设置有倾斜表面50，平坦表面30接合紧靠在该表面上，从而切削刃36接合模具面16。锁紧装置，例如螺栓52，旋转进支撑臂46将刀片24锁紧在位置上，同时钝切削刃36接合模具面16。
刀片24的钝切削刃36变得足够破旧时，可取出螺栓52并倒转刀片24。倒转后，平坦表面28接触臂表面50并被其支撑，从而未使用过的钝切削刃38接合模具面16。这样，在刀片24每一端具有的钝切削刃36和38有效地加倍了每一个刀片的使用寿命。
如图2和图3所示，刀片24以大角度支撑在切割器轮毂臂46上，该大角度由倾斜表面50的倾斜度或者角度定义。这个由倾斜表面50定义的支撑角可以从低至60°到高至79°变动，优选为大约72°至大约76°，最优选为图2和图3中所示的大约为75°的支撑角。如图7所示，为了产生大致垂直的钝前边缘，斜的表面40和42应当具有等于90°减去支撑角的差额角度的倾斜角。因此，斜角可以在大约11°和大约30°之间变动，优选为大约14°至18°，最优选为如图7所示的15°。当钝表面40和42垂直于模具面时的钝刃角90°为优选时，可容许在两个方向内有±5°的角度变动。
同样最优如同图7所示的，本发明切割刀片24中斜的或者钝刃36应当具有缩减的底部表面的接触区域54，该区域至少比刀片对比横截面小25％，优选为小大约50％至大约75％。如图7中虚线55所示，通过测量平行于底部表面54并且穿过刀片处于斜表面40和42之间部分的横截面面积，刀片对比横截面面积被测定。该接触区域的缩减有助于刀片切削刃36和38的打磨以及装配至模具面16，并且减少了切割动作中可能的压出物的涂抹。还减少了下文中描述的碎粒产生的可能性。
如同图6和7所示，每一个钝前导表面40和42大致延伸刀片高度或长度的一部分。为了确保以上所描述的底部表面的接触区域足够的缩减，该部分应当至少为刀片长度的10％，优选为大约15％至大约35％，取决于刀片支撑角度。伴随着优选为大约75°的刀片支撑角度和优选为大约15°的斜角，钝前边缘表面40和42的高度大约是刀片长度的25％。
本发明的切割器轮毂和刀片组件的第二实施例显示于图4和图5中，并且通常由标号60表示。第二实施例的刀片通常由标号62表示，并且详细地显示于图8和图9中，第二实施例的每一个切割刀片62和第一实施例中的切割刀片24本质上相同，除了钝切削刃64和66的后部或者尾部，如在68和70处，也被倾斜或者砍掉，以便在切割刀片62的相对端上以锋利尖端76和78的形式形成狭窄的切削刃，如图9所示。第二实施例的刀片62可以按照前述第一实施例中刀片24相同的方法倒转。
此外，与第一实施例中一样，第二实施例的切割刀片62被支撑在支撑臂80中，倾斜支撑角从60°至79°，优选为大约72°至大约76°，并且最优选为大约75°。第二实施例的切割刀片的前边缘斜角和第一实施例中一样，从而为切割刀片提供钝前边缘或表面，该切割刀片大致垂直于模具面或者与模具面成大约90°角以便处理挤出的股。后边缘切去部分和模具面之间的夹角82应当优选为最少10°以便提供必需的清除，并且不超过大约40°，优选为大约14°至大约34°之间，最优选为大约30°，取决于钝前边缘64和66的斜角。
本发明的切割器轮毂和刀片组件可提供仅具有一半长度并且不具备可倒转的第二切削刃的刀片。这一点由图10所示的切割器轮毂和刀片组件90说明，其中，刀片92具有切削刃94，但在其顶部96被切除从而提供了充分缩短的高度。通过提供缩短的刀片高度，图10所示的切割器轮毂和刀片组件90在水箱20内的水中更加符合空气动力学，从而减少了电动机上驱动轴12的载荷以及水箱20内水湍流和气穴现象的产生。
对于本领域技术人员同样明显地是：当切割刀片92相比前述的例如刀片24和62的双刃刀片仅具有大约一半长度时，前边缘或者表面93的刀片高度或者长度的百分比可以显著更高，比前述的几乎翻倍。因此，钝前导表面93的高度应当至少为刀片92的20％，优选为大约25％至大约60％，最优选为大约40％，以便将容纳螺栓95的一点额外高度计算在内。
如图11a至11c所示的以前的技术，展示了刀片角度和倚靠在模具面的刀片底部表面的接触区域之间的关系。图11a和11b显示了因为刀片104相对于模具面的角度从49°(图11a)改变到75°(图11b)而导致的由矩形100和102所表示的底部表面的接触区域的减小。如图11c所示，底部表面区域还可以如同矩形108中一样通过增加刀片角度至90°而进一步减小。然而，进一步的缩减是最小限度的。
人们知道，在水下造粒机中，当新刀片被装配时，他们通常是首先相对于模具面“就座”。只要模具面是完美地平坦，比如是新的，该“就座”程序不是至关紧要，但在大多数情况下必须将刀片“就座”在比切割刀片多运转很多时间的模具面上，并且作为结果模具面具有一些磨损导致的槽110(如图14和15所示)。模具面16上的磨损发生为聚合物股112(见图11a-11d，例如)研磨作用的结果，该聚合物股112离开模具孔洞114并且被切割和或被涂抹穿过模具面16的表面106。该磨损同样也发生在刀片24的钝切削刃36上，该钝切削刃36首先撞击聚合物股112并开始切割该股112成颗粒116的程序。另外，股112磨损刀片24的切削刃36的底部。该效应使得刀片24的前侧钝化并且在刀片上形成槽，作为结果，在新刀片的底部边缘和模具面16之间产生了空隙110。随着刀片继续运转剪断聚合物股成颗粒，并且随着发生在刀片底部表面的磨损和成槽，该空隙趋向于随时间加宽。此外，许多不同的聚合物以及添加剂和/或填充物的组合具有不同的性质和磨损水准。
例如，众所周知，高密度的聚乙烯比聚丙烯更加容易切割而且干净。实际上，为了终端使用的产品，许多等级的聚丙烯在化学上被设计地更加抗剪，并且更加坚韧，对过早断裂更加有抗性，例如抗扯的胶卷。像韧性、抗扯性和抗剪性这样同样的性质在水下造粒的过程中也要面对。
许多不同的添加剂，例如矿物和玻璃填充物，比如氧化钛(TiO2)、碳酸钙(CaCO3)和玻璃纤维，在水下造粒机的向上流动工序中被复合进聚合物。这些添加剂以及他们的百分比含量对刀片、磨具和任何其他与之接触的部件的磨损率有着显著的影响。磨损量或者磨损率可从轻微地磨损到非常剧烈地磨损之间极大地变化。因此，当切割刀片磨损时，刀片切割表面和模具面表面之间的空隙将扩大，并最终在某点影响颗粒的形状和质量。
同样为人所知的是，一旦颗粒的形状或质量改变，刀片需要作调整。该调整通过朝向或远离模具面移动切割轴、切割器轮毂和切割刀片而完成。切割轴可以如同美国专利No.4,728,276的说明手动调整，或是如同美国专利No.5,059,103的说明由弹簧力调整，或是由复杂的可编程的逻辑控制器(PLC’S)根据时间方程、或安培反馈回路、或压力测量、或者所有这些来控制的气动或液压调整。例如，参见已发布的美国专利申请No.US2004-0009254-A1。为了闭合空隙并且使刀片重新变锋利，关于空隙的刀片调整，无论是手动、弹簧、气动、或是液压的方法，最常见的结果是将刀片研磨至通常为更硬、更耐磨的材料构成的模具面。该程序通常在造粒机运转时完成，并因此随着空隙闭合和刀片重新变得锋利，颗粒的形状和质量都被保持为正常或者回到正常。
同样地，磨损的过程再次重新开始或是继续，并因此空隙开始再次扩大。于是磨损的过程继续再次循环反复。从而，周期性按照逐步的程序或是更合适的通过自动装置连续调节刀片的需要，都起到了在模具面研磨和改变槽的作用。刀片的底部表面区域基本上需要倚靠模具和模具面的槽区域被研磨掉。该装配程序在图14和15中显示，一旦新的刀片已经根据模具面的情况装配好，那么通常不再需要再次装配刀片，直到安装另一个不同的模具板或是在刀片完全磨损后需要装配另外一套新的刀片。如果刀片24底部边缘54和模具面16接触的表面积缩减，需要用于研磨刀片24并且某种程度上磨损模具面16的切割轴力，直接按照比例缩减。从而，因为模具面上更少的磨损、更少的能量消耗、轴承装置上更少的磨损和撕扯、更好的全面控制、在刀片和/或模具面构造的重要冶金中产生更少的热量、以及刀片和/或其装配硬件过早断裂的风险更小，协助装配刀片和减少模具面磨损所必要的研磨力减少是显著的。
如同以上联系图11a-11c所描述的，通过利用平行于轴或垂直于模具面装配的刀片，如图11c，以前技术中和模具面接触的表面区域面积已经得到缩减。之前技术中进一步缩减表面面积的唯一方法是使得刀片更薄，该方法受限于模具挤出孔的直径或是模具面不同的模具挤出孔的设计。从而，刀片厚度取决于模具孔。使刀片更薄的方法受限于刀片需要的力，该力受多个参量复杂综合的影响，例如刀片长度、研磨力、刀片构造的材料等等。另外，如果刀片角度小于90°，例如图11a所显示的49°，那么存在有挠曲(弯曲)和倾斜的风险。该风险随着角度趋向于0而增加。然而，即使在90°，对于悬臂力来说刀片也是非常脆弱的。
依据本发明，有角度刀片的前边缘如图11d所显示的那样倾斜。这样，通过在角部切除刀片厚度，制造更薄的具有图11d中矩形120所表示的更小的底部表面的接触区域的刀片的目标完成了。具有了更小的底部表面的接触区域，刀片24将更快并且更容易地装配到模具面，伴随着模具面上更小的力和磨损。然而，因为刀片相对于旋转方向和刀片切割器轮毂的角度，刀片获得最大程度的支撑用于防止弯曲、挠曲、倾斜、露尖或者甚至是过早断裂引起的失效。
本发明还非常有利于如同提到过的具有绝对最薄、最小底部表面面积的刀片的初始启动，更容易地减少完成良好的装配所需要的时间和力，从而进一步简化和改进了装配程序。
本发明的切割器轮毂和刀片组件的另外一个优点是和现有切割器轮毂/刀片设计的互换性，以及能够适用非常多种不同材料的能力，例如：聚合物树脂、塑料以及他们许多不同种类和百分比的填充物、蜡、树胶、粮食、调色剂、粉末涂层、沥青、热融压敏黏合剂、橡皮和弹性体以及其他挤出穿过任何面切割型造粒模具用于形成任何股/球形或尺寸的物质。例如，本发明的切割刀刃可装配到前述的已发布的美国专利申请No.US2005-0220920-A1所示的切割器轮毂构造中，反之亦然。
和其他物质相比，尽管某些物质比其他物质更容易切割或者更难切割，本发明的刀片尽可能干净地切割材料股成颗粒。另外一个优点是延长了刀片和/或模具面的磨损寿命。
本发明的另外一个结果是减少了碎粒的产生。水下造粒过程中碎粒生成问题的发生是因为一些聚合物具有非常大的粘滞性或者在本质上非常坚硬，例如硬PVC。人们知道厚刀片相比薄刀片导致碎粒产生的增多。可以理解，如果刀片太厚，如图11a-11c所示的刀片的底部表面区域能够暂时地完全覆盖住模具挤出孔，如图12c-12d所示。
图12a-12i显示了底部表面的接触区域厚度大于模具孔直径的切割刀片如何在颗粒上形成将在随后断裂成为碎粒的“尾巴”。图12a-12d显示了刀片122是如何切割一般的颗粒116的顺序。当时，伴随着向上流动程序中连续的聚合物流，对模具孔114完全的覆盖(如图12c和12d所示)导致了瞬时的堵塞或是流动的停止。该堵塞转而在聚合物流通路中产生了压力。如图12e所示，随着刀片122继续越过孔上方，因为正在被解封，该孔在刀片背面之后允许更大的喷射速度，从而改变聚合物流的形状并产生颗粒形状。在颗粒外形上的效果是：颗粒将具有薄弱连接的“尾巴”、“毛刺”或者“皮肤”124。该尾巴、毛刺或皮肤124可在颗粒116进一步通过水/浆运输管道至干燥/除水单元时脱落。这些脱落的碎片或者碎粒通常停留在水循环工序中并随时间增多，导致问题的产生，例如在设备中遗留残渣从而污染后续运行的其他聚合物材料，和/或导致设备的堵塞。
如图13a-13d所示，本发明的刀片设计有更薄的底部边缘从而避免了完全覆盖用于大粘滞性、坚硬聚合物的模具挤出孔直径的绝大部分。于是，碎粒产生的危险通过本发明的刀片被降低。
前述的描述和图应当被认为仅是对本发明原理的说明。如同解说的，本发明可以构造成不同的尺寸，并且不限于例证说明的尺寸。许多本发明的应用将容易地被本领域的技术人员想到，因此，此处并不希望将本发明限制在已显示和已描述的优选实施例或精确的结构以及操作中。更适宜地，所有合适的修改和相等的动作都可归纳于、属于本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种切割器轮毂和刀片组件，该切割器轮毂和刀片组件用于面切割造粒机，在该造粒机中融化的聚合物被挤压成穿过模具板的孔的多股，该切割器轮毂和刀片组件包括切割器轮毂和以大角度装配在所述切割器轮毂上的多个切割刀片，用于沿模具板的模具面运动从而将通过模具孔挤出的材料股切割成颗粒，所述切割刀片具有斜的前边缘以便形成钝切削刃，该钝切削刃具有大致垂直于所述模具面的表面。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述大角度是从大约60°至大约79°，优选为大约72°至大约76°。
3.根据权利要求1所述的组件，其中，所述斜的前边缘具有大约11°至大约30°的斜角，优选为大约14°至大约18°。
4.根据权利要求3所述的组件，其中，大角度是大约75°并且所述斜角是大约15°。
5.根据权利要求1所述的组件，所述切割刀片还包括大致平行于并且接触所述模具面的底部接触表面，该底部接触表面的接触面积至少比刀片对比横截面面积小25％。
6.根据权利要求5所述的组件，其中，所述接触面积比刀片对比横截面面积小大约50°至大约75°。
7.根据权利要求5所述的组件，其中，所述底部表面接触区域的厚度充分小于所述模具孔的直径。
8.根据权利要求1所述的组件，其中，所述钝切削刃具有沿该钝切削刃的后边缘倾斜的底部表面，以便形成钝的狭窄尖端切削刃用于初始接触所述模具面。
9.根据权利要求1所述的组件，其中，所述刀片包括在刀片的相对端处通过相对的斜表面形成的相对的切削刃。
10.一种面切割造粒机，该面切割造粒机包括：模具板，所述模具板具有限定在模具面中的挤出孔；被驱动的旋转切割器轮毂，该轮轴以相对的关系被支撑到模具面；装配在所述切割器轮毂上的多个切割刀片，该多个切割刀片在紧靠并且大致平行于所述模具面的平面内运动，以便将通过所述孔挤出的材料股切割成颗粒；包围所述模具面、所述切割器轮毂和所述切割刀片的切割腔，
所述切割刀片具有斜的前边缘以便形成相对于模具面具有大约85°至大约95°的钝刃角的钝切削刃，并且所述切割刀片与模具面的接触面积小于每一个孔的面积，从而允许挤出的材料连续穿过所述孔。
11.根据权利要求10所述的造粒机，其中，所述切割刀片以大约72°至大约76°的大角度装配在所述切割器轮毂上。
12.根据权利要求10所述的造粒机，其中，所述斜的前边缘具有大约14°至大约18°的斜角。
13.根据权利要求12所述的造粒机，其中，所述刀片以大约75°角装配在所述切割器轮毂上，并且所述斜角是大约15°。
14.根据权利要求10所述的造粒机，其中，所述接触面积至少比刀片对比横截面面积小25％。
15.根据权利要求14所述的造粒机，其中，所述接触面积比刀片对比横截面面积小大约50％至大约75％。
16.根据权利要求10所述的造粒机，其中，所述钝切削刃具有沿该钝切削刃的后边缘倾斜的底部表面，以便形成钝的狭窄尖端切削刃用于初始接触所述模具面。
17.一种切割刀片，该切割刀片相对于水下造粒机的模具板的模具面以大角度装配在旋转的切割器轮毂上，以便将通过所述模具板中的模具孔挤出的材料股剪切成颗粒，该切割刀片包括平行六面体构造，在横截面中具有斜的前边缘以便形成钝切削刃表面，该钝切削刃表面至少延伸所述刀片10％的长度并且大致垂直于所述模具面延伸。
18.根据权利要求17所述的切割刀片，还包括大致平行于并且接触所述模具面的底部接触表面，该底部接触表面的接触面积至少比刀片对比横截面面积小25％。
19.根据权利要求17所述的切割刀片，还包括沿该刀片后边缘倾斜的底部表面，以便形成钝的狭窄尖端切削刃用于初始接触所述模具面。
20.根据权利要求17所述的切割刀片，其中，所述底部表面接触区域的厚度充分小于所述模具孔的直径。
CN2007800096411A 2006-01-26 2007-01-25 具有钝刃刀片的大角度切割器轮毂 Expired - Fee Related CN101405114B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/339,848 US7267540B2 (en) 2006-01-26 2006-01-26 Steep angle cutter hub with blunt edge blades
US11/339,848 2006-01-26
PCT/US2007/001898 WO2007089497A2 (en) 2006-01-26 2007-01-25 Steep angle cutter hub with blunt edge blades

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101405114A true CN101405114A (zh) 2009-04-08
CN101405114B CN101405114B (zh) 2012-11-07

Family

ID=38227716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800096411A Expired - Fee Related CN101405114B (zh) 2006-01-26 2007-01-25 具有钝刃刀片的大角度切割器轮毂

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7267540B2 (zh)
EP (1) EP1984157B1 (zh)
KR (1) KR101445060B1 (zh)
CN (1) CN101405114B (zh)
WO (1) WO2007089497A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108214976A (zh) * 2018-03-22 2018-06-29 安徽世界村新材料有限公司 一种橡胶切粒装置的刀盘机构
CN113025341A (zh) * 2021-03-12 2021-06-25 漳州三本肥料工业有限公司 一种土壤调理剂的制备方法及其制备装置

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7181993B2 (en) * 2001-02-06 2007-02-27 Good Earth Tool Company Apparatus and process for cutting of extruded material
JP4369973B2 (ja) * 2007-12-27 2009-11-25 株式会社日本製鋼所 カッタ装置
US20100040716A1 (en) * 2008-08-13 2010-02-18 Fridley Michael A Thermally insulated die plate assembly for underwater pelletizing and the like
KR101067810B1 (ko) 2009-01-30 2011-09-27 김진수 에지밴딩기용 모따기장치
US9925694B2 (en) 2009-02-24 2018-03-27 Gala Industries, Inc. Continuous bagging processes and systems
EP2401205B1 (en) 2009-02-24 2017-08-09 Gala Industries Inc Continuous bagging processes and systems
US20100323047A1 (en) * 2009-06-17 2010-12-23 Fridley Michael A Solid one-piece cutter hub and blade combination
TWI549801B (zh) * 2009-06-18 2016-09-21 葛拉工業公司 用於控制流體中造粒機之切刀轂位置之系統
JP5680635B2 (ja) 2009-06-22 2015-03-04 ガラ・インダストリーズ・インコーポレイテッドＧａｌａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ， Ｉｎｃ． 処理能力が向上したペレット化、乾燥、及び袋詰めの連続システム
IT1404150B1 (it) 2010-12-28 2013-11-15 Polimeri Europa Spa Procedimento per la depressurizzazione di fluidi e dispositivo adatto allo scopo
US8875870B2 (en) 2011-03-31 2014-11-04 Benetech, Inc. Conveyor belt cleaner scraper blade and assembly
TW201429630A (zh) * 2012-10-24 2014-08-01 Cold Jet Llc 包含至少一推動器或導流器且用於施配二氧化碳顆粒之裝置及使用方法
US9873211B2 (en) 2013-08-20 2018-01-23 Gala Industries, Inc. Systems and methods for self-aligning cutting hub assembly
BR112017015555B1 (pt) 2015-01-21 2022-04-19 Gala Industries, Inc Sistemas e processos de ensacamento contínuo
US9878461B2 (en) 2015-05-14 2018-01-30 Omnitool, Inc. Rigid punch tool
WO2017011696A1 (en) * 2015-07-15 2017-01-19 Melior Innovations, Inc. Formation apparatus, systems and methods for manufacturing polymer derived ceramic structures
CN106216772A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 翰博高新材料(合肥)股份有限公司 一种偏光片磨边机台的刀盘装置
WO2019023082A1 (en) 2017-07-22 2019-01-31 Melior Innovations, Inc. METHODS AND APPARATUS FOR CONDUCTING REACTIONS BASED ON HEAT EXCHANGER
CN109228029A (zh) * 2018-09-29 2019-01-18 广东隽诺环保科技股份有限公司 一种破碎用高效刀辊及高效撕碎机
KR20210008987A (ko) 2019-07-15 2021-01-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 제조 방법 및 범프 제거용 커터
CN115570701B (zh) * 2022-10-24 2023-05-30 山东颐工材料科技股份有限公司 一种mbs树脂生产用造粒机的水下切粒单元

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB642562A (en) * 1948-04-15 1950-09-06 Lewis Burn Improvements in rotary granulating machines
US3070835A (en) * 1960-01-12 1963-01-01 Standard Oil Co Pump quenching of polymer solvent mixtures
US3196487A (en) * 1963-07-18 1965-07-27 Du Pont Melt cutter apparatus
DE2328019B2 (de) * 1973-06-01 1976-03-04 Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart Granuliervorrichtung fuer kunststoffe
US4123207A (en) 1976-03-29 1978-10-31 Gala Industries, Inc. Underwater pelletizer and heat exchanger die plate
US4251198A (en) 1979-04-27 1981-02-17 Gala Industries, Inc. Cutter hub with replaceable knife blades for underwater pelletizer
US4728276A (en) 1986-01-31 1988-03-01 Gala Industries, Inc. Underwater pelletizer
US5059103A (en) 1990-07-30 1991-10-22 Gala Industries, Inc. Underwater pelletizer
JP2905472B2 (ja) * 1997-03-04 1999-06-14 株式会社神戸製鋼所 水中カット造粒装置とその装置に使用するナイフ、並びに、そのナイフを用いた水中カット造粒方法
DE10062113C1 (de) 2000-12-13 2002-04-18 Bkg Bruckmann & Kreyenborg Granuliertechnik Gmbh Trenneinrichtung für Unterwassergranulatoren
ITRE20010117A1 (it) * 2001-12-07 2003-06-09 Sacmi Dispositivo per la formatura di dosi preformate anulari in materiale plastico, e relativo impianto
US7033152B2 (en) 2002-05-09 2006-04-25 Gala Industries, Inc Underwater pelletizer with positively controlled cutter HUB
US7318719B2 (en) 2004-04-01 2008-01-15 Gala Industries, Inc. Steep angle cutter hub and blade assembly

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108214976A (zh) * 2018-03-22 2018-06-29 安徽世界村新材料有限公司 一种橡胶切粒装置的刀盘机构
CN113025341A (zh) * 2021-03-12 2021-06-25 漳州三本肥料工业有限公司 一种土壤调理剂的制备方法及其制备装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20070172535A1 (en) 2007-07-26
WO2007089497A3 (en) 2007-09-20
KR20080092456A (ko) 2008-10-15
WO2007089497A2 (en) 2007-08-09
KR101445060B1 (ko) 2014-11-03
EP1984157B1 (en) 2015-04-22
EP1984157A2 (en) 2008-10-29
CN101405114B (zh) 2012-11-07
US7267540B2 (en) 2007-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101405114B (zh) 具有钝刃刀片的大角度切割器轮毂
EP1582327B1 (en) Cutter hub and blade assembly for underwater pelletizer
JP6356067B2 (ja) プラスチック材料処理装置
EP2516122B1 (en) Method and apparatus for rubber grinding and reclaiming
JP6356068B2 (ja) プラスチック材料処理装置
JP6219829B2 (ja) プラスチック材料処理装置
CN101657307B (zh) 用于由塑料熔体制造粒状颗粒的设备
JP2009142809A (ja) ローラ式粉砕機
CN201056039Y (zh) 水下切粒机的切粒装置
CN112221622A (zh) 高性能珠磨机
US20090008485A1 (en) Crusher for Finely Crushing Solid Body and Method for Finely Crushing Solid Body
JPH10337726A (ja) プラスチック造粒装置におけるカッターの圧接力調整方法及び装置
CN113080723B (zh) 研磨机芯及其使用的研磨头
US5975449A (en) Extrusion micro-mixing
JP2010000740A (ja) ペレット製造装置用のカッター刃およびペレット製造装置
WO1998039147A1 (fr) Granulateur destine a couper des granules sous l'eau, couteau utilise par ce granulateur et procede de coupe de granules sous l'eau mettant en oeuvre ce couteau
JP3497485B2 (ja) 樹脂造粒機用カッタナイフ
JP2011083920A (ja) アンダーウォターカット方式の造粒方法および造粒装置
JP2010120149A (ja) カッターブレード及びカッターヘッド
JP2011500377A (ja) ペレタイジング装置およびこの種のペレタイジング装置用のカッタおよび／または研磨ヘッド
CN104985663B (zh) 自走式树枝粉碎机
CN102658609B (zh) 旋转切胶的正反刃切刀
US5891486A (en) Automatic milling apparatus
CN202071104U (zh) 滚刀式胶片裁断装置
CN205630770U (zh) 一种用于水下切粒机的切刀装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121107

Termination date: 20210125