CN101479085A - 固体面模板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水下造粒机的固体面模板，所述固体面模板包括具有用于保持高耐磨材料的硬质防磨元件的托架或固定板，通过所述固体面模板，挤压喷嘴为挤压聚合物开口。固体面模板消除了对模板中心内的绝缘体或插塞材料的需要，并通过将硬质防磨元件嵌入托架内而保护硬质防磨元件的边缘，使其具有更长的磨损寿命。

Description

固体面模板

相关申请的交叉引用

本申请被给予并要求2006年5月15日提交的、系列号为60/800030的共同未决的美国临时申请的优先权。

技术领域

本发明涉及水下造粒机领域，本发明更具体地涉及一种用于水下造粒机的固体面挤压模板(die plate)。

背景技术

已知的水下造粒机包括具有通过其延伸的挤压喷嘴的挤压模或模板，熔融聚合物通过所述挤压喷嘴挤压。具有切割刀的刀毂以与挤压模板的正面可旋转地面对的关系定位，以将聚合物流(strand)切割成颗粒。具有水入口和出口的水箱提供水循环，以冷却和固化挤压聚合物流，以使刀毂上的切割刀能够将流切割成颗粒。循环通过水箱的水也将颗粒带入水和颗粒的浆体中，该浆体通过水箱的出口排出。

一种已知的实践是在挤压模板的模面内设置凹槽，并将绝缘材料放置在凹槽内，以减少从挤压模板和通过挤压喷嘴挤压的熔融聚合物到循环通过水箱的水的热传递。插入到凹槽内的绝缘材料通常是垫圈材料，所述垫圈材料由适当的粘胶剂、粘合剂或类似的材料安装在适当的位置，并且被凹槽内的薄的金属板覆盖。薄板通过适当的紧固件固定到模板，以将绝缘材料保持在凹槽内的适当位置。绝缘材料由于凹槽中的温度会发生显著的老化，在某些情况下，绝缘材料不能有效地使模面的中心凹槽区域绝缘。当使熔融聚合物挤压通过挤压喷嘴时，无效的绝缘会导致其过度冷却，这将导致熔融聚合物在模面上被冻结。

如美国专利号6,824,371所述，这些问题的一种解决方案是以圆板形式提供一种绝缘插塞，该插塞基本上填充模面内的凹槽，如本文全部所述，美国专利号6,824,371的整个公开通过引用在此全文并入。专利6,824,371的圆板，在这里被称为垫圈消除器插塞(GEP)，减少从挤压通过挤压模板内的喷嘴的熔融聚合物到循环通过水下造粒机的水箱的热传递，并且此外不会发生传统的绝缘技术遇到的磨损和老化。

专利6,824,371中的GEP或者传统的绝缘材料和模面之间的公差非常小。因此，在常规的维护过程中，当安装或移除GEP时，容易损坏模面。问题在于，制造GEP相对来说昂贵，并且为了正确地工作，在模板中必须具有紧密的配合。

发明内容

为了克服与现有技术的绝缘技术相关联的已知问题，本发明提供了一种用于水下造粒机的固体面模板。该固体面模板包括模板底座构件和可移除的模插入体。模插入体在其切割面侧上具有固体面板，所述切割面侧由具有包围挤压模孔的硬质防磨元件(或多个元件)的托架或保持板组成。托架由一片材料制成，并且具有用于固定硬质防磨元件的大致上为圆形的狭槽。一旦将硬质防磨元件配合在狭槽内，则其被托架固定、支撑和保护。

固体面模板固定到模插入体，以便与切割刀和流动通过切割室的水接触。因为模板是固体，所以模板防止流动通过切割室的水在模板的后方渗漏，并还确保模板后方的熔融聚合物不渗漏到切割室内。

因此，本发明的目的是提供一种用于水下造粒机的固体面模板，其中，模板的硬质防磨元件被具有整体结构的托架固定、支撑和保护。

本发明的另一个目的是提供一种消除垫圈消除器插塞或绝缘材料的需要的固体面模板，垫圈消除器插塞或绝缘材料对于具有开口中心的传统的模板设计是必要的。这种固体面设计也避免了对绝缘孔和头锥螺栓孔的需要。

本发明的又一目的是提供一种没有绝缘改变需要或与模的中心相关的其它维护需要的固体表面模板。

本发明的另一个目的是在硬质防磨元件平齐地配合在托架内的情况下提供一种保护模板的硬质防磨元件，具体地是保护硬质防磨元件的边缘的整体托架。

本发明的又一目的是提供一种能够在被制成颗粒的产品之间进行更快的模改变的固体面模板。

本发明的另一个目的是提供一种可以持久地或可移除地连接到模插入体的固体面板，且可移除连接允许同一模插入体与多个固体面模板组装。可移除连接也导致成本和时间的节省，因为仅需要替换固体面模板，而不是替换整个模插入体。

本发明的又一目的是提供一种减少从熔融聚合物和水下造粒机的壳体到循环通过与刀毂、切割刀和模面相关联的水箱的水的热传递的固体面模板。

本发明的另一目的是提供一种用于水下造粒机的固体面模板，所述固体面模板将遵照传统的制造形式，结构简单，并且容易使用，以便提供一种在操作中经济可行、长时间耐久和相对无故障的设备。

这些和随后将变得显而易见的其它目的和优点都被包括在如下文更全面地说明和要求的结构和操作的细节中，且参照形成其一部分的附图，其中，相同的附图标记表示相同的部件。

附图说明

图1是说明根据本发明的安装在模插入体上的固体面板的水下造粒机的局部剖视图。

图2是示出图1的模插入体和固体面板的透视图的照片。

图3是图2的模插入体和固体面板的正视图；

图4是图2的模插入体和固体面板的后视图；

图5是沿图4的线A-A的剖视图。

图6是沿图5的线B-B的剖视图。

具体实施方式

在说明附图中所示的本发明的优选实施例中，为了清楚起见，将采用特定的术语。然而，本发明不旨被限制到所选择的特定术语中，而要理解的是，每个特定的术语包括以相似的方式完成相似的目的的全部的技术等价物。

附图的图1说明了根据本发明的整体以附图标记10表示的包括固体面模板的水下造粒机，所述水下造粒机安装在整体以附图标记12表示的挤压机的壳体上。壳体12包括接收来自上游设备的熔融聚合物的入口通道14。熔融聚合物通过头锥16向外转向，并穿过模板10内的多个挤压喷嘴(orifice：或孔口)18。模板10优选地具有从其外周向内延伸的径向加热元件22和多个孔24，所述多个孔24容纳螺纹到壳体12内的螺纹孔28内的螺栓26。

固体面模板10可以为整体结构，或者如图1中所示，可以优选地包括模板底座构件21，和配合在其内的可移除的模插入体30。在任一情况下，固体面模板10在其下游侧上具有连接表面32。安装在连接表面32上的是整体以附图标记34表示的固体面板，所述固体面板包括托架36和硬质防磨元件38。固体面模板10还包括孔40，以容纳用于将头锥16保持在模板10上的适当位置的紧固元件42。在图1中示出的实施例中，孔40位于固体面模板10的模插入体30部内。

整体以附图标记50表示的中空壳体形式的水箱包括通过螺栓26固定到模板10和壳体12的法兰52。密封垫圈27确保模板10和托架36与水箱50之间的不透水密封。

水箱50包括水入口54、水和颗粒浆体出口56和与驱动单元上的类似法兰(未示出)相关联的法兰58。循环通过水箱的水冷却和固化聚合物，并将颗粒带入水和颗粒浆体中，用于通过出口56排出。与水箱和造粒机相关联的其它标准部件，例如驱动轴、刀毂和用于将通过喷嘴18挤压的聚合物流切割成颗粒的切割刀未示出，但是它们是传统的设计，并用于以如本领域的技术人员已知的已知方法通过挤压喷嘴或固体表面模板10的喷嘴18挤压熔融聚合物。

如图2中所示，包括配合在托架36内的硬质防磨元件38的固体面板34与模插入体30平齐，并且可以通过焊接、铜焊或其它相当的技术连接到模插入体30。硬质防磨元件38在托架36内的嵌入位置保护硬质防磨元件38的边缘60(见图5和6)，从而防止硬质防磨元件38的边缘60被损坏。托架36的一件式结构还消除了对隔离板或诸如专利6,824,371中所述的GEP的需要。对于制造GEP的成本来说，这使用户节省了成本。

模插入体30通常由碳钢制成，而硬质防磨元件38由诸如硬质合金的高耐磨材料制成。在一个优选的结构中，托架36由诸如哈司特镍C-276合金或因瓦36合金的镍-铁合金制成。如图2中所示，硬质防磨元件38可以形成为固体碳化钨环，或者可选地，可以由现有技术已知的多个碳化钨瓦管(tile)构成。通常，较小的模由固体面环制成，而瓦管用在较大的模板结构中。

如图3的后视图中所示，形成于模插入体内的加工斜面70将挤压材料集中到连接表面32，并集中到固体面板34的上游侧内。孔40在固体中心板72中被钻孔和攻螺纹，用于将头锥16连接到模板10。模插入体30具有设有孔74的法兰73，用于利用紧固元件75将模插入体30紧固到模板底座构件21。

图4示出了当连接到模插入体30的、具有多个挤压喷嘴18的退出开口19的固体面板34的正视图。图5和6中提供具有固体面板34的模插入体30的剖视图。

除了被铜焊到模插入体30上，根据本发明的固体面板34也可以被螺栓连接在适当的位置。在本实施例中，诸如内六角螺钉的紧固元件配合到设在硬质防磨元件的内表面内的埋头孔(未示出)内。利用此结构，固体面板34是可互换的，并且可以独立于模插入体30而被替换，这使用户节省了成本。用户也可以采用具有多个托架的同一模插入体，这为产品改变之间的维护目的提供了益处。

利用根据本发明的固体面板34，消除了对隔离板或GEP的需要。这使得消除了三个钻孔和螺纹孔(tap hole)、以及与可被侵蚀和损坏的相关联的螺栓。也没有的RTV绝缘密封器的需要。因此，维护时间减少了，而且操作者的安全也提高了。

固体面板34可以进一步具有磨损限制指示器孔，所述磨损限制指示器孔指示保留在硬质防磨元件上的磨损寿命。该孔可以被加工到托架内，以便当将模板磨损到最大程度时暴露该孔。

前面的描述和附图应当被认为是仅对本发明远离的说明。可以以各种形状和尺寸构造本发明，并且本发明不受限于优选实施例的尺寸。对于本领域的技术人员来说将容易地产生本发明的多个应用。因此，不期望将本发明限制到所公开的特定示例或所述和所示的精确结构和操作。相反，可以采用适当的变型和等价物，且这些变型和等价物落入本发明的保护范围内。

Claims (18)

1.一种用于在水下造粒机内挤压聚合物的固体面模板，包括：

模板底座构件，和配合在所述模板底座构件内的可移除模插入体，且所述模插入体具有多个挤压喷嘴，聚合物通过所述多个挤压喷嘴挤压到所述模插入体的下游侧上的连接表面；和

固体面板，其连接到所述连接表面。

2.如权利要求1所述的固体面模板，其中所述固体面板包括托架，和配合在所述托架内的硬质防磨元件。

3.如权利要求2所述的固体面模板，其中，所述固体面板与所述模插入体平齐。

4.如权利要求3所述的固体面模板，其中，所述托架具有消除对隔离板或插塞的需要的一件式结构。

5.如权利要求4所述的固体面模板，其中，所述托架被组装到所述连接表面。

6.如权利要求3所述的固体面模板，其中，所述硬质防磨元件嵌入所述托架内，并与所述托架平齐，以使得通过所述托架防止所述硬质防磨元件的边缘被磨损。

7.如权利要求2所述的固体面模板，其中，所述硬质防磨元件由碳化钨制成，而所述托架由镍-铁合金制成。

8.如权利要求1所述的固体面模板，其中，所述固体面板包括用于所述挤压喷嘴的出口开口，且所述出口开口绕所述固体面板的周边间隔开，且被所述出口开口围绕的中心区域是固体。

9.如权利要求7所述的固体面模板，其中，所述镍-铁合金是因瓦36镍-铁合金。

10.在一种水下造粒机中，所述水下造粒机具有壳体、支撑在所述壳体内的可旋转轴、用于驱动所述轴的驱动机构和在所述轴的一端上用于与挤压模板相关联以便在所述壳体的下游侧处将挤压聚合物切割成颗粒的刀片组件，且改进包括固体面模板具有固定到所述壳体的下游侧的固体面板。

11.如权利要求10所述的改进，其中，所述固体面模板包括模板底座构件，和配合到所述模板底座构件内的可移除模插入体，且所述固体面板被组装到所述模插入体。

12.如权利要求10所述的改进，其中，所述固体面板包括托架，和嵌入所述托架内的硬质防磨元件，从而防止所述硬质防磨元件的边缘被磨损。

13.如权利要求11所述的改进，其中，所述固体面板包括托架，和嵌入所述托架内的硬质防磨元件，且所述固体面板与所述模插入体平齐。

14.如权利要求13所述的改进，其中，所述托架具有消除对隔离板或插塞的需要的一件式结构。

15.如权利要求12所述的改进，其中，所述托架具有消除对隔离板或插塞的需要的一件式结构。

16.如权利要求11所述的改进，其中，所述固体面板包括用于穿过所述模插入体的挤压喷嘴的出口开口，所述出口开口绕所述固体面板的周边间隔开，且被所述出口开口围绕的中心区域是固体。

17.如权利要求13所述的改进，其中，所述托架附着到所述模插入体的下游侧上的连接表面。

18.如权利要求13所述的改进，其中，所述硬质防磨元件由碳化钨制成，而所述托架由镍-铁合金制成。

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