CN101716806A - 使塑料粒化的设备 - Google Patents

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Abstract

阐述了一种使塑料粒化的设备，包括：具有模板(2)和转轮(5)的粒化头，该模板(2)允许塑料条的输出，该转轮(5)与模板(2)同轴且包括用来切割从模板(2)输出的塑料条的粒化刀片(4)，以及容纳粒化头的壳体(1)，该壳体通过用于接收颗粒的输送和冷却介质的进料腔室(8)而与排料通道(11)和进料通道(10)相连接，输送和冷却介质优选为冷却流体，为了提供优越的输送条件以便于粒化，壳体(1)形成与输送和冷却介质的进料腔室(8)相分离的排料腔室(9)，被设置在进料腔室(8)和排料腔室(9)之间且带有粒化刀片(4)的转轮(5)的后侧与进料腔室(8)邻接，转轮的后侧从粒化刀片(5)偏离，在环形的刀片排列里面，转轮具有轴向开口(14)，该轴向开口(14)作为输送和冷却介质从进料腔室(8)通往排料腔室(9)的通道。

Description

使塑料粒化的设备
1.技术领域
本发明涉及一种使塑料粒化的设备，包括：粒化头，允许塑料条输出的模板，与模板同轴且包括用来切割从模板输出的塑料条的粒化刀片的转轮，以及容纳粒化头的壳体，该壳体通过用于接收颗粒的输送和冷却介质(conveying andcooling medium)的进料腔室而被连接到排料通道和进料通道，输送和冷却介质优选为冷却流体。
2.背景技术
为了使塑性材料粒化，通常是通过一个模板使塑料熔体以塑料条的方式被压制，该模板与一与该模板同轴并配有粒化刀片的转轮相配合，因此，输出到冷却流体(优选为水)的塑料条被切割。冷却流体在一方面能够保证塑料颗粒处于固化状态，在另一方面起到进一步的输送作用。因为冷却流体垂直地流过容纳具有模板和转轮的粒化头的壳体，同时转轮轴横向向流动方向延伸，由于重力的作用，很有可能的是，颗粒将流到模板和转轮之间的被以圆圈形的方式排列的多个刀片围绕着的空隙中，并将停留在那里，这将导致粒化过程的故障。而采用空气作为输送和冷却介质也可能产生相似的故障。
尽管已知(DE 197 20 722 A1)可以采用以轴向的方式将输送和冷却介质供给到容纳转轮的腔室，但上述问题依然存在，这是由于输送和冷却介质通过同轴的进料腔室而被引入到壳体中与粒化刀片偏离的转轮的那一侧，因此，输送和冷却介质通过转轮径向往外移动，而无法对刀片圆圈内聚集的颗粒起到任何输送作用。
发明内容
因此本发明基于布置上面所提到类型的设备的目的，用来以如下方式来使得塑料粒化：保证能由输送和冷却介质进行进一步的颗粒输送而不会被阻塞，从而保证独立于转轮的安装位置的无畸变的粒化。
本发明的目的是通过这样的方式来实现的：壳体形成与输送和冷却介质的进料腔室分离的排料腔室，被设置在进料腔室和排料腔之间且带有粒化刀片的转轮的后侧与进料腔室邻接，转轮的后侧从粒化刀片偏离，在环形的刀片排列里面，转轮具有轴向开口，该轴向开口作为输送和冷却介质从进料腔室通往排料腔室的通道。
因为经过这样的调整之后，输送和冷却介质被迫从进料腔室经过转轮流入由各粒化刀片围绕的模板和转轮之间的空隙内，将实现一种在各切割刀片之间的直接径向朝外的定向输送和冷却流动，因此，颗粒被以可靠的方式从转轮径向往外被传送到排料腔室(ouffeed chamber)、并且从排料腔室排出。这种流动布置保证了粒化过程免于受干扰。
尽管对于排料腔室一侧的流动分配而言，在壳体的进料腔室和转轮之间的流动连接仅起到次要的作用，当转轮在面对进料腔室的后侧包括一同轴封套时候，可以获得一种特别简单的结构条件，该封套形成一个朝着进料腔室开放的环形腔室以引导输送和冷却介质，因此，输送和冷却介质以不同的轴向流动部分被输送到转轮。为了避免与转轮一同旋转的封套相对于进料腔室的任何密封的设置必要性，封套可以带有间隙(play)地通过在与进料腔室和排料腔室之间的转轮轴垂直的分隔壁中的开口、凸伸进入进料腔室。在进料腔室和排料腔室中的分隔壁的开口里面的转轮的封套的间隙不仅能够形成简单的结构条件，而且还将形成从进料腔室到转轮外的排料腔室的流动通道，由此带来的益处就在于，在其它布局中会存在的在排料腔室内的无效流动空间在转轮后将被冲刷。这种冲刷防止了在上述无效空间内的颗粒粒子的沉积。
通常，粒化刀片朝向模板被施加以一定的压力。由于在刀片磨损的情况下，根据轴向的加压，在模板和转轮之间的间隙将减小，对于输送和冷却介质的流动穿过转轮的流动阻抗将增大，在转轮的封套和分隔壁的开口之间存在间隙的情况下，在转轮外的输送和冷却介质的流动将会增加。为了保证防止对于从粒化头区域径向传送颗粒造成影响，封套可以至少在它穿过分隔壁的开口的区域中以锥形方式朝向转轮渐缩，因此，随着在模板和转轮之间的空隙的区域的流动横截面的缩小，由在分隔壁的开口里面的封套的间隙所形成的流动横截面也会减小，因此，可以在充分的程度上使得流量分配(division of flow)保持相同。
附图简要说明
图1所示为根据本发明的使塑料粒化的设备的纵向剖面示意图
图2所示为图1中沿着线II-II的缩小比例的剖面图
具体实施方式
图示的设备包括一个壳体1，在一侧面上它被一个模板2所密封，多个出口喷嘴3穿通模板的区域，塑料熔融材料将从该区域中排出而形成分开的数根丝条。在每个出口喷嘴3的区域的塑料条在粒化刀片4的作用下被切割成塑料颗粒，这些刀片被安装在与模板同轴的转轮5上。转轮5的驱动轴6通过壳体1的相反侧面以常规的方式被引导。
与传统的这种类型的设备相比，壳体1被一垂直于转轮轴6的分隔壁7进一步划分成一个进料腔室8和一个排料腔室9。这些腔室8和9被连接到用于冷却流体(通常为水)的进流通道10和排流通道11。分隔壁7形成一与转轮轴同轴的开口12，穿过开口12突出一具有间隙的封套13，该封套13被固定在转轮5上，且和转轮轴6同轴。因此，突伸进入排料腔室9的转轮5通过该转轮的从粒化刀片4偏离的后侧上的封套13而与进料腔室8连接。因为转轮5包括作为从进料腔室8到排料腔室9的冷却流体的流动通道的轴向开口14，该轴向开口14位于被以圆圈形的方式排列的各粒化刀片围绕着的区域内，冷却流体流穿过转轮5进入模板2和转轮5之间的空隙15内，并且从上述空隙15通过各个粒化刀片4而进入排料腔室9。
由于冷却流体的这种主流动(principal flow)，被切割的颗粒从转轮5沿着径向方向向外被安全地携带进入排料腔室9。在分隔壁7的开口12内的由封套13的间隙形成的环形空隙16形成冷却流体围绕转轮5的次流动(secondaryflow)，该次流动具有的优点是：不仅可以省略旋转封套13相对于分隔壁7的密封，而且，在排料腔室9中的容易积聚颗粒粒子的无效流动空间(dead flowspaces)的容积区域被冲刷(flushed)。为了在进料腔室8和排料腔室9中对冷却流体提供有利的流动条件，对于供应到转轮5的冷却水和从转轮5排出的冷却水而言，这些腔室8、9形成用于冷却流体的螺旋形的、渐缩或扩张的引导管，尤其是对于进料腔室8而言。然而，这些并非是强制性的。
转轮5通常对刀片施加轴向压力。由于转轮5安装在进料腔室8和排料腔室9之间，转轮的这种轴向压力可以至少通过所引入的冷却流体的输送压力来支撑。由于刀片的磨损和通过轴向转轮压力而导致的刀片的自动调整，在模板2和转轮5之间的空隙15会减小。为了保证所形成的增大的流动阻力将不会致使在穿过转轮5的主流动与穿过在转轮5外面的环形空隙16的次流动之间的流动分配的转移，封套13至少在分隔壁7的开口12的区域以锥形的方式被安装，该安装的方式为向着转轮5渐缩，因此，在转轮5对着模板2轴向移动的情况下，不仅模板2和转轮5之间的空隙15会减小，而且在封套13与在分隔壁7上的开口12之间的环形空隙16也会相应减小，结果是流量分配将保持大致相同。
如附图中直接所示的那样，所描述的效果也可以采用气态的输送和冷却介质而实现，该气态输送和冷却介质穿过刀片头在各刀片形成的圈中流动。虽然采用冷却流体将获得特别有利的流动和冷却条件，本发明同样可以采用气态的输送和冷却介质。

Claims (4)

1.一种使塑料粒化的设备，包括：具有模板和转轮的粒化头，该模板允许塑料条的输出，该转轮与模板同轴且包括用来切割从模板输出的塑料条的粒化刀片，以及容纳粒化头的壳体，该壳体通过用于接收颗粒的输送和冷却介质的进料腔室而与进料通道和进料通道相连接，输送和冷却介质优选为冷却流体，其特征在于：壳体(1)形成与输送和冷却介质的进料腔室(8)相分离的排料腔室(9)，被设置在进料腔室(8)和排料腔室(9)之间且带有粒化刀片(4)的转轮(5)的后侧与进料腔室(8)邻接，转轮的后侧从粒化刀片(5)偏离，在环形的刀片排列里面，转轮具有轴向开口(14)，该轴向开口(14)作为输送和冷却介质从进料腔室(8)通往排料腔室(9)的通道。
2.根据权刷要求1所述的设备，其特征在于：转轮(5)的朝向进料腔室(8)的后侧包括同轴封套(13)，该封套形成朝着进料腔室(8)开放的环形腔室，用以对输送和冷却介质进行引导。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：通过与进料腔室和排料腔室(8、9)之间的转轮轴(6)垂直的分隔壁(7)中的一个开口(12)，封套(13)凸伸进入进料腔室(8)，且具有间隙。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：封套(13)至少在它穿过分隔壁(7)的开口(12)的区域中以锥形方式朝向转轮(5)渐缩。
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