CN102917848B - 水中切割造粒装置用刀架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水中切割造粒装置所使用的刀架(10)，该水中切割造粒装置包括：具有环状的突出部(52)并在该突出部(52)开口有多个模具孔(51)模具盘(40)；以及保持多片刀(30)的刀架(10)，刀(30)通过在所述突出部(52)的表面滑动，在冷却水中对从所述各模具孔(51)挤出的熔融树脂进行切割，得到树脂颗粒，刀架(10)能够减少刀(30)产生的弯曲，削减在其滑动面与模具盘突出部(52)之间产生的间隙。该刀架(10)包括：具有与所述模具盘(40)的突出部(52)的内周端相比位于其径向的内侧的外周端(11a)的刀架本体(11)；以及分别设在沿其外周端(11a)的周向排列的多个位置，从该外周端(11a)向径向的外侧突出，延伸至与所述突出部(52)的内周端相比外侧的位置，具有面对所述模具盘的前表面，在所述刀(30)的背面朝向该前表面的状态下固定该刀(30)的多个肋部(12)。

Description

水中切割造粒装置用刀架
技术领域
本发明涉及用于制造热塑性树脂的颗粒的水中切割造粒装置所包括的刀架。
背景技术
作为已有的水中切割造粒装置，已知日本实开平7-40112号公报所记载的装置(第一已有例)。图5是示出包括该第一已有例的水中切割造粒装置用刀架的水中切割造粒装置的侧面剖视图；图6是所述造粒装置的模具盘的突出部和刀的立体图；图7是所述刀和保持所述刀的刀架的后视图；图8是图5所示的刀架、刀和模具盘的剖视图。
该水中切割造粒装置如图5所示，包括：安装在混炼挤出机的挤出筒的前端部，具有形成有多个模具孔2a的模具部2(参照图8)的模具盘1；形成充满冷却水(约60℃的温水)并流通的水室的水腔室6；向水腔室6内突出的转轴7；使该转轴7旋转的刀驱动装置；固定在所述转轴7的前端部的刀架8；以及与所述模具部2对置地保持在所述刀架8的多个刀(切割刀)9。
所述模具盘1整体构成厚壁的圆板状(圆盘状)，详细而言如图7、图8所示，具有：构成圆环状的模具部2；配置在该模具部2的外侧构成圆环状的外周部4；以及配置在模具部2的内侧构成圆板状的中心部5。在所述模具部2的内部形成多个模具孔2a，用于将供给至所述混炼挤出机并利用其螺杆混炼的热塑性树脂挤出为绳股状。在模具部2的表面，遍及其整体形成有硬化层(例如TiC硬化层)，由此形成与其他部分相比向刀9侧突出的突出部3。
通过所述刀9边按压所述突出部3的表面，边沿着该突出部3的表面与所述转轴7一体旋转运动(参照图6)，从多个模具孔2a挤出的绳股状的热塑性树脂被所述刀9切割为颗粒状。由此，进行热塑性树脂的水中颗粒造粒。
所述刀9如图7所示，在正视(从背面观察)下构成沿一个方向延伸的长方形，如图6所示，具有：通过边按压模具盘1的突出部3边旋转从而相对于该突出部3的表面滑动的滑动面9a；以及形成刀前角的前刀面9b。在这个例子中，4个刀9在构成圆板状的所述刀架8的前表面(面对模具盘1侧的面)，通过刀底端侧部分(刀一端侧部分)被螺栓紧固固定在托架外周部的周向以等间隔排列的位置，被刀架8悬臂支撑。
所述刀架8的外径尺寸如图7、图8所示，被设计为托架外周端8a与模具盘1的突出部3的内周端3b相比位于内侧。其原因在于，若增大刀架8的外径尺寸使得刀架8的外周端8a与突出部3的内周端3b相比位于外侧，则在刀9旋转时，突出部3从上方被刀架8覆盖，因此被刀9切割的树脂颗粒被夹在突出部3与刀架8的前表面的间隙的可能性较高，由此该树脂颗粒的形状会走样。
如上所述，由于各刀9边被刀架8悬臂支撑边按压突出部3，尽管刀9的滑动面9a在刀9的距刀架8较近的位置与突出部3的表面接触，但随着从刀架8离开并去往刀9的自由端侧，在刀9产生的弯曲会增大，由此，在滑动面9a与突出部3之间产生的间隙会增大。这会妨碍构成为良好的圆柱形的树脂颗粒的制造，有可能产生在切割面附着有2～3mm左右丝状物的尾颗粒、从该尾颗粒破碎的丝状的细丝。
日本特开平11-165316号公报提出了能够抑制这样的刀的弯曲的水中切割造粒装置用刀架(第二已有例)。图9是示出该第二已有例2的水中切割造粒装置用刀架100的主视图。该刀架100保持4片刀200，具有：与转轴一起旋转驱动的圆板部103；从该圆板部103突出并与该圆板部103一体旋转的内托架部101和外托架部102；以及4条肋104。内托架部101构成具有较小直径的圆形，设在刀200的一端侧的安装部200a利用螺栓固定于此。外托架部102构成具有比所述内托架101的直径大的内径的圆环状，设在刀200的另一端侧的安装部200b利用螺栓固定于此。各所述肋104将所述内托架部101与所述外托架部102在其径向连结。
这样，所述刀架100通过各刀200的一端侧的安装部200a安装在内托架部101，另一端侧的安装部200b安装在外托架部102，在两端支撑各刀200，能够减少在该刀200产生的弯曲，由此能够抑制在模具盘的突出部与刀的滑动面之间产生的间隙。
但是，在该第二已有例的刀架100中，切割的树脂颗粒有可能堵塞被所述肋104与所述刀200包围的空间、或者有可能与高速旋转的肋104接触而变形。
现有技术文献
专利文献1：日本实开平7-40112号公报
专利文献2：日本特开平11-165316号公报。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保持水中切割造粒装置所使用的刀的刀架，其能够减少刀产生的弯曲，减小在刀的滑动面与所述造粒装置的模具盘的突出部之间产生的间隙，由此能够制造形状良好的树脂颗粒。
本发明提供的刀架被用作水中切割造粒装置的刀架，所述水中切割造粒装置包括转轴、模具盘、以及刀架，所述模具盘固定在该转轴上，包含与其他部分相比更向与所述转轴平行的方向突出的环状的突出部，在该突出部开口有多个模具孔，从各模具孔挤出熔融树脂；所述刀架保持多片刀，所述刀通过在所述突出部的表面上滑动，在冷却水中对从所述各模具孔挤出的熔融树脂进行切割，得到树脂颗粒。该刀架包括刀架本体和多个肋部，所述刀架本体具有与所述模具盘的突出部的内周端相比位于其径向内侧的外周端；所述多个肋部分别设在沿所述刀架本体的所述外周端的周向排列的多个位置，从该外周端向径向的外侧突出，延伸至与所述突出部的内周端相比更外侧的位置，具有面对所述模具盘的前表面，在所述刀的背面朝向该前表面的状态下固定该刀。
附图说明
图1是本发明的实施方式的水中切割造粒装置用刀架的后视图。
图2是示出在图1所示的水中切割造粒装置用刀架装上刀的状态的后视图。
图3是图2的主要部分的剖视图。
图4是沿图3中的IV-IV线的剖视图。
图5是示出包括第一已有例的水中切割造粒装置用刀架的水中切割造粒装置的侧面剖视图。
图6是图5所示的模具盘的突出部和刀的立体图。
图7是图5所示的刀架和刀的后视图。
图8是图5所示的刀架、刀和模具盘的剖视图。
图9是第二已有例的水中切割造粒装置用刀架的主视图。
具体实施方式
下面，参照附图，说明本发明的实施方式。图1是本发明的实施方式的水中切割造粒装置用刀架的后视图，图2是示出在图1所示的水中切割造粒装置用刀架装上刀的状态的后视图，图3是图2的主要部分的剖视图。
图1～图3所示的水中切割造粒装置包括：水中切割造粒装置用刀架(以下仅称作刀架)10；保持在该刀架10的多个刀30；转轴20；圆板状的模具盘40。
所述模具盘40具有以下构成：构成圆环状的模具部50；配置在该模具部50的外侧构成圆环状的外周部60；以及配置在模具部50的内侧构成圆板状或者圆环状的中心部70。在所述外周部60和中心部70分别设有多个螺栓孔，模具盘40利用分别插通这些螺栓孔的螺栓，固定在模具架上。如图3所示，在所述模具部50形成有在其厚度方向延伸的多个模具孔51。通过在所述模具部50的表面上形成硬化层(例如TiC硬化层)，遍及所述模具部50的整个表面形成与其他表面、即所述外周部60的表面和所述中心部70的表面相比更向刀20侧突出的突出部52，在该突出部52开口有所述各模具孔51。该突出部52的表面构成能与所述刀30滑动的平面即滑动面。
所述刀架10具有：例如由不锈钢构成的刀架本体11、以及例如由不锈钢构成的多个肋部12，在本实施方式中为4个肋部12。
所述刀架本体11固定在转轴20的前端部，构成具有圆形的外周端11a的圆板状或圆盘状，所述外周端11a具有与所述突出部52的内周端52b相比位于内侧的外径。所述各刀30保持在刀架10上，使得径向观察时，该刀30的底端侧部分位于与所述刀架本体11的外周端11a相比的更内侧。换言之，刀架本体11的外周端11a径向观察时位于刀30的底端的更外侧。
所述刀架本体11具有面对模具盘40侧的面的前表面，在该前表面形成用于安装所述各肋部12的肋安装槽11b。所述各肋安装槽11b在所述刀架本体11的外周部设在沿其周向以等间隔排列的多个位置，在本实施方式中为4个位置。
所述各肋部12如图1所示，构成为从正面或者背面观察的长方形。如图3所示，各肋部12的前端侧的部分即刀架10的径向内侧的部分具有与刀架本体11的厚度相同的厚度；另一方面，各肋部12的底端侧的部分即刀架10的径向内侧的部分具有安装部12a，该安装部12a具有被削减至与所述肋安装槽11b的槽的深度相等尺寸的厚度。各安装部12a具有能嵌入对应的肋安装槽11b的形状，在该嵌入的状态下，能利用螺栓13装拆地固定在刀架本体11上。各肋部12在该安装状态下与刀架本体11的外周端11a相比向径向外侧突出，其长度延伸至与所述突出部52的内周端52b相比外侧的位置、在本实施方式中为突出部52的内周端52b与外周端52a之间的位置。
所述各刀30在其背面位于所述刀架本体11或者所述各肋部12的前表面的状态下，固定在该刀架本体11或者该各肋部12。在本实施方式中，各刀30分别由螺栓31固定在对应的肋部12。
图4是沿图3中的IV－IV线的剖视图。所述刀30构成从正面和背面观察沿一个方向延伸的长方形，如图4所示，具有：边按压模具部50的突出部52边与其相接而滑动的滑动面30a；以及形成刀前角的前刀面30b。所述各肋部12如图4所示，具有倾斜面12b，该倾斜面12b具有与刀30的前刀面30b的倾斜角相同的倾斜角，与该前刀面30b相连。另外，优选的是，所述各肋部12具有与刀30的背面的宽度W相同或者在其之下大小的宽度，在本实施方式中如图4所示，肋部12的最大宽度尺寸与刀30的背面宽度W的尺寸一致。此处，刀30的背面如图4所示，是指相对于刀30的前刀面30b与刀30的旋转方向后侧相连的部分所对应的面，该背面的宽度W是指该背面在刀30的前后方向的尺寸。
另外，在本实施方式中，所述各刀30在与其对应的肋部12沿着从刀架本体11延伸的方向延伸的姿势下，固定在该肋部12。这是为了使各肋部12具有较小的面积并能高效地支撑对应的刀30。
这样，本实施方式的水中切割造粒装置用刀架10具有：刀架本体11、分别固定有刀30的多个肋部12，所述刀架本体11具有与模具盘40的突出部52的内周端52b相比位于内侧的外周端11a，所述各肋部12分别设在沿所述刀架本体11的外周端11a的周向以等间隔排列的多个位置，从该外周端11a向径向外侧突出，延伸至与所述突出部52的内周端52b相比的外侧。即，各刀30以其背面紧贴在肋部12的前表面的状态下，固定在肋部12。所以，该刀架10尽管对各刀30进行悬臂支撑，但与已有的刀架相比，能够减少在刀30产生的弯曲，减小在刀30的滑动面30a与模具盘40的突出部52之间产生的间隙，由此，能够不产生尾颗粒或细丝，制造形状良好的树脂颗粒。
另外，由于本实施方式的各肋部12具有倾斜面12b，该倾斜面12b具有与刀30的前刀面30b的倾斜角相同的倾斜角并与该前刀面30b相连，且该肋部12的最大宽度尺寸与刀30的背面宽度W的尺寸相同或者在其之下，因此，被刀30切割的树脂颗粒不会被肋部12妨碍而滞留，该切割的树脂颗粒会被PCW(颗粒冷却水)顺畅地从水中切割造粒装置的水腔室内运送至下一工序。
所述肋部12在所述实施方式中从刀架本体11的外周端11a向径向外侧突出，其长度延伸至突出部52的内周端52b与外周端52a的中央部附近，但其长度也可以延伸至突出部52的外周端52a的位置或者与该外周端相比靠径向外侧的位置。具有这样长度的肋部12通过在更长的区域支撑刀30，能够进一步减小刀30的弯曲。
所述刀架本体11与肋12在所述实施方式中互相是由另外的部件即螺栓相互拧合的，但也可以利用切削加工或者焊接接合整体形成为一体件。
如上所述，本发明提供一种保持水中切割造粒装置所使用的刀的托架，其能够减少刀产生的弯曲，减小在刀的滑动面与所述造粒装置的模具盘的突出部的表面之间产生的间隙，由此能够制造形状良好的树脂颗粒。
具体而言，本发明提供的刀架被用作水中切割造粒装置的刀架，所述水中切割造粒装置包括转轴、模具盘、以及刀架，所述模具盘固定在该转轴上，包含与其他部分相比向与所述转轴平行的方向突出的环状的突出部，在该突出部开口有多个模具孔，从各模具孔挤出熔融树脂；所述刀架保持多片刀，所述刀通过在所述突出部的表面上滑动，在冷却水中对从所述各模具孔挤出的熔融树脂进行切割，得到树脂颗粒。该刀架包括刀架本体和多个肋部，所述刀架本体具有与所述模具盘的突出部的内周端相比位于其径向的内侧的外周端；所述多个肋部分别设在沿所述刀架本体的所述外周端的周向(优选的是等间隔)排列的多个位置，从该外周端向径向的外侧突出，延伸至与所述突出部的内周端相比更外侧的位置，具有面对所述模具盘的前表面，在所述刀的背面朝向该前表面的状态下固定该刀。
所以，该刀架尽管对各刀进行悬臂支撑，但与已有的刀架相比，能够减少刀产生的弯曲，减小在刀的滑动面与模具盘的突出部的表面之间产生的间隙，由此，能够不产生尾颗粒或细丝地制造形状良好的树脂颗粒。
更优选的是，所述肋部具有倾斜面，所述倾斜面构成与所述刀的前刀面的倾斜角相同的倾斜角并与该前刀面相连，所述肋部的宽度尺寸与所述刀的背面的宽度的尺寸相同或者在其之下。这样的形状的肋部不会阻碍被刀切割的树脂颗粒的运动而使其滞留，容许被切割的树脂颗粒被PCW(颗粒冷却水)顺畅地从水中切割造粒装置的水腔室内运送至下一工序。
另外，更优选的是，所述肋部从所述刀架本体的所述外周端向径向外侧突出，其长度延伸至所述突出部的外周端的位置或者与该外周端相比更靠径向外侧的位置。具有这样长度的肋部通过在更长的区域支撑刀，能够进一步减小刀的弯曲。
另外，更优选的，在各所述肋部中，在该肋部沿着从刀架本体延伸的方向延伸的姿势下，与该肋部对应的刀固定在该肋部。这是为了使各肋部具有较小的面积并能高效地支撑对应的刀。

Claims (3)

1.一种水中切割造粒装置，
所述水中切割造粒装置包括转轴、模具盘、以及刀架，
所述模具盘固定在该转轴上，包含与其他部分相比向与所述转轴平行的方向突出的环状的突出部，在该突出部开口有多个模具孔，从各模具孔挤出熔融树脂；
所述刀架保持多片刀，所述刀通过在所述突出部的表面上滑动，在冷却水中对从所述各模具孔挤出的熔融树脂进行切割，得到树脂颗粒，
所述刀架包括刀架本体，
所述刀架本体具有与所述模具盘的突出部的内周端相比位于其径向的内侧的外周端；
其特征在于，
所述刀架具有多个肋部，
所述多个肋部分别设在沿所述刀架本体的所述外周端的周向排列的多个位置，从该外周端向径向的外侧突出，延伸至与所述突出部的内周端相比更外侧的位置，具有面对所述模具盘的前表面，在所述刀的背面朝向该前表面的状态下固定该刀，
所述肋部具有倾斜面，所述倾斜面构成与所述刀的前刀面的倾斜角相同的倾斜角并与该前刀面相连，所述肋部的宽度尺寸与所述刀的背面的宽度的尺寸相同或者在其之下。
2.如权利要求1所述的水中切割造粒装置，其特征在于：
所述肋部从所述刀架本体的所述外周端向径向外侧突出，并且其长度延伸至所述突出部的外周端的位置或者与所述突出部的外周端相比更靠径向外侧的位置。
3.如权利要求1所述的水中切割造粒装置，其特征在于：
在所述各肋部中，在该肋部沿着从刀架本体延伸的方向延伸的姿势下，与该肋部对应的刀固定在该肋部。
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