DE1604369C3 - Granuliervorrichtung für thermoplastische Kunststoffe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Granuliervorrichtung 4» für thermoplastische Kunststoffe mit einer ein oder mehrere Austrittsöffnungen aufweisenden Düsenplatte und einem der ebenen Düsenaustrittsfläche vorgelagerten, mit mehreren Messern besetzten Messerträger, der drehfest, aber axial verschiebbar von einer Antriebswelle aufgenommen wird, wobei die gemeinsame Drehachse des Messerträgers und der Antriebswelle im wesentlichen senkrecht zur Düsenaustrittsfläche steht und der Messerträger zur Düsenplatte hindrückbar ist.

Eine derartige Granuliervorrichtung ist durch die USA.-Patentschrift 3 196 487 bekannt.

Es wurde beim Arbeiten mit herkömmlichen Granuliervorrichtungen festgestellt, daß die Beibehaltung des Spiels zwischen dem Messer und der Düsenaustrittsfläche sehr wichtig und für die richtige Schneidwirkung wesentlich ist. Wenn dieses Spiel zu groß wird, ist eine schlechte und unvollständige Schneidwirkung die Folge, während umgekehrt, wenn das Spiel Null wird, ein ernster Messer- und Düsenplatlenverschleiß eintritt. Zwei Faktoren, welche das Spiel zwischen den Messern und der Düsenplatte beeinflussen, sind die Wärmedehnung und der Verschleiß der zugeordneten Teile. Eine gute Ausfluchtung zwischen Messern und Düsenplatte ist für die Aufrechterhaltung des gewünschten Spiels ebenfalls wichtig.

Bei der in der USA.-Patentschrift 3 196 487 beschriebenen Granuliervorrichtung ist das Lagerelement, welches das Spiel zwischen Messerkante und der Düsenaustrittsfläche regelt, auf der die Messer tragenden Antriebswelle angeordnet. Dies bedeutet, daß Veränderungen in der Länge oder in der Stellung der Antriebswellenanordnung, wie sie beispielsweise durch die Wärmedehnung der Teile verursacht wird, unmittelbar die Stellung des Lagerelements und damit das Spiel zwischen Messer und Düsenaustrittsfläche verändern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Herstellung thermoplastischen Granulats von gleichmäßiger Größe und Form eine Granuliervorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß zwischen den Messern und der Düsenaustrittsfläche auf einfache Weise ein bestimmtes Spiel herstellbar ist, das von einer Bewegung der Antriebswelle gegen die Düsenplatte hin nicht beeinflußt wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in der Mittelachse der Düsenplatte und des Messerträgers je ein axial einstellbares Drucklagerelement angeordnet ist, wobei die einander parallel gegenüberliegenden, verschleißfesten Oberflächen der Drucklagerelemente gegeneinander andrückbar sind.

Durch die Erfindung wird eine Granuliervorrichtung geschaffen, die während langer Zeiträume bei einem Mindestmaß an Messer- und Düsenverschleiß, geringstmöglicher Scheuerwirkung an der Düse und geringstmöglicher Nachstellung und Wartung während der Betriebsdauer der Vorrichtung arbeiten kann, weil die Lage des Lagerelements, welches das Spiel zwischen Messer und Düsenaustrittsfläche bestimmt, von der Lage der Antriebswelle nicht beeinflußt wird.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Granuliervorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eines der Drucklagerelemente der in Fig. 1 dargestellten Granuliervorrichtung nach der Linie 2-2.

In Fig. 1 ist ein Teil der Antriebswelle 10 gezeigt, die mit einem Wellenabschnitt 11 mit verringertem Durchmesser versehen ist. Die Antriebswelle 10 kann mit Hilfe eines nicht gezeigten Verstellmechanismus, der mit der Welle zusammenwirkt, axial eingestellt werden. Die Drehbewegung des Wellenabschnitts 11 wird durch einen Keil 13 auf eine Hülse 12 übertragen. Der Keil 13 ist in einer Keilnut angeordnet, welche durch axiale, in Ausfluchtung befindliche entsprechende Nuten 14 und 15 im Abschnitt 11 und in der Hülse 12 gebildet wird.

Die Drehbewegung der Hülse 12 wird durch eine Anzahl über den Umfang verteilter, voneinander im Abstand befindlicher und sich axial erstreckender Keilnuten 17 am Innenumfang des Messerträgers 16 und eine entsprechende Anzahl über den Umfang verteilter, voneinander im Abstand befindlicher und sich axial erstreckender. Keile 18 am Außenumfang der Hülse 12 übertragen. Radial erweiterte Teile B sind, wie gezeigt, an den Keilen vorgesehen, um dazu beizutragen, die senkrechte Stellung der Messer 34 zur Antriebswelle 10 und die konzentrische Anordnung der Welle und des Messerträgers 16 zueinander aufrechtzuerhalten. Diese Keilniitenverbindung ermöglicht ferner eine axiale Bewegung des Messerträ-

gers 16 und der Messerhalterung 20. Die Messerhalterung 20 ist am Messerträger 16 durch Schrauben 21 und Stifte 22 befestigt, um die Übertragung der Drehbewegung vom Messerträger 16 sowie die erwähnte axiale Bewegung auf die Messerhalterung 20 zu ermöglichen. Eine Schraube 23, die in eine Gewindebohrung 24 im Wellenabschnitt 11 eingeschraubt ist, ist mit einem Sechskantkopf 26 versehen, welcher die Hülse 12 fest gegen den Wellenabschnitt 11 hält. Die axiale Bewegung des Messerträgers 16 mit Bezug auf den Wellenabschnitt 11 ist durch die Bewegung einer sich radial erstreckenden Senkschraube 91 begrenzt, die sich durch den Messerträger 16 in einen Schlitz 92 erstreckt, der an der Außenseite des Wellenabschnitts 11 ausgebildet ist. Eine Schraubenfeder 28 ist zwischen der ringförmigen Ausnehmung 29 der Hülse 12 und der ringförmigen Ausnehmung 30 des Messerträgers 16 angeordnet, um letzteren und die Messerhalterung in eine äußere Stellung zu belasten.

Ein Drucklagerelement R TB ist mittig am Messerträger 16 angeordnet, und liegt gegen ein feststehendes Drucklagerelement STB an, das sich mit dem erstgenannten Drucklagerelement in Ausfluchtung befindet und an der Düsenplatte 38 befestigt ist. Das drehbare Drucklagerelement RTB weist einen Einsatz

60 aus gehärtetem Stahl mit einem Gewindeabschnitt

61 auf, der in den Messerträger 16 eingeschraubt ist. Der Einsatz 60 wird mittels eines Schlüssels eingeschraubt, welcher an einer Anzahl von sich radial erstreckenden Stiften 62 angreift, die am Umfang des Einsatzes angeordnet sind. Der Einsatz 60 ist ferner mit einer mit Präzision eben bearbeiteten Lagerfläche 63 zur Anlage am feststehenden Drucklagerelement versehen. Das feststehende Drucklagerelement STB weist einen Gewindebolzen 70 auf, der in eine Gewindebohrung 81 der Düsenplatte 38 eingeschraubt ist. An seinem anderen Ende weist der Gewindebolzen 70 einen erweiterten Gewindeabschnitt auf, der stirnseitig eine mittige Ausnehmung aufweist, die durch eine Kugelfläche 84 gebildet wird. In dieser mittigen Ausnehmung ist ein erstes Lagerelement 74 mit einer ebenen Fläche 83 und einer Kugelfläche angeordnet, welche der Kugelfläche des Gewindebolzens 70 entspricht.

Ferner liegt in der mittigen Ausnehmung an der ebenen Fläche 83 des ersten Lagerelements 74 ein zweites Lagerelement 75 an. Die Lagerelemente 74, 75 sind durch eine Ringkappe 73 in ihrer Lage gesichert, die auf die Außenfläche des erweiterten Abschnitts des Gewindebolzens 70 aufgeschraubt ist. Vorzugsweise sind diese Elemente in ihrer Stellung lose gesichert, um eine begrenzte Bewegung zu ermöglichen. Ein Teil des zweiten Lagerelements 75 ragt durch die Öffnung in der Ringkappe 73 hindurch und ist mit einer Lagerfläche 82 versehen, welche der Lagerfläche 63 des Drucklagerelements RTB gegenüberliegt i-nd sich mit dieser in Ausfluchtung befindet. Diese Lagerfläche 82 und vorzugsweise das ganze zweite Lagerelement 75 ist aus einem sehr harten verschleißfesten Material hergestellt, z. B. aus hocherhitzten und verdichteten Kohle- und Granphitpulvcrn. Wolframcarbid, AIuminiumoxyd, Chromcarbid, Zirkonoxyd und andere ähnliche Materialien können ebenfalls verwendet werden. Die ebene Lagerfläche ist präzisionsbearbeitet, liegt an der Lagerfläche 63 des drehbaren Drucklagerelements RTB an und ist mit zwei sich kreuzenden Schlitzen 76 und 77 versehen, die beide vorzugsweise außermittig sind, wie in F i g. 2 gezeigt, um eine gleichmäßige Wisch- und Reinigungswirkung der Lagerflächen während des Betriebs der Vorrichtung sicherzustellen. Die erwähnten Schlitze haben außerdem eine Kühlungsfunktion, um eine Überhitzung der Lagerflächen zu verhindern. Die Drucklagerelemente RTB, STB können axial durch den Gewindeeingriff des Einsatzes 60 und des Gewindebolzens

ίο 70 mit ihren Trägern eingestellt werden. Ferner können Abstandsscheiben 100, soweit erforderlich, zwischen dem größeren Kopf des Gewindebolzens 70 und der Düsenplatte 38 angeordnet werden. Eine Drehung des zweiten Lagerelements 75 des feststehenden Drucklagerelements STB wird durch einen radialen Stift 78 verhindert, der in einer Ausnehmung des Gewindebolzens 70 angeordnet ist und in einen radialen Schlitz im Umfang des zweiten Lagerelements 75 hineinragt. Die Messerhalterung 20 wird fest gegen das feststehende Drucklagerelement STB infolge der Kraft der Feder 28 gehalten, die über den Messerträger 16 und das drehbare Drucklagerelement RTB übertragen wird, und trägt am Umfang eine Anzahl von sich radial erstreckenden Messern

34. Die Messer 34 sind beispielsweise durch Schrauben 35 in der Messerhalterung 20 befestigt. Die Kanten der Messer 34 bestreichen die Düsenplatte 38 mit den Düsenöffnungen 39 und laufen in einer Ebene um, die senkrecht zur Düsenaustrittsfläche steht.

F i g. 1 zeigt die gesamte Messeranordnung, in eine Kühlflüssigkeit 40 eingetaucht.

Vor der Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Antriebswelle axial zur Düsenaustrittsfläche so eingestellt, daß das drehbare Drucklagerelement RTB mit dem feststehenden Drucklagerelement STB in Kontakt kommt. Die Antriebswelle wird ferner bewegt, um die Feder 28 um einen gewünschten Betrag vorzuspannen. Vorzugsweise wird das gewünschte Spiel zwischen den Messern und der Düsenplatte durch die Größe und die Zahl der Abstandsscheiben 100 erreicht.

Beim Betrieb der Granuliervorrichtung wird ein Kontakt zwischen den Messern und der Düsenaustrittsfläche sowie ein Verschleiß der Messer und der Düsenaustrittsfläche durch die Anlage der Lagerflächen 82 und 63 aneinander verhindert. Da diese Flächen aus einem außerordentlich harten Material hergestellt sind, das mit hoher Präzision bearbeitet worden ist, um eine maximale Glätte zu erzielen, und die Flächen gekühlt werden, um eine Überhitzung zu verhindern, ist der Verschleiß jeder Lagerfläche über lange Betriebszeiträume vernachlässigbar. Hierdurch wird das gewünschte kleine Spiel zwischen Messern und Düsenplatte ohne Kontakt aufrechterhalten, was eine optimale Schneidwirkung ergibt. Außerdem kann die Wärmedehnung der Antriebsanordnung das Spiel zwischen dem Messer und der Düsenaustrittsfläche nicht beeinflussen, da sie durch die relative Bewegung zwischen Messerträger 16 und Wellenabschnitt 11 gegen die Wirkung der Feder 28 aufgenommen wird. Je enger das Spiel ist, desto gleichmäßiger ist der erzielbare Schnitt. Das Erzielen eines geringen, jedoch festen Spiels zwischen den Messern und der Düsenplatte und dessen Beibehaltung über lange Betriebszeiträume gewährleistet die Herstellung von Granulat von gleichmäßigen Abmessungen. Da die Lagerelemente 74 und 75 des feststehenden Drucklagerelements STB infolge der Kugelfläche 84

geringfügig schwenkbar sind, wird ein ebener Flächenkontakt zwischen den Elementen 60 und 75 aufrechterhalten, da die Feder 28 diese Teile gegeneinanderdrückt. Auf diese Weise wird die Notwendigkeit für eine genaue Ausfluchtung des feststehenden Drucklagerelements STB und der Düsenaustrittsfläche auf ein Mindestmaß herabgesetzt. Die Drehebene der Messer wird durch die Regelung des Verhältnisses zwischen der Antriebswelle und der Düsenplatte parallel zur Düsenaustrittsfläche gehalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Granuliervorrichtung für thermoplastische Kunststoffe mit einer ein oder mehrere Austrittsöffnungen aufweisenden Düsenplatte und einem der ebenen Düsenaustrittsfläche vorgelagerten, mit mehreren Messern besetzten Messerträger, der drehfest, aber axial verschiebbar von einer Antriebswelle aufgenommen wird, wobei die gemeinsame Drehachse des Messerträgers und der Antriebswelle im wesentlichen senkrecht zur Diisenaustrittsfläche steht und der Messerträger zur Düsenplatte hindrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mittelachse der Düsenplatte (38) und des Messerträgers (16) je ein axial einstellbares Drucklagerelement (RTB bzw. STB) angeordnet ist, wobei die einander parallel gegenüberliegenden, verschleißfesten Oberflächen der Drucklagerelemente gegeneinander andrückbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Oberflächen der Drucldagerelemente (RTB bzw. STB) mittels an ihr angeordneter Schlitze (76, 77) durch eine Flüssigkeit kühl- und reinigbar ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Drucklagerelemente (RTB bzw. STB) in der Düsenplatte (38) bzw. in dem Messerträger (16) um die axiale Achse begrenzt kippbar gelagert ist.