DE19647396C2 - Messerkopfhalterung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messerkopfhalterung für mit einer Lochplatte oder Düsenmündung zusammenwirkende Messer eines Unterwassergranulators, mit einem mit einer angetriebenen Welle verbundenen, in Richtung der Lochplatte oder Düsenmündung federnd beaufschlagten Halteteil für die Messer, wobei das Halteteil - während des Betriebs des Granulators - gegenüber der Welle axial verschiebbar, nicht jedoch drehbar ist. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Messerkopfhalterung dadurch aus, dass in einer axialen Bohrung in der angetriebenen Welle ein Kolben verschiebbar aufgenommen ist, der mit durch eine Steuereinrichtung veränderbarem Druck beaufschlagbar ist, so dass das Halteteil durch den Kolben mit veränderbarem Druck gegen die Lochplatte andrückbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messerkopfhalterung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer Aus der US-PS 5 059 103 A bekannten Messerkopfhalterung dieser Art wird der Messerkopf durch eine Druckfeder gegen die Lochplatte angedrückt, um einen Abrieb der Schneidmesser auszugleichen und einen ständigen Kontakt der Schneidmesser mit der Lochplatte sicherzustellen. Bei der bekannten Messerkopf­ halterung ist die Andruckkraft der Druckfeder so gewählt, daß diese den Anforderun­ gen des Granulierbetriebes gerecht wird. Die Andruckkraft ist daher grundsätzlich auf die während des Betriebes benötigte höchste Andruckkraft eingestellt, während es Betriebsphasen gibt, während der mit einer geringeren Andruckkraft gearbeitet werden könnte. Mit der Vergrößerung der auf das Halteteil für die Messer wirkenden Andruckkraft wächst aber auch der Verschleiß der Messer und der Lochplatte.

Aus DE 44 08 235 C1 ist eine Messerkopfhalterung für mit einer Lochplatte zu­ sammenwirkende Messer eines Unterwassergranulators bekannt, bei der das die Messer halternde Halteteil durch hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten gegen die Lochplatte angedrückt wird. Um die Andrückkraft der Schneidmesser im Betrieb konstant zu halten, wird bei der bekannten Messerkopfhalterung der Druck inner­ halb der mit Wasser gefüllten Granulierhaube vor und hinter dem Messerkopf ge­ messen und aus den gemessenen Druckwerten ein Korrekturwert gebildet, mit dem ein gespeicherter, während eines Produktionszyklus geltender, aus unveränderli­ chen Faktoren gebildeter Basiswert korrigiert und entsprechend dem daraus resul­ tierenden Wert die Anstelleinrichtung für die Messerwelle betätigt wird.

Aus der DE 26 38 126 A1 ist ein Granulator bekannt, bei dem das Halteteil für die Messer an einem Gehäuse angeflanscht ist, das um die Antriebswelle herum ge­ baut ist und von dieser angetrieben wird. Um die Messer in axialer Richtung an­ stellen bzw. nachstellen zu können, besteht das Gehäuse aus einem fest auf die Antriebswelle montierten Gehäuseteil und mehreren gegenüber diesem axial ver­ schieblichen Gehäuseteilen, wobei die Verschieblichkeit der Gehäuseteile zu ein­ ander durch eine zwischengeschaltete Membran gewährleistet wird. Die Gehäuse­ teile begrenzen einen Druckraum, in den Öl oder Luft eingeleitet werden kann, um das Gehäuse in axialer Richtung teleskopartig zu verlängern, wobei über den Druck des Öls bzw. der Luft im Druckraum die Anpresskraft der Messer gegen die Düsen­ platte eingestellt werden kann. Diese Messerkopfhalterung ist jedoch kompliziert und hinsichtlich seiner Baugröße verbesserungsfähig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine einfache und kleinbauende Messerkopf­ halterung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit der sich trotz Beherr­ schung sämtlicher Betriebszustände der Verschleiß der Messer und der Lochplatte verringern läßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine neue Messerkopfhalterung gemäß Pa­ tentanspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es wird also das die Messer tragende Halteteil mit einstellbarem Druck gegen die Lochplatte angedrückt, so daß immer mit einem dem jeweiligen Betriebszustand entsprechendem optimalem Andruck gearbeitet werden kann. Dies bedeutet, daß während des Normalbetriebes mit einem entsprechend niedrigem Andruck granu­ liert werden kann, wobei jedoch auf während des Betriebes auftretende Verände­ rungen mit kurzzeitig höherem Messerdruck reagiert werden kann.

Ein derartiger höherer Andruck des Halteteils während des Betriebes kann bei­ spielsweise dann erforderlich werden, wenn sich durch Verschmieren eine Poly­ merschicht auf der Schneidfläche bildet. Eine derartige Schicht verschlechtert die Schneidleistung und die Qualität der geschnittenen Granulate, so daß zur Beseitigung dieser Polymerschicht die Abschaltung der Anlage erforderlich werden kann, was zu erheblichen Betriebsstörungen- und Unterbrechungen führt. Mit der erfin­ dungsgemäßen Messerkopfhalterung läßt sich eine sich auf der Schneidfläche aus­ bildende Polymerschicht durch kurzzeitige Erhöhung des Anpreßdruckes der Messer entfernen, so daß die Schneidfläche wieder gereinigt wird. Anschließend kann mit einem schonenden verringerten Andruck der Schneidmesser weitergearbeitet wer­ den.

Beispielsweise ist es erforderlich, die Granulierung eines sehr niedrig viskosen Mate­ rials mit einem hohen Anpreßdruck der Messer auf die Schneidfläche zu beginnen. Nach der Stabilisierung des Extrusions- und Granulierbetriebes kann aber der An­ druck der Messer gegen die Schneidfläche verringert und mit einem geringeren An­ preßdruck granuliert werden, durch den dann der Verschleiß der Messer und der Lochplatte gering gehalten werden kann.

Mit der erfindungsgemäßen Messerkopfhalterung kann der jeweils benötigte Andruck des Halteteils und damit der Messer gegen die Schneidfläche den jeweiligen betrieb­ lichen Erfordernissen angepaßt werden, so daß sich der Verschleiß sowohl der Mes­ ser als auch der Schneidfläche bzw. Lochplatte auf ein unvermeidbares Maß be­ schränken läßt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Halteteil durch pneumatischen Druck in Richtung auf die Lochplatte beaufschlagbar ist. Der pneu­ matische Druck läßt sich in einfacher Weise steuern, so daß sich durch die Steuer­ einrichtung der jeweils benötigte Andruck einfach und schnell einstellen läßt.

Nach einer erfinderischen Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Antriebswelle mit einer axialen Bohrung versehen ist, deren dem Halteteil zugewandtes Ende zu einer Zylinderbohrung erweitert und deren anderes Ende durch eine Drehdurchführung an eine Druckluftquelle angeschlossen ist, und daß in der Zylinderbohrung ein Kolben geführt ist, deren Kolbenstange mit dem Halteteil verbunden ist oder auf dieses mit­ telbar einwirkt.

Die Antriebswelle kann die Welle eines Elektromotors sein.

Zweckmäßigerweise besteht das Halteteil aus einem auf der Welle oder einem mit diesem verbundenen Teil axial verschieblich aber undrehbar gehaltenem rohrförmi­ gen Kopfstück mit einer über mindestens zwei Ringstufen abgesetzten Durchgangs­ bohrung oder einer durch mindestens eine Ringstufe abgesetzten Sacklochbohrung, wobei zwischen einer äußeren Ringstufe der Bohrung oder dem Grund der Sack­ lochbohrung und der Kolbenstange eine Druckfeder eingespannt ist. Die von dieser Druckfeder erzeugte Andruckkraft läßt sich durch entsprechende Verstellung der Kolbenstange variieren und den für die jeweiligen Betriebszustände benötigten An­ druck anpassen.

Um den Messerkopf schnell und ohne längere Betriebsunterbrechungen austau­ schen zu können, ist nach einer erfinderischen Weiterbildung vorgesehen, daß das Kopfstück auf der Welle oder dem mit dieser verbundenen Teil durch einen Bajonett­ verschluß gehalten ist, der aus zwei zueinander parallelen Nuten besteht, von denen eine frei ausläuft und die an Ihren inneren Enden durch eine radiale Nut miteinander verbunden sind, wobei das Kopfstück in seiner Bohrung mit einem radial nach innen vorspringenden Nocken versehen ist, der in die Nuten greift bzw. in diesen ver­ schiebbar ist. Das Kopfstück läßt sich über die Länge der nicht frei auslaufenden Nut, die der Arretierung dient, in Richtung auf die Welle zurückdrücken. Zweckmäßi­ gerweise ist die Druckkraft der Druckfeder so gewählt, daß sie in etwa der Kraft des höchsten Andrucks entspricht oder diese sogar übersteigt. Um das Kopfstück abzu­ nehmen, ist es lediglich erforderlich, dieses gegen die Kraft der Feder zurückzu­ drücken und in einer Richtung, die der Drehrichtung des Antriebs entgegengesetzt ist, zu drehen, so daß der Nocken aus der frei auslaufenden Nut des Bajonettver­ schlusses herausgezogen werden kann.

Zweckmäßigerweise sind symmetrisch zu einer Durchmesserebene zwei Bajonett­ verschlüsse vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung nä­ her erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Messerkopfhalterung im Längsschnitt mit zu­ gehörigem Antrieb,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das den Messerkopf aufnehmende Kopf­ stück und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Zwischenstücks mit den die Bajo­ nettverschlüsse bildenden Nuten.

Die erfindungsgemäße Messerkopfhalterung wird nachstehend anhand der Messer­ kopfhalterung eines Unterwassergranulators beschrieben. Dieser Unterwassergra­ nulator ist grundsätzlich in der gleichen Weise aufgebaut wie der aus der US-PS 5 059 103 bekannte. Von diesem unterscheidet sich die Messerkopfhalterung durch die erfindungsgemäßen Merkmale, die nachstehend näher erläutert werden.

Die Motorwelle 1 des aus einem Elektromotor bestehenden Antriebsmotors 2 ist mit einer zentralen Bohrung 3 versehen. Diese zentrale Bohrung 3 ist an ihrem ab­ triebsseitigen Ende über einen durch eine Ringstufe gebildeten Absatz zu einer Zy­ linderbohrung 4 erweitert. In dieser Zylinderbohrung 4 ist ein Pneumatikkolben 5 geführt, der mit einer Kolbenstange 6 verbunden ist.

Auf das abtriebsseitige Ende der Welle 1 ist ein rohrförmiges Zwischenstück 7 auf­ gesetzt, das mit seinem hinteren zu einer Muffe 8 erweiterten Endbereich die Welle 1 übergreift und mit dieser verbunden ist. Das Zwischenstück 7 ist mit einem gegen­ über dem Muffenteil 8 in seinem Durchmesser verjüngten vorderen zylindrischen Teil 9 versehen, das mit einer im Durchmesser verringerten und mit der Bohrung 3 und der Zylinderbohrung 4 fluchtenden Durchgangsbohrung versehen ist. In dieser Boh­ rung ist ein mit der Kolbenstange 6 fest verbundenes Gleitstück 10 verbunden.

Der rohrförmige Fortsatz 9 des Zwischenstücks 7 ist symmetrisch zu einer Mittelebe­ ne 11 mit Bajonettführungen bildenden Nuten versehen. Diese Nuten bestehen je­ weils aus einer frei auslaufenden axialen Nut 12 und einer zu dieser parallelen Nut 13, die durch eine radiale Nut 14 miteinander verbunden sind. Die Nut 13 ist entge­ gen der Antriebsdrehrichtung 15 der Welle versetzt zu der Nut 12 angeordnet. Die Nuten 12, 13 sind axparallel in den Mantel des rohrförmigen Fortsatzes 9 eingear­ beitet.

Auf dem rohrförmigen Fortsatz 9 ist das Kopfstück 16 gehaltert. Dieses besteht aus einem rotationssymmetrischen Teil mit einer über eine Ringstufe 17 abgesetzten Sacklochbohrung. Mit dem äußeren Bohrungsabschnitt mit größerem Durchmesser übergreift das Kopfstück 16 den rohrförmigen Fortsatz 9. Zwischen dem Gleitstück 10 und dem Grund des Sackloches ist eine Druckfeder 18 eingespannt.

Das Kopfstück 16 ist im Endbereich seiner Bohrung mit größerem Durchmesser mit einander gegenüberliegenden Zapfen 20 versehen, die in die Bohrung radial nach innen ragen und durch verschweißen in radialen Bohrungen gehalten sind.

An seinem vorderen Ende ist das Kopfstück 16 mit einem Gewinde 21 versehen, auf das der nicht dargestellte Messerhalter aufgeschraubt ist.

Zum Aufsetzen des Kopfstücks 16 auf den rohrförmigen Fortsatz 9 werden die Zap­ fen 20 in die einander gegenüberliegenden Nuten 12 der Bajonettverschlüsse ein­ geführt und unter Zusammendrücken der Druckfeder 18 bis auf den Grund dieser Nuten vorgeschoben, so daß sie in den Nuten 13 durch radiales Verschieben über die radialen Nuten 14 verriegelt werden können.

Das andere Ende 25 der Motorweile 1 ist mit einer ortsfesten Drehdurchführung 26 versehen, an die die Druckluftleitung angeschlossen ist.

Der fest mit dem Motorgehäuse verbundene Flansch 27 dient in der grundsätzlich aus der US-PS 5 059 103 bekannten Weise der Befestigung der Wasserkammer mit Zu- und Abführungsleitungen und der Lochplatte, über die die Messer des Messer­ halters streichen.

Claims (8)

1. Messerkopfhalterung für mit einer Lochplatte oder Düsenmündung zusam­ menwirkende Messer eines Unterwassergranulators, mit einem mit einer an­ getriebenen Welle verbundenen, in Richtung der Lochplatte oder Düsenmün­ dung federnd beaufschlagten Halteteil für die Messer, wobei das Halteteil - während des Betriebs des Granulators - gegenüber der Welle axial verschiebbar, nicht jedoch verdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer axialen Bohrung (3, 4) in der angetriebenen Welle (1) ein Kolben (5) verschiebbar aufgenommen ist, der mit durch eine Steuereinrichtung ver­ änderbarem Druck beaufschlagbar ist, so daß das Halteteil (16) durch den Kolben mit veränderbarem Druck gegen die Lochplatte andrückbar ist.

2. Messerkopfhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5) über die Druckfeder (18) auf das Halteteil (16) einwirkt.

3. Messerkopfhalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (16) durch pneumatischen Druck in Richtung auf die Lochplatte beaufschlagbar ist.

4. Messerkopfhalterung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Bohrung (3) der angetriebenen Welle (1) an ihrem dem Halte­ teil (16) zugewandten Ende zu einer Zylinderbohrung (4) erweitert und an ih­ rem anderen Ende (25) durch eine Drehdurchführung (26) an eine Druckluft­ quelle angeschlossen ist.

5. Messerkopfhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die angetriebene Welle (1) die Welle eines Elektromotors (2) ist.

6. Messerkopfhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Halteteil (16) aus einem auf der Welle (1) oder einem mit dieser verbundenen Zwischenstück (7) axial verschieblich, aber undrehbar gehaltenen rohrförmigen Kopfstück (16) mit einer über mindestens zwei Ring­ stufen abgesetzten Durchgangsbohrung oder einer durch mindestens eine Ringstufe abgesetzten Sacklochbohrung (17) besteht und daß zwischen einer äußeren Ringstufe der Bohrung oder dem Grund der Sacklochbohrung (17) und der Kolbenstange (6) eine Druckfeder (18) eingespannt ist.

7. Messerkopfhalterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (16) auf der Welle oder dem mit dieser verbundenen Zwischenstück (7) durch einen Bajonettverschluß gehalten ist, der aus zwei zueinander pa­ rallelen Nuten (12, 13) besteht, von denen eine frei ausläuft und die an ihren inneren Enden durch eine radiale Nut (14) miteinander verbunden sind, und daß das Kopfstück (16) in seiner Bohrung (17) mit mindestens einem radial nach innen vorspringendem Zapfen (20) versehen ist, der in die Nuten greift bzw. in diesen verschiebbar ist.

8. Messerkopfhalterung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch zu einer Durchmesserebene (11) zwei Bajonettverschlüsse vor­ gesehen sind.