DE3405978C1 - Vorrichtung zur Granulierung von Kunststoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Granulierung von Kunststoffen nach der im Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine derartige Granuliervorrichtung ist aus der US-PS 32 71 821 bekannt In dieser wird die in einem Gehäuse drehbar gelagerte und längsaxial verschiebbare Messerwelle durch hydraulische Zylindereinheiten gegen die Lochplatte eines Kunststoff-Extruders bewegt, um die am Messerkopf befestigten Schneidmesser in Schnittstellung, d. h. zur Anlage mit der Lochplatte zu bringen. Der umfassende und im Betriebszustand stetig unter Vorspannung erzielte Kontakt der Schneidmesser mit der Schnittfläche erfolgt durch Druckfedern im gegenüber der Messerwelle längsaxial beweglichen Messerkopf.

Nachteilig hierbei ist die unstarre Führung des Messerkopfes gegenüber der antreibbaren Messerwelle und der durch die nicht kontrollierbare Anpreßkraft der Schneidmesser bewirkte erhöhte Verschleiß der Lochplatte. Auch kann bei dieser Ausbildung nicht auf Abstand der Schneidmesser zur Lochplatte geschnitten werden.

Bei einer anderen aus der DE-OS 14 54 753 bekannten Granuliereinrichtung ist es schon bekannt, die Messerwelle entgegen der Zustellrichtung mit einer sich am Gehäuse abstützenden Druckfeder zu beaufschlagen. Diese dient hier der Festlegung eines Spiels zwischen Messer und Düsenkörper, eine Anstellung der Schneidmesser unter kontrollierter Anpressung an die Lochplatte ist nicht ermöglicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Granuliervorrichtung zu schaffen, deren Schneidmesser sowohl unter konstanter gleichmäßig einstellbarer Anpreßkraft, als auch auf regelbaren Abstand zur Lochplatte betrieben werden können. Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung nach dem Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst

Der durch die hydraulische Zylinder-Einheit bewirkte Vorschub der Messerwelle erfolgt in Abhängigkeit eines gegebenen Vorschubweges zunehmend unter Last, so daß nach Erreichen des Arbeitsbereiches der Messer an der Lochplatte die volle, an Hand einer Druckregelvorrichtung einstellbare, latent wirksame, jedoch durch den Kraftspeicher der Druckfeder ausgeglichene Vorschubkraft erreicht ist. Damit erfolgt eine stetige gleichmäßige Anstellbewegung des Messerkopfes in längsaxialer Richtung. Die Schneidmesser des Messerkopfes können hiernach in einem jeweils auf genauen Abstand zur Lochplatte festgesetzten Arbeitsbereich wirksam granulieren. Die Messerwelle erhält durch die ausgleichende Einwirkung der Kräfte innerhalb des Arbeitsbereiches eine weitgehend von Schwingungen befreite Arbeitslage. Weiterhin ist die Messerwelle auf Anschlag der Schneidmesser an die Lochplatte anstellbar und die Anpreßkraft der Schneidmesser an die Lochplatte ist innerhalb eines begrenzten Anstellbereiches in Abhängigkeit des weiteren Anstellweges genau bestimmbar.

Die Anpreßkraft ergibt sich aus der relativen Anstellkraft der hydraulischen Zylinder-Einheit nach Überwindung des Federkraftspeichers. Dadurch ist innerhalb des einstellbaren Arbeitsbereiches in jeder Anstellage eine weiche federnde Auflage der Schneidmesser an der Lochplatte gegeben.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung gemäß Patentanspruch 2 ist erreicht, daß die Krafteinleitung für die Verschiebebewegung der Lagerhülse achsmittig erfolgt und eine insgesamt verkantungsfreie Führung gewährleistet ist. Die zentrale Krafteinleitung wirkt vorteilhaft auf die Lebensdauer der die Messerwelle tragenden Axiallager.

Durch eine weitere Ausbildung der Erfindung nach Pantentanspruch 3 ist zusätzlich die Einwirkung von Querkräften auf die Lagerhülse und die hydraulische Zylinder-Einheit unterbunden, so daß eine gleichmäßige Zustellung der Messerwelle erreicht ist.

Patentanspruch 4 schließlich kennzeichnet eine Vorrichtungsausbildung, die eine auf einfache Weise erfolgende und längsaxial mechanisch begrenzbare Verschiebebewegung der Messerwelle ermöglicht.

Nachfolgend ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt:

F i g. 1 die Granuliervorrichtung mit an die Granulierkammer anflanschbarem Gehäuse im Längsschnitt,

Fig.2 die Granuliervorrichtung gemäß Fig. 1 in einer um 90° gedrehten Ansicht.
Die in F i g. 1 gezeigte Granuliervorrichtung besteht im wesentlichen aus einer in einem Gehäuse 1 gelagerten Messerwelle 2, auf die ein Messerkopf 3 mit Schneidmessern 4 aufgesteckt ist. Im Betriebszustand bilden die Schneidmesser 4 eine Schnittfläche 5, die der

Fläche einer nicht näher dargestellten Lochplatte 39 eines Extruders vorgeordnet ist oder mit dieser unmittelbar zusammenfällt. Die Befestigung des Messerkopfes 3 erfolgt unmittelbar auf der Messerwelle 2 mittels einer Spannscheibe 33 und einer Befestigungsschraube 6. Das Gehäuse 1 ist an einer nicht näher dargestellten wasserführenden Granulierhaube 7 angeschraubt, in welcher in bekannter Weise das abgeschlagene Granulat aufgefangen und abgeführt wird.

Die sich längs einer Bohrung 8 im Gehäuse 1 erstrekkende Messerwelle 2 wird über den Wellenzapfen 9 drehbar angetrieben. Die Lagerung der Messerwelle erfolgt in Wälzkörperlagern 10 bzw. 10', die mittels einer Distanzhülse 14 bzw. Verschlußscheibe 34 im Gehäuse 1 eingekammert sind.

Um die Messerwelle 2 in axialer Richtung — wie in Pfeilrichtung 35 dargestellt — verschieben zu können, ist in der Bohrung 8 eine längsverschiebbare Lagerhülse 11 angeordnet, die mittels des an einer Schulter 12 der Messerwelle 2 anliegenden Wälzkörperlagers 10 die Messerwelle 2 aufnimmt. Das Wälzkörperlager 10 liegt weiterhin an seiner Schulter 13 der Lagerhülse 11 an und wird mittels der Distanzhülse 14, die gleichzeitig mit der Lagerhülse 11 durch Befestigungsschrauben 15 verbunden ist, festgehalten. Eine auf der Messerwelle 2 mittels Nutmuttern 37 festsetzbare Spannhülse 36 dient der Festlegung des Wälzkörperlagers 10.

Die Begrenzung eines zwischen der Gehäusestirnseite 16 und der Distanzhülse 14 maximal vorgesehenen Verschiebeweges 22, welcher dem maximalen Zustellbereich der Schneidmesser 4 entspricht erfolgt durch einen Schulterring 18, der mit der Distanzhülse 14 fest verbunden ist. Der Schulterring 18 ist längs einer Ausdrehung 38 am Außenmantel des Gehäuses 1 verschiebbar.

Die Vorschubbewegung der Lagerhülse 11 über die Distanzhülse 14 erfolgt entgegen der Speicherkraft einer Druckfeder 25, die an der Schulter einer Ausnehmung 26 der Bohrung 8 anliegt und andererseits die Stirnseits 27 der Lagerhülse 11 beaufsichtigt.

Die Vorschubbewegung wird über einen Trägerarm 17 eingeleitet durch eine hydraulische Zylinder-Einheit 19, wie insbesondere F i g. 2 zeigt. Hierzu ist zunächst die Zylinder-Einheit 19 am Gehäuse 1 starr befestigt und der Trägerarm 17 mit der Kolbenstange 20 durch ein sphärisches Lager 21, bestehend aus Lagerpfanne 30 und Lagerkörper 31, verbunden. Am anderen Ende des Trägerarmes 17 befindet sich ein in gleicher Weise ausgebildetes sphärisches Lager 21', durch das der Trägerarm 17 an einer mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen Lagerstütze 23 angelenkt ist.

Die Kraftübertragung von der Zylinder-Einheit 19 auf die Distanzhülse 14 erfolgt über den Trägerarm 17 durch weitere an diesem seitlich mitnahmefest angeordnete Auflager 24, deren linsenförmige Oberfläche sich an der Oberfläche der Distanzhülse 14 abstützt.

Im Ruhezustand, d. h. bei in Arbeitsrichtung der Messerwelle 2 entlasteter Zylinder-Einheit 19, wie in F i g. 2 gezeigt, bewirkt die Druckfeder 25 ein Zurückziehen der Messerwelle 2 und damit des Messerkopfes 3 um das Maß des Verschiebeweges 22 bis zur Anlage der Lagerhülse 11 an der Distanzhülse 14.

Im Betriebszustand bei in Arbeitsrichtung der Messerwelle 2 belasteter hydraulischer Zylinder-Einheit 19 wirkt deren Vorschubkraft die Speicherkraft der Druckfeder 25 über die Lagerhülse 11 entsprechend dem Verschiebeweg zunehmend entgegen, wobei die Messerwelle 2 entlastet bleibt.

Eine die hydraulische Zylinder-Einheit überwachende Druckregelvorrichtung 29, die in der Zuleitung 28 zur Zylinder-Einheit 19 einem Steuerventil 32 vorgeordnet ist, wird in Abhängigkeit eines festgelegten Verschiebeweges eingestellt und ermöglicht eine Festsetzung des Messerkopfes 3 im gewünschten Abstand zur Lochplatte 39, wenn der Granulatabschlag im Abstand zu dieser erfolgen soll.

Ist es erwünscht, den Granulatabschlag unmittelbar unter Anpressung der Schneidmesser 4 an der Lochplatte 39 vorzunehmen, wird die Messerwelle 2 durch die hydraulische Zylinder-Einheit 19 über die Lagerhülse 11 bis zum Anschlag der Schneidmesser 4 an der Lochplatte 39 vorgeschoben, so daß die Messerwelle 2 in ihrer axialen Längsbewegung zum Stillstand gelangt. Bei geringfügig weiterem Vorschub der Lagerhülse 11 gelangt die Messerwelle 2 und damit der Messerkopf 3 samt Schneidmesser 4 unter eine als Messeranstellkraft wirksame Vorspannung, die sich aus der Differenz der über die einstellbare Druckregelvorrichtung 29 hydraulisch aufgebrachten Vorschubkraft der Zylinder-Einheit 19 und der wirksamen Kraft der Druckfeder 25 ergibt.

Dadurch ist auf einfache Weise eine federnde Anlage der Schneidmesser 4 an die Lochplatte 39 erreicht, so daß über die gesamte Schnittfläche 5 Granulat unter gleichen Bedingungen abgeschlagen werden kann. Die automatisch bei Messerabrieb erfolgende Zustellung der Schneidmesser 4 erfolgt durch Verlagerung der gesamten Messerwelle 2. Die Schneidmesser 4 arbeiten hiernach weitgehend schwingungsfrei.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Granulierung von Kunststoffen mit einem an eine Granulierhaube anflanschbaren ortsfesten Gehäuse und einer den Messerkopf mit den Schneidmessern tragenden Messerwelle, die einerseits in einer sie aufnehmenden Bohrung des Gehäuses und andererseits in einer Lagerhülse gelagert ist mit der sie durch eine hydraulische Zylinder-Einheit längsaxial verschiebbar ist, welche am Gehäuse und an einem mit der Lagerhülse kraftschlüssig verbundenen Trägerarm angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (11) in der Bohrung (8) des Gehäuses (1) verschiebbar gelagert und ihre dem Messerkopf (3) zugewandte Stirnseite von einer zur Messerwelle (2) konzentrischen, sich am Gehäuse (1) abstützenden Druckfeder (23) beaufschlagbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der der Druckfeder (25) entgegengesetzten Stirnseite der Lagerhülse (11) und dem Trägerarm (17) in gleichen Abständen zur Messerwellenachse linsenförmig ausgebildete Auflager (24) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerarm (17) an der Kolben-Zylindereinheit (19) und an einer zu deren Angriffspunkt diametral gegenüberliegenden mit dem Gehäuse (1) fest verbundenen Lagerstütze (23) jeweils mittels eines sphärischen Lagers (21 bzw. 21') schwenkbeweglich angelenkt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (11) durch eine das Lager (10) der Messerwelle (2) einkammernde Distanzhülse (14) mit dem Trägerarm (17) verbunden ist, die einen eine Ausdrehung des Gehäuses (1) verschiebbar umgreifenden Schulterring (18) trägt, der zur Begrenzung des Verschiebewegs der Lagerhülse (11) gegenüber dem Gehäuse (1) an der Stirnseite der Ausdrehung anschlägt.