ES2208454T3 - Aparato y metodo para cortar polimero. - Google Patents

Aparato y metodo para cortar polimero.

Info

Publication number
ES2208454T3
ES2208454T3 ES00986304T ES00986304T ES2208454T3 ES 2208454 T3 ES2208454 T3 ES 2208454T3 ES 00986304 T ES00986304 T ES 00986304T ES 00986304 T ES00986304 T ES 00986304T ES 2208454 T3 ES2208454 T3 ES 2208454T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
polymer
blade
cutting
cutter head
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES00986304T
Other languages
English (en)
Inventor
Marion G. Waggoner
George F. Fisher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Application granted granted Critical
Publication of ES2208454T3 publication Critical patent/ES2208454T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/14—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers
    • B02C18/148—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers specially adapted for disintegrating plastics, e.g. cinematographic films
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/14—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers
    • B02C18/144—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers with axially elongated knives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/16—Details
    • B02C18/18—Knives; Mountings thereof
    • B02C18/186—Axially elongated knives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006—Cutting members therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/25—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member
    • B26D1/34—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut
    • B26D1/38—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut and coacting with a fixed blade or other fixed member
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27G—ACCESSORY MACHINES OR APPARATUS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; TOOLS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; SAFETY DEVICES FOR WOOD WORKING MACHINES OR TOOLS
    • B27G13/00—Cutter blocks; Other rotary cutting tools
    • B27G13/02—Cutter blocks; Other rotary cutting tools in the shape of long arbors, i.e. cylinder cutting blocks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006—Cutting members therefor
    • B26D2001/0053—Cutting members therefor having a special cutting edge section or blade section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006—Cutting members therefor
    • B26D2001/0066—Cutting members therefor having shearing means, e.g. shearing blades, abutting blades
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/04—Processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/929—Tool or tool with support
    • Y10T83/9319—Toothed blade or tooth therefor
    • Y10T83/9367—Teeth having cutting edge perpendicular to blade surface
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/929—Tool or tool with support
    • Y10T83/9372—Rotatable type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/929—Tool or tool with support
    • Y10T83/9372—Rotatable type
    • Y10T83/9396—Shear type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

Cabezal cortador rotativo (1) que tiene un eje de rotación (13) y comprende una o varias cuchillas (2), teniendo cada cuchilla un filo cortante (20) en una periferia circunferencial de dicho cabezal cortador rotativo, teniendo cada cuchilla un ángulo de ataque (22) de prácticamente 40º a prácticamente 60º, y siempre que ningún punto de una cara de incidencia de dicha cuchilla esté más alejado de dicho eje de rotación de dicho cabezal cortador rotativo que dicho filo cortante.

Description

Aparato y método para cortar polímero.
Esta invención se refiere a un cabezal cortador rotativo para cortar polímero, y en especial cabos de polímero y polímero en formas similares, y a un procedimiento para cortar polímero usando este cabezal. Un dispositivo de este tipo es conocido, por ejemplo, por la DE-A-2.538.174.
Antecedentes técnicos
Los polímeros son abundantes e importantes artículos de comercio que son útiles en una miríada de aplicaciones. Durante la manipulación, elaboración o regeneración de polímeros es a menudo necesario cortar los polímeros sólidos (contrariamente a los fundidos) en pedazos más pequeños de varios tamaños y/o configuraciones. Por ejemplo, cuando se producen termoplásticos, los mismos son a menudo cortados en forma de pellets o gránulos (uniformes) de tamaño relativamente pequeño para que puedan ser fácilmente aportados a una máquina de conformación tal como una máquina de moldeo por inyección o una extrusionadora. En este tipo de operaciones es importante que los pellets producidos sean de dimensiones razonablemente uniformes, y que sean producidos relativamente pocos otros tamaños o ningún otro tamaño tal como en forma de polvo o de otras partículas fuera de tamaño.
Están disponibles en muchas formas cortadoras para polímeros. En una forma común es usado para cortar polímero contra una contracuchilla a medida que el polímero es aportado al cabezal cortador un cabezal rotativo que contiene cuchillas que son aproximadamente paralelas al eje de rotación. En estas cortadoras, las cuchillas son tales que cortan en virtud de una combinación de una acción de rebanado y una acción de cizallamiento, siendo el polímero cortado por un estrecho filo cortante de ataque. En tales cortadoras, el ángulo de ataque de la cuchilla (véase lo expuesto más adelante) es típicamente de 15-20º. Este diseño permite disponer un gran número de cuchillas en un cabezal cortador de un determinado diámetro, incrementando por consiguiente la capacidad de corte (en peso de polímero cortado por unidad de tiempo) de la cortadora. Si bien las cortadoras de este tipo han venido siendo populares durante muchos años, las mismas presentan ciertos inconvenientes. Se cuentan entre éstos la rotura y/o el desgaste de las cuchillas de las cortadoras, especialmente cuando se cortan polímeros duros y/o abrasivos. También particularmente cuando se cortan polímeros duros y/o quebradizos, la calidad del corte a menudo no es buena, siendo producidas grandes cantidades de finos/pellets hechos pedazos y/o pellets largos y/o pellets con colas. También cuando se usan cortadoras convencionales el pequeño ángulo de filo de las cuchillas hace que el relativamente delgado filo de las cuchillas sea propenso a la rotura y/o al desgaste relativamente rápido. Cuando se produce rotura o desgaste excesivo, la calidad del corte se ve afectada negativamente, y la cortadora debe ser puesta fuera de servicio para reafilar o sustituir las cuchillas desgastadas o rotas. Este tiempo improductivo resulta costoso tanto en materia de los cortes reales de mantenimiento como del tiempo de producción que se pierde; y resultaría ventajoso un aparato que sea para cortar polímero y pueda cortar a alta velocidad con un corte de buena calidad, requiriendo al mismo tiempo menos tiempo improductivo.
Breve exposición de la invención
Esta invención se refiere a un cabezal cortador rotativo que tiene un eje de rotación y comprende una o varias cuchillas, teniendo cada cuchilla un filo cortante en una periferia circunferencial de dicho cabezal cortador rotativo, teniendo cada cuchilla un ángulo de ataque de prácticamente 40º a prácticamente 60º, y siempre que ningún punto de una cara de incidencia de dicha cuchilla esté más alejado de dicho eje de rotación de dicho cabezal cortador rotativo que dicho filo cortante.
También se describe aquí una cortadora rotativa que es para cortar polímero y comprende una contracuchilla, un cabezal cortador rotativo y medios para aportar el polímero a dicho cabezal cortador rotativo, teniendo dicho cabezal cortador rotativo un eje de rotación y una o varias cuchillas, teniendo cada cuchilla un filo cortante en una periferia circunferencial de dicho cabezal cortador rotativo, teniendo cada cuchilla un ángulo de ataque de prácticamente 40º a prácticamente 60º, y siempre que ningún punto de una cara de incidencia de dicha cuchilla esté más alejado de dicho eje de rotación de dicho cabezal cortador rotativo que dicho filo cortante.
Esta invención se refiere también a un procedimiento para cortar polímero con una cortadora rotativa, en cuyo procedimiento el perfeccionamiento comprende el uso de un cabezal cortador rotativo que tiene un eje de rotación y una o varias cuchillas, teniendo cada cuchilla un filo cortante en una periferia circunferencial de dicho cabezal rotativo, teniendo cada cuchilla un ángulo de ataque de prácticamente 40º a prácticamente 60º, y siempre que ningún punto de una cara de incidencia de dicha cuchilla esté más alejado de dicho eje de rotación de dicho cabezal rotativo que dicho filo cortante.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra una sección transversal perpendicular al eje de rotación de parte de un típico cabezal cortador rotativo de esta invención, junto con una contracuchilla, un cabo de polímero y una partícula cortada de polímero.
La Figura 2 muestra una sección transversal perpendicular al eje de rotación de un típico cabezal cortador rotativo de esta invención, y en particular el cabezal cortador usado en el Ejemplo. Se indica el diámetro en mm del cabezal cortador usado en el Ejemplo.
La Figura 3 muestra esquemáticamente elementos importantes de un cabezal cortador rotativo de esta invención como se define en la presente.
La Figura 4 muestra el cuerpo (25) del cabezal cortador rotativo usado en el Ejemplo, con las medidas indicadas en mm.
Las Figuras 5A y 5B muestran uno de los de la pluralidad de sujetadores (27) usados en el cabezal cortador rotativo de los Ejemplos. Las medidas son en mm.
Las Figuras 6A y 6B muestran una de las de la pluralidad de cuchillas (26) usadas en el Ejemplo con las medidas en mm. Estas cuchillas fueron hechas a base de carburo de tungsteno que contenía un 12% de aglomerante de níquel.
Detalles de la invención
Se entiende por polímero en la presente un polímero (o una mezcla de polímeros) que en sí mismo no contiene aditivos, así como polímeros que contengan cualquier aditivo o cualquier combinación de aditivos de los o de las que se encuentran normalmente en los polímeros. Tales aditivos incluyen pigmentos tales como TiO_{2}, antioxidantes, antiozonantes, agentes endurecedores, pirorretardantes, lubrificantes, colorantes, agentes antiestática, agentes antimanchas y cargas y agentes reforzadores tales como talco, arcilla, negro de carbón, vidrio molido, fibra de vidrio, fibra de carbono y fibra de aramida. Son polímeros preferidos los plásticos (en oposición a los elastómeros), y son especialmente preferidos los termoplásticos. Un polímero más preferido es un polímero llamado polímero cristalino líquido (LCP) termotrópico, o una poliamida parcialmente aromática, y es especialmente preferido el LCP termotrópico. Estos polímeros tienden a ser duros y quebradizos, y se hacen pedazos con relativa facilidad. Un polímero cristalino líquido termotrópico según su significado convencional que se le da en la presente es un LCP según el ensayo TOT descrito en la Patente U.S. 4.075.262.
Los polímeros que se cortan son preferiblemente polímeros sólidos. Esto significa que si los polímeros son cristalinos, los mismos están a una temperatura inferior a su temperatura de fusión cristalina, y si los polímeros son amorfos (es decir, vítreos), los mismos están a temperaturas inferiores a sus temperaturas de transición vítrea.
La Figura 1 es una vista general de una sección transversal de parte de un cabezal cortador rotativo y otras partes de un aparato cortador según esta invención. Las partes del cabezal cortador rotativo ilustrado son el cuerpo 1 del cabezal cortador rotativo, que gira en la dirección indicada, varias cuchillas 2 y varios sujetadores 6 que sujetan las cuchillas en su sitio en 1 (con tornillos). Están también ilustrados una contracuchilla estacionaria 3 cuyo montaje no está ilustrado, un cabo de polímero 4 que está siendo aportado en la dirección indicada, y un gránulo de polímero 5 que acaba de ser cortado.
En las cortadoras que aquí se describen, se prefiere que sea tan pequeño como sea viable el espacio libre entre el filo cortante de cada cuchilla y la contracuchilla. Esto tiende a proporcionar el corte más limpio, y dicho espacio libre es habitualmente de unos 0,025 a unos 0,25 mm, y preferiblemente de unos 0,050 a unos 0,12 mm.
Hablando en términos generales, en tales cortadoras el polímero avanza continuamente hacia las cuchillas del rotor, y después de haber el filo cortante de cada cuchilla sobrepasado la contracuchilla, cada cuchilla de la cortadora es retirada del filo de la contracuchilla. En otras palabras, el punto de la cuchilla que es el más alejado del eje de rotación del cabezal cortador rotativo es normalmente el filo cortante de la cuchilla, y todos los puntos de la cara de incidencia de la cuchilla están más cercanos al eje de rotación del cabezal cortador rotativo que el filo cortante. Además, si ello es aplicable, el cabezal cortador rotativo o sus partes aparte de las cuchillas están también preferiblemente diseñados para permitir que avance el polímero. Para el experto en la materia resultarán obvios otros diseños para lograr esto.
Las cuchillas pueden ser elementos independientes que pueden ser retirados del cabezal cortador rotativo para ser afilados o sustituidos, o bien son posibles otras configuraciones que pueden ser sujetadas en el cabezal cortador rotativo mediante tornillos, sujetadores o cuñas. Como alternativa, el cabezal cortador rotativo puede consistir en una sola pieza de metal, con los filos de las cuchillas endurecidos. Esto elimina grandes cantidades de trabajo de mecanización de cuñas, orificios, etc. que están ilustrados en la Figura 1. Esto es particularmente útil cuando los filos de las cuchillas no se desportillan ni necesitan ser afilados muy frecuentemente.
La Figura 2 muestra una sección transversal perpendicular al eje de rotación de todo un cabezal cortador rotativo según esta invención. Este cabezal tiene un centro de rotación 24, un cuerpo 25, una pluralidad de cuchillas 26, que están sujetadas al cuerpo con una pluralidad de sujetadores 27, y una pluralidad de tornillos 28.
La Figura 3 es un diagrama esquemático que muestra elementos importantes del cabezal cortador rotativo de esta invención y la relación que guardan unos con otros. Para que la representación resulte completa, está también incluida una contracuchilla. El cabezal cortador rotativo de la Figura 3 tiene un eje de rotación 13. Para facilitar la explicación, se ha trazado desde 13 una línea de trazos y puntos 14 (que es de hecho un radio) hasta el filo cortante 20 de la cuchilla 18 que está montada en el cuerpo 17. Está también incluida en la Figura 3 una contracuchilla 16 que tiene un filo cortante 15. Sobresale del cuerpo 17 del cabezal cortador rotativo una cuchilla 18 (pudiendo naturalmente estar presentes más de una cuchilla) que tiene la cara de incidencia 19 y el filo cortante 20. La cuchilla tiene también además el ángulo de filo 21, una superficie de ataque 23 y el ángulo de ataque 22. 22 se mide desde un radio tal como el 14, que pasa por el filo cortante 20, hasta la superficie de ataque 23 de la cuchilla.
Normalmente, la posición de 16 y 17 será tal que 15 será aproximadamente paralelo a 13, y esta posición minimizará también preferiblemente el espacio libre entre 15 y 20 cuando el cabezal cortador rotativo está en funcionamiento.
El ángulo de filo de la cuchilla es 21. Este ángulo es el ángulo que queda formado entre la cara de incidencia 19 de la cuchilla y la superficie de ataque 23 de la cuchilla. Si una o ambas de 19 y 23 es (son) curvada(s), 21 es entonces el ángulo entre la tangente y el otro lado del ángulo o entre las dos tangentes (en una o ambas de 19 y 23) en 20. El valor máximo de 21 viene determinado por 22 y por la exigencia de que ninguna parte de 19 esté más alejada de 13 que 20.
22 es el ángulo de ataque de la cuchilla, es decir el ángulo entre un radio (14) trazado desde 13 y 23, y es de aproximadamente 40º a aproximadamente 60º, con preferencia de aproximadamente 45º a aproximadamente 55º, y con especial preferencia, de aproximadamente 47º a aproximadamente 53º. En las cortadoras convencionales se cree que este ángulo es típicamente de 15-20º.
Ningún punto de 19 deberá estar más alejado de 13 que 20, exceptuando cuando 20 pueda estar desgastado (véase lo expuesto más adelante). Esto se deriva simplemente del hecho de que normalmente se prefiere que 20 sea tan cercano a 15 como sea posible mientras se corta el polímero. Si cualquier parte de 19 está más alejada de 13 que 20, simplemente no será posible situar 20 tan cerca de 15 como se prefiere sin que 19 golpee a 15 al estar 17 en rotación. Preferiblemente, 19 deberá retirarse lo suficiente como para permitir que el polímero avance tras haber 20 sobrepasado a 15, para que el siguiente pellet pueda ser cortado por la cuchilla subsiguiente. Por consiguiente, el total de 21 y 22 será en grados normalmente de menos de 90º. Naturalmente, al sufrir 20 un cierto desgaste por haber cortado el polímero, una pequeña parte de 19 inmediatamente adyacente a 20 puede quedar más alejada de 13 que el filo real de 20. Esto es admisible, pero, naturalmente, cuando 20 haya quedado muy desgastado, preferiblemente será afilado para mantener una buena calidad del corte del polímero.
Se prefiere, aunque no es necesario, que algunas de las cuchillas 18, y más preferiblemente todas ellas, abarquen toda la longitud de 17. En la Figura 4 se ve cómo se hace esto.
A lo largo de 17 (perpendicularmente a la sección transversal que está ilustrada en la Figura 2), 20 puede ser paralelo a 13, o bien puede estar dispuesto helicoidalmente con respecto a 13. Por consiguiente, habitualmente en esencia toda la longitud de 20 estará a una distancia constante de 13. Un ángulo helicoidal preferido es de aproximadamente 0º a aproximadamente 3º desde 13. Cuando 17 es muy largo, pudiendo por ejemplo cortar muchos cabos de polímero, la tensión total de cada cuchilla se ve reducida por cuanto que la cuchilla establece contacto con los cabos de polímero de manera secuencial, como lo haría si la cuchilla estuviese dispuesta helicoidalmente en torno a 13.
Como se ha mencionado anteriormente, cuantas más cuchillas haya en el cabezal cortador, generalmente tanto mayor será la cantidad de polímero que pueda ser cortada (para obtener pellets a partir de cabos, por ejemplo) por unidad de tiempo. Así, a una determinada velocidad (rpm) del cabezal cortador, la velocidad de alimentación de los cabos puede ser variada para obtener una determinada longitud de corte. Si se reduce el número de cuchillas del cabezal cortador, la velocidad de alimentación del cabo de polímero debe ser reducida y/o la velocidad del cabezal cortador debe ser incrementada para mantener el tamaño de los pellets cortados. Al ser reducida la velocidad de producción de pellets aumenta habitualmente el coste, por lo cual no es deseable hacer esto, mientras que puede incrementarse la velocidad del cabezal cortador, pero habitualmente hay un límite práctico para esto debido a consideraciones mecánicas. Desde el punto de vista de las consideraciones geométricas, al aumentar los ángulos de ataque de las cuchillas son cada vez menos las cuchillas que pueden montarse en un cabezal cortador de un diámetro determinado. Si bien desde una perspectiva puramente de la calidad del corte y del tiempo improductivo (menos desgaste de las cuchillas) puede ser deseable hacer que el ángulo de ataque de las cuchillas sea tan grande como sea posible, el ángulo de ataque óptimo constituirá una solución de compromiso entre la calidad del corte y/o el tiempo improductivo y la productividad de la cortadora.
Esta invención incluye también un aparato que es para cortar polímeros e incluye el cabezal cortador rotativo que ha sido descrito anteriormente, una contracuchilla y unos medios para hacer que el polímero avance hacia el cabezal cortador rotativo. La contracuchilla es un elemento habitualmente estacionario que es situado de forma tal que el espacio libre entre las cuchillas del cabezal cortador rotativo 17 y la contracuchilla sea tal que dichas cuchillas del cabezal cortador rotativo pasen tan cerca de la contracuchilla como sea razonablemente posible al estar en rotación el cabezal cortador rotativo. El "filo" de la contracuchilla tendrá habitualmente un ángulo de unos 90º, y sirve para impedir que el polímero se doble o se desplace de otro modo al incidir las cuchillas 18 en el polímero. Lo más común es que el polímero sea aportado por sobre una superficie de la contracuchilla al cabezal cortador rotativo, como está ilustrado en la Figura 1.
Habitualmente se hace que el polímero 4 avance continuamente como está ilustrado en la Figura 1, respectivamente, entrando en el recorrido de las cuchillas 2 del cabezal cortador rotativo. Esto requiere unos medios para hacer que avance el polímero. Si el aparato cortador está dispuesto adecuadamente para ello, el polímero puede "caer" por gravedad al interior del cabezal cortador rotativo. Más comúnmente, sin embargo, el polímero es aportado por medio de una o varias parejas de rodillos alimentadores o de una pareja de transportadores alimentadores. Se entiende por rodillos alimentadores una pareja de rodillos que tienen un punto de sujeción entre ellos. El polímero es aportado al interior del punto de sujeción, y los rodillos son accionados para desplazar el polímero a través del punto de sujeción y aportarlo al cabezal cortador rotativo. Un transportador alimentador es algo similar, y consiste en un aparato que es del tipo de un transportador y tiene dos cintas transportadoras, siendo el polímero arrastrado por entre las cintas. El polímero puede ser aportado simplemente a base de ser extrusionado por una hilera, constituyendo el movimiento del material al pasar a través de la hilera y al ser expulsado de la misma el mecanismo de aportación al cabezal cortador rotativo. Son conocidos otros métodos de alimentación.
Es inherente a la anterior exposición una descripción de un procedimiento para cortar polímero usando el cabezal cortador rotativo que aquí se describe. Pueden ser cortadas muchas formas distintas de polímero, tales como hojas, cabos, cintas y tubos, y en especial tubos de pared gruesa. Si el polímero a cortar es demasiado delgado, tal como sería el caso de una fibra de pequeño diámetro o de una película delgada, el polímero puede doblarse y puede ser o puede no ser cortado, pero aunque sea cortado, el corte puede no ser de buena calidad, es decir que puede ser un corte mellado, un corte en el que sean generados finos (partículas de tamaño menor que el deseado), o bien un corte tan sólo parcial o irregular. Se prefiere que la medida de la sección transversal más pequeña del polímero a cortar sea de aproximadamente 1 mm o más, y preferiblemente de unos 2 mm o más. La medida máxima dependerá del polímero que se corte, así como de la potencia del aparato cortador y del esfuerzo mecánico que pueda resistir el aparato cortador.
Una forma preferida a cortar es la de uno o varios cabos de polímero. Se entiende por cabo una longitud continua de polímero esencialmente del tipo de una varilla cuya mayor medida de la sección transversal es no más de 6 veces, preferiblemente no más de 3 veces, y más preferiblemente no más de 2 veces mayor que su menor medida de la sección transversal. Una forma preferida de la sección transversal para un cabo es la forma aproximadamente circular o cuadrada, siendo la forma circular especialmente preferida. Se prefiere que la mayor medida de la sección transversal del cabo sea de aproximadamente 1 a aproximadamente 8 mm, y preferiblemente de unos 2 mm a unos 4 mm. Cortando los cabos en pedazos relativamente cortos, de aproximadamente 1 a aproximadamente 8 mm de largo, o dicho de otro modo, cortando los cabos de forma tal que la relación de la longitud al diámetro del pellet sea de aproximadamente 1, se obtiene una forma especialmente útil de polímero a la cual se la denomina habitualmente pellets o gránulos. Ésta es la forma más común de polímero sólido que es aportada a las máquinas de moldeo por inyección, a las extrusionadoras y a máquinas similares.
Preferiblemente, el filo cortante de la cuchilla no es aguzado para que quede lo más fino posible, puesto que esto redunda en un filo débil (debido a la delgadez del metal) que es propenso a desportillarse. En lugar de ello, se prefiere que el filo de la cuchilla sea afilado con una forma cilíndrica. Esto significa que el filo cortante de la cuchilla es afilado dándole una configuración en general circular (en arco) (borde cilíndrico) con un radio determinado. Preferiblemente, este radio es de aproximadamente 0,10 mm a aproximadamente 1,3 mm, con más preferencia de aproximadamente 0,25 mm a aproximadamente 1,0 mm, y con especial preferencia, de aproximadamente 0,35 mm a aproximadamente 0,80 mm.
La cortadora aquí descrita proporciona polímero cortado, especialmente en forma de pellets, y en particular en el caso de los polímeros duros/quebradizos, que son a menudo de calidad superior a la que es obtenida con una cortadora convencional, especialmente en lo relativo a mejorar la uniformidad de los pellets y reducir la generación de polvo y finos. Además, las cuchillas a menudo duran más, es decir que tienden a desportillarse y/o desgastarse menos que en el caso de una cortadora convencional.
Ejemplo
Fue usada una cortadora según nuestra invención para cortar cabos de polímero de sección transversal circular usando el cabezal cortador de nuestra invención. La cortadora y varios elementos con sus medidas que fueron usados están ilustrados en las Figuras 2 y 4-6 (el cabezal cortador fue unido al resto de la cortadora y fue puesto en rotación por un eje que atravesaba el cabezal). El diámetro de los cabos que entraban en la cortadora era de aproximadamente 2,3 mm, y la longitud producida era también de aproximadamente 2,3 mm. Los cabos eran extrusionados en estado de fusión a través de orificios de hilera de 4,0 mm de diámetro, y los cabos eran estirados en estado de fusión hasta aproximadamente 2,3 mm de diámetro por el mecanismo de alimentación de la cortadora. Los cabos eran sólidos al llegar al mecanismo de alimentación de la cortadora.
A lo largo de un período de tiempo de poco más de 3 meses fue pasado por esta cortadora (en campañas, o sea no continuamente) un total de aproximadamente 301.000 kg de varios polímeros cristalinos líquidos (LCPs), habiendo sido así producidos aproximadamente 277.000 kg de pellets de buena calidad. Los LCPs tienen en su mayoría un 30-40% en peso de carga de fibra de vidrio en los mismos, así como otros materiales tales como negro de carbón o TiO_{2}. Durante este período de tiempo la contracuchilla fue volteada o cambiada varias veces debido a la mala calidad del corte, y las cuchillas del rotor presentaron relativamente poco desgaste. Sin embargo, a lo largo de aproximadamente un 90% (en peso) de todo este ensayo el borde izquierdo del rotor (de las cuchillas) aparentemente establecía contacto con la contracuchilla, y se producía ahí cierta desportilladura.
En comparación con una cortadora del estado de la técnica, las cuchillas no se embotaban tan rápidamente en esta cortadora, y mejoraba la calidad del corte de los pellets, especialmente con respecto a la forma de los propios pellets y a la eliminación de los pellets largos.
Si bien esta invención ha sido descrita con respecto a lo que se considera actualmente que son las realizaciones preferidas, debe entenderse que la invención no queda limitada a las realizaciones descritas. Por el contrario, se entiende que la invención engloba las varias modificaciones y sistemas equivalentes incluidos dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Debe darse al alcance de las reivindicaciones siguientes la interpretación más amplia para englobar todas esas modificaciones y formulaciones y funciones equivalentes.

Claims (3)

1. Cabezal cortador rotativo (1) que tiene un eje de rotación (13) y comprende una o varias cuchillas (2), teniendo cada cuchilla un filo cortante (20) en una periferia circunferencial de dicho cabezal cortador rotativo, teniendo cada cuchilla un ángulo de ataque (22) de prácticamente 40º a prácticamente 60º, y siempre que ningún punto de una cara de incidencia de dicha cuchilla esté más alejado de dicho eje de rotación de dicho cabezal cortador rotativo que dicho filo cortante.
2. Cortadora mecánica rotativa que es para cortar polímero y comprende una contracuchilla, un cabezal cortador rotativo y unos medios para hacer que el polímero avance hacia dicho cabezal cortador rotativo, teniendo dicho cabezal cortador rotativo un eje de rotación y una o varias cuchillas, teniendo cada cuchilla un filo cortante en una periferia circunferencial de dicho cabezal cortador rotativo, teniendo cada cuchilla un ángulo de ataque de prácticamente 40º a prácticamente 60º, y siempre que ningún punto de una cara de incidencia de dicha cuchilla esté más alejado de dicho eje de rotación de dicho cabezal cortador rotativo que dicho filo cortante.
3. Procedimiento para cortar polímero con una cortadora rotativa usando un cabezal cortador rotativo que tiene un eje de rotación y una o varias cuchillas, teniendo cada cuchilla un filo cortante en una periferia circunferencial de dicho cabezal rotativo, teniendo cada cuchilla un ángulo de ataque de prácticamente 40º a prácticamente 60º, y siempre que ningún punto de una cara de incidencia de dicha cuchilla esté más alejado de dicho eje de rotación de dicho cabezal rotativo que dicho filo cortante.
ES00986304T 1999-12-10 2000-12-08 Aparato y metodo para cortar polimero. Expired - Lifetime ES2208454T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17011199P 1999-12-10 1999-12-10
US170111P 1999-12-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2208454T3 true ES2208454T3 (es) 2004-06-16

Family

ID=22618595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES00986304T Expired - Lifetime ES2208454T3 (es) 1999-12-10 2000-12-08 Aparato y metodo para cortar polimero.

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20020069732A1 (es)
EP (1) EP1235670B1 (es)
JP (1) JP2003516246A (es)
KR (1) KR100714940B1 (es)
CN (1) CN1198708C (es)
AT (1) ATE252969T1 (es)
AU (1) AU2257201A (es)
CA (1) CA2390422A1 (es)
DE (1) DE60006279T2 (es)
DK (1) DK1235670T3 (es)
ES (1) ES2208454T3 (es)
PT (1) PT1235670E (es)
WO (1) WO2001041987A1 (es)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040025658A1 (en) * 1999-12-10 2004-02-12 Fisher George F. Polymer cutting apparatus and method
CA2528104A1 (en) * 2003-06-03 2004-12-16 J.G.S. Billingsley, Inc. Method and apparatus for adjustable cutting of filamentary material
DE102004049862B4 (de) * 2004-10-13 2013-08-01 Automatik Plastics Machinery Gmbh Messerrotor zum Granulieren von Kunststoffsträngen
JP2008238751A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Fujifilm Corp ペレット集合体の製造方法
WO2011035786A2 (en) * 2009-09-28 2011-03-31 Jw Engineering A/S A cutter ring, a back pressure ring, a cutting machine and a method for disintegration of fibrous materials
CN101733857B (zh) * 2010-02-05 2013-10-30 石家庄德倍隆科技有限公司 塑料挤出机用节能型自牵引式拉条切粒机
JP5572009B2 (ja) * 2010-06-07 2014-08-13 株式会社神戸製鋼所 水中カット造粒装置用ナイフホルダ
DE102010045702A1 (de) * 2010-09-16 2012-03-22 Schmidt & Heinzmann Gmbh & Co. Kg Faserschneidvorrichtung
EP2529836A1 (de) * 2011-05-30 2012-12-05 LANXESS Deutschland GmbH Verfahren zum Zerkleinern eines Elastomers sowie Zerkleinerer
JP5838105B2 (ja) * 2012-03-05 2015-12-24 住化カラー株式会社 ストランド切断方法ならびにペレット製造方法および製造装置
KR101609101B1 (ko) 2015-04-27 2016-04-04 신중순 회전식 절단 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2538174B2 (de) * 1975-08-27 1979-01-04 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Zerkleinerungsvorrichtung für Kunststoffstränge
US5297746A (en) 1992-02-06 1994-03-29 Nelmor Company, Inc. Granulator knife
JP3728891B2 (ja) * 1997-08-21 2005-12-21 三菱化学株式会社 ポリカーボネート樹脂ペレットの製造方法
JP4249386B2 (ja) * 1997-09-29 2009-04-02 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 重合体切断装置および方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100714940B1 (ko) 2007-05-07
DE60006279D1 (de) 2003-12-04
EP1235670A1 (en) 2002-09-04
CA2390422A1 (en) 2001-06-14
US20020069732A1 (en) 2002-06-13
KR20020064336A (ko) 2002-08-07
EP1235670B1 (en) 2003-10-29
AU2257201A (en) 2001-06-18
CN1198708C (zh) 2005-04-27
JP2003516246A (ja) 2003-05-13
CN1409662A (zh) 2003-04-09
PT1235670E (pt) 2004-02-27
ATE252969T1 (de) 2003-11-15
WO2001041987A1 (en) 2001-06-14
DE60006279T2 (de) 2004-07-29
DK1235670T3 (da) 2004-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2208454T3 (es) Aparato y metodo para cortar polimero.
US4251198A (en) Cutter hub with replaceable knife blades for underwater pelletizer
US7267540B2 (en) Steep angle cutter hub with blunt edge blades
EP1582327B1 (en) Cutter hub and blade assembly for underwater pelletizer
ES2535680T3 (es) Una disposición de cuchillo para minimizar la aparición de grietas y fisuras durante el corte a alta velocidad de productos alimenticios
JP2013252609A (ja) シート材から小片を作製するためのシュレッダ
CN101203346B (zh) 切削刀头和旋转工具
CN102152429B (zh) 薄膜破碎机的旋转刀具
US20060230903A1 (en) Polymer cutting apparatus and method
RU2014119282A (ru) Устройство для переработки полимерного материала
ES2541605T3 (es) Cortadora en lonchas de cortes en D
US5017119A (en) Cutting means for underwater pelletizer
US3186277A (en) Granulating apparatus for plastic sheet material
US6247389B1 (en) Polymer cutting apparatus and method
US3530754A (en) Apparatus for the introduction of additives into thermomechanically formed plastics articles
PL89339B1 (es)
KR100556176B1 (ko) 폴리머 절단 장치 및 방법
CN211384915U (zh) 一种藕粉双螺杆挤压制粒机
BR112016015533B1 (pt) Ferramenta de fragmentação e compactador de corte
CN220548524U (zh) 一种塑料切粒机
CN211616543U (zh) 具有可活动式切料刀的螺杆挤出机
CN213055231U (zh) 一种新型金刚石平刀
CN214159944U (zh) 一种具有“斜一字”型多组刀片结构的转轴机构
JP3074593B2 (ja) 樹脂材料の造粒装置
US43267A (en) Machine for cutting lead pencils