JP2003516246A - ポリマー切断装置および方法 - Google Patents

ポリマー切断装置および方法

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JP2003516246A JP2001543310A JP2001543310A JP2003516246A JP 2003516246 A JP2003516246 A JP 2003516246A JP 2001543310 A JP2001543310 A JP 2001543310A JP 2001543310 A JP2001543310 A JP 2001543310A JP 2003516246 A JP2003516246 A JP 2003516246A
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Abstract

(57)【要約】 切り刃(20)がヘッドの周囲面上にある回転式カッタ・ヘッド(17)を備えたポリマー・カッタが記載されている。回転式のヘッド上のナイフブレード(18)は、約40°ないし約60°の(定義されたように)ナイフ角(22)を有している。装置は、硬くおよび/または脆い熱可塑性樹脂を切断するのに特に有用で、ポリマーの顆粒またはペレットを用意するのに使用され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の技術分野) この発明は、ポリマー、特にポリマー・ストランド等の切断用の回転式カッタ
・ヘッド、およびこのヘッドを使用してポリマーを切断する方法に関する。
【0002】 (技術的背景) ポリマーは、極めて多くの用途において有用であり、豊富で重要な商業的品目
である。ポリマーの取扱、処理あるいは再生利用の際に、(溶融に対立するもの
としての)固体のポリマーを種々のサイズおよび/または形態の小片に切断する
ことがしばしば必要である。例えば、熱可塑性樹脂が生産される場合、それらは
、比較的小さなサイズの(均一な)ペレットや粒子にしばしば切断され、射出成
形機あるいは押出し成形機のような成形機械に容易に供給されるようにされる。
この種のオペレーションでは、生産されたペレットが合理的に一定の寸法であり
、比較的小さな、すなわち、ほこりあるいは他の寸法外の粒子のような他のサイ
ズが生産されないことが重要である。
【0003】 ポリマー用のカッタは多くの形式で利用可能である。1つの共通の形式では、
回転軸とほぼ平行なナイフを含んでいる回転式のヘッドが用いられ、ポリマーが
カッタ・ヘッドに供給されているときに、ベッド・ナイフに対抗してポリマーを
切断する。これらのカッタでは、ナイフが、狭い主切り刃がポリマーを通って切
断する状態の、スライスとせん断との組合せによって切断する。そのようなカッ
タでは、ナイフ角(以下を参照)が典型的には15-20°である。このデザイ
ンは、特定の直径のカッタ・ヘッドに多数のブレードを許し、従って、カッタの
切断能力(単位時間当りに切断されるポリマーの重量)を増加させる。このタイ
プのカッタは長年人気があったが、それらはある欠点を有している。これらの中
では、硬いおよび/または研磨性のポリマーが切断されている場合の、特に、カ
ッタ・ナイフの破損および/または磨耗である。さらに、特に、硬いおよび/また
は脆いポリマーが切断されている場合は、粉砕された大量のペレット/微粒子、
および/または長いペレットおよび/または尾付きのペレットが生産されて、切断
品質はよくない。さらに、従来のカッタが使用されるとき、小さなナイフ角が、
比較的薄いナイフ刃を、破損および/または比較的速く磨耗させがちである。破
損あるいは過度の磨耗が生じた場合、切断品質は悪影響を及ぼされ、磨耗したあ
るいは破損した刃を再研磨するか交換するために、カッタが停止されねばならな
い。この停止時間は、実際の維持費、および失われた生産時間の両方において高
価であり、良好な切断品質で高速切断が可能で、また、同時により少ない停止時
間しか要求しないポリマー切断装置は有利であろう。
【0004】 (発明の要約) この発明は、回転軸を有する回転式カッタ・ヘッドであって、一つ以上のナイ
フを備え、各ナイフは前記回転式カッタ・ヘッドの周囲面に切り刃を有し、各ナ
イフは約40°から約60°のナイフ角を有し、且つ、前記ナイフのすくい面に
は前記回転式カッタ・ヘッドの前記回転軸から前記切り刃より遠くにポイントが
設けられていないことを特徴とする回転式カッタ・ヘッドを含んでいる。
【0005】 また、ここに記載されているのは、ポリマー切断用の回転式カッタであって、
ベッド・ナイフ、回転式カッタ・ヘッド、および前記回転式カッタ・ヘッドへポ
リマーを前進させる手段を備え、そして、前記回転式カッタ・ヘッドは、一つ以
上のナイフを備え、各ナイフは前記回転式カッタ・ヘッドの周囲面に切り刃を有
し、各ナイフは約40°から約60°のナイフ角を有し、且つ、前記ナイフのす
くい面には前記回転式カッタ・ヘッドの前記回転軸から前記切り刃より遠くにポ
イントが設けられていないことを特徴とするポリマー切断用の回転式カッタであ
る。
【0006】 本発明はまた、回転式カッタでもってポリマーを切断する方法であって、その
改良は、回転式カッタ・ヘッドを用いることを含み、該回転式カッタ・ヘッドは
回転軸および一つ以上のナイフを有し、各ナイフは前記回転式カッタ・ヘッドの
周囲面に切り刃を有し、各ナイフは約40°から約60°のナイフ角を有し、且
つ、前記ナイフのすくい面には前記回転式カッタ・ヘッドの前記回転軸から前記
切り刃より遠くにポイントが設けられていないことを特徴とする方法に関する。
【0007】 (発明の詳細) ここで、ポリマーとは、添加物を包含していないポリマー( あるいはポリマ
ー混合体)自体のみならず、全ての添加物またはポリマー中に通常見出される添
加物の全ての組合せをも包含しているポリマーを意味する。かかる添加物は、Ti
O2のような顔料、酸化防止剤、抗オゾン化物質、強化剤、難燃剤、潤滑剤、染料
、帯電防止剤、防錆剤、および充填剤、および、滑石、粘土、カーボンブラック
、ミルドガラス、ガラス繊維、炭素繊維およびアラミド繊維のような強化剤を含
んでいる。好ましいポリマーは、(エラストマーに対立するものとしての)プラ
スチックであり、熱可塑性樹脂が特に好ましい。より好ましいポリマーは、いわ
ゆる、屈熱性の液晶ポリマー(LCP)、あるいは部分芳香族ポリアミド、および
特に好ましくは屈熱性のLCPである。これらのポリマーは、硬くて脆く、比較的
容易に粉々になる傾向がある。ここで、屈熱性の液晶ポリマーには、従来の意味
が与えられ、米国特許第4,075,262号に記載されたTOTテストによるLCPで
あり、その内容は参照によってここに含まれている。
【0008】 切断されているポリマーは、好ましくは固体のポリマーである。それによって
、結晶の場合にはそれらは結晶の融点未満であり、また、非晶質(つまり、ガラ
ス質)の場合には、それらはガラス転移温度未満であることが意味されている。
【0009】 図1は、この発明による、回転式カッタ・ヘッドの一部および切断装置の他の
部分の断面の概略図である。図示された回転式カッタ・ヘッドの部分は、図示さ
れた方向に回転する回転式カッタ・ヘッド本体1、いくつかのナイフ2、および
本体1の適所に(ボルトで)ナイフを保持するいくつかのキャップバー6である
。また、取付けは示されていないが、静止されているベッド・ナイフ3、図示の
方向に供給されているポリマー・ストランド4および切断されたばかりのポリマ
ー粒子5が図示されている。
【0010】 ここに記述されたカッタでは、各ナイフの切り刃とベッド・ナイフとの間のク
リアランスが、実用可能な限り小さいことが好ましい。これは、最もきれいな切
断を与える傾向があり、それは、通常、約0.025から約0.25mmであり、好
ましくは、約0.050から約0.12mmである。
【0011】 概して言えば、そのようなカッタでは、ポリマーは、回転ナイフへ連続的に前
進し、各ナイフの切り刃がベッド・ナイフを通過した後、各カッタ・ナイフはベ
ッド・ナイフの刃から遠ざけられる。言いかえれば、回転式カッタ・ヘッドの回
転軸から最も遠いナイフ上のポイントは、通常、ナイフの切り刃であり、そして
、ナイフのすくい面上のポイントは全て、切り刃より回転式カッタ・ヘッドの回
転軸に近い。更に、適用可能な場合、ナイフ以外の回転式カッタ・ヘッドまたは
その部分も、ポリマーが前進することを許容するように、好ましくはデザインさ
れている。これを達成するための他のデザインは、当業者には自明であろう。
【0012】 ナイフは、研ぎまたは交換のために回転式カッタ・ヘッドから取外せる別の部
品であるか、あるいは、ボルト、キャップあるいはくさびによって回転式カッタ
・ヘッドに保持され得る他の形態も可能である。あるいは、回転式カッタ・ヘッ
ドは、切り刃が硬化された金属製の一体物であってもよい。これは、図1に示さ
れているくさび、孔等を多く機械加工することを排除する。これは、ナイフの刃
が欠けないか、頻繁に研ぐのを必要としない場合には、特に有用である。
【0013】 図2は、この発明による完全な回転式カッタ・ヘッドの回転軸に直交する断面
を示している。このヘッドは、回転中心24、本体25、多数のキャップバー2
7および多数のボルト28により保持された多数のナイフ26を有している。
【0014】 図3は、この発明の回転式カッタ・ヘッドの重要な要素、およびそれらの互い
との関係を示す概略図である。さらに、完全化のためにベッド・ナイフが含まれ
ている。図3の回転式ヘッドカッタは、回転軸13を有している。説明の便宜の
ために、2点鎖線14(それは、実際には半径である)が、13から本体17に
取付けられているナイフ18の切り刃20にまで引かれている。さらに、切り刃
15を有するベッド・ナイフ16が、図3に含まれている。回転式カッタ・ヘッ
ドの本体17から突出しているのは、ナイフ18(もちろん、1つを越えるナイ
フが存在し得る)であり、それは、ナイフすくい面19および切り刃20を有し
ている。加えて、ナイフはさらに、切り刃角21、ナイフ前表面23およびナイ
フ角22を有している。22は、切り刃20に延在された14のような半径から
、ナイフ前表面23までで測定される。
【0015】 通常、16と17の位置は、15が13とほぼ平行になるようにされ、そして
、この位置は、さらに、回転式カッタ・ヘッドが運転中のときに、15と20と
の間のクリアランスを最小にするであろう。
【0016】 ナイフの切り刃角は21である。この角度は、ナイフのすくい面19とナイフ
の前表面23との間の角度である。、そして、19および23の一方または両方
が曲げられている場合、21は、20において、接線と角度の別のアームとの間
の角度、あるいは2つの接線(19と23の一方または両方の上)の間の角度と
して得られる。21の最大値は、22と、19の全ての部分が20より13から
さらに遠くないという要件と、によって決定される。
【0017】 22はナイフ角で、13からの半径(14)と23との間の角度であり、約4
0°から約60°、好ましくは、約45°から約55°、そして、特に好ましく
は、約47°から約53°である。従来のカッタでは、この角度が典型的には1
5-20°であると信じられていた。
【0018】 19の上のポイントは、20が磨耗している場合を除き、13から20より遠
くにあるべきではない(以下を参照)。これは、ポリマーが切断されている間に
は、20を実用可能なだけ15に近づけて有することを通常好むという事実に単
に従っている。もしも、19の如何なる部分でも20より13からさらに遠い場
合には、17が回転しているときに、19を15に衝突させること無しに、20
を好ましいだけ15に近づけて単に置くことはできないであろう。好ましくは、
19は、次のペレットが次のナイフによって切断され得るように、20が15を
通過した後に、ポリマーが進むことを可能にすべく充分に後ろに傾斜されている
べきである。かくて、度における21と22との合計は、通常、90°未満であ
ろう。もちろん、20がポリマーの切断からある磨耗を受けたときには、20に
直ちに隣接している19の小さな部分が、20の実際の刃よりも13から遠いか
もしれない。これは許容可能であるが、しかし、もちろん、20がひどく磨耗し
たときには、良好なポリマー切断品質を維持するために、研がれるのが好ましい
【0019】 必須ではないが、ナイフ18の幾つか、より好ましくは全部が、17の全長に
延びているのが好ましい。このための設備が図4に示されている。
【0020】 17の(図2に示された断面に直交する)長さに亘って、20は13と平行か
、あるいは13に対して螺旋形に配置されてもよい。従って、通常、本質的に、
20の全ての長さは13から一定の距離にある。好ましい螺旋の角度は、13か
ら約0°ないし約3°である。17が極めて長く、例えば、ポリマーの多くのス
トランドを切断しているかもしれない場合、ナイフがポリマー・ストランドに連
続して接触するなら、刃が13の回りに螺旋形に配置されているならそうである
ように、任意のナイフ上の全体の歪は減ぜられる。
【0021】 上述のように、カッタ・ヘッド上のブレードが多ければ多い程、時間当りに(
例えば、ストランドからペレット)に切断され得ポリマーの量は一般に大きくな
る。したがって、所与のカッタ・ヘッド速度(rpm)で、所与の切断長さを得る
には、ストランドの供給速度が変えられてもよい。切断されるペレットサイズを
維持するためには、カッタ・ヘッド上のブレードの数が減少されるなら、ポリマ
ー・ストランドの供給速度が減少され、および/またはカッタ・ヘッドの速度が
増大されねばならない。ペレットの生産率を減少させることは通常コストを増加
させるので望ましくなく、一方、カッタ・ヘッドの速度が増加され得るが、これ
には、機械的考察の理由で、通常、実用上の制限がある。幾何学的な考察からは
、より大きなナイフ角では、所与の直径のカッタ・ヘッド上における切断用ブレ
ードはより少なくなる。純粋に切断品質および停止時間(より少ないブレードの
磨耗)の観点からは、可能な限り大きなナイフ角を有することが望ましいかもし
れないが、最適なナイフ角は、切断品質および/または停止時間とカッタの生産
性との間の妥協となるであろう。
【0022】 この発明は、さらに、上述の回転式カッタ・ヘッド、ベッド・ナイフおよび回
転式カッタ・ヘッドへポリマーを前進させる手段を含んでいる、ポリマーの切断
のための装置を含んでいる。ベッド・ナイフは、回転式カッタ・ヘッドが回転し
ている間に回転式カッタ・ヘッド17のナイフとのクリアランスが合理的可及的
にベッド・ナイフに接近して通過するように置かれている、通常は静止している
品目である。ベッド・ナイフの「ナイフ刃」は、通常、約90°の角度を有し、
ナイフ18がポリマーに衝突するときに、曲がり、さもなくば移動することから
ポリマーを維持する役目を果たしている。最も一般には、ポリマーは、図1に示
されているように、ベッド・ナイフの表面上を超え、回転式カッタ・ヘッドに供
給される。
【0023】 ポリマー4は、図1に示されているように、それぞれ、回転式カッタ・ヘッド
のナイフ2の経路内に、通常、連続的に前進させられる。これは、ポリマーを前
進させる手段を必要とする。カッタ装置がそのように配置されたなら、ポリマー
は重力によって回転式カッタ・ヘッド内に「陥り」得る。より一般には、ポリマ
ーは一対以上の供給ローラまたは一対の供給コンベアにより供給され得る。供給
ローラとは、間にニップを有する一対のローラを意味する。ポリマーはニップに
供給され、そして、ローラはポリマーをニップを介して回転式カッタ・ヘッドへ
移動させるべく駆動される。供給コンベアも同様に、ポリマーがベルト間で駆動
される2つのコンベアベルトを備えたコンベア状の装置である。ポリマーは、単
に、ダイから押出されて供給されてもよく、ダイを介しての、およびその外への
移動が回転式カッタ・ヘッドへの供給機構である。他の供給方法も知られている
【0024】 上記の議論に内在するのは、ここに説明された回転式カッタ・ヘッドを使用し
て、ポリマーを切断する方法の説明である。シート、ストランド、リボンおよび
チューブ、特に厚壁のチューブのような、種々の形状のポリマーが切断され得る
。切断されるべきポリマーが、小さな直径のファイバあるいは薄膜のように薄す
ぎる場合には、ポリマーは曲がり、切断されるかもしれないし、切断されないか
もしれない。しかし、切断されたとしても、その切断はよい品質でない、つまり
、ぼろぼろか、微粒子(望まれたより小さな粒子)を生成するか、部分的にのみ
あるいは不揃いに切断するかもしれない。切断されるポリマーの最小の断面寸法
は約1mm以上、より好ましくは約2mm以上であることが好ましい。最大寸法は、
切断されているポリマーのみならずカッタ装置の動力、および切断装置が耐え得
る機械的応力にも依存する。
【0025】 切断される好ましい1つの形式は、1つ以上のポリマー・ストランドである。
ストランドとは、その最大断面寸法がその最小断面寸法の6倍を超えない、好ま
しくは3倍を超えない、より好ましくは2倍を超えない、本質的に連続する長さ
のロッド状ポリマーを意味している。ストランドの好ましい断面は、ほぼ円形ま
たは方形であり、円形が特に好ましい。ストランドの最大断面寸法は、約1ない
し約8mm、好ましくは約2mmないし約4mmである。比較的短い片、すなわち、約
1ないし約8mmの長さ、別の表現では、ペレットの長さ対直径比が約1へストラ
ンドを切断することは、通常、ペレットまたは顆粒と呼ばれている、ポリマーの
特に有用な形態を与える。これは、射出成形機、押出し成形機およびその他同種
のものに供給される、固体ポリマーの最も一般的な形態である。
【0026】 好ましくは、ブレードの切り刃は可及的に薄くは研がれない。何故なら、これ
は(薄い金属の故に)欠け易い弱い切り刃に帰すからである。むしろ、ブレード
の刃は円柱状に研がれるのが好ましい。これにより、ブレードの切り刃は、所与
の半径を有する概ね円形(円弧)形状(円柱状ランド)に研がれることが意味さ
れている。好ましくは、この半径は、約0.10mmないし約1.3mm、より好まし
くは、約0.25mmないし約1.0mm、および特に好ましくは、約0.35mmない
し約0.80mmである。
【0027】 ここに説明されたカッタは、切断されたポリマー、特に、ペレットの均一性の
改良およびほこりや微粒子の低減に関して、特にペレットで従来のカッタよりも
優れた品質である硬く/脆いポリマーのペレットを与える。加えて、ブレードは
より長く持ち続き、つまり、従来のカッタほどは欠けたりおよび/または磨耗し
ない傾向にある。
【0028】 (実施例) 我々の発明によるカッタが、我々の発明のカッタ・ヘッドを用いて、円形断面
のポリマー・ストランドを切断するのに使用された。使用されたカッタおよび寸
法を有する部品は、図2および4ないし6図に示されている(カッタ・ヘッドは
カッタの残りに固着され、ヘッドを貫通するシャフトにより回転された)。カッ
タに入るストランドの直径は約2.3mm、および、生産された長さはまた約2.3
mmであった。ストランドは直径4.0mmのダイ孔を通って溶融押出され、且つ、
ストランドは溶融中に、カッタの供給機構によって直径約2.3mmまで引かれた
。ストランドは、それらが実際にカッタ供給機構に到達するまでに固体であった
【0029】 3か月を僅かに超える期間に亘り、種々の液晶のポリマー(LCPs)の合計約
301,000kgがこのカッタを通過され(連続的でなく操業期間で)、良好な品
質ペレットを約277,000kg産出した。ほとんどのLCPsは、重量において3
0-40%のガラス繊維充填物や、カーボンブラックまたはTi02のような他の材
料を有している。この期間中に、ベッド・ナイフは、低い切断品質の故に、数回
、転換または変更され、ロータのブレードは比較的ほとんど磨耗を呈さなかった
。しかしながら、このテストにおける約90%(重量による)で、ロータ(ブレ
ード)の左の刃がベッド・ナイフに明かに接触し、ある欠けがそこに生じた。
【0030】 先行技術のカッタと比較すると、ナイフは、このカッタでのようには速く鈍ら
されず、且つ、切断されたペレットの品質は、特にペレットそれら自体の形状お
よび長いペレットを排除し得る点に関して改善された。
【0031】 この発明が、現在、好ましい実施の形態と考えられているものに関して説明さ
れたが、本発明は開示された実施の形態に限定されないということが理解される
べきである。反対に、本発明は、添付の特許請求の範囲の請求項の趣旨および範
囲内に含まれる種々の変更および均等な配列をもカバーするように意図されてい
る。次の請求の範囲は、かかる変更および均等な方法および機能の全てを包含す
べく、最も広い解釈に一致されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ベッド・ナイフ、ポリマー・ストランドおよび切断されたポリマー粒子と共に
、この発明の典型的な回転式カッタ・ヘッドの一部の回転軸に直交する断面を示
す。
【図2】 この発明の典型的な回転式カッタ・ヘッド、特に実施例に用いられた回転式カ
ッタ・ヘッド、の回転軸に直交する断面を示す。実施例に用いられたカッタ・ヘ
ッドのmmの直径が与えられている。
【図3】 ここに定義されるように、この発明の回転式カッタ・ヘッドの重要な要素を概
略的に示す。
【図4】 寸法がmmで示されて、実施例に用いられた回転式カッタ・ヘッドの本体(2
5)を示す。
【図5】 実施例の回転式カッタ・ヘッドに用いられた多数のキャップバー(27)の1
つを示す。寸法はmmである。
【図6】 mmの寸法で実施例に用いられた多数のナイフ(26)の1つを示す。これらの
ナイフは、12%のニッケル・バインダーを含む炭化タングステンで作られた。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年7月26日(2001.7.26)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】 ベッド・ナイフ、ポリマー・ストランドおよび切断されたポリマー粒子と共に
、この発明の典型的な回転式カッタ・ヘッドの一部の回転軸に直交する断面を示
す。
【図2】 この発明の典型的な回転式カッタ・ヘッド、特に実施例に用いられた回転式カ
ッタ・ヘッド、の回転軸に直交する断面を示す。実施例に用いられたカッタ・ヘ
ッドのmmの直径が与えられている。
【図3】 ここに定義されるように、この発明の回転式カッタ・ヘッドの重要な要素を概
略的に示す。
【図4】 寸法がmmで示されて、実施例に用いられた回転式カッタ・ヘッドの本体(2
5)を示す。
【図5A】 実施例の回転式カッタ・ヘッドに用いられた多数のキャップバー(27)の1
つを示す。寸法はmmである。
【図5B】 実施例の回転式カッタ・ヘッドに用いられた多数のキャップバー(27)の1
つを示す。寸法はmmである。
【図6A】 mmの寸法で実施例に用いられた多数のナイフ(26)の1つを示す。これらの
ナイフは、12%のニッケル・バインダーを含む炭化タングステンで作られた。
【図6B】 mmの寸法で実施例に用いられた多数のナイフ(26)の1つを示す。これらの
ナイフは、12%のニッケル・バインダーを含む炭化タングステンで作られた。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB ,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL, IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,L C,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG ,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT, RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,T J,TM,TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU ,ZW (72)発明者 ジョージ エフ.フィシャー アメリカ合衆国 08079 ニュージャージ ー州 セーレム フォート エルフズボー グ ロード 13 Fターム(参考) 4F201 AR07 BA02 BC01 BC02 BD05 BL08 BL38 BL39

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸を有する回転式カッタ・ヘッドであって、 一つ以上のナイフを備え、 各ナイフは前記回転式カッタ・ヘッドの周囲面に切り刃を有し、 各ナイフは約40°から約60°のナイフ角を有し、且つ、前記ナイフのすく
    い面には前記回転式カッタ・ヘッドの前記回転軸から前記切り刃より遠くにポイ
    ントが設けられていないことを特徴とする回転式カッタ・ヘッド。
  2. 【請求項2】 ポリマー切断用の回転式カッタであって、 ベッド・ナイフ、 回転式カッタ・ヘッド、および 前記回転式カッタ・ヘッドへポリマーを前進させる手段を備え、 そして、前記回転式カッタ・ヘッドは、 一つ以上のナイフを備え、 各ナイフは前記回転式カッタ・ヘッドの周囲面に切り刃を有し、 各ナイフは約40°から約60°のナイフ角を有し、且つ、前記ナイフのすく
    い面には前記回転式カッタ・ヘッドの前記回転軸から前記切り刃より遠くにポイ
    ントが設けられていないことを特徴とするポリマー切断用の回転式カッタ。
  3. 【請求項3】 回転式カッタでもってポリマーを切断する方法であって、そ
    の改良は、回転式カッタ・ヘッドを用いることを含み、該回転式カッタ・ヘッド
    は回転軸および一つ以上のナイフを有し、 各ナイフは前記回転式カッタ・ヘッドの周囲面に切り刃を有し、 各ナイフは約40°から約60°のナイフ角を有し、且つ、前記ナイフのすく
    い面には前記回転式カッタ・ヘッドの前記回転軸から前記切り刃より遠くにポイ
    ントが設けられていないことを特徴とする方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008238751A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Fujifilm Corp ペレット集合体の製造方法
JP2013180536A (ja) * 2012-03-05 2013-09-12 Sumika Color Kk 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

Families Citing this family (8)

* 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
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

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1158373A (ja) * 1997-08-21 1999-03-02 Mitsubishi Chem Corp 樹脂ペレットの製造方法

Family Cites Families (3)

* 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
AU4741297A (en) * 1997-09-29 1999-04-23 E.I. Du Pont De Nemours And Company Polymer cutting apparatus and method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1158373A (ja) * 1997-08-21 1999-03-02 Mitsubishi Chem Corp 樹脂ペレットの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008238751A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Fujifilm Corp ペレット集合体の製造方法
JP2013180536A (ja) * 2012-03-05 2013-09-12 Sumika Color Kk 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

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