TW202413039A - 造粒機 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種造粒機，其具有一可旋轉驅動之刀頭以用於將自一模具頭輸出之材料股分割成顆粒，該刀頭經由一驅動軸以驅動方式連接至一驅動馬達，且該造粒機具有一進給裝置以用於在刀頭旋轉軸線之方向上相對於該模具頭軸向地調整該刀頭。根據本發明，該進給裝置之轉軸驅動級之轉軸元件經組態為一轉軸套筒，該轉軸套筒在該驅動馬達與該刀頭之間牢固地軸向安放於該旋轉驅動軸上，其中該驅動軸以一軸向固定且旋轉固定之方式連接至該刀頭且將該轉軸套筒之軸向移動傳輸至該刀頭。

Description

造粒機

本發明係關於一種造粒機，其具有可旋轉驅動之刀頭以用於將自模具頭輸出之材料股（material strand）分割成顆粒，該刀頭經由驅動軸以驅動方式連接至驅動馬達，且該造粒機具有進給裝置以用於在刀頭旋轉軸線之方向上相對於模具頭軸向地調整刀頭。

此類造粒機在各種設計中已知例如用於造粒塑膠，其中自模具板之噴嘴形孔或通孔輸出的聚合物材料之熔融股係由刀頭之刀片擊落且粉碎成顆粒，該等顆粒由旋轉刀頭掃過模具板。造粒機可濕式操作，而在水下造粒機中，舉例而言，刀頭在切割腔室中運行，該切割腔室藉由製程水或製程液體沖洗通過，以便阻止切割顆粒黏附及結塊且將其運輸遠離切割腔室。水環造粒機（water-ring pelletizer）亦可濕式工作，儘管刀片不在水浴中運行，而是在圓周上被流過的環形水流包圍，環形水流拉動切割顆粒並將其運走，從而將其在製程中冷卻以引入凝固。旋轉刀片切斷自前側處之模具板輸出之乾燥熔融股，且將仍熱的熔融顆粒噴射至旋轉水環中。如在水下造粒機之狀況下，未必必須使用水作為製程液體，儘管此為可能的，但亦可使用其他液體或混合物或具有添加劑的水。

另一方面，此類造粒機亦可乾燥操作，其中例如在空氣或冷卻空氣造粒機之狀況下，熱模具板係乾燥的，其中此處，旋轉刀片亦可沿著模具板掃掠以便擊落自通道口輸出之熔融股。被熱擊落的顆粒被向前輸送且由空氣流冷卻，但由於空氣與水相比熱導率較低，因此此花費較長時間。

自其輸出熔融股之模具板未必必須呈平板之形式，而是亦可具有錐形或彎曲輪廓，儘管板形模具板對於許多應用係有利的。獨立於此情形，造粒機未必必須對塑膠熔體進行粒化，但亦可將其他糊狀材料股粉碎成顆粒，例如食品行業中之糊狀物質或具有醫藥活性成分的糊狀物質。

對於造粒過程，出於若干原因，刀頭相對於模具板之軸向位置係重要的。典型地，應運用預定設定力將刀片壓靠或夾持在模具板之切割表面上，使得刀片精確地刮過切割表面。在切割期間發生之復原力必須被吸收，該等復原力可例如取決於刀片之設定角度而變化。

取決於利用例如待造粒之不同材料的應用，或取決於不同刀頭或刀片之使用，可能有必要改變軸向位置及/或進給力且使其適應於各別應用或所使用之刀頭。由於如刀片磨損之磨損，亦變得有必要重新調整刀頭。

可以各種方式實現刀頭相對於模具板在旋轉軸線之方向上的軸向調整。舉例而言，已知使用機械或液壓或氣動彈簧裝置來驅動刀頭抵靠模具板之切割表面，其中，舉例而言，可經由栓槽軸輪廓或類似可軸向調整、扭轉傳輸連接件將刀頭可軸向調整地安放在驅動軸上，且該驅動軸可為中空的，例如以藉由彈簧偏置之運動桿壓靠在該刀頭上，參見例如DE 196 47 396 C2或DE 296 24 638 U1。

另一方面，亦已知刀頭之軸向調整可經馬達驅動。舉例而言，EP 20 67 591 A1展示水下造粒機，其驅動軸安裝於可軸向調整之軸承中，該可軸向調整之軸承連接至可藉由小齒輪調整之齒條。該小齒輪係由氣壓缸經由齒輪級驅動。該專利文獻承諾氣動驅動器在靜止時之保持扭矩的波動較低，然而歸因於氣動缸，特別地在藉由高壓工作時會出現非常高效率之損失，高壓係為將刀頭固定為足夠剛性所必需的。另外，致動力係經由齒條及小齒輪輪廓而在一側上引入，其導致軸承配置中之應力且導致剛性及效率之損失。

根據專利文獻EP 12 86 811 B1，進一步已知一種造粒機，其刀頭部可藉助於伺服馬達軸向地調整。伺服馬達經由蝸輪級以旋轉方式驅動螺紋套筒，該蝸輪級之旋轉移動軸向地調整與其螺桿接合之螺紋轉軸。螺紋轉軸之軸向移動經由十字螺栓傳輸至軸承套筒，驅動軸軸向固定、可旋轉地安裝於該軸承套筒中。然而，歸因於該十字螺栓，致動力僅選擇性地且偏心地施加至驅動軸之軸承套筒，此亦導致軸承應力及剛性以及效率之損失。另外，伺服馬達與軸承套筒之間的驅動系統歸因於轉軸驅動級及相關聯蝸輪級之偏心、橫向間隔之配置而為大體積的，使得由多個齒輪級之設計承諾的自鎖定效果的代價很高。

此外，自專利文獻EP 24 42 954 B1已知一種水下造粒機，其亦以馬達驅動之方式調整刀頭。可變排量馬達位於緊鄰主驅動軸一橫向距離處，且經由皮帶驅動轉軸驅動級。轉軸驅動級與主驅動軸同軸地定位且可軸向地調整一運動桿，該運動桿可經由中空主驅動軸作用於刀頭。在此狀況下，該運動桿穿過主驅動馬達以便能夠將轉軸驅動級配置於主驅動馬達之背側上，亦即配置於背離刀頭之側上，且將其連接至運動桿。此情形需要專門組態之主驅動馬達，其驅動軸在兩個端面上鑽孔為中空的，且亦導致軸向極長之結構。

在此基礎上，本發明之目標係提供一種屬於所提及類型的改良之造粒機，其避免了先前技術之缺點並以有利方式開發先前技術。特定言之，目標為達成刀頭之剛性及高能效的軸向調整而不必出於此目的而犧牲緊湊設計或需要專門設計之主驅動器。

根據本發明，該任務係藉由如請求項1之造粒機來解決。本發明之較佳具體實例為附屬請求項之主題。

因此提議將轉軸驅動級置放於驅動軸正上方以用於在主驅動馬達與刀頭之間軸向地調整刀頭，以便軸向地調整旋轉驅動軸自身。此舉消除了對穿過整個驅動系統之運動桿之需求，且主驅動器無需為中空軸馬達。根據本發明，進給裝置之轉軸驅動級之轉軸元件經組態為一轉軸套筒，該轉軸套筒在該驅動馬達與該刀頭之間牢固地軸向安放於該旋轉驅動軸上，其中該驅動軸以一軸向固定且旋轉固定之方式連接至該刀頭且將該轉軸套筒之軸向移動傳輸至該刀頭。與在先前技術中不同，轉軸元件之軸向定位移動並非經由橫向螺栓自偏心轉軸驅動配置準時地引入，或經由單獨移動桿自主驅動器之後部傳輸至刀頭，而是直接傳輸至可旋轉驅動之驅動軸，使得可達成進給裝置之有利的力流動且因此達成高剛性及能效。同時，可實現無需軸向地延伸該驅動系統超出主驅動馬達的緊湊設計。同時，主驅動器（特別地中空軸馬達）之特殊組態可被省去，儘管此馬達當然仍可被使用。

在本發明之其他具體實例中，亦同軸地安放在驅動軸上方之該轉軸驅動級的該管螺母可旋轉但軸向固定地安裝（例如）至外殼總成及/或底盤總成，該外殼總成及/或底盤總成可圍繞驅動軸或鄰近於驅動馬達與刀頭之間的驅動軸而設置。

經設計為轉軸套筒之轉軸元件亦可安裝於該外殼總成及/或底盤總成上。然而，獨立於此情形，轉軸元件以可軸向調整但可旋轉固定之方式安裝，使得管螺母之旋轉移動轉換成轉軸元件之軸向移動。

在本發明之另一有利具體實例中，該轉軸元件可保持軸向固定至驅動軸，但可旋轉使得驅動軸可在轉軸套筒下方旋轉離開，但精確遵循轉軸套筒之軸向移動。

為了能夠橫向於旋轉軸線纖薄地建置，在本發明之有利的進一步開發中，可提供一方面用於管螺母及另一方面用於轉軸元件的軸承總成之軸向偏移配置。特定言之，用於管螺母之可旋轉地軸向固定之安裝的軸承總成可軸向偏移地定位及/或當徑向檢視時與用於將轉軸元件軸向固定、可旋轉地安裝於驅動軸上之軸承總成不重疊及/或間隔開。替代地或另外，用於以軸向固定方式可旋轉地安裝管螺母之該軸承總成亦可軸向偏移及/或定位，而與以可軸向調整但可旋轉固定方式將該轉軸元件特別安裝於該外殼總成及/或底盤總成上之一軸承總成不重疊及/或間隔開。

獨立於管螺母軸承總成之該偏移，一方面轉軸元件與驅動軸之間的軸承及另一方面轉軸元件與外殼總成及/或底盤總成之間的軸承可經設置為彼此重疊及/或軸向地大致處於相同位置。此使得有可能經由轉軸套筒達成驅動軸之徑向支撐。

轉軸驅動級可基本上以不同方式組態以將管螺母之旋轉移動轉換成轉軸元件之軸向移動。為了即使在高致動力下亦達成刀頭之剛性定位同時維持緊湊設計，在本發明之有利的進一步開發中，轉軸驅動級可經組態為行星式螺紋驅動器，其中行星式螺紋滾筒設置於管螺母與轉軸元件之間以用於將管螺母之旋轉移動轉換成轉軸元件之軸向移動。

替代地，轉軸驅動級亦可經組態為滾珠螺桿驅動器，其中滾珠可設置於管螺母與轉軸元件而非指定之行星式螺紋滾筒之間，以用於將管螺母之旋轉移動轉換成轉軸元件之軸向移動。此類滾珠螺桿驅動器使得管螺母能夠經組態為極短的且即使在較高調節速度下亦極平穩地運行，從而不傳輸振動至驅動軸。

然而，替代地，轉軸驅動級亦可經組態為螺紋接合驅動器，在此狀況下無滾動元件設置於管螺母與轉軸元件之間，但實情為，設置於管螺母上之內螺紋與轉軸元件之外螺紋直接嚙合。歸功於此，可能存在轉軸驅動級之特別纖薄的組態。

獨立於轉軸驅動級之特定設計，其管螺母可由伺服馬達以旋轉方式驅動，其中鏈條級或皮帶驅動級可設置於伺服馬達與管螺母之間，此使得有可能以簡單方式將緊鄰驅動軸或偏心地橫向地間隔開之伺服馬達配置至主驅動系統，其中伺服馬達可經配置成使得其馬達軸平行於刀頭之旋轉軸線。

在本發明之進一步開發中，該鏈條驅動級或皮帶驅動級之鏈條或皮帶可驅動一驅動小齒輪，該驅動小齒輪可以旋轉固定方式附接至管螺母之端面。鏈條或皮帶因此圍繞驅動軸運行或待軸向調整之驅動軸延伸通過皮帶驅動級。藉由將驅動小齒輪配置於管螺母之端面上，可達成轉軸驅動級及皮帶驅動級之簡單組裝。同時，管螺母可在致動力傳輸至轉軸元件的區中居中穩定地支撐。

然而，代替鏈條級或皮帶級，原則上將亦有可能經由正齒輪級驅動管螺母。藉由使用鏈條級或皮帶級，可在安靜地運行的同時，以纖薄的設計及配置伺服馬達的較大自由度達成轉軸驅動級之高效驅動。

替代地或另外，伺服馬達與管螺母之間的齒輪級亦可為無接觸的及/或包含磁齒輪級及/或離合器級。舉例而言，可設置磁齒輪級，其一方面具有以旋轉固定方式連接至管螺母的永久磁體，且另一方面具有連接至與其同軸地配置之滾筒元件的永久磁體。然而，特定言之，此磁齒輪級及/或離合器級可經組態以經由渦電流電動態地操作且傳輸驅動運動。此類電動操作之磁齒輪級及/或離合器級已知（例如）為延遲器或渦電流制動器或在功能上類似於電動馬達。此磁齒輪級之優點尤其在於其無磨損且亦在平穩運行方面提供極佳結果的事實。

若設置鏈條級或皮帶級，則伺服馬達可基本上用其馬達軸驅動一驅動小齒輪，該驅動小齒輪驅動該鏈條級或皮帶級之鏈條或皮帶。然而，在本發明之另一替代開發中，另一齒輪級可設置於伺服馬達與該驅動小齒輪之間以用於驅動可定位於伺服馬達與驅動小齒輪之間的鏈條或皮帶。特定言之，驅動小齒輪與伺服馬達之間的此額外齒輪級可整合至伺服馬達或共同馬達及齒輪箱外殼中。有利地，該額外齒輪級可與伺服馬達馬達軸線同軸地配置或具有齒輪輸入軸及輸出軸，該兩個軸皆可與伺服馬達軸同軸地配置。

為了能夠在刀頭已由伺服馬達及/或由伺服馬達引起之刀頭之進給力移動至軸向位置時穩定地固持該刀頭之軸向位置，在本發明之進一步開發中，可設置一緊固制動器，其可鎖定或緊固或固定在轉軸驅動級與伺服馬達之間的調整驅動系統之相關部件。

舉例而言，該緊固制動器可經設置或設計為旋轉地鎖定或固持轉軸驅動件之管螺母及/或軸向地鎖定或固持呈轉軸套筒軸形式之轉軸元件。藉由鎖定管螺母及/或轉軸元件，可達成刀頭在由伺服馬達設定之位置中的特別剛性夾持，此係由於管螺母與伺服馬達之間的其他驅動系統中之屈服或彈性被繞過或不再起作用。

替代地或另外，緊固制動器亦可將驅動元件鎖定成更接近伺服馬達以便利用傳輸比率且實現運用較小固持力對進給裝置之可靠鎖定。舉例而言，用於驅動鏈條級或皮帶級之鏈條及/或皮帶之驅動小齒輪及/或驅動小齒輪與伺服馬達之間的齒輪級之齒輪元件及/或伺服馬達或伺服馬達軸自身可受到緊固制動器作用並保持在適當位置。

取決於造粒機之設計，在該轉軸驅動級與該刀頭之間除了主旋轉移動以外，亦可軸向調整的該驅動軸之軸承可具有不同的設計，藉以作為軸承之替代或除了軸承以外亦可設置一密封件，特別地在該造粒機濕式操作的情況下，例如在其經設計為水下造粒機的情況下。

在本發明之另一具體實例中，該可軸向調整、可旋轉驅動之驅動軸可以可軸向調整且可旋轉安裝在一切割腔室外殼中，該切割腔室外殼定界了收納有該刀頭之一切割腔室。

取決於該刀頭之連接，其自身不必為該驅動軸，但在一有利的進一步開發中，其亦可為一刀頭收容器，該刀頭收容器以該方式安裝於該切割腔室外殼中且以一旋轉且軸向固定之方式連接至該驅動軸。

特定言之，該切割腔室外殼與該驅動軸或刀頭收容器之間的一軸承總成可為該切割腔室外殼上之該驅動軸/刀頭收容器提供徑向支撐。

獨立於此情形，一密封總成可設置於該切割腔室外殼與該驅動軸或該刀頭收容器之間，以用於在該切割腔室外殼與該驅動軸/刀頭收容器之間的區中密封該切割腔室，其中在本發明之有利的進一步開發中，該密封總成可經設計為准許該驅動軸及該刀頭收容器之軸向移動及旋轉移動。

特定言之，一導引襯套可設置於該切割腔室外殼與該刀頭收容器/驅動軸之間，在該導引襯套上，該刀頭收容器及/或該驅動軸藉由呈一滾動軸承及/或一滑動軸承之形式的至少一個徑向軸承徑向地支撐。

該導引襯套從而有利地特別地藉由一或多個滑動軸承在該切割腔室外殼中以一可軸向調整方式導引，其中該導引襯套可同時藉由至少一個密封件相對於該切割腔室外殼被密封。該密封件可呈一密封環之形式，例如呈一彈性O形環之形式。

為了亦在該導引襯套與該刀頭收容器或驅動軸之間進行密封，可設置一滑環密封件，該滑環密封件可安裝於該刀頭收容器及/或連接至該刀頭收容器之該驅動軸上。

特定言之，該刀頭收容器可徑向地安裝且密封於該導引襯套中，且在本發明之一有利的進一步開發中，該刀頭收容器可運用兩個滾珠軸承或其他滾動軸承安裝於該導引襯套中。為了密封，一滑環密封件可設置於該刀頭收容器上，其與一密封收容器一起可將該刀頭收容器密封至該導引襯套。

如圖1展示，造粒機1可經設計為水下造粒機且包含切割腔室外殼22，在該切割腔室外殼中，設置切割腔室23（參見圖4），在該切割腔室中容納有具有刀片之刀頭2。經由熔融進給頭31，熔融塑膠材料可經進給至包含噴嘴狀熔融通道之模具板3，以便推動熔融股通過該模具板3或允許該等熔融股自該模具板輸出，該熔融進給頭可連接至包含例如擠壓機的熔融進給裝置（圖中未示）。模具板3之該等熔融通道可敞開至其端面上，該端面形成切割面且面向刀頭2且配置於切割腔室23中或鄰近於切割腔室23。

切割腔室23可用製程水沖洗，該製程水可例如經由入口32進給至切割腔室23中，且經由出口33以顆粒-製程水混合物之形式與顆粒一起排出。

該刀頭2可由主驅動器34圍繞刀頭旋轉軸線12旋轉地驅動，該刀頭旋轉軸線可例如垂直於該模具板3延伸。主驅動器34可包含例如呈電動馬達之形式的驅動馬達5，其經由驅動軸4旋轉地驅動刀頭2，參見圖1。

除了主驅動器34以外，亦設置包含伺服馬達10之進給裝置6以用於相對於模具板3軸向地調整刀頭2，參見圖2及圖3。

該進給裝置6包含轉軸驅動級7，該轉軸驅動級安放於驅動馬達5與驅動軸4上之刀頭2之間，以便能夠軸向地調整可旋轉驅動之驅動軸4自身。驅動軸4以旋轉且軸向固定之方式連接至刀頭2，使得驅動軸4之軸向調整移動導致刀頭2在軸向方向上前進。

轉軸驅動級7包含管螺母8及安放在管螺母8中之轉軸元件9。該轉軸元件9經組態為安放於驅動軸4上之轉軸套筒，參見圖2。

如圖2中所展示，轉軸驅動級7可經組態為行星式螺紋驅動器，其中在管螺母8與轉軸元件9之間設置有呈行星式螺紋滾筒之形式的行星，其將管螺母8之旋轉移動轉換成轉軸元件9之軸向移動。

然而，如圖3展示，轉軸驅動級7亦可經組態為螺紋驅動器，其中無行星設置於管螺母8與轉軸元件9之間，但實情為，管螺母8之內螺紋與轉軸元件9之外螺紋進行螺桿接合。

如圖2及圖3中所展示，該管螺母8可旋轉但軸向固定地安裝至外殼總成及/或底盤總成13，例如藉助於管螺母8與外殼總成及/或底盤總成13之間的軸承總成16，該軸承總成16可包含一或多個滾動軸承，例如呈錐形滾筒軸承對或徑向/軸向軸承對之形式。然而，必要時，用於管螺母8之可旋轉且軸向固定安裝的滑動軸承亦係可能的。

該轉軸元件9一方面安裝於驅動軸4上，藉以出於此目的設置之軸承15可經設計為軸向固定但可旋轉的，使得轉軸元件9之軸向移動經直接傳輸至驅動軸4，但驅動軸可在轉軸套筒9中旋轉。驅動軸4與轉軸元件9之間的該軸向固定之可旋轉安裝之軸承總成15可包括例如可配置於軸突出物35之相對側上的兩個滾動軸承及/或滑動軸承，所使用之該等滾動軸承例如為錐形滾筒軸承及/或滾珠軸承及/或圓柱形軸承。

驅動軸4與轉軸元件9之間的該軸向固定之軸承總成15可配置於管螺母8外部或自用於管螺母8之軸承總成16軸向偏移，參見圖2及圖3。

轉軸元件9徑向支撐於驅動軸4與管螺母8或（若適用）中間行星14之間。為了以旋轉固定但可軸向調整之方式固持轉軸元件9，另一軸承總成17可設置於轉軸元件9與外殼總成及/或底盤總成13之間，其經組態為可軸向調整但旋轉固定的。舉例而言，此可為在轉軸元件9之延伸區段上之栓槽軸輪廓或銷導引件。

設置伺服馬達10以用於旋轉地驅動轉軸驅動級7之管螺母8，該伺服馬達可經配置成使得其馬達軸平行於刀頭2之旋轉軸線13或驅動軸4對準且緊鄰於驅動軸4橫向地偏移，參見圖2及圖3。

為了橋接伺服馬達10與管螺母8之間的橫向偏移，可設置皮帶級18，該皮帶級之皮帶36可驅動一驅動小齒輪19，該驅動小齒輪可安裝於管螺母8之端面上且以旋轉固定方式連接至該端面。驅動小齒輪19經組態為驅動軸4穿過之環齒輪。

另一方面，皮帶級18之該皮帶36係由驅動小齒輪37驅動，該驅動小齒輪可自伺服馬達10以旋轉方式驅動。

有利地，另一齒輪級20可設置於伺服馬達10與該驅動小齒輪37之間，該另一齒輪級可經配置成使得其齒輪輸入及輸出軸與伺服馬達10之馬達軸同軸，且特別地可整合於共同馬達/齒輪外殼中，參見圖2。

為了軸向調整刀頭2，產生以下力流：伺服馬達10經由齒輪級20驅動皮帶級18且經由驅動小齒輪19驅動皮帶級之驅動皮帶36。軸向固定管螺母8之旋轉移動經由根據圖2之行星14或根據圖3之螺紋接合而轉換成轉軸元件9之軸向移動。軸向固定於驅動軸4上之轉軸元件9之軸向移動經傳輸至該驅動軸4，該驅動軸又以旋轉且軸向固定之方式耦接至刀頭2，使得刀頭2可朝向或遠離板3移動。

來自驅動馬達5之旋轉驅動運動可由耦接件38傳輸至驅動軸4，該耦接件經組態以旋轉地固定但可軸向地移動，且可包含例如栓槽軸輪廓38或齒形輪廓或其類似者。

如圖4展示，驅動系統可朝向切割腔室23被密封或被徑向支撐或安裝於切割腔室外殼22中。

取決於造粒機1之設計，在轉軸驅動級7與刀頭2之間除了主旋轉移動以外，亦可軸向調整的驅動軸4之軸承配置可具有不同的設計，其中除了軸承配置以外亦可設置密封件，特別地在造粒機1濕式操作（例如經設計為水下造粒機）的情況下。

在此狀況下，該可軸向調整之可旋轉驅動之驅動軸4自身可以可軸向位移且可旋轉方式安裝在切割腔室外殼22中，該切割腔室外殼定界切割腔室23。

取決於刀頭之連接，其自身不必為驅動軸4，但在有利的進一步開發中，其亦可為刀頭收容器，該刀頭收容器以該方式安裝並密封在切割腔室外殼22中且以旋轉且軸向固定方式連接至驅動軸4。

特定言之，切割腔室外殼22與驅動軸或刀頭收容器之間的軸承總成24可為切割腔室外殼22上之驅動軸/刀頭收容器提供徑向支撐。

獨立地，密封總成29、30可設置於切割腔室外殼22與驅動軸/刀頭收容器之間，以用於在切割腔室外殼22與驅動軸/刀頭收容器之間的區中密封切割腔室23，其中該密封總成29、30允許驅動軸及刀頭收容器之軸向移動及旋轉移動。

特定言之，導引襯套26可設置於切割腔室外殼22與刀頭收容器/驅動軸之間，在該導引襯套上，刀頭收容器及/或驅動軸藉由呈滾動軸承及/或滑動軸承之形式的至少一個徑向軸承24徑向地支撐，參見圖4。

該導引襯套26從而特別地藉由一或多個滑動軸承28在切割腔室外殼22中可軸向位移地導引，其中該導引襯套26可同時藉由至少一個密封件29相對於切割腔室外殼被密封，參見圖4。該密封件29可呈密封環之形式，例如呈彈性O形環之形式。

為了亦在導引襯套26與刀頭收容器或驅動軸之間進行密封，可設置滑環密封件30，該滑環密封件可安裝於刀頭收容器及/或連接至該刀頭收容器之驅動軸上。

特定言之，刀頭收容器可徑向地安裝且密封於該導引襯套26中，且在本發明之有利的進一步開發中，刀頭收容器可運用兩個滾珠軸承或其他滾動軸承安裝於導引襯套26中。為了密封，滑環密封件30可設置於刀頭收容器上，其與密封收容器一起可將刀頭收容器密封至導引襯套26。

如自上文可看出，造粒機1尤其藉由以下特徵及屬性而表徵：

所描述之總成允許由外部馬達5驅動之軸4軸向地位移。

總成允許將拉力或壓縮力施加至由外部馬達5驅動之軸4。

總成允許滑動軸4固持於適當位置中且接收外部拉力或壓縮力。

藉由調節伺服馬達10之旋轉扭矩，可在兩個行進方向上且彼此獨立地連續調整進給力。

藉由調節伺服馬達10之速度，可在兩個方向上且彼此獨立地連續地調整行進速度。

緊固制動器21可用以即使在施加外力時亦將運動桿之位置固持在適當位置。

藉助於整合之絕對編碼器，可在操作期間量測且監測運動桿之位置。

藉助於合適（的特別地電子）控制裝置40，可程式化自動處理程序序列，此可例如促進維護工作及裝配操作，諸如： ●   自動調整刀頭位置 ●   使刀片行進適應切割表面之當前磨損高度 ●   量測模具板磨損/刀具磨損 ●   配方相依之進給力 ●   在無刀頭之進給力的情況下耦接及解耦切割腔室 ●   可能有不同的操作設定：手動移動刀片、經由來自主馬達之扭矩的進給、經由來自伺服馬達之扭矩的進給（=進給力規格）；每次進給行程

標準馬達可用於主驅動器，其中可提供位置及進給力之簡單控制。

2:刀頭 3:模具板 4:驅動軸 5:驅動馬達/外部馬達 6:進給裝置 7:轉軸驅動級 8:管螺母 9:轉軸元件/轉軸套筒 10:伺服馬達 11:齒輪級 12:刀頭旋轉軸線 13:底盤總成 14:中間行星/行星式螺紋滾筒 15:軸承/軸承總成 16:軸承總成 18:皮帶級 19:驅動小齒輪 20:另一齒輪級 21:緊固制動器 22:切割腔室外殼 23:切割腔室 24:軸承總成 25:密封總成 26:導引襯套 28:滑動軸承 29:密封總成/密封件 30:密封總成/滑環密封件 31:熔融進給頭 32:入口 33:出口 34:主驅動器 36:驅動皮帶 37:驅動小齒輪 38:耦接件/栓槽軸輪廓 40:控制裝置

在下文參考較佳具體實例及相關聯圖式更詳細地解釋本發明。在圖式中展示： [圖1]：       水下造粒機之透視圖，其展示該水下造粒機之刀頭驅動裝置及用於沖洗切割腔室之製程水連接件； [圖2]：       通過用於旋轉地驅動圖1之造粒機之刀頭的驅動系統之縱向截面，其展示用於軸向調整刀頭的進給裝置，其中嵌套在旋轉驅動軸上之轉軸驅動級經組態為行星式螺紋驅動器； [圖3]：       通過類似於圖2之驅動系統的縱向截面，其中用於刀頭之軸向調整的進給裝置之轉軸驅動級經組態為螺紋驅動器；且 [圖4]：       通過來自先前圖之造粒機之切割腔室外殼中的驅動系統之軸承及密封配置的縱向截面。

Claims (25)

1. 一種造粒機，其具有一可旋轉驅動之刀頭（2）以用於將自一模具板（3）輸出之材料股分割成顆粒，其中此刀頭（2）經由一驅動軸（4）以驅動方式連接至一驅動馬達（5），並且該造粒機具有一進給裝置（6）以用於在刀頭旋轉軸線（12）之方向上相對於該模具頭（3）軸向地調整該刀頭（2），該進給裝置（6）包含一轉軸驅動級（7），該轉軸驅動級之管螺母（8）可由一伺服馬達（10）經由一齒輪級（11）可旋轉地調整，使得以一齒輪方式操作性地連接至該管狀螺母（8）之一轉軸元件（9）可軸向地調整，其特徵在於，該轉軸元件（9）經組態為一轉軸套筒，該轉軸套筒在該驅動馬達（5）與該刀頭（2）之間以一軸向固定方式安裝至該旋轉驅動軸（4）上，其中該驅動軸以一軸向固定且旋轉固定之方式連接至該刀頭（5）且將該轉軸套筒之該軸向移動傳輸至該刀頭（2）。
2. 如前述請求項之造粒機，其中該管螺母（8）可旋轉但軸向固定地安裝於一外殼總成及/或底盤總成（13）上，其中該轉軸元件（9）可軸向調整地但以一旋轉固定方式安裝於該外殼總成及/或底盤總成（13）上，且其中該驅動軸（4）軸向固定但可旋轉地固持於該轉軸元件（9）上。
3. 如前述請求項中任一項之造粒機，其中用於可旋轉、軸向固定地安裝該管螺母（8）之一軸承總成（16）在該刀頭旋轉軸線（12）之方向上與一軸承總成（15）軸向間隔開以用於將該轉軸元件（15）軸向固定、可旋轉地安裝在該驅動軸（4）上及/或與一軸承總成（17）軸向間隔開以用於以旋轉固定方式（9）可軸向調整地安裝該轉軸元件。
4. 如前述請求項中任一項之造粒機，其中該轉軸驅動級（7）經組態為一行星式螺紋驅動器，其中行星式螺紋滾筒（14）設置於該管螺母（8）與該轉軸元件（9）之間以用於將該管螺母（8）之一旋轉移動轉換成該轉軸元件（9）之一軸向移動。
5. 如請求項1至3中任一項之造粒機，其中該轉軸驅動級（7）經組態為一滾珠螺桿驅動器，其中滾珠設置於該管螺母（8）與該轉軸元件（9）之間以用於將該管螺母（8）之一旋轉移動轉換成該轉軸元件（9）之一軸向移動。
6. 如請求項1至3中任一項之造粒機，其中該轉軸驅動級（7）經組態為一螺紋接合驅動器，其中設置於該管螺母（8）上之一內螺紋與該轉軸元件（9）之一外螺紋嚙合。
7. 如前述請求項中任一項之造粒機，其中該伺服馬達（10）與該管螺母（8）之間的該齒輪級（11）包含一鏈條級或一皮帶級（18），特別是一齒形皮帶級。
8. 如前述請求項之造粒機，其中該鏈條級或一皮帶級（18）具有一驅動小齒輪（19），該驅動小齒輪在該管螺母（8）之一端面處以一旋轉固定方式連接至該管螺母（15）。
9. 如前述兩個請求項中任一項之造粒機，其中一額外齒輪級（20）設置於該鏈條級或一皮帶級（18）與該伺服馬達（10）之間，較佳地整合至該伺服馬達（10）中。
10. 如請求項1至6中任一項之造粒機，其中該伺服馬達（10）與該管螺母（8）之間的該齒輪級（11）包含一無接觸操作之磁齒輪級及/或一離合器級，以用於將旋轉扭矩及驅動運動自該伺服馬達（10）傳輸至該管螺母（8）。
11. 如前述請求項之造粒機，其中該磁齒輪級及/或該離合器級經組態為電動的、運用渦電流操作。
12. 如前述請求項中任一項之造粒機，其中該伺服馬達（10）經配置成自該驅動軸（4）橫向地偏移及/或與其平行於該驅動軸（4）之伺服馬達軸對準。
13. 如前述請求項中任一項之造粒機，其中一緊固制動器（21）經設置用於旋轉地鎖定該管螺母（8）及/或用於軸向地鎖定該轉軸元件（9）。
14. 如前述請求項之造粒機，其中該緊固制動器（21）經組態以鎖定該伺服馬達（10）。
15. 如前述請求項中任一項之造粒機，其中該可軸向調整、可旋轉驅動之驅動軸（4）及/或連接至其之一刀頭收容器可軸向位移、可旋轉安裝在一切割腔室外殼（22）中，該切割腔室外殼定界了收納有該刀頭（2）之一切割腔室（23）。
16. 如前述請求項之造粒機，其中一方面該切割腔室外殼（22）與另一方面該刀頭收容器及/或該驅動軸（4）之間的一軸承總成（24）為該切割腔室外殼（22）上之該刀頭收容器及/或該驅動軸（4）提供徑向支撐。
17. 如前述兩個請求項中任一項之造粒機，其中一密封總成（25）設置於一方面該刀頭收容器及/或驅動軸（4）與另一方面該切割腔室外殼（22）之間，以用於在一方面該刀頭收容器及/或驅動軸（4）與另一方面該切割腔室外殼（22）之間的區中密封該切割腔室（23），其中該密封總成（25）經組態以允許該刀頭收容器及/或驅動軸（4）之軸向移動及旋轉移動。
18. 如前述請求項中任一項之造粒機，其中在一方面該切割腔室外殼（22）與另一方面該刀頭收容器及/或驅動軸（4）之間設置有一導引襯套（26），在該導引襯套上，該刀頭收容器及/或驅動軸（4）由呈一滾動軸承及/或一滑動軸承之形式的至少一個徑向軸承（27）徑向地支撐，其中該導引襯套（26）在該切割腔室外殼（22）中可軸向調整地導引，特別地藉由滑動軸承（28）可軸向調整地安裝，且藉由特別呈一密封環形式的至少一個密封件（29）相對於該切割腔室外殼（22）被密封。
19. 如前述兩個請求項中任一項之造粒機，其中一滑環密封件（30）設置於一方面該導引襯套（26）與另一方面該刀頭收容器及/或該驅動軸（4）之間。
20. 如前述請求項之造粒機，其中該滑環密封件（30）安裝於該刀頭收容器上，該刀頭收容器以一旋轉固定方式連接至該驅動軸（4）。
21. 如前述請求項中任一項之造粒機，其中該進給裝置（6）包含一控制裝置（40），用於取決於至少一個製程參數及/或一個系統參數控制該伺服馬達（10）。
22. 如前述請求項之造粒機，其中該控制裝置（40）具有一自動模式，在該自動模式中，該刀頭（2）相對於該模具板（3）之位置取決於該至少一個製程參數及/或一個系統參數而自動調整，特別地自動移動至該模具板（3）上或移動遠離該模具主體（3）。
23. 如前述兩個請求項中任一項之造粒機，其中一偵測裝置經設置用於偵測該刀頭（2）上及/或該模具板（3）上的磨損跡象，其中該控制裝置（40）經組態以控制該伺服馬達（10）以用於取決於來自該磨損偵測裝置之一訊號來使刀頭位置適應於偵測到之磨損跡象，特別是在刀具磨損之情況下進一步使該刀頭（2）前進。
24. 如前述請求項中任一項之造粒機，其中該控制裝置（40）具有用於設定該刀頭（2）抵靠該模具板（3）之進給力的設定構件，該設定構件具有一自動模式，在該自動模式中，取決於表徵待造粒之材料之配方的一手動輸入及/或感測器感測到之配方訊號，該伺服馬達（10）經控制以設定匹配該配方之進給力。
25. 如前述請求項中任一項之造粒機，其中該控制裝置（40）經組態以藉由取決於以下參數中之至少一者驅動該伺服馬達（10）來自動地控制該刀頭（2）之進給：該驅動馬達（5）之一旋轉扭矩、該伺服馬達（10）之一旋轉扭矩、一進給速度及/或一進給行程/時間。