用于水下制粒设备的刀头的制作方法
【专利摘要】一种用于水下制粒设备的刀头(100)包括带有多个联接在外周边上的刀保持臂(11)的转子体(10)，在刀保持臂上分别固定有刀元件(20)，其中，转子体(10)在每个刀保持臂(11)的区域中具有至少一个用于固定元件(13)的容纳凹部(12)。刀元件(20)与基体(23)和切割体(22)一件式地构造，其中，基体(23)以下部的贴靠面(26)放置到转子体(10)上，并且贴靠面(26)延伸到至少一个刀保持臂(11)上。刀保持臂(11)被刀元件(20)覆盖。切割体(22)具有成形的切割棱边(21)，并且/或者利用嵌入的切割插入元件与切割棱边材料锁合地连接。
【专利说明】用于水下制粒设备的刀头
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于水下制粒设备的刀头，其至少包括带有多个联接在外周边上的刀保持臂的转子体，在刀保持臂上分别固定有刀元件，其中，转子体在每个刀保持臂的区域中具有至少一个用于固定元件的容纳凹部。
【背景技术】
[0002]水下制粒设备用于制造能流动的塑料颗粒。热塑性的塑料被熔化并借助挤出机挤压通过孔板。排出孔板的束状物被直接沿孔开口旋转的刀分离。通过在水池中冷却(刀头在水池中旋转)，所熔化的塑料固化成固体颗粒。
[0003]每个刀头包含多个刀切割件。因为这些刀切割件直接沿着孔板经过，所以这些刀切割件必须由硬的材料制成。如果一个切割件变钝或被损坏，那么单个的刀也应该是可更换的，而不必更换整个刀头。
[0004]通常，切割板相对于在刀头的外边缘上伸出的保持臂旋拧，更确切地说，在切向方向上旋拧。因此，旋拧必须导入到各个刀之间的间隙中并沿切向方向安装且拧紧，由此，一方面装配是困难的，并且另一方面，可安放到特定的外直径上的刀切割件的数量受到限制，因此，在各个切割件之间存在足够的自由空间。此外，在公知的实施方式中，螺栓头位于相邻的切割件之间的间隙中并因此阻碍待输出的颗粒。
[0005]由DE 198 55 617 C2公知用于水下制粒机器的刀头，其具有带有在外周边上伸出的保持臂的转子基体。在此，在转子基体中设置有槽，其[11]延伸到凸出的保持臂的区域中并且设置用于容纳可更换的切割板。安装到槽中的切割板通过张紧套筒按压并因此固定，张紧套筒位于转子基体的内部区域中且偏心地构造。因此所实现的是，两个切割件或两个保持臂之间的自由空间对于颗粒输出来说是畅通的，在路径中不存在带来干扰的切割头。仅摩擦锁合的固定可以基于高的转速或大的力来解决，从而在张紧螺栓中又需要锁定措施。此外，动力流是不利的，这是因为切割力必须由相对薄的切割板承受，并且仅可以在覆盖区域中利用槽的侧面来疏导。切割板的增厚导致的是，槽必须被加宽，从而又必须加宽保持臂，并且总体上必须减少在周边上分布地安放的切割件的数量。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的任务是说明一种用于开头提到类型的水下制粒机器的刀头，在该刀头中可以布置有尽可能多数量的可高负载的并且同时可容易更换的切割元件。
[0007]该任务通过具有权利要求1的特征的刀头来解决。
[0008]通过将切割体与基体连接成单件式的刀元件，在切割过程时通过力形成的应力更均匀地分布在整个刀元件上；应力峰值被避免。一体式的实施方案使利用成形法(例如金属浇铸、金属烧结或其他成形的制造法)的制造变得容易。
[0009]在应力峰值的范围内，尤其是在切割体的后侧的区域与基体之间的过渡处可以设置有附加的肋形件，以便优化应力曲线。
[0010]重要的是，切割体和基体一件式地构造。切割件可以直接构造在切割体上。切割件也可以包含在附加的切割插入元件中，在该切割插入元件上构造有切割件。切割插入元件可以由不同的材料构成。但其不是可拆卸地放置到切割体上，而是在任何情况下都材料锁合地与切割体连接，这通过钎焊、熔焊或粘贴来实现。切割插入元件也在后侧的区域中由切割体支撑。附加的切割插入元件可以安装在带有笔直取向的切割体的刀元件和带有倾斜地取向的切割体的刀元件中。
[0011]对于本发明来说重要的是，基体以下部的贴靠面放置到转子体上，并且贴靠面延伸到至少一个刀保持臂上，其中，刀保持臂在其上侧被刀元件覆盖。因此，一方面通过刀保持臂实现对刀元件的进一步向外的支撑，另一方面，刀保持臂与放置在其上的刀元件之间的空隙用于将颗粒朝刀头的背侧更好地导出。基于通过放置的刀元件完全覆盖保持臂同样避免颗粒堵塞在刀保持臂上。刀元件下侧的周边甚至可以一定程度上超出刀保持臂上的贴靠面，从而不存在颗粒可以挂在其上的棱边。
[0012]此外有利的是，刀元件还在转子基体的内部区域之内固定，S卩，在如下区域内固定，该区域可以构造为实心的，并且在该区域中不需要考虑颗粒的输出。
[0013]固定优选从转子基体的端侧利用螺栓来实现。螺栓头不处在颗粒的输送路径中。尤其设置的是，将沉降部添加至刀元件中，以便深深地容纳螺栓头。
[0014]通过固定元件，尤其是螺栓可以承受旋转的刀头上的所有离心力。基于刀元件的贴靠面相对于带有其刀保持臂的转子基体的夹紧，即使对于与之横向的也就是沿切向方向的力来说，仅通过旋拧就已经实现了通过摩擦锁合的固定。
[0015]为了承受在触碰挤出机孔板和颗粒分离时形成的高的切向力，在刀元件与各自的刀保持臂之间，在转子头上优选设置了附加的形状锁合的接合。因此，刀元件在两个点处形状锁合地固定在转子基体上，而不必设置第二旋拧件，这在更换刀时加速装配和拆卸过程。刀保持臂上的附加的形状锁合的支撑又会减少螺栓连接的负载并降低螺栓连接松弛的风险。
[0016]在刀保持元件上的形状锁合的接合优选直接在切割体的区域中进行，从而刀元件的基体和基体与切割体之间的过渡处又可以较细地构造，并且因此可以节省重量。
[0017]切割体或位于其上的切割棱边可以平行于转子头的中心轴线地取向。
[0018]切割棱边相对于转子头中心轴线呈大致40°至50°的倾斜也是可能的。通过刀的倾斜，在一些待制粒的塑料种类中实现更好地切割塑料束状物。在切割体倾斜的情况下，限制切割棱边的成形面优选弯曲地构造，更确切地说以如下方式构造，即，即便切割体的磨损渐增并由此需要校准刀头，但切割棱边的端点基本上还是保持在挤出机孔板上的同一分度圆上，切割棱边不会随着磨损的渐增而向内偏移。
[0019]根据本发明的刀头的优点在于，利用相同的转子基体，可以通过仅更换刀元件来装备笔直的切割件和倾斜的切割件。
[0020]如果基于应用情况的特殊性，切割件的一个或其他构造方案应该证实是更有利的，那么仅需更换转子基体上的刀元件组。
[0021]装配刀元件在根据本发明的刀头的情况下是特别简单的。水下制粒机器的刀头通常如下地设计，即，使得刀头为了清洗和维护目的可以连同包围刀头的壳体元件一起从挤出机的孔板中取下，壳体元件能够实现对水引导的密封。可从端侧自由地接近刀头。在根据本发明的刀头中的刀元件可以从端侧来更换，而不必去除任何侧向的附件或不必将刀头从转子轴上取下。
[0022]通过刀元件与转子基体的优选的附加的形状锁合的接合，刀元件自动位置正确地取向，而无需对新安装的刀元件进行校准。
[0023]可行的是，刀元件与转子头之间的形状锁合元件以相适配的形式构造，从而完成测量和打磨的刀元件可以安装到刀头的各自的位置上。
[0024]根据优选的实施方式，针对形状锁合元件所设置的是，栓从刀元件的基体的下侧凸出，该栓嵌入转子头上的刀保持件中的相应的凹处中。可能的是，相反地将栓布置在刀保持件上并将凹处布置在刀元件上。
[0025]栓和凹部可以柱体形地成形。然而，其他形状也是可行的，例如矩形的接片形状，其引起更有利的侧面挤压。
[0026]优选地，每个刀元件具有一个带有切割棱边的切割体。其具有如下优点，即，在切割棱边损坏的情况下可以有针对性地仅更换损坏的刀元件。
[0027]然而也可能的是，设置如下刀元件，其具有多个切割体，这些切割体通过共同的基体连接。带有多个切割件的部段可以被预先制成，这些部段可以利用少量的固定元件固定在转子基体上，从而可以更快地更换完整的刀组。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]本发明随后参考附图详细阐述。附图详细示出:
[0029]图1以立体图从后侧示出根据第一实施方式的带有笔直取向的切割元件的已安装的刀头；
[0030]图2以前侧的俯视图示出图1的刀头；
[0031]图3a、3b以不同的立体图分别示出带有笔直的切割元件的刀元件；
[0032]图4以截面图示出刀元件固定在转子基体上；
[0033]图5以立体分解图从后侧示出根据第一实施方式的未安装的刀头；
[0034]图6示出图2的放大的细节图；
[0035]图7从外周边示出已安装的刀头的立体图的片段；
[0036]图8以立体图从后侧示出根据第二实施方式的带有倾斜取向的切割元件的已安装的刀头；
[0037]图9以立体图示出带有倾斜的切割元件的刀元件；和
[0038]图10以立体图示出带有笔直的切割元件的另一刀元件。
【具体实施方式】
[0039]图1示出已安装的刀头100，其基本上由齿轮状的转子基体10和多个安置在上面的刀元件20构成。
[0040]转子基体10具有为了固定在转子轴上的中心钻孔14。在外周边上联接有多个刀保持臂11，与齿轮上的齿部的侧面类似地，刀保持臂向外逐渐变细，其中，刀保持臂11并没有精确地径向向外延伸，而是优选以相对于半径或直径呈35°至55°的角度地设置，其中，其他角度也是可能的。刀保持臂11相对于直径的倾斜所导致的是，当切割棱边碰到出现在孔板上的颗粒束状物时，刀元件20上的切割棱边21执行裁切。
[0041]刀保持臂11的横截面和取向如下地选择，S卩，通过放置的刀元件20进行覆盖，从而不存在阻碍颗粒输出的凸出的棱边。
[0042]从图1中的转子基体10的后侧可看到用于容纳固定螺栓的螺纹钻孔12以及附加的凹部15，通过这些凹部相应地实现与刀元件20上的栓的形状锁合的接合。
[0043]图2从前侧(即，从挤出机的视线上看)示出刀头。在此示出的视图相应于在水下制粒设备中的刀头100的视图，刀头是由挤出机的喷嘴板取下的。点划线表示隔板部件200，其在根据本发明的刀头100中不会阻碍刀元件20的装配。
[0044]图6示出图2的放大的片段。在此可看到刀元件20的应力优化的造型。原本的切割棱边21是过渡到基体23中的板状的切割体22的一部分。肋形件27增强过渡区域。切割棱边21以角度α =35° ".55°倾斜于直径地设置。固定螺栓13的头深入刀元件20的基体23上的沉降部中。基体23在此具有梯形的构型，以便能够在所设置的分度圆上实现刀元件20的致密的布置。
[0045]图3a以从下侧观察的立体图示出单个刀元件20，该下侧形成贴靠面26，刀元件20利用该贴靠面放置到转子基体10和刀保持臂11上。板状的切割体22与基体23组合成刀元件20。在贴靠面26上布置有栓25和钻孔24。
[0046]图3b从前方示出刀元件20。可明显看到切割体22与基体23之间的过渡处的肋形件27以及用于容纳螺栓头的环绕钻孔24的沉降部。
[0047]像在图4中的截面图示出的那样，基体23中的钻孔24用于引导固定螺栓13。栓25嵌入刀保持臂11上的凹部15中，并且因此引起刀元件20在横向于刀头100的旋转轴线的所有方向上的形状锁合的固定。已安装的刀元件20可以借助适当的工具通过向下敞开的钻孔15卸下[12]。
[0048]图5以分解图在部件彼此间的位置正确的布置中示出刀头100。刀元件20仅需要放置到转子基体10上，从而使栓25嵌入钻孔15中。刀元件20随后利用螺栓13固定。
[0049]图7示出从外边缘至各个刀保持臂11或刀元件20之间的间隙的视图。刀元件20的横截面覆盖刀保持臂11。间隙中因此没有凸起或螺栓头，并且能够实现颗粒的顺利的导出。同时，刀保持臂11引起刀元件20相对于在旋转轴线的方向上作用的力的良好支撑，并且基于附加的形状锁合的接合也引起刀元件相对于对此横向作用的力的支撑。
[0050]图8示出根据本发明的刀头100’的第二实施方式。带有倾斜地设置的切割棱边21’的刀元件20’装在其上。在此可以不变地使用刀头100的第一实施方式的带有刀保持臂11的转子基体10。
[0051]仅刀元件20’ (其中一个在图9中立体地示出)构造为其他类型。其又优选地设计为单件式的成形件，其中，带有钻孔24、栓25和贴靠面26的基体23原则上同样需要相对于在图3a、图3b中示出的刀元件20的第一实施方式改变[13]。仅切割体22’构造为不同的。该切割体向着后侧直至超出贴靠面26地延长，以便能够顺利地导出刀保持臂11处的颗粒。
[0052]因此，在本发明中可以在统一的转子基体10上选择性地安装带有笔直的切割棱边的刀元件20或带有倾斜的切割棱边的刀元件20’。
[0053]图10示出刀元件20”，其稍微修改了刀元件20的第一实施方式。不同的是，虽然基体23和切割体22”一件式地构造，但在切割体22”的区域中还安装且材料锁合地联结有切割插入元件26”，其例如由特别硬且抗磨损的材料形成。
【权利要求】
1.一种用于水下制粒设备的刀头(100 ;100’)，其至少包括带有多个联接在外周边上的刀保持臂(11)的转子体(10)，在所述刀保持臂上分别固定有刀元件(20;20’ ；20”)，其中，所述转子体(10)在每个刀保持臂(11)的区域中具有至少一个用于固定元件(13)的容纳凹部(12)， 其特征在于，所述刀元件(20 ;20’；20”)与基体(23)和至少一个切割体(22 ;22，;22”)一件式地构造，其中，所述基体(23)以下部的贴靠面(26)放置到所述转子体(10)上，并且所述贴靠面(26)延伸到至少一个刀保持臂(11)上，其中，所述刀保持臂(11)在其上侧被所述刀元件(20 ;20’ ；20”)覆盖，并且所述切割体(22 ;22’ ；22”)具有至少一个成形的切割棱边(21 ;21’)，并且/或者利用嵌入的切割插入元件(27”)与切割棱边(22”)材料锁合地连接。
2.根据权利要求1所述的刀头(100;100’)，其特征在于，所述基体(23)具有至少一个用于引导所述固定元件(13)的钻孔(24)和用于嵌入所述转子体(10)的形状锁合元件(15)的形状锁合元件(25)。
3.根据权利要求1或2所述的刀头(100;100’)，其特征在于，在所述转子体(10)上的用于所述固定元件(13)的容纳凹部(12)布置在所述刀保持臂(11)的外部。
4.根据权利要求1至3中至少任一项所述的刀头(100;100’)，其特征在于，所述固定元件是螺栓(13)，并且所述容纳凹部(12)是用于所述螺栓的螺纹钻孔。
5.根据权利要求2至4中至少任一项所述的刀头(100;100’)，其特征在于，在所述刀保持臂(11)上的形状锁合元件是凹部(15)或凹处，并且在所述刀元件(20 ;20’ ；20”)的基体(23)上的形状锁合元件是栓(25)。
6.根据权利要求2至4中至少任一项所述的刀头，其特征在于，在所述刀保持臂上的形状锁合元件是栓,并且在所述刀元件的基体上的形状锁合元件是凹部或凹处。
7.根据权利要求1至6中至少任一项所述的刀头(100)，其特征在于，所述切割棱边(21)平行于所述转子基体(10)的中心轴线地取向。
8.根据权利要求1至6中至少任一项所述的刀头(100’)，其特征在于，所述切割棱边(21’ )倾斜于所述转子基体(10)的中心轴线地设置。
9.根据权利要求1至8中至少任一项所述的刀头(100;100’)，其特征在于，所述刀保持臂(11)从所述转子基体(10)的底部朝着所述外周边处的尖部区域逐渐变细。
10.根据权利要求9所述的刀头(100;100’)，其特征在于，所述刀保持臂(11)的从所述底部朝着所述尖部区域延伸的中心线以相对于直径35°至55°的角度地设置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的刀头(100;100’)，其特征在于，所述刀元件(20、20，、20，，)设有表面涂层。
【文档编号】B02C18/18GK104349842SQ201380027842
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年5月29日 优先权日:2012年5月30日
【发明者】迪尔克·施利夫 申请人:Bkg布鲁克曼和凯恩伯格造粒技术有限公司