用于控制流体下制粒机中的切割机榖的位置的系统技术方案

提供一种用于在流体下制粒机中实现一致刀片调整的切割机毂位置控制装置，连同提供连接到制粒机的切割机毂并延伸通过制粒机马达的中空轴杆的运动杆。切割机毂位置控制装置可以与它所连接的运动杆的轴线共线、垂直或者在平行于所述轴线的平面内。通过使用反馈控制机构使切割机毂位置控制装置的调整自动化。

A system for controlling the position of the grain cutting machine under the fluid granulator.

To provide a method for realizing cutter hub position control device consistent blade adjustment in the fluid under the granulator, along with providing granulator cutting machine connected to the hub and extends through the hollow shaft motion rod granulator motor. The cutter hub position control device may be collinear, vertical, or in parallel with the axis of the moving rod to which it is connected. The adjustment of the hub position control device of the cutting machine is automated by using a feedback control mechanism.

【技术实现步骤摘要】
用于控制流体下制粒机中的切割机榖的位置的系统本申请是申请号为201080035253.2且专利技术名称为用于控制流体下制粒机中的切割机毂的位置的系统的申请的分案申请。其国际申请日是2010年6月18日，国际申请号为PCT/US2010/039152。本申请被赋予权利因而要求2009年6月18日提交的序号61/213,550的未决美国临时申请的优先权。
本专利技术涉及在流体下制粒机中的改进，尤其是涉及提供一种用于包括手动、递增以及自动操作的流体下制粒机的切割机毂位置控制装置。
技术介绍
水下制粒机是公知的，其包括具有多个孔口的模板，熔融聚合物或者其他融化可处理(melt-processable)绳股被通过所述孔口挤出，而所述孔口在模板上的模面处终止。包括安装在马达轴上具有从切割机榖支撑的多个刀片的切割机榖的有动力的旋转切割机与当聚合物被挤出到模面之外时用于将挤出的绳股剪切成粒的模面相关。运输流体箱围起模面、切割机榖和刀片以形成切割室，运输流体流经所述切割室以冷浸和硬化被挤出的绳股，从而使切割刀片更好地将挤出的绳股剪切成粒。马达驱动穿过运输流体箱的制粒机轴杆，并且因而给旋转切割机提供动力。上述制粒机，特别是水下制粒机在相关美国专利(包括US4123207、4251198、4500271、4728276、5059103、6332765、7033152)中公开，这些相关美国专利均由本专利技术的受让人拥有。许多已知形式的水下制粒机依靠由刀片的操作者相对于模面手动调整。这种手动调整导致重复性有限，因为不是所有的操作者都以相同方式或者在同一间隔处进行刀片调整。事实是不同操作者具有对被调整的特定类型机器有不同水平的经验，因而手动调整也受到该事实影响。另外，操作者可能进行过大的调整，而过大的调整对刀片的寿命是有害的。太小的调整则会影响最终产品的性能。其他形式的制粒机使用弹簧来保持刀片抵靠模面。在手动调整的情况下，弹簧在施加到刀片上的力的大小上也会出现不一致，因为该力取决于弹簧被压缩的程度。弹簧的压缩受到刀片上的磨损量以及模板上的磨损量影响。外部影响，例如在运输流体箱中的流体，可能也会加剧迫使刀片抵靠模面，而缩短刀片的寿命。另外的其他形式的已知制粒机依靠气动缸来移动刀片进入模板中。由于在所述缸中的空气是可压缩的事实，这种方法也受水的外部影响。用液压缸代替气动缸是可以的，但是进行调整的方式会变得相当复杂。液压系统还依靠昂贵的液压压力控制部件。随着时间的过去，这些部件可能泄露，这会导致制粒机刀片的不期望的移动。在高压下，液压管线会膨胀，这也会引起刀片的移动。液压系统还需要某些类型的反馈，以让控制系统知道是否发生了所需要的刀片调整动作。该反馈可以由位于模板处的某些类型的负荷传感装置提供，或者由来自制粒机马达的电流(安培)负荷提供。然而，这些反馈机构可能不总是足够精确而能正确传达正在发生什么。尤其是，水下制粒机的大多数应用要求刀片关于模板成角度，以便切割出小球并将其尽可能快地从模移开。使刀片成角度并安装在离开制粒机轴杆给定径向距离处产生这样的情况：其中刀片在水中的动作倾向于推压刀片抵靠模板，就像船的螺旋桨使船移动那样。用上面所描述的负荷传感机构中的任何一个，还可能仅仅因为流体的作用而得到错误的读数。另外，被制粒机挤出和切割的特定聚合物具有润滑特性。如果制粒机马达的安培负荷被用于检测在模板处的负荷，如果(由于聚合物的润滑)刀片不能在模板上产生摩擦的话，可能不会产生安培增大。而不出现安培增大将导致比产生期望负荷所需要的更大的力，这对刀片的寿命是有害的。总之，在切割机榖上的刀片数量、刀片的宽度、运输流体流量、被处理的材料、材料流量以及制粒机速度都能造成在制粒机上的额外负荷。如果这些因素中的任何一个改变，将获得不同的马达负荷增大，使刀片调整难以重复(如果不是不可能的话)。美国专利3832114公开一种手动粗调和细调机构，粗调和细调机独立使用以优化切割机毂的位置以及因此切割机刀片抵靠模面的情况。美国专利3912434使粗调和细调自动化，其中粗调是通过使用压缩气缸实现而细调是使用电控蜗轮组件完成。通过在与刀片接触的表面上使用绝缘嵌入到的模面中的振动及/或电传感器实现反馈。限制由产生的电脉冲的幅度决定。在美国专利4529370中公开了使用步进马达来控制制粒机的动作，其中步进马达控制与第一主活塞界接的齿轮，从而以小增量移动切割机榖。该齿轮定位止动凸缘，该止动凸缘阻止第二活塞的动作以拉动主活塞让连接的切割机榖朝向模面。当步进马达递增转动时，允许第二活塞牵引主活塞以使切割机刀片与模面更好地接合。在切割机刀片和模面之间的导电性，尤其是，电容桥电路，用作反馈机构以促成步进马达调整的自动化。美国专利5330340(‘340专利)公开的对切割机榖和刀片的运动控制是通过步进驱动马达与齿轮的组合并且通过定位带螺纹的缸并且因而接合并向前或向后移动所述缸以调整切割机榖和切割机刀片抵靠模面而实现的，所述带螺纹的缸包含轴杆，所述步进驱动马达具有与第二同轴轴杆垂直地定向的齿轮机构，所述齿轮与周向地围绕待螺纹的缸的主齿轮啮合并且连接到相容的带螺纹的驱动器。‘340专利包括反馈机构，该反馈机构依靠切割机刀片抵靠模面的振动，该振动由压电加速计监控。识别指定频率，随后使用所述指定频率以监控刀片至模面的靠近，并进行相应的调整。在‘340专利中公开的切割机榖机构从上游或聚合物供料侧工作，这与上面描述的在美国专利4529370中公开的类似机构相反。在美国专利6217802(‘802专利)中公开了使用伺服马达给制粒机做分度(indexing)。在‘802专利中公开的装置在预定期间期满时，自动将制粒机刀具朝向模面前进预定距离。优选地，在决定刀具寿命的那些固定间隔处自动地进行设定数量的等距前进。制粒机刀具最初的校准是通过将制粒机刀具朝向模面前进并抵靠模面，从而测量在驱动马达上产生的负荷或阻力的安培数在预定范围内。根据该校准，确定递增前进的数量。在美国专利6663372(‘372专利)中公开了使用伺服马达进行刀片调整，其中监控在刀片上的力以便进行刀片调整，最终在刀片上保持给定大小的力。不同材料表现不同，一些材料比其他材料要求更大的力，从而在‘372专利中公开的单元不得不为每种单独聚合物进行设定。通过控制托架(制粒机马达安装在所述托架上)相对于支撑框架的运动，而完成切割机毂和切割机刀片关于模面位置的调整。考虑到上述情况，需要一种在流体下制粒机中调整刀片的装置，其能产生高度可重复的结果，可以手动以及自动进行对它的调整，从而切割机毂位置控制装置能够适应和补偿在刀片上的外部影响。
技术实现思路
本专利技术指向切割机毂位置控制装置，其用于提供切割机毂和刀片关于冲模板的模面的轴向移动，以便在流体下制粒机中实现刀片位置调整。切割机毂位置控制装置在一端与运动杆连通，所述运动杆移动穿过中空马达轴杆，并连接到在马达轴杆的后部外面的轴承组件。运动杆的前端连接到切割机毂保持架，以用于通过可滑动花键驱动连接件让切割机毂和切割刀片相对于马达轴杆和模面轴向移动。中空马达轴杆、运动杆和可滑动连接件在美国专利7033152(‘152专利)中公开，该专利由本专利技术的受让人拥有，通过参考将该专利的公开内容清楚地结合在本申请中，等同于在此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下制粒机，包括：挤压机，用于挤压聚合物通过具有切割面的挤压模；水箱，运输流体流经所述水箱用于接收被挤压出的聚合物；切割机毂，带有被中空驱动轴驱动的多个切割刀片，所述中空驱动轴具有通过其中的运动控制杆；用于所述切割机毂的位置控制装置，其操作地连接到所述运动控制杆以在所述驱动轴内线性移动所述运动控制杆，以定位切割机毂和刀片轴向地朝向和远离所述模的切割面；和控制器，用于基于从下述组中选择的至少一个参数提供自动反馈到所述切割机毂位置控制装置，所述组包括：被挤压出的聚合物的力、运输流体流量以及切割机毂自身的转动，从而使得带有连接切割机刀片的切割机毂被始终如一地且可再现地定位在所述切割面上以从被挤压材料形成均匀一致的粒。

【技术特征摘要】
2009.06.18 US 61/213,5501.一种水下制粒机，包括：挤压机，用于挤压聚合物通过具有切割面的挤压模；水箱，运输流体流经所述水箱用于接收被挤压出的聚合物；切割机毂，带有被中空驱动轴驱动的多个切割刀片，所述中空驱动轴具有通过其中的运动控制杆；用于所述切割机毂的位置控制装置，其操作地连接到所述运动控制杆以在所述驱动轴内线性移动所述运动控制杆，以定位切割机毂和刀片轴向地朝向和远离所述模的切割面；和控制器，用于基于从下述组中选择的至少一个参数提供自动反馈到所述切割机毂位置控制装置，所述组包括：被挤压出的聚合物的力、运输流体流量以及切割机毂自身的转动，从而使得带有连接切割机刀片的切割机毂被始终如一地且可再现地定位在所述切割面上以从被挤压材料形成均匀一致的粒。2.根据权利要求1所述的制粒机，其中切割机毂位置控制装置与穿过中空驱动轴的运动杆共线。3.根据权利要求1所述的制粒机，其中切割机毂位置控制装置的纵向轴线在与运动杆穿过中空驱动轴的平面平行的平面内，所述位置控制装置驱动地连接到所述运动杆。4.根据权利要求3所述的制粒机，其中使用所述切割机毂位置控制装置的驱动机构将切割机毂位置控制装置驱动地连接到运动杆，使用链条和带子中的至少一种将所述驱动机构驱动地连接到附接到所述运动杆的从动机构。5.根据权利要求4所述的制粒机，其中所述驱动机构和所述从动机构包括滑车、滑轮和链轮中的至少一种。6.根据权利要求4所述的制粒机，其中所述驱动机构通过耐化学材料且防滑的带子连接到所述从动机构。7.根据权利要求1所述的制粒机，其中切割机毂位置控制装置的纵向轴线与运动杆和中空驱动轴垂直，并被驱动地连接到运动杆。8.根据权利要求7所述的制粒机，其中使用在切割机毂位置控制装置上的驱动机构将切割机毂位置控制装置驱动地连接到运动杆，使用带子将所述驱动机构驱动地连接到附接至运动杆的从动机构。9.根据权利要求8所述的制粒机，其中所述驱动机构和所述从动机构包括滑车、滑轮、链轮和齿轮中的至少一种。10.根据权利要求9所述的制粒机，其中驱动机构和从动机构包括能够以垂直和共面方式中的至少一种相互啮合的至少两个齿轮。11.根据权利要求10所述的制粒机，其中驱动机构和从动机构通过带子彼此驱动地连接。12.根据权利要求1所述的制粒机，其中切割机毂位置控制装置在与运动控制杆的平面不同的平面内，并且还包括与运动杆共线连接的手动控制装置。13.根据权利要求1所述的制粒机，其中切割机毂位置控制装置包括步进马达、微步进马达或伺服马达。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·W·胡特，尤尔根·费尔特，马丁·阿霍特，达蒙·M·巴顿，约翰·P·斯普劳斯，
申请(专利权)人：卡拉工业公司，
类型：发明
国别省市：美国,US