专利名称：用于从熔融塑料生产粒子的造粒机的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用可在一调节范围内位移的刀头从熔融塑料生产粒子的造粒机，所述刀头与分配塑料熔体的模板协同操作，所述刀头连接到包含定子和驱动转子在内的驱动电机的驱动轴上，并且可相对于模板轴向地位移。
背景技术：
根据现有技术，在这样的造粒机中，使用例如在DE 4408235 C1中公布的原理来进行刀头的轴向位移，由此与驱动电机轴同轴的刀具轴被固定的驱动电机通过耦合中间件轴向位移，刀头被安装到刀具轴面向远离驱动电机一侧的端部，所述刀头与模板协同操作。进行刀具轴的轴线位移首先是来补偿在旋转的刀头的刀具上发生的磨损，其次是如果需要的活还用于刀头的刀具和模板之间的切割间距的特殊设置。刀具轴的位移需要相当的技术努力和费用，这必须在驱动电机和模板之间的区域中通过这两个部件之间的相应距离来进行考虑。除了所需要的空间，该设计还具有这样的后果，即刀具轴在刀头附近的安装变得更加困难。但是，为了防止在刀具轴旋转时刀具轴的径向振动，造成不可避免的平衡误差可能导致额外的扰动的情形，刀具轴的这种安装和/或稳固是必要的。另一因素是需要在驱动电机和刀具轴之间包括耦合，通过该耦合，必须补偿刀具轴相对于驱动电机的轴向固定轴的轴向位移。这样的轴向耦合自然地导致作用在刀具轴上的一定的挠性驱动，这可能引起刀头的扭转震动，该震动通过刀头对模板的碰撞而变得明显，并且导致磨损增大。
将刀具轴相对于驱动电机位移的上述技术在下面的公布中也涉及了德国实用新型G 8701490.4，DE 4239972 C2，德国实用新型DE 20117461 U1，US-PS 3,317,957，US-PS 4,728,276。
有关其中刀头的刀具横贯模板进行切割的造粒机，已经使用了通过弹簧轴向预加载刀头的原理(见US-PS 6,332,765)，弹簧的张力以及因此作用在模板上的压力可以按需要被夹持在驱动电机的中空轴中的气动柱塞调节。除了这样的事实，即如所叙述的，在该公布中所讨论的原理被仅仅结合被压靠在模板上的刀头使用之外，这样的结构也导致驱动电机和模板之间的相当大的结构复杂性。
类似于上面所讨论的公布中的现有技术在DE 20117461 U1中描述，其公开了一种具有被压靠在模板上的刀头的造粒机。在此情形中作为一种弹簧被使用的是波纹管，其围绕驱动转子的轴的端部并且其通过被抽吸而轴向地延伸，并且由此导致刀头对模板的相应更高的接触压力。
发明内容
本发明的目的是减小上述造粒机的结构复杂性并且还创建一种设计，其中，利用紧凑的结构设计，有力地防止振动、扭转震动等的风险，然而其仍然可以精确地相对于模板按需要调节刀头。本发明所述目的的实现是由于以下原因，驱动转子通过线性调节元件可相对于定子在调节范围内轴向位移，所述定子相对于模板是固定的，所述线性调节元件被装配在驱动转子和刚性连接到模板的载架之间，所述驱动转子在所述范围内是可固定的。
基于相同工作原理的一个方案在于，以固定轴向联系包含驱动转子的驱动电机通过线性调节元件可在调节范围内轴向位移，所述线性调节元件被装配在驱动转子和被刚性连接到模板的载架之间，所述驱动电机在所述范围内是可固定的。
由于此设计，用于刀头的位移机构被直接包括在驱动电机中，即，驱动电机具有并不复杂的设计，其中，在驱动电机的两个基本部件中，或者驱动转子或者定子，以及连同其的驱动转子，在施加力的情况下可在两个方向上位移，并且是可固定的，这避免了对在现有技术中所要求的技术复杂性的全部需要，或者说，避免了为了使轴相对于驱动转子位移的目的而加长驱动转子的轴的需要，因为将被调节的部件的可位移性和可固定性就像是被结合到了该部件中。这使得大大减小了设计的技术复杂性，并且使得设计紧凑，这具有引导刀头的高度稳定的效果，这是由于实际上没有对任何扭转震动等的自由度导致的。
从德国已公布的专利申请DE 3728868 A1实际可知，除了用于转子的旋转运动的激励系统以外，还为电机的转子提供用于相对轴向位移的另一激励系统，并且彼此独立地控制两个激励系统。作为此技术的申请的特殊实施例，该出版物参考了在打字机或类似机器中的墨水带驱动，其中墨水带在其纵向上被步进式地传输，但必须还可位移到与传输方向横切的至少两个高度。但是，电动机的可位移性的想法还没有在造粒机技术中被找到，而在最初提到的文献中所说明的技术在造粒机技术中占主导地位，在所述技术中，承载刀头的刀具轴被定位为与驱动电机的不可轴向位移的驱动转子相对。本发明打破了对于造粒机设计的这一已有惯例，因为其将线性调节元件定位在驱动电机面向远离模板的一侧上，使得所述线性调节元件在一侧抵靠着驱动转子的驱动轴被支撑，并且在另一侧抵靠固定到模板的固定轴承被支撑，并且由此能够将相当大的力引入到系统中。
如果驱动转子是可位移的，则将造粒机设计成使得驱动转子被支持在位于定子中任一端处的滚动轴承中是有利的，其中所述滚动轴承的外环可在驱动电机的壳体中轴向位移。在此设计中，滚动轴承的外环被同时用作轴向滑动轴承，除了在定子9的壳体中设置足够长的外环座以外，无需任何特别复杂的设计。
对于驱动转子的轴向位移，有利的是以这样的方式使用线性驱动器，使得驱动转子通过旋转分离设备的中介被支撑在线性驱动器上。线性驱动器可以是液压的、气压的或者电动的驱动器，特别是具有步进式控制的驱动器。在此连接中使用的旋转分离设备保证(尽管其旋转)驱动转子具有轴向支撑，而不用该驱动转子被支撑在其上的元件是共同旋转的。旋转分离已经由滚动轴承实现，这为驱动转子的轴提供了所需的旋转以及轴向支撑。
如果驱动电机是可位移的，则有利的是驱动电机的壳体被支持在线性引导件上。在此情况下，定子以及驱动转子都与壳体一同轴向位移，结果不需要只用于驱动转子的特殊位移元件。如果壳体被位移，则有利的是将其连接到线性驱动器，所述线性驱动器于是直接作用在壳体上。
本发明的示例性实施例在附图中示出，其中图1示出了具有驱动电机的造粒机，所述驱动电机的驱动转子是可位移的；图2示出了根据图1的结构的修改；图3示出了具有驱动电机的造粒机，所述驱动电机自身是可位移的。
具体实施例方式
图1示出了具有模板2和旋转刀头3的造粒机1，刀头3的刀具4扫过模板2的输送侧5，并且切割从喷嘴6和7出现的塑料熔体，以形成粒子。模板2包含大量的环形布置的喷嘴6和7，其中所述大量的喷嘴6和7在图1中是不可见的。此设计是公知的结构。
转子轴8使刀头3旋转，其中，所述转子轴8和刀头3以及刀具4一起被容纳在壳体9中，所述壳体9受到冷却介质的通流，所述冷却介质流入入口10并且通过出口11流出，冷却液体带走已经被刀具4切下的粒子并且将粒子运输到壳体9外。壳体9被固定地连接到模板2。
转子轴8例如通过螺钉或者销连接到驱动电机12的驱动轴13。壳体9的内部空间被轴密封件50与外部密封开，所述轴密封件50的一侧压靠转子轴8并且另一侧被支持在管件14中，所述管件14通过其凸缘15形成壳体9的一部分。驱动轴13连续到驱动转子26中，并且承载所述驱动转子26，所述驱动转子26可以是公知的电动非同步机器的鼠笼式转子。驱动转子26在定子16中旋转，所述定子16以公知的方式(在此没有详细示出)被提供必要的电能，用于使得驱动转子26旋转。定子16以公知的传统方式被支持在电机壳体17中。电机壳体17通过两个支撑件18和19放置在载架20上，所述载架20与模板2一起是固定的，结果，模板2和载架20之间的距离是永久固定的。
安装到载架20的支柱21上的是线性调节元件22，所述线性调节元件22由通过活塞气缸单元的公知的线性动作位移装置形成，例如如以线性调节元件22所象征性地表示的。线性调节元件22通过其可轴向位移的柱塞23的中介作用在被布置于其和转子轴8之间的部件上(参见下文)，结果，柱塞23的位移作用在转子轴8上并且因此作用在刀头3上。这导致连同刀具4一起的所期望的设置，尤其是为了补偿磨损，刀具4既与模板2接触，也被定位在离模板2一定距离处。结果，通过载架20、管件14和壳体9的中介，在线性调节元件22和模板2之间存在刚性连接。
柱塞23被固定地连接到钟形传动元件24，所述钟形传动元件24在其中空空间中承载有固定在其中的滚动轴承25。滚动轴承25的内环被固定地安放在驱动轴13的端部上，这提供了柱塞23和驱动轴13之间的固定连接。因此，柱塞23的轴向位移被直接且不改变地传递到驱动轴13，传动元件24和滚动轴承25一起充当了旋转分离设备。结果，当柱塞23位移时，导致驱动轴13的相应位移、驱动转子26(相对于定子16)的相应位移、以及转子轴8连同刀头3和刀具4一起的相应位移，结果，由线性调节元件22所限定的柱塞23的位移以精确相同的长度被传递到刀头3和刀具4。
驱动轴13的上述轴向位移变为可能，因为所述驱动轴13被夹持在两个滚动轴承27和28中，所述滚定轴承27和28中的每一个以其外环，分别在一侧被可轴向滑动地支持在管件14中，在另一侧被支持在电机壳体17的壳体凸缘29中。因此，由于其滑动放置，固定放置在驱动轴13上的两个滚动轴承27和28在驱动轴13被轴向位移时能够相应地相对于管件14和壳体凸缘29移动，这由滚动轴承27和28右边的点划限制线(调节范围x)指示。此位移由相似的紧邻刀头3和连接件24的点划线类似地表示。也可以使用滚柱轴承元件来代替前述的外环的滑动支撑件。标号53表示风扇。
线性调节元件22紧邻驱动轴13的右手端的装配使得可以实现刀头3、壳体9和驱动电机12的紧凑组装，这与迄今为止的驱动电机和刀头之间的线性调节元件的传统结构相比具有相当大的优点，尤其是因为如图1中的表示所清楚示出的，驱动电机12和刀头3的轴向直线连接允许这些部件以及其连接方式的非常牢固的设计，其中这些部件和连接在这类公知的实施例中由于在线性调节元件的该区域中的定位而被相当大程度地损坏了。
图2示出了对于图1的设计的修改，该修改如图1中一样具有带可位移驱动电机的造粒机。与图1中不同，在根据图3的结构中，由线性调节元件22产生的位移力被施加在驱动电机12的驱动轴13的面向模板2的一侧上，更具体地是以下面的方式线性调节元件22被固定在电机壳体17上，所述电机壳体17因此形成为载架，而在图1中所述载架是由部件20形成的。结果，电机壳体17、管件14、凸缘15和壳体9固定地连接到模板2，在线性调节元件22和模板2之间提供了刚性连接。
根据图3的结构表示与图1中的结构相比的修改，因此，在根据图3的结构中，整个驱动电机都是可位移的。在造粒机1的区域中，使用与在图1中出现的相同的部件，即具有喷嘴6和7的模板2、具有刀具4的刀头3、转子轴8和壳体9以及轴密封件50。布置在此结构的相对侧的是线性调节元件22，如下面所详细描述的，所述线性调节元件22实现驱动电机12的位移。对于布置在驱动电机12任一侧上并且出现在图1中的前述部件，参考对于图1的相应的解释性描述。
在根据图3的结构中，驱动电机12被支持在外壳30中并且被固定地连接到其上。柱塞30被拧到所述外壳30的端壁31上，结果柱塞30的上述轴向位移以相同方式被传递到外壳30，所述外壳30因此使驱动电机12轴向位移相同的长度。因为外壳设置有臂32、33和34、35，所以此位移变为可能的，其中这些臂每一个都通过滑动座被支撑轴36和37贯穿。支撑轴被固定在支座38、39和40、41中。因为外壳31的这样的支撑，所述外壳31以及驱动电机12利用其可以进行轴向位移，臂32、33和34、35沿着支撑轴36和37滑动。支座38、39和40、41被安装到载架43，所述载架43类似于图1中的载架20。载架43被固定地连接到模板2。通过其连接件44，载架43支持线性调节元件22，所述线性调节元件22安装到连接件44。载架43进一步延伸到凸缘47，所述凸缘47包围轴密封件50，所述轴密封件50像图1中相同标号的轴密封件一样，与转子轴8接触并且因此密封壳体9。壳体9和凸缘47被夹紧夹48夹持在一起。结果，通过载架43、凸缘47、夹紧夹48和壳体9的中介，在线性调节元件22和模板2之间存在刚性连接。
如针对图1中的实施例所描述的，在根据图3的结构中，柱塞23的轴向位移通过驱动电机12的位移作用在刀头3上并且因此作用在刀具4上，这意味着，对于这些部件的设置，具有与针对图1所述的相同的工作原理。
安装到线性调节元件22的柱塞23上的是位移臂51，所述位移臂51被固定连接到轴套52，所述轴套52被滑动地支持在管件14中。滚动轴承27以与其固定连接的方式被插入轴套52中，如在根据图1的结构中一样，所述滚动轴承27以与其固定连接的方式由驱动轴13承载。因此，从线性调节元件22发源的位移臂51的位移(参见双箭头)使轴套52位移，并且利用其，使滚动轴承27以及因此驱动轴13连同驱动转子26位移，如在根据图1的结构中一样，这导致刀头3的相应的设置。
至于其余的，对于在图3中出现的其他部件，参考关于图1的解释性描述。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种造粒机(1)，用于利用可在调节范围(x)内位移的刀头(3)从熔融塑料生产粒子，所述刀头(3)与分配所述塑料熔体的模板(7)协同操作，所述刀头(3)连接到包含定子(16)和驱动转子(26)在内的驱动电机(12)的驱动轴(13)上，并且可相对于所述模板(7)轴向位移，所述造粒机的特征在于，所述驱动转子(26)通过线性调节元件(22)可相对于所述定子(16)在所述调节范围(x)内轴向位移，所述定子(16)相对于所述模板(7)固定，所述线性调节元件(22)被装配在驱动转子(26)和被刚性连接到所述模板(7)的载架(20)之间，所述驱动转子(26)在所述范围中是可固定的。
2.根据权利要求1所述的造粒机，其特征在于，所述驱动转子(26)被支持在位于所述定子(16)的任一端处的滚动轴承(27、28)中，所述滚动轴承(27、28)的外环可在所述驱动电机(12)的壳体(14、29)中轴向位移。
3.根据权利要求2所述的造粒机，其特征在于，所述驱动转子(26)通过旋转分离设备(24、25)的中介，被支撑在线性调节元件(22)上。
4.根据权利要求3所述的造粒机，其特征在于，所述线性调节元件(22)布置在所述驱动转子(26)面向远离所述刀头(3)的一侧上。
权利要求
1.一种造粒机(1)，用于利用可在调节范围(x)内位移的刀头(3)从熔融塑料生产粒子，所述刀头(3)与分配所述塑料熔体的模板(7)协同操作，所述刀头(3)连接到包含定子(16)和驱动转子(26)在内的驱动电机(12)的驱动轴(13)上，并且可相对于所述模板(7)轴向位移，所述造粒机的特征在于，所述驱动转子(26)通过线性调节元件(22)可相对于所述定子(16)在所述调节范围(x)内轴向位移，所述定子(16)相对于所述模板(7)固定，所述线性调节元件(22)被装配在驱动转子(26)和被刚性连接到所述模板(7)的载架(20)之间，所述驱动转子(26)在所述范围中是可固定的。
2.一种造粒机(1)，用于利用可在调节范围(x)内位移的刀头(3)从熔融塑料生产粒子，所述刀头(3)与分配所述塑料熔体的模板(7)协同操作，所述刀头(3)连接到包含定子(16)和驱动转子(26)在内的驱动电机(12)的驱动轴(13)上，并且可相对于所述模板(7)轴向位移，所述造粒机的特征在于，以固定的轴向联系包含所述驱动转子(26)的所述驱动电机(12)通过线性调节元件(22)可在所述调节范围(x)内轴向位移，所述线性调节元件(22)被装配在驱动电机(12)和被刚性连接到所述模板(7)的载架(43)之间，所述驱动电机(12)在所述范围中是可轴向固定的。
3.根据权利要求1所述的造粒机，其特征在于，所述驱动转子(26)被支持在位于所述定子(16)的任一端处的滚动轴承(27、28)中，所述滚动轴承(27、28)的外环可在所述驱动电机(12)的壳体(14、29)中轴向位移。
4.根据权利要求3所述的造粒机，其特征在于，所述驱动转子(26)通过旋转分离设备(24、25)的中介，被支撑在线性调节元件(22)上。
5.根据权利要求4所述的造粒机，其特征在于，所述线性调节元件(22)布置在所述驱动转子(26)面向远离所述刀头(3)的一侧上。
6.根据权利要求2所述的造粒机，其特征在于，所述驱动电机12的载架(43)被支持在线性引导件(32、33、36；34、35、37)上。
7.根据权利要求7所述的造粒机，其特征在于，所述载架(43)被连接到所述线性调节元件(22)。
全文摘要
本发明涉及用于利用可在调节范围内位移的刀头从熔融塑料生产粒子的造粒机。所述刀头与分配塑料熔体的模板协同操作，所述刀头连接到包含定子和驱动转子在内的驱动电机的驱动轴，并且可相对于模板轴向位移。驱动转子通过线性调节元件可在所述调节范围内轴向位移，并且在所述范围中是可固定的。
文档编号H02K7/10GK1741881SQ200480002539
公开日2006年3月1日 申请日期2004年1月15日 优先权日2003年1月23日
发明者林哈特·卡斯滕·穆布 申请人:里特机械公司