專利名稱：固定塑模的制顆粒機(jī)的制作方法
本申請要求于1998年10月8日提交的美國臨時(shí)申請第60/103,408號優(yōu)先權(quán)。
本發(fā)明與制顆粒機(jī)有關(guān)，以便通過對配料或混合物加壓使單獨(dú)的配料或混合物(原料)通過塑模開口，本發(fā)明尤其與具有固定環(huán)狀塑模的制顆粒機(jī)有關(guān)，使應(yīng)用中，顆粒易受碰撞力的損害被盡量減小或者消除其損害。
傳統(tǒng)的制顆粒機(jī)一般采用在塑?？涨粌?nèi)具有固定輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)動環(huán)狀模，環(huán)狀模限定，以便將在空腔內(nèi)原料通過環(huán)狀模開口擠出而形成顆粒。特別地，原料首先依靠重力從送料斜槽中送入固定在環(huán)狀模前面的送料錐體中，導(dǎo)流板刮削錐體，引導(dǎo)原料進(jìn)入塑模制粒區(qū)域。固定的輥?zhàn)釉谒苣？涨恢芯o靠著環(huán)狀模內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動，使原料受擠壓到達(dá)塑模外徑并使顆粒脫落。但是顆粒通過離心力從塑模外徑中拋向環(huán)繞環(huán)狀模的殼體。單獨(dú)的顆粒由于擠壓熱一般是軟的，當(dāng)顆粒碰撞殼體時(shí)會受到損害。由于額外的性能需求，還使用具有更高運(yùn)轉(zhuǎn)速度大的塑模，這樣離心力加大并使顆粒的損害成為問題。
按照本發(fā)明，所提供的制顆粒機(jī)使應(yīng)用中易受碰撞力的顆粒損害減少，同時(shí)具有以降低的費(fèi)用獲得更高的制粒性能的有益效果。為達(dá)到這點(diǎn)，本發(fā)明提供固定的環(huán)狀模和安裝在輥?zhàn)油屑苌系亩鄠€輥?zhàn)樱鼈冊O(shè)置在由環(huán)狀模確定的空腔內(nèi)。托架與輥?zhàn)虞S承一起可繞帶環(huán)狀模，貼靠環(huán)狀模內(nèi)側(cè)塑模表面轉(zhuǎn)動。錐體固定在托架上，以便與托架一起轉(zhuǎn)動，并其最好具有多個導(dǎo)向翼，以便引導(dǎo)原料進(jìn)入輥?zhàn)雍铜h(huán)狀模的輥隙，以便將原料通過固定的環(huán)狀模開口擠出。
輸入制顆粒機(jī)的原料，首先通過螺旋輸送器，然后通過轉(zhuǎn)動的成角度的葉片，以便輸送原料而不輸送大量的空氣并最后通過葉輪。因?yàn)槁菪斔推魅~片和葉輪與托架共軸，原料以錐形噴射方式進(jìn)入塑?？涨?，其中，錐體具有的軸線與托架軸線一致。以這種方式，原料大體均勻地圍繞塑?？涨粚?dǎo)入，以便定位在輥?zhàn)雍铜h(huán)狀模的輥隙內(nèi)。還為了防止對制顆粒機(jī)的機(jī)械損壞，轉(zhuǎn)矩限制器置于轉(zhuǎn)動托架的電動機(jī)和托架軸之間，由此驅(qū)動電動機(jī)能與軸分離。
按本發(fā)明，在一優(yōu)選的實(shí)施例中，所提供的制顆粒機(jī)包括固定的環(huán)狀模，它確定塑?？涨徊⒕哂袊@圓周和軸向間隔的塑模開口；在塑?？涨粌?nèi)，托架具有多個輥?zhàn)?，輥?zhàn)庸潭ㄔ谄叫杏诃h(huán)狀模軸線的軸上，圍繞環(huán)狀模轉(zhuǎn)動托架的傳動機(jī)構(gòu)，接納原料的進(jìn)口，將原料送向塑模空腔的送料器，錐形送料錐體可與托架一起轉(zhuǎn)動，以便容納來自送料器的原料，并引導(dǎo)原料進(jìn)入輥?zhàn)雍铜h(huán)狀模之間的輥隙，以便通過開口擠出原料顆粒，一出口，用于接納通過開口被擠出的顆粒并從制顆粒機(jī)中排出顆粒。
按本發(fā)明，在另一優(yōu)選的實(shí)施例中，所提供的制顆粒機(jī)包括固定環(huán)，它限定塑模空腔并具有圍繞圓周軸向間隔的塑模開口，托架在塑模空腔中具有多個輥?zhàn)拥耐屑?，輥?zhàn)影惭b在平行于環(huán)狀模軸線的軸上，圍繞環(huán)狀模軸線轉(zhuǎn)動托架的傳動機(jī)構(gòu)，接納原料的進(jìn)口，將原料送向塑?？涨坏乃土掀鞑ㄓ新菪斔推骱腿~輪，葉輪具有圓周間隔的葉片，葉片沿大體軸向延伸，以便引導(dǎo)原料進(jìn)入輥?zhàn)雍铜h(huán)狀模之間的輥隙，以便通過開口擠出原料顆粒，一出口，用于接納通過塑模開口擠出的顆粒并將顆粒從制顆粒機(jī)中排出。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種具有固定的塑模環(huán)的制顆粒機(jī)，以便使顆粒的損害盡量減小或消除損害，由此減少費(fèi)用而增加性能。


圖1是按本發(fā)明配有固定塑模而制顆粒機(jī)局部剖視的部分側(cè)視圖；和圖2、3和4是分別沿圖1線2-2、3-3和4-4處截取的剖視圖。
參照附圖，特別參照圖1，圖示的固定塑模的制顆粒機(jī)一般表示為10，它包括一固定的環(huán)狀模12。環(huán)狀模12固定在制顆粒機(jī)殼體14上并固定，以便其軸線A位于水平位置。環(huán)狀模12包括多個圍繞圓周軸向間隔的塑模開口16，它們穿過塑模徑向向外延伸。產(chǎn)品從由環(huán)狀模12限定的環(huán)狀塑?？涨?8中通過開口16徑向向外擠出，進(jìn)入圍繞環(huán)狀模的集料器殼體中，以便通過由圖1箭頭20表示的出口流出。環(huán)狀模12本身屬于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
在塑?？涨?8中，有多個輥?zhàn)?2，在這個實(shí)施例中，顯示有三個輥?zhàn)?，它們由輥?zhàn)油屑?4支承攜帶。托架24包括前輥支承26和后輥支承28。托架24安裝在由殼體14內(nèi)適當(dāng)?shù)妮S承支承的后軸30上。為驅(qū)動軸30所設(shè)置的直接齒輪傳動機(jī)構(gòu)包括圍繞軸30安裝的大齒輪32和傳動軸34，傳動軸34固定與大齒輪32嚙合的齒輪36。齒輪34通過轉(zhuǎn)矩限制器38由電動機(jī)M驅(qū)動。轉(zhuǎn)矩限制器置于電動機(jī)M和軸30之間，以便萬一托架24在超載狀態(tài)時(shí)將電機(jī)與軸分離。轉(zhuǎn)矩限制器38屬于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。結(jié)果是，電動機(jī)M通過轉(zhuǎn)矩限制器38經(jīng)齒輪36和32驅(qū)動軸30，而軸30順序轉(zhuǎn)動在塑模空腔18內(nèi)的托架24。
特別由圖1和圖2可見，輥?zhàn)?2與固定的塑模環(huán)12內(nèi)表面形成輥隙40。所以，處在空腔18內(nèi)的供料隨著環(huán)繞塑模空腔的輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)動而被擠壓出開口16。
再參照圖1，進(jìn)口42設(shè)置在機(jī)器的前面，以便接納來自適當(dāng)來源的供料(未顯示)。供料向下送進(jìn)送料器，它一般表示為44。送料器44包括安裝在軸48上的軸向短的軸向螺旋輸送器46，軸48與軸30共軸線但不屬于軸30的一部分。螺旋輸送器46的下游大體水平地設(shè)置送料進(jìn)口通道50，設(shè)置多個輸送葉片52，以便增加供料速度。輸送葉片52的下游，設(shè)置由多個葉片組成的葉輪54，圖示葉片為4個，它們大體沿軸線方向延伸并具有垂直于軸48軸線的葉片部分56，正如圖4所示。葉片54的后端成角度，以便轉(zhuǎn)動呈錐形的原料進(jìn)入表面60(圖1)。軸48由一獨(dú)立的電機(jī)M1驅(qū)動，電機(jī)M1設(shè)在制顆粒機(jī)前面。
從上述送料系統(tǒng)的描述應(yīng)理解，產(chǎn)品流通過進(jìn)口42，并沿水平方向由螺旋輸送器46傳送到塑模空腔18。當(dāng)原料沿水平方向向空腔18移動時(shí)，螺旋器、輸送葉片和葉輪葉片54的設(shè)置形成原料大體均勻的錐形噴射模式。原料輸送進(jìn)旋轉(zhuǎn)錐體64，旋轉(zhuǎn)錐體64引導(dǎo)材料以錐形流型流向帶環(huán)狀孔的塑模12內(nèi)徑和流向輥?zhàn)?2和環(huán)狀模12之間的輥隙40。
由錐體64前輥支承26固定以便隨托架24轉(zhuǎn)動。特別地，前輥支承攜帶有多個凸片66(圖3)。每一凸片66可通過槽68和螺釘70調(diào)節(jié)相對于前輥支承26的配置。錐體64固定到凸片66的徑向外端。因此，錐體64能相對于輥?zhàn)?2轉(zhuǎn)動。錐體64最好包括多個周邊間隔的導(dǎo)向翼70，它們將原料傳送向在輥?zhàn)?2和固定的環(huán)狀模12之間的輥隙40。表示在圖3的螺套72用于相對于托架和環(huán)狀模調(diào)整輥?zhàn)?2，以便輥隙40的位置能相對于環(huán)狀模增高或縮小。
在操作中，原料安排進(jìn)進(jìn)口42，以便在通道50中處理。螺旋輸送器46推動原料朝向塑?？涨?8，而葉片52輸送并加快原料輸送速度，同時(shí)葉輪葉片54將在旋轉(zhuǎn)錐體64的內(nèi)表面上的原料以錐形的模式噴向空腔18。旋轉(zhuǎn)錐體64的導(dǎo)向翼70引導(dǎo)原料以噴射的模式朝向輥?zhàn)?2和固定塑模12之間的輥隙40。當(dāng)原料位于輥隙40中時(shí)，輥?zhàn)?2在塑?？涨?8中的轉(zhuǎn)動擠壓原料通過塑模開口16，形成顆粒。通過出口20的顆粒從制顆粒機(jī)中流出。應(yīng)當(dāng)理解，轉(zhuǎn)矩限制器38在托架軸30超載時(shí)將托架與電動機(jī)M分離，因此保護(hù)了電機(jī)和機(jī)械附件。應(yīng)可理解，通過制顆粒的設(shè)有固定的環(huán)狀模，在所形成的顆粒上的離心力被完全消除，因此由于這種離心力的結(jié)果，例如由傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)動帶環(huán)狀塑模所引起的對顆粒的損害也完全消除。
當(dāng)本發(fā)明與目前認(rèn)為是最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施例一起作出描述時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不局限于已公布的實(shí)施例，恰恰相反，它旨在涵蓋各種改進(jìn)和等效的裝置，它們包括在所附權(quán)利要求書的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.制顆粒機(jī)包括固定的環(huán)狀模，它限定塑模空腔并具有圍繞圓周并軸向間隔的塑模開口；在上述塑?？涨粌?nèi)攜帶多個輥?zhàn)拥耐屑埽鲜鲚佔(zhàn)影惭b在平行于環(huán)狀模軸線的軸上；繞環(huán)狀模軸線轉(zhuǎn)動上述托架的傳動機(jī)構(gòu)；接受原料的進(jìn)口；將原料送向塑?？涨坏乃土掀?；錐形送料錐體，其與上述托架一起旋轉(zhuǎn)，以便裝載來自上述送料器的原料并引導(dǎo)原料進(jìn)入輥?zhàn)雍铜h(huán)狀模之間的輥隙，從而擠出通過上述開口原料的顆粒；和一出口，它接納通過塑模開口所擠出的顆粒并從制顆粒機(jī)中排出顆粒。
2.按權(quán)利要求1的制顆粒機(jī)，其特征在于，包括上述旋轉(zhuǎn)錐體攜帶的導(dǎo)向翼，以便將產(chǎn)品引導(dǎo)向輥?zhàn)雍铜h(huán)狀模的輥隙。
3.按權(quán)利要求1的制顆粒機(jī)，其特征在于，上述送料器包括螺旋輸送器。
4.按權(quán)利要求1的制顆粒機(jī)，其特征在于，上述送料器包括一葉輪，它具有圓周間隔的葉片，葉片沿大體軸向延伸。
5.按權(quán)利要求1的制顆粒機(jī)，其特征在于，上述送料器包括多個輸送葉片。
6.按權(quán)利要求1的制顆粒碾磨機(jī)，其特征在于，上述送料器包括一螺旋輸送器，多個上述螺旋輸送器下游的輸送葉片和上述輸送葉片下游的葉輪。
7.按權(quán)利要求1的制顆粒機(jī)，其特征在于，上述傳動機(jī)構(gòu)包括一主傳動軸，驅(qū)動該軸的電動機(jī)和置于電動機(jī)和該軸之間的轉(zhuǎn)矩限制器，以便其根據(jù)軸的超載而將電動機(jī)與軸分離。
8.按權(quán)利要求7的制顆粒機(jī)，其特征在于，上述送料器包括一螺旋輸送器，多個上述螺旋輸送器下游的輸送葉片和上述輸送葉片下游的葉輪。
9.制顆粒機(jī)包括固定環(huán)，它限定塑?？涨徊⒕哂袊@圓周軸向間隔的塑模開口；在上述塑模空腔內(nèi)具有多個輥?zhàn)拥耐屑?，上述輥?zhàn)影惭b在平行于環(huán)狀模軸線的軸上；圍繞環(huán)狀模軸線轉(zhuǎn)動上述托架的傳動機(jī)構(gòu)；接受原料的進(jìn)口；將原料送向塑模空腔的送料器，它包括螺旋輸送器和葉輪，葉輪具有圓周間隔的葉片，葉片沿大體軸向延伸，以便引導(dǎo)原料進(jìn)入輥?zhàn)雍铜h(huán)狀模之間的輥隙，從而通過上述開口擠出原料顆粒；和一出口，它接納經(jīng)塑模開口擠出的顆粒并從制顆粒機(jī)中排出顆粒。
10.按權(quán)利要求9的制顆粒機(jī)，其特征在于，上述送料器包括多個輸送葉片。
11.按權(quán)利要求9的制顆粒機(jī)，其特征在于，上述傳動機(jī)構(gòu)包括一主傳動軸，驅(qū)動該軸的電動機(jī)和置于電機(jī)和軸之間的轉(zhuǎn)矩限制器，以便其根據(jù)軸的超載而將電動機(jī)與軸分離。
12.按權(quán)利要求11的制顆粒機(jī)，其特征在于，上述送料器包括一螺旋輸送器，多個上述螺旋推運(yùn)器下游的輸送葉片和上述輸送葉片下游的葉輪。
全文摘要
制顆粒機(jī)包括固定的環(huán)狀模,它確定容納可轉(zhuǎn)動托架的塑?？涨?托架固定多個與環(huán)狀模一起確定輥隙的輥?zhàn)印Ｒ贿M(jìn)口接納由螺旋輸送器送向塑?？涨坏脑稀Ｂ菪斔推魍ㄟ^輸送葉片傳送原料,一葉輪以錐形噴射的模式將原料噴到塑?？涨?。而錐形噴射模式被與輥?zhàn)油屑芤黄疝D(zhuǎn)動的錐體加速,托架具有導(dǎo)向翼以便傳送原料進(jìn)入輥?zhàn)雍铜h(huán)狀模的輥隙。轉(zhuǎn)矩限制器設(shè)置在驅(qū)動托架的電動機(jī)和托架軸之間,以便軸超載時(shí)防止損害電動機(jī)和機(jī)械損害。這樣,顆粒受擠壓通過固定的環(huán)狀模出口并且無損害地從殼體排出。
文檔編號B30B11/00GK1256994SQ99120889
公開日2000年6月21日 申請日期1999年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月8日
發(fā)明者小K·C·托姆, S·A·史密斯 申請人:聯(lián)合加工機(jī)械公司