[发明专利]切割器轮毂销驱动机构及用于流体下造粒机的快速拆卸轮毂

说明书

本申请基于2013年3月15日提交的、序列号为61/788,648的美国临时申请，并且在此要求属于本申请的优先权。

技术领域

本发明涉及用于由包含聚合物材料及其它可丸粒化处方制成丸粒的造粒机领域。

背景技术

专利号为5,059,103(“103号专利”)、7,033,152(“152号专利”)和8,303,871(“871号专利”)的美国专利公开了各种造粒机设计，本申请的申请人及受让人共同拥有所有这些专利。“103号专利”、“152号专利”和“871号专利”公开的内容与本申请的主题有关，因此，这三个专利在此通过参考明确并入本文中，就像完全详述于本申请中一样。

图1、5和5A示出的现有技术的造粒机设计使用由紧定螺丝110螺接至马达190的马达轴105的造粒机轴100。切割器轮毂保持架115用螺栓120被保持在造粒机轴100上，并且具有在刀片130磨损时用以调整的弹簧125。该切割器轮毂保持架115具有多个键135，通常使用2-4个键，该键被焊接在适当的位置中以在被切入造粒机轴100中的键槽中滑动。该设计有可能出现多个问题。

第一，键135有时可能从将它们保持在切割器轮毂保持架115中的焊接点处脱离。此外，由于焊接的固有属性，键可能没有精确地定位成与造粒机轴中的键槽完全匹配，从而导致每一个键与其对应的槽之间的少于期望量的表面接触的表面接触。结果，在造粒机操作期间，从切割器轮毂传递至造粒机轴的力矩可能由少于全部键的键承担，在力矩承受键上甚至产生可能损害造粒机的性能和/或导致键断裂的较高的应力。

第二，键可能磨损凹进造粒机轴100的键槽的两侧中。由于它们不会延伸超过造粒机轴100的端部，所以键可能变成捕获在凹口内，所述凹口通过键的靠在键槽两侧的磨损形成。这些凹口的磨损图案产生“钩”，所述钩可捕获键并且阻止弹簧125向前推动切割器轮毂保持架115以补偿刀片磨损，导致不良的切割性能，并且因此产生不良的丸粒质量。

第三，在用刀片切削聚合物束(polymer strand)时产生的微粒可能累积并且堵塞在键槽内，还在刀片130磨损掉或安装新刀片时锁定切割器轮毂保持架115在适当的位置，并且阻止其移动。堵塞于键槽中的微粒也可能产生从一粒化运行到下一个粒化运行的交叉污染。

另一个现有技术的造粒机设计图示在图2、6和6A中，并且使用由紧定螺钉210螺接至马达290的马达轴205的造粒机轴200。切割器轮毂保持架215通过与运动杆220螺纹啮合而被保持在造粒机轴200上，该运动杆200在刀片225磨损时提供切割器轮毂位置的调整。

如图1中显示的设计，图2的切割器轮毂保持架215具有与其焊接的多个键230，其有时可能脱离将它们保持在切割器轮毂保持架215中的焊接点。由于它们不会延伸出造粒机轴200的端部，所以这些键还可以磨损凹进造粒机轴200中的键槽的两侧中，从而再次产生“钩形”磨损图案，其需要更用力地向前推动切割器轮毂保持架215以补偿刀片225的磨损，并且造成不良的切割性能，从而产生不良的丸粒质量。此外，与图1的设计类似，在试图用刀片切割聚合物束时产生的微粒可能累积并且堵塞在键槽内，从而阻止切割器轮毂保持架215的移动。

图1和图2的设计的另一个问题是位于切割腔或水箱内的切割区域可能变成具有熔融聚合物或聚合物混合材料的结块，允许聚合物缠绕切割器轮毂和刀片，并且在料浆出口管路150、245向上或在水或流体入口管路145、240向下流动，或进入入口和出口两者。同时，在操作员可以安全地到达造粒机并且使造粒机从切割腔或水箱上松开之前，熔融聚合物可能开始迅速凝固。此时，被凝固聚合物保持在位的造粒机不能够容易地从切割腔155、250卸下。如本文所使用的，“聚合物”意指纯聚合物熔融体以及可挤压材料两者，所述可挤压材料包含一个或多个聚合物及其它非聚合物材料(例如，生物材料、添加剂等)的混合物。此外，术语“水箱”和“切割腔”在本文中可互换地使用。