用于自調心切割輪轂總成的系統和方法
【專利說明】
[0001]相關申請的交叉引用
[0002] 根據《美國法典》第35篇第119(e)條的規定，本申請主張享有于2013年8月20日提 交的、名為"切割輪轂總成的自調心用裝置"的美國臨時申請No. 61/867，901的權益，前述申 請的全部內容和實質通過引用整體地結合于本文中，全部如下。
技術領域
[0003] 本發明的實施方式涉及一種在造粒機中使用的自調心切割輪轂且尤其涉及一種 自調心切割輪轂總成，其上的刀片與造粒機的擠壓模具板的模具面正確對齊。
【背景技術】
[0004] 用于造粒的水下造粒機通常使用有孔的擠壓模具，從所述孔擠出熔融聚合物。特 別是所述熔融聚合物從模具面擠出，其中安裝在可旋轉切刀輪轂上的切刀刀片將塑料"條 料"切成顆粒。所述切刀輪轂通常由驅動軸驅動。所述切刀刀片(從而輪轂)優選對準為使所 述刀片本身與所述模具面大致平行。在所述方式中，所述顆粒形狀大致均勻，即由于未對 準，來自模具面第一側的顆粒不大于來自模具面第二側的顆粒。
[0005] 結果，理想的是保持所述切刀刀片和模具面呈適當的對準關系，以便位于旋轉切 刀輪轂上的所述刀片的切刀邊緣與所述模具面以非常接近平行的關系移動。這種接近平行 的關系使得塑料線材從擠壓模具板中的孔排出時所述刀片可以有效地將擠出的塑料切成 顆粒。如上所述，平行對準也使得可生產大致均勻的顆粒。此外，適當的對準防止切刀刀片 和/或模具板面因二者之間的過盈而產生不必要的磨損以及軸承和軸上不必要的側向負 載。
[0006] 理想的是切刀頭與模具板分離設置以便可例如但不限于進行清潔和維護、刀片更 換和檢查。但在重裝時所述切刀頭必須重新與所述模具面對準。傳統的結構通常依靠手動 對準切刀與模具面。不幸的是每次手動對準切刀頭，所檢修的機器都需要一名熟練工人、一 定的時間以及昂貴且復雜的校準設備。
[0007] 因此就需要一種系統和方法來簡單并可靠地提供切刀頭和模具板的精確對準。所 述系統應提供良好的可維護性和功能且設備和維護費用低廉。本發明的實施方式主要涉及 這樣一種系統。
【發明內容】
[0008] 本發明的實施方式可包括造粒機或其它工業機械使用的切刀輪轂總成。所述系統 可提供精確而簡單的切刀輪轂和模具板的對準。所述系統可用在例如但不限于水下、水環 以及干法表面造粒機上。所述切刀輪轂總成可具有在所述切刀輪轂和所述輪轂用驅動軸之 間的、使所述切刀可萬向樞轉運動的自調心驅動連接，以及所述驅動軸和所述輪轂之間的 驅動連接。
[0009] 所述自調心輪轂總成可包括設置在驅動軸端部的軸適配器，其具有凹形球面。所 述自調心輪轂總成也可包括多個銷，所述銷具有傳遞扭矩用的細長橢圓形或圓形表面。所 述系統還可包括切割輪轂適配器，所述切割輪轂適配器具有凸起球面，其與軸適配器的凹 形球面相匹配；以及細長橢圓形銷用凹槽，其用于為所述輪轂的轉動傳遞扭矩。所述切割輪 轂適配器還可以包括位于軸適配器的相反側的凹形球面，用于可滑動地與球形夾持插塞接 合。所述球形夾持插塞的凸起球面尺寸和形狀設置為可滑動地與切割輪轂適配器的凹形球 面接合。球形夾持插塞可以通過緊固件如內六角螺釘或一體機加工螺紋而保持在總成中。
[0010] 本發明的實施方式可包括一種系統，所述系統包括具有第一側和第二側的驅動軸 適配器。所述驅動軸適配器可以包括配置在第一側上的第一多個對準孔；以及配置在所述 第一側上的凹面。所述驅動軸適配器還可以包括具有第一側和第二側的切刀適配器，并且 所述切刀適配器可包括配置在第二側上的第二多個對準孔以及配置在所述第二側上的凸 面。在一些實施方式中，本發明還可以包括多個對準銷，每個對準銷都具有第一端和第二 端，并且每個第一端都包括一個圓面，其尺寸和形狀設置為可滑動地與一個或多個第一多 個對準孔和第二多個對準孔接合。在一些實施方式中，切刀適配器可在凸面、凹面、多個對 準銷上的圓面上樞轉，使切刀適配器與模具面對準。
[0011] 在一些實施方式中，凹面可以設置在所述切刀適配器的所述第一側。在一些實施 方式中，一個具有尺寸和形狀設置為可滑動地與所述切刀適配器的所述第一側上的所述凹 面接合的凸面的插塞適配器可與所述驅動軸適配器接合。
[0012] 在一些實施方式中，所述驅動軸適配器的一個或多個所述凹面、所述切刀適配器 的所述凸面、所述切刀適配器的所述凹面以及插塞適配器的所述凸面的表面可進行拋光、 化學鍍、電鍍、等離子體涂布、PTFE涂布、復合金剛石涂布或PVD涂布中的一個或多個處理。 在一些實施方式中，所述插塞適配器還可包括設置在所述凸面上的第一密封槽、密封所述 插塞適配器的凸面的適配器密封件以及位于所述切刀適配器的所述第一側上的所述凹面。 在一些實施方式中，適配器密封件可以是0形環。
[0013] 在一些實施方式中，所述切刀適配器還可包括設置在所述切刀適配器的外周邊上 的第一螺紋面，并且可具有環形切刀頭，其可包括設置在外周邊面上的多個切割刀片以及 設置在可與所述切刀適配器的所述外周邊的所述第一螺紋面螺紋嚙合的內周邊面上的第 二螺紋面。在一些實施方式中，多個切割刀片中的每一個還可包括一個或多個安裝緊固件， 其可拆卸地使所述多個切割刀片與環形切刀頭連接。
[0014] 在一些實施方式中，本發明還可包括設置在所述驅動軸適配器的所述第一側的第 一槽;設置在所述切刀適配器的所述第二側的第二槽；以及用于使所述驅動軸適配器的所 述第一面密封于所述切刀適配器的所述第二面的第一密封件。在一些實施方式中，多個對 準銷中的每個的所述第二端都包括用于與所述驅動軸適配器或所述切刀適配器螺紋連接 的螺紋。
[0015] 在一些實施方式中，切刀頭可與所述切刀適配器連接，并且施加在所述切刀頭的 力可使所述切刀適配器樞轉。在一些實施方式中，所述多個對準銷上的圓面包括表面加硬 處理和/或表面潤滑處理。
[0016] 本發明的實施方式還可包括一種系統，其包括電源;具有第一端和第二端的驅動 軸，所述第一端可拆卸地連接到電源；以及具有第一側和第二側的驅動軸適配器，所述第一 側可拆卸地連接到所述驅動軸的所述第二端。在一些實施方式中，所述驅動軸適配器可以 包括設置在所述第二側上的第一多個對準孔；以及設置在所述第二側上的凹面。在一些實 施方式中，本發明還可包括具有第一側和第二側的切刀適配器。所述切刀適配器可包括設 置在所述第一側上的第二多個對準孔和設置在所述第一側的凸面。在一些實施方式中，多 個對準銷每個都具有第一端和第二端，每個所述第一端包括可滑動地與一個或多個第一多 個對準孔和第二多個對準孔接合的圓面。在一些實施方式中，所述切刀適配器可在凸面、凹 面以及多個對準銷上的圓面上樞轉。
[0017] 在一些實施方式中，本發明還可包括:模具面，其包括多個擠出孔；以及與所述切 刀適配器連接的切刀頭，其包括切割刀片；并且所述切刀適配器可樞轉以使所述切割刀片 與所述模具面對準為平行排列。在一些實施方式中，切割刀片可接觸所述模具面，并且由此 產生的力可使所述切刀適配器樞轉。
[0018] 在一些實施方式中，所述切刀適配器還可包括:設置在所述切刀適配器的外周邊 的第一螺紋面；以及環形切刀頭，其具有設置在外周邊面上的多個切割刀片以及可與所述 切刀適配器的所述外周邊上的所述第一螺紋面螺紋嚙合的設置在內周邊面上的第二螺紋 面，并且所述切刀適配器可樞轉以使所述多個切割刀片與所述模具面對準為平行排列。
[0019] 在一些實施方式中，所述驅動軸適配器和所述多個對準銷是一體制造的。在一些 實施方式中，所述多個對準銷上的所述圓面包括表面加硬處理。在一些實施方式中，所述多 個對準銷上的所述圓面包括表面潤滑處理。在一些實施方式中，所述驅動軸適配器的所述 凹面和/或所述切刀適配器的所述凸面進行拋光、化學鍍、電鍍、等離子體涂布、PTFE(聚四 氟乙烯)噴涂、復合金剛石涂布或PVD(物理氣相沉積)噴涂中的一個或多個處理。本發明的 實施方式還可包括一種用于對準切割刀片和模具面的系統。所述系統可包括與驅動軸連接 并具有設置在第一側的凹面的驅動軸適配器;切刀適配器;具有設置在第一側的凸面的插 塞適配器；以及與切刀適配器相連并具有切割刀片的所述切刀頭。在一些實施方式中，所述 切刀適配器可響應施加在所述切割刀片上的力而在所述驅