DE20300009U1

DE20300009U1 - Underwater granulating unit comprises a hole plate with holes, a blade head opposite the plate, blades, and a drive shaft

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Publication number: DE20300009U1
Application number: DE20300009U
Authority: DE
Original assignee: CF Scheer und Cie GmbH and Co KG
Current assignee: CF Scheer und Cie GmbH and Co KG
Priority date: 2003-01-02
Filing date: 2003-01-02
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2013-01-03

Abstract

An underwater granulating unit comprises a hole plate (10) with holes (11) for extruding plastic in a fluid chamber (1), a blade head (7) opposite the hole plate, with blades (9) for granulating the plastic as it leaves the holes, and a drive shaft (3). An underwater granulating unit comprises a hole plate (10) with holes (11) for extruding plastic in a fluid chamber (1), a blade head (7) opposite the hole plate, with blades (9) for granulating the plastic as it leaves the holes, and a drive shaft (3). The blade head is coupled to the shaft and can be moved axially relative to it using an electromechanical drive (15). The latter has a spool which produces an electromagnetic field, and a core. A bellows section exerts a return force on the blade head, and the bellows can be moved longitudinally relative to the drive shaft.

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterwassergranulator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an underwater pelletizer according to the preamble of claim 1.

Unterwassergranulatoren zeichnen sich dadurch aus, daß ein zu granulierender Kunststoff durch eine Lochplatte in eine Wasserkammer extrudiert wird. Die aus den Löchern der Lochplatte austretenden Kunststoffstränge werden mittels einem vor der Lochplatte rotierenden Messerkopf abgeschert. Das dadurch entstehende Granulat kühlt in dem durch die Wasserkammer hindurchströmenden Wasser unmittelbar ab und wird mit der Strömung aus der Kammer herausgeführt.Draw underwater pelletizers is characterized by the fact that a Plastic to be granulated through a perforated plate in a water chamber is extruded. The one from the holes Plastic strands emerging from the perforated plate are pre-positioned using a the perforated plate rotating cutter head sheared. The resulting Granules cool in the water flowing through the water chamber immediately and will deal with the flow led out of the chamber.

Für die Qualität des erzeugten Granulats ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die Lage der Messerschneidebene des rotierenden Messerkopfs zur Stirnseite der Lochplatte definiert ist und auch über einen längeren Funktionszeitraum beibehalten werden kann. Je nach dem zu granulierenden Kunststoffmaterial wird die Messerschneidebene in einem definierten Abstand vor der Lochplatte gehalten oder gegebenenfalls auch bis an die Lochplatte herangefahren, wobei der Druck, mit dem der Messerkopf in Richtung zur Lochplatte gedrückt wird, bei moderneren Anlagen einstellbar ist.For the quality of the granules produced, it is essential that the location the knife cutting plane of the rotating cutter head to the front the perforated plate is defined and can also be maintained over a longer period of operation can. Depending on the plastic material to be granulated, the Knife cutting plane at a defined distance in front of the perforated plate held or, if necessary, also moved up to the perforated plate, where the pressure with which the cutter head towards the perforated plate depressed is adjustable in more modern systems.

Die Verschieblichkeit des Messerkopfs relativ zur Lochplatte kann beispielsweise mittels einer zweiteiligen Antriebswelle realisiert werden, wobei der erste Teil der Antriebswelle ortsfest ist und von einem außerhalb der Wasserkammer angeordneten Antriebsmotor angetrieben wird. Der zweite Teil der Antriebswelle trägt den Messerkopf. Er ist einerseits relativ zum ersten Teil der Antriebswelle längsverschieblich montiert und andererseits mit dem ersten Teil der Antriebswelle drehfest verbunden.The movability of the cutter head relative to the perforated plate, for example, by means of a two-part Drive shaft can be realized, the first part of the drive shaft is stationary and from outside the water chamber arranged drive motor is driven. Of the second part of the drive shaft carries the cutter head. On the one hand, it is longitudinally displaceable relative to the first part of the drive shaft mounted and on the other hand with the first part of the drive shaft non-rotatably connected.

In der DE 196 47 396 C2 wird eine derartige Messerkopfhalterung beschrieben, bei der die beiden Teile der Antriebswelle über ineinandergreifende Längsnuten drehfest und gleichzeitig längsverschieblich miteinander verbunden sind. Der stationäre, erste Teil der Antriebswelle ist hohlgebohrt und weist eine Kolbenkammer auf, in welcher ein mit seiner Kolbenstange auf den verschieblichen, zweiten Teil der Antriebswelle wirkender Kolben gelagert ist. Der Kolben wirkt über eine zwischengeschaltete Feder auf den zweiten Teil der Antriebswelle ein. Mittels einem Pneumatikfluid wird der Kolben innerhalb der Kolbenkammer verlagert, um die Feder mehr oder weniger zusammenzudrücken. Die Federkraft, mit der der Messerkopf gegen die Lochplatte gedrückt wird, läßt sich somit über den Pneumatikdruck einstellen. Die Länge des Verschiebewegs des Messerkopfs ist jedoch nicht kontrollierbar, da der Messerkopf bei diesem Stand der Technik grundsätzlich an der Lochplatte anliegt.In the DE 196 47 396 C2 Such a cutter head holder is described, in which the two parts of the drive shaft are connected to one another in a rotationally fixed and longitudinally displaceable manner via interlocking longitudinal grooves. The stationary, first part of the drive shaft is drilled hollow and has a piston chamber in which a piston acting with its piston rod on the displaceable, second part of the drive shaft is mounted. The piston acts on the second part of the drive shaft via an intermediate spring. The piston is displaced within the piston chamber by means of a pneumatic fluid in order to compress the spring more or less. The spring force with which the cutter head is pressed against the perforated plate can thus be adjusted via the pneumatic pressure. However, the length of the displacement path of the cutter head cannot be controlled, since the cutter head in this prior art basically bears against the perforated plate.

Die DE 201 17 461 U1 beschreibt eine Messerkopfhalterung, bei der sowohl die Kraft, mit der der Messerkopf in Richtung zur Lochplatte gedrängt wird, als auch die konkrete Position, die der Messerkopf relativ zur Stirnseite der Lochplatte einnimmt, einstellbar sind. In diesem Falle sitzt der den Messerkopf tragende Teil der Antriebswelle längsverschieblich auf einem Wellenzapfen des zweiten Teils der Antriebswelle auf. Die drehfeste und dennoch längsverschiebliche Kopplung der beiden Antriebswellenteile erfolgt über einen die Antriebswelle umschließenden, metallischen Faltenbalg, der mit beiden Teilen der Antriebswelle fest verbunden ist. Wiederum ist der aus der Wasserkammer herausführende erste Teil der Antriebswelle hohlgebohrt. Ein Hydraulikfluid wird durch diese Bohrung in den Faltenbalg geleitet, um diesen zu spreizen und dadurch den den Messerkopf tragenden zweiten Teil der Antriebswelle auf dem Wellenzapfen des ersten Teils der Antriebswelle in Richtung zur Lochplatte zu verschieben. Der metallische Faltenbalg hat einerseits dieselbe Vorschubfunktion wie der in Bezug auf die DE 196 47 396 C2 beschriebene Kolben. Er wirkt aber darüber hinaus auch als rückstellendes Federelement, so daß über das sich einstellende Kräftegleichgewicht zwischen hydraulischer Vorschubkraft und Federrückstellkraft eine exakte axiale Positionierung des Messerkopfs relativ zur Lochplatte einstellbar ist. Die konkrete Position des Messerkopfs läßt sich anhand einer von dem ersten Teil der Antriebswelle durch die Durchgangsbohrung des zweiten Teils der Antriebswelle aus der Wasserkammer herausgeführten Meßstange ablesen.The DE 201 17 461 U1 describes a cutter head holder in which both the force with which the cutter head is pushed towards the perforated plate and the specific position which the cutter head occupies relative to the end face of the perforated plate can be set. In this case, the part of the drive shaft carrying the cutter head is seated on a shaft journal of the second part of the drive shaft so as to be longitudinally displaceable. The rotationally fixed, yet longitudinally displaceable coupling of the two drive shaft parts takes place via a metallic bellows surrounding the drive shaft, which is firmly connected to both parts of the drive shaft. Again, the first part of the drive shaft leading out of the water chamber is drilled hollow. A hydraulic fluid is passed through this bore into the bellows in order to spread it and thereby to move the second part of the drive shaft, which carries the cutter head, on the shaft journal of the first part of the drive shaft in the direction of the perforated plate. The metallic bellows on the one hand has the same feed function as that in relation to the DE 196 47 396 C2 described pistons. However, it also acts as a resetting spring element, so that an exact axial positioning of the cutter head relative to the perforated plate can be adjusted via the resulting balance of forces between the hydraulic feed force and the spring restoring force. The specific position of the cutter head can be read off from a measuring rod which is led out of the water chamber by the first part of the drive shaft through the through hole of the second part of the drive shaft.

Die axiale Positionierung des Messerträgers relativ zur Lochplatte sowie die Einstellung des Drucks der Messer in Richtung zur Lochplatte ist relativ aufwendig und nicht sehr exakt, insbesondere nicht ohne weiteres automatisierbar.The axial positioning of the knife holder relative towards the perforated plate and the setting of the pressure of the knives in the direction the perforated plate is relatively complex and not very precise, especially not can be easily automated.

Auch aus der DE-05 18 11 493 ist ein Unterwassergranulator bekannt, bei dem das Drehmoment von dem ersten Teil der Antriebswelle auf den den Messerkopf tragenden zweiten Teil der Antriebswelle mittels einem Faltenbalg übertragen wird. Allerdings wird der Faltenbalg nicht aktiv gespreizt, um den Messerkopf gegen die Lochplatte zu drücken. Vielmehr wird der Messerkopf durch die Federwirkung des Faltenbalgs ständig gegen die Lochplatte gedrückt. Der Faltenbalg ermöglicht aber eine passive axiale Verlagerung des Messerkopfs aufgrund thermischer Ausdehnungen im Betrieb des Granulators. Die eigentlich wesentliche Funktion des Faltenbalgs liegt bei der Lehre der DE-OS 18 11 493 in der Fähigkeit, angulare Lageänderungen des Messerkopfes zu absorbieren. Der Messerkopf ist zu diesem Zweck über ein sphärisches Lager mit dem ersten Teil der Antriebswelle gekoppelt, so dass die Schneidebene des Messerkopfs relativ zur Antriebsachse in jeder angularen Richtung verlagerbar ist, wodurch Parallelitätsschwankungen zur Lochplatte ausgeglichen werden können. Diese angularen Schwankungen absorbiert der drehmomentübertragende Faltenbalg.An underwater pelletizer is also known from DE-05 18 11 493, in which the torque is transmitted from the first part of the drive shaft to the second part of the drive shaft carrying the cutter head by means of a bellows. However, the bellows is not actively spread to press the cutter head against the perforated plate. Rather, the knife head is constantly pressed against the perforated plate by the spring action of the bellows. The bellows enables passive axial displacement of the cutter head due to thermal expansion during operation of the pelletizer. The actually essential function of the bellows lies in the teaching of DE-OS 18 11 493 in the ability to absorb angular changes in the position of the cutter head. For this purpose, the cutter head is coupled to the first part of the drive shaft via a spherical bearing, so that the cutting plane of the cutter head can be displaced relative to the drive axis in any angular direction, whereby fluctuations in parallelism with the perforated plate can be compensated for. The torque-transmitting bellows absorbs these angular fluctuations.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Unterwassergranulator vorzuschlagen, mit dem die axiale Verlagerung des Messerträgers relativ zur Lochplatte sowie die Einstellung des Drucks der Messer in Richtung zur Lochplatte in einfacher Weise möglich ist.The object of the present invention is to propose an underwater pelletizer with which the axial displacement of the knife carrier relative to the perforated plate and the setting of the pressure of the knife in the direction of the perforated plate is possible in a simple manner.

Diese Aufgabe wird durch einen Unterwassergranulator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.This task is done by an underwater pelletizer solved with the features of claim 1. In dependent claims are advantageous developments and refinements of the invention are specified.

Demnach ist ein elektromechanischer Stellantrieb zur Axialverschiebung des Messerkopfs relativ zur Antriebswelle vorgesehen. Mittels einem elektromechanischen Stellantrieb ist die Verlagerung des Messerträgers relativ zur Lochplatte in einfacher Weise möglich.Accordingly, is an electromechanical Actuator for axial displacement of the cutter head relative to the drive shaft intended. The is by means of an electromechanical actuator Relocation of the knife holder possible in a simple manner relative to the perforated plate.

Die Einstellung der Kraft, mit der der Messerkopf in Richtung zur Lochplatte gedrückt wird, läßt sich in einfacher Weise einstellen, nämlich über die Spannung, mit der der elektromechanische Stellantrieb betrieben wird. Durch den Einsatz eines elektromechanischen Stellantriebs anstelle herkömmlicher hydraulischer oder pneumatischer Stellantriebe wird auch die Automatisierung des Systems erleichtert, da lediglich elektronische Komponenten vorliegen, die ohne größeren Aufwand in einen elektronischen Regelkreis integrierbar sind. Schließlich ist ein allgemeiner Vorteil darin zu sehen, daß durch den Wegfall des Einsatzes von Hydraulik- oder Pneumatikfluid etwaige Leckageprobleme des Systems zumindest reduzierbar sind.The setting of the force with which the cutter head is pressed towards the perforated plate, can be easily adjust, namely via the voltage, with which the electromechanical actuator is operated. By the use of an electromechanical actuator instead of conventional hydraulic or pneumatic actuators will also automate the System, since only electronic components are available, the without much effort can be integrated into an electronic control loop. Finally is A general advantage to be seen in the fact that by eliminating the use of hydraulic or pneumatic fluid any leakage problems in the system are at least reducible.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht als elektromechanischen Stellantrieb eine Erregerspule zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes und in dem elektromagnetischen Feld einen Spulenanker vor, so daß Spule und Spulenanker durch Anlegen einer Spannung an die Spule relativ zueinander verschieblich sind. Der bewegliche Teil dieses Stellantriebs, vorzugsweise der Anker, wirkt dann direkt oder indirekt als kraftübertragendes Element auf den den Messerkopf tragenden Teil der Antriebswelle zur Verschiebung desselben in Axialrichtung relativ zum ersten, feststehenden Teil der Antriebswelle.A preferred embodiment The invention sees an excitation coil as an electromechanical actuator to generate an electromagnetic field and in the electromagnetic Field a coil anchor in front, so that coil and coil anchor through Applying a voltage to the coil is displaceable relative to each other are. The moving part of this actuator, preferably the Anchor, then acts directly or indirectly as a force-transmitting element on the part of the drive shaft supporting the cutter head for displacement the same in the axial direction relative to the first, fixed part the drive shaft.

Die Auslenkung des Stellantriebs bzw. der relative Verschiebeweg der beiden Teile der Antriebswelle wird vorzugsweise über einen Wegaufnehmer, insbesondere elektrischen Wegaufnehmer, ermittelt. Anhand des mittels dem Wegaufnehmer erfaßten Verschiebewegs, den der Messerkopf aus einer definierten Ausgangsposition zurücklegt, bis er an der Stirnseite der Lochplatte anliegt, läßt sich der Verschleiß der Messer und die Notwendigkeit ihres Auswechselns ableiten. Andererseits läßt sich anhand der Kraft, die zum Granulieren über den elektromechanischen Stellantrieb aufgebracht wird, der Schärfezustand der Messer ableiten. Denn je stumpfer die Messer sind, desto mehr Kraft muß auf den Messerkopf ausgeübt werden, um diesen gegen die Kraft der aus der Lochplatte austretenden Kunststoffstränge an die Stirnseite der Kunststoffstränge anzudrücken.The deflection of the actuator or the relative displacement of the two parts of the drive shaft is preferably about a displacement sensor, in particular electrical displacement sensor, is determined. Based of the displacement path detected by the displacement transducer, which the Cutter head from a defined starting position, until it rests on the face of the perforated plate, the wear of the Knife and the need to replace them. on the other hand let yourself based on the force required to granulate over the electromechanical Actuator is applied, derive the sharpness of the knife. Because the duller the knife, the more force has to be put on it Knife head exercised to counter this against the force of the emerging from the perforated plate Plastic strands the face of the plastic strands to press.

Die bisher beschriebene Vorrichtung eignet sich daher besonders für solche Unterwassergranulierer, bei denen die rotierenden Messer gegen die Lochplatte gedrückt werden. Für solche Anwendungsfälle, bei denen ein definierter Abstand zwischen der Messerschneidebene und der Stirnseite der Lochplatte einzustellen ist, sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine Rückstelleinrichtung mit definierter Rückstellkraft vor, gegen die der elektromechanische Stellantrieb wirkt, wenn der Messerträger in Richtung zur Lochplatte axial verschoben wird. Der von dem Stellantrieb erzeugten Kraft in Richtung zur Lochplatte steht dann eine entsprechend große Rückstellkraft der Rückstelleinrichtung entgegen. Handelt es sich bei der Rückstelleinrichtung beispielsweise um ein oder mehrere Federelemente mit definierter Federkennlinie, so läßt sich aus dieser Rückstellkraft der Federweg ableiten, welcher dem Verschiebeweg entspricht. Im Endeffekt läßt sich auf diese Weise ein definierter Verschiebeweg des Messerkopfs und demzufolge eine definierte Lage des Messerkopfs relativ zur Lochplatte allein durch Anlegen einer definierten Spannung an den elektromechanischen Stellantrieb erzielen.The device described so far is therefore particularly suitable for such underwater pelletizers in which the rotating knives pressed against the perforated plate become. For such use cases, where a defined distance between the knife cutting plane and the face of the perforated plate is to be set, sees a preferred embodiment the invention a reset device with defined restoring force against which the electromechanical actuator acts when the knife holder is in the direction is moved axially to the perforated plate. The force generated by the actuator there is then a correspondingly large restoring force in the direction of the perforated plate the reset device opposite. Is the reset device for example around one or more spring elements with a defined spring characteristic, so can be out this restoring force derive the travel that corresponds to the displacement. in the The bottom line is in this way a defined displacement path of the cutter head and consequently a defined position of the cutter head relative to the perforated plate solely by applying a defined voltage to the electromechanical Achieve actuator.

Erfindungsgemäß können ein oder mehrere elektromechanische Stellantriebe vorgesehen sein. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist zumindest ein elektromagnetischer Stellantrieb koaxial zur Antriebswelle angeordnet, indem beispielsweise die Spule fest mit dem ortsfesten, ersten Teil der Antriebswelle verbunden ist und der Messerträger auf der Spule axial verschieblich gelagert ist.According to the invention, one or more electromechanical Actuators may be provided. According to a first embodiment is at least one electromagnetic actuator coaxial with the drive shaft arranged by, for example, the coil firmly with the stationary, first part of the drive shaft is connected and the knife carrier on the Coil is axially displaceably mounted.

Die axiale Verlagerung erfolgt dann mittels dem in der Spule verschieblichen Anker je nach angelegter Spannung entgegen der Rückstellkraft der Rückstellfeder. In diesem Fall ist die Antriebswelle vorzugsweise hohlgebohrt, um Kabel zu dem Stellantrieb und zu einem elektronischen Wegaufnehmer zur Positionserfassung des Ankers in der Spule aus der Wasserkammer herauszuführen.The axial displacement then takes place by means of the armature which can be moved in the coil, depending on the applied Tension against the restoring force the return spring. In this case, the drive shaft is preferably drilled to Cable to the actuator and to an electronic displacement sensor Position detection of the armature in the coil from the water chamber lead out.

Der koaxial zur Antriebswelle angeordnete elektromagnetische Stellantrieb kann aber auch am außerhalb der Wasserkammer gelegenen Ende des ortsfesten, ersten Teils der Antriebswelle liegen. Der zweite, den Messerkopf tragende Teil der Antriebswelle ist dann auf einem Absatz des ersten Teils der Antriebswelle axial verschieblich gelagert, und der Anker wird durch den hohlgebohrten ersten Teil der Antriebswelle hindurch bis gegen den den Messerkopf tragenden zweiten Teil der Antriebswelle geführt, um diesen je nach angelegter Spannung entgegen der rückstellenden Kraft der Federelemente in Richtung zur Lochplatte zu drücken.The electromagnetic coaxial to the drive shaft Actuator can also be located on the outside of the water chamber End of the fixed, first part of the drive shaft. The second, part of the drive shaft carrying the cutter head is then on a Shoulder of the first part of the drive shaft is axially displaceable, and the anchor is through the hollow first part of the drive shaft through to the second part of the knife head Drive shaft guided, depending on the applied voltage against the resetting Force the spring elements towards the perforated plate.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei elektromechanische Stellantriebe außerhalb der Wasserkammer im Abstand zur Drehachse der Antriebswelle montiert. Kraftübertragungsstangen führen von den Stellantrieben in die Wasserkammer hinein und wirken mittelbar oder unmittelbar in Axialverschieberichtung auf den Messerträger. Diese Ausführungsvariante bietet den besonderen Vorteil, Abweichungen von der Parallelität der Messerschneidebene zur Stirnseite der Lochplatte durch individuelles Ansteuern der einzelnen Stellantriebe auszugleichen. Dazu dient eine elektronische Steuerung, mittels der die von in den Stellantrieben integrierten Wegsensoren gelieferten Wegsignale durch Differenzbildung ausgewertet werden und eine festgestellte Differenz, die eine Schieflage der Messerschneidebene anzeigt, über gezielte Verstellung einzelner Stellantriebe gegen null zurückgeführt wird.According to a second embodiment of the invention, at least two electromechanical actuators are mounted outside the water chamber at a distance from the axis of rotation of the drive shaft. Power transmission rods lead from the actuators into the water chamber and act directly or indirectly on the knife carrier in the axial displacement direction. This variant offers The particular advantage of compensating for deviations from the parallelism of the knife cutting plane to the face of the perforated plate by individually controlling the individual actuators. For this purpose, an electronic control is used, by means of which the displacement signals supplied by the displacement sensors integrated in the actuators are evaluated by forming a difference, and a determined difference, which indicates an inclined position of the knife cutting plane, is brought back to zero by means of targeted adjustment of individual actuators.

Die Drehmomentübertragung zwischen den beiden Teilen der Antriebswelle kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Gemäß einer ersten Variante greift eine fest mit einem Antriebswellenteil verbundene und koaxial dazu angeordnete Hülse mittels fingerartiger Fortsätze in Ausnehmungen einer fest mit dem anderen Antriebswellenteil verbundenen Lochscheibe ein. Dies gestattet eine Axialverlagerung der beiden Wellenteile relativ zueinander bei gleichzeitiger Drehmomentübertragung, wobei sich lediglich die axiale Lage der fingerartigen Fortsätze innerhalb der Ausnehmungen der Lochscheibe verändert.The torque transfer between the two Parts of the drive shaft can be done in different ways. According to one The first variant engages a part permanently connected to a drive shaft part and coaxially arranged sleeve by means of finger-like projections in the recesses of a perforated disk that is firmly connected to the other drive shaft part on. This allows the two shaft parts to be axially displaced relative to each other with simultaneous torque transmission, whereby only the axial position of the finger-like extensions within the recesses the perforated disc changed.

Gemäß einer zweiten Variante wird das Drehmoment mittels eines Faltenbalgs übertragen. Der Faltenbalg kann gleichzeitig dazu dienen, axiale Relativverschiebungen der beiden Antriebswellenteile auszugleichen, indem er entweder ein passives Ausgleichselement bildet, wie in DE-OS 18 11 493 beschrieben, oder ein aktives Verstellelement nach Art eines Hydraulikkolbens, wie in DE 196 47 396 C2 und DE 201 17 461 U1 beschrieben.According to a second variant, the torque is transmitted by means of a bellows. The bellows can simultaneously serve to compensate for axial relative displacements of the two drive shaft parts by either forming a passive compensating element, as in DE-OS 18 11 493 described, or an active adjusting element in the manner of a hydraulic piston, as in DE 196 47 396 C2 and DE 201 17 461 U1 described.

Alternativ kann bei dieser zweiten Variante der Faltenbalg über einen Zapfen mit einer der beiden Wellenteile drehfest gekoppelt sein, wobei der Zapfen in einer Nut des entsprechenden Wellenteils axial verschieblich ist. Eine axiale Verlagerung der beiden Antriebswellenteile relativ zueinander führt dann nicht zu einer Spreizung oder Komprimierung des Faltenbalgs sondern lediglich zu einer Verschiebung des Zapfens in der zugehörigen Nut.Alternatively, this second Variant of the bellows over a pin rotatably coupled to one of the two shaft parts be, the pin axially in a groove of the corresponding shaft part is movable. An axial displacement of the two drive shaft parts then leads relative to each other not to spread or compress the bellows but only for a displacement of the pin in the associated groove.

Die Verwendung eines Faltenbalgs gestattet es insbesonders, zusätzlich zur axialen Verlagerungen auch Parallelitätsabweichungen zwischen der Schneidebene des Messerkopfs und der Lochplattenoberfläche auszugleichen. Insbesondere kann eine Kombination des Faltenbalgs mit einem sphärischen Lager, wie in der DE-OS 18 11 493 beschrieben, insbesondere mit einem Penderrollenlager realisiert werden. Der Faltenbalg schließt dann den Lagerbereich hermetisch ab, so dass dieser vorteilhaft mit einer Dauerschmierung. praktisch wartungsfrei ist.The use of a bellows makes it possible in particular to compensate for parallelism deviations between the cutting plane of the cutter head and the perforated plate surface in addition to the axial displacements. In particular, a combination of the bellows with a spherical bearing, as in the DE-OS 18 11 493 described, in particular be realized with a pendulum roller bearing. The bellows then hermetically seals the bearing area, so that it is advantageous with permanent lubrication. is practically maintenance-free.

Als Rückstellfedern kommen nahezu alle Federelemente in Betracht, insbesondere ein oder mehrere Schraubenfedern. Bei der Verwendung eines Faltenbalgs kann auch dieser die Funktion der Rückstellfeder übernehmen, wie in der DE 201 17 461 U1 beschrieben.Almost all spring elements come into consideration as return springs, in particular one or more coil springs. When using a bellows, this can also take over the function of the return spring, as in the DE 201 17 461 U1 described.

Schließlich sieht eine besondere Ausgestaltung der Erfindung, zusätzlich zur elektromechanischen Kraftbeaufschlagung des Messerträgers eine pneumatisch oder ggf. hydraulische Druckbeaufschlagung des Messerträgers vor. Dies ist zweckmäßig, wenn die notwendige Axialkraft für das übliche Nachschleifen der Messer z. B. mittels der eingesetzten Elektromagneten nicht erreichbar ist. Das Nachschleifen erfolgt dann durch Heranfahren der Messer gegen die Lochscheibe mit erhöhten Andruckkräften. von z. B. 900 N gegenüber üblichen Prozeßkräften von lediglich 100 N bis 200 N.Finally sees a special one Embodiment of the invention, in addition pneumatic for electromechanical application of force to the knife holder or, if necessary, hydraulic pressurization of the knife carrier. This is useful if the necessary axial force for the usual regrinding the knife z. B. not by means of the electromagnets used is achievable. Regrinding is then carried out by moving up the knife against the perforated disc with increased pressure. from z. B. 900 N compared to usual Process forces of only 100 N to 200 N.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:The invention is illustrated below by way of example of the accompanying drawings. In it show:

1 schematisch, teilweise im Schnitt die wesentlichen Bestandteile eines Unterwassergranulators gemäß einer ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung, 1 schematically, partly in section, the essential components of an underwater granulator according to a first and second embodiment of the invention,

2 schematisch eine Gesamtansicht eines Unterwassergranulators gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, 2 schematically shows an overall view of an underwater granulator according to a third embodiment of the invention,

3 einen Ausschnitt der Wasserkammer des Unterwassergranulators aus 2 in weiterem Detail, und 3 a section of the water chamber of the underwater pelletizer 2 in more detail, and

4 einen Ausschnitt aus einer Wasserkammer eines Unterwassergranulators gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. 4 a section of a water chamber of an underwater pelletizer according to a fourth embodiment of the invention.

Die 1 zeigt schematisch wesentliche Bestandteile eines Unterwassergranulators umfassend eine Wasserkammer 1, von der lediglich ein Gehäusewandausschnitt 2 dargestellt ist, durch den hindurch eine Antriebswelle 3 in eine Fanghaube 4 innerhalb der Wasserkammer 1 hineinragt. Die Antriebswelle 3 ist ortsfest und führt zu einem außerhalb der Wasserkammer 1 liegenden, nicht dargestellten Antriebsmotor. Auf einem als elektrische Spule ausgebildeten Zapfen 17 der Antriebswelle 3 ist über ein Verschiebelager 5 ein zweiter Antriebswellenteil 6 axial verschieblich gelagert. Der zweite Antriebswellenteil 6 dient als Aufnahmekörper für einen Messerkopf 7, der einen Messerträger 8 mit Messern 9 umfaßt. Dem Messerkopf 7 axial gegenüberliegend ist eine Lochplatte 10 mit Löchern 11 zur Extrusion von Kunststoffmaterial angeordnet. Die Stirnseite 13 der Lochplatte 10 und die mit der Bezugsziffer 12 bezeichnete Schneidebene des Messerkopfs 7 sind um ein definiertes Maß parallel zueinander beabstandet. Dieses Abstandsmaß kann durch axiale Verschiebung des Messerkopfs 7 im Umfang des mit einem Doppelpfeil 14 bezeichneten Hubs variiert werden.The 1 schematically shows essential components of an underwater granulator comprising a water chamber 1 , of which only a section of the housing wall 2 is shown, through which a drive shaft 3 in a hood 4 inside the water chamber 1 protrudes. The drive shaft 3 is stationary and leads to an outside of the water chamber 1 lying, not shown drive motor. On a pin designed as an electrical coil 17 the drive shaft 3 is about a sliding bearing 5 a second drive shaft part 6 axially displaceable. The second drive shaft part 6 serves as a receiving body for a cutter head 7 holding a knife holder 8th with knives 9 includes. The knife head 7 a perforated plate is axially opposite 10 with holes 11 arranged for extrusion of plastic material. The face 13 the perforated plate 10 and the one with the reference number 12 designated cutting plane of the cutter head 7 are spaced apart from each other by a defined amount. This distance can be determined by axially displacing the cutter head 7 in the circumference of a double arrow 14 designated hubs can be varied.

Die Figur zeigt gleichzeitig zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, nämlich ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem koaxial zur Antriebswelle 3 angeordneten elektromagnetischen Stellantrieb 15 innerhalb der Wasserkammer und ein zweites Ausführungsbeispiel mit zwei oder mehr elektromagnetischen Stellantrieben 15 außerhalb der Wasserkammer. Die beiden Ausführungsbeispiele können auch miteinander kombiniert werden. In den konkret dargestellten Ausführungsbeispielen sind die elektromagnetischen Stellantriebe jeweils durch eine Spule mit relativ zur Spule beweglichem Spulenanker realisiert. Grundsätzlich ist aber auch eine Realisierung mit ortsfestem Spulenanker und axial verschieblicher Spule denkbar. Anstelle eines elektromagnetischen Spule-Anker-Stellantriebs kann als elektromechanischer Stellantrieb grundsätzlich auch ein üblicher Linearmotor eingesetzt werden.The figure shows two embodiments of the invention, namely a first embodiment with a coaxial to the drive shaft 3 arranged electromagnetic actuator 15 within the water chamber and a second embodiment with two or more electromagnetic actuators 15 outside the water chamber. The two exemplary embodiments can also be combined with one another. In the con Embodiments shown in detail, the electromagnetic actuators are each implemented by a coil with a coil armature movable relative to the coil. In principle, however, a realization with a fixed coil anchor and axially displaceable coil is also conceivable. Instead of an electromagnetic coil-armature actuator, a conventional linear motor can in principle also be used as the electromechanical actuator.

Gemäß des ersten Ausführungsbeispiels ist der elektromagnetische Stellantrieb koaxial zur Antriebswelle angeordnet. Dabei sitzt der Aufnahmekörper 6 des Messerkopfs 7 axial verschieblich auf der Spule 17 auf, die einen Wellenzapfen der Antriebswelle 3 bildet. Innerhalb der Spule 17 ist der Spulenanker 16 verschieblich gelagert. Bei Anlegen einer Spannung an die Spule 17 wirkt aufgrund des dadurch erzeugten elektromagnetischen Feldes eine Kraft auf den Anker 16, die den Anker 16 aus der Spule 17 in Richtung zur Lochplatte 10 drängt.According to the first embodiment, the electromagnetic actuator is arranged coaxially with the drive shaft. The receiving body sits 6 of the cutter head 7 axially displaceable on the spool 17 on which is a shaft journal of the drive shaft 3 forms. Inside the coil 17 is the coil anchor 16 slidably mounted. When a voltage is applied to the coil 17 due to the electromagnetic field generated by this, a force acts on the armature 16 that the anchor 16 out of the coil 17 towards the perforated plate 10 urges.

Diese Kraft wird von dem Anker 16 über eine Anschlagfläche 18 auf den den Messerkopf 7 tragenden Aufnahmekörper 6 übertragen, so dass dieser auf der Spule 17 gleitend in Richtung zur Lochplatte 10 axial verlagert wird.This force comes from the anchor 16 over a stop surface 18 on the knife head 7 load-bearing body 6 transferred so this on the spool 17 sliding towards the perforated plate 10 is axially displaced.

Die Antriebswelle 3 ist hohl gebohrt, um Kabel 19 zur Energieversorgung der Spule 17 sowie für einen elektrischen Wegaufnehmer zur Bestimmung der axialen Lage des Ankers 16 innerhalb der Spule 17 aus der Wasserkammer 1 heraus zu einer nicht dargestellten Steuerungseinrichtung zu führen. Dabei erfolgt eine Abdichtung am Wellenende mittels Dichtungen 31.The drive shaft 3 is drilled hollow to cables 19 for the energy supply of the coil 17 as well as for an electrical displacement transducer for determining the axial position of the armature 16 inside the coil 17 from the water chamber 1 to lead out to a control device, not shown. The shaft end is sealed by means of seals 31 ,

In der Figur ist der Anker 16 genauso lang ausgebildet wie die Spule 17. Dies hat zur Folge, dass die auf den Anker 16 wirkende elektromagnetische Kraft beim Herausfahren des Ankers aus der Spule abnimmt, wenn die an die Spule 17 angelegte Spannung nicht in entsprechendem Maße erhöht wird. Um zu vermeiden, dass die Kraft des Ankers 16 verschiebewegabhängig ist, ist es daher sinnvoll, die Spule 17 abweichend von dem in der Figur ausgeführten Ausführungsbeispiel wesentlich länger auszubilden, so dass sie sich bis in die Durchgangsbohrung 20 der Antriebswelle 3 hinein erstreckt, damit unabhängig vom Verschiebeweg das gesamte von der Spule 17 erzeugte elektromagnetische Feld auf den Anker 16 wirkt. Da sich die Antriebswelle 3 und der Anker 16 synchron mit dem Messerkopf 7 mitdrehen, können in diesem Fall die Kabel 19 durch eine axiale Nut im Anker 16 zur Spule 17 durchgeführt werden.In the figure is the anchor 16 as long as the spool 17 , This has the consequence that the anchor 16 acting electromagnetic force when moving the armature out of the coil decreases when the to the coil 17 applied voltage is not increased accordingly. To avoid the force of the anchor 16 is dependent on the displacement path, it therefore makes sense to use the coil 17 deviating from the embodiment shown in the figure, to be designed much longer so that it extends into the through hole 20 the drive shaft 3 extends into the whole of the spool regardless of the displacement 17 generated electromagnetic field on the anchor 16 acts. Because the drive shaft 3 and the anchor 16 in sync with the cutter head 7 in this case, the cables can also rotate 19 through an axial groove in the anchor 16 to the coil 17 be performed.

Als Zugfedern ausgebildete Rückstellfedern 21 greifen einerseits an einer Angriffsfläche 22 des den Messerkopf 7 tragenden Aufnahmekörpers 6 und andererseits an einer mittels Spannschrauben 23 auf der Antriebswelle 3 fixierten Spannhülse 24 an. Dadurch sind die Antriebswelle 3 und der Aufnahmekörper 6 des Messerkopfs 7 miteinander verspannt. Der axialen Auslenkung des Ankers 16 innerhalb der Spule 17 wirkt somit immer eine Rückstellkraft durch die Rückstellfedern 21 in entsprechender Größe entgegen. Bei den Rückstellfedern 21 handelt es sich vorzugsweise um hysteresefreie Rückstellfedern mit linearer Federkernlinie, so dass durch Anlegen einer Spannung an die Spule 17 der Anker gegenüber seiner Ausgangslage proportional zur Höhe der angelegten Spannung aus der Spule 17 herausgeschoben wird. Ist die Federkonstante c der Rückstellfedern 21 bekannt, so läßt sich anhand der angelegten Spannung nicht nur die mittels Anker 16 auf den Messerkopf 7 übertragene Kraft sondern auch indirekt der Verschiebeweg ermitteln. Kraft- und/oder Lage des Ankers 16 können somit mittels einer geeigneten Steuerung durch Anlegen einer weg-proportionalen Spannung an die Spule 17 gesteuert werden. Die Wegerfassung des Ankers kann aber auch, wie bereits erwähnt, durch einen separaten Wegaufnehmer ermittelt werden, der vorzugsweise elektronisch ist, damit die Meßwerte unmittelbar von der Steuerung bei der Kraft-und/oder Lageregelung verwertet werden können.Return springs designed as tension springs 21 attack on the one hand on an attack surface 22 of the cutter head 7 supporting body 6 and on the other hand on one with clamping screws 23 on the drive shaft 3 fixed adapter sleeve 24 on. This is the drive shaft 3 and the receiving body 6 of the cutter head 7 tense together. The axial deflection of the armature 16 inside the coil 17 therefore a restoring force always acts through the restoring springs 21 in the appropriate size. With the return springs 21 it is preferably hysteresis-free return springs with a linear spring core line, so that by applying a voltage to the coil 17 the armature relative to its starting position is proportional to the amount of voltage applied from the coil 17 is pushed out. Is the spring constant c of the return springs 21 known, it can be based on the applied voltage not only by means of anchors 16 on the cutter head 7 transmitted force but also indirectly determine the displacement. Force and / or position of the anchor 16 can thus by means of a suitable control by applying a path-proportional voltage to the coil 17 being controlled. The path detection of the armature can, as already mentioned, be determined by a separate position transducer, which is preferably electronic, so that the measured values can be used directly by the control in the force and / or position control.

Indem die Federelemente 21 als Rückstellfeder ausgeführt sind, wird der Messerkopf 7 nach Wegfall der an den Stellantrieb 15 angelegten Spannung in seine neutrale, von der Lochplatte entfernten Lage zurückgezogen.By the spring elements 21 are designed as a return spring, the cutter head 7 after removal of the actuator 15 applied voltage to its neutral position removed from the perforated plate.

Anstelle einer Mehrzahl von Schraubenfedern kann z. B. auch eine einzige, konzentrische um die Antriebsachse angeordnete Schraubenfeder oder ein Tellerfederpaket vorgesehen sein. Außerdem kann es sinnvoll sein, die Anschlagfläche 22 auf die andere Seite der Spannschraube 24 zu verlagern, so dass anstelle der Zugfedern 21 wesentlich einfacher einzusetzende Druckfedern verwendet werden können.Instead of a plurality of coil springs, for. B. also a single, concentric around the drive axis arranged coil spring or a plate spring assembly. It may also be useful to have the stop surface 22 to the other side of the turnbuckle 24 to shift so that instead of the tension springs 21 compression springs can be used much easier to use.

Bisher wurde lediglich erläutert, wie die Axialverschiebung des den Messerkopf 7 tragenden Aufnahmekörpers 6 relativ zur Antriebswelle 3 realisiert ist. Nachfolgend wird erläutert, wie trotz der relativen Verschieblichkeit dieser beiden Komponenten deren drehfeste Kopplung realisiert ist. Zu diesem Zweck trägt die bereits erwähnte, fest mit der Antriebswelle 3 verbundene Spannhülse 24 eine Hülse 25, die ihrerseits fest mit der Spannhülse 24 verbunden, beispielsweise verschweißt ist. Das freie, zur Lochplatte weisende Ende dieser Hülse 25 besitzt fingerartige Fortsätze 26, welche in Öffnungen 27 einer mit dem Aufnahmekörper 6 umlaufenden Lochscheibe 28 eingreifen. Bei einer axialen Verlagerung des Messerkopfs ändert sich lediglich die Eingrifftiefe der Fortsätze 26 in die Öffnungen 27 der Lochscheibe 28. Das Drehmoment der Antriebswelle 3 wird somit über die Spannhülse 24, die Hülse 25 und den Aufnahmekörper 6 auf den Messerkopf 7 übertragen, unabhängig von der axialen Lage des Messerkopfs 7 relativ zur Antriebswelle 3.So far, it has only been explained how the axial displacement of the cutter head 7 supporting body 6 relative to the drive shaft 3 is realized. The following explains how, despite the relative displaceability of these two components, their rotationally fixed coupling is realized. For this purpose, the one already mentioned bears firmly with the drive shaft 3 connected adapter sleeve 24 a sleeve 25 , which in turn is firmly attached to the adapter sleeve 24 connected, for example welded. The free end of this sleeve facing the perforated plate 25 has finger-like extensions 26 which in openings 27 one with the receiving body 6 circumferential perforated disc 28 intervention. When the cutter head is axially displaced, only the engagement depth of the extensions changes 26 into the openings 27 the perforated disc 28 , The torque of the drive shaft 3 is thus over the adapter sleeve 24 who have favourited Sleeve 25 and the receiving body 6 on the cutter head 7 transmitted regardless of the axial position of the cutter head 7 relative to the drive shaft 3 ,

Abweichungen der Parallelität der Schneidebene 12 der Messer 9 gegenüber der Stirnseite 13 der Lochplatte 10 können durch geeignete Wahl einer Durchmesserpaarung für das Verschiebelager 5 gering gehalten werden. Um ein Verkanten der Fortsätze 26 der Drehantriebshülse 25 in den Öffnungen 27 der Lochscheibe 28 zu vermieden, falls dennoch eine Neigung des Messerkopfs 7 relativ zur Schneidebene 12 eintritt, sind die Öffnungen 27 in radialer Richtung mit ausreichend großem Spiel für die Fortsätze 26 auszubilden.Deviations in the parallelism of the cutting plane 12 the knife 9 opposite the front 13 the perforated plate 10 can ei by suitable choice ner diameter pairing for the sliding bearing 5 be kept low. To tilt the extensions 26 the rotary drive sleeve 25 in the openings 27 the perforated disc 28 to be avoided if the cutter head is inclined 7 relative to the cutting plane 12 are the openings 27 in the radial direction with sufficient clearance for the extensions 26 train.

Das nachfolgend beschriebene zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel mit zwei oder mehr außerhalb der Wasserkammer angeordneten elektromagnetischen Stellantrieben 15 eröffnet eine besonders elegante Lösung zum Ausgleich etwaiger Parallelitätsabweichungen der Schneidebene 12 relativ zur Stirnseite 13 der Lochplatte 10. Demnach sind anstelle des koaxial zur Antriebswelle angeordneten Stellantriebs 15, oder zusätzlich zu diesem, mindestens zwei Stellantriebe 15 außerhalb der Wasserkammer auf einem gemeinsamen Teilkreis in gleichmäßigem Abstand um die Antriebswelle 3 herum vorgesehen. Am stirnseitigen Ende der Antriebswelle 3 befindet sich dann anstelle der Spule 17 ein Wellenzapfen gleichen Durchmessers, auf dem wiederum das Verschiebelager 5 mit geringem radialen Spiel aufsitzt. Jeder der beiden dezentral angeordneten Stellantriebe 15 ist hier wieder als Spule 17 mit darin beweglichem Anker 16 ausgeführt. Die Anker 16 setzen sich als Kraftübertragungsstangen 29 durch die Gehäusewandung 2 hindurch bis zur Lochscheibe 28 fort, wo sie auf einer Anschlagfläche 30 aufsitzen. Im Betrieb dreht sich die Anschlagfläche 30 unter den Kraftübertragungsstangen 29 hinweg. Es bildet sich eine Art Gleitlager aus. Die Durchführungsstellen der Kraftübetragungsstangen 29 in der Gehäusewand 2 sind mittels Dichtungen 31 abgedichtet.The second preferred embodiment described below with two or more electromagnetic actuators arranged outside the water chamber 15 opens up a particularly elegant solution to compensate for any parallelism deviations in the cutting plane 12 relative to the face 13 the perforated plate 10 , Accordingly, instead of the actuator arranged coaxially to the drive shaft 15 , or in addition to this, at least two actuators 15 outside the water chamber on a common pitch circle at an even distance from the drive shaft 3 provided around. At the front end of the drive shaft 3 is then in place of the coil 17 a shaft journal of the same diameter, on which in turn the sliding bearing 5 with little radial play. Each of the two decentralized actuators 15 is here again as a coil 17 with anchors movable in it 16 executed. The anchors 16 sit down as power transmission rods 29 through the housing wall 2 through to the perforated disc 28 continues where they are on a stop surface 30 seated. The stop surface rotates during operation 30 under the power transmission rods 29 time. A kind of plain bearing forms. The places where the power transmission rods pass through 29 in the housing wall 2 are by means of seals 31 sealed.

Wird nun über die in den Stellantrieben 15 integrierten, nicht dargestellten elektronischen Wegaufnehmer festgestellt, dass die Stellwege der einzelnen Stellantriebe nicht identisch sind, so bedeutet dies eine Parallelitätsabweichung des Messerkopfs 7 relativ zur Stirnseite 13 der Lochplatte 10. Dieser Vergleich kann beispielsweise durch Differenzbildung der von den Wegsensoren an die elektronische Steuerung gelieferten Signale bestimmt werden. Die Steuerung kann dann im Bedarfsfall die Versorgungsspannung für einen oder mehrere der Stellenantriebe 15 derart regeln, dass die Differenz auf Null zurückgeführt wird.Will now over the in the actuators 15 integrated electronic displacement sensor, not shown, found that the travel ranges of the individual actuators are not identical, this means a parallelism deviation of the cutter head 7 relative to the face 13 the perforated plate 10 , This comparison can be determined, for example, by forming the difference between the signals supplied by the displacement sensors to the electronic control. If necessary, the control system can then supply the supply voltage for one or more of the actuators 15 regulate so that the difference is reduced to zero.

2 zeigt schematisch eine Gesamtansicht der Granuliervorrichtung einschließlich eines motorischen Antriebs und einem zusätzlichen pneumatischen Stellmechanismus zur axialen Verlagerung des Messerkopfs 7. 2 shows schematically an overall view of the granulating device including a motor drive and an additional pneumatic actuating mechanism for the axial displacement of the cutter head 7 ,

Demnach treibt ein Motor 32 über einen Zahnriemen und ein Antriebsritzel 33 die hohlgebohrte Antriebswelle 3 an. Die Hohlwelle 3 ist über Lager 30 einerseits in einer erstens die Gehäusewand 2 der Wasserkammer 1 bildenden Grundplatte und andererseits in einer zweiten Grundplatte 34 drehbar gelagert, an denen auch der Motor 32 montiert ist.Accordingly, an engine drives 32 via a toothed belt and a drive pinion 33 the hollow drilled drive shaft 3 on. The hollow shaft 3 is over stock 30 on the one hand in a housing wall 2 the water chamber 1 forming base plate and on the other hand in a second base plate 34 rotatably mounted on which also the motor 32 is mounted.

In der hohlgebohrten Antriebswelle 3 sitzt längsverschieblich eine Schubstange 35. Die Schubstange 35 ist in Verschiebelagern 5 axial verschieblich gelagert. An beiden axialen Enden der Schubstange 35 greift ein elektromechanischer Stellantrieb 15 mit seinem axial verschieblichen Anker an. In dem in 2 dargestellten Fall ist ein Stellantrieb 15 in der Antriebswelle integriert, während der andere Stellantrieb 15 außerhalb der Wasserkammer 1 sitzt. Grundsätzlich kann auf einen der beiden elektromechanischen Stellantriebe 15 auch verzichtet werden, wenn die nötige Vorschubkraft mit einem einzelnen Stellantrieb 15 erzielbar ist.In the hollow drilled drive shaft 3 a push rod sits lengthways 35 , The push rod 35 is in sliding bearings 5 axially displaceable. At both axial ends of the push rod 35 an electromechanical actuator engages 15 with its axially displaceable anchor. In the in 2 case shown is an actuator 15 integrated in the drive shaft while the other actuator 15 outside the water chamber 1 sitting. Basically, one of the two electromechanical actuators can be used 15 also be dispensed with if the necessary feed force with a single actuator 15 is achievable.

An dem der Wasserkammer 1 abgewandten axialen Ende der Schubstange 35 greift zusätzlich ein pneumatischer Stellantrieb 36 – 38 an, der auch als hydraulischer Stellantrieb ausgeführt sein kann. Mittels eines elektrisch ansteuerbaren Steuerventils 37 läßt sich ein fluidischer Zylinder 36 mit einer Druckquelle 38 so verbinden, daß ein Stellkolben 39 über den Anker 16 des außerhalb der Wasserkammer 1 angeordneten Stellantriebs 15, die Schubstange 21 und den Anker 16 des innerhalb der Wasserkammer 1 angeordneten Stellantriebs 15 eine Verschubkraft auf den Messerkopf 7 in Richtung zur Lochplatte 10 ausübt (Pfeilrichtung). Der wesentliche Zweck der durch die hohlgebohrte Antriebswelle 3 hindurchgeführten Schubstange 35 und des pneumatischen Stellmechanismus 36 – 39 besteht darin, die Schneidmesser 9 zum selbsttätigen Nachschleifen mit erhöhter Anpresskraft gegen die Lochplatte 10 zu drücken. Während die zum Granulieren des aus der Lochplatte 10 austretenden Kunststoffs notwendigen Prozesskräfte mit ca. 100 N bis 200 N relativ gering sind und durch einen oder zwei Proportionalmagneten 15 realisierbar sind, werden für das zyklische Nachschleifen der Messer 9 erhöhte Kräfte von etwa 900 N benötigt, die mit dem Proportionalmagneten 15 nicht erzielbar sind, wohl aber mittels einer pneumatischen Stellmechanismus 36 – 39. Der pneumatische Stellmachanismus 36 – 38 kann auch durch einen Elektrozylinder oder einen elektrischen Schaltmagneten ersetzt werden, sofern damit die erforderlichen Kräfte erzielbar sind.At that of the water chamber 1 opposite axial end of the push rod 35 a pneumatic actuator also engages 36 - 38 on, which can also be designed as a hydraulic actuator. By means of an electrically controllable control valve 37 can be a fluidic cylinder 36 with a pressure source 38 Connect so that an actuating piston 39 over the anchor 16 the outside of the water chamber 1 arranged actuator 15 who have favourited Push rod 21 and the anchor 16 of within the water chamber 1 arranged actuator 15 a pushing force on the cutter head 7 towards the perforated plate 10 exercises (direction of arrow). The main purpose of the drive shaft drilled through the hollow 3 passed through push rod 35 and the pneumatic adjusting mechanism 36 - 39 is the cutting knife 9 for automatic regrinding with increased contact pressure against the perforated plate 10 to press. While granulating the from the perforated plate 10 escaping plastic necessary process forces with approximately 100 N to 200 N are relatively low and by one or two proportional magnets 15 can be realized for the cyclical regrinding of the knives 9 increased forces of about 900 N are required with the proportional magnet 15 are not achievable, but probably by means of a pneumatic adjusting mechanism 36 - 39 , The pneumatic actuating mechanism 36 - 38 can also be replaced by an electric cylinder or an electric switching magnet, provided that the required forces can be achieved.

Abweichend zu der in Bezug auf 1 beschriebenen Ausführungsform wird das Drehmoment bei der in 2 dargestellten Ausführungsvariante von der Antriebswelle 3 auf den Messerkopf 7 nicht über eine Drehantriebshülse sondern über einen Faltenbalg 40 übertragen. Darüber hinaus stützt sich der Messerkopf 7 auf einem Radialpendellager 41 ab, so dass er in jede angulare Richtung verlagerbar ist. Dies wird in weiterem Detail nachfolgend anhand der 3 erläutert.Different from that in relation to 1 described embodiment, the torque in the in 2 shown embodiment of the drive shaft 3 on the cutter head 7 not via a rotary drive sleeve but via a bellows 40 transfer. The cutter head is also supported 7 on a radial pendulum bearing 41 so that it can be moved in any angular direction. This is explained in more detail below using the 3 explained.

Der Faltenbalg 40 ist mit einem seiner beiden axialen Enden fest an den Aufnahmekörper 6 des Messerkopfs 7 und mit dem anderen seiner beiden axialen Enden an eine Spannhülse 24 gekoppelt, die drehfest auf der Antriebswelle 3 sitzt. Dadurch wird ein Drehmoment von der Antriebswelle 3 über die Spannhülse 4, den Faltenbalg 40 und den Aufnahmekörper 6 auf den Messerkopf 7 übertragen.The bellows 40 is firmly attached to the receiving body with one of its two axial ends 6 of the cutter head 7 and with the other of its two axial ends to an adapter sleeve 24 coupled, the rotation on the drive shaft 3 sitting. This creates a torque from the drive shaft 3 about the clamping sleeve 4 , the bellows 40 and the receiving body 6 on the cutter head 7 transfer.

Während der Messerkopf 7 bei der Ausführungsform gemäß 1 auf einem Wellenabsatz der Antriebswelle 3 axial verschieblich gelagert war, sitzt der Messerkopf 7 bei der Ausführungsform nach 3 auf einem sphärischen Lager, welches hier als Radialpendellager 41 ausgeführt ist, welches aber z. B. auch ein einfaches Kugelkopflager sein könnte. Das Radialpendellager 41 ist mittels einer Spannmutter 42 auf einem Achsstummel 43 fixiert. Dieser Achsstummel ist mittels dem Anker 16 des Proportionalmagneten 15 in axialer Richtung verschiebbar. Die sphärische Lagerung des Messerkopfs 7 gibt diesem Bewegungsfreiheit in angularer Richtung, so dass sich die Schneidebene der Messer 9 des Messerkopfs 7 auch bei ungleicher Messerabnutzung immer parallel zur Oberfläche der Lochplatte 10 ausrichten kann. Der Faltenbalg 40 bietet in diesem Zusammenhang den Vorteil, dass er Lageabweichungen des Messerkopfs 7 in angularer und lateraler sowie auch in axialer Richtung kompensieren kann, ohne dass seine Drehmoment übertragende Funktion dabei beeinträchtigt wird.During the cutter head 7 in the embodiment according to 1 on a shaft shoulder of the drive shaft 3 was axially displaceable, the cutter head sits 7 in the embodiment according to 3 on a spherical bearing, which here as a radial pendulum bearing 41 is executed, but which, for. B. could also be a simple ball head bearing. The radial pendulum bearing 41 is by means of a clamping nut 42 on an axle stub 43 fixed. This stub axle is by means of the anchor 16 of the proportional magnet 15 slidable in the axial direction. The spherical bearing of the cutter head 7 gives this freedom of movement in the angular direction, so that the cutting plane of the knife 9 of the cutter head 7 always parallel to the surface of the perforated plate even when the knife wear is uneven 10 can align. The bellows 40 offers in this context the advantage that it deviates the position of the cutter head 7 can compensate in the angular and lateral as well as in the axial direction without impairing its torque-transmitting function.

Dem Faltenbalg 40 kommen im Zusammenhang mit der in 3 gezeigten Ausführungsform jedoch noch zwei weitere Funktionen zu. Zum einen wirkt der Faltenbalg 40 als Rückstellfeder, durch die der Messerkopf 7 im Außerbetriebszustand von der Lochplatte 10 abgehoben wird. Zum anderen schließt der Faltenbalg 40 im Zusammenwirken mit den O-Ring-Dichtungen 44, 45 und der Abschlussplatte 46 den Raum des sphärischen Lagers 41 hermetisch gegenüber der Wasserkammer 1 ab. Dadurch kann das sphärische Lager 41 mit einer Lebensdauerschmierung versehen werden, die praktisch wartungsfrei ist. Die den Faltenbalg 40 umgebende Hülse hat keinerlei Drehmoment übertragende Funktion sondern lediglich den Zweck, ein Ausbeulen des Faltenbalgs 40 zu verhindern.The bellows 40 come in connection with the 3 shown embodiment, however, two more functions. On the one hand, the bellows works 40 as a return spring through which the cutter head 7 from the perforated plate when not in operation 10 is lifted off. On the other hand, the bellows closes 40 in cooperation with the O-ring seals 44 . 45 and the end plate 46 the space of the spherical camp 41 hermetic to the water chamber 1 from. This allows the spherical bearing 41 be provided with life-time lubrication that is practically maintenance-free. The bellows 40 surrounding sleeve has no torque-transmitting function but only the purpose of bulging the bellows 40 to prevent.

Die Konstruktion gemäß 3 zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass zum Wechsel des Messerträgers lediglich die zwei Schrauben 47 der Abschlussplatte 46 zu lösen sind.The construction according to 3 is further characterized by the fact that only the two screws are used to change the knife holder 47 the end plate 46 are to be solved.

4 zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie 3 mit dem einzigen Unterschied, dass anstelle der Spannhülse 24 eine Gleitbuchse 48 vorgesehen ist, die sich bei einer axialen Verlagerung des Messerkopfs 7 relativ zur Antriebswelle 3 mit dem Messerkopf 7 mitbewegt, indem sie auf der Antriebswelle 3 in axialer Richtung gleitet. Dementsprechend wird der Faltenbalg 40 bei einer axialen Verlagerung des Messerkopfs 7 nicht gespreizt. Vielmehr übernimmt der Faltenbalg 40 lediglich noch die Funktionen, das sphärische Lager 41 hermetisch abzudichten und angulare sowie laterale Bewegungen des Messerkopfs 7 relativ zur Antriebswelle 3 auszugleichen. 4 shows a similar embodiment as 3 with the only difference that instead of the adapter sleeve 24 a sliding bush 48 is provided which is in the event of an axial displacement of the cutter head 7 relative to the drive shaft 3 with the cutter head 7 moved by being on the drive shaft 3 slides in the axial direction. Accordingly, the bellows 40 with an axial displacement of the cutter head 7 not spread. Rather, the bellows takes over 40 only the functions, the spherical bearing 41 hermetically sealed and angular and lateral movements of the cutter head 7 relative to the drive shaft 3 compensate.

Um trotz der axialen Verschieblichkeit der Gleitbuchse 48 eine Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 3 über den Faltenbalg 40 auf den Messerkopf 7 zu gewährleisten, sind durch die Gleitbuchse 48 Stifte 49 geführt, die in Längsnuten 50 der Antriebswelle 3 eingreifen.To despite the axial displacement of the sliding bush 48 a torque transmission from the drive shaft 3 over the bellows 40 on the cutter head 7 are to be ensured by the sliding bush 48 pencils 49 performed in longitudinal grooves 50 the drive shaft 3 intervention.

11: Wasserkammerwater chamber
22: Gehäusewandhousing wall
33: Antriebswelledrive shaft
44: Fanghaubecollecting hood
55: Verschiebelagersliding bearings
66: Aufnahmekörper für MesserkopfHolder body for cutter head
77: Messerkopfcutter head
88th: Messerträgerblade carrier
99: Messerknife
1010: Lochplatteperforated plate
1111: Löcherholes
1212: Schneidebenecutting plane
1313: Stirnseitefront
1414: Hubstroke
1515: Stellantriebactuator
1616: Ankeranchor
1717: SpuleKitchen sink
1818: Anschlagflächestop surface
1919: Kabelelectric wire
2020: DurchgangsbohrungThrough Hole
2121: RückstellfederReturn spring
2222: Angriffsflächeattack surface
2323: Spannschraubeclamping screw
2424: Spannhülseclamping sleeve
2525: DrehantriebshülseRotary drive sleeve
2626: Fortsatzextension
2727: Öffnungopening
2828: Lochscheibeperforated disc
2929: KraftübertragungsstangePower transmission rod
3030: Anschlagflächestop surface
3131: Dichtungpoetry
3232: Motorengine
3333: Antriebswelledrive shaft
3434: Grundplattebaseplate
3535: Schubstangepushrod
3636: fluidischer Zylinderfluidic cylinder
3737: Steuerventilcontrol valve
3838: Druckquellepressure source
3939: Stellkolbenactuating piston
4040: Faltenbalgbellow
4141: RadialpendellagerCentrifugal pendulum bearings
4242: Spannmutterlocknut
4343: Achsstummelstub axle
4444: O-RingdichtungO-ring seal
4545: O-RingdichtungO-ring seal
4646: Abschlußplatteend plate
4747: Schraubenscrew
4848: Gleitbuchsebush
4949: Stiftpen
5050: Längsnutlongitudinal groove

Claims

Underwater pelletizer with a perforated plate ( 10 ) with holes ( 11 ) for extrusion of plastic into a fluid chamber ( 1 ) and with one of the perforated plates ( 10 ) opposite cutter head ( 7 ) with knives ( 9 ) for granulating the from the holes ( 11 ) emerging plastic, whereby the cutter head ( 7 ) with a drive shaft ( 3 ) for transmission of a torque non-rotatably coupled and relative to the drive shaft ( 3 ) is axially displaceable, characterized by at least one electromechanical actuator ( 15 ) for axial displacement of the cutter head ( 7 ) relative to the drive shaft ( 3 ).

Underwater pelletizer according to claim 1, wherein the electromechanical actuator ( 15 ) a coil ( 17 ) to generate an electromagnetic field and in the electromagnetic field a coil armature ( 16 ) so that the coil and coil anchor ( 16 . 17 ) by applying a voltage to the coil ( 17 ) and thus the cutter head ( 7 ) and the drive shaft ( 3 ) are movable relative to each other.

Underwater pelletizer according to claim 2, comprising a device for detecting the relative axial position of the coil anchor ( 16 ) and coil ( 17 ).

Underwater pelletizer according to one of claims 1 to 3, comprising a reset device ( 21 ) with a defined restoring force against which the electromagnetic actuator ( 15 ) during the axial displacement of the knife carrier ( 7 ) works.

Underwater pelletizer according to claim 4, wherein the reset device ( 21 ) comprises at least one spring element with a defined spring characteristic.

Underwater pelletizer according to claim 4 or 5, wherein the restoring force of the restoring device ( 21 ) directly or indirectly on the cutter head ( 7 ) acts and this from the perforated plate ( 10 ) pushed away.

Underwater pelletizer according to one of claims 1 to 6, wherein an actuator of the at least one electromechanical actuator ( 15 ) coaxial to the drive shaft ( 3 ) is arranged.

Underwater pelletizer according to claim 7 with claim 2, wherein the cutter head ( 7 ) on the spool ( 17 ) is axially displaceable, which in turn is fixed to the drive shaft ( 3 ) connected is.

Underwater pelletizer according to claim 8, comprising electrical connecting lines ( 19 ) by the drive shaft ( 3 ) to the actuator ( 15 ) pass through.

Underwater pelletizer according to claim 7 with claim 2, wherein the cutter head ( 7 ) on the drive shaft ( 3 ) is axially displaceable and the coil armature ( 16 ) for axial displacement of the cutter head ( 7 ) through the drive shaft ( 3 ) to an outside of the fluid chamber ( 1 ) arranged coil ( 17 ) is performed.

Underwater pelletizer according to one of claims 1 to 10, wherein a controller for the at least one actuator ( 15 ) is provided, which controls the axial deflection of the actuator based on a path detection of the actuator.

Underwater pelletizer according to one of claims 1 to 11, wherein at least two electromechanical actuators ( 15 ) outside the fluid chamber ( 1 ) at a distance from the axis of rotation of the drive shaft ( 3 ) and at least one power transmission rod ( 29 ) from the actuators ( 15 ) into the water chamber ( 1 ) which leads to the actuating forces for axial displacement of the cutter head ( 7 ) from the actuators ( 15 ) directly or indirectly on the cutter head ( 7 ) transfer.

Underwater pelletizer according to claim 11 with claim 12, wherein the at least two actuators ( 15 ) can be controlled by the control so that the knives ( 9 ) of the cutter head ( 7 ) parallel to the perforated plate ( 10 ) rotate.

Underwater pelletizer according to one of claims 1 to 13, wherein the torque from the drive shaft ( 3 ) on the cutter head ( 7 ) by means of a rotary drive sleeve ( 25 ) which is longitudinally displaceable in a rotary drive element ( 28 ) intervenes.

Underwater pelletizer according to one of claims 1 to 11, wherein the torque from the drive shaft ( 3 ) on the cutter head ( 7 ) is transferred by means of a bellows (...).

Underwater pelletizer according to claim 15, wherein the knife carrier ( 8th ) sits on a spherical bearing (...) which inclines the knife carrier axis of rotation relative to the axis of rotation of the drive shaft ( 3 ) allowed.

Underwater pelletizer according to claim 16, wherein the spherical Bearing includes a spherical roller bearing.

Underwater pelletizer according to one of claims 15 to 17, wherein the bellows (...) with the knife carrier ( 8th ) and the drive shaft ( 3 ) is coupled that it inclines the knife carrier axis of rotation relative to the axis of rotation of the drive shaft ( 3 ) compensates.

Underwater pelletizer according to one of the An sayings 15 to 18, the bellows (...) a return spring force on the cutter head ( 8th ) that exercises the cutter head ( 8th ) from the perforated plate ( 10 ) pushed away.

Underwater pelletizer according to one of claims 15 to 19, wherein the bellows (...) relative to the drive shaft ( 3 ) is longitudinally displaceable.

Underwater pelletizer according to one of claims 1 to 20, wherein a part of the electromechanical Actuator can be pneumatically or hydraulically loaded with a force is.

Underwater pelletizer according to claim 21, wherein a pneumatic or hydraulic roller (-.-) through the drive shaft ( 3 ) out of the water chamber ( 1 ) leads out.

Underwater pelletizer according to one of claims 1 to 22, wherein the electromechanical actuator ( 15 ) is a linear motor.