[发明专利]用于控制流体下制粒机中的切割机榖的位置的系统

说明书

本申请是申请号为201080035253.2且发明名称为用于控制流体下制粒机中的切割机毂的位置的系统的申请的分案申请。其国际申请日是2010年6月18日，国际申请号为PCT/US2010/039152。

本申请被赋予权利因而要求2009年6月18日提交的序号61/213,550的未决美国临时申请的优先权。

技术领域

本发明涉及在流体下制粒机中的改进，尤其是涉及提供一种用于包括手动、递增以及自动操作的流体下制粒机的切割机毂位置控制装置。

背景技术

水下制粒机是公知的，其包括具有多个孔口的模板，熔融聚合物或者其他融化可处理(melt-processable)绳股被通过所述孔口挤出，而所述孔口在模板上的模面处终止。包括安装在马达轴上具有从切割机榖支撑的多个刀片的切割机榖的有动力的旋转切割机与当聚合物被挤出到模面之外时用于将挤出的绳股剪切成粒的模面相关。运输流体箱围起模面、切割机榖和刀片以形成切割室，运输流体流经所述切割室以冷浸和硬化被挤出的绳股，从而使切割刀片更好地将挤出的绳股剪切成粒。马达驱动穿过运输流体箱的制粒机轴杆，并且因而给旋转切割机提供动力。上述制粒机，特别是水下制粒机在相关美国专利(包括US4123207、4251198、4500271、4728276、5059103、6332765、7033152)中公开，这些相关美国专利均由本发明的受让人拥有。

许多已知形式的水下制粒机依靠由刀片的操作者相对于模面手动调整。这种手动调整导致重复性有限，因为不是所有的操作者都以相同方式或者在同一间隔处进行刀片调整。事实是不同操作者具有对被调整的特定类型机器有不同水平的经验，因而手动调整也受到该事实影响。另外，操作者可能进行过大的调整，而过大的调整对刀片的寿命是有害的。太小的调整则会影响最终产品的性能。

其他形式的制粒机使用弹簧来保持刀片抵靠模面。在手动调整的情况下，弹簧在施加到刀片上的力的大小上也会出现不一致，因为该力取决于弹簧被压缩的程度。弹簧的压缩受到刀片上的磨损量以及模板上的磨损量影响。外部影响，例如在运输流体箱中的流体，可能也会加剧迫使刀片抵靠模面，而缩短刀片的寿命。

另外的其他形式的已知制粒机依靠气动缸来移动刀片进入模板中。由于在所述缸中的空气是可压缩的事实，这种方法也受水的外部影响。用液压缸代替气动缸是可以的，但是进行调整的方式会变得相当复杂。液压系统还依靠昂贵的液压压力控制部件。随着时间的过去，这些部件可能泄露，这会导致制粒机刀片的不期望的移动。在高压下，液压管线会膨胀，这也会引起刀片的移动。

液压系统还需要某些类型的反馈，以让控制系统知道是否发生了所需要的刀片调整动作。该反馈可以由位于模板处的某些类型的负荷传感装置提供，或者由来自制粒机马达的电流(安培)负荷提供。然而，这些反馈机构可能不总是足够精确而能正确传达正在发生什么。

尤其是，水下制粒机的大多数应用要求刀片关于模板成角度，以便切割出小球并将其尽可能快地从模移开。使刀片成角度并安装在离开制粒机轴杆给定径向距离处产生这样的情况：其中刀片在水中的动作倾向于推压刀片抵靠模板，就像船的螺旋桨使船移动那样。用上面所描述的负荷传感机构中的任何一个，还可能仅仅因为流体的作用而得到错误的读数。

另外，被制粒机挤出和切割的特定聚合物具有润滑特性。如果制粒机马达的安培负荷被用于检测在模板处的负荷，如果(由于聚合物的润滑)刀片不能在模板上产生摩擦的话，可能不会产生安培增大。而不出现安培增大将导致比产生期望负荷所需要的更大的力，这对刀片的寿命是有害的。

总之，在切割机榖上的刀片数量、刀片的宽度、运输流体流量、被处理的材料、材料流量以及制粒机速度都能造成在制粒机上的额外负荷。如果这些因素中的任何一个改变，将获得不同的马达负荷增大，使刀片调整难以重复(如果不是不可能的话)。

美国专利3832114公开一种手动粗调和细调机构，粗调和细调机独立使用以优化切割机毂的位置以及因此切割机刀片抵靠模面的情况。美国专利3912434使粗调和细调自动化，其中粗调是通过使用压缩气缸实现而细调是使用电控蜗轮组件完成。通过在与刀片接触的表面上使用绝缘嵌入到的模面中的振动及/或电传感器实现反馈。限制由产生的电脉冲的幅度决定。