FR2782465A1 - Extruded plastic granule cutter comprises rotary disc with blades fixed to supports detachably e.g. by screws - Google Patents
Extruded plastic granule cutter comprises rotary disc with blades fixed to supports detachably e.g. by screws Download PDFInfo
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Abstract
Description
Les matières plastiques sont conditionnées sous forme de granulésPlastics are packaged in the form of granules
fabriqués par des machines à extruder qui produisent des fils à travers une manufactured by extruding machines which produce threads through a
filière à orifices multiples fonctionnant sous l'eau à température élevée. multiple orifice die operating under water at high temperature.
Ces fils sont sectionnés en sortie de filière par des outils tranchants fixés par jeux sur un plateau rotatif, le porte-couteaux, fonctionnant à grande vitesse. Les couteaux ont une épaisseur constante et précise. Ils sont réalisés dans des aciers traités monoblocs (voir par exemple le document EP-A-0 757 933) ou composés de métaux assemblés selon des moyens métallurgiques tels que le brasage, le soudage ou autres procédés isostatiques, limitant le choix des matériaux utilisés et celui des traitements These wires are sectioned at the outlet of the die by cutting tools fixed by games on a rotary plate, the knife holder, operating at high speed. The knives have a constant and precise thickness. They are produced in monobloc treated steels (see for example document EP-A-0 757 933) or composed of metals assembled by metallurgical means such as brazing, welding or other isostatic processes, limiting the choice of materials used and that of treatments
thermiques adaptés à l'association de deux métaux non séparables. thermal adapted to the association of two non-separable metals.
Les caractéristiques recherchées pour le corps du couteau sont une dureté adaptée à une bonne résilience avec une limite élastique suffisante pour résister aux efforts de pression sur la filière susceptibles d'occasionner des The characteristics sought for the body of the knife are a hardness adapted to good resilience with an elastic limit sufficient to withstand the pressure forces on the die likely to cause
déformations ou des ruptures en cours de travail. deformations or ruptures during work.
La partie tranchante du couteau nécessite une plus grande dureté alliée à une résistance accrue à l'usure pour réaliser en fonctionnement un auto-affûtage par frottement contre la face de la filière qui comporte des matériaux durs tels que le carbure de tungstène ou de titane, afin de former un fil de coupe permettant de trancher la matière plastique extrudée sous forme de The cutting part of the knife requires greater hardness combined with increased resistance to wear in order to perform in operation a self-sharpening by friction against the face of the die which comprises hard materials such as tungsten carbide or titanium, to form a cutting wire for slicing the extruded plastic in the form of
fils pour obtenir des granulés calibrés. wires to obtain calibrated granules.
A titre d'exemple non limitatif et selon les moyens de fixation sur le porte-couteaux ou selon la matière à granuler, il peut être monté sur un même plateau rotatif ou porte-couteaux un jeu de 4 à 32 couteaux, lesquels ont une By way of nonlimiting example and according to the means of attachment to the knife holder or according to the material to be granulated, it can be mounted on the same rotary table or knife holder a set of 4 to 32 knives, which have a
durée de vie d'ensemble de 8 jours à plusieurs semaines. overall lifetime from 8 days to several weeks.
Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients précités, par la réalisation de couteaux composés d'éléments démontables et The object of the present invention is to overcome the aforementioned drawbacks, by producing knives composed of removable elements and
interchangeables, pouvant subir chacun un traitement thermique spécifique. interchangeable, each capable of undergoing a specific heat treatment.
Ainsi la présente invention propose un couteau pour un porte- Thus the present invention provides a knife for a holder
couteaux d'un dispositif de granulation de matières plastiques, comportant un support destiné à être fixé au porte-couteaux et une lame de coupe fixée en position sur le support, caractérisé en ce que la fixation en position s'effectue knives of a plastic granulating device, comprising a support intended to be fixed to the knife holder and a cutting blade fixed in position on the support, characterized in that the fixing in position takes place
par une liaison par serrage, avec possibilité de démontage. by a clamping connection, with the possibility of disassembly.
Une plus grande variété de matériaux peut entrer dans la composante du couteau et son caractère démontable et interchangeable permet le seul remplacement de la lame de coupe. La partie recevant cette dernière peut supporter un nombre indéfini de montages pouvant réduire A greater variety of materials can enter the component of the knife and its removable and interchangeable nature allows the only replacement of the cutting blade. The part receiving the latter can support an indefinite number of assemblies which can reduce
sensiblement les coûts de fabrication. significantly the manufacturing costs.
Suivant des dispositions préférées, éventuellement combinées: - le support présente une zone de réception de la lame en biais par rapport à According to preferred arrangements, possibly combined: - the support has a zone for receiving the blade at an angle to
une face de référence du support destinée à être appliquée contre le porte- a reference face of the support intended to be applied against the holder
couteaux, la zone de réception formant un coin de butée dans lequel est bloquée la lame après fixation, la liaison par serrage étant effectuée à l'aide d'au moins un moyen de vissage et les trous de réception de ces moyens de vissage dans la lame et le support étant réalisés de telle sorte à chasser la lame vers le coin lors du vissage; - les trous de réception du support sont inclinés par rapport à la face de référence suivant un angle compris entre 0 et 60 ; - chaque moyen de vissage comporte une vis et le couteau est pourvu d'un embrèvement de positionnement de la vis en cours de fixation et/ou en fin de fixation en position, réalisé à une extrémité du trou de réception de la vis ménagé dans la lame, du trou de réception de la vis ménagé dans le support, ou bien à une extrémité de chacun de ces deux trous; - le support est réalisé en acier allié au chrome traité ou durci, tandis que la lame est réalisée en carbure de titane durci ou en acier rapide fritté, traité différemment de l'acier allié au chrome et de manière à lui être complémentaire; - le support présente sous la partie tranchante de la lame un décrochement pour former, après usure de la lame, une zone de moindre usure; - le support possède du côté opposé au décrochement, une pente formant avec la lame une forme hydrodynamique; Selon les fabricants et les types de machines, les diamètres de filières présentent des variantes nécessitant l'emploi de lames de coupe knives, the receiving zone forming a stop corner in which the blade is locked after fixing, the clamping connection being effected using at least one screwing means and the holes for receiving these screwing means in the blade and the support being produced so as to drive the blade towards the corner during screwing; - The support receiving holes are inclined relative to the reference face at an angle between 0 and 60; each screwing means comprises a screw and the knife is provided with a positioning recess of the screw being fixed and / or at the end of fixing in position, produced at one end of the hole for receiving the screw formed in the blade, of the hole for receiving the screw formed in the support, or else at one end of each of these two holes; the support is made of steel alloyed with treated or hardened chromium, while the blade is made of hardened titanium carbide or of sintered high-speed steel, treated differently from steel alloyed with chromium and so as to be complementary thereto; - The support has under the cutting part of the blade a recess to form, after wear of the blade, a zone of least wear; - The support has on the side opposite the detachment, a slope forming with the blade a hydrodynamic shape; According to the manufacturers and the types of machines, the diameters of dies present variants requiring the use of cutting blades
différentes de par leurs formes et longueurs et de vis ou attaches adaptées. different in their shapes and lengths and adapted screws or fasteners.
La présente invention a également trait au porte-couteaux ou au dispositif de granulation ayant un tel couteau, ainsi qu'à la lame de coupe ou au The present invention also relates to the knife holder or to the granulating device having such a knife, as well as to the cutting blade or to the
support en soi.support in itself.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus Other characteristics and advantages of the invention will emerge more
clairement de la description qui va suivre d'exemples de réalisation non clearly from the description which follows of non-exemplary embodiments
limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de face d'une filière du dispositif de granulation; - la figure 2 est une vue en coupe partielle de la figure 1 selon A-A, ainsi que d'un porte-couteaux destiné à coopérer avec cette filière; - la figure 3 est une demie-vue de face de ce porte-couteaux; - la figure 4 est une vue en élévation d'un support de couteau conforme à la présente invention; - la figure 5 est une vue de dessus de ce même support; - la figure 6 est une vue en éclaté partielle et à une plus grande échelle d'un couteau conforme à la présente invention et comportant le support des figures 4 et 5; - la figure 7 est une vue en coupe selon A'-A' de la figure 6, à l'état assemblé du couteau; et - la figure 8 est une vue en coupe d'un couteau selon une variante de réalisation. Les figures 1 à 3 facilitent la compréhension du procédé de granulation. A titre d'exemple non limitatif, la figure 1 montre une filière 21 vue de face avec les trous de fixation 22 sur une machine de granulation et les orifices d'extrusion 23 contenant des éléments en carbure de tungstène ou de titane, contre lesquels viennent frotter les lames de coupe 1 fixées sur leurs limiting, as well as the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a front view of a die of the granulation device; - Figure 2 is a partial sectional view of Figure 1 along A-A, as well as a knife holder intended to cooperate with this die; - Figure 3 is a half front view of this knife holder; - Figure 4 is an elevational view of a knife holder according to the present invention; - Figure 5 is a top view of the same support; - Figure 6 is a partial exploded view and on a larger scale of a knife according to the present invention and comprising the support of Figures 4 and 5; - Figure 7 is a sectional view along A'-A 'of Figure 6, in the assembled state of the knife; and - Figure 8 is a sectional view of a knife according to an alternative embodiment. Figures 1 to 3 facilitate the understanding of the granulation process. By way of nonlimiting example, FIG. 1 shows a die 21 seen from the front with the fixing holes 22 on a granulation machine and the extrusion orifices 23 containing elements made of tungsten carbide or titanium, against which come rub the cutting blades 1 fixed on their
supports 2 montés sur le plateau rotatif porte-couteaux 19. supports 2 mounted on the knife-holder rotary table 19.
La figure 2 montre la filière 21 vue de profil en coupe partielle avec le sens d'extrusion de la matière plastique 24 tranchée en sortie 23 par les couteaux, animés d'un mouvement de rotation pour venir tangenter la face de FIG. 2 shows the die 21 seen in profile in partial section with the direction of extrusion of the plastic material 24 cut at the outlet 23 by the knives, driven in a rotational movement to come and tangent the face of
coupe 20 située sur un même axe et former des granulés. section 20 located on the same axis and form granules.
Les figures 4 à 7 montrent plus en détails le couteau selon l'invention. Il comporte un support 2 en acier traité (figures 4 et 5) dont le profil rectangulaire s'inscrit dans un rapport hauteur sur épaisseur compris entre 1,5 et 4 et est percé de plusieurs orifices 14 taraudés sur toute ou partie de leur Figures 4 to 7 show in more detail the knife according to the invention. It comprises a support 2 made of treated steel (Figures 4 and 5) whose rectangular profile is part of a height to thickness ratio of between 1.5 and 4 and is pierced by several orifices 14 tapped on all or part of their
longueur pour contenir des vis de fixation inclinées et non débouchantes 3. length to contain inclined and non-through fixing screws 3.
Le support comporte également deux orifices 6 de passage de vis The support also includes two holes 6 for the passage of screws
pour la fixation du couteau au porte-couteaux 19. for fixing the knife to the knife holder 19.
Comme montré sur la figure 7, les vis 3 et 3' de fixation de la lame de coupe 1 sur le support 2 sont positionnées à l'oblique suivant un axe (a') qui forme avec une face de référence et de position machine 7 un angle aigu (a) As shown in FIG. 7, the screws 3 and 3 'for fixing the cutting blade 1 to the support 2 are positioned obliquely along an axis (a') which forms with a reference and machine position face 7 an acute angle (a)
compris entre nul et 60 .between zero and 60.
Le support 3 possède également en sa partie basse une pente 12 de longueur égale à celle de la lame de coupe 1 pour réaliser avec cette dernière une forme hydrodynamique, pouvant être constituée de facettes pour former un arrondi. Le support 2 comporte aussi sous la partie tranchante 5 de la lame de coupe 1 et sur sa longueur, une partie en retrait 9, élargie ou non sur sa base, de nature à créer, après usure de ladite lame, une zone de moindre The support 3 also has in its lower part a slope 12 of length equal to that of the cutting blade 1 to achieve with the latter a hydrodynamic shape, which can be made up of facets to form a rounded shape. The support 2 also comprises under the cutting part 5 of the cutting blade 1 and along its length, a recessed part 9, enlarged or not on its base, of a nature to create, after wear of said blade, a zone of lesser
usure 9' contre la filière 21.wear 9 'against the die 21.
A titre d'exemple non limitatif, le support 2 est réalisé dans des aciers alliés au chrome, tels que les nuances X38CrMo16-1 ou X38CrMoV5, traités pour une dureté exprimée en Rockwel C (HRC) comprise entre 42 et 50 By way of nonlimiting example, the support 2 is produced in steels alloyed with chromium, such as the grades X38CrMo16-1 or X38CrMoV5, treated for a hardness expressed in Rockwel C (HRC) between 42 and 50
HRC.HRC.
A titre indicatif et non limitatif, la lame 1 aura une épaisseur de 3 mm, une largeur de 18 mm et une longueur comprise ente 40 mm et 80 mm et sera réalisée dans des matériaux durs, tels que les carbures de titane durcis ou As an indication and without limitation, the blade 1 will have a thickness of 3 mm, a width of 18 mm and a length between 40 mm and 80 mm and will be made of hard materials, such as hardened titanium carbides or
les aciers rapides frittés, traités pour une dureté de 60 à 65 Rockwel C (HRC). sintered high-speed steels, treated for a hardness of 60 to 65 Rockwel C (HRC).
A titre d'exemple non limitatif, le couteau assemblé aura une largeur de 13 mm comprise entre la face 7 de référence machine et la face de coupe 5 By way of nonlimiting example, the assembled knife will have a width of 13 mm between the face 7 of the machine reference and the cutting face 5
avec une longueur totale comprise entre 50 mm et 150 mm. with a total length between 50 mm and 150 mm.
La lame de coupe 1 possède des orifices 14' avec embrèvements 15 dont le nombre, la position axiale et l'entraxe correspondent au support 2, notamment pour noyer les vis 3 à tête conique et pour fixer la lame 1 contre un talon 11 du support 2 qui possède une partie centrale en retrait 13 avec une ou deux butées 8, 8' aux extrémités, pour consolider la fixation de ladite lame 1 avec un effet de coin, et positionner celle- ci suivant un angle de coupe (A) The cutting blade 1 has orifices 14 ′ with recesses 15 whose number, axial position and center distance correspond to the support 2, in particular for embedding the screws 3 with conical head and for fixing the blade 1 against a heel 11 of the support 2 which has a recessed central portion 13 with one or two stops 8, 8 ′ at the ends, to consolidate the fixing of said blade 1 with a wedge effect, and position it at a cutting angle (A)
compris entre 40 et 60 .between 40 and 60.
Par ailleurs, on observera que les vis 3 sont noyées dans les Furthermore, it will be observed that the screws 3 are embedded in the
embrèvements 15 sans dépasser de la face correspondante de la lame 1. dimples 15 without protruding from the corresponding face of the blade 1.
Comme on peut encore le voir sur la figure 7, la face du talon 11 contre laquelle vient buter la face d'épaisseur 11' de la lame 1, à l'état assemblé, fait un angle (1) aigu compris entre nul et 50 avec la face de As can still be seen in FIG. 7, the face of the heel 11 against which the thickness face 11 ′ of the blade 1 abuts, in the assembled state, forms an acute angle (1) of between zero and 50 with the face of
référence 7.reference 7.
En d'autres termes, le support 2 présente une zone de réception de la lame en biais par rapport à la face de référence 7 destinée à être appliquée contre le porte-couteaux et cette zone de réception forme, par l'intermédiaire du talon 1, un coin ou dièdre de butée dans lequel est bloquée la lame 1 après In other words, the support 2 has a zone for receiving the blade at an angle to the reference face 7 intended to be applied against the knife holder and this reception zone forms, by means of the heel 1 , an abutment wedge or dihedral in which the blade 1 is blocked after
fixation en position.fixing in position.
En outre, les trous ou orifices 14, 14' de réception des vis 3 sont réalisés de telle sorte à chasser la lame 1 vers le coin, lors du vissage. En particulier l'axe des orifices 14 forme l'angle aigu (oc) avec la face de référence 7 et les trous 14' sont formés et orientés de façon à ce que, à l'état assemblé, In addition, the holes or orifices 14, 14 ′ for receiving the screws 3 are made so as to drive the blade 1 towards the corner, during the screwing. In particular the axis of the orifices 14 forms the acute angle (oc) with the reference face 7 and the holes 14 ′ are formed and oriented so that, in the assembled state,
l'axe des vis respecte cet angle (a). the axis of the screws respects this angle (a).
La liaison par serrage est ainsi aisée à effectuer et le blocage The tightening connection is thus easy to carry out and the blocking
s'avère sûr.turns out to be safe.
Par ailleurs, les surfaces des embrèvements 15 sont à inclinaison progressive, de manière à rattraper progressivement le jeu entre les têtes coniques des vis 3 et les trous 14' correspondants, afin de positionner la vis en cours de fixation et en fin de fixation. A cet égard, on notera que les embrèvements 15 comportent des surfaces obliques coïncidant, en fin de Furthermore, the surfaces of the recesses 15 are gradually inclined, so as to gradually make up for the play between the conical heads of the screws 3 and the corresponding holes 14 ′, in order to position the screw during fixing and at the end of fixing. In this regard, it will be noted that the recesses 15 have oblique surfaces coinciding, at the end of
fixation, avec des surfaces complémentaires des têtes coniques des vis 3. fixing, with complementary surfaces of the conical heads of the screws 3.
Autrement dit, les vis 3 exercent un effort de serrage ayant tendance à faire glisser la lame de coupe 1 sur une face de soutien 4 de la zone de réception pour être positionnée à l'oblique contre le talon de retenue 11 opposé à la face de coupe ou tranchant 5 et exercer sur ladite lame un effet de coin à l'emplacement de la face 11'. Lors du serrage, les vis subissent schématiquement un déplacement axial de (a) vers (a') facilité par un In other words, the screws 3 exert a tightening force which tends to slide the cutting blade 1 on a support face 4 of the receiving zone in order to be positioned obliquely against the retaining heel 11 opposite the face of cutting or cutting 5 and exert on said blade a wedge effect at the location of the face 11 '. When tightening, the screws schematically undergo an axial displacement from (a) to (a ') facilitated by a
rattrapage de jeu dans la partie embrevée 16 du support. backlash in the raised part 16 of the support.
Selon la variante de la figure 8, le serrage se fait à l'identique à l'aide de vis 3' à tête plate avec rattrapage du jeu entre les vis 3' et les orifices 14' de According to the variant of FIG. 8, the tightening is done identically using screws 3 'with flat head with compensation for play between the screws 3' and the orifices 14 'of
la lame de coupe 1 au niveau des embrèvements 15'. the cutting blade 1 at the recesses 15 '.
Plus généralement, on notera que dans d'autres modes de réalisation, le vissage pourra se faire par le dessous de la lame 1. Il pourra par ailleurs être réalisé à l'aide de boulons, dont les écrous pourront être libres ou More generally, it will be noted that in other embodiments, the screwing can be done from below the blade 1. It can also be carried out using bolts, the nuts of which may be free or
noyés. Dans ce cas, les trous du support 2 seront traversants et non taraudés. drowned. In this case, the holes of the support 2 will be through and not tapped.
D'autres alliages conviendront également pour la réalisation du support et la lame pourra être réalisée en une autre nuance d'acier pouvant Other alloys will also be suitable for the production of the support and the blade may be made of another steel grade which can
subir un traitement thermique.undergo heat treatment.
On pourra également remplacer le vissage par une liaison par We can also replace the screwing by a connection by
serrage du type rivetage.riveting type tightening.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus, mais englobe toute variante à la portée de Of course, the present invention is not limited to the embodiments described above, but encompasses any variant within the scope of
l'homme du métier.the skilled person.
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