Измельчитель
Изобретение предназначено для измельчения листовых и объемных полимерных материалов. Измельчитель содержит горизонтальный цилиндрический корпус с загрузочным отверстием в верхней части и решеткой с калиброванными отверстиями в нижней части, емкостным для приема измельченного материала ротором. На роторе установлены три вала с возможностью совершения планетарного движения, при котором крайние валы вращаются во встречных направлениях относительно среднего вала. Дисковые ножи насажены на соответствующие валы так, что дисковые ножи каждого крайнего вала проходят между дисковыми ножами среднего вала с зазорами, обеспечивающими при вращении валов резку материала благодаря эффекту ножниц. Кроме того, дисковые ножи установлены с возможностью прохождения в процессе вращения ротора вдоль решетки с зазором, обеспечивающим захват находящихся на этой решетке частей материала. Изобретение позволяет повысить производительность и надежность мельницы и упростить конструкцию измельчителя. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к переработке полимерных материалов и может быть использовано для измельчения листовых и объемно-листовых полимерных материалов (поливинилхлорида, полистирола), а также отходов, возникающих при их переработке, включая бракованные изделия и полимерную тару, на частицы заданного размера.
Известен измельчитель полимерной пленки, содержащий приспособление для ее подачи, размещенные под ним с параллельно расположенными осями приводные горизонтальные барабаны (валы) с насаженными на них дисками с режущими элементами, при этом режущие элементы одного барабана выполнены в виде кольцевых ножей, каждый из которых имеет в продольном сечении треугольный профиль, а режущие элементы другого барабана выполнены в виде зубьев со скошенной режущей кромкой, причем скосы кромок зубьев двух соседних рядов направлены в противоположные стороны (Авторское свидетельтво СССР 1740056, кл. В 02 С 18/44, 1992 г.) Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного измельчителей, заключаются в наличии приспособления для подачи измельчаемого материала двух горизонтальных барабанов (валов) с установленными на них дисковыми ножами. Причина, препятствующая получению в известном измельчителе требуемого технического результата, заключается в том, что режущие элементы расположены на цилиндрических поверхностях дисковых ножей и имеют сложную форму - режущие элементы дисковых ножей одного барабана (вала) выполнены в виде двух кольцевых ножей, каждый из которых имеет в продольном сечении треугольный профиль, а режущие элементы дисковых ножей другого барабана (вала) выполнены в виде зубьев со скошенной режущей кромкой и расположены между указанными кольцевыми ножами дисковых ножей первого барабана. Такая конструкция измельчителя рассчитана на измельчение листового полимерного материала определенной толщины в довольно узких пределах варьирования этой толщины и не позволяет осуществлять его настройку на измельчение листовых полимерных материалов разной толщины в широком диапазоне изменения этой толщины. Кроме того, размер частиц, получающихся в результате измельчения, фиксирован геометрией режущих элементов и изменение этого размера сопряжено с заменой самих дисковых ножей, что сложно и требует значительного времени. Прототипом является измельчитель, который включает измельчитель первой ступени обработки, переталкиватель и измельчитель второй ступени обработки. Измельчитель первой ступени обработки состоит из пары горизонтальных валов с дисковыми ножами и отбойными элементами (пластинами). Измельчитель второй ступени обработки включает неподвижный нож и режущее устройство с подвижными ножами в виде дисков, катящихся по неподвижному ножу на осях вместе с резиновым роликом с помощью бесконечной транспортерной ленты (Авторское свидетельство СССР 1622010, кл. В 02 С 18/44, 1991 г.). Признаки, являющиеся общими для прототипа и заявленного измельчителя, заключаются в том, что оба измельчителя содержат установленные с возможностью вращения во встречных направлениях горизонтальные валы, на которые насажены дисковые ножи и отбойные элементы, при этом дисковые ножи установлены так, что дисковые ножи одного вала при вращении проходят между дисковыми ножами другого вала с зазорами, обеспечивающими резку материала. Причина, препятствующая получению в прототипе требуемого технического результата, заключается в наличии второй ступени обработки, где резка полос, полученных на первой ступени, осуществляется подвижным и неподвижными ножами. Это требует механизма подачи полос, функцию которого в прототипе выполняет переталкиватель в виде пары бесконечных транспортирующих лент с вертикальными рабочими ветвями. В результате измельченные куски получаются неоднородными по длине, а повторная их переработка в конструкции прототипа не предусмотрена. Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении производительности и надежности измельчителя, уменьшении шума при его работе и обеспечении однородности кусков (частей) материала при упрощении конструкции измельчителя. Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в том, что режущие дисковые элементы (дисковые ножи) благодаря их планетарному движению в цилиндрическом корпусе осуществляют одновременно две функции - резки материала и его перемешивания с возвратом некондиционных кусков (частей), которые не прошли отбор на решетке с калиброванными отверстиями, на повторную резку до необходимых размеров. Причем указанный возврат может осуществляться многократно до достижения необходимых размеров кусков. Достигается технический результат тем, что измельчитель содержит горизонтальный цилиндрический корпус, в верхней части которого выполнено загрузочное отверстие, а нижняя часть выполнена в виде решетки с калиброванными отверстиями, ротор, установленный внутри корпуса с возможностью вращения относительно оси корпуса, на роторе вдоль оси корпуса и симметрично относительно оси корпуса установлены три вала с возможностью совершения планетарного движения при вращении ротора, при котором крайние валы вращаются во встречных направлениях относительно направления вращения среднего вала, на валах насажены дисковые ножи, так что дисковые ножи каждого крайнего вала проходят между дисковыми ножами среднего вала с зазорами, обеспечивающими при вращении валов резку материала, отбойные элементы, установленные между дисковыми ножами, кроме того, дисковые ножи каждого крайнего вала установлены с возможностью прохождения в процессе вращения ротора своими цилиндрическими поверхностями вдоль решетки корпуса с зазором между этими цилиндрическими поверхностями, с одной стороны, и внутренней поверхностью решетки, с другой стороны, обеспечивающим захват находящихся на этой решетке частей материала. Технический результат достигается также тем, что измельчитель содержит блок предварительной резки, выполненный в виде дополнительного корпуса, установленного сверху на горизонтальном цилиндрическом корпусе, так что внутренние полости корпусов сообщаются, в верхней части дополнительного корпуса выполнено загрузочное отверстие, а внутри него установлены два горизонтальных вала с возможностью вращения валов во встречных направлениях, при этом на указанные валы насажены дисковые ножи, так что что дисковые ножи одного вала проходят между дисковыми ножами другого вала с зазорами, обеспечивающими при вращении дополнительных валов во встречных направлениях резку материала. Технический результат достигается также тем, что цилиндрическая поверхность каждого дискового ножа выполнена зубчатой с ориентацией зубьев вдоль оси дискового ножа и с наклоном в сторону вращения дискового ножа. Технический результат достигается также тем, что между дисковыми ножами каждого горизонтального вала установлены распорные шайбы, причем распорная шайба одного горизонтального вала и дисковый нож другого горизонтального вала, расположенные друг против друга, имеют одинаковую толщину, обеспеченную их совместной обработкой в процессе изготовления. Технический результат достигается также тем, что каждый отбойный элемент выполнен в виде V-образного двуплечего рычага, установленного между дисковыми ножами с возможностью поворота относительно точки соединения плеч этого рычага, которые при этом выполнены разной длины, причем длинное плечо выполнено выступающим за периметр дисковых ножей, а короткое плечо на его конце выполнено заостренным, при этом указанный V-образный двуплечий рычаг установлен с охватом своими плечами соответствующей распорной шайбы, так что длинное плечо этого рычага непосредственно прилегает своей внутренней поверхностью к цилиндрической поверхности распорной шайбы с одной стороны диаметра этой шайбы, а короткое плечо своим заостренным концом непосредственно прилегает к цилиндрической поверхности распорной шайбы с другой стороны диаметра этой шайбы. Технический результат достигается также тем, что приводы ротора и дисковых ножей выполнены с возможностью регулирования частоты их вращения. Новые основные (по отношению к прототипу) признаки заявленного измельчителя заключаются в наличии в его конструкции горизонтального цилиндрического корпуса, в выполнении нижней части этого корпуса в виде решетки с калиброванными отверстиями, в наличии ротора, в установке на роторе трех валов с насаженными на них дисковыми ножами с возможностью планетарного и встречного вращения его дисковых ножей, в установке дисковых ножей крайних валов с возможностью прохождения в процессе вращения ротора этими ножами вдоль решетки корпуса с зазором, обеспечивающим захват находящегося на этой решетке материала. На фигурах схематично показана констукция измельчителя: на фиг.1 и 2 - вид измельчителя в поперечном сечении при двух положениях ротора (на фиг.1 - при положении ротора, когда валы с дисковыми ножами расположены в горизонтальной плоскости, на фиг.2 - при положении ротора, когда валы с дисковыми ножами расположены в вертикальной плоскости); на фиг.3 - схематично конструкция ротора вместе с тремя валами и дисковыми ножами на этих валах; на фиг.4 - отбойник крупным планом; на фиг.5 - вид усовершенствованного измельчителя в поперечном сечении с двумя блоками резки: с роторным блоком А (таким же по конструкции как и измельчитель на фиг.1, 2) и блоком Б предварительной резки материала на ленты. Измельчитель содержит следующие конструктивные элементы (базовая конструкция - фиг.1 - 4). Горизонтальный цилиндрический корпус 1, в верхней части которого выполнено загрузочное отверстие 2, а нижняя часть выполнена в виде решетки 3 с калиброванными отверстиями. Емкость 4 для приема измельченного материала, расположенную под корпусом 1. Ротор 5, установленный внутри цилиндрического корпуса 1 с возможностью регулируемого вращения относительно оси этого корпуса. При этом ротор выполнен в виде двух боковин 6 (на фиг.3 показана только одна боковина) и соединяющей эти боковины перемычки 7. Три горизонтальных вала 8, 9 и 10, установленных на роторе 5 вдоль оси корпуса 1 и симметрично относительно оси этого корпуса (в плоскости продольного сечения корпуса, проходящей через линию диаметра его поперечного сечения) с возможностью регулируемого вращения. При этом указанные валы установлены своими концами в боковинах 6 ротора 5 посредством подшипниковых опор. Валы установлены с возможностью совершения планетарного движения при вращении ротора, причем крайние валы 8 и 10 имеют возможность вращения в направлении, встречном относительно направления вращения среднего вала 9. Дисковые ножи 11, 12 и 13, насаженные на соответствующие валы 8, 9 и 10, так что дисковые ножи каждого вала расположены на заданном и одинаковом расстоянии друг от друга. При этом дисковые ножи 11, 13 соответствующих крайних валов 8 и 10 проходят между дисковыми ножами 12 среднего вала 9, а дисковые ножи 12 среднего вала 9 проходят, с одной стороны, между дисковыми ножами 11 одного крайнего вала 8, а с другой стороны, между дисковыми ножами 13 другого крайнего вала 10. Возможность такого прохождения одних дисковых ножей между другими дисковыми ножами обеспечивается наличием между их боковыми поверхностями определенных зазоров. Величина этих зазоров должна быть такой, чтобы при вращении дисковых ножей обеспечивалась резка материала по принципу ножниц без характерного для ножниц подпружинивания режущих элементов. Данный зазор должен быть возможно минимальным, при котором одни дисковые ножи могут проходить между другими дисковыми ножами. Практически же для резки листового материала толщиной 0,2






Формула изобретения
1. Измельчитель, содержащий установленные с возможностью вращения во встречных направлениях горизонтальные валы, на которые насажены дисковые ножи так, что дисковые ножи одного вала при вращении проходят между дисковыми ножами другого вала с зазорами, обеспечивающими резку материала, и отбойные элементы, установленные между дисковыми ножами, отличающийся тем, что он снабжен горизонтальным цилиндрическим корпусом, в верхней части которого выполнено загрузочное отверстие, а нижняя часть выполнена в виде решетки с калиброванными отверстиями, и ротором, установленным внутри корпуса с возможностью вращения относительно оси корпуса, на роторе вдоль оси корпуса и симметрично относительно оси корпуса установлены три вала с возможностью совершения планетарного движения при вращении ротора, при котором крайние валы вращаются во встречных направлениях относительно направления вращения среднего вала, на валах насажены упомянутые дисковые ножи так, что дисковые ножи каждого крайнего вала проходят между дисковыми ножами среднего вала с зазорами, обеспечивающими при вращении валов резку материала, кроме того, дисковые ножи каждого крайнего вала установлены с возможностью прохождения в процессе вращения ротора своими цилиндрическими поверхностями вдоль решетки корпуса с зазором между этими цилиндрическими поверхностями с одной стороны и внутренней поверхностью решетки с другой стороны, обеспечивающим захват находящихся на этой решетке частей материала. 2. Измельчитель по п. 1, отличающийся тем, что он содержит блок предварительной резки, выполненный в виде дополнительного корпуса, установленного сверху на горизонтальном цилиндрическом корпусе так, что внутренние полости корпусов сообщаются, в верхней части дополнительного корпуса выполнено загрузочное отверстие, а внутри него установлены два горизонтальных вала с возможностью вращения во встречных направлениях, при этом на указанные валы насажены дисковые ножи так, что дисковые ножи одного вала проходят между дисковыми ножами другого вала с зазорами, обеспечивающими при вращении валов во встречных направлениях резку материала. 3. Измельчитель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что цилиндрическая поверхность каждого дискового ножа выполнена зубчатой с ориентацией зубьев вдоль оси дискового ножа и с наклоном в сторону вращения дискового ножа. 4. Измельчитель по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что между дисковыми ножами каждого горизонтального вала установлены распорные шайбы, причем распорная шайба одного горизонтального вала и дисковый нож другого горизонтального вала, расположенные друг напротив друга, имеют одинаковую толщину, обеспеченную их совместной обработкой в процессе изготовления. 5. Измельчитель по п. 4, отличающийся тем, что каждый отбойный элемент выполнен в виде V-образного двуплечего рычага, установленного между дисковыми ножами с возможностью поворота относительно точки соединения плеч этого рычага, которые при этом выполнены разной длины, причем длинное плечо выполнено выступающим за периметр дисковых ножей, а короткое плечо на его конце выполнено заостренным, при этом указанный V-образный двуплечий рычаг установлен с охватом своими плечами соответствующей распорной шайбы так, что длинное плечо этого рычага непосредственно прилегает своей внутренней поверхностью к цилиндрической поверхности распорной шайбы с одной стороны диаметра этой шайбы, а короткое плечо своим заостренным концом непосредственно прилегает к цилиндрической поверхности распорной шайбы с другой стороны диаметра этой шайбы. 6. Измельчитель по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что приводы ротора и дисковых ножей выполнены с возможностью регулирования частоты их вращения.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5