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PATENTANSPRÜCHE
1. Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter, mit einem Gehäuse, einer im Gehäuse angeordneten oberen Schneidscheibe, in deren Mitte eine Füllöffnung und an der unteren Stirnseite Schneidrippen ausgeführt sind, wobei die Schneidrippen von der mittleren Partie zu der Randpartie der Schneidscheibe verlaufen, einer unteren und koaxial zur oberen Schneidscheibe angeordneten Schneidscheibe, deren obere Stirnseite mit Schneidrippen versehen ist, und mit einem Drehantrieb, mit dem mindestens eine der gegebenen Schneidscheiben verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Stirnseite der oberen Schneidscheibe (2) ferner Vorsprünge (12) aufweist, von denen jeder sich von der einen Schneidrippe (5) zu der benachbarten Schneidrippe erstreckt, so dass die Vorsprünge (12) zusammen mit den Schneidrippen (5) ein geschlossenes Gebilde darstellen.
2. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (12) und Teile der Schneidrippen (5) der oberen Schneidscheibe (2) mehrere und konzentrisch angeordnete, zickzackartige Gebilde (15,
16, 17) darstellen, dass die obere Fläche (14) der unteren Schneidscheibe (3) konzentrisch angeordnete Stufenflächen aufweist, wobei die Anzahl dieser konzentrischen ringförmigen Stufen (18) der Anzahl der Gebilde an der oberen Schneid scheibe (2) gleicht, und dass die Tiefe der ringförmigen Flächen (18) Schritt für Schritt von der Mitte zum Umfang der Schneidscheibe (3) abnimmt.
3. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite jeder Stufe (18) der unteren Schneidscheibe (3) dem maximalen Abstand zwischen den über ihr befindlichen anliegenden Zickzackkonturen gleich ist, die durch die Schneidrippen (5) und die Vorsprünge (12) der oberen Schneid scheibe (2) gebildet sind.
4. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidrippen (5, 6) der oberen und unteren Schneidscheiben (2, 3) als Schneidmesser (22, 23) ausgeführt sind, die in Schlitzen (24, 25) der gegebenen Schneidscheiben (2, 3) so angeordnet sind, dass die Höhe der Schneidrippen (5) der oberen Schneidscheibe (2) die Höhe deren Vorsprünge (12) übertrifft.
5. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidmesser (22, 23) in den Schlitzen (24,25) der oberen und unteren Schneidscheiben (2, 3) mit der Möglichkeit des Herausschiebens zur regelbaren Anderung der Höhe der Schneidrippen (5, 6) angeordnet sind.
6. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der oberen und der unteren Schneidscheibe (2, 3) durch Gewindebolzen (26, 27) veränderlicher Länge Schneidplatten (28, 29) befestigt werden, die die Schneidmesser (22, 23) tragen.
7. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidmesser (22) der oberen Schneidscheibe (2) an der Schneidplatte (28) durch Gewindehaken (32) befestigt sind, welche in die Offnungen (34) der gegebenen Schneidmesser (22) eingreifen und durch Bolzen (36) fixiert sind, die sich gegen die untere Stirnseite der Schneidplatte (28) und die oberen Seiten der Schneidmesser (22) stützen, während die Schneidmesser (23) der unteren Schneidscheibe (3) durch die Durchgangsschlitze (25) geführt sind und sich mit den unteren Schneiden auf eine Fläche (37) der Schneidplatte (29) stützen.
8. Zerkleinerungsmaschine nach Ansprüchen 4, 5, 6, 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidmesser (23) der unteren Schneid scheibe (3) trapezförmig und die Wände der Durchgangsschlitze (25) im Randbereich der Schneidscheibe (3) schief so ausgeführt sind, dass der Schwerpunkt (38) jedes Schneidmessers (23) unterhalb seiner Berührungslinie mit der Wand (39) des Schlitzes (25) liegt.
9. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (28) in die Zylinderzarge (41) des Gehäuses (1) eingeschraubt und gegen Durchdrehen durch eine Einlage (42) fixiert ist, welche in eine Radialdurchgangsbohrung in der Wand der Zarge (41) eingeführt, durch eine Schraube (43) angezogen ist und an der einen Stimseite (44) ein Gewinde aufweist, dessen Steigung und Profil mit den entsprechenden Parametern des Gewindes an der Zarge (41) übereinstimmen.
Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter, mit einem Gehäuse, einer im Gehäuse angeordneten oberen Schneidscheibe, in deren Mitte eine Füllöffnung und an der unteren Stirnseite Schneidrippen ausgeführt sind, wobei die Schneidrippen von der mittleren Partie zu der Randpartie der Schneidscheibe verlaufen, einer unteren und koaxial zur oberen Schneidscheibe angeordneten Schneidscheibe, deren obere Stirnseite mit Schneidrippen versehen ist, und mit einem Drehantrieb, mit dem mindestens eine der gegebenen Schneidscheiben verbunden ist. Solche Zerkleinerungsmaschinen können zur Zerkleinerung von Getreide oder anderen Ingredienzen von Fertigmischfutter, aber auch von weichen Mineralien wie von Asbest, Talk oder dergleichen verwendet werden.
Bei der Entwicklung neuer und bei der Modernisierung bereits verwendeter Anlagen zur Zerkleinerung von Schüttgütern versucht man oft, sich mit widersprechenden Anforderungen zu genügen, welche an die Zerkleinerungsmaschinen gestellt werden. Insbesondere werden Versuche unternommen, um die Leistung der Zerkleinerungsmaschinen zu erhöhen und um gleichzeitig den Energieaufwand je Produktionseinheit herabzusetzen. Man strebt danach, dass die Zerkleinerungsqualität der Güter erhöht wird und dass gleichzeitig die Verluste des Gutes, die wegen der Bildung einer staubfeinen Fraktion entstehen, vermindert werden.
Aber bis jetzt konnte dieses Problem nicht zufriedenstellend gelöst werden.
Zur Zerkleinerung von Schüttgütern werden Hammer-, Walzen- und Schneidscheibenmühlen (Zerkleinerungsmaschinen) verwendet.
Die Hammermühlen enthalten in der Regel ein Gehäuse mit einer Füllöffnung, den Läufer mit Schlägern und den Drehantrieb, der mit dem Läufer verbunden ist (siehe z. B.
GB-PS Nr. 1 290 354). Die Zerkleinerungsmaschinen dieser Art zerkleinern das Gut durch Schlagen. Die Hammermühlen weisen eine genug hohe Leistung auf, aber sie geben am Ausgang kein nach Granalienbestand homogenes Gut ab.
Zudem entstehen beim Betrieb der Hammermühlen Lärm und Schwingungen. Die Lebensdauer der Hammermühlen ist nicht gross. Deswegen werden sie in vielen Industriezweigen durch andere, vorteilhaftere Ausführungen ersetzt.
Die Walzenmühlen sind beim Betrieb vorteilhafter sowie dauerhafter als die Hammermühlen. Obwohl sie diese Vorteile besitzen, sind sie weniger produktiv, sie haben grosse Aussenabmessungen und sie gewährleisten ebenfalls nicht die erforderliche Homogenität des Gutes nach Granalienbestand am Ausgang beim einmaligen Zerkleinern.
Besser sind in dieser Hinsicht die Schneidscheibenmühlen. Die Zerkleinerungsmaschinen dieser Art sind längst bekannt, und ihre grundsätzliche Konstruktion hat sich in den letzten Jahrzehnten nicht wesentlich geändert. Ein kenn
zeichnendes Beispiel für die konstruktive Ausführung der Zerkleinerungsmaschinen dieser Art stellt die in der FR-PS Nr. 1 561 861 beschriebene Zerkleinerungsmaschine dar.
Diese Zerkleinerungsmaschine weist ein zylindrisches Gehäuse auf, in dem auf einer senkrechten Welle die Schneidscheiben (die Mühlsteine) befestigt sind. Im oberen Deckel des Gehäuses ist eine Füllöffnung, und im Boden ist eine Öffnung zum Austrag des zerkleinerten Gutes ausgeführt. Die senkrechte Welle ist mit dem Drehantrieb verbunden. Die Zerkleinerungsmaschinen werden gewöhnlich zur Gewinnung von feinverteilten Gütern, z. B. in den Mühlen, verwendet.
Die klaren Vorteile dieser Zerkleinerungsmaschine sind eine Leistung, verhältnismässig geringer Energieaufwand je Produktionseinheit und bessere Homogenität des Gutes nach Granalienbestand als bei den Hammer- und Walzenmühlen. Aber das Feinmahlen des zu zerkleinernden Gutes ist nur in den Sonderfällen erforderlich und im wesentlichen durch das Spezifische der Produktion und die Art des Gutes bedingt. In den meisten Fällen sind Universalzerkleinerungsmaschinen erforderlich, die es in Abhängigkeit von den Forderungen des Verbrauchers gestatten, sowohl fein zerkleinertes als auch monodisperses Gut, das aus den Teilchen der gröberen Fraktionen besteht, zu erhalten.
Diesen Forderungen entspricht besser noch die Zerkleinerungsmaschine, die in der DE-PS Nr. 2062 879 beschrieben ist. Diese Zerkleinerungsmaschine weist ein Gehäuse, eine in ihm angeordnete obere Schneidscheibe und eine koaxial dazu angeordnete untere Schneidscheibe auf.
Im Zentralteil der oberen Schneidscheibe ist eine Füllöff- nung ausgeführt. An der unteren Stirnseite der oberen Schneidscheibe und an der oberen Stirnseite der unteren Schneidscheibe sind Schneidrippen ausgeführt, die vom Zentrum bis zum Scheibenumfang verlaufen. Die untere Schneidscheibe ist im Gehäuse unbeweglich befestigt und die obere mit dem Drehantrieb verbunden.
Die Schneidrippen der oberen und unteren Schneidscheiben bilden sich in Radialrichtung erweiternde Schneidnuten, durch die das Schüttgut unter Einwirkung von Fliehkraft, die beim Drehen der oberen Schneidscheibe entsteht, durchläuft und da vielfach zerkleinert wird.
Die beschriebene Zerkleinerungsmaschine liefert das Endprodukt von verschiedener Dispersität. Ihre konstruktive Ausführung ermöglicht insbesondere die Einstellung des Spiels zwischen den Schneidscheiben und somit auch die Gewinnung des Gutes erforderlicher Korngrösse. Der Energieaufwand je Produktionseinheit der Zerkleinerungsmaschine ist geringer und die Leistung höher als die der oben beschriebenen Zerkleinerungsmaschine.
Wie die Praxis bei der Verwendung der Einrichtung einer solchen Art zur Zerkleinerung von Getreide gezeigt hat, weist sie neben den unverkennbaren Vorteilen einige wesentliche Nachteile auf. Die Analyse des zerkleinerten Gutes zeigt insbesondere, dass der Gehalt an Staubfraktionen in seinem Bestand beim Feinmahlen von 20 bis 30% beträgt.
Das ist dadurch bedingt, dass das zu zerkleinernde Gut nicht nur dem Schneiden, sondern auch dem vielfachen Pressen und Verschleissen bei der Bewegung von der Zentralfüllöffnung bis zum Scheibenumfang unterzogen wird. Es ist natürlich, dass der erhöhte Gehalt an Staubpartikeln zu den unwiederbringlichen Verlusten eines Teils des zu zerkleinernden Gutes und zur Luftverunreinigung im Betriebsraum führt, was die Notwendigkeit der Verwendung der Staubsammler und Filterlüftungsmaschinen hervorruft.
Ausserdem wird ein bedeutender Teil der Energie bei der vielfachen Zerkleinerung, insbesondere beim Mahlen der Teilchen des Gutes, unrationell ausgegeben.
Schliesslich ist die Standzeit zwischen zwei Reparaturen und die Lebensdauer im ganzen der beschriebenen Zerkleinerungsmaschine infolge schnellen Verschleisses der Schneidrippen nicht gross. Dieser Faktor führt zur häufigen Abstellung der Zerkleinerungsmaschine, um Schneidscheiben zu ersetzen. Ausser den Abstellungen der Zerkleinerungsmaschine für Instandsetzung entsteht oft die Notwendigkeit, eine vorbeugende Kontrolle derselben zu unternehmen, um die an den Schneidrippen anhaftende Staubschicht, besonders beim Zerkleinern eines Gutes, das erhöhte Feuchtigkeit aufweist, zu entfernen. Die aufgezählten Gründe beeinflussen negativ nicht nur die Qualität des Gutes, sondern auch die Wirtschaftlichkeit und Leistungsfähigkeit der Zerkleinerungsmaschine.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter zu entwickeln, die es durch Vervollkommnung der Scheibenform gestattet, beim Zerkleinern die Teilchen des Gutes im Grunde genommen nur einem einmaligen Abschneiden ohne Pressen und Verschleiss zu unterziehen. Dies soll die Erhöhung der Qualität des Gutes, eine Verbesserung seiner Homogenität nach Granalienbestand, eine Herabsetzung des Energieaufwandes je Produktionseinheit und eine Erhöhung der Leistung ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei der Zerkleinerungsmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäss so erreicht, wie dies im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definiert ist.
Bei dieser konstruktiven Ausführung der oberen Schneidscheibe gelangt das Schüttgut in den mit den Schneidrippen und Vorsprüngen begrenzten Raum, und die zu zerkleinernden Teilchen werden zweckmässig einmaligem Schneiden durch die in Wechselwirkungen stehenden Schneidrippen der Schneidscheiben unterzogen, und sie treten dann aus der geschlossenen Zickzackkontur, wonach sie unter Einwirkung von Fliehkraft aus dem Spiel zwischen den Schneidscheiben weggeworfen und aus der Zerkleinerungsmaschine entfernt werden. Die Korngrösse des zerkleinerten Gutes kann durch die Höhe der Schneidrippe der unteren Schneidscheibe bestimmt werden und ist somit konstant und gleichmässig, praktisch für alle Teilchen des Endproduktes.
Die unverzügliche Entfernung der schon zerkleinerten Teilchen des Gutes schliesst wiederholte mechanische Einwirkung auf die letzteren sowie das Zerdrücken und den Verschleiss mit Staubbildung aus. Die einmalige mechanische Einwirkung aufjedes Teilchen gestattet es, den Energieaufwand am rationellsten auszunutzen. Die Herabsetzung der Staubfraktion auf ein Minimum vermindert, erstens, unwiederbringliche Verluste am Gut, setzt, zweitens, die Staubbildung im Arbeitsraum herab, beseitigt die Notwendigkeit der Verwendung von Staubsammler und Filterlüftungsmaschinen und erhöht, drittens, die Leistung der Zerkleinerungsmaschine infolge der Verkürzung der Stillstandzeit bei vorbeugender Reinigung.
Es kann eine mehrstufige Modifikation der Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter vorgesehen sein, bei der die Vorsprünge und Schneidrippen an der oberen Schneid scheibe mehrere konzentrische und geschlossene Zickzack konturen bilden. Die Ringfläche der unteren Schneidscheibe kann stufenartig mit gleicher Anzahl von konzentrischen
Ringstufen ausgeführt sein, deren Tiefe Schritt für Schritt vom Zentrum bis zum Scheibenumfang abnimmt.
Eine solche konstruktive Ausführung der Einrichtung ge stattet es, die oben beschriebenen Vorzüge auszunutzen und verhältnismässig grosse Teilchen von Schüttgut bis zu den erforderlichen Feinfraktionen konsequent zu zerkleinern.
Diese Variante der Einrichtung ermöglicht die Ersetzung ei ner technologischen Strasse aus einigen aufeinanderfolgen den Schneidscheibenmühlen durch eine mehrstufige Schneid scheibenmühle, was, unter Aufrechterhaltung der Gesamtlei stung, den Metallaufwand und die Aussenabmessungen der Maschine wesentlich vermindert.
Um ein Gut guter Qualität zu erhalten, ist eine Ausführung der Zerkleinerungsmaschine der oben beschriebenen mehrstufigen Modifikation zweckmässig, bei der die Breite jeder Stufe der unteren Schneidscheibe dem maximalen Abstand zwischen den über ihr befindlichen anliegenden Zickzackkonturen gleich ist, die durch die Schneidrippen und Vorsprünge der oberen Schneidscheibe gebildet sind.
Die Schneidrippen der oberen und unteren Schneidscheibe sind vorteilhaft als Schneidmesser ausgeführt, die in den Schlitzen der gegebenen Schneidscheiben so angeordnet sind, dass die Höhe der Schneidrippen der oberen Schneidscheibe grösser als die Höhe ihrer Vorsprünge ist. Dies gestattet es, die Beschädigung der Vorsprünge durch die in den Ausgangs stoff zufällig geratenen harten Einschlüsse zu vermeiden, und ausserdem ermöglicht dies die Ersetzung der verschlissenen oder beschädigten Schneidrippen, ohne Schneidscheiben ersetzen zu müssen, was im ganzen die Lebensdauer der Zerkleinerungsmaschine erhöht.
Für ein- und mehrstufige Varianten der Zerkleinerungsmaschine ist eine Ausführung bevorzugt, bei der die Schneidmesser in den Schlitzen der oberen und unteren Schneidscheiben angeordnet sind, wobei sie zur Änderung der Höhe der Schneidrippen ausgeschoben werden können.
Zur Sicherung der gleichzeitigen Einstellung der Höhe sämtlicher Schneidrippen ist eine Modifikation der Zerkleinerungsmaschine am vorteilhaftesten, bei der an die obere und untere Schneidscheibe durch Stangen veränderlicher Länge die Schneidplatten befestigt werden, die die Schneidmesser der oberen und unteren Schneidscheibe tragen.
Bei Änderung der Stangenlänge während der Regelung wird der Abstand zwischen den Schneidplatten und Schneidscheiben verändert und somit die Höhenänderung der Schneidrippen der oberen und unteren Schneidscheibe erreicht sowie die Anordnung der Schneiden der Schneidrippen jeder Schneidscheibe in einer Ebene erhalten.
Konstruktiv ist am einfachsten und sichersten jene Modifikation der Zerkleinerungsmaschine, bei der die Schneidmesser der oberen Schneidscheibe an die Schneidplatte mit Hilfe von Stangen befestigt sind, die an den Enden Vorsprünge aufweisen, welche in die Öffnungen in den gegebenen Schneidmessern eingeführt und durch die Stäbe fixiert sind, die sich gegen die untere Stirn seite der Schneidplatte und die oberen Schneiden der Schneidmesser stützen, indem die Schneidmesser der unteren Schneidscheibe durch die Schlitze durchgelassen sind und mit den unteren Schneiden sich auf die Fläche der Schneidplatte stützen.
Zum schnellen Wechsel der verschlissenen oder beschädigten Schneidrippen der unteren Schneidscheibe ist es nveckmässig, dass die Schneidmesser als trapezförmig und die Wände der Schlitze am Umfang der unteren Schneidscheibe schief ausgeführt sind, so dass der Schwerpunkt jedes Schneidmessers unter seiner Berührungskante mit der Wand der Nut liegt. Zur Anordnung der Schneidmesser sind sie einfach in die Schlitze zu bringen, in denen sie unter Einwirkung der Fliehkräfte dicht fixiert werden, die bei Drehung der unteren Schneidscheibe entstehen.
Technologisch und vorteilhaft ist eine Ausführung der Zerkleinerungsmaschine, bei der die obere Schneidplatte als Schneidscheibe ausgeführt ist, die in die Zylinderzarge des Gehäuses der Zerkleinerungsmaschine eingeschraubt und gegen Durchdrehen durch die Einlage fixiert wird, welche in die Radialdurchgangsbohrung in der Wand der Zarge eingeführt, durch die Schraube angezogen wird und welche an einer Stirnseite ein Gewinde aufweist, dessen Steigung und Profil mit den entsprechenden Parametern des Gewindes an der Zarge übereinstimmen. Dabei ist die zuverlässige Befestigung der oberen Schneidscheibe gegen Durchdrehen gesichert und die Möglichkeit deren Schiefstellung sowie Beschädigung der Schneidrippen ausgeschlossen.
Die oben genannten Modifikationen gestatten, eine einfache und betriebssichere Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter zu entwickeln, die die Möglichkeit der Regelung der Korngrösse des Endproduktes bietet.
Im weiteren wird die Erfindung durch die ausführliche Beschreibung der konkreten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 senkrechten axialen Schnitt durch die Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter;
Fig. 2 die Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter im Schnitt nach II-II der Fig. 1; eine Ansicht der unteren Stirnseite der oberen Schneidscheibe, die die Anordnung und Orientierung der Schneidrippen und Vorsprünge darstellt;
Fig. 3 die Zerkleinerungsmaschine nach III-III der Fig. 1; eine Ansicht der oberen Stirnseite der unteren Schneidscheibe, die die Orientierung der Schneidrippen darstellt;
Fig. 4 ein Fragment der oberen und unteren Schneidscheiben mit Schneidrippen und Vorsprüngen im Schnitt nach IV-IV der Fig. 1;
Fig. 5 einen senkrechten axialen Schnitt durch eine Zerkleinerungsmaschine für Stufenzerkleinerung von Schüttgütern;
Fig. 6 einen Schnitt durch die Modifikation der Zerkleinerungsmaschine, die in Fig. 5 veranschaulicht ist, nach VI-VI der Fig. 5;
eine Ansicht der unteren Stirnseite der oberen Schneidscheibe, die die Anordnung und Orientierung der Schneidrippen und Vorsprünge darstellt;
Fig. 7 einen Schnitt durch die Modifikation der Zerkleinerungsmaschine, die in Fig. 5 veranschaulicht ist, nach VII-VII Fig. 5; eine Ansicht der oberen Stirnseite der unteren Schneidscheibe, die die Orientierung der Schneidrippen und die Stufenausführung der Fläche darstellt;
Fig. 8 einen Schnitt durch das Fragment der oberen und unteren Schneidscheiben nach VIII-VIII der Fig. 5, erfindungsgemäss;
Fig. 9 einen Schnitt durch das Fragment der unteren Schneidscheibe und das Flügelrad nach IX-IX der Fig. 7, erfindungsgemäss;
Fig. 10 eine Ansicht der Modifikation der Ausführung der Zerkleinerungsmaschine mit den abnehmbaren Schneidrippen;
senkrechten axialen Schnitt, erfindungsgemäss;
Fig. 11 einen Schnitt durch das Fragment der oberen und unteren Schneidscheiben mit den Schneidplatten und Schneidmessern nach XI-XI der Fig. 10, erfindungsgemäss;
Fig. 12 einen Schnitt durch das Fragment der oberen Schneidscheibe mit den Befestigungsstangen der Schneidplatte und Schneidmesser nach XII-XII der Fig. 10, erfindungsgemäss;
Fig. 13 einen Schnitt durch das Fragment der oberen Schneidscheibe mit der Schneidplatte und den Stäben, die das Schneidmesser fixieren, nach MII-XIII der Fig. 12, erfindungsgemäss;
Fig. 14 die Befestigung des Schneidmessers in der oberen Schneidscheibe im Schnitt nach XIV-XIV der Fig. 13, erfindungsgemäss;
Fig. 15 die untere Stirnseite der oberen Schneidscheibe der Zerkleinerungsmaschine im Schnitt nach XV-XV der Fig. 10, erfindungsgemäss;
;
Fig. 16 einen Schnitt durch das Fragment der unteren Schneidscheibe mit der Schneidplatte und dem Schneidmesser nach XVI-XVI der Fig. 11, erfindungsgemäss;
Fig. 17 einen Schnitt durch das Fragment der Befestigungsbaugruppe der oberen Schneidscheibe an die Zarge des Gehäuses der Zerkleinerungsmaschine nach XVII-XVII der Fig. 10, erfindungsgemäss;
Fig. 18 die fixierende Einlage, in Axonometrie, erfindungsgemäss;
Fig. 19 Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter mit konischen Schneidscheiben; senkrechten axialen Schnitt, erfindungsgemäss.
Die Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, enthält ein Gehäuse 1, in dem eine obere Schneidscheibe 2 und eine untere Schneidscheibe 3 sowie ein Drehantrieb 4 angeordnet sind, wobei der Drehantrieb mit mindestens einer der Schneidscheiben verbunden ist. An der unteren Stirnseite der oberen Schneidscheibe 2 sind erste Schneidrippen 5 und an der oberen Stirnseite der unteren Schneidscheibe 3 sind zweite Schneidrippen 6 ausgeführt.
Die obere Schneidscheibe 2 und die untere Schneidscheibe 3 sind im Gehäuse 1 koaxial angeordnet. In der Mitte der oberen Schneidscheibe 2 ist eine Füllöffnung 7 ausgeführt. Am Umfang des Gehäuses 1 sind Kanäle 8 zum Austrag des zerkleinerten Gutes ausgeführt. Im gegebenen konkreten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die untere Schneidscheibe 3 mit dem Drehantrieb 4 durch eine Welle 9 und einen Keil 10 verbunden. Unter der Füllöffnung 7 ist auf der unteren Schneidscheibe 3 ein Flügelrad 11 befestigt. Die obere Schneidscheibe 2 ist in der hier beschriebenen Ausführung mit dem Gehäuse 1 der Zerkleinerungsmaschine starr verbunden.
An der unteren Stirnseite der oberen Schneidscheibe 2, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, sind Vorsprünge 12 ausgeführt.
Die Schneidrippen 5 der oberen Schneidscheibe 2 verlaufen vorwiegend vom Zentrum beinahe bis zum Scheibenumfang.
Jeder Vorsprung 12 erstreckt sich von dem Peripherieende der Schneidrippe zum entgegengesetzten Ende der benachbarten Schneidrippe derart, dass die gegebenen Vorsprünge 12 zusammen mit den Schneidrippen 5 eine geschlossene Zickzackkontur bilden.
Die Innenseite der Ausläufer der geschlossenen Zickzackkontur bildet von der Innenseite weglaufende Kanäle 13, die zur Führung von Schüttgut von der Füllöffnung 7 in die Zerkleinerungszone dienen. Die Aussenseite der Zickzackkontur bildet Kanäle 14 zum Austrag des zerkleinerten Gutes zum Scheibenumfang und in die Kanäle 8.
Die Schneidrippen 6 der unteren Schneidscheibe 3 verlaufen unter einem Winkel zum Radius der Scheibe 3, und in der gegebenen Modifikation sind sie gekrümmt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Die Schneidrippen 5 bilden bei der Kreuzung mit den Schneidrippen 6 einen Winkel, der nicht grösser als der doppelte Reibungswinkel des zu zerkleinernden Gutes an der Fläche der Schneidrippen 5 und 6 sein soll. Die Grösse dieser Winkel wird in Abhängigkeit von der Art des zu zerkleinernden Gutes ausgewählt, zu dessen Zerkleinern die herzustellende oder zu entwickelnde Zerkleinerungsmaschine bestimmt ist.
Bei solchem Verhältnis zwischen den Winkeln der Anordnung der Schneidrippen 5 und 6 erfolgt die Zerkleinerung der Teilchen von Schüttgut hauptsächlich infolge der Umformung des Gleitschneidens zwischen den gegebenen Schneidrippen.
Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, übertrifft die Höhe der Schneidrippen 5 und der Vorsprünge 12 der oberen Schneidscheibe 2 die der Schneidrippen 6 der unteren Schneidscheibe 3. Dabei wird die Korngrösse des Endproduktes durch die Höhe der Schneidrippen 6 bestimmt. In der gegebenen Variante der Verwirklichung der Erfindung sind die Schneidrippen 5 und die Vorsprünge 12 als Ganzes mit der oberen Schneidscheibe 2 und die Schneidrippen 6 als Ganzes mit der unteren Schneidscheibe 3 ausgeführt.
Es ist die Modifikation der Ausführung der angemeldeten Zerkleinerungsmaschine möglich, die in Fig. 5 gezeigt und die zur stufenweisen Zerkleinerung von Schüttgut bestimmt ist. Bei dieser Ausführungsform weist die obere Fläche 14 der unteren Schneidscheibe 3 Stufen auf. Die Vorsprünge 12 und die Schneidrippen 5 bilden gemäss diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung mehrere konzentrische geschlossene Zickzackkonturen 15, 16 und 17, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.
Betrachten wir jetzt Fig. 7, auf der die obere Stirnseite 14 der unteren Schneidscheibe 3 gezeigt ist. Die Anzahl von Stufen auf der Fläche 14 der Schneidscheibe 3 entspricht der Anzahl von Zerkleinerungsstufen (bzw. konzentrischen geschlossenen Zickzackkonturen 15, 16 und 17).
Die Tiefe der Stufen auf der Fläche 14 der unteren Schneidscheibe 3 nimmt kontinuierlich vom Zentrum bis zum Scheibenumfang der Schneidscheibe ab, wie es in Fig. 5 und 8 gezeigt ist.
Die Breite jeder konzentrischen Stufe 18 der unteren Schneidscheibe 3 ist erfindungsgemäss einem maximalen Abstand zwischen den über ihr befindlichen anliegenden Zickzackkonturen 16 und 17 gleich, die durch die Schneidrippen 5 und die Vorsprünge 12 der oberen Schneidscheibe 2 gebildet werden, wie es in Fig. 8 gezeigt ist.
Es ist zweckmässig, dass der Ubergang 19 zwischen den anliegenden konzentrischen Stufen 18, 20 sowie 18, 21 usw.
stufenlos ausgeführt ist, z. B. als konische Fase, wie es in Fig. 9 der beigelegten Zeichnungen gezeigt ist.
Am zweckmässigsten ist für die Erhöhung der Lebensdauer der Zerkleinerungsmaschine die Modifikation ihrer Ausführung, die erfindungsgemäss in Fig. 10 der Zeichnungen gezeigt ist.
Gemäss dieser Variante der Ausführung der Erfindung sind die Schneidrippen 5 und 6 der oberen und unteren Schneidscheiben 2 und 3 als Schneidmesser 22 und 23 ausgeführt. Die Schneidmesser 22 sind in den Schlitzen 24 der oberen Schneidscheibe 2 angeordnet, wie es in Fig. 11 der Zeichnungen gezeigt ist.
Die Schneidmesser 23 sind in den Durchgangsschlitzen 25 der unteren Schneidscheibe 3 angeordnet.
Die Höhe der Schneidrippen 5 der oberen Schneidscheibe 2 ist unter Berücksichtigung des hinausragenden Teils der Schneidmesser 22 grösser als die der Vorsprünge 12.
Die Schneidmesser 22 und 23 sind in den Schlitzen 24 und 25 der oberen und unteren Schneidscheiben 2 und 3 angeordnet und können die Höhe des hinausragenden Teils für die Regelung der Höhe der Schneidrippen 5 und 6 ändern.
Die Schlitze 24 und 25 sind schief so ausgeführt, dass die in ihnen untergebrachten Schneidmesser 22 und 23 unter einem Winkel zu den Flächen der Schneidscheiben 2 bzw. 3 angeordnet sind. Eine solche Anordnung ermöglicht die Herabsetzung des Energieaufwandes je Fertigungseinheit und die Selbstschärfung der Schneidmesser 22 und 23, falls sie bimetallisch ausgeführt sind.
Um die regelbare Änderung der Höhe der Schneidrippen 5 und 6 zu gewährleisten, sind an die obere und untere Schneidscheibe 2 und 3 durch die Stangen 26 und 27 die Schneidplatten 28 und 29 befestigt, wie es in Fig. 10, 11 und 12 gezeigt ist. Die Stangen 26 und 27 sind mit der Möglichkeit der regelbaren Änderung deren Länge und entsprechend des Abstandes zwischen den Schneidscheiben 2 und 3 und den Schneidplatten 28 und 29 ausgeführt. Insbesondere sind die Stangen 26 und 27 als Stiftschrauben ausgeführt, wie es in Fig. 10 und 12 gezeigt ist, die in die Schneidscheiben 2 und 3 eingeschraubt sind. Die gegebenen Stangen-Stiftschrauben 26 und 27 sind seitens der Schneidplatten 28 und 29 durch die Muttern 30 und 31 fixiert. Die Schneidplatten 28 und 29 tragen die Schneidmesser 22 und 23.
Dabei sind die Schneid messer 22 der oberen Schneidscheibe 2 (wie es in Fig. 12 gezeigt ist) an die Schneidplatten 28 durch die Stangen 32 befestigt, die an den Enden die Vorsprünge 33 aufweisen, welche in die Öffnungen 34 der Schneidmesser 22 eingreifen, wie es in Fig. 12 und 13 gezeigt ist. An dem anderen Ende der Stangen 32 ist ein Gewinde ausgeführt, und die letzteren sind an die Schneidplatte 28 durch die Muttern 35 angezogen.
Die Schneidmesser 22 sind durch Stäbe 36 fixiert, die sich gegen die untere Stirnseite der Schneidplatte 28 und die oberen Schneiden der gegebenen Schneidmesser 22 stützen, wie es in Fig. 13 und 14 gezeigt ist.
Wie es in Fig. 15 gezeigt ist, erhalten die Schneidrippen 5 der oberen Schneidscheibe 2 bei deren Ausführung als Schneidmesser 22 eine nahezu radiale Orientierung.
Die Schneidmesser 23 der unteren Schneidscheibe 3, wie es in Fig. 10, 11 und 16 gezeigt ist, sind durch Schlitze 25 der unteren Schneidscheibe 3 geführt und stützen sich mit den unteren Schneiden auf die Fläche 37 der Schneidplatte 29.
Die gegebenen Schneidmesser 23, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, sind trapezförmig ausgeführt. Dabei sind die Wände der Schlitze 25 am Umfang der unteren Schneidscheibe 3 schief so ausgeführt, dass der Schwerpunkt 38 jedes Schneidmessers 23 unter seiner Berührungskante mit der Wand 39 des Schlitzes 25 liegt.
Am betriebssichersten ist erfindungsgemäss solche Modifikation der Ausführung der Zerkleinerungsmaschine, bei der die Schneidplatte 28, wie es in Fig. 17 gezeigt ist, als Schneidscheibe ausgeführt ist, die nach dem Gewinde 40 in die Zylinderzarge 41 des Gehäuses 1 der Zerkleinerungsmaschine eingeschraubt ist. Die Schneidplatte 28 wird gegen Durchdrehen durch die Einlage 42 fixiert, die in die Radialdurchgangsbohrung in der Wand der Zarge 41 eingeführt ist.
Die Einlage 42 wird durch die Schraube 43 angezogen.
Wie es in Fig. 18 gezeigt ist, weist die Einlage 42 an der einen Stirnseite 44 ein Gewinde auf, dessen Steigung und Profil mit der Steigung und Profil des Gewindes 40 an der Zarge 41 übereinstimmt.
Selbstverständlich sollen die Schneidscheiben 2 und 3 nicht obligatorisch flach ausgeführt werden, wie es in Figuren der die oben beschriebenen Modifikationen erläuternden Zeichnungen gezeigt ist. Insbesondere ist solche Variante der Ausführung der Erfindung möglich, bei der, wie es in Fig. 19 gezeigt ist, die Schneidscheiben 2 und 3 konisch ausgeführt werden, obwohl andere mehr komplizierte Formen der Schneidfläche auch möglich sind.
Es ist auch ganz unverkennbar, dass solche Varianten der Verwirklichung der Erfindung möglich sind, bei denen mit dem Drehantrieb 4 nur die obere Schneidscheibe 2 oder über das Differentialgetriebe (auf den Zeichnungen ist bedingt nicht gezeigt) die beiden Schneidscheiben 2 und 3 verbunden sind.
Die oben beschriebene Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter funktioniert wie folgt. Das zu zerkleinernde Schüttgut gelangt über die Füllöffnung 7 in die Zerkleinerungsmaschine. Das durch den Drehantrieb 4 in die Drehung gebrachte Flügelrad 11 wirft die Teilchen des zu zerkleinernden Gutes in die Innenkanäle 13 der geschlossenen Zickzackkontur ein, die mit den Schneidrippen 5 und den Vorsprüngen 12 gebildet wird. Unter Einwirkung der Schwerkraft fallen die in den Kanälen 13 befindlichen Teiichen des Schüttgutes herab und werden mit Hilfe der Schneidrippen 6 der umlaufenden unteren Schneidscheibe 3 infolge der Fliehkraft längs der Schneiden der Schneidrippen 5 zum Scheibenumfang verschoben und im Schnittpunkt der Schneidrippen 6 und 5 der Umformung des Gleitschneidens unterzogen.
Die von den Ausgangsteilchen des zu zerkleinernden Gutes abgetrennten kleineren Teilchen, deren Grösse der Höhe der Schneidrippen 6 gleich ist, werden mit Hilfe der gegebenen Schneidrippen 6 in die Kanäle 14 verschoben und unter Einwirkung der Fliehkräfte zum Scheibenumfang in die Austragskanäle 8 eingeworfen, ohne danach im wesentlichen dem Pressen und Verschleissen oder einer anderen zerstörenden mechanischen Einwirkung unterzogen zu werden.
Hat das zu zerkleinernde Schüttgut eine Korngrösse, die wesentlich die Höhe der Schneidrippen 6 der unteren Schneidscheibe 3 übertrifft, so werden dessen Teilchen nach dem Durchlauf durch die Zerkleinerungszone des Kanals 13 entsprechender Anzahl der Schneidrippen 6 nacheinander bis zur erforderlichen Korngrösse zerkleinert.
Die mehrstufige Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter, die eine Modifikation der Verwirklichung der gegebenen Erfindung ist, arbeitet gleicherweise, aber nach der ersten Stufe der Zickzackkontur 17 werden die abgeschnittenen Teilchen nicht sofort zum Scheibenumfang weggeworfen, sondern gelangen fortlaufend zu den nächsten Stufen, welche durch die Zickzackkonturen 16 und 15 begrenzt sind.
Die in Fig. 10 gegebene Modifikation der Ausführung der Zerkleinerungsmaschine ist sowohl bei einstufigem, als auch bei mehrstufigem Zerkleinern zweckmässig. Bei solcher konstruktiven Ausführung ist regelbare Änderung der Höhe der Schneidrippen 6 der unteren Schneidscheib 3 und folglich die Steuerung des Zerkleinerungsgrades des zu gewinnenden Endproduktes möglich. Die Regelung wird folgenderweise vorgenommen.
Beim Lockern der Muttern 31 werden die Stiftschrauben 27 und nach dem Lockern der Muttern 35 und 30 die Stiftschrauben 26 gedreht. Dabei werden die Schneidmesser 22 und 23 in die Schlitze 24 und 25 hineingeschoben oder daraus herausgeschoben. Die obere Schneidscheibe 2 wird nach oben oder nach unten auf denselben Abstand bei deren Drehen zusammen mit der Schneid platte 28 nach dem Lockern der Schraube 43 verstellt. Die Anderung der Höhe des hinausragenden Teils der Schneidmesser 23 führt zur Änderung der Korngrösse des Endproduktes am Ausgang der Zerkleinerungsmaschine.
Bei Ersetzung der unteren Schneidmesser 23 sind die letzteren einfach in die Schlitze 25 zu senken, in denen sie unter Einwirkung der Fliehkräfte beim Drehen der Schneidscheibe 3 selbstfixiert werden.
Im Vergleich mit dem Stand der Technik besitzt die Zerkleinerungsmaschine erfindungsgemäss folgende Vorteile, die durch konstruktive Abweichungen erklärbar sind.
Die Bildung der Staubfraktion bei der Verwendung der oben beschriebenen konstruktiven Ausführung ist minimal, was es gestattet, unwiederbringliche Verluste des Gutes und Staubbelästigung im Arbeitsraum herabzusetzen. Ausserdem beseitigt dieser Faktor die Notwendigkeit der Verwendung zusätzlicher Staubsammier und Filterlüftungsmaschinen. Ein wichtiger Vorteil der konstruktiven Ausführung ist auch ihre kleinere, als bei den bekannten Einrichtungen dieser Art, Energieaufwand und höhere Leistung.
Die oben beschriebenen konkreten Ausführungsbeispiele sind nicht einzig möglich, wie es schon erwähnt wurde, sondern können auch andere Modifikationen in dem gegebenen Anspruchsumfang ausgeführt werden.
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PATENT CLAIMS
1.Crushing machine for bulk goods, with a housing, an upper cutting disc arranged in the housing, in the middle of which a filling opening and cutting ribs are made on the lower end face, the cutting ribs running from the middle part to the edge part of the cutting disc, a lower and coaxial to arranged upper cutting disc, the upper end face is provided with cutting ribs, and with a rotary drive to which at least one of the given cutting discs is connected, characterized in that the lower end face of the upper cutting disc (2) further has projections (12), of which each extends from one cutting rib (5) to the adjacent cutting rib, so that the projections (12) together with the cutting ribs (5) form a closed structure.
2. Shredding machine according to claim 1, characterized in that the projections (12) and parts of the cutting ribs (5) of the upper cutting disc (2) a plurality of concentrically arranged, zigzag-like structures (15,
16, 17) show that the upper surface (14) of the lower cutting disc (3) has concentrically arranged step surfaces, the number of these concentric annular steps (18) equal to the number of structures on the upper cutting disc (2), and that the depth of the annular surfaces (18) gradually decreases from the center to the circumference of the cutting disc (3).
3. Shredding machine according to claim 2, characterized in that the width of each step (18) of the lower cutting disc (3) is the maximum distance between the adjacent zigzag contours located above it, which by the cutting ribs (5) and the projections (12) the upper cutting disc (2) are formed.
4. Shredding machine according to claim 1, characterized in that the cutting ribs (5, 6) of the upper and lower cutting disks (2, 3) are designed as cutting knives (22, 23) which are in slots (24, 25) of the given cutting disks ( 2, 3) are arranged so that the height of the cutting ribs (5) of the upper cutting disc (2) exceeds the height of the projections (12).
5. Shredding machine according to claim 4, characterized in that the cutting knives (22, 23) in the slots (24, 25) of the upper and lower cutting disks (2, 3) with the possibility of being pushed out for the adjustable change in the height of the cutting ribs (5 , 6) are arranged.
6. Shredding machine according to claim 4, characterized in that on the upper and lower cutting disc (2, 3) by threaded bolts (26, 27) variable length cutting plates (28, 29) are attached, which carry the cutting knife (22, 23) .
7. Shredding machine according to claim 6, characterized in that the cutting knives (22) of the upper cutting disc (2) on the cutting plate (28) are fastened by threaded hooks (32) which engage in the openings (34) of the given cutting knife (22) and are fixed by bolts (36) which are supported against the lower end face of the cutting plate (28) and the upper sides of the cutting knives (22), while the cutting knives (23) of the lower cutting disk (3) are guided through the through slots (25) and are supported with the lower cutting edges on a surface (37) of the cutting plate (29).
8. Shredding machine according to claims 4, 5, 6, 7, characterized in that the cutting knives (23) of the lower cutting disc (3) are trapezoidal and the walls of the through-slots (25) in the edge region of the cutting disc (3) are skewed, that the center of gravity (38) of each cutting knife (23) lies below its line of contact with the wall (39) of the slot (25).
9. Shredding machine according to claim 6, characterized in that the cutting plate (28) is screwed into the cylinder frame (41) of the housing (1) and is fixed against spinning by an insert (42) which is in a radial through hole in the wall of the frame ( 41), is tightened by a screw (43) and has a thread on one end face (44), the pitch and profile of which correspond to the corresponding parameters of the thread on the frame (41).
The invention relates to a comminution machine for bulk materials, with a housing, an upper cutting disc arranged in the housing, in the middle of which a filling opening and cutting ribs are made on the lower end face, the cutting ribs running from the middle part to the edge part of the cutting disc, a lower and arranged coaxially to the upper cutting disc, the upper end face is provided with cutting ribs, and with a rotary drive to which at least one of the given cutting discs is connected. Such comminution machines can be used for comminuting grain or other ingredients of finished compound feed, but also of soft minerals such as asbestos, talc or the like.
When developing new systems for comminuting bulk goods that are already in use, one often tries to meet the contradicting requirements placed on the comminution machines. In particular, attempts are being made to increase the performance of the shredding machines and at the same time to reduce the energy expenditure per production unit. The aim is to increase the quality of comminution of the goods and, at the same time, to reduce the losses of the goods caused by the formation of a dust-fine fraction.
But so far, this problem has not been solved satisfactorily.
Hammer, roller and cutting disc mills (crushing machines) are used to crush bulk materials.
The hammer mills usually contain a housing with a filling opening, the rotor with beaters and the rotary drive that is connected to the rotor (see e.g.
GB-PS No. 1 290 354). The crushing machines of this type crush the material by beating. The hammer mills have a high enough output, but they do not give off homogeneous goods based on the amount of granules at the exit.
In addition, noise and vibrations occur during operation of the hammer mills. The lifespan of the hammer mills is not long. That is why they are replaced by other, more advantageous designs in many branches of industry.
The roller mills are more advantageous and more durable in operation than the hammer mills. Although they have these advantages, they are less productive, they have large external dimensions and they also do not guarantee the required homogeneity of the material according to the amount of granules at the exit when crushing once.
The cutting disc mills are better in this regard. Crushers of this type have long been known, and their basic design has not changed significantly in recent decades. A know
The shredding machine described in FR-PS No. 1 561 861 is a prime example of the design of the shredding machines of this type.
This shredding machine has a cylindrical housing in which the cutting disks (the millstones) are fastened on a vertical shaft. There is a filling opening in the upper cover of the housing and an opening in the bottom for discharging the comminuted material. The vertical shaft is connected to the rotary drive. The size reduction machines are usually used for the extraction of finely divided goods, e.g. B. used in the mills.
The clear advantages of this shredding machine are performance, relatively low energy consumption per production unit and better homogeneity of the material according to the granular stock than with hammer and roller mills. But the fine grinding of the material to be shredded is only necessary in special cases and essentially depends on the specific nature of the production and the type of material. In most cases, universal comminution machines are required which, depending on the requirements of the consumer, allow both finely comminuted and monodisperse material, which consists of the particles of the coarser fractions, to be obtained.
The shredding machine, which is described in DE-PS No. 2062 879, meets these requirements even better. This comminution machine has a housing, an upper cutting disk arranged in it and a lower cutting disk arranged coaxially thereto.
A filling opening is made in the central part of the upper cutting disc. On the lower face of the upper cutting disc and on the upper face of the lower cutting disc there are cutting ribs that run from the center to the periphery of the disc. The lower cutting disc is immovably fastened in the housing and the upper one is connected to the rotary drive.
The cutting ribs of the upper and lower cutting disks form cutting grooves which widen in the radial direction, through which the bulk material passes under the action of centrifugal force which arises when the upper cutting disk is rotated and is often comminuted.
The shredding machine described provides the end product of different dispersity. Their constructive design enables in particular the adjustment of the play between the cutting disks and thus also the extraction of the required grain size. The energy expenditure per production unit of the shredding machine is lower and the output is higher than that of the shredding machine described above.
As practice has shown when using the device of such a type for grinding grain, it has, besides the unmistakable advantages, some major disadvantages. The analysis of the comminuted material shows in particular that the content of dust fractions in its inventory during fine grinding is from 20 to 30%.
This is due to the fact that the material to be shredded is not only subjected to cutting, but also to multiple pressing and wear during movement from the central filling opening to the circumference of the disc. It is natural that the increased content of dust particles leads to the irretrievable losses of part of the material to be shredded and to air pollution in the operating room, which necessitates the use of the dust collectors and filter ventilation machines.
In addition, a significant part of the energy in the multiple comminution, especially when grinding the particles of the material, is spent inefficiently.
Finally, the service life between two repairs and the service life in the whole of the shredding machine described are not great due to the rapid wear of the cutting ribs. This factor leads to frequent shutdown of the shredding machine to replace cutting disks. In addition to the shutdowns of the shredder for repair, there is often a need to take preventive control of it in order to remove the dust layer adhering to the cutting ribs, especially when shredding a material with increased moisture. The reasons listed have a negative impact not only on the quality of the goods, but also on the economy and performance of the shredding machine.
The invention has for its object to develop a shredding machine for bulk goods, which, by perfecting the shape of the disc, allows the particles of the goods to be subjected to a single cut without crushing and wear. This should enable the quality of the goods to be increased, its homogeneity to be improved according to the amount of granules, the energy expenditure per production unit to be reduced and the output to be increased.
This object is achieved according to the invention in the comminution machine of the type mentioned at the outset, as defined in the characterizing part of claim 1.
In this design of the upper cutting disc, the bulk material enters the space delimited by the cutting ribs and protrusions, and the particles to be comminuted are expediently subjected to one-time cutting by the interacting cutting ribs of the cutting discs, and they then emerge from the closed zigzag contour, after which they thrown out of play between the cutting disks and removed from the comminution machine under the influence of centrifugal force. The grain size of the shredded material can be determined by the height of the cutting rib of the lower cutting disc and is therefore constant and uniform, practically for all particles of the end product.
The immediate removal of the already comminuted particles of the goods precludes repeated mechanical action on the latter, as well as crushing and wear and tear with dust formation. The unique mechanical action on each particle allows the most efficient use of energy. The reduction of the dust fraction to a minimum, firstly, irretrievable losses on the goods, secondly, reduces the dust formation in the work area, eliminates the need to use dust collectors and filter ventilation machines and, thirdly, increases the performance of the shredder due to the reduction in downtime preventive cleaning.
There may be a multi-stage modification of the shredding machine for bulk goods, in which the projections and cutting ribs on the upper cutting disc form several concentric and closed zigzag contours. The ring surface of the lower cutting disc can be stepped with the same number of concentric ones
Ring steps are executed, the depth of which decreases step by step from the center to the disc circumference.
Such a constructive design of the device allows it to take advantage of the advantages described above and consistently crush relatively large particles of bulk material to the required fine fractions.
This variant of the device enables the replacement of a technological road from a few successive cutting disc mills by a multi-stage cutting disc mill, which, while maintaining the overall performance, significantly reduces the metal expenditure and the external dimensions of the machine.
In order to obtain a good quality product, a design of the shredding machine of the multi-stage modification described above is expedient, in which the width of each stage of the lower cutting disc is equal to the maximum distance between the adjacent zigzag contours above it, which is caused by the cutting ribs and projections of the upper one Cutting disc are formed.
The cutting ribs of the upper and lower cutting disks are advantageously designed as cutting knives which are arranged in the slots of the given cutting disks in such a way that the height of the cutting ribs of the upper cutting disk is greater than the height of their projections. This allows the protrusions to be prevented from being damaged by the hard inclusions accidentally found in the starting material, and also enables the worn or damaged cutting ribs to be replaced without having to replace cutting disks, which increases the life of the shredding machine as a whole.
For single and multi-stage variants of the shredding machine, an embodiment is preferred in which the cutting knives are arranged in the slots of the upper and lower cutting disks, and they can be pushed out to change the height of the cutting ribs.
To ensure the simultaneous adjustment of the height of all cutting ribs, a modification of the shredding machine is most advantageous, in which the cutting plates which carry the cutting knives of the upper and lower cutting disks are attached to the upper and lower cutting disks by rods of variable length.
If the rod length is changed during the regulation, the distance between the cutting plates and cutting disks is changed, and thus the height change of the cutting ribs of the upper and lower cutting disc is achieved and the arrangement of the cutting ribs of each cutting disc is maintained in one plane.
The simplest and safest design is the modification of the shredding machine, in which the cutting knives of the upper cutting disc are fastened to the cutting plate by means of rods which have protrusions at the ends, which are inserted into the openings in the given cutting knives and fixed by the rods , which are supported against the lower end face of the cutting plate and the upper cutting edges of the cutting knives, in that the cutting knives of the lower cutting disc are let through the slots and are supported with the lower cutting edges on the surface of the cutting plate.
To quickly change the worn or damaged cutting ribs of the lower cutting disc, it is necessary that the cutting blades are trapezoidal and the walls of the slots on the circumference of the lower cutting disc are crooked, so that the center of gravity of each cutting blade lies below its edge of contact with the wall of the groove. To arrange the cutting knives, they are simply placed in the slots in which they are tightly fixed under the influence of centrifugal forces that arise when the lower cutting disc rotates.
Technological and advantageous is an embodiment of the shredding machine, in which the upper cutting plate is designed as a cutting disk that is screwed into the cylinder frame of the housing of the shredding machine and is fixed against spinning by the insert, which is inserted into the radial through hole in the wall of the frame, through which Screw is tightened and which has a thread on one end face, the pitch and profile of which match the corresponding parameters of the thread on the frame. The reliable fastening of the upper cutting disc is prevented from spinning and the possibility of its misalignment and damage to the cutting ribs is excluded.
The modifications mentioned above make it possible to develop a simple and reliable comminution machine for bulk goods, which offers the possibility of regulating the grain size of the end product.
Furthermore, the invention is explained in more detail by the detailed description of the specific exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.
It shows:
1 vertical axial section through the comminution machine for bulk goods;
Figure 2 shows the shredding machine for bulk goods in the section according to II-II of Fig. 1. a view of the lower end face of the upper cutting disc, which shows the arrangement and orientation of the cutting ribs and projections;
Fig. 3 shows the shredding machine according to III-III of Fig. 1; a view of the upper end face of the lower cutting disk, showing the orientation of the cutting ribs;
4 shows a fragment of the upper and lower cutting disks with cutting ribs and projections in section according to IV-IV of FIG. 1;
5 shows a vertical axial section through a comminution machine for step comminution of bulk goods;
6 shows a section through the modification of the shredding machine, which is illustrated in FIG. 5, according to VI-VI of FIG. 5;
a view of the lower end face of the upper cutting disc, which shows the arrangement and orientation of the cutting ribs and projections;
Fig. 7 is a section through the modification of the shredding machine, which is illustrated in Fig. 5, according to VII-VII Fig. 5; a view of the upper end face of the lower cutting disc, which shows the orientation of the cutting ribs and the step design of the surface;
8 shows a section through the fragment of the upper and lower cutting disks according to VIII-VIII of FIG. 5, according to the invention;
9 shows a section through the fragment of the lower cutting disk and the impeller according to IX-IX of FIG. 7, according to the invention;
10 is a view of the modification of the design of the shredding machine with the removable cutting ribs;
vertical axial section, according to the invention;
11 shows a section through the fragment of the upper and lower cutting disks with the cutting plates and cutting knives according to XI-XI of FIG. 10, according to the invention;
12 shows a section through the fragment of the upper cutting disk with the fastening rods of the cutting plate and cutting knife according to XII-XII of FIG. 10, according to the invention;
13 shows a section through the fragment of the upper cutting disk with the cutting plate and the bars which fix the cutting knife, according to MII-XIII of FIG. 12, according to the invention;
14 the fastening of the cutting knife in the upper cutting disk in the section according to XIV-XIV of FIG. 13, according to the invention;
15 shows the lower end face of the upper cutting disk of the comminution machine in the section according to XV-XV of FIG. 10, according to the invention;
;
16 shows a section through the fragment of the lower cutting disk with the cutting plate and the cutting knife according to XVI-XVI of FIG. 11, according to the invention;
17 shows a section through the fragment of the fastening assembly of the upper cutting disk on the frame of the housing of the comminution machine according to XVII-XVII of FIG. 10, according to the invention;
18 the fixing insert, in axonometry, according to the invention;
Fig. 19 embodiment of the shredding machine for bulk materials with conical cutting disks; vertical axial section, according to the invention.
The comminution machine for bulk goods, as shown in FIG. 1, contains a housing 1, in which an upper cutting disk 2 and a lower cutting disk 3 and a rotary drive 4 are arranged, the rotary drive being connected to at least one of the cutting disks. First cutting ribs 5 are provided on the lower end face of the upper cutting disk 2 and second cutting ribs 6 are provided on the upper end face of the lower cutting disk 3.
The upper cutting disk 2 and the lower cutting disk 3 are arranged coaxially in the housing 1. A filling opening 7 is made in the middle of the upper cutting disc 2. On the circumference of the housing 1, channels 8 are designed to discharge the comminuted material. In the given specific exemplary embodiment of the invention, the lower cutting disk 3 is connected to the rotary drive 4 by a shaft 9 and a wedge 10. An impeller 11 is fastened on the lower cutting disk 3 under the filling opening 7. In the embodiment described here, the upper cutting disc 2 is rigidly connected to the housing 1 of the comminution machine.
On the lower end face of the upper cutting disc 2, as shown in Fig. 2, projections 12 are carried out.
The cutting ribs 5 of the upper cutting disc 2 run predominantly from the center almost to the circumference of the disc.
Each projection 12 extends from the peripheral end of the cutting rib to the opposite end of the adjacent cutting rib in such a way that the given projections 12 together with the cutting ribs 5 form a closed zigzag contour.
The inside of the extensions of the closed zigzag contour forms channels 13 which run away from the inside and which serve to guide bulk material from the filling opening 7 into the comminution zone. The outside of the zigzag contour forms channels 14 for discharging the comminuted material to the disk periphery and into the channels 8.
The cutting ribs 6 of the lower cutting disk 3 run at an angle to the radius of the disk 3, and in the given modification they are curved, as shown in FIG. 3. The cutting ribs 5 form an angle at the intersection with the cutting ribs 6, which should not be greater than twice the angle of friction of the material to be shredded on the surface of the cutting ribs 5 and 6. The size of these angles is selected depending on the type of material to be shredded, for the shredding of which the shredding machine to be manufactured or developed is intended.
With such a relationship between the angles of the arrangement of the cutting ribs 5 and 6, the comminution of the particles of bulk material takes place mainly as a result of the deformation of the sliding cutting between the given cutting ribs.
As shown in FIG. 4, the height of the cutting ribs 5 and the projections 12 of the upper cutting disc 2 exceeds that of the cutting ribs 6 of the lower cutting disc 3. The grain size of the end product is determined by the height of the cutting ribs 6. In the given variant of realizing the invention, the cutting ribs 5 and the projections 12 are designed as a whole with the upper cutting disk 2 and the cutting ribs 6 as a whole with the lower cutting disk 3.
It is possible to modify the design of the registered shredding machine, which is shown in FIG. 5 and which is intended for the gradual shredding of bulk material. In this embodiment, the upper surface 14 of the lower cutting disc has 3 steps. According to this exemplary embodiment of the invention, the projections 12 and the cutting ribs 5 form a plurality of concentric closed zigzag contours 15, 16 and 17, as shown in FIG. 6.
Let us now consider FIG. 7, on which the upper end face 14 of the lower cutting disk 3 is shown. The number of stages on the surface 14 of the cutting disc 3 corresponds to the number of comminution stages (or concentric closed zigzag contours 15, 16 and 17).
The depth of the steps on the surface 14 of the lower cutting disk 3 decreases continuously from the center to the disk periphery of the cutting disk, as shown in FIGS. 5 and 8.
According to the invention, the width of each concentric step 18 of the lower cutting disk 3 is equal to a maximum distance between the adjacent zigzag contours 16 and 17, which are formed by the cutting ribs 5 and the projections 12 of the upper cutting disk 2, as shown in FIG. 8 is.
It is expedient that the transition 19 between the adjacent concentric steps 18, 20 and 18, 21 etc.
is executed continuously, e.g. B. as a conical chamfer, as shown in Fig. 9 of the accompanying drawings.
The most appropriate way to increase the life of the shredding machine is to modify its design, which is shown in FIG. 10 of the drawings.
According to this variant of the embodiment of the invention, the cutting ribs 5 and 6 of the upper and lower cutting disks 2 and 3 are designed as cutting knives 22 and 23. The cutting knives 22 are arranged in the slots 24 of the upper cutting disc 2, as shown in Fig. 11 of the drawings.
The cutting blades 23 are arranged in the through slots 25 of the lower cutting disk 3.
The height of the cutting ribs 5 of the upper cutting disk 2 is greater than that of the projections 12, taking into account the protruding part of the cutting knives 22.
The cutting knives 22 and 23 are arranged in the slots 24 and 25 of the upper and lower cutting disks 2 and 3 and can change the height of the protruding part for regulating the height of the cutting ribs 5 and 6.
The slots 24 and 25 are designed obliquely so that the cutting knives 22 and 23 accommodated in them are arranged at an angle to the surfaces of the cutting disks 2 and 3, respectively. Such an arrangement enables the energy expenditure per production unit to be reduced and the cutting knives 22 and 23 to be self-sharpened if they are bimetallic.
In order to ensure the adjustable change in the height of the cutting ribs 5 and 6, the cutting plates 28 and 29 are fastened to the upper and lower cutting disks 2 and 3 by the rods 26 and 27, as shown in FIGS. 10, 11 and 12. The rods 26 and 27 are designed with the possibility of controllably changing their length and in accordance with the distance between the cutting disks 2 and 3 and the cutting plates 28 and 29. In particular, the rods 26 and 27 are designed as stud screws, as shown in FIGS. 10 and 12, which are screwed into the cutting disks 2 and 3. The given rod studs 26 and 27 are fixed on the part of the inserts 28 and 29 by the nuts 30 and 31. The cutting plates 28 and 29 carry the cutting knives 22 and 23.
The cutting knife 22 of the upper cutting disc 2 (as shown in Fig. 12) are attached to the cutting plates 28 by the rods 32, which have at the ends the projections 33 which engage in the openings 34 of the cutting knife 22, such as it is shown in Figs. 12 and 13. A thread is made at the other end of the rods 32 and the latter are tightened to the insert 28 by the nuts 35.
The cutting knives 22 are fixed by rods 36 which bear against the lower end face of the cutting plate 28 and the upper cutting edges of the given cutting knives 22, as shown in FIGS. 13 and 14.
As shown in FIG. 15, the cutting ribs 5 of the upper cutting disk 2 are given an almost radial orientation when they are designed as cutting knives 22.
The cutting knives 23 of the lower cutting disk 3, as shown in FIGS. 10, 11 and 16, are guided through slots 25 of the lower cutting disk 3 and are supported with the lower cutting edges on the surface 37 of the cutting plate 29.
The given cutting knives 23, as shown in Fig. 16, are trapezoidal. The walls of the slots 25 on the circumference of the lower cutting disk 3 are skewed in such a way that the center of gravity 38 of each cutting knife 23 lies below its edge of contact with the wall 39 of the slot 25.
According to the invention, the most reliable is such a modification of the design of the shredding machine, in which the cutting plate 28, as shown in FIG. 17, is designed as a cutting disk which is screwed into the cylinder frame 41 of the housing 1 of the shredding machine after the thread 40. The cutting plate 28 is fixed against spinning by the insert 42, which is inserted into the radial through hole in the wall of the frame 41.
The insert 42 is tightened by the screw 43.
As shown in FIG. 18, the insert 42 has a thread on one end face 44, the pitch and profile of which corresponds to the pitch and profile of the thread 40 on the frame 41.
Of course, the cutting disks 2 and 3 should not necessarily be made flat, as shown in the figures of the drawings which explain the modifications described above. In particular, such a variant of the embodiment of the invention is possible in which, as shown in FIG. 19, the cutting disks 2 and 3 are conical, although other more complicated shapes of the cutting surface are also possible.
It is also quite unmistakable that such variants of implementing the invention are possible in which only the upper cutting disk 2 is connected to the rotary drive 4 or the two cutting disks 2 and 3 are connected via the differential gear (conditionally not shown in the drawings).
The bulk material shredder described above works as follows. The bulk material to be shredded passes through the filling opening 7 into the shredding machine. The impeller 11, which is brought into rotation by the rotary drive 4, throws the particles of the material to be comminuted into the inner channels 13 of the closed zigzag contour which is formed with the cutting ribs 5 and the projections 12. Under the action of gravity, the parts of the bulk material located in the channels 13 fall down and are moved with the help of the cutting ribs 6 of the rotating lower cutting disc 3 due to the centrifugal force along the cutting edges of the cutting ribs 5 to the disc circumference and at the intersection of the cutting ribs 6 and 5 the deformation of the Subjected to sliding cutting.
The smaller particles separated from the starting particles of the material to be shredded, the size of which is equal to the height of the cutting ribs 6, are shifted into the channels 14 with the aid of the given cutting ribs 6 and are thrown into the discharge channels 8 under the action of the centrifugal forces to the disk circumference, without subsequently in essential to be subjected to pressing and wear or other destructive mechanical action.
If the bulk material to be comminuted has a grain size which substantially exceeds the height of the cutting ribs 6 of the lower cutting disc 3, then the particles thereof, after passing through the comminution zone of the channel 13, have the corresponding number of cutting ribs 6 successively comminuted to the required grain size.
The multi-stage shredding machine for bulk goods, which is a modification of the implementation of the present invention, works in the same way, but after the first stage of the zigzag contour 17, the cut-off particles are not immediately thrown away to the disk circumference, but instead progress to the next stages, which are defined by the zigzag contours 16 and 15 are limited.
The modification of the design of the shredding machine given in FIG. 10 is expedient both with single-stage and with multi-stage shredding. With such a design, controllable changes in the height of the cutting ribs 6 of the lower cutting disk 3 and consequently the control of the degree of comminution of the end product to be obtained are possible. The regulation is carried out as follows.
When the nuts 31 are loosened, the studs 27 are rotated, and after the nuts 35 and 30 are loosened, the studs 26 are rotated. The cutting knives 22 and 23 are pushed into the slots 24 and 25 or pushed out of them. The upper cutting disc 2 is adjusted up or down to the same distance when rotating together with the cutting plate 28 after loosening the screw 43. The change in the height of the protruding part of the cutting knives 23 leads to a change in the grain size of the end product at the exit of the comminution machine.
When the lower cutting knives 23 are replaced, the latter can simply be lowered into the slots 25, in which they are self-fixed under the action of centrifugal forces when the cutting disk 3 is rotated.
In comparison with the prior art, the comminution machine according to the invention has the following advantages, which can be explained by design deviations.
The formation of the dust fraction when using the structural design described above is minimal, which makes it possible to reduce irretrievable losses of the goods and dust pollution in the work space. This factor also eliminates the need to use additional dust collectors and filter ventilation machines. An important advantage of the design is its smaller size, energy consumption and higher performance than with the known devices of this type.
The specific exemplary embodiments described above are not only possible, as has already been mentioned, but other modifications can also be carried out within the scope of the claims.