CN100374208C - 粉碎装置 - Google Patents

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Abstract

粉碎装置(10)包括一带一底壁(16)和一从底壁(16)向上延伸的周壁(14)的粉碎腔(12)，其次还包括一基本上垂直于底壁(16)分布的可旋转驱动的驱动轴(22)，以及至少一个邻近底壁(16)设置的可由驱动轴(22)带动绕驱动轴(22)进行旋转运动的粉碎元件(28a)。按照本发明，在靠近底壁的粉碎元件(28a)上方设置许多可由驱动轴(22)带动绕驱动轴(22)进行旋转驱动的其他粉碎元件(28b)。

Description

粉碎装置
技术领域
本发明涉及一种粉碎装置，它包括一带一底壁和一从底壁上向上延伸的周壁的粉碎腔，此外这里设置一基本上垂直于底壁分布的可旋转驱动的驱动轴和至少一个与底壁相邻设置的、可由驱动轴带动绕驱动轴作旋转运动的粉碎元件。
背景技术
这种粉碎装置越来越多地用在原材料的回收中。这里特别可能牵涉到复合材料，它们例如出现在电气和电子器械或组件的再生处理中，还牵涉到由铁金属、非铁金属、塑料或木材组成的再生单一材料，牵涉到在废品回收工业中从前置的其他粗破碎过程中分选，或牵涉到来自燃烧过程的炉渣。
例如由EP 0606891B1已知一种这一类型的粉碎装置。这种粉碎装置包括一粉碎腔，它里面设一带垂直轴的转子。在这个垂直轴上与粉碎腔的底壁紧密相邻地设置两条链条作为粉碎元件。粉碎腔通过设置在其顶壁区域内的开口装灌待粉碎物品。如果物品被粉碎到希望的尺寸，设在粉碎腔周壁上靠近底壁处的阀门便打开，以放出粉碎的物品。这种已知粉碎装置的缺点是，待粉碎物品只能分批地粉碎，亦即粉碎过程断续地进行。
发明内容
与此不同本发明的目的是，提供一种开头所述类型的可以连续运行的粉碎装置。
为此，本发明提供一种粉碎装置，包括：一带一底壁和一从底壁向上延伸的周壁的粉碎腔，一基本上垂直于底壁分布的可旋转驱动的驱动轴，至少一个邻近底壁设置的、可由驱动轴带动绕驱动轴进行旋转运动的粉碎元件，许多可由驱动轴带动绕驱动轴进行旋转运动的、设置在邻近底壁的粉碎元件上方的其他粉碎元件，其中粉碎腔周壁的至少一部分做成栅格，并且此栅格被一外壳包围，在外壳下端上设置一用于已粉碎物品的收集装置，其特征为：在粉碎腔的周壁上设置一邻近其底壁的、可选择地开启和关闭的并可用作附加排出口的开口。
在本发明的粉碎装置中，在与底壁相邻的粉碎元件上方设置许多其他的、可由驱动轴使之绕驱动轴旋转运动的粉碎元件。由此确保，从上方放入粉碎腔的待粉碎物品在其到达粉碎腔底部之前多次经受粉碎元件冲击的动能。亦即待粉碎物品在粉碎腔内不会简单地掉在底面上，而是已经通过粉碎元件的第一次打击经过排出口离开粉碎腔，如在由EP 0606891B1所知的粉碎装置中可以进行的那样。多次打击保证待粉碎物品在其到达排出区之前被充分粉碎。因此待粉碎物品可连续地装入粉碎腔。
因为按本发明的粉碎装置尤其用于待粉碎物品的预粉碎，由它粉碎过的物品的主要和最终粉碎在一由本发明申报人以“RPMV转子冲击磨”的名称销售的粉碎装置中进行，如果有时从按本发明的粉碎装置中排出没有充分粉碎的物品，是可以容许的，这种物品可以根据其尺寸方便地从排出物品中分离出来并输入粉碎装置，重新预粉碎。
为了能够以简单的方式防止大的物品排出，周壁的至少一部分最好做成栅格。这种由许多尤其是可以垂直分布、相互以规定的间距排列的条构成的栅格用作筛网，它确定从本发明粉碎装置中排出的物品的尺寸。如果规定的间距具有约38mm的数值，那么从本发明的粉碎装置中排出的物品便特别适合于作为RPMV转子冲击磨的原料物品。为了抵抗待粉碎物品的“冲击”，亦即能够减小栅条的磨损，栅条可以由耐磨钢或由铸造材料制成。
为了能够确保穿过栅格的物品有控制地排出，栅格可以被一外壳包裹。为了能够防止铁丝或类似的细物品卡在栅格和外壳之间的中间空腔内，建议，外壳离栅格具有一规定的最小距离，它例如约为200mm。在栅格和外壳之间的中间空腔内粉碎的物品可以掉到一设置在外壳下端上的，尤其是做成漏斗形的粉碎物品收集装置内。然后粉碎物品便可以例如向下从该收集装置中排出。
除周壁外，底壁也可以至少部分做成栅格。穿过该底部栅格的粉碎物品也可以通过漏斗形收集装置从粉碎装置中排出。
除了通过漏斗形收集装置排出外，还可以在周壁上设置一靠近底壁的可有选择地开、关的开口，亦即相当于由EP 0606891B1所知的开口的排出口。如上所述，如果本发明的粉碎装置既不包含栅格，又不包括收集漏斗，那么这个开口可以构成粉碎装置唯一的出口。但是作为另一种选择，此开口也可以用作附加出口。但是在任何情况下此出口可以在驱动装置过载或驱动轴卡死时用来排空粉碎腔。为了开口有选择的开关可以设置一滑阀，它例如可以借助于液压缸机动操作。此开口通过滑阀打开的缝隙的尺寸可以用来控制排出物品的大小或控制待粉碎物品在粉碎腔内的逗留时间。该缝隙尺寸的控制可以集成在粉碎装置总的控制过程中。
为了便于栅格或/和粉碎元件的装配和维护工作可以考虑，尤其是绕一基本上垂直分布的轴可回转地设置的外壳的至少一个圆周段，或/和尤其是可绕一基本上垂直分布的轴回转地设置的栅格的至少一个圆周段，或/和栅格可回转的圆周段和外壳可回转的圆周段构成一可共同操作的单元。如果外壳具有一多边形，尤其是八角形轮廓，那么这种可回转性可以用在结构和制造工艺方面简单的方法提供。在八角形轮廓的形情况例如在粉碎装置八个面中的六个的区域内可以设置栅格，而另两个尤其是径向面对面的面上可以设置功能件，例如用于输入待粉碎物体的输入口和可以完全排空粉碎腔的排出口。
如由EP 0606891B1所知，至少一个粉碎元件，尤其是邻近底壁的粉碎元件可以由链条构成。粉碎链条有这样的优点，即它在必要情况下可以向上移，这减小底壁的磨损。
但是此外也可以，使至少一个粉碎元件由一撞击条构成。撞击条与撞击链相比有这样的优点，即它以较大的功能撞击待粉碎物品，从而更有效地粉碎。为了在紧急情况下可以偏移撞击条，从而能防止其断裂，可以设想，撞击条与驱动轴尤其是可绕一尤其是平行于驱动轴分布的轴回转地铰接。
如果驱动轴上的粉碎元件螺旋形设置，而且尤其是靠近底壁的粉碎元件相对于一个远离底壁的粉碎元件沿绕驱动轴的旋转方向超前设置，那么粉碎元件在待粉碎物品上可以共同作用地施加一个与重力方向相反的力。这造成待粉碎物品在粉碎腔内较长的逗留时间，从而导致它更好地粉碎。为此驱动轴例如可以做成六边形。
在本发明的改进结构中建议，驱动轴上的粉碎元件设置在相互具有规定的最小距离的粉碎元件平面内，最小距离可以例如为约120mm。这里规定的最小距离一方面用来，使粉碎元件在驱动轴上的固定做得足够牢固，另一方面用来使较大块的待粉碎物品可以在粉碎元件之间逐渐向底壁运动。由此确保，所有粉碎元件可以都参与粉碎，从而均匀地磨损。
如果在至少一个粉碎元件的自由端和周壁之间设置一规定距离，那么由此可以减小待粉碎物品在粉碎元件和周壁之间卡死或楔紧的危险，这对减小周壁磨损起有利影响，特别是如果它做成栅格的话。
如果设置一个从周壁向内延伸的，尤其是做成漏斗形的环状凸台，那么向下掉入粉碎元件自由端和周壁之间形成的缝隙内的物品可以重新回到粉碎元件的作用范围之内。此外，环形凸台可以用作用于将栅条固定在一固定它的弯曲扁铁上的固定元件尤其是螺钉的防护。
用已知方式可以在周壁的上边缘区域内设置一用来输入待粉碎物品的输入口。这里输入口可以从周壁的上边缘起在一规定的距离上向底壁方向延伸。由此待粉碎物品至少一部分可以从侧面加入粉碎腔内，这在考虑粉碎装置本身的结构高度以及待粉碎物品的大小的条件下减小在本发明粉碎装置区域内的自由空腔高度。如上所述，输入口最好设置在粉碎装置的不带栅格的周壁区域内。
为了能够防止待粉碎物品在与粉碎元件刚接触时便通过输入口重新撞击粉碎腔，可以在最上面的粉碎元件平面内和在希望的情况下至少在设置在它下面的下一个粉碎元件平面内仅仅设置一个粉碎元件。此外额外地或两者择一地可以至少将至少一个最上面的粉碎元件做得比其余粉碎元件短。最后还可以通过这样的方式防止工作物回撞，即，将设置在输入口前输入通道做成弯的。
为了能够尽管有许多粉碎元件仍确保驱动轴稳定地旋转，建议，驱动轴既在粉碎腔的底壁上、又在顶壁上可旋转地支承。
驱动电机可以按已知方式通过带传动与驱动轴连接。这里带传动装置可以方便地补偿驱动轴的由冲击载荷引起的转速波动，使得这种转速波动不对驱动电机产生负荷。驱动轴的转速可以在约200转/分至约2000转/分之间，尤其在约500转/分至约1000转/分之间。
最后还可以设置一用于抽吸装置的连接口，而且最好在没有栅格的周壁区域内。此外该连接口可以设置在一撞击壁后面，使得铁丝等等其质量超过规定值的颗粒由于其惯性不会被吸走。
附图说明
下面借助于附图用一个实施例对本发明作较详细的说明。附图表示：
图1本发明粉碎装置沿图3中I-I线的剖视图；
图2本发明粉碎装置沿图3中II-II线的剖视图；
图3本发明粉碎装置的俯视图；
图4用来说明本发明粉碎装置应用可能性的图表。
具体实施方式
图1中总体地用10标记一本发明的粉碎装置。它包括一粉碎腔12，该粉碎腔由一周壁14、一底壁16和一顶壁18围成。在底壁16和顶壁18区域内设置用于驱动轴22的支承部件20，驱动轴由驱动电机24通过带传动装置26沿箭头P(见图3)方向驱动。
在基本上垂直设置的驱动轴22上成对地在粉碎元件平面内相互重叠地设置许多粉碎元件28。只有最上面的、亦即最靠近顶壁18的粉碎元件平面只有唯一一个粉碎元件28。最靠近底壁的粉碎元件平面的粉碎元件做成撞击链28a，而其余粉碎元件做成撞击条28b。撞击条28b飞行地，亦即可绕一基本上平行于驱动轴22分布的轴回转地支承。为了视图看得清楚起见在图1中这仅仅表示了用于最上面的粉碎元件平面内的撞击条(特别地用28b’标示)。粉碎元件平面相互具有一间距d1(见图2)。
在按图1视图的左上方粉碎腔12具有一用于待粉碎物品的输入口30。为了使输入物品不致在刚与撞击条28b接触时便被反弹回输入口30内，在最上面的两个粉碎元件平面内分别仅仅设置一个撞击条28b。在几个粉碎元件平面内仅仅设置一个撞击条28b，取决于输入口30在周壁14的高度上延伸多长。此外最上面的粉碎元件平面内的撞击条28b做得比其余撞击条短。这在图1中仅仅对于最上面的撞击条(特别地用28b’标示)画出。但是原则上也可以将几个粉碎元件平面内的撞击条28b做得比较短，而且尤其是带一“圣诞树形”的纵向排列。究竟几个粉碎元件平面牵涉到缩短的撞击条还取决于输入口30在粉碎腔12半径上向驱动轴22方向延伸多远。
通过与旋转着的撞击条28b的接触，通过输入口30进入粉碎腔12的物品被粉碎。较大的块在这时逗留在入口30区域内，直至它被最上面的撞击条28b粉碎成碎块，其中碎块的大小取决于粉碎元件平面的间距d1，相邻粉碎元件平面的撞击条的圆周错位置和驱动轴22的转速。接着这些碎块由于重力穿过不同的粉碎元件平面向下运动，这时它们通过撞击条28b和撞击链的撞击作用进一步粉碎。
特别小的碎块通过撞击条28b的撞击作用径向向外甩在周壁14上。这个周壁14，如图3中所示，由栅格构成，它由许多垂直设置的栅条32a组成。栅条32a相互具有一距离d2，使得其尺寸小于数值d2’的碎块可以穿过栅格32，离开粉碎腔12。为了能够保证被粉碎的物品有条理的输出，周壁14或栅格32被一外壳34包围，它在其下端34a通入一收集漏斗36内。粉碎的物品通过收集漏斗36的下部开口36a从粉碎装置10中排出。
为了能够防止由于待粉碎物品的卡死造成过载，从而导致栅条32a过度磨损，在撞击条28b的自由端和周壁14或栅格32之间设一距离d3。其尺寸大于栅条32a的距离d2，但是存在这样的危险，即还没有充分粉碎的物品撞在栅格32上，并在栅格32和撞击条28b的自由端之间掉到底板16上。这将导致撞击链28a和最下面的撞击条28b的过载。因此在该中间空腔33内设置两个漏斗状环形凸台38，它们使掉入该中间空腔的物品重新回到撞击条28b区域内。用这种方法可以确保全部粉碎元件28均匀地磨损。
如果由于错误地选择运行参数，例如待粉碎物品过快的输入、驱动轴22过慢的转速等等，一旦造成未充分粉碎的物品在底壁16区域内过多的堆积，那么这种不希望的材料堆积可以通过侧开口40从粉碎腔12口抛出。此侧开口40可借助于一阀门42关闭，阀门可借助于液压缸44可选择地开启和关闭。一防护箱46用于有条理的材料抛出，而没有伤及工作人员的危险。
最后在图1中还表示一用于抽吸装置49的接头48，抽吸装置从粉碎腔12以及栅格32和外壳34之间的环形腔33内吸走灰尘等等。
如图3中所示，本发明的粉碎装置10，亦即特别是其外壳34，具有八角形的横截面。其中三个在图3中的外壳34的下侧面及配设于它的栅格32的圆周段合并成一结构单元50，它可以绕一垂直轴A从粉碎装置10的其余部分上转开，以便允许维修或操作人员进入粉碎腔12，特别是接近驱动轴20和粉碎元件28。此外外壳34的每三个侧面具有一维护活门54，它在从外壳34上转开后允许接近栅格32外侧，以便能够例如更换单根栅条32a。外壳34的三个上侧面以类似方法合并成一相应的结构单元52，它可以绕轴B从粉碎装置10的其余部分上转开。
在配设于外壳34其余两个侧面的圆周段内设置驱动电机24，包括带传动装置26、抛出口40、输入口30和用于抽吸装置49的接口48。此外在这两个圆周段内周壁14做成连续的，亦即没有栅格。
在图4中以流程草图的形式表示粉碎设备60的方案，它可以用来从器械中回收原材料，这些器械可以是冰箱、洗衣机、电视机、计算机、汽车零件等等器械，它们包含有材料复合。
本发明的粉碎装置10在这种设备60中用来预粉碎待粉碎物品。最终粉碎在另外的粉碎装置62中进行，例如由本发明申请人以“RPMV转子冲击磨”的名称销售的粉碎装置。根据各待粉碎物品的不同在本发明的粉碎装置前设置另一用于粗粉碎的粉碎装置64，可能是必要或有利的，它例如是由EP 0606891B1所知的粉碎装置。
工艺流程的细节是：
在工序66中将待粉碎物品装入用于粗粉碎的粉碎装置64中。在工序68中从粗粉碎装置中输出的粗粉碎物品输送给一风力分级机70，它使轻的物质分离出去并在工序72中输出。剩余物品输送到本发明粉碎装置10的输入口30进行预粉碎。经过收集漏斗36输出的预粉碎物品输送给另一风力分级机74，它同样分离轻的物质。
为了防止粉碎装置10堵塞而卡死，未充分粉碎的物品通过侧开口40抛出，并经过输送路经41回输到输入口30。在某些情况下不能粉碎的物品可以完全分离并在工序76中排出。
在来自风力分极机74的用于主粉碎的物品在工序78中输送给用于最终粉碎的粉碎装置62之前，在一磁性分离器80中将铁磁性部分分离掉并在工序82中输出。
粉碎装置62有时也可以循环运行，亦即未充分粉碎的物品可以通过输送路径79回输给粉碎装置62的输入口78。在主粉碎或者说最终粉碎之后接着在一风力分级机84中再次进行风力分级，以及在磁性分离机86中再次分离铁磁性部分。然后将剩余的最终粉碎物品输送到一分级装置88和一分类装置90。如果由于不同材料没有充分地物体分离而不能将粉碎的物品进行规定等级的分级，那么可以将这些没有分级的物品通过输送路径89重新回输到粉碎装置62的输入口78。

Claims (38)

1.粉碎装置(10)，包括：
-一带一底壁(16)和一从底壁(16)向上延伸的周壁(14)的粉碎腔(12)，
-一基本上垂直于底壁(16)分布的可旋转驱动的驱动轴(22)，
-至少一个邻近底壁(16)设置的、可由驱动轴(22)带动绕驱动轴(22)进行旋转运动的粉碎元件(28)，
-许多可由驱动轴(22)带动绕驱动轴(22)进行旋转运动的、设置在邻近底壁(16)的粉碎元件(28)上方的其他粉碎元件(28)，
其中粉碎腔(12)周壁(14)的至少一部分做成栅格(32)，并且此栅格(32)被一外壳(34)包围，在外壳下端上设置一用于已粉碎物品的收集装置(36)，
其特征为：在粉碎腔(12)的周壁(14)上设置一邻近其底壁(16)的、可选择地开启和关闭的并可用作附加排出口的开口(40)。
2.按权利要求1的粉碎装置，
其特征为：所述收集装置(36)是漏斗形的。
3.按权利要求1的粉碎装置，
其特征为：栅格(32)由许多的栅条(32a)构成，这些栅条相互按规定的距离(d2)设置。
4.按权利要求3的粉碎装置，
其特征为：各栅条是垂直分布的。
5.按权利要求3的粉碎装置，
其特征为：所述距离约为38mm。
6.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：外壳(34)离栅格(32)具有一规定的最小距离。
7.按权利要求6的粉碎装置，
其特征为：所述最小距离约为200mm。
8.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：外壳(34)的至少一个圆周段是可回转的。
9.按权利要求8的粉碎装置，
其特征为：所述外壳(34)的至少一个圆周段可绕一基本上垂直分布的轴(A)回转。
10.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：栅格(32)的至少一个圆周段是可回转的。
11.按权利要求10的粉碎装置，
其特征为：所述栅格(32)的至少一个圆周段可绕一基本上垂直分布的轴(A)回转。
12.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：栅格(32)的一个可回转的圆周段和外壳(34)的一个可回转的圆周段构成一可共同操作的单元(50)。
13.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：外壳(34)具有一种多边形的轮廓。
14.按权利要求13的粉碎装置，
其特征为：外壳(34)具有八角形的轮廓。
15.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：底壁(16)的至少一部分做成栅格。
16.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：至少一个粉碎元件(28)由一链条构成。
17.按权利要求16的粉碎装置，
其特征为：邻近底壁(16)的粉碎元件由一链条构成。
18.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：至少一个粉碎元件(28)由一撞击条(28b)构成。
19.按权利要求18的粉碎装置，
其特征为：撞击条(28b)与驱动轴(22)是铰接的。
20.按权利要求19的粉碎装置，
其特征为：撞击条(28b)可绕一平行于驱动轴(22)分布的轴(A)回转地连接。
21.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：粉碎元件(28)螺旋形地设置在驱动轴(22)上。
22.按权利要求21的粉碎装置，
其特征为：靠近底壁(16)的一个粉碎元件(28)相对于离底壁(16)较远的一个粉碎元件(28)沿绕驱动轴(22)的旋转方向超前设置。
23.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：驱动轴(22)是一六边形轴。
24.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：驱动轴(22)上的粉碎元件(28)设置在相互间具有一规定的最小距离(d1)的各粉碎元件平面内。
25.按权利要求24的粉碎装置，
其特征为：所述最小距离约为120mm。
26.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：在至少一个粉碎元件(28)的自由端和周壁(14)之间有一规定距离(d3)。
27.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：设有至少一个从周壁(14)向内延伸的环形凸台(38)。
28.按权利要求27的粉碎装置，
其特征为：所述环形凸台(38)是漏斗形的。
29.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：在周壁(14)的上边缘区域内设置一用来输入待粉碎物品的输入口(30)。
30.按权利要求29的粉碎装置，
其特征为：输入口(30)从周壁(14)的上边缘在一规定的距离上向底壁(16)方向延伸。
31.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：在最上面的粉碎元件平面内和在希望的情况下在至少一个设置在它下面的粉碎元件平面内仅仅设置一个粉碎元件(28)。
32.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：至少一个最上面的粉碎元件设计得比其余粉碎元件(28)短。
33.按权利要求29的粉碎装置，
其特征为：设置在输入口(30)之前的一个输入通道设计成弯曲的。
34.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：驱动轴(22)可旋转地既支承在粉碎腔(12)的底壁(16)上、又支承在粉碎腔(12)的一顶壁(18)上。
35.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：驱动电机(24)通过一个带传动装置(26)与驱动轴(22)连接。
36.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：驱动轴(22)的转速在约200转/分至约2000转/分之间。
37.按权利要求36的粉碎装置，
其特征为：驱动轴的转速在约500转/分至1000转/分之间。
38.按权利要求1至5之任一项的粉碎装置，
其特征为：所述粉碎装置具有一个用于一抽吸装置(49)的连接口(48)。
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