RU2143324C1 - Grinder - Google Patents

Abstract

FIELD: equipment for grinding production wastes and reprocessing of worn products, preferably made from polymeric materials. SUBSTANCE: grinder has housing with charging and discharge openings and two reamers positioned within housing so that they intersect along generatrices. Reamers have two immovable cutting edges extending along reamer intersection line. Two shafts with working members positioned on charging, grinding and discharge stations are arranged in reamers so that working members and immovable cutting edges perform material grinding operations. Working members on charging and discharge stations are formed as augers. Reamers are positioned at an acute angle one with respect to the other and made conical and narrowing toward outlet opening. Working members on shafts are made conical and narrowing toward outlet opening. Working members on grinding station are formed as conical toothed gears. EFFECT: simplified construction and improved operating characteristics. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике измельчения материалов и может быть использовано в конструкциях устройств для измельчения отходов производства и переработке изношенных изделий, преимущественно из полимерных материалов, например, автомобильных шин с отделенным металлическим кордом. The invention relates to techniques for grinding materials and can be used in the construction of devices for grinding production waste and processing of worn products, mainly from polymeric materials, for example, car tires with separated metal cord.

Известно устройство для измельчения, содержащее корпус, внутри которого на двух параллельно расположенных валах закреплены цилиндрические зубчатые шестерни, при этом измельчаемый материал поступает в пространство между зубьями сверху и в процессе измельчения высыпается наружу через отверстия в корпусе под шестернями /1/. A device for grinding, containing a housing, inside which on two parallel shafts are mounted cylindrical gears, while the crushed material enters the space between the teeth from above and in the process of grinding spills out through the holes in the housing under the gears / 1 /.

В известном устройстве возможно измельчение только хрупких материалов, причем для достижения высокой степени измельчения требуется дополнительная переработка материала. Указанные недостатки сужают область применения известного устройства и ухудшают его технико-экономические показатели. In the known device, it is possible to grind only brittle materials, and to achieve a high degree of grinding, additional processing of the material is required. These shortcomings narrow the scope of the known device and worsen its technical and economic indicators.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущность и достигаемому результату является измельчитель, содержащий корпус с загрузочным и выходным отверстиями, внутри корпуса выполнены две пересекающиеся вдоль образующих расточки с двумя неподвижными режущими кромками, расположенными вдоль линий пересечения расточек, и два вала с рабочими элементами, размещенными на участках загрузки, измельчения и выгрузки, валы установлены в расточках с возможностью совместного воздействия рабочих элементов и указанных неподвижных режущих кромок на материал в процессе измельчения, причем рабочие элементы на участках загрузки и выгрузки выполнены в виде шнеков /2/. The closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result is a chopper containing a housing with loading and outlet openings, inside the housing there are two intersecting along the forming bores with two fixed cutting edges located along the intersection lines of the bores, and two shafts with working elements placed in the areas of loading, grinding and unloading, the shafts are installed in bores with the possibility of joint action of the working elements and these fixed cutting edges on the material in the grinding process, and the working elements in the areas of loading and unloading are made in the form of screws / 2 /.

Известное устройство, принятое в качестве прототипа, обеспечивает измельчение полимерных материалов, в том числе эластомеров, с достаточной степенью дисперсности. Однако этот результат достигается за счет выполнения рабочего элемента, размещаемого на каждом валу на участке измельчения, в виде набора из большого количества многоугольных дисков различной конфигурации и неодинакового размера по длине вала. Такой рабочий элемент представляет собой сложную конструкцию довольно большой длины, изготовление и сборка которой требует значительных трудозатрат. Кроме того, в процессе эксплуатации часть дисков рабочего элемента интенсивно изнашивается, что делает необходимым остановку устройства для замены рабочих элементов на обоих валах. По указанным выше причинам замена рабочих элементов представляет собой сложную операцию, что увеличивает сроки простоя и затраты на ремонт устройства. The known device, adopted as a prototype, provides grinding of polymeric materials, including elastomers, with a sufficient degree of dispersion. However, this result is achieved due to the implementation of the working element placed on each shaft on the grinding site, in the form of a set of a large number of polygonal disks of various configurations and unequal size along the length of the shaft. Such a working element is a complex structure of rather large length, the manufacture and assembly of which requires considerable labor. In addition, during operation, some of the disks of the working element wear out intensively, which makes it necessary to stop the device to replace the working elements on both shafts. For the above reasons, the replacement of work items is a complex operation, which increases the downtime and the cost of repairing the device.

На основании изложенного можно сделать вывод, что перечисленные недостатки известного измельчителя ухудшают его эксплуатационные и технико-экономические характеристики. Based on the foregoing, we can conclude that the listed disadvantages of the known chopper worsen its operational and technical and economic characteristics.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания измельчителя с высокими технико-экономическими показателями, обеспечивающего производство тонкозернистых монодисперсных порошков из различных материалов, в том числе эластомеров, что позволит широко использовать его в различных отраслях народного хозяйства. The present invention solves the problem of creating a grinder with high technical and economic indicators, ensuring the production of fine-grained monodisperse powders from various materials, including elastomers, which will allow its wide use in various sectors of the economy.

Технический результат, который достигается при осуществлении изобретения, заключается в упрощении конструкции и улучшении эксплуатационных характеристик устройства. The technical result that is achieved by the implementation of the invention is to simplify the design and improve the operational characteristics of the device.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в измельчителе, содержащем корпус с загрузочным и выходным отверстиями, внутри корпуса выполнены две пересекающиеся вдоль образующих расточки с двумя неподвижными режущими кромками, расположенными вдоль линий пересечения расточек, и два вала с рабочими элементами, размещенными на участках загрузки, измельчения и выгрузки, валы установлены в расточках с возможностью совместного воздействия рабочих элементов и указанных неподвижных режущих кромок на материал в процессе измельчения, причем рабочие элементы на участках загрузки и выгрузки выполнены в виде шнеков. Новым является то, что расточки в корпусе расположены под острым углом друг к другу и выполнены конусными, сужающимися в направлении выходного отверстия, и рабочие элементы на валах выполнены конусообразными, сужающимися в направлении выходного отверстия, при этом на участке измельчения рабочие элементы имеют вид конических зубчатых колес. The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the grinder, comprising a housing with loading and outlet openings, two intersecting along the forming bores with two fixed cutting edges located along the intersection lines of the bores and two shafts with working elements placed on areas of loading, grinding and unloading, the shafts are installed in the bores with the possibility of joint action of the working elements and these fixed cutting edges on m Therians in the grinding process, wherein the working elements at the loading and unloading areas are formed as screws. What is new is that the bores in the housing are arranged at an acute angle to each other and are made conical, tapering in the direction of the outlet, and the working elements on the shafts are cone-shaped, tapering in the direction of the outlet, while the working elements in the grinding section have the form of bevel gear wheels.

Кроме того, конические зубчатые колеса выполнены с непрямыми зубьями. In addition, the bevel gears are made with indirect teeth.

Кроме того, конические зубчатые колеса выполнены с круговыми зубьями. In addition, the bevel gears are made with circular teeth.

Действительно, выполнение в корпусе конусных расточек под углом друг к другу обеспечивает возможность применения в устройстве конусообразных рабочих элементов и их совместное воздействие с неподвижными режущими кромками на материал в процессе измельчения. При этом выполнение рабочих элементов, размещенных на участке измельчения, в виде конических зубчатых колес значительно упрощает изготовление и сборку устройства в целом, позволяет сократить время простоя измельчителя при замене рабочих элементов. Кроме того, при работе предлагаемого измельчителя происходит оптимальное распределение нагрузок вдоль рабочего элемента на участке измельчения в соответствии с изменением насыпной плотности измельчаемого материала по ходу потока за счет плавного и непрерывного уменьшения проходного сечения в направлении выходного отверстия. Это позволяет работать устройству в оптимальном режиме без перегрузки отдельных частей рабочих элементов на участке измельчения, что уменьшает их износ и увеличивает время работы устройства без замены рабочих элементов. Indeed, the execution in the case of conical bores at an angle to each other provides the possibility of using cone-shaped working elements in the device and their combined effect with fixed cutting edges on the material during grinding. At the same time, the execution of the working elements located on the grinding site in the form of bevel gears greatly simplifies the manufacture and assembly of the device as a whole, and reduces the downtime of the grinder when replacing the working elements. In addition, during the operation of the proposed grinder, the load is distributed optimally along the working element at the grinding site in accordance with the change in the bulk density of the milled material along the flow due to a smooth and continuous decrease in the bore in the direction of the outlet. This allows the device to work in optimal mode without overloading individual parts of the working elements in the grinding area, which reduces their wear and increases the operating time of the device without replacing the working elements.

На основании изложенного можно утверждать, что предложенный измельчитель представляет собой новую совокупность признаков, обеспечивающую достижение технического результата, который явным образом не следует из уровня техники. Это позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень". Based on the foregoing, it can be argued that the proposed shredder is a new set of features that ensure the achievement of a technical result that does not explicitly follow from the prior art. This allows us to conclude that the invention meets the condition of patentability "inventive step".

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен схематически продольный разрез измельчителя; на фиг. 2 изображен вид сверху на фигуру 1 с частичными разрезами; на фиг. 3 показано сечение Д-Д на фиг. 1 с рабочим элементом на участке измельчения в виде конического зубчатого колеса. The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a chopper; in FIG. 2 shows a top view of FIG. 1 with partial cuts; in FIG. 3 shows a section DD in FIG. 1 with a working element in the grinding section in the form of a bevel gear.

Измельчитель содержит корпус 1 с загрузочным отверстием 2 и выходным отверстием 3, внутри корпуса 1 выполнены две пересекающиеся вдоль образующих расточки 4 с двумя неподвижными режущими кромками 5, расположенными вдоль линий пересечения расточек 4, и два вала 6 с рабочими элементами 7,8 и 9, размещенными соответственно на участках загрузки A, измельчения B и выгрузки C, валы 6 установлены в расточках 4 с возможностью совместного воздействия рабочих элементов 7, 8 и 9 и неподвижных режущих кромок 5 на материал в процессе измельчения, причем на участках загрузки A и выгрузки C рабочие элементы 7 и 9 выполнены в виде шнеков, расточки 4 в корпусе 1 расположены под острым углом друг к другу и выполнены конусными, сужающимися в направлении выходного отверстия 3, при этом угол наклона образующей конусной расточки 4 к ее оси равен или больше угла наклона образующей конуса рабочих элементов 7, 8 и 9 к оси вала 6. Рабочие элементы 7, 8 и 9 имеют одну и ту же конусность и вид подобный прямому усеченному конусу. В частном случае выполнения устройства рабочий элемент 8 на каждом валу 6, размещаемый на участке измельчения B, может быть выполнен в виде конического зубчатого колеса с непрямыми зубьями, а именно с косыми или круговыми зубьями 10, режущие кромки 11 которых расположены по всей длине зубьев 10. The shredder comprises a housing 1 with a loading hole 2 and an outlet 3, inside the housing 1 there are two intersecting along the forming bores 4 with two stationary cutting edges 5 located along the intersection lines of the bores 4, and two shafts 6 with working elements 7,8 and 9, placed respectively on the loading areas A, grinding B and unloading C, the shafts 6 are installed in the bores 4 with the possibility of the joint action of the working elements 7, 8 and 9 and the stationary cutting edges 5 on the material during grinding, and on the site axes of loading A and unloading C, the working elements 7 and 9 are made in the form of screws, bores 4 in the housing 1 are arranged at an acute angle to each other and are made conical, tapering in the direction of the outlet 3, while the angle of inclination of the generatrix of the conical bore 4 to its axis equal to or greater than the angle of inclination of the generatrix of the cone of the working elements 7, 8 and 9 to the axis of the shaft 6. The working elements 7, 8 and 9 have the same taper and a view similar to a straight truncated cone. In the particular case of the device, the working element 8 on each shaft 6, placed on the grinding site B, can be made in the form of a bevel gear with indirect teeth, namely with oblique or circular teeth 10, the cutting edges 11 of which are located along the entire length of the teeth 10 .

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Исходный материал через загрузочное отверстие 2 поступает внутрь корпуса 1 на участок загрузки A и с помощью двух рабочих элементов 7, представляющих собой конусные шнеки, куски материала в сжатом состоянии подаются на участок измельчения B, где при совместном воздействии на материал рабочих элементов 8 и неподвижных режущих кромок 5 осуществляется измельчение как посредством резки, так и за счет истирания в массе при изменении направления движения частиц относительно осей вращения валов 6, одновременно с измельчением происходит сжатие материала, причем, несмотря на изменение его насыпной плотности по ходу потока, за счет плавного и непрерывного изменения проходного сечения заполнение рабочего объема и механические воздействия на материал остаются оптимальными как на участке измельчения B, так и на остальных участках устройства, что обеспечивает увеличение рабочего ресурса рабочих элементов устройства. При этом эффективность измельчения в предлагаемом устройстве выше, чем в прототипе, за счет непрерывной режущей кромки на зубьях рабочего элемента 8. Измельченный материал выгружается с помощью рабочих элементов 9, выполненных в виде конусных шнеков, через выходное отверстие 3. The source material through the loading hole 2 enters the housing 1 to the loading section A and using two working elements 7, which are conical screws, pieces of material in a compressed state are fed to the grinding section B, where, when the working elements 8 and fixed cutting are combined with the material edges 5 grinding is carried out both by cutting and by abrasion in the mass when the direction of movement of the particles relative to the axes of rotation of the shafts 6 is changed; simultaneously, grinding series, and, despite the change in its bulk density along the stream, due to a smooth and continuous change in the flow area, the filling of the working volume and mechanical stresses on the material remain optimal both in grinding section B and in other parts of the device, which ensures an increase in working life working elements of the device. Moreover, the grinding efficiency in the proposed device is higher than in the prototype due to the continuous cutting edge on the teeth of the working element 8. The crushed material is discharged using the working elements 9, made in the form of conical screws, through the outlet 3.

На основании изложенного можно сделать вывод, что предлагаемый измельчитель может быть осуществлен и обеспечивает указанный выше технический результат. Based on the foregoing, we can conclude that the proposed chopper can be implemented and provides the above technical result.

Источники информации
1. Патент РФ N 2008092, B 02 C 13/22, 1994.Sources of information
1. RF patent N 2008092, B 02 C 13/22, 1994.

2. Патент РФ N 2059435, B 02 C 19/12, 1996 /прототип/. 2. RF patent N 2059435, B 02 C 19/12, 1996 / prototype /.

Claims (3)

1. Измельчитель, содержащий корпус с загрузочным и выходным отверстиями, внутри корпуса выполнены две пересекающиеся вдоль образующих расточки с двумя неподвижными режущими кромками, расположенными вдоль линий пересечения расточек, и два вала с рабочими элементами, размещенными на участках загрузки, измельчения и выгрузки, валы установлены в расточках с возможностью совместного воздействия рабочих элементов и указанных неподвижных режущих кромок на материал в процессе измельчения, причем рабочие элементы на участках загрузки и выгрузки выполнены в виде шнеков, отличающийся тем, что расточки в корпусе расположены под острым углом друг к другу и выполнены конусообразными, сужающимися в направлении выходного отверстия, при этом на участке измельчения рабочие элементы имеют вид конических зубчатых колес. 1. A shredder comprising a housing with loading and outlet openings, inside the housing there are two intersecting along the forming bores with two fixed cutting edges located along the intersection lines of the bores, and two shafts with working elements located on the loading, grinding and unloading areas, the shafts are installed in bores with the possibility of the combined action of the working elements and these fixed cutting edges on the material during grinding, and the working elements on the loading and unloading areas Ki are in the form of screws, characterized in that the bore in the housing disposed at an acute angle to each other and are made tapered, tapering towards the outlet opening, wherein the area of grinding working elements have the form of bevel gears. 2. Измельчитель по п.1, отличающийся тем, что конические зубчатые колеса выполнены с непрямыми зубьями. 2. The chopper according to claim 1, characterized in that the bevel gears are made with indirect teeth. 3. Измельчитель по п.2, отличающийся тем, что конические зубчатые колеса выполнены с круговыми зубьями. 3. The chopper according to claim 2, characterized in that the bevel gears are made with circular teeth.

Images