РАСПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВАЛОВОГО УЗЛА ДИСКОВОГО РАЗДЕЛИТЕЛЯ Российский патент 1996 года по МПК B07B1/16 

Изобретение относится к дисковым разделителям и, в частности, к дисковым разделителям с гибкими промежуточными деталями.

Дисковые разделители используются при изготовлении бумаги и в других областях промышленности для разделения больших потоков материалов, таких как древесная стружка, для отделения более крупных кусков от более мелких. Дисковый разделитель обычно включает в себя несколько дисковых сборных узлов, установленных параллельно для вращения в одном направлении для образования подвижного разделителя. Каждый дисковый узел включает в себя вал и ряд параллельных дисков, установленных на нем. Диски соседних дисковых узлов имеют узкий промежуток, который позволяет проходить через щели между дисками только мелкому материалу. Отдельные крупные стружки выносятся вращающимися дисками к выпускному концу разделителя.

Для эффективного отделения более крупных кусков от стружки допустимых размеров важно, чтобы сохранялось равномерное пространство между дисками. Даже небольшое смещение диска от параллельности может привести к произвольному изменению ширины щели и пропустить стружку недопустимых размеров через разделитель. Кроме того, смещение может вызвать трение перекрывающихся дисков друг о друга и привести к их быстрому износу.

При обычной работе посторонние предметы, такие как крупная стружка, камни или другие загрязнения, попадают в разделитель и размещаются между дисками, застревая там, если диски жесткие. Дисковые разделители, в которых между дисками используются гибкие промежуточные детали, такие как описанные в патенте США N 4 653 648, допускают отгибание дисков разделителя на валу таким образом, чтобы стружка крупного размера и другие посторонние включения могли пройти через разделитель, не повреждая его.

Однако было обнаружено, что в некоторых условиях может происходить сильное искажение пластмассовых поверхностей гибких промежуточных деталей, обращенных наружу. Полиуретановые промежуточные детали могут выдержать выбивание и выдалбливание при обычном использовании. Незащищенные пластмассовые поверхности особенно нежелательны в разделителях, используемых в бумажной промышленности и на заводах, обрабатывающих материал для устройств для нанесения бумаги, так как открытые пластмассовые поверхности не приемлемы для изготовителей бумаги.

В патенте США N 4 741444 описан дисковый разделитель с гибкими пластмассовыми промежуточными деталями, которые защищены от потока материала кольцевыми окружениями, установленными на разделительных промежуточных деталях. Эти окружения имеют осевой размер, который меньше осевого размера промежуточных деталей, чтобы промежуточные элементы и диски разделителя могли отгибаться, не сжимая окружающие элементы. Окружающие элементы удерживаются неподвижно за счет сообщения сжимающего усилия узлу дисков и промежуточным деталям для радиального расширения промежуточных элементов и закрепления окружающих элементов на месте.

Узел дисков разделителя с окружающими элементами, которые более точно размещены и которые обладают дополнительным сопротивлением к деформации был бы полезным и преимущественным устройством.

Дисковый разделитель в соответствии с изобретением имеет продолговатый металлический элемент в виде вала с несколькими дисками разделителя, установленными на нем со способностью вращаться вместе с ним. Диски разделителя имеют центральные отверстия для вмещения вала, через которые соосно проходил вал. Пара неметаллических промежуточных деталей расположена между и соосно с соседними дисками разделителя. Окружающий диск расположен между промежуточными деталями и имеет круглую дисковую часть и фланец, проходящий по краю вокруг дисковой части для образования кольцевого защитного окружения для промежуточных деталей, расположенных с каждой стороны круглой дисковой части, и для образования обращенной радиально наружу металлической защитной поверхности для каждой из промежуточных деталей, обращенной к материалу, направленному на дисковый разделитель между дисками. Имеется средство для осевого соединения при сжимании дисков разделителя, промежуточных деталей и окружающего диска вместе и для скрепления дисков разделителя, промежуточных деталей и окружающего диска в блочное устройство, которое можно установить на валу.

Фланцы окружающего диска предназначены для защиты пластмассового материала промежуточных деталей и позволяют при этом промежуточным элементам отклоняться таким образом, чтобы посторонний предмет не попал между дисками разделителя.

Задачей изобретения является создание устройства из разделительных дисков, в котором диски поддерживаются несколько эластично таким образом, что они могут временно отклоняться от их радиальных плоскостей для того, чтобы вместить посторонние предметы неправильной формы и автоматически возвратиться к своим радиальным плоскостям после удаления этих посторонних предметов.

Еще одной задачей изобретения является дисковый разделитель с пластмассовыми промежуточными элементами, в котором поверхности промежуточных деталей защищены от износа и эрозии жестко удерживаемой металлической поверхностью.

Еще одной задачей изобретения является дисковый разделитель с жестко расположенными металлическими окружающими элементами для гибких пластмассовых промежуточных элементов.

Другие задачи, особенности и преимущества изобретения станут очевидны из нижеследующего описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показан предпочтительный вариант осуществления дискового разделителя в соответствии с изобретением.

На фиг. 1 дано схематическое изображение сбоку устройства дискового разделителя; на фиг. 2 схематическое изображение сбоку одного из узлов дискового разделителя согласно фиг. 1; на фиг. 3 вид в поперечном разрезе узла дискового разделителя, сделанном по линии сечения 3-3 на фиг. 2; на фиг. 4 вид в поперечном разрезе узла дискового разделителя по линии сечения 4-4 на фиг. 2 на плоскости между дисковой части окружающего диска и промежуточной деталью для показа разреза фланца; на фиг. 5 вид в поперечном разрезе узла дискового разделителя, разрез сделан по линии сечения 5-5 согласно фиг. 2.

Подробное описание предпочтительного варианта
На фиг. 1 5 одинаковые позиции обозначают одинаковые части. На фиг. 1 показано устройство 10 дискового разделителя, имеющее раму 11, удерживающую сортировочную основу 12, которая имеет ряд совместно вращающихся, отделенных друг от друга, параллельных узлов 13 вала с цилиндрическим периметром и одинаковой длиной, и каждый из которых имеет продольный ряд концентрических металлических дисков 14 разделителя. Диски 14 каждого из узлов 13 в виде вала переплетаются с дисками соседних валов. Каждый из узлов 13 валов установлен со способностью вращаться на раме 11. Согласованное приведение в действие узлов 13 валов в одном направлении, как видно на фиг. 1 по часовой стрелке, осуществляться подходящим приводным средством 18.

Сортируемый, состоящий из разрозненных частей материал подается на конец ввода сортировочной основы 12 с помощью желоба 19. Частицы допустимого размера подаются через разделительные щели, образованные между взаимодействующими частями дисков 14, и поступают в бункер 20. Частицы, которые слишком велики и не могут пройти через разделительные сортировочные щели, продвигаются и выталкиваются в направлении стрелок 21 с конца вывода сортировочной основы, например, с помощью выводящего желоба 22. Сортирующую функцию дисков 14 можно усилить за счет равномерной, по существу гладкой конфигурации наружного периметра дисков 14 разделителя, обеспечиваемой зубьями 23, как хорошо видно на фиг. 3 и 4. Число таких зубьев и их размер могут определяться конкретным обрабатываемым материалом. Хотя зубья 23, как правило, имеют сравнительно острую форму подобно зубьям пилы, в зависимости от применения они могут иметь различную геометрическую форму, например лобулярную или другую.

Каждый из дисков 14 отделен от каждого соседнего диска по всему ряду дисков в каждом из валовых узлов 13 для того, чтобы образовать требуемые сортировочные щелевые пространства между кольцевыми взаимно зацепляющимися областями дисков.

Как показано на фиг. 2, имеется несколько дисков 14 разделителя, которые установлены в блочном узле 15 с промежутками между ними в осевом направлении для образования между ними пространств.

Каждый из дисков разделителя проходит фактически в параллельных плоскостях радиально от вала 27. На фиг. 4 показаны окружающие диски 24 с отходящими по оси фланцами 25, которые расположены между дисками 14 разделителя. Каждый окружающий диск 24 имеет круглую металлическую дисковую часть 26, которая значительно меньше в диаметре, чем разделительные диски 14, что позволяет требуемой величине разделительного диска выходить за фланцы, как показано на фиг. 5. Тонкий фланец 25 проходит с обеих сторон дисковой части 26 и идет по всему периметру дисковой части 26.

Для удержания дисков 14 разделителя точно расположенными на расстоянии друг от друга в их узле 15 между дисками 14 разделителя на каждой стороне окружающих дисков 24 установлены неметаллические промежуточные детали 28, показанные на фиг. 3 и 5. Эти промежуточные детали предпочтительно изготовлены из полиуретанового материала, такого как полиуретан 90 А "Дуромер", (Durometor), однако, также могут быть из любого достаточно сжимаемого твердого материала-пластика. Промежуточные детали 28 являются плоскими дисками с наружным радиусом, несколько меньшим внутреннего радиуса фланцев 25 окружающих дисков 24, и имеют центральное отверстие 32 для вмещения вала для плотного прилегания к валу 27. Вал 27 и отверстия 32 могут иметь различную форму, включая квадратную, как это показано, треугольную и т. д.

Пластмассовые промежуточные детали 28 имеют радиальные поверхности, которые прижаты к радиальным поверхностям дисков 14 разделителя для удержания дисков разделителя в их радиальных плоскостях. Пластмасса, однако, является достаточно упругой под действием больших усилий, которые могут возникнуть под действием предмета, вклинивающегося между дисками разделителя, и поэтому диски разделителя будут отгибаться для того, чтобы выпустить этот предмет. Диски разделителя после этого возвращаются в первоначальное положение, которое находится в точной радиальной плоскости от вала 27. Для обеспечения этой сжимающей возвращающей силы ряд дисков 14 разделителя, окружных дисков 24 и промежуточных деталей 28 сжимаются заранее определенным осевым усилием зажимающих средств. На фиг. 2 и 5 показана одна форма зажимного устройства, которое подробно описано ниже. Зажимное средство действует для осевого соединения при сжимании дисков 14 разделителя, окружающих дисков 24 и промежуточных деталей 28 и для закрепления их в одном узле, который может удерживаться на валу 27.

Каждый фланец 25 окружающих дисков 24 образует кольцевое круговое окружение, которое проходит вокруг наружных поверхностей соседних пластмассовых промежуточных деталей 28 между каждой парой разделительных дисков 14. Фланцы 25 фактически закрывают пространство на наружной поверхности пластмассовых промежуточных деталей, но в предпочтительной форме осевая протяженность фланца 25 на каждой стороне дисковой части 26 окружающего диска 24 немного меньше осевого размера промежуточных деталей 28 в прижатом положении, поэтому пространство 31 возникает между концами фланцев и поверхностями соседних дисков 14 разделителя. Следовательно, наружные поверхности промежуточных деталей 28 по существу полностью защищены от материала между дисками так, что абразивные материалы, камни и другие посторонние предметы не разрушают и не царапают наружную поверхность пластмассовых промежуточных деталей 28. Кроме того, при этом остается минимальное количество открытых пластмассовых поверхностей, против которых возражали бы изготовители бумаги, работающие с покрытой бумагой. Поскольку фланцы 25 металлических окружающих дисков 24 немного короче по своей осевой длине, чем промежуточные детали 28, промежуточные детали все же могут действовать как упругие промежуточные детали и позволяют дискам 14 разделителя отклоняться. Фланцы 25 выступают от дисковой части 26 окружающих дисков 24 на расстоянии, которое немного меньше длины по оси пластмассовых промежуточных деталей 28 и, поэтому, когда даже промежуточные детали 28 сжимаются в своем узле, остается небольшое пространство 31 между концами фланцев и дисками 14 разделителя и разделительные диски 14 могут отклоняться к пластмассовым промежуточным деталям. Фланцы 25 с правильно выбранным размером позволяют дискам разделителя отклоняться на определенную величину, но ограничивают отклонение дальше этой точки. Допустимое отклонение позволяет удалять щепу, камни и другие посторонние предметы, но ограничивает отклонение таким образом, что диски не разрушаются при взаимодействии друг с другом. В предпочтительной форме фланцы окружающих дисков 24 имеют такие размеры, что после сжатия разделителей 28 еще остается промежуток около 0,381 мм между концами фланцев 25 и дисками 14 разделителя. Если необходимо, промежуточные детали 28 могут иметь такой диаметр, чтобы при сжимании промежуточных деталей 28 в собранном узле промежуточные детали толкались в тесное зацепление с внутренними поверхностями фланцев 25. Круглая металлическая дисковая часть 26 окружающего диска 24 действуeт для укрепления окружающего фланца 25 таким образом, чтобы вклинивающиеся стружки, камни или другие посторонние предметы не вызывали какой-либо деформации фланцев или промежуточных деталей 28, что привело бы к изменению упругих свойств промежуточных деталей и, в результате, к нарушению точной конфигурации дисков 14 разделителя в узле 15.

В то время как для предпочтительной формы окружающих дисков 24 требуется, чтобы фланцы 25 были немного короче разделителей 28 для того, чтобы при осевом сжимании промежуточных деталей 28 все же оставался промежуток в конце фланцев, в некоторых формах желательно изготовить фланцы окружных дисков 24 такой длины, чтобы диск разделителя касался конца фланцев при сжимании промежуточных деталей 28. Это, однако, допускает отклонения дисков 14 разделителя, которые будут противодействовать как фланцам 25 окружающих дисков, так и промежуточных деталей 28.

Диски 14 разделителя имеют внутренние кромки, определяющие центральные отверстия 29 для вмещения вала, а окружающие диски 24 имеют центральные отверстия 20 для вмещения вала, причем размер тех и других таков, что они не плотно насаживаются на вал 27, но оставляют небольшое пространство между валом 27 и дисками 14 разделителя, и окружающими дисками 25. Промежуточные детали 28 имеют такой размер, чтобы они могли скользить по валу 27, который может иметь любую требуемую длину, но обычно около 10 фунтов для вмещения до 144 разделительных дисков 14. Валовые узлы такого размера особенно подходят для дисковых сортировок для разделения древесной стружки, используемых в бумажной промышленности. Кода промежуточные детали 28 скользят по прямоугольному валу 27 очень маленькое пространство образуется между дисками 14 разделителя и окружающими дисками 24 и валом 27, но фактически диски центрируют узел на валу таким образом, что во время вращения наблюдается стабильно позиционирование частей, а вибрации или колебаний не наблюдается.

Узел сжимается как показано на фиг. 2. Осевое усилие сообщается противоположным концам узла и действует на диски 14 разделителя, а штыри 28 проходят через штыревые отверстия в промежуточных деталях 28, окружающих дисках 24 и дисках 214 разделителя, при этом отверстия предпочтительно находятся с четырех сторон на заданном расстоянии от центров дисков. Запирающие кольца 29 находятся в канавках на концах штырей 38 и удерживают с прижиманием узел 15 в плотно сжатом состоянии. Прямоугольный вал 27 установлен соответствующим образом на поворотном валу таким образом, что все устройство будет вращаться согласовано с примыкающими узлами, как показано на фиг. 1.

Следует отметить, что узлы дисков разделителя могут иметь любую нужную форму и что диски разделителя и окружающие диски могут иметь любой нужный диаметр для соответствующего отделения материала определенного размера.

Хотя изобретение было описано как плоский разделитель, специалистам в данной области техники очевидно, что его можно использовать с другими типами разделителей дискового типа, например с клиновидными разделителями, разделителями потока и т. д.

Понятно, что изобретение не ограничивается конкретной конструкцией и расположением в ней частей, как это было описано, но также охватывает измененные их формы в пределах объема формулы изобретения.

Использование: в дисковых разделителях материала по крупности, например древесной стружки, при изготовлении бумаги. Сущность изобретения: распорное устройство для валового узла дискового разделителя содержит вал, на котором смонтированы металлические разделительные диски, имеющие центральные отверстия для установки на валу, промежуточные диски с центральными отверстиями для установки на валу между соседними разделительными дисками, распорные упругие элементы, каждый из которых выполнен из двух деталей, расположенных по обе стороны от промежуточного диска, металлические обоймы, расположенные вокруг опорных элементов, соединенные по окружности с промежуточными дисками. Устройство также содержит средство для соосного соединения со сжатием и средство для крепления разделительных дисков и распорных элементов. 3 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. Распорное устройство для валового узла дискового разделителя, включающее вал, на котором смонтированы металлические разделительные диски, имеющие центральные отверстия для установки на валу с возможностью вращения вместе с валом, распорные элементы из упругого материала с центральными отверстиями, установленные на валу между соседними разделительными дисками соосно с последними, металлические обоймы, расположенные вокруг распорных элементов для обеспечения их защиты от разделительного материала, средство для соосного соединения со сжатием разделительных дисков и распорных элементов и средство для закрепления разделительных дисков и распорных элементов, отличающееся тем, что оно снабжено промежуточными дисками, имеющими центральные отверстия для установки каждого из них на валу между соседними разделительными дисками, причем каждый из промежуточных дисков соединен по окружности с металлической обоймой, а каждый упругий элемент выполнен из двух деталей, расположенных по обе стороны от промежуточного диска. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обойма промежуточного диска имеет осевую длину меньше осевой длины распорного элемента для возможности отклонения разделительных дисков в валовой сборке за пределы их радиальных плоскостей и сжатия распорных элементов. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распорные элементы выполнены из сжимаемой твердой пластмассы. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что промежуточные диски выполнены с четырьмя круглыми отверстиями под штыри, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга и от центра диска.