Изобретение относится к роторным ножницам для измельчения особо громоздких отходов с по меньшей мере двумя смонтированными параллельно друг другу в едином корпусе, приводимыми во вращение в противоположных направлениях, взаимно зацепляющимися режущими роторами, состоящими каждый раз из нескольких роторных дисков, установленных на валу на расстоянии один от другого и снабженных режущими зубьями, которые действуют навстречу периферийной поверхности противоположного вала или распорных колец и навстречу друг другу.
Такие роторные ножницы известны и применяются главным образом для измельчения отходов, например громоздких промышленных или бытовых отбросов, изношенных шин, бутылок или сосудов из металла, пластмасс и т.п. Ввиду наличия в громоздких отходах различных, часто весьма прочных и вязких материалов, как, например, громоздких стальных деталей, стальных прокладок в изношенных шинах и т.п., возникают большие проблемы с восприятием радиальных и осевых сил и с появлением износа, которые в результате отрицательно сказываются на процессе измельчения и существенным образом влияют на возможность применения роторных ножниц.
Постоянно делались попытки решить проблемы высокой нагрузки и износа в технических решениях согласно патенту DE 2731588 C2 путем выполнения корпуса из двух частей, применения защитных кожухов для режущих зубьев по DE 3918657 C2 и, наконец, в виде предложения согласно P 4240444.4-23 применять режущие роторы увеличенного размера. Хотя эти решения приводили к некоторым усовершенствованиям, в настоящее время нет комплексного решения, которое решало бы коренным образом указанные выше проблемы.
В основу изобретения положена задача усовершенствовать конструкцию роторных ножниц вышеуказанного рода таким образом, чтобы измененные элементы машины привели к более эффективному процессу измельчения, оптимальной износостойкости и уменьшению нагрузок на подшипники. Согласно изобретению эту задачу можно решить при помощи трех вариантов исполнения. При первом варианте предлагается по меньшей мере один наружный роторный диск режущего ротора снабдить изнашиваемым диском, диаметр которого соответствует диаметру роторного диска, и соединить его с валом, чтобы уменьшить износ, усилить процесс измельчения и снизить нагрузки на подшипники благодаря уменьшенным осевым силам. Это мероприятие приводит к тому, что:
- не может произойти защемление измельчаемого предмета, как это прежде могло происходить между неподвижными изнашиваемыми элементами и режущим ротором, и износ становится меньше,
- вследствие этого уменьшаются осевые силы и повышается срок службы подшипников,
- тем самым улучшается в целом процесс измельчения,
- расширяется область применения роторных ножниц.
Формы исполнения этого варианта описаны в п.п. 5-11 формулы изобретения.
Согласно второму варианту решения поставленной задачи предлагается установить по меньшей мере на одном валу опорно-скребковое устройство таким образом, чтобы оно своей функционально независимой опорной частью обхватывало вал или распорное кольцо в секторе между нижней "мертвой точкой" и горизонтальной линией симметрии, а своей функционально независимой от опорной части скребковой частью - в зоне нижней "мертвой точки" вала или распорного кольца. Это решение тоже приводит:
- к снижению износа благодаря устранению защемления измельчаемого предмета,
- к увеличению срока службы подшипников благодаря уменьшению нагрузки на вал,
- к более эффективному процессу измельчения и тем самым к расширению области применения роторных ножниц.
Данное опорно-скребковое устройство может быть выполнено согласно п.п. 12-27 формулы изобретения.
Согласно третьему решению поставленной задачи передняя поверхность по меньшей мере одного режущего зуба состоит из геометрически сдвинутых в виде уступа и (или) наклоненных под углом участков, которые приводят к ступенчатому измельчению и оптимальному воздействию участвующих в процессе измельчения измельчительных кромок и участков. Благодаря этой измененной конфигурации зуба при
- оптимальном процессе измельчения,
- меньших нагрузках на подшипники,
- благоприятном характере износа
существенно расширяется область применения роторных ножниц. В п.п. 28-36 формулы изобретения охарактеризованы формы исполнения, которые могут реализовать принцип ступенчатого измельчения.
Согласно п.п. 1-3 формулы изобретения особенно целесообразно можно повлиять на расширение области применения роторных ножниц, если в одной машине сочетать в качестве предпочтительного варианта все три выше описанные решения. Возникающий при этом новый важный эффект состоит в том, что процесс измельчения может быть приспособлен к различным видам материалов измельчаемой смеси при сохранении таких преимуществ, как благоприятный характер износа, снижение нагрузок на подшипники и улучшенный процесс измельчения. Тем самым особенно заметно расширяется область применения роторных ножниц, так как их можно оптимизировать в отношении измельчаемой смеси материалов или рассчитать в соответствии с этой смесью.
На прилагаемых чертежах показаны:
на фиг. 1 - упрощенное общее изображение открытых роторных ножниц в виде сверху;
на фиг. 2 - наружный роторный диск с изнашиваемым диском в виде местного аксонометрического сечения по роторным ножницам, а также отдельно изображенный режущий зуб в исполнении согласно изобретению;
на фиг. 3 - исполнения опорно-скребковых устройств в виде:
a) единого узла,
b) с отдельными опорной и скребковой частями,
c) с дополнительной скребковой частью для реверсивного режима;
на фиг. 4 - исполнения режущих зубьев согласно изобретению в различных формах a) - e).
Изобретение описывается на следующем примере исполнения. В соответствии с фиг. 1 роторные ножницы состоят в основном из двух смонтированных параллельно друг другу в едином корпусе 1, приводимых во вращение в противоположных направлениях и взаимно зацепляющихся режущих роторов 2, состоящих из нескольких роторных дисков 5, установленных на валах 3 на расстоянии один от другого и снабженных режущими зубьями 6 (фиг. 2), которые действуют навстречу периферийной поверхности распорных колец 4, находящихся между режущими роторами 2 на валах 3, и навстречу друг другу.
Корпус 1 имеет боковые стенки 1.1, торцовые стенки 1.2 и разделительные стенки 1.3. Валы 3 имеют подшипники в торцовых стенках 1.2. Роторные диски 5, установленные на взаимно зацепляющихся режущих роторах 2 при помощи распорных колец на расстоянии один от другого, выполнены таким образом, что изображенный на фиг. 1 верхний режущий ротор 2 имеет с левой стороны изнашиваемый диск 7, который примыкает к наружному роторному диску 5 и путем геометрического или силового замыкания (фиг. 2) или посредством не указанной резьбы соединен с валом 3. Диаметр этого изнашиваемого диска соответствует диаметру наружного роторного диска 5 и предпочтительно может несколько превышать диаметр роторного диска 5. Изнашиваемый диск 7 вращается с зазором или без зазора относительно наружного распорного кольца 4.1 на противоположном валу 3. Режущий ротор 2 на валу 3 имеет с правой стороны другой изнашиваемый диск 7, выполненный аналогично первому изнашиваемому диску 7. Оба изнашиваемых диска вращаются в соответствующих отверстиях разделительных стенок 1.3, ограничивающих камеру измельчения. Возможны также исполнения, в которых изнашиваемые диски 7 выполнены в виде буртов или фланцев заодно с валом 3.
Изображенное на фиг. 1 исполнение может принять и такую форму, при которой два наружных изнашиваемых диска 7 установлены только на одном валу 3, вращаясь с зазором или без зазора относительно соответствующего наружного распорного кольца 4.1 на противоположном валу 3. Принцип изобретения можно перенести и на роторные ножницы, имеющие несколько пар режущих роторов 2. Наконец, возможно и такое исполнение изобретения, при котором изнашиваемый диск 7 не примыкает непосредственно к роторному диску 5, а отделен от него промежуточным кольцом 4 или 4.1, причем тогда противоположный роторный диск 5 практически плотно примыкает к разделительной стенке 1.3. Важно то, что паре взаимно зацепляющихся режущих роторов 2 приданы не более двух изнашиваемых дисков, которые примыкают каждый раз к наружному роторному диску 5 в направлении к торцовой стенке 1.2 и жестко соединены с валом 3. При такой конструкции оказалось, что защемление измельчаемого предмета, которое прежде имело место между неподвижными изнашиваемыми элементами и режущим ротором 2, устраняется, благодаря чему износ корпуса заметно уменьшается. Вследствие уменьшения осевых сил повышается срок службы подшипников. В целом улучшается процесс измельчения и расширяется область применения роторных ножниц.
Эти воздействия на результат еще функционально поддерживаются во время процесса измельчения при помощи опорно-скребкового устройства 8, установленного между роторными дисками 5. Согласно изобретению каждое исполнение осуществляется таким образом, что функции опор и соскребания разделены, т.е. в каждом опорно-скребковом устройстве согласно фиг. 3a, b, c функционально независимая опорная часть 8.1 обхватывает распорное кольцо 4 в секторе 3.1 между нижней "мертвой точкой" и горизонтальной линией симметрии, а функционально независимая скребковая часть 8.2 - в зоне нижней "мертвой точки" распорного кольца 4. Благодаря устранению защемлений измельчаемого предмета эти средства способствуют уменьшению износа, обеспечивая тем самым увеличение срока службы подшипников, поскольку разгружается вал 3 и патентуемые признаки приводят к более эффективному процессу измельчения, т.е. к дальнейшему расширению области применения роторных ножниц. При этом опорно-скребковое устройство 8 согласно фиг. 3a, c может быть выполнено в виде единого узла, согласно фиг. 3a скребковая часть 8.2 выполнена в виде пружинящей детали, а согласно фиг. 3b состоит из отдельных деталей - опорной части 8.1 и скребковой части 8.2. Как показано на фиг. 3c, для устранения защемления материала при реверсивном режиме предусмотрена скребковая часть 8.3, которую следует предпочтительно сделать поворотной. Общим для всех форм исполнения является то, что режущие роторы 2 можно демонтировать из корпуса 1, не удаляя опорно-скребковое устройство. В зависимости от измельчаемого материала возможны различные формы исполнения, которые указаны в п.п. 13-24 и 26-27 формулы изобретения. Типичной опять является возможность выбирать и приспосабливать формы исполнения и конструкции, требующиеся для конкретного процесса измельчения.
Наконец, для того, чтобы еще больше увеличить и поддержать пригодность роторных ножниц, согласно фиг. 2 и 4a, b, c, d, e передним поверхностям 6.4 режущих зубьев придается такая форма, при которой возникают геометрически сдвинутые в виде уступа и (или) наклоненные под углом участки, которые приводят к ступенчатому измельчению и оптимальному воздействию участвующих в процессе измельчения измельчительных кромок 6.2, 6.3 и участков 6.5. Благодаря этому можно применить режущие зубья 6 с предложенной геометрией, согласованной с измельчаемой смесью материалов. На фиг. 2 подобно фиг. 4b, e и c возможностью переноса на фиг. 4a, c, d изображены примеры геометрии режущего зуба 6, причем измельчительные кромки 6.2 определены как кромки, расположенные между передними поверхностями 6.2 зуба и боковыми сторонами 6.6 и действующие навстречу измельчительным кромкам 6.2 режущего зуба 6 противоположного роторного диска 5, а измельчительная кромка 6.3 - как кромка, расположенная между головкой 6.4 зуба и передней поверхностью 6.1 и действующая навстречу распорному кольцу. Кроме того, номером 6.7 обозначены заключенные между участками 6.5 передней поверхности 6.1 и торцами 6.6 углы, которые в случае исполнений согласно фиг. 2 и фиг. 4a, b, e равны примерно или точно 90o, причем предпочтительным в определенных условиях может быть некоторое уменьшение угла, например до 89o. Все исполнения согласно фиг. 2 и фиг. 4 a-e соответствуют основному принципу изобретения и позволяют согласно п. 32 формулы изобретения применять различные режущие зубья 6, согласованные с конкретным процессом измельчения. Комбинируются и ступенчато вводятся в действие основные функции роторов - ломание и резание, - причем по п.п. 30, 31 согласно фиг. 4c на передний план выступает функция ломания, а согласно фиг. 4d - функция резания. При исполнении режущего зуба 6 с отодвинутой передней поверхностью 6.1 и с отступом в головку зуба 6.4 на не обозначенной задней поверхности зуба даже после возможной поломки зуба благодаря предлагаемой форме поперечного сечения все же остается эффективный остаточный режущий зуб. Сущности изобретения соответствует особое исполнение согласно фиг. 4e, которое позволяет создать узел из по меньшей мере двух роторных дисков 5 и взаимно сдвинутых режущих зубьев 6. После износа наружных измельчительных кромок 6.2, 6.3 можно с успехом придвинуть друг к другу роторные диски 5, совмещая торцы 6.6, и в таком виде снова применить роторы. При помощи придвинутых друг к другу роторных дисков 5 можно универсальным и простым образом создавать необходимые более толстые исполнения для соответствующих процессов измельчения.
В данном примере с указанием различных форм исполнения описаны роторные ножницы, которые можно оптимальным образом настраивать на конкретные виды материалов, подлежащих измельчению. В духе отмеченных вначале проблем, постановки задачи, признаков прелагаемых решений и рассмотренных воздействий возможны и другие примеры исполнения, которые в частности способствуют увеличению пригодности роторных ножниц путем взаимодействия отдельных признаков изобретения, к числу которых относятся присоединение изнашиваемого диска 7 к наружному роторному диску 5, оснащение режущего ротора 2 опорно-скребковыми устройствами 8 и применение геометрически сдвинутых в виде уступа и (или) наклоненных под углом участков 6.5 передней поверхности 6.1 режущих зубьев 6, находящихся на роторных дисках 5.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Молотковая дробилка для измельчения металлического лома | 1991 |
|
SU1837970A3 |
| ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ НАГРУЗКИ СТУПЕНЧАТОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ | 1996 |
|
RU2156513C2 |
| Устройство для обвязки тюков в прессе | 1983 |
|
SU1246885A3 |
| Система орудий для сельскохозяйственной обработки почвы | 1989 |
|
SU1812919A3 |
| КОСИЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО | 1996 |
|
RU2136134C1 |
| Ножницы для резки скрапа | 1985 |
|
SU1709897A3 |
| Электродинамический сепаратор | 1990 |
|
SU1819159A3 |
| Устройство для измельчения | 1986 |
|
SU1828411A3 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕССОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ В ВИДЕ ПАКЕТОВ ИЗ МАТЕРИАЛА ОТХОДОВ ТИПА СКРАПА И ОТХОДОВ ЛИСТА НА ОТРЕЗНОМ ПАКЕТИРОВОЧНОМ ПРЕССЕ И ОТРЕЗНОЙ ПАКЕТИРОВОЧНЫЙ ПРЕСС | 1999 |
|
RU2201869C2 |
| Молотковая дробилка | 1978 |
|
SU854268A3 |
Роторные ножницы для измельчения особо громоздких отходов содержат корпус с противоположно вращающимися роторами. По меньшей мере один наружный роторный диск роторов снабжен изнашиваемым диском, диаметр которого соответствует диаметру роторного диска. По меньшей мере один вал снабжен опорно-скребковым устройством, части которого функционально разделены, при этом передние поверхности по меньшей мере одного режущего зуба роторов выполнены в виде уступа и/или наклоненных под углом участков. Изобретение позволяет обеспечить более эффективный процесс измельчения, оптимальную износостойкость и уменьшить нагрузки на подшипники. 3 с. и 33 з.п.ф-лы, 4 ил.
| DE 4240444 A1, 09.06.94 | |||
| МОЛОТКОВАЯ ДРОБИЛКА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МУСОРА | 0 |
|
SU196537A1 |
| RU 2053852 C1, 10.02.96 | |||
| СПОСОБ И СМЕСИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОСНОВАННОГО НА ДОЗИРОВАННЫХ ЗАМЕСАХ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТЕКУЧЕГО ПОКРОВНОГО МАТЕРИАЛА | 2018 |
|
RU2731588C1 |
| EP 0124449 A1, 07.11.84 | |||
| Стабилизатор выпрямленного напряжения | 1977 |
|
SU669340A1 |
