УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ОТХОДОВ Российский патент 2000 года по МПК B29B17/00 B02C18/14 

Изобретение относится к переработке использованной резины и других материалов и может быть применено для тонкодисперсного измельчения продуктов предварительного дробления изношенных покрышек, а также для переработки отходов полимерных и других материалов.

Известное устройство для измельчения изношенных покрышек с металлокордом по US 4113186, кл. B 02 C 23/00, 1978, которым постадийно измельчают материал. Однако это устройство малопроизводительно, энергоемко и подвержено перегреву.

Наиболее близким к предложенному из известных является устройство, в котором режущие ребра мелющих дисков измельчают материал, SU 331929, кл. B 29 B 17/00, 1970 /I/.

Однако в /I/ весь измельчаемый материал находится длительное время в межножевом узком пространстве, что сопряжено с перегревом крошки и быстрым износом ножевых дисков (при нагреве крошки всего до 100^oC. она слипается между собой и прилипает к металлу, что заставляет предусматривать водяные системы охлаждения крошки). При износе режущих ребер ножевые диски выбрасываются. Другие недостатки устройства по /I/: термическая деструкция обрабатываемого материала и высокие энергозатраты из-за подачи исходного материала снизу вверх.

Отмеченные недостатки известных устройств в заявленном предложении устранены благодаря тому, что на подвижном и неподвижном дисках установлены сменные ножи под углом к радиусам дисков, определяемым условием минимального трения между ножом и сдвигаемой крошкой, на подвижном диске установлены лопатки, обеспечивающие охлаждение крошки воздушным потоком, на неподвижном диске установлено кольцо, взаимодействующее с прокладкой, толщина которой соответствует размеру входного зазора. Кроме того, на поверхности дисков и других элементов конструкций, взаимодействующих с потоком крошки, может быть нанесено антифрикционное покрытие с малым коэффициентом трения по резине, а на переднюю кромку ножей - износостойкое покрытие с малым коэффициентом трения по резине и прочностью, позволяющей получение эффекта самозатачивания ножа по мере его износа.

Устройство, схема которого приведена на чертеже, содержит загрузочный бункер-питатель 1, корпус 2 измельчителя, к которому с помощью шпилек 3 прикреплен неподвижный диск 4, имеющий внутреннюю коническую полость с углом при вершине конуса, определяемым из условия минимального трения крошки при ее движении от центра к периферии. Неподвижный диск 4 имеет центральное отверстие, сообщающее полость с загрузочным бункером 1. Под неподвижным диском 4 установлен на вертикальном валу 5 подвижный диск 6 так, что они образуют общую конусную полость 7. В конусных полостях обоих дисков установлены сменные ножи 8 (12-18 шт.) под углом к радиусам, определяемым из условия движения крошки от центра к периферии с минимальным трением. На подвижном диске 6 по его наружному диаметру установлены лопатки 9, форма и положение которых обеспечивают охлаждение крошки вентилируемым лопатками воздушным потоком. Подвижный и неподвижный диски выполнены в виде планшайб.

На неподвижном диске 4 установлено кольцо 10 посредством болтов 11 и сменных прокладок 12, толщина которых определяет размер выходного зазора и, следовательно, размер выходящей крошки.

Снаружи вокруг дисков 4 и 6 выполнен кожух-бункер 13 с разгрузочным лотком 14. В верхней части кожуха-бункера 13 выполнено расширение вниз для направления крошки к разгрузочному лотку. Шнек 15 питателя закреплен на подвижном диске 6.

На поверхности элементов, по которым движется резиновая крошка, может быть нанесено специальное антифрикционное покрытие с малым коэффициентом трения по резине, а на переднюю (режущую) кромку ножей - износостойкое покрытие с малым коэффициентом трения по резине и прочностью, позволяющей реализовать эффект самозатачивания ножа по мере его износа.

Регулировка основных параметров устройства выполняется в следующей последовательности. После установки нижнего подвижного диска 6 на него устанавливается верхний неподвижный диск 4, после чего последний строго поступательно с помощью прикладок под шпильки 3 на корпусе 2 поднимается для создания зазора между ножами в 0,1 мм. Затем укладкой прокладок соответствующей толщины 12 с помощью болтов 11 устанавливают кольцо 10 на необходимый выходной зазор мельницы (0,5-2,0 мм).

Работает устройство следующим образом.

Куски измельчаемого материала поступают из загрузочного бункера 1 в конусную полость 7, где под действием центробежной силы вращающегося на приводном валу 5 подвижного диска 6 и силы давления ножей 8, чему способствует оптимальное размещение ножей и возможность движения крошки по всей площади дисков 4 и 6, измельчаются и сбрасываются в виде крошки в кожух-бункер 13. Наличие соответствующих покрытий на поверхностях, взаимодействующих с крошкой, делает ее движение менее энергоемким. Измельченная крошка беспрепятственно проходит через выходной зазор, размер которого определяется толщиной прокладки 12. Лопатки 9 при вращении подвижного диска 6 создают воздушный поток, охлаждающий крошку. Последняя, выталкиваясь из зазора между дисками 4 и 6 и ударяясь о кожух-бункер 13, направляется к разгрузочному лотку 14, откуда поступает в тару (бумажные мешки).

Шнек 15 обеспечивает подачу материала в строгом соответствии с производительностью устройства, определяемой скоростью вращения подвижного диска 6.

Если в прототипе крошка движется в межножевом пространстве под давлением вновь нарезанной крошки, то в заявленном предложении тот же по величине угол, но уже между ножом и радиусом планшайбы, обеспечивает сброс крошки в бункер-накопитель боковой поверхностью ножа. Это позволяет избежать термической деструкции материала без водяного охлаждения измельчителей.

Устройство для измельчения отходов включает бункер-питатель, подвижный и неподвижный диски с внутренними полостями в виде усеченных конусов и ножевыми элементами, с кожухом-бункером для сбора крошки со всего периметра дисков и разгрузочный лоток. Подвижный и неподвижный диски выполнены в виде планшайб, угол при вершине усеченных конусов которых определен из условия минимального трения по мере движения крошки от центра к периферии. Ножевые элементы выполнены в виде сменных ножей, установленных под углом к радиусам планшайб, определенным из условия движения крошки с минимальным трением между ножом и сдвигаемой крошкой. На подвижной планшайбе установлены лопатки, обеспечивающие охлаждение крошки воздушным потоком. На неподвижной планшайбе установлено кольцо, взаимодействующее с прокладкой, толщина которой соответствует размеру выходного зазора. На поверхности конусов планшайб и кожуха-бункера нанесено антифрикционное покрытие с малым коэффициентом трения по резине. На переднюю кромку ножей нанесено антифрикционное покрытие с малым коэффициентом трения по резине и твердостью, позволяющей реализовать эффект самозатачивания ножа по мере его износа. Измельчитель имеет высокую надежность и позволяет избежать термической деструкции материала. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для измельчения отходов, включающее бункер-питатель, подвижный и неподвижный диски с внутренними полостями в виде усеченных конусов и ножевыми элементами, с кожухом-бункером для сбора крошки со всего периметра дисков и разгрузочный лоток, отличающееся тем, что подвижный и неподвижный диски выполнены в виде планшайб, угол при вершине усеченных конусов которых определен из условия минимального трения по мере движения крошки от центра к периферии, ножевые элементы выполнены в виде сменных ножей, установленных под углом к радиусам планшайб, определенным из условия движения крошки с минимальным трением между ножом и сдвигаемой крошкой, на подвижной планшайбе установлены лопатки, обеспечивающие охлаждение крошки воздушным потоком, на неподвижной планшайбе установлено кольцо, взаимодействующее с прокладкой, толщина которой соответствует размеру выходного зазора. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на поверхности конусов планшайб и кожуха-бункера нанесено антифрикционное покрытие с малым коэффициентом трения по резине. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на переднюю кромку ножей нанесено антифрикционное покрытие с малым коэффициентом трения по резине и прочностью, позволяющей реализовать эффект самозатачивания ножа по мере его износа.