УСТРОЙСТВО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 2008 года по МПК B02C18/18 

Область техники

Предлагаемое изобретение относится к области утилизации неметаллических материалов. Более конкретно данное изобретение относится к устройству, предназначенному для измельчения неметаллических деталей и способному превращать в дробленый материал детали, изготовленные, в частности, из пластических материалов.

Еще более конкретно предлагаемое изобретение относится к средствам выявления наличия деталей, изготовленных из металлических материалов, предусмотренным в упомянутом устройстве.

Предшествующий уровень техники

Как правило, машины, используемые для утилизации неметаллических деталей, имеют в своем составе устройство измельчения, предназначенное для производства дробленого продукта, который может быть повторно использован для изготовления новых изделий, например, путем литья под давлением или экструзии.

Однако, случается, что металлические детали могут быть введены внутрь устройства измельчения, если такие детали используются, например, в качестве средств присоединения подлежащих измельчению деталей к той или иной конструкции, например, автомобильных бамперов, закрепляемых на раме автомобиля при помощи металлических заклепок. Однако, если металлические детали попадают в устройство измельчения, они, с одной стороны, создают опасность повреждения зубьев устройства измельчения, а с другой стороны, могут закупоривать сопла устройств литья под давлением или экструзионных устройств в процессе последующего использования полученного дробленого материала.

Выявление наличия металлических изделий не реализуется внутри устройств измельчения. Эта операция традиционно осуществляется перед измельчением и выполняется внутри механизма подачи деталей, подлежащих измельчению, например, при помощи дорогостоящих и трудоемких в использовании магнитных средств.

Так, в патенте FR 2700278 описана система подачи исходного материала для устройства измельчения неметаллических деталей. Эта система оборудована устройством выявления металлических деталей посредством стержня, располагающегося продольно в устройстве измельчения и электрически изолированного от рамы этого устройства измельчения. При этом электрическая цепь оказывается замкнутой в том случае, когда металлическая деталь находится в контакте одновременно с упомянутым стержнем и с рамой устройства измельчения.

Однако, это устройство выявления не позволяет обнаружить металлические детали, залитые в неметаллический материал. Кроме того, это устройство располагается непосредственно перед устройством измельчения и, следовательно, часто случается, что металлические детали все-таки доходят до устройства измельчения, вызывая при этом значительные повреждения. Эти металлические детали также могут быть введены в результате различных ошибочных действий между двумя упомянутыми операциями, что может повредить устройство измельчения и привести к закупориванию сопел литья под давлением или экструзии.

Раскрытие изобретения

Задача предлагаемого изобретения - устранить вышеуказанный недостаток простым, надежным и эффективным способом.

В соответствии с данным изобретением предлагается, с одной стороны, реализовать выявление металлических деталей, находящихся внутри устройства измельчения, а с другой стороны, обеспечить в случае такого выявления автоматическое управление остановкой устройства измельчения, в частности, для устройств измельчения с относительно небольшой скоростью вращения их приводного вала.

Для решения этой задачи было спроектировано и сконструировано устройство измельчения неметаллических деталей, содержащее снабженный механическим приводом вращающийся вал, располагающийся внутри приемной емкости. Этот вал снабжен множеством зубьев, предназначенных для дробления и измельчения неметаллических деталей. Эти зубья располагаются рядами в радиальном направлении на периферийной части приводного вала таким образом, чтобы в процессе их вращения они могли взаимодействовать с зубьями по меньшей мере одной неподвижной гребенки, жестко связанной с приемной емкостью и разграничивающей эту приемную емкость на верхнюю часть, располагающуюся выше упомянутой гребенки, и нижнюю часть, располагающуюся ниже этой гребенки.

В соответствии с предлагаемым изобретением, упомянутая неподвижная гребенка содержит электропроводное основание, обладающее определенным электрическим потенциалом, и электропроводную поверхность, ориентированную в направлении верхней части приемной емкости, электрически изолированную от упомянутого основания и обладающую электрическим потенциалом, отличным от электрического потенциала основания. Такая конфигурация позволяет выявить наличие металлических изделий путем замыкания электрической цепи между упомянутой поверхностью и упомянутым основанием.

Таким образом, электропроводная поверхность, электрически изолированная от основания гребенки, располагается в зоне подачи неметаллических деталей устройства измельчения. В том случае, когда какая-либо металлическая деталь одновременно входит в контакт с этой электропроводной поверхностью и с основанием гребенки, она создает "короткое замыкание" или, проще говоря, изменяет электрическое сопротивление, которое, в частности, может быть связано с измерительным мостом Уитстона. Из этого зарегистрированного изменения электрического сопротивления или из этого изменения состояния делают вывод о наличии в зоне подачи неметаллических деталей устройства измельчения металлической детали.

В соответствии с предлагаемым изобретением, устройство измельчения может иметь в своем составе множество таких способных выявлять наличие металлических деталей гребенок, которые располагаются по одну и по другую стороны от средней продольной плоскости данного устройства. Иначе говоря, указанные гребенки позволяют разграничить устройство измельчения на два объема, причем первый объем представляет собой объем накопления и подачи, называемый также верхней частью устройства в том случае, когда подача подлежащих измельчению деталей осуществляется под действием силы тяжести, а второй объем, принимающий дробленые элементы неметаллических материалов, называют также нижней частью устройства в том случае, когда подача осуществляется под действием силы тяжести.

Предпочтительным образом электрические потенциалы основания гребенки и зубьев снабженного механическим приводом вращающегося вала являются идентичными. Действительно, поскольку расстояние между двумя этими элементами является незначительным, наличие разности электрических потенциалов между двумя этими элементами может стать причиной возникновения электрической дуги, которая будет замыкать электрический контур и нарушать эффективность выявления металлических деталей.

На практике основание гребенки и зубья снабженного механическим приводом вращающегося вала обладают нулевым электрическим потенциалом. В этом случае они соединены с массой данного устройства.

В соответствии с первым вариантом осуществления предлагаемого изобретения, упомянутая электропроводная поверхность образована электропроводной пластиной, удерживаемой на основании гребенки при помощи по меньшей мере одного электрически изолированного элемента крепления.

На практике этот электрически изолированный элемент крепления представляет собой винт, обладающий таким же электрическим потенциалом, что и потенциал упомянутого основания. Этот винт проходит сквозь отверстие, выполненное в пластине, и блокирует эту пластину при помощи своей головки.

При этом способный затвердевать электрический изоляционный материал вводится между упомянутым основанием, упомянутой пластиной и упомянутым винтом таким образом, чтобы электрически изолировать пластину от основания.

В соответствии с другим вариантом осуществления предлагаемого изобретения, упомянутая электропроводная поверхность образована электропроводным металлическим профилированным элементом, вставленным в канавку, выполненную в толще упомянутого основания, и покрытым электроизоляционной смолой. Этот профилированный элемент вставляется в канавку, предварительно заполненную клеевым составом, причем реализованная таким образом верхняя поверхность подвергается этапу ректификационной обработки, в процессе осуществления которой упомянутая смола удаляется с электропроводной поверхности для того, чтобы обеспечить ее электрическую проводимость.

В соответствии с предлагаемым изобретением, электропроводная пластина электрически связана с блоком контроля и управления данного устройства. Таким образом, в том случае, когда электрическая цепь оказывается замкнутой при помощи металлической детали, одновременно касающейся электропроводной пластины и основания гребенки, блок контроля и управления выдает команду на остановку вращения снабженного механическим приводом вала и выдает соответствующую информацию на индикатор. Этот индикатор позволяет оператору данной установки получить информацию о причинах прекращения ее функционирования. Используемый в этом случае индикатор в зависимости от выбранного способа реализации может представлять собой сигнальную лампочку или сообщение, появляющееся на информационном экране. При этом оператор должен удалить металлическую деталь, создающую короткое замыкание, после чего снова запустить в действие данное устройство.

Краткое описание чертежей

Способ осуществления предлагаемого изобретения, а также связанные с ним преимущества будут лучше поняты из нижеследующего описания не являющихся ограничительными вариантов его осуществления, приводимого со ссылками на чертежи, в числе которых:

фиг.1 представляет собой схематический вид в поперечном разрезе устройства измельчения в соответствии с предлагаемым изобретением;

фиг.2 представляет собой схематический перспективный вид двух гребенок, способных выявлять наличие металлических деталей, в соответствии с предлагаемым изобретением;

фиг.3 представляет собой схематический вид в разрезе гребенки в соответствии с первым вариантом осуществления предлагаемого изобретения;

фиг.4 представляет собой схематический вид сверху гребенки в соответствии со вторым вариантом осуществления предлагаемого изобретения;

фиг.5 представляет собой схематический вид в разрезе по линии V-V, показанной на фиг.4;

фиг.6 представляет собой схематический вид множества примыкающих друг к другу гребенок, выполненных в соответствии со вторым вариантом осуществления предлагаемого изобретения.

Лучший вариант осуществления изобретения

Как уже было сказано выше, предлагаемое изобретение относится к устройству измельчения неметаллических деталей, имеющему в своем составе по меньшей мере одну неподвижную гребенку, способную выявлять наличие металлических деталей внутри устройства измельчения.

Как это можно видеть на фиг.1, устройство измельчения (1) имеет в своем составе приемную емкость, внутри которой размещена верхняя часть (5), причем в эту верхнюю часть вводятся предназначенные для измельчения неметаллические детали (2). Снабженный механическим приводом вращающийся вал (11) располагается в нижней части (6) устройства измельчения (1). Вал (11) снабжен множеством зубьев (8), располагающихся рядами в радиальном направлении на его периферийной части. Этот вал также содержит один или несколько больших режущих элементов (9), проходящих в радиальном направлении по отношению к валу и предназначенных для дробления крупных неметаллических деталей (2), подаваемых в это устройство.

Зубья (8, 9) в процессе их вращения взаимодействуют с зубьями (15) по меньшей мере одной неподвижной гребенки (4). Эта зона взаимодействия представляет собой границу между верхней частью (5) и нижней частью (6) устройства измельчения (1).

В процессе падения неметаллических деталей (2) в устройство измельчения (1) детали (2) прежде всего попадают на гребенку (4), после чего постепенно измельчаются с образованием мелких фрагментов (7) неметаллического материала нижней части (6) этого устройства.

Как показано на фиг.2, гребенка (4) может быть разделена на два участка (4а, 4b) с центральным вырезом, позволяющим пропустить режущие элементы (9). Эта гребенка представляет также зубья (15), позволяющие зубьям (8) снабженного механическим приводом вала свободно вращаться, производя при этом дробленый материал вследствие взаимодействия зубьев (8) и (15) между собой. В соответствии с предлагаемым изобретением, упомянутая гребенка содержит электропроводное основание (41, 42), имеющее определенный электрический потенциал, и электропроводную поверхность (14), ориентированную в направлении верхней части (5) устройства измельчения (1) и имеющую электрический потенциал, отличный от электрического потенциала основания (41, 42), что позволяет выявлять наличие металлических деталей в результате замыкания сформированной таким образом электрической цепи.

Предпочтительным образом электрический потенциал основания (41, 42) гребенки идентичен электрическому потенциалу массы данного устройства (1).

В соответствии с первым вариантом осуществления предлагаемого изобретения, упомянутая поверхность (14) гребенки (4) реализована посредством электропроводных пластин (43, 44), электрически изолированных по отношению к основанию (41, 42) гребенки (4). Каждая электропроводная пластина (43, 44) удерживается на гребенке (4) при помощи двух винтов (47). Каждый из этих винтов (47) проходит сквозь отверстие (48), выполненное в пластине (43, 44), и фиксирует пластину (43, 44) при помощи своей головки.

Как это можно видеть на фиг.3, винт (47) электрически изолирован от пластины (43). Таким образом, электрический потенциал этого винта совпадает с электрическим потенциалом основания (41) гребенки (4а).

В соответствии с другим вариантом осуществления предлагаемого изобретения (см. фиг.4 и 5) на верхней поверхности основания выполняют, в частности, путем механической обработки резанием канавку (50), проходящую по существу вдоль всей или вдоль некоторой части периферийной поверхности этого основания за исключением ее средней части. Эта канавка предназначена для размещения в ней верхней электропроводной поверхности (14), которая образована, например, металлическим электропроводным профилированным элементом (51), форма которого соответствует форме упомянутой канавки.

Этот профилированный элемент покрывают, например, методом окунания слоем изоляционной смолы, такой как полиамидная смола, имеющим толщину порядка трех десятых долей миллиметра. После высыхания этой смолы канавку (50) заполняют клеевым составом, например, цианакрилатом, после чего в эту канавку (50) вставляют под давлением упомянутый профилированный элемент (51). После схватывания клеевого состава верхнюю поверхность гребенки подвергают ректификационной обработке, позволяющей сделать ее ровной и плоской и, главным образом, дающей возможность очистить верхнюю электропроводную поверхность профилированного элемента (51).

Такая форма реализации позволяет исключить использование механической связи между электропроводной поверхностью и основанием гребенки.

Пластина (43, 44) или профилированный элемент (51) связаны при помощи проволочного соединительного элемента (45, 46) с блоком контроля и управления данного устройства (1). В том случае, когда некоторая металлическая деталь входит в контакт одновременно с пластиной (43, 44) или с профилированным элементом (51) и с основанием (41, 42) гребенки (4), электрическая цепь замыкается, и блок контроля и управления автоматически останавливает вращение снабженного механическим приводом вала (11). При этом указанный блок выдает соответствующую информацию на индикатор для того, чтобы дать оператору данного устройства возможность установить причину остановки устройства (1).

Для того чтобы исключить увеличение количества проволочных соединительных элементов в случае использования нескольких гребенок, электрический контакт между различными профилированными элементами (51) создают при помощи винта (52) с заостренным концом или винта, снабженного на обоих своих концах шариком и покрытого наружной оболочкой (53), изготовленной из материала, не являющегося электропроводным, и содержащей резьбу. Этот винт вставляется в отверстие (54), выполненное на уровне боковой поверхности каждой из гребенок и открывающееся на уровне канавки (50), которая выполнена в этих гребенках, таким образом, чтобы он находился в контакте с электропроводным профилированным элементом (51).

При выполнении этих условий система профилированных элементов поддерживается под одним и тем же электрическим потенциалом без создания короткого замыкания с основанием гребенок.

Из приведенного выше описания следует, что устройство в соответствии с предлагаемым изобретением обладает многочисленными преимуществами, в частности оно позволяет существенным образом уменьшить риски, возникающие вследствие наличия металлических деталей внутри устройства измельчения этого типа; может быть легко адаптировано к устройствам измельчения, используемым в промышленности; является простым и надежным в эксплуатации и недорогостоящим.

Изобретение относится к устройствам для измельчения неметаллических деталей. Устройство содержит, по меньшей мере, один снабженный механическим приводом вращающийся вал, располагающийся внутри приемной емкости, предназначенной для подлежащих измельчению неметаллических деталей. Вал снабжен множеством зубьев, предназначенных для дробления и измельчения неметаллических деталей, а зубья располагаются рядами в радиальном направлении на периферийной части вала таким образом, чтобы в процессе их вращения они могли взаимодействовать с зубьями, по меньшей мере, одной неподвижной гребенки, жестко связанной с приемной емкостью и разграничивающей эту приемную емкость на верхнюю часть, располагающуюся выше гребенки, и нижнюю часть, располагающуюся ниже гребенки. Неподвижная гребенка содержит электропроводное основание, имеющее определенный электрический потенциал, и электропроводную поверхность, ориентированную в направлении верхней части приемной емкости, электрически изолированную от основания и имеющую электрический потенциал, отличный от электрического потенциала основания, что позволяет выявить наличие металлических деталей в результате замыкания сформированной таким образом электрической цепи. Изобретение повышает надежность и долговечность работы устройства. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство измельчения (1) неметаллических деталей (2), содержащее, по меньшей мере, один снабженный механическим приводом вращающийся вал (11), располагающийся внутри приемной емкости, предназначенной для подлежащих измельчению неметаллических деталей, причем вал (11) снабжен множеством зубьев (8), предназначенных для дробления и измельчения неметаллических деталей (2), а зубья (8) располагаются рядами в радиальном направлении на периферийной части вала (11) таким образом, чтобы в процессе их вращения они могли взаимодействовать с зубьями (15), по меньшей мере, одной неподвижной гребенки (4, 4а, 4b), жестко связанной с приемной емкостью и разграничивающей эту приемную емкость на верхнюю часть (5), располагающуюся выше гребенки (4, 4а, 4b), и нижнюю часть (6), располагающуюся ниже гребенки (4, 4а, 4b), отличающееся тем, что неподвижная гребенка (4, 4а, 4b) содержит электропроводное основание (41, 42), имеющее определенный электрический потенциал, и электропроводную поверхность (14), ориентированную в направлении верхней части (5) приемной емкости, электрически изолированную от основания (41, 42) и имеющую электрический потенциал, отличный от электрического потенциала основания (41, 42), что позволяет выявить наличие металлических деталей в результате замыкания сформированной таким образом электрической цепи.2. Устройство измельчения по п.1, отличающееся тем, что оно имеет в своем составе множество гребенок (3, 4), выполненных с возможностью выявлять наличие металлических деталей и располагающихся по одну и по другую стороны от средней продольной плоскости данного устройства измельчения (1).3. Устройство измельчения по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что электрические потенциалы основания (41, 42) и зубьев (8) снабженного механическим приводом вращающегося вала (11) являются идентичными.4. Устройство измельчения по п.3, отличающееся тем, что основание (41, 42) и зубья (8) снабженного механическим приводом вращающегося вала (11) имеют нулевой электрический потенциал.5. Устройство измельчения по одному из пп.1, 2 и 4, отличающееся тем, что электропроводная поверхность (14) образована электропроводной пластиной (43, 44), удерживаемой на основании (41, 42) при помощи, по меньшей мере, одного электрически изолированного элемента крепления.6. Устройство измельчения по п.5, отличающееся тем, что упомянутый электрически изолированный элемент крепления представляет собой винт (47), имеющий такой же электрический потенциал, что и потенциал основания (41, 42), причем винт (47) проходит сквозь отверстие (48), выполненное в пластине (43, 44), и блокирует эту пластину (43, 44) при помощи своей головки.7. Устройство измельчения по п.6, отличающееся тем, что способный затвердевать электроизоляционный материал (10) вводится между основанием (41, 42), пластиной (43, 44) и винтом (47) таким образом, чтобы электрически изолировать пластину (43, 44) от основания (41, 42).8. Устройство измельчения по одному из пп.1, 2 и 4, отличающееся тем, что электропроводная поверхность (14) образована электропроводным профилированным элементом (51), располагающимся в канавке (50) дополняющей его формы, реализованной на верхней поверхности гребенки и проходящей по существу вдоль всей или вдоль некоторой части периферийной поверхности этой гребенки, за исключением ее средней части, причем упомянутый профилированный элемент покрывают слоем изоляционной смолы перед его приклеиванием внутри упомянутой канавки.9. Устройство измельчения по п.8, отличающееся тем, что профилированные элементы (51) одного и того же ряда гребенок электрически связаны друг с другом при помощи винта с заостренным концом или винта, снабженного на обоих своих концах шариком и покрытого наружной оболочкой (53), изготовленной из не являющегося электропроводным материала и содержащей резьбу, причем каждый из упомянутых винтов предназначен для вставления в отверстие, выполненное на уровне боковой поверхности каждой из гребенок и открывающееся на уровне канавки (50), которая выполнена на этих гребенках таким образом, чтобы этот винт находился в контакте с электропроводным профилированным элементом (51).10. Устройство измельчения по одному из пп.1, 2, 4, 6, 7 и 9, отличающееся тем, что электропроводная пластина (43, 44) или профилированный элемент (51) электрически связаны с блоком контроля и управления устройства (1), предназначенным для прекращения вращения снабженного механическим приводом вала (11) в том случае, когда электрическая цепь замкнута металлической деталью.