Гранулятор-измельчитель Российский патент 2021 года по МПК B02C18/16 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится в целом к гранулятору-измельчителю согласно пункту 1 формулы изобретения.

Предпосылки создания изобретения

[0002] Из уровня техники известны грануляторы-измельчители, применяемые в пластиковой промышленности для утилизации или повторного использования пластиковых отходов. Во время грануляции пластиковых отходов гранулятор-измельчитель гранулирует пластиковые отходы в пластиковые обломки. Чем меньше обломки, тем больше вероятность, что обломки вклинятся в узкие пространства внутри гранулятора-измельчителя.

[0003] Одной областью, внутрь которой склонны вклиниваться гранулированные пластиковые обломки, является пространство, проходящее в осевом направлении между вращающимся ротором и неподвижным корпусом гранулятора-измельчителя. В начале процесса грануляции пластиковые отходы слишком велики, чтобы застрять в осевом пространстве при круговом перемешивании внутри камеры для гранул посредством ротора. После того, как гранулированные отходы были гранулированы в течение некоторого времени и начали принимать размер сетки внутри решетки, существует увеличенный риск того, что обломки застрянут между неподвижным корпусом и вращающимся ротором. При застревании одного или нескольких обломков ротору тяжелее вращаться, и между ротором и неподвижным корпусом прикладывается большая сила трения, и это приводит к образованию нагретых пластиковых обломков, которые могут стать липкими и, следовательно, застрять между вращающимся ротором и неподвижным корпусом и ухудшить функционирование гранулятора-измельчителя. Таким образом, вклинившиеся пластиковые обломки могут также ограничивать скорость вращения ротора. Кроме того, сила трения может привести к перегреву гранулятора-измельчителя.

[0004] Другой недостаток при вклинивании одного или нескольких пластиковых обломков между вращающимся ротором и неподвижным корпусом заключен в том, что при нагревании вклинившегося обломка твердый пластик обломка может расплавиться и превратиться в расщепленные пластиковые нити во время вращения ротора. Эти расщепленные пластиковые нити характеризуются другими свойствами материала по сравнению с правильно гранулированными обломками, и по этой причине их наличие в конечном пластиковом грануляте нежелательно.

Сущность изобретения

[0005] Целью настоящего изобретения является создание гранулятора-измельчителя, который не дает гранулированным пластиковым обломкам застревать и ограничивать скорость вращения ротора. Другой целью настоящего изобретения является предотвращение превращения пластиковых обломков в расщепленные пластиковые нити во время процесса грануляции.

[0006] Этой цели достигают с помощью гранулятора-измельчителя согласно пункту 1 формулы изобретения. Гранулятор-измельчитель содержит камеру для гранул, содержащую по меньшей мере одно невращающееся лезвие и вращающийся ротор, расположенный внутри камеры для гранул. Кроме того, ротор гранулятора-измельчителя содержит несколько лезвий, которые расположены с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одним невращающимся лезвием, и загрузочный бункер для подачи отходов в камеру для гранул. В камере для гранул расположена решетка, через которую гранулированные отходы могут выходить к отгрузочному бункеру. В пространстве, размещенном в осевом направлении между корпусом и вращающимся ротором, предусмотрено скребковое устройство, и при этом скребковое устройство прикреплено к корпусу.

[0007] Скребковое устройство предусмотрено так, чтобы проходить радиально к внешней окружной периферии камеры для гранул, для направления гранулированных отходов в сторону от осевого пространства между корпусом и вращающимся ротором. Скребковое устройство предусмотрено на корпусе, при этом оно обращено к стороне ротора, которую подвергают вращению вниз и/или вращению вверх. Предпочтительно ротор расположен с возможностью вращения по часовой стрелке и скребок предусмотрен на стороне ротора, которую подвергают вращению вниз ротора.

[0008] Скребковое устройство проходит радиально к внешней окружной периферии в касательном направлении с начальной точкой на воображаемой вертикальной центральной линии вращающегося ротора в камере для гранул. Скребковое устройство имеет осевую протяженность, которая равна осевому пространству между корпусом и вращающимся ротором или меньше его, что позволяет ротору вращаться без сдерживания вращения ротора. Во время процесса грануляции вращающийся ротор заставляет пластиковый гранулят двигаться по кругу внутри камеры для гранул. В точке, где воображаемая вертикальная центральная линия встречается с внешней периферией ротора, движущиеся по кругу пластиковые гранулы меняют свое направление движения с направленного вверх на направленное вниз из-за силы тяжести, и риск того, что произойдет защемление пластиковых обломков в осевом пространстве, увеличивается. Таким образом, скребковое устройство предотвращает попадание пластиковых обломков в осевое пространство между корпусом и вращающимся ротором.

[0009] Скребковое устройство предусмотрено на стенке камеры для гранул таким образом, что скребковое устройство проходит по меньшей мере до периферии вращающегося ротора, для направления гранулированных пластиковых обломков в участок грануляционной камеры, где вклинивание пластиковых обломков менее критично. Скребковое устройство представляет собой удлиненную металлическую пластину.

[0010] Скребковое устройство может быть предусмотрено на износной пластине, прикрепленной к стенкам камеры для гранул. Стенки камеры для гранул могут быть снабжены выступающими фланцами, которые выступают из стенок и окружают вращающийся ротор. Выступающие фланцы расположены так, чтобы проходить в соответствующий паз, расположенный на вращающемся роторе, для образования кожуха вокруг вращающегося ротора.

Краткое описание графических материалов

[0011] Теперь в качестве примера настоящее изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:

[0012] на фиг. 1 показан вид в перспективе гранулятора-измельчителя при виде сверху,

[0013] на фиг. 2А показан подробный вид ротора гранулятора-измельчителя,

[0014] на фиг. 2В показан увеличенный подробный вид согласно фиг. 2А,

[0015] на фиг. 3 показан вертикальный разрез через ротор, перпендикулярный оси вращения,

[0016] на фиг. 4 показан подробный вид гранулятора-измельчителя без мотора,

[0017] на фиг. 5А показан по сути вертикальный разрез через ротор и скребковое устройство вдоль оси вращения, и

[0018] на фиг. 5В показан увеличенный подробный вид согласно фиг. 5А.

Описание вариантов осуществления

[0019] В описании ниже различные направления будут даны со ссылкой на гранулятор-измельчитель, расположенный в готовом для использования положении. В описании ниже использованы такие термины, как «осевой» и «радиальный», и их следует рассматривать с точки зрения ориентации оси ротора. Под «осевым направлением» следует понимать направление вдоль протяженности оси вращения ротора, а под «радиальным направлением» следует понимать направление поперек оси ротора. Кроме того, в настоящем описании также использованы такие направления, как «вверх» и «вниз», и они относятся к гранулятору-измельчителю в готовом для использования состоянии.

[0020] Ниже подробно раскрыто подробное описание гранулятора-измельчителя согласно настоящему изобретению. На фиг. 1-5В раскрыт гранулятор-измельчитель 1. Гранулятор-измельчитель 1 содержит корпус 2 гранулятора-измельчителя, который вмещает камеру 3 для гранул. Корпус 2 гранулятора-измельчителя снабжен по меньшей мере одним лезвием 4, которое расположено с закреплением на корпусе 2.

[0021] На верхней стороне корпуса 2 гранулятора-измельчителя предусмотрен загрузочный бункер или загрузочная секция 5. Посредством загрузочного бункера или загрузочной секции 5 разновидности пластика, подлежащие переработке или повторному использованию, подают в камеру 3 для гранул.

[0022] Камера 3 для гранул снабжена двумя внутренними стенками 6, 7, которые параллельны друг другу, между которыми установлен на оси с возможностью вращения ротор 8. Приведение ротора 8 во вращение осуществляют посредством мотора 9.

[0023] Вращающийся ротор 8 снабжен по меньшей мере одним или предпочтительно несколькими лезвиями 10 на своей периферии, которые предусмотрены для взаимодействия с закрепленным лезвием 4, предусмотренным на корпусе 2, во время процесса грануляции. Закрепленное лезвие 4 может быть одно или несколько. В примере по фиг. 3 есть три закрепленных лезвия 4, размещенных на расстоянии от вращающегося ротора 8. Закрепленные лезвия 4 размещены близко к вращающимся лезвиям 10 вокруг периферийной поверхности ротора 8 и взаимодействуют с ними.

[0024] Лезвия 4, 10 на одной из или обеих сторонах ротора 8 и корпуса 2 предпочтительно являются отсоединяемыми, так что лезвия 4, 10 могут быть заменены при необходимости.

[0025] Внутри внутреннего объема камеры 3 для гранул предусмотрена решетка (не показана). Решетка предпочтительно предусмотрена внутри нижней части грануляционной камеры 3, которая находится в сообщении с отгрузочным бункером 30. Кроме того, решетка снабжена сеткой, которая определяет размер пластиковых обломков, которые могут проходить через решетку и далее в отгрузочный бункер 30. Пластиковые отходы гранулируют посредством лезвий 4, 10 ротора 8 и корпуса 2 при их прокручивании относительно друг друга.

[0026] Внутри камеры 3 для гранулята происходит грануляция пластикового материала. После проведения процесса грануляции в достаточной степени мелкоизмельченные частицы или гранулят проходит через решетку, которая может иметь различный размер сетки. Решетка окружает ротор 8 вдоль части его периферии. На нижней стороне или внешней стороне решетки размещен отгрузочный бункер 30, в котором собирается гранулированный материал и из которого гранулированный материал переносится наружу через выходное отверстие.

[0027] Внутри камеры для гранулята есть многочисленные участки, в которых могут застрять пластиковые обломки. Одним участком, особенно подверженным забиванию, является пространство 14, расположенное между вращающимся ротором 8 и неподвижным корпусом 2 внутри камеры 3 для гранул. Каждый конец ротора 8 снабжен выступающим валом 11, 12, предусмотренным во внутренних стенках 6, 7 камеры 3 для гранулята. Выступающие валы 11, 12 установлены на оси в подшипнике 24, расположенном во внутренних стенках 6, 7. Подшипник 24 может, например, представлять собой шариковые подшипники. Кроме того, выступающие валы 11, 12 ротора 8 расположены на продолжении оси вращения 13. Выступающие валы составляют ось вращения, приводимую во вращение мотором 9 с целью вращения ротора 8.

[0028] Для минимизации и предотвращения попадания пластиковых обломков в это пространство 14 между вращающимся ротором 8 и неподвижным корпусом 2, внутри пространства 14, проходящего в осевом направлении между ротором 8 и внутренними стенками 6, 7 камеры 3 для гранул, предусмотрена выступающая часть 15. Выступающая часть 15 прикреплена к износной пластине 21, которая прикреплена к каждой из стенок 6, 7 камеры 3 для гранул. Выступающая часть 15 проходит радиально к внешней окружной периферии камеры 3 для гранул, как показано на фиг.4. Цель износной пластины 21, которая является необязательной, состоит в увеличении износостойкости стенок 6, 7 в области, где предусмотрено скребковое устройство 15. В другом варианте осуществления выступающая часть может быть прикреплена непосредственно к одной или нескольким внутренним стенкам 6, 7. Выступающая часть 15 представляет собой скребковое устройство, цель которого состоит в направлении в сторону пластиковых обломков, которые впоследствии оказываются в пространстве 14 между ротором 8 и стенками 6, 7 камеры 3 для гранул, и предотвращении их попадания в эту область и застревания. Обломки, направляемые в сторону во время процесса грануляции, направляют из этой области и возвращают в камеру для гранулята для повторной грануляции.

[0029] Скребковое устройство 15 предпочтительно является удлиненным и предусмотрено так, чтобы проходить радиально к внешней окружной периферии камеры 3 для гранул. Таким образом, скребковое устройство 15 имеет функцию направляющей, которая направляет пластиковые обломки в сторону от этой области. Скребковое устройство 15 проходит от радиально внутренней части внутренних стенок 6, 7 камеры 3 для гранул к радиально внешней части, соответствующей внешней окружности сечения ротора 8, что не позволяет обломкам задерживаться в пространстве 14. Независимо от того, расположен ли ротор 8 с возможностью вращения по часовой стрелке или против часовой стрелки, скребковое устройство 15 может быть предусмотрено на стороне ротора 8, которую подвергают вращению вниз ротора 8, и/или предусмотрено на стороне ротора 8, которую подвергают вращению вверх.

[0030] Скребковое устройство 15 смонтировано на внутренней стенке 6, 7 камеры 3 для гранул таким образом, что скребковое устройство 15 проходит по меньшей мере до периферии вращающегося ротора 8 и предпочтительно проходит за пределы периферии вращающегося ротора 8.

[0031] Скребковое устройство 15 предусмотрено на внутренних стенках 6, 7 камеры 3 для гранул, при этом оно обращено к стороне ротора 8 и проходит в касательном направлении от периферии вращающегося ротора 8 к закрепленному лезвию 4 на корпусе 2 гранулятора-измельчителя. Вал ротора 8 имеет ось 13 вращения, и от этой оси 13 вращения берут начало воображаемая вертикальная центральная линия 19 и воображаемая горизонтальная центральная линия 20. В одном варианте осуществления скребковое устройство 15 предусмотрено на износной пластине 21, прикрепленной к стенкам 6, 7 камеры 3 для гранул. Скребковое устройство 15 расположено так, чтобы проходить от начальной точки на воображаемой вертикальной центральной линии 19 или вблизи нее к концевой точке на периферии вращающегося ротора 8 или за ее пределами. Вокруг части окружности, где ротор 8 подвергают вращению вниз, скребковое устройство 15 может иметь начальную точку на роторе 8 или вблизи него и воображаемую вертикальную центральную линию 19, которая предоставлена в верхней секции окружности ротора 8. Верхняя секция предпочтительно находится выше воображаемой горизонтальной центральной линии 20. Таким образом, если ротор вращается по часовой стрелке, скребковое устройство 15 предусмотрено в верхнем правом квадранте окружности ротора.

[0032] Вокруг части окружности, где ротор 8 подвергают вращению вверх, скребковое устройство 15 имеет начальную точку на роторе 8 или вблизи него и воображаемую вертикальную центральную линию 19, которая предоставлена в нижней секции окружности ротора. Нижняя секция предпочтительно находится ниже воображаемой горизонтальной центральной линии 20. Таким образом, если ротор вращается по часовой стрелке, скребковое устройство 15 предусмотрено в нижнем левом квадранте окружности ротора.

[0033] Скребковое устройство 15 имеет осевую протяженность, которая равна осевому пространству 14 между корпусом 2 и вращающимся ротором 8 или меньше его. Скребковое устройство 15 может представлять собой деталь, встроенную во внутренние стенки 6, 7 камеры 3 для гранул или может представлять собой пластину, прошедшую доработку. Скребковое устройство 15 предпочтительно представляет собой пластину, которая представляет собой удлиненную металлическую пластину.

[0034] На фиг. 4 и на фиг. 5А-5В показана часть камеры 3 для гранул. Показана одна из двух внутренних стенок 6, 7 камеры 3 для гранул, причем эти стенки 6, 7 параллельны друг другу. Кроме того, ротор 8 установлен на оси с возможностью вращения между этими параллельными стенками 6, 7. В альтернативном варианте осуществления стенки 6, 7 могут быть снабжены выступающими фланцами 17, которые выступают из внутренних стенок 6, 7 к камере 3 для гранул. Выступающие фланцы 17 имеют кольцевую форму и окружают вращающийся ротор 8 по всей его окружности.

[0035] Кроме того, выступающие фланцы 17 расположены так, чтобы проходить в соответствующий паз 18, расположенный на вращающемся роторе 8, для образования кожуха вокруг вращающегося ротора 8 с целью препятствования попаданию пластиковых обломков и забиванию вращающегося вала ротора 8. Выступающие фланцы 17 прикреплены с закреплением к корпусу 2, и каждый из выступающих фланцев 17 предусмотрен так, чтобы проходить в каждый из пазов 18. Пазы 18 предусмотрены на роторе 8, который расположен с возможностью вращения вокруг своей оси 13 вращения. 8 собранном состоянии каждый из выступающих фланцев 17 снабжен небольшим зазором у каждого из пазов 18, что позволяет ротору 8 вращаться при стационарном корпусе. Выступающие фланцы 17 и пазы 18 составляют вместе лабиринтное уплотнительное решение, которое препятствует вклиниванию пластиковых обломков между корпусом 2 гранулятора-измельчителя и вращающимся ротором 8. Лабиринтное уплотнительное решение, показанное на фиг. 5А и 5В, включает небольшой зазор между ротором 8 и корпусом 2 и его выступающими частями 11, 12. Небольшой зазор проходит по меньшей мере в первом, втором и третьем радиальных направлениях 26, 27, 28 и по меньшей мере первом и втором осевых направлениях 22, 23. Чтобы пластиковый обломок смог пройти через лабиринтное уплотнительное решение, он должен сменить свое направление движения по меньшей мере четыре раза. Таким образом, чтобы иметь возможность пройти через лабиринтное уплотнительное решение, пластиковый обломок сначала должен пройти между скребковым устройством 15 и ротором 8 в первом радиальном направлении 26, а затем повернуть на 90 градусов в пазу 18 ротора 8 в первом осевом направлении 22 ротора, затем повернуть на 90 градусов во втором радиальном направлении 27 ротора 8, затем повернуть на 90 градусов во втором осевом направлении 23 ротора 8, затем повернуть 90 градусов в третьем радиальном направлении 28 ротора 8.

[0036] В случае использования выступающих фланцев 17 скребковое устройство 15 расположено с прилеганием к внешней направленной поверхности выступающих фланцев 17 либо на одной из стороны ротора 8, которую подвергают вращению вниз, и стороны ротора 8, которую подвергают вращению вверх, либо на обеих.

Изобретение относится к области измельчения продукта. Предложен гранулятор-измельчитель, предназначенный для грануляции пластиковых отходов и содержащий корпус с камерой для гранул, при этом указанная камера содержит по меньшей мере одно невращающееся лезвие, вращающийся ротор, расположенный внутри камеры для гранул, содержащий несколько лезвий, которые расположены с возможностью взаимодействия с указанным по меньшей мере одним невращающимся лезвием, загрузочный бункер для подачи пластиковых отходов в камеру для гранул, решетку, расположенную в камере для гранул, через которую гранулированные пластиковые отходы могут проходить к отгрузочному бункеру. В пространстве, образованном в осевом направлении между корпусом и вращающимся ротором, расположено скребковое устройство, размещенное на внутренней стенке камеры для гранул, при этом скребковое устройство обращено к стороне ротора и проходит в касательном направлении от периферии ротора к указанному по меньшей мере одному невращающемуся лезвию на корпусе. Изобретение обеспечивает высокую эффективность в процессе использования. 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Гранулятор-измельчитель (1), предназначенный для грануляции пластиковых отходов и содержащий

корпус (2) с камерой (3) для гранул, при этом указанная камера содержит по меньшей мере одно невращающееся лезвие (4),

вращающийся ротор (8), расположенный внутри камеры (3) для гранул, при этом ротор (8) содержит несколько лезвий (10), которые расположены с возможностью взаимодействия с указанным по меньшей мере одним невращающимся лезвием (4),

загрузочный бункер (5) для подачи пластиковых отходов в камеру (3) для гранул,

решетку, расположенную в камере (3) для гранул, через которую гранулированные пластиковые отходы могут проходить к отгрузочному бункеру (30),

отличающийся тем, что

в пространстве (14), образованном в осевом направлении между корпусом (2) и вращающимся ротором (8), расположено скребковое устройство (15), размещенное на внутренней стенке камеры (3) для гранул, при этом скребковое устройство (15) обращено к стороне ротора (8) и проходит в касательном направлении от периферии ротора (8) к указанному по меньшей мере одному невращающемуся лезвию (4) на корпусе (2).

2. Гранулятор-измельчитель по п. 1, в котором скребковое устройство (15) расположено так, что оно проходит радиально к внешней окружной периферии камеры (3) для гранул.

3. Гранулятор-измельчитель по п. 1 или 2, в котором скребковое устройство (15) расположено на корпусе (2), при этом оно обращено к стороне ротора (8), которую подвергают вращению вниз, или вращению вверх, или вращению как вниз, так и вверх.

4. Гранулятор-измельчитель по п. 1 или 2, в котором вращающийся ротор (8) расположен с возможностью вращения по часовой стрелке, а скребковое устройство (15) расположено на указанном корпусе и обращено к стороне ротора (8), которую подвергают вращению вниз ротора.

5. Гранулятор-измельчитель по любому из пп. 1-4, в котором скребковое устройство (15) проходит радиально к внешней окружной периферии в касательном направлении с начальной точкой на воображаемой вертикальной центральной линии (19) вращающегося ротора (8) в камере (3) для гранул.

6. Гранулятор-измельчитель по любому из пп. 1-5, в котором скребковое устройство (15) имеет осевую протяженность, которая равна осевому пространству (14) между корпусом (2) и вращающимся ротором (8) или меньше его.

7. Гранулятор-измельчитель по любому из пп. 1-6, в котором скребковое устройство (15) расположено на стенке (6, 7) камеры (3) для гранул таким образом, что скребковое устройство (15) проходит по меньшей мере до периферии вращающегося ротора (8).

8. Гранулятор-измельчитель по любому из пп. 1-7, в котором скребковое устройство (15) представляет собой удлиненную металлическую пластину.

9. Гранулятор-измельчитель по любому из пп. 1-8, в котором скребковое устройство (15) расположено на износной пластине (21), которая прикреплена к стенкам (6, 7) камеры (3) для гранул.

10. Гранулятор-измельчитель по п. 7, в котором стенки (6, 7) имеют выступающие фланцы (17), которые выступают из стенок (6, 7) и окружают вращающийся ротор (8).

11. Гранулятор-измельчитель по п. 10, в котором выступающие фланцы (17) расположены так, что они проходят в соответствующий паз (18), расположенный на вращающемся роторе (8), с образованием кожуха вокруг вращающегося ротора (8).