УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ БУМАЖНЫХ ОТХОДОВ И ДИСКОВЫЙ НОЖ ДЛЯ НЕГО Российский патент 2024 года по МПК B02C18/06 B02C18/18 B02C7/12 D21B1/10 

Изобретение относится к оборудованию для измельчения, в частности к устройствам для измельчения бумажных и картонных отходов и к дисковым ножам для таких устройств.

Известна конструкция устройства для измельчения бумажных отходов, описанная в авторском свидетельстве СССР №1284287 на изобретение «Устройство для измельчения бумажных отходов» по классу D21B 1/10, В02С 18/06, заявленном 10.04.1985 г. и опубл. 27.05.2000 г.

Известное устройство для измельчения бумажных отходов содержит емкость, состоящую из верхнего полукорпуса с загрузочной воронкой и нижнего полукорпуса с разгрузочной воронкой и укрепленные в шахматном порядке на параллельных валах дисковые ножи с зубьями, между которыми размещены прокладочные (дистанционные) кольца и пластинчатые отбойники с рабочей поверхностью и средствами их крепления, при этом рабочая поверхность каждого отбойника выполнена двухступенчатой, первая ступень образована имеющей отсекающую кромку, взаимодействующую с соответствующим прокладочным кольцом, прямолинейной плоскостью, образующей с вертикальной плоскостью острый угол в направлении вращения соответствующего дискового ножа, вторая ступень образована вогнутой поверхностью в виде полуцилиндра, а каждое средство для крепления пластинчатых отбойников имеет упругий элемент для прижатия отбойников к соответствующим прокладочным кольцам, причем острый угол между прямолинейной плоскостью и вертикальной плоскостью в направлении вращения соответствующего дискового ножа равен 30-32°, а нижний полукорпус имеет прямоугольные окна, в которых расположены соответствующие средства для крепления отбойников.

Недостатками описанного выше устройства для измельчения бумажных отходов являются недостаточные долговечность и производительность работы, обусловленные влиянием одного вала на другой в процессе работы, приводящим к возможности смещения дисковых ножей и дистанционных колец относительно друг друга, к плохому захвату измельчаемого материала и разрушению посадочных мест дисковых ножей и дистанционных колец, что не позволяет устройству работать надежно и с высокой производительностью.

Известна конструкция дискового ножа, описанная в патенте Российской Федерации №211291 на полезную модель «Устройство для уничтожения делопроизводственной документации на оптических и бумажных носителях» по классу В02С 18/06, заявленном 08.10.2021 г. и опубл. 30.05.2022 г.

Известный дисковый нож (режущий элемент) выполнен в виде круга (диска) с радиально выступающими, по меньшей мере, шестью режущими резцами (зубьями) с заточенными режущими кромками.

Недостатками описанного выше дискового ножа являются обусловленные его конструкцией недостаточный угол захвата измельчаемого материала и недостаточно сильное разрушающее воздействие на этот материал, что приводит к недостаточной долговечности и производительности работы устройства для измельчения бумажных отходов, оборудованного такими ножами.

Задачей заявляемого изобретения является повышение долговечности и производительности работы устройства для измельчения бумажных отходов с дисковыми ножами.

Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является исключение возможности смещения дисковых ножей и дистанционных колец относительно друг друга и разрушения их посадочных мест, а также увеличение угла захвата измельчаемого материала и усиление разрушающего воздействия на него.

Указанный результат достигается тем, что:

1. В устройстве для измельчения бумажных отходов, содержащем загрузочную воронку и блок измельчения с закрепленными в шахматном порядке на параллельных валах дисковыми ножами с зубьями, между ножами размещены дистанционные кольца и отбойники с рабочей поверхностью и средствами их крепления, согласно изобретению, каждый вал снабжен двумя длинными шпонками увеличенного сечения для передачи крутящего момента на дисковые ножи, дисковые ножи и дистанционные кольца на каждом валу стянуты шпильками в единый пакет так, что зубья дисковых ножей расположены по винтовым линиям, ось которых совпадает с осью вала, при этом первые концы шпилек закреплены в резьбовых отверстиях в первом ноже, их вторые концы закреплены при помощи гаек на последнем дистанционном кольце, а скрепленный пакет дисковых ножей и дистанционных колец зафиксирован на валу при помощи резьбовой гайки, прижимающей его к стопорному кольцу, установленному на противоположном конце вала.

2. В устройстве по п. 1, согласно изобретению, параллельные валы, установленные в подшипниковых опорах, имеют автономные приводы.

3. В дисковом ноже устройства для измельчения бумажных отходов, выполненном в виде диска, имеющего шесть радиально выступающих зубьев с заточенными режущими кромками, согласно изобретению, на зубьях за режущими кромками выполнено затылование под углом 16°, переходящее в касательную линию, передние части зубьев выполнены по дуге и имеют скосы на две трети толщины зуба, расположенные на зубьях дискового ножа в шахматном порядке и выполненные под углом 20° к передней поверхности зубьев.

Снабжение каждого вала двумя длинными шпонками увеличенного сечения для передачи крутящего момента на дисковые ножи, стягивание шпильками в единый пакет дисковых ножей и дистанционных колец на каждом валу так, что зубья дисковых ножей расположены по винтовым линиям, ось которых совпадает с осью вала, закрепление при этом первых концов шпилек в резьбовых отверстиях в первом ноже, а их вторых концов при помощи гаек на последнем дистанционном кольце, фиксация скрепленного пакета дисковых ножей и дистанционных колец на валу при помощи резьбовой гайки, прижимающей его к стопорному кольцу, установленному на противоположном конце вала, позволяет исключить возможность смещения дисковых ножей и дистанционных колец относительно друг друга и разрушения их посадочных мест, и повышает тем самым долговечность и производительность работы устройства для измельчения бумажных отходов.

При этом параллельные валы, установленные в подшипниковых опорах, могут иметь автономные приводы.

Выполнение на зубьях за режущими кромками затылования под углом 16°, переходящего в касательную линию, выполнение передних частей зубьев по дуге со скосами на две трети толщины зуба, расположенными на зубьях дискового ножа в шахматном порядке и выполненными под углом 20° к передней поверхности зубьев, позволяет увеличить угол захвата измельчаемого материала и усилить разрушающее воздействие на него, что дает возможность повысить долговечность и производительность работы устройства для измельчения бумажных отходов с такими дисковыми ножами.

Заявляемое устройство для измельчения бумажных отходов обладает новизной по сравнению с ближайшим аналогом, отличаясь от него тем, что:

1. Каждый вал снабжен двумя длинными шпонками увеличенного сечения для передачи крутящего момента на дисковые ножи, дисковые ножи и дистанционные кольца на каждом валу стянуты шпильками в единый пакет так, что зубья дисковых ножей расположены по винтовым линиям, ось которых совпадает с осью вала, при этом первые концы шпилек закреплены в резьбовых отверстиях в первом ноже, их вторые концы закреплены при помощи гаек на последнем дистанционном кольце, а скрепленный пакет дисковых ножей и дистанционных колец зафиксирован на валу при помощи резьбовой гайки, прижимающей его к стопорному кольцу, установленному на противоположном конце вала.

2. Параллельные валы, установленные в подшипниковых опорах, имеют автономные приводы.

Заявляемый дисковый нож устройства для измельчения бумажных отходов обладает новизной по сравнению с ближайшим аналогом, отличаясь от него тем, что на зубьях за режущими кромками выполнено затылование под углом 16°, переходящее в касательную линию, передние части зубьев выполнены по дуге и имеют скосы на две трети толщины зуба, расположенные на зубьях дискового ножа в шахматном порядке и выполненные под углом 20° к передней поверхности зубьев.

Заявителю неизвестны устройство для измельчения бумажных отходов и дисковый нож для него, обладающие вышеуказанными отличительными существенными признаками, позволяющими явным образом достичь такого же технического результата, поэтому заявитель считает, что заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Заявляемые устройство для измельчения бумажных отходов и дисковый нож для него могут найти широкое применение в оборудовании для измельчения, в частности, в устройствах для измельчения бумажных и картонных отходов, поэтому они соответствуют критерию «промышленная применимость».

Заявляемое устройство для измельчения бумажных отходов иллюстрируется чертежами, где представлено на:

Фиг. 1. Общий вид устройства для измельчения бумажных отходов.

Фиг. 2. Вид сверху блока измельчения.

Фиг. 3. Вид вала с дисковыми ножами и дистанционными кольцами с частичным разрезом.

Фиг. 4. Дисковый нож устройства для измельчения бумажных отходов.

Фиг. 5. Вид А-А передней части зуба дискового ножа с разрезом.

Устройство для измельчения бумажных отходов, представленное на чертежах (см. Фиг. 1-3), содержит загрузочную воронку 1 и блок 2 измельчения с закрепленными в шахматном порядке на параллельных валах 3, 4 дисковыми ножами 5 с зубьями 6. Между ножами 5 размещены дистанционные кольца 7 и отбойники (на чертеже не показаны) с рабочей поверхностью и средствами их крепления.

Каждый из валов 3, 4 снабжен двумя длинными шпонками (на чертеже не показаны) увеличенного сечения для передачи крутящего момента на дисковые ножи 5, длина шпонок обеспечивает контакт с ними всех дисковых ножей 5. Дисковые ножи 5 и дистанционные кольца 7 на каждом валу 3, 4 стянуты шпильками 8 в единые пакеты так, что зубья 6 дисковых ножей 5 расположены по винтовым линиям, оси которых совпадает с осями валов 3, 4. Первые концы шпилек 8 ввернуты в резьбовые отверстия в первом дисковом ноже 5, а их вторые концы закреплены при помощи гаек 9 с шайбами 10 на последнем дистанционном кольце 7. Скрепленный пакет дисковых ножей 5 и дистанционных колец 7 зафиксирован на каждом валу 3, 4 при помощи резьбовой гайки 11, прижимающей его к стопорному кольцу 12, установленному на противоположном конце вала 3, 4.

Параллельные валы 3, 4, установленные в подшипниковых опорах 13, имеют автономные приводы от двух электродвигателей 14 через редукторы 15 и муфты (на чертеже не показаны).

Дисковый нож 5 устройства для измельчения бумажных отходов (см. Фиг. 4, 5), выполнен в виде диска, имеющего шесть радиально выступающих зубьев 6 с заточенными режущими кромками. На зубьях 6 за режущей кромкой выполнено затылование под углом 16°, переходящее в касательную линию. Передние части зубьев 6 выполнены по дуге с радиусом 80 мм и имеют скосы 16 на две трети толщины зуба 6, расположенные на зубьях 6 дискового ножа 5 в шахматном порядке. Скосы 16 выполнены под углом 20° к передней поверхности 17 зубьев 6.

Работает заявляемое устройство для измельчения бумажных отходов следующим образом.

Перед включением устройства для измельчения бумажных отходов запускают конвейер выгрузки измельченного материала (на чертеже не показан) из устройства. После включения электродвигателей 14 вращательное движение через редукторы 15 и муфты передается на валы 3, 4, которые начинают вращаться навстречу друг другу. Подача измельчаемого материала в загрузочную воронку 1 устройства производится только после раскрутки валов 3, 4 и выхода их в рабочий режим. Через загрузочную воронку 1 измельчаемый материал попадает на вращающиеся дисковые ножи 5 с зубьями 6. Проходя между дисковыми ножами 5 бумажные и картонные отходы измельчаются зубьями 6 и проваливаются вниз на конвейер выгрузки измельченного материала для транспортировки в зону упаковки (на чертеже не показана).

Благодаря конструкции зубьев 6 дисковых ножей 5, выполненных с затылованием и скосами 16 на передней части, измельчаемый материал активно увлекается в зону измельчения между ножами 5 без необходимости его поджатая к зоне измельчения, исключается зависание материала, а также увеличивается разрушающее давление на материал, что способствует повышению долговечности и производительности работы устройства для измельчения бумажных отходов.

Шахматное расположение скосов 16 на передней части зубьев 6 дисковых ножей 5 уравновешивает появляющиеся осевые усилия, воздействующие на подшипники, и предотвращает смещение валов 3, 4 относительно друг друга, а объединение дисковых ножей 5 и дистанционных колец 7 в единые пакеты и жесткая фиксация на валах 3, 4 этих пакетов выравнивает рабочие нагрузки на ножи 5, исключает возможность смещения дисковых ножей 5 и дистанционных колец 7 относительно друг друга и разрушения их посадочных мест, исключает влияние одного вала на другой в процессе работы, и это все также способствует повышению долговечности и производительности работы устройства.

Заявляемые устройство для измельчения бумажных отходов и дисковый нож для него по сравнению с ближайшими аналогами обеспечивают повышение долговечности и производительности работы устройства для измельчения бумажных отходов с дисковыми ножами за счет исключения возможности смещения дисковых ножей и дистанционных колец относительно друг друга и разрушения их посадочных мест, а также увеличения угла захвата измельчаемого материала и усиления разрушающего воздействия на него.

Изобретение может быть использовано в оборудовании для измельчения бумажных и картонных отходов. Устройство для измельчения бумажных отходов содержит загрузочную воронку (1) и блок (2) измельчения с закрепленными в шахматном порядке на параллельных валах (3, 4) дисковыми ножами (5) с зубьями (6). Между ножами (5) размещены дистанционные кольца (7) и отбойники. Дисковый нож (5) устройства выполнен в виде диска, имеющего шесть радиально выступающих зубьев (6) с заточенными режущими кромками. Каждый вал снабжен двумя длинными шпонками увеличенного сечения для передачи крутящего момента на дисковые ножи, дисковые ножи и дистанционные кольца на каждом валу стянуты шпильками в единый пакет так, что зубья дисковых ножей расположены по винтовым линиям, ось которых совпадает с осью вала. Первые концы шпилек закреплены в резьбовых отверстиях в первом ноже, их вторые концы закреплены при помощи гаек на последнем дистанционном кольце, а скрепленный пакет дисковых ножей и дистанционных колец зафиксирован на валу при помощи резьбовой гайки, прижимающей его к стопорному кольцу, установленному на противоположном конце вала. На зубьях дисковых ножей за режущими кромками выполнено затылование под углом 16°, переходящее в касательную линию, передние части зубьев выполнены по дуге и имеют скосы на две трети толщины зуба, расположенные на зубьях дискового ножа в шахматном порядке и выполненные под углом 20° к передней поверхности зубьев. Техническим результатом изобретения является исключение возможности смещения дисковых ножей и дистанционных колец относительно друг друга и разрушения их посадочных мест, а также увеличение угла захвата измельчаемого материала и усиление разрушающего воздействия на него. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для измельчения бумажных отходов, содержащее загрузочную воронку и блок измельчения с закрепленными в шахматном порядке на параллельных валах дисковыми ножами с зубьями, между которыми размещены дистанционные кольца и отбойники с рабочей поверхностью и средствами их крепления, отличающееся тем, что каждый вал снабжен двумя длинными шпонками для передачи крутящего момента на дисковые ножи, дисковые ножи и дистанционные кольца на каждом валу стянуты шпильками в единый пакет так, что зубья дисковых ножей расположены по винтовым линиям, ось которых совпадает с осью вала, причем первые концы шпилек закреплены в резьбовых отверстиях в первом ноже, их вторые концы закреплены при помощи гаек на последнем дистанционном кольце, а скрепленный пакет дисковых ножей и дистанционных колец зафиксирован на валу при помощи резьбовой гайки, прижимающей его к стопорному кольцу, установленному на противоположном конце вала, при этом на зубьях за режущими кромками выполнено затылование под углом 16°, переходящее в касательную линию, передние части зубьев выполнены по дуге и имеют скосы на две трети толщины зуба, расположенные на зубьях дискового ножа в шахматном порядке и выполненные под углом 20° к передней поверхности зубьев.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что параллельные валы, установленные в подшипниковых опорах, имеют автономные приводы.

3. Дисковый нож устройства для измельчения бумажных отходов, выполненный в виде диска, имеющего шесть радиально выступающих зубьев с заточенными режущими кромками, отличающийся тем, что на зубьях за режущими кромками выполнено затылование под углом 16°, переходящее в касательную линию, передние части зубьев выполнены по дуге и имеют скосы на две трети толщины зуба, расположенные на зубьях дискового ножа в шахматном порядке и выполненные под углом 20° к передней поверхности зубьев.