专利名称：辊式筛分和分散机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种辊式筛分或分散机器，用于对木屑、纤维或类似物进行分级或分散。它具有至少一个辊组，该辊组由多个轴线相互平行并排安装的辊组成。所有辊同向旋转，一起形成一个辊床。该辊床在其与辊垂直的长度方向伸展，并且具有一个被筛分或分散物品的装料端以及一个粗料的排料端，其中，每个辊以其形成辊床平面的上侧向排料端方向旋转并且具有多个轴向等间距、彼此被隔开的环槽。将它们隔开的是环凸，它们构成了辊的外壳面。其中，彼此相邻的辊安装时，应使得一个辊上的环凸与另一个辊的环槽相对。朝辊床面俯视时看到，所述凸环与它们相对的环槽在圆周上是尽可能封闭的、而在与辊床面垂直的方向上形成敞开的碎屑排出口。
本发明进一步涉及这种辊式筛分或分散机器的使用。
筛分或分级时出现的问题、以及相关现有技术的部分，在EP0328 067 B1中已经描述。在该在先公开的专利文件中，辊被保护起来，其外壳面上加工有逐渐收缩的突起部分，它们通过变细的凹处相互分隔开。相邻的辊在安装时，使得突起部分的外端部相对配置，彼此间通过轴线平行的间隙间隔一定距离。后者确定了过筛碎屑的厚度。
开始提到的机器，可参见美国专利说明书2 966 267。那里，由光滑底面构成的环槽和具有光滑外壳面的环凸均相对于辊轴线倾斜。
本发明的任务是，改进开头所述机器的筛分或者说分级功能。
按照本发明，这样完成上述任务，将环槽以及将它分隔开的环凸均置于垂直于辊轴的平面内，每个环凸的外壳面通过圆周方向上互相连接的齿构成。沿转动方向上，这些齿的朝前的齿面比跟在它后面、一直下降延伸至下一个齿面根部的齿背更陡，这里，轴向上看，一个辊的环凸-齿形成一个斜坡，它与相邻辊上的斜坡反向对置，不过导程相同。
圆周上齿的每一个前齿面，都向筛分物或分散物的颗粒施加一个抛掷力。因而，可以避免辊组被堵塞，保证特别是粗大颗粒向排料端的加速输送。仅仅是朝前的齿面能提供有效的冲击作用，而落到齿背上的颗粒仅会在那里滑动。逆时针方向转过碎屑排出口的环凸-齿，同样可防止碎屑排出口受堵。这里，分离作用基本上通过改变辊的转速来进行调节。为此，可以设置安装多个串联的、各自装备有变化的驱动器的辊组。
操作分离作用的一个可能性是选择不同的径向齿高。这里，后面的辊上的环凸-齿可以具有最大的齿高。
原则上也可以使每个环槽的底面构造为光滑的面。对确定的使用区来说，已证实，每个环槽的底部通过圆周方向上彼此相连的齿来构造，是有益的。这些齿的轮廓与环凸-齿的相同。环槽的齿，在圆周方向上相对于环凸-齿错开不足一个齿距；在径向上，稍微高出轴向相邻的环凸-齿的齿背。
为了防止筛分物或分散物的颗粒卡在槽内，有效的方法是，在旋转方向上，使环槽的齿相对于环凸的齿错开的距离小于齿距的一半。
当朝前的齿面与由齿根所处的半径线形成大约45°角时，上面提到的抛掷效应特别有效。
此外，优点还在于，两个相邻的辊间，形成一个俯视时直线状缝隙、其宽度为齿高的大约0.2倍。这种关系的依据是，缝隙尺寸与齿的负荷相关，大齿的负荷高于较小齿的。
一种特别合理的制造辊的方法是，首先单独地预加工出单个的环，并被随后套装到一个辊体上，制得辊。这里的辊体可由实用棒料或厚壁管材制成。环可具有相同的厚度，如3mm。其中，构成环槽的环的外径，相对于构成环凸的环的要小，比如相差大约2mm。为了形成更大的碎屑排出口，可将每次两个或多个相同的环轴向上彼此相邻地安装在一起。
如果在辊组的下方安置一个连续地、逆辊组的输送方向转动的型带，能够改善分散图形的有利方法是，将辊组与型带之间的空间，与一个空气抽吸装置相联接，通过抽气在该空间中形成一个与辊组的输送方向相反流动的气流，从而达到碎屑流的辅助气动分散。
本发明其它的特征及可能的应用在从属权利要求的技术方案中给出，并将借助于实施例对与之相关联的本发明的其它优点进行详细解释。
附图中示出了本发明的几个实施例。其中，
图1是一台辊式筛分或分散机器的俯视图；图2是图1中所标示部位的局部放大示意图；图3是一台辊式筛分或分散机器的辊组的水平截面的局部。这里的每一个辊都是由单个预加工的、套装于一个辊体上的环构成；图4是图3中一个辊的左侧支座的水平剖视图；图5中，实线所示为一个较大直径的环的端视图，为它配置有一个虚线所示的较小直径的环；图6是图5中标示部分的局部放大；图7所示为一台盖板护层-分散机器的垂直截面示意图，该机器具有一个安置于风室上方的辊式筛；图8是图7中所示盖板护层-分散机器的示意图，它具有安置于风室上方的配料辊；图9所示为盖板护层-分散机器，具有一个碎屑流的辅助气动分散装置；图10是图7所示的中间护层-分散机器的示意图，它具有一个安置于料槽上面的辊式筛；图11是对图10所示辊式筛配置进行变化后的实施例，以及图12为图9中盖板护层-辊式分散机器的头部，图的上部是可由此辊式分散机器获得的分散图。
图1所示为一台辊式筛分或分散机器，用于对木屑、纤维或类似物进行分级或分散。图示中有一个辊组1，它由轴线平行并排安装的几个辊3组成，它们沿相同转向2旋转(见图5)，一起形成一个辊床。该辊床沿其与辊3垂直的长度方向伸展。辊床的一个端部是被筛分或分散的物品的装料端A，另一个端部是粗料的排料端B。每一个辊3以其形成辊床平面的上侧，向排料端B方向旋转，并且具有很多个轴向等间距地彼此被隔开的环槽4(见图2)。将它们隔开的是环凸5，它们构成了辊3的外壳面。环槽4以及将它们隔开的环凸5均位于辊轴线6的垂直面内。这里，彼此相邻的辊3被这样相互配置，使得一个辊3上的环凸5与相邻辊的环槽4相对。朝辊床面俯视时看到，这些环凸与所述环槽在圆周上是尽可能封闭的、而在与辊床面垂直的方向上形成敞开的碎屑排出口7，参见图2。这里，环凸5的宽度b最大与环槽4的宽相等。特别是，图2中还可见到，在两个相邻的辊3之间，在俯视图上形成直线的缝隙8。
根据图3到5所示的实施例，辊3由单个地加工、并随后套装到一个辊体9上的多个环10、11组成。这里的辊体9可由实心棒材或者厚壁管材制成。其中，图3和4中还能清楚地看到，环10形成图2中所示直径较大的环凸5，而环11则构成直径相对较小的、分别嵌入于两个环凸之间的环槽4。
每个环凸5的外壳面由圆周方向上彼此相连的齿12构成，每个环槽4的底面也是如此。在转动方向2上，每个齿12的前齿面12a，与其后相连的、下降延伸到下一个前齿面12a的齿根12b的齿背12c相比，都更陡。其中，前齿面12a与齿根12b所处的半径线r构成一个大约45°的α角。图6中还可看到，每一个环凸-齿12的齿背12c与其旋转轨迹外圆确定的切线之间形成一个3°～6°的夹角γ。
环槽4的齿12的构造与环凸5的类似。不过，相对于后者，环槽的齿沿圆周方向错开一个距离，该距离相当于一个齿距t的一小部分，并且最好是错开小于齿距t的一半。图5中可见，环槽—齿12在径向上稍微超出轴向上与之相邻的环凸--齿12的齿背12c。
沿轴向上看，环凸—齿12形成一个斜坡13，如图3中所示。为了尽可能地使辊床宽度上碎屑的分布均匀，使相邻辊上的斜坡13方向相反、而其导程相同，是一种有效的方法。
根据图3和图4，环10、11沿轴向通过端部的右旋和左旋螺母14a和14b相对压紧。为了达到环10、11与辊体9之间的结构闭合的转动连接，这些环可以借助于一个凸起部15(图5)插入到伸展于辊体9的全长范围的一个槽中。图中未予以示出、但同样有意义的另一个方法是，在辊体9的外壳面上设置具有一个导程的凸起，而在环10、11的内轮廓上加工相配合的凹槽，将凹槽置于凸起上。
本发明的辊式筛分或分散机器的分离作用，可以通过改变辊的转速来调节。此外，为了形成较大的碎屑排出口7，也可以将两个或几个相同的环10或11轴向上相邻地安装在一起。这里，一个环10或环11的宽度b可以是3mm。当外径D为大约60-70mm时(盖板护层机器)，每个环10或11例如可具有16-20个齿12；当外径D大约为70-80mm时(中间护层机器)，每环的齿数设置为例如14-24个。在宽的分散机器中，外径可达100mm。径向的齿高h取决于应用的具体情况，在盖板护层机器中大约为1-3mm，而在中间护层机器中为大约2-8mm。环槽-齿相对于环凸--齿，沿转动方向2仅错位大约4°的角β。
根据图4，每个辊3的两端均支撑于立式轴承16中。辊的表面被构造成耐磨的，可优选镀铬。
图7示出一个盖板护层-分散机器17。它具有一个碎屑料仓18，以便盛装筛分或分散物品19。内有一个料仓带20，将筛分物品19沿箭头表示的方向输送，直至一个卸料位置。在碎屑料仓18内，同时还安装有筛分物19的平整辊21，以及一个钉齿辊22，该钉齿辊用来将向前输送的筛分物19在卸料位置卸料。在卸料位置区之下，安置着一个装有筛23的风室24。其中，为了产生箭头所示的水平筛分气流，安置一个送风调节器25，它连接到鼓风机26上。
在所谓的料仓带20的带卸料位置的下面，安装了一个本发明的辊组1。它作为辊式筛工作，具有相等大小的碎屑排出口7，将粗料27分离出来。后者经过辊组1从装料端A开始到排料端B被抛入螺旋输送器28中。
图8与图7中所给的盖板护层-分散机器17的不同之处仅仅是这里的辊组1作为配料装置工作，即用于将分散物19进行分级。图2中所示的碎屑排出口7的尺寸，在这里从A到B逐渐增大。这里，可能存在的粗料也被最后抛入螺旋输送器28中。
图9中示出一个盖板护层--分散机器，其中，碎屑流通过机械和气动两种方式得到分散。碎屑料仓18中的构件20、21、22基本上与图7所示的实施例中相同。这里，筛分及分散物19，以受到平整辊21平整后的输送高度由料仓带20送入，在料仓带20的末端，受到旋转的钉齿辊22的辅助，被抛卸到由分散辊构成的辊组1上。这里，钉齿辊22也可以是一个旋转的刷子。辊组1的下方相隔一定距离处，是通常的型带31，它沿箭头所示方向转动，与辊组1的输送方向33相反。在辊组1的末端，配置一个粗物-螺旋输送器28。为了达到辅助气动分散碎屑流的目的，辊组1和型带31之间的空间，与一个空气抽排装置34相联，它将该空间中的空气逆着辊组1的输送方向33抽出。为此，在辊组1的始端A和图9中右侧外部所示的抽气装置34之间、型带31的上方，形成一个通畅的抽气道35。空气抽吸装置34，在辊组1的下方、型带31的上方、产生一个速度为0.9至1.7m/s的空气流。这样，我们除了通过辊组1得到对碎屑流的机械分散作用外，还获得了辅助的气动分散效果。
图10所示为一个中间护层-分散机器29。这里，待被送入碎屑料仓18的筛分及分散物19，首先运行通过作为辊式筛工作的辊组1，其中的粗料由该辊组去除并排出到螺旋输送器28中。已过筛的物品由一个传送带30收集并送入到碎屑料仓18中。而从料仓带20抛下的筛分及分散物19，将由一个在这里我们不感兴趣的装置分成两个支流，随后送到型带31上，如图7至9中那样。
图11中所示的实施例，与图10所示的不同之处仅表现为通过了作为辊筛工作的辊组1之后，筛分及分散物19直接落入料仓18中。
图12的下部示意性地示出了与图9相对应的设备，其中碎屑流应受到机械和气动的分散。未进一步示出的筛分及分散物，以通常方式由一个料仓带20送入，并在带末端受到一个旋转的刷子32的支持，被抛送到由分散辊形成的辊组1上。辊组1的下方相隔一定距离处，是通常的型带31，它沿箭头所示方向转动，与辊组1的输送方向33相反。为了获得图12上部所示的碎屑分散分布图，需要使型带停止。在辊组1的始端A和图12下图的右侧外部所示的抽气装置34之间、型带31的上方，形成一个通畅的抽气道35。其长度至少要与辊组1的相同。除了通过辊组1的作用得到对碎屑流的机械分散作用外，我们还获得了辅助的气动分散，它导致图12的上部所示的碎屑流分散图。该分散图是在分散辊3的转速为325U/min、抽气产生的气流速度为1.1m/s的条件下得到的。在30秒的时间中，型带31静止不动，进行该分散。
从分散图中可见，尽管最高的分布高度总是出现在辊组1的第一分散辊处，与没有空气抽吸装置的情况相比，其最大高度却显著地下降了，该空气抽吸装置导致型带上的分散图很强地分散开。其中，由于空气抽吸作用，使分散图延长到料仓带20下面相当长的一段距离。
权利要求
1.辊式筛分或分散机器，用于对木屑、纤维或类似物进行分级或分散，具有至少一个由轴线互相平行并排安装的几个辊(3)组成的辊组(1)，所有辊(3)具有相同的旋转方向(2)，一起形成一个辊床，该辊床在其与辊(3)垂直的长度方向上伸展，并且具有一个用于被筛分或分散物品(19)的装料端(A)以及一个粗料(27)的排料端(B)，其中，每个辊(3)以其构成辊床平面的上侧向排料端(B)方向旋转，并且具有很多个轴向等间距、彼此被隔开的环槽(4)，这些环槽(4)由环凸(5)相互隔开，后者构成了辊(3)的外壳面，其中，彼此相邻的辊(3)相互间被这样配置，使得一个辊(3)上的环凸(5)与相邻辊的环槽(4)相对，并且使得朝辊床面俯视时，这些环凸与所相对的环槽在圆周上是尽可能封闭的、而在与辊床面垂直的方向上形成敞开的碎屑排出口(7)，其特征为环槽(4)和将它们分隔开的环凸(5)均位于垂直于辊轴线(6)的平面内；每个环凸(5)的外壳面由其圆周上互相连接的齿(12)形成，这些齿的沿旋转方向(2)上各个朝前的齿面(12a)，比其后面相连的、下降延伸至下一个齿面(12a)的齿根(12b)部的齿背(12c)更陡，其中，沿轴向上看，一个辊(3)的环凸-齿(12)形成一个斜坡(13)，它与相邻辊(3)上的斜坡反向对置，但导程相等。
2.根据权利要求1的辊式筛分或分散机器，其特征为环凸-齿(12)的朝前齿面(12a)与由齿根(12b)所处的半径线(r)形成一个约为45°的夹角(α)。
3.根据权利要求1或2的辊式筛分或分散机器，其特征为环凸-齿(12)的每个齿背(12c)与在其外接圆上的切线形成一个3°-6°角度(γ)。
4.根据权利要求1、2或3的辊式筛分或分散机器，其特征为每个环槽(4)的底面也由其圆周上互相连接的齿(12)形成，其轮廓与环凸-齿(12)的轮廓相同，其中，环槽(4)的齿(12)在圆周方向上相对于环凸-齿(12)错位一个小于齿距(t)的距离；而在径向上，稍微高出轴向相邻的环凸-齿(12)的齿背(12c)。
5.根据权利要求4的辊式筛分或分散机器，其特征为在旋转方向(2)上，环槽(4)的齿(12)相对于环凸(5)的齿(12)的错位应小于齿距(t)的一半。(图6)
6.根据上述权利要求之一的辊式筛分或分散机器，其特征为环凸(5)的宽度(b)最大与环槽(4)的宽度相同。
7.根据上述权利要求之一的辊式筛分或分散机器，其特征为环凸(5)的宽度(b)大约为3-9mm。
8.根据上述权利要求之一的辊式筛分或分散机器，其特征为在两个相邻辊(3)之间，形成一个俯视时为直线形的缝隙(8)，其大小约是齿高(h)的0.2倍。
9.根据上述权利要求之一的辊式筛分或分散机器，其特征为径向齿高(h)约是1-8mm.。
10.根据上述权利要求之一的辊式筛分或分散机器，其特征为当外径(d)为约60-80mm的情况下，各环凸(5)具有16至24个齿(12)。
11.根据上述权利要求之一的辊式筛分或分散机器，其特征为每个辊(3)的环凸(5)和环槽(4)在由一个整体实心棒料或厚壁管材制成的辊体上被加工出。
12.根据权利要求1至10之一的辊式筛分或分散机器，其特征为每个辊(3)由单个的、沿轴向组装夹紧到一起的环(10，11)构成，它们被共同加工。
13.根据权利要求1至10之一的辊式筛分或分散机器，其特征为每个辊(3)由单个预加工制成的、套装到一个辊体(9)上的环(10，11)构成。
14.根据权利要求13的辊式筛分或分散机器，其特征为环(10，11)在轴向上通过在端侧的右旋和左旋螺母(14a，14b)相互夹紧。
15.根据权利要求13或14的辊式筛分或分散机器，其特征为为了实现环(10，11)与辊体(9)的结构闭合的转动连接，在辊体(9)的外壳面上，设置了一个带有导程的凸起，环(10、11)以其内轮廓上的相应槽套置在该凸起上。
16.根据权利要求13、14或15的辊式筛分或分散机器，其特征为为了形成更大的碎屑排出口(7)，将两个或更多个相同的环(10，11)沿轴向相邻安装。
17.根据上述权利要求之一的辊式筛分或分散机器，其特征为每个辊(3)在两端被支撑于立式轴承(16)中。
18.根据上述权利要求之一的辊式筛分或分散机器，其特征为辊表面被构造为耐磨的，优选镀铬。
19.根据上述权利要求之一的辊式筛分或分散机器，其特征为分离效果可通过改变辊转速调节。
20.根据上述权利要求之一的辊式筛分或分散机器，其特征为具有至少两个辊组(1)，沿输送方向看，第二辊组中辊(3)的环槽(4)和环凸(5)的宽度均大于第一辊组中的。
21.根据权利要求20的辊式筛分或分散机器，其特征为第二辊组被安装于比第一辊组更低的层上。
22.根据上述权利要求之一的辊式筛分或分散机器，具有一个安装于辊组(1)下面、逆着辊组(1)的输送方向(33)连续循环转动的型带(31)，其特征为为了获得对碎屑流的辅助气动分散，将辊组(1)与型带(31)之间的空间，与一个空气抽吸装置(34)连接起来，该空气抽吸装置逆辊组(1)的输送方向(33)抽吸该空气中的空气。
23.根据权利要求22的辊式筛分或分散机器，其特征为在辊组(1)的装料端(A)和型带(31)上方的空气抽吸装置(34)之间，形成一个通畅的抽气通道(35)，其长度至少与辊组(1)的长度相同。
24.根据权利要求22或23的辊式筛分或分散机器，其特征为空气抽吸装置(34)在辊组(1)的下方或者说型带(31)的上方，产生流速为0.9至1.7m/s的气流。
25.根据权利要求1至21之一的辊式筛分或分散机器，其特征为，它作为辊式筛，在盖板护层-分散机器(17)中风室(24)上方被使用。
26.根据权利要求1至21之一的辊式筛分或分散机器，其特征为，它被作为配料辊使用在盖板护层-分散机器(17)中风室(24)或者抽吸管道(35)的上方。
27.根据权利要求1至21之一的辊式筛分或分散机器，其特征为，它作为辊式筛被使用在中间护层-分散机器(29)的碎屑料仓(18)上方。
全文摘要
辊式筛分或分散机器,具有由多个辊组成的辊床,它具有装料端、排料端。每个辊具有多个由环凸轴向等间距隔开的环槽。一个辊的环凸与另一个辊的环槽相对配置、形成敞开的碎屑排出口。环槽和环凸均位于垂直于辊轴线的平面内。环凸的外壳面由其圆周上互相连接的齿形成,其沿旋转方向上朝前的齿面,比它后面的向下一个齿面根部下降的齿背陡。轴向上,一个辊的环凸—齿形成一个斜坡,它与相邻辊上的斜坡反向对置,但导程相等。
文档编号B07B1/12GK1256975SQ99126208
公开日2000年6月21日 申请日期1999年12月14日 优先权日1998年12月14日
发明者克劳斯·格哈特, 维尔纳·嘎乌里塔 申请人:G·辛佩尔坎普两合公司