专利名称：用于碎化馈给物料的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于碎化馈给物料的装置。
背景技术：
这种装置属于机械加工技术领域，特别是以切割、剪切、撕碎或者捣碎的方式碎化馈给物料。但在本发明的范围内，也可以拆分复合材料的复合体，由此总是引起馈给物料的碎化。因此所述类型的装置适合于碎化单件物料和散装物料，特别是具有或不具有掺杂物的塑料、木头、废弃木头、纸、纸板、纤维素、织物、废弃物、橡胶、生胶、树脂、皮革、食品、奢侈品和饲料、矿物、颜料、染料、药品、金属、诸如电子废料的复合材料、电缆、旧轮胎等。物料加工的基本原理是，旋转的切割、剪切或撕碎工具与静止的工具配合作用，但也可以是利用冲击能量迅速旋转的冲击工具如锤子、板等将馈给物料捣碎。在充分碎化后， 馈给物料通过筛子从装置中排出，其中筛子可以附加地用作碎化工具。筛子由此将外壳内部空间在功能上划分为处于上游的碎化区域和处于下游的、用于排出已碎化的物料的区域。在这种机器中，旋转的机器部件与静止的机器部件的连接已表明是有问题的，特别是转子与外壳的连接在磨损、装置内部的发热和最终产品的品质方面已表明是关键所在。具有由纵壁和横壁组成的外壳的碾磨机是普遍公知的，在该壳体中，转子从一横壁延伸到相对的横壁。在碎化过程中相对于横壁运动的定子在其圆形轨道上携带着馈给物料，这导致在静止的横壁上产生很大的摩擦。因为所输送的驱动能量的一部分被转换为摩擦热，产生的结果是，一方面外壳壁的内侧面受到磨损，另一方面热量进入到外壳中。这不仅导致装置受到额外的热负荷致使必要时必须采取冷却措施，而且导致能量效率恶化。这种装置的例子在DE 3401929A1中有所公开。为了克服此问题，熟知的是，在转子的端侧设置垫圈，垫圈与定子一起旋转，并且其外圆周径向地延伸越过碎化工具。一起旋转的垫圈防止馈给物料与外壳壁直接接触，并且在那里在其圆形轨道上引起磨损和过多的热量。为了使得馈给物料不会卡在垫圈和外壳内侧面之间的间隙中，外壳壁具有相对于垫圈同心的凹处，转子的垫圈延伸到该凹处中。在这种情况下，在垫圈的外圆周和凹处的内圆周之间仅仅保持一个很小的径向环形间隙。因此在这种实施方式中，虽然大部分解决了外壳内壁的磨损问题，但已表明，会有细小的馈给物料进入到垫圈和外壳壁之间的环形间隙中，并且环形间隙以这种方式随着时间的推移而堵塞。为了限制由摩擦引起的磨损和在环形间隙中的发热，有必要地对环形间隙定期地进行清洗，而缺点在于，为此所耗用的时间延长了装置的停机期间。为了在此提供辅助，根据US 2006/0118671A1所述，在外壳壁中沿着横壁的整个厚度开设同心的凹处，并且即在外壳壁中提供同心的开口，在该同心的开口中设置有转子的旋转的垫圈。在垫圈和外壳壁之间的径向距离在此选择得较小，从而产生相对于馈给物料的密封作用。但在碎化过程中仍有已经相当细小的颗粒会进入到间隙中，并且又在外壳外侧排出。为了收集并排出所述物料，根据US 2006/0118671A1所述，在间隙的区域中在外
壳外侧面上设置有金属板管。在此已表明不利的是，从密封间隙出来进而从外壳出来的物料被横壁相对于其余物料流分隔开，因此必须用额外的外围的机械部件再收集起来并且被输送用于后续处理， 这既在构造上又在加工技术上带来额外花费。从静止角度来看，由于其中设置有垫圈的大开口，横壁在结构上变得薄弱，这对机械结构的稳固性不利。这个开口还导致转子不能支撑在外壳的横壁上，而有必要将转子直接支撑在基底上。与横壁连接的金属板管并非例如横壁那样的静止承重的机械部件，因而不能用于支撑转子。就尽可能快速和有效地清洗和维护而言，在横壁外侧面上的金属板管仅仅形成附加的难以进行这种工作的突起和顶角。
发明内容
基于此背景，本发明的目的在于，在结构和功能上改进已知的装置。此目的通过具有权利要求1的特征的装置来实现。有利的实施方式可由从属权利要求得到。本发明的第一个优点产生于如下结构特征，S卩，旋转的转子端部与诸如筛道的静止机械部件的连接区域轴向向内朝外壳中心方向转移，更确切地说，同时提供了在外壳和转子之间的自由空间。采取该措施一次性地消除了上述现有技术的两个严重的缺点。一方面，通过密封间隙的物料直接地并且不需要其它防护措施地仍在外壳内部又被输送给余下的物料流。本发明的装置的特征因此在于简化了机械结构，同时减小了运行成本。另一方面，一直以来熟知的热学问题通过外壳壁和转子之间的自由空间中的空气间隙得到解决。空气间隙总是形成用于横壁的热隔离，横壁由此不再那么严重地发热。在本发明的装置中，由温度引起的问题产生的程度大为减小。在该构思的有利改进中，自由空间可以被冷却空气流过，冷却空气例如经由外壳中的开口来输送。在从上向下流过自由空间时，冷空气附加地对物料流动有辅助作用。横壁在构造上是承重的部件，其主要功能是承受静态的和动态的载荷。使得密封间隙从横壁的平面(us 2006/0118671A1)轴向地朝内部转移，由此可保持横壁在结构上不变弱，从而更好地用于承受负荷。在该构思的进一步设计中，本发明的装置的横壁可以实现支撑转子，其方式例如为，把支架固定在横壁的外侧面上。这导致非常紧凑的构造方式，其中所有主要部件都固定在外壳内部或者外壳上。已表明有利的是，横壁通过纵向型材相互刚性连接，由此形成硬性支撑架。这允许把门安装在装置的纵向侧面上，通过所述门可保证进入外壳内部。自由空间有利地朝两侧封闭，且朝上封闭。在此限定自由空间的面例如可由纵向壁和金属盖板构成。包围上部圆周段的间距成型件也可以向上形成连接封闭件，该成型件为了固定端侧的耐磨金属板而设置在耐磨金属板和横壁之间。通过此方式来收集从密封间隙排出的物料，并且有针对性地再次与物料流汇合。为了不妨碍自由空间内部的物料流，但也为了保护横壁免遭过于强烈的热辐射， 转子的垫圈相距配属的横壁需要一个最小间距。相关地已表明有利的是，该间距至少为 2cm,优选至少为3cm或5cm。
环绕垫圈的密封间隙必须满足两种要求。一方面要防止未正常碎化的馈给物料进入物料出口，为此密封间隙不允许超过一定的宽度。另一方面必须保证转子相对于诸如筛道的静止的机械部件尽可能无妨碍地旋转，这以密封间隙的最小宽度为前提。为满足所述基本要求，本发明规定，密封间隙的宽度最大为3mm，优选最大为Imm或者0. 5mm。形成密封间隙的机械部件的装配公差越小，密封间隙就越窄。本发明相关地规定， 把筛子安装在附属的筛支撑架上，其中不仅夹紧了筛子，而且同时把其背面压靠到筛支撑架上。因为筛支撑架预先确定了准确的给定几何形状，故通过此方式确保筛道沿着密封间隙的整个长度也具有所期望的几何形状，并且密封间隙的宽度可以减到最小。为提高本发明装置的效率，筛道总共延伸经过转子圆周的至少一半，例如经过其 2/3。为了确保筛子沿着所设置的整个圆周段都能精确地贴靠在筛支撑架上，有利的是，转子被两个或多个筛道包围。本发明在以下将借助附图中示出的实施例以切割碎机的形式进行阐述。因为实施例不可做局限性理解，故相似构造的和基于相同功能原理的装置例如鼓碎机、舂等也处在本发明的范围之内。
附图示出附图1为本发明的装置的沿如附图2和3所示的线I-I剖切的横截面图；附图2为本发明的装置的沿如附图1所示的线II-II剖切的纵截面图；附图3为本发明的装置的沿如附图1和2所示的线III-III剖切的水平截面图； 和附图4为附图2中所标记区域IV的详图。
具体实施例方式本发明的装置的确切结构由附图1至附图4可知，该装置为切割碎机。切割碎机包括放在标记为1的基座上的外壳2，该外壳2主要由两个轴向间隔开地平面平行地相对的横壁3和4组成，横壁的轮廓在下部区域为矩形，在上部区域为梯形(附图1)。横壁3和4 为支撑结构的部件，其底部区域在每一侧上分别通过纵向梁5力配合地相互连接。在从矩形区域到梯形区域的过度区域中，同样轴向平行地延伸的纵向梁7加固外壳结构，由此在整体上形成固化的支撑架。外壳2的纵向侧分别通过纵向壁9和10封闭，纵向壁在解开锁定件13后可通过铰链11围绕纵向轴摆动，以保证能进入外壳内部。外壳2的上侧具有矩形开口 12，该开口作为具有矩形横截面的竖直的输送管道15 延续到外壳内部，并且伸展到居中地设置在外壳2中的围绕纵向轴16旋转的转子17的作用区域中。输送管道15的侧面包衬有耐磨金属板14。外壳上侧的位于输送管道15之外的区域用盖板47封闭，其位于外壳壁上(主要是参见附图1和2~)。外壳2的下部区域形成物料出口 33并且向下开口。此外如由附图1和2可见，转子17包括传动轴18，轴向间隔开地相互同轴设置的转盘19抗扭地位于该传动轴上。转盘19具有沿着其圆周均勻分布的径向的边缘凹处，这些边缘凹处指定用于接纳轴向平行的刀片20。刀片20通过径向可压紧的夹紧楔21固定在边缘凹处中，使得刀片20的刀刃8位于共同的刀刃轨迹圆周22上。由附图2和3可见，传动轴17的端部穿过横壁3和4，并且在外壳2的外部可旋转地支撑在轴承44中。为此把支架23焊接在横壁3和4的外侧面上，轴承44相对于横壁3 和4轴向间隔开地位于所述支架上。转子17的重量以及动态力由横壁3和4导出。通过未进一步示出的驱动机构使得传动轴18旋转，进而使得整个转子17旋转。附图1中用箭头M示出了旋转方向。转子17的端侧端部由与轴16同心的垫圈25组成，垫圈在本实施例中由三个分别具有120°圆周段的环形区段组装而成，并且与第一个或者最后一个转盘19轴向地拧紧。 垫圈25的外直径在此大于刀刃轨迹圆周22的直径。在附图1和4中垫圈25的外圆周用 26标记。附图2公开到，输送管道15的耐磨金属板14在垫圈25的区域内被掏空，并且垫圈16设置在凹处的内部，其中所述垫圈以其外圆周沈在径向上与耐磨金属板14狭窄地相对，以此方式形成密封间隙43。端侧的耐磨金属板14与垫圈25或沈因而基本上处在一个平面上。如由附图1可见，在转子17的圆周区域中，定子刀具27直接设置在输送管道15 的两个纵侧面的旁侧，定子刀具沿着转子17的整个轴向长度延伸，并且在保持径向的切割间隙的情况下以其刀刃8与转子17的刀片20相对。定子刀具27通过同样轴向平行的夹紧杆观实现固定在外壳2上，这些夹紧杆从横壁3延伸到横壁4，并且在那里可拆卸地固定和支撑在接纳槽30中。定子刀具27通过夹紧板四压紧到夹紧杆观上。在下部顶点，另一个轴向平行的纵向梁31与转子17径向相对，该纵向梁为了加固外壳2而与横壁3和4刚性连接。介于两个夹紧杆观和纵向梁31之间的圆周段分别被弧形的筛道32遮盖，所述筛道在轴向上沿着转子17的整个长度延伸至垫圈25和沈的外侧面，并且相距横壁3和4分别保持轴向净距离。以这种方式，两个筛道32 —起遮盖转子圆周的2/3以上。每个筛道32基本上由筛支撑架34组装而成，该筛支撑架34通过弧形肋条35被加固。在纵向梁31的区域内，边腿36焊接在筛支撑架34上，这些边腿的自由端分别抗扭地位于轴37上。轴37平行于纵向梁31延伸，并且以其端部与未示出的旋转驱动机构为了翻转筛元件32而耦接。在朝向转子17的内侧，筛支撑架34和肋条35均覆设有金属孔板38。为了位置准确地固定金属孔板38，将其在圆周方向的上部边缘和下部边缘通过夹紧板39和40相互夹紧。在这种情况下所施加的夹紧力的力矢量在相对的筛边缘方向上既有径向分量又有切向分量。以这种方式，保证了金属孔板38精确地贴靠在筛支撑架34和肋条35的内圆周上。通过这种构造方式，在外壳2的内部产生了封闭的区域，该区域在径向方向上被输送管道15的纵向壁、夹紧杆观、筛道32以及纵向梁31限定，并且在轴向方向上被两个旋转的垫圈25和输送管道15的由端侧的耐磨金属板14组成的壁限定。按照加工技术，所述机械部件由此形成分离件，其中在分离件上游的区域用于主动碎化馈给物料，而在分离件下游的区域则用于将已碎化的物料经由物料出口 33从装置中排出。相关地很重要的是，旋转的机械部件即垫圈25与静止的机械部件连接，这里主要是与筛道32和端侧的耐磨金属板14连接。一方面必须保证的是，在这个区域中，碎化很不充分的馈给物料不会绕过筛道32而进入到装置的出口区域中，其前提是间隙相当地小。另一方面，在旋转的和静止的机械部件之间的间隙不允许很窄以致于妨碍转子的旋转运动或
者由于摩擦而产生大量热量。附图4以更大比例示出该区域。可看到转子17的端侧的转盘19的一部分，该转盘的外圆周承载着刀片20，该刀片的刀刃也以附图标记8标注。垫圈25同轴地固定在转盘 19的外侧面上，该垫圈的外圆周41相对于刀片20的刀刃8径向地凸出。条状的清扫工具 42又拧紧在垫圈25的外侧面上，该清扫工具沿着垫圈25的外圆周41径向地延伸。垫圈25在径向方向上与位于筛道32的筛支撑架34上的金属孔板38相对，其中在垫圈25的外圆周41和金属孔板38之间保持着较小的径向密封间隙43，该间隙的宽度为 0. 5mm到3mm，优选为1mm。密封间隙43的宽度主要取决于馈给物料的种类、碎化的方式和所追求的精度以及对于转子17的旋转运动所必需的间隙。清扫工具42径向地延伸越过密封间隙43，且在这种情况下捕获细小的穿过密封间隙43的馈给物料，并以这种方式防止密封间隙43堵塞。垫圈25以及筛元件32以轴向净间距与横壁3相对，在该横壁的外侧面上还可看到用于轴承44的支架23的一部分。所述间距至少为1cm，优选至少为2cm或者至少为3cm。 在本实施例中，切割碎机甚至具有5cm的间距，该间距必要时还可能更大。足够大的间距保证了在自由空间6中不会产生物料堆积，物料堆积会阻碍自由流动，并且降低横壁的热负荷。根据本发明，通过在横壁3和垫圈25之间的净间距，形成盘形的自由空间6，该自由空间径向朝下直接转入装置的物料出口 33中。自由空间6有利地至少沿着密封间隙43 的整个部件长度在筛道32的区域中延伸，也就是说，所有在垫圈25和筛道32之间从间隙 43中排出的物料都被收集在自由空间6中。但自由空间6也可以沿着密封间隙43的整个圆周延伸，亦即也可以附加地沿着输送管道15的区域延伸。在两侧，自由空间6基本上被纵向壁9和10限定，而向上则被金属盖板47在该区域限定。自由空间6的宽度因此基本上等于横壁3和4的宽度。自由空间6因而向上且在两侧封闭，而仅仅向下朝向物料出口 33开口。在这种情况下，自由空间6被传动轴18穿过，该自由空间大致环形地包围传动轴。借助于自由空间6，轴向地穿过密封间隙43的馈给物料在自由空间6中在径向方向上转向，并且直接地无需其他措施地被输送给在筛元件32下游的物料流。如主要是附图2所示，横壁3和4可分别具有一个或多个开口 45，所述开口从外侧通入自由空间6中，并且通过所述开口可以给自由空间6供应空气流46。空气流46可用于冷却所述装置，但同时也可以支持在自由空间6内部的物料流动，进而支持在物料出口 33 内的物料流动。
权利要求
1.一种用于碎化馈给物料的装置，具有包括纵壁(9，10)和横壁(3，4)的外壳O)，该外壳用于接纳围绕纵轴(16)旋转的转子(17)，该转子在其圆周上配备有加工工具(20)，并且在其端侧分别与纵轴(16)同心地固定有垫圈0 ；至少一个筛道(32)，所述筛道沿着转子(17)圆周的一部分在外壳O)的内部延伸，其中筛道(32)在形成密封间隙03)的情况下总是相距垫圈0 很小的径向距离地延伸，其中馈给物料通过输送管道(1 被输送给转子(17)，并且通过在筛道(32)下游延伸的物料出口(33)从所述装置导出，其特征在于， 为了形成自由空间(6)，两个垫圈05)均相距横壁(3，4)轴向净间距A地设置。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，轴向净间距A至少为2cm，优选至少为3cm 或至少为5cm。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，外壳⑵内部的自由空间(6)在径向上直接通入物料出口(33)中。
4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，自由空间(6)在旁侧封闭，且向上封闭。
5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，在转子(17)的端侧设置有清扫工具(42)，所述清扫工具沿着端侧圈05)的外圆周径向地延伸。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，自由空间(6)从上向下被空气流过。
7.如权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，密封间隙G3)具有最大3mm 优选最大Imm或者最大0. 5mm的径向宽度。
8.如权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，筛道(32)包括金属孔板(38)， 所述金属孔板固定在筛支撑架(34)上，其中筛支撑架(34)具有夹紧板(39，40)，所述夹紧板夹紧金属孔板(38)的轴向平行的边缘。
9.如权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，转子(17)被两个在旋转方向 (24)上彼此相继的筛道(32)包围。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述筛道(32)—起沿着转子(17)的至少半圆周优选至少2/3延伸。
11.如权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，为了形成支撑架，两个横壁 (3,4)通过纵向型材相互连接。
12.如权利要求1至11中任一项所述的装置，其特征在于，两个轴承G4)固定在横壁 (3,4)上。
全文摘要
本发明涉及一种用于碎化馈给物料的装置，其具有包括纵壁和横壁的外壳，该外壳用于接纳围绕纵轴旋转的转子。转子在其圆周上配备有加工工具，并且在其端侧分别与纵轴同心地具有垫圈。至少一个筛道沿着转子圆周的一部分在外壳的内部延伸，所述筛道总是在形成密封间隙的情况下相距垫圈很小的径向距离地延伸。馈给物料通过输送管道被输送给转子，并且通过在筛道下游延伸的物料出口从所述装置导出。为了将从密封间隙引出的物料以尽可能小的成本又输送给其余的物料流，并且为了减小横壁的热负荷，根据本发明提出，为了形成自由空间，垫圈均相距横壁轴向净间距A地设置。
文档编号B02C13/284GK102527472SQ201110358570
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月12日 优先权日2010年9月12日
发明者H·帕尔曼 申请人:帕尔曼机械制造有限责任公司