穿孔旋转切割器的制作方法

本申请要求于2014年9月24日在美国专利商标局提交的美国临时专利申请No.62/054643的优先权，该临时申请的公开内容全部通过引用合并于此。

技术领域

双轴研磨机普遍地在各种市政废水应用中用于实体颗粒尺寸减小。堆叠在对转轴上的切割器或者刀具“研磨”或者“撕碎”范围从妇女卫生产品到岩石的物质。切割器的几何结构和轴速影响颗粒尺寸和机器生产的吞吐量。

背景技术：

从二十世纪零零年代晚期开始，不可分散纸巾(片材)和纸产品开始在市政废水中越来越普遍。已经证明，通常的切割器设计在撕碎易碎物质，例如木头、棉条施放器和鞋子等时是合理有效的，然而，当撕碎例如不可分散纸巾、织物和纸等纤维状物质时，这些构造常常产生条带，这些条带在与例如头发的粘合物结合时容易在废物流中重新交织。为了保护例如泵的下游设备，多年来已经使用具有对转切割器元件的粉碎系统来减少废水实体。更小的颗粒比较不容易有机会重新交织成会损害或降低设备效率的更大团块。因此，本申请的一方面是要将这些纤维状物品切成具有减小宽度的长度可控的条带。

在图7所示的相关技术中，对转的切割器栈44和46包括装配在轴5、68上的交替序列的切割元件48和间隔件50。发生在区域52中的重叠和对转将经过切割器元件的物质撕碎。

技术实现要素：

根据本发明的一方面，提供一种用于粉碎实体废物的设备，其包括壳体和粉碎器组件，壳体限定粉碎室并在壳体的相反侧上打开以允许承载实体废物的液体流流经壳体并能够连接在实体废物处理线中，粉碎器组件包括相互配合的基本上平行的第一撕碎栈和第二撕碎栈。

所述粉碎器组件包括可转动地安装的平行的第一轴和第二轴，每个轴包括以与安装在第二轴上的多个第二切割元件留有空隙的关系安装在第一轴上的多个切割元件，每个切割元件上面具有至少一个切割齿，所述切割元件定位在与相邻栈的切割元件共面的间隔件之间并且在轴向上通过间隔件隔开，使得来自一个栈的切割元件和来自另一栈的间隔件形成一对相互作用的撕碎构件。切割齿具有多个锯齿状突起。

锯齿状突起形成在切割器齿的前缘上并且沿着切割器齿的齿间间隙延伸。与另一栈中的切割元件相邻的间隔件具有柱形外轮廓。

根据另一方面，锯齿状突起形成在切割元件的切割齿的外周表面上以沿着该外周表面延伸。与另一栈中的切割元件相邻的间隔件形成有多个槽，所述槽被构造成与沿着切割元件的切割齿的外周表面形成的对应锯齿状突起交错。

根据另一方面，提供一种用于粉碎实体废物的设备，包括：壳体，壳体限定粉碎室并在壳体的相反侧上打开以允许承载实体废物的液体流流经壳体并能够连接在实体废物处理线中；粉碎器组件，其包括相互配合的基本上平行的第一撕碎栈和第二撕碎栈。

粉碎器组件包括可转动地安装的平行的第一轴和第二轴，每个轴包括以与安装在第二轴上的多个第二切割元件留有空隙的关系安装在第一轴上的多个切割元件，每个所述切割元件上面具有至少一个切割齿，所述切割元件定位在与相邻栈的切割元件共面的间隔件之间并且在轴向上通过间隔件隔开，使得来自一个栈的切割元件和来自另一栈的间隔件形成一对相互作用的撕碎构件。切割元件的切割齿的外表面形成有双层轮廓以形成面向外的外表面和从外表面径向向内布置的面向外的内表面。

根据另一方面，与另一栈中的切割元件相邻的间隔件形成有被构造成与切割元件的双层轮廓交错的双层外轮廓。另外，锯齿状突起可形成在切割器齿的前缘上并沿着切割器齿的齿间间隙延伸。

根据另一方面，提供一种用于粉碎实体废物的设备，包括：壳体，壳体限定粉碎室并在壳体的相反侧上打开以允许承载实体废物的液体流流经壳体并能够连接在实体废物处理线中；粉碎器组件，其包括相互配合的基本上平行的第一撕碎栈和第二撕碎栈。

粉碎器包括可转动地安装的平行的第一轴和第二轴，每个轴包括以与安装在第二轴上的多个第二切割元件成留有空隙的关系安装在第一轴上的多个切割元件，每个所述切割元件上面具有切割器齿，所述切割元件定位在与相邻栈的切割元件共面的间隔件之间并且在轴向上通过间隔件隔开，使得来自一个栈的切割元件和来自另一栈的间隔件形成一对相互作用的撕碎构件。切割器齿形成有渐缩外轮廓，该渐缩轮廓沿着切割元件的外周的轴向渐缩。

根据另一方面，与另一栈中的切割元件相邻的间隔件具有与相邻的切割元件交错的渐缩轮廓。

根据另一方面，所述切割器齿形成有双渐缩外轮廓，所述渐缩外轮廓沿着切割元件的外周的轴向渐缩。与另一栈中的切割元件相邻的间隔件具有与相邻的切割元件交错的双渐缩轮廓。切割器齿可形成为使得切割器齿相对于切割元件的轴向在切割元件的中心处具有其最大直径。与另一栈中的切割元件相邻的间隔件相对于间隔件的轴向在间隔件的中心处形成有最小直径。

根据另一方面，切割器齿形成为使得切割器齿相对于切割元件的轴向在切割元件的中心处具有其最小直径。与另一栈中的切割元件相邻的间隔件相对于间隔件的轴向在间隔件的中心处形成有最大直径。

附图说明

通过参考附图详细描述本发明的示例性实施方式，本发明的上述和其他特征和方面将变得更加明白，在附图中：

图1A是在切割器的前缘上的径向取向的锯齿状突起的等轴测图；

图1B是在切割器的前缘上的径向取向的锯齿状突起的俯视图；

图1C是切割器的前缘上的径向取向的锯齿状突起在切割器/间隔件界面处的近视图；

图2A是切割器的前缘上的圆周取向的锯齿状突起的等轴测图；

图2B是切割器的前缘上的圆周取向的锯齿状突起的俯视图；

图2C是切割器的前缘上的圆周取向的锯齿状突起和交错的间隔件界面的近视图；

图3A是交错的切割器和间隔件的等轴测图；

图3B是交错的切割器和间隔件的俯视图；

图3C是交错的切割器和间隔件界面的近视图；

图4A是组合锯齿的和交错的切割器和间隔件的等轴测图；

图4B是组合锯齿的和交错的切割器和间隔件的俯视图；

图4C是组合锯齿的和交错的切割器和间隔件-切割器/间隔件界面的近视图；

图5A是交错的V-轮廓切割器和间隔件的等轴测图；

图5B是交错的V-轮廓切割器和间隔件的俯视图；

图5C是倒置的交错的V-轮廓切割器和间隔件-切割器/间隔件界面的近视图；

图6A是倒置的交错V-轮廓切割器和间隔件的等轴测图；

图6B是倒置的交错V-轮廓切割器和间隔件的俯视图；

图6C是倒置的交错V-轮廓切割器和间隔件-切割器/间隔件界面的等轴测图；

图7是相关技术中的粉碎系统。

具体实施方式

现在将参考其中示出了本发明的示例性实施方式的附图更加全面地描述本发明。

本申请的一方面在于提供改善的切割器和间隔件，其一致地穿刺或穿孔和削弱干湿纤维状废水实体以便于撕裂成短条带。这使用以下手段来实现：1)在切割器齿上引入锯齿状突起的齿轮廓，或者2)引入将所有或一部分切割器齿与相对的间隔件间插的几何结构的齿轮廓。另外的实施方式描述使用切割器与间隔件具有V形界面的切割器的交错设计。

如图1A-1C所示，本申请的第一实施方式描述了用于与相邻切割器栈上的间隔件20一起使用的切割器20。在该实施方式中，每个切割器20形成有围绕切割器20的本体的外圆周设置的切割器齿40。在操作过程中并且在相邻的栈转动时，切割器齿40的最外部分或者齿顶90经过间隔件30的外圆周表面35以切割和剪切实体废物。如这些图所示，切割器齿40在切割器20的齿间空隙60内具有位于每个切割器齿40的前缘上的多个锯齿状突起25。这些锯齿状突起25从切割器20的中心向外朝着齿顶90径向地取向。锯齿状突起25形成有效撕裂表面以将纤维状实体穿孔和撕裂成较短的条带。该实施方式的切割器20被构造成与柱形外轮廓的间隔件一起操作。

根据如图2A-2C所示的第二实施方式，切割器20的切割器齿40可具有形成在每个切割器齿40的前缘45上并沿着齿顶表面90的多个锯齿状突起25。即，在该实施方式中，锯齿状突起25围绕切割器齿40的外径周向地取向。除了每个切割器齿40的前缘45处的锯齿状突起25，周向锯齿状突起25还在切割器齿40的外径部分处形成带槽表面55。另外，邻接的间隔件30形成有多个槽70。因此，切割器齿40的外径部分处的带槽表面55与沿着间隔件30具有类似槽70的柱形间隔件交错以形成便于将纤维状物质穿孔并将纤维状物质撕裂成更短条带的接近界面(approach interface)。

在如图3A-3C所示的另一实施方式中，切割器20形成有具备双层高度的切割器齿40，使得每个切割器齿40具有径向向外面向的外表面65和径向向外面向的内表面75。在该实施方式中，这些表面均具有柱形轮廓。另外，切割器20的该双层轮廓被构造成与具有类似配合轮廓的槽80的柱形间隔件30交错。因此，槽80被形成为与形成外表面65的切割器齿40部分类似的轮廓，而内表面75被构造成接近间隔件30的外表面35。切割器和间隔件的交错作用将纤维状物质穿孔从而弱化，由此便于撕裂成更短的条带。

在如图4A-4C所示的又一种实施方式中，除了图3A-3C的双层结构外，切割器20的切割器齿40在每个切割器齿40的前缘45上形成有多个锯齿状突起25。这些锯齿状突起25在齿间空隙60内从切割器20的中心径向向外取向。另外，所有的切割器齿40是双层高度，其中位于外径处的至少一个抬高部分65与具有类似配合轮廓的槽80的柱形间隔件30交错。锯齿状突起25以及切割器齿与间隔件的交错作用的组合将纤维状物质穿孔以弱化，由此便于撕裂成更短的条带。

在如图5A-5C所示的另一实施方式中，切割器齿40形成为渐缩形状，使得相对于切割器20的轴向，切割器20在切割器20的外侧具有其最大外径90并在切割器20的中心具有其最小外径100。反过来，间隔件30形成有双渐缩外表面35，使得相对于间隔件30的轴向，间隔件30在间隔件30的中心具有其最大外径105并在外侧具有最小外径110。该形状可以形成为V形轮廓。切割器20和间隔件30的该V形界面便于边缘穿孔和弱化从而便于撕裂。切割器20和间隔件30可以制成为一件式的，或者通过配合挨着彼此布置的镜像制成为两件式。

在如图6A-6C所示的另一实施方式中，切割器齿40形成为这样的形状，即使得相对于切割器20的轴向，切割器20在切割器20的中心具有其最大外径95且在切割器20的外侧具有其最小外径100。反过来，间隔件30形成有双渐缩外表面35，使得相对于间隔件30的轴向，间隔件30在间隔件30的外侧具有其最大外径105且在间隔件30的中心具有最小外径110。这种布置是图5A-5C所示的前面描述过的布置的反转。同样，切割器20和间隔件30的这种V形界面便于中心穿孔和弱化以促进撕裂。切割器20和间隔件30可制成为一件式的，或者通过配合挨着彼此布置的镜像制成为两件式的。