Измельчитель

 

Изобретение относится к полимерному машиностроению. Сущность: измельчитель содержит корпус 2, бункер загрузки 1, полость 3 для размещения двух валов со шнеками и дисками, имеющими треугольную и звездообразную форму режущих элементов и расположенными так, что диски с треугольной формой режущих элементов размещены между дисками со звездообразной формой режущих элементов. 6 з. п. ф - лы, 6 ил.

Изобретение относится к полимерному машиностроению и может быть использовано в конструкциях измельчителей для переработки эластомеров типа вулканизированных резиновых отходов, например автомобильных шин с отделенным металлическим кордом.

Известен измельчитель резиновых покрышек, содержащий загрузочный бункер, установленный на корпусе, внутри которого выполнена полость для двух валов с дисками, имеющими подвижные режущие кромки, под которыми размещено сопло выгрузки. (Патент США N 4757949, кл. B 02 C 19/12, 1988).

Измельчитель обеспечивает переработку полноразмерных шин. Однако получаемые частицы являются недостаточно мелкими, а потому перед использованием они должны быть подвергнуты дополнительной обработке.

Известен двухвальный измельчитель для переработки эластомеров, содержащий загрузочный бункер, установленный на корпусе, внутри которого выполнена полость, образованная пересечением двух цилиндрических поверхностей, образующих неподвижную режущую кромку, взаимосвязанную с подвижными режущими кромками на периферии плоских дисков треугольной формы, которые закреплены на валах, расположенных вдоль осей цилиндрических поверхностей так, что их режущие кромки расположены по винтовой линии и соплу выгрузки. (Патент США N 4607797, кл. B 02 C 19/12, 1986).

Для эффективной работы этого измельчителя необходим подвод не только механической энергии к перерабатываемому материалу путем вращения валов, но и подвод тепловой энергии к обрабатываемому материалу для получения порошка с малыми размерами частиц.

Выполнение этого условия приводит к значительному расширению номенклатуры вспомогательного оборудования, обеспечивающего весь технологический процесс.

В предложенном измельчителе получение мелких фракций материала достигается за счет многократного использования дисков с режущими кромками различной конфигурации.

Для повышения степени измельчения эластомеров типа "шина" в одной установке предлагается на вала дополнительно расположить режущие элементы в форме плоских дисков четырех и пяти лучевой звездообразной формы, установив их до и после дисков треугольной формы, а площадь проходного сечения полости в корпусе выполнить с уменьшающимся сечением в направлении к соплу выгрузки.

На фиг. 1 представлен двухвальный измельчитель, продольный разрез; на фиг. 2 вид сверху на фиг. 1; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 6 сечение Г-Г на фиг. 1.

Измельчитель содержит приемный бункер 1, установленный на корпусе 2, внутри которого выполнена полость 3, образованная пересечением двух цилиндрических поверхностей 4, образующих неподвижную режущую кромку 5. Подвижные режущие кромки 6 образованы на периферии плоских дисков 7, четырехлучевой формы, дисков 8, 9, 10 треугольной формы различной толщины, дисков 11 шестилучевой формы и дисков 12, имеющих на краю выемки 13. Все диски закреплены на валах 14, 15, имеющих транспортные шнеки 16 с изменяющимся шагом и шнеки 17 выгрузки обрабатываемого материала, осуществляемой через сопло 18.

Причем треугольные и шестилучевые диски 7, 8, 9, 10, 11 закреплены посредством шпонок.

Полость 3 под загрузочным бункером 1 образована цилиндрической поверхностью 19 большего диаметра в 1,05-1,25 раза, чем диаметр подающего шнека 16, выполненного с уменьшающимся шагом в направлении к соплу 18 выгрузки. При уменьшении соотношения диаметром менее 1,05 происходит заклинивание шнеков 14, 15, в корпусе 2. При увеличении соотношения диаметров более 1,25 не обеспечивается достаточно высокое уплотнение перерабатываемого материала.

Диски 8, 9, 10 треугольной формы выполнены различной толщины по длине вала так, чтобы выполнялось соотношение 2: 1: 3, необходимость которого подтверждается опытом эксплуатации измельчителя.

Выемками 13 на дисках 12 образована подвижная дроссельная решетка, способствующая гомогенизации обрабатываемого материала. Площадь проходного сечения, ограниченная внутренними поверхностями 4 корпуса 2 в месте расположения дисков 7 четырехлучевой звездообразной формы больше в 1,5-3,0 раза площади проходного сечения в месте расположения дисков 11 шестилучевой формы. Уменьшение площади проходного сечения в месте расположения дисков 11 приводит к снижению производительности измельчителя, а увеличение этого сечения способствует снижению качества измельчения из-за увеличения доли частиц более крупной фракции. В отдельных случаях диски 7 могут быть выполнены и с пятью лучами. Полость 3, в которой проводится переработка, можно условно разделить на участок I уплотнения, четырехступенчатый участок II измельчения, участок III сепарации недостаточно измельченных частиц и участок IV выгрузки.

Измельчитель работает следующим образом.

Куски 20 вулканизированной резины, полученные после отделения металлокорда от шины, подаются транспортными шнеками 16 на участок уплотнения, образованный разностью диаметров поверхностей 4 и 19. В сжатом состоянии куски 20 поступают на участок II измельчения, где диски 7 осуществляют грубое предварительное измельчение путем резки на кромках 6, а на дисках 8, 9, 10 проводится измельчение как средством резки на кромках, так и за счет истирания в массе при изменении направления движения частиц относительно осей вращения валов 14, 15.

На участке III сепарации форма дисков 11, 12 позволяет выполнять роль как ножа, так и решетки, ограничивающей выход недостаточно измельченных циркулирующих частиц кусков 20.

На участке IV выгрузки полученная измельченная масса направляется шнеками 17 к соплу 18.

В экспериментальной установке с производительностью около 600 кг/час за счет многократной резки достигается высокая степень измельчения. До 70% массы состояла из частиц размером менее 1 мм.

Формула изобретения

1. ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ, содержащий корпус с внутренней поверхностью в виде двух пересекающихся с образованием режущей кромки цилиндров, установленный на корпусе загрузочный бункер, расположенные вдоль осей цилиндров два вала со шнеками на участках загрузки и выгрузки материала, закрепленные на валах шнеков рабочие элементы в виде плоских дисков треугольной формы, режущие кромки которых на их периферии расположены по винтовой линии для совместного с неподвижной режущей кромкой воздействия на материал, отличающийся тем, что он снабжен соплом для выгрузки материала и установленными на валах перед и за дисками треугольной формы режущими элементами в виде плоских дисков звездообразной формы.

2. Измельчитель по п. 1, отличающийся тем, что установленные перед дисками треугольной формы режущие элементы имеют 4 5-лучевую звездообразную форму, а за указанными дисками 6-лучевую звездообразную форму.

3. Измельчитель по п.2, отличающийся тем, что площадь проходного сечения, ограниченная внутренними поверхностями корпуса в месте расположения дисков 4 5-лучевой звездообразной формы, больше в 1,5 3,0 раза площади проходного сечения в месте расположения дисков 6-лучевой звездообразной формы.

4. Измельчитель по п. 2, отличающийся тем, что диаметр внутренних поверхностей корпуса под загрузочным бункером составляет 1,05 1,25 диаметра шнека на участке загрузки, выполненного с уменьшающимся шагом в направлении к соплу для выгрузки материала.

5. Измельчитель по п.1, отличающийся тем, что на валах установлены диски треугольной формы различной толщины с соотношением величины последней 2 1 3.

6. Измельчитель по п. 1, отличающийся тем, что сопло для выгрузки материала расположено за шнеком на участке выгрузки материала.

7. Измельчитель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен установленной перед шнеком на участке выгрузки подвижной решеткой в виде диска с выемками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6