CN101208152A - 粉碎设施 - Google Patents

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Abstract

一种用于粉碎材料的粉碎设施。该粉碎设施包括：由平行开口(13)隔开的一组固定的下刀片(12)；横向于该开口(13)延伸的两根平行轴(6)；连接在相应的轴(6)上的一组上刀片(10，11)，该上刀片部分地延伸到该开口(13；18，20)内；和用于在运行期间使该轴(6)旋转的至少一个驱动组件(9)。该两根轴(6)中的一根轴上的该上刀片(10，11)包括具有第一直径(D’)的第一上刀片(10)和具有第二直径(d’)的第二上刀片(11)，该第二直径(d’)小于该第一直径(D’)。该两根轴(6)中的另一根轴上的上刀片(11，10)包括具有第三直径(D”)的第三上刀片(10)和具有第四直径(d”)的第四上刀片(11)，该第四直径(d”)小于该第三直径(D”)。该第一直径(D’)和第三直径(D”)的总体尺寸大于该至少两根轴(6)的旋转轴线(7)之间的距离(a)的两倍。根据本发明的粉碎设备可有效地并且高细度地粉碎材料。

Description

粉碎设施
技术领域
本发明涉及一种用于粉碎材料的粉碎设施，该粉碎设施包括：至少一组由开口隔开的固定的下刀片；横向于该下刀片延伸的至少两根平行轴；连接在每根轴上的一组上刀片，该上刀片部分地延伸到该下刀片之间的开口内；以及用于在运行期间使该轴旋转的至少一个驱动组件。
背景技术
粉碎设施在一些情况下为较大的、有力的设施，用于粉碎任何种类的较大、较重的材料，诸如废弃的家用物品、轮胎、家具、地毯、废木材和毁坏木料，但是粉碎设施在其他情况下为较小的设施，用于粉碎小的材料，诸如纸。
存在仅仅具有一根轴的粉碎设施。然而，最常用的粉碎设施具有两根轴和由开口隔开的下刀片，每个开口容纳来自每根轴的上刀片的一部分。因此，该粉碎设施获得较短的整体长度和较高的性能。
从本申请人的欧洲专利No.0 928 222已知一种具有两根轴的粉碎设施，这两根轴上安装有彼此重叠的相对的上刀片，该专利在本申请种作为参考并入。因此，两个下刀片之间的开口不能窄于上刀片厚度的两倍。这意味着，该开口较宽，而且材料的粉碎因此同样较粗。
可通过使已知的粉碎设施的下刀片弯曲而实现更细的材料粉碎，但是这是以下刀片构造的强度为代价。弯曲的下刀片还难以维护，并且维护成本高。
还可以通过使粉碎设施布置有相对的上刀片而实现更高的细度，相反地，该相对的上刀片不彼此重叠。该两个下刀片之间的开口从而可窄于两个上刀片的总厚度，因此，材料的粉碎同样较细。然而，不利之处在于，在该两组上刀片之间留有空间，在该空间内不能对例如板形材料进行粉碎，因此，该材料可能留在该空间内并且妨碍其他材料的粉碎。
从本申请人的欧洲专利No.0 521 081已知一种具有两根轴的粉碎设施，在该轴上安装有不彼此重叠的相对的上刀片，该专利在本申请中作为参考并入。
发明内容
根据本发明，通过以下方面解决了以上已知的粉碎设施的缺点：
第一方面，提供一种在开始段落中所述的粉碎设施，该粉碎设施能以较高程度的细度粉碎材料，
第二方面，提供一种在开始段落中所述的粉碎设施，该粉碎设施具有坚固的下刀片构造，
第三方面，提供一种在开始段落中所述的粉碎设施，该粉碎设施具有容易维护的下刀片构造，
第四方面，提供一种在开始段落中所述的粉碎设施，该粉碎设施具有寿命较长的下刀片构造，
第五方面，提供一种在开始段落中所述的粉碎设施，该粉碎设施具有以相对于设施性能的最小可能的力矩旋转的轴，
第六方面，提供一种在开始段落中所述的粉碎设施，该粉碎设施能有效地粉碎材料，且
第七方面，提供一种在开始段落中所述的粉碎设施，该粉碎设施与迄今为止已知的粉碎设施相比，具有较高的性能并且具有较短的整体长度。
根据本发明的新颖性和独特性在于，至少两根轴中的一根轴上的上刀片包括具有至少一个具有第一直径的第一上刀片，和至少一个具有第二直径的第二上刀片，该第二直径小于第一直径；至少两根轴中的另一根轴上的上刀片包括至少一个具有第三直径的第三上刀片和至少一个具有第四直径的第四上刀片，该第四直径小于第三直径，并且第一直径和第三直径的总体尺寸大于该至少两根轴的旋转轴线之间的间隔的两倍。
因此，实现了通过重叠的第一和第三上刀片对例如板形材料进行粉碎。因此，在两组上刀片之间不存在该材料将留在其中且妨碍其他材料粉碎的贯通间隙。而且，如果间隙较窄，则第一和第三上刀片不能延伸到相同的开口内，该粉碎同样也较细。
然而，如果第一和第四直径的尺寸的和以及第二和第三直径的和分别小于该至少两个轴的旋转轴线之间的间隙的两倍，而且包括第一和第四上刀片的第一组上刀片以及包括第二和第三上刀片的第二组上刀片向下延伸到两个下刀片之间的相应开口内，则能够获得精细粉碎。
因此，向下延伸到两个下刀片之间的相同开口内的两个上刀片不彼此重叠，因此，该开口的宽度可能小于两个上刀片的厚度的和，由此，根据本发明的粉碎设施能以较高的细度粉碎材料。
如果第一和第二组上刀片交替地向下延伸到两个下刀片之间的相应开口内，则同时实现如下情况，即例如倾向于不被第一和/或第二组上刀片粉碎的板形材料由第一和第三组上刀片粉碎。
如果开口的宽度大于上刀片的厚度，则向下延伸至相同开口内的每组上刀片中的两个上刀片还将在开口内轴向间隔，从而在切削和破裂运行中对材料进行粉碎。
如果两个上刀片接触或接近两个下刀片中的相应的下刀片，则粉碎操作将特别有效，该下刀片限定相应的开口。
术语“接近”是指允许上刀片和相关的下刀片同时在待粉碎的材料上进行切削操作的尺寸的间隙。
在此情况下，两个下刀片都要产生磨损，但是该磨损主要在接触或接近相应的上刀片的切削区域内。通过使轴及其上刀片在粉碎设施内改变位置，获得如下的优点，即还没有磨损的切削区域此时产生磨损，从而延长下刀片的寿命。
在根据本发明的粉碎设施的特别简单的实施例中，第一和第三直径可以相等，第二和第四直径也可以相等。因此，能显著减少用于制造该粉碎设施的成本。
此外，根据本发明的粉碎设施可部分地包括由开口隔开的位于中心的一组下刀片，第一和第二组上刀片延伸至该开口内；并且部分地包括由开口隔开的一组外周下刀片，仅有一个上刀片延伸至该开口内。
因此，由于外周的下刀片组或多或少地参与了粉碎加工，故粉碎设施具有较短的整体长度，同时具有较高的性能。
有利地，外周下刀片之间的开口可具有与中心下刀片之间的开口相同的宽度，以便外周刀片的范围内的材料与中心下刀片范围内的材料被粉碎为相同的细度。可选地，外周开口可窄于中心开口，因此，粉碎将相应地更细。
附图说明
以下将更加详细地说明本发明，仅参照附图描述示例性实施例，在附图中
图1为根据本发明的粉碎设施的第一实施例的平面图，
图2为沿着图1中的线I-I截取的示意性剖面图，
图3为根据本发明的粉碎设施的第二实施例的平面图，和
图4为沿着图3中的线IV-IV截取的示意性剖面图。
具体实施方式
总体上由附图标记1表示的图1和图2中的粉碎设施包括优选为漏斗形的外壳2，该外壳2限定中心轴线3，并具有用于待粉碎的材料(未示出)的上进口4和用于已粉碎的材料(未示出)的下出口5。
在中心轴线3的任一侧上，在外壳2内以旋转的方式安装有大体相同的轴6，该轴6在本实例中为两根轴，轴6的旋转轴线7平行于中心轴线3，旋转轴线7之间的相互距离为a。
在外壳的一端处，每个轴都支承在轴承8内，而在另一端处支承在驱动组件9内，该驱动组件9用于以例如本申请人的专利EP 0 521081所述的方式或以其他方式使相应的轴旋转。
在所示实例中，三个大的、大体上呈盘形的上刀片10和三个小的、大体上呈盘形的上刀片11交替地连接在每根轴上。在所示实例中，所有的盘形上刀片具有厚度t。在此，措辞“大”和“小”是指上刀片10和11不具有相等的大直径D’、D”。根据需要，该直径之间的差值可以更大或者可以更小。
在每根轴上分别具有给定数目的三个大上刀片和三个小上刀片仅仅作为示例，在本发明的范围内，可在每根轴上安装比以上给出的数目更多或更少的上刀片。
而且，在所示实例中，两根轴上的所有大上刀片10具有相同的直径，且所有的上刀片11也具有相同的直径，从而降低了粉碎设施的制造成本。此外，用于在运行期间旋转该两根轴及其刀片的力矩的大小将大体相等，因此，该力矩将小于该两根轴的各自的上刀片具有不同尺寸的情况时的力矩。
在所示实例中，在外壳中还布置有总共七个下刀片12，用于与在运行中旋转的上刀片相协作地粉碎材料。两个相邻的下刀片12由宽度为b的开口13隔开。
大上刀片和小上刀片都具有齿(未示出)，该齿可以以任何合适的方式形成，例如如本申请人的专利EP 0 521 081和EP 0 928 222所述。齿的形状不是本发明的一部分，从而在图2中仅仅示意性地用虚线14和15示出上刀片10和11的外部轮廓14和15。
如图2所示，上刀片10和11部分地向下延伸至下刀片12之间的开口13内。
参见图1，第一对上刀片10、11包括分别位于右轴和左轴上的一个大刀片10和一个小刀片11，而如图1所示，第二对上刀片11、10包括分别位于左轴和右轴上的一个小刀片11和一个大刀片12，所述第一对上刀片和第二对上刀片交替地向下延伸至两个下刀片12之间的每个相应的开口13内。
在示例性的实施例中，根据本发明的粉碎设施的构造满足以下条件。
1.D+d＜2a
2.2D＞2a
3.b＜2t
第一条件表明第一对上刀片10、11和第二对上刀片11、10不彼此重叠，因此满足第三条件所具有的优点在于材料的粉碎较细。
第二条件表明两根轴的大上刀片10彼此重叠，并且因此在运行中对例如板形材料进行粉碎，从而有效地防止材料留在两组上刀片之间而妨碍对其他材料的粉碎。
然而，应注意的是，本发明的保护范围不限于包括第三条件，而是在第二实施例中可包括条件b＞2t。
在图1中，可以看到的是，向下延伸至两个下刀片12之间的开口13内的一对上刀片10、11或11、10中的上刀片接触或接近每个相应的下刀片上的切削区域。显然，该切削区域在运行期间将被大大地磨损。
通过更换该轴及其相关的上刀片，使得上刀片接触或接近下刀片上的仍然没有磨损的切削区域。在运行期间，这些切削区域现在将被磨损。因此，下刀片的寿命加倍，或者至少被显著地延长。
根据本发明获得的另一优点在于，例如待粉碎的板形材料通常不会位于大上刀片和小上刀片上，而是仅位于大上刀片上。因此，材料与上刀片之间的表面压力被减半，因此，上刀片最初将能够更加容易地对材料进行加工和/或通过该材料。
此外，大上刀片和小上刀片上的齿(未示出)以不同的速度、从而施加不同的力、并且同时以相距旋转轴线以不同径向距离地切过该材料。这具有如下效果，即材料(特别在工作区域内的材料)受到轴向扭矩的作用，这有利地促进了对材料的粉碎。
图3和图4示出了根据本发明的粉碎设施的第二示例性实施例。该粉碎设施大体上相当于图1和图2中的粉碎设施，而且该粉碎设施大体上以相同的方式操作。因此，利用相同的附图标记表示相同的部件。
该粉碎设施16大体上以与本申请人的专利EP 0 928 222所述的方式相同的方式构造，即，位于中心的一组下刀片17由开口18隔开，第一上刀片10、11和第二组上刀片11、10延伸至该开口18内，两组外周下刀片19由开口20隔开，仅仅上刀片10或11中的一个上刀片延伸至该开口20内。
下刀片的顶表面沿着与相应轴8的轴线7相交的方向延伸，但是可选地，该顶表面可以沿与接近该轴线7的区域相交的方向延伸。因此，上刀片的齿(未示出)将以有利的冲角冲击该材料。
如图4所示，中心的下刀片17组在所示实例中是水平的，而外周下刀片19向下朝着中心下刀片17倾斜，从而有利地朝着中心下刀片引导待粉碎的材料(未示出)。
分别向下延伸至两个中心下刀片17和两个外周刀片19之间的开口18和20内的上刀片10和11接触或接近该两个下刀片17和19中的一个下刀片上的切削区域。该两个下刀片17和19上的切削区域在运行期间产生磨损。
该两根轴6或这些轴上的上刀片10和11的平行间隔将使该切削区域转移至相对的下刀片17和19。在运行期间，这些切削区域将产生磨损，从而下刀片的寿命加倍，或者显著地延长。
基于每个上刀片接触或接近下刀片的假设，在上文中说明并且在附图中示出本发明。
然而，在本发明的范围内，每个上刀片都可定位成与每个下刀片相隔离，该下刀片限定开口，所述上刀片延伸至该开口内。
此外，根据本发明的粉碎设施可包括两个以上的具有相关上刀片的轴。
一根轴上的大上刀片和小上刀片的直径都不必具有与另一根轴上的大上刀片和小上刀片相同的尺寸。
而且，同一根轴上的大上刀片不必具有相同的尺寸，同样，小刀片也不必具有相同的尺寸。
此外，每根轴上的上刀片可安装成使得上刀片的齿(未示出)形成轴向延伸的螺旋，从而能降低用于粉碎该材料的能量。

Claims (10)

1.一种用于粉碎材料的粉碎设施，该粉碎设备包括：由开口(13；18，20)隔开的至少一组固定的下刀片(12；17，19)；横向于所述下刀片(12；17，19)延伸的至少两根平行轴(6)；连接在每根轴(6)上的一组上刀片(10，11)，所述上刀片部分延伸至所述下刀片(12；17，19)之间的所述开口(13；18，20)内；以及用于在运行期间使所述轴(6)旋转的至少一个驱动组件(9)，其特征在于：所述至少两根轴(6)中的一根轴上的所述上刀片(10，11)包括至少一个具有第一直径(D’)的第一上刀片(10)和至少一个具有第二直径(d’)的第二上刀片(11)，该第二直径(d’)小于所述第一直径(D’)，位于所述至少两根轴(6)中的另一根轴上的所述上刀片(11，10)包括至少一个具有第三直径(D”)的第三上刀片(10)和至少一个具有第四直径(d”)的第四上刀片(11)，该第四直径(d”)小于所述第三直径(D”)，所述第一直径(D’)和第三直径(D”)总体尺寸大于所述至少两根轴(6)的旋转轴线(7)之间的距离(a)的两倍。
2.根据权利要求1所述的粉碎设备，其特征在于，所述第一直径(D’)和所述第四直径(d”)的尺寸的和以及所述第二直径(d’)和所述第三直径(D”)的尺寸的和分别小于所述至少两根轴(13)的旋转轴线(7)之间的距离(a)的两倍。
3.根据权利要求1或2所述的粉碎设备，其特征在于，具有第一和第四上刀片的第一组上刀片(10，11)和具有第二和第三上刀片的第二组上刀片(11，10)向下延伸至两个下刀片(12；17，19)之间的相应开口(13；18，20)内。
4.根据权利要求1、2或3所述的粉碎设备，其特征在于，每组上刀片(10，11)中的上刀片(10，11)接触或接近所述两个下刀片(12；17，19)的相应的下刀片，该下刀片限定开口(13；18，20)，所述相应的上刀片组(10，11)延伸至该开口内。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的粉碎设备，其特征在于，两个下刀片(12；17，19)之间的至少一个开口(13；18，20)的宽度(b)分别小于第一和第四上刀片(10，11)与第二和第三上刀片(11，10)的总厚度(t)。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的粉碎设备，其中，所述上刀片(10，11)大体上呈盘形，且具有相同的厚度t，而且所述开口(13；8，20)具有相同的宽度b，其特征在于，b＜2t。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的粉碎设备，其中，所述第一组和第二组上刀片(10，11；11，10)交替地向下延伸至两个下刀片(12；17，19)之间的相应开口(13；18，20)内。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的粉碎设备，其特征在于，每组上刀片(10，11；11，10)中的上刀片相对彼此轴向隔离。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的粉碎设备，其特征在于，所述第一直径(D’)和第三直径(D”)具有相同的尺寸，且所述第二直径(d’)和第四直径(d”)具有相同的尺寸。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的粉碎设备，其特征在于，所述粉碎设施部分地包括由开口(13；18，20)隔开的位于中心的下刀片组(17)，所述第一或第二组上刀片(10，11；11，10)延伸至该开口(18)内，并且部分地包括由开口(20)隔开的外周下刀片组(19)，仅有一个上刀片(10；11)延伸至该开口(20)内。
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