CN101980788B - 用于减小和筛分材料的自备式切碎机组件 - Google Patents

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Abstract

一种切碎机，其具有用于筛分材料的筛分室和用于减小材料的减小室。

Description

用于减小和筛分材料的自备式切碎机组件
相关申请的交叉参考
本发明涉及并享有较早日期提交的以下专利的优先权：由Gross等人于2007年11月8日提交的、标题为“Self-contained ShredderAssembly For Reducing And Sizing Material”的美国临时申请61/002,608，所述申请的公开内容由此通过参考包含于此。
技术领域
本发明涉及用于减小材料的机器，这些材料包括由木料或其它纤维材料制成的材料，并且更具地，本发明涉及滚筒式和盘式切片机(chipper)。
背景技术
用于减小木料的滚筒式和盘式切片机是众所周知的。然而，新的设计使工业发生革命化变化，例如，参见标题为“Wood Collection andReducing Machine”的美国专利申请公开20020113154，20030062435，20030071151，以及标题为“Drum Shredder With Flywheel orDischarge Assembly”的20060108463 A1，此处的全部专利都由相同的发明人申请。
在某些操作中，首先被切割的材料被发送到用于再筛分的第二设备。材料的再处理可能是耗费时间的，并且购买和维修额外装备的成本也是不期望的。因此，需要一种自备式机器，其既可以减小材料又可以筛分材料，而不需要多个机器。
发明内容
本发明包括一种用于减小和筛分材料的机器。
在优选的实施例中，公开了一种用于减小材料的机器，所述机器包括与筛分室连通的减小室。
在另一个优选的实施例中，公开了一种用于减小和筛分材料的切碎机，所述切碎机包括可旋转的锥形切割滚筒，减小的材料透不过所述可旋转的锥形切割滚筒，以便使减小的材料在滚筒的外部承载并且从侧面进入筛分室中。
在又一个优选的实施例中，公开了一种用于减小和筛分材料的机器，所述机器利用单个驱动器来用于减小和筛分二者。
在又一个优选的实施例中，公开了一种用于通过任选的筛分操作来减小和筛分材料的机器。
在又一个优选的实施例中，公开了一种自备式机器，所述自备式机器在一个机器中包括分离的减小操作和筛分操作。
在又一个实施例中，公开了可以增加到用于减小和筛分材料的机器的多个特征，所述多个特征可以组合在一起使用或者单独地使用。
为了更加完全理解所要求的本发明，现在参考附图和优选实施例的详细说明。在所有附图中，相同的附图标记指示相同的元件。
附图说明
图1是具有减小室和筛分组件的机器的实施例的周围的透视图；
图2是图1中的机器的实施例的周围的透视图，移除了组件的多个部件以便于观察；
图3a是图1中的机器的实施例的透视图，移除了组件的多个部件以便于观察；
图3b是用于减小材料的减小元件的实施例的透视图，所述减小元件示出为与图3a中所示的机器分离；
图3b是用于减小材料的筛分元件的实施例的透视图，所述筛分元件示出为与图3a中所示的机器分离；以及
图4是图1中的机器的实施例的周围的透视图，移除了组件的多个部件以便于观察。
具体实施方式
在此公开了用于减小和筛分材料的切碎机的优选实施例，这些优选实施例具有以下实施例中的一个或多个新颖的特征，本领域的技术人员可以理解，这些特征可以依据应用组合或者分离。
为了实现材料减小，该机器具有材料减小室。在材料减小室内有减小元件，这一起提供了用于减小材料的装置。减小元件优选地是锥形切割滚筒。可以用在材料减小室中的锥形切割滚筒的示例可以在由Gross等人于2005年11月2日提交的、标题为“Drum Shredder WithFlywheel or Discharge Assembly”、具有公开号20060108463 A1的美国非临时专利申请No.11/266768中找到，其公开内容由此通过参考包含于此。锥形切割滚筒是一种这样的滚筒，即，所述滚筒的一个横截面的外径小于所述滚筒的另一个横截面的外径。优选的滚筒形状包括圆锥和沙漏形。切割滚筒可以渐缩为一系列台阶，或者可以渐缩为在滚筒的任何特定段(包括整个滚筒)上逐渐缩小的表面。应当理解，锥形滚筒可以具有多个切割区域。较大外径的第一切割区域的速度快于第二切割区域的速度。较小外径的第二切割区域的轮缘速度慢于第一切割区域的轮缘速度，并且第二切割区域的转矩高于第一切割区域的转矩，这样可以提供较高的切割力。
锥形切割滚筒可以朝向一个端部渐缩，朝向两个端部渐缩，朝向中心渐缩，或者以上的任何组合。在优选的实施例中，滚筒外径朝向端部渐缩。具有朝向一个端部渐缩的外径的滚筒示例是圆锥形滚筒。在另一个优选的实施例中，切割滚筒具有两个端部和中间段，其中滚筒的外径朝向中间段渐缩。具有朝向中间段渐缩的外径的滚筒可以设置为“沙漏”形状。锥形切割滚筒优选地提供多个切割半径，沿着切割轴线增大转矩和切割力。通过此处公开的发现应当理解，切割力和转矩可以随着滚筒直径的减小而增大。
锥形切割滚筒优选地具有较宽的段和较窄的段，此处的宽窄是通过滚筒直径来度量的。切割滚筒的较宽的段(其具有较大的直径)所提供的切口能比锥形切割滚筒的较窄的段(其具有较小的直径)所提供的切口更直。切割滚筒的较窄的段提供的切口比由滚筒的较宽的段所产生的切口更加凹入或更加弯曲。因而，锥形切割滚筒可以提供一种复合切割，其中具有较大圆周的滚筒段更易于切掉和切穿材料，而具有较小圆周的滚筒段更多地用于砍凿和挖掘材料。该复合切割提供增强的拉拽和改进的切割效率。与砧座的定位和形状组合的锥形切割滚筒也可以通过产生剪切作用而改进效率。
切割滚筒适于在滚筒的外侧上径向地承载碎片，并且因而，可以基本对于减小的材料是无孔的、透不过的或者不可穿过的，以便使碎片不会径向地向内通过滚筒的外壁或外皮。适于在滚筒的外侧上径向地承载碎片的切割滚筒可以适于以任何适当的方式径向地承载碎片，例如使滚筒具有：实心表面或无孔的外皮；减小的材料不可穿过的小孔；包括伸出刀片的连续的外表面，在刀片的下方布置有通道；和/或通过在用于承载碎片的滚筒的表面中提供至少一个通道。优选地，除了切割工具、相关联的硬件以及通道以外，切割滚筒具有基本均匀的、平滑的外表面。
切割滚筒可以是空心的、基本实心的、或者实心的。应当注意到，滚筒的表面中的任何通道对于减小的材料基本是无孔的，以便使滚筒的表面仍然阻止减小的材料径向向内地进入滚筒中。空心的切割滚筒允许使较大的切割头具有减小的重量，这可以减少材料成本并且方便操纵。空心的中心部也可以用于固定传动轴。实心的或基本实心的切割滚筒提供具有增大稳定性的重构件，并且也可以提供增大的动量，以便使大枝干的切削在操作期间不会妨碍滚筒或切割刀片(多个切割刀片)的速度。
切割滚筒可以由任何适当的材料制成，例如铸造合金、锻钢、铸铁、钢板、其它的硬质材料等。优选地，滚筒具有由钢板制成的外皮或外表面，钢板形成和焊接在内侧上以使板布置到锥形滚筒中。
实践中，木料或其它材料可以供给到旋转滚筒，在该处一个多个切割工具撞击材料。较轻的材料通过切割工具的撞击被快速地切碎。较重的枝干将趋向于沿着锥形切割滚筒的斜面渐进地运动到滚筒的较高转矩部分，这可以通过重力、通过锥度的设计、切割工具的设计、切割滚筒的构造、以及以上全部来辅助。然后锥形切割滚筒的高转矩、较低速度区域可以在提高的效率下有效地用于减小大的枝干或其它材料。
切割滚筒优选地具有至少一个切割工具。该切割工具可以是任何适当的减小装置。减小装置优选地基于执行的特定切碎操作而选择。适当的切割工具包括：刀片、长钉、固定的或摆动的锤等。在一个实施例中，切割工具是绕滚筒的外表面布置的刀片。切割刀片是细长的刀(多个刀)或凿子(多个凿子)，其沿着切割滚筒的切割轴线的某一部分纵向地延伸。刀片尤其是用于减小木料的较好的切割工具。各刀片都可以相对于其表面成锐角地连接到切割滚筒以增强切削和将材料拉拽到切碎机中。
切割刀片可以是具有直边缘的直刀片，或者可以是具有弯曲边缘的弯曲刀片。各切割刀片都可以具有多个边缘，以便使刀片可以被再定位以提供新的、尖锐的边缘。切割工具优选地可移除地附装到滚筒。切割工具优选地通过刀片保持器可移除地固定到滚筒。刀片保持器的示例包括刀座或轴承，所述刀座或轴承可以适于接收一个或多个螺栓或其它紧固件以保持刀片到滚筒。各切割刀片都可以通过将多个较小的刀片段组合在一起而形成，例如通过提供多个彼此相邻的较小的刀片。多个刀片段可以利用能够与其它段独立地被更换的一些段来提供单个边缘。
切割滚筒优选地具有至少一个通道。各通道都可以与一个或多个切割工具相关联。各通道都优选地与一个切割工具相邻布置，以便使通道可以从所述切割工具接收减小的材料，并且更优选地在滚筒旋转的方向上位于切割工具之前。如图所示，通道是细长的、径向向外开口的凹陷部或者杯部，其具有形成通道槽部(basin)的一组壁和底板。所述至少一个通道可以在通道的一个端部处敞开。在某些实施例中，所述至少一个通道在滚筒的端部处并且优选地在具有较大直径的滚筒端部处敞开。在其它实施例中，可以发现，所述至少一个通道不必在任一个端部处敞开，并且可以被至少部分地堵塞。各通道都可以存在有凹入的、径向向外面对横截面的构造，从而在滚筒的外表面上捕集减小的材料并且阻止减小的材料径向向内地进入滚筒中而进入滚筒的内部。通道优选地朝向滚筒的较宽端部(或者具有较大直径的端部)加宽和/或加深。朝向滚筒的较宽端部加宽和/或加深的通道更适合于释放减小的材料而不堵塞。各通道都优选地具有对于减小的材料无孔的底板或槽部。在优选的实施例中，各通道都布置在相关联的切割工具之前(相对于切割刀片和滚筒旋转方向而言)。在一个实施例中，至少一个通道延伸了切割区域、滚筒段、或整个切割滚筒的长度，并且在滚筒的端部处敞开。在另一个实施例中，通道仅延伸了相关联的切割工具的长度。所述至少一个通道优选地具有至少一个堵塞的端部，或者可以具有两个堵塞的端部。通道可以通过任何适当的堵塞装置或块体而堵塞，例如壁、盖板、坯料等。堵塞装置或块体优选地是通过滚筒支撑的盖板。盖板优选地在滚筒的较窄端部处附装到滚筒。所述至少一个通道可以在一个端部处敞开以至少与材料流动室临时地连通。通道槽部与旋转轴线的距离优选地沿着通道从滚筒的较窄端部到较宽端部而增大。距旋转轴线的距离增大的通道允许减小的材料在材料朝向滚筒的端部导引时随着速度增大而加速，这可以减少堵塞或者增强排出。
切碎机优选地具有盖板。盖板提供由引入的材料(例如，枝干或原木)撞击的表面，以使得切割工具可以接合引入的材料，而引入的材料不会沿着滚筒的斜面滑落到滚筒的一侧而进入壳体中。盖板优选地在切割滚筒的较窄的段处联接到切割滚筒，所述较窄的段可以是滚筒的端部。盖板可以以任何适当的方式与切割滚筒联接，例如与其制成一体、借助紧固件附装、焊接等。盖板优选地延伸超出附装有盖板的滚筒段的外圆周，即所述盖板的圆周或直径超过与盖板联接的滚筒段的圆周。盖板没有固定为任何特定的形状，而可以是金属的盘、环、多边形板、三角形、块等。盖板可以附装到滚筒并且可以部分地被盖板壳体封装。在优选的实施例中，盖板也是飞轮。飞轮盖板可以提供由引入的材料撞击的表面并同时增大切割滚筒的惯量。
切碎机优选地具有与切割滚筒连结的至少一个叶轮，并且更优选地具有多个与切割滚筒连结的叶轮。叶轮(多个叶轮)可以由任何适当的材料形成，例如合金、合成物、塑料等。优选地，切碎机具有布置在飞轮上或滚筒的端部上的三个或更多个叶轮、四个或更多个、五个或更多个、或者六个或更多个叶轮，以辅助排出减小的材料。叶轮(多个叶轮)可以通过提供穿过排出组件的空气流而辅助排出减小的材料，并且还可以用作桨叶以直接移动和扔出与叶轮接触的材料。叶轮优选地绕切割滚筒、传动轴、或飞轮(多个飞轮)的外侧(多个外侧)均匀地间隔。优选地，一个或多个叶轮紧密地跟随滚筒的通道(多个通道)中的一个或多个。叶轮优选地用于当滚筒旋转时产生空气流。优选的布置包括定位在滚筒或飞轮的12点钟、3点钟、6点钟和9点钟位置处的叶轮。额外的叶轮也可以添加在1点钟和7点钟等位置处。额外的叶轮优选地添加来使得在保持安装有它们的装置(例如，滚筒或飞轮)的旋转平衡的同时增大排出效率。叶轮被优选地针对叶轮要移动的材料类型而成形、设定尺寸和倾斜。
切碎机优选地包括腹带(bellyband)。腹带提供用于在通道(多个通道)中或者在切割滚筒的表面上捕集减小的材料的装置，并且通常在操作期间允许材料由切割滚筒径向地承载通过切割滚筒的一定的行进距离。腹带优选地与切割滚筒的形状一致。腹带优选地在砧座附近开始卷绕切割滚筒，并且沿着滚筒旋转的方向绕滚筒延伸。腹带优选地形成围绕滚筒的闭合的环的一部分。腹带可以几乎一直卷绕滚筒，或者可以仅卷绕所需要的距离以保持通道中的材料足够长，以便在腹带结束之前使至少大部分材料被排出到滚筒的一侧。
在切割滚筒是锥形的一个优选实施例中，腹带优选地是杯状的，其具有较宽的区域和较窄的区域，并且腹带的形状设定成与锥形切割滚筒的形状一致。在切割滚筒朝向中间或者朝向两端渐缩的情况下，腹带优选地是杯状的并且形成有多侧面的、和/或多角度的前壁，所述前壁与锥形滚筒的角度一致。例如，如果滚筒是“沙漏”形状，则腹带将具有双杯状壳体或壁，以便以相当均匀的紧公差来容纳沙漏切割滚筒的形状。双杯状的腹带可以具有较宽的外部区域和较窄的内部区域以容纳沙漏的球形部。腹带和切割滚筒之间的空间优选地沿着腹带的长度和宽度是均匀的或基本均匀的。腹带到切割工具的间隙或一致性优选地较小，例如1/8英寸或者更小，并且更优选地是1/16英寸或者更小。均匀尺寸的小间隙允许材料或碎片由滚筒有效地径向承载，以便使它们可以在通道(多个通道)中流到滚筒的一侧。
切碎机优选地具有围绕切割滚筒布置的壳体。壳体优选地封装切割滚筒的至少一部分。壳体可以包括框架、支撑件、面板、护罩、帽、轴承、腹带、室等。壳体优选地封装切割滚筒以容纳飞起的碎屑。壳体的形状可以紧密接近于滚筒，以用于在通道(多个通道)中或者在切割滚筒的表面上捕集减小的材料，以便在操作期间在切割滚筒的一定行进距离上大体允许材料由切割滚筒径向地承载并横向地越过切割滚筒。在优选的实施例中，壳体可以形成为从滚筒的较小直径部分到滚筒的较大直径部分敞开更大的容积。壳体形成为从滚筒的较小直径部分到滚筒的较大直径部分敞开更大的容积，可以允许减小的材料更加有效地行进到滚筒的端部(多个端部)。壳体可以仅覆盖滚筒的一部分并且由此用作护罩。腹带可以与护罩联接以完成闭合的环。可以在护罩中设置进入板，以便使切割滚筒可以通过壳体进入。
切碎机优选地包括砧座。砧座是任一硬物体，其提供与一个或多个切割工具协调操作的边缘以帮助减小材料。砧座可以是单件的或者可以由多个件构成。砧座可以连接到壳体，可移除地连接到壳体，或者与壳体一体地形成。砧座可以与切割滚筒相邻地布置，沿着切割轴线延伸，并可以通过足以允许滚筒旋转的间隙而与滚筒分离。优选地，砧座是可移除地安装到壳体或者其它支撑件的板。砧座(多个砧座)可以是可平移的或可运动的。可平移的砧座允许砧座和切割滚筒或切割工具之间的距离被调节，这可以用于限制减小的材料的尺寸或产生更加一致的最终产物。
砧座优选地是弯曲的，例如是凹入的或者具有弯曲边缘。弯曲的砧座允许与锥形切割滚筒的切割工具有较紧密的公差。砧座优选地弯曲成在切割工具(其可以是直的并且安装到锥形滚筒)之间提供基本平滑的或均匀的距离或空隙，并且更优选地沿着各相对应的切割工具的基本整个长度提供这样的距离或空隙。从而，如果切割工具是安装到锥形切割滚筒的细长的直刀片，则刀片可以仍然在紧密接近于弯曲的砧座的情况下沿着切割区域的整个长度通过。
切碎机优选地包括连接到切割滚筒的驱动器。驱动器是给滚筒提供旋转和动力的任何装置。驱动器可以包括传动轴和动力源。传动轴可以通过任何适当的传动装置例如，皮带传动、链条传动、电气传动、液压传动等而连接到动力源。适当的动力源包括电动马达、液压系统、柴油机、汽油机等。切割滚筒也可以由短轴(stub shaft)支撑。短轴可以布置在与传动轴相对的端部处，以辅助进一步支撑切割滚筒。短轴继而可以通过任何适当的装置支撑，例如通过壳体、框架、相关联的支架等支撑。传动轴可以包括键或切除部以将传动轴锁定到连接器。
切碎机优选地包括与切割滚筒连结的飞轮。飞轮是增加显著的动量或者可测量地增加切割滚筒的动能的位于滚筒的切割区域外的任何装置。飞轮是除了叶轮、切割工具及相关联的硬件、滚筒外皮、传动轴以外的部件。飞轮优选地具有延伸超过切割滚筒的最外部圆周的材料。通过此处公开内容应当可以理解，飞轮材料还从旋转中心位移，获得更多的惯量。
飞轮可以是与切割滚筒连结的环、板、法兰、具有长钉的轮缘、或者其它适当的动量增大装置。飞轮可以以任何适当的方式与滚筒连结，例如：被直接紧固到切割滚筒；通过切割滚筒支撑；通过传动轴支撑且连接到传动轴，所述传动轴连接到切割滚筒；或者可以与切割滚筒制成一体。飞轮可以通过将两个件锻造或者铸造成为一个件而与切割滚筒制成一体。与切割滚筒制成一体的飞轮可以采用在滚筒的端部上径向地延伸的法兰的形式。在其中飞轮与滚筒制成一体的情况下，飞轮可以认为是超过切割区域的最外部或者超过刀的外部尖端和比形成飞轮的部位更大的部位而定位的任何装置。飞轮优选地给切割滚筒添加了至少10％的动量或惯量。飞轮优选地布置在材料流动室或者排出组件中。飞轮可以布置在材料流动室的中部或者任一侧处。优选地，飞轮布置在材料流动室的一侧处，叶轮附装到与材料流动室的内侧面对的那一侧。飞轮可以附装到叶轮，所述叶轮继而附装到滚筒并通过滚筒支撑。
在某些实施例中，飞轮优选地包括一个或多个用于减小的材料通过的通路。各通路都优选地在至少一个切割工具之前与其接近地敞开。各通路都可以径向地向飞轮的最靠外边缘渐缩不超过45度。通路优选地敞开以从滚筒中的通道接收材料并且更优选地与通道一起行进。通路优选地敞开到筛分室。
切碎机具有用于更加均匀地筛分材料的筛分室。筛分室是任何适于从减小元件接收减小的材料且产生更均匀尺寸的材料的装置。筛分室包括至少一个用于更加均匀地筛分材料的筛网。筛分筛网提供用于筛分减小的材料的装置。筛分室优选地与减小室相邻布置，并且与切割滚筒的至少一个通道在材料传递方面连通。筛分室可以包括在切割滚筒的一侧处的壳体，所述壳体敞开到滚筒以用于接收减小的材料。筛分室优选地敞开到过渡部或者直接通到排出口。筛分室的尺寸优选地设定成其中容纳飞轮和/或叶轮(多个叶轮)。筛分室可以包括圆形的、平滑的内表面。筛分室的内表面的圆周或直径优选地大于在切割滚筒的最宽直径处的切割滚筒的圆周。筛分室的内表面优选地在排出开口处断开或中断。筛分室的内表面的尺寸优选地设定成容纳排出叶轮并容许它们在紧密的公差或者在适于移动材料而不留下大部分材料的公差内进行旋转。
叶轮可以分类成两种不同的类型：在筛选操作之前的叶轮；和在没有筛选的排出操作之前的叶轮。在筛选操作之前的叶轮可以称为筛选叶轮。不在筛选操作之前的叶轮可以称为排出叶轮。筛选叶轮和排出叶轮二者优选地至少部分地定位在筛分室中。叶轮优选地具有足以接触和推动减小的材料的刚度和厚度，并且大到足以产生通过切碎机的基本的空气流以将减小的材料拉拽到室中和拉出切碎机。排出叶轮优选地延伸越过滚筒或滚筒外皮的最外部圆周。筛选叶轮可以成形或者具有增加的减小元件(例如减小叶轮)以帮助进一步减小已减小的材料。
材料的筛分至少部分地通过一个或多个筛分筛网提供。筛分筛网具有一系列孔，所述一系列孔的尺寸用于限制较大的材料通过。筛分筛网可以相对于支撑件固定在适当的位置中。筛分筛网可以是弓形的。筛分筛网可以形成环。可以提供较大直径的环以提供多种筛选操作。筛网或筛网段优选地是可移除的。筛网可以由一系列弧形的分段构成，所述分段可以被单独地更换，用不同筛眼的筛网替换，或者完全移除。可以用不同筛眼的筛网替换的筛网是“任选的”筛网。可移除的筛网优选地能在不打开覆盖切割滚筒的任何壳体或护罩的情况下移除。
筛分室可以通向排出组件。排出组件可以包括过渡部。过渡部是允许减小的材料从切割滚筒导引走和/或向上或向下导引以最终从切碎机排出的结构或壳体。过渡部优选地沿着一段长度渐缩，并且与排出口连通。过渡部还可以连接到延伸部或排出斜槽，所述延伸部或排出斜槽可以允许进一步控制排出流。过渡部可以包括一系列壁，例如侧壁、前壁和后壁。过渡部的侧壁和/或前壁和/或后壁可以向内倾斜。过渡部的适当倾斜允许在不过度损耗材料动量的情况下将排出流有效地变窄。
参照以下优选的实施例(多个实施例)可以更好地理解所要求的本发明。
图1至4绘制出具有减小室12和筛分室14的切碎机10的优选实施例。如图所示，有共用的驱动器16，其用于给减小室12中的减小操作提供动力，并且给筛分室14中用于更加均匀地筛分材料的筛分操作提供动力。
减小室12包括至少一个减小元件18。如图所示，减小元件18包括锥形切割滚筒20、多个叶轮、至少一个通道、以及飞轮22。
根据构造，切碎机10尤其适用于切削木料和其它纤维材料。切碎机10包括安装在进料口(in-feed)24中的进料限制器辊80。进料限制器辊控制未处理的材料如何输送到切割滚筒。实践中，未处理的材料被输送到进料口24，通过切割滚筒20减小，穿过筛分室12，被筛选，并且通过排出组件26排放。
锥形切割滚筒12通过支撑件13支撑。锥形切割滚筒12如图所示是圆锥的，其具有至少一个切割工具32和至少一个通道24。切割工具32如图所示是切割刀片。切割刀片可移除地安装在保持器36上。通道34敞开到滚筒的表面，在一个端部38上打开，并且具有减小的材料透不过的槽部40。在滚筒的最小直径的端部处，滚筒具有盖板42。在滚筒的最大直径的端部处，滚筒具有飞轮22。为了帮助实现材料减小，切割滚筒20与布置成与其相邻的砧座(未示出)相互作用。
如图所示，飞轮22是连结到滚筒的板并且具有延伸超过辊的最靠外圆周以显著地增加切割滚筒惯量的材料。如图所示的飞轮具有至少一个通路以允许材料从相对应的通道传递到筛分室(例如，参见元件号38)。
切割元件18具有连接到其的多个筛选叶轮44、46(以及其它的筛选叶轮)。筛选叶轮至少部分地设置在筛分室中。切割元件18还具有连接到其的多个排出叶轮48、50(以及其它的排出叶轮)。
筛分室14敞开到切割滚筒12以从切割滚筒12的通道24接收减小的材料。在该实施例中，筛分室包括第一系列叶轮、布置在第一系列叶轮下游的筛分筛网90、和第二系列叶轮。如图所示，第一系列叶轮和第二系列叶轮连接到滚筒12并且与滚筒12一起旋转。
筛分筛网90弯成弓形以形成具有内部区域92和外部区域94的环。筛分筛网90具有一系列孔96′、96″，所述一系列孔96′、96″的尺寸用于限制较大的材料通过。筛分筛网通过一系列可移除的紧固件98′、98″相对于支撑件固定在适当的位置中。筛分筛网由多个筛网段100、102构成。分段可以被单独地替换，被不同筛眼的筛网代替，或者完全被移除，从而形成“任选的”筛网。筛网90与壳体82、84独立，并且无需移除覆盖的护罩或筛分室壳体就能移除。
筛分室通向排出组件26。如图所示，排出组件26包括过渡部60、排出斜槽62和排出口64，这些部件全部在材料传递方面彼此连通。为了实现材料排出，设置在筛网下游的叶轮以这样的方式与切割滚筒20一起旋转：即，通过产生空气流并且通过与材料物理接触而使材料运动通过过渡部以推动和吹动材料进入排出斜槽中和从排出口排出。
用于减小和筛分材料的切碎机可以是可动的，因而如图所示，材料减小和筛分组件能支撑在拖车70上，所述拖车70具有框架72、约束到框架70的轴74、由轴74支撑的轮76(示出其中的一个)以及附装到框架72的索结78。
切碎机10包括围绕切割滚筒布置的减小室壳体82。壳体82包括用于部分地封装切割头的锥形护罩。壳体还可以包括腹带(未示出)，所述腹带与护罩共同操作以围绕滚筒形成闭合的环，所述滚筒具有通向一侧的开口。切碎机10包括围绕筛分室布置的筛分室壳体84，并且该筛分室壳体84敞开到减小室。
通过此处公开内容应当可以理解，具有锥形切割滚筒的多种其它形状的切割头可以在简单修改的情况下根据本公开内容的教导使用，例如通过对切碎机的一侧进行镜像，如在使用沙漏状的切割头的情况下。
虽然已经在以上说明中说明了本发明，以上说明被认为是示例性的而非对特征的限制。例如，在对本文的本发明稍微修改或者没有修改的情况下，本发明的切碎机可以适用于切碎轮胎、器具等。因此，应当理解，仅已经完全示出和说明优选的实施例，并且期望在所要求的本发明的精神和范围内的全部改变和修改受到保护。

Claims (19)

1.一种用于在不需要螺旋推运器或输送器来使材料在切割操作和筛分操作之间运动的情况下减小和筛分材料的自备式切碎机组件，所述自备式切碎机组件包括：
支撑件；锥形切割滚筒，进入所述锥形切割滚筒内部的减小的材料透不过所述锥形切割滚筒，所述锥形切割滚筒可旋转地围绕所述支撑件安装并且具有至少一个切割工具；所述切割滚筒包括与所述切割工具相邻的至少一个通道或袋部以从所述切割工具接收减小的材料，所述至少一个通道或袋部在所述滚筒的表面处敞开并且具有槽部，进入所述切割滚筒的内部的减小的材料透不过所述槽部；连接到所述锥形切割滚筒的驱动器；筛分室，其布置成与所述锥形切割滚筒相邻并且与所述至少一个通道或袋部材料流动连通；与所述锥形切割滚筒连结的至少一个叶轮；至少一个筛分筛网，其布置在所述至少一个叶轮下游并且围绕所述至少一个叶轮，所述至少一个叶轮和所述至少一个筛分筛网各自都至少部分地设置在所述筛分室内。
2.根据权利要求1所述的用于在不需要螺旋推运器或输送器来使材料在切割操作和筛分操作之间运动的情况下减小和筛分材料的自备式切碎机组件，其中，所述至少一个叶轮布置到所述锥形切割滚筒的侧部并超出所述锥形切割滚筒的端部。
3.根据权利要求1所述的用于在不需要螺旋推运器或输送器来使材料在切割操作和筛分操作之间运动的情况下减小和筛分材料的自备式切碎机组件，还包括至少一个第二叶轮，所述至少一个第二叶轮至少部分地布置在所述筛分室中并且连接到所述滚筒，所述至少一个第二叶轮定位在所述筛分筛网下游。
4.根据权利要求1所述的用于在不需要螺旋推运器或输送器来使材料在切割操作和筛分操作之间运动的情况下减小和筛分材料的自备式切碎机组件，其中，所述筛网能在不移除覆盖所述切割滚筒的壳体的情况下从所述切碎机的侧部移除。
5.根据权利要求1所述的用于在不需要螺旋推运器或输送器来使材料在切割操作和筛分操作之间运动的情况下减小和筛分材料的自备式切碎机组件，其中，所述筛网包括布置到所述切割滚筒的侧部的一系列能移除的弓形分段。
6.根据权利要求1所述的用于在不需要螺旋推运器或输送器来使材料在切割操作和筛分操作之间运动的情况下减小和筛分材料的自备式切碎机组件，还包括布置在所述切割滚筒和所述至少一个叶轮之间的飞轮。
7.根据权利要求1所述的用于在不需要螺旋推运器或输送器来使材料在切割操作和筛分操作之间运动的情况下减小和筛分材料的自备式切碎机组件，其中，所述通道敞开以将材料排出到所述切割滚筒的侧部并且排放到所述筛分室中。
8.根据权利要求1所述的用于在不需要螺旋推运器或输送器来使材料在切割操作和筛分操作之间运动的情况下减小和筛分材料的自备式切碎机组件，其中，所述切割滚筒和筛分室支撑在拖车上。
9.根据权利要求1所述的用于在不需要螺旋推运器或输送器来使材料在切割操作和筛分操作之间运动的情况下减小和筛分材料的自备式切碎机组件，其中，所述切割滚筒和所述筛分室支撑在同一个支撑结构上。
10.根据权利要求1所述的用于在不需要螺旋推运器或输送器来使材料在切割操作和筛分操作之间运动的情况下减小和筛分材料的自备式切碎机组件，其中，所述筛网具有筛选前的内部区域和筛选后的外部区域，所述至少一个通道对所述筛选前的内部区域敞开并且对所述筛选后的外部区域关闭。
11.根据权利要求10所述的用于在不需要螺旋推运器或输送器来使材料在切割操作和筛分操作之间运动的情况下减小和筛分材料的自备式切碎机组件，其中，所述筛网是环的至少一部分，所述环的内部形成所述筛选前的内部区域。
12.根据权利要求1所述的用于在不需要螺旋推运器或输送器来使材料在切割操作和筛分操作之间运动的情况下减小和筛分材料的自备式切碎机组件，其中，所述至少一个叶轮成形为减小材料并且迫使所减小的材料通过所述至少一个筛网。
13.根据权利要求1所述的用于在不需要螺旋推运器或输送器来使材料在切割操作和筛分操作之间运动的情况下减小和筛分材料的自备式切碎机组件，其中，所述筛网是弓形的，并且布置在由通道的槽部相对所述滚筒的旋转所形成的半径的外部。
14.一种用于减小材料的切碎机，包括：支撑件；减小室；锥形切割滚筒，所述锥形切割滚筒可旋转地围绕所述支撑件安装并且布置在所述减小室中，所述锥形切割滚筒具有用于接收减小的材料的至少一个通道，所述至少一个通道具有槽部；围绕所述切割滚筒的外表面布置以用于减小材料的至少一个切割工具；和筛分室，所述筛分室布置到所述切割滚筒的侧部并且与其连通，所述筛分室包括连接到所述锥形切割滚筒的至少一个叶轮以及布置在所述叶轮下游的筛网，所述至少一个叶轮定位成在操作期间迫使减小的材料通过所述筛网，其中，减小的材料透不过所述通道的槽部，以防止这些材料进入所述滚筒内部，并且维持使所述材料运动的动量直到所述材料进入所述筛分室为止。
15.根据权利要求14所述的切碎机，其中，所述筛网围绕所述至少一个叶轮弯成弓形。
16.根据权利要求14所述的切碎机，其中，所述筛分室还包括布置在筛分筛网下游的至少一个第二叶轮。
17.根据权利要求16所述的切碎机，其中，所述至少一个叶轮定位在所述筛网的内侧弓形上，并且所述至少一个第二叶轮定位在所述筛网的外侧弓形上。
18.根据权利要求14所述的切碎机，其中，所述切割滚筒是圆锥形的，并且具有一较小直径的端部和一较大直径的端部，所述筛分室远离所述切割滚筒的所述较大直径的端部定位。
19.根据权利要求14所述的切碎机，还包括壳体，所述壳体包住所述锥形切割滚筒以限定围绕所述滚筒的闭合的环，以便使所述材料仅能够排放到所述切割滚筒的侧部而进入所述筛分室中。
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