HU207001B - Chipping apparatus for chipping crushable and/or shreddable materials - Google Patents

Description

A találmány tárgya aprítóberendezés zúzható és/vagy morzsolható anyagok aprítására - törésére -, amelynek egy, az aprítandó anyagot befogadó kamrával ellátott háza, a ház alapzatának egy belső fallal ellátott garatrészt határoló központos ürítőnyílása, egy, az ürítőnyílásban lényegében központosán elhelyezett, a garatrész belső falától bizonyos távolságban lévő, aprítótörő felületként kialakított fallal ellátott aprítófeje van, ahol az aprítófej zúzófelülete egy gyűrű alakú elvékonyodó teret határol és az aprítófej egy pörgéstengelylyel, és egy, az aprítófejet a házban meghajtó hajtótengellyel van ellátva.

A találmány szerinti aprítóberendezést az jellemzi, hogy az aprítófejet (17) axiális irányú két ellentétes

l.ábra

QŰ

HU 207 001

A leírás terjedelme: 12 oldal (ezen belül 3 lap ábra)

HU 207 001 Β végén megtámasztó támasztóegysége van, aprítófeje (17) pedig a ház (13) központi mértani tengelyéhez (AC) képest eltoltan az aprítófej (17) aljának közelében, vagy annak síkjában lévő, a pörgéstengely (GB) és a ház (13) központi mértani tengelyének (AC) metszéspontja által meghatározott rögzített forgáspont (B) körül forgó és oszcilláló mozgást végzőén van kialakítva.

A találmány tárgya aprítóberendezés zúzható és/vagy morzsolható anyagok aprítására - törésére -, amelynek egy, az aprítandó anyagot befogadó kamrával ellátott háza, a ház alapzatának egy belső fallal ellátott garatrészt határoló központos ürítőnyílása, egy, az ürítőnyílásban lényegében központosán elhelyezett, a garatrész belső falától bizonyos távolságban lévő, aprító-törő felületként kialakított fallal ellátott aprítófeje van, ahol az aprítófej zúzófelülete egy gyűrű alakú elvékonyodó teret határol és az aprítófej egy pörgéstengellyel, és egy, az aprítófejet a házban meghajtó hajtótengellyel van ellátva.

Elöljáróban megjegyezzük, hogy a jelen leírásban „pörgéstengelynek” nevezzük azt a mértani tengelyt, amire az aprítóberendezés aprítófeje szimmetrikus, és „pörgési szögnek” nevezzük a ház központi tengelye és a pörgéstengely által bezárt szöget.

A zúzható, vagy morzsolható szilárd anyagok méretének csökkentésére szolgáló, ismert típusú elsődleges, másodlagos és harmadlagos aprítóberendezések egyik típusa a kúpos aprítóberendezés, amelynek jellemzője, hogy belső csonka kúppal van ellátva, amely egy külső kúpos kamra központi függőleges tengelye körül forogva egy kúpos, gyűrű alakú teret határoz meg a kamra és a kúp között. A belső kúp körkörösen mozog a kamra függőleges mértani tengelye körül, de általában nem forog saját szimmetriatengelye körül.

A belső kúpot egy excenterszerkezet mozgatja, amelyet egy, a kúp alatt elhelyezett külső motor és egy fogaskeréksorozat hajt. A fogaskeréksorozat egy nagy excenterszerelvényt forgat. Ebben helyezkedik el az excenterszerkezet, amely a kamra függőleges mértani tengelye körül forgatja azt a tengelyt, amely tengelyre a kúp rá van szerelve. így a függőleges mértani tengely és a pörgéstengely metszéspontja a belső kúp felett van. Ebből következőleg a pörgés majdnem teljesen vízszintes és ennek eredményeként pörgés közben a belső kúp és a külső kamra közötti gyűrű alakú tér mérete a belső kúp egyik oldalán viszonylag kicsi és a kúp ellentétes oldalán viszonylag nagy.

A gyűrű alakú tér hézagának ez a nagy váltakozása az aprítóberendezésből távozó anyag méreteinek viszonylag nagy eltéréseit eredményezi. Ha tehát adott méretű anyagra van szükség, akkor a kiürített anyagnak sokszor 40%-át is újra kell aprítani, hogy a kívánt méretet elérjük. E miatt a rossz hatásfok miatt az aprítóberendezést hosszabb ideig kell működtetni és ennek következtében nő az aprítóberendezés kopásának és meghibásodásának valószínűsége.

Ezenkívül az aprítóberendezés, a belső kúpot a zúzószerelvény alatti helyről pörgetve, hátsó hajtóelemei bonyolultak és pontos kivitelt igényelnek. Ezért az ilyen elemek cseréje nagyon sokba kerül. Ez nemcsak az elemek árára vonatkozik, hanem arra is, hogy az ilyen feladatok elvégzése képzett karbantartó, vagy javító személyzetet igényel.

Jelen találmányunk célkitűzése olyan kúpos aprítóberendezés kialakítása zúzható, vagy morzsolható anyagok aprítására, amely az ismert aprítóberendezésekben alkalmazott aprítási módszertől eltérő új aprítási módszeren alapul, amelynek révén javul az aprítás hatásfoka és amely javítási és karbantartási költsége lényegesen kisebb, mint az ismert berendezések javítási és karbantartási költsége.

A találmány szerinti célkitűzést olyan aprítóberendezéssel valósítjuk meg, amelynek az aprítófejét axiális irányban két ellentétes végén megtámasztó támasztóegysége van, aprítófeje pedig a ház központi mértani tengelyéhez képest eltoltan, az aprítófej aljának közelében, vagy annak síkjában lévő, a pörgéstengely és a ház központi mértani tengelyének metszéspontja által meghatározott rögzített forgáspont körül forgó és oszcilláló mozgást végzőén van kialakítva.

A találmány szerinti aprítóberendezés egy előnyös kiviteli alakjának támasztóegysége egy, a kamrában központosán elhelyezett, a ház központi mértani tengelye körül forgathatóan kialakított tengellyel van ellátva, amelynek - az aprítófejet a ház központi mértani tengelyéhez képest eltolt, rögzített szöghelyzetbe állító - tengelyvége a kamrában szabadon az aprítófej végének felületéhez, míg a másik tengelyvége pedig a hajtótengelyhez van csatlakoztatva, az aprítófej rögzített szöghelyzetét fenntartó, az aprítófej és a tengely között elhelyezett, az aprítófej pörgéstengelyével egybeeső forgástengelyű csuklócsapja, vagy tengelycsapja van, és a rögzített szöghelyzetű csuklócsap egyik axiális vége a tengely központi mértani tengelyéhez képest eltolt és ferde helyzetben a tengely tengelyvégéhez, míg a másik axiális vége az aprítófej pörgéstengelyével megegyező helyzetben az aprítófej felületéhez van csatlakoztatva.

A találmány szerinti aprítóberendezés egy másik előnyös kiviteli alakjának csuklócsapja körhenger alakú, a csuklócsap és ellentétes axiális irányú felületei kifelé álló, a tengely tengely végén és az aprítófej végének felületén kialakított mélyedésekbe illeszkedő, a csuklócsap és az aprítófej rögzített szöghelyzetét biztosító hordozórészekkel van ellátva, és ahol a csuklócsap axiális irányú kiterjedése nagyobb, mint a tengely tengelyvégét és az aprítófej végének felületét egymástól meghatározott távolságra tartó mélyedések mélységének összege.

A találmány szerinti aprítóberendezés egy további előnyös kiviteli alakjának tengelycsapja a tengely tengelyvégével, vagy az aprítófej kiálló tengelyvégével egy darabként, integráltan a központi mértani tengelyhez képest eltolt ferde helyzetben van kialakítva, és tengelycsapja körhenger alakú és a tengely tengely végének felü2

HU 207 001 B létén kialakított mélyedésbe illeszkedő, az aprítófej rögzített szöghelyzetét biztosító hordozórésszel van ellátva, míg egy másik megoldás esetén tengelycsapja körhenger alakú és az aprítófej tengely végénél kifelé álló egy, a tengely tengelyvégén lévő mélyedésbe nyúló hordozórészt képezően van kialakítva.

A találmány szerinti aprítóberendezés egy célszerű kiviteli alakjánál a tengelycsap axiális kiterjedése nagyobb, mint a tengely tengelyvégét és az aprítófej tengelyvégét meghatározott távolságban tartó mélyedés mélysége.

A találmány szerinti aprítóberendezés egy másik célszerű kiviteli alakja esetén a tengely tengelyvége és az aprítófej meghatározott távolságra tartott tengelyvége között egy, a csuklócsapot és a mélyedést a házban lévő anyagtól elzáró tömítéssel van ellátva.

A találmány szerinti aprítóberendezés egy további célszerű kiviteli alakjának támasztóegységében egy, az aprítófejet a házhoz képest megtartó és az aprítófejnek a foigáspont körüli szabad forgó és osszcilláris mozgását biztosító, két egymáshoz illeszkedő elemből álló egyetemes csuklója van, amely csukló egyik eleme a ház alapzatánál az ürítőnyílásban központosán, míg a másik eleme az aprítófej húzó tengely végének felületén van elhelyezve, és a csukló egyik eleme egy, a ház alapzatához rögzített, az aprítófej szabad forgó osszcilláló mozgását biztosító ülőkét képező, a kamra felé eső félgömb alakú felülettel ellátott aprítófej-gyámból, míg a másik eleme egy, az aprítófej húzó tengely végének felületén kialakított, az aprítófej-gyámot befogadó és ahhoz illeszkedő, komplemens félgömb alakú hordozófelülettel ellátott mélyedésből van kialakítva, ahol a csuklója - az egyik elem és a ház alapzata között - egy, az elem helyzetét a házhoz képest, vagy a gyűrű alakú tér hézagját axiális irányban beállító állítóeszközzel is el van látva.

A találmány szerinti aprítóberendezés egy előnyös kiviteli alakjának lényegében szabályos csonka kúp alakú aprítófeje van, amelyeknek két axiális irányú végét kör alakú, egymással párhuzamos felületek határolják, és amely felületek egy kerületi kúpos fallal vannak összekötve, és a felső felület átmérője kisebb, mint az alsó felület átmérője, a kúpos fala pedig a homlokrész falával együtt egy gyűrű alakú, vékonyodó teret képezően van kialakítva. Egy másik kiviteli alak esetén a kerületi fal konkáv, amely a felső felülettől az alsó felület felé növekvő görbületű résszel és egy hengeres, lényegében állandó átmérőjű, a konkáv résznek az alsó felületéhez közeli csatlakozási helyétől az alsó felületig terjedő résszel van ellátva.

A találmány szerinti aprítóberendezés egy másik előnyös kiviteli alakjának kamrája egy, az aprítandó anyagot befogadó töltőnyílással, egy, a töltőnyílástól az ürítőnyílás felé konvergáló és garatrészben végződő kerületi fallal van ellátva, és a garatrész kerületi fala a kamrától a ház alapzata felé divergálóan, a kamra és az ürítőnyílás csatlakozása pedig egy szűkületet képezően van kialakítva.

A találmány szerinti aprítóberendezés valamennyi előnyös kiviteli alakjánál a tengely mechanikus, vagy villamos hajtással van ellátva.

A találmányt a továbbiakban példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán, a csatolt ábrák alapján részleteiben ismertetjük, ahol az

1. ábra a találmány szerinti aprítóberendezés vázlatos oldalnézete, amely szemlélteti a pörgés létrehozásának elvét, a

2. ábra az 1. ábra szerinti aprítóberendezés felülnézete az aprítófej közelében, a

3. ábra a találmány szerinti aprítóberendezés első kiviteli alakjának hosszmetszete, a

4. ábra a találmány szerinti aprítóberendezés egy másik kiviteli alakjának hosszmetszete, az

5. ábra a 3. ábra szerinti aprítóberendezés robbantott ábrája.

Elöljáróban megjegyezzük, hogy az ábrákon - különösen az 1. ábrán - az aprítófej pörgési szöge a jobb érthetőség végett meg van növelve. A gyakorlatban a pörgési szög lehet az ábrázoltnál hegyesebb, de ez nem zárja ki azt sem, hogy a pörgési szög tompább legyen.

Mindkét kiviteli alak zúzható, vagy morzsolható anyagok aprítására szolgáló kúpos aprítóberendezés.

Az 1. ábrán vázlatosan bemutatott (11) aprítóberendezés lényegében egy (13) házból, egy (17) aprítófejből, egy hajtóegységből és a (17) aprítófej ellentett végein elhelyezett (20a, 20b) támasztóegységekből áll. A (20a, 20b) támasztóegységek lényegében a (13) ház (13c) alapzatának közelében elhelyezett (19) aprítófejgyámból, egy, a (17) aprítófej felett elhelyezett (21) tengelyből és egy (23) csuklócsapból áll. A (23) csuklócsap a (21) tengely és a (17) áprítófej között van elhelyezve.

A (13) ház egy belső, kúp alakú (15) kamrával van ellátva, amely (15) kamrán felül egy kör alakú (25) töltőnyílás és alul egy (27) ürítőnyílás található. A (25) töltőnyíláson át lehet az anyagot a (15) kamrába betölteni, ahol a (17) aprítófej (37) fala és a (13) ház (39) fala között történik az aprítás. A (27) ürítőnyíláson távolítjuk el az aprított anyagot a (11) aprítóberendezésből. A (27) ürítőnyílás egy (38) garatrészt határol, amelynek egy lényegében kúp alakú kerületi (39) fala van. A (39) falon belül helyezkedik el a (17) aprítófej. A (15) kamra lényegében szimmetrikus egy központi (AC) mértani tengelyre. A (15) kamrának lehet továbbá egy kerületi kúp alakú (24) fala is, amely a (38) garatrész (39) falával ellenkező kúposságú. Eszerint a (24) fal a (25) töltőnyílástól a (13) ház (27) ürítőnyílása felé konvergál és becsatlakozik a (38) garatrészbe. Ebből következik, hogy a kerületi (39) fal kifelé divergál a (15) kamrától a (13) ház (13c) alapzata felé. így a (24) fal és a (39) fal konvergenciája révén csatlakozási helyükön egy kör alakú (29) szűkület jön létre. Megjegyezzük, hogy a (13) ház alakja lehet olyan is, hogy nincs benne szükségképpen egy határozott szűkület.

A (19) aprítófej-gyám központosán a (13) ház (27) ürítőnyílásában van rögzítve és általában egy félgömb alakú (31) felülettel rendelkezik, amely rendszerint a (15) kamra felé eső felület. A félgömb alakú (31) felület kialakítása olyan, hogy az üléket képez a (17) aprítófej számára és egyetemesen forgatható csuklóként szolgál, úgyhogy a (17) aprítófej billenthet, foroghat

HU 207 001 Β és/vagy nutációs mozgást végezhet - azaz oszcillálhat

- (19) aprítófej-gyám egy (B) forgáspontja körül, amely egybeesik a (15) kamra központi (AC) mértani tengelyével, a (17) aprítófej (GB) pörgéstengelyével és a (17) aprítófej (13c) alapzatával,

A (17) aprítófej általában csonka kúp alakú és egy felső, kör alakú, sík (33) felülettel rendelkezik, amelynek az átmérője kisebb, mint az ugyancsak kör alakú (29) szűkület átmérője. A (17) aprítófejnek egy alsó, kör alakú, sík (35) felülete is van, amely párhuzamos a (33) felülettel és átmérője nagyobb, mint a (29) szűkület átmérője. A (17) aprítófej továbbá egy kúp alakú törőfelülettel bír, ez az a (37) fal, amely a felső, (33) és az alsó, (35) felület kerülete között helyezkedik el. A (17) aprítófej alsó, (35) felületén középen egy mélyedés található, amely hordozófelületként a (19) aprítófej-gyám félgömb alakú (31) felületére illeszkedik és lehetővé teszi a (17) aprítófej egyetemes billenő- és forgómozgását a (B) forgáspont körül.

A (19) aprítófej-gyám és a (17) aprítófej kialakítása olyan, hogy a (17) aprítófej a (27) ürítőnyílásnál úgy ül fel, hogy aprítófelülete - (37) fala - a (38) garatrész kerületi (39) falának közelében, de attól bizonyos távolságra van, és a (29) szűkület alá benyúlva egy gyűrű alakú, vékonyodó (41) teret - nyírórést - hoz létre, a (39) fal és a (17) aprítófej kúpos (37) fala között. Ebből következően a (17) aprítófej alsó, (35) felületének átmérője kisebb, mint a (27) ürítőnyílás maximális átmérője. így a kúpos törőfelület és a (39) fal közötti hézag nagyságát állítani lehet úgy, hogy a (13) házat a (19) aprítófej-gyámhoz és a (17) aprítófejhez képest axiálisan elmozdítjuk, vagy a (19) aprítófej-gyámot és a (17) aprítófejet a (13) házhoz képest axiálisan elmozdítjuk.

Az 1. ábrán (17) aprítófej felső, sík (33) felületében egy kör alakú (49) mélyedés látható, amelynek középtengelye merőleges a (33) felület síkjára és egybeesik a (17) aprítófej (GB) pörgéstengelyével.

A (49) mélyedésbe fekszik be a (17) aprítófejet és a (21) tengelyt összekötő (23) csuklócsap egyik vége.

A (21) tengely a hajtóegységnek a (13) ház teteje közelében elhelyezett (43) hajtótengelyéhez van kötve, amely a (21) tengelyt a (15) kamra központi (AC) mértani tengelye körül forgatja. A (21) tengely külső axiális (47) tengelyvégének homlokfelülete a (21) tengely hosszmetszetéhez képest ferde síkban helyezkedik el.

Az első kiviteli alaknál a (21) tengely külső, axiális (47) tengelyvégén - ugyanúgy, mint a (17) aprítófejen

- a homloklapban egy kör alakú, (51) mélyedés van, amelynek középtengelye a homloklap síkjára merőleges és a (21) tengely (AC) mértani tengelyétől egy előírt távolsággal el van tolva. Az (51) mélyedés fogadja be a (23) csuklócsap másik végét, úgyhogy a (21) tengelyt és a (17) aprítófejet a (23) csuklócsap köti össze.

A (23) csuklócsap szabályos körhenger alakú. így a (23) csuklócsap két fele kifelé álló hordozóelemet képez, amelyek forgathatóan illeszkednek a (17) aprítófej. (49) mélyedésébe, illetve a (21) tengely (51) mélyedésébe. Ezáltal a (17) aprítófejet az (AC) mértani ten•4 gelyhez képest egy előírt szöghelyzetben tartják és ugyanakkor lehetővé teszik a viszonylagos forgómozgást a (17) aprítófej és a (21) tengely között, valamint a (17) aprítófej forgását a (15) kamra (AC) mértani tengelye körül. A (49) és (51) mélyedés, valamint a (23) csuklócsap központi mértani tengelye tehát egybeesik a (17) aprítófej (CB) töréstengelyével.

A (23) csuklócsap axiális kiterjedése valamivel nagyobb, mint a (49) és (51) mélyedés mélységének összege, annak érdekében, hogy a (47) tengelyvég felülete és a (33) felület bizonyos távolságra legyen egymástól. így csak a (21) tengely és a (17) aprítófej közötti hordozófelületek hatnak a (23) csuklócsapra. A (47) tengelyvég és a felső, (33) felület között egy itt nem ábrázolt porzáró tömítés található, amely elzárja a (23) csuklócsapot és a (49), illetve (51) mélyedéseket a (13) házban aprítandó anyagtól.

Más, lehetséges kiviteli alakoknál a (47) tengelyvégnek és a (33) felületnek távtartására más megoldások is lehetségesek, így például egy kúpgörgős csapágy belső és külső futópályájának ellentett végei révén valósítható meg.

A (11) aprítóberendezés működése során a hajtóegység (43) hajtőtengelyét közvetlenül egy itt nem ábrázolt hidraulikus motor hajtja. A (43) hajtótengely a (15) kamra központi (AC) mértani tengelye körül forgatja a (21) tengelyt. A (21) tengely forgása révén a (17) aprítófej az előírt szöghelyzetben forog az (AC) mértani tengely körül, a (19) aprítófej-gyám (B) forgáspontja körül megbillenve és ugyanakkor lényegében szabadon foroghat a (13) házhoz és a (21) tengelyhez képest bármilyen irányban (GB) pörgéstengelye körül. Annak révén, hogy a (B) forgáspont a (17) aprítófej aljához közel helyezkedik el, vagy azzal egybeesik, valamint a (29) szűkületnek (38) garatrész (39) falának és a (17) aprítófej kúpos (37) falának egymáshoz viszonyított speciális térbeli helyzete és alakja révén a vékonyodó (41) tér hézaga csak jelentéktelen mértékben változik (17) aprítófej aprítófelülete, a (37) fal fenekének alsó, (IH) kerülete körül a (43) hajtótengely egy teljes körülfordulása alatt, míg a (17) aprítófej aprítófelülete felső részének felső, (EF) kerületénél, a (13) ház (39) falának közelében a hézagméret változásának mértéke a tengely ezen körülfordulása alatt viszonylag nagy.

Ha a (17) aprítófejre annak az (AC) mértani tengely körüli forgása közben semmiféle ellenálló erő nem hat, akkor a (17) aprítófej (13) házhoz és a (21) tengelyhez képest szabadon foroghat. Ha azonban a (25) töltőnyíláson át zúzható, vagy morzsolható anyag kerül a (15) kamrába és onnan a gyűrű alakú, vékonyodó (41) térbe, akkor ez az anyag gátolja a (17) aprítófejnek a (13) házhoz viszonyított forgását. Ebből következően a (21) tengely továbbra is forogni fog az (AC) mértani tengely körül és a (17) aprítófej ténylegesen nutációs mozgást fog végezni, azaz oszcillál a (B) forgáspont körül. A (17) aprítófej ezen nutációja - oszcillációja közben maga a (17) aprítófej saját (GB) pörgéstengelye körül fog forogni. A (17) aprítófejnek a (GB) pörgéstengely körüli forgásideje közelítőleg azonos lesz a

HU 207 001 B (GB) pörgéstengelynek az (AC) mértani tengely körüli forgásidejével. Lehetnek azonban kis eltérések, amelyeket a (37) fal és a (39) fal közötti törendő anyag súrlódása idéz elő. Ez előidézheti egy, az alsó (IH) kerületén lévő pont kismérvű kör alakú elkúszását a (27) ürítőnyílás kerületi (39) falán lévő szomszédos ponthoz képest, az óramutató járásával megegyező, vagy azzal ellenkező irányban a (17) aprítófej nutációja - oszcillációja - közben.

így ha anyag kerül a (41) térbe, akkor ez az anyag késleltető erőt gyakorol a (17) aprítófej forgására, ami biztosítja a (21) tengely és a (17) aprítófej közötti viszonylagos forgást. Ez viszont biztosítja a (17) aprítófej forgását (GB) pörgéstengelye körül, és ezáltal nutációs - oszcilláló - mozgását a (19) aprítófej-gyám (B) forgáspontja körül. A (17) aprítófej ily módon létrehozott nutációs - oszcilláló - mozgása azt eredményezi, hogy a (17) aprítófej felületén lévő pont egy íves pálya mentén fog oszcillálni, amelynek a (11) aprítóberendezés (AC) mértani tengelyéhez viszonyítva van egy függőleges mozgásösszetevője és egy keresztirányú mozgásösszetevője. Megjegyzendő, hogy ez a nutációs mozgás csak akkor jön létre, ha a (B) forgáspont a (17) aprítófej aljának közelében van, vagy azzal egybeesik. A (17) aprítófej alján a zúzófelület fenekével egybeeső síkot értjük. Ebben a helyzetben a zúzófelületként működő (37) fal teteje túlnyomórészt a központi (AC) mértani tengelyhez képest lényegében keresztirányban, vagyis vízszintesen oszcillál és a (37) fal alja túlnyomórészt a központi (AC) mértani tengellyel párhuzamosan, vagyis függőlegesen oszcillál, a (B) forgásponton átmenő, lényegében függőleges síkban, és ugyanakkor egy, a függőleges síkra merőleges síkban lévő íves pálya mentén is oszcillál, ugyancsak a (B) forgásponton át. így a (41) térben lévő aprítandó anyagra mindig hat egy zúzómozgás a (17) aprítófej keresztirányú és forgó oszcillálása, vagy függőleges oszcillálása, vagy pedig a kettő kombinációja révén. Az ilyen típusú zúzóhatás hatékonyabban osztja el az erőt a gyűrű alakú térben mozgó anyagon. Ezáltal csökken az a tendencia, hogy a (17) aprítófej az anyagot nutáció - oszcillálás - közben üsse és a sajtolóerők préselik be az anyagot a gyűrű alakú (41) tér ellentett oldalai közé, ha az érintkezés már létrejött.

Bár ez az ábrákból nem tűnik ki egyértelműen, a (17) aprítófejnek ez a nutációja - oszcillálása - és kevésbé pörgése - a (B) forgáspont körül nemcsak azt eredményezi, hogy a (17) aprítófej egy körülfordulása alatt a (17) aprítófej felületének különböző részei váltakozva határozzák meg a gyűrű alakú (41) tér minimális és maximális hézagát, hanem azt is, hogy a zúzófelület, vagy (37) fal tetejének és aljának megfelelő minimális hézagai oszcillálnak. A (17) aprítófej felületének együttműködő részei azonban mindenkor egy átmérő mentén, egymással szemben helyezkednek el a (17) aprítófej szemben lévő oldalain és hasonlóképpen megfelelő maximális hézagokkal. A zúzófelület tetejének és aljának maximális és minimális hézagai egymáshoz képest 180°-os fáziseltolásban vannak. Ha például a (17) aprítófej az 1. ábra szerint az egyik oldalról meg van dőlve, akkor (17) aprítófej felületének (F) és (H) pontja együttműködik a kerületi (39) fallal és meghatározza a zúzófelület tetejére, illetve aljára a gyűrű alakú (41) tér minimális hézagját és ugyanakkor a szemben lévő (E) és (I) pont meghatározza a zúzófelület tetejére, illetve aljára a gyűrű alakú (41) tér maximális hézagját. A (17) aprítófej helyzetétől függetlenül azonban mindig lesz egy maximális és egy minimális hézag a (17) aprítófej egyik és másik oldalán. Ez az 1. ábrán nem látható világosan a (17) aprítófej szöghelyzetének túlzott ábrázolása miatt. A találmánynak ezt a jellemzőjét az egyes kiviteli alakok kapcsán részletesebben bemutatjuk.

Megjegyezzük még, hogy amikor a gyűrű alakú (41) tér egy részének hézagja - akár (17) aprítófej tetejénél, akár a (17) aprítófej aljánál - a minimális mérettől a maximális méretig változik, akkor ennek fordítottja következik be a gyűrű alakú (41) tér ellentett részén. így mindig van egy részleges anyagmozgás lefelé, a gyűrű alakú (41) téren át, annak teljes kerülete körül, ellentétben az anyagnak a gyűrű alakú (41) téren való teljes átesésével, amikor a tér hézagja elérte a minimális értéket. Például: ha a (17) aprítófej egyik oldalának teteje meghatározta a maximális hézagot a zúzófelület tetejére egy adott ponton és időben, akkor a (17) aprítófej ezen oldalának alja meghatározza a minimális hézagot a zúzófelület aljára és az anyag lényegében egy V alakú mélyedésben foglal helyet. Amikor a (17) aprítófej 180°-kal tovább forog, akkor viszont a V alak fokozatosan megfordul és így a (17) aprítófej egyik oldalának teteje most a minimális hézagot határozza meg a zúzófelület tetejére, és a (17) aprítófej egyik oldalának alja most a maximális hézagot határozza meg a zúzófelület aljára. Ennek eredményeként az az anyag, amely előzőleg a maximális hézagban volt, fokozatosan összezúzódik, míg az az anyag, ami a minimális hézagban volt, fokozatosan mentesül a reá ható erőktől és az alsó ürítőnyíláson át kihullik. Ily módon az anyag több oszcilláció után halad át a gyűrű alakú (41) téren. Ezáltal az ismert aprítóberendezésekhez képest hatékonyabbá válik az aprítást művelet és nagyobb mennyiségű használható aprított tennék keletkezik.

A jelen kiviteli alaknak előnye az, hogy a (17) aprítófej egymást követő körülfordulásai alatt egy minimális és egy maximális hézagot fenntartva a gyűrű alakú (41) tér kerületének bármely pontján, a (17) aprítófej felületének tetején és alján, illetve fordítva, a gyűrű alakú (41) térből a (27) ürítőnyíláson átjutó aprított anyag méreteltérései kicsik. így az aprított anyag méretét pontosan előre be lehet állítani és ezzel el lehet kerülni a nem kellően csökkentett méretű anyag újraaprításának szükségességét, vagy jelentősen csökkenteni lehet az újraaprítandó anyag mennyiségét. A hézagméret könnyen állítható úgy, hogy a (19) aprítófejgyámot a (13) házban, vagy fordítva, a (13) házat a (19) aprítófej-gyámhoz képest axiálisan emeljük, vagy süllyesztjük. Ugyanígy állítható a hézag mérete a (17) aprítófej zúzófelületén, vagy a félgömb alakú (31) felületen bekövetkezett kopás kiegyenlítése végett.

HU 207 001 B

A találmány szerinti kúpos aprítóberendezés első kiviteli alakja a 3. ábrán látható. Az ábra szerinti kiviteli alak az aprítóberendezés elvi leírásán alapszik. Ennek megfelelően a 3. ábrán az azonos alkatrészeket azonos hivatkozási jelekkel láttuk el, az 1. ábra kapcsán ismertetett elvi leírásnak megfelelően.

Ezen első kiviteli alak csak igen kis mértékben tér el az 1. ábra kapcsán ismertetett elvi megoldástól.

A 3. ábra szerinti kiviteli alak (13) háza szegmensekből áll, amelynek van egy belső (13a) házrésze, amely (13a) házrész állíthatóan van rögzítve egy (13c) alapzattal ellátott külső, (13b) vázrészben, továbbá egy felső, (13d) házrésze is van, amely (13d) házrész túlnyúlik a (25) töltőnyíláson és nagy hordozótámaszt képez a (21) tengely számára. Egy, itt nem ábrázolt, önmagában ismert elakadásgátló szerkezettel is el van látva, amely biztosítja, hogy a zúzatlan anyag a (17) aprítófej és a (38) garatrész megfelelő zúzófelületeinek megsértése nélkül haladjon át a gyűrű alakú (41) téren.

A találmány szerinti kúpos aprítóberendezés egy másik kiviteli alakját a 4. ábra szemlélteti.

Ezen a második kiviteli alak kissé eltér az első kiviteli alaktól, de működési elve megfelel az 1. ábra kapcsán ismertetett aprítóberendezés működési elvének. Ennek megfelelően a 4. ábrán az aprítóberendezés megfelelő részeinek azonosítására ugyanazokat a hivatkozási jeleket alkalmaztuk, mint korábban az 1. ábra kapcsán az elvi leírásnál.

A 4. ábra szerinti második kiviteli alak a 3. ábra szerinti kiviteli alaktól abban tér el, hogy a felső (13d) házrész túlnyúlik a (15) kamra (25) töltőnyílásán és kettős hordozótámaszt képez a (21) tengely számára. így a (21) tengely kialakítása eltérő lehet a 3. ábra szerinti kiviteli alaknál alkalmazott kialakítástól. Ezáltal a (43) hajtótengely hosszabb és rajta egy külső (53) tengelycsap található, amely a (13d) házrész felső, átmérősen elhelyezkedő (55) keretvállában helyezkedik el, továbbá egy belső (57) tengelycsappal is el van látva, amely a (13d) házrész felső, átmérősen elhelyezkedő (59) keretvállban helyezkedik el. A (43) hajtótengely szimmetrikusan kúposodik egyik (45) tengelyvége felől másik (47) tengely vége felé a (13) házban. A (47) tengelyvégen egy (61) végződés van kialakítva, amelynek a külső, sík oldala a (15) kamra középső mértani tengelyéhez képest ferde, hasonló módon, mint a tengely (33) felülete a 3. ábra szerinti kiviteli alaknál, A külső, (63) felületen azonban nincs a (23) csuklócsap befogadására szolgáló, kör alakú (51) mélyedés, hanem egy darabként van kialakítva egy helyező (54) tengelycsappal. így az (54) tengelycsap a tengely mértani közepétől a kívánt helyzetbe eltolva áll ki.

Az (54) tengelycsap a 3. ábra szerinti kiviteli alakkal megegyező módon a (17) aprítófej felső, kör alakú, sík (33) felületén lévő (49) mélyedésbe forgathatóan illeszkedik. Eszerint a (21) tengely ugyanúgy, mint a 3. ábra szerinti kiviteli alaknál, meghatározza a (17) aprítófej kívánt helyzetét annak érdekében, hogy a (21) tengely forgásakor forgó és nutációs - oszcilláló mozgást végezzen.

Egy további kiviteli alaknál az (54) tengely csap a (17) aprítófejjel egy darabként van kialakítva és forgat6 hatóan illeszkedik a (21) tengely külső, sík (63) felületén lévő mélyedésbe.

Az előzőekben ismertetett kiviteli alakok egy módosítás esetén a (17) aprítófejen a zúzófelület, vagy (37) fal bármilyen alakú lehet, így - csonka kúp alakú helyett - lehet íves konkáv, vagy konvex alakú is.

Ennek megfelelően a kerületi (39) fal lényegében olyan alakú, hogy egy vékonyodó hézag legyen a (17) aprítófej (37) fala és az edény (39) fala között a (29) szűkülettől a (11) aprítóberendezés (27) ürítőnyílásáig.

Egy további kiviteli alaknál a (B) forgáspont helyzete a (17) aprítófejhez képest lehet magasabban, vagy alacsonyabban az ábra szerinti helyzetnél.

Egy másik előnyös kiviteli alaknál a (17) aprítófej felső (33) felülete és a (21) tengely alsó (47) tengelyvégének felülete között egy talpcsapágy van elhelyezve.

A találmány szerinti aprítóberendezés alkalmazásának számos előnye van az ismert kúpos aprítóberendezésekhez képest. Ezek az előnyök a következők:

Az egyszerű konstrukció és az alkatrészek számának csökkentése révén a gyártási költség jóval kisebb, mint az ismert aprítóberendezések esetén. Például hagyományos felépítésű aprítóberendezésekben 30 db, vagy ennél is több fő alkotórész van, míg a találmány egy jellemző kiviteli alakjánál csupán 8 db fő alkotórész található.

Az ismert aprítóberendezésekben 14 db, vagy ennél több mozgó fő alkatrész van, míg a találmány egy jellemző kiviteli alakjánál csupán 3 db mozgó fő alkotórész található.

A konstrukció egyszerűsége miatt jelentősen csökken a helyszínen tartandó tartalék alkatrészek száma és csökken a karbantartás gyakorisága is.

A találmány szerinti aprítóberendezésben viszonylag egyszerű hidraulikus hajtásokat lehet alkalmazni, míg az ismert konstrukcióknál a hajtás külső villamosmotorokkal és fogaskerekekkel történik.

Az alkatrészek egyszerű volta miatt a kenés a találmány szerinti aprítóberendezésben egyszerű, míg az ismert megoldásoknál bonyolult.

Az alkatrészek kisebb száma miatt a karbantartásra fordított idő jóval kisebb, mint a korábbi konstrukcióknál.

A találmány szerinti aprítóberendezésben alkalmazott tökéletesebb szerkezet révén a szükséges hajtóteljesítmény jóval kisebb, mint a korábbi megoldásoknál, amelyeknél csak mintegy 65%-os hatásfokot lehet elérni.

A találmány szerinti aprítóberendezés működési aprítási - hatásfoka megközelíti a 100%-ot abban az értelemben, hogy az anyag kis részét újra kell aprítani, míg a korábbi aprítóberendezéseknél általában csak max. 60% aprítási hatásfokot értek el.

A találmány szerinti aprítóberendezéssel elérhető részecskék mérete jóval kisebb 1,5 mm-nél (1/16), gyakorlatilag újraaprítás nélkül, míg a szokásos konstrukcióknál rendszerint nehézségeket okoz a 4,5 mm (3/16) méret elérése és a termék 40%-át, vagy még nagyobb részét újra kell aprítani.

A működtető szerkezet centrifugális kiegyensúlyo1

HU 207 001 B zatlansága az ismert konstrukciókhoz képest kicsi, sőt nulla is lehet, a tengely külső kialakításától függően. Ez azt jelenti, hogy a kopás, a teljesítmény veszteség és a kiegyensúlyozatlanság a minimálisra csökken, és így a korábbiaknál nagyobb méretű aprítóberendezéseket lehet építeni.

Az alkalmazott alkatrészek egyszerűsége és kis száma lehetővé teszi olyan kis aprítóberendezések előállítását, amelyeket szokványos gépjárműveken lehet szállítani és amelyek házi használatra, vagy kis mennyiségek feldolgozására is alkalmasak. A szokványos szállítható aprítóberendezések drágák és méreteik miatt nehéz szállítóeszközöket igényelnek.

Jelen találmányunk nem korlátozódik a leírt kiviteli alakokra, továbbá nem korlátozódik érctörésre, vagy bányaipari alkalmazásra, hanem más területeken is alkalmazható, mivel a találmány szerinti zúzóhatást az aprítandó anyag mérete nem korlátozza.

Claims (13)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Aprítóberendezés zúzható és/vagy morzsolható anyagok aprítására - törésére -, amelynek egy, az aprítandó anyagot befogadó kamrával ellátott háza, a ház alapzatának egy belső fallal ellátott garatrészt határoló központos ürítőnyílása, egy, az ürítőnyílásban lényegében központosán elhelyezett, a garatrész belső falától bizonyos távolságban lévő, aprító - törő - felületként kialakított fallal ellátott aprítófeje van, ahol az aprítófej zúzófelülete egy gyűrű alakú elvékonyodó teret határol és az aprítófej egy pörgéstengellyel és egy, az aprítófejet a házban meghajtó hajtótengellyel van ellátva, azzal jellemezve, hogy az aprítófejet (17) axiális irányú két ellentétes végén megtámasztó támasztóegysége (20a, 20b) van, aprítófeje (17) pedig a ház (13) központi mértani tengelyéhez (AC) képest eltoltan az aprítófej (17) aljának közelében, vagy annak síkjában lévő, a pörgéstengely (GB) és a ház (13) központi mértani tengelyének (AC) metszéspontja által meghatározott rögzített forgáspont (B) körül forgó és oszcilláló mozgást végzőén van kialakítva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti aprítóberendezés azzal jellemezve, hogy támasztóegysége (20a, 20b) egy, a kamrában (15) központosán elhelyezett, a ház (13) központi mértani tengelye (AC) körül forgathatóan kialakított tengellyel (21) van ellátva, amelynek - az aprítófejet (17) a ház (13) központi mértani tengelyéhez (AC) képest eltolt, rögzített szöghelyzetbe állító tengelyvége (47) a kamrában (15) szabadon az aprítófej (17) végének felületéhez (33), míg a másik tengelyvége (45) a hajtótengelyhez (43) van csatlakoztatva.
3. 3. A 2. igénypont szerinti aprítóberendezés, azzal jellemezve, hogy az aprítófej (17) rögzített szöghelyzetét fenntartó, az aprítófej (17) és a tengely (21) között elhelyezett, az aprítófej (17) pörgéstengelyével (GB) egy belső forgástengelyű csuklócsapja (23), vagy tengelycsapja (53) van.
4. 4. A 3. igénypont szerinti aprítóberendezés, azzal jellemezve, hogy a rögzített szöghelyzetű csuklócsap (23) egyik axiális vége a tengely (21) központi mértani tengelyéhez (AC) képest eltolt és ferde helyzetben a tengely (21) tengelyvégéhez (47), míg a másik axiális vége az aprítófej (17) pörgéstengelyével (6B) megegyező helyzetben az aprítófej (17) felületéhez (33) van csatlakoztatva.
5. 5. A 4. igénypont szerinti aprítóberendezés, azzal jellemezve, hogy csuklócsapja (23) körhenger alakú, a csuklócsap (23) és ellentétes axiális irányú felületei kifelé álló, a tengely (21) tengely végén (47) és az aprítófej (17) végének felületén (33) kialakított mélyedésekbe (51, 49) illeszkedő, a csuklócsap (23) és az aprítófej (17) rögzített szöghelyzetét biztosító hordozó részekkel vannak ellátva.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti aprítóberendezés, azzal jellemezve, hogy a csuklócsap (23) axiális irányú kiterjedése nagyobb, mint a tengely (21) tengely végét (47) és az aprítófej (17) végének felületét egymástól meghatározott távolságra tartó mélyedések (51, 49) mélységének összege.
7. 7. A 3. igénypont szerinti aprítóberendezés, azzal jellemezve, hogy tengelycsapja (54) a tengely (21) tengelyvégével (47), vagy az aprítófej (17) kiálló tengelyvégével egy darabként, integráltan a központi mértani tengelyhez (AC) képest eltolt ferde helyzetben van kialakítva.
8. 8. A 7. igénypont szerinti aprítóberendezés, azzal jellemezve, hogy tengelycsapja (54) körhenger alakú és a tengely (21) tengelyvégének (47) felületén (33) kialakított mélyedésbe (49) illeszkedő, az aprítófej (17) rögzített szöghelyzetét biztosító hordozórésszel van ellátva.
9. 9. A 8. igénypont szerinti aprítóberendezés, azzal jellemezve, hogy tengelycsapja (54) körhenger alakú és az aprítófej (17) tengely végénél kifelé nyúlóan egy, a tengely (21) tengely végén (47) lévő mélyedésbe nyúló hordozórészt képezően van kialakítva.
10. 10. A 8., vagy 9. igénypontok szerinti aprítóberendezés, azzal jellemezve, hogy a tengelycsap (54) axiális kiterjedése nagyobb, mint a tengely (21) tengelyvégét (47) és az aprítófej (17) tengelyvégét meghatározott távolságban tartó mélyedés (49) mélysége.
11. 11. A 6., vagy 10. igénypont szerinti aprítóberendezés, azzal jellemezve, hogy a tengely (21) tengely vége (47) és az aprítófej (17) meghatározott távolságra tartott tengelyvége között egy, a csuklócsapot (23) és a mélyedést (51, 49) a házban (13) lévő anyagtól elzáró tömítéssel van ellátva.
12. 12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti aprítóberendezés, azzal jellemezve, hogy támasztóegységében (20a, 20b) egy, az aprítófejet (17) a házhoz (13) képest megtartó és az aprítófejnek (17) a forgáspont (B) körüli szabad forgó és oszcilláris mozgását biztosító, két, egymáshoz illeszkedő elemből álló egyetemes csuklója van, amely csukló egyik eleme a ház (13) alapzatánál (13c) az ürítőnyílásban (27) központosán, míg a másik eleme az aprítófej (17) húzó tengely végének felületén (35) van elhelyezve.
13. 13. A12. igénypont szerinti aprítóberendezés, azzal jellemezve, hogy a csukló egyik eleme egy, a ház (13)

    HU 207 001 B