SI9720089A - Nožasti mlin za mletje plastičnega materiala - Google Patents

Abstract

Izum se nanaša na nožasti mlin za mletje plastičnega materiala, z v mlinski komori vrtečim se rotorskim valjem (17), ki obsega več, po obodu porazdeljeno razporejenih, radialno navzven obrnjenih rezalnih nožev (7), in več lokalno nepremičnih, radialno navznoter obrnjenih, v mlinsko komoro štrlečih statorskih nožev (9), ki skupaj z rezalnimi noži tvorijo noževo špranjo. Nožasti mlin po predloženem izumu je značilen po tem, da so v smeri vrtenja rotorskega valja (17) pred statorskimi noži (9) zasnovane srpasto navzven radialno razširjajoče se rezalne komore (23), ki se nahajajo radialno zunaj vrtilnega kroga (29) vrtečih se rezalnih nožev (7). S tem se doseže, da se lastno gibanje materiala, ki naj se ga zmelje, umiri, postopek mletja pa poteka sorazmerno kontrolirano, tako da se omogoči znaten prihranek energije.ŕ

Description

NOŽASTI MLIN ZA MLETJE PLASTIČNEGA MATERIALA

Predmet izuma je nožasti mlin za mletje plastičnega materiala po uvodnem delu 1. patentnega zahtevka. Tovrsten nožasti mlin je znan npr. iz raziskovalnega poročila raziskovalnega inštituta Kunststoff-Recycling - D. Jungert, R. Verhoeven: Kunststoff-Zerkleinerungsmaschinen Marktilbersicht 1995; Forschungsinstitutkunststoff-Recycling GmbH, Willich.

Pri tej znani razporeditvi se nožasti mlin za mletje plastične mlevnine predlaga v takšni obliki, da izhajajoč iz dodajalnega jaška transportni polž dovaja mlevnino, ki jo je potrebno zmleti, v mlinsko komoro, v kateri so na vrteče se gnanem rotorskem valju na voljo po obodu enakomerno porazdeljeno razporejeni in radialno navzven obrnjeni rezalni noži, ki zavzemajo majhen odmik od radialno zunaj ležečega luknjastega sita, ki definira obod mlinske komore. V mlinsko komoro štrle lokalno nepremični, radialno navznoter obrnjeni statorski noži, ki skupaj s hitro vrtečimi se, radialno navzven obrnjenimi rezalnimi noži tvorijo noževo špranjo.

Pomanjkljivost tega znanega nožastega mlina je bila, da se je dalo moč za mletje zagotoviti le s sorazmerno visoko pogonsko močjo. Opazovanja so pokazala, da se je snov, ki naj bi jo zmleli, ves čas vrtela v mlinski komori in so jo hitro vrteči se rezalni noži razbili in deloma poškodovali, ne da bi bi prišlo do želenega mletja samega. S tem se na rotorski valj, ki nosi nože, izvaja veliko trenje, kajti mlevnina le občasno in sorazmerno nekontrolirano dospe v noževo špranjo med vrtečimi se notranjimi rezalnimi noži in zunanjimi, stoječimi statorskimi noži.

Temu ustrezno je bilo potrebno visoko določiti tudi pogonsko moč za rotorski valj, da se je vneslo ustrezno moč za mletje.

Naloga izuma je torej nožasti mlin uvodoma navedene vrste tako izboljšati, da je pri enaki moči za mletje potrebna bistveno manjša pogonska moč za rotorski valj.

Za rešitev te naloge služi tehnični nauk po 1. patentnem zahtevku predloženega izuma. Bistvena značilnost predloženega izuma je, da so sedaj v smeri vrtenja pred statorskimi noži na voljo srpasto navzven radialno razširjajoče se rezalne komore, pri čemer se vsakokratna rezalna komora nahaja radialno zunaj vrtilnega kroga vrtečih se nožev.

S podanim tehničnim naukom se doseže bistveno prednost, da se mlevnino, ki jo je potrebno zmleti, na osnovi razpoložljivega centrifugalnega učinka stalno vodi vzdolž notranjega oboda luknjastega sita. Sedaj se po predloženem izumu tej mlevnini, ki se jo vodi vzdolž notranjega oboda luknjastega sita, dodeli sprejemno komoro, ki se, gledano v smeri vrtenja rezalnih nožev, srpasto odpira radialno navzven, tako da torej - ponovno gledano v smeri vrtenja - pred samim lokalno nepremičnim statorskim nožem sovpada s krožno linijo vrtečih se nožev in se s padajočim približevanjem lokalno nepremičnim statorskim nožem odpira radialno navzven, tako da ima v območju statorskih nožev svojo največjo radialno odprtino.

Pri tem je bistveno, da je največja radialna širina te srpaste komore le nekoliko večja ali enaka kot zrnatost materiala, ki ga je potrebno zmleti. Zrnatost materiala, ki ga je potrebno zmleti, se ponovno določi z velikostjo lukenj lunkjastega sita. S tem se zagotovi, da se material-mlevnino, ki ga/jo je potrebno zmleti, sprejme v srpasto komoro in - kolikor večji deli mlevnine dospejo v srpasto komoro - se te večje dele mlevnine z noži ustrezno zmelje na vsakokratnih nasprotiležečih statorskih nožih.

Z razpoložljivimi srpasto razširjajočimi se rezalnimi komorami po izumu se torej ustvari zbiralne postaje za mlevnino, ki jo je potrebno zmleti, s čimer se umiri in v mlinski komori nič več ne skače sem ter tja in ne ovira vrtilnega gibanja vrtečih se nožev.

S tem se torej bistveno prihrani pogonsko energijo.

Nadaljnja prednost izuma leži tudi v tem, da se mlevnino ne vodi radialno, razen v mlinsko komoro, marveč da se mlevnino s pomočjo transportnega polža ali drugega vzdolžno intentivnega transporterja v osni smeri vnese v vrteči se rotorski valj. S tem se da sedaj uporabiti bistveno večja luknjasta sita. Znane razporeditve uporabljajo namreč zgolj eno samo luknjasto sito, ki je razporejeno na tisti strani mlinske komore, ki leži nasproti polnilnemu jašku, in z ene strani omejuje mlinski prostor. Pri izumu pa temu nasprotno obstaja prednost, da sta na osnovi osnega dovoda mlevnine v mlinsko komoro sedaj obe strani mlinske komore lahko obdani z ustreznima luknjastima sitoma in zato je na voljo bistveno večja površina luknjastih sit.

S tem se bistveno izboljša tudi mlevno moč stroja, kajti mlevnino, ki jo je potrebno zmleti, se da bistveno hitreje transportirati navzven skozi luknjasto sito kot v primerjavi z razporeditvijo, pri kateri je na voljo le eno samo, sorazmerno majhno luknjasto sito.

Pri razporeditvi, pri kateri se dovodni jašek steka neposredno radialno v mlinsko komoro, obstaja v splošnem nadaljnja pomanjkljivost, da so statorski noži v mlinski komori lahko razporejeni le neenakomerno, zaradi česar obstaja pomanjkljivost, da se da mlevnino mleti le v neenakomernih zaporedjih, kar vpliva na mirnost teka stroja. Pri predloženem izumu pa je temu nasprotno zaradi osnega dovoda mlevnine v mlinsko komoro sedaj prvič mogoče, da se statorske nože razporedi enakomerno porazdeljeno po obodu, npr. drug drugemu paroma nasproti ležeče v kotnem razmiku npr. 30 stopinj. S tem se dobi absolutno enakomerno porazdelitev mlevnine in miren tek stroja.

Zaradi osnega dovoda mlevnine v rotor se dobi nadaljnjo prednost, da se da po vzdolžno intenzivnem transporterju v mlinsko komoro v osni smeri skupaj z mlevnino speljati enakomeren zračni tok. Zaradi tega enakomernega zračnega toka, ki se v celotni mlinski komori lahko porazdeli enakomerno radialno navzven, se celotna mlevnina v mlinski komori z zračnim tokom zajame in ohladi, kar pri znani razporeditvi ni mogoče. Pri tej znani razporeditvi se preko v radialni smeri na mlinski komori nameščenega dovodnega jaška vsesa zgolj zrak in temu ustrezno ohladi tudi le del mlevnine, medtem ko dovodnemu jašku nasprotiležeči del mlevnine ni več prepojen z zračnim tokom.

Nadaljnja prednost po izumu sestoji v tem, da sta luknjasti siti zasnovani kot sitasta koša, ki sta zavihtljivo uležajena na ohišju stroja in temu ustrezno v odprtem stanju odvihtljiva od stroja. S tem je podana po obodu popolna dostopnost do rotorja in statorskih nožev.

Predmet izuma predloženega izuma ne izhaja le iz predmeta posamičnih patentnih zahtevkov, temveč tudi iz medsebojne kombinacije posameznih patentnih zahtevkov.

Na vse navedbe in značilnosti, razkrite v predlogah, vključno s povzetkom, zlasti na skicah predstavljeno prostorsko zasnovo, se sklicujemo kot izumsko bistvene, kolikor so posamič ali v kombinaciji nove glede na stanje tehnike.

Izum je v nadaljevanju pobliže obrazložen s pomočjo skic, kjer je predstavljena zgolj ena izvedba. Pri tem izhajajo iz skic in opisa le-teh nadaljnje izumsko bistvene značilnosti in prednosti. Pri tem kaže sl. 1 nožasti mlin po izumu v prerezu v smeri puščice l-l s sl. 2;

sl. 2 razporeditev po sl. 1 v pogledu s strani v smeri puščice II;

sl. 3 rezalno komoro v shematskem detajlnem pogledu.

Nožasti mlin po izumu sestoji iz ohišja, na katerem je razporejen dodajalni jašek 1, v katerega se v smeri puščice 14 polni mlevnino. V območju dodajalnega jaška 1 je vrtljivo gnan transportni polž 2, ki je upravljan s predležnim motorjem 3. Nasprotiležeči ležaj 34 transportnega polža 2 je razporejen v območju rotorskega ležaja vrtljivo gnanega rotorskega valja 17. Oba ležaja sta torej razporejena koaksialno drug k drugemu.

Od transportnega polža 2 v smeri puščice 15 transportirani material se skozi vstop 35 najprej vnese v mlinsko komoro 16, kjer material naleti na lokalno nepremično razporejen aksialni nož 5 in pri tem naleti na kot rezilni rob 22 zasnovano zunanjo ploskev 21 transportnega polža 2 ter se ga v mlinsko komoro 16 odvrže centrifugalno v smeri puščice 19. Nasprotiležeče je aksialnemu nožu 5 prirejen protinož 13, ki je razporejen na aksialnem koncu transportnega polža 2. Transportni polž je tu gnan npr. s številom vrtljajev, ki ustreza 25 vrtljajem na minuto, medtem ko je rotorski valj 17 gnan s številom vrtljajev, ki ustreza okoli 1200 vrtljajem na minuto. Pogon sledi tukaj preko pogonskega motorja 36, ki preko klinastega jermena poganja vztrajnik 37, ki je po sebi neposredno vrtilno togo sklopljen s čelno stranico rotorskega valja 17, katera je na nasprotiležečem koncu v prstanastem ležaju vrtljivo uležajena v ohišju.

Rotorski valj 17 po sl. 1 je zasnovan kot votla gred, tako da v to votlo gred sega polževa gred 18 transportnega polža 2 in rezilne robove 22 obsegajoče zunanje ploskve 21 transportnega polža 2 tvorijo rezalno špranjo 20 s prirejenimi, na notranjem obodu rotorskega valja 17 razporejenimi notranjimi rezalnimi noži 6.

Medtem ko je rotorski valj 17 vrteče se gnan npr. v smeri puščice 24 je transportni polž 2 pri tem gnan v nasprotni smeri. Na tak način pride do prvega rezalnega učinka med rezilnimi robovi 22 transportnega polža in prirejenimi notranjimi rezalnimi noži 6 vrteče se gnanega rotorskega valja 17.

Material, ki se ga je tako že predzmlelo, se v smeri puščice 19 z rotorskim valjem 17 zmeče v smeri k zunanji meji mlinske komore 16. Ta zunanja meja je po izumu zasnovana z dvema medsebojno nasprotiležečima luknjastima sitoma 10, ki sta dela zavihtljivo razporjenih sitastih košev 11.

Vsak sitasti koš 11 sestoji pri tem iz zavihtljivega dela, ki je na zavihtilni osi 32 zavihtljivo uležajen na ohišju, pri čemer je na sl. 1 na levi strani predstavljen uvihteni sitasti koš 11, na desni strani pa za vzdrževanje ali popravilo izvihteni sitasti koš 11. Luknjasti siti 10 sta krožne oblike, prilagojene mlinski komori 16, in po največjem kotu mlinske komore definirata zunanji obris te komore.

Pomembno je sedaj, da oblika luknjastega sita 10 v območju fiksnih statorskih nožev 9 odstopa od krožne oblike, kot je to pobliže prikazano na sl. 3.

Tu je prikazano, da zunanji rezalni noži 7, ki so razporejeni enakomerno porazdeljeno po obodu rotorja 4 z rezalnimi noži, s svojimi konicami v bistvu opišejo vrtilni krog 29.

Obris luknajstega sita 10 ustreza temu vrtilnemu krogu 29 po bistvenem delu vrtilnega kota rotorskega valja.

Po izumu odstopa sedaj krožni obris luknjastega sita v komori pred vsakokrat trdno razporejenimi statorskimi noži 9 od te krožne linije, kajti ta rezalna komora 23 je za širino 31 rezalne komore razširjena navzven.

Na sl. 3 je prikazano, da se krožna linija 29 pri položaju 38 nadaljuje, medtem ko je luknjasto sito, izhajajoč iz tega položaja 38, razširjeno radialno navzven in tvori srpast obris (zunanjo ploskev) rezalne komore 23.

Pri tem je razvidno, da je mlevnina, ki jo je potrebno zmleti, približno tako velika, da ima prostor ravno v tej rezalni komori 23. Mlevnina je v smeri puščice 24 smiselno prisilno vodena proti statorskemu nožu in temu ustrezno dospe tedaj tudi prisilno v noževo špranjo 30 med zunanjim rezalnim nožem 7 in statorskim nožem 9.

Na sl. 3 pa je sicer shematsko prikazano, da je pred nadaljnjim statorskim nožem 9 razporejena enaka rezalna komora 23 in da ta tehnični nauk velja za vse na sl. 1 predstavljene statorske nože 9.

Če za luknjasto sito izhajamo iz premera luknje okoli 10 mm, tedaj je širina 31 rezalne komore 23 približno enaka ali le nekoliko večja kot 10 mm, da se zagotovi, da se mlevnino, ki jo je potrebno zmleti, kot sprejemno komoro vodi v to rezalno komoro 23 in se s tem umiri, ne da bi skakala vzdolž luknjastega sita in ponovno padla v mlinsko komoro.

Poprej omenjena noževa špranja pa je sicer zasnovana z v smeri vrtenja spredaj ležečim rezilnim robom 27 vsakokratnega statorskega noža 9 in v smeri vrtenja zadaj ležečim rezilnim robom 28 zunanjega rezalnega noža 7.

Zmleti material dospe torej v luknjasto sito, se transportira v sitasti koš 11 in s sesalnim ventilatorjem (neprikazano) odvaja proč iz odvoda 12.

Sicer pa je na sl. 1 prikazano, da sta oba sitasta koša 11 v smeri puščice 33 in v nasprotni smeri v ta namen pritrjena okoli zavihtilne osi 32 na mlinskem ohišju 8.

Iz podanega tehničnega nauka sledi torej bistvena prednost, da se da z bistveno manjšo pogonsko močjo ciljno doseči večjo moč mletja.

Sicer pa je rezultat bistveno izboljšan miren tek, manjši hrup mlina in lahka izvihtljivost vseh delov, kajti ti deli so zaradi zavihtljivosti sitastega koša 11 zlahka dostopni.

NUGAAG

PATENTNA

LJUBLJANA, C’

o.

POVA 14

Seznam referenčnih oznak dodajalni jašek transportni polž predležni motor rotor z rezalnimi noži aksialni nož notranji rezalni nož zunanji rezalni nož mlinsko ohišje statorski nož luknjasto sito sitasti koš odvod protinož smer puščice smer puščice notranja mlinska komora rotorskivalj polževa gred smer puščice rezalna špranja zunanja ploskev rezilni rob rezalna komora vrtilna smer meljava vrtilno središče rezilni rob (statorski nož 9) rezilni rob (zunanji rezalni nož 7) vrtilni krog noževa špranja širina rezalne komore zavihtilna os smer puščice ležaj vstop pogonski motor vztrajnik položaj

Claims (12)

1. Patentni zahtevki

   1. Nožasti mlin za mletje plastičnega materiala z v mlinski komori vrteče se gnanim rotorskim valjem, ki obsega več po obodu porazdeljeno

   5 razporejenih, radialno navzven obrnjenih rezalnih nožev in več lokalno nepremičnih, radialno navznoter obrnjenih, v mlinsko komoro štrlečih statorskih nožev, ki z rezalnimi noži tvorijo noževo špranjo, značilen po tem, da so v smeri (24) vrtenja rotorskega valja (17) pred statorskimi noži (9) zasnovane srpasto navzven radialno razširjajoče se rezalne komore

   10 (23), ki se nahajajo radialno zunaj vrtilnega kroga (29) vrtečih se rezalnih nožev (7).
2. 2. Nožasti mlin po zahtevku 1, značilen po tem, da je največja radialna širina (31) srpaste rezalne komore (23) enaka ali le nekoliko večja kot želena

   15 zrnatost materiala, ki ga je potrebno zmleti.
3. 3. Nožasti mlin po enem od zahtevkov 1 ali 2, značilen po tem, da so statorski noži (9) razporejeni enakomerno in/ali simetrično porazdeljeno po obodu mlinske komore (16).
4. 4. Nožasti mlin po enem od zahtevkov 1 do 3, značilen po tem, da je rotorski valj (17) zasnovan kot votla gred in obsega radialno navznoter obrnjene notranje rezalne nože (6) kot tudi radialno navzven obrnjene zunanje rezalne nože (7).
5. 5. Nožasti mlin po enem od zahtevkov 1 do 4, značilen po tem, da je za vnos materiala, ki ga je potrebno zmleti, predviden vzdolžno intenziven transporter v obliki transportnega polža (2) ali podobnega.

   30
6. 6. Nožasti mlin po enem od zahtevkov 1 do 5, značilen po tem, da je transportni polž (2) uležajen koaksialno z rotorskim valjem (17).
7. 7. Nožasti mlin po enem od zahtevkov 1 do 6, značilen po tem, da transportni polž (2) na svojih zunanjih ploskvah (21) obsega rezilne robove

   35 (22), ki sodelujejo z notranjimi rezalnimi noži (6) rotorskega valja (17).
8. 8. Nožasti mlin po enem od zahtevkov 1 do 7, značilen po tem, da je v končnem območju transportnega polža (2) razporejen aksialni nož (5), kateremu je nasprotiležeče prirejen na aksialnem koncu transportnega polža (2) razporejen protinož (13).
9. 9. Nožasti mlin po enem od zahtevkov 1 do 8, značilen po tem, da je odprtina (35) v mlinski komori (16) za vnos materiala, ki ga je potrebno zmleti, razporejena aksialno glede na rotorski valj (17).
10. 10. Nožasti mlin po enem od zahtevkov 1 do 9, značilen po tem, da je večji del obodne površine mlinske komore (16) obdan z luknjastima sitoma (10).
11. 11. Nožasti mlin po enem od zahtevkov 1 do 10, značilen po tem, da sta luknjasti siti (10) zasnovani kot sitasta koša (11), ki sta zavihtljivo uležajena na ohišju (8) stroja.
12. 12. Nožasti mlin po enem od zahtevkov 1 do 11, značilen po tem, da se aksialno v smeri (15) transporta materiala, ki ga je potrebno zmleti, v mlinsko komoro (16) dovaja zračni tok.