устройство для измельчения

Формула изобретения

1. Устройство для измельчения, включающее корпус с двумя соосными дисками, по меньшей мере один из которых имеет возможность вращения, а оба сопряжены друг с другом трапециевидными кольцевыми выступами, имеющими сквозные пазы, образующие на боковых сторонах выступов режущие кромки, отличающееся тем, что режущие кромки, расположенные на внутренней стороне выступа наклонены вдоль него в сторону, противоположную направлению наклона кромок, расположенных на наружной стороне выступа, при этом противодействующие режущие кромки пересекаются друг с другом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что режущие кромки, принадлежащие одной стенке паза, расположены по одну сторону плоскости радиального сечения диска.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что режущие кромки, принадлежащие одной стенке паза, расположены по разные стороны плоскости радиального сечения диска.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что режущие кромки образованы вогнутой стенкой паза.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что режущие кромки образованы стенкой паза, перпендикулярной плоскости диска.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для измельчения сыпучих материалов, преимущественно зерна, и может быть использовано в сельскохозяйственной, пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Наиболее близким аналогом к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измельчения, включающее корпус с двумя соосными дисками, по меньшей мере один из которых имеет возможность вращения, а оба сопряжены друг с другом, трапециевидными кольцевыми выступами, имеющими сквозные пазы, образующие на боковых сторонах выступов режущие кромки [авт. св. СССР СССР N 1196025, кл. В О2 С 7/08, 1985 [1]

Недостатком описанного устройства является неоправданно высокая энергоемкость. Причина этого недостатка заключается в том, что противодействующие режущие кромки параллельны друг другу, из-за чего резание измельчаемого материала начинается одновременно на всей длине режущей кромки. Это приводит к повышению момента сил резания и, соответственно, к повышению энергозатрат.

Технической задачей разработки заявляемого технического решения является снижение энергозатрат без уменьшения производительности путем повышения равномерности распределения измельчаемого материала вдоль режущих кромок.

Решение поставленной задачи достигается за счет того, что устройство для измельчения, включающее корпус с двумя соосными дисками, по меньшей мере один из которых имеет возможность вращения, а оба сопряжены друг с другом трапециевидными кольцевыми выступами, имеющими сквозные пазы, образующие на боковых сторонах выступов режущие кромки, отличается от известного тем, что режущие кромки, расположенные на внутреней стороне выступа, наклонены вдоль него в сторону, противоположную направлению наклона кромок, расположенных на наружной стороне выступа, при этом противодействующие режущие кромки пересекаются друг с другом. Режущие кромки, принадлежащие одной стенке паза, могут быть расположены по одну сторону плоскости радиального сечения диска. Режущие кромки, принадлежащие одной стенке паза, могут быть расположены по разные стороны плоскости радиального сечения диска.

Режущие кромки могут быть образованы вогнутой стенкой паза. Режущие кромки могут быть образованы стенкой паза, перпендикулярной плоскости диска.

На фиг. 1 изображено устройство для измельчения, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1 (верхний диск условно не показан); на фиг.3 выносной узел I на фиг.2; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 разрез Г-Г на фиг.4; на фиг.7 выносной элемент I на фиг.2 (вариант); на фиг. 8 разрез Б-Б на фиг.1 (вариант); на фиг.9 разрез Д-Д на фиг. 8; на фиг.10, 12,14 выносной элемент I на фиг.2 (варианты); на фиг.11, 13 и 15 разрез Е-Е на фиг.10, 12 и 14 (повернуто).

Устройство дня измельчения состоит из неподвижного корпуса 1 с выходным патрубком 2 и крышкой 3, имеющей загрузочный патрубок 4. В корпусе 1 соосно размещены диски 5 и 6, неподвижно закрепленные на валах 7 и 8. Вал 7 установлен на подшипнике 9 внутри вала 8, установленного в свою очередь на подшипнике 10 в корпусе 1. Вал 7 в верхней части выполнен полым и сообщается с соосным ему загрузочным патрубком 4. Кроме того, полая часть вала 7 сообщается тремя радиальными окнами 11 с пространством между дисками 5 и 6. На поверхностях дисков 5 и 6, обращенных друг к другу, образованы кольцевые выступы 12, имеющие в сечении форму трапеции, меньшее основание которой обращено к противолежащему диску. Кольцевые выступы одного диска размещены между выступами другого диска и сопряжены друг с другом с зазором, зависящим от толщины регулироврочной прокладки 13, расположенной между диском 5 и фланцевой поверхностью вала 7, на которой диск закреплен.

Кольцевые выступы 12, сопрягающиеся друг с другом обоими боковыми поверхностями, выполнены равнобокими, а остальные (внутренний и наружный) могут иметь в сечении форму неравнобоковой трапеции. Кольцевые выступы 12 на обоих дисках снабжены сквозными пазами 14, равнорасположенными по окружности. Стенки этих пазов, пересекаясь с боковыми поверхностями выступов 12, образуют режущие кромки 15 и 16, первые из которых, расположенные на внутренней стороне выступа, наклонены вдоль него в сторону, противоположную направлению наклона вторых, лежащих на наружной стороне выступа. При этом режущие кромки 15 одного диска пересекаются с режущими кромками 16 другого диска.

В одном из наиболее целесообразных примеров выполнения предлагаемого измельчителя (фиг.3-6) пазы 14 направлены радиально и режущие кромки 15 и 16, принадлежащие одной стенке, расположены по одну сторону плоскости радиального сечения В-В дисков. При этом стенки паза 14 выполнены вогнутыми и образованы двумя пересекающимися плоскостями 17 и 18, первая из которых наклонена к плоскости диска, а вторая перпендикулярна ей. Эти плоскости образуют с боковой поверхностью кольцевого выступа 12 острый угол, что значительно снижает усилие резания измельчаемого материала 19, а следовательно, и энергоемкость измельчителя. Однако пазы описанной формы могут быть получены только методом точного литья по выплавляемым или газифицируемым моделям, что ограничивает возможности реализации этого варианта.

Другой пример выполнения пазов 14, представленный на фиг. 7-9, уступая описанному в совершенстве режущих элементов, значительно проще в изготовлении. В этом примере разнонаправленные режущие кромки 15 и 16 образованы стенками паза 14, перпендикулярными плоскости диска и пересекающими плоскость 20 радиального сечения диска под острым углом . Режущие кромки 15 и 16, лежащие на одной стенке паза, расположены по разные стороны плоскости 20 радиального сечения диска, причем угол заострения одной из этих кромок получается тупым, а второй острым. Стенки паза 14 в этом варианте могут быть как плоскими (фиг.7), так и криволинейными, выполненными, например, по логарифмической спирали (не показано).

Кроме описанных выше примеров выполнения паза 1, которые являются предпочтительными, возможны и другие, некоторые из которых показаны на фиг.10-15.

Так, на фиг.10 и 11 показан вариант выполнения паза 14, у которого стенка образована тремя пересекающимися плоскостями 21, 22 и 23, первая из которых наклонена к плоскости диска для образования выгодного угла заострения режущей кромки, а две другие перпендикулярны плоскоcти диска. Ось паза 14 при этом расположена под углом a к плоскости радиального сечения 20 диска так, что режущие кромки, лежащие на одной стенке, расположены по разные стороны от него.

В отличие от описанного выше в варианте, показанном на фиг.12 и 13, плоскости 24, 25 и 26, пересекающиеся друг с другом и образующие стенку паза 14, расположены перпендикулярно к плоскости диска.

И наконец, на фиг. 14 и 15 показан паз 14, стенки которого образованы винтовой поверхностью 27, ось 28 которой совпадает с осью симметрии выступа 12.

Устройство для измельчения работает следующим образом.

Измельчаемый материал, например зерно, через загрузочный патрубок 4 под действием собственного веса поступает в полую часть вала 7, откуда центробежные силы выбрасывают его в пространство между дисками 5 и 6, вращающимися в противоположных направлениях. Попадая между режущими кромкам 15 и 16, движущимися навстречу друг другу, зерно 19 измельчается путем последовательного среза его слоев. По мере продвижения материала к периферии степень измельчения его увеличивается. При этом смещение частиц измельчаемого материала под действием одного ряда противодействующих режущих кромок 15 и 16 компенсируется таким же смещением в противоположную сторону действием следующего ряда режущих кромок 15 и 16, исключая сужение потока измельчаемого материала и способствуя повышению производительности.

В примере выполнения заявленного измельчителя, показанном на фиг.3-6, смещающее действие на измельчаемый материал оказывает, кроме режущих кромок, также наклонная к плоскости диска поверхность 17, являющаяся частью стенки паза 14. Однако смещение измельчаемого материала, вызванное ее наклоном в пазах предыдущего выступа 12, компенсируется противоположным смещением его такой же поверхностью 17 в пазах 14 следующего выступа 12. Кроме того, радиальное расположение оси паза 14 позволяет обеспечить одинаковые углы заострения противолежащих кромок и одинаковые условия перемещения материала в пазах при прямом и обратном вращениях дисков.

Измельчитель с пазами, выполненными как показано на фиг. 7-9, работает аналогичным образом.

Его отличием от описанного выше является то, что в этом варианте выполнения паза 14 его стенки, будучи перпендикулярными плоскости диска, не оказывают на измельчаемый материал смещающего действия.

Другое преимущество этого варианта перед описанным в первом примере проявляется в измельчителях с нереверсируемым приводом и одним вращающимся диском (чаще всего, это настольные бытовые измельчители). В этом случае, как показано на фиг.9, направление вращения подвижного диска 6 совпадает с направлением стенок пазов неподвижного диска 5, что уменьшает потери на трение при перемещении по неподвижному диску 5 измельчаемого материала.

Третьим преимуществом второго примера выполнения перед первым является более простая возможность заточки режущих кромок после из затупления.

Работа измельчителя в остальных вариантах выполнения пазов 14, показанных на фиг.10-14, существенных отличий перед уже описанными не имеет.