Пристрій для роздріблення крупногабаритних гумових відходів

1 Пристрій для роздрібнення крупногабаритних гумових ВІДХОДІВ, який містить в собі корпус з установленими в одній горизонтальній площині з можливістю зустрічного обертання валів з диско вими водами, між якими установлені роспірні втулки, який відрізняється тим, що переферійна поверхня дискових ножів виконана у вигляді зубчатої нарізки, а привід валів одного ступеню забезпечує, можливість їх обертаная з різними кутовими швидкостями 2 Пристрій по п 1, який відрізняється тим, що в одному корпусі розташовані два або більше комплектів валів з дисковими ножами, які мають одну вертикальну площинну різання, при цьому дискові ножі кожного послідуючого ступеню мають меншу товщину, а їх зубчата нарізка виконана з меншим шагом і з меншою висотою зуба Винахід відноситься до обладнання для роздрібнення крупногабарит-них полімерних матеріалів наприклад, зношених автомобільних шин для їх послідуючої регенерації У теперішній час на прнозбагачувальних, автотранспортних та інших підприємствах України накопичилась значна КІЛЬКІСТЬ зношених автомобільних шин різного типорозміру Визначене вимагає додаткових площин та непродуктивних затрат, а також наносить значну шкоду екології навколишнього середовища Більш ефективною та екологічно безпечною є технологія утилізації зношених автомобільних шин шляхом їх роздріблення до мілких фракцій з послідуючим повторним використанням отриманої гумової крихти в гумово-технічній, будівельній та в цілому ряді других галузей промислового виробництва Стосовно роздрібленню зношених автомобільних шин та їх фрагментів відомими є цілий ряд технічних рішень, заснованих на охолодженні гумки до температури м крихкості та послідуючим роздрібленням Недостатком цих технічних рішень є необхідність у надто істотних питомих капітальних витратах, а також значних експлуатаційних витратах, зв'язаних з багатосдадійністю процесу роздріблення та високою вартістю хлодоагенту (рідкого азоту) [1] Крім того громоздкістьта висока первісна вартість вказаних вище кріогенних техно логій та обладнання роблять необхідним надто істотню централізацію ВІДПОВІДНОГО виробництва, а це зв'язано з додатковими витратами на транспортировку зношених автомобільних шин від багаточисельних підприємств, які їх експлуатували, до центрального підприємства по їх переробці та утилізації При цьому семе по собі транспортування зношених автомобільних шин, які мають відносно малу вагу при великому обсязі, є малоефективним, і це, в свою чергу, свідчить про ДОЦІЛЬНІСТЬ хоча первинного механічного роздріблення безпосередньо на автотранспортних підприємствах Стосовно до механічного роздріблення зношених автомобільних шин відомими є засіб та пристрій [2], які включають першу безліч ріжучих дисків, розташованих аксіально та на відстані один від одного уздовж першого валу, а також другу безліч ріжучих дисків, розташованих аксіально та на відстані один від одного уздовж другого валу з оссю, паралельній осі першого валу Товщина ріжучих дисків та відстань між ними на ВІДПОВІДНИХ валах, а також міжцентрова відстань між валами приймаються такими, щоб ріжучі диски першого безлічу входили в контакт з ріжучими дисками другого безлічу з перекриттями по їх боковим поверхням та з відстані між твірними, достатнім для проходження обрізаних фрагментів автомобільних шин Завдяки такій компоновці, зношена автомобільна шина, попадаючи між ріжучими дисками, які 1 О о о ю 50007 обертаються назустріч один одному з еквивалентними швидкостями, розрізається по принципу дискових ножиць [3], тобто в поздовжньому напрямку, на окремі фрагменти шириною, яка визначається товщиною одного ріжучого диску Дія поліпшення умов захвату, твірна поверхня ріжучих дисків розглядаючого пристрою [2] може бути обладнана радіальне розташованими виступами, а для віддалення розрізаних фрагменти з впадин між ріжучими дисками сам пристрій може бути обладнаний додатковою парою циліндричних обдирочних роликів з осями, паралельними між собою та паралельними осям ріжучих дисків Для забезпечення надійного віддалення розрізаних фрагментів міжцентрова відстань між кожним ріжучим валом і ВІДПОВІДНИМ йому обдирочним роликом, а також розмір ребер обдирочного ролика, які включають радіальні виступи на них приймають та-ними, щоб ребра кожного обдирочного ролика перекривали ребра ВІДПОВІДНОГО ріжучого ролика на величину, яка визначається глибиною знади між виступаючими ребрами ріжучого валу Після порізни фрагменти зношених автомобільних шин сепарирується і у залежності від їх геометричних характеристик поступають або на повторний різ, або на послідуючу стадію технологічного процесу Достоїнствами пристрою розглянутої конструкції [2] є його відносна конструктивна простота, вилучення необхідності використання багате коштовного хладоагенту, а також можливість його виконання в транспортабельному варіанті, ще дозволяє приблизити ділянку по переробці зношених автомобільних шин безпосередньо до місця їх зберігання, та як слідство, надто істотньо знизити транспортні витрати У той же час використання тільки поздовжнього різу на однієї парі валів з ріжучими дисками знижує продуктивність установки та обмежує типорозміру також геометричні характеристики, одержані в результаті порізки фрагментів автомобільних шин Найбільш близькою по технічній суті є конструкція пристрою для роздріблення крупногобаритних гумових ВІДХОДІВ [4], яка має установлені у корпусі з можливістю зустрічного обертання валу с дисковими ножами, між котрими розташовані распірні втулки, та закріплені на паралельних ножевим валам в наборі зубчатих дисків, зуби котрих розміщені у проміжку між дисковими ножами З ціллю підвищення ефективності роздріблення, цей пристрій постачає паралельній валам горизонтальною пластиною для збору недороздріблених ВІДХОДІВ та шарнірно закріплений на ній перпендикулярної підпружиненої ВІДКІДНОЮ пластиною при цьому вісь з наборами зубчатих дисків установлені над вагами з ножами, зуби на дисках розташовані по протилежно направлених від середини набору дисків до його країв БИНТОВИМ ЛІНІЯМ, а горизонтальна пластина закріплена понад зубчатими дисками дотичних до них У роботі пристрію розглянутої конструкції [4] розрізний матерал подають між валами з дисковими ножами, в наслідок чого здійснюється поздовжній різ на окремі фрагменти, які стискаються та вдавлюється між дисковими ножами Застрявши фрагменти захоплюються зубами дисків розмі щеннях у проміжках між ріжучими дисковими ножами та транспортуються в зону завантаження на повторну порізку, при цьому довгі фрагменти впираються переднім кінцем в додаткову пластину і підштовхуючи зубами повертаються довгими сторонами паралельно вісям ріжучих валів При нагромадженні фрагментів на додатковій пластині зусилля подачі матеріала долаючи зусилля пружин, пластина повертається фрагменти, скидаються на дискові ножі та повторно роздріблюються МІЛКІ шматки роздрібленого матеріалу просипаються між отвори колосникових ґрат у накопичувач готового продукту Великі шматки матеріалу, які не застряли між ножами, захоплюють ріжучі елементи і переміщують до зубчатих дисків і які подають їх на повторне роздріблення Дякуючи можливості повернення та повороту фрагментів матеріалу досягається більш висока ступінь роздріблення без використання допоміжного обладнання Відмічене підвищує продуктивність процесу роздріблення крупногабаритних гумових ВІДХОДІВ І дозволяє трохи зменшити геометричні характеристики одержаних фракцій Разом з тим, многостаДІЙНІСТЬ процесу роздріблення, який виконується на одному і тому ж ріжучому інструменті, а також ВІДПОВІДНО ширші та довжині дискових ножів і в цьому випадку знижує продуктивність процесу та обмежує типорозмір одержаної продукції Ціллю ЦЬОГО винаходу є підвищення ефективності процесу роздріблення крупногабаритних гумових ВІДХОДІВ Поставлена ціль досягається тим, що в пристрою для роздріблення крупногабаритних гумових ВІДХОДІВ, яка має корпус з установленими в одній горизонтальній площині з можливістю зустрічного обертання вали з дисковими ножами, між якими установлені распірні втулки, периферійна поверхня дискових ножів у вигляді зубчатої нарізки "вовчий зуб", а привід валів одного ступеню забезпечує можливість їх обертання з різними кутовими швидкостями Крім того, з ціллю підвищення продуктивності процесу роздріблення в одному корпусі розташовані два або більш комплектів валів з дисковими ножами, які мають одну вертикальну площину різання, при цьому дискові ножі кожного послідуючого ступеню мають меншу ширину, а їх зубчата нарізка з малим шагом і малою висотою зуба Суть запропонованого винаходу пояснюється малюнками, на яких зображені на фиг 1 - загальний вид у плані установки для роздроблення крупногабаритних гумових ВІДХОДІВ, на фиг 2 - розріз установки в горизонтальній площині, перпендикулярній осям приводних валів, тобто у площині, перпендикулярній площині різання, на фиг 3 - розріз установки в горизонтальній площині, ВІДПОВІДНІЙ площині осей обертання приводних валків другого ступеню процесу роздрібленняі, на фиг 4 і фиг 5 - вираховані в одному масштабі ЗОВНІШНІ види зубів зубчатої нарізки переферійної площини дискових ножів, ВІДПОВІДНО, першого та другого ступеню процесу роздріблення Пристрій для роздріблення крупногабаритних 50007 гумових ВІДХОДІВ має установлені у корпусі 1 приводні вали 2 першого ступеню, розташовані в одній горизонтальній площині паралельно один одному та з можливістю обертатися від електродвигуна 3, моторну муфту 4, редуктор 5 та проміжну муфту 6 Кінематичне між собою приводні вали першого ступеню 2 зв'язані між собою зубчатими шестернями 7 та 8, які мають різницю діаметрів дільних кіл На приводних валах при допомозі шпонок 9 закріплені дискові ножі 10 з зубчатою нарізкою, а між дисковими ножами 10 на тих же валах 2 розміщені роспірні втулки 11 Утому ж корпусі і на підшипниках 12 розташовані приводні вали 13 другого ступеню роздріблення з розміщеними на них з допомогою дистанційних 14 та роспірних 15 втулок дисковими ножами 16 Кінематичне дискові ножі для обертання у взаємно зустрічному напрямі зв'язані з електродвигуном 17, моторною муфтою 18, редуктором 19, проміжною муфтою 20, шпонками 21, зубчатими колесами 22 та 23, які мають різні діаметри дільних кіл, а також зі шпонками 24 Приводні вали другого ступеню 13 розташовані паралельно один одному в одній горизонтальній площині під горизонтальною площиною осей приводних валів першого ступеню 2, при цьому різання першого та другого ступеню роздріблення, визначеними сполученими дільними кілами зубчатих нарізок дискових ножів 10 та 16, знаходяться в одній вертикальній площині У впадині між дисковими ножами першого 10 та другого 16 ступеню розміщені скребки 25, а дія відділення роздріблених фрагментів 26, получених з крупногабаритних гумових ВІДХОДІВ 27 після первинного 28 та повторного 26 роздріблення використовується стрічковий транспортер 29 Пристрій для роздроблення крупногабаритних гумових ВІДХОДІВ працює слідуючим чином Розрізані гумові матеріали 27, наприклад, зношені автомобільні покриши при включених приводах 3 та 17, подаються дискові ножи 10 між валами 2, які обертаються Проходячи між дисковими ножами матеріали розрізаються на окремі фрагменти 28 При цьому, завдяки наявності перекриття дискових ножів 10 матеріал розрізається у продольному напрямі та фрагменти 28 мають ширину, яка дорівнює товщині ножів 10, а завдяки наявності зубчатій нарізці на периферійних поверхнях і різним кутовим ші + Ш2, та отож, і різними коловими швидкостями обертання дискових ножів 10, які забезпечують різними діаметрами дільних кіл зубчатих колес 7 та 8, матеріал 27 розрізається і в поперечному напрямі на окремі фрагменти 28 протягом, визначеним відстанню між двома сусідніми зубами зубчатої нарізки на периферійних поверхнях дискових ножів 10 Саме за рахунок несхожості в кутових швидкостях дискових ножів одного ступеню роздрібнення гумових фрагментів, які захоплюються зубами ведучих, тобто обертаючимися з великими швидкостями і дискових ножів 11 Після порізки на першому ступеню фрагменти 28 поступають на другу ступінь роздроблення, при цьому, фрагменти, стиснуті та вдавлені во впади ни між дисковими ножами 10 віддаляються ВІДТІЛЯ скрибками 25 По мірі подачи фрагментів 28 на дискові ножі 16 між обертаючимися валами 13 та проходячи між дисковими ножами 16 матеріали розрізаються на більш малі фракції 26 При цьому, як і на першому ступеню, процес різання утворюється і в продольному, і в поперечному напрямках, що з однієї сторони, обумовлено наявністю перекриття дискових ножів 13, а з другої сторони - наявністю зубчатої нарізки на периферійних поверхнях та різниш кутовими шз ± Ш4 швидкостями обертання дискових ножів 16 А так як, товщина дискових ножів 16 другого ступеню роздріблення менш товщини дискових ножів 10 першого ступеню роздріблення, та, їх зубчата нарізка зроблена з меншим шагом і з меншою висотою зуба ширини та довжини фрагментів 26 менша, чим у фрагментів 28 Після порізни на дискових ножах 16 фрагменти 26 віддаляються при необхідності з впадин скребками 25 та транспортером 29 подаються чи на склад, чи на послідуючи стадії технологічного процесу роздрібнення При цьому, у залежності від необхідних геометричних характеристик продуктів роздріблення, в одному корпусі з однією вертикальною плоскістю різання може бути розміщено не дві, а більш пар привідних валів з дисковими ножами, при цьому дискові ножі кожного послідуючого ступеню повинні мати меншу товщину і зубчату нарізку з меншим шагом і з меншою висотою зуба Таким чином, запропоноване конструктивне виконання дискових ножів з зубчатою нарізкою на периферійних поверхнях та з приводом, яки, має можливість їх обертання з різними кутовими швидкостями, забезпечує порізку крупногабаритних гумових ВІДХОДІВ одночасно і в продольному, і в поперечному напрямках, а це виключає необхідність повернення продуктів різання і їх послідуючу повторну порізку дисковими ножами того ж ступеню Крім того, наявність в одному корпусі двох або більш комплектів валів з дисковими ножами, які мають одну вертикальну площину різання, а також конструктивне виконання дискових ножів кожного послідуючого ступеню з меншою товщиною і з меншим шагом зубчатої нарізні дозволяє зберегти безперервність технологічного процесу роздрібнення, виключає проміжні транспортні операції та сприяють розширенню сортаменту продуктів роздріблення Усе це забезпечує підвищення ефективності та збільшення продуктивності процесу роздріблення крупногабаритних гумових ВІДХОДІВ, Бібліографічний список 1 "Не везіть гроші на скид" газета "Посередник" від 25 10 95 г -с 16 2 Патент США № 931935, кл 241-24, опубл 1976 р 3 Корольов О О Конструкція та розрахунок машин та механізмів прокатних станів Навчальний посібник для вузі - М Металургія, 1985 - 376 с 4 Авторське свідоцтво СРСР № 1348190 кл В29В17/00, В02С18/06, 1986 Опубл Б9л , № 40 у 1987р 50007 50007 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 10