CN102196864A - 粉碎机以及用于它的空心转子的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粉碎机，该粉碎机包括一配备有刀体(16、18)的转子(14)，该刀体与至少一个固定在壳体上的对应刀片(19、20)共同作用，转子(14)通过一网筛(39)与用于粉碎了的物料的汇集腔(40)隔开。转子本身具有一配备有通孔(88)的转子体部(70)，在该转子体部内设置有一螺旋输送器(98)。因此转子(14)本身可以用作另一个网筛，通过它可以输出充分粉碎了的物料。

Description

粉碎机以及用于它的空心转子的制造方法

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的粉碎机以及用于制造用在这种粉碎机中的空心转子的方法。

背景技术

在DE 20 2006 018 524 U1中介绍了一种上述类型的粉碎机。

在这种已知粉碎机中被充分粉碎的物品穿过呈部分圆柱形的网筛的孔，该网筛包围转子。被粉碎的物品通过这个网筛到达一汇集腔，一螺旋输送器在此汇集腔内旋转。

由于网筛有筋条，因此充分粉碎的物料在第一次运动到网筛上时也不能穿过网筛，而是，通过转子的刀体而位于转子外侧上的一部分被粉碎的物料又向上运动，并重新进入刀体与对应刀片之间的切削缝隙中，在那里发生不必要的第二次粉碎。由于继续携带已被充分粉碎了的物料块，摩擦——转子在这种摩擦的条件下运动——也被加大了，因为这些物料块与其体积相比具有相当大的接触面，而大的物料块不是很强烈地与转子接触。充分粉碎了的物料块还可能卡在转子外壳面与包围转子的网筛的筋条之间。

发明内容

因此，通过本发明要将按权利要求前序部分所述的粉碎机改进如下，使得改善已被充分粉碎了的物料从粉碎区中的取出。

按照本发明，这个目的通过具有在权利要求1中给定的特征的粉碎机来实现。

在本发明的粉碎机中，转子本身配备有穿通部，并且转子自身构成一圆柱形网筛，充分粉碎的物料块可以通过该网筛的内部被取出。这些物料块可以在转子旋转时穿过穿通部，然后在转子内部通过重力或输送装置向转子的输出端运动。

通过转子取出的粉碎了的物体块的份量和通过包围转子的网筛掉下来的物料块可以汇合成被粉碎的物料块的唯一的流，并用常用的方法贮存或例如通过压块、碳化或燃烧继续处理。

本发明有利的改进方案在从属权利要求中给出。

本发明按权利要求2的改进方案的优点在于，为了安装刀体或支承刀体的刀座总之必须设置的凹坑可以同时用作穿通部，充分粉碎了的物料块可通过所述穿通部输出到转子内部。

在按权利要求3的粉碎机中，设置在转子中的穿通部至少部分地在和刀体一样的轨迹上运动。这在接受被刀体切下的物料块方面特别有利。

在按权利要求4的粉碎机中，用于输出粉碎了的物料块的穿通部直接位于刀体之前，因此所述刀体将小的物料块在汇集时带到穿通部附近并引入穿通部内。

在按照权利要求5的粉碎机中，被刀体从粉碎物上切下的切屑直接进入转子的穿通部内，这是因为其相对于刀体、并因此相对于位于该刀体旁的穿通部的方向从切削过程起就不会有显著的变化。

本发明按权利要求6的改进方案使得，由于与其他物料块的相遇而从刀体的路径上移开的这种小的物料颗粒也可以通过转子输出。

本发明按权利要求7的改进方案允许，即使在转子轴线水平布置时，进入转子内部的小的物料块也能可靠地取出，它在粉碎物向转子的均匀送进方面优选通过重力进行。

在按权利要求8的粉碎机中，不需要单独的驱动装置来带动螺旋输送器。

在按权利要求9的粉碎机中，可以在螺旋输送器和转子体部之间设置一相对速度，这在可靠取出即使是湿的和倾向于粘接在一起的粉碎了的物料块方面也是有利的。

在本发明的按权利要求10的改进方案中，在方便地、无阻碍地从转子内部取出被粉碎了的物料块方面是有利的。

其中按权利要求11，转子在其与开口端部相邻的区域内也可以承受大的负荷。

按权利要求12的转子在两个端部可以通过短轴来支承，通过转子内部取出的粉碎了的物料块和通过包围转子的网筛取出的物料块已经在一共同的壳体内聚集。

其中在按权利要求13的粉碎机中保证，在输出口内不会卡有未被粉碎的粉碎物。

本发明按权利要求14的改进方案在使位于粉碎机储存腔内的大的物体与转子外壳面之间的摩擦保持很小方面是有利的。

在按权利要求15的粉碎机中，满足由包围转子的网筛规定的标准的所有粉碎了的物料块要不通过同时作为网筛的转子、要不通过包围转子的网筛在相同的筛滤条件下取出。

按权利要求16的方法的优点在于，可以从廉价的标准原材料、亦即厚板材出发，如在设备制造和机械制造中常用的那样。这种板材的典型厚度可以在5mm至40mm的范围内，优选在10mm至30mm之间。

可以由这种标准原材料用简单的方法制造用于不同直径的转子的周壁，而相应的管材是一种定制件，其比较贵并且常常需要长的供货时间。

在本发明的方法中，在转子的圆柱形周壁上很难进行的加工工步也可以在平面坯料上非常方便地完成，特别是通孔的设置，如在权利要求17中给出的。所述通孔可以在采用数控切割机(激光切割焊接机等)的条件下方便地在平板中切割出。

利用本发明的按权利要求18的改进方案可以实现，周壁的外表面得到一精确圆柱形的形状，这通过纯粹的弯曲很难实现。因此按权利要求18制造的周壁的特征在于低的制造成本、迅速的可提供性和其外表面的精确的圆柱形形状，因此非常接近于由管材制成的周壁。

利用本发明按权利要求19的改进方案可以达到，用周壁制成的粉碎机转子在粉碎机上平稳地运转。

附图说明

下面借助于实施例参照附图详细说明本发明，在附图中：

图1示出粉碎机的横向于转子轴线的中截面；

图2示出按图1的粉碎机的在那里从左面看的侧视图；

图3示出按图1和2的粉碎机的空心转子的透视图；

图4示出按图3的转子的轴向截面；

图5示出按图3和4的转子的俯视图；

图6示出按图3至5的转子沿图5的剖线VI-VI的横向中截面；

图7示出类似于图3的视图，但是在图中示出一带一位于内部的螺旋输送器的变型转子；

图8示出按图7的转子的轴向截面；

图9示出类似于图8的视图，但是在图中示出一带有装在上面的筋肋的变型的转子；

图10示出类似于图4的视图，在图中示出一在两端通过短轴支承的变型的转子；

图11示出一由厚板组成的矩形坯料的俯视图，该坯料在一数控激光切割焊接机上配备有通孔图案；

图12示出用于粉碎机转子的圆柱形周壁的透视图，该周壁通过弯曲、焊接和精密车削由按图10的平面坯料制成。

具体实施方式

在附图中示出的粉碎机具有一总体用10表示的壳体，该壳体由适当地倒棱的厚钢板件焊接而成。

在壳体的侧壁12上通过一未画出的轴承支承有一总体用14表示的粉碎辊14，该粉碎辊也称为转子。粉碎辊携带有在周向和轴向上相互错开的刀体16、18，它们和固定不动的、互补的、做成锯齿形的对应刀片19、20协同工作。

为了更清楚起见，示出了仅带一个或两个刀体的粉碎辊14。当然在其他安装部位处类似地也可以考虑安装刀体。

位于图中左面的一侧壁22携带有一倾斜地向下降的引导壁24。

送进滑块28可在底壁26上移动，送进滑块做成空心箱形件，并可通过一双作用的工作缸30往复运动。该送进滑块的顶面与一防护壁32共同工作，该防护壁连接一位于图中右面的壳体壁34。送进滑块28的侧壁在小间隙的情况下在侧壁12前方移动。

壳体10的连接在壁部34的上端部上的端壁36构成储存待粉碎物品的储存腔38的包围部的最后一部分。

在对应刀片19、20之间设置有一个部分圆柱形的孔筛39，该孔筛位于刀体16、18的尖端的用虚线n表示的轨迹之外。倾斜下降的下部漏斗壁将穿过孔筛39掉下的切块向下引导到一汇集槽40，螺旋输送器42在该汇集槽内运转。螺旋输送器配设有一螺旋传动装置44。

为了使粉碎辊14转动，设置有一同步电机46，该同步电机通过一减速箱48和一可脱开的离合器50作用到粉碎辊14上。

同步电机46可通过输送给它的馈电电压的频率来控制其转速。一频率可控的变频器52用来给该同步电机供电，该变频器通过电网线54连接在公共的50Hz电网上。

控制线56将变频器52与粉碎机的控制单元58连接。

变频器52通过控制线56得到待设定的输出频率的额定值。

一电流传感器60测量在同步电机46的馈电线中流动的电流。借助于电流传感器60的输出信号控制线路56可以知道粉碎辊14在什么负荷下工作。

如果由电流传感器60测出的电流超过规定的最大许可值，那么控制线56使同步电机44停止，然后驱控它反转一规定的时间段。由此使卡在刀体16、18和对应刀片19、20之间的粉碎物的硬的成分重新被松开并且通常改变其方向，从而在接着粉碎辊14重新开始运动时沿着在图中通过箭头给出的正确方向在由刀体16、18和对应刀片19、20构成的切削缝隙内得到另一种切削条件，粉碎物内的硬的成分便可以被破碎或切开。

如果控制单元58断定，由粉碎辊14提供的粉碎功率在规定的额定值之下，则该控制单元便这样控制工作缸62，使该工作缸将下滑的粉碎物从储存腔32挤向粉碎辊14。

由于同步电机46通过减速箱48作用在粉碎辊14上，所以可以用很大的扭矩加载粉碎辊，并且粉碎辊能粉碎刀体16、18和对应刀片19、20之间的硬的物体，尽管同步电机44不需要极大的连接功率。在实践中，同步电机44可以具有在100KW数量级范围内的连接功率，如它通常毫无问题地提供给工业类应用场合中的那样。

如由图3可见的，转子14具有一空心圆柱形转子体部70，该转子体部通过焊接在上面的刀座72携带刀片16、18。

转子体部70配备有铣削出的V形凹坑74，该凹坑的侧向边界面夹一90°的角度，因此这个角度匹配于正方形刀座72的成90°设置的侧面。这些侧面通过焊缝与凹坑74的侧面固定连接。

刀片18同样具有正方形的边缘轮廓，并通过一中央紧固螺钉76与所属刀座以可拆松的方式连接，刀片18的边长略大于刀座72的边长(几毫米)，因此它们径向突出于刀座。

转子体部70具有一大致为圆柱形的周壁78和一携带有一短轴82的左端壁80。该短轴支承在壳体10的未详细画出的轴承上，并可通过一键槽84与同步电机46的空心轴连接。

由附图可见，凹坑74并不在转子体部70的(在图1中位于右面的)其轴向尺寸占周壁78轴向总尺寸的约1/5的端部区域上延伸。在转子体部70的这个轴向端部部段上具有一轴承环86，该轴承环与在图2中用87表示的4个轴承滚柱共同工作，所述轴承滚柱相互错开90°地由壳体10的相邻端壁支承。转子14在两侧用这种方式被支承。

如特别是由图6所看到的，刀体16、18的前侧/正面具有一凹下的球冠形状，从而在正方形的角部得到4个刀尖，其中三个刀尖被遮盖，一个刀尖向外突出于转子体部70的周部。用这种方法使刀片18可以转位4次并且每次得到一个新的刀尖。

由图可见，V形凹坑74的深度大于周壁78的壁厚度，因此转子体部70的内腔被凹坑74的底部切截。

在图中，转子14的转动方向分别通过一箭头表示。现在这样安装刀片18，使其中心平面基本上位于一与转子的14的轴线相交的平面内，从而，如由图1和6可以清楚地看到的，在相应的刀片18前面形成一较大的通孔88，转子14的外侧通过该通孔与转子内侧连通。

如果在上述粉碎机中通过转子14汇集了已被充分粉碎的物料，那么所述物料便由刀片18带动，然后可以通过通孔88到达转子14内部，这可以通过重力，也可以通过加在上面的物料的下压来实现。

如由图2可见，在转子14内部设置有一螺旋输送器90，该螺旋输送器通过一电机92产生旋转。螺旋输送器90位于转子内腔最深的区域内，并在那里使重新出现的被粉碎的物料沿轴向运动(在图2中向左，在另一些附图中向右)。

转子体部70的位于图2中左面的开口端部给出一轴向输出口91，通过该输出口输出到达转子内部的被粉碎物料。

然后这些物料在转子体部70的开口端部处向下掉落，进入位于汇集槽40延长部上的汇集腔94内，使得掉下的物料像通过包围转子14的网筛39掉下来的那些物料一样均匀地通过螺旋输送器40输出。

按图7和8的实施例与按图3至6的实施例的区别在于，在沿转动方向位于相应刀片18之前的那些区域内在每个凹坑74中设置有一圆形通孔96，因此该通孔的的几何形状接近于网筛39的圆形孔。通过通孔96的这种造型使粉碎了的物料块能以与在网筛39中相同的方式通过。

按图7和8的实施例的另一个区别在于，在周壁78的内侧上设置、例如用点焊固定有一跟随着转动的螺旋形的输送筋98。该输送筋将位于周壁78内侧下部上的小的物料块沿轴向向转子体部70的开口端部输送。因此该输送筋可以代替通过单独的电机92带动的螺旋输送器90，这在物料块是干的时是足够了。

图9与按图7和8的实施例的区别在于，在转子体部70的外表面上安装有轴向相互对接的筋肋106，其侧面具有90°的张角，在周向上与刀体的轨迹齐平，并且径向略低于刀体16、18的棱边(例如1至3mm)。因此凹坑74铣到筋肋106中，其最深线与所考虑的筋肋的最高线相对而置。

通过筋肋106防止，大的待粉碎物料块大面积地贴合在转子体部70的外壳面上。

按图10的实施例与上述实施例的区别在于，转子体部70在两个端部处都具有一端壁80，所述端壁分别携带一短轴82。

为了输出被粉碎的物品，在转子体部70的位于图中右边的右端部区域内，不携带有刀片18，设置有大的窗口100，螺旋输送器90输送位于转子体部70内部的松散的物料直至此窗口。然后这些物料在窗口100处向下掉落并同样又到达在图1中所示的汇集槽40的延长部内，类似于在按图2的实施例中的那样。

为了制动以几毫米(例如3mm)的径向间隙填满转子体部70的内径的螺旋输送器90或通过单独的驱动装置带动它，位于图9中右面的短轴82做成空心轴，一轴102穿过该短轴的内部，此轴102支承螺旋输送器90并支承在右面的空心短轴82中以及左面端壁80内的一盲孔内。

转子14的输出区与储存腔38通过一间隔壁104隔开，使窗口100不会被大的物料块堵死。

可以看到，在上述粉碎机中设置有两个网筛装置：其中一个是部分圆柱形的孔筛39，该孔筛39从外面包围转子14，另一个是转子14的周壁本身。

在图11中示出一矩形坯料，该坯料由一厚板通过切割制成。这里厚板应该理解为其厚度在5mm至40mm之间的板材，优选约10-30mm，特别优选约为20mm。

在坯料108上加工有通孔96，如参照上述实施例已经说明过的那样，通孔96的产生采用数控切割机进行，该切割机可具有一激光切割焊接头或气割切割焊接头/火焰切割焊接头或其他切割焊接头或其他切割头例如铣头。

如由图11所见，在坯料108上设置有通孔96的图案，该图案可以通过顺序排列的V形线来表征，通孔设置在所述线上，其中V形的尖端分别位于坯料108的纵向中心线上。

因此各个通孔96形成箭头组。

由在图11中所示的坯料108可以通过在一卷曲-折弯机上将坯料卷成圆筒形形状，而得到一如在图12中示出的套筒。

在坯料108卷曲成使得其短的边缘相互对齐并平滑地对接之后，沿对接部位产生一焊缝110。因此卷曲的坯料108形成一在周向上封闭的套筒周壁112。

特别是在包含通孔时将厚板卷曲成使得在卷曲后便已经得到周壁112的精确的圆柱形外表面的这一过程只能用大的成本来完成。

因此这里建议，坯料108仅卷曲成基本上呈圆柱形的几何形状并沿对接部位焊接。

接着在用112表示的大致呈圆柱形的周壁的开口端侧处牢固安装具有短轴的端部件，事后一轴承在该短轴处支承在粉碎机的机架上。

然后将这样得到的转子芯夹紧在一车床上，精车周壁112的外表面，在必要时还要精磨，由此使周壁得到与安装在上面的短轴的轴线精确同心的造型。

然后在按上述方法制造的转子芯上安装刀座和刀片。

Claims (19)

1.一种粉碎机，该粉碎机具有携带有刀体(16、18)的转子(14)；该粉碎机具有一固定在机架上的对应刀片结构(19、20)，该对应刀片结构与所述转子的刀体(16、18)共同作用；该粉碎机还具有一网筛(39)，所述转子(14)通过该网筛与用于粉碎了的物料块的汇集腔(40)隔开；该粉碎机具有一驱动电机(46)，该驱动电机作用在所述转子(14)上，其特征为：所述转子(14)是空心的，在该转子的周壁(78)中配备有多个通孔(88、96)，所述转子(14)的至少一个端部部段具有一输出口(91、100)。

2.按权利要求1所述的粉碎机，其特征为：所述周壁(78)的厚度小于设置在所述周壁(78)中用于接纳刀座(72)的凹坑(74)的深度。

3.按权利要求1或2所述的粉碎机，其特征为：所述通孔(88、96)的至少一部分位于连接沿周向顺序排列的刀体(16、18)的轨迹上。

4.按权利要求3所述的粉碎机，其特征为：位于连接沿周向顺序排列的刀体(16、18)的轨迹上的所述通孔(88、96)的至少一部分沿转动方向看位于刀体(16、18)之前。

5.按权利要求4所述的粉碎机，其特征为：所述通孔(88)的与所述刀体(16、18)相邻的壁部形成刀体端面的一基本上光滑的延续部。

6.按权利要求1至5之任一项所述的粉碎机，其特征为：所述通孔(88、96)的至少一部分相对于所述刀体(16、18)的轨迹轴向错开。

7.按权利要求1至8之任一项所述的粉碎机，其特征为：在转子体部(70)内部设置有一螺旋输送器(98)。

8.按权利要求7所述的粉碎机，其特征为：所述螺旋输送器(98)安装在所述转子体部(70)的内表面上。

9.按权利要求7所述的粉碎机，其特征为：所述螺旋输送器(98)是一与转子体部(10)分开的构件并落座在一受驱动的轴(102)上。

10.按权利要求1至9之任一项所述的粉碎机，其特征为：所述转子(14)至少在其一个端面处是开口的。

11.按权利要求10所述的粉碎机，其特征为：所述转子(14)在其开口端面处通过所述转子体部(70)的位于外部的支承面(86)支承。

12.按权利要求1至9之任一项所述的粉碎机，其特征为：所述转子(14)具有至少一个轴向端部部段，在该轴向端部部段内在其周壁(78)上设置有至少一个输出口(100)。

13.按权利要求12所述的粉碎机，其特征为：所述转子的具有所述输出口(100)的所述轴向端部部段分别通过一分隔壁(104)与一用于待粉碎物品的储存腔(38)隔开。

14.按权利要求1至13之任一项所述的粉碎机，其特征为：所述转子体部(70)具有沿周向延伸的筋肋(106)，该筋肋的几何形状基本上相当于由所述刀体(16、18)的棱边在旋转时划出的面的净轮廓。

15.按权利要求1至14之任一项所述的粉碎机，其特征为：所述通孔(88、96)的横截面积基本上相当于将所述转子(14)与所述汇集腔(40)隔开的所述网筛(39)的孔的横截面积，所述通孔(88、96)的横截面积优选略大于将所述转子(14)与所述汇集腔(40)隔开的所述网筛(39)的孔的横截面积。

16.一种用于制造空心转子的制造方法，该转子在其周壁上配备有多个通孔并用于粉碎机中，其特征为，所述方法具有以下工步：

a)由厚板制造平面坯料，该坯料相当于转子周壁的展开面；

b)将坯料这样卷曲成基本上呈圆柱形的形状，使得坯料的两个相对的边缘相互对接；

c)沿对接线连接这样卷曲的坯料，由此--特别是通过焊接--得到一基本上为圆柱形的周壁(112)。

17.按权利要求16所述的方法，其特征为：在平面坯料中制造所述通孔，优选通过切割焊、特别是激光切割焊来制造。

18.按权利要求16或17所述的粉碎机，其特征为：这样精车和在必要时精磨基本上为圆柱形的所述周壁，使得所述周壁的外表面是精确的圆柱形。

19.按权利要求16至18之任一项所述的方法，其特征为：使所述周壁平衡。

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