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专利名称:粉碎机的制作方法
技术领域:
本发明涉及粉碎机,特别涉及适用于粉碎以汽车等的废弃轮胎为代表的废弃橡胶材料等具有弹性且为可燃性物质的粉碎机。
背景技术:
近年来,开发出一种将废弃轮胎和鞋底用橡胶板的冲裁加工部件等在橡胶制品制造工艺中产生的被称为“边角料”的废弃材料回收利用于新的橡胶制品中或者作为燃料来使用的技术。例如,被破碎为规定尺寸以下的粉末橡胶能够被回收利用于橡胶鞋底、沙滩凉鞋、轮胎填料、或者铺路沥青材料的一部分等中。为了进行这样的再利用,必须将废弃橡胶材料微细化地粉碎为规定尺寸。例如,在将粉末橡胶应用在橡胶鞋底时,,此外,在应用于轮胎(生橡胶制)的填料时,。
作为将废橡胶破碎为这样尺寸的粉碎装置,例如有旋转滚筒式粉碎机等。然而,在使用这种装置时,因为在常温下进行破碎较为困难,所以,一般是通过在滚筒内注入液态氮等形成低温环境,使废弃橡胶材料冷冻后再对其进行粉碎。
因此,如(日本专利)特开平11-104510号公报中所揭示的那样,公知有一种如图
18所示的旋转滚筒式粉碎机40作为现有技术的橡胶粉碎机。在该粉碎机中,在常温下,将预先破碎为指定尺寸(约10~20cm见方)的废弃橡胶材料(废弃轮胎碎片)放入到滚筒40内,然后,通过向滚筒40内注入液态氮等冷冻剂,而使滚筒40内大约变成负40~60℃左右的低温环境,通过这样来使被冷冻了的橡胶碎片经由锤击式粉碎装置等来进一步微细化(大约1mm见方)粉碎。
然而,当使用该废弃轮胎材料的粉碎机时,通常在粉碎机的内部使用液态氮等进行冷却,必须使废弃橡胶材料冷冻。因此,当作为橡胶材料的资源再利用而粉碎大量的废弃橡胶材料时,会产生所谓的装置体积变得过于庞大、同时粉碎时间变长、而且注入液态氮等所用劳力过多且成本偏高的问题。而且,因为冷冻废弃橡胶材料会使材料的物理性质发生变化,因此存在所谓的只限于用于再利用用途的缺点。
对此,如(日本专利)特开平9-253515号公报中所揭示的那样,作为用于粉碎谷类等的粉碎机(制粉机),在通过马达等驱动装置而旋转的旋转轴上,设置有同轴配置的上下一对圆盘形的捣碎盘,形成分别相对的粉碎刀刃作为捣碎凹凸条。在该粉碎机中,通过使上述捣碎盘与旋转轴连动旋转,而将投入到捣碎盘之间的被粉碎对象(谷类)粉碎成规定尺寸以下。上述捣碎凹凸条,被设置为类似于臼磨碎表面状,利用离心力以及推力使被粉碎了的粉碎物在向外侧(捣碎盘的圆周侧
)移动的同时,逐渐地被粉碎。
然而,当使用该粉碎机来粉碎废弃橡胶等具有弹力的被粉碎物时,~,尺寸相对较大,没有达到作为橡胶材料用于再生资源化所必须的大小(~)。此外,在通过使用这种粉碎机进一步进行微细化粉碎时,在被粉碎的过程中,作为被粉碎对象的橡胶材料由于橡胶材料本身的弹性而弯曲,未被粉碎就被排出,因此不能很好地进行粉碎。
即,如果使粉碎盘之间的间隔直线性地变窄,则如图19所示,沿着由分别设置在粉碎盘200、210上的粉碎刀刃200a、210a形成的倾角,被粉碎物(橡胶材料)X本身以仍然弯曲的状态而在粉碎方向排出。就这种以弯曲状态而被排出的橡胶材料而言,其尺寸远远大于所希望的尺寸(~)。
发明内容
为了解决上述问题,本发明第一方面所提出的粉碎机,包括在相对面设置有粉碎刀刃的一对粉碎盘,形成在其中一个上述粉碎盘的粉碎盘中心附近的、用于将被粉碎物投入到粉碎盘的相对空间内的投入口,和用于使至少一个上述粉碎盘旋转的驱动部,其中,上述粉碎机的特征在于上述粉碎刀刃形成为,在粉碎盘旋转的同时,将粉碎了的被粉碎物向粉碎盘的外侧推出,而且,对于上述一对粉碎盘形成的角度来说,在这些粉碎盘的相对面的圆周侧附近形成的角度,比在该面的中心侧附近形
成的角度小。因此,当粉碎物被粉碎为规定尺寸以后,因为来自粉碎盘的作用力变得平缓,所得使得施加在被粉碎物上的作用力变弱、并减少了弯曲,因此能够适当地粉碎具有弹性的粉碎物。
此外,本发明第二方面所提出得粉碎机,就上述一对粉碎盘形成的角度而言,以设置在上述粉碎盘的相对面上的同心圆状的边界为界线,通过使上述边界外侧的角度比边界内侧的角度小,而使在上述相对面的圆周侧附近形成的角度,比在粉碎盘的相对面的中心侧附近形成的角度小。因此,只需对设置有粉碎盘的粉碎刀刃的面进行简单地加工,就能够得到同样的效果。即,为了根据被粉碎物的性质、大小、粉碎速度等条件适当地进行粉碎,只需通过适当地调节上述粉碎盘得形成角度,既可以简单地进行适当的粉碎。
此外,如上上述,也可以使在上述边界处的粉碎盘的形成角度不同,并使设置在粉碎盘上粉碎刀刃的个数在边界的内侧与外侧处不同(发明的第三方面)。通过这样,在被粉碎物被粉碎成规定尺寸以后,通过粉碎刀刃来改变粉碎的次数,从而进行调节,使得将被粉碎物粉碎为适当的尺寸。
此外,在上述边界的外侧,也可以设置上述两个粉碎盘的相对面平行(发明的第四方面)。因为平行,所以使得对于如橡胶材料这种具有弹性的被粉碎物,能够尽量使其不产生弯曲,从而能够进行可靠的粉碎。
此外,还可以使冷却水等液体通过设置在粉碎盘内部的流路,从而能够尽可能地抑制粉碎刀刃所产生的摩擦热(发明的第五方面)。具体地说,优选从粉碎盘外部供给上述液体,在通过上述流路后,使冷却水等排出到粉碎盘外部来进行循环。
这样一来,当仅仅通过来自粉碎盘的外部表面的空气等来放热,并不能充分地使粉碎刀刃冷却时,能够有效地使粉碎刀刃冷却。因此,具有防止因过度的摩擦热而使被破碎物变软且弯曲(易于变形)的效果。
上述相对的粉碎盘的各个粉碎刀刃,由平行槽的形成,当相对配置上述两个粉碎盘时,优选相对的上述平行槽形成为相互交叉。
形成上述粉碎刀刃的平行槽,优选形成于等分割配置在上述粉碎盘上的各个分割部分上。
上述平行槽优选具有矩形截面区域和锯齿形截面区域,该锯齿形截面的平行槽优选形成于上述粉碎盘的中心侧的区域内。
在上述粉碎盘的中心侧的区域中,优选粉碎刀刃以相对的粉碎盘之间的间隙向着圆周方向逐渐变窄的方式而变高。
图1是表示本发明第一实施方式的粉碎机的主要部分的纵截面图。
图2是表示关于本发明第一实施方式的粉碎盘的破碎刀刃面的放大截面图。
图3是表示图1所述粉碎盘的刀刃形状的平面图。
图4是表示本发明第二实施方式的破碎机的主要部分的纵截面图。
图5是表示本发明第二实施方式的粉碎盘的破碎刀刃面的放大截面图。
图6是表示设置在本发明第二实施方式的粉碎盘的破碎刀刃面上的破碎刀刃形状的平面图。
图7是表示设置在本发明第二实施方式的粉碎盘的破碎刀刃面上的破碎刀刃形状等的截面图。
图8是表示设置在本发明第二实施方式的粉碎盘的破碎刀刃面上的粉碎刀刃其他形状等的平面图。
图9是表示本发明第三实施方式的下部粉碎盘的平面图。
图10是表示上述第三实施方式的上部粉碎盘的平面图。
图11是图9的局部放大图,(a)为平面图,(b)为A视正面图,(c)为局部放大截面图。
图12是表示省略图10的一部分的平面图。
图13是图10的局部放大图,(a)是平面图,(b)是B视侧面图,(c)是从A方向的斜下方所视的斜视图。
图14是图10的局部放大图,(a)是平面图,(b)是B视侧面图,(c)是从A方向的斜下方所视的斜视图。
图15是图10的局部放大图,(a)是平面图,(b)是B视侧面图,
(c)是从A方向的斜下方所视的斜视图。
图16表示的是排列图13~图15所示的部分而配置的状态,(a)是平面图,(b)是从A方向的斜下方所视的斜视图。
图17是表示本发明第四实施方式的破碎机的主要部分的纵向截面图。
图18是概略表示现有技术的破碎机的整体的斜视图。
图19是表示当使用现有技术的粉碎机来粉碎弹性体时的粉碎体的弯曲状况的纵截面图。
具体实施例方式
以下,参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。图1、2表示的是本发明的第一实施方式,在图中标注相同符号的结构表示的是具有相同作用或效果的类似或者相同结构的部件。
在粉碎机本体1中,通过焊接或者螺栓固定等方法而固定在上保持部2上的上盖部3以及同样被固定在下保持部4上的机壳部5和下盖部6,构成为通过铰链7而能够自由关闭。上保持部2以及下保持部4经由柄部9与调节重量的配重8连接,使得当上盖部3被打开到一定位置时,不会因为上盖部3的自重而使上盖部3自动关闭。在上盖部的下侧,通过螺栓等固定有由碳素钢(例如SKD-11)等材质形成的圆盘状的上部粉碎盘10(直径为500mm左右)。在本实施方式中,上部粉碎盘10装备有具有表面为平缓变化的曲面的粉碎刀刃面
10a。所述曲面可以适当地选自球面、抛物面、椭圆面等形状。
在与上述上部粉碎盘10相对的方向上,设置有由相同材质形成的圆盘状的下部粉碎盘11,上述下部粉碎盘11通过螺栓等而被固定在旋转台12上。旋转台12经由连接部13与旋转轴14连接,通过来自驱动部(图未示出)的旋转驱动来使旋转轴14旋转,从而使旋转台12、即下部粉碎盘11旋转。在本实施方式中,下部粉碎盘11的粉碎刀刃面11a大致呈水平。
旋转轴14构成为在通过螺栓等而被固定在下盖部6上的柱部15的内部旋转。因此,在柱部15的内部,设置有与旋转轴14接触的球轴承16,用于向该球轴承16适当地供给润滑油的注油孔17以贯通柱部15的方式而被设置。
此外,上盖部3以及上部粉碎盘10在中心附近具有用于投入被粉碎物的投入口18,通过振动供给或者螺旋传送带等被粉碎物的供给装置(图未示出)而将被运来的被粉碎物投入到投入口18的投入空间A内。被投入的被粉碎物,通过由螺栓等固定在投入口18的正下方附近的导向部件19,而被投入到上部粉碎盘10与下部粉碎盘11之间。导向部件19可以由不旋转的光滑斜面形成,也可以具有图5等所示的叶片构造,其被固定在旋转轴14上、能够通过旋转使被粉碎物通过离心力向外侧送出。其中,导向部件19不一定与旋转轴
14同步旋转,导向部件19的旋转速度也可以是可变速度的。通过这样而能够对被粉碎物的排出量进行调整,最终能够调整被生成粉末的量。
在图2中表示的是图1所示的第一实施方式的上部粉碎盘10、下部粉碎盘11的截面放大图。在图2中,上部粉碎盘10的粉碎面10a具有球面、椭圆面、抛物面等的光滑曲面。因此,在粉碎盘10、11的中心附近的由两粉碎盘10、11形成的角度,随着远离粉碎盘10、11的外侧(圆周侧)而逐渐变小。即,就粉碎盘10、11形成的角度而言,在两个粉碎盘10、11的相对面的中心侧附近形成的角度,比在相对面的圆周侧附近形成的角度小。上部粉碎盘10以及下部粉碎盘11在盘的边缘附近(圆周附近)大致平行,~。粉碎刀刃面10a、11a的粉碎刀刃10b、11b,如平面视图3所示,其各自形成有按照中心角将上下部的粉碎盘10、11均等分的六个分割部分10-1~10-6、11-1~11-6。各分割部分10-1~10-6、11-1~11-6为大致呈扇形的盘,通过图未示出的螺栓等而被固定在上部盖3或者下部盖6上。当上下的粉碎盘10、11为大型盘时,如果按照各分割部分来形成该粉碎刀刃,则能够很容易对粉碎刀刃进行加工以及更换。
粉碎刀刃10b、11b可以由形成在各个分割部分上的平行槽而形成。粉碎刀刃10b、11b的平行槽以在相对配置两粉碎盘时,能够使相对的粉碎刀刃