Измельчитель битумных кровельных материалов

[01] Область техники
[02] Полезная модель относится области строительства, а именно к устройствам для измельчения битумсодержащих материалов, которые могут использоваться в установках для переработки строительных материалов, в частности многослойного рубероидного или рулонного кровельного материала.
[03] Уровень техники
[04] В патенте РФ на полезную модель RU 31111, 20.07.2003 раскрыт измельчитель для битумных кровельных материалов, содержащий загрузочный кожух, камеру измельчения и размещенный в камере вертикальный вращающийся вал с ножами. Камера измельчения материала имеет нижнее сплошное основание и цилиндрическую боковую стенку с калибровочной сеткой. В стенке также предусмотрены стойки, которые образуют силовой каркас камеры (несмотря на то, что в аналоге прямо не указано на наличие стоек, без них функционирование устройства невозможно). Указанные стойки расположены внутри камеры.
[05] Недостатком аналога является то, что измельчаемый материал налипает на стойки, что проводит к заклиниванию ножей. В результате приходится останавливать устройство и удалять налипший битум, что приводит к снижению производительности работы измельчителя.
[06] Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является измельчитель битумных кровельных материалов, описанный в патенте РФ на полезную модель RU 72419, 20.04.2008. Устройство включает узел загрузки материала, камеру измельчения и узел измельчения материала. Камера измельчения материала имеет нижнее основание, верхнее основание с загрузочным отверстием и цилиндрическую стенку, которая образована вертикальными стойками, соединяющими верхнее и нижнее основания, и размещенной по периметру камеры калибровочной сеткой. Средство измельчения содержит вертикальный вал, проходящий через нижнее основание, ножи, закрепленные на валу и размещенные в камере измельчения, и привод вращения вала. При этом в устройстве предусмотрено средство, препятствующее налипанию битума, которое выполнено в виде холодильного агрегата с магистралью циркуляции хладагента, размещенной в рабочей камере.
[07] Указанная конструкция частично решает проблему налипания битума на стойки камеры, но не исключает возможность заклинивания ножей в рабочей камере. Кроме того, из-за использования охлаждения рабочей камеры конструкция измельчителя становится сложной, что требует проведения работ по его обслуживанию. В результате увеличиваются простои, и снижается производительность работы устройства.
[08] Раскрытие сущности полезной модели
[09] Основной технической проблемой, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является обеспечение бесперебойной работы устройства измельчения.
[010] Технический результат полезной модели заключается в повышении производительности работы устройства.
[011] Указанная проблема решается, а технический результат достигается в полезной модели за счет того, что измельчитель битумных кровельных материалов включает: узел загрузки материала; камеру измельчения материала, содержащую нижнее основание, которое образует дно камеры, верхнее основание с загрузочным отверстием и вертикальную цилиндрическую стенку, которая образована вертикальными стойками, соединяющими верхнее и нижнее основания, и калибровочной сеткой; узел измельчения, имеющий вертикальный вал, проходящий через нижнее основание, горизонтальные ножи, закрепленные на валу и размещенные в камере измельчения, и привод вращения вала. Вертикальные стойки выступают внутрь камеры измельчения относительно внутренней поверхности калибровочной сетки на величину не более чем на 5 мм.
[012] Кроме того, согласно частным вариантам реализации полезной модели:
[013] узел загрузки материала выполнен в виде загрузочного бункера;
[014] привод вращения вала выполнен в виде электродвигателя, связанного ременной передачей с валом;
[015] узел загрузки, камера измельчения и узел измельчения размещены на едином каркасе.
[016] В отличие от аналогов в рассматриваемом измельчителе боковые стойки рабочей камеры выступают внутрь камеры относительно сетки не более чем на 5 мм. Было установлено, что такая конструкция позволяет уменьшить налипание битума на стойки, в результате материал не стопорит работу и свободно проходит через сетку, что исключает заклинивание ножей. Кроме того, в отличие от ближайшего аналога, указанная конструкция является более простой и не нуждается в частом обслуживании. Таким образом, уменьшается простой оборудования и, как следствие, повышается производительность работы измельчителя.
[017] Краткое описание чертежей
[018] Полезная модель иллюстрируется фигурами, где:
на фиг. 1 показана схема установки для переработки битумных материалов, включающей заявленный измельчитель;
на фиг. 2 показан общий вид заявленного измельчителя сбоку согласно полезной модели;
на фиг. 3 показан общий вид заявленного измельчителя сверху согласно полезной модели;
на фиг. 4 показана конструкция камеры измельчения;
на фиг. 5 показан разрез стенки камеры измельчения;
[019] Элементы конструкции обозначены на фигурах следующими позициями:
1 - устройство для разрезания крупных пластов материала,
2 - ленточный конвейер,
3 - измельчитель,
4 - кожух,
5 - сито,
6 - бункер для битумного порошка,
7 - загрузочный узел,
8 - камера измельчения,
9 - узел измельчения,
10 - нижнее основание камеры,
11 - верхнее основание камеры,
12 - цилиндрическая стенка камеры,
13 - вертикальная стойка,
14 - калибровочная сетка,
15 - вал,
16 - нож,
17 - привод вала,
18 - ременная передача,
19 - каркас.
[020] Осуществление полезной модели
[021] Заявленное устройство (измельчитель) является частью установки для переработки битумных материалов. Такая установка включает последовательно размещенные: устройство для разрезания крупных пластов материала (1), ленточный конвейер (2), заявленный измельчитель (3), кожух (4), сито (5) и бункер для сбора битумного порошка (6) (см. фиг. 1).
[022] Измельчитель (3) содержит загрузочный узел (7), камеру измельчения (8) и узел измельчения (9) (см. фиг. 2 и 3).
[023] Загрузочный узел (7), предпочтительно выполнен в виде вертикального загрузочного бункера конической формы.
[024] Камера измельчения (8) (см. фиг. 4) размещена под загрузочным узлом (7) и включает нижнее основание (10), верхнее основание (11) и цилиндрическую боковую стенку (12). Нижнее основание (10) выполнено в виде плиты и образует сплошное дно камеры (8). Верхнее основание (11) также имеет форму плиты с отверстием для загрузки материала в камеру измельчения (8). Боковая стенка (12) камеры (8) образована вертикальными стойками (13) и калибровочной сеткой (14), которые проходят по периметру камеры. Стойки (13) объединяют нижнее (10) и верхнее (11) основания, образуя силовой каркас камеры (8). Калибровочная сетка (14) предназначена для выгрузки измельченного материала через боковую поверхность камеры (8). Для этого сетка (14) имеет заданный размер ячеек, которые пропускают частицы не более этого размера.
[025] Узел измельчения (9) содержит вертикальный вал (15), проходящий через нижнее основание (1), ножи (16), закрепленные на верхней части вала (15) и размещенные в камере измельчения (8), а также привод (17) вращения вала. Привод (17) может быть выполнен в виде электродвигателя, соединенного с валом (15) с помощью ременной передачи (18).
[026] Расстояние (S) между краем стойки (13) и краем калибровочной сетки (14) с внутренней стороны камеры составляет не более 5 мм (см. фиг. 5). Таким образом, стойка (13) выступает внутрь камеры (8) относительно внутренней поверхности сетки (14) не более чем на величину (S) 5 мм. Указанный зазор обеспечивает минимальное налипание битумного материала на стойки и предотвращает заклинивание ножей установки. Наиболее предпочтительно было бы разместить стойки за пределами калибровочной сетки (снаружи камеры), но, с технологической точки зрения реализовать это достаточно сложно.
[027] Устройство работает следующим образом.
[028] При попадании битумсодержащего материала, например рубероида (битум на картонной основе), в камеру (8) ножи (16) на валу (15) при его вращении разрезают и разбивают материал на куски, что приводит к отделению от картонной основы битума в виде крошки. За счет центробежной силы размельчаемый материал отбрасывается к стенке (12) камеры (8) на сетку (14). Размельченный в крошку битум, а также разорванные куски картонной основы рубероида, достигшие размеров отверстий калибровочной сетки (14), удаляются через отверстия сетки и попадают в нижний кожух (4), из которого поступают на сито (5) и разделяются.
[029] Для подтверждения эффективности работы устройства были проведены испытания измельчителя с разными величинами зазора (S). Зазор изменялся путем стачивания выступающего края стоек. Результаты показаны в таблице.
[030] Как видно из результатов таблицы при величине зазора (S) более 5 мм в зоне контакта стойки и сетки образуется область, в которой скапливается битум, что при длительной работе приводит к заклиниванию материала. Начиная с зазора 5 мм, заклинивание ножей перестает происходить.
[031] Испытания работы установок показали, что для измельчителя-аналога производительность работы с учетом простоев составляет 1,5-2 тонн материала в час и 300 тонн в месяц. В заявленной конструкции может перерабатываться до 6 тонн в час и 1000 тонн материала в месяц.