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材料粉碎装置失效专利 发明

技术领域

本发明的实施方式涉及用于粉碎材料的机器和装置,例如,用于粉 碎由结构拆除产生的材料,以使能够更方便地运输和处理这种材料。

相关背景技术

材料粉碎机长期用于将材料从较大尺寸组分粉碎成较小尺寸组分。 这种粉碎由于包括例如可运输性、可重用性和/或降解性的任何一个或多 个原因而可能是令人期望的。
通常,这些机器通过将未粉碎的材料向其上具有突出部的转子输送 而工作,该突出部可引导材料向上并越过转子进入到紧靠突出部定位的、 叠加固定的砧或砧条内,从而将材料粉碎成较小尺寸的组分。
已知的材料粉碎机可能不适于或不期望用于所有类型的材料,特别 是如果存在遇到抗碎物体的可能性的情况。例如,授予Linnerz(“Linnerz”) 的美国专利No.5213273披露了一种材料粉碎机,该物质粉碎机包括开式 液压系统,该开式液压系统包括液压缸、减压阀以及敞开的收集槽,该 敞开的收集槽作为提供称作其出口壁的“弹性偏转”的结构。然而, Linnerz,未能包括用于推动或促使出口壁移回其工作位置的偏置装置, 使得出口壁保持偏离开,需要操作者介入以关闭该出口壁。
一些材料粉碎机构造成具有安全销,该安全销在遇到抗碎物体时折 断,导致旁路壁枢转地打开。结果,必须停止加工操作并且必须更换安 全销。
然而在其他一些情况下,材料粉碎机遇到抗碎物质会产生甚至更多 不希望的问题,这些问题例如包括对机器的破坏、潜在地导致其昂贵的 修理或更换。

具体实施方式

在以下详述中,参考形成本文的一部分的附图,其中相同的附图标 记自始至终指示相同的部件,并且通过图解的方式在附图中示出发明可 能实施的实施方式。应当理解,在没有脱离本发明的范围的情况下,可 利用其他实施方式,并且可进行结构或逻辑上的改变。因此,以下详述 是没有限制的意义,并且根据本发明的实施方式的范围由所附的权利要 求和它们的等同所限定。
说明书可能使用短语“在一个实施方式中”、“在多个实施方式中” 或“在各种实施方式中”,这些短语的每一个均可以指一个或多个相同或 不同的实施方式。此外,术语“包含”、“包括”、“具有”等,当关于本 发明的实施方式使用时是同义的。
短语“A/B”意思是A或B。对本发明来说,短语“A和/或B”意 思是“(A)、(B)、或(A和B)”,对本发明来说,短语“A、B、C中的 至少一个”意思是“(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、 或(A、B和C)”。对本发明来说,短语“(A)B”意思是“(B)或(AB)”, 即,A是可选元素。
说明书可能使用基于透视的描述,例如上/下、后/前以及顶/底。这 种描述仅仅用来使讨论变得容易并不旨在限制本发明的实施方式的应 用。
术语“联接的”和“连接的”,连同它们的派生词一起可能被使用。 应当理解,这些术语并不意在作为彼此的同义词。相反地,在具体实施 方式中,“连接的”可能用来表示两个或多个元件彼此直接地物理或电接 触。“联接的”可能意味着两个或多个元件直接地物理或电接触。然而, “联接的”也可能意味着两个或多个元件不是彼此直接接触,但仍然彼 此相互配合或相互作用。
图1和2示出了根据本发明的各种实施方式的材料粉碎装置。对于 所示的实施方式,材料粉碎装置包括传送器14,该传送器14用于向包括 径向突出部18(有时在本技术领域中称为锤)的转子16移送待粉碎的材 料12a。压辊20包括安装在枢轴臂24上的肋22。压辊20可构造成使得 压辊20被大致朝向传送器14和/或转子16地向下推动。压辊20和传送 器14一起工作可沿着箭头34的方向朝向转子16向下并向内地推动材料 12a。
如图2所示,在运转时,材料12a可被压靠在转子16和/或突出部 18上并且由突出部18向上携带而与旁路臂90的砧36接合。太大以致不 能适配在突出部18和砧36之间所设置的间隔之间的材料12a在冲击砧 36时可被粉碎成碎料。
旁路臂90还可包括在转子16周围、砧36之后的筛子38。在各种实 施方式中,在筛子38之后可以是一个或多个其他的筛子部分40、42。材 料12a可被所述材料粉碎装置粉碎成碎料,然后该碎料可被突出部18推 动而抵靠筛子38、40、42,并且在有些情况下被进一步粉碎。然后被粉 碎的材料12b可穿过一个或多个筛子38、40、42。在一些实施方式中, 被粉碎的材料12b可沉积在传送器上以传送而离开该材料粉碎装置。未 穿过一个或多个筛子38、40、42的材料12a可经由突出部18而围绕转 子16移动一个或多个附加的循环,以进一步粉碎和/或筛分。
然而,如图2和3所示,待粉碎的材料12a可包括一个或多个抗碎 物体12c。这种抗碎物体12c会冲击砧36,并且该冲击力或者单独地或 者与由转子16的旋转引起的突出部18的附加力相结合地,可导致旁路 臂90从关闭或操作位置向非关闭或打开位置枢转,以允许抗碎物体12c 绕过该装置。在各种实施方式中,旁路臂90可取决于多个因素而打开不 同的量,该多个因素包括但不限于:抗碎材料的尺寸、由抗碎物体12c 引起的开启力和/或由旁路臂90施加的阻力。允许抗碎物体12c绕过机器 可避免转子的阻塞和/或对该装置的一个或多个部件的损害,昂贵的停工 期、修理和/或更换可因此而被避免或减到最少。
为了允许抗碎物体12c绕过,材料粉碎装置可包括旁路臂90,该旁 路臂90构造成在关闭位置和非关闭位置(图3所示)之间枢转以允许材 料12a的抗碎物体12c绕过该装置。非关闭位置可以是一旦旁路臂90开 始枢转时旁路臂90的任何一个或多个位置,该任何一个或多个位置例如 包括全开位置或任何在全开和全闭之间的位置。旁路臂90的这种枢转可 通过旁路控制部件至少部分地控制,该旁路控制部件构造成相对于旁路 臂90移动以便允许旁路臂90在关闭位置和非关闭位置之间移动。
在所示的实施方式中,旁路控制部件可以是杆92,该杆92可构造成 在当旁路臂90处于关闭位置时的第一位置和当旁路臂90处于非关闭位 置时的第二位置之间绕枢轴点93枢转。
如图所示,旁路控制杆92可包括接合旁路臂90的相互作用面91的 第一相互作用特征部94和联接到阻力元件96的第二相互作用特征部95。 第一相互作用特征部94可设置在旁路控制杆92的第一端,并且第一相 互作用特征部94构造成接合旁路臂90的相互作用面91以允许旁路臂90 能够在关闭位置和非关闭位置之间枢转。
在各种实施方式中,当粉碎正常可粉碎的材料时,第一相互作用特 征部94可停留在相互作用面91的原位置,在这种位置,第一相互作用 特征部94可对旁路臂90施加预定的力,以将旁路臂90保持在关闭位置, 直到由抗碎物体12c的冲击提供超过预定力的力。当预定的力被抗碎材 料所引起的力克服时,相互作用特征部和/或相互作用面会相对于彼此移 动以便允许旁路臂90枢转到非关闭位置。
在各种实施方式中,第一相互作用特征部94可构成转动,从而在旁 路臂90在关闭位置和非关闭位置之间枢转时,第一相互作用部件94能 够可旋转地或可滚动地接合旁路臂90的表面91。例如,在各种实施方式 中,第一相互作用特征部94可包括辊子或其他滚动结构。虽然所示的实 施方式将第一相互作用特征部94示出为具有大体上圆形形状,但是在本 公开内容的范围内其他构造也是可行的。
例如,在一些实施方式中,第一相互作用特征部94可具有椭圆形或 其他适当的形状。然而,在其他实施方式中,通过使第一相互作用特征 部94和/或旁路臂90的表面91由允许第一相互作用特征部94相对于旁 路臂90的表面91滑动的适当的材料和/或几何形状形成,可以将第一相 互作用特征部94替换地构造成滑动地接合表面91。例如,在一个实施方 式中,第一相互作用特征部94和/或表面91可由低摩擦或无摩擦材料形 成或涂覆有低摩擦或无摩擦材料。
旁路臂90的表面91可采取任何一种或多种结构。例如,表面91可 以是和旁路臂90一体的或通过将分离的元件固定到旁路臂90上而形成。 在多个实施方式中,例如,表面91可以是固定到旁路臂90上的板结构 或板状结构。表面91,不管是一体的还是分离固定的,均可以是大体上 光滑的表面或可包括设置在其上和/或其中的一个或多个凹口、凹槽或其 他中断特征部。这种中断特征部可构造成接合第一相互作用特征部94以 至少暂时地抑制旁路臂90相对于第一相互作用特征部94移动。例如, 在一些实施方式中,凹口或凹槽可构造成接合第一相互作用特征部94以 抑制旁路臂90移动,直到遇到抗碎物体12c(例如,类似于上面所示和 讨论的成角度地偏移的原位置)。
在更进一步的实施方式中,中断特征部在第一相互作用特征部94接 合一个或多个凹槽时可以对旁路臂90的持续打开运动提供稍微步进的但 却增加的阻力,直到抗碎物体12c通过为止。然而,在其他实施方式中 并且如图1-4所示,表面91可以是大体上光滑的,并且第一相互作用特 征部94停留在表面91的顶部边缘(例如,原位置)上,直到遇到抗碎 材料12c。
在各种实施方式中,表面91可以是几何学上构造成具有一种轮廓, 该轮廓适合提供用于抵抗旁路臂90从关闭位置枢转到非关闭位置的预定 范围的和/或变化的阻力。这种结构也可将旁路臂90从非关闭位置推向关 闭位置。如本文中所使用的“轮廓”可包括大体上规则的曲面(不管是 凸的还是凹的)、大体上无规则的曲面、大体上的平面和/或其组合,这取 决于具体应用。
例如,表面91的轮廓可构造成提供大体上平的第一位置或原位置, 该第一位置或原位置可被第一相互作用特征部94接合并且适于提供用于 将旁路臂90保持在关闭位置的预定力。当遇到抗碎物体12c时,施加到 旁路臂90的阻力可增大直到由抗碎物体12c产生的力超过由接合原位置 的第一相互作用特征部94产生的预定力,这时旁路臂90将移到非关闭 位置(例如,第一相互作用特征部94从原位置移开)。在各种实施方式 中,表面91的轮廓可构造成提供相对低的阻力使得抗碎物体12c更易绕 过。在各种实施方式中,表面91可构造成使得在旁路臂90枢转到非关 闭位置时,可产生更大的阻力以将旁路臂90推回到关闭位置;这种变化 的阻力可以由相互作用面91的几何形状产生。
除用于提供变化范围的阻力的表面91的轮廓之外或代替该表面91 的轮廓,联接到旁路控制部件(如所示的,杆92)的第二相互作用特征 部的阻力元件96可构造成按需抵抗旁路控制杆92的枢转。例如,阻力 元件96可构造成提供用于抵抗旁路控制杆92的枢转并因而抵抗旁路臂 90的枢转的预定范围的和/或变化的阻力。
阻力元件96可包括各种且仍然适合此目的形式和材料中的任何一个 或多个。例如,对于各种实施方式,阻力元件96可能包括一个或多个气 囊或气囊状结构、一个或多个偏置元件(例如,弹性结构、弹簧等)或 它们的一些组合。在其中阻力元件96包括气囊的实施方式中,一个或多 个气囊可用任何适合此目的的材料形成,该材料包括,例如,聚合物或 织物,或一些其他适于保持空气或一些其他气体同时仍提供希望水平的 弹性的材料。对于其中阻力元件96包括多个气囊的实施方式,气囊可以 堆叠或可水平分布在同一平面内,或着是两种结构的一些组合。
在一些实施方式中,阻力元件96可包括一个或多个偏置元件,例如 弹簧。对于其中阻力元件96包括多个偏置元件的实施方式,偏置元件可 以堆叠或可水平分布在同一平面内,或者是两种结构的一些组合。
在各种实施方式中,并且类似于以上所述的表面91的各种实施方式, 阻力元件96可构造成提供用于将旁路臂90保持在关闭位置和/或使该保 持变得容易的预定力,直到旁路臂90遇到抗碎物体12c,在这时阻力可 增大直到由抗碎物体12c产生的力超过该预定力。为允许抗碎物体12c 从装置绕过,阻力元件96还可构造成使阻力逐渐变小或以其他方式减少, 以允许旁路臂90枢转到非关闭位置。然而,在其他实施方式中,阻力元 件96可构造成一旦预定力被超过则提供相对低的阻力,使得抗碎物体12c 更易于绕过,并且在这些实施方式中,阻力元件96可构造成使得在旁路 臂90枢转到非关闭位置时,可产生更高的阻力以将旁路臂90推回关闭 位置。
虽然各种实施方式或者通过包括阻力元件95或者通过包括轮廓化 (contoured)表面91而可对用于抵抗旁路控制杆92的枢转且因而抵抗 旁路臂90枢转的阻力的范围提供控制,但是有可以通过包括两者而实现 增大范围的和/或变化的阻力。例如,由于阻力元件95和轮廓化表面91 的机械极限和/或可用于形成这些元件的材料,而使得可单独地通过阻力 元件95或者通过轮廓化表面91产生的阻力会受到限制。组合两个元件 可有利地允许有增大的阻力。同样地,假如组合两个元件则阻力的变化 可以更加可控或更加可变。然而,在一些实施方式中,单独地使用阻力 元件95或单独通过轮廓化表面91可能适合于特定应用的材料粉碎需要。
虽然本文已经为描述优选实施方式而示出并描述了某些实施方式, 但是本领域普通技术人员应当理解,在没有脱离本发明范围的情况下, 各种各样的替代和/或等同实施方式或设计来达到相同目的的实现可代替 已示出并描述的实施方式。例如,虽然杆已经被示出为用于旁路控制部 件,但是可使用多种不同的结构,该结构包括但不限于滑动件、铰链构 件等。此外,相互作用特征部可以是除那些已示出的之外的多种结构。 表面的轮廓可以是除已示出的渐增曲率半径的曲面之外的多种几何形状 中的任何一种,包括大体上的平面。原位置可以从相互作用面的弯曲部 有角度地偏移(如图所示),或,例如,它可以是不同几何形状的、锯齿 状的、突出的或以其他方式不同于相互作用面的剩余部分并且适于帮助 提供初始阻力以将旁路臂保持在关闭位置。本领域技术人员应当容易理 解,根据本发明的实施方式可以用各种各样的方式实现。本申请旨在覆 盖本文讨论的实施方式的所有修改或变型。因此,显然的意思是根据本 发明的实施方式仅受限于权利要求和其等同。

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