切碎裝置的製作方法

2023-06-08 05:38:11

專利名稱：切碎裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種切碎裝置。
傳統的切碎裝置是在一機殼中央樞設一轉軸，其上裝設內刀，在機殼上裝設外刀。馬達經由傳動機構驅動轉軸自轉，利用旋轉的內刀與固定的外刀交切，從而將物體切碎。
上述切碎裝置的改良構造是在機殼內平行樞設二轉軸，且使該二轉軸相向轉動，利用二轉軸上相向交切的內刀將物體絞碎。
前述的雙轉軸切碎裝置的進一步改良方式是將切刀設成鋸齒狀，且使二轉軸上的切刀的凹凸部位呈互補配合，用以將物品絞碎。
上述鋸齒狀切刀的進一步改變是形成凸爪狀，利用二轉軸上的凸爪相向交切，而將待切碎物體夾住並往二轉軸中間迫壓，使物體被撕裂破碎，再利用內、外刀切碎。
為增進切碎效率，進一步開發出三轉軸或是更多軸的切碎裝置，其中將各軸分成上、下多層平行並列，以輾轉切削。
已知的切碎裝置均是將內刀裝設在自轉軸上，利用馬達供給的強大扭力配合鋒利的切刀將物品切碎，若碰到較堅韌之物品，其切刀可能嵌卡在物品中而使轉軸被迫停止轉動，如此極容易使馬達燒毀、造成火災或設備損失。
目前製造商解決上述問題的方法是不斷提高馬達的馬力，想以高扭力來強行破碎物體，致使切碎裝置越做越大，馬力越來越高，其成本也愈來愈貴，使用者可能會因為偶而才會使用到的馬力而得投資較高的設備成本，經濟效益較低。
本發明旨在克服上述諸問題，其主要目的在於提供一種切碎裝置，可同時進行物品的破碎與切碎工作，且其破碎工作可在設定扭力下進行。
本發明的另一目的在於提供一種切碎裝置，其具有較佳的切削效率。
本發明達成上述目的的結構包含有一機殼，中間具一容置空間;二轉盤，樞設於容置空間兩側，呈平行並列;預定數目的轉軸，平行樞設在二轉盤，可受外力驅動繞其軸心自轉;一第一傳動軸，一端固設在一轉盤中央，可受外力驅動帶動該二轉盤及其間之轉軸繞該第一傳動軸之軸心公轉;一第二傳動軸，位於另一轉盤外側邊，可受外力驅轉;一傳動機構，用以將第二傳動軸之動力分別傳導至該等轉軸使其自轉;至少一動力源，用以分別驅動上述二傳動軸轉動;一過負荷保護機構，設於第一傳動軸與動力源之間，用以保護動力源;預定數目的內刀，設於該等轉軸並隨之自轉及公轉，而形成圓形之自轉切削軌跡及公轉切削軌跡，用以切削物料。
通過轉軸快速自轉面形成高速切削，轉軸自轉使內刀形成圓形自轉切削軌跡，自轉切削軌跡隨轉軸公轉形成公轉切削軌跡，因此在容置空間內形成高密度的切削軌跡，物料在容置空間內受內刀快速切削及轉軸之撞擊而碎裂，產生高速且低噪音的切削效果。
此外可在機殼內壁設外刀或凸齒使物料受衝擊碰撞而破碎，以增進切削效果。
上述公轉切削軌跡可與外刀或凸齒相切，形成剪切作用，以增進切碎效果。
上述自轉切削軌跡可使其相切，以增加切削速率。
亦可通過刀具形狀及位置的設計，使相鄰切削軌跡間相切或相交，可進一步增進切削破碎效果。
現通過實施例並配合附圖
對本發明作一詳細描述。
第一圖為本發明實施例的結構示意圖;
第二圖為沿第一圖中1-1剖線的剖視圖;
第三圖為沿第一圖中2-2剖線的剖視圖;
第四圖為刀具切削軌跡的示意圖;
第五圖為本實施例的使用示意圖;
第六圖為內刀的另一實施形狀;
第七圖為刀具的又一實施形狀;
第八圖為第七圖之刀具的切削軌跡;
第九圖為本實施例刀具的再一實施形狀;
第十圖為第九圖之刀具的切削軌跡;
第十一圖為本發明增設冷卻機構的示意圖;
第十二圖為沿第十一圖中3-3剖線的剖視圖;
第十三圖為本發明刀具切削軌跡的另一種配置方式;
第十四圖為本發明刀具切削軌跡的又一種配置方式;
第十五圖概同於第十四圖，但只顯示外刀以凸齒取代狀況。
首先請參閱第一至三圖，本發明包含有
一機殼10，中間有一容置空間11，頂面設一進料通孔12，底面設一排料通孔13，均與容置空間11連通。排料通孔罩設一濾網14，該濾網14具預定孔徑的網目，用以控制切碎出物品的粒徑。
二轉盤15、16，分別樞設於機殼10並位於容置空間11左右兩側，呈平行並列。
三轉軸17，等間隔平行樞設在該二轉盤15，16並位於容置空間11內，可受外力驅動繞其軸心自轉。
一第一傳動軸18，一端固設在一轉盤15中央，可轉動地設在機殼10，另一端凸伸出機殼10外，可受外力驅動帶動該二轉盤15、16及其間樞設之三轉軸17繞該第一傳動軸18的軸心公轉。
一第二傳動軸19，樞設在機殼10，一端樞設在另一轉盤16中央，另一端伸出機殼10外，可受外力驅動旋轉，並可與樞設的轉盤16產生相對運動。
一轉動機構20如第三圖所示，包含有一主動輪21，固設於第二傳動軸19而位於機殼10與另一轉盤16之間，且位於該三支轉軸17的中心位置;三從動輪22分別固設於該三支轉軸17而位於機殼10與另一轉盤16之間，且均與該主動輪21連接，用以受該主動輪21的傳動而分別帶動對應的轉軸17自轉。
二馬達23、24，分設於機殼10二側，用以分別驅動該二傳動軸18、19轉動。
一減速箱25設於該馬達23與第一傳動軸18之間，用以減速傳動。
一過負荷保護機構27，設於該馬達23與該減速箱23之間，用以保護馬達23避免過度負荷而燒毀。
四組外刀29，以可拆卸的方式分別嵌設於機殼10前後二側壁，其刀鋒凸伸入該容置空間11內預定長度。
九組內刀30，分成三組，每組三支，以可拆卸之方式裝設於該三轉軸17，每一轉軸17各具有三支呈120度等間隔布置之內刀30，該等內刀30隨該等轉軸17自轉及公轉。
本實施例以二馬達23、24分別傳動二傳動軸18、19轉動。其中第一傳動軸18驅動轉盤15連動三轉軸17並帶動另一轉盤16繞第一傳動軸18軸心公轉，第二傳動軸19經由主動輪21帶動三從動輪22驅動三轉軸17自轉。如第四圖所示，該三轉軸17上的內刀30自轉各形成一圓形自轉切削軌跡32。所述的三圓形自轉切削軌跡32公轉形成一公轉切削軌跡31，該三圓形自轉切削軌跡32相切形成三個內切削部位33。公轉切削軌跡31與四組外刀29形成四個外切削部位34，其中內切削部位33剪切瞬間之速度為自轉角速度的兩倍，外切削部位34剪切瞬間的速度為自轉角速度與公轉角速度之和。
使用時，第一傳動軸18以慢速低扭力轉動，第二傳動軸19則以高速高扭力傳動。待切碎物品自機殼10頂面之進料通孔12落入容置空間11內，受內、外切刀30、29的剪切而斷成細粒，粒徑小於濾網14網目者則由排料通孔13排出，較大者則繼續受內、外切刀30、29剪切，直至通過濾網14。
如第五圖所示，使用時若遇到較大型物品，可能一時卡於進料通孔12無法全部落入容置空間11內。該物品的硬度若較低，將因轉軸17公轉的角衝量衝擊而破碎，並落入容置空間11內切碎;若是硬度較高或是韌性較大，轉軸17公轉之角衝量無法將其一次擊碎時，轉軸17將受阻無法繼續公轉，此時該過負荷保護機構27將使馬達23停止並逆轉預定時間或是轉數後再恢復正轉，亦即使公轉方向逆轉一設定角度後再正轉，以避免轉軸17被卡死導致馬達23、24燒毀。此時該等轉軸17仍繼續自轉，而以其上的內刀30對物品遂漸小片的反覆切削，如此漸漸侵蝕，至物品被切斷，轉軸17又恢復正常公轉。
上述的過負荷保護機構27可為傳統式機械結構或是電子保護電路。
驅動第一傳動軸18的馬達23可為轉矩馬達，其承受超過設定值的扭矩時即自動停止。
此外，若是針對不需大馬力切碎的物品時，亦可以單一馬達經由另一傳動機構驅動該二傳動軸18、19轉動。
再者，如第六圖所示亦可將整隻轉軸17表面製成螺旋形刀牙28將前述刀板與刀板的線切削變成螺旋刀牙與平面刀板的點切削，此舉可降低切削瞬間之剪切面，使裝置運作所需的扭力降低，可以較低的馬力驅動本裝置。
又，如第七圖所示，內、外刀亦可設成鋸齒狀，其切削之軌跡如第八圖所示。通過相鄰內、外刀的凹凸齒部相互配合，使自轉切削軌跡35間形成相交部位36(凸齒與凹槽相互契合部位)，公轉切削軌跡37與外刀38間亦形成相交部位39;利用凸齒與凹槽的交切作用，將物品嵌夾撕切破碎。
另外，針對上述的鋸齒狀內、外刀具，亦可在其設定部位增設凸爪40與缺槽41，如九、十兩圖所示，利用凸爪40將位於進料通孔12的物料撥入容置空間11內，或是將其撕碎，並可在三自轉軌跡42中央形成交切作用。
或是，如第十一圖、十二圖兩圖所示，可在前述三自轉切削軌跡中央部位設一圓管43，該圓管43固接於二轉盤44、45之間。管身設有若干個貫穿孔46，其軸孔47與第一傳動軸48預設之軸孔49連通。第一傳動軸48的軸孔49外端再聯接一萬向接頭50，該萬向接頭50再以管路51連接至一高壓冷卻流體(如冷氣或冷水等)供應源52，使高壓冷卻流體由圓管43的貫穿孔46噴出，用以冷卻切碎裝置的內部。此舉可將切削物料及內、外刀具冷卻降溫，使刀具的壽命延長，且無虞因切削產生的高熱使切碎的塑膠物料熔融而將砂粒或灰塵等雜物包覆在切削料中。高壓噴出的流體具有清洗切削物料表面的附加功能，便於後續的回收清洗工作。
需要補充說明的是，本發明除了上述實施方式外，亦可有其它不同的變化方式。
如第十三圖所示，三轉軸所形成的自轉切削軌跡52亦可不相切，使其僅有切削作用而無剪切作用，而其公轉切削軌跡53則仍與外刀54相切而產生剪切作用，此舉可降低運轉馬力的需求。
如第十四圖所示，自轉切削軌跡55不相切，且公轉切削軌跡55與外刀56亦不相切，使本切碎裝置僅有快速切削作用而無剪切作用，因此可以極高的轉速使內刀旋切物料，但不需太大的馬力。
如第十五圖所示，可將外刀以機殼內壁附設的凸齒57取代，僅利用內刀快速自轉及公轉旋切物料亦可。
又，該傳動機構20可為齒輪嚙合傳動，亦可以用膠輪通過摩擦傳動，或是以皮帶傳動。
權利要求
1.一種切碎裝置，包括一機殼，中間具一容置空間；二轉盤，樞設於容置空間兩側，呈平行並列；預定數目的轉軸，平行樞設在二轉盤，可受外力驅動繞其軸心自轉；一第一傳動軸，一端固設有一轉盤中央，可受外力驅動帶動該二轉盤及其間的轉軸繞該第一傳動軸的軸心公轉；一第二傳動軸，位於另一轉盤外側邊，可受外力驅轉；一傳動機構，用以將第二傳動軸之動力分別傳至該等轉軸使其自轉；至少一動力源，用以分別驅動上述二傳動軸轉動；一過負荷保護機構，設於第一傳動軸與動力源之間，用以保護動力源；預定數目的內刀，設於該等轉軸並隨著自轉及公轉，而形成圓形的自轉切削軌跡及公轉切削軌跡，用以切削物料。
2.依據權利要求1所述的切碎裝置，其特徵在於該機殼壁面設有外刀。
3.依據權利要求1所述的切碎裝置，其特徵在於該機殼壁面設有凸齒。
4.依據權利要求2所述的切碎裝置，其特徵在於內刀的公轉切削軌跡與外刀相切。
5.依據權利要求1，2，3或4所述的切碎裝置，其特徵在於相鄰之內刀自轉切削軌跡相切。
6.依據權利要求1所述的切碎裝置，其特徵在於該動力源為一馬達，而該過負荷保護機構為一保護電路。
7.依據權利要求1或6所述的切碎裝置，其特徵在於該過負荷保護機構當動力源過負荷時，用以使動力源逆轉預定間隔或時間後，再恢復正轉。
8.依據權利要求1所述的切碎裝置，其特徵在於該傳動機構包含有一主動輪，設於公轉的軸心位置，受第二傳動軸驅轉;預定數目的從動輪，受主動輪驅動而帶動該等轉軸自轉。
9.依據權利要求1所述的切碎裝置，其特徵在於該二轉盤之間設有預定數目的管件，其管身設有若干個貫穿孔導通其軸孔，該第一傳動軸亦設有軸孔與前述之管件軸孔連通，該第一傳動軸的軸孔再外接一萬向接頭，該萬向接頭用管路連接至一高壓冷卻流體供應源。
10.依據權利要求1所述的切碎裝置，其特徵在於該等轉軸體身設有螺旋形切刀而一體形成內刀。
11.依據權利要求2所述的切碎裝置，其特徵在於該內、外刀呈鋸齒狀，且相鄰內、外刀凸齒與凹槽相互配合，而在相鄰自轉切削軌跡間形成相交部位;在公轉切削軌跡與外刀間亦形成相交部位。
12.依據權利要求2所述的切碎裝置，其特徵在於該內、外刀的預定部位設有凸爪與缺槽，且相鄰內、外刀間的凸爪與缺槽可相互配合。
全文摘要
一種切碎裝置包括一機殼；分別樞設於前述空間兩側的二轉盤；預定數目的轉軸，平行樞設於二轉盤；一第一傳動軸，可受外力驅轉帶動該二轉盤及其間之轉軸公轉；一可單獨轉動的第二傳動軸；一傳動機構；至少一動力源，用以分別驅動該二傳動軸轉動；一過負荷保護機構；預定數目的外刀，設於機殼預定位置；預定數目的內刀，分別設於上述的轉軸而可隨轉軸自轉及公轉，可分別以相鄰二轉軸的內刀間或內刀與外刀間形成剪切作用。
文檔編號B02C23/16GK1080215SQ9310499
公開日1994年1月5日 申請日期1993年4月26日 優先權日1992年6月19日
發明者楊木蒼 申請人:楊木蒼