CN103298561B - 用于搅拌式球磨机的分离装置的动态元件 - Google Patents

用于搅拌式球磨机的分离装置的动态元件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有圆柱形研磨容器(22)的搅拌式球磨机(20)。该研磨容器(22)具有至少一个研磨物质入口(24)和至少一个研磨物质出口(26)。在该研磨容器(22)中设置有与驱动装置相连的搅拌轴(28)。该搅拌轴(28)将驱动装置的一部分驱动能量传递到研磨辅助体上。该研磨辅助体松散地分布在研磨容器(22)中。此外，该搅拌式球磨机(20)还具有配属于研磨物质出口的分离装置(30)，其中该分离装置(30)围绕旋转轴线布置/或围绕着旋转轴线旋转。该分离装置(30)由至少两个部件构成，其中一个部件是至少一个分离装置(31)，第二部件是具有径向延伸的通道或叶轮的、用来产生材料流的动态元件(32)。

Description

用于搅拌式球磨机的分离装置的动态元件
技术领域
本发明涉及一种分离装置，其具有用于搅拌式球磨机的动态元件。
背景技术
德国专利申请DE 10 2007 043 670 A1公开了一种具有圆柱形研磨容器的搅拌式球磨机，其中，在研磨容器中设置有与驱动装置相连的搅拌轴。该搅拌轴将一部分驱动能量传递到研磨辅助体上，该研磨辅助体松散地设置在研磨容器中。螺旋状的分离装置设置在研磨物质出口之前。
欧洲专利文献EP 1 468 739 A1公开了一种用来精细和极精细地研磨物质、持续工作的卧式搅拌式球磨机，其具有用来容纳研磨体的圆柱形或圆锥形研磨腔。在研磨腔的一端部上设置通到研磨腔的内腔中的物质入口。从内腔中引出的物质出口定位在研磨腔的另一端部上。此外，还存在着具有多个搅拌机构并且与腔轴线同轴的搅拌器。在物质出口的前方设置有单独驱动的分离***，它使研磨体与已研磨的物质分开并且送回研磨腔的内腔中。该分离***由分离机构构成，其具有两个与腔轴线同轴设置的圆盘。在该圆盘之间设置多个关于圆盘中点对称分布的、从圆盘边缘朝内引导的输送或叶轮元件。在分离装置运行时，该叶轮元件在物质-研磨体-混合物上产生对应，因此由于离心力和不同的特殊密度，研磨体与产品分开并且送回内腔中。
欧洲专利文献EP 0 627 262 B1公开了一种用来精细和极精细地研磨物质、持续工作的卧式搅拌式球磨机。该搅拌式球磨机设置有圆柱形或圆锥形的用来容纳研磨体的研磨腔。在研磨腔的一端部上设置有研磨物质入口，其通到研磨腔的内腔中。在研磨腔的另一端部上设置从内腔中引出的研磨物质出口。此外，搅拌式球磨机具有搅拌机构，并且具有与研磨腔轴线同轴运动的、用来移动研磨体的搅拌器，其中搅拌机构构成为叶轮状或叶片状并且具有多个输送元件。在输送元件的两侧分别设置圆形的盘，其中这两个圆盘中的至少一个具有至少一个中间孔口。由研磨体和待研磨的物质构成的混合物可流经该中间孔口。搅拌机构这样构成和设定尺寸，使得在搅拌式球磨机运行时混合物中的一部分连续地通过具有中间孔口的圆盘的边缘径向朝内地回流至中间孔口。该混合物从该处回流至圆盘之间的中间腔中。因此，在研磨腔的内腔中保持了研磨体的均匀的轴向分布。
发明内容
本发明的目的是，创造一种分离装置，借助该分离装置可避免研磨辅助体从搅拌式球磨机中卸出。
上述目的通过搅拌式球磨机中的分离装置得以实现。本发明公开一种具有圆柱形的研磨容器的搅拌式球磨机，其具有至少一个研磨物质入口和至少一个研磨物质出口，其中，在该研磨容器中设置有与驱动装置相连的搅拌轴，该搅拌轴将一部分驱动能量传递到研磨辅助体上，其中，该研磨辅助体松散地分布在研磨容器中，并且搅拌式球磨机具有配属于搅拌式球磨机的研磨物质出口的分离单元，其中，该分离单元围绕旋转轴线设置和/或围绕着旋转轴线旋转，其中，所述分离单元由至少两个部件构成，其中第一部件是至少一个分离装置，第二部件是具有径向延伸的通道或叶轮的、用来产生材料流的动态元件，其中，所述动态元件以一定间距相对研磨容器的端部部件间隔布置。
本发明的另一目的是，提供一种方法，借助该方法可避免研磨辅助体从搅拌式球磨机中卸出。本发明公开了一种用来运行所述搅拌式球磨机的方法，其中，应用由至少两个部件构成的分离单元，其中至少一个分离装置与至少一个用来产生材料流的动态元件结合起来，并在分离单元的出口及其入口之间在研磨容器的内部进行材料循环，通过该材料循环，避免研磨辅助体进入通过动态元件和研磨容器的端部部件之间的间距构成的间隙中。
本发明公开了一种具有圆柱形研磨容器的搅拌式球磨机。该研磨容器具有至少一个研磨物质入口和至少一个研磨物质出口。在该研磨容器中设置有与驱动装置相连的搅拌轴。该搅拌轴将驱动装置的一部分驱动能量传递到研磨辅助体上。该研磨辅助体松散地分布在研磨容器中。此外，搅拌式球磨机具有配属于研磨物质出口的分离装置，其中，该分离装置围绕旋转轴线设置和/或围绕着旋转轴线旋转。该分离装置由至少两个部件构成，其中一个部件是至少一个分离装置，第二部件是用来产生材料流的动态元件。该动态元件设置有径向延伸的通道或叶轮。
该搅拌式球磨机的搅拌轴设置有保持架。该分离装置的动态元件相对研磨容器的端部部件以一间隔间隔开来。该元件和端部部件之间的间距可在0.5mm至30mm之间调节。在优选的实施例中，该间距可在2mm至15mm之间变化。此外，该间距在优选实施例中可相对搅拌轴轴向地调节。调节该间距，以便与不同大小的研磨辅助体相匹配。
动态元件的表面和研磨容器的端部部件是相对彼此呈锥形地设置。旋转轴线和元件表面之间或旋转轴线和端部部件之间的角度设置得在5°至85°的范围内。在优选的实施例中，该角度具有15°至80°的数值。
分离装置的长度与搅拌轴长度之间的比例的数值在1：1.1和1：2之间的范围内。根据分离装置的配置情况，该比例的数值也可在1：1.3和1：1.7之间的范围内。
分离装置的外径与保持架的内径之间的比例在1：1.05至1：2的数值范围内。此外，分离装置的外径与研磨容器的端部部件的外径之间的比例对于分离装置的功能来说是重要的。该比例在1：1至1：1.2之间的范围内。
该保持架的驱动通过搅拌轴实现。此外可设置单独的驱动器，用来产生分离装置的旋转运动。对于分离装置的造型来说，可具有不同的构造形式。该分离装置可以是筛子、筛箱或螺旋结构。从现有技术已知许多用于搅拌式球磨机的分离装置。这些已知的分离装置同样可与按本发明的动态元件结合起来。
此外，本发明还公开了一种方法，用来运行具有按本发明的分离装置的搅拌式球磨机。在此应用由至少两个部件构成的分离单元，其中将至少一个分离装置与至少一个用来产生材料流的动态元件结合起来。在分离装置的出口及其入口之间，在研磨容器内部进行材料循环。通过该材料循环，研磨辅助体不能再进入通过动态元件和研磨容器的端部部件之间的间距构成的间隙中。该动态元件在分离装置的出口和入口之间产生流动。
在一个实施方式中，该分离装置和动态元件彼此相关地被驱动，进一步，该分离装置也可以与搅拌轴耦合。在另一实施方式中，该分离装置和动态元件相互无关地被驱动，进一步，该分离装置也可以与搅拌轴脱耦。
根据在搅拌式球磨机中加工的材料情况，可有利地设定不同的运行状态。在此还有利的是，该搅拌轴以与由分离装置和动态元件构成的结合体不同的速度旋转地运动。
与分离装置的端部相比，通过循环流产生的压力在到保持架的过渡区域中更高。通过动态元件的旋转运动，产生了径向从旋转轴线指向搅拌轴的材料流。
附图说明
下面应借助附图详细地阐述本发明的实施例及其优点。各个元件在附图中相互间的大小比例不总是相当于真实的大小比例，因为有些形状被简化，但其它形状为了实现更好的图示与其它元件相比则扩大了。
图1示意性地示出了按本发明的、具有螺旋状分离装置的搅拌式球磨机的构造；
图2示意性地示出了按本发明的搅拌式球磨机的构造，其中主分离装置是筛箱；
图3a和3b示出了不同分离装置配置的长度和直径比例；
图4示意性地示出了动态元件的构造；
图5和6示意性地示出了动态元件的可能的构造形式。
对本发明的相同或作用相同的元件来说，应用了相同的附图标记。此外为了清晰起见，在各个附图中只示出了对各个附图的说明来说必要的附图标记。
具体实施方式
图1示意性地示出了按本发明的、具有分离单元30的搅拌式球磨机20的构造。所示的搅拌式球磨机20包括研磨容器22，其设置有研磨物质入口24和研磨物质出口26。搅拌轴28在中间设置在研磨容器22中。在该搅拌轴28内设置有分离装置30。搅拌轴28包围着分离单元30的那部分称为保持架44。该保持架44可具有轴向凹槽或类似形状，因此，例如研磨辅助体可穿过该轴向凹槽45被送回研磨容器22中。在图1所示的实施例中，分离装置31构成为螺旋状。该分离装置31配备有用来产生材料流的动态元件32。该动态元件32定位在与研磨容器22的端部部件27相隔间距a的地方。通过规定为间距a的间隙42，研磨物质可在动态元件32和端部部件27之间流动。通过元件32围绕着旋转轴线29的旋转运动，产生该材料流。
图2示意性地示出了按本发明的搅拌式球磨机20的构造，其中分离装置31、分离单元30是筛子44或筛箱44。该分离装置31与用来产生材料流的动态元件32耦合。
图3a和3b示出了不同分离装置配置的长度和直径比例。在图3a中示出了具有长的分离装置31的搅拌式球磨机20。相反，图3b示出了具有短小的分离装置31的搅拌式球磨机20。
在图3a所示的搅拌式球磨机20中，分离单元30被搅拌轴28包围。长度为l’的分离装置31连接在长度为l”的动态元件32上。该搅拌轴28的长度L明显比分离单元30的长度l更长。间隙42在动态元件32和端部部件27之间构成。该间隙宽度由间距a决定，它可根据搅拌式球磨机20的构造形式并根据研磨辅助体(未示出)的大小来调节。对于分离单元30的功能来说重要的是，动态元件32和端部部件27不仅以规定的间距a，而且以特定的角度w相对彼此设置。此外还可看到，搅拌轴28的内径D至少大于分离单元30的外径d。但是，该端部部件27的外径d’明显地小于搅拌轴28的内径D。
除了分离单元30的长度及其不同部件以外，图3b与图3a相同。分离单元30的长度l等于分离装置31的长度l’和动态元件32的长度l”之和。但在图3b所示的实施例中，搅拌轴28的长度L小于分离单元30的长度l。此外，端部部件27只略微被搅拌轴28覆盖。
图4示意性地示出了用来产生材料流的动态元件32的构造。该元件32这样构成，使得它围绕着旋转轴线29旋转对称地延伸。该元件32的接触侧36在安装状态下与分离装置(未示出)相互作用。研磨物质通过中间洞口33从分离单元30中吸出，并且通过通道34径向朝外地在流动方向37上再次排出。通过该元件32的作用表面上的孔39，研磨物质流可从元件32中排出。可明显地看到该元件32的作用表面38的圆锥形构造。该元件的横截面在端部部件(未示出)的方向上减小。
图5和6示意性地示出了动态元件32可能的构造形式。图5在正视图中示出了动态元件32。用来产生材料流的通道34以弧状线从中间洞口33向外朝该元件32的作用表面38延伸。
图6示出了动态元件32的另一构造形式。该通道34从中间洞口33径向向外地朝作用表面38延伸。短小的通道35在中间洞口33的范围内被该元件32的材料遮盖。通过该元件32的圆锥形构造，该短小通道35首先在接触侧(未示出)的附近突出来。
本发明已参照优选实施例进行描述。
附图标记清单
20  搅拌式球磨机
22  研磨容器
24  研磨物质入口
26  研磨物质出口
27  研磨容器的端部部件
28  搅拌轴
29  旋转轴
30  分离单元
31  分离装置
32  用来产生材料流的元件
33  中间洞口
34  通道
35  短小的通道
36  元件的接触侧
37  流动方向
38  该元件的表面
39  孔口
42  间隙
44  保持架
45  凹槽
a   间距
w   角度
L   搅拌轴长度
l   分离单元的长度
l’ 分离装置的长度
1” 元件的长度
D   搅拌轴的内径
d   分离单元的外径
d’ 端部部件的外径

Claims (19)

1.一种具有圆柱形的研磨容器(22)的搅拌式球磨机(20)，其具有至少一个研磨物质入口(24)和至少一个研磨物质出口(26)，其中，在该研磨容器(22)中设置有与驱动装置相连的搅拌轴(28)，该搅拌轴将一部分驱动能量传递到研磨辅助体上，其中，该研磨辅助体松散地分布在研磨容器(22)中，并且搅拌式球磨机具有配属于搅拌式球磨机(20)的研磨物质出口(26)的分离单元(30)，其中，该分离单元(30)围绕旋转轴线(29)设置和/或围绕着旋转轴线(29)旋转，其特征在于，所述分离单元(30)由至少两个部件构成，其中第一部件是至少一个分离装置(31)，第二部件是具有径向延伸的通道(34)或叶轮的、用来产生材料流的动态元件(32)，其中，所述动态元件(32)以间距(a)相对研磨容器(22)的端部部件(27)间隔布置。
2.按权利要求1所述的搅拌式球磨机(20)，其特征在于，该间距(a)可在0.5mm至30mm之间调节。
3.按权利要求1所述的搅拌式球磨机(20)，其特征在于，该间距(a)可在2mm至15mm之间调节。
4.按权利要求1至3之任一项所述的搅拌式球磨机(20)，其特征在于，动态元件(32)的表面(38)和研磨容器(22)的端部部件(27)是呈锥形地相对彼此设置。
5.按权利要求1至3之任一项所述的搅拌式球磨机(20)，其特征在于，所述分离单元(30)的长度(l)与搅拌轴长度(L)之间的比例在1：1.1到1：2之间的范围内。
6.按权利要求5所述的搅拌式球磨机(20)，其特征在于，所述分离单元(30)的长度(l)与搅拌轴长度(L)之间的比例在1：1.3到1：1.7之间的范围内。
7.按权利要求1至3之任一项所述的搅拌式球磨机(20)，其特征在于，所述分离单元(30)的外径(d)与保持架(44)的内径(D)之间的比例在1：1.05至1：2的范围内。
8.按权利要求1至3之任一项所述的搅拌式球磨机(20)，其特征在于，所述分离单元(30)的外径(d)与研磨容器(22)的端部部件(27)的外径(d’)之间的比例在1：1到1：1.2之间的范围内。
9.按权利要求7所述的搅拌式球磨机(20)，其特征在于，该保持架(44)的驱动通过搅拌轴(28)实现。
10.按权利要求1至3之任一项所述的搅拌式球磨机(20)，其特征在于，设置单独的驱动器，用来产生分离单元(30)的旋转运动。
11.按权利要求1至3之任一项所述的搅拌式球磨机(20)，其特征在于，该分离装置(31)是筛子、筛箱或螺旋结构。
12.一种用来运行按权利要求1至11之任一项所述的搅拌式球磨机(20)的方法，其特征在于，应用由至少两个部件构成的分离单元(30)，其中至少一个分离装置(31)与至少一个用来产生材料流的动态元件(32)结合起来，并在分离单元(30)的出口及其入口之间在研磨容器(22)的内部进行材料循环，通过该材料循环，避免研磨辅助体进入通过动态元件(32)和研磨容器(22)的端部部件(27)之间的间距(a)构成的间隙(42)中。
13.按权利要求12所述的方法，其特征在于，该动态元件(32)在所述分离装置(31)的出口和入口之间产生流动。
14.按权利要求12所述的方法，其特征在于，该分离装置(31)和动态元件(32)彼此相关地被驱动。
15.按权利要求14所述的方法，其特征在于，该分离装置(31)与搅拌轴(28)耦合。
16.按权利要求12所述的方法，其特征在于，该分离装置(31)和动态元件(32)相互无关地被驱动。
17.按权利要求16所述的方法，其特征在于，该分离装置(31)与搅拌轴(28)脱耦。
18.按权利要求12所述的方法，其特征在于，循环流在到保持架(44)的过渡区域中的压力比分离装置(31)的端部上的压力更高。
19.按权利要求13所述的方法，其特征在于，通过动态元件(32)的旋转运动，产生了径向地从旋转轴线(29)指向搅拌轴(28)的材料流。
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