攪拌式研磨機的製作方法

2023-10-18 05:49:44 7

專利名稱：攪拌式研磨機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1前序部分所述的攪拌式研磨機。
背景技術：
由EP 0 751 830B1已知一種該類型的攪拌式研磨機。在這種攪拌式研磨機中，支 承著籠架的最後一個攪拌盤與相鄰的攪拌盤之間的距離顯著小於其餘的攪拌盤彼此之間 的距離。原因在於，除最後一個攪拌盤之外，攪拌盤之間的 距離的大小為使得能夠形成所謂 的辮狀流動(Zopfstr6mung )，S卩，由於攪拌盤施加的切向動量，在攪拌盤鄰近，研磨物
連同助磨介質一起向外流；在相鄰攪拌盤之間的中部區域中，研磨物和助磨介質向著攪拌 軸回流。為了能夠形成前述的辮狀流動，相鄰攪拌盤之間的距離必須足夠大。該距離也可 通過兩條線之間所夾的所謂分離角/夾角(Trermwinkel)來定義。其中，一條線在攪拌盤 的在攪拌軸上的徑向內端部之間延伸。另一條線平行於攪拌軸的軸線延伸。為了形成這種 辮狀流動，分離角應當在30°與60°之間。為了使助磨介質一包括尚未充分磨碎的研磨 物顆粒一與研磨物很好地分離，最後一個攪拌盤與相鄰的攪拌盤之間的距離被顯著減小， 以使得在分離裝置的上遊處進行初篩。由此要實現至少大部分助磨介質和尚未充分磨碎的 粗研磨物顆粒不會進入分離裝置，然後在該分離裝置中進行餘留的助磨介質和粗研磨物顆 粒的二次分離。這具有這樣的缺點，即這些措施使得有效的研磨空間減小而總的分離區域 增大。

發明內容
本發明的目的是，這樣設計這一類型的攪拌式研磨機，使得能夠進行更大強度的 研磨和分散處理而不會增加整個裝置的長度，同時實現助磨介質與研磨不充分的粗研磨物 顆粒的良好分離。按照本發明，該目的通過權利要求1特徵部分中的特徵來實現。通過本發明的措 施，使得在最後一個攪拌盤與相鄰攪拌盤之間也能進行大強度的研磨和分散處理，其中在 該區域中也能形成進行所述處理所需的辮狀流動。這是由最後一個攪拌盤中的一側封閉的 凹陷部(Vertiefimg)造成的。在分離裝置內，助磨介質和尚未充分研磨的粗研磨物顆粒在 前述的切向加速度下進行分離，其中，助磨介質和尚未充分研磨的粗顆粒基本上穿過籠架 中的穿通部徑向地離心分離，而經細磨的分散的研磨物在籠架內偏轉並通過篩子排出。從屬權利要求包含有利的實施例。


從以下參照附圖對本發明實施例進行的說明中，可得知本發明的其它特徵、優點 和細節。附圖中圖1示出攪拌式研磨機的部分剖開的示意性側視圖，圖2示出攪拌式研磨機的出口區域的第一實施例，
圖3示出攪拌式研磨機的出口區域的第二實施例，圖4示出攪拌式研磨機的出口區域的第三實施例，圖5示出攪拌式研磨機的出口區域的第四實施例，圖6示出攪拌式研磨機的出口區域的第五實施例，圖7示出攪拌盤的透視圖，圖8示出具有籠架的最後一個攪拌盤的透視圖，圖9示出攪拌盤的另一個實施例，圖10示出具有籠架的最後一個攪拌盤的另一個實施例的透視圖，以及圖11示出沿著圖10中的剖切線XI-XI剖開的最後一個攪拌盤的部分剖面。
具體實施例方式附圖中所示的攪拌式研磨機具有機架1，研磨容器2可拆卸地固定在在該機架上。 在該機架1中設置有驅動電機3，該驅動電機通過帶傳動裝置4驅動攪拌器6的攪拌軸5。 攪拌軸5在機架1中以可轉動的方式支承在軸承7中。在研磨容器2中、尤其是在研磨容 器的與機架1相對的端部上，攪拌軸5沒有被支承，即，攪拌軸5懸臂式地支承在機架1中。研磨容器2通過蓋件8相對於機架1密封，攪拌軸5穿過該蓋件，其中密封通過軸 密封件9來實現。在蓋件8的區域中，研磨物入口 11通入由研磨容器2包圍的研磨室10 中。研磨物排出口 13在研磨容器2的與研磨物入口 11相對的端部從封閉研磨室的底部12 通出。設計成攪拌盤14形式的攪拌工具安裝在作為攪拌器6的一部分的攪拌軸5上，其 中攪拌盤14的外圍區域中具有開口 15。相鄰攪拌盤14之間的、在攪拌軸5的軸線16方向 上的距離a都相同。僅緊鄰蓋件8的攪拌盤14離蓋件8的距離小於該距離a。如圖2所示，攪拌器6的鄰近底部12的最後一個攪拌盤17藉助於緊固螺釘18緊 固在攪拌軸5上。該攪拌盤17離相鄰的、攪拌器6的倒數第二個攪拌盤14的距離a』等於 前述的、各相鄰攪拌盤14之間的軸向距離a。所有攪拌盤14的直徑b和攪拌盤17的直徑 b』也相等。筒形籠架19形成在最後一個攪拌盤17的外周上，該筒形籠架可與最後一個攪拌 盤17—體地形成。所述籠架具有分布在其外周上的多個穿通部20。最後一個攪拌盤17中 的、形成在攪拌軸5鄰近的通道22通入由攪拌盤17和籠架19包圍的分離室21中。在分離室21中，篩裝置23以與軸線16同心的方式設置在底部12上。篩裝置23 尤其是以使得該篩裝置23在從底部12拆下之後能被向外拉出的方式安裝在底部12上。 亦即篩裝置23以不可轉動的方式與研磨容器2相連接。研磨物排出口 13從篩裝置23的 內部空間24通到外面。篩裝置23能夠通過在其柱形外周上以已知的方式相互間以小的間 距設置的環形盤來形成。因而攪拌盤17的內側、籠架19以及篩裝置23形成分離裝置25。 鄰近於攪拌盤17，篩裝置23具有封閉的蓋板26。從而篩裝置23的內部空間24僅經由篩 裝置23與分離室21相連接。在攪拌盤17中面向最鄰近的攪拌盤14形成有一側封閉的凹陷部27，該凹陷部具 有如攪拌盤14中的開口 15相同的形狀，所述一側封閉的凹陷部具有與開口 15相同的橫截 面，但不通入分離室21中。所述凹陷部在徑向上位於通道22的外側。
工作方式如下在工作過程中，用助磨介質28將研磨室10填充到可觀的程度。通過研磨物入口 11，藉助於未示出的泵將可流動的研磨物連續地泵送通過研磨室10。在所述操作中，攪拌器 6由驅動電機3旋轉驅動。研磨物向著由研磨物排出口 13形成的研磨物出口的方向流過研 磨室10。在此流動期間，研磨物受到助磨介質28的強剪切應力作用，由此將研磨物顆粒磨 碎，此外還使研磨物均勻化。該過程以這樣的方式進行，即分別在相鄰的攪拌盤14之間以 及14與17之間形成如圖1和2所示的辮狀流動29。它們可以這樣來解釋研磨物和助磨 介質28在各個攪拌盤14或14和17鄰近處受到的切向動量，比在兩個相鄰的攪拌盤14之 間的中部區域中的強。這使得鄰近各攪拌盤14或14和17的助磨介質28和研磨物更強地 向外流，而在兩個相鄰攪拌盤14之間或14和17之間的各中部區域中，助磨介質28和研磨 物朝向攪拌軸5向內回流。該研磨和均勻化過程在所有的攪拌盤14之間以及14與17之 間都相同，因為這些攪拌盤14、17的距離a和a』相同、直徑b和b』相同、且轉速相同。凹 陷部30確保最後一個攪拌盤17』與相鄰攪拌盤14之間的所述的辮狀流動29也與上述的 辮狀流動29相同。對應於每單位時間流過研磨室10的研磨物的量，在辮狀流動29上疊加一穿過研 磨室10的軸向流動。在鄰近攪拌軸5處，研磨物和助磨介質28的分流從倒數第二個攪拌 盤14與攪拌盤17之間的最後一個辮狀流動29流出，穿過攪拌盤17中的通道22進入籠架 19內的分離室21中。這些分流的總和基本上對應於通過研磨物入口 11輸入並通過研磨物 排出口 13排出的研磨物體積流。這些分流在由攪拌盤17和不轉動的蓋板26形成的間隙 30中相對於軸線16沿徑向向外偏轉並沿切向加速。由於攪拌盤17的轉動，研磨物和助磨 介質28在間隙30中再次得到向外指向的、特別高的加速度，其中對於助磨介質28和可能 的仍然殘留的特別粗的研磨物顆粒尤其如此。這些研磨物顆粒和助磨介質28通過籠架19 的穿通部20被向外離心分離。因此，助磨介質28和未充分磨碎的粗研磨物顆粒重新返回 到辮狀流動29中。不穿過籠架16離心分離出去的、經研磨的研磨物在蓋板26的外周26b 與籠架16之間的環狀間隙26a中沿軸向流動方向偏轉並通過篩裝置23排出。助磨介質28 以及可能的粗研磨物顆粒的分離因此僅在分離裝置25內進行。根據圖3的實施例與之前所述的實施例的不同之處在於，蓋板26』在徑向上延伸 超過篩裝置23，直到到達籠架19附近，從而使間隙30』更近地接近籠架19。根據圖4的實施例與圖2的實施例的不同之處在於，篩裝置23』的軸向延伸長度 比前述實施例中的小，從而使間隙30」的軸向寬度比前述實施例的大。因此，研磨物連同助 磨介質28在形成在間隙30」中的離心場中停留更長時間，從而使研磨物和助磨介質28具 有顯著的徑向速度。在根據圖5的實施例中，蓋板26類似於圖4實施例地設置；另外，在攪拌器6上 在攪拌盤17』與蓋板26之間安裝有一中間壁，所述中間壁隨著攪拌器6轉動並界定了間隙 30」，在該間隙中研磨物與助磨介質28的混合物沿徑向向外加速的程度比在前述實施例中 的情況強。在根據圖5的實施例中，中間壁31藉助於緊固螺釘18固定在攪拌軸5上，而在根 據圖6的實施例中，中間壁31』藉助於繞周緣分布的翼狀間隔件32直接安裝在攪拌盤17 上。中間壁31和31』分別在徑向上至少延伸超過蓋板26，即c彡d，其中c是中間壁31和31』各自的直徑，d是蓋板26的直徑。優選地，c > d，其中相應的中間壁27』 一直延伸到離 籠架19很近的距離內。由於中間壁31和31』分別隨著攪拌盤17、17』 一起轉動，因此在這 種情況下研磨物和助磨介質28的加速度特別高。在根據圖5和6的實施例中，不穿過籠架16離心分離出去的、經研磨的研磨物在 中間壁31或31，的外周31b或31，b與籠架16之間的環狀間隙31a或31，a中偏轉成沿 軸向流動方向並通過篩裝置23排出。為了說明與辮狀流動29的形成有關的、攪拌盤14、17、17』的直徑b與它們的軸 向距離a、a』之間的關係，應當指出，定義了所謂的分離角α或β。分離角α或β形成 在兩條線33和34之間。線33從攪拌盤14的在攪拌軸5上的內端部35延伸到相鄰攪拌 盤14的外邊緣36。另一條線34是平行於軸線16的線。分離角β是最後一個攪拌盤17 或17』與離它最近的攪拌盤14之間的角。為了形成所述的辮狀流動32，分離角應當滿足 30° < α <60°和30° < β < 60°。換言之，這意味著即使在距離a和a』不相等的情 況下，最後一個攪拌盤17或17』與最鄰近的攪拌盤14之間的分離角β也使得能形成所述 辮狀流動29。儘管在所述各實施例中攪拌式研磨機都具有水平的軸線16，但本發明自然也可應 用於具有豎直軸線的攪拌式研磨機。如圖7所示，攪拌盤14中的開口 15可具有圓形橫截面。攪拌盤17中的凹陷部27 相應地也設計成圓形，如圖8所示。根據圖9，攪拌盤14中的開口 15』可具有近似於向外擴寬的梯形橫截面。因此相應的攪拌盤17中的一側封閉的凹陷部27』也是如此，如圖10所示。最後，攪拌盤17、17』中的通道22可以設計成主動輸送的(fdrderaktiv )，如 僅在圖11中示出的那樣。在這種情況下通道的壁部37不是平行於軸線16延伸，而是逆 著轉動方向38並在流動方向39上一即在朝向蓋板26或26』，或者朝向中間壁31的方向 上一與軸線16的平行線成一角度Y地延伸。因此，研磨物和助磨介質28特別強地被拉 入通道22中並穿過該通道被推入間隙30中。因此，上面提到的分流的總量實際上近似相 當於通過研磨物入口 11輸入並通過研磨物排出口 13排出的研磨物體積流的總體積流量， 其中在此區域中，因為存在辮狀流動29，因此在研磨物中存在正常濃度的助磨介質28，所 述助磨介質也一起被沿著通道22輸送。在上述實施例中，角度Y滿足Y = 0°。對於主 動輸送的通道22的實際的實施例，滿足0° < γ <45°。
權利要求
一種攪拌式研磨機，具有-研磨容器(2)，--所述研磨容器包圍一研磨室(10)，--研磨物入口(11)在一端部通入所述研磨容器內，而--研磨物排出口(13)在另一端部從所述研磨容器通出，-布置在所述研磨室(10)中的攪拌器(6)，所述攪拌器(6)具有--具有軸線(16)的、能被驅動旋轉的攪拌軸(5)，--直徑為b』的最後一個攪拌盤(17，17』)，所述最後一個攪拌盤安裝在所述攪拌軸(5)上並鄰近於所述研磨物排出口(13)，以及--直徑為b的攪拌盤(14)，所述攪拌盤安裝在所述攪拌軸(5)上、設置在所述最後一個攪拌盤(17，17』)的軸向上遊處、以軸向距離a彼此隔開，--其中彼此相鄰的上遊攪拌盤(14)確定一分離角α，而所述最後一個攪拌盤(17，17』)與相鄰的攪拌盤(14)確定一分離角β，--其中每個分離角α、β由一攪拌盤(14，17，17』)的在所述攪拌軸(5)上的徑向內端部(35)和一相鄰的攪拌盤(14)的外邊緣(36)之間的連線(33)與平行於所述軸線(16)的線(34)形成，並且--其中滿足30°＜α＜60°，-鄰近於所述攪拌軸(5)地形成在所述最後一個攪拌盤(17，17』)中的通道(22)，所述通道通入分離裝置(25)內，其特徵在於，所述最後一個攪拌盤(17，17』)與相鄰的攪拌盤(14)之間的分離角β也滿足30°＜β＜60°，在最後一個攪拌盤(17，17』)的面向相鄰的攪拌盤(14)的一側上設有凹陷部(27)。
2.根據權利要求1所述的攪拌式研磨機，其特徵在於，所述凹陷部(27)在所述通道 (22)的徑向外側形成於所述最後一個攪拌盤(17，17』 )中。
3.根據權利要求1所述的攪拌式研磨機，其特徵在於，所述凹陷部(27)與開口(15)具 有相同的橫截面。
4.根據權利要求1所述的攪拌式研磨機，其特徵在於，所有攪拌盤(14，17，17』)的直 徑b都相等。
5.根據權利要求1所述的攪拌式研磨機，其特徵在於，所述最後一個攪拌盤(17，17』) 距緊鄰的攪拌盤(14)的距離a』等於所有的上遊攪拌盤(14)彼此之間的距離a。
6.根據權利要求1所述的攪拌式研磨機，其特徵在於，所有攪拌盤(14，17)的直徑b、 b』相等。
7.根據權利要求1所述的攪拌式研磨機，其特徵在於，所述通道(22)設計成沿著所述 攪拌軸(5)的轉動方向(38)地朝篩裝置(23)延伸。
全文摘要
本發明涉及一種攪拌式研磨機，該攪拌式研磨機具有研磨容器(2)和以能被驅動旋轉的方式布置在所述研磨容器中的攪拌軸(5)。在攪拌軸(2)的一端部處安裝有最後一個攪拌盤(17)，在所述最後一個攪拌盤上安裝有具有貫通部(20)的基本上為筒形的籠架(19)。篩裝置(23)布置在籠架(19)內。倒數第二個攪拌盤(14)與最後一個攪拌盤(17)之間的距離使得能夠在避免將研磨物從助磨介質(28)和粗研磨物顆粒中預篩出來的情況下形成辮狀流動(29)。在最後一個攪拌盤(17)中形成有通道(22)，研磨物連同助磨介質(28)一起穿過該通道，然後在由最後一個攪拌盤(17)與籠架(19)形成的分離室(21)中分離出助磨介質(28)與粗研磨物顆粒。在最後一個攪拌盤(17)中形成有凹陷部(27)，該凹陷部促進了位於最後一個攪拌盤(17)與相鄰的攪拌盤(14)之間的辮狀流動(29)的形成。
文檔編號B02C17/16GK101808746SQ200780100273
公開日2010年8月18日 申請日期2007年8月17日 優先權日2007年8月17日
發明者N·施特爾 申請人:比勒股份公司