用於對陶瓷材料進行破碎的間斷式磨碎機的製作方法
2023-05-01 07:37:21 2
專利名稱：用於對陶瓷材料進行破碎的間斷式磨碎機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種間斷式磨碎機，特別地，本發明涉及一種適合在陶瓷領域內用於製備陶土團(dough)的間斷式磨碎機，但並非局限於此。
背景技術：
在陶瓷領域內，通過對原料進行溼式破碎並在破碎過程中添加特殊的添加劑，直到得到均質的粉漿，而且在該粉漿中懸浮狀粉末應達到所需的粒度測定要求，以此方法來製造陶土團已經是公知技術。
根據現有技術，破碎工藝包括三個連續的步驟，而且以碾壓步驟開始，以精製步驟結束。
在陶瓷領域內，用於這種操作的磨碎機是公知的，而且被廣泛應用，在其中通過碰撞來完成破碎，總之是通過研磨體之間的相互作用而實現破碎，研磨體一般為球形。
對於不同的破碎步驟而言，研磨體必須具有不同的尺寸，在從碾壓步驟轉到精製步驟的過程中，研磨體的尺寸逐漸變小。
此外，對於分別採用特定尺寸的研磨體的各個破碎步驟而言，有一個速度能夠對磨碎設備的處理效率、處理時間和能量損耗進行優化。
用於對原料進行破碎的現有磨碎機有連續式和間斷式兩種類型。
間斷式磨碎機是一種設置有單個腔體的機器，在操作過程中該腔體處於密封狀態，為此只有在機器停止工作的情況下，通過一個合適的開口將粗粒原料裝添到機器中。在該研磨腔體內設置有許多具有不同尺寸的研磨體；為了對破碎過程的能耗進行優化，已經有人通過實驗發展了間斷式磨碎機的操作循環在機器的操作過程中改變滾筒的轉速，以使在各個研磨步驟(碾壓工序中的碰撞，精製工序中的擠壓和摩擦)中的最佳動態作用達到支配地位。
另一方面，連續式磨碎機包括多個彼此聯通的腔體，其中第一和最後一個腔體分別安裝有一個裝填口和一個排放口，通過裝填口和排放口就可以將材料連續地裝入和卸出。換言之，連續式磨碎機可被視為一系列串聯在一起、具有相同直徑並以相同轉速旋轉的多個單腔體磨碎機。
已經公知的設備並非沒有缺陷，儘管被使用和重視；特別是，間斷式磨碎需要花費大量的停機時間來裝填原料並將粉漿排出；這些步驟一直都是通過手工操作完成的。
此外，每當更換處理材料時，就需要對間斷式磨碎機進行清洗，清洗工序包括將清水裝填到該機器內的步驟，使機器以降低轉速轉動的步驟，和將水及破碎殘留物排出的步驟。
這樣，就會延長加工時間，從而增加了成本並降低了效率。
發明內容
本發明的目的在於克服上述的缺陷並提供一種間斷式磨碎機，這種磨碎機能夠在無需操作人員進行手動操作的前提下自動將加工好的材料排放出去。
本發明的另一目的在於提供一種簡單、合理和可靠的結構方案來實現所述目的。
所述目的可通過具有如權利要求所述特徵的磨碎機來實現。
特別地，本發明提供一種磨碎機，該磨碎機包括一個圓筒形的滾筒，該滾筒具有水平軸線並適合於圍繞該水平軸線沿操作方向和相反的方向旋轉，所述滾筒安裝有一個外殼和用於將圓筒形滾筒排空的裝置，其中的外殼被一個頂部底板和一個底部底板封閉起來，而排空裝置包括至少一個設置在外殼上的出口和一個排放管，該排放管設置有一個第一端和一個第二端，其中第一端與所述至少一個出口相連接，第二端向外部敞開，而且該排放管沿著與圓筒形滾筒的操作方向相匹配的方向包圍在外殼周圍。
通過該技術方案，在磨碎之後就可以簡單地通過使圓筒形滾筒沿著操作方向的反方向進行轉動而將圓筒形滾筒完全排空，而且無需操作人員直接介入並可提高效率。
更特別的是，本發明預見到排放管可以等於180度的卷繞角度卷繞在圓筒形滾筒的外殼上，而且尤其有利的是，所述角度不小於270度。
這樣，就可以有利地避免在磨碎過程中有材料從圓筒形滾筒中意外漏出。
本發明的另一實施例還預見到圓筒形滾筒的排空裝置包括多個出口，而且為每個出口都配設了一個排放管；特別地，可以按照下述方式設置所述多個出口使其位於外殼的同一外圓周上，從而將該圓周劃分為幾個具有相等尺寸的圓弧，因此多個出口就以相等的間距間隔排列。
利用該技術方案，每當圓筒形滾筒轉動一圈，那麼就可以將大量粉漿排出，這樣就能夠更加迅速、有效地完成排空操作。另一優點在於通過上述的發現，可以省掉所謂的回收循環，該回收循環與清洗循環相似，但時間要短一些，其功能也是將殘留在研磨體上的材料從腔體內排空。
根據本發明的方案有利的是，可以利用被固定到外殼上的裝配元件將排放管與各個出口連接在一起；所述裝配元件設置有一個過濾格柵，有利的是，該過濾格柵允許粉漿穿過，同時還可避免研磨體的漏過。
最後，本發明提供了一種圓筒形滾筒的自動裝填系統，該系統包括一個中空的圓筒形套筒，該套筒以同軸方式與所述圓筒形滾筒的頂部底板連接在一起，並且該套筒使得圓筒形滾筒的內部與外部相通；一個阿基米德螺旋裝置，其與所述中空的圓筒形套筒接合在一起並用於將待處理原料送入。
這樣，就使圓筒形滾筒的裝填步驟能夠更加迅速、有效地得以完成，而且還可縮短停機時間並降低加工成本。
從屬權利要求概括出了本發明的一些優選實施例。
通過參照附圖並閱讀下面以非限制性實例形式給出的說明，可以更加清楚本發明的其它特徵和優點，其中附圖圖1為根據本發明的一種間斷式磨碎機的正視圖；圖2為沿圖1中的剖面線II-II的剖視圖；圖3詳細示出了根據本發明的間斷式磨碎機的裝配元件。
具體實施例方式
從圖1和2中可以看到，一種間斷式磨碎機1用於對粗粒原材料進行處理，以得到一種具有一定粒度的粉漿。
所述間斷式磨碎機1包括一個圓筒形滾筒2，該滾筒具有一個水平軸線，而且該滾筒還包括一個外殼3、一個頂部底板4和一個底部底板5，該頂部底板4和底部底板5從兩側將所述外殼3封閉起來並限定了一個內部腔體20，具有合適尺寸的研磨體被導入到該腔體20內。
一根與外殼3同軸設置的突出軸6與底部底板5連接在一起(見圖2)，而一個中空的圓筒形套筒7也從外殼3上伸出並與該外殼3同軸安裝，其適合於作為一個開口使內部腔體20與外界聯通，並與頂部底板4連接在一起。
突出的軸6和中空的圓筒形套筒7通過軸承8分別與支架9、10連接在一起，其中支架9和10以能夠使滾筒2圍繞其軸線旋轉的方式支承著圓筒形滾筒2。支架9和10分別被固定到兩個堅固的凸肩11和12上，而凸肩11和12可相對地面13所在的平面將圓筒形滾筒2升高並與地面13所在的平面間隔一定的距離。
該間斷式磨碎機1還包括圓筒形滾筒2的驅動裝置30，該驅動裝置能夠驅動滾筒2旋轉(見圖1和2)。
所述驅動裝置30包括一個電機減速器31，該減速器可通過帶傳動機構32(見圖2)使圓筒形滾筒2產生運動；所述帶傳動機構32具有直接與電機減速器31連接在一起的帶輪33和被纏繞在帶輪33上和在頂部底板4處纏繞在外殼3之外表面上的帶34(見圖2)。
特別地，電機減速器31適合於使帶輪33並由此使圓筒形滾筒2沿著兩個轉動方向均能良好地旋轉；這樣，就可以將在對粗粒原料進行磨碎的過程中圓筒形滾筒2的旋轉方向A定義為操作方向，而將方向B定義為反方向(見圖1)。
從圖2中可以看出在中空的圓筒形套筒7內安裝有一個阿基米德螺旋裝置70，該螺旋裝置被用作原料裝填系統。
所述阿基米德螺旋裝置70包括一個圓筒形套管71，該套管71安裝有一個第一部分72和一個第二部分73，其中第一部分72適合於安裝(slotted)到中空的圓筒形套筒7內，直到其通入內部腔體20內；第二部分73保持處於外部並攜帶有一個具有一垂直軸線的開口74，該開口用於導入粗粒原料。在圓筒形套管71的內部以可轉動的方式同軸安裝有一個螺旋形主體75，該主體可通過驅動系統76而移動並適合於將所述原料從具有垂直軸線的開口74處一直推入圓筒形滾筒2的內部腔體20內。
該間斷式磨碎機1還安裝有用於將圓筒形滾筒2排空的裝置。
實際上，從圖2可以看到在圓筒形滾筒2的外殼3上設置有兩個沿所述外殼3之厚度方向打開的出口14；所述出口14基本沿著外殼3之外圓周的同一直徑方向進行設置(見圖1)。
在每個所述的出口14處，都設置有一個裝配元件15，該裝配元件被整體固定到外殼3的外部，以將出口14完全封閉起來(見圖1)。
每個裝配元件15(見圖3)都包括一個中空體40，在該中空體內限定了一個導管41，該導管通過各個出口14通向圓筒形滾筒2的內部腔體20；一個具有一定形狀的凸緣42，該凸緣具有一定的曲率，以能夠與外殼3連接在一起，這樣就可將凸緣42固定到外殼3上(見圖1)。
特別地，每個裝配元件15的中空體40都具有一個第一部分44，該部分位於具有一定形狀的凸緣42處並被加工成楔形，這樣導管41就可以相對對應的出口14傾斜；一個第二部分45，該第二部分被加工成在外殼3外部突出的套管形。
每個裝配元件15都以下述方式安裝到圓筒形滾筒2上使導管41能夠沿著與操作旋轉方向A相同的方向而順著圓筒形滾筒2的輪廓線(見圖1)。
此外，如圖3所示，裝配元件15的導管41在接近相應出口14的位置上被一個過濾格柵43攔住。
參照圖1和2，排放管16分別與兩個裝配元件15連接在一起(見圖1)，其中排放管16的一端50被固定到相應裝配元件15的套管形部分45上，而另一端51則通向外部；所述排放管16沿著圓筒形滾筒2的操作旋轉方向A卷繞在外殼3上並基本以270度的卷繞角度延伸(見圖1和2)。
在排放管16處，低於外殼3的位置上，有一個漏鬥狀的收集盒17設置在凸肩11和12的高度構成的空間內，而且該收集盒至少部分地圍繞著圓筒形滾筒2(見圖1和2)；所述收集盒17被固定到凸肩11上並安裝有一個底口18，該底口18相對地面13所在平面位於一個較高的位置上。
使用時，間斷式磨碎機1的圓筒形滾筒2通過驅動裝置30(見圖1)驅動而沿操作方向A轉動。在無需使磨碎機1停機的前提下，粗粒原料通過阿基米德螺旋裝置70被自動導入內部腔體20中，直到將內部腔體20裝填至所需量的程度(見圖2)。
這樣，磨碎步驟就開始進行圓筒形滾筒2沿操作方向A連續轉動，容納在內部腔體20內的研磨體與導入的原料之間的相互作用將對這些材料產生破碎作用。
特別地，磨碎步驟可被劃分為多個中間步驟，在這些中間步驟中，圓筒形滾筒2沿操作方向A以不同的速度進行轉動；需要用所述中間步驟來優化原料與研磨體之間的動態作用並減少磨碎機1的能耗。
在整個磨碎步驟中，圓筒形滾筒2的內部腔體20與外界環境完全隔開，就是說，儘管由於出口14及相應的裝配元件15和排放管16，與外界存在一種總是處於開放狀態下的連接狀態，但材料仍然不能從從內部腔體20內流出。
為實現這一點，圓筒形滾筒2的轉動周期可最好參照其中一個出口14劃分為一個減小步驟和一個增大步驟，其中在減小步驟中，所述出口14從相對地面13所在平面的最大高度處移動到最小高度處，在增大步驟中，所述出口從最小高度處移動到最大高度處(見圖1)。
這樣，就可以認為在減小步驟中，當出口14相對圓筒形滾筒2的軸線降下時，每個出口14都被從內部腔體20流出的材料流所佔用；在這種情況下，這些材料傾向於在重力作用下從出口14穿過。
因此，由於排放管16以一個不小於180度的卷繞角度纏繞在外殼上，同時，由於所述排放管16的開口端51高於圓筒形滾筒2的上述軸線，因此當其中一個所述的出口14相對圓筒形滾筒2的軸線降下時，從出口14穿過的那些材料就會積聚在由相應排放管16形成的彎曲部分處(見圖1)。
此外，由於排放管16沿著與操作旋轉方向A相同的方向被纏繞在外殼3上，而且在圓筒形滾筒2沿操作方向A轉動的前提下，排放管16的開口端51總是位於相應出口14的前方，特別地，總是位於上述積聚材料的前方(見圖1)；因此，當繼續旋轉時，所述積聚的材料絕對不會與排放管16的開口端51相會，相反，當出口14開始其旋轉周期中的增大步驟時，這些材料就會流回腔體20的內部。
當磨碎步驟結束時，操作人員就可以將內部腔體20排空並將已經製成的粉漿收集起來。可以簡單地通過沿轉動方向B(即，操作方向A的反方向，見圖1)對圓筒形滾筒2進行驅動而動態地完成該操作。
實際上，在該操作狀態下，每個出口14在轉動過程中都位於相應排放管16之開口端51的前方；因此，當所述出口14相對圓筒形滾筒2的軸線位於較低高度位置上時，粉漿就回通過裝配元件15的導管41流入排放管16內，在排放管16內，由於圓筒形滾筒2的轉動，使得粉漿與開口端51相會，從而流出外部(見圖1)。
為了對導管41進行攔截而設置的過濾格柵43可確保粉漿流過，同時還能夠將研磨體保持在圓筒形滾筒2的腔體20內。
每當圓筒形滾筒2沿轉動方向B轉動一整圈時，容納在內部腔體20內的部分粉漿就會被排放到外部，而且還可以延長這種排空步驟的時間，直到完全排空為止。
從排放管16的開口端51流出的所述粉漿落入到收集盒17內並在重力作用下被送向底口18。
最後，在所述底口18的下方設置有活動式積聚裝置19，該裝置用於將粉漿收集起來並將粉漿移離磨碎機1(見圖1和2)。
根據本發明的磨碎機1的操作循環的一個示例性實例將在下文中示出，而且該磨碎機1內部腔體20的體積等於2000升並可容納2000kg的研磨體。
首先，對圓筒形滾筒2進行驅動，以使其沿操作方向A圍繞其軸線轉動。
此後，開始執行裝填步驟將420kg的原料裝填到內部腔體20內，原料中含有40％的粘土，其餘60％由分別佔有不同比例的硬質材料構成石英砂、高嶺土、長石等。
在完成裝填步驟後，開始執行磨碎步驟，如上所述，磨碎步驟可被劃分為多個步驟，在這些步驟中，圓筒形滾筒2以不同的速度總是沿操作方向A轉動。
總之，裝填和磨碎步驟持續約85分鐘並加工出約390升的粉漿。
當完成磨碎步驟後，通過使圓筒形滾筒2沿反方向B轉動，就可以開始執行粉漿的排放步驟，該排放步驟持續約10分鐘。
在該步驟中，如上所述，從圓筒形滾筒2內流出的粉漿最後將被收集到收集盒17內，然後從該收集盒17收集到位於下方的移動式積聚裝置19內。
權利要求
1.一種磨碎機(1)，其包括一個圓筒形滾筒(2)，該滾筒具有水平軸線並適合於圍繞所述軸線沿操作方向(A)和反方向(B)轉動，所述圓筒形滾筒裝配有一個外殼(3)和用於將圓筒形滾筒(2)排空的裝置(14，15，16)，該外殼(3)被一個頂部底板(4)和一個底部底板(5)封閉起來，其特徵在於所述用於將圓筒形滾筒(2)排空的裝置(14，15，16)包括至少一個設置在外殼(3)內的出口(14)和一個排放管(16)，該排放管安裝有一個第一端(50)和一個第二端(51)，其中第一端與至少一個出口(14)相連接，第二端通向外界，而且該排放管沿著一個與圓筒形滾筒(2)的操作旋轉方向(A)相匹配的方向包圍著外殼(3)。
2.根據權利要求1的磨碎機(1)，其特徵在於所述排放管(16)以一個大於或等於180度的卷繞角度包圍著外殼(3)。
3.根據權利要求2的磨碎機(1)，其特徵在於所述卷繞角度大於或等於270度。
4.根據權利要求1的磨碎機(1)，其特徵在於所述出口(14)設置在接近圓筒形滾筒(2)之底部底板(5)的位置上。
5.根據權利要求1的磨碎機(1)，其特徵在於所述用於將圓筒形滾筒(2)排空的裝置(14，15，16)包括多個出口(14)和為每個出口(14)設置的排放管(16)。
6.根據權利要求5的磨碎機(1)，其特徵在於所述出口(14)以相等的間距間隔設置在外殼(3)的同一外圓周上。
7.根據權利要求1或5的磨碎機(1)，其特徵在於所述排放管(16)與出口(14)通過在其間設置一個裝配元件(15)而被連接在一起。
8.根據權利要求7的磨碎機(1)，其特徵在於所述裝配元件(15)包括一個中空體(40)和一個曲線形的凸緣(42)，中空體(40)適合於在其內部形成一個通道導管(41)，凸緣(42)適合於在出口(14)處將其固定到外殼(3)上。
9.根據權利要求8的磨碎機(1)，其特徵在於所述通道導管(41)被一個過濾格柵(43)所攔截。
10.根據權利要求1的磨碎機(1)，其特徵在於其包括圓筒形滾筒(2)的一個自動裝填系統。
11.根據權利要求10的磨碎機(1)，其特徵在於所述圓筒形滾筒(2)的自動裝填系統包括一個中空的圓筒形套筒(7)，該套筒以同軸方式設置在圓筒形滾筒的頂部底板(4)上，使得圓筒形滾筒的內部與外界聯通；和一個與所述中空圓筒形套筒(7)連接在一起的阿基米德螺旋裝置(70)。
12.根據權利要求11的磨碎機(1)，其特徵在於所述阿基米德螺旋裝置(70)包括一個圓筒形套管(71)，該套管的一部分適於被安裝在圓筒形中空套筒(7)內；一個螺旋形主體(75)，該主體可在所述圓筒形套管(71)內同軸旋轉；一個進送口(74)和所述螺旋形主體(75)的驅動系統(76)。
13.根據權利要求1的磨碎機(1)，其特徵在於其包括一個收集盒(17)。
14.根據權利要求13的磨碎機(1)，其特徵在於所述收集盒被加工成漏鬥形。
15.一種利用根據權利要求1所述的磨碎機(1)對粗粒原料進行破碎的方法，其特徵在於，該方法包括下述步驟將粗粒原料裝填到磨碎機(1)的圓筒形滾筒(2)內；通過使所述圓筒形滾筒(2)沿操作方向(A)轉動的方式對粗粒原料進行破碎，直到所述原料達到所需的粒度；通過使圓筒形滾筒(2)沿反方向(B)旋轉而將其排空。
16.根據權利要求15所述的用於對粗粒原料進行磨碎的方法，其特徵在於裝填步驟是在圓筒形滾筒(2)沿操作方向(A)旋轉的情況下得以執行的。
17.根據權利要求15所述的用於對粗粒原料進行破碎的方法，其特徵在於圓筒形滾筒(2)的裝填步驟連續進行，直到內部腔體(20)達到所需的裝填量。
18.根據權利要求15所述的用於對粗粒原料進行破碎的方法，其特徵在於裝填步驟和磨碎步驟是在不中斷圓筒形滾筒(2)的轉動的前提下連續進行的。
19.根據權利要求15所述的用於對粗粒原料進行破碎的方法，其特徵在於磨碎步驟包括多個使圓筒形滾筒(2)以互不相同的轉速轉動的步驟。
全文摘要
一種磨碎機(1)，其包括一個圓筒形滾筒(2)，該滾筒具有水平軸線並適合於圍繞所述軸線沿操作方向(A)和反方向(B)轉動，所述圓筒形滾筒裝配有一個外殼(3)和一個用於將圓筒形滾筒(2)排空的系統，該外殼(3)被一個頂部底板(4)和一個底部底板(5)封閉起來，該系統包括至少一個設置在外殼(3)內的出口(14)和一個排放管(16)，該排放管安裝有一個第一端(50)和一個第二端(51)，其中第一端與至少一個出口(14)相連接，第二端通向外界，而且該排放管沿著一個與圓筒形滾筒(2)的操作旋轉方向(A)相匹配的方向包圍在外殼(3)上。
文檔編號B02C17/18GK1721077SQ200510082540
公開日2006年1月18日 申請日期2005年7月8日 優先權日2004年7月16日
發明者W·通蒂尼, P·裡沃拉, S·卡薩迪奧 申請人:薩克米伊莫拉機械合作社合作公司