CN101163539A - 具有可拆卸的磨损部件的搅拌叶片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种搅拌叶片(6)，该搅拌叶片包括可固定至轴的基底部分(15)和可拆卸的磨损部件(12)。所述发明的目的是开发一种更经济的搅拌叶片。为此，磨损部件(12)和基底部分(15)在基底部分长度的至少30％上交叠，并且在所述区域形成搅拌叶片(6)的不同横截面。

Description

具有可拆卸的磨损部件的搅拌叶片

技术领域

本发明涉及一种包括可固定至轴的基底部分和可拆卸的磨损部件的搅拌叶片。

背景技术

从德国实用新型第20307420.3号和相应的EP1477218A中可以知道一种相应的搅拌叶片。在已知的搅拌叶片的情况中，搅拌叶片的末端形成为可更换的部件，且具有与搅拌叶片的相邻段匹配的横截面(垂直于搅拌叶片的纵向方向)。

这种搅拌叶片设置成用于在其中处理粒状磨料的搅拌机中。

在现有技术中，搅拌机是已知的，它们具有垂直于搅拌容器底部设置的一个或多个搅拌机轴，这些搅拌机轴装备有设置于若干平面中的径向延伸的搅拌叶片。通常，搅拌叶片基本上是矩形横截面的，其中，该横截面形状有时也朝向搅拌叶片的前缘逐渐变小，从而搅拌叶片具有平坦的、单侧直角梯形的整体形状。搅拌叶片的前缘在这种情况下是沿相应转子的转动方向的前缘，当转子转动时，该前缘在搅拌叶片的其它部分之前与待搅拌的材料接触。为了实现最佳的搅拌效果，前缘通常是以类似刀片的方式倾斜的，以在穿过处理材料的同时给予该处理材料一轴向移动分量。搅拌叶片的基体通常包括一个工件，且是由相对较软的材料制成的，诸如结构钢。为了保护不受磨损，外部前缘和搅拌叶片的最外端以及它们的紧邻围绕物由耐磨的钢、焊上的硬质金属镀层或护套来保护。护套较佳地通过堆焊来施加，该护套可以例如由硬质的、耐磨的覆层制成，诸如含碳化钨的合金。可调整护套的厚度以适应作用在搅拌叶片上的对各局部不同的磨损作用。

在已知的搅拌叶片的情况中，这些叶片通常只能整体更换被认为是不利的。耐磨覆层或护套的更换通常是非常费力的，并且不能在已安装的状态下进行。为了整修，搅拌叶片就必须因此被完全拆开。

从上述的德国实用新型中已经知道了一种搅拌叶片，其中，只有搅拌叶片的末端可以与剩余的搅拌叶片分开地更换，应该考虑到，由于较高的转速，这些搅拌叶片的末端正是搅拌叶片磨损最严重的部分之一。

搅拌工具的可拆卸部分还可从各个其它文件中知道。DE20004488描述了一种附连至从搅拌机轴径向突出的支架的搅拌叶片，具体地说是用于混凝土搅拌机的下部叶片，其具有可拆卸的叶片末端。

如前所述，由于材料流以不同的速度流过搅拌叶片，所以搅拌叶片在操作中是以被磨损的方式装载的。在这个过程中，它们在整个长度上经受强度显著不同的磨损，并且它们较佳地在外端由于该处的最高转速而受磨损。然而，在采用以类似刀片的方式朝向前面倾斜的矩形横截面的情况中，除了搅拌叶片的外端之外，前缘经受特别严重的磨损。假如在搅拌物中包含诸如碎石之类的粗粒状产品，则更是如此。当这些粗粒状成分撞击搅拌工具的前缘时，该前缘形成得越窄、各粗粒状成分的质量越大且这些成分越硬，前缘受到的应力就越大。

由于叶片邻近边缘处的倾斜面，产品因此向上或向下偏转。横截面中与斜面相邻的区域比包括斜面的前缘所经受的磨损要少得多。

一旦搅拌叶片的前缘上的护套被磨坏或去除，位于下方的软基底材料就更容易地被磨坏，并且经受非常强烈的磨损，这在一定程度上也包括仍然存在护套的区域。这会导致磨损保护层和基体的整个部分断裂，从而会导致下游机器的损坏甚至停机。

因此在操作中，必须定期更换通常可拆卸地固定至中心搅拌机轴的整个搅拌叶片，即使搅拌叶片只有小部分已经被磨坏露出基底材料而在其它位置磨损保护层仍然足够厚，也是如此。

具有可拆卸的端部件的搅拌叶片仅仅部分地解决了问题，因为搅拌叶片设置在可拆卸的端部件径向内侧的平坦部分也完全会偶尔经受较严重的磨损。在这种情况下，还是不得不被更换整个搅拌叶片。此外，因为非常粗的粒状产品会在搅拌叶片的末端上产生持久的冲击应力，在接合位置会产生间隙，微细的产品会卡在该间隙中并导致螺纹连接伸长直至失效。由于搅拌工具上的较大离心力，固定装置的显著伸长直至失效也会在使用整体硬质合金刀具的可拆卸的端部件和非常高的转速时发生。

端部件的显著延伸部分会包括比仅是其末端明显要大的搅拌叶片部分，这样的延伸部分同样也不是令人满意的解决问题的方式，因为与全部更换搅拌叶片相比，更换端部件所实现的节省只是相当小的。

发明内容

与现有技术相比，本发明的目的是创造一种开头所述类型的搅拌叶片，其可总体地提高经济性。

此目的是通过一种搅拌叶片来实现，该搅拌叶片除了开头所述的特征之外，特点在于，磨损部件(13)和基底部分(15)在基底部分长度的至少30％上交叠，并且在该交叠区段形成搅拌叶片(6)的横截面的不同区域。

这里，基底部分的长度是从其固定在轴或对应支架部件上的径向内端直至径向外端而测量出的。

由于磨损部件和基底部分具有不同的横截面且在至少30％的较长段上沿基底部分的纵向交叠，所以首先可以更换搅拌叶片的较长段而无需在其整个横截面上去除或更换搅拌叶片的整个剩余段。

根据较佳实施例，磨损部件形成搅拌叶片运转方向上的前缘的至少径向外部三分之一，较佳地是至少径向外部二分之一。

在这种情况下，磨损部件除了形成前缘之外，还可以形成搅拌叶片的整个末端或整个端部件，因此完全地或至少部分地覆盖基底部分末端的横截面。

这种构造可根据需要更换搅拌叶片的磨坏部分，端部件和前缘的径向外半部通常属于该磨坏部分，而不必也更换其它部分，即搅拌叶片的基体。磨损部件的更换因此可局限于实际受到渐增的磨损的部分或区域，并且远离搅拌叶片的末端或端部件的部分或区域也包括在搅拌叶片的(径向)长度的至少径向外部30％上的其前缘。

这里，有一个实施例是尤其较佳的，其中，磨损部件形成为若干部分，并且包括例如搅拌叶片的前缘部分和端部或末端，它们会单独地附连至搅拌叶片的基底部分。

根据第一实施例，磨损部件在俯视图中具有矩形的形状，并且填充基底部分中的相应矩形凹陷，其中，角度区域或多或少地被显著弄圆(部分是为了避免槽口负载)。在该俯视图中，例如，磨损部件形成整个搅拌叶片的大体前部二分之一或前部三分之一(分别从前缘测量)，而搅拌叶片的后部由基体形成，该基体可以由较为不硬但是易于加工的材料制成。

此外，本发明的实施例较佳的是，其中，磨损部件的横截面形成为朝向前缘逐渐变小。具有倾斜前导面的类似刀片的构造尤其有助于良好的搅拌，这是由于因此可产生的搅拌材料的垂直移动，其中，尖锐的前缘还确保可粉碎粗粒状成分或团聚物。然而，这里尖锐的前缘还意味着以下构造，其中，搅拌叶片的前缘在较窄的意义上没有形成“剃刀状”，而是前缘比搅拌叶片的最大厚度(沿相关转子的轴线方向测量出)要窄的多，因此例如仅仅是该厚度的1/4至1/20。

假如磨损部件在横截面中具有直角梯形的形状，则是尤其较佳的，即具有一个直角端和一个相对较小角度的倾斜端的梯形，其中，因此形成的顶点也可稍稍倾斜或弄圆。

磨损部件和基底部分之间的连接较佳地是由螺柱从基底部分的后部穿过基底部分中的孔来产生的，其中，该螺柱配合在磨损部件的后部中的螺纹孔中。螺纹孔还可插入或焊接在螺纹衬套中。

根据另一实施例，形成前缘的最大部分的磨损部件具有从叶片末端沿向其径向内端方向减小的横截面，而基底部分具有在相同区域中相应增加的横截面。这里，横截面基本上只沿搅拌叶片的宽度方向，即从前缘朝向后缘测量的方向，增大或减小。由于以相同比率连续减小的横截面，在俯视图中磨损部件形成了具有一个相对锐角的直角三角形的形状。具有锐角的端部设置成较靠近搅拌叶片的径向内端，即朝向轴。以此方式可节省更大部分的较硬的和较贵的磨损材料，因为磨损朝向搅拌叶片的径向内部越来越减少且因此需要越来越少的磨损材料。

然而，一种变型基本上基于相同的基本概念，该变型是在俯视图中呈现出大体Z形的形状，或者其中，基于刚刚描述的三角形而将该三角形的两个末端(小于90°的角)切掉。另一种变型具有大体L形，其中，形成搅拌叶片的前缘的较长L腿沿第二L腿的方向连续变宽。三角形基本形状的第三种变型(磨损本体朝向中间变窄，朝向外侧逐渐变宽)具有曲线的接合位置，因此可由凹入(也可以是凸出)的曲线来替换最初描述的三角形的斜边。

附图说明

可从下面较佳实施例的描述和相关附图中得出本发明的其它优点、特征和应用选择。这里示出了：

图1示出具有偏心设置的搅拌机轴和固定的壁底刮板的转动搅拌容器；

图2是具有可拆卸的磨损部件的搅拌叶片的俯视图；

图3是具有可拆卸的磨损部件的搅拌叶片的侧视图；

图4是具有可拆卸的三角形磨损部件和镀有硬质金属的基体的搅拌叶片的俯视图；

图5是具有尺寸加大的磨损部件的搅拌叶片的俯视图；

图6是具有尺寸加大的磨损部件的搅拌叶片的侧视图；

图7是具有与凸缘相邻的磨损部件的搅拌叶片的侧视图；

图8是具有可拆卸的尺寸加大的L形磨损部件的搅拌叶片的俯视图；

图9是具有可拆卸的磨损部件和可拆卸的端部件的搅拌叶片的俯视图；以及

图10是具有可拆卸的磨损边缘和可拆卸的角部件的切开的搅拌叶片的立体图。

具体实施方式

图1示出了搅拌机1，在较佳的实施例中，该搅拌机1设有转动的搅拌容器2，该搅拌容器2包括圆形的平坦的搅拌机基底3和圆柱形搅拌机壁4。搅拌机还具有与搅拌容器的中心偏心设置且刚好延伸至搅拌机基底上方的悬垂安装的转子5，该转子可支承搅拌叶片6，这些搅拌叶片6具有径向延伸的可拆卸的磨损部件，并且设置在若干平面中。搅拌容器2和转子5设置成通过驱动器(未示出)来转动。圆柱形壁4和搅拌机基底3由一固定的、组合的壁底工具7来刮擦。搅拌容器2通过底部中心的清空开口8来清空。

转子5包括多边形轴(未示出)，在该多边形轴上，若干工具固定器9可移动地设置成彼此叠置。搅拌叶片6借助孔11用销(未示出)钩在工具固定器的凹槽10中。带有搅拌叶片6的工具固定器10的柱子由合适的可拆卸的连接装置来支撑以便操作。在另一实施例中，搅拌叶片6一体地连接至转子5。对于本发明的有效性而言，搅拌容器2转动且转子5在搅拌容器2中偏心设置不是绝对必须的。在固定容器2中一个或多个围绕其垂直或倾斜轴线转动的转子在围绕相对搅拌容器的中心偏心设置的恒星轮的轨道中转动，除了使用这样固定容器2之外，转子5同样可设置成根据本发明的搅拌叶片居中地设置在固定搅拌容器中。根据本发明的搅拌叶片还可使用成从水平运转的转子径向延伸出来，该转子设置在水平的固定搅拌容器中。

图2中的搅拌叶片6包括具有矩形凹陷的大体L形的基体15，相应的矩形磨损部件12可插入配装在该凹陷中。这里，磨损部件向内设置在接合区域中的角部与凹陷的对应角部一样较佳地被显著弄圆。因此，搅拌叶片在俯视图中具有总体长方形的形状，其中，前缘的最大部分由磨损部件12限定直到搅拌叶片6的大体纵向中心。如尤其可从根据图3的前端视图中看到，磨损部件12具有直角梯形的横截面，其末端在其长度的较大部分上被稍稍盖住。相反地，磨损部件也可形成为正平行六面体，其在一侧(或者也可以是两侧)具有显著的斜面13，从而相对较窄的、类似刀片的前缘由该磨损部件产生，并且斜面13形成用于待搅拌材料的前引面。

在图2中，可朝向径向内端识别出一过渡区域，其中斜面13变得越来越小，从而磨损部件12的横截面在其内端再次呈现出矩形，与基体15的类似矩形横截面互补，以形成较长的窄矩形。基底部分15的内端具有同样的窄矩形横截面，其由磨损部件12和基底部分15(远离斜面13)共同形成。

在搅拌叶片的宽度中，磨损部件占总宽度的大约20％至80％，较佳地是30％至70％，尤其较佳地是50％和60％之间。

搅拌叶片6的可拆卸的磨损部件12和基体15形成为单独的部件。如图2-10所清楚显示的，各部件可由合适的固定装置可拆卸地彼此连接。这种连接在这种情况下必须能够将来自作用在磨损部件12上的搅拌材料的力转移至搅拌叶片6的基体15。此外，磨损部件12必须被固定成可防止相对于搅拌叶片6的基体15的扭转。

可拆卸的连接和防止扭转的固定可以以多种方式来实现，例如通过两个或多个螺纹连接件14(图2)，通过一个或多个与螺纹连接件结合起来的定心销，或者通过搅拌叶片的磨损部件和基体的交叠(图7、图8)，以及具有至少一个可拆卸的连接部件。

在图4的变型中，可拆卸的磨损部件在俯视图中具有基本三角形的形状。这里，俯视图中的三角形磨损部件12在径向外端16具有与搅拌叶片6的总宽度对应的宽度，并且从该处沿向内的方向到三角形顶点逐渐变小，在这种情况下该三角形顶点在搅拌叶片6的总长度的约40％处(从其径向内端测量)终止。

磨损材料的分布是材料在末端区域集中且朝向位于径向更内侧的部分磨损材料越来越少，这种分布基本上对应于使用中的实际磨损特点，从而可以设想在一定时间之后，假如到了更换磨损部件13的时候，则相对于在整个长度上的不同径向位置的不同量的磨损材料，这显现出均匀的磨损。

在图5中示出了一个实施例，其中，俯视图中的矩形磨损部件12相对于搅拌叶片6的基体15中为该磨损部件设置的凹陷来说尺寸加大，即，它在前向和径向都突伸超出基底部分15的邻接边缘和表面。或者，矩形的磨损部件12还可由若干组装在一起矩形或L形部分制成。

如图6所示，对应的磨损部件12还可沿垂直方向，即在图5中垂直于纸面，突伸超出基体15的相邻表面，这导致基体15基本上更好地被保护以抵抗搅拌材料的冲击，因此比诸如图2和3所述的实施例的情况中具有更好的抗磨损效果。

在根据图7的实施例中，为磨损部件12设置的凹陷设计成半槽(Falz)，从而在搅拌叶片的基体15的下部区域中还存在凸缘20，该凸缘20用作磨损部件12的支承面。假如(相对于搅拌叶片的纵向轴线的)强扭矩作用在磨损部件或搅拌叶片6上，则这个实施例是尤其有利的。假如磨损部件12仅仅通过螺柱固定，例如图2和5中所示，则在这种扭矩的情况下，非常强的力还会作用在螺柱连接件上。根据图7的凸缘20吸收了这样的扭矩，而不会使固定螺钉14过度加载。

为了保护凸缘20或基体15的下部前缘不受磨损，磨损部件12在其前缘上具有向下突出的突起部分28，该突起部分28覆盖凸缘20的前缘。

假如想要的话，磨损部件12的前缘可以仍然设计成与图6的例子中一样地尖锐或狭窄，这通过将磨损部件12沿其前向尺寸稍稍延长或者将斜面13做成稍深一些或稍陡一些来实现。

在图8中示出了一个变型，其中，可拆卸的磨损部件12在俯视图中具有L形的形状，因此通过基体15和磨损部件12之间的更大交叠和更大连接面实现了更好的支承。同时，搅拌叶片端部的整个径向外缘用同样的磨损保护材料来保护不受磨损。在基体15的前端上的短L腿的固定件22中，假如扭矩相对于搅拌叶片6的纵向轴线作用在磨损部件12或斜面13上，则该短L腿在此时还用作抗扭转装置且给销14减压。

在图9中示出了本发明的较佳实施例。这里，在前缘上的可拆卸的磨损部件12与设计成单独部件的可拆卸端部件21组合在一起。端部件的螺纹连接件22沿轴向实施，且尽可能深地沉入端部件21中。埋头孔23由合适的可拆卸的填料24来封闭。端部件21通过与搅拌叶片6的基体15的交叠25来固定在这里抵抗(绕孔23的轴线的)扭转。前缘上的可拆卸的磨损部件12插入基体和端部件21之间。

图10中的立体剖视图示出了本发明的尤其较佳的实施例。前缘上的可拆卸的磨损部件12仅仅覆盖基体15或搅拌叶片6的整个长度的一部分。可拆卸的磨损部件12通过若干螺纹连接件14从后缘固定。设计成单独部件的可拆卸的端部件26平齐地附连在基体15的后缘的角部。端部件26的螺纹连接件22沿轴向实施。在这种情况下，端部件26通过支承可拆卸的磨损部件12上的一个边缘而固定成抵抗扭转。搅拌叶片6的基体15假如不受可拆卸的磨损部件12、26保护的话，则可由根据现有技术的不可拆卸的磨损保护部分27来保护不受磨损。

为了原始的公开，应该指出，从本说明书、附图和权利要求书中对于熟悉本领域的人员来说变得显而易见的所有特征即使仅仅连同某些其它特征一起具体描述，但是也可与在此公开的其它特征或特征组单独地或任意组合地结合起来，除非这是被明确排除的或者技术条件使得这种组合不可能或没有意义。仅仅因为说明书的简短性和可读性，这里免去了所有可想到的特征组合的详尽的、明确的说明。

Claims (9)

1.搅拌叶片(6)，包括可固定至轴的基底部分(15)和可拆卸的磨损部件(12)，其特征在于，所述磨损部件(12)和所述基底部分(15)在所述基底部分长度的至少30％上交叠，并且在该区段中形成所述搅拌叶片(6)的横截面的不同区域。

2.如权利要求1所述的搅拌叶片，其特征在于，所述磨损部件(12)包括所述搅拌叶片(6)运转方向上的前缘的至少径向外部三分之一，较佳地是至少径向外部二分之一。

3.如权利要求1或2所述的搅拌叶片，其特征在于，所述磨损部件(12)形成所述搅拌叶片(6)的整个末端，并且至少部分地覆盖所述基底部分(15)的所述末端的横截面。

4.如权利要求1-3中一项所述的搅拌叶片，其特征在于，所述搅拌叶片在平行于转子轴线的俯视图中呈基本矩形，其中，所述基底部分具有矩形凹陷，所述磨损部件基本上插入配装在该矩形凹陷中，并且假如可以应用的话，所述磨损部件具有径向的、轴向的和周向的突起部分。

5.如权利要求1-4中一项所述的搅拌叶片，其特征在于，所述磨损部件(12)的横截面形成为在其长度的主要部分上朝向所述前缘逐渐变小。

6.如权利要求1-5中一项所述的搅拌叶片，其特征在于，所述磨损部件(12)在其长度的最大部分上具有基本直角梯形的横截面。

7.如权利要求1-6中一项所述的搅拌叶片，其特征在于，所述磨损部件通过螺柱(14)连接至所述基底部分(15)，该螺柱从所述基底部分(15)的后侧穿过所述基底部分(15)中的孔延伸直至所述磨损部件(12)中的螺纹孔。

8.如权利要求1-7中一项所述的搅拌叶片，其特征在于，所述磨损部件由多个部分(12、21、26)制成，尤其是，前缘部分(12)和端部(21、26)。

9.如权利要求1-8中一项所述的搅拌叶片，其特征在于，所述磨损部件(12)具有从所述搅拌叶片的所述末端沿向径向内端的方向减小的横截面。

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