CN101743066B - 带有斜置的研磨杯的实验室振动研磨机 - Google Patents

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Abstract

一种实验室振动研磨机，带有至少以两维的方式起作用的圆振动驱动装置并且带有至少一个保持器，该至少一个保持器用于夹紧在其中的、具有研磨体填充物的纵向延伸的且设有端面的研磨杯底部的研磨杯，其特征在于，如此地构造用于研磨杯(8)的保持器(9)，即，使得研磨杯(8)的纵轴线(L)与圆振动驱动装置(10)的运动平面(20)如此地包夹小于90°的夹角，即，使得由于通过研磨杯(8)相对于圆振动驱动装置(10)的运动平面的斜置所决定的研磨体在研磨杯(8)中的运动轨迹，端面的研磨杯底部作为止挡面和研磨面而结合到粉碎过程中。

Description

带有斜置的研磨杯的实验室振动研磨机
本发明涉及一种实验室振动研磨机(Laborschwingmuehle)，其带有至少以两维的方式起作用的圆振动驱动装置(Kreisschwingantrieb)并且带有至少一个保持器，该至少一个保持器用于被夹紧在该保持器中的、具有研磨体填充物的纵向延伸的且设有端面的研磨杯底部的研磨杯。
从4/1988的F.Kurt Retsch GmbH&Co.KG，Haan(公司)的公司商品说明书“离心力-球磨机”中以具有转数比k＝1∶-1的行星球研磨机的结构形式已知一种带有上述特征的实验室振动研磨机。在这种具有以两维的方式起作用的圆振动驱动装置的实验室振动研磨机中，优选地构造成球体的研磨体(Mahlkoerper)通过产生作用的高离心力被朝着研磨杯的外壁被挤压，并且在此通过滚动的压力和摩擦作用而在自身和研磨杯壁部之间粉碎研磨物料(Mahlgut)。使用圆柱形研磨杯作为研磨杯，该圆柱形研磨杯利用设置在实验室振动研磨机处的研磨杯保持器以其纵轴线相对于两维的圆振动运动的平面垂直定向的方式而被夹紧到实验室振动研磨机中。此外，为了改进研磨效果已知的是，行星球研磨机的转数比设计成k＞1，以使得研磨体在研磨过程期间与研磨杯的壁部分离并且沿着正割形的运动路线飞行通过研磨杯并且撞击到与分离点对置的研磨杯的壁部区域上，从而通过碰撞和冲击负荷附加地改进粉碎。
本发明的目的是，对于带有这种特征的实验室振动研磨机加大研磨过程时的能量输入(Energieeintrag)并因此总体上改进研磨效果。
该目的的解决方案从说明书所附的权利要求的内容以及本发明的有利的设计和改进方案中得出。
本发明在其基本思想中设置，如此地构造用于研磨杯的保持器，即，使得研磨杯的纵轴线与圆振动驱动装置的运动平面如此地包夹小于90°的夹角，即，使得由于通过研磨杯相对于圆振动驱动装置的运动平面的斜置所决定的研磨体在研磨杯中的运动轨迹，端面的研磨杯底部作为止挡面和研磨面而结合到粉碎过程中。本发明的优点是，一方面在研磨过程期间周期性的运动分量在研磨杯的外壁方向上作用于研磨体，而另一方面由于研磨杯相对于圆振动驱动装置的运动平面的斜置另一个、附加的运动分量在研磨杯的纵轴线方向上作用于研磨体。由此实现，在研磨体的运动期间在研磨杯的外壁处实现主要的摩擦负荷，并且在研磨体撞击到端面的研磨杯底部上时实现研磨物料的碰撞负荷。同时由于研磨体在研磨室的纵向上的运动还使研磨物料更好地混合，以使得研磨物料的所有颗粒同时承受负荷并由此提高粉碎效率。
根据本发明的一个实施例，在研磨杯的纵轴线和圆振动驱动装置的运动平面之间存在的夹角小于80°，优选地小于60°；在本文中该夹角还可减小到0°，以使得可使研磨杯的纵轴线与圆振动驱动装置的运动平面相重合。
根据本发明的一个实施例，为了进一步改善粉碎效率，设置有带有附加的、垂直于圆振动运动的平面而作用于研磨杯的运动分量的以三维的方式起作用的驱动装置。由此，可使作用于研磨体的运动分量在朝着研磨杯底部的方向上增强。就设置成研磨杯的纵轴线应与圆振动驱动装置的运动平面包夹夹角而言，对于以三维的方式起作用的驱动装置可使三维激励的每两个运动方向形成作为研磨杯的斜置为基准的运动平面。
为了获得带有尽可能高的研磨物料最终细度(Endfeinheit)的最佳研磨效果，根据一个实施例，使研磨杯的长度与振动强度(其由分别调整的驱动装置振幅宽度(Schwingweite)及其频率所限定)相协调，其中，可具体地如此给研磨杯的长度确定尺寸，即，使得撞击到端面的研磨杯底部上的研磨体的动能是最大的。根据所使用的研磨体大小，驱动装置的振幅宽度与研磨杯的长度的比值优先地为0.3和1.6之间。
根据本发明的一个实施例设置，驱动装置具有可调节的振动频率。此外可设置，所动装置具有可调节的振幅。
关于圆振动驱动装置的构造根据本发明的一个实施例设置，驱动装置构造成带有传动比k＝1∶-1的行星驱动装置，如同由现有技术中所已知的这种驱动装置。
但是本发明还可在其它类型的圆振动驱动装置中使用。因此，根据本发明的一个实施例设置，驱动装置调整(ausrichten)成非平衡激励(unwuchterregt)的振动驱动装置。
此外，根据本发明的备选实施例，驱动装置构造成循环工作的或者非循环工作的振动驱动装置。
以已知的方式可设置，研磨体构造成球体。
根据本发明的一个实施例可设置，规定研磨杯的截面的两个彼此对置的壁部区域之间的最大距离小于垂直于截面表面所确定的研磨杯长度。
就本发明涉及带有分别布置的端面的研磨杯底部的纵向延伸的研磨杯的使用而言，将本发明应用于在各处转动对称的研磨杯是不合理的。那么所必须的是，对于研磨杯的纵向延伸所给定的长度和由此使研磨杯底部之间的距离在各种情况下大于位于研磨杯底部之间的区域的直径。在这个框架(Rahmen)中，本发明以不同的研磨杯形式而实现。因此可设置，研磨杯具有圆形截面或椭圆形截面或带有倒圆角的角区域的有棱角的截面，其中，在最后提及的实施例中研磨杯的倒圆角的角区域具有对应于研磨体半径的半径。其它的研磨杯形式同样是可能的。
此外可设置，研磨杯的端面的研磨杯底部构造成平的，以使得例如对于具有圆形截面的研磨杯产生圆柱形的研磨杯构造。
备选地可设置，研磨杯的端面的研磨杯底部构造成球冠形。
可理解的是，在实验室振动研磨机中在实现本发明时可以已知的方式夹紧多个研磨杯。
在附图中示出了在下文中描述的本发明的实施例。其中：
图1在部分截开的侧视图中显示设有行星驱动装置的带有倾斜安置的研磨杯的实验室振动研磨机，
图2在按照图1的图示中显示具有非平衡激励的驱动装置的实验室振动研磨机。
对于在图1中简示的且在局限于带有研磨杯保持器的驱动装置10的图示中示出的实验室振动研磨机，可转动地支承在太阳轮轴1上的太阳轮2通过皮带驱动装置3促使中间轴4的转动。齿轮5与该中间轴4固定地连接并且通过另外的齿轮6驱动行星轴7。在与行星轴相连接的研磨杯保持器9中研磨杯8以倾斜于通过太阳轮平面所限定的圆振动驱动装置的运动平面20的方式而被夹紧。研磨杯8以相对于太阳轮2的转速成1∶-1的比值的方式而转动，以使得产生环绕的圆周运动。由于研磨杯8相对于圆振动驱动装置的运动平面20的斜置，研磨杯8的端面研磨杯底部作为止挡面或研磨面而结合到粉碎过程中。
在图2中所示的实施例显示带有构造成非平衡激励的驱动装置的驱动装置10的实验室振动研磨机。驱动装置10通过弹簧11支撑在静止的底板15上。驱动装置10包括驱动电动机12、驱动轴13以及非平衡件14并且产生取决于转速的、环绕的水平力。该水平力在两维中激励弹簧质量振动器，该弹簧质量振动器包括带有装配板16的驱动装置10、安装在该装配板16上的以两个研磨杯保持器9(该研磨杯保持器9具有夹紧在其中的研磨杯8)的形式的有效载荷以及弹簧11，以使得产生在运动平面20中环绕的圆周运动。两个研磨杯保持器9与夹紧在其中的研磨杯8共同地在圆轨迹上运动。
如未进一步所示出的，还可设置，驱动装置产生附加的、垂直于圆振动运动平面20作用于研磨杯8上的运动分量，以使得该驱动装置相应地设计成带有三维作用。
在上文的说明书、权利要求、摘要以及附图中所公开的本文献的对象的特征可实质上单独地也可以彼此任意的组合以其不同的实施方式以用于实现本发明。

Claims (18)

1.一种实验室振动研磨机，带有至少以两维的方式起作用的圆振动驱动装置并且带有至少一个保持器，所述至少一个保持器用于夹紧在其中的、具有研磨体填充物的纵向延伸的且设有端面的研磨杯底部的研磨杯，其特征在于，使所述研磨杯(8)的纵轴线(L)与所述圆振动驱动装置(10)的运动平面(20)包夹不大于60°的夹角且使研磨杯(8)的长度与由驱动装置(10)的振幅宽度及其频率所限定的振动强度相协调，从而使得由于通过所述研磨杯(8)相对于所述圆振动驱动装置(10)的运动平面的斜置所决定的所述研磨体在所述研磨杯(8)中的运动轨迹，所述端面的研磨杯底部作为止挡面和研磨面而结合到粉碎过程中。
2.根据权利要求1所述的实验室振动研磨机，其特征在于，设置有以三维的方式起作用的驱动装置，其带有附加的垂直于圆振动驱动装置(10)的运动平面(20)而作用于研磨杯(8)的运动分量。
3.根据权利要求1或2所述的实验室振动研磨机，其特征在于，通过调整振动强度，如此地给所述研磨杯(8)的长度确定尺寸，即，使得撞击到所述端面的研磨杯底部上的研磨体的动能是最大的。
4.根据权利要求3所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述驱动装置(10)的振幅宽度与所述研磨杯(8)的长度的比值在0.3和1.6之间。
5.根据权利要求1或2所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述驱动装置(10)具有可调节的振动频率。
6.根据权利要求1或2所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述驱动装置(10)具有可调节的振幅。
7.根据权利要求1或2所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述驱动装置(10)构造成带有传动比k＝1∶-1的行星驱动装置。
8.根据权利要求1或2所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述驱动装置(10)调整成非平衡激励的振动驱动装置。
9.根据权利要求1或2所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述驱动装置(10)构造成循环工作的振动驱动装置。
10.根据权利要求1或2所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述驱动装置(10)构造成非循环工作的振动驱动装置。
11.根据权利要求1或2所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述研磨体构造成球体。
12.根据权利要求1或2所述的实验室振动研磨机，其特征在于，规定所述研磨杯(8)截面的两个彼此对置的壁部区域之间的最大距离小于垂直于截面表面所确定的所述研磨杯(8)的长度。
13.根据权利要求1或2所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述研磨杯(8)具有圆形截面。
14.根据权利要求1或2所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述研磨杯(8)具有椭圆形截面。
15.根据权利要求1或2所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述研磨杯(8)具有带有倒圆角的角区域的有棱角的截面。
16.根据权利要求15所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述研磨杯(8)的倒圆角的角区域具有对应于所述研磨体半径的半径。
17.根据权利要求13所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述研磨杯(8)的端面的研磨杯底部构造成平的。
18.根据权利要求13所述的实验室振动研磨机，其特征在于，所述研磨杯(8)的端面的研磨杯底部构造成球冠形的。
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