CN104815728B - 用于碾碎地加工固体材料或者具有固相组分的悬浮体的装置以及用于起动碾磨装置的碾碎过程的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于碾碎地加工固体材料或者具有固相组分的悬浮体的装置。该装置包括：碾磨容器，该碾磨容器具有多个容纳在该碾磨容器中的碾磨体；至少一个在端侧上延伸到碾磨容器中的驱动轴；和多个定位在碾磨容器中的并且能够通过驱动轴转动的搅拌元件。在多个搅拌元件的至少一个和驱动轴之间构造旋转间隙，该旋转间隙允许该至少一个搅拌元件与驱动轴同轴地并且受限地相对旋转运动。

Description

用于碾碎地加工固体材料或者具有固相组分的悬浮体的装置 以及用于起动碾磨装置的碾碎过程的方法

技术领域

本发明涉及一种用于碾碎地加工固体材料或者具有固相组分的悬浮体的装置以及用于起动碾磨装置的碾碎过程的方法。

背景技术

用于固体材料的碾磨装置或者说球磨机用于碾碎适合于某种粉碎度的固体材料并且通常包括处于转动的碾磨腔，在该碾磨腔中布置有多个碾磨体或者说碾磨球用来碾碎各种固体材料。通过其中一个端壁上的中心孔填充碾磨机或者说各个球磨机的碾磨腔。排放取决于结构形式并且例如通过碾磨机端部上、碾磨腔壁上的缝隙进行，其中，碾磨体由于其相对于缝隙而增大的最大截面直径而被阻挡并且保留在碾磨腔中或者说碾磨容器中。

这种球磨机的特殊形式是搅拌球磨机。搅拌球磨机由垂直或水平布置的、通常近似为圆柱形的碾磨容器构成，在实际中根据各种碾磨过程用碾磨体或者说碾磨球填充该碾磨容器至70％-90％。碾磨容器在这种搅拌球磨机中通常是静止的并且不能旋转地受到支承。

为了使碾磨体在由此产生的对各种固体材料的碾磨过程中运动，搅拌装置被布置在碾磨容器中并且通过驱动轴旋转地运动。在主动的碾磨过程中通过碾磨腔连续地泵吸碾磨材料。在这种情况下，悬浮的固体材料通过在碾磨体之间的回弹力和剪切力而被碾碎或者说分散。此外，在碾磨机的排放位置借助合适的分离系统将碾磨材料和碾磨体分离。由现有技术已知的搅拌球磨机对此能够碾碎干燥形式的矿物填料。在其他已知的应用中能够借助搅拌球磨机碾碎悬浮体中的固相组分。

例如专利申请DE102010056287A1说明了这种搅拌球磨机。在该德国文献中公开的搅拌球磨机包括碾磨容器和在其中转动的搅拌轴，在该搅拌轴上布置有多个碾磨元件。在碾磨元件之间布置多个附加元件，这些附加元件应该辅助碾磨过程或者说固体材料的碾碎过程。根据该德国专利申请的说明书，附加元件构造为杆。搅拌轴为了转动地运行而与马达形成连接。

如果使由现有技术已知的这种搅拌球磨机开始运转，那么用于使碾磨元件转动的驱动轴必须克服起动转矩，该起动转矩相对于在碾磨过程中作用在驱动轴上的其他转矩而增加。因为各种碾磨材料和碾磨球的质量在碾磨过程之前就已经作用在碾磨元件和驱动轴上，所以在起动转矩和在碾磨工艺中作用在驱动轴上的其他转矩之间表现出显著的差异。

在现有技术中，由于在碾磨过程开始时提高的转矩而需要强力的马达，以使驱动轴和与驱动轴连接的各个碾磨元件能够开始运动。这种马达相对于功率较低的马达而言具有提高的能源消耗和较高的购置成本以及较大的尺寸，所以期待具有较低成本以及降低的能源消耗和减小的空间需求这些特点的装置和方法。

此外，由高的起动转矩而给驱动轴和马达以及可能布置在它们之间的传动机构造成很大负荷。由于负荷很大所以各个传动机构必须具有相应的大小和结构，以能够承受住很大负荷。对此，随之也需要有其他费用和传动机构的很大占用面积，从而能够根据在碾磨过程开始时的高的转矩来构造传动机构。

此外还应指出，在实际中，在开始时必须承受高的转矩并因此承受高的扭力的驱动轴在反复工作的过程中在一段时间之后就会趋于疲劳现象，因此期待有允许较长时间使用驱动轴的方法和装置。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种装置和一种方法，该装置和该方法至少不具有现有技术中已知的一些缺陷。

上述目的通过一种装置和一种方法得以实现，该装置和该方法包括权利要求1和10中的特征。从属权利要求描述了有利的实施方式。

本发明涉及一种用于碾碎地加工固体材料或者具有固相组分的悬浮体的装置。该装置在优选的实施方式中构造为搅拌球磨机并且包括碾磨容器，该碾磨容器具有容纳在该碾磨容器中的多个碾磨体。

例如用于碾碎固体材料或者具有固相组分的悬浮体的这种装置能够用于食品工业领域、化学领域和/或药学领域中。也可以考虑通过该装置或者说借助根据本发明的方法来碾碎由矿物构成的固体材料。

碾磨容器能够具有圆柱形的造型并且例如垂直或者水平地定位。对本领域技术人员来说，在造型、定位以及容积方面有多种已知方案可以考虑，所以对此没有详尽地说明。优选地，碾磨容器在本发明中是静止的并且不能旋转的以及对此水平地或者说躺倒地取向。为了能够容纳碾磨材料并且在碾碎之后能够将其导出，碾磨容器对此能够具有相应的开口。

有利的是，碾磨体能够构造为碾磨球并且在考虑到各种结构型式的待碾碎的固体材料的情况而使碾磨球具有不同的直径。

此外，装置包括在端侧上延伸到碾磨容器中的驱动轴和定位在碾磨容器中并且能够通过驱动轴转动的多个搅拌元件。该驱动轴能够穿过碾磨容器盖并且以有利的方式与马达形成连接。在马达和驱动轴之间必要时能够布置具有一个或多个传动等级的传动机构。在优选的实施方式中，驱动轴或者说多个搅拌元件相对于碾磨容器转动。

在本发明中，针对多个搅拌元件的设计可以考虑各种可行方案。多个搅拌元件能够例如由杆、叶片等构成。

然而，在优选的实施方式中搅拌元件至少部分地通过下面还要详细描述的搅拌盘构成。搅拌元件能够沿着驱动轴的纵轴线定位，因此驱动轴的纵轴线构造为多个搅拌元件的转动轴线。此外可以考虑，使多个搅拌元件或所有的搅拌元件在径向上远离驱动轴地并且必要时通过下面还要详细说明的突出部朝碾磨容器的方向延伸。

根据本发明，在多个搅拌元件的至少一个和驱动轴之间构造旋转间隙或者说自由度，该旋转间隙允许该至少一个搅拌元件与驱动轴同轴地并且受限地相对旋转运动。因此，所有的搅拌元件以及驱动轴都能够在共同转动中围绕共同的纵轴线或者说驱动轴的纵轴线转动。此外，多个搅拌元件中的至少一个相对于驱动轴并且围绕驱动轴的纵轴线受限地旋转运动。

如果起动根据本发明的用于加工固体材料的装置，那么由此首先引起驱动轴转动，其中该至少一个搅拌元件由于旋转间隙而没有与驱动轴一起运动。在这种情况下该搅拌元件在碾磨容器中静止不动，因此，在碾碎过程开始时必须由驱动轴承受的起动转矩相对于所有的搅拌元件都始终抗扭地连接的情况得以减小。转矩峰值或者说通过驱动轴承受的最大转矩能够在根据本发明的装置设计中并且借助根据本发明的方法得以减小。

有利的是，由于在多个搅拌元件中的至少一个和驱动轴之间有旋转间隙，所以能够采用具有较小功率和较少购置成本的马达，这样的马达必要时具有降低的尺寸。因此，整个装置也能够在具有很小空间容量的位置进行安装。

因为可适用的马达具有较小的功率，所以该装置相对于由现有技术已知的用于碾碎的装置具有降低的能源消耗。下面还要详细说明的方法也具有所述的优点。

此外，在起动转矩很小时或者说在最大转矩降低时传递到必要时布置在马达和驱动轴之间的传动机构上的负荷得以降低。

因为传动机构由此需要承受很小的负荷，所以能够采用简化的传动机构，由此获得经济优势以及各传动机构提高了使用寿命。对传动机构来说还能够降低相应尺寸，因此根据本发明的装置具有紧凑结构的特点。

通过由于起动转矩降低而使驱动轴受到较小负荷能够提高驱动轴的使用寿命。还能够采用具有较小尺寸或者说具有减小的横截面直径的驱动轴，该驱动轴购置费用更有利，并且能够具有质量较小以及空间需求减小的特点。

根据本发明，至少一个搅拌元件与驱动轴的同轴的相对旋转运动或者说旋转间隙是受限的。如果起动根据本发明的用于加工固体材料的装置，那么如前所述，由此产生驱动轴的转动，其中，在开始转动时该至少一个搅拌元件由于旋转间隙而没有与驱动轴一起转动。

如果驱动轴在转动小于360°的过程中已经产生预定的相对位置或者说与至少一个搅拌元件的预定的相对旋转位置，那么在继续转动的过程中，该至少一个搅拌元件与驱动轴一起并且通过驱动轴旋转运动。从共同旋转地运动开始维持该至少一个搅拌元件和驱动轴的相对位置。在优选的实施方式中，在驱动轴与至少一个搅拌元件的预定的相对位置上，能够在该至少一个搅拌元件和驱动轴之间进行机械联接。

在至少一个搅拌元件与驱动轴的进一步共同转动的过程中，该至少一个搅拌元件的旋转频率与驱动轴的旋转频率相同。通过多个搅拌元件的转动使得碾磨体在根据本发明的装置的碾磨容器中运动，与此同时碾碎各种碾磨材料。

在各碾磨材料的碾碎过程结束时，驱动轴以及经由驱动轴旋转地运动的搅拌元件停止转动。然后，至少一个搅拌元件能够与驱动轴脱开并且经由前述旋转间隙相对于驱动轴运动。如果重新起动碾碎过程，那么搅拌元件首先没有联接到驱动轴上。起动转矩相比于所有搅拌元件都与驱动轴始终构成联接的情况得到降低。如果驱使驱动轴转动，那么可以从驱动轴以小于360°转动开始，使至少一个搅拌元件与驱动轴联接地转动。

如果需要停止碾磨装置并且接下来使其重新开始运转，那么对此在时间上能够在所有的搅拌元件开始转动之后使驱动轴停止并且接下来以相反的旋转方向转动。在驱动轴停止之后，碾磨装置经过一定的时间能够停止运转，对此驱动轴没有运动。如果起动再一次的碾碎过程，那么驱动轴对此能够以相反的方向转动。

对此可以规定，在旋转方向变化时，暂时松开在至少一个搅拌元件和驱动轴之间的联接，并且接下来由于以相反的旋转方向转动而再次建立联接。因此，不管驱动轴每次的旋转方向如何，都能够在驱动轴和至少一个搅拌元件之间形成在驱动轴和该至少一个搅拌元件之间的旋转间隙。

因此有利的是，在使驱动轴重新开始运行时或者说使驱动轴以相反的旋转方向重新起动碾碎过程时，都会由于首先没有构成在驱动轴和至少一个搅拌元件之间的联接而使驱动轴的起动转矩得到降低。

也可以考虑手动地松开各个搅拌元件和驱动轴之间的联接。也可以使装置与回位机构形成有效连接，该回位机构在碾碎过程结束之后使一个或多个搅拌元件与驱动轴的联接松开，并且该搅拌元件或者各个搅拌元件在有限的旋转间隙的区域中相对于驱动轴运动。

根据本发明规定，在多个搅拌元件中的其中一个和驱动轴之间构造旋转间隙，然而在优选的实施方式中，在多个、例如三个或者多于三个搅拌元件和驱动轴之间构造旋转间隙，从而能够相应地降低起动转矩并且能够广泛地利用上述优点。

在优选的实施方式中，多个搅拌元件中的至少一个仅通过旋转间隙具有相对于驱动轴的一定自由度，而该至少一个搅拌元件与驱动轴的例如在轴向上的其他相对运动都被禁止。因此在优选的实施方式中，该至少一个搅拌元件与驱动轴的在驱动轴的纵向上的相对位置被预先给定或者说被固定。

还可以考虑使一个或多个带动元件与该至少一个搅拌元件和驱动轴形成有效连接，该带动元件在驱动轴与该至少一个搅拌元件的预先规定的相对旋转位置上将该至少一个搅拌元件联接到驱动轴上以共同转动。术语“联接”在这里必须被广义地理解，因此在各种实施方式中都能够对此提供所有的可行性方案，在这些可行性方案中，该至少一个搅拌元件通过驱动轴能够向左和/或向右旋转地运动并且能够与驱动轴一起同轴地运动。

特别地，已经证明这些实施方式是适合的，在这些实施方式中，经由在至少一个搅拌元件和驱动轴之间的联接而在该至少一个搅拌元件和驱动轴之间建立传力连接和/或形状配合连接。

还可以使多个搅拌元件中的至少一个搅拌元件在没有旋转间隙的情况下与驱动轴形成固定地连接。在这种情况下在驱动轴和该搅拌元件之间的相对旋转运动始终是不可能的。例如，在没有旋转间隙的情况下与驱动轴形成固定连接的至少一个搅拌元件可以安置在驱动轴上并且通过螺接和/或夹持连接和/或焊接和/或其他连接方式固定在驱动轴上。

因此在驱动轴开始转动时，布置在碾磨容器中的碾磨体或者说碾磨球就能够通过与驱动轴处于固定连接的至少一个搅拌元件运动。碾磨球的运动在一个或多个其它的搅拌元件接下来联接到驱动轴上时有助于降低在驱动轴上所引起的起动转矩。因为碾磨体或者说碾磨球至少部分已经运动，于是使得在联接到驱动轴上时由至少一个搅拌元件传递的转矩得以降低。实践证明，特别是能够采用这些实施方式，在这些实施方式中至少一个搅拌元件或者确切地说一个搅拌元件始终抗扭地或者说没有旋转间隙地与驱动轴连接。

也可以考虑使没有旋转间隙地与驱动轴形成固定连接的所有搅拌元件联结成一个模块并且不可松开地固定在驱动轴的、侧端的法兰区段上。因为在驱动轴和搅拌元件之间在没有旋转间隙的情况下不可能有与轴的相对运动，所以只要装置包括在没有旋转间隙情况下的多个搅拌元件，那么在没有旋转间隙情况下的各个搅拌元件之间就没有相对运动。例如该模块能够通过螺接或类似方式在驱动轴的端侧端部上与驱动轴形成可松开的连接。

在特别优选的实施方式中存在多个并且至少两个这种搅拌元件，该搅拌元件没有旋转间隙地与驱动轴形成固定的连接。该至少两个这种搅拌元件能够相邻地沿着驱动轴的纵轴线布置并且与驱动轴连接或者说联接到驱动轴上。此外，该至少两个这种搅拌元件能够分别具有突出部以在各个搅拌元件转动时使得碾磨体和碾磨材料发生运动，其中，搅拌元件的突出部相互对齐地设置。

还可以考虑使至少一个搅拌元件构造为搅拌盘，该搅拌盘分别具有背离驱动轴指向的多个突出部。特别地，在其和驱动轴之间构造有旋转间隙的至少一个搅拌元件能够构造为搅拌盘并且能够具有背离驱动轴指向的多个突出部。

如果有多个搅拌元件或者说搅拌盘在其和驱动轴之间构造有旋转间隙，那么在该多个搅拌元件或者说搅拌盘与驱动轴联接之后，该多个搅拌元件或者说搅拌盘的突出部能够相互对齐地取向。

如果存在没有旋转间隙地与驱动轴固定连接的搅拌元件，那么带有旋转间隙的搅拌盘的突出部与没有旋转间隙的搅拌盘的突出部在共同转动或者说旋转时相互对齐。所以说，构造为搅拌盘的所有搅拌元件都能够分别包括背离驱动轴指向的突出部，其中在至少一个搅拌元件为了共同转动而在驱动轴上形成联接时，构造为搅拌盘的所有搅拌元件的突出部相互对齐地取向。

也可以在多个搅拌元件和驱动轴之间构造旋转间隙，该旋转间隙允许多个搅拌元件与驱动轴同轴地并且受限地相对旋转运动，其中这些搅拌元件中的至少两个能够相互独立地旋转运动。

对此在驱动轴的转动过程中，首先一个或多个第一搅拌元件能够联接到驱动轴上，然后一个或多个第二搅拌元件能够联接到驱动轴上。特别是对于多个搅拌元件具有与驱动轴的旋转间隙的实施方式来说，这种逐步的联接可以是适宜的，从而能够降低在搅拌元件进行联接时作用到驱动轴上的各个最大转矩。在这种情况下可以考虑使一个或多个搅拌元件本身分别构成为一个或多个带动件，在时间上在该带动件开始转动之后，通过该带动件使得相对于驱动轴形成旋转间隙的另一个搅拌元件或者多个其它的搅拌元件开始转动。本身分别构成为一个或多个带动件的一个或多个搅拌元件能够持续抗扭地与驱动轴连接和/或相对于驱动轴形成旋转间隙。

本领域技术人员很清楚，可以设置任意数量的搅拌元件，该搅拌元件在驱动轴必要时转动小于360°的过程中相继地联接到驱动轴上。

对于在具有旋转间隙的至少一个搅拌元件和驱动轴之间的联接来说原则上可以有多种实施方式。例如实践已经证实这些实施方式是适合的，在这些实施方式中，在至少两个搅拌元件和驱动轴之间构造旋转间隙，其中该至少两个搅拌元件通过至少一个平行于驱动轴取向的带动杆相联结，该带动杆在沉入到驱动轴的所对应的槽中时该至少两个搅拌元件与驱动轴抗扭地联接。该至少一个带动杆能够抗扭地与该至少两个搅拌元件连接，因此借助该至少两个搅拌元件与该至少一个带动杆的固定连接，预先规定了该至少两个搅拌元件的位置和相对距离。

在这种情况下能够将槽平行于驱动轴的转动轴线地引入到驱动轴中。如果通过平行于驱动轴取向的带动杆联结的至少两个搅拌元件没有与驱动轴联接，并且驱动轴能够在旋转间隙的范围中相对于该至少两个搅拌元件运动，那么该带动杆同样相对于驱动轴运动并且对此能够在优选的实施方式中与驱动轴处于表面接触。

在驱动轴与通过带动杆联结的至少两个搅拌元件相对转动小于360°的过程中，带动杆能够沉入到驱动轴的所对应的槽中，因此该至少两个搅拌元件由此与驱动轴抗扭地联接或者说形成抗扭的连接。因此在联接时，可以在各个带动杆和驱动轴之间构成形状配合连接。

也可以通过至少一个第一带动杆联结多个第一搅拌元件，并且通过至少一个第二带动杆联结多个第二搅拌元件，其中在驱动轴转动小于360°的过程中，多个第一搅拌元件和多个第二搅拌元件相继地经由各个带动杆联接到驱动轴上。对此能够使驱动轴构成槽，在联接之后，多个带动杆平行于驱动轴的纵轴线地布置在该槽中。

在优选的实施方式中，在其和驱动轴之间构造有旋转间隙的每个搅拌元件都配有至少两个带动杆。驱动轴能够根据带动杆的数量构造相同数量的槽，这些槽与各个带动杆相对应。在该搅拌元件或各个搅拌元件与驱动轴联接时，对应于该搅拌元件或各个搅拌元件的带动杆能够至少基本同时地沉入到各个对应的槽中或者说布置在各个对应的槽中。

此外已经证实用于联接至少一个在其和驱动轴之间构造有旋转间隙的搅拌元件的其他实施方式是适合的。例如可以考虑使驱动轴与至少一个和优选两个背离驱动轴延伸的带动件连接，该带动件在至少一个搅拌元件与驱动轴的预定的相对旋转位置上相对于搅拌元件的分别对应的止挡部被引导。如果有两个这种带动件，那么这两个带动件能够一件式构造。该至少两个带动件能够径向地背离驱动轴指向。如果至少一个背离驱动轴延伸的带动件与搅拌元件的止挡部发生表面接触，那么能够构造驱动轴和搅拌元件之间的联接，以及各个搅拌元件能够在驱动轴继续转动时通过驱动轴带动而一起旋转。

对此能够使至少一个背离驱动轴延伸的带动件例如经由带有滑键的连接方式可取下地保持在驱动轴上。可以考虑其他的实施方式，在这些实施方式中，至少一个背离驱动轴延伸的带动件例如通过传力连接和/或形状配合连接固定到驱动轴上，只要能够确保在至少一个带动件和驱动轴之间的抗扭的连接。

在优选的实施方式中存在有至少两个在径向上背离驱动轴延伸的带动件，驱动轴与该带动件连接。

为了能够在所述的具有至少一个带动件以及所对应的止挡部的实施方式中确保尽可能无磨损地并且平缓地联接，实践证明使各个带动件和/或各个止挡部设有弹性的缓冲元件是适宜的，该缓冲元件在各个带动件与其各个对应的止挡部接触时布置在各个带动件和所对应的各个止挡部之间。

还能够在多个搅拌元件和驱动轴之间构造旋转间隙，其中多个搅拌元件抗扭地相互连接。如果至少一个背离驱动轴延伸的带动件相对于多个搅拌元件中的一个搅拌元件的分别所对应的止挡部被引导，那么相互抗扭地连接的所有搅拌元件都能够经由驱动轴或者说经由至少一个背离驱动轴延伸的带动件旋转地运动。

还可以考虑使一个或多个搅拌元件经由背离驱动轴延伸的带动件旋转地运动并且如上所述，该一个或多个搅拌元件本身配置有自己的带动件，通过该带动件，该一个或多个搅拌元件在时间上在其开始转动之后使得另一个或多个其它的搅拌元件开始转动，该另一个或多个其它的搅拌元件相对于驱动轴构成旋转间隙。

也可以使在其和驱动轴之间构造有旋转间隙的每个搅拌元件都配置有至少一个带动件用于与驱动轴抗扭地联接。

本发明还涉及一种用于起动碾磨装置的、对固体材料或具有固相组分的悬浮体的碾碎过程的方法。

为了实现完整性，前面针对根据本发明的装置的各种实施方式所述的特征同样能够用于根据本发明的方法的各种实施方式。此外，下面针对根据本发明的方法的各种实施方式所述的特征也存在于根据本发明的装置的各种实施方式中。

用于实施根据本发明的方法的碾磨装置包括：碾磨容器，该碾磨容器具有多个容纳在该碾磨容器中的碾磨体；至少一个在端侧上延伸到碾磨容器中的驱动轴；和多个定位在碾磨容器中的并且能够通过驱动轴转动的搅拌元件。通过搅拌元件的转动使各种碾磨材料经由碾磨体或者说碾磨球通过回弹力和剪切力而碾碎。

在根据本发明的方法的范围中，通过由于驱动轴转动而引起的并且在时间上在驱动轴开始转动之后在至少一个搅拌元件和驱动轴之间的联接，使得至少一个搅拌元件开始转动。

例如，为了在至少一个搅拌元件和驱动轴之间联接或者说机械联接，在该至少一个搅拌元件和驱动轴之间建立传力连接和/或形状配合连接。

因为至少一个搅拌元件的转动接在驱动轴开始转动之后，所以在开始转动时作用到驱动轴上的起动转矩能够得到降低。如果该至少一个搅拌元件通过驱动轴而进行运动，那么该至少一个搅拌元件和驱动轴同轴地旋转。

也可以使多个搅拌元件中的至少一个与驱动轴固定地连接并且在驱动轴开始转动时与该驱动轴一起转动。在优选的实施方式中，多个搅拌元件与驱动轴固定地连接并且在驱动轴开始转动时同时通过驱动轴开始转动。

也可以考虑使至少两个搅拌元件依次地并且分别在时间上在驱动轴开始转动之后开始进行转动。根据预先规定的最大的并且通过驱动轴承受的转矩，多于两个、例如三个或四个搅拌元件能够依次地并且分别在时间上在驱动轴开始转动之后开始进行转动。

也可以规定，联结多个搅拌元件，这些搅拌元件同时地并且在驱动轴开始转动之后经由在多个搅拌元件和驱动轴之间的转动联接而开始转动。

例如可以联结多个第一搅拌元件和多个第二搅拌元件。该多个第一搅拌元件能够同时地并且在驱动轴开始转动之后开始转动，而然后多个第二搅拌元件同时开始转动。本领域技术人员很清楚，能够将多个搅拌元件联结成其他组，例如多个第三搅拌元件和第四搅拌元件，其中这些组依次地开始转动。

在优选的实施方式中还能够规定，从多个搅拌元件朝背离驱动轴的方向延伸有多个突出部，其中在所有的搅拌元件都开始转动之后，至少两个搅拌元件的突出部相互对齐地设置。

如前所述，可以使多个搅拌元件中的至少一个与驱动轴固定地连接并且在驱动轴开始转动时与驱动轴一起转动。与驱动轴固定连接的搅拌元件对此能够具有多个突出部，这些突出部优选地在径向上背离驱动轴并且必要时朝向碾磨容器的内壁方向指向。如果另一个搅拌元件在时间上在开始转动之后联接到驱动轴上，那么该另一个搅拌元件的突出部能够与和驱动轴固定连接的搅拌元件的突出部对齐地取向。

在优选的实施方式中还能够规定，在至少一个搅拌元件和驱动轴之间构成联接时，所有的搅拌元件或者说所有搅拌元件的突出部都相互对齐地取向。

对于优选的实施方式还规定，在时间上在使所有的搅拌元件都开始转动之后驱动轴停止运转，并且接下来以相反的旋转方向转动。在旋转方向改变时能够暂时松开在至少一个搅拌元件和驱动轴之间的联接并且接下来由于以相反的旋转方向转动而能够再次建立联接。如果再次建立了联接，那么该至少一个搅拌元件与驱动轴一起以相反的旋转方向转动。

也可以考虑，在时间上在使所有的搅拌元件都开始转动之后，驱动轴接下来以相反的旋转方向运动，直至移除在至少一个搅拌元件和驱动轴之间的联接。移除在至少一个搅拌元件和驱动轴之间的联接之后，驱动轴又能够以最初的或者说之前的旋转方向转动。

附图说明

下面需要根据附图详细阐述本发明的实施例及其优点。各个元件相互在附图中的尺寸比例并不是始终与真实的尺寸比例相一致，因为一些形状被简化了并且为了清楚起见而使另一些形状相对于其他元件放大地示出。

图1示出了根据本发明的装置的一个实施例的立体示意图；

图2通过更多的细节清楚地示出了图1所示实施方式的立体示意图；

图3示出了根据本发明的装置的另一个实施方式的剖面图。

本发明的相同的或者功能相同的元件采用相同的附图标记。此外，为了清楚起见，在各个附图中仅示出了需要说明各个附图的附图标记。所示实施方式仅是例如实施根据本发明的装置或根据本发明的方法的示例，并不具有决定性的约束。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的装置1的实施例的立体示意图。装置1设置成用于碾碎地加工固体材料或者具有固相组分的悬浮体并且在本发明中构造为搅拌球磨机2。借助装置1被碾碎的固体材料例如能够通过矿物构成。

以假想线示出了构造为装置1的组成部分的、圆柱形的碾磨容器5，在该碾磨容器中布置有各种碾磨材料以及碾磨球(未示出)。碾磨容器5不可运动地或者说固定地被支承并且在端侧上必要时可以具有图1中不可见的容器底部以及容器盖。

附图标记4指的是驱动轴的一部分，该驱动轴通过布置在中间的传动机构与为了清楚而在本发明的附图中未示出的马达连接。因为碾磨容器5不可运动地被支承或者说构造为固定的，所以驱动轴4相对于碾磨容器5转动。

还示出了多个第一搅拌元件3至3c以及多个第二搅拌元件6至6d，多个第一搅拌元件3至3c和多个第二搅拌元件6至6d可经由驱动轴4同轴地转动运动或者说围绕驱动轴4的纵轴线L转动运动。进一步可以看出，第一搅拌元件3至3c分别构造为搅拌盘，而第二搅拌元件6至6d组合成模块20并且抗扭地相互连接。构造为搅拌盘的搅拌元件3至3c也形成模块10。

第一搅拌元件3至3c和第二搅拌元件6至6d都分别包括突出部7至7c以及9至9d，以使布置在碾磨容器5中的碾磨球以及碾磨材料运动，突出部7至7c以及9至9d在第一搅拌元件3至3c以及第二搅拌元件6至6d经由驱动轴4进行旋转运动时相互具有对齐的取向并且在径向上远离驱动轴4地指向碾磨容器5的内壁的方向。

需要指出的是，本发明的附图中所示的、突出部7至7c以及9至9d的几何结构仅理解为示例性的。于是突出部7至7c和/或突出部9至9d可以具有其他的造型，并且在这种情况下例如由杆和/或叶片构成。第一搅拌元件3至3c以及第二搅拌元件6至6d的数量也仅是示例性地选择。

通过使搅拌元件3至3c以及6至6d沿着驱动轴4的纵轴线L定位并且这些搅拌元件经由驱动轴4转动，将驱动轴4的纵轴线L同时构造为搅拌元件3至3c以及6至6d的转动轴线。

在第一搅拌元件3至3c和驱动轴4之间构造旋转间隙，该旋转间隙使得第一搅拌元件3至3c能够与驱动轴4围绕纵轴线L同轴地并且受限地相对旋转运动。

第二搅拌元件6至6d相互之间并且与驱动轴4抗扭地连接，因此在驱动轴4开始转动并且装置1开始运转时，第二搅拌元件6至6d已经与驱动轴4一起同步地旋转。

因为在第一搅拌元件3至3c和驱动轴4之间构造有旋转间隙或者说空程，所以第一搅拌元件3至3c在驱动轴4开始转动时首先没有被驱动轴4驱动并且没有与驱动轴4一起旋转地运动。因此，在开始转动时驱动轴4必须承受的起动转矩相对于所有的搅拌元件3至3c以及6至6d始终抗扭地连接的情况得以减小。

基于此，所以可以采用具有较小功率和较少购置成本的马达来使驱动轴4旋转地运动，该马达还具有较小的尺寸。这种马达也具有减小能源消耗的特点，因此借助装置1能够节省能源地碾碎碾磨材料。如果在驱动轴4和未示出的马达之间布置传动机构，那么在装置1中由于最大转矩较小而减小了传动机构的负荷。

在所有的搅拌元件3至3c以及6至6d始终固定地联接的情况下作用到驱动轴4上的最高负荷在装置1中得到降低，由此伴随有驱动轴4受到较小的扭力和具有较长的使用寿命。

在第一搅拌元件3至3c和驱动轴4之间的旋转间隙或者说自由度在装置1中是有限的。如果开始进行驱动轴4的旋转运动，那么搅拌元件3至3c首先没有抗扭地联接到驱动轴4上，从而在开始转动时能够相应地降低驱动轴4的起动转矩。

在驱动轴4转动小于360°的过程中，驱动轴4与第一搅拌元件3至3c产生一定的相对转动位置，在该转动位置中第一搅拌元件3至3c与驱动轴4联接并且抗扭地与驱动轴4形成连接。

图1对此示出了第一实施例，即当驱动轴4在与第一搅拌元件3至3c的预定的相对转动位置时，能够在第一搅拌元件3至3c和驱动轴4之间进行这种联接或者说这种抗扭地连接。

在这里可以看出两个带动杆12和12a，该带动杆将第一搅拌元件3至3c联结在一起并且将其始终抗扭地相互连接。通过带动杆12和12a，第一搅拌元件3至3c联结成模块10，因此借助带动杆12和12a防止搅拌元件3至3c相互之间的相对旋转运动。此外，通过带动杆12和12a预先固定地给定第一搅拌元件3至3c沿着驱动轴4的纵轴线L的相对位置，因此搅拌元件3至3c除了旋转间隙以外没有相对于驱动轴4的其他自由度。

如果驱动轴4处于与第一搅拌元件3至3c的相对旋转位置，那么带动杆12和12a沉入到驱动轴4的对应的槽中，并且搅拌元件3至3c通过形状配合连接的方式联接到驱动轴4上。在图1的实施例中，驱动轴4本身构造有用于联接第一搅拌元件3至3c的槽。但是也可以考虑将辅助工具置于驱动轴4上，该辅助工具形成槽并且抗扭地与驱动轴连接。

在驱动轴4继续转动过程中并且在联接之后，第一搅拌元件3至3c在这种情况下与驱动轴4频率同步地运动。从第一搅拌元件3至3c经由带动杆12和12a联接开始，驱动轴4与第一搅拌元件3至3c的相对旋转位置就被一直保持。

如果没有构成在第一搅拌元件3至3c和驱动轴4之间的联接，或者说带动杆12和12a没有沉入到对应的槽中，那么带动杆12和12a与驱动轴4的外侧面滑动地形成表面接触，并且在驱动轴4与第一搅拌元件3至3c相对转动时这些带动杆在驱动轴4的外侧面沿着驱动轴被引导。

如图1中所见，在驱动轴4与第一搅拌元件3至3c相对转动时，两个带动杆12和12a至少大致同时地沉入到带动杆所分别对应的槽中。

在本发明中，在图1中引入到驱动轴4中的槽的走向平行于驱动轴4的纵轴线L取向。槽具有平行于转动轴线L的纵向延伸部，该纵向延伸部在其尺寸方面至少相当于各个所对应的带动杆12或者说12a的纵向延伸部。在优选的实施方式中，根据带动杆12或者说12a的数量构造槽的数量。

图1中所示的实施方式仅是一种能够降低作用到驱动轴4上的起动转矩的可行性方案。于是可以考虑其他的实施方式，在这些实施方式中存在有其他的模块，这些模块分别由一个或多个搅拌元件构成，其中，各个模块以依次连续的步骤完成到驱动轴4上的共同转动的联接。

此外，图1中所示的经由带动杆12和12a的联接仅理解为示例性的，因此有其他的、采用根据本发明的思想取消了带动杆12和12a的可行性方案。传力连接和/或形状配合连接特别适合在驱动轴4开始转动之后同时建立在搅拌元件3至3c和驱动轴4之间的联接。

也可以考虑所有的第一搅拌元件3至3c都能够相互转动，其中，至少部分地以依次连续的步骤完成第一搅拌元件3至3c与驱动轴4的联接。

图2通过更多的细节清楚地示出了图1所示实施方式的立体示意图。为了清楚起见，在图2中未示出碾磨容器5。

图2进一步地示出了已述的带有第二搅拌元件6至6d的模块20以及带有第一搅拌元件3至3c的模块10。模块20的第二搅拌元件6至6d抗扭地相互结合并且可共同地从驱动轴4上取下。

如在图2中可以看出，带有所有的第二搅拌元件6至6d的整个模块20在端侧上通过螺接件28固定在驱动轴4上并且抗扭地保持在驱动轴4上。

可以考虑其他的实施方式，在这些实施方式中模块20通过可替代的连接件形成连接，或者在这些实施方式中第二搅拌元件6至6d分别与驱动轴4始终抗扭地并且没有旋转间隙地形成连接。例如对此第二搅拌元件6至6d能够抗扭地安置在驱动轴4上。

也可以不存在始终抗扭地与驱动轴4连接的第二搅拌元件6至6d，并且使第一搅拌元件3至3c在驱动轴4开始转动之后以机械的方式联接到驱动轴4上。

在可替代的实施方式中，也可以考虑使带动杆12和12a与驱动轴4连接并且第一搅拌元件3至3c构成相应的所对应的槽。然后，在驱动轴4转动过程中带动杆12和12a能够沉入到搅拌元件3至3c的所对应的槽中。

在图2中，第一搅拌元件3至3c已经联接到驱动轴4上，因此突出部7至7c与突出部9至9d对齐地取向。

如果各种碾磨材料的碾碎过程结束，那么驱动轴4停止转动并且由此与驱动轴4联接的搅拌元件3至3c和6至6d停止转动。因为所有的搅拌元件3至3c以及6至6d与驱动轴4抗扭地连接或者说联接到驱动轴4上，所以为了减小起动转矩，在驱动轴4重新开始转动时使第一搅拌元件3至3c与驱动轴脱开。对此，带动杆12和12a经由第一搅拌元件3至3c的围绕纵轴线L的与驱动轴4的相对旋转运动并且在旋转间隙的区域中从带动杆的各个对应的槽中被引导出来。

由于第一搅拌元件的旋转间隙，第一搅拌元件3至3c能够围绕纵轴线L相对于驱动轴4运动。而第二搅拌元件6至6d始终抗扭地与驱动轴4连接并因此不能相对于驱动轴4旋转地运动。

如果装置1重新开始运转，那么在驱动轴4开始转动时，第一搅拌元件3至3c首先与驱动轴4脱开。在驱动轴4转动小于360°的过程中，带动杆12和12a重新沉入其分别对应的槽中，由此得到第一搅拌元件3至3c与驱动轴4的抗扭地联接。该抗扭的联接在时间上继续地接在驱动轴4开始转动之后，因此在驱动轴4开始转动时作用在驱动轴4上的转矩相对于所有的搅拌元件3至3c以及6至6d与驱动轴4始终抗扭地连接的情况得以减小。

图3示出了根据本发明的装置1的另一个实施方式的剖面图。图3特别是清楚地示出了第一搅拌元件3至3c在驱动轴4开始转动之后与驱动轴4联接的另一个可行性方案。

在图3中还可以看出第一搅拌元件3以及第二搅拌元件6。此外还有第二搅拌元件6的突出部9。由于横截面位置所以第一搅拌元件3的突出部7或者说突出部7至7c在图3中不可见。

示出了在径向上远离驱动轴4延伸的两个带动件13和13a。带动件13和13a一件式构成并且通过滑键15抗扭地与驱动轴4连接。可以考虑其他的实施方式，在这些实施方式中提供用于使带动件13和13a与驱动轴4抗扭联接的传力连接和/或形状配合连接。

第一搅拌元件3具有两个止挡部17和17a，相对于该止挡部在驱动轴4转动时带动件13和13a被引导。如果带动件13和13a形成接触，那么第一搅拌元件3联接到驱动轴4上并且与驱动轴4同轴地旋转运动。

还可以看出旋转间隙，该旋转间隙在各个止挡部17和17a与各个对应的带动件13和13a没有表面接触时构造在第一搅拌元件3和驱动轴4之间。

第一搅拌元件3具有自身的带动件14和14’。如果通过经由带动件13和13a的联接由驱动轴4使得第一搅拌元件3转动地运动，那么在第一搅拌元件3的转动过程中自身的带动件14和14’与至少另一个搅拌元件3a至3c形成接触，由此使得各另一个搅拌元件3a至3c开始转动地运动。对此可以在各种实施方式中规定，搅拌元件3至3c中的每一个都配有一个或多个自身的带动件14和14’，在该搅拌元件和驱动轴4之间构造有旋转间隙，因此所有的搅拌元件3至3c相互依次地开始旋转运动。在这种情况下可以考虑驱动轴4实施大于360°的转动，直至所有的搅拌元件3至3c都与驱动轴4联接地相连并且经由驱动轴4而进行转动。

有利的是，在图3所示的实施方式中，驱动轴4能够在碾磨过程结束时停止工作，并且在此之后以相反的旋转方向转动。在搅拌元件3至3c之间的联接对此暂时地分开。因此，在以相反的旋转方向开始转动时同样减小了驱动轴4的起动转矩。

此外，接下来由于以相反的旋转方向转动而引起并且在时间上接在驱动轴4以相反的旋转方向开始转动之后能够再次建立搅拌元件3至3c与驱动轴4的联接。

在其他的实施方式中可以考虑，每个第一搅拌元件3至3c都配有至少一个带动件13或者说13a。也可以使带动件13和13a构造成用于抗扭地联接所有第一搅拌元件3至3c与驱动轴4。

因为驱动轴4必要时可以具有很高的转动频率，所以已经证明这样的实施方式是适合的，在这些实施方式中带动件13或者说13a和/或止挡部17或者说17a配置有弹性的缓冲元件(未示出)。只要各个第一搅拌元件3至3c经由驱动轴4而进行旋转地运动，那么就能够在带动件13或者说13a和各个对应的止挡部17或者说17a之间布置弹性的缓冲元件。

已经参照优选的实施方式对本发明进行了描述。但是本领域技术人员能够想到对本发明作出修改或变化，而对此不会离开下述权利要求的保护范围。

附图标记列表

1 装置

2 搅拌球磨机

3 第一搅拌元件

4 驱动轴

5 碾磨容器

6 第二搅拌元件

7 突出部

9 突出部

10 模块

12 带动杆

13 带动件

14 自身的带动件

15 滑键

17 止挡部

20 模块

L 纵轴线

Claims (15)

1.一种用于碾碎地加工固体材料或者具有固相组分的悬浮体的装置(1)，所述装置包括：碾磨容器(5)，所述碾磨容器具有多个容纳在所述碾磨容器(5)中的碾磨体；至少一个在端侧上延伸到所述碾磨容器(5)中的驱动轴(4)；和多个定位在所述碾磨容器(5)中的并且能够通过所述驱动轴(4)转动的搅拌元件(3、3a、3b、3c、6、6a、6b、6c、6d)；其特征在于，在多个搅拌元件(3、3a、3b、3c、6、6a、6b、6c、6d)的至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)和所述驱动轴(4)之间构造旋转间隙，所述旋转间隙允许所述至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)与所述驱动轴(4)同轴地并且受限地相对旋转运动；

其中，一个或多个带动元件(12、12a、13、13a)与所述至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)和所述驱动轴(4)形成有效连接，所述带动元件在所述驱动轴(4)与所述至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)的预先规定的相对旋转位置上将所述至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)联接到所述驱动轴(4)上以共同转动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，多个搅拌元件(3、3a、3b、3c、6、6a、6b、6c、6d)中的至少一个搅拌元件(6、6a、6b、6c)在没有旋转间隙的情况下与所述驱动轴(4)形成固定地连接。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，多个搅拌元件(3、3a、3b、3c、6、6a、6b、6c、6d)中的至少一个搅拌元件构造为搅拌盘，所述搅拌盘包括背离所述驱动轴(4)指向的多个突出部(7、7a、7b、7c)。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，构造为搅拌盘的所有搅拌元件(3、3a、3b、3c、6、6a、6b、6c、6d)分别包括背离所述驱动轴(4)指向的多个突出部(7、7a、7b、7c、9、9a、9b、9c、9d)，其中在所述至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)为了共同转动而在所述驱动轴(4)上形成联接时，所有搅拌元件(3、3a、3b、3c、6、6a、6b、6c、6d)的突出部(7、7a、7b、7c、9、9a、9b、9c、9d)相互对齐地取向。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在搅拌元件(3、3a、3b、3c、6、6a、6b、6c、6d)中的多个搅拌元件(3、3a、3b、3c)和所述驱动轴(4)之间构造有旋转间隙，所述旋转间隙允许该多个搅拌元件(3、3a、3b、3c)与所述驱动轴(4)同轴地并且受限地相对旋转运动，其中所述搅拌元件中的至少两个搅拌元件(3、3a、3b、3c)能够相互独立地旋转运动。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在至少两个搅拌元件(3、3a、3b、3c)和所述驱动轴(4)之间构造旋转间隙，其中所述至少两个搅拌元件(3、3a、3b、3c)通过平行于所述驱动轴(4)取向的带动杆(12、12a)相联结，所述带动杆在沉入到所述驱动轴(4)的所对应的槽中时使所述至少两个搅拌元件(3、3a、3b、3c)抗扭地联接到所述驱动轴(4)上。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动轴(4)与至少一个背离所述驱动轴(4)延伸的带动件(13、13a)连接，所述带动件在至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)与所述驱动轴(4)的预定的相对旋转位置上相对于搅拌元件(3、3a、3b、3c)的分别对应的止挡部(17、17a)被引导。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述驱动轴(4)与两个背离所述驱动轴(4)延伸的带动件(13、13a)连接，所述带动件在至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)与所述驱动轴(4)的预定的相对旋转位置上相对于搅拌元件(3、3a、3b、3c)的分别对应的止挡部(17、17a)被引导。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述驱动轴(4)与至少两个在径向上背离所述驱动轴(4)延伸的带动件(13、13a)连接。

10.一种用于起动碾磨装置(1)的、对固体材料或具有固相组分的悬浮体的碾碎过程的方法，所述碾磨装置(1)包括：碾磨容器(5)，所述碾磨容器具有多个容纳在所述碾磨容器(5)中的碾磨体；至少一个在端侧上延伸到所述碾磨容器中的驱动轴(4)；和多个定位在所述碾磨容器(5)中的并且能够通过所述驱动轴(4)转动的搅拌元件(3、3a、3b、3c、6、6a、6b、6c、6d)；其特征在于，通过由于所述驱动轴(4)转动而引起的并且在时间上在所述驱动轴(4)开始转动之后在至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)和所述驱动轴(4)之间的联接，使得至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)开始转动；其中，所述联接的形成包括：一个或多个带动元件(12、12a、13、13a)与所述至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)和所述驱动轴(4)形成有效连接，所述带动元件在所述驱动轴(4)与所述至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)的预先规定的相对旋转位置上将所述至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)联接到所述驱动轴(4)上以共同转动。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，使多个搅拌元件中的至少一个搅拌元件(6、6a、6b、6c)与所述驱动轴(4)固定地连接并且在所述驱动轴(4)开始转动时与所述驱动轴(4)一起转动。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，使至少两个搅拌元件依次地并且分别在时间上在所述驱动轴(4)开始转动之后开始进行转动。

13.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，联结多个搅拌元件(3、3a、3b、3c)，所述搅拌元件同时地并且在所述驱动轴(4)开始转动之后经由在多个搅拌元件(3、3a、3b、3c)和所述驱动轴(4)之间的联接而开始转动。

14.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，从多个搅拌元件(3、3a、3b、3c、6、6a、6b、6c、6d)朝背离所述驱动轴(4)的方向延伸出多个突出部(7、7a、7b、7c、9、9a、9b、9c、9d)，其中在所有的搅拌元件(3、3a、3b、3c、6、6a、6b、6c、6d)都开始转动之后，使至少两个搅拌元件的突出部(7、7a、7b、7c、9、9a、9b、9c、9d)相互对齐地设置。

15.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在时间上在使所有的搅拌元件(3、3a、3b、3c、6、6a、6b、6c、6d)都开始转动之后，所述驱动轴(4)停止运转并且接下来以相反的旋转方向转动，其中，在旋转方向改变时暂时松开在至少一个搅拌元件(3、3a、3b、3c)和所述驱动轴(4)之间的联接，并且接下来由于以相反的旋转方向转动而再次建立联接。