CN107206391B - 同轴碾磨机和用于碾磨机的供给单元 - Google Patents

Abstract

提出一种碾磨机(1)和用于该碾磨机(1)的供给单元(2)。供给单元(2)包括：第一接口(3)，用于保持碾磨机构(46)的转子(4)；第二接口(5)，用于保持碾磨机构(46)的定子(6)；供给管(7)，该供给管设计用于将碾磨料(8)导入到碾磨机构(46)中；以及供给管(7)上的环状旋转轴承(9)，该旋转轴承布置成使得在运行中碾磨料(8)通过该旋转轴承(9)到达碾磨机构(46)中。

Description

同轴碾磨机和用于碾磨机的供给单元

技术领域

本发明涉及一种碾磨机以及一种用于碾磨机的供给单元。本发明尤其涉及同轴碾磨机，其中，装备和维护过程可特别简单且省时地实施。

背景技术

在现今的用于制成颗粒的工艺中，一般使用碾磨机，以将颗粒大小的分布中在最大颗粒大小方面的不均匀性消除和/或以给湿颗粒一结构。由此可优化后续过程或首先使得能实现后续过程。例如，对于干颗粒而言将颗粒大小减小以用于制成片剂的过程；对于湿颗粒而言将颗粒大小减小，以能将湿颗粒更快地干燥或给予湿颗粒用于改善可干燥性、可流动性和/或可计量性的结构。

在现有技术中已知的碾磨机作为附加装备安装在用于制造颗粒的(例如制造和/或生产技术方面的)机器和设备上。因为这种机器研发和构造用于封闭的装料运行，所以这种机器设有可封闭的清空和填装开口。这种设备基于材料特性和过程要求而以下述方式设计和运行，使得爆炸风险被降低到最小并且设备的影响对于机器的周围环境中的人不构成风险。

US 5,405,094示出一种多级碾磨机，其中，两个筛单元借助旋转驱动的搅拌元件用来将碾磨料碾碎。搅拌元件通过轴驱动，该轴借助皮带被供应以动能。

US 5,863,004示出一种碾磨机，其中，布置在筛元件上的搅拌元件由布置在下游的驱动单元驱动，以将碾磨料挤压穿过筛单元。

在现有技术中已知的碾磨机在此的共同点是，在需要更换筛单元的情况下或在打开碾磨机构以去除堵塞的情况下必须将碾磨机的大部分相互拆开，这耗费时间并从而增加成本。此外，更长的装备时间也会对整个设备的过程可靠性造成不利影响。此外，现有技术的碾磨机需要附加的托架和推动或摆动装置，以将碾磨机置于工作位置，以进行装备(例如更换筛、转子筛工具)、清洁和维护。此外，在已知的解决方案中，碾磨料(产品)在沿流动方向布置在上游的碾磨驱动机构中从上方流经驱动杆，因而驱动杆阻碍入口侧的产品流。此外，在驱动机构沿流动方向接在后面的解决方案中，由于斜齿传动机构而阻碍产品向下流出并且筛和转子(在拆除产品供应装置之后)仅可从上方维护或更换。相应地，对于去除碾磨机堵塞的过程以及对于清洁和检查过程也是如此。

发明内容

因而本发明的任务是，减小或消除前面提到的缺点。

根据本发明，前面提出的任务通过一种碾磨机和一种用于碾磨机的供给单元解决。所述供给单元用于朝碾磨机构的方向供应碾磨料。根据本发明，设有第一接口，用于保持碾磨机构的转子。该转子构成碾磨机构的运动部件。设有第二接口，用于保持碾磨机构的定子，该定子通过与转子的共同作用引起碾磨料通过转子和定子之间的相对运动而被碾碎。还设有供给管，该供给管设置用于将碾磨料导入到碾磨机构中。根据本发明，在供给管上设有环状旋转轴承，该旋转轴承使得能实现供给管和碾磨机的其他部件之间的相对旋转。通过环形形状，旋转轴承可按下述方式布置在供给管上，使得在运行中碾磨料穿过旋转轴承到达碾磨机构中。换言之，环状的旋转轴承包围供给管的自由的管横截面的至少一部分，使得碾磨料通过旋转轴承的“眼”并且通过供给管被输送。尤其使全部的碾磨料穿过旋转轴承引入到碾磨机构中。通过该方式可将碾磨机构的几何结构同样如其为装备和维护目的的安装和可触及性那样尽可能有利地构型，由此可将根据本发明地构型的碾磨机的停机时间减少。

从属权利要求示出本发明的优选扩展方案。

所述旋转轴承例如可构型为滚动轴承或滑动轴承。换言之，滚动体可在轴承的内环和外环或者说上环和下环之间滚动，以使得在待传递的压力高的情况下能实现特别小的摩擦力。这种滚动轴承可构型为滚子轴承或球轴承。所述滑动轴承可具有滑动摩擦系数特别小的材料组合(例如尼龙和金属)，其中，滑动摩擦系数可通过使用润滑剂进一步减小。

所述旋转轴承例如可布置在用于保持碾磨机构的转子的第一接口和供给管之间。通过该方式可将供给管以静态地受支承的方式并且将转子以围绕供给管旋转的方式布置。

替代地，供给管可设计为可自主旋转并且与碾磨机构的转子抗扭地连接。在该情况下，环状旋转轴承布置在供给管和碾磨机的静止的组成部分或另一静止结构(例如布置在上游的供给管)之间。在该情况下，碾磨料也穿过旋转轴承被输送到碾磨机构中。

替代地或附加地，旋转轴承可布置在用于保持碾磨机构的定子的第二接口和供给管之间。在该情况下，根据本发明的供给单元的供给管在该供给管抗扭地布置在碾磨机构的转子上期间也可实施相对于碾磨机构的定子的旋转运动。

用于保持碾磨机构的定子的第二接口可与电机的定子机械抗扭地并且同轴地布置，通过所述电机驱动(例如电地驱动)碾磨机构。通过该方式，借助皮带或链的力传递机构可取消，由此可节省能量损失和用于力传递机构的附加安装空间。

用于保持碾磨机构的转子的第一接口可通过皮带传动机构或通过链与电机的转子连接，该电机的轴基本上与碾磨机构轴线平行地布置。替代于电机可设置液压或气动驱动方式用于所述机器。通过该方式可将真正的供给单元构型得特别紧凑和容积优化，而电驱动机构可布置在制造室中的另一位置处。通过该方式也能够有利于电机的维护或者说更换。

供给管可具有沿轴向延伸的通道，流体可借助该通道被引导到布置在碾磨机构的区域中的出口处。供给管例如可构型为双壁的空心壁管，使得流体可在内壁和外壁之间导入到碾磨机构中。所述流体例如可包括气体和/或液体。通过该方式可简化根据本发明地构型的碾磨机的清洁，其方式是，对于冲洗而言无需拆卸供给单元的任何部分。

替代地或附加地，也可在供给管和用于保持碾磨机构的转子的第一接口之间引入流体，为此在供给单元的关于碾磨料流位于前方的区域中可布置接头。在这里，在有需求时可附接流体供给部(软管或类似的)或持续地附接的软管被供应以处于压力下的流体。通过该方式例如可防止，在供给管和供给单元的旋转部分之间侵入碾磨料并且导致污染或机械问题。

附加地或替代地，可在供给单元中的转子/定子系统上固定混合元件、分散元件、松散元件、输送元件，例如以例如打碎原料结块或产品桥(Produktbrücken)或改善产品流(碾磨料)。

可选地可使用流体(例如气体)，以例如在将碾磨机用在气动输送机构中的情况下对产品运输进行辅助。

还能够可选地使用流体(例如惰性气体)，以例如给碾磨机内室通气并从而降低氧气含量，使得可减小爆炸危险。

还有利的是，可使用流体(例如液体)，以将待碾磨的产品在其被供给到碾磨机构中之前润湿。这例如可改善可流动形和/或碾磨机构的使用寿命。

根据本发明的第二方面，提出一种碾磨机，该碾磨机例如可构型为生产技术中的过程碾磨机。所述碾磨机可替代地或附加地构型为用于处理颗粒的湿碾磨机或构型为湿和干碾磨机。换言之，所述碾磨机可设计用于处理三相混合体(固体，液体和气体)。所述碾磨机包括碾磨机构的转子和碾磨机构的定子，它们通过与彼此的共同作用引起碾磨料按规定被碾碎。转子布置在供给单元的第一接口上而定子布置在供给单元的第二接口上，就像它们与提到的本发明的第一方面相关联地详细描述的那样。相应地，根据本发明的碾磨机通过将碾磨机构的转子和定子装配在根据本发明的供给单元上来构造。当然可包含附加的部件，例如用于封闭用于碾磨料的供应开口和/或用于封闭用于碾磨料的导出开口和/或其他元件(例如用于打碎结块、产品桥的分散元件)或输送元件。

用于保持碾磨机构的转子的第一接口可例如使得能实现转子与供给单元的另一部件之间的拧紧连接。替代地或附加地，可在转子和供给单元的附加部件之间设置卡口锁合件。替代地或附加地，可在碾磨机构的转子中设置搭锁/卡锁连接、夹紧连接或甚至环绕供给单元的开口的螺纹，以使得能够将转子可逆地但固定地装配在供给单元上。相应地，对于碾磨机构的定子和其与根据本发明的供给单元的第二部件的连接也是如此。

碾磨机构的转子和定子可设为相对应地实施的筛元件，该筛元件具有开口和/或切口。所述筛元件的包络面例如可截锥形地构型。通过根据本发明的装配尤其得到以下可能性，将碾磨机构的垂直于供给管的纵轴线定向的整个筛面同样用于碾碎混合体，因为在这里不必设置驱动轴或类似物。

附图说明

在后面参照附图详细描述本发明的实施例。附图示出:

图1根据本发明构型的碾磨机的实施例与根据本发明地构型的供给单元的实施例的示意性侧视图；

图2根据本发明地构型的碾磨机的替代实施例与根据本发明地构型的供给单元的替代实施例的示意性侧视图；

图3根据本发明地构型的碾磨机的替代实施例与根据本发明地构型的供给单元的替代实施例的示意性侧视图；

图4根据本发明地构型的碾磨机的替代实施例与根据本发明地构型的供给单元的替代实施例的示意性侧视图；

图5根据本发明地构型的碾磨机的替代实施例与根据本发明地构型的供给单元的替代实施例的示意性侧视图，包括皮带传动机构和用于驱动碾磨机的独立电机；

图6根据本发明地构型的碾磨机的替代实施例与根据本发明地构型的供给单元的替代实施例的示意性侧视图；以及

图7直观示出第一接口和第二接口以及密封件和流体通道的可能构型的详细视图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的碾磨机1的一实施例，该碾磨机具有根据本发明的供给单元2。该供给单元2具有第一卡口锁合件3，作为用于保持碾磨机构46的转子4的第一接口。第一卡口锁合件3布置在电机12的转子10上，该转子被该电机的定子11包围。在电机12的定子11上布置有第二卡口锁合件5，作为用于保持碾磨机构46的定子6的第二接口。在碾磨机构的区域中，在转子10和定子11之间以及在供给管7和转子10之间布置有密封件22，23，这些密封件防止碾磨料8侵入到密封件22，23上方的空隙中。碾磨料8经由静态地布置的填充管18到达根据本发明的供给单元2的供给管7中。在入口侧，供给管7设有凸缘，该凸缘在其自身和填充管18之间具有环状滚动轴承9b。通过该方式，供给管7可相对于填充管18旋转。同样在入口侧设有用于供给管7的引导装置19，该引导装置在另一侧固定在电机12的定子11上。引导装置19能以可滑动的方式贴靠在供给管7上。如果在供给管7和电机12的转子10之间布置环状旋转轴承9a，则也可将引导装置19与供给管7固定连接并且入口侧的环状旋转轴承9b可取消，因为在这种情况下供给管7可以静止地构型。在出口侧，根据本发明的碾磨机1设有出口管20，该出口管与电机12的定子11固定连接。出口开口21防爆地实施，以在需要的情况下保护人和材料。通过控制单元24和控制线路25，电机12可满足需求地被供应以电能。

图2示出图1所示的碾磨机1的替代实施例，使得在后面仅描述在此示出的碾磨机1的主要区别。为了防止堵塞和电机12的过载，设有呈调整元件27或者说27′形式的供应调节装置。调整元件27作为可枢转的翻门类似于节气门地布置在填充管18中并且能马达式地通过控制线路26被控制单元24驱动。

控制单元24还(如上所述地)与电机12通过控制线路25连接。如果控制单元24识别到，电机12的能量需求上升，则该控制单元通过控制线路26将调整元件27引入到调整元件27′的位置中，由此减小流入的碾磨料8的量并且减小电机12的负荷。相应地，在电机12的变小的负荷状态的情况下使调整元件27′返回到调整元件27的位置中，以又增大碾磨料8的流并且将每时间单位所处理的碾磨料量适配于电机的能力。

图3示出图2所示的碾磨机1的替代实施例。在此可看到调整元件27的替代构型，该调整元件作为叶轮或叶轮阀门27布置在正圆形的罩壳结构中。如果叶轮或叶轮阀门27更快地旋转，则更多的碾磨料8由填充开口18被输送到供给管7中。所述调节相应于结合图2的描述得到。

图4示出图1至3所示的碾磨机1的在碾磨料计量(调整元件27)方面改变的实施方式。调整元件27构型为圆环状的膜片，该膜片可液压或气动地引起填充管18的自由横截面的变细。如果膜片27后的流体压力减小，则膜片占据膜片27′的位置。如果膜片27′后的流体压力接着又增大，则重新得到膜片27的位置。所示的实施例在使用脉冲式流体压力来驱动膜片27，27′的情况下使得能实现后面所述的附加优点。在不改变填充管18内的自由横截面的情况下，脉冲式流体压力可抑制填充管18的堵塞，而无需通过控制单元24(相应于图2和3)进行操控。

图5示出根据本发明的碾磨机1的实施例，其中，电机12在径向上相对于供给管7的轴线错开地布置。为了机械能量传递，使用皮带传动机构13，该皮带传动机构对用于保持碾磨机构46的转子4的第一接口3进行旋转驱动。电机12的定子(未示出)自身通过用于保持碾磨机构46的定子6的第二接口5与定子6机械抗扭地连接。

图6示出基于实施例图1至4的实施例的变型实施例，其中，供给管7构型为空心壁的双重管。通过该方式在内壁和外壁之间得到平行于碾磨料8的流动方向延伸的流体通道，该流体通道具有圆环状的横截面。接头17设置用于将流体引入到流体通道14中以及电机12的转子10和供给管7的外壁之间的空隙中。因而在所述空隙中产生超压，该超压防止碾磨料8的意外侵入。流体通道14的应用结合图7的细节图进行解释，该细节图放大地示出以虚线突出强调的区域A。

图7示出在图6中标记的区域A的放大图，其中，设有呈拧紧连接件形式的第一接口和第二接口3、5，用于保持碾磨机构46。在供给管7的下端部上设有两个用于流体15的出口16，碾磨机构46可通过它们进行冲洗。同样地，在供给管7和电机12的转子10之间流动的流体15沿着密封件22的线路通过箭头直观示出。

本发明使得能实现特别紧凑的构造方式并由此使得能在安装高度和所需的机械接口方面进行节省。由此相对于在现有技术中已知的要求获得根据本发明的碾磨机的构造、部件和维护/装备的极大的成本减少。可使用关于转速具有近似恒定的转矩的扭力驱动机构来驱动碾磨机构。还可通过将振动传递到壳体、筛附件和筛转子(碾磨机构)上来优化使用。

Claims (8)

1.一种用于碾磨机(1)的供给单元(2)，包括

-第一接口(3)，用于保持碾磨机构(46)的转子(4)，

-第二接口(5)，用于保持该碾磨机构(46)的定子(6)，

-供给管(7)，该供给管设计用于将碾磨料(8)导入到所述碾磨机构(46)中，以及

-所述供给管(7)上的环状旋转轴承(9)，该旋转轴承以下述方式布置，使得在运行中碾磨料(8)穿过所述旋转轴承(9)进入到所述碾磨机构(46)中，其特征在于，

-所述供给管(7)具有沿轴向延伸的通道(14)，所述通道用于将流体(15)引导到布置在所述碾磨机构(46)的区域中的出口(16)处，和/或

-设有接头(17)，该接头用于将流体(15)引导到所述供给管(7)和用于保持所述碾磨机构(46)的转子(4)的所述第一接口(3)之间。

2.根据权利要求1所述的供给单元，其中，

-所述旋转轴承(9)是滚动轴承或滑动轴承，和/或，

-在所述供给单元(2)中还设有用于加工碾磨料(8)的混合元件和/或分散元件和/或松散元件和/或输送元件。

3.根据权利要求1或2所述的供给单元，其中，所述旋转轴承(9)布置在用于保持所述转子(4)的所述第一接口(3)和所述供给管(7)之间。

4.根据权利要求1或2所述的供给单元，其中，所述旋转轴承(9)布置在用于保持所述定子(6)的所述第二接口(5)和所述供给管(7)之间。

5.根据权利要求1或2所述的供给单元，其中，用于保持所述碾磨机构(46)的转子(4)的所述第一接口(3)与电机(12)的转子(10)以机械抗扭且同轴的方式连接。

6.根据权利要求1或2所述的供给单元，其中，用于保持所述碾磨机构(46)的定子(6)的所述第二接口(5)与电机(12)的定子(11)以机械抗扭且同轴的方式连接。

7.根据权利要求1或2所述的供给单元，其中，用于保持所述碾磨机构(46)的转子(4)的所述第一接口(3)通过皮带传动机构(13)或通过链与电机(12)的转子(10)连接。

8.一种碾磨机，包括

-碾磨机构(46)的转子(4)，和

-碾磨机构(46)的定子(6)，

其中，

-所述转子(4)布置在供给单元(2)的第一接口(3)上，并且，

-所述定子(6)布置在该供给单元的第二接口(5)上，所述供给单元是根据前述权利要求之一所述的供给单元。