CN110198787B - 搅动碾磨机 - Google Patents

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Abstract

一种搅动碾磨机具有：水平布置的碾磨容器(6)和可被驱动转动地布置在碾磨容器中的搅拌轴(22)。搅拌轴(22)具有与碾磨材料入口(18)相邻的直径D24较小的第一搅拌轴区段(24)和与碾磨材料出口(19)相邻的直径D25较大的第二搅拌轴区段(25)，在第二搅拌轴区段中构造有分离装置(31)。在第一搅拌轴区段(24)中构造有通入分离装置(31)的短接通道(39’)。

Description

搅动碾磨机
技术领域
本发明涉及一种搅动碾磨机，其具有：水平布置的碾磨容器，碾磨容器具有圆柱形的内壁；布置在碾磨容器中的、可在驱动转动方向上围绕共同的纵向中轴线受到驱动的搅拌轴；通过内壁和搅拌轴限定的碾磨腔，其中，碾磨材料入口在碾磨腔的第一端部上通入碾磨腔，其中，碾磨材料出口从与碾磨容器第一端部相反的碾磨容器第二端部通出，其中，搅拌轴具有与碾磨材料入口相邻的限定第一碾磨腔区域的直径D24较小的第一搅拌轴区段和与碾磨材料出口相邻的限定第二碾磨腔区域的直径D25较大的第二搅拌轴区段，其中有：D25＞D24，其中，第二搅拌轴区段具有空腔，空腔通过底部相对于第一搅拌轴区段闭合并且在空腔中布置与碾磨材料出口连接的、在底部之前带有间距地终止的滤网，并且其中，第二搅拌轴区段具有使空腔与第二碾磨腔区域连接的缝隙。
背景技术
在从DE 100 64 828 B4中已知的这种搅动碾磨机中，形成分离装置的一部分的纵向缝隙在第二搅拌轴区段中延伸直至稍微进入直径较小的第一搅拌轴区段中。纵向缝隙大约在具有形成分离装置的一部分的滤网的径向平面中终止。碾磨材料从碾磨材料入口至碾磨腔的相反端部流过碾磨容器并且然后与通过碾磨材料流带动的碾磨辅助体一起进入第二搅拌轴区段的空腔中。因为空腔基本构造成圆柱形，通过缝隙限定的在搅拌轴的端侧区域中的接片大于在滤网的盖部的区域中。因此在空腔的进入区域中碾磨辅助体和碾磨材料粗颗粒被加强地分离。由此加强地使碾磨辅助体从分离装置径向流回到碾磨腔中。
由DE 10 2013 111 762 A1公开了一种类似于前述已知搅动碾磨机的搅动碾磨机，在其中搅拌轴在其整个长度上具有恒定的构型。在碾磨材料入口和分离装置之间的区域中构造有沿搅拌轴的纵向方向伸延的凹口，凹口通入缝隙中，缝隙在空腔的第二搅拌轴区段中被滤网包围。使凹口关于相应的半径对称地构造的目的是，将碾磨辅助体直接输送到分离装置的缝隙中，从而加强地引回到碾磨腔中。通过该已知的措施还不能实现碾磨辅助体在碾磨腔中的充分均匀的且无挤压的分布。
发明内容
因此，本发明的目的是改进搅动碾磨机，使得碾磨辅助体在避免挤压的情况下在碾磨腔中尽可能均匀地分布。
根据本发明，该目的通过以下方式实现，即，第一搅拌轴区段具有穿过空腔底部的使第一碾磨腔区域与空腔连接的至少一个短接通道。
通过根据本发明的措施实现了，尽可能通过碾磨辅助体游离的碾磨材料直接在短接部中被输送到分离装置中，即紧接在滤网之前。在此碾磨材料细颗粒直接通过碾磨材料出口被排走。由此，已经足够精细的碾磨材料中的一部分仅在第一碾磨腔区域中经受碾磨过程。
在根据本发明的有利的改进方案构造在第一搅拌轴区段中的至少一个短接通道在纵向中轴线的方向上在第一搅拌轴区段的长度L24的10％至100％上、或至少70％上、或至少80％上、或至少90％上延伸时，此时可由此实现，在短接部中输送给分离装置的碾磨材料已经以期望的程度从碾磨辅助体和碾磨材料粗颗粒中分离。该效果在至少一个短接通道具有的内直径D39小于空腔的内直径D27时以特别显著的方式实现。
根据本发明的另一有利改进方案，在至少一个短接通道沿径向向外逆着驱动转动方向设置时该效果更好，因为通过该短接通道的设计方案加强了离心分离作用，离心分离作用相应更有效地作用到碾磨辅助体和碾磨材料粗颗粒上。
附图说明
本发明的其他特征、细节和优点由下面根据附图对本发明的实施例的描述中得出。其中示出：
图1示出了水平式搅动碾磨机的竖向纵剖面，
图2以相对于图1放大的尺寸示出了搅动碾磨机的碾磨容器的竖向纵剖面，
图3示出了根据图2中的剖切线III-III的碾磨容器的横截面，
图4示出了根据图2中的剖切线IV-IV的碾磨容器的横截面，
图5示出了碾磨容器的相对于图2有改变的实施方式的竖向纵剖面，
图6示出了根据图5中的剖切线VI-VI的碾磨容器的横截面，
图7示出了根据图5中的剖切线VII-VII的碾磨容器的横截面，
图8示出了碾磨容器的相对于图5有改变的实施方式的竖向纵剖面，
图9示出了根据图8中的剖切线IX-IX的碾磨容器的横截面以及
图10示出了根据图8中的剖切线X-X的碾磨容器的横截面。
具体实施方式
如可从图1中看出，水平式搅动碾磨机具有机架1，机架支撑在地面2上。在机架1的下部区域中布置有驱动马达3，驱动马达借助皮带传动装置4与驱动轴5联接。
在机架1的上部区域中，在机架上固定有水平的碾磨容器6。碾磨容器具有第一碾磨容器罩7，第一碾磨容器罩安装在机架1上并且驱动轴5借助滚动轴承8可转动地支承在第一碾磨容器罩中。碾磨容器6还具有圆柱形的内壁9，内壁通过调温外罩10包围，通过输入部11将调温剂、通常冷却剂引入到调温外罩中并且通过输出部12排走。在与第一碾磨容器罩7相反的端部上、即与机架1的上部区域有间距地，碾磨容器6通过第二碾磨容器罩13封闭。在内壁9以及调温外罩10分别与第一罩7和第二罩13之间的连接借助法兰14、15和所属的螺旋部16实现。通过圆柱形的内壁9和第一罩7以及第二罩13限定碾磨腔17，构造在第一罩7中的碾磨材料入口18通入该碾磨腔并且布置在第二罩13中的碾磨材料出口19从碾磨腔中通出。此外，碾磨辅助体注入管接头20通入碾磨腔17中并且碾磨辅助体排出管接头21从碾磨腔通出，二者都构造在第二罩13上。
在碾磨腔17中布置有搅拌轴22，搅拌轴不可相对转动地与驱动轴5连接并且可被后者驱动围绕驱动轴5、碾磨腔17和搅拌轴22的共同的水平纵向中轴线23。搅拌轴22没有支承在碾磨腔17中；即搅拌轴经由其联接部浮动地支承在驱动轴5上。搅拌轴22具有两个区段，即连接在碾磨材料入口18上的具有外直径D24的第一搅拌轴区段24和与其连接的具有外直径D25的第二搅拌轴区段25。有D25＞D24。在直径D24较小的第一搅拌轴区段24和直径D25较大的第二搅拌轴区段25之间的过渡区段26被分配给第一搅拌轴区段24。
第一搅拌轴区段24基本构造成实心材料区段，而第二搅拌轴区段25具有朝第二罩13打开的空腔27。空腔27在朝第一搅拌轴区段24方向的长度L27小于第二搅拌轴区段25的长度L25。由此适用：L27＜L25。第二搅拌轴区段25具有向外打开的平行于轴线23伸延的纵向缝隙28，纵向缝隙如可从图4中看出地相对于搅拌轴22的驱动转动方向29沿径向向外逆着转动方向29设置。第二搅拌轴区段25在其与第二罩13相邻的端部处借助端环30封闭，端环也封闭沿平行于轴线23的方向的纵向缝隙28。
在第二搅拌轴区段25中与轴线23同心地构造有分离装置31，分离装置由纵向缝隙28和圆柱形的滤网32构成，使得在朝向第一搅拌轴区段24的端侧借助第一盖部33封闭并且其另一端保持在支座34中，支座固定在第二罩13上并且具有碾磨材料出口19。如尤其可从图2中看出地，滤网32延伸直至空腔27的与第一搅拌轴区段24相邻的端部附近中。
搅拌轴22具有呈搅拌销形式的搅拌元件35、36，其分别彼此以90度的圆周间距安装在搅拌轴22的圆周上并且相对于轴线23径向地安装。分别有四个搅拌元件35、36布置在垂直于轴线23的平面中。在包围第一搅拌轴区段24的第一碾磨腔区域37中的搅拌元件35比在包围第二搅拌轴区段25的第二碾磨腔区域38中的搅拌元件36更长。这由此得出，第一碾磨腔区域37的内直径D24小于第二碾磨腔区域38的内直径D25并且所有搅拌元件35、36以与碾磨容器6的内壁9相同的间距终止。在第二搅拌轴区段25中，分别两个纵向缝隙28构造在两个以90度相对错开的搅拌元件35之间。根据搅动碾磨机的尺寸，搅拌元件35的圆周间距可小于90°。在这种情况下，此时必要时在两个在圆周面上相邻的搅拌元件35之间不再构造两个、而是仅构造一个纵向缝隙28。
在图1至4示出的实施例中，在从直径D24较小的第一搅拌轴区段24至直径D25较大的第二搅拌轴区段25的过渡区段26中形成短接通道39，短接通道连接包围第一搅拌轴区段24的第一碾磨腔区域37与空腔27。短接通道39可如图2和图4中看出地通入纵向缝隙28中并且参考从碾磨材料入口18至碾磨材料出口19的流通方向40位于空腔27之前，即在搅拌轴22的实心材料区域中。短接通道由此通过空腔27的底部41通入空腔中。短接通道39可如从图2中看出地构造得相对短。其轴向长度L39至少为第一搅拌轴区段24的长度L24的10％。即适用：L39＞＝0.1L24。
如可从根据图5至图7的在短接通道的实施设计方案方面有改变的实施方式可看出，短接通道39’在第一搅拌轴区段24的长度L24的大部分上延伸，确切地说在极端情况下在其整个长度上延伸，在这种极端情况下此时短接通道39’沿轴向朝第一碾磨容器罩7打开。由此适用：
L24＞＝L39’＞＝0.1L24。换句话说即为，轴向长度L39’在第一搅拌轴区段24的长度L24的10％至100％的范围中。优选短接通道39’相对长。对于短接通道优选适用：L39’＞＝0.7L24或L39’＞＝0.8L24和L39’＞＝0.9L24。
如从附图中得出，短接通道39、39’以与纵向缝隙28相同的方式从纵向中轴线23向外看逆着转动方向29设置。短接通道由此沿轴向通入纵向缝隙28中。此外，短接通道39、39’至少在过渡区域26中具有内直径D39、D39’，内直径小于空腔27的内直径D27，由此短接通道39、39’直接通过空腔27的底部41通入空腔中。内直径D39、D39’稍微大于滤网32的盖部33的外直径D33。
根据图8至图10的实施例与根据图5至图7的实施例的区别仅在于，短接通道39”的内直径D39”小于滤网32的盖部33的外直径D33。在根据图1至图4的实施例中自然也可为这种情况。
工作方式如下：
碾磨腔17，即位于内壁9和搅拌轴22之间的自由空间的约90％用仅示意性示出的碾磨辅助体42填充。碾磨辅助体42的直径D42在0.03mm至0.8mm的范围中并且优选在0.03mm至0.4mm的范围中。待碾磨的或待分散的碾磨材料通过碾磨材料入口18被泵入碾磨容器6中并且在强大的应力下流过搅拌元件35、36并且使碾磨辅助体42沿流通方向40流过碾磨腔17，其中，在第一碾磨腔区域37中的平均流通速度低于在第二碾磨腔区域38中，确切地说由于碾磨腔区域37、38的自由横截面大小不同。
如可从图2中看出，根据流动箭头43，一部分碾磨材料通过短接通道39直接流入空腔27并且通过滤网32离开碾磨空间17，该碾磨材料具有能穿过滤网32的精细度。没有通过滤网32排走的碾磨材料通过纵向缝隙28离心分离到第二碾磨腔区域38中。另一部分碾磨材料在通过碾磨辅助体42继续施加强大应力的情况下被输送通过第二碾磨腔区域38并且围绕端环30流入滤网32和第二搅拌轴区段25之间的空腔27中，在空腔中碾磨辅助体42和碾磨材料粗颗粒被压制成碾磨材料细颗粒，其根据指向外的流动箭头45通过纵向缝隙28被分离到第二碾磨腔区域38中。
由于相比于第二碾磨腔区域38，碾磨材料在第一碾磨腔区域37中的流动速度相对较低，碾磨辅助体42在第一碾磨腔区域37中受到压缩和挤压的风险低于在第二碾磨腔区域38中。由于通过短接通道39已经有一部分碾磨材料直接从第一碾磨腔区域37输送到分离装置31，也降低了在第二碾磨腔区域38中的碾磨材料流动速度，从而在此也降低了碾磨辅助体42受到挤压的风险。
在如根据图5至图7以及图8至图10的实施例中那样短接通道39’、39”在较大的长度L39’、L39”上朝碾磨材料入口18的方向延伸时，此时由此在短接中直接输送给分离装置31的碾磨材料流相比于根据图1至图4的实施例更大，因为基于短接通道39’、39”的所述实施方式碾磨辅助体42和碾磨材料粗颗粒被压制成碾磨材料细颗粒并根据示出的方向箭头46从短接通道39”沿径向被分出到第一碾磨腔区域37中。这特别适用于根据图8至图10的实施例。
通过所述措施明显降低了碾磨辅助体42受到挤压的风险，从而使得通过量明显提高。这尤其在所述通路运行中带来明显优点；在此碾磨材料在循环回路中被多次地输送通过碾磨容器6。
附图标记列表
1 机架
2 地面
3 驱动马达
4 皮带传动装置
5 驱动轴
6 碾磨容器
7 第一碾磨容器罩
8 滚动轴承
9 内壁
10 调温外罩
11 输入部
12 输出部
13 第二碾磨容器罩
14 法兰
15 法兰
16 螺旋部
17 碾磨腔
18 碾磨材料入口
19 碾磨材料出口
20 碾磨辅助体注入管接头
21 碾磨辅助体排出管接头
22 搅拌轴
23 纵向中轴线
24 第一搅拌轴区段
25 第二搅拌轴区段
26 过渡区段(24-25)
27 空腔
28 纵向缝隙
29 转动方向
30 端环
31 分离装置
32 滤网
33、33’ 盖部
34 支座
35 搅拌元件
36 搅拌元件
37 第一碾磨腔区域
38 第二碾磨腔区域
39、39’、39” 短接通道
40 流通方向
41 底部(27)
42 碾磨辅助体
43 流动箭头
44 方向箭头
45 流动箭头
46 方向箭头

Claims (10)

1.一种搅动碾磨机，具有：
-水平布置的碾磨容器(6)，所述碾磨容器具有圆柱形的内壁(9)，
-布置在碾磨容器(6)中的、可在驱动转动方向(29)上围绕共同的纵向中轴线(23)受到驱动的搅拌轴(22)，
-通过所述内壁(9)和所述搅拌轴(22)限定的碾磨腔(17)，
其中，碾磨材料入口(18)在所述碾磨腔(17)的第一端部上通入所述碾磨腔，
其中，碾磨材料出口(19)从与所述碾磨容器(6)的第一端部相反的所述碾磨容器(6)的第二端部通出，
其中，所述搅拌轴(22)具有与所述碾磨材料入口(18)相邻的限定第一碾磨腔区域(37)的直径D24较小的第一搅拌轴区段(24)和与所述碾磨材料出口(19)相邻的限定第二碾磨腔区域(38)的直径D25较大的第二搅拌轴区段(25)，其中有：D25＞D24，并且其中在所述第一搅拌轴区段(24)和所述第二搅拌轴区段(25)之间构造过渡区段(26)，
其中，所述第二搅拌轴区段(25)具有空腔(27)，所述空腔通过底部(41)相对于所述第一搅拌轴区段(24)闭合并且在所述空腔中布置与所述碾磨材料出口(19)连接的、在底部(41)之前带有间距地终止的滤网(32)，并且
其中，所述第二搅拌轴区段(25)具有使所述空腔(27)与所述第二碾磨腔区域(38)连接的缝隙(28)，
其特征在于，所述第一搅拌轴区段(24)具有穿过所述空腔(27)的底部(41)的、使所述第一碾磨腔区域(37)与所述空腔(27)连接的至少一个短接通道(39、39’、39”)，所述至少一个短接通道(39、39’、39”)至少部分地构造在所述过渡区段(26)中；并且
所述至少一个短接通道(39、39’、39”)沿径向向外逆着所述驱动转动方向(29)设置。
2.根据权利要求1所述的搅动碾磨机，其特征在于，所述至少一个短接通道(39、39’、39”)具有的内直径D39、D39’、D39”小于所述空腔(27)的内直径D27。
3.根据权利要求1所述的搅动碾磨机，其特征在于，构造在所述第一搅拌轴区段(24)中的至少一个短接通道(39、39’、39”)在纵向中轴线(23)的方向上在所述第一搅拌轴区段(24)的长度L24的10％至100％上延伸。
4.根据权利要求2所述的搅动碾磨机，其特征在于，构造在所述第一搅拌轴区段(24)中的至少一个短接通道(39、39’、39”)在纵向中轴线(23)的方向上在所述第一搅拌轴区段(24)的长度L24的10％至100％上延伸。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的搅动碾磨机，其特征在于，所述至少一个短接通道(39、39’、39”)平行于所述纵向中轴线(23)伸延。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的搅动碾磨机，其特征在于，所述至少一个短接通道(39、39’、39”)部分地过渡到所述第二搅拌轴区段(25)的缝隙(28)中。
7.根据权利要求5所述的搅动碾磨机，其特征在于，所述至少一个短接通道(39、39’、39”)部分地过渡到所述第二搅拌轴区段(25)的缝隙(28)中。
8.根据权利要求3或4所述的搅动碾磨机，其特征在于，构造在所述第一搅拌轴区段(24)中的至少一个短接通道(39、39’、39”)在纵向中轴线(23)的方向上在所述第一搅拌轴区段(24)的长度L24的至少70％上延伸。
9.根据权利要求3或4所述的搅动碾磨机，其特征在于，构造在所述第一搅拌轴区段(24)中的至少一个短接通道(39、39’、39”)在纵向中轴线(23)的方向上在所述第一搅拌轴区段(24)的长度L24的至少80％上延伸。
10.根据权利要求3或4所述的搅动碾磨机，其特征在于，构造在所述第一搅拌轴区段(24)中的至少一个短接通道(39、39’、39”)在纵向中轴线(23)的方向上在所述第一搅拌轴区段(24)的长度L24的至少90％上延伸。
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