CN112969537A - 环缝磨 - Google Patents

Abstract

提供用于搅拌磨的大体呈柱形的转子(1)。所述转子具有转子壁(11)、附接至所述转子壁的多个工具(13)、转子分离环(12)、转子毂套(14)和至少一个拉杆(15)。所述转子壁(11)和所述转子分离环(12)借助所述拉杆(15)在所述毂套(14)内被夹紧。所述转子分离环(12)被设计为旋转对称的中空柱形。转子壁(11)关于旋转轴线(19)是旋转对称的且关于垂直于旋转轴线的对称平面是镜像对称的。还提供了具有本发明转子的磨机、磨机维修方法以及用于所述磨机的定子组件。

Description

环缝磨

技术领域

本发明涉及搅拌磨的转子，尤其涉及环缝磨。

背景技术

搅拌磨被广泛应用于在液体中碾磨和分散固体。它们用于例如加工粘合剂、印刷油墨、化妆品或药品。一种常见设计是环缝磨，其中，在转子和定子之间的碾磨空间内借助碾磨介质制备分散体。为此，例如呈圆销状的碾磨工具可被附接到转子和/或定子。待碾磨物料通过进料通道被送入碾磨空间，在此处被碾磨并通过拦住碾磨介质的分离装置被去除。分离装置通常由分离筛构成，但其也可以被设计为间隙。

环缝磨通常需要较长的产品停留时间且在内部会产生塞流。由于拉力，在输出侧存在特别大量碾磨介质，这导致分离装置和定子、转子以及附接至转子的工具在此处磨损加剧。这导致部件的不对称磨损，这需要频繁更换某些组件。

发明内容

由此，本发明的目的是延长部件尤其是转子的使用寿命。根据本发明，该目的通过独立权利要求特征实现，从属权利要求描述本发明的实施例。

本发明提供一种用于搅拌磨的总体呈柱形的转子。该转子具有转子壁、附接至所述转子壁的多个工具、转子分离环、转子毂套和至少一个拉杆。所述转子壁和转子分离环借助该拉杆被夹紧在毂套中并由此被保持在一起，所述转子分离环被设计为旋转对称的中空圆柱体。所述转子壁关于旋转轴线旋转对称并且关于垂直于旋转轴线的对称平面是镜像对称的。这优选也应用于工具在转子壁上的布置。所述转子分离环应由非常耐磨的材料比如陶瓷、硬质金属、硬化金属等制成。

本发明还涉及一种采用本发明转子来加工可流动的碾磨物料的磨机。该磨机还包括具有基本呈柱形的定子内壁的定子、产品入口和产品出口。转子被布置在定子内部，其中碾磨室形成于定子内壁和转子壁之间。待碾磨物料可通过产品入口被引导入碾磨室且通过产品出口被引导出碾磨室。另外，磨机具有定子分离环，其优选基本上形成了碾磨室的侧表面。碾磨室的对应侧表面尤其优选完全由定子分离环形成。定子分离环与转子分离环一起优选形成用于将待碾磨物料与碾磨介质分离的间隙，该碾磨介质选择性地布置在碾磨室内。此间隙也被称作分离间隙。该定子分离环优选也被设计为旋转对称的中空圆柱体并且由陶瓷、硬质金属或硬化金属制成。

根据一个实施例，定子内壁也关于旋转轴线旋转对称并且关于对称平面镜像对称。如果碾磨工具也被布置在定子内壁上，那么碾磨工具的布置也应该关于旋转轴线旋转对称且关于对称平面镜像对称。

根据一个实施例，碾磨间隙宽度即碾磨室的宽度为20至60mm(单位：毫米)，定子长度与定子内径的比值为2至4之间和/或定子长度与碾磨间隙宽度的比值为15至30。

如果磨机部件受到磨损，则对称构造的部件可在磨机维修期间被掉转且因此重新使用。这可通过根据本发明的磨机维修方法实现。由此可延长该部件尤其是转子、定子以及转子分离环和定子分离环的使用寿命。

附图说明

下图示出了其它特征、优势和细节。相同的参考标号表示相同或类似元件，其中：

图1示出根据本发明的实施例的环缝磨，

图2示出带有转子和定子分离环的图1的环缝磨的分离间隙的截面图，以及

图3示出图1的环缝磨的转子组件。

附图标记列表

1转子；11转子壁；12转子分离环；13碾磨工具；14转子毂套；15拉杆；19转动轴线；2定子；21定子内壁；22定子分离环；3碾磨介质；41产品入口；42产品出口；51转子冷却剂入口；52转子冷却剂出口；61定子冷却剂入口；62定子冷却剂出口；7碾磨室；d转子外径；D定子内径；L定子内壁的长度；s分离间隙；S碾磨间隙。

具体实施方式

图1所示的环缝磨具有传统的碾磨室7，其形成在定子内壁21和转子1的转子壁11之间。转子1绕中心纵轴线19可转动地安装。伸入碾磨室7内的碾磨工具13可附接至转子壁11。碾磨工具13可例如被设计为圆形销，但是也可想到其它形状。可选地，工具也可被附接至定子内壁21。

产品通过产品入口41进入碾磨室7，并且在此处借助于碾磨介质3打散或碾磨。产品流以黑色箭头表示。为了防止碾磨介质3随着成品进入产品出口42，分离环12、22被安装在转子1和定子2的出口侧。这形成了间隙s，其尺寸被设计为使得碾磨介质3无法离开碾磨室7。具体地，间隙或分离间隙由此小于所采用的碾磨介质3的直径。如果例如采用具有2mm的典型直径的碾磨介质，那么分离间隙s应对应地小于且例如约1mm。类似比值应对应地应用至不同尺寸的碾磨介质，该碾磨介质的直径能够根据应用以及所采用的磨机从几微米变化至几毫米。

图2示出带有间隙s(也称作分离间隙)的分离装置，其为图1的细节图。该分离环12、22优选由非常耐磨的材料比如陶瓷、硬化金属、硬质金属等制成。由于在碾磨过程中产生的拉力，碾磨介质3尤其高度集中在由转子分离环12和定子分离环22形成的分离装置处。这导致分离环12、22和布置在分离装置附近的成排的碾磨工具13的高度磨损，碾磨工具在输出侧上选择性地布置在定子内壁21以及转子和定子内壁表面上。具体地，靠近分离装置布置的前二至三排碾磨工具区域以及转子分离环12或定子分离环22的朝向碾磨室7的侧面受到影响。

由于磨损产生于一侧且由此非对称，因此由于传统磨机结构，其中背离分离间隙s的侧面有一点磨损或没有磨损的部件也必须被更换。为了能够更长时间地使用严重磨损部件，即转子壁11、定子内壁21、转子分离环12和定子分离环22，它们根据本发明被对称构造。具体说，带有附接其上的工具13的转子壁11被设计为旋转对称并且关于垂直于旋转轴线19的对称平面或截面对称。另外，带有选择性布置其上的工具的定子内壁21也被设计为使得其可在掉转180°之后再次关于旋转轴线19垂直地安装。带有定子内壁21的定子2由此被设计为定子组件，其形成在盖和搅拌磨的出口法兰之间并且由此得到限定。在此情况下，盖布置在搅拌磨的产品入口侧，出口法兰位于产品出口侧，但这仅是术语定义而非结构定义。在此情况下，定子内壁21也关于垂直于旋转轴线19的截面镜像对称。转子分离环12和定子分离环22被设计为旋转对称的中空圆柱体。它们也可被掉转并重新安装。

由此，在发生磨损的情况下，该设施可被拆卸并且相关部件，即转子1和转子2、转子分离环12和定子分离环22可被掉转和再次使用。与传统系统相比，这使得各部件的使用寿命加倍且由此展现了更加可持续的使用。

最后，图3示出图1的转子组件的结构，其可呈现为预组装转子组件，由此简化替换。根据所示出的实施例，转子组件1由带有附接其上的碾磨工具13的转子壁11和转子分离环12组成。这些部件被固定在毂套14上，该毂套借助于至少一个拉杆15被保持在一起。该拉杆15拉紧转子壁11和转子分离环12插入其中的毂套14的相对部分，并且由此用作轴向夹紧装置。通过释放至少一个拉杆15，整个组件可由此被非常轻松地拆卸，并且由于带有碾磨工具13的转子壁11和转子分离环12的对称构造在不均匀磨损的情况下以方向方式进行组装。也可采用除了拉杆之外的拉紧装置。

在预组装组件中可执行转子1的密封性测试。

因为碾磨过程中的热传递，为了减小部件上的载荷并且由此减小磨损，可对转子1和定子2进行冷却。出于此目的，冷却剂通过冷却剂入口51、61被引导入转子1或定子2的内部。在发生热交换之后，冷却剂通过冷却剂出口52、62从转子1或定子2处被排出并且供应至冷却剂循环。冷却剂流在图1中以浅色箭头标示。定子的冷却剂入口61和定子的冷却剂出口62被分别布置在定子的相对端部且关于中心纵轴线19偏移180°。由此，当定子2旋转时，入口用作出口且出口接下来用作入口。换句话说，定子2在此实施例中关于对角轴线镜像对称。

碾磨间隙宽度S即定子内壁21和转子壁11之间的碾磨室7的宽度优选位于20-60mm的范围内，尤其优选位于35-55mm的范围内并且可尤其为36-45mm。L表示定子内壁21的长度，D表示定子的内径，d表示转子1忽略碾磨工具13的外径。L/D的优选比值位于2-4或2.7-3.3的范围内。L/S的比值优选位于15-30或18-25的范围内。

由于转子、定子和分离装置的严重磨损部件的对称构造，受到破坏或磨损的部件可不受影响地倒置且重新使用，由此使用寿命明显延长。出于此目的，也为转子组件提供轴向夹持装置以能够确保简单且快速的拆除和转换。这实现了相较于传统搅拌磨更加节约资源且更加经济的工作方式并且由此确保了持续运行。另外，根据磨损，仅转子组件可被替换。除了更加可持续使用之外，这还允许在使用搅拌磨时提高灵活性。

另外，通过更换分离环12、22中的一个，分离间隙宽度s可被轻松改变并且由此适配于不同产品或碾磨介质尺寸。

Claims (15)

1.一种转子(1)，其中所述转子总体呈柱形且包括：

转子壁(11)，

附接至所述转子壁(11)的多个工具(13)，

转子分离环(12)，

转子毂套(14)，和

至少一个拉杆(15)，

其中所述转子壁(11)和所述转子分离环(12)借助所述拉杆(15)在所述毂套(14)内被夹紧，其中所述转子分离环(12)被设计为旋转对称的中空圆柱体，并且所述转子壁(11)关于旋转轴线(19)是旋转对称的且关于垂直于所述旋转轴线(19)的对称平面是镜像对称的。

2.根据权利要求1所述的转子(1)，其中所述工具在该转子壁(11)上的布置关于该旋转轴线(19)是旋转对称的且关于该对称平面是镜像对称的。

3.根据权利要求1或2所述的转子(1)，其中所述转子分离环(12)由陶瓷、硬化金属或硬质金属制成。

4.一种用于加工可流动的碾磨物料的磨机，其中所述磨机包括：

根据权利要求1至3中任一项所述的转子(1)，

带有定子内壁(21)的定子(2)，其中所述转子(1)布置在所述定子(2)内，

定子分离环(22)，

产品入口(41)，和

产品出口(42)，

其中在定子内壁(21)和该转子壁(11)之间形成有碾磨室(7)，其中碾磨物料通过所述产品入口(41)被引导入所述碾磨室(7)且通过所述产品出口(42)被引导出所述碾磨室(7)，并且在转子分离环(12)和定子分离环(22)之间形成有间隙(s)，位于所述碾磨室(7)内的碾磨物料借助所述间隙被引导至所述产品出口(42)。

5.根据权利要求4所述的磨机，其中所述定子分离环(22)被设计为旋转对称的中空圆柱体并且关于对称平面是镜像对称的。

6.根据权利要求4或5所述的磨机，其中借助所述定子分离环(22)形成所述碾磨室(7)的侧面。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的磨机，其中所述定子分离环(22)由陶瓷、硬质金属或硬化金属制成。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的磨机，其中所述定子内壁(21)关于旋转轴线(19)是旋转对称的且关于对称平面是镜像对称的。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的磨机，还包括布置在所述定子内壁(21)上的多个碾磨工具，其中所述碾磨工具被布置成尤其关于旋转轴线是旋转对称的且关于对称平面是镜像对称的。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的磨机，其中所述碾磨室(7)的碾磨间隙宽度(S)为20至60毫米。

11.根据权利要求4至10中任一项所述的磨机，其中定子长度L与定子内径D之比在2至4之间和/或定子长度与碾磨间隙宽度S之比为15至30。

12.根据权利要求4至11中任一项所述的磨机，其中所述碾磨室(7)至少部分装有碾磨介质(3)。

13.一种用于维修根据权利要求4至12中任一项所述的磨机的方法，包括以下步骤：

将所述转子(1)从所述磨机上拆下，

通过松开所述拉杆(15)，使所述转子壁(11)和所述转子分离环(12)从所述转子毂套(14)处分离，

使所述转子壁(11)和/或所述转子分离环(12)围绕垂直于所述旋转轴线(19)延伸的转动轴线翻转180°，

按翻转取向借助该拉杆(15)在该毂套(14)内夹紧所述转子壁(11)和所述转子分离环(12)，其中在分离步骤之前靠近所述转子分离环(12)布置的所述毂套(14)的侧面在夹紧步骤之后还是靠近所述转子分离环(12)布置，和

将所述转子(1)安装在所述磨机内。

14.根据权利要求13所述的方法，其中在安装步骤和拆除步骤之间，所述方法还包括以下步骤：将所述定子内壁(21)和所述定子分离环(22)从所述磨机处移除，使所述定子内壁(21)和/或所述定子分离环(22)围绕垂直于所述旋转轴线(19)延伸的转动轴线翻转180°，将所述定子内壁(21)和所述定子分离环(22)以翻转取向安装在所述磨机内。

15.一种用于根据权利要求4至13中任一项所述的磨机的定子组件，其中所述定子组件具有布置在盖和出口法兰之间的定子(2)和定子内壁(21)，盖和出口法兰分别布置在所述定子组件的相对两侧，其中所述定子内壁(21)关于垂直于所述旋转轴线(19)的对称平面是镜像对称的。

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