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Technisches Gebiet
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Bei diesem Gebrauchsmuster geht es um das technische Gebiet der Nassvermahlung und der Zerkleinerungstechnik für Materialien im Micro & Nanometer-Bereich sowie das Industriedesign für eine Horizontale Rührwerkskugelmühle mit Scheibenmahlsystem mit einem Mahlraum für die Vermahlung ultrafeines Pulvers und viskoser Schlichte. Konkret handelt es sich hierbei um eine Art von innovativer horizontale Rührwerkskugelmühle (Scheibenmahlsystem) mit verbesserter Nassmahltechnik.
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Hintergrundtechnik
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Es gibt zurzeit viele Arten von Rührwerkskugelmühlen, einschließlich trockener Primärzerkleinerungsmühlen, u. a. Raymond Mühlen, Pfahlmühlen, ferner kommen noch ähnliche Mühlen wie Mikrometer-Nassmühlen, etwa Kugelscheibenmühlen, Kolloidmühlen, Luftstrahlmühlen, Ultraschallmühlen, Rührwerksmühlen, Homogenisiermühlen, Emulgiermaschinen, Trommel-/Walzenmühlen etc. hinzu. Zurzeit spielen in der großen industriellen Produktion die Erhöhung der Effizienz, die Verkürzung der Durchlaufzeiten, die Mikronisierungs- und Dispergierungstechnik der Mahlprodukte, die Erreichung einer hohen Feinheit und engen Partikelgrößenverteilung, die Erleichterung der Reinigung der Mühlen und des schnellen Wechsels der Produkte, die Erhöhung der Produktvielseitigkeit bei niedriger Viskosität sowie die deutliche Reduzierung des Temperaturanstiegs während der Dispergierprozesse eine sehr wichtige Rolle für die Mühlen, und das sind auch die wesentlichen Forschungsrichtungen. In der modernen Fertigung und dem modernen Leben müssen die neuen Materialien oft nochmals ultrafein vermahlen und zertrümmert werden, die horizontale Rührwerkskugelmühle mit Scheibenmahlsystem ist ein wirksames Werkzeug, speziell entwickelt fair die Vermahlung und Zerkleinerung von micro/-ultrafeinen Materialien. Eine traditionelle Rührwerkskugelmühle besteht normalerweise aus einer Mahltrommel und einem in der Trommel montierten und von der Welle angetriebenen Rotor. An einem Ende des Rotors oder in dem Innenraum des Hohlrotors wird eine Trennvorrichtung eingebaut. Diese Art von Konstruktion der Rührwerkskugelmühle verfügt nicht über hohe Trenneffizienz und führt öfters zur Verstopfung am Mahlgutauslass sowie Verklemmung der Mahlkörper/-medien und zu einer relativ niedrigen Produktivität.
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Deshalb ist es eine dringende Aufgabe, die Effizienz von der Trennvorrichtung zu erhöhen. Ausgehend von der Liebe zum Vaterland China und mit einem Blick auf die ganze Welt, während im Rahmen des zwölften Fünfjahresplans der chinesischen Regierung mit Schwerpunkt die folgenden Industrien wie neue Energien, moderne Materialien, Tintenaufspritzung auf Keramiken, Farbstoffe und Life Sciences entwickelt werden, richtet sich der Direktor von Pühler Group LEI Limeng mit innovativem Geist in Zusammenarbeit mit Chinese Academy of Science in Forschung und Entwicklung sowie industrialisierte Verlagerung von Nano-Technologie und intelligenter Mahl-Technologie und legt einen Schwerpunkt darauf. Das Aufkommen von der PHN Honor 150 und der MORPH KDP Nano-Rührwerkskugelmühle bedeutet einen Durchbruch in der Situation, wo die ausländischen Unternehmen gegenüber den chinesischen Unternehmen in Bezug auf Technologien Monopol besitzen, und damit wird eine Lücke auf dem Gebiet der supergroßen Nano-Rührwerkskugelmühle im Inland in technischer Hinsicht geschlossen. Nach der Nachprüfung wird festgestellt, dass diese Maschine in technischer Hinsicht den importieren Maschinen übersteigt. Zur Zeit wird diese Maschine erfolgreich in Gebieten wie Batterien von neuen Energien (Altairnano, CNSG Anhui Hong Sifang Co., Ltd., Lishen Battery Joint-Stock Co., Ltd.), moderne Materialien (Guangzhou Guanhao High-rech Co., Ltd., Shenzhen Sunlord Electronics Co., Ltd., Chengdu Guibao Science and Technology Co., Ltd., Cabio), Tintenaufspritzung auf Keramiken (Dowstone, Sinocera) usw.! Die globalisierte technische Revolution wird die globale politische und wirtschaftliche Struktur gründlich verändern. Jeder Fortschritt im technischen Gebiet wird Niederlage für jene Unternehmen bedeuten, die sich auf eingefahrenen Bahnen bewegen, und führt gleichzeitig zum rasanten Wachstum von mittelständischen und kleinen High-Tech Firmen. Nur um ein Beispiel zu nennen, dass Iphone eine beispiellose Erschütterung für Koda und Nokia mit sich bringt. Pühler Group hat sowohl nach neuen Entwicklungsrichtungen gesucht, als auch eine Strategie „Die Wände hochbauen und viele Getreide einlagern” ausgearbeitet, um die schwierige Situation zu bekämpfen. Die Forschung und Entwicklung sowie Verkauf von Lei iMO Smart gM 3000 Liter Rührwerkskugelmühle mit supergroßen Volumen für Buntmetall werden eine wichtige Wende für die Entwicklung des Unternehmens in der nächsten drei Jahren. Diese Maschine wird die Rückgewinnungsquote von Buntmetall wie Gold, Platinum, Kupfer u. ä. um ein Dutzend Prozente steigern. Zur Zeit ist es von Deutschland, Japan und Australien verboten, diese Technologie bzw. Anlage nach China zu exportieren.
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Das niedrigste Ziel ist es, in den nächsten drei Jahren zig Rührwerkskugelmühle von dieser Art zu verkaufen und damit einen Umsatz von mehr als hundert Millionen zu erreichen. Diese Technologie eröffnet einen völlig neuen Begriff in Bezug auf intelligentes Mahlen in ganz China. Das Unternehmen geht vom Marketingmodell aus, sucht darin nach Durchbruch und findet neues Marketingkonzept, wobei es sich einen internationalen Lieferant zum Angebot von integrierten Lösungen für Nano-Mahltechnologie macht.
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Inhalt des Gebrauchsmusters
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Gegen diese technischen Probleme gerichtet, bietet das Gebrauchsmuster eine neue Art horizontaler Rührwerkskugelmühle, die eine hohe Effizienz im Trennen und eine gute Produktivität im Mahlen hat.
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Das angewandte technische Konzept für die Lösung der o. g. Probleme sieht wie folgt aus: Horizontale Rührwerkskugelmühle, einschließlich der auf dem Maschinengestell aufgebauten Mahltrommel, des auf dem Maschinengestell installierten E-Motors sowie der von dem E-Motor angetriebenen Rührwelle. Die Rührwelle erstreckt sich von einem Ende der Kammer der Mahltrommel in diese Mahltrommel hinein. Auf der Endklappe/-abdeckung des genannten Endes der Mahltrommel ist eine Einlassleitung für die Zuführung der Materialien angeordnet. In der Mahltrommel sind mehrere auf der genannten Welle installierte Mahlscheibenelemente entlang der Welle mit Abständen angeordnet. Auf der anderen Endklappe/-abdeckung der Mahltrommel ist eine dynamische Großströmungstrennvorrichtung installiert, wobei die Trennvorrichtung mit der Auslassleitung verbunden ist.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich daraus, dass ein hohles DCA (Dynamic Classifier Accelerator) Mahlrohr auf dem in die Mahltrommel hineinragenden Wellenende montiert wird. Und innerhalb des Mahlrohres wird die genannte dynamische Großströmungstrennvorrichtung angeordnet.
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Ferner ergibt sich eine solche daraus, das genannte DCA (Dynamic Classifier Accelerator) Mahlrohr aus der auf der genannten Endklappe/-abdeckung festverbundenen Drehscheibe, Mahlrohr und mehreren die Drehscheibe entlang verteilten Verbindungsstäben besteht. Ein Ende von jedem Verbindungsstab ist mit der Drehscheibe verbunden, das andere Ende von jedem Verbindungsstab ist mit einer Ringscheibe oder einer Trennhülle verbunden. Die genannte Trennvorrichtung erstreckt sich von dem inneren Ring der Ringscheibe in die hohle Kammer des Mahlrohres, die von mehreren Verbindungsstäben umkreist wird.
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Ferner ergibt sich daraus, dass es auf jeder genannten Mahlscheibe der Rührwelle entlang Durchlasslöcher vorhanden sind.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich daraus, dass es auf der genannten Drehscheibe der Welle entlang mehrere Durchlasslöcher vorhanden sind, die mit der genannten hohlen Kammer verbunden und für den Rücklauf von Mahlmedien und Materialien mit großen Anteilen bestimmt sind.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich daraus, dass die genannte Mahlscheibe drei Exzenter, oval oder rund ist. Und auf der Welle sind Trennhüllen zwischen den benachbarten Mahlscheiben angeordnet.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich daraus, dass die genannte Welle mittels Lager auf der Lagerstütze installiert ist, die an dem genannten Ende der Mahltrommel montiert ist. Zwischen der Welle und der Endebene der Lagerstütze wird auf technischer Weise, die für beide Endebenen bestimmt ist, verschlossen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich daraus, dass eine Tragstütze eng an der genannten Endklappe/-abdeckung zur Stützung der Welle angeordnet.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich daraus, dass das Ende des anderen genannten Wellenendes mittels Lager auf dem Maschinengestell montiert, eine andere Tragstütze an diesem Ende der Welle zur Stützung der Welle angeordnet sowie diese genannte Tragstütze mit der anderen Tragstütze verbunden ist.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich daraus, dass Führungsschienen auf dem genannten Maschinengestell für die Bewegung der Mahltrommel angeordnet sind. Aus der obigen Beschreibung ist zu erkennen, dass das Gebrauchsmuster dadurch gekennzeichnet ist, dass Durchlasslöcher auf der Mahlscheibe angeordnet sind, damit ein Teil der Materialien während des Mahlprozesses durch solche Durchlasslöcher in die dynamische Großströmungstrennvorrichtung fließt und die Mahlmedien aufgrund der Wirkung von Hydromechanik in die Mahlzone zurückfließen, was das Volumen vom Trennen beschleunigt und die Effizienz und Volumen vom Mahlen erhöht. Gleichzeitig wird das Gebrauchsmuster an Triebenden durch zwei miteinander verbundene Tragstützen gestützt, was den Trieb ruhig und reibungslos macht, Resonanz reduziert, den Lärm verringert sowie den Prozess sicher und kontrollierbar macht.
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Erläuterungen zu den Abbildungen
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– Formschema des Gebrauchsmusters.
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– Schnittansicht einer vorteilhaften Art des Gebrauchsmusters
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Konkrete Ausführungen
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Ausführungsbeispiele des vorliegenden Gebrauchsmusters „Horizontale Rührwerkskugelmühle mit Scheibenwahlsystem (PHE SuperMaxFlow)” werden im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen und mit weiteren Einzelheiten erläutert: Die Maschine besteht aus der auf dem Maschinengestell 1 angeordneten Mahltrommel 2, dem auf dem Maschinengestell installierten E-Motor 3 und der von dem E-Motor angetriebenen Welle 4. Die Rührwelle erstreckt sich von einem Ende der Mahltrommel in das Innere der Mahltrommel, auf der Endklappe/-abdeckung des genannten Endes der Mahltrommel wird eine Einlassöffnung 21 für die Zuführung der Materialien angeordnet. Innerhalb der Mahltrommel sind die Rührwelle entlang mehrere auf der genannten Rührwelle montierte Mahlscheibe 5 des Beschleunigers von Art DSE-Accelerator mit Turbinenmahlrohr mit Abständen angeordnet. Es gibt viele unterschiedliche Strukturen von Mahlscheibe, u. a. der Exzenter oder herzförmig von CbRM (Conical BeateR Micro), oval oder rund. Und auf der Rührwelle sind zwischen den benachbarten Mahlscheiben Trennhüllen angeordnet, deren Funktion darin liegt, dass die Abnutzung der Arbeitsfläche von der Mahlscheibe eng mit dem Verteilungsumstand der Materialien, der Bewegungsspur der Mahlmedien und der Moment-Gleitgeschwindigkeit zusammenhängt. Aber die Bewegungsspur von Mahlmedien und die Moment-Gleitgeschwindigkeit werden schon beim Design der Maschine festgelegt und danach wird leicht reguliert und verändert. Was man verändern kann, ist der Abstand zwischen je zwei Benachbarten Trennhüllen und die lineare Geschwindigkeit. Wenn man unter den Abstandsreihen zwischen den Benachbarten Mahlscheiben, der Spurendichte und dem Radius der Arbeitsfläche bestimmte lineare Verhältnisse aufbaut, indem man den Abstand zwischen den Benachbarten Mahlscheiben, die je weiter von der Arbeitsfläche entfernt sind, desto enger macht, werden sich die stehengebliebenen Mahlmedien vermehren, sich die Fähigkeit zum Schneiden verbessern und die Temperatur von Materialien werden höher, damit ist der Prozess für ultrafeines Mahlen schwer zu kontrollieren. Umgekehrt, wenn man den Abstand zwischen einander vergrößert, wo die Spurendichte und die Moment-Gleitgeschwindigkeit relativ groß sind, damit die Mahlmedien auf einer bestimmten Flächengröße reduziert werden, ihre Fähigkeit zum Schneiden verringert und die Abnutzungsgeschwindigkeit der Mahlscheibe verlangsamt werden, was die ungleichmäßige Verteilung der Materialien auf Mahlscheibe mit gleichen Abständen verbessert und dazu führt, dass überall auf der Arbeitsfläche die Mahlgeschwindigkeit gleich ist. Es ist relativ kompliziert, die Spurendichte zu errechnen. Hier wird durch Abstände zwischen den benachbarten Tangentialpunkten an Umkreis und Inkreis der Spuren ersetzt, nämlich die Trennhülle. Auf der einen Seite entspricht es der objektiven Erscheinung, auf der anderen Seite ist es leicht zu errechnen. Auf der Endklappe/-abdeckung am anderen Ende der genannten Mahltrommel ist die SCS (Super Centrifugal Separation) dynamische Großströmungstrennvorrichtung 6 montiert, und diese Trennvorrichtung ist mit der Auslassleitung 7 verbunden. Wenn die zu mahlenden Materialien unter Wirkung von 22 und von der Einlassleitung 21 zur Mahlfläche der Mahltrommel gehen, wird der E-Motor eingeschaltet und bringt die Rührwelle zur Bewegung. Die Mahlscheibe auf der Rührscheibe mischt dann ständig die Mahlmedien, damit die Mahlmedien die Materialien schlagen und die Materialien dadurch verfeinert werden. Die verfeinerten Materialien bewegen sich dann unter Wirkung von Druck und Fliehkraft auf regelmäßige Weise zur Trennzone. Nachdem die Materialien durch die DCA (Dynamic Classifier Accelerator) Mahlrohr in die Trennvorrichtung gelangen und dort getrennt werden, fließen die Mahlmedien unter Wirkung der Rücklauflöcher zurück zu der Mahlzone und nehmen weiterhin am Mahlprozess wieder teil. Das hat zur Folge, dass sich die Mahlmedien nicht am Auslass häufen und vermieden wird, dass die Geschwindigkeit des Auslasses von Materialien verhindert wird und die Trennvorrichtung verstopft wird. Die verfeinerten Materialien Produktions-Zone gelangen in die Trennvorrichtung und fließen von der Auslassleitung nach außen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich daraus, dass in der Mahltrommel hineinragende Wellenende ein hohles DCA (Dynamic Classifier Accelerator) Mahlrohr 8 installiert wird. In dem Mahlrohr wird die genannte Trennvorrichtung angeordnet und das Mahlrohr kann die Materialien in großen Zügen trennen. Genauer gesagt besteht das DCA (Dynamic Classifier Accelerator) Mahlrohr 8 aus der auf der genannten Endebene fest angeordneten Drehscheibe 81 und mehreren Verbindungsstäben 82, die die Drehscheibe entlang verteilt sind. Ein Ende von jedem Verbindungsstab ist mit der Drehscheibe verbunden und das andere Ende von jedem Verbindungsstab mit einer Ringscheibe 83 verbunden. Die genannte Trennvorrichtung ragt von dem inneren Ring in die hohle Kammer, die von mehreren Verbindungsstäben umkreist wird. Ein Teil von den Materialien, der sich am Trennende befindet, kann durch die Trennlöcher 84 auf der Drehscheibe in die hohle Kammer gelangen. Gleichzeitig gelangt der andere Teil der Materialien durch den Zwischenraum zwischen den Verbindungsstäben in die hohle Kammer. Dadurch werden die Materialien in großen Zügen voneinander getrennt. Der Zwischenraum zwischen den Verbindungsstäben hängt von der Bewegungsgeschwindigkeit der Welle ab.
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Es werden auf jeder der genannten Mahlscheiben 5 dieses Gebrauchsmusters die Rührwelle entlang Durchlasslöcher 51 angeordnet, was einen Teil der Materialien während des Mahlprozesses unter Wirkung des Einlassdruckes durch die Durchlasslöcher in die Trennvorrichtung fließen lässt. Damit werden die Effizienz beim Trennen erhöht, das Gewicht der Mahlscheibe reduziert und Energiegebrauch verringert. Auf der Mahlscheiben und/oder Drehscheibe der Rührwerkskugelmühle werden Beschleuniger angeordnet, die auf der Basis des weltweit bekannten Mahlsystems „MoliNex” weiter erforscht und entwickelt werden, was dazu führt, dass die gesamte Mahlkammer dadurch nur von einer radialen Kraft beansprucht wird. Der Mahlrotor mit großem Durchmesser erzeugt in dem effektiven Volumen hohe Energiedichte, um den Energiebedarf für die Vermahlung zu decken. Unter Berufung auf die deutschen Gradient-Mechanik-Auslegungstheorie steht der Verschleiß der Arbeitsfläche der Stäbe mit drei Faktoren sehr eng in Zusammenhang, nämlich mit dem Verteilungsverhältnis des Mahlgutes, der Bewegungsbahn der Mahlkörper (Medien) sowie der kurzzeitigen Gleitgeschwindigkeit. Die effektive Bewegung der Mahlkörper wird angetrieben und der Widerstand wird reduziert. Außerdem wird eine zusätzliche Beschickungspumpe angeordnet, um die Materialien in die Mahltrommel der Rührwerkskugelmühle einzuspeise. Der DMC-Rotor der horizontalen Rührwerkskugelmühle (Scheibenmahlsystem) und die Mahlscheiben werden auf der gleichen Welle montiert, um die für Nassmahlung und Dispergierung benötigte Energie auf die Mahlkörper zu übertragen und die von der Wärmeenergie weggenommene kinetische Energie zu reduzieren; die Standardwerkstoffe für die Mahlkörper sind u. a. besonders verschleißfester Stahl, Keramikmaterialien oder Spezialwerkstoffe, wie z. B. Elastomere etc. aus Polymerlegierung, zusammengesetzt aus dreifacher gegenseitig ineinandergreifender Netzstruktur aus PU, PE und Spezialgummi, um die erzeugte Energie auf dem Mahlgut zu balancieren. Diese sind geeignet für die mahlende Produktion wasserlöslicher, ölhaltige (öllöslicher), lösungsmittelhaltige (lösungsmittellöslicher) und alkoholartiger Produkte mit großen Durchflussmengen, wie z. B. Passagenfertigung, kontinuierliche Produktion, Zirkulation-Mahlsystem-Betrieb, mehrstufige modulare Serienproduktion oder zyklische Produktion.
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Während des Ausführungsprozesses treibt der genannte E-Motor 3 durch den Riemen 31 die Rührwelle zur Bewegung an, was den Trieb reibungslos und leise macht. Die Rührwelle kann man hohl entwerfen, das Kühlwasser läuft dann durch die hohle Rührwelle und sinkt die Temperatur in der Kammer. Zusätzlich zu der Rührwelle hat der Mahlraumbehälter äußerlich im innern eine Innenwand für eine besondere Kühlung des Mahlproduktes was mit Hilfe der ständigen Wasserzirkulation die Hauptaufgabe der Kühlung übernimmt. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Rührwelle wird durch die Verhältnisse zwischen E-Motor und Riemenscheiben reguliert, was die lineare Geschwindigkeit am Ende des Mahlrohres beeinflußt. Die Rührwelle wird mittels Lager auf der Lagerstütze 23 an dem genannten Ende der Mahltrommel 2 montiert. Die Welle und die Lagerstütze werden auf technische Weise, die für zwei Seiten bestimmt ist, verschlossen, was die Verschlusseffizienz erhöht und den stabilen Lauf der Maschine garantiert. Dicht an der genannten Endklappe/-abdeckung wird eine Tragstütze 11 zur Stützung der Welle angeordnet, gleichzeitig wird das andere Ende der Welle mittels Lager auf dem Maschinengestell montiert, hier wird eine weitere Tragstütze 12 zur Stützung von der Welle aufgebaut. Dadurch wird sichergestellt, dass die Welle reibungslos angetrieben wird. Außerdem ist die genannte Tragstütze mit der anderen Tragstützen verbunden, was den reibungslosen Antrieb verbessert und den Lärm reduziert. Auf dem genannten Maschinengestell ist die Führungsschiene 9 angeordnet, die der Bewegung von der Mahltrommel zur Verfügung steht, was die Demontierung Wartung und Instandhaltung der Maschine leicht macht.
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Die obigen Ausführungsbeispiele dienen nur der Erläuterung des Gebrauchsmusters und sind keine Einschränkungen des Gebrauchsmusters darauf. Die allgemeinen Techniker entsprechender technischer Branchen können verschiedene Änderungen und Variante entwickeln, ohne sich von dem Sinn und Umfang des Gebrauchsmusters abzukoppeln. Deshalb gehören auch alle gleichwertigen technischen Lösungen zu dem Umfang dieses Gebrauchsmusters.
