搅拌机构设备的制作方法

现有技术

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的搅拌机构设备。

已知具有用于在介质中进行搅拌、混合、均化、分散和/或悬浮的多个搅拌叶片的搅拌机构。

本发明的目的尤其在于，提供一种在搅拌叶片材料方面具有改善的特性的搅拌机构设备。该目的通过专利权利要求1的特征实现，而本发明的有利的构型和改进方案能够由从属权利要求得出。

技术实现要素：

本发明涉及一种搅拌机构设备，该搅拌机构设备具至少一个至少大体上金属的搅拌叶片载体以及与该搅拌叶片载体连接的多个搅拌叶片，其中，这些搅拌叶片至少大体上由非金属材料组成。在此背景下，“搅拌机构设备”尤其应理解为搅拌机构的、尤其轴向输送和/或径向输送的搅拌机构的至少一个部分和/或一个组件、尤其一个子组件。该搅拌机构设备尤其也可以包括整个搅拌机构、尤其整个轴向输送和/或径向输送的搅拌机构。在此，该搅拌机构尤其不同于尤其用于输送空气的螺旋桨和/或风机叶轮。在此背景下，“搅拌叶片载体”尤其应理解为设置为用于接收和/或安排多个搅拌叶片的单元或元件。“设置”应被理解为尤其专门地设计和/或构型。设置一个物体用于确定的功能尤其应理解为：该物体在至少一个应用状态和/或运行状态下满足和/或实施该确定的功能。此外，该搅拌叶片载体尤其设置为：将搅拌轴的旋转运动尤其直接地传输到与该搅拌叶片载体连接的搅拌叶片上。在此背景下，该搅拌叶片载体“至少大体上金属的”尤其应理解为：该搅拌叶片载体至少大部分地并且特别优选地完全由合金和/或金属组成，尤其不锈钢、双相钢和/或有利地钛，尤其任意级的钛、优选具有至少2和最大12级的钛。在此，表述“至少大部分”应理解为尤其达到至少50％、优选达到至少70％、特别优选达到至少90％。此外，该搅拌叶片载体尤其包括至少一个搅拌机构轴毂，该搅拌机构轴毂尤其设置为：在至少一个运行状态下接收至少一个搅拌轴和/或紧固在该至少一个搅拌轴处。在此，该至少一个搅拌轴尤其限定该旋转轴线。该至少一个搅拌机构轴毂尤其可以至少部分地、优选地至少大部分地并且特别优选地完全由合金和/或金属构成，尤其不锈钢、双相钢和/或有利地钛。有利地，该至少一个搅拌机构轴毂由与该搅拌叶片载体相同的材料构成。尤其，该至少一个搅拌机构轴毂尤其可以通过额外的紧固单元(例如至少一个凸缘)与该至少一个搅拌轴连接和/或紧固在该至少一个搅拌轴处。在此背景下，该搅拌叶片“至少大体上由非金属的材料构成”尤其应理解为：这些搅拌叶片尤其至少50％、优选地至少70％并且特别优选地至少90％由有机材料或材料混合物构成，例如塑料和/或非金属-无机材料或材料混合物，例如陶瓷。

通过此类构型，可以提供一种在搅拌叶片材料方面具有改善的特性的搅拌机构设备。已知的金属搅拌叶片载体尤其可以有利地与适配于相应应用的、由非金属材料构成的搅拌叶片组合。尤其例如可以在磨损特性、卫生特性、重量和/或其他依赖于材料的特性方面有利地进行对该搅拌机构设备的简单的和/或成本有效的适配和/或优化和/或设计。

该非金属材料是陶瓷材料。就此而言，“陶瓷材料”尤其应理解为无机的、非金属的材料。陶瓷材料尤其可以是至少部分结晶的。陶瓷材料尤其至少在很大程度上不具尤其基于金属键的金属特性，然而可以包括金属化合物，例如金属氧化物和/或金属硅酸盐。优选地，陶瓷材料至少大部分由非氧化物陶瓷，尤其氮化铝和/或碳化硼和/或优选地氮化硅和/或碳化硅构成。由此，可以实现这些搅拌叶片的有利的耐磨强度以及由此该搅拌机构设备的有利地较长的使用寿命。

此外提出，这些搅拌叶片可松脱地与该搅拌叶片载体连接。在此背景下，“可松脱地连接”尤其应理解为：尤其能够无需工具地和/或借助于装配工具而无损坏地和/或不受干扰地解除和/或生产这些搅拌叶片与该搅拌叶片载体之间的尤其力配合的和/或形状配合的机械连接。由此，尤其在磨损情况下可以有利地实现这些搅拌叶片的简单的和/或快速的可替换性。

此外提出，该搅拌叶片载体具有至少一个凹陷，该凹陷设置为：至少部分地接收这些搅拌叶片中的至少一个。该搅拌叶片载体尤其具有多个尤其彼此相同地形成的凹陷，这些凹陷相应地设置为部分地接收这些搅拌叶片之一。这些凹陷尤其在该搅拌叶片载体的圆周方向上尤其彼此等距间隔地安排。由此，可以将这些搅拌叶片有利地稳定地紧固在该搅拌叶片载体处。

优选地，该凹陷具有至少一个子区域，平行于该搅拌叶片载体的旋转轴线观察，该子区域形成为连续的。优选地，所有凹陷分别具有一个子区域，平行于该搅拌叶片载体的旋转轴线观察，该子区域形成为连续的。将该至少一个子区域尤其槽缝状地引入该搅拌叶片载体中。该子区域的走向至少大体上对应于该搅拌叶片的外部轮廓。由此，可以实现这些搅拌叶片在该搅拌叶片载体处的有利安排。

此外提出，该搅拌叶片载体具有至少一个载体元件，该载体元件形成为至少大体上盘状的。在此背景下，“载体元件”尤其应理解为，设置为将这些搅拌叶片固定在该搅拌叶片载体处的元件。优选地，该载体元件与该搅拌叶片载体单件式地形成和/或至少部分地由该搅拌叶片载体本身构成。尤其可以设想的是，该载体元件单件式地和/或多件式地、尤其两件式地、优选地四件式地、特别优选地用相同的搅拌机构轴毂零件形成。在此背景下，“单件式”尤其应理解为至少材料配合地连接。这种材料配合例如可以通过粘合工艺、喷溅工艺、焊接工艺、钎焊工艺和/或其他本领域技术人员认为合理的工艺来生产。然而，单件式应有利地理解为一体式地成形。优选地，该单件由单独的毛坯和/或铸件制成。此外，物体的“至少大体上盘状的”构型应尤其理解为该物体的如下构型，其中，刚好包裹该物体的最小的、尤其假想的长方体具有的最长边尤其是该长方体的最短边的至少10倍至至多25倍。优选地，该载体元件具有一个至少大体上圆形的基础面。由此，可以有利地实现这些搅拌叶片在该搅拌叶片载体处的简单的安排。此外，该搅拌机构设备有利地简单地和/或成本有效地形成为径向传送的搅拌机构设备。

在本发明的一个优选的构型中提出，该搅拌叶片载体具有至少两个彼此对应形成的盘状载体元件，这些载体元件设置为：在装配后的状态下将这些搅拌叶片至少部分地接收在这些载体元件之间的区域中。这两个载体元件尤其设置为：在装配后的状态下，材料配合和/或尤其通过夹紧力而力配合地固定这些搅拌叶片。在装配后的状态下，借助于至少一个螺钉连接部并且优选地借助于多个螺钉连接部尤其将这些载体元件彼此连接。由此，可以有利地实现对这些搅拌叶片的简单和/或可靠的固定。

此外提出，这些搅拌叶片具有至少一个叶片元件以及至少一个紧固突出部，该紧固突出部与该叶片元件单件式连接。在此背景下，“叶片元件”尤其应理解为至少部分地形成搅拌叶片的作用面的元件。在此背景下，“紧固突出部”尤其应理解为尤其安排在该叶片元件的至少一个表面和/或至少一个子区域处的几何单元和/或尤其几何成形部。在此背景下，“单件式”尤其应理解为：该紧固突出部的至少一个元件和/或该紧固突出部与该搅拌叶片的叶片元件单件式地形成。该紧固突出部尤其设置为用于产生与该搅拌叶片载体并且尤其与该搅拌叶片载体的至少一个载体元件的力配合和/或形状配合的连接。由此，可以有利地简化对这些搅拌叶片的紧固，并且有利地进行在搅拌叶片与搅拌叶片载体之间的可靠的连接。

此外提出，该紧固突出部具有至少一个凹陷，该凹陷设置为用于接收至少一个紧固元件。该紧固突出部尤其具有多个凹陷。这些凹陷尤其设置为：例如接收螺钉或螺栓，借助于该螺钉或螺栓能够将具有该紧固突出部的搅拌叶片固定在该搅拌叶片载体处并且尤其在该搅拌叶片载体的载体元件处。由此，可以有利地实现对这些单独的搅拌叶片的简单和/或成本有效的固定。此外，可以有利地减少用于更换单独的搅拌叶片的安装耗费。

此外提出，这些搅拌叶片的叶片元件具有至少一个凹陷，该凹陷设置为用于接收至少一个紧固元件。这些凹陷尤其设置为：例如接收螺钉或螺栓，借助于该螺钉或螺栓能够将具有该紧固突出部的搅拌叶片固定在该搅拌叶片载体处并且尤其在该搅拌叶片载体的载体元件处。该凹陷尤其至少大体上垂直于该搅拌叶片的作用面延伸。优选地，该搅拌叶片在具有叶片元件中的凹陷的设计中不具有紧固突出部。由此，可以有利地实现对这些单独的搅拌叶片的简单和/或成本有效的固定。此外，可以有利地减少用于更换单独的搅拌叶片的安装耗费。此外，能够有利地实现简单的搅拌叶片几何形状。

此外提出，以如下方式构型搅拌叶片和搅拌叶片载体，使得在装配后的状态中，尤其在搅拌操作期间，从搅拌叶片向搅拌叶片载体中的力通量始终至少大体上垂直于相应的搅拌叶片与搅拌叶片载体之间的接触面而走向。在此，术语“大体上垂直”尤其应定义为一个方向相对于一个参考方向的如下取向，其中，该方向和该参考方向(尤其在一个平面中观察)围成90°的角并且该角具有尤其小于8°、有利地小于5°并且特别有利地小于2°的最大偏差。由此，可以有利地实现，这些搅拌叶片尤其在与该搅拌叶片载体的接触区域中主要经历压缩负载并且至少很大程度上避免拉伸负载。由此，尤其可以避免由于拉伸负载引起陶瓷搅拌叶片损坏。

此外提出，这些搅拌叶片的作用面在装配后的状态下至少大体上垂直于该搅拌叶片载体的旋转平面取向。在此，术语“大体上垂直”尤其应定义为一个方向相对于一个参考方向的如下取向，其中，该方向和该参考方向(尤其在一个平面中观察)围成90°的角并且该角具有尤其小于8°、有利地小于5°并且特别有利地小于2°的最大偏差。由此可以实现：该搅拌机构设备有利地具有较高的功率系数，由此该搅拌机构设备尤其相对于不同地形成的搅拌机构设备在相同的搅拌机构直径和相同的圆周速度下有利地具有更高的功率输入。

此外，提出一种搅拌器，该搅拌器具有至少一个驱动单元、至少一个搅拌轴以及借助于该搅拌轴可驱动的搅拌机构设备。由此，可以提供具有有利改善的使用寿命和有利简化的可维护性的搅拌器。

此外，提出具有至少一个搅拌器的pox-高压釜。该pox-高压釜尤其设置为用于矿石处理。该pox-高压釜包括至少一个尤其用于接收研磨介质的尤其水平安排的容器、尤其一个压力容器。该搅拌器的搅拌轴优选地垂直于尤其水平安排的容器轴和/或容器而安排。该pox-高压釜也可以包括多个搅拌器，其中，至少两个和/或至少三个搅拌器可以相应地彼此邻近地安排。此外，尤其可以在相应的搅拌器之间安排尤其部分透过的、尤其可透过介质的、尤其水平和/或竖直安排的分隔壁，由此尤其可以实现连续的搅拌工艺。该系统尤其可以包括至少一个分隔壁和/或尤其位于该容器中的研磨介质。由此，尤其可以提供尤其在磨损方面优化的并且耐用的、尤其用于矿石处理的pox-高压釜，该高压釜具有在使用寿命、维护间隔和/或更换间隔方面改善的特性。

在此，该搅拌机构设备不应受限于上述应用和实施方式。用于满足在此所述的工作方式的搅拌机构设备尤其可以具有与本文提及的单独元件、构件和单元的数量相异的数量。

附图说明

从以下附图说明得出其他的优点。在附图中示出了本发明的三个实施例。附图、说明书和权利要求书包含许多特征的组合。便利地，本领域技术人员还将单独地观察这些特征并将其概括成其他的合理的组合。

附图示出：

图1以透视图示出了形成为径向搅拌器的搅拌机构设备，

图2示出了搅拌机构设备的搅拌叶片，

图3示出了具有根据图2的装配后的搅拌叶片的搅拌叶片载体的局部图，

图4示出了具有来自图3的装配后的搅拌叶片的搅拌叶片载体的截面图示，

图5示出了搅拌机构设备的替代性搅拌叶片，

图6示出了具有根据图5的装配后的搅拌叶片的搅拌叶片载体的局部图，

图7示出了搅拌机构设备的替代性实施方式，

图8示出了具有根据图7的装配后的搅拌叶片的搅拌叶片载体的局部图并且

图9示出了具有五个搅拌器的pox-高压釜，这些搅拌器分别具有一个根据附图1至图8之一所述的搅拌机构设备。

具体实施方式

图1以透视图示例性地示出了在装配后的状态下形成为径向搅拌器的搅拌机构设备10。搅拌机构设备10包括金属的搅拌叶片载体12。在本发明的情况下，搅拌叶片载体12例如由12级的钛组成。此外，搅拌机构设备10包括多个搅拌叶片14，这些搅拌叶片与该搅拌叶片载体12连接。这些搅拌叶片14由非金属材料组成。优选地，这些搅拌叶片14由陶瓷材料组成，有利地非氧化物陶瓷，例如氮化硅或碳化硅。这些搅拌叶片14在圆周方向上安排在搅拌叶片载体12处。在所示实施方式中示例性地示出了八个搅拌叶片14，然而同样可以设想与本文相异的数量。此外，搅拌叶片设备10具有安排在搅拌叶片载体12处的搅拌机构轴毂52。搅拌机构轴毂52设置为：在至少一个运行状态中接收搅拌轴48。搅拌机构轴毂52设置为：将搅拌机构设备10轴向附接在搅拌轴48处。搅拌轴48的取向限定了搅拌机构设备10的旋转轴线20。这些搅拌叶片14在所示装配后的状态下以如下方式安排在搅拌叶片载体12处，使得这些搅拌叶片14的作用面40分别垂直于该搅拌叶片载体12的旋转平面42取向。

图2示出了搅拌叶片14a的实施方式。搅拌叶片14a具有叶片元件26a以及紧固突出部28a，该紧固突出部与该叶片元件26a单件式连接。图3以俯视图示出了具有装配后的搅拌叶片14a的搅拌叶片载体12a的局部图。搅拌叶片载体12a在所示局部图中具有设置为部分接收搅拌叶片14a的凹陷16a。在此，凹陷16a具有子区域18a，平行于搅拌叶片载体12a的旋转轴线20a观察，该子区域形成为连续的。搅拌叶片载体12a具有多个相同的凹陷16a，这些凹陷对应于待装配的搅拌叶片14a的数量。图4示出了沿着剖线iii-iii的截面图示。在该实施方式中，搅拌叶片载体12a具有两个彼此对应的盘状载体元件22a、24a，这些载体元件设置为：在装配后的状态下在这些载体元件22a、24a之间接收搅拌叶片14a的紧固突出部28a。为此，这些载体元件22a、24a构成对应于紧固突出部28a的区域56a，，在装配后的状态下，紧固突出部28a力配合且形状配合地固定在该区域中。当紧固突出部28a安排在盘状的载体元件22a、24a之间时，叶片元件26a在两侧超过搅拌叶片载体12a突出。在装配后的状态下，这些载体元件22a、24a借助于紧固器件58a彼此连接。在被松开的紧固器件58中，这些搅拌叶片14a能够从搅拌叶片载体12a移除，由此将搅拌叶片14a可松脱地与搅拌叶片载体12a连接。这例如在磨损情况下能够实现对单独或所有搅拌叶片14a的简单更换。

这些搅拌叶片14a和该搅拌叶片载体12a以如下方式构型，使得在装配后的状态下，这些搅拌叶片14a的力通量60a始终(尤其在搅拌操作期间)向搅拌叶片14a的紧固突出部28a中垂直地走向。因此可以实现：这些搅拌叶片14a尤其在搅拌操作期间经历压缩负载，而至少在很大程度上避免拉伸负载。

在图5至图8中，示出了本发明的其他实施例。下面的说明和附图大体上限于这些实施例之间的不同之处，其中关于命名相同的部件、尤其关于具有相同的参考符号的部件，原则上也能够参考其他的、尤其图2至图4的实施例的附图和/或说明。为了区分这些实施例，在图2至4的实施例的参考符号后设有字母a。在图5至图8的实施例中，用字母b和c代替字母a。

图5示出了搅拌叶片14b的替代性实施方式。搅拌叶片14b具有叶片元件26b以及紧固突出部28b，该紧固突出部与该叶片元件26b单件式连接。紧固突出部28b具有设置为用于接收紧固元件32b的凹陷30b。图6以俯视图示出了具有装配后的搅拌叶片14b的搅拌叶片载体12b的局部图。搅拌叶片载体12b在所示局部图中具有设置为部分接收搅拌叶片14b的凹陷16b。在此，凹陷16b具有子区域18b，平行于搅拌叶片载体12b的旋转轴线20b观察，该子区域形成为连续的。搅拌叶片载体12b具有多个相同的凹陷16b，这些凹陷对应于待装配的搅拌叶片14b的数量。搅拌叶片14b借助于紧固元件32b可松脱地与搅拌叶片载体12b连接，这些紧固元件被引导穿过紧固突出部28b的凹陷30b。在此，紧固突出部28b放置在搅拌叶片载体12b的盘状载体元件22b的表面上，而叶片元件26b在两侧超过搅拌叶片载体12b突出。例如在磨损情况下，通过松开紧固元件32b可以对单独的搅拌叶片14b进行简单的更换。

这些搅拌叶片14b和该搅拌叶片载体12b以如下方式构型，使得在装配后的状态下，这些搅拌叶片14b的力通量60b始终(尤其在搅拌操作期间)向搅拌叶片14b的紧固突出部28b中垂直地走向。因此可以实现：这些搅拌叶片14a尤其在搅拌操作期间经历压缩负载，而至少在很大程度上避免拉伸负载。

图7示出了搅拌机构设备10c的替代性构型。搅拌机构设备10c具有金属搅拌叶片载体12c和多个陶瓷搅拌叶片14c，这些陶瓷搅拌叶片与搅拌叶片载体12c连接。为了展示这种构造，在此仅示出了在装配后的状态下的八个可能的搅拌叶片14c中的六个。搅拌叶片载体12c具有盘状的载体元件22c。此外，搅拌叶片载体12c具有在圆周方向上安排的凹陷16c，这些凹陷设置为用于部分地接收搅拌叶片14c。图8以俯视图示出了具有装配在这些凹陷16c之一中的搅拌叶片14c的搅拌叶片载体12c的局部图。凹陷16c实施为三角形的，其中，凹陷16c的一侧62c对应于搅拌叶片14c的外部轮廓。为了将搅拌叶片14c紧固在搅拌叶片载体12c处，搅拌叶片14c的叶片元件26c具有用于接收紧固元件36c(例如螺钉)的凹陷34c。在装配后的状态下，搅拌叶片14c借助于紧固元件36c可松脱地与搅拌叶片载体12c连接，其中，搅拌叶片14c贴靠在由凹陷16c的侧面62c(该侧面对应于搅拌叶片14c的外部轮廓)构成的接触面38c处。

搅拌叶片14c和搅拌叶片载体12c以如下方式构型，使得在装配后的状态下，从搅拌叶片14c向搅拌叶片载体12c中的力通量60c始终(尤其在搅拌操作期间)垂直于在相应的搅拌叶片14c与搅拌叶片载体12c之间的接触面38c走向。因此可以实现：这些搅拌叶片14c尤其在搅拌操作期间经历压缩负载，而至少在很大程度上避免拉伸负载。

图9示出了具有水平安排的容器64和多个安排在容器64中的搅拌器44的pox-高压釜50。搅拌器44分别包括驱动单元46、搅拌轴48以及借助于该搅拌轴48可驱动的搅拌机构设备10a、10b、10c。在本发明的情况下，容器64通过分隔壁66被划分成四个容器区域。在本发明的情况下，搅拌器44形成为相同的。搅拌器44以如下方式安排在容器64中，使得相应的旋转轴线20垂直于水平安排的容器轴线而安排。在本发明的情况下，该系统包括五个搅拌器44。在第一容器区域70中安排五个搅拌器44中的两个搅拌器44。在其他的容器区域中，分别安排一个其他的搅拌器44。在运行状态下，研磨介质位于容器64中。在本发明的情况下，研磨介质形成为具有高固体负载量的悬浮物。此外，pox-高压釜50示例性地具有安排在该第一容器区域70中的两个气化喷枪68。气化喷枪68设置为：向该第一容器区域70中的研磨介质供应氧气。替代性地还可以设想：在容器中安排不同数量和/或不同安排和/或不同形成的搅拌机构，这些搅拌机构尤其可以具有根据本发明的搅拌机构设备。