搅拌球磨机的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种搅拌球磨机，该搅拌球磨机包括：研磨腔室(1)；被安装成能旋转的搅拌轴(5)，所述搅拌轴伸入到所述研磨腔室(1)内，并且被形成以桨轮的搅拌元件(10、20、30)轴向彼此间隔地布置在所述搅拌轴上；用于供给研磨材料和研磨元件的入口(6)；以及用于移除已研磨材料的出口(7)。所述搅拌元件(10、20、30)被设计成使得在操作过程中，所述搅拌元件将包括待研磨或分散材料的混合物以及将研磨元件穿过所述搅拌元件的内部远离所述搅拌轴(5)向外输送。在所述研磨腔室(1)中布置的返回元件(17、27、37；47；57)以不能旋转的方式连接到所述搅拌轴(5并且将与所述搅拌元件(10、20、30)横向相邻和/或在所述搅拌元件(10、20、30)之间的所述混合物向内朝所述搅拌轴(5)输送。
【专利说明】搅拌球磨机
[0001 ]本发明涉及一种根据独立权利要求的搅拌球磨机。
[0002]例如在W02010/112274中描述了一种通用种类的搅拌球磨机。其中所描述的搅拌球磨机包括:基本圆柱形的研磨腔室，该研磨腔室由圆柱形壁以及由入口侧端壁和出口侧端壁所界定；以及以能旋转的方式安装的搅拌轴，在研磨腔室内部在所述搅拌轴上轴向彼此间隔地布置有也称为加速器的桨轮状搅拌元件。在入口侧端壁附近布置有用于供给待研磨材料和研磨体的入口，并且在出口侧端壁设置有一个用于移除已研磨材料的出口，所述出口与研磨腔室通过一个阻挡研磨体的分离器筛所分隔。在操作过程中，搅拌轴以及相应地搅拌元件(该搅拌元件连接到搅拌轴上用于与该搅拌轴共同旋转)被外部马达旋转。例如，在EP0627262和EP2272591中描述了类似结构的搅拌球磨机。
[0003]在研磨和/或分散过程中，设置有桨轮状搅拌元件的这些搅拌球磨机径向向外输送由研磨体和被研磨和/或分散的材料所形成的一部分混合物，然后至少一部分混合物在搅拌轴的方向上流动并且从而被吸收回到搅拌元件的输送腔室内。在下文中这一过程将被称为研磨体循环。
[0004]在已知这种类型的搅拌球磨机中，在某些配置中，出现的问题是，在研磨或分散过程中径向向外输送的由研磨体和被研磨和/或分散材料所形成的混合物的仅一个不足部分在搅拌轴的方向上流动，并且从而被吸收回到搅拌元件的输送通道内。当研磨体的动能很大以致它们的惯性力大于被研磨和/或分散材料的牵引力时，特别会发生这种情况。在这种情况下，在研磨体和被研磨和/或分散材料之间发生分离，也就是说，被研磨和/或分散材料被期望的研磨体循环卷起，而大多数研磨体朝研磨腔室的周边变得压缩。这可具有如下结果，首先，随后流到研磨腔室内的产品在压缩的研磨体上收集，并且，结果，研磨腔室中的压力最初上升，直到研磨体层在压缩力的作用下局部地断开并且压力然后自然地下降。这可导致在搅拌球磨机中的振动。研磨体朝研磨腔室周边积聚的另一个可能结果是非最理想的研磨结果。
[0005]本发明的目的是以如下方式改善通用种类的搅拌球磨机，使得研磨体不能堆积在研磨腔室的周边，或至多仅在极大降低的程度上这样做，但相反尽可能完全地由被研磨和/或分散材料承载，并且因此供给到研磨体循环内。
[0006]根据本发明通过一种由独立权利要求的特征所规定的搅拌球磨机解决了本发明的根本问题。将在从属权利要求的特征中发现进一步的有利方面。
[0007]根据本发明的搅拌球磨机包括:研磨腔室;被安装成能旋转的搅拌轴，所述搅拌轴至少局部地伸入到所述研磨腔室内，并且在所述研磨腔室内部在所述搅拌轴上布置有轴向彼此间隔的搅拌元件；以及用于供给待研磨材料和研磨体的入口和用于移除已研磨材料的出口，其中，所述搅拌元件每个都具有至少一个输送腔室并被构造为使得在操作过程中，所述搅拌元件将包括待研磨或分散材料和研磨体的混合物穿过所述搅拌元件的至少一个输送腔室远离所述搅拌轴向外输送，并且其中，在所述研磨腔室中布置有返回输送元件，所述返回输送元件连接到所述搅拌轴以与所述搅拌轴共同旋转，并且在操作过程中将在所述搅拌元件横向旁边和/或在所述搅拌元件之间的所述混合物向内朝所述搅拌轴输送。
[0008]“穿过”输送腔室的概念在本文中是指，被研磨或分散材料远离搅拌轴被输送到所述输送腔室内，在所述输送腔室中朝外侧输送，然后在外侧再被输送到所述输送腔室以外。所述返回输送元件产生一个向内朝所述搅拌轴引导的流场，所述流场增加了被研磨和/或分散材料的牵引力。与这些返回输送元件接触的所述研磨体被赋予一个同样向内朝搅拌轴引导的推动力。二者都支持所需研磨体循环的维护。
[0009]依照根据本发明的搅拌球磨机的一个方面，所述返回输送元件横向地布置在所述搅拌元件上。“横向地”是指所述返回输送元件被布置在所述搅拌元件的面朝所述搅拌轴的旋转轴线的方向的那些侧面上(所述搅拌轴的旋转轴线因此垂直于那些侧面)，所述侧面，例如所述返回输送元件从所述搅拌元件的横向端表面突出。依照根据本发明的搅拌球磨机的另一个方面，所述返回输送元件在所述搅拌元件横向旁边和/或在所述搅拌元件之间间隔地布置。这两个方面从结构角度看是特别有利的。
[0010]依照根据本发明的搅拌球磨机的另一个方面，所述返回输送元件横向地布置在至少一个单独(优选地盘状)载体，所述至少一个单独载体连接到所述搅拌轴以与所述搅拌轴共同旋转。结果，所述搅拌元件和所述返回输送元件能够彼此独立地优化和生产。
[0011]依照根据本发明的搅拌球磨机的另一个方面，所述返回输送元件为返回输送桨叶的形式。
[0012]在这种情况下，根据另一个方面，所述搅拌元件可以是桨轮的形式并且具有引导桨叶，所述引导桨叶在所述搅拌元件的旋转方向上从外侧向内倾斜地成角度并且优选地被构造成在所述搅拌元件的旋转方向上弯曲，所述返回输送桨叶与所述搅拌元件的旋转方向相反地向内倾斜地成角度。
[0013]依照根据本发明的搅拌球磨机的另一个方面，所述返回输送桨叶被布置在至少一个返回输送单元中，所述至少一个返回输送单元被构造成连接到所述搅拌轴以与所述搅拌轴共同旋转的桨轮的形式。
[0014]依照根据本发明的搅拌球磨机的另一个方面，所述返回输送桨叶被构造成在所述旋转方向上弯曲。
[0015]在这种情况下，所述返回输送桨叶的曲率半径例如可以是所述搅拌元件的外径的40% 到70 %。
[0016]依照根据本发明的搅拌球磨机的另一个方面，所述返回输送桨叶每个都具有内端和外端，其中在所述返回输送桨叶的各自内端，所述返回输送桨叶与在所述各自内端的位置处的圆周方向围成一个角度，所述角度在从5°到30°的范围内。
[0017]依照根据本发明的搅拌球磨机的另一个方面，布置在所述搅拌轴上的所述搅拌元件为单腔室搅拌元件的形式和/或双腔室搅拌元件的形式并且每个都具有相同的外径，在单腔室搅拌元件与相邻布置的单腔室搅拌元件之间或在单腔室搅拌元件与相邻布置的双腔室搅拌元件之间的间距在所述搅拌元件的外径的10%到20%的范围内，并且在双腔室搅拌元件与相邻布置的双腔室搅拌元件之间的间距在所述搅拌元件的外径的30%到40%的范围内。结果，进一步优化了所述研磨体循环。
[0018]根据另一个独立发明构思，根据本发明的搅拌球磨机包括:研磨腔室;被安装成能旋转的搅拌轴，所述搅拌轴至少局部地伸入到所述研磨腔室内，并且在所述研磨腔室内部在所述搅拌轴上布置有轴向彼此间隔的搅拌元件；以及用于供给待研磨材料和研磨体的入口和用于移除已研磨材料的出口，其中，所述搅拌元件每个都具有至少一个输送腔室并被构造成使得在操作过程中，所述搅拌元件将包括待研磨或分散材料和研磨体的混合物穿过所述搅拌元件的至少一个输送腔室远离所述搅拌轴向外输送，其中，布置在所述搅拌轴上的所述搅拌元件为单腔室搅拌元件的形式和/或双腔室搅拌元件的形式并且每个都具有相同的外径，在单腔室搅拌元件与相邻布置的单腔室搅拌元件之间或在单腔室搅拌元件与相邻布置的双腔室搅拌元件之间的间距在所述搅拌元件的外径的1 %到20 %的范围内，并且在双腔室搅拌元件与相邻布置的双腔室搅拌元件之间的间距在所述搅拌元件的外径的30%到40%的范围内。
[0019]根据本发明的构思，通过搅拌元件彼此相对的特定布置解决了本发明的根本问题(所述问题是研磨体积聚在所述研磨腔室的周边)，由于所述特定布置，所述研磨体由被研磨和/或分散材料带走，并且因此供给到所述研磨体循环。
[0020]结合具有在所述搅拌元件之间的特定间距的刚刚描述的本发明构思，理解以下的另一个方面。
[0021]根据一个方面，在所述研磨腔室中布置有返回输送元件，所述返回输送元件连接到所述搅拌轴以与所述搅拌轴共同旋转，并且在操作过程中将在所述搅拌元件横向旁边和/或在所述搅拌元件之间的所述混合物向内朝所述搅拌轴输送。这种附加的返回输送元件导致所述研磨体循环的进一步改进。
[0022]根据另一个方面，所述返回输送元件横向地布置在所述搅拌元件上。根据另一个方面，所述返回输送元件在所述搅拌元件横向旁边和/或在所述搅拌元件之间间隔地布置。
[0023]根据另一个方面，所述返回输送元件横向地布置在至少一个单独(优选地盘状)载体上，所述至少一个单独载体连接到所述搅拌轴以与所述搅拌轴共同旋转。
[0024]根据另一个方面，所述返回输送元件为返回输送桨叶的形式。
[0025]根据另一个方面，所述搅拌元件为桨轮的形式并且具有引导桨叶，所述引导桨叶在所述搅拌元件的旋转方向上从外侧向内倾斜地成角度并且优选地被构造成在所述搅拌元件的旋转方向上弯曲，所述返回输送桨叶与所述搅拌元件的旋转方向相反地从外侧向内倾斜地成角度。
[0026]根据另一个方面，所述返回输送桨叶被布置在至少一个返回输送单元中，所述至少一个返回输送单元被构造成连接到所述搅拌轴以与所述搅拌轴共同旋转的桨轮的形式。
[0027]根据另一个方面，所述返回输送桨叶被构造成在所述旋转方向上弯曲。在这种情况下，所述返回输送桨叶的曲率半径例如可以是所述搅拌元件的外径的40%到70%。
[0028]根据另一个方面，所述返回输送桨叶每个都具有内端和外端，其中在所述返回输送桨叶的各自内端，所述返回输送桨叶与在所述各自内端的位置处的圆周方向围成一个角度，所述角度在从5°到30°的范围内。
[0029]参照附图，在根据本发明的搅拌球磨机的示例性实施例的以下描述中将发现进一步有利方面，其中:
[0030]图1示出通过根据本发明的搅拌球磨机的第一示例性实施方式的轴向剖面；
[0031]图2至图4都以倾斜立体图示出了三个加速器；
[0032]图5为在图1的搅拌球磨机中使用的加速器的倾斜立体图；
[0033]图6是澄清搅拌球磨机的各种元件的彼此相对定位的简图；
[0034]图7示出通过根据本发明的搅拌球磨机的第二示例性实施方式的轴向剖面；
[0035]图8是图7的搅拌球磨机的输送盘的倾斜立体图；
[0036]图9示出通过根据本发明的搅拌球磨机的第三示例性实施方式的轴向剖面；
[0037]图10是布置在图9的搅拌球磨机的搅拌轴上的元件的倾斜立体图；以及
[0038]图11至图13都在轴向剖面图中示出根据本发明的搅拌球磨机的三个进一步示例性实施方式。
[0039]以下评论适用于以下的描述:如果为了附图清晰起见，附图标记包含在图中但在是说明书的直接相关部分未提到的，则应该参考这些附图标记在说明书的先前或后续部分中的解释。相反，为了避免附图的过度复杂，对于直接理解不太相关的附图标记不包括在所有附图中。在这种情况下，应该参考其他附图。此外，术语“上游”和“下游”应理解为相对于被研磨材料流动通过搅拌球磨机的通常方向，也就是说从入口到出口。下文中，“加速器”被描述为“搅拌元件”，因此同义地使用所述术语，但原理上搅拌元件并不限于所描述的加速器。
[0040]如图1的剖视图所示，根据本发明的搅拌球磨机包括基本圆柱形的研磨腔室I，研磨腔室I由圆柱形壁2以及由入口侧端壁3和出口侧端壁4所界定。穿过入口侧端壁3的是搅拌轴5，搅拌轴5安装在端壁外或在端壁中以能够旋转，并且在研磨腔室I内部在搅拌轴5上布置有轴向彼此间隔的桨轮状搅拌元件或加速器10、20,30ο加速器1、20以及30连接到搅拌轴以与搅拌轴共同旋转，并且在操作过程中被该搅拌轴驱动旋转。在入口侧端壁3附近布置有用于供给待研磨材料和研磨体的入口 6，并且在出口侧端壁4中设置有用于移除已研磨材料的出口 7，出口 7与研磨腔室I通过一个阻挡研磨体的分离器筛8所分隔。在出口侧端壁4中存在有一个朝研磨腔室I的内部打开的环形通道9。在操作过程中，外部马达(未示出)使搅拌轴以及相应地使连接到搅拌轴上以与所述搅拌轴共同旋转的搅拌元件或加速器旋转。[0041 ]三个加速器1、20以及30的基本结构优选地可以在图2到图4的局部剖切的倾斜立体图中看到。这些附图并未示出对本发明必不可少的元件；以下将进一步讨论这些图。
[0042]加速器10(下文称为单腔室加速器)包括两个平行的环形盘11和12，二者之间布置有在旋转方向P上从盘的外周边向内倾斜地延伸的弯曲引导桨叶14。靠近搅拌轴，盘12设置有一系列的开口 15，待研磨材料和研磨体的混合物可通过所述开口进入加速器10。开口 15也可以相对于搅拌轴的轴线成从40°到50°的角度的方式指向或可具有开槽结构。盘11具有一个直径相对较大的中心开口 16(图1)，中心开口 16用作相同目的(混合物进入到加速器内)。两个环形盘11和12在它们之间限定一个输送腔室，并且与引导桨叶14一起形成单腔室桨轮，该单腔室桨轮在搅拌轴5 (图1)以及相应地加速器10在旋转方向P上旋转时在朝研磨腔室I的周边(圆柱形壁2)的方向上向外输送位于输送腔室中的待研磨材料和研磨体的混合物。
[0043]加速器20与加速器10的不同之处在于，它被构造为双腔室加速器。它包括三个平行的环形盘21、22和23，三者之间布置有在旋转方向P上从盘的外周边向内倾斜地延伸的弯曲引导桨叶24。中间盘23形成支撑元件并被布置在搅拌轴5上以与搅拌轴5共同旋转。靠近搅拌轴，中间盘23也设置有一系列的开口 25，待研磨材料和研磨体的混合物可通过所述开口。开口 25也可以相对于搅拌轴的轴线成从40°到50°的角度的方式指向或可具有开槽结构。两个外盘21和22每个都具有直径相对较大的中心开口 26，待研磨材料和研磨体的混合物可通过所述中心开口进入加速器20。三个环形盘21、22、23在它们之间限定两个输送腔室，并且与引导桨叶24—起形成双腔室桨轮，该双腔室桨轮在搅拌轴5(图1)以及相应地加速器20在旋转方向P上旋转时在朝研磨腔室I的周边(圆柱形壁2)的方向上向外输送位于输送腔室中的待研磨材料和研磨体的混合物。
[0044]加速器30(下文称为双腔室端部加速器)原理上以与双腔室加速器20的相同方式构造。它包括两个环形外盘31和32和一个中间盘33，三者之间布置有在旋转方向P上从盘的外周边向内倾斜地延伸的弯曲引导桨叶34。双腔室端部加速器30安装在搅拌轴5的自由端，其中间盘33被拧入到搅拌轴的端部。替代地，中间盘33再次可以与加速器20的中间盘23类似的方式构造，并且被安装在搅拌轴上。中间盘33另外设置有靠近搅拌轴的一系列开口 35，并且两个外盘31和32每个都具有直径相对较大的中心开口 36。开口 35也可以相对于搅拌轴的轴线成从40°到50°的角度的方式指向或可具有开槽结构。三个盘31、32、33在它们之间限定两个输送腔室，并与引导桨叶34—起再次形成双腔室桨轮，但在中间盘33和面对出口 7的外盘33之间的引导桨叶与在中间盘33和另一外盘31之间的引导桨叶相比在轴向方向上更宽。双腔室端部加速器30与其更宽的引导桨叶一起重叠在分离器筛8(图1)上。
[0045]图1以及同样图7、图11到图13示出了研磨腔室I和加速器10、20以及30的一些常规尺寸。D表示研磨腔室I或其圆柱形壁2的内径。尺寸da表示加速器10、20以及30的外径(通常对于所有加速器相同)。它通常为研磨腔室直径D的75%到90%。尺寸CU表示加速器10、20以及30的中心开口 16、26和36的直径(通常对于所有加速器相同)。它通常为外径da的70%到80%。尺寸cl、c2和c3表示在轴向方向上测量的加速器10、20以及30的总宽度。尺寸k表示由加速器10、20以及30的两个相邻盘11、12或21、23和23、22或31、33的内部间距所限定的加速器10、20以及30的输送腔室宽度。它们通常为外径么的5%到15%。尺寸a表示在最接近入口侧端壁3的加速器和端壁之间的轴向间距。它通常为外径丄的10%到15%。尺寸bl和b2表示两个相邻加速器之间的轴向间距。下文将详细地讨论加速器1、20到30之间的间距b I和b2。
[0046]在搅拌球磨机的操作过程中，包括被研磨或分散材料和研磨体的混合物分别通过接近搅拌轴的开口 16、26和36进入加速器或搅拌元件10、20到30，并穿过其输送腔室向外输送到加速器或搅拌元件之外进入研磨腔室I的周边区域，即靠近圆柱形壁的区域。从那里，一部分混合物在上述研磨体循环中在加速器横向旁边和/或在加速器之间再次流入到接近搅拌轴的区域，并且从此再次被吸入到加速器内。被研磨或分散材料从研磨腔室通过出口7排出。开口 15或25或35用于平衡轴向研磨体梯度:在操作过程中，一些研磨体沿下游方向(从入口到出口的方向)从一个输送腔室传送至另一个输送腔室。开口 15或25和25，借助它们的倾斜，具有沿上游方向输送研磨体以及以此方式平衡研磨体梯度的能力。
[0047]就此而言，在其结构和操作方式方面，根据本发明的搅拌球磨机对应于例如由以上已经提及的W02010/112274A1、EP0627262B1或EP2272591B1所表示的现有技术。本领域技术人员因此不需要在这方面进一步解释。
[0048]为了克服本发明的根本问题(所述问题是在靠近圆柱形壁的研磨腔室的区域中研磨体的压缩)，根据第一发明构思，特定的返回输送元件被布置在研磨腔室I中，所述返回输送元件确保所述混合物尽可能地与其中包含的所有研磨体一起返回从靠近圆柱形壁的研磨腔室的区域返回到靠近搅拌轴的区域。
[0049]在根据图1的搅拌球磨机的示例性实施方式中，这些返回输送元件横向地布置在加速器10、20到30的外盘11或21和22或31的一个或两个上(它们从外盘11或21的各自横向端表面在搅拌轴的旋转轴线方向上突出)并且在此由附图标记17、27和37表示。图5(其在倾斜立体图中单独示出了图1的加速器20)中的详细视图清楚地示出了返回输送元件27的形状和布置。
[0050]在加速器20的这两个外环形盘21和22的每一个上，布置有四个以在加速器20的旋转方向P上弯曲的返回输送桨叶27形式的返回输送元件。返回输送桨叶27原理上以与加速器20的引导桨叶24类似的方式构成，但在旋转方向方面相反地成角度，因此在加速器20在旋转方向P上旋转时，它们产生一个在反向中的输送效应，也就是说在朝搅拌轴的方向上从外侧到内侧。在加速器20每侧的返回输送桨叶27的数量也可以小于或大于四，例如可以多达二十。
[0051]对于加速器10和30，返回输送元件同样分别以返回输送桨叶17和37的形式构造，并且与在加速器20中的相同方式布置，但在这里的示例性实施方式中仅在加速器10或30的一侧上。返回输送桨叶的数量同样可以小于或大于四，并且同样可以多达二十。
[0052]在轴向方向上测量的返回输送桨叶17、27和37的高度h为加速器10、20以及30的外径么的大致5 %到15 % (图1)。返回输送桨叶17、27和37的曲率半径rs优选地为加速器10、20以及30的外径da(图1)的大致40%到70% (图6)。在返回输送桨叶17、27和37的内端27i的位置处的圆周方向tu和与返回输送桨叶的内端的切线^之间围成的角度α为大致5°到30° (图
6) ο
[0053]返回输送桨叶17、27和37首先产生一个向内朝搅拌轴引导的流场，该流场增加了被研磨和/或分散的材料的牵引力。其次，与那些返回输送桨叶接触的研磨体被赋予一个同样向内朝搅拌轴引导的推动力。二者都支持所需研磨体循环的维护。
[0054]图7示出了根据本发明的搅拌球磨机的第二示例性实施方式。相对于图1的示例性实施方式的第一差异是:在搅拌轴5上，代替单腔室加速器10，另一个双腔室加速器20布置在搅拌轴上。然而，与图1的示例性实施方式不同，这里返回输送元件不被布置在搅拌元件或加速器20和30上，而是形成为分离的返回输送单元40之间，并且在每种情况下优选地布置在两个加速器的中间。
[0055]图8以倾斜立体图示出了这种返回输送单元40的结构。它包括一个盘状载体41和被布置在载体的每一侧上的四个返回输送桨叶47。载体41被布置在搅拌轴5(图6)上，并且连接到搅拌轴5以用于与其共同旋转。此外，载体41在靠近搅拌轴的区域具有一系列开口45，待研磨材料/研磨体的混合物可流过所述开口。开口45也可以相对于搅拌轴的轴线成40°到50°的角度的形式指向或可具有开槽结构。返回输送桨叶47的布置、结构和数量与结合图5和6所描述的相同，并且因此不需要进一步解释。
[0056]应理解的是，也可以在某种程度上结合这两个所描述的示例性实施方式，并在加速器上以及在一个或多个独立返回输送单元上提供返回输送桨叶。
[0057]图9和图10示出了根据本发明的搅拌球磨机的第三示例性实施方式。这里，如图7的示例性实施方式，在研磨腔室I中的搅拌轴5上布置有同样不都配备有返回输送桨叶的两个双腔室加速器20和一个双腔室端部加速器30。与前两个示例性实施方式不同，在该示例性实施方式中，以双腔室桨轮形式的返回输送单元50被布置在这三个加速器的两个相邻加速器之间。返回输送单元50原理上以与桨轮状双腔室加速器20相同的方式构成。因此，它们具有三个环形盘51、52和53，并且在所述环形盘之间具有向内倾斜地成角度的弯曲的返回输送桨叶57。然而，返回输送桨叶57与在加速器20和30中的引导桨叶24和34相反地成角度(也就是说，与旋转方向相反地向内倾斜)，因此，对于相同的旋转方向，获得了相反引导的输送效果。中间盘53安装在搅拌轴5上用于与其共同旋转并且在靠近搅拌轴的区域中具有一系列通道开口(未示出)。所述开口也可以相对于搅拌轴的轴线成40°到50°的角度的方式指向或可具有开槽结构。这两个外盘51和52每个都具有直径相对较大的中心开口 56。盘51、53和盘52、53在每种情况下在它们之间都限定一个输送腔室，也就是说总共两个输送腔室，并且与返回输送桨叶57—起形成类似于双腔室加速器20的双腔室桨轮，但具有从外侧朝内侧而不是从内侧朝外侧的输送方向。原理上，返回输送单元50也可由一个在其定向上“相反地”安装在搅拌轴5的双腔室加速器20实施。至于返回输送桨叶57的形状、布置和的数量，适用的考虑因素与结合前两个示例性实施方式所讨论的相同。
[0058]返回输送单元50可以与加速器轴向间隔的方式被布置在各个加速器之间或优选地无间隙敌布置在加速器之间，在这种情况下，获得了特别紧凑的设计。应理解的是，原理上也可构造一种与加速器10类似的桨轮状单腔室返回输送单元。
[0059]图11到图13每个都在轴向剖面中示出了根据本发明的搅拌球磨机的三个进一步示例性实施方式。这三个示例性实施方式的每个都包括一个基本圆柱形研磨腔室I，研磨腔室I由圆柱形壁2以及由入口侧端壁3和出口侧端壁4所界定。穿过入口侧端壁3存在一个搅拌轴5，搅拌轴5以可旋转的方式安装在外部或在端壁中，并且在研磨腔室I内部在搅拌轴5上轴向地彼此间隔地布置有桨轮状搅拌元件或加速器。加速器连接到搅拌轴用于与其共同旋转，并且在操作过程中被搅拌轴驱动旋转。在入口侧端壁3的附近布置有一个用于供给待研磨材料和研磨体的入口6，以及在出口侧端壁4中设置有一个用于移除已研磨材料的出口7，该出口与研磨腔室I通过一个阻挡研磨体的分离器筛8分离。在出口侧端壁4中存在有一个朝研磨腔室I的内部打开的环形通道9。
[0060]图11的搅拌球磨机在原理上对应于图7的搅拌球磨机并且包括两个双腔室加速器20和一个双腔室端部加速器30。图12的搅拌球磨机包括三个单腔室加速器10和一个双腔室端部加速器30。图13的搅拌球磨机原理上对应于图1的搅拌球磨机并且包括单腔室加速器10、双腔室加速器20和双腔室端部加速器30。加速器10、20以及30如结合图2到图4所述地构造，因此不需要进一步的解释。
[0061 ]与图1、图7和图9的示例性实施方式不同，在搅拌球磨机的图11到图13的三个示例性实施方式中不存在返回输送元件。通过形成研磨体由被研磨和/或分散材料承载并且因此供给到研磨体循环内的结构条件，在根据第二独立发明构思的这些示例性实施方式中解决了研磨体在靠近圆柱形壁的研磨腔室区域中压缩的问题。如果由加速器内部的输送腔室宽度k所限定的自由容积处于与由两个相邻加速器之间的间距bl或b2所限定的容积的特定比值中，这些条件得到满足。所选择的比值使得由研磨体覆盖的距离对研磨体来说足够长，从而在途中失去足够的动能，因此所产生的惯性力小于被研磨和/或分散材料的牵引力。另一方面，“平稳距离”被选择为对于动能保持足够高水平来说足够短，从而在被研磨和/或分散材料上保持所需的密集机械应力。
[0062]根据本发明，通过加速器之间的间距bl和b2的特定尺寸实现了在由加速器内部的通道宽度k所限定的自由容积和由两个相邻加速器之间的间距限定的容积之间的必要比值。
[0063]在图11的示例性实施例中，两个双腔室加速器20之间以及在中间双腔室加速器20和双腔室端部加速器30之间的间距b2在加速器20和30的外径丄的30%到40%的范围内。
[0064]在图12的示例性实施例中，在两个单腔室加速器10之间的间距bl以及在第三单腔室加速器10和双腔室端部加速器30之间的间距bl在加速器10和30的外径da的10%到20%的范围内。
[0065]在图13的示例性实施例中，在单腔室加速器10与相邻的双腔室加速器20之间的间隔bl在加速器10、20以及30的外径么的10%到20%的范围内，并且在双腔室加速器20和双腔室端部加速器30之间的间距b2在加速器10、20以及30的外径丄的30%到40%的范围内。
[0066]通常，通过以下的指定尺寸实现了用于建立上述条件所必要的在由在加速器内部的输送腔室宽度k所限定的自由容积与由两个相邻加速器之间的间距bl和b2所限定的容积之间的比值:
[0067]1、在单腔室加速器10和相邻单腔室加速器10之间或在单腔室加速器10和相邻双腔室加速器20或30之间的间距b I在加速器的外径丄的10 %到20 %的范围内。
[0068]2、两个相邻双腔室加速器20或30之间的间距b2在加速器的外径da的30%到40%的范围内。
[0069]加速器10、20到30之间的间距的所述尺寸也可有利地用于配备有根据图1和图7所示的返回输送元件的示例性实施方式中。为了澄清这种可能组合，同样在这些图中表示间距bl和b2。根据以上指定的尺寸对加速器之间间距的优化放大，与返回输送元件的使用相结合，导致研磨体循环的进一步改进。
[0070]已经参照以上示例性实施方式解释了本发明，但本发明并不旨在受这些示例性实施方式的限制;相反，本领域技术人员能够想象许多修改，而不背离本发明的教导。例如，也可以三个以上的搅拌元件(在所述搅拌元件上或搅拌元件之间布置有返回输送元件的)也可以设置在研磨腔室中。因此保护范围由以下的专利权利要求所限定。
【主权项】
1.一种搅拌球磨机，该搅拌球磨机具有:研磨腔室(I);被安装成能旋转的搅拌轴(5)，所述搅拌轴至少局部地伸入到所述研磨腔室(I)内，并且在所述研磨腔室(I)内部在所述搅拌轴上布置有轴向彼此间隔的搅拌元件(10、20、30);以及用于供给待研磨材料和研磨体的入口(6)和用于移除已研磨材料的出口(7)，其中，所述搅拌元件(10、20、30)每个都具有至少一个输送腔室并被构造为使得在操作过程中，所述搅拌元件将包括待研磨或分散材料和研磨体的混合物穿过所述搅拌元件的至少一个输送腔室远离所述搅拌轴向外输送，并且其中，在所述研磨腔室(1)中布置有返回输送元件(17、27、37;47;57)，所述返回输送元件连接到所述搅拌轴(5)以与所述搅拌轴(5)共同旋转，并且在操作过程中将在所述搅拌元件(10、20、30)横向旁边和/或在所述搅拌元件(10、20、30)之间的所述混合物向内朝所述搅拌轴(5)输送。2.根据权利要求1所述的搅拌球磨机，其中，所述返回输送元件(17、27、37)横向地布置在所述搅拌元件(10、20、30)上。3.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌球磨机，其中，所述返回输送元件(47)在所述搅拌元件(1、20、30)横向旁边和/或在所述搅拌元件(1、20、30)之间间隔地布置。4.根据权利要求3所述的搅拌球磨机，其中，所述返回输送元件(47)横向地布置在至少一个单独载体(41)上，所述至少一个单独载体连接到所述搅拌轴(5)以与所述搅拌轴(5)共同旋转。5.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌球磨机，其中，所述返回输送元件为返回输送桨叶(17、27、37;47;57)的形式。6.根据权利要求5所述的搅拌球磨机，其中，所述搅拌元件(10、20、30)为桨轮的形式并具有引导桨叶(14、24、34)，所述引导桨叶在所述搅拌元件的旋转方向上从外侧向内倾斜地成角度并且优选地被构造成在所述搅拌元件的旋转方向上弯曲，并且其中，所述返回输送桨叶(17、27、37; 47; 57)与所述搅拌元件的旋转方向相反地从外侧向内倾斜地成角度。7.根据权利要求5或6所述的搅拌球磨机，其中，所述返回输送桨叶(57)被布置在至少一个返回输送单元(50)中，所述至少一个返回输送单元被构造为连接到所述搅拌轴(5)以与所述搅拌轴(5)共同旋转的桨轮的形式。8.根据权利要求5到7中任一项所述的搅拌球磨机，其中，所述返回输送桨叶(17、27、37; 47; 57)被构造成在所述旋转方向上弯曲。9.根据权利要求8所述的搅拌球磨机，其中，所述搅拌元件(10、20、30)具有外径(da)，并且所述返回输送桨叶(17、27、37;47;57)的曲率半径为所述搅拌元件(10、20、30)的外径(丄)的40%到70%。10.根据权利要求5到9中任一项所述的搅拌球磨机，其中，所述返回输送桨叶(17、27、37;47;57)每个都具有内端和外端，其中在所述返回输送桨叶的各自内端(27i)，所述返回输送桨叶与在所述各自内端(27i)的位置处的圆周方向(tu)—起围成一个角度(α)，所述角度在从5°到30°的范围内。11.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌球磨机，其中，布置在所述搅拌轴(5)上的所述搅拌元件为单腔室搅拌元件(10)的形式和/或双腔室搅拌元件(20、30)的形式并且每个都具有相同的外径(da)，在单腔室搅拌元件(10)与相邻布置的单腔室搅拌元件之间或在单腔室搅拌元件与相邻布置的双腔室搅拌元件(10、20、30)之间的间距(bl)在所述搅拌元件的外径(么)的10%到20%的范围内，并且在双腔室搅拌元件(20、30)与相邻布置的双腔室搅拌元件(20、30)之间的间距(b2)在所述搅拌元件的外径(da)的30 %到40 %的范围内。
【文档编号】B02C17/16GK106061613SQ201580007622
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月6日
【发明人】B·西蒙斯, G·马丁
【申请人】威利A·巴霍芬公司