用于碾碎能倾倒的给送料的设备的制作方法

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于碾碎能倾倒的给送料的设备。


背景技术：

2.开头提到的类型的设备的特征在于空气穿流的运行方式，其中空气和给送料一起作为气体固体混合物轴向导入碾碎空间中，并且在径向转向之后取决于离心力地进入环形的、由碾碎工具形成的研磨间隙中。在那里碾碎到期望的大小之后，足够细的物料从研磨间隙径向出来，并且积聚在壳体与碾碎工具之间环绕的环形通道中，物料从那里在空气流中从设备切向排出。
3.在此，在碾碎时待施加的能量在很大程度上被转换为热。其原因是给送料在碾碎期间承受的并且首先在碾碎工具的区域中出现的摩擦力、剪切力和碰撞力。在非热敏的给送料中，按类属的设备固有的自空气穿流足够用于强烈地冷却碾碎工具，从而排除对研磨物料的损坏。
4.如果应该碾碎热敏的给送料，那么通常会出现问题。尤其在碾碎具有低的软化点的塑料时，按类属的设备的操作员将面临艰巨的任务。一方面，应该稍微在软化点以下进行给送料的研磨，以便实现尽可能高的机器性能。然而在此，如果超过与材料有关的极限温度，那么导致给送料的软化和熔化，使得各个颗粒凝聚，并且由此最终产品的颗粒大小和颗粒大小分布不再位于期望的区域中。另一方面，加热到极限温度以上的颗粒烘固（festbacken）到机器部件和尤其研磨工具上，从而不仅机器性能而且最终产品的质量都会收到影响。
5.因为证实的是，要制造的最终产品越精细，那么必须进行越多的碾碎工作，并且在碾碎工具的区域内的发热越大，所以在热敏物质的精细和超细研磨中会出现越来越多的问题。
6.为了在碾碎给送料时避免给送料的热过负荷，已知的措施是，降低碾碎设备的机器性能。由此，在每个时间单位中进行更少的碾碎工作，并且因此产生更少的余热。然而在此必须接受的是，碾碎设备没有完全被充分利用，这与这种设备的经济运行的基本要求相矛盾。
7.为了解决该问题，在de 10 2010 049 485 a1中提出的是，为了冷却设备和研磨物料，附加的冷却空气通过壳体开口导入碾碎空间中。通过在设备内部适当引导冷却空气实现对碾碎区的有效冷却，而不损害机器性能。


技术实现要素：

8.在该背景下，本发明的任务在于，在碾碎区的冷却方面进一步改进已知的碾碎设备。
9.该任务通过具有权利要求1的特征的设备解决。
10.有利的实施方式由从属权利要求得到。
11.本发明的特征在于，过程气体与物料流无关地直接输送至碾碎工具。如果过程气体用于冷却碾碎工具，那么通过过程气体与碾碎工具的直接接触非常有效地与在该区域中的过度发热相抗。因为与物料流无关地引导过程气体，所以存在下述可能性：通过相应调节每个单位时间的过程气体量来控制过程气体的作用，而不会在此改变通向碾碎区的入口中的气体固体混合物。本发明以该方式开启了进一步优化碾碎运行的可能性。因此，由于本发明而可能的是，最大地充分利用根据本发明的设备，并且通过输送适当的量的过程气体而不超过与材料有关的极限温度。对于根据本发明的设备的操作员来说，由此带来了明显的经济优点。
12.优选地，过程气体和物料流在碾碎区的下游汇合，其中过程气体和物料流混合。如果过程气体是惰性气体，那么因此可以减小爆炸危险。通过使用调节的气体、例如调节的空气，可以影响最终产品的温度和湿度。如果将合适的物质与过程气体混合，那么可以改变颜色、气味、耐久性、可处理性等。
13.在本发明的简单的实施方式中，过程气体在通道的端部处通过径向取向的排出开口进入环形空间，环形空间包围根据本发明的设备的碾碎区。与此相对，然而优选的是，从内向外首先径向延伸的通道在端部区域中朝轴向方向转向，从而使排出开口轴向指向。沿轴向方向从排出开口出来的过程气体在此与径向离开碾碎区的物料流相交。在此形成的涡流有助于物料流与过程气体之间的密集的热交换，并且此外进行附加的碾碎工作，这与不期望的积聚物形成相抗。
14.通道的几何形状被选择为，使得过程气体的流动速度是足够大的，以便导出过量的热。然而同时需要的是，接触时间是足够大的，以便不损害从碾碎工具到过程气体流的热转移。
15.为了增大过程气体对碾碎工具和给送料的影响，本发明的改进方案设置的是，将附加的过程气体导入壳体外罩与碾碎工具之间的环形空间中。针对该目的，一个或多个可被加载以过程气体的输入口例如可以布置在壳体外罩上、壳体后壁或壳体前壁上，输入口通入环形空间中。优选设置两个或更多个输入口，其中至少一个输入口通入位于通过旋转轴线分离的水平分离平面的上方的上环形空间区段中，并且至少一个入口通入位于分离平面的下方的下环形空间区段中。
附图说明
16.本发明随后根据在图1至5中示出的实施例详细阐述，其中本发明的另外的特征和优点变为公开的。实施例的主题是盘磨机，但并不局限于盘磨机。例如，精炼机、棒磨机等同样处于本发明的范围内。
17.其中：图1示出了根据本发明的设备的前侧的倾斜视图；图2示出了图1所示的设备的后侧的倾斜视图；图3示出了图1和2所示的设备的竖直截面图；图4在更大的尺度中示出了在图3中利用iv表示的区域的局部横截面图；并且图5示出了根据本发明的工具承载部连同布置在其上的碾碎工具的部分区域的倾斜视图。
具体实施方式
18.图1至3示出了形式为盘磨机1的根据本发明的设备的基本结构。盘磨机1具有基本上滚筒形的包围轴线2的壳体3，其具有前壁4、与之轴向间隔开的后壁5和连接前壁4和后壁5的壳体外罩6，它们一起包围出碾碎空间7。
19.在轴线2的区域中，后壁5具有相对于轴线2同轴的壳体开口8，驱动单元的驱动轴9的端部延伸穿过壳体开口。在当前的实施例中，驱动轴9直接由电动机10的转子轴形成，但也可以作为独立的轴间接通过皮带传动或其他的传动装置驱动。壳体3通过同中心地环绕壳体开口8的环形法兰11与电动机10刚性连接，电动机又位于位置固定的基座12上。
20.如尤其从图4看到的那样，圆形的转子盘13抗相对转动地位于驱动轴9的位于壳体3内的部分上，在转子盘的面对碾碎空间7的内侧，在轴线附近的区域中固定有相对于轴线2径向延伸的运输条14。在其外周边的区域中，转子盘13在其内侧具有同轴地环绕轴线2的车槽（ausdrehung）15，用于容纳环盘形的第一工具承载部16。通过其面对转子盘13的后侧的一部分，第一工具承载部16形状配合地位于车槽15中。第一工具承载部的对置的前侧具有同轴环绕轴线2的环形槽33，在环形槽中布置有第一碾碎工具17。转子盘13和第一工具承载部16也可以一体式地构造，这减小安装费用和安装公差。
21.如尤其图1和图3示出的那样，壳体3在其前壁4上具有另外的圆形的并且相对于轴线2同中心的壳体开口18，壳体开口可以通过可枢转的壳体门19封闭。壳体门19包括环形的门框架20，门框架通过铰链21围绕竖直的轴线铰接在壳体3上。门框架20轴向可移动地容纳环盘形构造的定子盘22，为此，门框架8利用其内周边形成用于定子盘22的外周边的滑动轴承。定子盘22相对于门框架20的相对位置可以通过三个调节芯轴23调节和固定。
22.定子盘22在其中间具有相对于轴线2同轴的供给开口24，竖直的物料入口25在壳体外侧通过圆弧连接至供给开口。供给开口24在定子盘22的厚度上向内漏斗形地扩大。定子盘22的面对碾碎空间4的内侧具有同轴环绕轴线2的槽形的车槽26，车槽确定用于容纳同样同轴延伸的环盘形的第二工具承载部27。第二工具承载部27的面对碾碎空间7的内侧又具有同轴环绕轴线2的环形槽34，第二碾碎工具28布置在环形槽中。如转子盘13和第一工具承载部16那样，定子盘22和第二工具承载部27也可以一体式地构造。
23.在形成环形间隙形的碾碎区29的情况下，第一碾碎工具17和第二碾碎工具28以该方式利用其在碾碎中作用的内侧轴向地对置。
24.通过物料入口25给盘磨机1供给给送料30，物料入口通过供给开口24将给送料在中间轴向地导入碾碎空间7中。在那里，给送料到达转子盘13的内侧，在那里，给送料沿径向方向转向，并且从运输条14朝碾碎区29加速。在旋转的第一碾碎工具17与固定的第二碾碎工具28共同作用的情况下进行碾碎工作，第二碾碎工具在此得到明显的加热。在其碾碎之后，物料颗粒径向进入壳体外罩6与转子盘13之间的环形空间30中，在那里，物料颗粒在空气流中被引导至从壳体3切向出来的物料出口31，并且作为最终产品57从盘磨机1取出。
25.盘磨机1此外装备有用于将过程气体32输送至碾碎工具17和碾碎工具28的装置，这随后首先参考图4和图5详细阐述。在本实施例中输送冷却空气作为过程气体32，以便与碾碎工具17、28的过度的加热相抗。这以如下方式实现，即直接沿第一碾碎工具17和第二碾碎工具28的后侧引导过程气体32。
26.针对该目的，工具承载部16、27中的环形槽33、34以从图4和图5的概览产生的方式
进行设计，环形槽形成用于碾碎工具17、28的底座。由于本发明的基本特征中的相同结构，根据图5的图示既适用于第一工具承载部16也适用于第二工具承载部27。
27.环形槽33、34分别由位于相对于轴线2的垂平面中的槽底部35、从槽底部35垂直伸出的径向内槽壁36和从槽底部35垂直伸出的径向外槽壁37限界。内槽壁36和外槽壁37在此相对于轴线2同轴地延伸。环形槽33、44的轴向的深度或槽壁36、37的轴向的高度h优选在10mm和15mm之间的范围内，并且在该情况下是13mm。环形槽33、34的沿径向方向延伸的宽度r优选在60mm和100mm之间的范围内，并且在该情况下是85mm。
28.第一和第二碾碎工具17、28可以由工具环形成，或如在当前的实施例中那样由多个沟槽楔形件35形成，其在环形槽33、34中无缝隙地彼此排列成环。在两种情况下，碾碎工具17、28利用其平坦的后侧平面地放置在槽底部35上。
29.槽底部35为了形成辐射状地布置的通道38而具有一定数量的相对于轴线2径向延伸的槽形的凹陷部。通道38从外槽壁37开始在槽底部35的至少一半的径向宽度r上延伸，优选地，通道38的径向长度l在环形槽33、44的长度r的50%至70%之间。通道38的径向内部的端部因此在环盘形的槽底部35的更靠近轴线的一半中，由此，通道38沿径向方向完全在环盘形的槽底部35的径向外置的一半上延伸。由此确保的是，至少有效地冷却碾碎工具的外部的周边区域，与此相对，也可以不太强地冷却内部的周边区域。通道38垂直于槽底部35的深度t优选在1.5mm与4mm之间，并且在该情况下是2.5mm。
30.通道38沿周边方向相对于其中间轴线的相互的平均距离用a表示。优选地，平均距离a在30mm与50mm之间的范围内，并且在该情况下是40mm。各个通道38的同样相对于周边方向的宽度b是距离a的至少40%，并且优选在距离a的60%与70%之间的范围内。
31.在通道38的延长部中，外槽壁37分别具有轴向延伸的凹陷部39，凹陷部在外槽壁37的区域中延续通道38，并且利用其自由的端部形成轴向指向的排出开口40。在凹陷部39的区域中的流动横截面在此和通道38的区域中的流动横截面一样大，或更大。各一个横跨工具承载部16、27的通孔41通入通道38的对置的内部的端部中，通孔具有通向通道38的输入开口42。通孔41延伸到工具承载部16、27的后侧，其中在那里的钻孔端部相对于输入开口42径向向外错开（图4）。
32.在本发明的未示出的实施方式中，外槽壁37的自由的边缘在排出开口40的区域中分别弹回，用以形成轴向指向的缺口，从而过程气体32在其出来中扇形发散为轴向至径向指向的气体流。
33.如尤其从图4可看到的那样，用于给第一碾碎工具17供应过程气体32的装置包括在壳体3的后壁5中的两个裂口43，裂口在围绕轴线2的周边圆上相反地对置。在后壁5的外侧上，具有一体的调节器件、例如盖的各一个输入接套44连接至裂口43，输入接套可以通过未进一步示出的管系统被加载以过程气体32。
34.在后壁5的对置的内侧固定有同轴环绕轴线2的空气引导环盘45，其外直径被测定为，使得空气引导环盘45利用其外周边径向延伸超过裂口43，并且其内直径被测定为，使得空气引导环盘45利用其内周边与转子盘13径向重叠。环绕的第一槽位于空气引导环盘45的面对后壁5的侧上，第一槽的宽度沿径向方向从裂口43延伸到与转子盘22的重叠区域中，并且和后壁5一起形成第一环形通道46。在对置的背对后壁5的侧上设置了环绕的第二槽。第二槽相对于第一槽明显更窄，并且沿径向方向位于与转子盘13的重叠区域中，第二槽和转
子盘一起形成第二环形通道47。第一槽和第二槽以及进而第一环形通道46和第二环形通道47沿轴向方向通过多个在空气引导环盘45的平面中围绕轴线2弧形延伸的贯穿间隙52相互连接。
35.为了将转子盘13气密性地连接至空气引导环盘45，在两个盘13、45的在重叠区域中相互面对的面上设置动态密封件。针对该目的，空气引导环盘45具有相对于第二环形通道47径向外部的环形槽48和径向内部的环形槽49，并且转子盘13在相应的周边圆上具有径向外部的环形接片50和径向内部的环形接片51，环形接片分别以迷宫式密封件的方式嵌入外部的环形槽48或内部的环形槽49中。
36.转子盘5在其外部的周边区域中被一定数量的连接孔53穿过，连接孔利用其在转子盘5的内侧出来的端部分别与第一工具承载部16中的通孔41对齐，并且其对置的敞开的端部与第二环形通道47连通。
37.通过输入接套44到达的过程气体32均匀分布在由第一槽和后壁5形成的第一环形通道46中，从那里通过贯穿间隙52进入第二环形通道47，并且在那里分布在其整个周边上。第二环形通道47同时向所有连接孔53供应过程气体32，过程气体通过通孔41和输入开口42进入通道38，首先径向向外然后轴向穿流它们，然后通过排出开口40从通道38轴向出来。
38.以相应的方式供应第二碾碎工具28，为此，定子盘22在其外侧具有同轴地环绕轴线2的第三环形通道54，两个相反对置的并且可被加载以过程气体32的输入接套55通入第三环形通道中。定子盘22此外具有一定数量的倾斜延伸的连接孔56，所述连接孔56相应于转子侧的连接孔53，并且分别与第二工具承载部27中的通孔41对齐。
39.输送至输入接套55的过程气体32均匀分布在第三环形通道54中，从那里同时进入所有连接孔56并且进一步进入通孔41。通过输入开口42，过程气体32首先沿径向方向并且随后沿轴向方向穿流通道38，随后通过排出开口40轴向出来。
40.为了可以给根据本发明的设备1供给附加的过程气体58、尤其冷却空气，在图2中看到布置在壳体3的后壁5中的上方的输入口59和布置在壳体3的后壁5中的下方的输入口60，这两者都轴向通入环形空间30中。上方的输入口59位于通过旋转轴线分离的水平分离平面的上方，并且下方的输入口60位于分离平面的下方。优选地，两个输入口59和60相对于轴线2相反地对置。输入口69和60也可以布置在壳体3的前壁4或壳体外罩6中。