搅拌磨机的制作方法

搅拌磨机
1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的搅拌磨机。
2.本发明参考欧洲专利文件ep 1 992 412 a1。从该专利文件中已知此类搅拌磨机。该搅拌磨机用于分散悬浮物，即液体中的固体。例如，这用于生产粘合剂、印刷油墨、化妆品或药品。为此，将研磨对象经由输入通道引导进入搅拌磨机的研磨室，该研磨室被设计为在转子的外壁与容器壁之间，并且将该研磨对象与研磨辅助体(例如陶瓷球，在下文中也被称为研磨体)一起且借助工具粉碎，这些工具布置在转子处并且适当时附加地布置在容器壁处。通过搅拌运动分散结块并粉碎晶体结构。其中，可将原本的100μm至500μm的颗粒尺寸减少到3μm以下。然后，将成品经由研磨对象排放通道，通过研磨体分离装置(特别地采取保护筛子的形式)，导入布置在分离装置后面的研磨对象排放室，并且然后导向排流管线。其中，转子形成了一种类型的在分离装置周围旋转的笼子。
3.在此类立式搅拌磨机中存在启动后空气留在分离装置区域中的问题。另外，在操作中希望保持窄的停留时间分布，并使得设备中出现塞流成为可能。进一步地，在传统的搅拌磨机中可发生先前产品的沉积，这可对后续产品的质量产生负面影响。这需要在每次更换产品后进行耗时耗力的清洁。在传统的搅拌磨机中使用的清洁装置具有挤压体，由于需要移动，该挤压体在其尺寸方面必须相对较小。
4.本发明的目的在于提供一种经改进的，解决这些问题的搅拌磨机。进一步地，本发明的目的在于提供这样的可能性，即通过简单的转换，可针对现有的搅拌磨机实现改进。
5.本发明的核心在于，减少分离装置后面或内部的死区体积。另外可实现：提高产品的流速。通过使用用于减少研磨对象排放室的体积的装置，并且特别地通过使用具有中心开口的圆柱体，即所谓的填充体(特别地一般采用空心圆柱体的形式)，可减少分离装置后面或内部的死区体积。进一步地，填充体可如此实施，使得该填充体保障产品的最低水平。另外，通过用于设置最低水平的装置可保障，产品只可在高于某个最低水平时流出。这两种装置也可一起使用。因而，通过本发明，可减少搅拌磨机的分离装置或保护筛子后面的死区和/或可向上移动产品流出的位置。另外，通过减少研磨对象排放室的体积，提高流速，并且因此实现：可通过流通的对象本身减少或很大程度上避免通道壁的污染。
6.因此，搅拌磨机可具有：研磨容器和研磨室，该研磨室由容器壁限定并且至少部分地由研磨体填充；和搅拌器，该搅拌器具有可围绕在操作中基本垂直布置的中心纵轴旋转的转子。在该转子内部布置有内定子。在转子与内定子的外壁之间设计有研磨对象排放通道，通过该研磨对象排放通道在排流管的方向上引导研磨对象通过研磨体分离装置。研磨体分离装置优选地实施为基本垂直布置的具有高度h的圆柱体的形式，特别是圆柱体筛子。在研磨对象的流动方向上，在研磨体分离装置后面形成有研磨对象排放室。在研磨对象排放室中布置有用于设置产品在研磨对象研磨排放室内部的最低水平的装置。优选地，分离装置的内部空间形成了研磨对象排放室，并且研磨对象排放室中的最低水平大于或等于0.85h。
7.本发明包括一种用于处理流动性研磨对象的搅拌磨机，该搅拌磨机具有研磨容器和研磨室，该研磨室由研磨容器的容器壁限定并且至少部分地由研磨体填充。另外，搅拌磨
机具有搅拌器，该搅拌器具有可围绕在操作中基本垂直布置的中心纵轴旋转的转子。在该转子内部布置有内定子。在转子与内定子的外壁之间设计有研磨对象排放通道，通过该研磨对象排放通道在排流管的方向上引导研磨对象通过研磨体分离装置。在研磨对象的流动方向上，在研磨体分离装置后面形成有研磨对象排放室。在研磨对象排放室中布置有用于减少研磨对象排放室的体积的装置。
8.研磨体分离装置优选地实施为基本垂直布置的具有高度h的圆柱体的形式，该圆柱体的内部空间形成了研磨对象排放室。可通过填充体形成用于减少研磨对象排放室的体积的装置。填充体优选地与搅拌磨机的排流底部产品密封地封闭，并且在垂直方向上具有产品的溢流高度h，其中研磨体分离装置的高度h大于溢流高度h。h优选地大于或等于0.85h，特别优选地大于或等于0.95h适用。
9.优选地，该填充体为基本圆柱形的空心体。用于减少研磨对象排放室的体积的装置可由塑料或金属或陶瓷制成。用于减少研磨对象排放室的体积的装置可实施为温度可控的。
10.优选地，分离装置为圆柱体筛子。另外，用于减少研磨对象排放室的体积的装置可为可拆卸的。
11.优选地，用于减少研磨对象排放室的体积的装置使研磨对象排放室的体积至少减少70％。
12.优选地，在转子处和适当时在容器壁处装设有工具，这些工具向内突出进入研磨室。
13.在具有用于减少体积的装置的搅拌磨机中，也可如上文所描述的那样使用用于设置最低水平的装置。这两种装置可彼此单独使用或一起使用，以实现本发明的目的。
14.本发明还包括一种操作和清洁搅拌磨机的方法，该方法如上文所描述的那样使用用于减少搅拌磨机的研磨对象排放室的体积的装置。由此，在操作搅拌磨机时，研磨对象流过研磨对象排放室的流速变得足够高，以便减少产品沉积，特别是搅拌磨机的研磨对象排放室中的产品沉积。
15.通过根据本发明的用于设置研磨对象排放室中的最低水平和/或用于减少研磨对象排放室的体积的装置(特别地可将这二者安装在现有的搅拌磨机中)，可减少分离装置后面的死体积。由此，可先把磨机几乎完全填满，之后研磨对象才可流出。通过提高流出速度，避免研磨对象的滞留，并且由此可减少产品损失且降低清洁工作量。这一点通过根据本发明的清洁方法得以运用。
16.进一步的特征、优点和细节将从下面参照附图对本发明的描述中得出。其中：
17.图1显示了根据本发明的一种实施方式的搅拌磨机的垂直纵向剖面，
18.图2显示了根据本发明的一种实施方式的填充体的示意性剖视图，并且
19.图3显示了根据本发明的一种实施方式的填充体的透视图。
20.图1显示了通过根据本发明的搅拌磨机的纵向剖面。在传统方式下，搅拌磨机具有研磨容器2，该研磨容器具有内置的研磨室8。研磨室8至少部分地由研磨体(未显示)填充。搅拌磨机进一步地具有内定子22和可围绕中心纵轴19旋转的转子35。其中，在内定子22的外壁23与转子35的内壁之间设计有研磨对象排放通道，该研磨对象排放通道也为研磨室8的一部分。在转子35处可装设有工具38，这些工具向内突出进入转子35与研磨容器2的容器
壁9之间的空间。工具38可替代性地或附加地布置在容器壁9处。通常将研磨对象从上面填入搅拌磨机，并借助研磨体在研磨室8中研磨。在研磨室8的下端处，将研磨对象引导到转子35的内侧，即引导进入内定子22与转子35的内侧之间的研磨室8的部分。在那里，研磨对象向上流动，在那里任何可能一起迁移的研磨体都向外分离进研磨室8。在内定子22上方存在分离装置30，例如圆柱形的保护筛子，该保护筛子被设计为与中心纵轴19旋转对称。分离装置30防止研磨体流入下游的排流管线4，该排流管线位于内定子22内部。完成研磨的研磨对象向内流经分离装置30进入排流管线4。图1中的箭头说明了研磨对象流经搅拌磨机的流动方向。搅拌磨机在研磨体分离装置30下方具有排流底部42。该排流底部相对于研磨体分离装置30布置为内置的。优选地，排流管线4布置在排流底部42的中心。另外，排流底部42在排流管线4的方向上可被设计为逐渐呈锥形的。换句话说，排流底部42的径向外置的侧面可布置为，在操作中在垂直方向上高于排流管线4，以使得产品更容易地流向中心，并且因此更容易地在排流管线4的方向上流动。
21.在分离装置30内部装设有用于减少研磨对象排放室的体积的装置，特别是填充体1，该填充体减小了分离装置30后面的研磨对象排放室的体积。另外，由此减少产品中的空气夹杂，从而可提高机器的效率。其中，优选地不封闭分离装置30，从而使得保障产品流过分离装置30的整个表面。这可在图中通过分离装置30后面的研磨对象排放室的区域中的截面积的减少而看出。在下文中，将用于减少研磨对象排放室的体积的装置视为填充体1。填充体1优选地实施为与排流底部4产品密封的，从而使得最终产品只可在填充体1上方流出。其中，填充体1可例如为具有中心开口的圆柱体或圆柱形的空心体。填充体1也可实施为基本圆柱形的旋转对称体。其中，填充体1的上侧和/或下侧可例如完全或部分地被设计成斜面。其中，在中空圆柱形的形状的情况下，上侧和/或下侧可在每种情况下在中心纵轴19的方向上具有与在外侧的方向上不同的倾斜度和/或倾斜方向。根据分离装置30的实施，填充体1的不同形状因此可为有用的。因此，在实施为与排流底部42产品密封的情况下，在立式搅拌磨机的操作中也确保产品在研磨对象排放室中所具有的最低水平或物位。为此，填充体1具有排流通道41，通过该排流通道限定溢流高度h。然而，填充体1的上侧也可实施为光滑的，即没有通道。其中，分离装置30的高度h大于填充体的溢流高度h。
22.特别地，应通过填充体保障产品的最低水平至少为研磨体分离装置的高度的85％，即对于填充体的溢流高度而言，h≥0.85h适用。优选地，h约为0.95h。此外，通过所示的填充体1使研磨对象排放室的体积至少减少例如约70％，并且使通道41(通过使用的填充体1在紧靠分离装置30后面形成该通道)的高度减少例如约10mm，这导致了高达2m/s的流速，在该流速下可实现研磨对象排放通道4的优异的清洁表现。
23.填充体1可实施为可拆卸的。然而，填充体1也可实施或制造为与排流底部42或研磨对象排放室的盖子一件式的。
24.在另一种优选的实施方式中，填充体1如此实施，使得该填充体不与出料口42产品密封地封闭。因此，只确保减少分离装置30内部的体积，即研磨对象排放室的体积，然而不确保产品的上述最低水平。例如，间隔物可保障与排流底部42存在限定的距离，产品可在该距离之间流出。
25.另外，填充体1可实施为温度可控的。因此可保障：通过使用填充体1不会在分散过程中改变产品的理想温度，或者说可在分散过程中保持产品的理想温度。进一步地，可将填
充体1连接到搅拌磨机的现有温度系统，特别地将该现有温度系统用于冷却搅拌磨机的部件。分离装置30通常实施为静态的，即填充体1同样不做旋转运动。因此，连接到搅拌磨机的温度系统是很容易完成的。如果填充体1实施为与机器一件式的，在制造过程中就已经可设置温度控制装置。
26.根据一种进一步优选的实施方式，可另外设置有用于设置最低水平的装置，该装置在立式搅拌磨机的操作中设置产品在研磨对象排放室中的最低水平。换句话说，确保或保障研磨对象排放室中的最低水平或最低产品物位。由此减少研磨对象排放室中的死区体积。这减少了产品中的空气夹杂，并且确保产品的加工和流动更快且更高效。可与填充体1分开地或附加地设置有这个用于设置最低水平的装置。例如，可如此延长排流管线4，使得该排流管线到达研磨对象排放室中的，即分离装置30内部的一定高度。优选地，这个高度至少为0.85h。换句话说，研磨对象排放室内部的产品物位至少为0.85h。特别优选地，用于设置产品最低水平的装置的高度为0.95h。用于设置最低水平的装置可实施为可拆卸的或与排流管线4一件式的。该装置与排流底部42产品密封地封闭。用于设置最低水平的装置也可实施为可闭环控制或可开环控制的。
27.根据图1中所示的实施方式的填充体在图2中通过剖视图单独显示。填充体1实施为旋转对称的，并且被调整以适应现有的搅拌磨机的分离装置30后面的研磨对象排放室。通过填充体的专门实施，特别地在分离装置后面的上部区域中形成图1中所示的通道41，该通道限定溢流高度h，具有减小的横截面，从而对应地提高流速。
28.图3显示了根据一种优选的实施方式的填充体1的透视图。在此也可看到通道41的优选的布置。其他布置或尺寸也可为有用的。
29.在启动搅拌磨机时，人们希望尽快用产品挤压出位于出口区域中的空气，以避免在磨机中形成气囊。在此之前，产品在分离装置的最低点位处流出搅拌磨机，其中空气留在搅拌磨机中的上方。通过根据本发明的填充体和/或用于设置最低水平的装置，可将液体或产品流出向上移动或移动到分离装置的最高点位。因此减少分离装置后面或内部的死区体积，因为产品只可在填充体上方或用于设置或确保最低水平的装置上方流出。由此，可先把磨机完全填满，之后研磨对象通过分离装置流出。
30.在待分散的产品通过分离装置后，应尽快离开搅拌磨机。因而，应保持窄的停留时间分布，并且优选地为塞流。
31.在传统的搅拌磨机中，可正好在产品排放的区域中，即特别是在研磨对象排放室和排流管线中发生产品沉积。因此必须在每次更换产品之前由用户耗时耗力地清洁搅拌磨机，因为否则在当前的生产中可存在先前产品的产品沉积。这样的产品滞留可对后续产品的质量产生负面影响。由此，即根据本发明通过减少研磨对象排放室的体积和/或提高研磨对象排放室内部的产品物位来提高流速并且避免产品中的空气夹杂，可减少或甚至避免这样的沉积和由此产生的产品损失。
32.如上文所描述的那样，本发明的目的可通过设置产品在研磨对象排放室中的最低水平和/或通过减少研磨对象排放室中的体积来实现。特别地，这些实施方式可单独作为替代性的解决方案使用或组合使用，以实现本发明的目的。
33.本发明还包括一种借助上文所描述的用于减少研磨对象排放室的体积的装置来操作和清洁搅拌磨机的方法。本说明书中提出的优点由此得以实现。对应地，通过根据根据
本发明的方法使用根据本发明的用于减少研磨对象排放室的体积的装置，可实现：在操作搅拌磨机时，研磨对象流过研磨对象排放室的流速足够高，以便减少产品沉积，特别是搅拌磨机的研磨对象排放室中的产品沉积。
34.因此，通过根据本发明插入填充体或圆柱形的空心体并且/或者通过用于设置最低水平的装置，可降低搅拌磨机的清洁工作量，并且也减少清洗剂的使用。进一步地，生产中的产品损失更少，以及停留时间分布更窄并且因此更有利。在启动过程中，可挤压出存在于搅拌磨机中的空气。
35.可在现有的立式搅拌磨机中使用根据本发明的填充体。为此不需要复杂且昂贵的转换，可进行简单的后续安装或翻新。
36.根据分离装置的不同，圆柱形的形状以外的形状也可为有用的。
37.这种解决方案可特别地用于所有具有筛子式分离装置的立式搅拌磨机。
38.附图标号列表
[0039]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
填充体
[0040]2ꢀꢀꢀꢀꢀ
研磨容器
[0041]4ꢀꢀꢀꢀꢀ
排流管
[0042]8ꢀꢀꢀꢀꢀ
研磨室
[0043]9ꢀꢀꢀꢀꢀ
容器壁
[0044]
19
ꢀꢀꢀꢀ
中心纵轴
[0045]
22
ꢀꢀꢀꢀ
内定子
[0046]
23
ꢀꢀꢀꢀ
外壁
[0047]
30
ꢀꢀꢀꢀ
研磨体分离装置
[0048]
35
ꢀꢀꢀꢀ
转子
[0049]
38
ꢀꢀꢀꢀ
工具
[0050]
41
ꢀꢀꢀꢀ
通道
[0051]
42
ꢀꢀꢀꢀ
排流底部
[0052]hꢀꢀꢀꢀ
溢流高度
[0053]hꢀꢀꢀꢀ
研磨体分离装置的高度