專利名稱：帶有冷卻裝置的研磨單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于振動磨、尤其是盤式振動磨的研磨單元，其中，在 研磨單元中形成有研磨腔，該研磨腔在側面由研磨壁限定邊界，并具有包圍 研磨壁的冷卻裝置。
背景技術：
這種類型的研磨單元或振動磨例如用于在制備用于所希望的分析(例如
借助恰當?shù)脑O備，例如XRF,對所包含的元素進行的基于X射線的檢查) 的試樣過程中，將由可振動的、顆粒狀的研磨物制成的試樣碾碎。也可以考 慮由液體噴入研磨腔的研磨物。試樣(例如可以是巖石試樣、礦石、礦渣等 等)在振動磨中與輔料混合并被磨碎，然后通過輔助壓力提供設備壓縮成片 劑，為分析成份，將該片劑輸送到分析裝置。試樣必須這樣地碾碎，使得所 有成份均勻混合，因此，研磨物在振動磨中精細且均勻地碾碎是重要的。常 常要求，在研磨過程后一定比例的顆粒(例如90%)必須低于一定的尺寸(例如 32|im)。此外，所含物料的定量是重要的，因為分析要以精確確定的試樣量 為基礎。為此，受控制的自動振動磨可以具有以精確確定的量向研磨單元輸 送研磨物和輔料的定量裝置。在可設定的研磨持續(xù)時間(所謂的研磨階段)結 束后，已研磨的試樣材料在可設定的輸出階段排出到試樣接收容器中。研磨 物的一些組份尤其在研磨過程結束后在自動輸出時會粘附在研磨單元中，尤 其是粘結在研磨容器的輸出區(qū)域，輸出區(qū)域和出口。這導致，不是所有的試 樣量都能用于分析，并因此會使分析結果出錯。此外存在這樣的危險，由于 粘結會污染接下來的試樣，并使其不可用于分析。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，尤其在4展動磨 的長時間運行時由于所產生的磨擦熱和由此導致的部件和研磨物的溫度升 高會使粘附的傾向加強。就此而言，溫度升高尤其在添加一定的、希望的研 磨輔料(如以石蠟為基礎的研磨輔料)時，不利地造成粘附加強。尤其是研磨
單元中不均勻的溫度分布也導致部件不希望的幾何變形，也就是說導致形狀 和位置變化。尤其不利的是，粘附和形狀及位置偏差都作用在限定研磨腔的研磨壁上，由此，通過研磨環(huán)或磨石形成的研磨間隙會失去其原有的、對于 實現(xiàn)精細的研磨物顆粒和均勻的顆粒尺寸重要的平行的邊界。為克服受熱， 開頭所述的、用于振動磨的研磨單元具有包圍研磨壁的冷卻裝置。在這種由
DE8902514U1公開的振動磨中，研磨腔的研磨壁由環(huán)形的流動空間包圍， 該流動空間通過外殼以及限定流動空間的上端和下端的底壁和頂壁限定邊 界。盡管這種通過毗鄰研磨壁的整個高度的冷卻間隙保證了直接且均勻的冷 卻，但分別根據(jù)研磨物實現(xiàn)尤其精細且均勻的研磨顆粒還是困難的。

發(fā)明內容
以此為基礎，本發(fā)明所要解決的技術問題是有利地擴展開頭所述類型的 研磨單元或振動磨，使得尤其在顆粒大小盡可能均勻的情況下改善產生小的 研磨物顆粒的能力。
按照本發(fā)明，該技術問題首先并主要結合如下特征解決，即，冷卻裝置 具有兩個或多個從外部與研磨壁相鄰接的、在周向上沿研磨壁的至少一個公 共的周向部段延伸的冷卻通道，其中，相鄰的冷卻通道相互之間至少在周長 的 一部分上借助于在周向上延伸的支撐突起間隔，研磨壁通過該支撐突起支 撐在從外部包圍該研磨壁的殼體上。出乎意料的是，這種在外部在冷卻通道 之間支撐研磨壁的、外殼的支撐突起有利地對經研磨的顆?？蛇_到的精細度 和均勻度起作用。這歸結為，冷卻效果，也與冷卻通道的截面形狀和大小相 關，實際上良好地保持不變，而附加的冷卻是多余的，盡管如此還是克服了 研磨壁重大的變形傾向。此外，按本發(fā)明的研磨壁的背側支撐件可以作用在 相鄰的冷卻通道之間，其優(yōu)選作用在研磨壁的大約一半高度處，相對較短的 研磨運行也可以不冷卻，其中，在沒有支撐件的情況下研磨壁由于受熱而通 常迅速出現(xiàn)大致桶狀的向外彎曲。優(yōu)選的是，冷卻通道作為冷卻槽設置在研 磨單元的殼體部分的與研磨壁外部相鄰的內壁表面中，并且以其自由端從外 面鄰接于研磨壁的支撐凸起是殼體部件的組成部分。這種實施形式使得研磨 壁可由耐磨的、硬且脆的材料制成，而外殼體部分可由易于加工并且對缺口 不敏感的材料(例如鋼和輕金屬)制成。 一種適宜的構造可以是將研磨壁設 計為缸筒狀并且冷卻槽設置在與其外部相鄰的、研磨單元的殼體環(huán)的缸筒狀 壁表面內。也優(yōu)選的是，殼體環(huán)熱壓套裝在研磨壁上。外殼體部分優(yōu)選可以 在裝配之前被加熱，然后將研磨壁插入殼體部分中的為其設計的孔中。在接下來的冷卻中，殼體部件收縮，由此在壁表面的相隔布置的部段(冷卻槽設 置在其中)和研磨壁的外側之間造成過盈配合。替代或組合地存在這4羊的可 能性，即，研磨壁粘結在外殼體部件中。為實現(xiàn)沿軸向盡可能均勻的冷卻效
果優(yōu)選的是，冷卻通道延伸經過主要的周向部段，優(yōu)選延伸經過約350度的
圓周角。冷卻槽例如可以從公共的輸入部段出發(fā)延伸至一與輸入部段以適于 流體流過的方式、優(yōu)選借助包圍研磨壁的殼體部分的徑向壁凸起分開的公共 的輸出部段。如果通過輸入部段輸入冷卻流體，例如水，該流體沿明確的方 向通過冷卻通道流向輸出部段。在輸入和輸出部段上可以優(yōu)選連接一冷卻組 件，該冷卻組件在冷卻劑溫度受調節(jié)的情況下實現(xiàn)冷卻劑的循環(huán)。為實現(xiàn)有 利的流動特性，支撐凸起可以在輸入部段和/或輸出部段的區(qū)域內中斷。適宜 的擴展由此實現(xiàn)，在殼體部分的從外部與垂直的研磨壁相鄰接的壁表面，在 上面與最上面的冷卻槽相隔地并且在下面與最下面的冷卻槽相隔地分別設 置有帶有環(huán)形密封件，例如o形圈的環(huán)形槽。如果冷卻槽設置在其中的殼體
部分在最上面的冷卻槽上方和最下面的冷卻槽下方，優(yōu)選在環(huán)形密封件的兩 側具有邊緣區(qū)域，該邊緣區(qū)域從外面支撐地鄰接于研磨壁，那么實現(xiàn)了對研 磨壁尤其均勻的支撐。按照在本發(fā)明框架內的另一方面也具有獨立意義的 是，存在這樣的可能性，設置一優(yōu)選環(huán)形地環(huán)繞研磨底部延伸的排出通道， 用于從振動磨中排出已研磨的研磨物，并且冷卻槽設置在研磨單元的殼體部 分上，優(yōu)選設置在殼體環(huán)上，所述殼體部分鄰接于輸出通道。通過這種方法 抵抗了經研磨的研磨物的粘附和溫度造成的輸出通道中的形狀和位置變化。 按照另一種觀點，這種可能性同樣具有獨立的意義，即，研磨單元具有用于 待清潔的排出通道的吹洗的吹洗介質，優(yōu)選是用于壓縮空氣的接口，該接口 為分配而連接在環(huán)形通道中，該環(huán)形通道由冷卻槽設置在其中的殼體部分和 相鄰接的殼體部段限定邊界，使得保留比輸出通道的通道口更窄的環(huán)形間 隙。該窄的環(huán)形間隙可以在橫向于周向定向的截面內具有優(yōu)選若干或幾分之 一毫米至幾毫米的寬度。如果在環(huán)形通道中吹入壓縮氣體，該壓縮氣體流經 窄的環(huán)形間隙，其中，由于輸出通道中確定的間隙寬度形成了希望的特殊空 氣流動，這對于研磨物殘余的吹洗是有利的。如果小的間隙寬度由于熱變形 而減小，那么將使吹洗變得困難或者可能停止，另一方面，在間隙擴張時不 能達到有利于吹洗的流動性能。研磨單元可以配備溫度傳感器，該溫度傳感 器優(yōu)選可以設置在研磨壁的區(qū)域內。該傳感器可以將測量信號發(fā)送至相連的冷卻組件的控制器，以便在調節(jié)過程中通過按需地匹配輸入溫度使研磨壁的 溫度保持盡可能恒定。本發(fā)明也包括一種振動磨，尤其是盤式振動磨，具有 可借助于振動驅動器激勵產生振動的研磨單元，其中，研磨單元實現(xiàn)了一個 或多個前述的按照本發(fā)明的特征。


接下來參照示出了優(yōu)選實施形式的附圖詳細說明本發(fā)明。圖中
圖1是按本發(fā)明的振動磨的研磨單元的一種優(yōu)選的實施形式的剖視圖， 該研磨單元處于用于研磨過程的第一運行位置；
圖2是圖l所示的研磨單元，其處于用于輸出過程的第二運行位置；
圖3是帶有圖1和圖2所示的振動磨的側視圖4是在安裝狀態(tài)下包圍研磨壁的殼體環(huán)的單個部件的透視圖，在該殼 體環(huán)中設置有若干帶支撐凸起的冷卻通道，和
圖5是圖1中的局部剖面V的放大圖。
具體實施例方式
圖1示出了按本發(fā)明的振動磨1或按本發(fā)明的研磨單元2的一種優(yōu)選的 實施形式的上部區(qū)域的截面圖。圖3部分示意地示出了振動磨的整體視圖。 在此，涉及所謂的盤式振動磨。在圖1示出的研磨單元2是可由連接在研磨 單元上的特殊振動驅動器激勵產生振動的組件，該組件圍成一研磨腔3，該 研磨腔在外面由缸筒狀的研磨壁4限定邊界。在研磨過程中在研磨壁的底側 連接有基本上圓形的研磨底部5。在圖示的實施形式中， 一研磨環(huán)6和研磨 石7位于該研磨底部上，其中研磨石是圓的、在圖中未剖開的實心體。研磨 環(huán)6的外徑小于研磨壁4的內徑，而研磨石7的外徑小于研磨環(huán)6的內徑。 如此在研磨壁4和研磨環(huán)6之間形成的研磨間隙8和在研磨環(huán)6和研磨石7 之間形成研磨間隙9使研磨環(huán)6和研磨石7能夠側向地相對運動以及相對研 磨壁4側向地相對運動。在研磨壁的上側密封地連接有研磨蓋10。在圖1 中，研磨底部5在所謂的研磨階段中處于其上部的可能位置上，研磨底部5 和研磨蓋10之間的垂直間距僅略大于研磨環(huán)6和研磨石7的高度，使得剛 好為側向運動形成希望的間隙。在研磨壁4的徑向外側連接有殼體環(huán)11,其 在底側與殼體基座12螺紋連接，并因此與驅動器凸緣13連接。殼體環(huán)11在上側與殼體蓋14螺紋連接。其底側具有凹槽15,在凹槽中在邊緣側安置 有密封件16,在所選的例子中是O形圈，并且在該凹槽中置入研磨蓋17。 殼體蓋14、密封件16和研磨蓋17的底側通過沿周向分布的蓋螺栓18的夾 緊力壓在研磨壁4的上端側。殼體蓋14和研磨蓋17在外側中間具有用于形 成輸入孔19的若干通孔。待粉碎的研磨物(未示出)可通過所述通孔從上面填 充入研磨腔3，研磨物在此分布在研磨間隙8, 9中。如果研磨元件6， 7如 下所述地相對于彼此或相對研磨壁4發(fā)生側向振動運動，研磨間隙8， 9局 部連續(xù)地改變其寬度，因此研磨元件6， 7和研磨壁4之間的研磨物被粉碎。 研磨壁4，研磨環(huán)6和研磨石7可以由一種尤其適用于此的、尤其是由耐磨 的硬材料制成，而殼體環(huán)11和其它殼體部件也可以使用傳統(tǒng)的結構材料， 例如鋼或輕金屬。在殼體基座12的底側螺紋連接有支架20,該支架以其自 由端支撐簡化示出的缸筒21，其上側突出的活塞22借助于螺紋連接固定在 研磨底部5的底側。缸筒21具有兩個用于輸送壓力下的流體(如空氣或液 壓流體)的接口 23， 24。在圖1所示的運行狀態(tài)下，通過下面的接口 24輸 送壓力介質，該壓力介質在缸筒21的內部從下側加載活塞22的未示出的壓 力面，并將活塞以及研磨底部5向上壓，直至研磨底部5以凸肩25按照限 定的形狀配合與研磨壁4相接觸。通過在圖1中所示的運行狀態(tài)，凸肩25 與研磨壁4的下倒角26相接觸，而研磨底部5在凸肩5上部的鄰接的區(qū)域 相配地接觸在由研磨壁4包圍的截面上，研磨腔3在研磨運行過程中沿著其 研磨底部的外圓周密封。
圖2類似地示出了第二種運行狀態(tài)，其中上面的接口 23用壓力流體加 載。由此在缸筒21的內部以沒有詳細示出的方式從上面加載活塞22的壓力 作用面，使得活塞22將研磨底部5向下拉，直至研磨底部按照確定的形狀 配合擋在殼體基座12的凸臺27上。在所示的降下的運行位置，在研磨底部 5和研磨壁4之間形成沿周向延伸的間隙28,在研磨中粉碎的研磨物由于在 繼續(xù)振動激勵時出現(xiàn)的離心力而通過該間隙進入環(huán)形的排出通道29,并在排 出通道由于振動激勵一直到達通往排出部31的排放口 30。在橫截面中，排 出通道29徑向內部通過研磨底部5,在底側通過彈性支撐在其上的密封件 32和殼體基座12以及在徑向外部由殼體基座12限定邊界，而在上面連接有 殼體環(huán)li和研磨壁4。輸出通道29如此構造的截面關于研磨腔斜向下/徑向 向外側錯移。圖3示意示出了在圖1和圖2所示的研磨單元2在驅動器凸緣13的底 側借助于彈簧緩沖元件33支撐在固定的地面上。在上側過渡到套筒13、的凸 緣13的底側借助于螺紋連接與振動驅動器34凸緣連接。在所選的實施例中， 振動驅動器具有驅動電機35,在此是電機，其軸36在位于其上方的殼體37 中使相對軸36偏心的、公知的并因此未示出的不平衡體或偏心輪轉動。通 過這種方式產生的轉動振動通過驅動器凸緣13傳遞到相連接的整個研磨單 元2上，最后傳遞到所有參與研磨物的研磨過程和排出過程的壁上。
由圖1和圖2還可得知，振動磨1或其研磨單元2配備有冷卻裝置38， 用于在背側或外側冷卻研磨壁4。在本實施例中，冷卻裝置具有兩個在外側 直接鄰接研磨壁4的、相互平行的冷卻通道39。如圖4也透一見地示出的是， 在此冷卻通道置于在外側鄰接研磨壁4的、研磨單元2的殼體環(huán)11的壁面 40中。然而，在所選的例子中，相互平行地延伸經過約350度的圓周角(盡 管這并不是必須的)的冷卻槽39借助于同樣周向延伸的支撐突起41 (設計為 肋狀)相互隔開。如圖1，圖2所示，這些環(huán)段狀的支撐凸起41在組裝狀態(tài) 下在支承止擋處與外壁4的外側相接觸。在此，支撐凸起41是殼體環(huán)11的 集成的、也即一體的組成部分。圖4也示出了，冷卻通道39從公共的輸入 部段42出發(fā)延伸至同樣公共的、通流適宜地借助于殼體環(huán)11的徑向壁凸起 43分隔的輸出部段44。由此，輸入口和輸出口通流適宜地分隔，從而可以 強制冷卻劑有針對性地循環(huán)，所述冷卻劑例如由配備有控制器或調節(jié)器的冷 卻組件提供。圖1還示出了 ，在輸入部段42 (以及在圖1中被覆蓋的輸出部 段)中設置有徑向通孔，在其螺紋中可擰緊用于流體導管或閉鎖元件45 (如 圖所示)的接口。圖4還示出了，支撐凸起41在輸入和輸出部段42， 44的 區(qū)域內中斷，或者被這些部段終止。由圖1和圖2可知，在殼體環(huán)11的從 外側與垂直的研磨壁4相鄰接的壁面40中，在上面的冷卻槽39的上面和下 面的冷卻槽39的下面各設置一個帶有環(huán)形密封件47的周向槽46。冷卻槽 39設置于其中的殼體環(huán)11在上冷卻槽39的上面在環(huán)形密封件47的兩側分 別還具有壁區(qū)域，該壁區(qū)域從外部支撐地鄰接研磨壁4。此外圖1和圖2還 示出了 ，冷卻槽39置于其中的殼體環(huán)11直接與環(huán)繞研磨底部5的排出通道 29相鄰接。結合圖5可明確獲知，振動磨1具有用于吹洗介質的接口 48, 吹洗介質在本實施形式中是壓縮空氣，該接口連通至環(huán)形通道49，該環(huán)形通 道由冷卻槽39置于其中的殼體環(huán)11以及相鄰接的殼體基座12限定邊界，使得形成比排出通道29的出口更窄的環(huán)形間隙50。
所有公開的特征都是本發(fā)明的重點。因此，在本申請的公開文本中也吸 納了所屬/所附的優(yōu)先權文件(在先申請的副本)的全部公開內容，也出于該目 的，將這些文件的特征合并到本申請的權利要求中。
權利要求
1.一種用于振動磨、尤其是盤式振動磨的研磨單元，其中，在該研磨單元中設計有一研磨腔，該研磨腔在側面由研磨壁限定邊界并且具有包圍所述研磨壁的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置(38)具有兩個或多個在外側與所述研磨壁(4)鄰接的、在周向上沿研磨壁(4)的至少一個公共的周向部段延伸的冷卻通道(39)，其中，相鄰的冷卻通道(39)相互之間至少在周長的一部分上借助于在周向上延伸的支撐凸起(41)間隔開，所述研磨壁(4)借助于所述支撐凸起支撐在從外面包圍所述研磨壁的殼體(11)上。
2. 如權利要求1或尤其是如下所述的研磨單元，其特征在于，所述冷卻 通道(39)作為冷卻槽(39)設置在所述研磨單元(2)的殼體部分的在外側與所述 研磨壁(4)相鄰接的壁面(40)上，并且，以自由端從外部鄰接所述研磨壁(4) 的支撐凸起(41)是所述殼體部分的集成的組成部分。
3. 如上述各項權利要求的一項或多項或尤其是如下所述的研磨單元，其 特征在于，所述研磨壁(4)構造為缸筒狀，并且所述冷卻槽(39)設置在所述研 磨單元(2)的殼體環(huán)(11)的在外側鄰接所述研磨壁的缸筒狀壁面(40)上。
4. 如上述各項權利要求的一項或多項或尤其是如下所述的研磨單元，其 特征在于，所述殼體環(huán)(11)熱壓套裝在所述研磨壁(4)上。
5. 如上述各項權利要求的一項或多項或尤其是如下所述的研磨單元，其 特征在于，所述研磨壁(4)粘結在所述殼體環(huán)(11)中。
6. 如上述各項權利要求的一項或多項或尤其是如下所述的研磨單元，其 特征在于，所述冷卻槽(39)沿著主要的周向部段，尤其是延伸經過約350度 的圓周角。
7. 如上述各項權利要求的一項或多項所述或尤其是如下的研磨單元，其 特征在于，所述冷卻槽(39)從一公共的輸入部段(42)出發(fā)延伸至一與輸入部 段以適于流體流過的方式、尤其是借助包圍所述研磨壁(4)的殼體部分的徑向 壁凸起(43)分隔的公共的輸出部段(44)。
8. 如上述各項權利要求的一項或多項或尤其是如下所述的研磨單元，其圍內中斷。
9. 如上述各項權利要求的一項或多項或尤其是如下所述的研磨單元，其特征在于，在所述殼體部分的從外側鄰接所述研磨壁(4)的壁面(40)中，在最 上面的冷卻槽(39)的上面和最下面的冷卻槽(39)的下面各設有一個帶有環(huán)形 密封件(47)的環(huán)形槽(46)。
10. 如上述各項權利要求的一項或多項或尤其是如下所述的研磨單元， 其特征在于，所述冷卻槽(39)置于其中的殼體部分在最上面的冷卻槽(39)的 上面和最下面的冷卻槽(39)的下面具有在外側與所述研磨壁(4)相鄰4妾的壁 區(qū)域。
11. 如上述各項權利要求的一項或多項或尤其是如下所述的研磨單元， 其特征在于，設置一尤其是環(huán)形地圍繞所述研磨底部(5)延伸的排出通道 (29)，該排出通道用于從所述振動磨(l)中輸出已研磨的研磨物，并且所述冷 卻槽(39)設置在所述研磨單元(2)的與所述排出通道(29)相鄰接的殼體部分 中，尤其是設置在殼體環(huán)(ll)中。
12. 如上述各項權利要求的一項或多項或尤其是如下所述的研磨單元， 其特征在于，所述研磨單元(2)具有一用于吹洗輸出通道的吹洗介質、尤其是 壓縮空氣的接口(48),該接口連通至環(huán)形通道(49),該環(huán)形通道設置在冷卻 槽設置于其中的殼體部分上，并且由相鄰的殼體部分限定邊界，使得保留一 比排出通道的出口更窄的環(huán)形間隙。
13. —種振動磨、尤其是盤式振動磨，具有一可借助于振動驅動器激勵 產生振動的研磨單元，其特征在于，設有如上述各項權利要求中的一項或多 項所述的研磨單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于振動磨(1)、尤其是盤式振動磨的研磨單元(2)，其中，在該研磨單元(2)中設計有一研磨腔(3)，該研磨腔在側面由研磨壁(4)限定邊界，并且具有一包圍所述研磨壁的冷卻裝置(38)，并且，為有利地擴展而建議，所述冷卻裝置(38)具有兩個或多個與所述研磨壁(4)鄰接的、在周向上沿研磨壁(4)的至少一個公共的周向部段延伸的冷卻通道(39)，其中，相鄰的冷卻通道(39)相互之間至少在周長的一部分上借助于在周向上延伸的支撐凸起(41)間隔，所述研磨壁(4)借助于所述支撐凸起支撐在從外面包圍所述研磨壁的殼體(11)。本發(fā)明還涉及一種振動磨(1)，尤其是盤式振動磨，其中設置有所述研磨單元。
文檔編號B02C17/14GK101557876SQ200780041401
公開日2009年10月14日 申請日期2007年9月3日 優(yōu)先權日2006年9月8日
發(fā)明者厄恩斯特·M·哈斯 申請人:普法夫Aqs自動質量控制系統(tǒng)有限責任公司