轴贯穿部的制作方法

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的特征所述的、搅拌球磨机的搅拌器的驱动轴的轴贯穿部，该轴贯穿部穿过搅拌球磨机的侧壁。

背景技术：

本发明涉及在碾磨设备的端侧中的轴的能密封的轴贯穿部。这种碾磨设备例如是由现有技术已知的搅拌球磨机并且用于对碾磨材料进行粗粉碎、精粉碎和超精粉碎或均质化。

碾磨设备由处于旋转状态中的碾磨腔室构成，在该碾磨腔室中通过碾磨体粉碎碾磨材料。通常来说，碾磨腔室由竖向或水平布置的近似圆柱形的碾磨容器构成，该碾磨容器的70-90％填充有碾磨体。通常碾磨机通过在其中一个侧壁中的中央开口(或类似构造)进行填充。

在搅拌球磨机中碾磨容器通常静止地受到支承。具有合适的搅拌元件的搅拌器使得碾磨体与碾磨材料一起密集地运动。碾磨体例如由钢或耐磨的陶瓷材料制成。碾磨材料或碾磨材料悬浮物被连续地泵送通过碾磨腔室。对此，通过在碾磨体之间的弹力和剪切力粉碎或分散悬浮的固体材料。在碾磨机的输出部处借助合适的分离装置分离碾磨材料和碾磨体。输出部尤其与结构形式相关，并且例如在碾磨机端部处通过在卧式碾磨容器的碾磨腔室壁中的缝隙进行输出，其中，碾磨体被分离装置拦截。

搅拌机通常由驱动轴构成，该驱动轴具有布置在碾磨腔室之内的搅拌工具。通过布置在碾磨腔室之外的驱动器使得驱动轴运动。驱动轴动态地贯穿限制柱状的碾磨容器的端壁，其中，贯穿部包括所谓的动态密封部以用于相对于端壁密封旋转的轴。

本发明尤其涉及在大型碾磨机中，即，在碾磨容器包括大于1000l内腔容积的碾磨机中对旋转的轴的密封。通常，借助密封压盖在现有的碾磨机中相对于碾磨容器密封轴。

DE4402609C1描述了一种用于能流动的碾磨材料的搅拌球磨机。在此，驱动器、驱动轴的支承部和轴密封部布置在实际的碾磨机之外。

EP0 700 723 B1描述了一种搅拌球磨机。对此，搅拌器轴与碾磨容器和驱动轴的中间纵轴线同轴地布置在碾磨腔室之内，该搅拌器轴穿过盖。借助布置在碾磨腔室之外的密封部在盖和搅拌器轴之间密封碾磨腔室。

技术实现要素：

本发明的目的是实施用于搅拌球磨机的搅拌轴的穿过搅拌球磨机的端壁的轴贯穿部，使得在轴贯穿部的区域中实现可靠的密封。优选地，实施贯穿部，使得能够简单地更换用于密封的元件。

上述目的通过轴贯穿部实现，该轴贯穿部具有在权利要求1中的特征。通过从属权利要求描述其他的有利的实施方式。

本发明涉及搅拌球磨机的搅拌器的驱动轴的轴贯穿部，该轴贯穿部穿过搅拌球磨机的端壁。搅拌球磨机包括柱状的碾磨容器，该碾磨容器通常布置成立式或卧式。碾磨容器由彼此相对而置的端壁封闭。关于立式的碾磨容器尤其提及的是底部和盖。搅拌器的驱动轴在其中一个端壁的区域中或在盖的区域中由轴密封套筒包围，并且经由在端壁或盖中的中央开口穿过端壁或盖。驱动轴和轴密封套筒在中央开口的区域中由密封模块包围。

密封模块包括至少一个密封元件以用于相对于驱动轴密封端壁或盖的中央开口。密封模块包括连接单元，为该连接单元分配至少一个密封元件。密封模块经由连接单元固定在端壁上或盖上，其中，固定装置构造成柔性的并且包括在端壁或盖与连接单元之间的柔性的固定元件。

根据本发明的一个优选的实施方式规定，连接单元至少局部地在整个周向上围绕轴密封套筒。例如连接单元构造成环形壳体的类型并且具有比轴密封套筒的外直径更大的内直径和近似等于中央开口的内直径的外直径。壳体尤其在中央开口的区域中带有小的间隙地装入中央开口中，并且带有小的间隙地安置到轴密封套筒上，并且在整个周向上包围轴密封套筒。

根据本发明的一个优选的实施方式，柔性的固定元件构造成环形元件并且在驱动轴的纵轴线上看至少局部地在整个周向上包围连接单元。优选地，固定元件具有内直径，该内直径近似等于壳体的外直径，从而固定元件至少尽可能没有间隙地安置到壳体上。尤其为端壁的中央开口或盖的中央开口分配固定元件，并且该固定元件一端在边缘区域上围绕中央开口，而另一端固定在壳体上。由于固定元件的柔性以及壳体在中央开口的区域中的布置和在轴密封套筒上带有间隙的布置，获得了密封模块的壳体的一定的运动自由度。这允许在制造搅拌器轴和/或轴密封套筒和/或在端壁或盖中的中央开口时提高的制造公差。柔性尤其实现了对搅拌器轴的弯曲量和偏转量以及搅拌器轴的在例如直至2mm的范围中的轴向运动的均衡。

根据本发明的一个优选的实施方式，柔性的固定元件构造成环形元件并且在轴向方向上由至少两个彼此并排的层构成，其中，至少一个层是可压缩的和/或弹性的。根据本发明的另一实施方式，柔性的固定元件构造成环形元件并且在轴向方向上由三个彼此贴靠的层构成，其中，中间的层是可压缩的和/或弹性的。例如，柔性的固定元件由三个彼此贴靠的环构成，三个环具有大致相同的内直径和外直径。两个外环的材料相比于布置在两个外环之间的中间环的材料具有更小的可变形性。优选地，两个外环由钢或其他的合适的材料制成，而中间环由橡胶或其他的合适的可压缩和/或有弹性的材料制成。

优选地，构造为环形的固定元件以一个端侧固定在端壁上或盖上并且以相对而置的端侧固定在连接单元上或壳体上。在上述构造为三个部分的环形的固定元件中，例如其中一个钢环以其位于外部的端侧旋紧到端壁上或盖上或者与其焊接，并且第二钢环以其位于外部的端侧与连接单元或壳体旋紧或与其焊接。

根据本发明的一个实施方式规定，连接单元或密封模块的壳体至少部分地包围至少一个密封元件；和/或至少一个密封元件在端侧固定在连接单元或壳体上。

如果使用密封压盖作为密封元件或密封元件由轴密封部构成，则该密封元件优选布置在构造在连接单元或壳体与轴密封套筒之间的区域或自由空间中，尤其密封元件在连接单元之内布置在轴密封套筒上。

如果使用滑环密封件作为密封元件，则该滑环密封件在端侧固定在连接单元上并且布置在轴密封套筒上。根据本发明的一个实施方式规定，使用分段的滑环密封件，因为分段的滑环密封件尤其可更简单地安装在大型碾磨机中。

根据本发明的一个实施方式，为连接单元或密封模块的壳体分配两个密封元件。第一密封元件布置在搅拌球磨机的碾磨容器的内部空间中，并且第二密封元件布置在搅拌球磨机的碾磨容器的内部空间之外。在两个密封元件之间布置有中间套筒。中间套筒至少局部地在整个周向上包围轴密封套筒。此外，连接单元或壳体至少局部地在整个周向上包围中间套筒。因此，中间套筒在轴向方向上的长度限定在两个密封元件之间的距离。

根据本发明的一个实施方式，第一滑环密封件布置在搅拌球磨机的碾磨容器的内部空间中并且第二滑环密封件布置在搅拌球磨机的碾磨容器的内部空间之外。两个滑环密封件可分别在端侧固定在连接单元上或密封模块的壳体上。尤其，动态的密封装置是所谓的滑环密封件，其包括两个可彼此相对滑动的构件、尤其为滑环和配合环。滑环借助抗扭转销固定在搅拌器的可旋转的驱动轴上。配合环刚性地安置在静止的壳体中。根据滑环密封件的类型，在这两个部件之间的面大部分为平的并且通常由碳-石墨材料、金属、陶瓷、塑料或树脂合成的碳制成。滑环和配合环的彼此相对而置的轴向或径向的密封面彼此相对地旋转并且形成基本的密封间隙。在密封面之间通过包围的介质形成润滑膜。滑环密封件部分相对于驱动轴或相对于端壁的密封通常借助辅助密封件来实现，该辅助密封件呈附加的O型环或皮碗的形式。

本发明的一个重要方面涉及将由不同的密封元件构成的组合安装在柔性固定的壳体上的可行性方案。可能的安装变型方案例如是：仅一个密封压盖；仅一个滑环密封件尤其布置在环境侧，即，布置在碾磨容器的内部空间之外；两个滑环密封件，其中，一个滑环密封件在环境侧，而另一滑环密封件在碾磨腔室侧固定在连接单元或壳体上；具有减少泄漏量的轴密封环，或滑环密封件与轴密封环的组合。如果在柔性的壳体的区域中装有密封压盖或轴密封环，则密封压盖的密封填料或轴密封环在柔性固定的壳体之内放置在轴密封套筒上。如果在柔性固定的壳体的区域中使用第二滑环密封件，则该第二滑环密封件大致位于这样的区域之后，在该区域中可能布置有密封压盖的密封填料。替代地，在密封填料的区域中装入位置保持件。如果在柔性壳体的区域中安装一个或两个滑环密封件，则两个滑环密封件始终固定在柔性的壳体上。

柔性固定的连接单元或柔性固定的壳体实施成，在安装空间相同的情况下所有密封元件可容纳并固定在同一壳体之中和之上。在一个优选的实施方式中，这样选择所有密封元件的尺寸，使得所有密封元件可构造在同一连接单元之中或之上，或者彼此二选一地构造在同一壳体之中或之上。但是可选地，第一密封元件在碾磨容器之内也布置在柔性的连接单元中或柔性的壳体中，尤其在壳体和轴密封套筒之间形成的区域中，而第二密封元件在环境侧从外部与柔性的壳体连接。由于使用具有柔性的固定元件的连接单元或壳体，能够使滑环密封件持久密封地安装在搅拌球磨机的驱动轴的区域中。

根据本发明的一个实施方式，在中间套筒和轴密封套筒之间构造自由空间，经由该自由空间可将冲扫液体引入搅拌球磨机中。尤其，使冲扫液体穿过冲扫间隙而冲扫到碾磨腔室中，以防止碾磨体和/或碾磨材料到达密封区域并且会附着在此处。因此，冲扫防止了污染物，其例如会引起搅拌器轴的阻塞。

根据本发明的一个实施方式，在碾磨容器的内部空间中设有遮盖元件，该遮盖元件包围布置在碾磨容器的内部中的密封元件，并因此对在碾磨腔室的内部中的碾磨材料和/或碾磨体提供保护。尤其，遮盖元件建立在碾磨腔室和位于内部的密封元件之间的空间分离。

由于使用柔性固定的连接单元或柔性固定的壳体，能够使得提高的制造公差、轴弯曲量和轴偏转量以及搅拌器轴的在直至2mm的范围中的轴向运动得以均衡。此外，密封元件在柔性的元件上的固定使得更好地承受并拦截碾磨机的振动，由此提高密封元件的使用寿命。

本发明的另一优点是，在柔性固定的壳体上可简单、快速并成本有利地固定密封元件的各种变型。而且在将密封元件安装在柔性固定的连接单元上的情况下，使得密封元件的更换、例如损坏的不密封的密封元件的更换或出于技术原因期望另一密封元件变型时的更换变得简单。

也可规定，搅拌球磨机在更换密封元件时配备柔性固定的壳体以固定密封元件，从而利用弹性固定的技术优势。旧式搅拌球磨机的改型同样应包括在权利要求的保护范围中。

附图说明

下面应根据附图详细阐述本发明的实施例及其优点。各个元件彼此在附图中的尺寸比例不是始终与真实尺寸比例一致，因为相比于其他元件，一些形状被简化地示出，并且为了更好地加以说明，另一些形状被放大地示出。

图1示出了具有轴贯穿部的第一实施方式的搅拌球磨机；

图2示出了具有轴贯穿部的第二实施方式的搅拌球磨机；

图3示出了根据图1的轴贯穿部的第一实施方式的详细视图；

图4示出了根据图2的轴贯穿部的第二实施方式的详细视图；

图5示出了用于将柔性的固定元件固定在搅拌球磨机之内的可行性方案。

对本发明的相同元件或作用相同的元件使用相同的附图标记。此外为了清楚起见，在各个附图中仅示出用于说明相应附图所必需的附图标记。所示出的实施方式仅是例如能够实现根据本发明的设备的示例，并且这些示例不是封闭性的限制。

具体实施方式

图1示出了具有轴贯穿部2a的第一实施方式的搅拌球磨机1a，并且图2示出了具有轴贯穿部2b的第二实施方式的搅拌球磨机1b。搅拌球磨机1a、1b包括柱状的碾磨容器3，该碾磨容器具有底部掩盖件4和盖5。搅拌球磨机1a、1b还包括搅拌器6，搅拌器具有搅拌器轴7和布置在其上的搅拌工具8。

通过布置在碾磨腔室3*之外的驱动器9引起搅拌器轴7的运动。由于搅拌器轴7的运动和由此引起的搅拌工具8的运动，在碾磨容器3的碾磨腔室3*的内部引起碾磨体与碾磨材料一起密集地运动。碾磨体例如由钢或耐磨的陶瓷材料构成。

经由入口11填充碾磨材料并且持续地泵送碾磨材料穿过碾磨腔室3*。对此，通过在碾磨体之间的弹力和剪切力粉碎或分散固体材料。在搅拌球磨机1a、1b的出口12处借助合适的分离装置13分离碾磨材料和碾磨体。

搅拌器轴7在中央开口10的区域中穿过盖5。在该区域中布置有轴密封部2a、2b以用于使能旋转的搅拌器轴7相对于盖5密封。轴密封部2a、2b尤其防止碾磨材料和/或碾磨体在盖5的中央开口10的区域中溢出。

图3示出了根据图1的轴贯穿部2a的第一实施方式的详细视图，并且图4示出了根据图2的轴贯穿部2b的第二实施方式的详细视图。搅拌器轴7在盖5的中央开口10的区域中通过轴密封套筒21包围并且被引导穿过开口10。在轴密封套筒21上局部地、尤其在开口10的区域中布置有中间套筒22。还设有包围中间套筒22的壳体25。壳体25构造成环的形式，其中，环具有外直径A₂₅，外直径近似等于盖5的中央开口10的内直径I₁₀。尤其，壳体25局部地带有间隙地在盖5的中央开口10中引导。

壳体25经由柔性的固定元件30布置在盖5上。尤其，柔性的固定元件30允许壳体25的至少微小的轴向和径向的运动性，并因此允许搅拌器轴7的至少微小的轴向和径向的运动性。

根据图1和图3的第一实施例，相应地在环境侧，即，在碾磨容器3之外布置有第一密封元件35、尤其第一滑环密封件36。滑环密封件36尤其仅固定在壳体25上并且至少局部地这样放置在轴密封套筒21上，即，滑环密封件相对于轴密封套筒21并因此相对于搅拌器轴7密封盖5的中央开口10。

根据图2和图4的第二实施例，相应地在环境侧，即，在碾磨容器3之外布置有第一密封元件35、尤其第一滑环密封件36。此外，在碾磨腔室侧，即，在碾磨容器3之内布置有第二密封元件37、尤其第二滑环密封件38。滑环密封件36、38尤其分别仅固定在壳体25上并且至少局部地这样放置在轴密封套筒21上，即，它们相对于轴密封套筒21并因此相对于搅拌器轴7密封盖5的中央开口10。

通过其他的遮盖和/或间隔元件40、41，相对于碾磨容器3的内部空间保护布置在内部的滑环密封件38。尤其在间隔元件41和搅拌工具8之间构造冲扫间隙45。优选地，在根据图1的搅拌球磨机1a的设计方案中，经由构造在中间套筒22和轴密封套筒21之间的自由空间23将冲扫液体冲扫到搅拌球磨机的碾磨腔室3*中，以防止碾磨体和/或碾磨材料到达轴贯穿部2a的密封区域的区域中并可能附着在此。而在根据图2的搅拌球磨机1b的设计方案中，经由在第二密封元件37、38和遮盖元件40之间的区域将冲扫液体冲扫到搅拌球磨机的碾磨腔室3*中，以防止碾磨体和/或碾磨材料到达轴贯穿部2b的密封区域的区域中并可能附着在此。

壳体25、柔性的固定元件30、第一密封元件35和/或第二密封元件37一起形成密封模块27，密封模块在盖5的中央开口10的区域中包围搅拌器轴7和轴密封套筒21并因此相对于搅拌器轴7密封中央开口10。柔性的固定元件30布置在盖5和壳体25之间，并且一端固定在盖5上，而另一端固定在壳体25上。

图5示出了柔性的固定元件30在搅拌球磨机1a、1b之内的固定方案(参见图1至图4)。柔性的固定元件30构造为三层，并且由两个外部钢环31和布置在其中的橡胶环32构成。柔性的固定元件30经由第一固定器件50、例如螺钉51安装在盖5上并且经由第二固定器件52、例如螺钉53固定在壳体25上。尤其分别经由固定元件30的外部钢环31进行固定，使得没有影响中间的橡胶环32的柔性。由此，柔性的固定元件30形成密封模块27在壳体5上的柔性固定。

由于使用柔性固定的壳体25，能够使提高的制造公差、轴弯曲量和轴偏转量以及搅拌器轴7相对于中央开口10的在直至2mm的范围中的轴向运动得以均衡。此外，使得密封元件35、37固定在柔性的元件30上，使得更好地承受并拦截搅拌球磨机1a、1b的振动，由此提高密封元件35、37的使用寿命。

本发明在参考优选的实施方式的情况下进行描述。但是本领域技术人员可想到能够对本发明进行变换或变化，而对此不会离开下述权利要求的保护范围。

附图标记列表

1 搅拌球磨机

2 轴贯穿部

3 碾磨容器

3* 碾磨腔室

4 底部掩盖件

5 盖

6 搅拌器

7 搅拌器轴

8 搅拌工具

9 驱动器

10 中央开口

11 入口

12 出口

21 轴密封套筒

22 中间套筒

23 自由空间

25 壳体

27 密封模块

30 柔性的固定元件

31 外部钢环

32 中间的橡胶环

35 第一密封元件

36 滑环密封件

37 第二密封元件

38 滑环密封件

40 遮盖元件

41 间隔元件

45 冲扫间隙

50 第一固定器件

51 螺钉

52 第二固定器件

53 螺钉