CN101658770A - 用于混合位于混合容器中的混合料的方法及混合设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于混合位于混合容器中固体混合料的方法，在该方法中，位于混合容器中的混合料形成混合料流地运动。为改进所述方法，混合容器在混合过程中绕单轴或多轴地枢转，其中，进行该混合容器运动的轴线与混合容器的纵轴成角度地延伸。本发明还涉及一种混合设备，带有用于在可连接在该装置上的，包含固体混合料的混合容器中产生混合料流的装置。混合料流－产生装置包括用于连接混合容器的连接器件，其中，由混合料流－产生装置和混合容器形成的单元在混合过程中可绕轴线相对基架枢转地被支承。此外设计为，所述单元可绕与所述第一轴线成角度的，优选成直角设置的第二轴线枢转，并且该可枢转性这样设计，即，使得可在混合过程中绕两根轴线实施枢转。

Description

用于混合位于混合容器中的混合料的方法及混合设备

技术领域

本发明涉及一种用于混合位于混合容器中的固体混合料的方法，在该混合方法中，位于混合容器中的混合料形成混合料流地做混合运动。此外，本发明还涉及一种混合设备，它具有一个用于在一个可连接在该混合设备上的、包含固体混合料的混合容器中产生混合料流的装置，该混合料流-产生装置具有用于连接混合容器的连接器件，其中，由混合料流-产生装置和混合容器形成的单元在混合过程中可绕与轴的纵轴线成角度设置的轴线相对所述混合设备的基架枢转地被支承。

背景技术

这种类型的混合设备是工业混合器，其用于混合松散材料，尤其是粉末状松散材料，用于制备塑料颗粒混合料。例如由DE19708075C1公开了这种混合器。这种公知的混合设备具有混合料流-产生装置，位于混合容器中的混合料通过该混合料流-产生装置形成混合料流地运动。该混合设备的混合容器由两部分组成，其中，一个混合容器部分包含待混合的混合料，而另一混合容器部分配属于混合料流-产生装置。两个混合容器部分至少在其相邻的区域构造为圆柱状。配属于混合料流-产生装置的混合容器部分具有朝外突出的连接凸缘，在另一混合容器部分的上侧开口中可通过气动的转动封闭件连接在该凸缘上。另一混合容器部分在底侧支承在滚轮上，并且在没有连接到配属于混合料流-产生装置的混合容器部分上是可通过所述滚轮运动。配属于混合料流-产生装置的混合容器部分为产生混合料流通过作用在该混合容器部分的后面外侧的摩擦轮转动地驱动。因此，通过混合容器壁上的混合料的转动同步在由两个混合容器部分组成的混合容器中进行搅拌混匀。另外，可以在属于混合料流-产生装置的混合容器部分内设置电机驱动的分散工具。这种公知的混合设备的混合料流-产生装置可绕水平的枢转轴相对基架倾斜，以便为搅拌混匀的目的将混合容器置于倒置倾斜的斜向位置。在该混合位置，由两个容器部分组成的混合容器的更大的内表面与位于混合容器中的混合料接触，以产生混合料流。

在由DE19708075C1公开的混合器中，由混合容器和混合料流-产生装置形成的单元处于相对垂线倾斜的混合位置，并且在混合过程的持续时间中保持在该空间位置上。这在这样的背景下进行，即，在这种公知的混合设备中位于混合容器中的混合料通过与混合容器的内壁产生摩擦而进行混合运动。因此，这种公知的混合器按照与水泥或混凝土搅拌器相同的原理工作。

除了如由DE19708075C1公开的混合设备，还公知有这样的混合设备，其中混合料流不通过混合料容器绕其纵轴的旋转产生，而是通过静止的混合容器内部旋转驱动的混合工具产生。在这种混合设备的运行时通常在混合容器内部形成血栓凝块状构造的混合料流。在混合过程执行时，为避免改变混合料要注意的是，在混合容器中被搅拌混匀的混合料不能过度加热。因此，向混合料流中的能量引入受通常设计为混合螺旋桨的混合工具限制。这意味着，混合工具不能为改善搅拌混匀过程以任意高的转速被驱动。为克服这种缺点，在公知的混合设备中的做法是从外部冷却混合容器。然而，这种措施是耗费的。

发明内容

因此，从所述的现有技术出发，本发明所要解决的技术问题是进一步发展本文开头所述的方法以及混合设备，使得所述的混合方法通过克服至少一些前面所列举的现有技术中的缺点而得到改进。

关于方法的技术问题按照本发明通过开头所述类型的方法解决，其中，为改进混合方法，混合容器在混合过程中绕单轴或多轴地枢转，其中，所述用于进行混合容器运动的轴线与混合容器的纵轴线成角度。

关于混合设备的技术问题按照本发明通过这样一种混合设备来解决，它具有一个用于产生混合料流的装置，用于在一个可连接在该装置上的含有固体混合料的混合容器中产生混合料流，该混合料流-产生装置包括用于连接所述混合容器的连接器件，其中，由所述混合料流-产生装置和所述混合容器形成的单元在混合过程中可绕一轴线相对所述混合设备的基架枢转地被支承，按照本发明，由所述混合料流-产生装置和所述混合容器形成的所述单元可绕与所述第一轴线成角度的，优选成直角设置的第二轴线枢转，并且所述可枢转性这样设计，即，使得可以在混合过程中绕两根轴线进行枢转。

为改进传统的混合方法，在前述方法中，混合料流通过混合料流-产生装置产生。这例如可以通过转动的混合容器和/或一个或多个置入混合容器的混合工具实现。然而，在混合过程中，这不是唯一的影响混合料流产生的运动。混合容器在混合过程中可另外单轴或多轴地运动，并因此改变其空间位置。出于该目的，由混合料流-产生装置和混合容器形成的单元可相对混合设备的基架枢转地被支承。当该单元仅仅绕一枢转轴枢转时，就可以产生与混合料流的运动相重叠的摆动运动。这对混合料流意味着，根据摆动位置并因此根据混合容器的各空间位置以不同的方式使混合料流处于重力作用下。这导致搅拌混匀过程由于这种摆动而得以强化。结果是通过该方法可以以较小的混合容器转速或位于混合容器中的混合工具的较小转速达到与公知的混合方法类似的混合效果，但更有保护性，并可使得在混合时在混合料内部产生的温度降低。

优选这样一种设计，其中混合容器在混合过程中绕两根，优选相互成直角并同样优选与混合容器的纵轴成直角地延伸的运动轴线枢转。在这种设计中，混合容器至少在优选的构造中万向地悬挂，因此，在混合过程中混合容器可按照预定的运动规程为改变其空间位置而运动。这可以通过不同的摆动运动和/或混合容器在预定的运动轨迹上的运动实现。在这种构造中，运动规程相宜地这样编程，使得混合容器的各个内腔壁部分按时间间隔被置于某一位置，以便积聚在该内壁部分中的混合料由于重力掉回通过混合运动产生的混合料流中。通过该方法可以使用在传统方法中由于混合死区或由于不利的直径-高度-比例而不能使用的容器作为混合容器。因此，待混合的混合料可以在其运输容器中被混合。运输容器通常具有方形的横截面几何形状。在此也可以是其它容器，如带有卷边的桶。

附图说明

以下根据实施形式，参照附图说明本发明。附图中：

图1以立体视图示出了混合设备以及被置于其下方位置处的、设计作为混合容器的散粒物料容器；

图2是散粒物料容器在连接到按图1的混合设备上之后以及该容器枢转到其混合位置之后的上部封闭区域的示意剖视图；

图3是相应于图2所示的、具有另一种封闭元件的可选方案的视图；

图4是图1所示的、带有与其连接的散粒物料容器的混合设备在混合过程中的立体视图。

具体实施方式

混合设备1具有一个基架2，在该基架上借助于枢转框架3可枢转地支承有整体用附图标记4表示的混合料流-产生装置。该混合料流-产生装置4可枢转地支承在枢转框架3的内部。枢转框架3内部的混合料流-产生装置4的枢转轴用附图标记5表示。枢转框架3相对基架2的枢转轴用附图标记6表示。两个枢转轴5，6相互成直角地设置在水平延伸的平面中。因此，混合料流-产生装置4万向地相对基架2支承。基架2具有两个支柱7，8，所述支柱分别设计成U-形型材。在支柱7中设置有驱动电机9，枢转框架3可以通过该驱动电机9绕其枢转轴6枢转。另一驱动电机10用于使混合料流-产生装置4绕其枢转轴5在枢转框架3内枢转。通过所述驱动电机9，10，，混合料-产生装置4基于其在各运动空间中被万向地支承而可枢转到任意空间位置。

混合料流-产生装置4具有一个电动机11，在该电动机的输出轴12上设置有螺旋桨状设计的混合工具13。混合工具13的叶片14，14.1可相对混合工具15折叠。在图1中，各叶片14，14.1位于其相对混合工具套筒15折叠的位置，在该位置上叶片14，14.1的纵轴平行或几乎平行于输出轴12的纵轴延伸。因此，混合设备13的叶片14，14.1在图1所示位置的径向尺寸明显小于叶片14，14.1在枢转开的使用位置时的径向尺寸。混合工具13的叶片14，14.1可折叠的设计允许混合工具13插入具有相对小的直径的上部开口的混合容器中，该上部开口例如设计为人孔。

混合料流-产生装置4在所示的实施形式中配设有一个具有两个连接臂16，16.1的设计为升降装置的连接装置。连接臂16，16.1用于将混合容器17连接在混合设备1上。在图1所示的实施形式中，设置一多边角形的传统散粒物料容器作为混合容器17。该混合容器17在上侧具有设计为填充开口或清洁开口的开口18。该开口用于将待混合的散粒物料，在此例如可以是塑料颗粒填充到混合容器17中。混合容器17还具有没有详细示出的、下侧的、设有封闭件的排出口，混合容器17可以通过该排出口排空。混合容器17具有框状构造的混合容器支架19。混合容器支架19可以设计成可堆垛的。混合容器支架19的部件是两个间隔设置的、在所示的实施形式中形成下封闭件的横杆20，20.1。这些横杆设置在混合容器19的全部四个侧面。横杆20，20.1相互间隔地设置，并且通过其间距分别限定出凹槽21，21.1。凹槽21，21.1用于分别容纳一个配属于各连接臂16或16.1的联结元件22，22.1。混合容器17和其混合容器支架19以及其横杆20，20.1插入到带有设置有联结元件22，22.1的两个连接臂16，16.1之间。联结元件22，22.1分别连接在拉杆23，23.1上，联结元件可通过拉杆平移地随拉杆23，23.1运动。拉杆23，23.1分别被支持运行的电动机24，24.1驱动。拉杆23，23.1被保持在U形设计的连接臂16，16.1中，并在该U形连接臂中导引，所述U形连接臂设计成相对开口。通过设计为升降装置的连接装置，不同结构高度的混合容器或者混合容器支架，待混合的物料位于其中的容器或其它容器可以连接在混合料流-产生装置4上。

因此，联结元件22，22.1通过沿其运动方向从后面形状配合地搭扣在由上方的那根横杆20形成的台阶或台肩上而抓住混合容器17。当拉杆23，23.1为连接混合容器17而向混合设备1或混合料流-产生装置4运动靠近时，混合容器17朝混合料流-产生装置4作上升运动。在运动过程中，混合工具13通过上侧的开口18插入混合容器17的内部。当混合容器17按照规定连接在混合料流-产生装置4上后，为封闭混合容器17的开口18，混合料流-产生装置4具有一板状的封闭元件25，其贴靠在开口18的位于上方并设计为凸缘状的末端26上。之后，封闭元件25以一定的预紧力抵靠在开口18的末端26上。在所示的实施形式中，在封闭元件25中嵌入有一密封圈27(参见图2)。混合工具13设置成从封闭板25朝向混合容器17的那一侧凸伸出。

在混合容器17连接到混合料流-产生装置4上之后，为进行真正的混合过程，枢转框架3枢转，因此由混合料流-产生装置4和混合容器17组成的单元处于倒置位置。通常，当枢转框架3已枢转过180°时，混合过程在混合设备1中开始。

倒置位置示意地在图2的截面图中示出。通过倒置布置，混合容器17中的待混合的混合料掉落到之前在上方，而现在在下方的混合容器17的开口末端26处，使得混合工具13被混合料包围。通过枢转180°布置，叶片14，14.1由于重力展开，并且通过设置在混合工具套筒15上的止挡保持在图2所示的位置。在图2所示的位置，在由连接装置提供的预紧力作用下，混合容器17以其开口18末端26抵靠在板状的封闭元件25或其中的密封件27上。

为开始混合过程，电动机11通电，因此设计为螺旋桨13的混合工具转动。在此设计为，混合工具13以这样的速度运动，使得位于混合容器17内部的混合料形成混合料流地运动。如图所示，混合工具的使用形成了混合凝块(Mischthrombus)。

图3示出了处于倒置位置的混合容器17，并因此在其混合位置连接在混合料流-产生装置4上，然而，与图2所示不同的是具有替代的封闭元件25`。与封闭元件25不同的是，封闭元件25`设计成嵌入在混合容器17的开口18中，具体这样构造，即，封闭元件25`嵌入容器17的开口末端与容器的内壁平齐地封闭。封闭元件25`在其朝向容器内部的端部支撑沿径向作用的密封圈27`。该密封圈相对混合容器17的开口18的内侧作用。如在附图中设计的那样，为了使封闭元件25`轻易地插入混合容器17的开口18，密封圈27`是一种在密封效果方面可激活的密封件，例如可气动或液压激活的密封圈。用于激活(填充或排空气体或液体)密封圈27的激活装置在图中没有示出。在图3所示的设计中，避免了死区形成。

关于封闭元件25`要指出的是，仅需清洁该封闭元件25`在图3所示的位置形成混合容器17的下部封闭部分的那一侧，因为该封闭元件25`的所有其它部分没有与混合容器17中的混合料接触。

因为在此的混合容器17是散粒物料容器，该容器具有方形的截面几何形状，所以该混合容器17的内轮廓相应是方形的。这意味着，混合容器17在其角的区域中具有可存储混合料的区域。为改进混合过程，这种情况被利用。混合料流-产生装置4以及为执行混合过程而连接在该装置4上的混合容器17的万向悬挂方式使得混合容器17可以在混合过程中绕枢转轴5，6枢转。如图3所示，混合容器17可以通过这种方式置于不同的空间位置。混合容器17内部血栓状的混合流的产生通过混合工具13的旋转而得以保持。混合容器17的枢转导致，由于其空间位置在角部形成所谓的混合死区，其中积聚有混合料并首先不参与混合过程，直至混合容器17被置于这样一个空间位置，即，积聚在这些角区域中的混合料由于重力而掉落。积聚在这些死区中的混合料的掉落导致在混合料流中产生横向搅流，这又支持了搅拌混匀的过程。这种利用可以在即使混合工具13转速较小时实现有效的、按照规定的搅拌混匀，这又有利于不希望的受热以及实现混合料在混合过程中经济的混合。

图4示出了混合设备1以及连接在其上的、处于绕轴5，6枢转并相对垂线倾斜的空间位置上的混合容器17。如图3中通过示例示出的运动轨迹28所示，混合容器17可以在所有方向上枢转。混合容器17以及连接在其上的混合料流-产生装置4的运动根据混合容器17的内部几何形状和/或包含在其中的混合料进行。由混合料流-产生装置4和混合容器17形成的单元的空间位置的可调节性根据预定的运动规程进行。运动规程可以设计为，使得混合容器17具有恒定的斜度，并且绕枢转轴5，6的交点运动。同样可能的是，混合容器17与混合设备1一起沿一个平面做一种三维设计的摆动运动。由于万向式悬挂，运动规程可以设计成符合各种要求，并且当希望的话，摆动运动可以沿任意方向与直线的和/或圆形的轨迹运动相结合。

在混合过程结束后，混合容器17枢转回到其初始位置，并且通过解开连接器件与混合流-产生装置4分开。

接着，如果混合料要用该混合设备1与其他成分混合，仅需要清洁封闭元件25和混合工具13。其它混合料被加入运输容器，并在其中如前所述地混合，并接着被提供给后续应用。

混合料流-产生装置的前述悬挂使得明显基本上包含有待混合的散粒物料的各种容器都可以连接在该混合料流-产生装置4上。尤其不需要将待混合的混合料转送到专门设计的混合容器中。在此，也可以是袋或类似物。其为了混合过程悬挂在相应设计的混合容器支架上。

不言而喻，所述混合工具也可以与在本实施形式中具体描述的应用无关地加以运用。

只要没有超出本申请权利要求书所请求保护的范围，本领域技术人员可获得所要求保护的混合方法和混合设备的多种其他构造形式。例如可以设置定心装置，通过该定向装置可将混合容器的上侧开口连接在混合料流-产生装置上。这种定心装置也可以是这样的，例如具有一个锥形收缩部并插伸到混合容器的开口中。

附图标记列表

1混合设备

2基架

3枢转臂

4混合料流-产生装置

5枢转轴

6枢转轴

7支柱

8支柱

9驱动电机

10驱动电机

11电动机

12输出轴

13混合工具

14，14.1叶片

15混合工具套筒

16，16.1连接臂

17混合容器

18开口

19混合容器支架

20，20.1横杆

21，21.1凹槽

22，22.1联结元件

23，23.1拉杆

24，24.1电动机

25，25`封闭元件

26末端

27，27`密封圈

28运动轨迹

Claims (15)

1.一种用于混合位于混合容器(17)中的固体混合料的方法，在该混合方法中，位于所述混合容器(17)中的混合料形成混合料流地混合运动，其特征在于，为改进所述混合方法，所述混合容器(17)在混合过程中绕单根轴线或多根轴线地枢转，其中，进行该混合容器运动的轴线(5，6)与所述混合容器(17)的纵轴线成角度地延伸。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合容器(17)在混合过程中绕两根相互成直角的、并且与所述混合容器(17)的纵轴线成角度地延伸的轴线(5，6)枢转。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述混合容器(17)在所述混合过程中的枢转根据所述混合容器(17)的内腔几何形状和/或位于所述混合容器(17)中的混合料按照一个预定的运动规程进行，其中，该运动规程设计成，使所述混合容器(17)的各个内腔壁部分按时间间隔被置于相应的位置，使得积聚在该内壁部分中的混合料由于重力掉回由混合运动产生的混合料流中。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在混合过程中，有混合料从在所述混合容器(17)中运动的混合料流中分离出且积聚，以便在从所述混合料流分离出的混合料积聚到一定量时，该混合料量可以掉回混合料流，以在混合料流中产生搅流。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，使用具有沿周向构造的、例如带有角或突起的内轮廓的混合容器(17)执行所述混合过程。

6.如权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述混合料流通过为所述混合过程设置在所述混合容器(17)内部的被电动驱动的混合工具(13)产生。

7.一种混合设备，具有一个用于产生混合料流的装置(4)，用于在一个可连接在该装置(4)上的含有固体混合料的混合容器(17)中产生混合料流，该混合料流-产生装置(4)包括用于连接所述混合容器(17)的连接器件，其中，由所述混合料流-产生装置(4)和所述混合容器(17)形成的单元在混合过程中可绕一轴线(6)相对所述混合设备(1)的基架枢转地被支承，其特征在于，由所述混合料流-产生装置(4)和所述混合容器(17)形成的所述单元可绕与所述第一轴线(6)成角度的，优选成直角设置的第二轴线(5)枢转，并且所述可枢转性这样设计，即，使得可以在混合过程中绕两个轴线(5，6)进行枢转。

8.如权利要求7所述的混合设备，其特征在于，由所述混合料流-产生装置(4)和所述混合容器(17)形成的所述单元万向地相对所述混合设备(1)的基架(2)被支承。

9.如权利要求7或8所述的混合设备，其特征在于，分别设置有一电动驱动器(9，10)用于所述单元绕其一根或两根轴线(5，6)枢转。

10.如权利要求7至9之一所述的混合设备，其特征在于，所述用于将所述混合容器连接在所述混合料流-产生装置上的连接器件包括两个分别带有至少一个可通过张紧装置(23，23.1)运动的联结元件(22，22.1)的连接臂(16，16.1)，其中，每个所述联结元件(22，22.1)可沿所述张紧装置(23，23.1)的运动方向形状配合地连接在所述混合容器(17)上。

11.如权利要求7至10之一所述的混合设备，其特征在于，用于将所述混合容器(17)连接在所述混合料流-产生装置(4)上的所述连接器件在功能上与用于所述混合容器(17)的上侧开口的封闭元件(25)分开地设置，并且出于该目的，所述混合料流-产生装置(4)包括具有至少一个联结元件(22，22.1)的连接装置，其中，所述至少一个联结元件(22，22.1)可与所述混合容器(17)的上侧开口区域成间距地连接在该混合容器上。

12.如权利要求11所述的混合设备，其特征在于，所述混合料流-产生装置(4)具有一个设置在一根输出轴(12)上的混合工具(13)，其中，所述输出轴(12)穿过所述封闭元件(25)并从该封闭元件朝所述混合容器(17)突伸出。

13.如权利要求7至12之一所述的混合设备，其特征在于，所述可连接在所述混合料流-产生装置(4)上的混合容器(17)具有一个或多个可在混合过程中积聚混合料的容器区域。

14.如权利要求13所述的混合设备，其特征在于，所述混合容器(17)具有角形的内轮廓。

15.如权利要求13或14所述的混合设备，其特征在于，所述混合容器(17)是散粒物料容器。

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