CN102015085B - 混合式搅拌机 - Google Patents

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Abstract

一种用于处理一种或多种流体介质(2)和可选的一种或多种固体介质(3)的搅拌机(1)。该搅拌机(1)包括:罐(4),其具有一个或多个填充开口(5)和位于罐(4)的底部处的排出开口(6);和搅拌单元(8),其设在罐底部上。搅拌单元(8)包括转子(9)、入口(10)和出口(11)。搅拌单元(8)还包括带阀体(13)、入口(14)和第一出口(15)及第二出口(16)的阀结构(12),入口(14)与搅拌单元(8)的出口相连通,第一出口(15)与罐的排出开口(6)相连通,第二出口(16)与罐(4)上的入口相连通。连接件(20)可以设在阀结构的第一出口(15)和罐的填充开口中的至少一个之间。

Description

混合式搅拌机
技术领域
本发明涉及一种用于处理一种或多种流体介质和可选的一种或多种固体介质的搅拌机,该搅拌机包括:罐,其具有一个或多个填充开口和位于罐底部的排出开口;以及搅拌单元,其设在罐底部,且具有转子、入口、出口和带有阀体、入口和第一出口及第二出口的阀结构,入口与搅拌机单元的出口相连通,第一出口与罐的排出开口相连通,第二出口与罐上的入口相连通。
背景技术
在食品行业和制药行业中,搅拌机主要广泛用于混合可添加一种或多种固体介质的流体介质。所用搅拌机通常采用两种不同的主要原理,即分批搅拌和连续搅拌。
分批搅拌机包括罐,罐中设有用于混合罐中的介质的单元。该介质将在罐中循环。当罐中的介质已达到想要的状态时,将罐清空。在某些情况下,这样进行,即,通过倾斜整个罐并将罐中的经混合的介质从顶部倒出并进入合适容器。在其它情况下,在罐底部设有排出开口,从而避免倾斜罐。这对于大型罐而言是特别有利的。就高粘性介质而言,如果仅利用介质的重力作用,罐的清空将非常缓慢。因此,需要设置特别装置来实现更快地清空罐。例如可以在罐顶部设置耐压密封盖和压缩空气源以将介质挤出,但如果搅拌机被用于不能受不洁空气污染的食品、药物或其它介质,就需要给压缩空气源配备清洁压缩空气的设备。或者,可以将泵连接至排出开口以将介质吸出。这种泵必须是自吸泵,或者是设于罐出口水平面下方的正排量泵。
分批搅拌通常将用于混合加有大量干燥物质的介质、高粘性介质、胶粘性介质以及应当短时间混合的介质(例如乳状液)。
连续搅拌机也包括罐,罐中可设有用于混合罐中介质的单元。在罐底部设有通常被关闭的排出开口。排出开口连接管道,所述管道位于排出开口的关闭阀和罐之间,并且通过罐上部的填充开口直接排入罐。介质因此在罐外部循环。置于罐中的搅拌单元或位于罐外的泵可以传送所需的泵送作用以维持介质的循环。当介质得到充分混合时,将罐清空。实现这点的原因是:在去掉罐排出开口上的关闭阀的同时,罐排出开口和填充开口之间的连接件被关闭。搅拌单元或罐外的泵可用于更快地将罐清空。
连续搅拌通常将被用于混合加有少量或未添加干燥物质的介质、粘性介质或需要长时间混合的介质。
就某些加工而言,期望能进行执行分批搅拌和连续搅拌的结合。在WO 2006/131800中公开了这种搅拌机,其中公开了一种在罐底部设有搅拌单元的搅拌机。一部分介质在罐内循环,同时另一部分介质被引出排出开口,并且经过与罐上的填充开口相连的管道。这形成了对介质的混合。在罐内循环的那部分介质与在罐外通过管道循环的那部分介质之间的比例是固定的。该比例根据需要混合的介质的特性背景来决定,并且该比值决定了搅拌机的尺寸。缺点是,即使在最佳情况下且如果有可能的话,当需要处理其它介质时,涉及全面重建搅拌机。这类搅拌机不能专门用作分批搅拌机或专门用作连续搅拌机,而将只能用作介于这两种搅拌机之间的混合式搅拌机。
在用到搅拌机的各种加工行业中,期望能够重置加工设施以便能够处理不同的介质。另外,能够在同一作业过程中在分批搅拌和连续搅拌之间进行切换将是有利的。这将在可处理的介质、因而可生产的产品方面带来更大的灵活性。而且,将这两种处理原理整合在同一机器中对于既使用连续搅拌机、又用到分批搅拌机的加工行业而言将是有利的,因为由此能够通过使搅拌机数量最少化来降低容量成本。
发明目的
本发明的目的是给出一种用于混合一种或多种流体介质和可选的一种或多种固体介质的搅拌机,其中可专门通过在罐中采用分批搅拌的方式进行混合来执行对介质的混合,并且搅拌机的设计能够快速重置搅拌机以便通过罐的排出开口排出介质,从而在清空罐的过程中能够利用搅拌单元的泵送作用,并且/或者搅拌机能够用作连续搅拌机。
发明内容
根据本发明,这一目标通过下面这种搅拌机来实现,所述搅拌机如前序部分所述那样,且特征在于:搅拌单元的转子包括多个环状分布的叶轮片,以便形成通过搅拌单元的介质流,并且搅拌单元包括其上设有孔和/或开槽形式的通道的圆柱形的有孔环。
搅拌单元优选设置在圆柱形的罐的中部位置,其中,转子的转动轴线与罐的中心轴线同轴。
在特别有利的实施例中,转子将被设计成具有多个叶轮片的圆盘,所述叶轮片设在圆盘的顶侧上,并且与邻近的圆盘上的孔相互作用,因此在旋转的叶轮片的作用下,介质被挤压通过所述孔。
此处还在圆盘底侧设有多个叶轮片。
转子顶侧处的叶轮片被设计成由它们形成轴向介质流,同时底侧处的叶轮片被设计成由它们形成径向介质流。因此,介质将从搅拌单元顶部被吸入搅拌单元并且位于罐中央,以便在搅拌单元的底部以沿径向远离罐中央的流被引出搅拌单元。
或者,转子可以是以离心泵所公开的方式设计的泵轮,其中叶轮片具有弧形,叶片仅设于圆盘一侧且圆盘上未设有孔。
有孔环上的孔和/或开槽的尺寸被选择成将提供所需要的均匀化程度。当介质被挤压通过有孔环时,它将被粉碎,其中一部分是因为孔/开槽的尺寸,一部分是因为转子的叶轮片将抵靠有孔环的较大颗粒压碎,在这些颗粒通过有孔环时将它们切成碎片。
当阀结构处于其第一极限位置上时,转子将在罐中形成流,其中介质在罐底部被引出搅拌单元,并且从中心沿罐底部流向罐侧部。介质将沿侧部向上流向罐顶部,其中它靠着中心向内流动以便被吸入搅拌单元的顶部。
当阀结构处于其第二极限位置上时,介质将在罐底部被引出排出开口。在有连接件存在于罐排出开口和罐顶部上的填充开口之间的实施例中,介质将被引回到罐,其中它朝向中心流入以便被吸入搅拌单元顶部。如果不存在通向罐填充开口的连接件,介质将被引出罐,罐因而被清空。
搅拌单元包括圆柱形的有孔环,其上设有孔和/或开槽形式的通道,用于处理某些产品;例如,在处理其中干燥物质含有希望更好地被分布于流体介质中的大颗粒的某些产品时,要求能够通过所谓的均匀化将这些颗粒粉碎。
有孔环通常将被设在搅拌单元出口和阀结构入口之间。有孔环被设计成封闭离开搅拌单元的出口,使得所有的介质都必须通过有孔环。将有孔环置于搅拌单元出口和阀结构入口之间意味着液体将被均匀化,无论搅拌机正用作分批搅拌机还是连续搅拌机。
通过提供带上述类型的阀结构的搅拌机,能够在介质经过搅拌单元之后直接将介质引回到罐中,或者通过罐的排出开口将介质引出。然后,根据外部连接件的形式,可以将介质引回罐或引出罐以在加工设施中进行可能的进一步处理,或被引至更大的缓冲罐。在第一种情况下,搅拌机专门用作分批搅拌机,在第二种情况下,既可以清空罐,又可以将搅拌机用作连续搅拌机。在后一种情况下,能够处理比搅拌机的体积还要大的量。
由于搅拌机的泵送作用可被用于清空罐,因此不必如现有技术的分批搅拌机那样连接泵或压缩空气源以将罐清空。
如果方便的话,仍然可以连接压缩空气连接件或泵以提高清空罐的速度。搅拌单元可以被用于启动泵,因此不必选择自吸泵类型,这是所希望的,因为与非自吸式泵相比,自吸泵通常更为复杂且因此需要承担更高成本。
在加工需消毒的产品或对卫生条件有特殊要求的情况下,限制不同加工机器之间的开关数量是有利的。在这个方面,根据本发明的具有阀结构的搅拌机特别有利,因为它既能够用作分批搅拌机,又能够用作连续搅拌机。由于能够利用搅拌单元的泵送作用,而无需连接压缩空气源作为补充,因此能够无菌地将罐清空。由此避免了受压缩空气源污染的危险。
此外,根据本发明的搅拌机将能够减少主要费用,因为同一搅拌机能够被用作分批搅拌机和连续搅拌机。
根据另一实施例,根据本发明的搅拌机的特征在于:阀结构的入口与搅拌单元的出口相同,阀结构的第一出口与罐的排出开口相同,阀结构的第二出口直接排入罐。
这是特别有利的,因为否则应分别形成不同出口和入口之间的连接的部件因此被省去。搅拌单元的出口通常是封闭转子的圆柱形开口。罐的排出开口通常是罐底部处的圆形开口,其具有分支,所述分支可以连接管道,所述管道连接至罐的上部中的填充开口或者对产品作进一步处理的加工设施。可以通过将罐的壁和底部与阀体结合来形成阀结构的壁。阀结构的出口形状因此将由上述元件共同决定。
根据另一实施例,根据本发明的搅拌机的特征在于:阀体被设置成相对于转子的旋转轴同轴。
这是有利的,因为这些元件可以以技术上简单的方式作为旋转体/旋转表面形成在阀单元上。
根据另一实施例,根据本发明的搅拌机的特征在于:阀体具有其中阀体关闭第一出口的第一极限位置和其中阀体关闭第二出口的第二极限位置,以及阀体连接有保持装置,使得它可以保持在介于这两个极限位置之间的任意位置上,在所述任意位置上,阀体分别部分关闭第一出口和第二出口。
在其中阀体关闭第一出口(其与罐的排出开口连通或一致)的阀体的第一极限位置上,介质将在罐中循环,且因此与添加的介质混合。当介质已达到想要的混合状态时,可以将阀体移至其第二极限位置,从而将通向罐的出口关闭,并且通过罐的排出开口将介质引出罐。
转子的泵送作用因此被用于清空罐。如果阀体被保持在介于两个极限位置之间的位置上,一部分介质将在罐中循环,同时另一部分介质被引出罐。在罐内循环的那部分介质与被引出罐的那部分介质之间的比例可以在0/100和100/0之间任意变化。
根据另一实施例,根据本发明的搅拌机的特征在于:阀体的移动选自下列移动,即,有关转子旋转轴的轴向移动、径向移动、旋转移动、或者径向、旋转和轴向移动的组合。
阀体在其极限位置之间的移动可以选择不同的方式,其取决于对单个应用场合而言谁是实际可行的。特别有利的实施例采用阀体的轴向平移。采用具有进入罐的拉条的线性致动器,其中它们与阀体相连。
阀体的径向平移,例如,用于由于罐下方的空间条件有限而必须水平设置致动器的场合。
旋转移动可以被用于其中希望利用像例如电机一样的旋转致动器来驱动阀体的场合。
如果提供具有与罐或搅拌单元上的螺纹配合部相互作用的螺纹的环形阀体,则可以看到上述运动方向的组合。这在对运动及阀体的保持要求高精度的场合下是有利的。
根据另一实施例,根据本发明的搅拌机的特征在于:在阀结构的第一出口和罐的填充开口中的至少一个之间提供连接件。
这是特别有利的实施例,因为搅拌机因此可以用作连续搅拌机。这使得能够在还用于高粘性介质的同一搅拌机中处理低粘性介质,使得该搅拌机既能够用于分批搅拌,又能够用于连续搅拌。这种特殊的阀结构还实现了在这两种搅拌机之间的快速切换。
除此之外,还可以在操作过程中将搅拌机重置,使得例如能够在不中断操作的情况下处理同一罐中的开始具有低粘性且后来具有高粘性的介质。
起初,该搅拌机将用作连续搅拌机,其中阀体处于其第二极限位置。介质将通过设在罐的填充开口中的至少一个和阀结构的第一出口之间的连接件进行循环。位于所述连接件之后的排出开口将被关闭。当介质达到其中分批搅拌更为合适的状态时,将阀体移至其第一极限位置,搅拌机将开始用作分批搅拌机。例如,通过将果汁与增稠剂混合形成果酱或果冻。
根据另一实施例,根据本发明的搅拌机的特征在于:位于罐的填充开口中的至少一个和阀结构的第一出口之间的连接件上可选地设有阀门。
这提供了关闭位于罐的排出口和填充开口之间的连接件的选择。如果同时将罐上的阀结构设在其中通向排出开口的连接件完全被打开的位置上,则介质将流出罐,而非通过先前提及的通向罐的连接件重新循环,罐因此被清空。
阀结构还可以被放在介于两个极限位置之间的位置上,使得通向排出开口的连接件和通向罐的入口均部分打开。搅拌机将持续混合介质,同时介质被倒出,这对于如果停止混合则发生凝固的介质而言是有利的。该搅拌机将部分地用作分批搅拌机,同时罐被清空。
在替换实施例中,位于罐排出口和填充开口之间的连接件上的阀门被选择成可以无级地将其从完全关闭的位置调节成完全打开的位置。
如果同时将罐上的阀结构设在其中通向排出开口的连接件完全被打开的位置上,则介质将流出罐,同时一部分通过罐排出口和填充开口之间的连接件重新循环,且与此同时罐被清空。搅拌机将部分地用作连续搅拌机,同时罐被清空。
根据另一实施例,根据本发明的搅拌机的特征在于:有孔环可选的是固定的或者与移动装置相连,使得它可以在完全封闭转子出口的第一位置和不封闭转子出口的第二位置之间移动,并且有孔环可以保持在介于这两个位置之间的任意位置上,在所述任意位置上,有孔环部分封闭转子的出口。
这在处理关于起初混合的是待均匀化的介质,后来根据需要加入了没有要被粉碎的干燥物质的产品的情况是特别有利的。
有孔环被设在其第一位置上,以便所有介质流过有孔环。然后将有孔环移至其第二位置,使得介质不通过有孔环,随后添加没有要被粉碎的干燥物质。这些应用场合的实例可以是含整颗草莓的冰激凌的生产和含蔬菜和肉片的汤的制作。
除此之外,希望能够将有孔环设在其中它仅部分覆盖搅拌单元出口的位置处。从而实现对所添加的干燥物质的部分粉碎。这可用于制作烩水果、果冻和果酱,其中水果整个地被添加,然后在搅拌机中被粉碎,一些浆果部分地通过有孔环,其它浆果和浆果块从有孔环外经过。
搅拌机的使用不限于食品行业和制药行业。搅拌机可以用于所有其中要混合一种或多种流体介质,且可选的可添加一种或多种干燥介质的行业。例如,相关的应用场合可以是颜料、奶油和化妆品的混合。
该搅拌机可以被称作混合式搅拌机,其可实现分批搅拌和连续搅拌。此外,具有可置换的有孔环的实施例提供另外的混合功能,因为它可以选择在混合的同时将或不将较大的颗粒粉碎和均匀化。此外,有连接件存在于罐排出开口和填充开口之间且在该连接件上具有调节阀的实施例将在清空罐的同时实现部分的连续搅拌/部分的分批搅拌。
附图说明
下面将参考附图更详细地解释本发明,其中:
图1示出了现有技术的搅拌机的基本草图;
图2示出了现有技术的连续搅拌机的基本草图;
图3示出了作为分批搅拌机的具有罐和搅拌单元的搅拌机的等轴截面图;
图4示出了作为连续搅拌机的具有罐和搅拌单元的搅拌机的等轴截面图;
图5示出了具有有孔环的搅拌单元的基本草图;
图6a-c示出了阀结构的基本草图;
图7示出了其中有孔环处于其第一位置的作为分批搅拌机的搅拌单元的等轴截面图;
图8示出了其中有孔环处于其第一位置的作为分批搅拌机的搅拌单元的剖面图;
图9示出了其中有孔环处于其第一位置的作为连续搅拌机的搅拌单元的等轴截面图;
图10示出了其中有孔环处于其第一位置的作为连续搅拌机的搅拌单元的剖面图;
图11示出了其中有孔环处于其第二位置的作为连续搅拌机的搅拌单元的等轴截面图;
图12示出了其中有孔环处于其第二位置的作为连续搅拌机的搅拌单元的剖面图;
图13示出了其中有孔环处于其第二位置的作为分批搅拌机的搅拌单元的等轴截面图;
图14示出了其中有孔环处于其第二位置的作为分批搅拌机的搅拌单元的剖面图;
图15示出了其中阀体处于中间位置上的搅拌单元的剖面图;
图16示出了搅拌单元的可选实施例的剖面图;以及
图17示出了搅拌机的流程图。
具体实施方式
在附图说明中,相同或相应的元件在不同附图中将标以相同标号。因此,将不会对各单个附图/实施例的所有细节均进行说明。
图1示出了现有技术的分批搅拌机100。搅拌机100包括罐104和搅拌单元108,罐104具有多个填充开口105和位于罐104的底部107处的排出开口106,搅拌单元108具有转子109、入口110和出口111。所示搅拌机100的实施例设有刀具126,其执行对微粒尺寸过大以至于微粒不能立刻流过搅拌单元108的固体介质3的初步粉碎。从该草图上可以看到介质流如何分布于罐中。在罐中部,该介质流将优选向下指向搅拌单元的入口110。在罐104的侧部附近,该介质流指向向上。在横截面中,该介质流将主要为圆形运动。在所示实施例中,罐104上设有绝缘护套127、位于护套127和罐104之间的热交换器128、转动的刮削器129和用于固体介质3的容器131。热交换器128可被用于通过经由供应管130分别添加热液体或冷液体来加热或冷却罐104中的介质2、3。刮削器129被用于确保在罐104侧部实现对介质的混合,以及在加热过程中介质不发生燃烧。这对于高粘性介质是特别有必要的。用于固体介质3的容器131确保操作过程中对固体介质3的充分供应。
图2示出了现有技术的连续搅拌机200。搅拌机200也包括罐204和搅拌单元208,罐204具有多个填充开口205和位于罐204的底部207处的排出开口206,搅拌单元208具有转子209、口210和出口211。所示搅拌机200的实施例设有刀具226,其执行对微粒尺寸过大以至于微粒不能流过搅拌单元208的固体介质3的初步粉碎。从该草图上可以看到介质流如何分布于罐中。在罐中部,该介质流将优选向下指向搅拌单元的入口210。介质的一部分可以被引出罐204,并且通过连接件220经由其填充开口205之一返回罐204,同时介质的另一部分经由罐的排出开口206被导出。在所示实施例中,罐204上设有用于固体介质3的容器231。用于固体介质3的容器231确保操作过程中对固体介质3的充分供应。
图3-4分别示出了作为分批搅拌机和连续搅拌机的搅拌机1的等轴截面图。搅拌机1包括罐4和搅拌单元8,罐4具有多个填充开口5和位于底部7处的排出开口6,搅拌单元8具有转子9、入口10和出口11。罐4容纳有一种或多种流体介质2。
搅拌单元8被示出具有邻近的阀结构12,阀结构12具有阀体13。阀结构12具有与搅拌单元的出口17连通的入口14、与排出开口6连通的第一出口15以及与罐4上的入口33连通的第二出口16。
搅拌机包括位于阀结构的第一出口15和罐4上的填充开口5之间的连接件20。
所示的搅拌机1的实施例被示出不存在用于粉碎过大以至于不能通过搅拌单元的入口10的颗粒的刀具。如果颗粒大小需要使用刀具,则可以安装刀具。此外,在所示实施例中,搅拌机1上设有转动的刮削器29、绝缘护套27、与供应管30关联的热交换器28、用于固体介质3的容器31以及蒸汽连接件32。这些部件是可替换的,并且不是搅拌机的基本形式中所必须的。
搅拌单元8通常将由置于罐4外部的电机(未示出)供电。
出于清晰的缘故,图5示出了不带阀结构12的搅拌单元8。有孔环23在其两个极限位置上被示出。在图示的左半边,有孔环23被示出处于其第一极限位置。在图示的右半边,有孔环23被示出处于其第二极限位置。有孔环23上设有多个通道24,其尺寸与要求的介质均匀度相适应。该附图说明了有孔环23的作用。在左边,在通过有孔环23上的通道24的过程中,大颗粒被碎裂。在右边,大颗粒在不发生碎裂的情况下通过搅拌单元8,因为它们不通过有孔环23。
除此之外,图5说明了罐4中的圆形流。搅拌单元的转子9提供了形成该流所需要的泵送作用。在所示实施例中,转子9被设计为圆盘34,其顶侧处具有多个叶轮片22,当圆盘旋转时,所述叶轮片引导介质通过圆盘34上的多个孔35。圆盘34的底侧设有其它叶轮片36,其沿着径向远离转子的旋转轴18的方向引导介质。
图6a示出了连续搅拌或清空罐4的原理。图6b示出了混合混合的原理,图6c示出了分批搅拌的原理。
阀结构12被设置成与搅拌单元8相关。阀结构12具有阀体13、与所示实施例中的搅拌机的出口17相同的入口14、与所示实施例中的排出开口6相同的第一出口15、以及第二出口16,其直接排入所示实施例中的罐4。
在所示实施例中,阀体13与转子的旋转轴18同轴地移动。
在图6a上,阀体13被示出处于其第二极限位置,在该位置上,它关闭罐4上的阀结构的出口16。此时,将存在通过第一出口15离开罐4的流。
在图6b上,阀体13被示出处于位于两个极限位置之间的中间位置上,在该位置上,它分别部分关闭阀门的第一和第二出口15、16。将存在通过阀门的第一出口15和阀门的第二出口16的流。该介质的一部分将留在罐4中,并且该介质的另一部分将被引出罐4。
在图6c上,阀体13被示出处于其第一极限位置,在该位置上,它关闭阀结构的第一出口15。此时,将存在通过阀门的第二出口16的流。该介质因此将在罐4内循环。
图7-15示出了替换实施例中的同一搅拌单元8。该附图示出了处于不同位置上的阀体13和有孔环23。
搅拌单元8包括转子9,其具有入口10和出口11。转子9在操作过程中围绕其旋转轴18旋转。转子9被设计为在顶侧具有多个叶轮片22的圆盘34,当圆盘旋转时,所述叶轮片引导介质通过圆盘34上的多个孔35。圆盘34的底侧设有其它叶轮片36,其沿着径向远离转子的旋转轴18的方向引导介质。
在其一个极限位置上封闭转子出口11的有孔环23被设置成与转子的旋转轴18同轴。有孔环23与转移装置25相连,所述转移装置25为多个拉条37的形式,所述拉条37穿过搅拌单元8到达位于罐4外部的位置,在该位置上,它们连接于致动器(未示出),其能够使有孔环23在其两个极限位置之间移动。
具有在其一个极限位置上封闭有孔环23和转子出口11的阀体13的阀结构12被设置成与转子的旋转轴18同轴。阀体13连接至采取多根拉条38形式的保持装置19,所述拉条38穿过搅拌单元8到达位于罐4外部的位置,在该位置上,它们连接于致动器(未示出),其能够使阀体13在其两个极限位置之间移动。
阀结构14的入口与搅拌单元的出口17相同。阀结构的第一出口15与罐的排出开口6相同。阀结构的第二出口16直接排入罐4。
图7-8示出了当有孔环23处于其第一极限位置上,用作分批搅拌机时的搅拌单元8的设置。阀体13处于其第一极限位置上,因此它关闭排出开口6,并且将介质直接传入罐4,介质在罐4内循环。当穿过有孔环23时,介质被均匀化。
图9-10示出了当有孔环23处于其第一极限位置上,用作连续搅拌机时或清空罐4期间的搅拌单元8的设置。阀体13处于其第二极限位置上,因此它关闭阀结构的第二出口16,并且让介质通过排出开口6。当穿过有孔环23时,介质被均匀化。
图11-12示出了当有孔环23处于其第二极限位置上,用作连续搅拌机时或清空罐4期间,搅拌单元8的设置。阀体13处于其第二极限位置上,因此它关闭阀结构的第二出口16,并且让介质通过排出开口6。由于介质不穿过有孔环23,因此介质未被均匀化。
图13-14示出了当有孔环23处于其第二极限位置上,用作分批搅拌机时,搅拌单元8的设置。阀体13处于其第一极限位置上,因此它关闭排出开口6,并且将介质直接传至罐4,介质在罐4内循环。由于介质不穿过有孔环23,因此介质未被均匀化。
图15示出了当有孔环23处于其第一极限位置上,用作混合式搅拌机时,搅拌单元8的设置。阀体13处于介于二个极限位置之间的位置上,因此一部分介质通过排出开口6,另一部分介质直接传至罐4并在罐4内循环。当穿过有孔环23时,介质被均匀化。
当有孔环23处于两个极限位置上和介于这两个极限位置之间的任意位置上时,可以提供图15上的混合式功能。
图16示出了本发明替换实施例中的阀结构12,其中阀体13的移动通过旋转来实现。搅拌单元8被示出具有带入口10和出口11的转子9。转子9围绕旋转轴18旋转,通过其叶轮片22、36作用于介质上,使其开始从转子入口10流向转子出口11。
阀体13上形成有孔或开槽,其在数量和尺寸上对应于有孔环23上的孔或开槽。当阀体13转至其第二极限位置上时,它将挡住有孔环23上的孔或开槽。在该位置上,在有孔环23内形成压力。阀门38可以在排出开口6上被打开,并且介质将流出排出开口6。当阀体13转至其第一极限位置时,阀体13上的孔或开槽将与有孔环上的孔或开槽相配,使得介质能够流至罐4并且在其中循环。阀体13能够被设定在介于两个极限位置之间的位置上,使得一部分介质通过排出开口6流出,另一部分介质被引回罐4。
图17示出了搅拌机1的流程图。介质位于罐4中。搅拌单元8被置于罐4的底部7。罐上设有排出开口6、介于阀结构的第一出口15和填充开口5之间的连接件20。该连接件上设有阀门21。罐的排出开口上设有关闭阀39。当介质已到达要求的混合程度时,介质被引出罐4,并且继续经历另一种处理,在此用容器43来举例说明。
当搅拌机1用作分批搅拌机时,介质将在罐4内循环40,当搅拌机1用作连续搅拌机时,介质将在罐外循环41。当罐被清空时,流42将优选离开罐。
分批搅拌机处理通常将包括下列步骤:其预先假定搅拌机1已准备好且是干净的,并且所有介质2、3均已准备好:
-将阀体13移至其第一极限位置,使得通向排出开口6的连接件被关闭(参见图7-8)。
-使有孔环23处于其第一极限位置,使得它封闭转子的出口11(参见图7-8)。
-给罐4装填一种或多种流体介质2。
-根据需要,可以在操作之前、期间或之后对介质2和3进行加热或冷却,如果搅拌机1上设有用于此用途的设备27、28、30的话。
-致动搅拌单元8,引起罐4中的流,并且混合和使介质2、4均匀化。
-可以添加额外的固体和流体介质2、3。
-可将有孔环23移至其第二极限位置,使得它不封闭转子的出口11(参见图13-14)。
-可添加不希望被粉碎的颗粒。
-将阀体13移至其第二极限位置,使得通向罐4的连接件16被关闭,通向排出开口6的连接件被打开(参见图11-12)。
-当罐4被清空时,搅拌单元8被关闭。
-清洗罐4。
连续搅拌机处理通常将包括下列步骤:同样假定搅拌机1已准备好且是干净的,并且所有介质2、3均已准备好:
-将阀体13移至其第二极限位置,使得通向罐4的连接件被关闭(参见图9-10)。
-位于阀结构的第一出口15和填充开口5之间的连接件20上的阀门21被打开。
-排出开口6被关闭39。
-使有孔环23处于其第一极限位置,使得它封闭转子的出口11(参见图9-10)。
-给罐4装填一种或多种流体介质2。
-根据需要,可以在操作之前、期间或之后对介质2和3进行加热或冷却,如果搅拌机1上设有用于此用途的设备27、28、30的话。
-致动搅拌单元8,引起流离开罐、通过位于阀结构的第一出口15和填充开口5之间的连接件20并返回罐4。在此过程期间,介质2、3被混合和均匀化。
-可添加额外的固体和流体介质2、3。
-可以使有孔环23处于其第二极限位置,使得它不封闭转子的出口11(参见图11-12)。
-可以添加不希望被粉碎的颗粒。
-位于阀结构的第一出口15和填充开口5之间的连接件20上的阀门21被关闭。
-排出开口6的关闭阀39被移除。
-当罐4被清空时,搅拌单元8被关闭。
-清洗罐4。
在混合式搅拌机功能下,连续搅拌机处理通常将包括下列步骤:同样预先假定搅拌机1已准备好且是干净的,并且所有介质2、3均已准备好:
-将阀体13移至其第二极限位置,使得通向罐4的连接件被关闭(参见图9-10)。
-位于阀结构的第一出口15和填充开口5之间的连接件20上的阀门21被打开。
-排出开口6被关闭39。
-使有孔环23处于其第一极限位置,使得它封闭转子的出口11(参见图9-10)。
-给罐4装填一种或多种流体介质2。
-根据需要,可以在操作之前、期间或之后对介质2和3进行加热或冷却,如果搅拌机1上设有用于此用途的设备27、28、30的话。
-致动搅拌单元8,引起流离开罐、通过位于阀结构的第一出口15和填充开口5之间的连接件20并返回罐4。在此过程期间,介质2、3被混合和均匀化。
-可添加额外的固体和流体介质2、3。
-将阀体13移至介于两个极限位置之间的位置(参见图15)。
-位于阀结构的第一出口15和填充开口5之间的连接件20上的阀门21被关闭。
-排出开口6的关闭阀39被移除(参见图17)。
-当罐4被清空时,搅拌单元8被关闭。
-清洗罐4。
在上述实例中,在清空罐4的过程中使用混合式功能,使得介质始终在移动。这通常与添加有增稠剂的介质一同使用。

Claims (9)

1.一种用于处理一种或多种流体介质(2)和可选地一种或多种固体介质(3)的搅拌机(1),搅拌机(1)包括:罐(4),该罐具有一个或多个填充开口(5)和位于罐(4)的底部(7)处的排出开口(6);和搅拌单元(8),该搅拌单元设在罐(4)的底部(7)处,且具有转子(9)、入口(10)、出口(17);
其特征在于:搅拌单元(8)包括用于使搅拌机实现分批搅拌和/或连续搅拌的阀结构(12),所述阀结构(12)具有阀体(13)、入口(14)和第一出口(15)及第二出口(16),阀结构(12)的入口(14)与搅拌单元的出口(17)相连通,阀结构(12)的第一出口(15)与罐的排出开口(6)相连通,并且在阀结构的第一出口(15)和罐的填充开口(5)中的至少一个填充开口之间设有用于实现连续搅拌的连接件(20),第二出口(16)与罐(4)上的入口(33)相连通以将介质直接传至罐而实现分批搅拌。
2.如权利要求1所述的搅拌机,其特征在于:
阀结构的入口(14)与搅拌单元的出口(17)相同,阀结构的第一出口(15)与罐的排出开口(6)相同,阀结构的第二出口(16)直接排入罐(4)。
3.如权利要求1或2所述的搅拌机,其特征在于:
阀体(13)被设置成相对于转子的旋转轴(18)同轴。
4.如权利要求3所述的搅拌机,其特征在于:
阀体(13)具有其中阀体(13)关闭第一出口(15)的第一极限位置和其中阀体(13)关闭第二出口(16)的第二极限位置,以及阀体(13)与保持装置(19)连接,使得阀体能够保持在这两个极限位置之间的任意位置处,在所述任意位置处,阀体(13)分别部分关闭第一出口(15)和第二出口(16)。
5.如权利要求4所述的搅拌机,其特征在于:
阀体的移动选自于下列移动:与转子的旋转轴(18)有关的轴向移动;径向移动;旋转移动;或者径向、旋转和轴向移动的组合。
6.如权利要求5所述的搅拌机,其特征在于:
位于罐的填充开口(5)中的至少一个填充开口和阀结构的第一出口(15)之间的连接件(20)设有阀门(21)。
7.如权利要求1或2所述的搅拌机,其特征在于:
搅拌单元的转子(9)包括多个环状分布的叶轮片(22),以便形成通过搅拌单元(8)的介质流。
8.如权利要求7所述的搅拌机,其特征在于:
搅拌单元(8)包括圆柱形的有孔环(23),该有孔环上设有孔和/或开槽形式的通道(24)。
9.如权利要求8所述的搅拌机,其特征在于:
有孔环(23)可选的是固定的或者与移动装置(25)相连,使得该有孔环能够在完全封闭转子的出口(11)的第一位置和不封闭转子的出口(11)的第二位置之间移动,并且有孔环(23)能够保持在这两个位置之间的任意位置处,在所述任意位置处,有孔环(23)部分封闭转子的出口(11)。
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