CN106659988B - 用于粘性流体的混合器以及混合粘性流体的方法 - Google Patents

用于粘性流体的混合器以及混合粘性流体的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及混合器(1)，特别是用于在容器中混合诸如涂料和灰泥等的黏性流体，所述混合器(1)包括框架(2)，用于保持容器的夹钳机构(4)，所述机构可平移和/或转动地安装在框架(2)上，用于平移和/或转动地驱动夹钳机构(4)的发动机(28)，用于测量夹钳机构(4)的振动的传感器(30)，以及与传感器和发动机连接的控制器(29)，所述控制器被设定控制发动机以根据测量的振动调整夹钳机构的平移和/或转动。

Description

用于粘性流体的混合器以及混合粘性流体的方法
技术领域
本发明涉及混合器，具体地用于在容器中混合诸如涂料和灰泥的粘性流体，所述混合器包括框架，用于保持容器的夹钳机构，所述机构可平移地和/或可旋转地安装在框架上，以及发动机，其用于可平移地和/或可旋转地驱动所述夹钳机构以混合流体。本发明还涉及在容器中混合材料的方法，该材料具体地为诸如涂料和灰泥的粘性流体。
背景技术
EP1525914A2涉及回转混合器(在EP1525914A2的附图中以10指示)，其特征为与发动机(11)和夹钳机构的直接驱动连接，它使所述混合器能适应多种尺寸和构造的容器(51)。所述发动机与传动轴相连，所述传动轴与第一托架(16)相连。发动机使托架(16)绕第一轴线(28)旋转。环形齿轮(32)和单滑轮皮带用于施加围绕与所述第一轴线大致垂直的第二轴线(39)旋转，以产生回转混合运动。
US5268620涉及在容器中混合材料的控制系统。在混合过程中，螺旋驱动压力板夹紧容积。监测用于驱动螺旋的夹钳发动机的电流，且控制电路允许夹钳发动机的多个速度、多个电流消耗、自动关闭操作。自动检查电路构件，且必要时控制混合或夹钳操作。
混合器，诸如振动器和双轴回转混合器，例如涂料罐通常经受一定程度的不稳定性，特别当在高频下操所时。通常，振动随着速度、罐尺寸和罐重量而增加。增加稳定性和减少振动的常规方法为：夹钳机构的静态平衡，增加底部框架的质量，降低操作速度，特别是对于大涂料罐，提供特殊的机器地面底座，以及避免共振频率。
由于不知道在循环期间将对现有混合器引入何种变化，诸如罐的种类、形状和数量上的变化，涂料质量，填充程度的变化等，混合速度设定在远低于理论或经验最大值。
发明内容
本发明的目的为提供改进的混合器，其提供更快地混合和/或减少在操作过程中的振动和/或是更节能的。
为此，根据本发明的混合器包括测量夹钳机构的振动的传感器，以及与传感器和发动机相连的控制器，所述控制器被布置成控制发动机以依照所测量的振动调整夹钳机构的平移和/或转动。
来源于振动的信息可用于，例如提高混合效率，例如，在混合完成后进行评估和由此缩短混合时间。在另一个示例中，该信息用作在安装和/或使用期间提供混合器安置的稳定性的指示，以及提供指示以调整混合器的支撑，如调平脚部。
在一个实施例中，控制器被布置为增大平移和/或转动的频率直到所测量的振动的参数，如幅度或共振，达到预先选定的阈值。因此，可在频率增加的状态下操作混合器。
在另一个实施例中，控制器被布置成，当所测量的振动的参数达到预先选定的阈值时，降低移动和/或转动的频率。
通过形成，如在混合器中不期望的谐振，或不论容器从夹钳机构滑脱、掉落或是漏出，事故的危险被降低了且安全性增加。在一个改进中，控制器被布置为，当所测量的振动的参数达到预先选定的阈值时，停止混合和/或产生警告信号。
在另一个实施例中，控制器被设定为从测量的振动中获得夹钳机构所保持的容器的重量和/或尺寸。可选地，在估量容器的重量和/或尺寸时还考虑了罐的高度。在包括一对夹钳板的一个夹钳机构中，罐的高度通常相当于板之间的距离。
在一个改进中，控制器被设定为估量充分混合所需的能量，以及基于测量的振动，估量输入到容器的能量(焦耳)。这使得混合时间进一步减少，如，当估量的能量输入达到估量的所需能量时停止混合。
在一个实施例中，控制器包括存储器且被设定为存储随时间测量的振动的一个或多个参数。存储的信息可提供维护和/或指示磨损的指令。在一个改进中，存储谐振发生时的频率且控制器被设定为避免在或接近该频率时进行稳态操作(stationary operation)。
在另一个实施例中，传感器包括应变仪，如当在框架中发现足够大的变形时固定至框架，或优选地，包括加速计和/或回转仪；传感器优选地包括加速计和回转仪。在一个改进中，传感器包括结合了3-轴回转仪和3-轴加速计的运动追踪设备。
在另一个实施例中，混合器包括子框架，所述子框架弹性地安装在框架上，所述夹钳机构以及优选地还有发动机安装在子框架上，且传感器或传感器中至少一个被置于子框架上。
本发明还涉及在容器中以混合器的方式混合粘性流体的方法，该粘性流体诸如涂料和灰泥，所述混合器包括框架，用于保持容器的夹钳机构，所述机构可平移和/或可旋转地安装在框架上，所述方法包括以下步骤：将容纳液体的容器固定在夹钳机构上，平移和/或转动该机构，如振动和/或回转地旋转该机构，测量夹钳机构的振动，以及依照测量的振动调整夹钳机构的驱动。
在一个实施例中，所述方法包括增加平移和/或转动的频率直到测量的振动的参数，如幅度或谐振，达到预先选定的值。
在另一个实施例中，所述方法包括，当测量的振动的参数达到预先选定的值时降低平移和/或转动的频率或停止夹钳机构。
在又一个实施例中，所述方法包括从测量的振动中获得夹钳机构所保持的容器的重量和/或尺寸。
在一个改进中，所述方法包括估量在容器中充分混合流体所需的能量，以及基于所测量的振动，估量输入到容器的能量。
WO2007/095060涉及用于混合材料(如，医药品，食品等)的混合箱，该混合箱包含用于监测在箱内部翻滚的材料的特性的光谱仪，从而获得材料混合程度的指示。混合箱上还含有与光谱仪一起的加速计，它监测在混合箱转动时的混合箱位置。然后，加速计的测量可用于在箱内材料落于光谱仪的输入窗时引发光谱仪进行测量和/或记录该测量，从而提高在光谱仪的测量中的准确度，和/或在同样的箱位置时进行光谱仪测量，从而在光谱仪的测量间具有更好的一致性。
附图说明
将进一步参考附图解释公开的发明，在附图中以图的形式展示本发明的优选实施例。
图1为根据本发明的双轴回转混合器的透视正视图。
图2为图1所示的双轴回转混合器的透视后视图。
图3为安装在如图1和2所示的双轴回转混合器上的夹钳机构的剖面侧视图。
图4为根据本发明的振动机的透视正视图。
具体实施方式
图1和2显示用于在容器(未示出)中混合黏性流体(诸如涂料和灰泥)的双轴回转混合器1。混合器包括框架2，附接至框架且形成外部的金属板3，用于接纳和固定容器的夹钳机构4，隔开夹钳机构的滑动门5，驱动夹钳机构的发动机(图中未示出)。图3更细节地显示夹钳机构，包括水平第一轴5，滑轮7，以及支架，该水平第一轴5以一个或多个围绕第一轴线A1的轴承6的方式可旋转地安装在框架中，该滑轮7通常位于轴承的后侧以借由皮带8驱动第一轴以及位于发动机上的另外的滑轮，以及该支架位于轴承的前侧并安装在第一轴的前端，在本实例中为大致c-形的支架10，亦称作“摇篮”。支架包括中心梁11和两个臂部12，13，所述臂部垂直于梁延伸并与第一轴线平行。臂部承载夹钳板14和15以固定不同尺寸和形状的容器，为此，臂部可沿着梁并向着彼此滑动，所述滑动通常借由保持两个板距第一轴线的距离大致相等的机构完成(以便防止引起振动)。夹钳板可围绕共同的第二轴线A2旋转，例如，以通过诸如轴承而将轴16、17安装在臂部12、13上的方式。夹钳机构还包括，由其本身已知，锥形齿轮20和一组滑轮21，以及皮带，其中该皮带将围绕第二轴线的夹钳板和轴的转动与围绕第一轴线的夹钳机构的转动连接。
控制器25安装在混合器的框架上。在本实例中，控制器包括印刷电路板(PCB)，其具有用于驱动安装在PCB上的发动机的构件。传感器，即结合了3-轴回转仪和3-轴加速计的运动追踪装置，也直接安装在PCB上。
图4显示用于混合黏性流体的振动器1，其包括框架2，通过多个弹簧27和阻尼器弹性地安装在框架中的子框架26，用于将容器接纳和固定安装于子框架的夹钳机构4，以及用于振动子框架和夹钳机构的发动机28和偏心轮，整体上与US5268620中公开的振动器相似。
控制器安装在振动器的框架2上，并包括印刷电路板(PCB)29，其具有用于驱动安装在PCB上的发动机的构件。传感器30，即结合了3-轴回转仪和3-轴加速计的运动追踪装置，安装在子框架上并与控制器连接。
在操作过程中，装有流体的容器被固定在夹钳机构上，分别振动夹钳机构(图4)和使容器回转转动(图1至3)，并测量夹钳机构的振动，即，直接地在子框架(图4)和夹钳机构上测量，或间接在框架上(图1至3)测量。依照测量的振动调整夹钳机构的驱动。
当然，本发明不受限于以上公开的实施方式，且可在权利要求的范围内有多种方式的变形。

Claims (17)

1.混合器(1)，具体地用于在容器中混合黏性流体，所述混合器(1)包括框架(2)，用于保持容器的夹钳机构(4)，该夹钳机构可平移和/或可转动地安装在所述框架(2)上，用于平移和/或转动地驱动夹钳机构(4)的发动机(28)，用于测量夹钳机构(4)的振动的传感器(30)以及与传感器和发动机连接的控制器(29)，所述控制器被布置成控制所述发动机以根据测量的振动调整所述夹钳机构的平移和/或转动，其特征在于所述控制器(29)被布置成增大所述平移和/或转动的频率直到所测量的振动的参数达到预先选定的阈值。
2.根据权利要求1所述的混合器(1)，其中所述控制器(29)被布置成，当所测量的振动的参数达到预先选定的阈值时，降低平移和/或转动的频率。
3.根据权利要求1或2所述的混合器(1)，其中所述控制器(29)被布置成从所测量的振动中获得夹钳机构(4)所保持的容器的重量和/或尺寸。
4.根据权利要求3所述的混合器(1)，其中所述控制器(29)被设定为估量充分混合所需的能量，并基于所测量的振动估量输入至所述容器的能量。
5.根据权利要求1或2所述的混合器(1)，其中所述控制器(29)包括存储器，且所述控制器被布置成存储随时间的一个或多个测量的振动的参数。
6.根据权利要求1或2所述的混合器(1)，其中所述传感器(30)包括应变仪，加速计和/或回转仪。
7.根据权利要求1或2所述的混合器(1)，其中所述传感器(30)包括至少两个轴线，且其中所述轴线设定为相互垂直。
8.根据权利要求1或2所述的混合器(1)，其中所述传感器(30)或所述传感器中至少一个被设置在所述框架(2)或所述夹钳机构(4)上。
9.根据权利要求1或2所述的混合器(1)，包括可弹性地安装在所述框架(2)上的子框架(26)，其中所述夹钳机构(4)被安装在所述子框架上，且其中所述传感器(30)或所述传感器中至少一个被安装在所述子框架上。
10.根据权利要求1所述的混合器(1)，其中所述黏性流体是涂料和灰泥。
11.根据权利要求1或2所述的混合器(1)，其中所述传感器(30)包括加速计和回转仪。
12.根据权利要求1或2所述的混合器(1)，其中所述传感器(30)包括三个轴线，且其中所述轴线设定为相互垂直。
13.以混合器(1)的方式在容器中混合黏性流体的方法，所述混合器(1)包括框架(2)，用于保持容器的夹钳机构(4)，所述机构可平移和/或可转动地安装在所述框架(2)上，所述方法包括以下步骤：将容纳流体的容器固定在所述夹钳机构上，平移和/或转动该机构和容器，测量所述夹钳机构和所述容器的振动，以及依照测量的振动调整夹钳机构的驱动，其特征在于所述方法还包括增加平移和/或转动的频率直到所测量的振动的参数达到预先选定的值。
14.根据权利要求13所述的方法，其包括当测量的振动的参数达到预先选定的值时，降低平移和/或转动的频率或者停止所述夹钳机构。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其包括从测量的振动中获得所述夹钳机构所保持的容器的重量和/或尺寸。
16.根据权利要求15所述的方法，其包括估量充分混合所述容器中的流体所需的能量，并基于测量的振动估量输入至所述容器的能量。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述黏性流体是涂料和灰泥。
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