CN1140100A - 搅拌装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于搅拌一容器内的流动物质(如油漆或类似物)的搅拌装置及其方法。装置包括一主框架和一可移动地连接于该主框架的子框架。一驱动电机装于主框架上，一容器接纳装置和一紧固支承装置装于子框架。一装于主框架的传动装置可操作地连接着电机和子框架，并将由电机的旋转输出转换为子框架的周向运动。在运行时，周向运动使流动物质在容器内振荡，以在短时间内实现搅拌，而不会产生与其它类型搅拌机相关的导致机械损坏的破坏性的力。

Description

搅拌装置及方法

本专利申请是发文于1995年3月28日、至今仍悬而未决的美国专利申请系列No.08/411,948的部分延续，也是发文于1994年10月27日的美国专利申请系列No.08/330,122的部分延续，而后者现已被废弃。

本发明涉及搅拌或混合装置，尤其涉及一用于搅拌油漆或其它类似物那样的液态流体物质的装置及方法。

搅拌装置具有多种形式，通常取决于被搅拌的对象。当搅拌对象为流体或液态物质时，这种装置可包括机械搅拌机或灌浆机以使被搅拌物质产生搅动或混合。这种类型的搅拌机要求具有开口容器或至少有开孔通向容器内。另一种对两种以上物质进行搅拌的方法是将搅拌对象置于一封闭容器内，并使容器及其包容物作运动。后一种类型的搅拌装置被广泛用于零售业，以在将成罐或成桶的油漆出售时对其作搅拌。它还被用于有重负载的工业领域内。这种装置一般包括一用来安置并卡紧容器的结构以放置并夹持内含被搅拌物质的罐或桶，以及一个或多个电动机以供作搅拌运动。

使被搅拌物质产生混合和搅拌的运动来自于作简单振荡或振动运动的搅拌机，其中容器或罐在一小段距离内作前后往复的快速振荡。一些更先进的搅拌装置可提供回转式运动，其中一容器绕一轴作运动(通常为转动)，与此同时，绕另一与前一轴垂直的第二轴运动(通常为自转)。属于Schotter等的美国专利No.4,281,936和属于Morbeck的美国专利No.4,789,245公开了可作回转和转动组合运动的油漆搅拌装置(Schotter等人)或一可作回转运动的油漆搅拌装置(Morbeck)。

属于Brunn的美国专利5,261,744公开了一种改进的搅拌装置，它可对容器内的油漆或其它可流动物质提供回转运动。所公开的装置由于其对容器的搅拌运动来自一直接驱动系统而不是来自如Morbeck的专利中所公开的皮带驱动系统，所以它克服了其它搅拌机所存在的维护问题。但是Brunn的搅拌装置依赖于使容器作完全旋转的回转运动，导致产生大的圆周运动。尽管其搅拌质量相当不错，但周向运动所需的空间对某些使用是难以接受的并且它不能自动地适应各种容器尺寸。

属于Gatlin的美国专利5,443,314公开了一具有一刚性框架和一支承框架的搅拌组件，其中刚性框架可相对于支承框架移动并且附有一容器夹紧装置使一容器夹紧于刚性框架上。两框架通过三个共平面的轴承结构联接。该组件可使盛有液体的容器在一平面圆周轨道上绕一位于垂直位置的该平面的法向轴作运动。同已有的典型搅拌机一样，Gatlin设计的搅拌组件是通过使容器作小位移的高速往复运动来达到搅拌容器内物质的目的，确切地说，取轴道半径为7/8英寸(总的位移为 英寸)、绕轨道的速度为680—700rpm(转/分钟)，以690rpm为较佳。小位移与高速度的组合至少会引发两个问题：搅乱容器上部的气穴，从而使被搅拌的流体出现泡沫和夹杂气泡；以及会使搅拌组件产生严重磨损。此外Gatlin的容器夹紧装置被设计成只适用单一尺寸，从而大大降低了其通用性。

因此，需要有有关搅拌装置和方法方面的技术，尤其是有关油漆的搅拌机和搅拌方法，用于工业和零售业，这种技术可使现有搅拌机在维护和耐久性方面的问题降到最低限度，同时又能提供充分的搅拌并且占据最小的地面空间。同时还要求这种搅拌装置及方法拥有一高效能的、能适用多尺寸容器的容器夹紧机构以将容器紧固于搅拌装置上。

在本发明的用于搅拌可流动物质的搅拌装置和方法中上述问题大多数得到了解决。装置包括一框架、一连接于框架的容器支承件、一电机和一传动装置、包括一链接头链节将电机和容器支承联接在一起。与已有的搅拌装置形成对照的是，本发明的搅拌机不产生也不需要回转运动或极为振荡的运动，也不会产生小位移的高速圆周运动。已有技术的这些运动会导致搅拌机的严重磨损，造成停机维修的后果。

更准确地说，本发明搅拌机的框架包括一固定的主框架和一可移动的子框架。驱动电机和传动装置的一部分被固定于主框架。可移动的子框架通过一链接头链节与传动装置的输出部分相联，并且通过一个引导并运动子框架的第二引导支承连接结构与主框架相联，这样容器在圆周轨道上运动时可有相对较大的位移和较慢的速度。可移动子框架带有一容器夹紧装置，它包括一固定容器的夹紧底板和一框架组件用于支承和引导一从动的容器夹紧顶板。所述夹紧顶板可动，以适于安装不同尺寸的容器。所述框架组件还配有一电机和传动装置以驱动夹紧顶板。一包括多个平衡块的平衡块组件相联于第二连接结构。可用一封闭的外壳或罩盖将整个机件复盖住。控制部分包括一电控组件和一软启动控制组件，它们可与外壳内的机件合适地联接。

本发明还包括一种搅拌容器内流体的方法，它包括以下步骤：提供盛流体容器以支承使盛流体的容器固定于支承上，并使之在一单一平面上绕一水平轴以一定的位移和速度在一圆周轨道上运动，此运动速度不让容器内的气穴搅浑和散失。这使得运行速度较已有技术大大降低了。事实上，用本发明的装置和方法，只需原有技术的搅拌机不到一半的速度即可达到同样的搅拌效果。于是，本发明与“只有增加搅拌速度才能增加搅拌效果”这一流行看法形成鲜明对照。

本发明的目的之一，尤其是其中方法的目的，在于用一具有相对大的径向位移和相对慢的速度的圆周搅拌运动在一短时间内来搅拌一种流体，尤其是油漆，使在流体内不产生泡沫且不使气穴裹夹于流体中。之所以能够做到这点是由于容器内气穴部分基本保持完整，还由于容器内的运动所沿的路径同时具有垂直和水平分量。因此，本发明的方法利用了存在于大多数油漆容器内的气穴的有利之处。容器根据本发明的位移和速度在一圆周轨道上所作的运动使得气穴基本保持完整，并沿一基本上为椭圆的(或圆周的)路径绕着和经过容器作运动，从而改善了搅拌动力。于是，与那种靠高速震荡或振动运动来达到搅拌目的的搅拌机不同的是，本发明的搅拌装置和方法基本上减小了圆周搅拌运动。除了能达到同样的搅拌效果外，它还有两个额外的好处：基本上减小了机件磨损以及大大减少了被裹夹入被搅拌油漆中的气泡。

本发明的方法可用于搅拌各种尺寸容器中的流体，在一个实施例中，它可适用于搅拌不大于5加仑体积的容器中的流体。

本发明方法中的紧固步骤还在于将盛有流体的容器固定于一相对于容器支承件而言不动的位置，其中，盛流体的容器一般包括一可开口的顶部、一底部、一连接顶部和底部的侧壁和一延伸穿过容器顶部和底部中心的中轴，当容器被固定于支承后，容器的中轴一般呈垂直状。

本发明的目的之二是对诸如油漆、墨水、液态食品或其它类似物的可流动物质提供一种安全、有效和彻底的搅拌。

本发明的目的之三是提供一种具有小的活动范围和小的总体尺寸的搅拌机以节约宝贵的零售空间和工业用地。本发明还有一目的是提供一种低噪音搅拌机以避免干扰和分心，这对零售调整尤其显得重要，可安全进行零售调整的操作。安全性之所以得到增加是由于运动件、框架组件和电器设备被完全封闭于一机壳内。所有的夹紧和搅拌操作都由机壳外部的控制装置(如按扭、开关、定时器等)触发并控制，一旦机壳门被关闭，所有运行都在机壳内进行。

本发明的目的之四是提供一种易于装卸的搅拌机。这一特点是通过平衡重量平衡块的重量和可移动机件的重量以及装载搅拌物质的容器的大小(及重量)来实现的。一个40磅重的容器，当一搅拌周期结束时，机件(尤其是容器固定和夹紧部分)可停于圆周搅拌运动轨道上的任一位置。当容器重量变得不是40磅，例如，容器容积不到一加仑，在搅拌周期结束时，机件(尤其是容器固定和夹紧部分)通常停在圆周搅拌运动轨道的顶部，这是因为重量平衡块要比容器和其包容物的总重量更重。如果需搅一5加仑的容器或多个一加仑的容器，机件一般趋向于停于圆周搅拌运动轨道的底部，因为此时重量平衡块相对于容器和其包容物的总重量来说要更轻。这样，通过这种平衡，本发明使操作员在装卸小容器时的弯腰减到最小，在装卸大容器时的提臂减到最小。40磅的平衡重量可通过调整重量平衡块而改变，而这一根据容器大小和重量而作调整以方便装卸的特点，也可通过一些机械装置，如制动器、齿轮、飞轮等，或通过机电装置加以实现。

本发明的目的之五是提供一种在一封闭的容器内搅拌油漆的搅拌装置，该装置通过直接驱动来提供一基本上是二维的运动，这它使油漆在短时间内，最好是在两分钟内，得到彻底而有效的搅拌。为了在所希望的短时间内达到目的，本发明的搅拌机提供了一种垂直方向的圆周运动，其位移为4～8英寸、速度为45～65英寸/秒，加速度分量为800～1200英寸/秒²，转速为100～200rpm，使在容器内产生涡动。为使搅拌时间不超过两分钟，本发明的搅拌机在垂直方向的位移为7英寸、速度为55英寸/秒，加速度为860英寸/秒²，转速为150rpm。

本发明的目的之六是提供一种作周向搅拌运动的搅拌机，其中的搅拌运动不如常用的搅拌器那么激烈以致产生紊流，而圆周运动的转速(每分钟的旋转数)基本上低于目前常规的搅拌装置的速度。

在一封闭容器内液体的搅拌紊流由能量所致，而能量的一个分量是速度，它又是距离和转速的函数。许多已有的搅拌装置用一小量的运动或距离和一非常高的速度来获得产生紊流所需的能量，而在此过程中，会产生很大的、具有破坏性的力。本发明旨在通过增加运动距离或位移同时减小转速使速度达到最大，以消除或减小这种破坏力。

本发明的目的之七是消除为在容器内的液体中产生紊流而对曲柄和摇杆机构的需要性，而代之以一直接驱动系统，它包括一具有一链接头链节或链接头曲轴的传动装置、以使容器作圆周运动，其中圆周运动包括一以每分钟100～200转的转速走过约4～8英寸的垂直位移。圆周运动通过生成一搅拌路径将紊流传递给容器中的包容物，搅拌路径包括一流体路径分量，在那些同时含有空气的容器中(大多数容器如此)还有一空气路径分量。流体路径分量通常为垂直方向，稍呈椭圆形，而空气路径分量则一般为横向或与流体路径分量成一角度。比较有利的是，搅拌路径产生足够的紊流在在一短的搅拌时间内使容器中的包容物得到彻底搅拌，而不需要短暂的、不连贯的、突然的和重复的运动以致造成已有搅拌所常见的故障。

本发明中的第二导向和支承连接结构，尤其是与之成整体的重量平衡块组件，提供了一种平衡、安静的运行，防止了机件在运行时的整体运动，减缓了机件可运动部分轴承的磨损。

本发明的目的之八是提供一种可方便地适应于对一容器尺寸范围内的容器内的液态物质进行搅拌的装置，它可同时对一组容器(如各种一加仑油漆罐的情形)进行搅拌，避免了复杂的手动夹紧机构，方便装卸。本发明的好处之一是，它包括一电动控制的自动夹紧组件，它的操作结合在搅拌操作电动控制系统中，包括安全过载和安全停机等功能。

本发明的另一好处是它包括一“黑箱”式电控组件用于控制搅拌、夹紧和安全运行。在发生故障时，用户只须将控制组件拨出，换上替换件即可，最大限度地减小了停机时间。

通过参考附图、参阅对实施例的描述以及所附的权利要求，本发明的这些和其它一些目的、特性和优点就会变得更为明了。

图1是本发明搅拌装置的一等轴视图。

图2是本发明装置的一立面正视图。

图3是本发明装置右边的一立面视图，其中的外壳已被去除以便示出内部的运行机构和部件。

图4A-D为代表和描述本发明的搅拌装置所产生的圆周运动的立面正视图，一油漆罐位于4个不同位置。

图5为用于在本发明装置的子框架上将容器夹紧于搅拌工作位置的一实施例的一自动夹紧机构的示意图。

图6为本发明另一实施例的等轴视图，其罩盖或外壳被去掉一部分以示出控制组件。

图7为图6的实施例的容器容纳夹紧机构的等轴视图，它处于一操作位置。

图8为与图7类似的容器固定夹紧机构，它处于第二操作位置。

图9为图6的实施例的重量平衡组件的等轴视图。

图中描述了本发明的搅拌装置10，以及它的特点和部件。尽管实施例起初是为用于搅拌液体的，尤其用于搅拌装于一夸脱、一加仑或五加仑容器内的油漆，还有多个一加仑的容器，装置10可被用于搅拌各种其它形式的物质，包括粉状或粒状物质。

至于将本发明的搅拌装置10的各个部件连成一整体的紧固、安装、附着或连接手段，除非有特别的说明，都是一些传统的连接，如机械螺纹、铆钉、螺母和螺钉、套索钉、销子等。其它合适的连接部件的紧固连接手段包括粘贴、焊接(如对框架构件)和钎焊，后者尤其用于电器件的连接。除非有特别的说明或交代，本发明各部件均选用了适用的材料，如铝、钢、金属合金、各种塑料、耐热有机玻璃、玻璃纤维等。

在以下的描述中，任何有关左右、顶部和底部、上下、水平和垂直的概念都应参照图1中本发明一实施例的搅拌装置10的等轴视图和图6中本发明的另一可能被推荐使用的实施例的等轴视图，按照传统的意义去理解。本发明两实施例中共有的元件或部件具有共同的编号。

现参阅图1，本发明的搅拌装置10包括一框架12、一驱动系统14和一容器固定支承系统16。

框架12有两部分，一刚性主框架18和一侧性子框架20，可移动地与主框架18相联。主框架18包括一水平的底板22，它可以是一固体平板或包括一些管状件于图示的连接处，角处等焊在一起。四个不滑动、有弹性和能吸收冲击能量的脚24装于底板22的底部，四角各一。一直立的，通常为垂直方向的框架件26沿底板22后边安装于底板之上。斜支撑件28和30支持住直立框架件26。参见图2，一大致居中的、呈倒U形的坚固支承件32在底板22的中心区域与其相连。

再参见图1，子框架20虽可移动地与主框架18相联，但它却是一不连续的框架结构。子框架20由管状框架件连接而成，它包括一平坦的前部36和一相对于平坦的前部36成一角度向上抬起的后部38。子框架20支承着一块平坦的容器固定和支承平板40。

主框架18和子框架20通过驱动装置14(详见以后的叙述)而相联，它们也由一第二引导和支承非从动的无载连接结构相联，这一结构总体位于图上44的位置。第二连接结构44包括两个基本相同的连接件，都标以46。每个连接件46包括一固定于子框架20后部38的一般呈垂直的第一凸缘48。一自动定位的浮动轴承50装于每一凸缘48的中心部位以接纳一圆柱形的直轴颈52。轴颈52以90°被刚性地与一实心直连接件54相连。连接件54的另一端，一第二轴颈56从连接件54的另一面向后延伸直至进入轴承58。轴承58被固定于一固定地装于主框架18的垂直部件26上的凸缘上。自动定位的浮动轴承50可用Sealmaster SF-24T型，但也可选用其它合适的型号。与主框架18相连的固定轴承58(位于垂直件26上)也可选用Sealmaster的，型号为ER-24T。每一第二连接结构46包括一固定地与连接件54相连的重量平衡块62(其中一块示于图中)。如图4D所示，重量平衡块62有助于在机件10中平衡和缓解应力，尤其是当驱动装置14正提起位于轴一侧(图3中的轴81及其轴线A)的一油漆桶及容器固定装置16时，重量平衡块在轴承的另一侧提供了一方向相反的力。

图5示出了一用于将一容器(或是一加仑桶、或是五加仑桶或是一箱多个一加仑桶)紧固于容器固定和支承装置16的一自动夹紧机构的一实施例。平板40装于子框架20的前部36上。一固定装置形成于板40之上，并与两块平行的垂直平板64和两块基本水平的平板66一起构成。一块水平块66与一块垂直板64相连。垂直板64固定于底板40，而水平板66则大致与底板40保持平行，由此界定了一总体位于中心的凹下部分67，其上端有一开口。一对铰接凸缘68由枢轴相联于上板66的边缘部，以有选择地关闭凹下部分67的开口端。自动夹紧机构的其余部分配有一与垂直板64相连的驱动组合框架71，还包括一顶板70，它通过一支架72与组合框架71相联，支架72可活动地与一小齿轮74相联，并在其驱动下作垂直运动，也就是说支架72可与一合适的驱动电机76相联。一用于自动操纵凸缘68开口的触发传感器78可位于底板40处。

回到图1，驱动装置14(包括输出动力和一传动装置)包括一装于主框架18之上的交流驱动电机80。合适的型号为由FranklinElectric制造的一马力电机(其它规格为：60Hz，1725rpm，115/230V，56C型机架)，但是，其它的电机只要能得到所希望的转动输出也可取而代之。

参考图3，电机80的输出端与一齿轮减速器82相联(例如Win-smith的齿轮减速器，型号为920MDT，比例为10∶1至12∶1)。经过减速器82，电机80的输出被减小了，并转动90°，被输出到一位于装置10上沿一向前后方向延伸的轴线A之上的实轴81，并送入轴承座箱84。轴承座箱84是一种二头轴承座结构，它装有一适当的滚动轴承85，滚动轴承85一般装于箱的前后两端，如图3所示。这一二头轴承座结构提供了刚性、有助于在机件10运行时承担子框架20和装载油漆的容器的悬臂载荷。

在轴承座箱84的前端，一偏置曲轴86将实轴81的前端与子框架20相联。偏置曲轴86包括一实心的直连接件88，在其一端部有一经一适当的轴衬92与从轴承座箱84延伸出来的实轴81的前端相联的轴颈90。在连接件88的另一端的反而，另一轴颈93与一装于一从子框架20向下延伸的凸缘96之上的固定轴承94相联。进一步参见图3，电机被固定连接于主框架18，而齿轮减速器82和轴承座箱84则经隔振垫圈(都标以98)被固定于U型支承件32上。

参见图2和图2，其中示出了用于将本发明装置10中操作机构围住的外壳罩盖100。罩盖100包括一控制板102，它向上倾斜并支承着一控制键组104，其中包括一定时显示器，启动和停止开关，一紧急停止开关、电路断路器等。前部配有一铰接的便门105以便通达容器固定支承件16。尽管没有示出，远端电源的适当连接可采用熟知的形式，如采用电源线，或直接硬线连接，取决于机件10所处的场地条件。

下面叙述搅拌机件10的使用操作，亦即本发明的方法。首先打开外壳100上的便门105。参见图5，如欲搅拌一5加仑的油漆桶，首先将桶提起直至恰好位于底板40之上，然后将其后移至机件10的凹下部分67，直到其触及传感器78。若是自动的话，将配有一自开式凸缘68，传感器将启动并释放一开启机构(如一电磁式或齿轮式电动机构)，将凸缘68开启，以使凹下部分67可容纳该5加仑的桶。继续参考图5，电动自动夹紧装置开始工作，将顶板70向下驱动直至触及5加仑桶的顶部。当需搅拌一1加仑的桶G或一箱多个1加仑的桶C时(各示于图5的虚线部分)，凸缘68仍留在凹下部分67之上的原位(也就是说当要搅拌的容器放入时，传感器78未被触及)，而单个1加仑桶G或一箱多个1加仑桶C被置于凸缘68的上表面，该表面位于底板40之上并与之平行。然后将便门105关闭，启动自动夹紧组件使顶板70向下移动，触及桶顶(如同对5加仑桶的做法)。

将一个或多个油漆桶就位于搅拌装置10后，就可开动该装置、设定时间、转速等，导致电机80的输出端转动或作旋转运动，在齿轮变速器82处，转速减小并转过90°并经轴承座箱84被传递出去。偏置曲轴86将电机80的输出传递并总体上转换为子框架20和容器固定装置16的圆周运动。这种在同一平面内的圆周运动如图4A-D所描述，它使桶内的液体(油漆或其它液体)产生一搅拌路径，它包括一液体路径分量L和空气路径分量T。空气路径分量T存在于多数容器内，因为容器内大多有少量空气与液体一起装入。液体路径分量L总的呈垂直状，略带椭圆形，而空气路径分量T则总的呈横向或相对于液体路径分量成一角度。当搅拌结束时，机件不再动作，而自动夹紧装置则开始工作以释放桶，便门105开启以移出桶。

尽管图5示出了一种自动夹紧机构以将容器紧固就位，但其它已知的容器夹紧系统也是可能的并值得考虑的。例如，可采用一手动结构，其中一容器可通过机械方法调整附于板40并总的相对于容器周向布置的夹紧装置或一系列弹簧将其就位于一相对于底板40的位置。图5中电驱动的顶板机构也可代之以一块靠手动千斤顶或靠液压系统的操纵臂来使之升降的板。同样地，凹下部分67之上的凸缘68也可靠手动来升降。一安全过载切断开关可联于便门105上。一类似于第一驱动电机80，但较小的第二驱动电机可装于子框架20之上或之下以转动一装于子框架20顶部的转动台(未示出，但可代替平台40，或作为它的补充)。一油漆桶可置于该转台之上并转动。这样旋转运动可与由本发明产生的圆周运动结合起来。

图6至图9示出本发明搅拌装置10的第二实施例，及其一些部位。如图6所示，第二实施例异于以上所述实施例之处是，它分别包括一控制组件和软启动组件110，112，并且具有不同的夹紧机构，总的见图7和图8的114。如图9所示，第二实施例包括四个重量平衡块62。还应注意到，第二实施例的搅拌运动基本上与图4A-D所示一样是在同一平面的圆周运动，但这一搅拌运动的垂直平面相对于图4A-D转过了90°，也就是说，图6至图9所示实施例运动的水平分量是如图6所示搅拌装置10的从前朝后方向，而不是如图4A-D那样从一边到另一边的走向。同样，搅拌装置的主要驱动部件和传动装置(如电机80，齿轮减速器82，轴承座箱84等)都被重新布置了，但其功能仍如前所述。

参见图6，本发明的搅拌机10的各工作部件被罩盖或机壳100完全覆盖。机壳100包括一其上装有并能显示的控制键组104的控制面板102。配有一前置的铰接便门105，以便进入，门上可包括一有机玻璃窗116。机壳的一部分，准确地说，机壳的右侧下部被去除，以便看清可更换式“插入/拨出”控制组件110和“插入/拨出”软启动组件112的位置。控制组件110由市场上可购得的电子元件装配而成，其中包括逻辑电路或微处理器，它可控制搅拌机10的所有正常操作，包括自动夹紧机构(以后将述及)动作、搅拌操作(包括控制转速)、定时和夹紧操作(也在以后述及)。此外，控制组件110能感应、操作和控制本发明中与安全有关的方面，包括门上监视、紧急停止命令(经停止键122)以及对付电流波动的电路制动元件等。控制元件110以115V的交流电运行，并将其中的一部分电流转换为直流电以驱动电机操作。组件110和112可更换、易去除，连接和断开通过典型的插入式/凹陷式、插头/插座。可提供一锁定系统，如定位螺钉(未示)。

软启动控制组件112也是“插入/拨出”式的，它用来减缓或消除机件10启动初期的振动。它通过将驱动电机80在一时间段内带入全速运行状态来实现该目的，从而延长电机80以及轴承和机件10的运动部件的寿命。本发明中的软启动控制组件112的一适用的型号是伊利诺州(Illinois)Nordic Controls Company(Batavia)制造的，型号：ES-1，部件号No.1311300。

参见图7和图8，其中示出了实施例的夹紧机构114。夹紧机构114包括一底夹紧板40，它被固定地连接于子框架20上(焊接连接)。一对边侧横梁124、126固定于子框架20的边上(焊接连接)。四根总体上垂直的导向柱128、130、132、134分别固定于边横梁124和126之上(螺栓连接)，每一柱上可滑动地套有一纵向套管136、138、140、142，一顶部夹紧框架组件143被固定于临近导向柱上顶端的部位(螺栓连接)。顶部夹紧框架组件143包括一对平行的上边梁144和146和一对前后复合梁，分别标以148和150。边梁146包括一总的居中凹槽147。

自动夹紧机构114包括一可自动调节或可动的夹紧驱动支承滑动架组件，总的标以152。夹紧驱动支承滑动架组件152位于底部夹紧板40和顶部夹紧板143之间，图7中它完全伸展处于低位而图8中它完全收缩处于高位，以适宜于放置大的盛油漆的容器，如五加仑的容器。这样夹紧机构114是多尺寸夹紧机构。夹紧驱动支承滑动架组件152包括一顶部夹紧板154，它可在操作上连接于一电动机156。如图8所示，电机156经一齿轮160连接到驱动组件152所带的一延长了的、带有螺纹的丝杠158。驱动组件152包括两个基本相同的四杆连接件，一为前连接件162和一后连接件164。剪刀型连接件162、164的上面两杆的上端用枢轴连接于复合梁148、150。每一连接件162、164的下面两杆用枢轴连接于夹紧板154上。每一连接件162、164在其中点上，由它们四个杆另一端用枢轴连接于两个球形螺母被动齿轮170，171上，它们跟从于丝杠158。驱动组件152包括两个边侧横梁框架构件172、174和两个跨接梁构件176、178，以增加刚度并承载电机156和丝杠158。每一边侧横梁172、174通过一与连接顶部夹紧板154的四个纵向套管136、138、140、142一样的纵向套管可滑动地装于柱128、130、132、134上。除了电连接夹紧电机156外，夹紧组件114只在边侧横梁124、126处与子框架连接并随子框架20一起动。

在图9中，被动的或第二连接结构44被示出，以便看清第二实施例中夹紧机构114和第二连接结构44之间的内在关系。应该明白，在图7～9中，承载横挡180恰被示于门105的下边缘181(示于图6)的后面。如图9所示，本发明的搅拌机10的第二实施例包括四个基本上相同的连接件，均标以46，每个连接件带有一重量平衡块。每一连接件46在凸缘60处与主框架18(底板22必要时可适当调整以便在每一边安置两块平行竖直的墙状支承件)和子框架20相连，具体地说，连接于子框架20所带的位于凸缘48处的两块板182、184。

在使用时，本发明的两个实施例的运行参数和搅拌动作基本相似。但是，正如上面所述及如图所示，第二实施例搅拌运动的水平分量是在机件10前后方向的平面内，而且该实施例包括自动驱动的夹紧机构114，组件110、112和四个连接件46，每个包括一重量平衡块62。连接件46中的两个总的位于子框架20每一侧的同一平面内，这样连接件46形成两个平行的联接结构，分别位于子框架20的两侧(由此托起一容器)和驱动装置14的两边。

如图6至图9所示的第二实施例的操作程序如下所述。开启便门105将容器置于下夹紧板40之上。关上便门105，同时也关上了门的限制开关(未示)，开启控制组件110上的逻辑控制电路，用定时开关设定欲搅拌的时间。然后控制组件115操作夹紧电机156，自动地降下顶部夹紧板154直到它以约300～400磅的力接触到容器。在升降过程，夹紧驱动支承组件以顶部夹紧板154运动速度一半的速率运动。这样，当顶部夹紧板154上升例如2英寸时，驱动支承组件152向上移动1英寸。一旦夹紧机构114达到设定的力，搅拌运动(如图4A-D所示)即可由搅拌运动驱动装置(电机80等)启动开始，进入正常运行，直到所选的搅拌时间过去。在搅拌时间过去了约6秒钟后，夹紧机构114自动地上升约5英寸。延迟时间和上升距离均可选择变化。

控制组件110，亦即控制程序，包括如下特点。如果夹紧力在设定的搅拌时间内或在搅拌启动以前即告减小或丧失，则搅拌分别自动停止或不再进行。如果搅拌正在进行时将门105打开，则搅拌停止。如果没有盛油漆的容器置于装置10内，夹紧件将向下运动，亦即顶板154将被向底板40驱动，但机件10在夹紧力未达到设定值时不会启动搅拌运动，而只有在板154和40之间置有容器时夹紧力才可能达到设定值。控制面板102上设有夹紧件上升按钮190，以便将顶部夹紧板先提升到一定的高度，以容纳大的容器，例如如图8所示的五加仑的桶。这一点还是必要的，因为搅拌一结束，顶部夹紧板154只自动地上升至离桶5英寸的高度。

尽管已对实施例作了描述，只要不背离本发明的精神，还是可以作各种变化，包括对前面已述及的内容。因此，在界定本发明的范围时，与其参照前面的描述倒不如参考后面所附的权利要求。

Claims (25)

1.一用于搅拌装于一封闭容器内物质的搅拌装置，所述搅拌装置包括：

一框架包括一基本为刚性的主框架和一子框架，所述子框架可移动地联接于主框架；以及

可操作地装于主框架的用于产生输出的驱动装置和可操作地联接于所述驱动装置和子框架的用于将所述输出转变为所述子框架的圆周运动的传动装置，其中所述周围运动基本上仅为圆周运动，其特征在于，具有一至少为2英寸的径向位移和一不超过每分钟200转的轨道速度。

2.如权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于：所述圆周运动总的来说平行于一垂直平面。

3.如权利要求1所述的搅拌装置还包括一空转连接装置连接子框架和主框架。

4.如权利要求1所述的搅拌装置还包括将一容器紧固于搅拌装置的紧固装置，所述紧固装置包括一夹紧框架连接于所述子框架，一可移动地支承于所述夹紧框架的夹紧板和一附于所述夹紧框架的用于移动所述夹紧板的驱动装置。

5.如权利要求4所述的搅拌装置还包括一用于电控搅拌装置的成为一体的控制组件，所述搅拌装置和控制组件的每一个都有一连接装置的补充部分，用于连接所述搅拌装置和控制组件，这里，所述控制组件可以从所述搅拌装置分离，并代之以另一类似的控制组件。

6.如权利要求4所述的搅拌装置，其特征在于，所述空转连接件包括各有一连接组件位于子框架的每一侧和当容器由紧固装置固定时位于容器的相反两边。

7.如权利要求4所述的搅拌装置，其特征在于：所述搅拌装置位于一支承面上，还包括一可操作地联接于所述子框架上的重量平衡块，其中所述子框架、容器接纳装置、紧固装置和一装有欲搅拌物质的容器均由此重量平衡块平衡，使得在搅拌后子框架位于事先选定的位置，所述事先选定的位置与容器及所含物质的重量有关。

8.一用来在具有一主框架和一可移动地联接于主框架之上的子框架的搅拌装置上固定一内装欲搅拌流体的容器的紧固装置，所述紧固装置包括：

一位于所述子框架上的包括一顶部的框架组件；

一可移动地支承于所述框架组件上的第一夹紧件和一装在子框架上的第二夹紧件，所述第二夹紧件总的平行于第一夹紧件；以及

一位于所述框架组件上用来将所述第一夹紧件移向或移开所述第二夹紧件的驱动装置，其中，所述驱动装置包括一电机和可操作地联接电机和第一夹紧件的剪刀型连接件。

9.一用来固定位于一搅拌装置上内含欲搅拌物质的容器的紧固装置，其中的搅拌装置含有一主框架、一可移动地联接于主框架上的子框架、一装于主框架上用来产生旋转输出的搅拌电机和一可操作地联接所述搅拌电机和子框架以将所述旋转输出转换为子框架的圆周运动的传动位置，所述紧固装置包括：

一包括多个装于所述子框架的垂直柱和至少两根梁的框架组件；

一固定于所述子框架的第一夹紧板和一可移动地支承于所述框架组件的第二夹紧板，所述第一和第二夹紧板总体上平行；以及

一位于所述框架组件，用来将第二夹紧板移向或移开第一夹紧板的夹紧电机和连接件，其中所述连接件包括一可操作地联接于夹紧电机的丝杠、两个可移动地装于推动螺杆的被动齿轮和一对剪刀型的连接件，每一个有一第一端点、第二端点和中点，在每一个中，均在第一端点连接一根梁、在第二端点连接第二夹紧板，在中点则连接两个被动齿轮中的一个。

10.如权利要求9所述的紧固装置，其特征在于：第一和第二夹紧板总的呈水平状态。

11.一种搅拌装于一容器内的方法包括下列步骤：

为盛有流体的容器提供支承；

固定一带有流体的、其内还含有一定气穴的容器，将其置于所述支承上；

在一单一平面内绕一轨道轴使所述容器支承作圆周运动，圆周运动的径向位移相对于所述轨道轴足够大，而轨道转速则足够小使在轨道运动过程中气穴保持完整，其中所述盛有流体的容器在所述单一平面内作圆周轨道运动的整个过程中，其姿态保持恒定。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述径向位移大于2英寸，而轨道转速则小于每分钟200转。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述盛流体的容器的容积不大5加仑。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述紧固方法包括将所述盛有流体的容器在相对于所述容器支承的位置上固定起来。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述盛有流体的容器包括一可开口的顶部、一底部和一连接顶部和底部的侧壁以及一经所述顶部和底部中心延伸的容器轴线，方法的特征还在于：在将容器固定于所述容器支承时，所述容器轴线大体上保持垂直方向。

16.一用于搅拌处于一封闭容器内的物质的搅拌装置，所述搅拌装置包括：

一主框架和一承受容器的子框架，所述子框架可移动地联接于主框架，以一定常量的径向位移在一圆周轨道上作运动；

位于主框架上的启动装置，它可操作地联接着主框架和子框架，以启动子框架的运动，所述启动装置包括一第一连接件，它可在一位于一第一垂直平面内的圆周轨道上移动，和一第二连接件，它可在一与所述第一垂直平面平行并与之相隔一段距离的第二垂直平面内的圆周轨道上移动，第一和第二连接件中的一个为驱动连接件，另一个为被动连接件。

17.如权利要求16所述的搅拌装置包括一可在一与所述第一和第二垂直平面平行并相隔一段距离的第三垂直平面内的一圆周轨道上移动的第三连接件。

18.如权利要求17所述的搅拌装置，其特征在于：所述第二连接件是一驱动连接件，而所述第二垂直平面位于所述第一和第三垂直平面之间。

19.如权利要求18所述的搅拌装置，其特征在于：所述圆周轨道具有的直径介于4英寸至8英寸之间，所述运动具有的速度介于45英寸/秒至65英寸/秒之间，而加速度则介于800英寸/秒²至1200英寸/秒²之间。

20.如权利要求16所述的搅拌装置，其特征在于所述子框架在三点上可移动地联接于主框架上，其中至少有一点与其余两点不在同一平面。

21.如权利要求16所述的装置，其特征在于：所述子框架在三点上可移动地联接于主框架上，其中一点是启动装置，其中启动装置和圆周总体上共处一平面，余下两点中的一点处于启动装置和圆周共有平面的一侧，而另一点则处于另一侧。

22.如权利要求16所述的搅拌装置，其特征在于：所述主框架包括一大体上水平的基底和两个竖直侧边支承、子框架和在它的运动在所述侧边支承的范围内。

23.如权利要求22所述的搅拌装置，其特征在于：所述子框架在三点上可移动地联接于主框架上，其中的一点为启动装置。

24.如权利要求16所述的搅拌装置，一位于子框架上适合多种尺寸容器的夹紧装置包括两个夹紧件，其中一个所述夹紧件相对另一个可移动，以便在所述两个夹紧件之间夹持不同尺寸的容器。

25.如权利要求24所述的搅拌装置，还包括一成为一体的控制组件，位于主框架上，以对搅拌装置的搅拌、夹紧和安全操作提供电控，所述搅拌装置和控制件的每一个都有一连接装置的附加部分以连接或断开所述搅拌装置和控制件，其中的控制件可被更换为其它类似的控制件。

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