專利名稱:攪拌和混合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種攪拌和混合裝置,它通過(guò)使一個(gè)送料器以振蕩方式旋轉(zhuǎn)輸送粉末將粉末引入,并且進(jìn)行攪拌和與液體混合。
背景技術(shù):
例如,已經(jīng)知道在添加液體以與粉末混合,添加粉末以與液體混合,以及同時(shí)添加液體和粉末將它們混合的情況下,在液體中會(huì)產(chǎn)生粉末的二次聚集的顆粒(所謂的不溶解的團(tuán)塊),并且,再將所形成的二次聚集物散布在液體中相當(dāng)困難。此外,二次聚集物堵塞原料進(jìn)入口,很容易造成后來(lái)的粉末引入變得很困難的情況。
因此,近來(lái)已經(jīng)提出了當(dāng)混合粉末與液體時(shí)能夠抑制二次聚集物出現(xiàn)的裝置和方法。
日本專利公開(kāi)出版物No.Hei 11-19495,No.2001-62273和No.2002-166154提出了一種用于液體和粉末的連續(xù)混合裝置,其中在一個(gè)殼體中設(shè)置一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤,該殼體設(shè)有一個(gè)位于上部的用于液體和粉末的供應(yīng)口和一個(gè)位于下部的排放口,把殼體分成一個(gè)上攪拌腔室和一個(gè)下攪拌腔室,將一個(gè)刮削器裝到旋轉(zhuǎn)盤的上部,并且將一個(gè)旋轉(zhuǎn)的刮削器安裝在旋轉(zhuǎn)盤的下面,此旋轉(zhuǎn)的刮削器以與旋轉(zhuǎn)盤不接觸的狀態(tài)獨(dú)立地旋轉(zhuǎn),通過(guò)使旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)而使通過(guò)供應(yīng)口排出的粉末和液體相互混合,并且,旋轉(zhuǎn)刮削器使移動(dòng)到下攪拌腔室的混合物混合、并且對(duì)這些混合物進(jìn)行刮削,此旋轉(zhuǎn)刮削器的轉(zhuǎn)動(dòng)速度比旋轉(zhuǎn)盤的速度低,并且使得混合物連續(xù)地通過(guò)排放口排出。
日本專利公開(kāi)出版物No.2002-248330和No.2001-198447建議一種連續(xù)的混合裝置,借助于一個(gè)旋轉(zhuǎn)的混合盤混合粉末與液體,其中,通過(guò)噴淋供應(yīng)液體,并且將粉末與液體均勻地混合。
日本專利公開(kāi)出版物No.2001-65850提出一種混合粉末比如煤粉和液體比如水的方法,制備出一種泥漿,這種方法包括將粉末送進(jìn)一臺(tái)螺旋泵,由該螺旋泵的中點(diǎn)供應(yīng)水,將粉末與液體混合,升高壓力,并且在螺旋泵的排放口降低壓力,形成泥漿。
此外,本發(fā)明人已經(jīng)在日本專利公開(kāi)出版物No.2000-246131種提出了一種散布裝置,它有用來(lái)一個(gè)在其中裝兩種或更多種材料的殼體和一個(gè)設(shè)置在該殼體內(nèi)的橡膠,其中,在殼體的內(nèi)表面與橡膠的外表面中的至少一個(gè)表面上形成不規(guī)則的部位,使殼體與橡膠相對(duì)于彼此往復(fù)地運(yùn)動(dòng),并且用在殼體的內(nèi)表面與橡膠的外表面之間的間隙中產(chǎn)生的壓縮壓力散布在兩種或多種材料中的至少一種材料。
然而,上述的混合裝置和混合方法中沒(méi)有一種能夠通過(guò)完全不讓二次聚集物出現(xiàn)防止粉末引入口被堵塞,并且,可以混合的粉末與液體的組合受到限制。
按照上面描述的混合裝置和混合方法,當(dāng)通過(guò)液體的混合,溶解,化學(xué)反應(yīng),聚合反應(yīng),或者類似過(guò)程獲得物質(zhì)、并且液體有很高的粘性時(shí),存在混合將不能足夠地均勻的可能性。
具體地說(shuō),在粉末與液體在粉末進(jìn)入口附近相互結(jié)合的那部分,液體在粉末進(jìn)入口附近與粉末直接或間接地接觸。因此,粉末在粉末進(jìn)入口附近吸收濕氣,產(chǎn)生二次聚集物,可能造成粉末進(jìn)入口的堵塞。另外,繼續(xù)進(jìn)行攪拌和混合的操作變得十分困難。
因此,本發(fā)明提供一種攪拌和混合裝置,它抑制在粉末與液體結(jié)合過(guò)程中二次聚集物的出現(xiàn),防止原料進(jìn)入口被二次聚集物堵塞,它有廣泛的通用性,對(duì)于要混合的液體與液體的組合以及粉末與液體的組合基本上沒(méi)有限制,并且由液體與液體以及粉末與液體的均勻混合,反應(yīng)和類似過(guò)程的角度看,它有極好的性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的攪拌與混合裝置有以下特點(diǎn)(1)該攪拌與混合裝置具有一個(gè)引入管,它設(shè)有一個(gè)粉末引入口,至少一個(gè)設(shè)置在粉末引入口附近以下的液體引入口,輸送粉末和粉末與液體的混合物的送料器,以及一個(gè)使送料器以振蕩(或震蕩)方式轉(zhuǎn)動(dòng)的振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源。
把液體引入口設(shè)置在粉末引入口附近的下面,使得引入的粉末可以散布開(kāi),并且順利地向下落。
(2)在上面的(1)中描述的攪拌與混合裝置中,送料器至少在液體引入口的位置或者在液體引入口的位置下面設(shè)有輸送粉末的螺旋葉片,并且該輸送粉末的螺旋葉片的尺寸使得它的側(cè)端部分達(dá)到引入管的內(nèi)側(cè)壁附近。
該輸送粉末的螺旋葉片能夠順利地向下輸送粉末,而不會(huì)中斷在引入管中的粉末流動(dòng)。
(3)在上面的(1)或(2)中描述的攪拌與混合裝置中,送料器設(shè)有至少一個(gè)切割葉片,用來(lái)切割粉末與液體的混合物。
該切割葉片通過(guò)把混合物切成適當(dāng)?shù)某叽缡沟庙樌赝ㄟ^(guò)引入管輸送混合物成為可能。
(4)在上面的(1)到(3)中任何一個(gè)所描述的攪拌與混合裝置中,在粉末引入口的下面并且在液體引入口的上方還設(shè)置一個(gè)溢流口。
即使粉末引入量和/或液體引入量超過(guò)引入管的輸送能力,也沒(méi)有粉末與液體的混合物溢出,通過(guò)粉末引入口往回流的可能性。因此,防止了粉末引入口被混合物堵塞,并且可以連續(xù)地以穩(wěn)定的方式將粉末引入。
(5)上面的(1)到(4)中任何一個(gè)所描述的攪拌與混合裝置還包括一個(gè)擠壓管,一個(gè)殼體以及一個(gè)攪拌器,擠壓管連接到引入管上,此擠壓管把通過(guò)引入管引入的粉末與液體的混合物擠壓到一端部分;殼體連接到擠壓管的一端部分上,并且該殼體設(shè)有一個(gè)通道,使得被擠壓的混合物流體通過(guò)該通道流動(dòng);而攪拌器設(shè)置在殼體內(nèi),并且該攪拌器包括連接到一個(gè)振蕩源上的軸部分和裝接到該軸部分的外表面上的攪拌葉片。
如上面描述過(guò)的那樣,由于送料器振蕩的轉(zhuǎn)動(dòng),即使引入的液體在粉末引入口附近與粉末接觸和由于粉末和由于液體的二次聚集所產(chǎn)生的沉積物在引入管的粉末引入口附近粘附到送料器上,也可以將這些沉積物由送料器移開(kāi)。此外,通過(guò)送料器的振蕩轉(zhuǎn)動(dòng)可以在任何時(shí)刻或者連續(xù)地通過(guò)粉末引入口將二次聚集物引進(jìn)引入管中。因此,可以防止二次聚集物的團(tuán)塊隨著時(shí)間增大它的尺寸,并且可以防止粉末引入口被非常大的二次聚集物堵塞。另外,通過(guò)引入管引入的粉末與液體的混合物的聚集物由擠壓管擠壓進(jìn)殼體中,從而可以將混合物在任何時(shí)刻或者連續(xù)地輸送進(jìn)殼體中,而不會(huì)發(fā)生沉積,隨后對(duì)混合物進(jìn)行攪拌和混合。因此,可以獲得沒(méi)有二次聚集物的均勻混合物的流體。
(6)在上面的(5)中描述的攪拌與混合裝置中,送料器還包括第一軸部分和第二軸部分,并且,振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源包括一個(gè)用來(lái)使第一軸部分旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)源和一個(gè)用來(lái)使第二軸部分振蕩的振蕩源。
(7)在上面的(5)或(6)中描述的攪拌與混合裝置中,通過(guò)用分配板將通道分開(kāi)在殼體內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)攪拌腔室。
分配板的設(shè)置在殼體的通道中造成湍流,進(jìn)一步改進(jìn)了攪拌效率。
(8)在上面的(5)到(7)中任何一個(gè)所描述的攪拌與混合裝置中,殼體還設(shè)有一個(gè)排放口,并且,用來(lái)對(duì)殼體內(nèi)的內(nèi)容物進(jìn)行過(guò)濾的過(guò)濾器設(shè)置在該排放口附近。
此過(guò)濾器的設(shè)置使得通過(guò)把未溶解的材料和不必要的材料過(guò)濾掉獲得想要的溶解的材料,混合物,反應(yīng)物,或者類似物成為可能。
(9)上面的(5)到(9)中任何一個(gè)所描述的攪拌與混合裝置還包括至少一個(gè)蒸氣引入口,通過(guò)它將蒸氣引入到殼體內(nèi)。
(10)在上面的(5)到(9)中任何一個(gè)所描述的攪拌與混合裝置中,通過(guò)調(diào)節(jié)蒸氣量和/或蒸氣的壓力對(duì)被引入殼體中的混合物進(jìn)行加熱和/或溶解和/或消毒。
(11)在上面的(5)到(10)中任何一個(gè)所描述的攪拌與混合裝置中,通過(guò)調(diào)節(jié)蒸氣量和/或蒸氣的壓力調(diào)節(jié)混合物的粘性或反應(yīng)。
(12)上面的(5)到(11)中任何一個(gè)所描述的攪拌與混合裝置還包括至少一個(gè)液體引入口,通過(guò)它將液體引入到殼體內(nèi)。
用來(lái)把液體引入殼體中的液體引入口的設(shè)置使得稀釋引入殼體中的混合物,調(diào)節(jié)它的粘性和調(diào)節(jié)它的反應(yīng)成為可能。
(13)在上面的(12)中所描述的攪拌與混合裝置中,通過(guò)調(diào)節(jié)引入的液體量調(diào)節(jié)混合物的粘性或反應(yīng)。
將以下面的圖為基礎(chǔ)詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,其中圖1是一個(gè)大體的剖視圖,示出了按照本發(fā)明的攪拌和混合裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例;圖2是一個(gè)大體的剖視圖,示出了連接到圖1所示的攪拌和混合裝置上的粉末引入裝置的送料器的驅(qū)動(dòng)源的結(jié)構(gòu);圖3是一個(gè)大體的剖視圖,示出了連接到圖1所示的攪拌和混合裝置上的粉末引入裝置的送料器的另一個(gè)驅(qū)動(dòng)源的結(jié)構(gòu);圖4是一個(gè)大體的剖視圖,示出了連接到圖1所示的攪拌和混合裝置上的粉末引入裝置的送料器的又一個(gè)驅(qū)動(dòng)源的結(jié)構(gòu);圖5是一個(gè)大體的剖視圖,示出了連接到圖1所示的攪拌和混合裝置上的粉末引入裝置的送料器的又一個(gè)驅(qū)動(dòng)源的結(jié)構(gòu);圖6是一個(gè)示意性的剖視圖,示出了圖1中所示的攪拌和混合裝置的粉末和液體的引入管的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu);圖7是沿著圖6的線A-A’取的剖視圖;圖8是一個(gè)示意圖,示出了圖6中所示的引入管的結(jié)構(gòu)中送料器的另一種結(jié)構(gòu);圖9是一個(gè)示意圖,示出了圖6中所示的引入管的結(jié)構(gòu)中送料器的又一種結(jié)構(gòu);以及圖10是一個(gè)示意圖,示出了圖6中所示的引入管的結(jié)構(gòu)中送料器的又一種結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
將參考圖1描述本發(fā)明的攪拌和混合裝置的一個(gè)示例的結(jié)構(gòu)。
一個(gè)攪拌和混合裝置110具有一個(gè)引入管55,一個(gè)擠壓管60,一個(gè)殼體12以及一個(gè)攪拌器15,該引入管55設(shè)有一個(gè)粉末引入口24和一個(gè)液體引入口22,擠壓管60連接到引入管55,并且將通過(guò)引入管55引入的粉末與液體的混合物擠壓到它的一端部分,殼體12連接到擠壓管60的一端部分上,并且該殼體設(shè)有一個(gè)通道,使得被擠壓的混合物的流體通過(guò)該通道流動(dòng),而攪拌器15設(shè)置在殼體12內(nèi),且該攪拌器包括連接到一個(gè)驅(qū)動(dòng)源20上的軸部分14和裝接到該軸部分14的外表面上的攪拌葉片16。一個(gè)漏斗形狀的粉末引入裝置57裝接到粉末引入口24上,一個(gè)用來(lái)輸送粉末的送料器54設(shè)置在該粉末引入裝置57上,并且送料器54連接到一個(gè)振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源53上。
將更詳細(xì)地描述攪拌和混合裝置110的結(jié)構(gòu)。
如上所述,引入管55設(shè)有一個(gè)粉末引入口24和一個(gè)液體引入口22。一個(gè)液體儲(chǔ)存罐76通過(guò)閥門72和泵74連接到液體引入口22上,將混合液體78儲(chǔ)存在該液體儲(chǔ)存罐76中。漏斗形狀的粉末引入裝置57連接到粉末引入口24上,并且使粉末引入裝置57的漏斗形狀的排放口突伸出,從而插入引入管55中。在這里,最好將粉末引入口24與液體引入口22彼此關(guān)閉起來(lái)。因此,可以以一個(gè)規(guī)定的比例在任何時(shí)刻或者連續(xù)地混合粉末與液體。粉末引入裝置57設(shè)有用來(lái)輸送粉末的送料器54,并且該送料器連接到振蕩的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)源53上。下面將參考著圖2到圖5描述振蕩的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)源53。
圖1示出了將引入管55和粉末引入裝置57的構(gòu)形做成彼此分開(kāi),但是不限于這樣的構(gòu)形。例如,可以將在圖1中所示的引入管55和粉末引入裝置57的構(gòu)形做成如在圖6到圖9中所示的一個(gè)本體。具體地,如圖6所示,引入管55可以在其頂端設(shè)置一個(gè)漏斗形狀的粉末引入口17。使送料器54以振蕩方式轉(zhuǎn)動(dòng)用以輸送粉末的振蕩的轉(zhuǎn)動(dòng)部分53設(shè)置在漏斗形狀的粉末引入口17的上方。送料器54設(shè)有螺旋葉片11和粉末輸送螺旋葉片52。希望將粉末輸送螺旋葉片52至少設(shè)置液體引入口22的位置處,或者設(shè)置在該引入口的下面。在圖1中,送料器54也設(shè)有葉片。引入管55在它的側(cè)表面上設(shè)有液體引入口22。如上面描述過(guò)的那樣,最好將液體引入口22設(shè)置在粉末引入口17附近的下面。把液體引入口22設(shè)置在粉末引入口17附近的下面使得粉末與液體一起落下成為可能。因此,可以改進(jìn)粉末引入效率,并且可以防止粉末升高。
在圖7中示出了沿著圖6的線A-A’作的剖面圖。如在圖7中所示,在引入管55的側(cè)表面上的四個(gè)位置形成液體引入口22,但是不限于這四個(gè)位置。最好將液體引入口22設(shè)置在至少一個(gè)和多個(gè)位置,更可取地在彼此相對(duì)的兩個(gè)或多個(gè)位置。更可取地,通過(guò)液體引入口22將液體噴入。
如在圖8中所示,可以改變?cè)O(shè)在送料器54上各個(gè)的粉末輸送螺旋葉片52之間的節(jié)距。例如,可以把它的構(gòu)形做成如在圖8中所示出的那樣,使得各個(gè)粉末輸送螺旋葉片52之間的節(jié)距在由粉末引入口17的粉末排放位置到液體引入口22附近的部位比較窄,從而可以連續(xù)地引入粉末,而使得各個(gè)的粉末輸送螺旋葉片52之間的節(jié)距在液體引入口22下面粉末與液體相遇的位置比較寬,從而可以在任何時(shí)刻向下輸送粉末與液體的混合物。因此,可以同時(shí)順利地輸送粉末和混合物。
如在圖9中所示,可以在送料器54的底端設(shè)置一個(gè)切割葉片51。例如,在液體引入口22附近的下面設(shè)置的切割葉片51使得把通過(guò)液體引入口22引入的液體與剛好與引入的液體相遇的粉末的混合物切割成適當(dāng)?shù)某叽绯蔀榭赡堋=Y(jié)果,可以順利地將混合物輸送通過(guò)引入管55??梢詫⒄袷幍霓D(zhuǎn)動(dòng)源設(shè)定成如果混合物會(huì)形成混合物的不溶解的團(tuán)塊時(shí)具有較高的振蕩的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,這種形成不溶解的團(tuán)塊的形成取決于要混合的粉末和液體的性質(zhì),或者,將振蕩的轉(zhuǎn)動(dòng)源設(shè)定成如果混合物的流動(dòng)性強(qiáng)時(shí)具有較低的振蕩的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
如在圖10中所示,引入管55在圖6中所示的粉末引入口17的下面且在液體引入口22的上方可以設(shè)有溢流口13。即使粉末引入的數(shù)量和/或液體引入的數(shù)量超過(guò)引入管的輸送能力,可以防止粉末與液體的混合物溢流而通過(guò)粉末引入口往回流。此外,可以防止粉末引入口由于混合物通過(guò)粉末引入口往回流而被堵塞,從而可以連續(xù)地以穩(wěn)定的方式將粉末引入。即使以超過(guò)連接到圖1中所示的引入管55上的擠壓管60的輸送能力的量把粉末與液體的混合物通過(guò)引入管55引入擠壓管60中,混合物也決沒(méi)有任何回流到粉末引入口的可能性,這是因?yàn)橐牍?5設(shè)有溢流口13。因此,可以防止粉末引入口被堵塞。
如在圖10中所示,把送料器54的粉末輸送螺旋葉片52的尺寸形成為,使得它的側(cè)端部分達(dá)到引入管55的內(nèi)側(cè)壁附近。因此,粉末和粉末與液體的混合物不會(huì)沉積在引入管55的內(nèi)側(cè)壁上,結(jié)果,可以順利地連續(xù)輸送粉末和粉末與液體的混合物。
通過(guò)法蘭67把引入管55連接到擠壓管60上。在這個(gè)實(shí)施例中,使用一臺(tái)Mohno泵做為擠壓管60。具體地說(shuō),將連接到馬達(dá)63上的外螺旋形狀的轉(zhuǎn)子61設(shè)置在擠壓管60內(nèi)。例如,可以采用HEISHIN Ltd.公司的“NEMO泵”做為Mohno泵。
通過(guò)法蘭65把擠壓管60連接到殼體12上。殼體12在其中形成有一個(gè)通道,流體通過(guò)該通道流動(dòng),并且在殼體12中有攪拌器15,該攪拌器包括連接到一個(gè)驅(qū)動(dòng)源20上的軸部分14和裝接到該軸部分14的外表面上的攪拌葉片16。攪拌葉片最好具有螺旋的形狀,桿的形狀,或者類似的形狀,取決于要攪拌的原料適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行挑選。
在這個(gè)實(shí)施例中,把擠壓管60連接到殼體12的上游。
在殼體12和通道內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)分配板18,使得流體或粉末可以連續(xù)地流動(dòng),并且,由分配板18分隔的殼體12具有攪拌腔室200a,200b,200c,將攪拌程度不同的混合物連續(xù)地引入這些腔室中。如上面描述過(guò)的那樣,用分配板18將殼體12的內(nèi)部進(jìn)行分隔增強(qiáng)了湍流效應(yīng)。然而,使用分配板18不是必要性的,如果根據(jù)原料的性質(zhì)可以很容易地進(jìn)行攪拌和混合,就不需要分配板18。
在殼體12中上游的攪拌腔室200a設(shè)有一個(gè)蒸氣引入口88,攪拌腔室200b設(shè)有一個(gè)蒸氣引入腔室84,并且,在蒸氣引入腔室84與通道之間設(shè)有一個(gè)過(guò)濾器86。蒸氣引入腔室84設(shè)有一個(gè)蒸氣引入口85,且以有所希望的均勻體積的霧的形式通過(guò)過(guò)濾器86將蒸氣引入殼體12中。蒸氣引入口85,88可以設(shè)有一個(gè)壓力計(jì)(未示出),用來(lái)測(cè)量蒸氣的注入壓力。因此,可以調(diào)節(jié)蒸氣的體積和壓力。
作為另一個(gè)實(shí)施例,也可以把在上面描述的殼體12中上游側(cè)的攪拌腔室200a用作液體引入口。同樣,液體引入口可以設(shè)有一個(gè)流量計(jì)(未示出),能夠測(cè)量要引入的液體的量。通過(guò)液體引入口引入的液體的示例包括與粉末混合的溶劑(例如水,酒精),與粉末反應(yīng)的溶劑,以及類似物。在這里,用于混合的溶劑可以是與通過(guò)圖1中所示的引入管55的液體引入口22供應(yīng)的液體相同的溶劑,或者是一種不同的溶劑。在上面的實(shí)施例中,殼體12的攪拌腔室200b設(shè)有方式與上面相同的蒸氣引入腔室84,該蒸氣引入腔室84設(shè)有蒸氣引入口85,并以有所希望的均勻體積的霧的形式通過(guò)過(guò)濾器86將蒸氣引入殼體12中。蒸氣引入口85可以設(shè)有一個(gè)壓力計(jì)(未示出),用來(lái)以與上面相同的方式測(cè)量蒸氣的注入壓力。因此,可以調(diào)節(jié)蒸氣的體積和蒸氣的壓力。
攪拌件200c設(shè)有一個(gè)未處理的材料排放口64,它也設(shè)有一個(gè)圍繞著攪拌器15的過(guò)濾器70。即使在殼體12中存在原料的未經(jīng)處理的材料(例如未溶解的團(tuán)塊),僅只能夠借助于過(guò)濾器70通過(guò)排放口64將未處理的材料排放出。例如,可以使用有微細(xì)網(wǎng)眼(細(xì)網(wǎng)眼)的不銹鋼或者陶瓷過(guò)濾件,反滲透薄膜,高聚物薄膜(納米過(guò)濾薄膜),或者類似件用于過(guò)濾器70。把經(jīng)過(guò)濾的材料引入一個(gè)經(jīng)處理的腔室82中,此腔室設(shè)置在攪拌腔室200c的過(guò)濾器70的外面,并且經(jīng)處理的腔室82設(shè)有一個(gè)處理過(guò)的材料的排放口62。
未處理的材料排放口64設(shè)有一個(gè)壓力計(jì)80和一個(gè)排放閥門68,并且,經(jīng)處理的材料排放口62設(shè)有一個(gè)排放閥門66。
現(xiàn)在將參考著圖2到圖5描述振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源53。
振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源53包括使送料器54轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分和主要使第二軸部分48振蕩的一個(gè)振蕩源,如在圖2中所示出的那樣。
如在圖2中所示,轉(zhuǎn)動(dòng)源包括第一齒輪34,該齒輪連接到作為驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)36上,并且該齒輪可以旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)源還包括第二齒輪32和齒輪單元30,該第二齒輪32與第一齒輪34接合、并且可以在與第一齒輪34相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上旋轉(zhuǎn),而齒輪單元30具有在它的外壁上的第二齒輪32和連接到它的底部上的送料器54。
振蕩源具有連接到第二軸部分48的一端上的一個(gè)偏心凸輪50,一個(gè)活塞部分40和防轉(zhuǎn)裝置,該活塞部分40連接到第二軸部分48的另一端上,并且配裝到齒輪單元30中,而防轉(zhuǎn)裝置設(shè)置在活塞部分40與齒輪單元30之間,且此裝置防止將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到活塞部分40上。
這個(gè)實(shí)施例的防轉(zhuǎn)裝置包括一個(gè)徑向軸承42和一個(gè)止推軸承44,徑向軸承42設(shè)置在活塞部分40的外側(cè)壁與齒輪單元30的內(nèi)側(cè)壁之間,而止推軸承至少設(shè)置在活塞部分40的底部與齒輪單元30的內(nèi)側(cè)底部之間或者在活塞部分40的頂部與齒輪單元30的相對(duì)表面之間。徑向軸承42的設(shè)置使得防止齒輪單元30的轉(zhuǎn)動(dòng)被傳遞到活塞部分40上成為可能,其中第一齒輪34和第二齒輪32將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到此齒輪單元30上。另外,止推軸承44的設(shè)置可以使得第一齒輪34與第二齒輪32接合,并且可以將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到齒輪單元30上,同時(shí)與活塞部分40的振蕩運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系使得齒輪單元30很容易地在由箭頭102所表示的方向上滑動(dòng),其中偏心凸輪50使得活塞部分40振蕩。
除了上面的構(gòu)形以外,振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源53可以構(gòu)形成如在圖3中所示出的那樣。上面描述過(guò)的圖2的振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源有設(shè)置在活塞部分40的底部與齒輪單元30的內(nèi)側(cè)底部之間或者在活塞部分40的頂部與齒輪單元30的相對(duì)表面之間中至少一個(gè)部位的止推軸承44。然而,在圖3中所示的振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源設(shè)有平板48a,48b,代替止推軸承44。
平板48a,48b的設(shè)置使得第一齒輪34與第二齒輪32相互嚙合以將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到齒輪單元30成為可能,同時(shí)與活塞部分40的振蕩運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系使得齒輪單元30很容易地在箭頭102所表示的方向上滑動(dòng),其中偏心凸輪50使得活塞部分40振蕩。
現(xiàn)在將描述在圖2,3中所示的振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的操作。
在振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源53中,驅(qū)動(dòng)偏心凸輪50使得第二軸部分48在如圖2或3中所示的箭頭108所表示的方向上振蕩。因此,連接到第二軸部分48上的活塞部分40在箭頭102所表示的方向上振蕩。
與偏心凸輪50的驅(qū)動(dòng)同時(shí)或者分開(kāi)地驅(qū)動(dòng)馬達(dá)36,以使第一齒輪34在箭頭100所表示的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,將第一齒輪34的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到與第一齒輪34嚙合的第二齒輪32上,并且第二齒輪32在與第一齒輪34的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向即箭頭104所表示的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)果,在其外側(cè)壁上具有第二齒輪32的齒輪單元30在箭頭104所表示的方向上轉(zhuǎn)動(dòng),并且連接到齒輪單元30上的送料器54也在箭頭104所表示的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
此外,將活塞部分40在箭頭102所表示方向上的振蕩運(yùn)動(dòng)傳遞到齒輪單元30上。因此,連接到振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源上的送料器54在箭頭104所表示的方向上轉(zhuǎn)動(dòng),并且也在如圖2中所示的箭頭106所示的方向上振蕩。
結(jié)果,送料器54在粉末引入裝置57內(nèi)振蕩并轉(zhuǎn)動(dòng),并且可以把粉末有效地傳送到攪拌和混合裝置110。
下面將參考著圖4描述另一種振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源。如在圖4中所示,該振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源具有連接到第一馬達(dá)90上的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸91;連接到第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸91上的偏心凸輪93,偏心地并且可旋轉(zhuǎn)地支承著偏心凸輪93的軸94;連接到軸94上的振蕩軸95;裝放馬達(dá)的盒子96,該盒子在其一端連接到振蕩軸95上,另一端的底板97固定到第二馬達(dá)98上;穿過(guò)在裝放馬達(dá)的盒子96的底板97中形成的通孔可旋轉(zhuǎn)地連接到第二馬達(dá)98上的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸99;以及把第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸99與送料器54連接起來(lái)的連接部分101。
現(xiàn)在將描述在圖4中所示的振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的操作。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)第一馬達(dá)90時(shí),第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸92旋轉(zhuǎn),將第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸91的旋轉(zhuǎn)傳遞到偏心凸輪93上,偏心凸輪93的旋轉(zhuǎn)使得連接到軸94上的振蕩軸95以振蕩方式運(yùn)動(dòng),并且使裝放馬達(dá)的盒子96振蕩。在這時(shí),驅(qū)動(dòng)固定到裝放馬達(dá)的盒子96的底板97上的第二馬達(dá)98,以使穿過(guò)底板97的通孔連接到第二馬達(dá)98上的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸99旋轉(zhuǎn)。因此,同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一馬達(dá)90和第二馬達(dá)98,以使裝放馬達(dá)的盒子96以振蕩方式運(yùn)動(dòng),并且,可旋轉(zhuǎn)地連接到裝放馬達(dá)的盒子96上的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸99旋轉(zhuǎn)。這樣,通過(guò)連接部分101連接到第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸99上的送料器54以振蕩方式轉(zhuǎn)動(dòng)。
現(xiàn)將參考圖5描述另一種振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源。如在圖5中所示,該振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源具有一個(gè)配裝到馬達(dá)102上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸104;一個(gè)裝放馬達(dá)的盒子106,該盒子在其一端連接到轉(zhuǎn)動(dòng)軸104上,并且它有固定到另一端的底板107上的超聲振蕩器108;一個(gè)與裝放馬達(dá)的盒子106的底板107連接起來(lái)的振蕩軸109,以及一個(gè)把振蕩軸109與軸部分14和/或送料器54連接起來(lái)的連接部分111。在這里,超聲振蕩器108可以是一個(gè)壓電件。
現(xiàn)在將描述在圖5中所示的振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的操作。
驅(qū)動(dòng)馬達(dá)102,以使轉(zhuǎn)動(dòng)軸104旋轉(zhuǎn),且轉(zhuǎn)動(dòng)軸104的轉(zhuǎn)動(dòng)使得裝放馬達(dá)的盒子106旋轉(zhuǎn)。在這時(shí),使固定到裝放馬達(dá)的盒子106的底板107上的超聲振蕩器108振蕩,并且使連接到裝放馬達(dá)的盒子106的底板107上的振蕩軸109振蕩。因此,同時(shí)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)102和超聲振蕩器108,使得裝放馬達(dá)的盒子106旋轉(zhuǎn),并且,使連接到裝放馬達(dá)的盒子106上的振蕩軸109振蕩。這樣,通過(guò)連接部分111連接到振蕩軸109上的送料器54以振蕩方式轉(zhuǎn)動(dòng)。
采用如上面描述的那樣構(gòu)形成的振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源53可以將粉末由粉末引入裝置57輸送到引入管55,而基本上不會(huì)中斷粉末的流動(dòng)。即使在粉末引入裝置57的引入口附近引入的粉末與液體彼此接觸、并且粘接到送料器54上,通過(guò)振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源53可以使得粘接到送料器上的材料與送料器54分開(kāi)。因此,可以防止在之后的攪拌和混合時(shí)發(fā)生二次聚集,并且可以順利地進(jìn)行攪拌。
隨后,將描述這個(gè)實(shí)施例的攪拌與混合裝置110的操作。
驅(qū)動(dòng)振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源53,送料器54把粉末由粉末引入裝置57擠壓到引入管55中。在這時(shí),通過(guò)泵74和閥門72將液體78穿過(guò)液體引入口22由液體儲(chǔ)存罐76引入到引入管55中。
在這里,使粉末與液體接觸,以形成聚集體的混合物,并且將混合物引入擠壓管60中。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)63,使擠壓管60中的轉(zhuǎn)子61旋轉(zhuǎn),以朝向殼體12擠壓混合物。
將被擠壓的混合物引入殼體12的上游攪拌腔室200a中,進(jìn)行攪拌和混合,同時(shí)通過(guò)由驅(qū)動(dòng)源20驅(qū)動(dòng)的攪拌器15的攪拌和混合操作連續(xù)地把這些混合物輸送到攪拌腔室200b,200c,并且使這些混合物由聚集體改變成均勻的流體。
另外,過(guò)濾器70將通過(guò)攪拌和混合裝置110的攪拌腔室200a,200b,200c連續(xù)地輸送的被攪拌的材料過(guò)濾,并且將過(guò)濾過(guò)的材料儲(chǔ)存在處理腔室82中,且在任何時(shí)刻或者連續(xù)地用手動(dòng)操縱或自動(dòng)操縱閥門66由關(guān)閉狀態(tài)到打開(kāi)狀態(tài),通過(guò)處理過(guò)的材料的排放口62將過(guò)濾過(guò)的材料排放出。在這時(shí),當(dāng)設(shè)置在未處理的材料排放口64的壓力計(jì)80顯示出預(yù)先確定的壓力或者更高的壓力時(shí),手動(dòng)地或者自動(dòng)地操縱閥門68由關(guān)閉狀態(tài)到打開(kāi)狀態(tài),排放出未處理的材料。
通過(guò)在殼體12中的攪拌腔室200a的蒸氣引入口88和/或攪拌腔室200b的蒸氣引入口85將蒸氣引入,并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)蒸氣量和/或蒸氣的壓力對(duì)引入殼體12中的混合物進(jìn)行加熱和/或溶解和/或消毒。另外,也可以通過(guò)調(diào)節(jié)蒸氣量和/或蒸氣的壓力調(diào)節(jié)混合物的粘性或反應(yīng)。
對(duì)于上面描述的擠壓管60使用一臺(tái)Mohno泵,但這不是排他的選擇。例如,也可以使用由市場(chǎng)可以獲得的離心泵,泥漿泵,或者管道泵。
作為另一個(gè)實(shí)施例,當(dāng)把在殼體12中的攪拌腔室200a的蒸氣引入口88用做液體引入口時(shí),可以通過(guò)該液體引入口引入要與粉末混合的溶劑(例如水或酒精),與被引入殼體12中的混合物進(jìn)行混合和攪拌,以調(diào)節(jié)混合物的粘性和稀釋速率。另外,當(dāng)把蒸氣引入口88用作液體引入口,并且通過(guò)該液體引入口引入要與粉末反應(yīng)的溶劑時(shí),對(duì)引入殼體12中的混合物和溶劑進(jìn)行攪拌,以促進(jìn)反應(yīng)。如上面描述過(guò)的那樣,上面描述的混合溶劑可以是與通過(guò)在圖1中所示的引入管55的液體引入口22供應(yīng)的溶劑相同的溶劑,或者是一種不同的溶劑。
在這個(gè)實(shí)施例中,由圖1的殼體12的上部將混合物傳送到下部,但這不是排他的??梢詫D1的殼體的結(jié)構(gòu)上下顛倒,以由下部向上部傳送混合物。
按照本發(fā)明,將液體引入口設(shè)置在粉末引入口附近的下面,使得可以將引入的粉末向下散布,并且使送料器以振蕩方式轉(zhuǎn)動(dòng),以把粉末引進(jìn)引入管中。因此,引入的液體與在引入管的粉末引入口附近存在的粉末接觸,且即使由于粉末和液體的二次聚集所產(chǎn)生的沉積物粘附到送料器上,也可以將這些沉積物由送料器移開(kāi)。此外,可以使送料器以振蕩方式轉(zhuǎn)動(dòng),以在任何時(shí)刻或者連續(xù)地通過(guò)粉末引入口將二次聚集物引進(jìn)引入管中。因此,可以防止二次聚集物的團(tuán)塊隨著時(shí)間增大它的尺寸,并且可以防止粉末引入口被非常大的二次聚集物堵塞。
當(dāng)因?yàn)榛旌蠒?huì)造成二次聚集,被攪拌的材料的粘性很高,或者類似原因需要均勻并且順利地進(jìn)行攪拌和混合時(shí),可以采用本發(fā)明的攪拌與混合裝置。
權(quán)利要求
1.一種具有引入管的攪拌與混合裝置,它包括粉末引入口,至少一個(gè)設(shè)置在所述粉末引入口附近以下的液體引入口,輸送粉末和粉末與液體的混合物的送料器,以及使所述送料器以振蕩方式轉(zhuǎn)動(dòng)的振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源。
2.按照權(quán)利要求1所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,至少在所述液體引入口的位置或者在所述液體引入口的位置以下所述送料器設(shè)有輸送粉末的螺旋葉片,并且所述輸送粉末的螺旋葉片的尺寸使得它的側(cè)端部分達(dá)到所述引入管的內(nèi)側(cè)壁附近。
3.按照權(quán)利要求1所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,所述送料器設(shè)有至少一個(gè)切割葉片,用來(lái)切割粉末與液體的混合物。
4.按照權(quán)利要求2所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,所述送料器設(shè)有至少一個(gè)切割葉片,用來(lái)切割粉末與液體的混合物。
5.按照權(quán)利要求1所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還包括溢流口,它設(shè)置在所述粉末引入口的下面,并且在所述液體引入口的上方。
6.按照權(quán)利要求2所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還包括溢流口,它設(shè)置在所述粉末引入口的下面,并且在所述液體引入口的上方。
7.按照權(quán)利要求3所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還包括溢流口,它設(shè)置在所述粉末引入口的下面,并且在所述液體引入口的上方。
8.按照權(quán)利要求4所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還包括溢流口,它設(shè)置在所述粉末引入口的下面,并且在所述液體引入口的上方。
9.按照權(quán)利要求1所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還包括擠壓管,其連接到所述引入管的一個(gè)端部分上,并將通過(guò)所述引入管引入的粉末與液體的混合物擠壓到一端部分;殼體,所述該殼體連接到所述擠壓管上,并且設(shè)有通道,使得被擠壓的混合物的流體通過(guò)所述通道流動(dòng);以及攪拌器,其設(shè)置在所述殼體內(nèi),并且包括連接到振蕩源上的軸部分和裝接到所述軸部分的外表面上的攪拌葉片。
10.按照權(quán)利要求2所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還包括擠壓管,其連接到所述引入管的一個(gè)端部分上,并將通過(guò)所述引入管引入的粉末與液體的混合物擠壓到一端部分;殼體,其連接到所述擠壓管上,并且設(shè)有通道,使得被擠壓的混合物的流體通過(guò)所述通道流動(dòng);以及攪拌器,其設(shè)置在所述殼體內(nèi),并且包括連接到振蕩源上的軸部分和裝接到所述軸部分的外表面上的攪拌葉片。
11.按照權(quán)利要求3所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還包括擠壓管,其連接到所述引入管的一個(gè)端部分上,并將通過(guò)所述引入管引入的粉末與液體的混合物擠壓到一端部分;殼體,其連接到所述擠壓管上,并且設(shè)有通道,使得被擠壓的混合物的流體通過(guò)所述通道流動(dòng);以及攪拌器,其設(shè)置在所述殼體內(nèi),并且包括連接到振蕩源上的軸部分和裝接到所述軸部分的外表面上的攪拌葉片。
12.按照權(quán)利要求4所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還包括擠壓管,其連接到所述引入管的一個(gè)端部分上,并將通過(guò)所述引入管引入的粉末與液體的混合物擠壓到一端部分;殼體,其連接到所述擠壓管上,并且設(shè)有通道,使得被擠壓的混合物的流體通過(guò)所述通道流動(dòng);以及攪拌器,其設(shè)置在所述殼體內(nèi),并且包括連接到振蕩源上的軸部分和裝接到所述軸部分的外表面上的攪拌葉片。
13.按照權(quán)利要求5所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還和括擠壓管,其連接到所述引入管的一個(gè)端部分上,并將通過(guò)所述引入管引入的粉末與液體的混合物擠壓到一端部分;殼體,其連接到所述擠壓管上,并且設(shè)有通道,使得被擠壓的混合物的流體通過(guò)所述通道流動(dòng);以及攪拌器,其設(shè)置在所述殼體內(nèi),并且包括連接到振蕩源上的軸部分和裝接到所述軸部分的外表面上的攪拌葉片。
14.按照權(quán)利要求6所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還包括擠壓管,其連接到所述引入管的端部分上,并將通過(guò)所述引入管引入的粉末與液體的混合物擠壓到一端部分;殼體,其連接到所述擠壓管上,并且設(shè)有通道,使得被擠壓的混合物的流體通過(guò)所述通道流動(dòng);以及攪拌器,其設(shè)置在所述殼體內(nèi),并且包括連接到振蕩源上的軸部分和裝接到所述軸部分的外表面上的攪拌葉片。
15.按照權(quán)利要求7所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還包括擠壓管,其連接到所述引入管的一個(gè)端部分上,并將通過(guò)引入管引入的粉末與液體的混合物擠壓到一端部分;殼體,其連接到所述擠壓管上,并且設(shè)有通道,使得被擠壓的混合物的流體通過(guò)所述通道流動(dòng);以及攪拌器,其設(shè)置在所述殼體內(nèi),并且包括連接到振蕩源上的軸部分和裝接到所述軸部分的外表面上的攪拌葉片。
16.按照權(quán)利要求8所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還包括擠壓管,其連接到所述引入管的一個(gè)端部分上,并將通過(guò)所述引入管引入的粉末與液體的混合物擠壓到一端部分;殼體,其連接到所述擠壓管上,并且設(shè)有通道,使得被擠壓的混合物的流體通過(guò)所述通道流動(dòng);以及攪拌器,其設(shè)置在所述殼體內(nèi),并且包括連接到振蕩源上的軸部分和裝接到所述軸部分的外表面上的攪拌葉片。
17.按照權(quán)利要求9所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,所述送料器還包括第一軸部分和第二軸部分;并且振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源包括用于使所述第一軸部分旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)源和用于使所述第二軸部分振蕩的振蕩源。
18.按照權(quán)利要求9所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,通過(guò)由分配板將通道分開(kāi)在所述殼體內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)攪拌腔室。
19.按照權(quán)利要求9所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,所述殼體還設(shè)有一個(gè)排放口;以及用于對(duì)所述殼體內(nèi)的內(nèi)容物進(jìn)行過(guò)濾的過(guò)濾器,該過(guò)濾器設(shè)置在所述排放口附近。
20.按照權(quán)利要求9所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還包括至少一個(gè)蒸氣引入口,通過(guò)它將蒸氣引入到所述殼體內(nèi)。
21.按照權(quán)利要求9所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,通過(guò)調(diào)節(jié)蒸氣量和/或蒸氣的壓力對(duì)被引入所述殼體中的混合物進(jìn)行加熱和/或溶解和/或消毒。
22.按照權(quán)利要求9所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,通過(guò)調(diào)節(jié)蒸氣量和/或蒸氣的壓力調(diào)節(jié)混合物的粘性或反應(yīng)。
23.按照權(quán)利要求9所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,其還包括至少一個(gè)液體引入口,通過(guò)它將液體引入到所述殼體內(nèi)。
24.按照權(quán)利要求23所述的攪拌與混合裝置,其特征在于,通過(guò)調(diào)節(jié)引入的液體量調(diào)節(jié)混合物的粘性或反應(yīng)。
全文摘要
一種攪拌與混合裝置(110),其包括一個(gè)設(shè)有一粉末引入口(24)和一液體引入口(22)的引入管(55),一個(gè)連接到引入管(55)上并且把通過(guò)引入管(55)引入的粉末與液體的混合物擠壓到它的一端的擠壓管(60),一個(gè)連接到擠壓管(60)的一端上并且設(shè)有一通道以使被擠壓的混合物的流體通過(guò)該通道流動(dòng)的殼體(12),以及一個(gè)攪拌器(15),該攪拌器設(shè)置在殼體(12)內(nèi),并且該攪拌器包括連接到一驅(qū)動(dòng)源(20)上的軸部分(14)和裝接到該軸部分(14)的外表面上的攪拌葉片(16)。一個(gè)漏斗形狀的粉末引入裝置(57)裝到粉末引入口(24)上,一個(gè)用來(lái)輸送粉末的送料器(54)設(shè)置在粉末引入裝置(57)中,并且該送料器(54)連接到一振蕩的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源(53)上。
文檔編號(hào)B01F15/02GK1803267SQ200510129550
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月7日
發(fā)明者谷口徹, 藤岡信明 申請(qǐng)人:冷化工業(yè)株式會(huì)社