專利名稱：混合設備以及混合設備總成的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種混合設備，其帶有可相對基架樞轉地支承的裝置，用于 在包含固體混合料的、在上側具有開口的混合容器中產生混合料流，該混合 料流-產生裝置具有封閉混合容器的上側開口的封閉元件以及一個或多個用 于連接包含混合料的混合容器的連接器件。本發明還涉及一種帶有這種混合 設備和混合容器的混合設備總成。
背景技術：
這種類型的混合設備是工業混合器，其用于混合松散材料，尤其是粉末
狀松散材料，用于制備塑料顆粒混合料。例如由DE19708075C1公開了這種 混合器。這種公知的混合設備具有混合料流-產生裝置，位于混合容器中的 混合料通過該混合料流-產生裝置形成混合料流地運動。該混合設備的混合 容器由兩部分組成，其中， 一個混合容器部分包含待混合的混合料，而另一 混合容器部分配屬于混合料流-產生裝置。兩個混合容器部分至少在其相鄰 的區域構造為圓柱狀。配屬于混合料流-產生裝置的混合容器部分具有朝外 突出的連接凸緣，在另一混合容器部分的上側開口中可通過氣動的轉動封閉 件封閉。另一混合容器部分在底側支承在滾輪上，并且在沒有連接到配屬于 混合料流-產生裝置的混合容器部分上是可通過所述滾輪運動。配屬于混合 料流-產生裝置的混合容器部分為產生混合料流通過作用在該混合容器部分 的后面外側的摩擦輪轉動地驅動。因此，通過混合容器壁上的混合料的轉動 同步在由兩個混合容器部分組成的混合容器中進行攪拌混勻。另外，可以在 屬于混合料流-產生裝置的混合容器部分內設置電機驅動的分散工具。這種 公知的混合設備的混合料流-產生裝置可繞水平的樞轉軸相對基架傾斜，以 便為攪拌混勻的目的將混合容器置于倒置傾斜的斜向位置。在該混合位置， 由兩個容器部分組成的混合容器的更大的內表面與位于混合容器中的混合 料接觸，以產生混合料流。在這種混合設備中需要將混合料流-產生裝置以 及屬于該裝置的混合容器部分的轉動運動傳遞到另一混合容器部分上。在實際中，這種混合設備被用于混合不同的、應依次混合的混合料。在 此，設有滾輪的混合容器部分向混合設備移動，連接在混合設備側的混合容 器部分上，樞轉到混合位置并且在預定的時間內轉動運動。在混合過程結束 后，混合容器回轉到其初始位置，并且設有滾輪的混合容器部分從另一混合 容器脫開并移走。對于這種情況，在下一次用該混合設備混合其它混合料的 混合過程中需要清潔混合料流-產生裝置的所有與之前混合過的混合料接觸 的部件。這涉及屬于混合料流-產生裝置的容器部分，分散工具以及分散工 具設置在其上的驅動軸。除了清潔混合設備的這些部件之外，在從設有滾輪 的混合容器部分取出混合的混合料之后，在該混合容器部分填充其它待混合 的混合料之前，也要清潔該混合容器部分。這些混合設備在運行中需要的清 潔時間是原本的混合時間的數倍。為進行細心的清潔，有時必須需要兩小時。 反之，混合本身往往僅需幾分鐘。
除了如由DE19708075C1公開的混合設備，還公知有這樣的混合設備， 其中混合料流不通過混合料容器繞其縱軸的旋轉產生，而是通過靜止的混合 容器內部旋轉驅動的混合工具產生。這種混合設備也具有兩個連接之后形成 混合容器的混合容器部分。清潔所需的耗費相應于前述混合設備的清潔耗費。
因此，從所述的現有技術出發，本發明所要解決的技術問題是進一步發 展開頭所述類型的混合設備，使得在這種混合設備中尤其是清潔工作的時間 耗費較少。
該技術問題通過開頭所述的、形成類型的混合設備解決，其中，用于將 混合容器連接到混合料流-產生裝置的連接器件在功能上與封閉元件分開地 設置，并且出于該目的，混合料流-產生裝置包括具有至少一個聯結元件的 連接裝置，其中，該至少一個聯結元件可與混合容器的上側開口區域形成間 距地連接在混合容器上。
在該混合設備中，配屬于混合料流-產生裝置的、用于封閉混合容器的 上側開口的封閉元件和用于將混合容器連接在混合料流-產生裝置上的連接 器件之間設計有空間間隔。出于該目的，連接裝置具有一個或多個聯結元件， 這些聯結元件可與容器的上側開口成間距地連接在混合容器上。聯結元件與 混合容器的上側開口的間隔可以設置在徑向和/或混合容器的縱軸方向。在這 種混合容器中，通常不需要通過該封閉元件向連接在其上的混合容器傳遞轉矩。對于應從混合料流-產生裝置的封閉元件向混合容器傳遞轉矩的情況， 通過連接裝置來實現轉矩轉遞。因此，封閉元件本身可以非常筒單地設計。 最后設置一板或蓋作為封閉元件就足夠，所述封閉元件優選在中間連接有密 封元件的情況下嵌接在混合容器的上側開口中。密封可以在容器接管段中實 現，例如通過設置可膨脹的、沿徑向相對孔的內壁作用的可膨脹的密封件。 在如此設計的封閉元件中避免了容器中的死區。原則上同樣可以這樣地設計 封閉元件，使得封閉元件貼靠在嵌接在孔的上側的凸緣上，具體是在由連接 裝置提供的預緊力作用下。因此，在這種混合設備中，僅需清潔幾何形狀通
這種混合容器中不需要清潔在其他方面與混合料接觸的連接裝置，因為該連 接裝置位于混合容器的外面，并且與混合容器的上開口有間距。
此外，混合容器的前述設計方案具有這樣的優點，即，可以使用任意開 口可通過封閉元件封閉的、并且可通過連接裝置抓住的容器作為混合容器。 因此，該混合設備也可以使用設計為散粒物料容器的容器作為混合容器，而 無須將待混合的混合料轉移到混合容器中。相應地在這種混合設備中也省掉 了清潔配屬于與混合設備的混合容器部分互補的混合容器部分。
為將用作混合容器的容器連接在混合料流-產生裝置上，混合設備優選 具有兩個或多個分別帶有一聯結元件的連接臂。每個連接臂的聯結元件可通 過自有或公共的促動器沿其通過該促動器限定的運動方向運動。聯結元件優 選設計成形狀配合地從后面嵌接在混合容器的臺階或臺肩上，并且該聯結元 件接著通過操縱促動器移動到混合料流-產生裝置的封閉元件上。例如可以 設置螺旋傳動機構作為促動器，其絲杠分別設置在連接臂上。除了其它多種 可能的結構能夠替代螺旋傳動機構，電動的齒條或氣動或液壓操縱缸也可以 用于將混合容器連接在混合料流-產生裝置上，在所述齒條或操縱缸上分別 連接有聯結元件。通過齒條的平動使得聯結元件相應地運動。
混合料流-產生裝置可以設計為，使得處于連接在該產生裝置上的混合 容器中的混合通過混合容器的周面摩擦產生，并且混合容器出于該目的繞其 縱軸旋轉運動。同樣可通過一個或多個設置在混合容器內部的混合工具產生 導致混合料流的混合運動。這種混合工具通常設置在一根電動機驅動的軸 上，該混合工具相應密封地穿過封閉元件。在這種方案中，混合工具設計成 能夠 過包含待混合的混合料的容器-混合容器-的上側開口插入。如果這種混合容器例如僅具有一個人孔作為上側開口 ，混合工具設計成在容器連接到 封閉元件或混合料流-產生裝置的過程中能夠穿過該人孔。如果為產生混合 料流需要直徑比該人孔的直徑更大的混合工具，該混合工具例如設計成可相 應地折疊。在設置混合工具時，其葉片可相對混合工具套筒收攏。因為在這 種混合容器的一種設計方案中，尤其是當混合料流應通過在混合容器中作用
的工具產生時，混合過程本身在倒置設置(iiberkopfanordnung)時進行，并且 混合容器出于該目的與混合料流-產生裝置一起繞水平的樞轉軸相對基架傾 斜，支撐混合工具的軸僅需具有短的延伸長度。通過由混合容器和混合料流 -產生裝置形成的單元樞轉到其混合位置，混合工具然后位于被混合料覆蓋 的下方位置。
以下根據實施形式，參照
本發明。附圖中
圖1以立體視圖示出了混合設備以及被置于其下方位置處的、設計作為 混合容器的散粒物料容器；
圖2是散粒物料容器在連接到按圖1的混合設備上之后以及該容器樞 轉到其混合位置之后的上部封閉區域的示意剖視圖3是相應于圖2所示的、具有另一種封閉元件的可選方案的視圖4是圖1所示的、帶有與其連接的散粒物料容器的混合設備在混合過 程中的立體視圖。
具體實施例方式
混合設備1具有一個基架2，在該基架上借助于樞轉框架3可樞轉地支 承有整體用附圖標記4表示的混合料流-產生裝置。該混合料流-產生裝置4 可樞轉地支承在樞轉框架3的內部。樞轉框架3內部的混合料流-產生裝置4 的樞轉軸用附圖標記5表示。樞轉框架3相對基架2的樞轉軸用附圖標記6 表示。兩個樞轉軸5， 6相互成直角地r沒置在水平延伸的平面中。因此，混 合料流-產生裝置4萬向地相對基架2支承。基架2具有兩個支柱7， 8,所 述支柱分別設計成U-形型材。在支柱7中設置有驅動電機9，樞轉框架3可 以通過該驅動電機9繞其樞轉軸6樞轉。另 一驅動電機10用于使混合料流-產生裝置4繞其樞轉軸5在樞轉框架3內樞轉。通過所述驅動電機9， 10,,混合料-產生裝置4基于其在各運動空間中被萬向地支承而可樞轉到任意空 間位置。
混合料流-產生裝置4具有一個電動機11，在該電動機的輸出軸12上設 置有螺旋槳狀設計的混合工具13。混合工具13的葉片14， 14.1可相對混合 工具15折疊。在圖1中，各葉片14， 14.1位于其相對混合工具套筒15折疊 的位置，在該位置上葉片14, 14.1的縱軸平行或幾乎平行于輸出軸12的縱 軸延伸。因此，混合設備13的葉片14， 14.1在圖1所示位置的徑向尺寸明 顯小于葉片14, 14.1在樞轉開的使用位置時的徑向尺寸。混合工具13的葉 片14, 14.1可折疊的設計允許混合工具13插入具有相對小的直徑的上部開 口的混合容器中，該上部開口例如設計為人孔。
混合料流-產生裝置4在所示的實施形式中配設有一個具有兩個連接臂 16， 16.1的設計為升降裝置的連接裝置。連接臂16, 16.1用于將混合容器 17連接在混合設備1上。在圖l所示的實施形式中，設置一多邊角形的傳統 散粒物料容器作為混合容器17。該混合容器17在上側具有設計為填充開口 或清潔開口的開口 18。該開口用于將待混合的散粒物料，在此例如可以是塑 料顆粒填充到混合容器17中。混合容器17還具有沒有詳細示出的、下側的、 設有封閉件的排出口 ，混合容器17可以通過該排出口排空。混合容器17具 有框狀構造的混合容器支架19。混合容器支架19可以設計成可堆垛的。混 合容器支架19的部件是兩個間隔設置的、在所示的實施形式中形成下封閉 件的橫桿20， 20.1。這些橫桿設置在混合容器19的全部四個側面。橫桿20， 20.1相互間隔地設置，并且通過其間距分別限定出凹槽21, 21.1。凹槽21， 21.1用于分別容納一個配屬于各連接臂16或16.1的聯結元件22, 22.1。混 合容器17和其混合容器支架19以及其橫桿20， 20.1插入到帶有設置有聯結 元件22， 22.1的兩個連接臂16， 16.1之間。聯結元件22， 22.1分別連接在 拉桿23, 23.1上，聯結元件可通過拉桿平移地隨拉桿23, 23.1運動。拉桿 23, 23.1分別被支持運行的電動機24, 24.1驅動。拉桿23, 23.1被保持在 U形設計的連接臂16， 16.1中，并在該U形連接臂中導引，所述U形連接 臂設計成相對開口。通過設計為升降裝置的連接裝置，不同結構高度的混合 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連接 在混合料流-產生裝置4上。
因此，聯結元件22， 22.1通過沿其運動方向從后面形狀配合地搭扣在由上方的那根橫桿20形成的臺階或臺肩上而抓住混合容器17。當拉桿23,23.1 為連接混合容器17而向混合設備1或混合料流-產生裝置4運動靠近時，混 合容器17朝混合料流-產生裝置4作上升運動。在運動過程中，混合工具13 通過上側的開口 18插入混合容器17的內部。當混合容器17按照規定連接 在混合料流-產生裝置4上后，為封閉混合容器17的開口 18,混合料流-產 生裝置4具有一板狀的封閉元件25，其貼靠在開口 18的位于上方并設計為 凸緣狀的末端26上。之后，封閉元件25以一定的預緊力抵靠在開口 18的 末端26上。在所示的實施形式中，在封閉元件25中嵌入有一密封圈27(參 見圖2)。混合工具13設置成從封閉板25朝向混合容器17的那一側凸伸出。 在混合容器17連接到混合料流-產生裝置4上之后，為進行真正的混合 過程，樞轉框架3樞轉，因此由混合料流-產生裝置4和混合容器17組成的 單元處于倒置位置。通常，當樞轉框架3已樞轉過180°時，混合過程在混合 設備l中開始。
倒置位置示意地在圖2的截面圖中示出。通過倒置布置，混合容器17 中的待混合的混合料掉落到之前在上方，而現在在下方的混合容器17的開 口末端26處，使得混合工具13被混合料包圍。通過樞轉180°布置，葉片 14, 14.1由于重力展開，并且通過設置在混合工具套筒15上的止擋保持在 圖2所示的位置。在圖2所示的位置，在由連接裝置提供的預緊力作用下， 混合容器17以其開口 18末端26抵靠在板狀的封閉元件25或其中的密封件 27上。
為開始混合過程，電動機ll通電，因此設計為螺旋槳13的混合工具轉 動。在此設計為，混合工具13以這樣的速度運動，使得位于混合容器17內 部的混合料形成混合料流地運動。如圖所示，混合工具的使用形成了混合凝 塊(Mischthrombus)。
圖3示出了處于倒置位置的混合容器17,并因此在其混合位置連接在混 合料流-產生裝置4上，然而，與圖2所示不同的是具有替代的封閉元件25、。 與封閉元件25不同的是，封閉元件25、設計成嵌入在混合容器17的開口 18 中，具體這樣構造，即，封閉元件25、嵌入容器17的開口末端與容器的內壁 平齊地封閉。封閉元件25、在其朝向容器內部的端部支撐沿徑向作用的密封 圈27、。該密封圈相對混合容器17的開口 18的內側作用。如在附圖中設計 的那樣，為了使封閉元件25、輕易地插入混合容器17的開口 18,密封圈27、是一種在密封效果方面可激活的密封件，例如可氣動或液壓激活的密封圈。
用于激活(填充或排空氣體或液體)密封圏27的激活裝置在圖中沒有示出。在 圖3所示的設計中，避免了死區形成。
關于封閉元件25、要指出的是，僅需清潔該封閉元件25、在圖3所示的位 置形成混合容器17的下部封閉部分的那一側，因為該封閉元件25、的所有其 它部分沒有與混合容器17中的混合料接觸。
因為在此的混合容器17是散粒物料容器，該容器具有方形的截面幾何 形狀，所以該混合容器17的內輪廓相應是方形的。這意味著，混合容器17 在其角的區域中具有可存儲混合料的區域。為改進混合過程，這種情況被利 用。混合料流-產生裝置4以及為執行混合過程而連接在該裝置4上的混合 容器17的萬向懸掛方式使得混合容器17可以在混合過程中繞樞轉軸5， 6 樞轉。如圖3所示，混合容器17可以通過這種方式置于不同的空間位置。 混合容器17內部血栓狀的混合流的產生通過混合工具13的旋轉而得以保 持。混合容器17的樞轉導致，由于其空間位置在角部形成所謂的混合死區， 其中積聚有混合料并首先不參與混合過程，直至混合容器17被置于這樣一 個空間位置，即，積聚在這些角區域中的混合料由于重力而掉落。積聚在這 些死區中的混合料的掉落導致在混合料流中產生橫向攪流，這又支持了攪拌 混勻的過程。這種利用可以在即使混合工具13轉速較小時實現有效的、按 照規定的攪拌混勻，這又有利于不希望的受熱以及實現混合料在混合過程中 經濟的混合。
圖4示出了混合設備1以及連接在其上的、處于繞軸5， 6樞轉并相對 垂線傾斜的空間位置上的混合容器17。如圖3中通過示例示出的運動軌跡 28所示，混合容器17可以在所有方向上樞轉。混合容器17以及連接在其上 的混合料流-產生裝置4的運動根據混合容器17的內部幾何形狀和/或包含在 其中的混合料進行。由混合料流-產生裝置4和混合容器17形成的單元的空 間位置的可調節性根據預定的運動規程進行。運動規程可以設計為，使得混 合容器17具有恒定的斜度，并且繞樞轉軸5， 6的交點運動。同樣可能的是， 混合容器17與混合設備1 一起沿一個平面做一種三維設計的擺動運動。由 于萬向式懸掛，運動規程可以設計成符合各種要求，并且當希望的話，擺動 運動可以沿任意方向與直線的和/或圓形的軌跡運動相結合。
在混合過程結束后，混合容器17樞轉回到其初始位置，并且通過解開連接器件與混合流-產生裝置4分開。
接著，如果混合料要用該混合設備l與其他成分混合，僅需要清潔封閉
元件25和混合工具13。其它混合料被加入運輸容器，并在其中如前所述地 混合，并接著被提供給后續應用。
混合料流-產生裝置的前述懸掛使得明顯基本上包含有待混合的散粒物 料的各種容器都可以連接在該混合料流-產生裝置4上。尤其不需要將待混 合的混合料轉送到專門設計的混合容器中。在此，也可以是袋或類似物。其 為了混合過程懸掛在相應設計的混合容器支架上。
不言而喻，所述混合工具也可以與在本實施形式中具體描述的應用無關 i也加以運用。
只要沒有超出本申請權利要求書所請求保護的范圍，本領域技術人員可 獲得所要求保護的混合設備的多種其他構造形式。例如可以設置定心裝置， 通過該定向裝置可將混合容器的上側開口連接在混合料流-產生裝置上。這 種定心裝置也可以是這樣的，例如具有一個錐形收縮部并插伸到混合容器的 開口中。
附圖標記列表 1混合設備 2基架 3樞轉臂
4混合料流-產生裝置
5樞轉軸
6樞轉軸
7支柱
8支柱
9馬區動電才幾
10驅動電枳j
11電動扭^
12輸出軸
13混合工具
14， 14.1葉片15混合工具套筒 16， 16.1連接臂 17混合容器 18開口
19混合容器支架 20， 20.1橫桿 21, 21.1凹槽 22， 22.1聯結元件 23， 23.1拉桿 24， 24.1電動枳j 25， 25、封閉元件 26末端 27， 27、密封圈 28運動軌跡
權利要求
1.一種混合設備，帶有一個可相對一個基架(2)樞轉地支承的裝置(4)，用于在一個包含固體混合料的、具有一個上側開口(18)的混合容器(17)中產生混合料流，該混合料流-產生裝置(4)具有一個用于封閉所述混合容器(17)的上側開口(18)的封閉元件(25，25`)以及一個或多個用于連接包含所述混合料的混合容器(17)的連接器件，其特征在于，用于將所述混合容器(17)連接在所述混合料流-產生裝置(4)上的所述一個或多個連接器件在功能上與所述封閉元件(25，25`)分開地設置，并且出于該目的，該混合料流-產生裝置(4)包括一個具有至少一個聯結元件(22，22.1)的連接裝置，其中，所述至少一個聯結元件(22，22.1)可與所述混合容器(17)的上側開口區域成間距地連接在該混合容器上。
2. 如權利要求1所述的混合設備，其特征在于，所述連接裝置包括兩個 分別帶有一個可通過促動器(24,24.1)運動的聯結元件(22,22.1)的連接臂的運動方向從后面搭扣在所述混合容器(17)的臺階(20)上可形狀配合地連接 在所述混合容器(17)上。
3. 如權利要求2所述的混合設備，其特征在于，設置蝸桿傳動機構或拉 桿(23,23. l)作為所述促動器。
4. 如權利要求1至3之一所述的混合設備，其特征在于，所述封閉元件 (25,25、)具有比可連接在所述混合料流-產生裝置(4)上的混合容器(17)的外徑 更小的直徑。
5. 如權利要求4所述的混合設備，其特征在于，所述封閉元件(25，25、) 設計成用于封閉所述混合容器(17)的一個構造為所述上側開口(18)的填充和 清潔開口。
6. 如權利要求1至5之一所述的混合設備，其特征在于，所述混合料流 -產生裝置(5)具有一個被一根伸過所述封閉元件(25，25')的軸(12)電動驅動的 混合工具(13)。
7. 如權利要求6所述的混合設備，其特征在于，所述混合工具按照混合 工具(13)的類型構造。
8. 如權利要求7所述的混合設備，其特征在于，所述混合工具(13)具有可相對其混合工具套筒(15)折疊的葉片(14,14.1),所述葉片在其使用位置抵 靠在所述混合工具套筒(15)的止擋上。
9. 一種混合設備總成，帶有按權利要求1至8之一所述的混合設備(l) 以及包含固體混合料的、具有上側開口(18)的混合容器(17),其特征在于， 所述混合容器(17)具有前側可接近的臺階(20),在該臺階中分別插入一屬于 所述混合設備(1)的連接裝置(16,16.1)的聯結元件(22,22.1)。
10. 如權利要求9所述的混合設備總成，其特征在于，所述混合容器(17) 被保持在一個混合容器支架(19)中并作為該混合容器支架的一部分，并且所 述臺階設計為凹槽(21,21.1)，所述凹槽(21,21.1)設置在所述混合容器(17)的、 在該混合容器(17)豎立時處于下方的末端區域內。
全文摘要
本發明涉及一種混合設備，帶有可相對基架(2)樞轉地支承的裝置(4)，用于在包含固體混合料的、具有上側開口(18)的混合容器(17)中產生混合料流，該混合料流-產生裝置(4)具有用于封閉所述混合容器(17)的上側開口(18)的封閉元件(25，25`)以及具有一個或多個用于連接包含所述混合料的混合容器(17)的連接器件，其中，用于將所述混合容器(17)連接在所述混合料流-產生裝置(4)上的所述連接器件在功能上與所述封閉元件(25，25`)分開地設置，并且出于該目的，混合料流-產生裝置(4)包括具有至少一個聯結元件(22，22.1)的連接裝置，其中，所述至少一個聯結元件(22，22.1)可與所述混合容器(17)的上側開口區域成間距地連接在該混合容器上。
文檔編號B01F7/00GK101658769SQ20091017099
公開日2010年3月3日 申請日期2009年8月31日 優先權日2008年8月30日
發明者烏爾里克·托爾, 沃爾夫岡·魯伯格 申請人:赫費爾德兩合公司