CN1142411A - 混合液体及固体物的装置 - Google Patents

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Abstract

一种混合一定量液体(2)及一定量粉末固体物(38)的装置，包括储存液体(2)的储存桶(1)；及具有进口料斗(13)的混合器(4)。从储存桶(1)引出一液体供应导管(34)，固体物计量装置(29)开口到进口料斗(13)中。计量装置(29)的供料容量及混合器(4)的产量可调，通过液体(2)通过混合器(4)的多次循环把一定量固体物(38)加到液体(2)中。

Description

混合液体及固体物的装置
本发明涉及混合一定量液体及一定量粉末固体物的装置。
在实践中，如在印染工业中，作为常规的颜料有无尘地预混合一定量的液体与一定量的易于起尘灰的粉末固体物的周期发生的问题。因此，这种混合物一般要在搅拌研磨机中磨细及分散。当颜料加到液体中，在随后的搅拌研磨机中会制出涂料或漆。在实践中，这种固体物和液体的无尘混合一直没有满意地解决。另外，同时混合整批投料，(也就是全部一定量液体及全部一定量固体物)常会导致强烈的结块，导致磨细及分散过程更困难及复杂。在本申请中，术语“液体”及“固体物”也包括它们的多数。
PCT WO 92/21436中公开的一种把固体物润湿及分散在液体中的装置具有设在分散室中的一个盘形转子。盘形转子一侧设有粉末固体物入口，而在另一侧有液体入口粉末固体物和液体在润湿室中在转子盘的一个边缘区混合。液体/粉末混合物出口设在包住转子盘的润湿室的外缘。液体及粉末固体物借助高速驱动的转子盘通过吸入供入。粉末固体物可从设在装置上方的料斗和/或从袋、储存桶等通过软管吸入。另外，SFW杂志1992年4月第2册第2-4页的名为“化妆品洗涤剂研究”提出在这种已知装置中，把装置的出口与液体储存桶连接起来，使得液体循环通过装置，固体物浓缩在液体中。但吸入粉末固体物比较困难，并取决于一些影响的变化因素，如粉末固体物的流动性。
本发明的目的是要提供一种能防止起灰及强烈结块的操作的混合液体及固体物的装置。
为实现本发明的上述目的，按照本发明，提供了一种用于混合一定量液体及一定量粉末固体物的装置，其特征在于包括：一个可储存一定量液体的储存桶；一个具有由混合器驱动马达驱动的驱动轴的混合物；把混合器的进口料斗与储存桶连接起来的液体供应导管；开口到进口料斗中的固体物计量装置(29)，和所述的固体物计量装置的供料容量和所述的混合器的产量可调节使得通过多次把液体循环通过所述的混合器，把一定量的固体物加到一定量的液体中。
本发明的要点是把一批易起灰的粉末固体物与一批液体半连续地混合，液体循环几次，甚至多次，在多次循环中固体物浓缩在液体中。固体物传送是计量的，也就是强制的。固体物和液体在进口料斗中结合，在该处发生预混合。这样避免了强烈结块。这种固体物传送方式也排除了起灰。
在本发明的从属权利要求中可以明白其它有利的具发明点的实施例。
通过下面参照附图对本发明作为实例的两个实施例的说明，可以明白本发明的细节，附图中：
图1示出一个混合液体及固体物质的装置，包括一储存桶，一分开的混合装置及具有计量装置的进口料斗，和
图2示出一个混合液体及固体物质的装置的另一实施例，包括一个用作混合装置的储存桶，一开口至储存桶中并有液体供应装置及在上游的固体物计量装置的进口料斗。
图中所示的装置包括一个储存桶1，其容积足够存放一定量的液体2。在储桶1中设有由驱动装置(未示出)驱动的搅拌器3。
另外，还设有一螺旋混合器4，其圆筒形壳体5被加热套6包着，该套6有供加热或冷却用的温度控制介质进入和流出的进口7及出口8。壳体5中有混合轴9，它由混合驱动马达11通过上游传动装置10驱动。
在壳体5的一端，进口料斗13开口至壳体5的内室12中。在进口料斗13的附近，并且越过壳体5的主要部分，混合轴9是具有螺旋形棱14的螺旋轴。在该处壳体5开设有所谓的排料齿轮，它与棱14配合以便有规律地沿传送方向把要混合的物质传送通过内室12。这种排料齿轮可以例如DE 2432860 C2(相应US 3957210)中已知。代替带有排料齿轮的单轴螺旋机，螺旋混合器4也可以是性质上是强制传送的双轴螺旋机。
混合轴9上设有棱14的螺旋部分16接着一个均匀混合部17，其中混合轴9装有短销(或断齿)型的混合工具18，在壳体5的内壁19固定着与其相配合的对应的工具20。混合工具18及对应工具20设置在绕着混合轴9的中心轴21的交替的圆上。沿着中心轴21的方向混合工具18及对应工具20相隔距离越小，分散的效果越好。
沿着传送方向15看在壳体5的下游端设有一个返回传送器22，包括一泵轮23，它装在混合轴9的端部，它把液体2从壳体5沿正切方向排出到出口通道24中。出口通道24通过返回导管25与储存桶1连接。当然，当混合器4直接设在储存桶1有上方，不必要设返回导管。
进口料斗13包括一个斗形部分26及上部圆柱形部分27，下斗形部分26的凸缘装在壳体5中，并开口至壳体5的内室12中，向外扩张。一个固体物供应管28同轴地从上面突入到料斗13的上部圆柱形部分27，可浇注的粉状固体物从至少一个固体物计量装置29供入固体物供应管28。固体物从供应管28的下出口30进入进口料斗13的斗形部分26。略高于下出口30，设有一个封闭的环形管道31，它由横截面近似C形并包住进口料斗13的圆柱形部分27的环形套形成。封闭的环形管道31如此限定的环形室33与通入储存桶1的液体供应管34连接。至少一个液体通道孔35(例如成可调间隙形式)设在进口料斗13的圆柱形部分27的壁上。由泵36以储存桶1中通过供应管34供应的液体2从环形室33直接通过通道孔35流入进口料斗13的圆柱形部分27。它顺着圆柱形部分27的内壁37流入斗形部分26。向下流的固体物完全被内壁37上的液体包围，依靠重力把液体2供到混合器4中的料供入料斗13中。它同样也对重力供入的固体物38起到传送介质的作用，在进口料斗13中液体2及固体物38进行一定的预混合。把固体物及液体供入处理机的进口料斗13可从DE 3018729 C2(相应US 439 4980)中已知。
固体物计量装置29具有一料斗40，它可以是容积足够放一批固体物38，或在一个完整的混合周期中一定量的固体物连续供入其中。对固体物计量装置29的计量精度没有特别高的要求。计量装置只是必需可如此调节使得它在一定时间间隔中把一定的粉状固体物传送到料斗13中。计量装置29可以有一个容积传送螺旋或一个重力计量传送螺旋或一个重力计量传送带传送器。最简单但也满足要求的设计是容积传送螺旋。这种计量装置是已知的并且是有商业供应的。原则上讲，如果能设定单位时间要传送的固体物容积的要求值，则是足够的。
如果在把固体物38及液体2加入混合器4中时要可靠地防止卷入空气，那么螺旋混合器4必须总是完全充偶。为此，具有非接触的水平测量(高度测量)探测器41的水平测量装置设在进口料斗13的斗形部分26。探测器41连续地把水平测量信号传到控制单元43的输入器42。在控制装置43中，这些信号经处理使得产生相应于最低水平44和最高水平45的控制信号，信号通过输出器46，47传送到混合轴9的驱动马达11和/或泵驱动马达48，以便交替地或累计地起动。当探测器41测到的信号偏向低于最低水平44，那么混合轴9的速度及由此混合器4的物料通过量降低，或者泵36的驱动马达48的速度及由此泵的容量通过致动驱动马达而增加。但是当测到的信号偏向高于料斗13中的最高水平45时，那么或者驱动马达的速度及由此混合器4的物料通过量增加或者泵36的驱动马达48的速度及由此液体的供送速度降低。两个措施也可以同时使用。原则上，也可以通过控制单元43的输出器49致动固体物计量装置29，这样，通过伴随减少固体物的供应量而减少液体通过量，反之亦然。要从计量装置29传到进口料斗的容积或者相应的固体物的量的上述要求值也可定在控制单元43中。
基本上，可以用不足的供料方式操作混合器4，也就是对混合器供以比它的传送容量V混合器低的液体2和固体物38。在这一情形下使用
V混合器＞V固＋V混，
其中V固和V混分别表示固体物容积流和固体物及液体混合物的容积流。当混合器以上述方式用完全充填工作，那么应用
V混合器＝V固＋V混。在更后一个情况下，其中应用
V混合器＞V固＋V混，可以通过返回导管25把背压加到混合器4来达到混合器4的完全充填。为此，设有相配的压力计52的可调节流阀51设在返回导管25上。节流阀51与控制单元43的出口相连。在这种情况下，以一定的对混合器4的高的不足的供料，控制节流阀51使得物料不偏离到低于最低水平44及不偏离到高于最高水平45，用压力计52来监视在系统中没有超过最大的可接受的压力。
基本上，在装在储料桶1中的液体2通过混合器4再返回到储料桶1的整个循环中，只有一部分要加到液体2中的固体物38加进。根据固体物38及液体的类型及要求的均匀性，在把固体物38完全加入前用液体2的2-10次循环是恰当的。当需要精细分散的混合物，在很多情况下甚至要多于10次循环。这样，加入的输出的液体也包括在循环时形成的液体2及固体物38的混合物。只是在处理开始时才加入纯的液体2。如所述，液体与固体物38混合，形成可浇注的液体和固体物混合物，称为简化工艺的液体。
在提到液体量时，可以是容积或重量，对固体物38也如此。
在储存桶1中的搅拌器3用来地储存桶1中产生平衡浓度，也就是在整个储存桶中提供固体物38在液体1中的均匀浓度。
离心螺旋泵或设有传送装置的工业混合器也可以用作混合器4。自动传送是相当重要的，也就是必须给液体2及固体物38以传送动力。
图2实施例中与图1同样的元件标以与图1同样的标号。当用同样作用的但结构不同的元件时用同样的标号加“，”。可以参照上面的说明。
图2实施例示出的不是与储存桶分开的混合器，相反的储存桶1’设有内部的混合搅拌器3’，它使液体2在储存桶1’中强烈地循环。这种搅拌器3’是已知的，它们可以是例如螺旋搅拌器，特别在液体表面附近对液体2产生一个明显的供入作用。储存桶1’设有一盖，具有通风口55，例如用于摆式通风系统。
在图2的实施例中，进口料斗13装入盖54中，端部高于液体2。它要设置在足够高于液体2使得即使全部固体38混合到液体2中，它也不会浸入混合物中。
另外，设有操作单元56，通过该单元56相应调整泵驱动马达48的速度可设定泵36的传送容量，另外也可设定计量装置29的计量容量。这用来固定储存桶1’中的内装物，它们再循环多次，而固体物38由计量装置29通过进口料斗13加入。在这一实施例中，特别可在全部量的固体物38加完前再循环液体2，或者液体2与增加部分的固体物38的混合物多于10次。液体2和固体物38的混合只在储存桶1’中用搅拌器3’进行，不发生任何分散。但是，对许多应用，进行的混合是足够好的。
在图2的实施例中，一个搅拌器驱动马达57起到混合器驱动马达的作用，它通过V形皮带驱动装置58驱动用作混合轴的搅拌器轴59。在图2的实施例中，包括搅拌器3’的储存桶1’不仅用作储存桶也用作混合装置。

Claims (19)

1.一种用于混合一定量液体及一定量粉末固体物的装置，其特征在于包括：
一个可储存一定量液体(2)的储存桶(1，1’)；
一个具有由混合器驱动马达(11，57)驱动的驱动轴(9，59)的混合器(4)；
把混合器(4)的进口料斗(13)与储存桶(1)连接起来的液体供应导管(34)；
开口到进口料斗(13)中的固体物计量装置(29)，和
所述的固体物计量装置(29)的供料容量和所述的混合器(4)的物料通过量可调节使得通过多次把液体(2)循环通过所述的混合器(4)，把一定量的固体物(38)加到一定量的液体(2)中。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于所述的混合器是与所述的储存桶(1)分开的混合器(4)，它有一个出口通道(24)，所述的混合器(4)通过一个返回导管(25)与所述的储存桶(1)连接。
3.按照权利要求2的装置，其特征在于所述的混合器(4)具有一混合轴(9)，所述的轴上设有一螺旋部分(16)，设有所述的进口料斗(13)的附近，及跟随它。
4.按照权利要求2或3的装置，其特征在于所述的混合轴(9)在所述的出口通道(24)的上游部分设有一个均匀混合部分(17)。
5.按照权利要求4的装置，其特征在于在所述的均匀混合分(17)附近，所述的混合轴(9)设有销形或断齿形混合工具(18)。
6.按照权利要求5的装置，其特征在于在所述的均匀混合部分(17)设有静止的对应的工具(20)，与所述的混合工具(18)配合。
7.按照权利要求2至6中任一项的装置，其特征在于在所述的混合器(4)的出口通道(24)的附近，设有一个返回传送器(22)，它与返回导管(25)连接。
8.按照权利要求7的装置，其特征在于所述的返回传送器(22)包括一个装在所述的混合轴(9)上并与所述的出口通道(24)配合的泵轮(23)，所述的出口通道(24)与所述的返回导管(25)连接。
9.按照权利要求1至8中任一项的装置，其特征在于在所述的储存桶(1，1’)中设有搅拌器(3，3’)。
10.按照权利要求2至9中任一项的装置，其特征在于还设有一个控制单元(43)，它有输出器(46，47)，用来改变单位时间中供入进口料斗(13)的液体(2)的量和/或在单位时间通过混合器(4)中的液体(2)的量。
11.按照权利要求10的装置，其特征在于在所述的进口料斗(13)中设置一个水平测量装置(4))，该装置(41)与控制单元(43)的输入器(42)连接。
12.按照权利要求10或11的装置，其特征在于所述的控制单元(43)的一个输出器(49)与所述的固体物计量装置(29)的驱动器(50)连接。
13.按照权利要求2至12中任一项的装置，其特征在于在所述的返回导管(25)中设一个可调的节流阀(51)。
14.按照权利要求13的装置，其特征在于所述的节流阀(51)是可控制的。
15.按照权利要求1的装置，其特征在于所述的储存桶(1’)是一个混合器，所述的进口料斗(13)开口到该桶(1’)中。
16.按照权利要求1或15的装置，其特征在于在所述的储存桶(1’)中设置一个具有明显的供入作用的均匀混合搅拌器(3’)。
17.按照权利要求1至16中任一项的装置，其特征在于在所述的混合器的上方，所述的固体物供应装置和液体供应导管自由开口到所述的进口料斗(13)中。
18.按照权利要求17所述的装置，其特征在于所述的固体物供应装置在所述的液体供应装置内开口到所述的进口料斗(13)中。
19.按照权利要求1至18中任一项的装置，其特征在于所述的储料桶(1’)由一个盖(54)封住。
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