專利名稱：混合裝置和混合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明用涉及于均勻地高效率地混合纖維材料和粉末材料的混合裝置，并涉及使用該裝置混合纖維材料和粉末材料的混合方法。更詳細(xì)地說，涉及用于均勻地高效率地混合纖維材料和粉末材料的混合裝置，使粉末材料粘附于半濕的纖維材料的表面，(其濕度即使用低壓擠壓也沒有水滲出。)不會(huì)損壞纖維材料;同時(shí)也涉及使用該裝置混合纖維材料和粉末材料的混合方法。
目前使用的歐姆尼(Omni)混合器和艾里奇(Eirich)強(qiáng)化混合器可作為用于混合纖維材料和粉末材料的例子。歐姆尼(Omni)混合器是在沒有攪動(dòng)葉片的振動(dòng)板上安裝有柔韌橡膠杯的一種裝置，該裝置通過擴(kuò)散加速材料混合并改變其移動(dòng)的速度和方向，以任意方向散布來完成混合。歐姆尼(Omni)混合器適用于間歇混合，而不適用于連續(xù)混合。歐姆尼(Omni)混合器的運(yùn)行包括通過對(duì)流混合、切斷和擴(kuò)散。在混合期間，當(dāng)切斷力施加于混合的材料上時(shí)，材料可能損壞，從而妨礙纖維材料和粉末材料的均勻混合，如果纖維材料是完好的，那末纖維可能被粉末裹住。
艾里奇(Eirich)強(qiáng)化混合器在其圓筒形容器中使用特殊的葉片，適用于間歇混合而不適用于連續(xù)混合。在艾里奇(Eirich)強(qiáng)化混合器中，壓力可以施加在材料上，在這種情況下，特別是纖維材料可能發(fā)生問題，例如損壞材料。
在日本專利公開文本第63-49238號(hào)中敘述適用于連續(xù)混合的銷式連續(xù)混合裝置。這種裝置的操作是朝粉末中添加液體并使其均勻混合，但不能向均勻地混合的纖維材料和粉末中添加液體，基于它的結(jié)構(gòu)有許多垂直地固定在旋轉(zhuǎn)軸上的混合銷(具有磨光的表面)，它不一定總是足以適用于均勻地混合纖維材料和粉末材料。
其它的現(xiàn)有技術(shù)包括在日本專利公開文本第59-51329號(hào)和63-54416號(hào)揭示的混合裝置。然而，在這些裝置中，相當(dāng)大的壓力施加于材料上，例如，在混合期間，如果至少一種材料是半濕的，太大的壓力全部或局部地施加在材料上，結(jié)果把半濕材料中的水?dāng)D出，所以有時(shí)妨礙均勻混合和損壞材料，因此，這些裝置不適用于連續(xù)混合。
不過，在混合原材料例如纖維材料和粉末材料時(shí)，均勻混合和不損壞纖維材料是重要的，上面所敘述的裝置在混合期間可能損壞纖維材料，所以，它們不適宜作為均勻地連續(xù)混合纖維材料和粉末材料的裝置。
因此，本發(fā)明的目的是提供用于均勻地高效率地混合纖維材料。特別是用于混合半濕的纖維材料和粉末材料的一種裝置和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供用于混合纖維材料和粉末材料，特別是混合表層半濕的纖維和干粉末的一種裝置。所述裝置包括兩個(gè)相互以反方向旋轉(zhuǎn)的軸和安裝在每個(gè)軸上的混合銷，所述銷具有分叉的形式，例如分岔成V形或Y形，以及按這樣的方式安裝的混合槽，即槽的一端輸入纖維材料和粉末材料，當(dāng)沿著所述軸的長(zhǎng)度方向移動(dòng)時(shí)混合，在槽的另一端輸出所獲得的混合物。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，為混合纖維材料和粉末材料提供一種混合方法。包括的步驟是把纖維材料和粉末材料輸入到混合裝置的材料輸入端，為了混合纖維材料和粉末材料包括兩個(gè)相互以反方向旋轉(zhuǎn)的軸和安裝在每個(gè)軸上的混合銷，所述銷具有如上面所述的分叉形式，以及按這樣的方式安裝的混合槽，即槽的一端輸入所述纖維材料和粉末材料，當(dāng)沿著相互以反方向旋轉(zhuǎn)的所述軸的長(zhǎng)度方向移動(dòng)時(shí)混合所述材料，以及從槽的另一端輸出所述獲得的混合物。
對(duì)于在權(quán)利要求中陳述的最好形式的本發(fā)明的其它特征應(yīng)作為參考。下面以舉例的方式敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。


圖1是本發(fā)明的混合裝置的實(shí)例的示意圖。
圖2是說明固定在兩個(gè)軸上的混合銷的接合實(shí)例的端視圖。
圖3是說明固定在兩個(gè)軸上的混合銷的接合實(shí)例的平面圖。
圖4是說明由混合銷的V形或Y形形成的平面和軸線的角度及在軸上固定混合銷位置的關(guān)系的示意圖。
圖5是說明在實(shí)例2中所使用的混合銷的形狀和大小的視圖。
圖6是說明在實(shí)例2中所使用的混合裝置的輪廓線和軸的轉(zhuǎn)旋方向的視圖。
根據(jù)本發(fā)明的混合裝置的優(yōu)點(diǎn)來源于固定在兩個(gè)相互以反方向旋轉(zhuǎn)的軸上的分叉成V形或Y形的混合銷的外形。V形或Y形使均勻混合纖維材料和其它材料成為可能，粉末材料不會(huì)損壞纖維材料，特別是能達(dá)到均勻混合半濕的纖維材料和粉末材料的效果。
實(shí)例1參照附圖將說明具有支承在兩端的軸的本發(fā)明的混合裝置的一個(gè)實(shí)例。圖1是顯示本發(fā)明的混合裝置的實(shí)例的簡(jiǎn)圖。混合槽(1)具有兩個(gè)相互以反方向旋轉(zhuǎn)的軸(2)，兩個(gè)軸(2)的表面具有許多垂直地安裝在它的圓周上的混合銷(3)。
混合銷(3)呈V形或Y形。使用這種形狀的混合銷能使纖維材料和粉末材料均勻地混合，而不會(huì)有很大的壓力施加于纖維材料上，即不會(huì)損壞纖維材料的形狀。如果混合銷(3)的V形或Y形的分岔角小于15°或大于100°，那么就不能獲得使用分岔的混合銷的充分的效果。在相互以反方向旋轉(zhuǎn)的軸上安裝混合銷(3)的理想位置，即混合銷的接合情況示于圖2(端視圖)。沿軸(2)的長(zhǎng)度方向安裝的混合銷(3)最好形成如圖3所顯示的位置。為了簡(jiǎn)便起見，圖2和圖3顯示以混合銷(3)的V形或Y形所形成的平面和軸(2)的軸線相平行來安裝混合銷(3)。混合銷(3)的截面形狀是任意的，并不局限于任何特定的形狀。另外，混合銷(3)可以和通常的葉片一起使用，不過，混合銷(3)相對(duì)于混合銷和葉片的總數(shù)所占比率最好大于50%。
為了通過固定在軸(2)上的混合銷(3)達(dá)到有效地混合纖維材料和粉末材料，設(shè)置在供纖維材料和粉末材料的材料輸入端(即槽的端部)的混合銷(3)最好以這樣的角度固定在軸(2)上，即由混合銷(3)的V形或Y形形成的平面與軸(2)的軸線構(gòu)成的角度，當(dāng)軸(2)旋轉(zhuǎn)時(shí)，能起到推動(dòng)纖維材料和粉末材料向材料輸入端移動(dòng)的作用，這個(gè)角度可以是5°至45°，最好是10°至30°，如圖4所示。越靠近材料輸入端，混合銷的這個(gè)角度越大，靠近軸的中點(diǎn)，這個(gè)角度越小。不用說，因?yàn)閮蓚€(gè)軸是相互以反方向旋轉(zhuǎn)的，所以依賴于軸的混合銷(3)的V形或Y形形成的平面的角度具有相反的傾角。以某一角度設(shè)定由混合銷(3)的V形或Y形形成的平面，這一角度在軸(2)旋轉(zhuǎn)、材料輸入端輸入材料時(shí)，必須得到一個(gè)回推力，使得有可能回推材料。當(dāng)進(jìn)行混合時(shí)，由于這個(gè)回推力是微弱的，連續(xù)不斷地輸入材料，使材料沿軸(2)的長(zhǎng)度方向向材料輸出端供料。這種操作是由于使用具有V形或Y形的混合銷(3)的結(jié)果。例如，在軸(2)的材料輸入端上設(shè)置以上述角度固定的混合銷(3)的比率在10%至45%最好在30%左右。
為了有效地收集所獲得的材料混合物，設(shè)置在材料輸出端的混合銷(3)最好以這樣的角度固定在軸上，即由混合銷(3)的V形或Y形所形成的平面與軸(2)的軸線構(gòu)成的角度，當(dāng)軸(2)旋轉(zhuǎn)時(shí)，能起到推動(dòng)混合物向材料輸出端移動(dòng)的作用，和上述角度一樣，這個(gè)角度可以是5°至45°，最好是10°至30°。越靠近軸的中點(diǎn)，混合銷的這個(gè)角度越小，而越靠近材料輸出端就越大。例如，設(shè)置在材料輸出端以上述角度固定的混合銷的比率在10%至45%，最好在30%左右。
另外，設(shè)置在材料輸入端和材料輸出端之間軸的中點(diǎn)上的混合銷(3)最好固定在軸(2)上，使通過混合銷的V形或Y形形成的平面平行于軸(2)的長(zhǎng)度方向。例如，設(shè)置在軸(2)的材料輸入端和材料輸出端之間以上述角度固定的混合銷的比率在10%至80%，最好在40%左右。
在本發(fā)明的混合裝置中，混合槽和軸可以傾斜，以便使材料輸入端的位置高于材料輸出端的位置，在這種情況下，傾斜角最好是20°或更小些，比上述更大的傾斜角可能引起混合不充分。
混合裝置包括含有兩個(gè)具有如上面所述形狀的混合銷的軸(2)和混合槽(1)。相互以反方向旋轉(zhuǎn)的軸(2)及纖維材料和粉末材料通過支承軸的一端輸入到混合槽(1)。沿著軸(2)的長(zhǎng)度方向移動(dòng)材料并混合，從支承軸的另一端取出所獲得的混合物。就軸(2)的長(zhǎng)度來說，通過傾斜混合槽(1)或供給材料能沿軸(2)的方向移動(dòng)纖維材料和粉末材料并連續(xù)輸出所獲得的混合物。
在本發(fā)明的混合裝置中，并不限定材料供給裝置的材料輸入端和輸出裝置的輸出端，例如，通過使用傳送帶可以從材料輸入端連續(xù)地供給材料以及使用安裝在材料輸出端的傳送帶可以取出已經(jīng)混合的材料并傳送到任何較遠(yuǎn)的地方。
為了接入許多混合裝置，可以根據(jù)目的和如上面所述的成形的混合槽(1)的加工容量，以并聯(lián)或串聯(lián)的方法安裝本發(fā)明的混合裝置。
實(shí)例2使用在圖1中顯示的混合裝置混合竹纖維和水泥，混合裝置的規(guī)格如下混合槽寬1米、長(zhǎng)4米、高1.5米(內(nèi)部尺寸)。
軸直徑165.5毫米、長(zhǎng)3.9米混合銷的形狀和尺寸如圖5所示;
混合銷的設(shè)置沿軸的長(zhǎng)度方向以間距150毫米(圖3中的A)和沿軸的周邊每錯(cuò)位90°來固定混合銷。在材料輸入端和材料輸出端上設(shè)置的、由混合銷的V形形成的平面(各端離開1.2米)與軸的軸線成20°角，以及在中心截畫1.5米長(zhǎng)以內(nèi)設(shè)置的混合銷平行于軸的軸線。
在圖6中顯示的方向以每分鐘75轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)裝有如上面所述形狀的混合槽的混合裝置的兩個(gè)軸(2)。利用傳送帶分別以每分鐘16公斤和19公斤的速度將半濕竹纖維(含水率150%、平均直徑0.2毫米、平均長(zhǎng)度25毫米)和普通波特蘭水泥(JISR5210)連續(xù)地供給到支承軸(2)的一端并混合，并從支承軸的相對(duì)的一端輸出所獲得的混合物。結(jié)果，水泥均勻地粘附于竹纖維的表面，從竹纖維的表面可以證實(shí)材料已充分地、均勻地混合。另外，在竹纖維上可看出沒有損壞。
本發(fā)明能提供用于均勻地高效率地混合纖維材料，特別是半濕纖維材料和粉末材料的一種裝置和方法。
權(quán)利要求
1.用于混合纖維材料和粉末材料，特別是使干粉末附著于半濕的纖維材料的混合裝置，所述裝置包括兩個(gè)相互以反方向旋轉(zhuǎn)的軸和安裝在每個(gè)軸上的混合銷，所述銷具有分叉形式，以及以這樣的方式設(shè)置的混合槽，即槽的一端輸入纖維材料和粉末材料，當(dāng)沿著所述軸的長(zhǎng)度方向移動(dòng)時(shí)混合，在槽的另一端輸出所獲得的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合裝置，其特征在于所述銷的分岔角是15°至100°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合裝置，其特征在于在固定在軸上的所述混合銷中，當(dāng)所述軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，那些靠近槽的材料輸入端設(shè)置的、以由所述混合銷的分岔所形成的平面的角固定在所述軸上的混合銷能起到推動(dòng)纖維材料和粉末材料向材料輸入端移動(dòng)的作用;而那些靠近槽的材料輸出端設(shè)置的固定在所述軸上的混合銷，當(dāng)所述軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，由所述混合銷分叉形成的平面能起到推動(dòng)混合物向所述材料輸出端移動(dòng)的作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合裝置，其特征在于所述平面與軸的軸線形成5°至45°的角。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的混合裝置，其特征在于設(shè)置在所述材料輸入端和所述材料輸出端之間中點(diǎn)上的那些混合銷固定在所述軸上，使得由所述混合銷的分叉所形成的平面平行于所述軸的軸線。
6.為混合纖維和粉末材料、特別是為使干粉末附著于半濕的纖維的混合方法，包括以下步驟將纖維材料和粉末材料輸入到用于混合纖維材料和粉末材料的混合裝置的材料輸入端，所述混合裝置設(shè)有兩根相互以反方向旋轉(zhuǎn)且固定有分叉形狀的混合銷的軸以及以這樣的方式安裝的混合槽，即所述纖維材料和粉末材料輸入槽的一端;當(dāng)沿著所述相互以反方向旋轉(zhuǎn)的軸的長(zhǎng)度方向移動(dòng)時(shí)混合所述材料;以及從槽的另一端輸出所述獲得的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于混合裝置是權(quán)利要求2至5中的任一項(xiàng)的混合裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種均勻地高效率地混合纖維材料，特別是使粉末材料附著于半濕的纖維材料的混合裝置和混合方法，其中，使用兩個(gè)相互以反方向旋轉(zhuǎn)的軸的混合方法和混合裝置具有以V形或Y形分叉的混合銷，和以這樣的方式設(shè)置的混合槽，即纖維材料和粉末材料輸入到一端，當(dāng)沿著軸的長(zhǎng)度方向移動(dòng)時(shí)混合，在另一端輸出所獲得的混合物。
文檔編號(hào)B01F7/04GK1095642SQ9410158
公開日1994年11月30日 申請(qǐng)日期1994年2月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月25日
發(fā)明者入江昌一郎, 阿部元信, 秋山宣人 申請(qǐng)人:Ask株式會(huì)社, 三信整熱工業(yè)株式會(huì)社