专利名称：双轴强制搅拌机,此双轴强制搅拌机的应用和一种双轴强制搅拌机的运行方法
技术领域：
本发明涉及一种按独立权利要求1前序部分所述的双轴强制搅拌机、此双轴强制搅拌机的应用以及一种双轴强制搅拌机的运行方法。
这一目的通过具有权利要求1特征部分所述特征达到。
按本发明的一个方面，令双轴强制搅拌机设置两根配备搅拌工具并沿彼此相反的旋转方向驱动旋转的搅拌轴。这些搅拌轴彼此同步化。它们的旋转轴线互相平行地布置在一个基本上水平的平面内，以及搅拌工具沿轴向前后地在每根搅拌轴上形成多个沿轴向前后排列的搅拌中面地布置在这些搅拌轴上。在这里，作为形成搅拌中面的搅拌工具仅仅是指这样一些搅拌工具，即它们是那些不与搅拌槽的端面邻接以便从端面上刮离混合物料，或促使在壁区的混合物料流动反向的搅拌工具。也就是说，按照这里所定义的搅拌工具沿轴向处于设置在搅拌槽端壁区内的那些工具之间。因此，术语“搅拌中面(Mittenmischebenen)”仅表征这样一些搅拌面，即它们位于由反向工具或刮离工具构成的平面之间。搅拌工具围绕着搅拌轴的旋转轴线布置成，使它们沿径向沿不同的方向延伸。搅拌工具在搅拌轴上还设置成，当搅拌轴沿运行时的旋转方向旋转时有互相相反的输送方向，以及，其工具在沿运行时的旋转方向旋转时直接彼此相继地通过轴之间的水平面的这同一根搅拌轴，它的两个相邻搅拌中面沿轴向顺序的轴向连续工作方向在两根轴内是同向的。在这里始终应观察这样一个搅拌中面作为出发点，即这一搅拌中面两侧为相邻的搅拌中面以及它不是这样一个平面它在其一侧与搅拌轴的一个有刮离和/或反向工具的平面相邻。
因此在一根搅拌轴中上述顺序的轴向连续工作方向与其输送方向是同向的，而在另一根搅拌轴中轴向的连续工作方向与此同一根搅拌轴的输送方向是彼此反向的。换一种说法，这两根搅拌轴为了便于说明也称为“同向搅拌轴”和“反向搅拌轴”。此外，搅拌工具在轴上的布局以及这些轴的相互同步按这样的方式设计，即，使两根搅拌轴上均匀间隔的搅拌工具从下向上基本上沿轴向和/或沿径向彼此邻接地通过搅拌轴之间的水平面。
采用以上所说明的双轴强制搅拌机的设计，两根搅拌轴的至少两个搅拌工具，换句话说每根搅拌轴至少一个工具，在按规律通过搅拌轴之间的区域时，构成一个基本上连续的结构，这一结构沿垂直方向从下向上在两根轴之间穿过并有一个沿运动方向的投影面，这一投影面基本上等于彼此邻接的搅拌工具沿旋转方向投影面之和。业已证实，与由先有技术已知的具有相同数量搅拌中面的双轴强制搅拌机相比，这些设计对于规定的混合质量导致显著地缩短搅拌时间。
按搅拌机的一项优选的设计，一根搅拌轴所有的搅拌工具从搅拌轴的旋转轴线出发有相同的径向尺寸，也就是说，当搅拌轴绕其旋转轴线旋转时，在此轴的所有搅拌中面内，搅拌工具的外边缘描绘出同样大小的圆。
优选地，两根搅拌轴的搅拌工具绕搅拌轴的旋转轴线有一致的径向尺寸。由此带来的优点是，此双轴强制搅拌机获得一种对称的结构，这有助于均匀地混合；以及，为了制造搅拌轴只需要少量不同的构件。
按另一项优选的设计，搅拌轴被驱动以一致的转速旋转，这尤其在搅拌轴具有相同径向尺寸的搅拌工具彼此邻接地通过轴之间的水平面的情况下是有利的，因为搅拌工具的外边缘在一个绕轴的旋转轴线的圆轨道上有相同的速度。
按另一项优选的设计，搅拌轴被驱动以一个不相同的转速旋转，这例如在下列情况下是有利的彼此邻接地通过搅拌轴之间水平面的搅拌工具有不同的径向尺寸；或安置在它们搅拌中面上的搅拌工具数量不相同，不过在每个搅拌中面有一个以上搅拌工具时它们沿轴圆周的分布是均匀的。若例如其中一根搅拌轴每个搅拌中面有两个绕轴的旋转轴线旋转180°布置的搅拌工具，而另一根搅拌轴每个搅拌中面只有一个搅拌工具，则合理的应是，每个搅拌中面有一个搅拌工具的那根轴被驱动以另一根搅拌轴的两倍转速旋转，以及这些轴按这样的方式同步化，即，设在双臂上的两个搅拌工具分别轮流与单臂的搅拌工具邻接地通过搅拌轴之间的水平面。
有利地，双轴强制搅拌机的两根搅拌轴有相同数量的搅拌中面，在这种情况下优选的是，这些搅拌中面布置在相同的轴向位置上，这意味着，通过搅拌工具轴向尺寸的中点延伸的径向线基本上重合。此外，优选的是，每根搅拌轴的搅拌工具有相同的轴向尺寸。
若搅拌轴旋转轴线的相互距离，小于两根搅拌轴在具有相同轴向位置的两个搅拌中面上设置的和/或在具有彼此相邻的轴向位置的两个搅拌中面上设置的搅拌工具各最大径向尺寸之和，则在搅拌轴绕其旋转轴线旋转时由工具描绘的圆在搅拌轴之间发生交叉，这导致在搅拌轴之间的区域内强化混合。若设在具有彼此相邻的轴向位置的搅拌中面上的搅拌工具的最大径向尺寸存在交叉，则前提条件是这些沿轴向彼此邻接地通过水平面的搅拌工具应不存在在这些搅拌工具之间附加的沿轴向的重叠。
优选地，交叉的状况，亦即旋转轴间距与两根搅拌轴在具有相同轴向位置的两个搅拌中面上设置的和/或在具有彼此相邻的轴向位置的两个搅拌中面上设置的搅拌工具各最大径向尺寸之和得出的商在0.7与0.9之间的范围内。由此在搅拌轴之间产生一个宽度恰当的强化搅拌区。若在轴向位置相同的搅拌中面上所设的搅拌工具之间不存在交叉，则这些搅拌工具可沿径向彼此邻接地通过轴之间的水平面。
根据搅拌工具的设计、搅拌工具在搅拌轴上的布局以及根据搅拌轴的同步状况，还可设想这样一些双轴强制搅拌机，其中有一些搅拌工具沿轴向彼此邻接地以及另一些沿径向彼此邻接地通过搅拌轴之间的水平面。若例如在具有相同轴向位置的搅拌轴搅拌中面上设置不同数量有不同径向尺寸的搅拌工具，则还可以设想，在相同的搅拌中面内一些搅拌工具与另一些搅拌工具一会儿轴向和一会儿径向轮流邻接地通过搅拌轴之间的水平面。
按一项优选的设计，双轴强制搅拌机的每根搅拌轴在其每个搅拌中面正好有一个搅拌工具，也就是说，两根搅拌轴只配备单臂式搅拌工具。
按另一种优选的实施形式，至少一根搅拌轴在至少一个搅拌中面上有至少两个搅拌工具，以及有利地在其每个搅拌中面上有至少两个搅拌工具。同样优选的是，两根搅拌轴在它们每个搅拌中面上正好有两个搅拌工具。在这种情况下有利地将设在一根搅拌轴的搅拌中面上的至少两个搅拌工具绕搅拌轴的旋转轴线均匀地布置，例如在双臂式搅拌工具的情况下就搅拌轴的旋转角而言具有180°的角度距离。以此方式例如搅拌机包括一根配备180°双臂式搅拌工具的搅拌轴和一根配备单臂搅拌工具的搅拌轴，或搅拌机设有两根配备180°双臂式搅拌工具的搅拌轴。
按另一项有利的设计，搅拌工具按这样的方式布置在一根搅拌轴上，即，使搅拌轴沿运行时规定的旋转方向在此搅拌轴上的两个搅拌工具在通过在搅拌轴之间的水平面期间扫过的旋转角大小相同，上述这两个搅拌工具沿运行时规定的旋转方向直接彼此相继地通过在搅拌轴之间的水平面并处于此搅拌轴的沿轴向相邻的搅拌中面上。也就是说，这些搅拌工具按这样的方式沿轴向布置在轴上以及沿径向布置在轴的圆周上，即，在此轴旋转时，沿轴向彼此相继的搅拌中面上的这些搅拌工具直接彼此相继地通过在轴之间的水平面，以及在这种情况下，在沿运行时的旋转方向绕其旋转轴线旋转时，在所有搅拌工具中每两个搅拌工具之间扫过的角度大小相同。在这里仍应观察这样一个搅拌中面作为出发点，这一搅拌中面两侧为相邻的搅拌中面以及它不是这样一个平面它在其一侧与搅拌轴的一个有刮离和/或反向工具的平面相邻。
有利的是在两根搅拌轴中上述角度同样大小。为此若两根轴被驱动具有相同的转速，则它们的叶片按均匀的次序通过搅拌轴之间的水平面。
按优选的设计，这一旋转角为135°、120°、90°、60°或45°，这尤其当搅拌工具固定在它上面的搅拌轴的轴芯由多棱轴构成时是有利的。特别优选的是，轴芯由四棱轴、六棱轴或八棱轴构成，因为可以简单的方式实现搅拌工具按角距沿旋转方向形封闭地固定，上述角距等于多棱轴两个彼此邻接的外表面之间角度的整数倍、整分数、或一些整分数之和。
若搅拌轴的搅拌工具布置在具有相同轴向位置的搅拌中面上，若这些搅拌工具有相同的轴向尺寸以及在两根搅拌轴的多个沿轴向彼此邻接的搅拌中面之间形成沿径向的交叉，则优选的是，第一搅拌轴沿运行时规定的旋转方向在其第一个搅拌工具与第二搅拌轴上设在具有相同轴向位置的搅拌中面内的搅拌工具通过在搅拌轴之间的水平面期间扫过的角度，与此第一搅拌轴沿运行时规定的旋转方向此第一搅拌轴的上述第一个搅拌工具与下一个搅拌工具在通过在搅拌轴之间的水平面期间扫过的旋转角大小相同，上述的下一个搅拌工具处于一个沿轴向相邻的搅拌中面上以及在沿运行时的旋转方向旋转时直接跟随着所述的第一个搅拌工具。因此，在通过搅拌轴之间的水平面时，在此水平面的区域内构成由两根轴上的搅拌工具组成的沿轴向彼此邻接的搅拌工具对。
优选地，上述第一根搅拌轴是这样一根搅拌轴，即，在沿运行时的旋转方向旋转时，它的输送方向与此搅拌轴的两个相邻搅拌中面沿轴向顺序的轴向连续工作方向相反，此搅拌轴的工具在沿运行时的旋转方向旋转时直接彼此相继地通过轴之间的水平面，因此是“反向搅拌轴”。因为搅拌工具面朝旋转方向的表面，为了形成该搅拌轴的输送方向，必须相对于该搅拌轴的旋转轴线定位，所以在此实施形式中，彼此邻接地通过此水平面的搅拌工具，在搅拌轴之间的区域内，总是构成一种具有这两个搅拌工具的轴向尺寸的V形结构，这一结构在搅拌轴之间向上运动。
若反之，上述第一搅拌轴是这样一根搅拌轴，即，在此搅拌轴沿运行时的旋转方向旋转时，它的输送方向与此搅拌轴的两个相邻搅拌中面沿轴向顺序的轴向连续工作方向相同，此搅拌轴的工具在沿运行时的旋转方向旋转时直接彼此相继地通过轴之间的水平面，亦即为“同向搅拌轴”，因此彼此邻接地通过此水平面的搅拌工具，在搅拌轴之间的区域内，总是构成一种具有两个搅拌工具的轴向尺寸的尖顶状结构，这一结构在搅拌轴之间向上运动。
因为这两种结构类型沿运动方向的流体力学特性差别很大(V形结构“轮叶状”以其整个沿运动方向投影的面积仅向上运动，而尖顶状结构在向上运动时分离混合物料以及沿轴向按彼此相反的方向排挤)，所以取决于混合物料和/或搅拌工具的速度，优选这一种或那一种设计。在这些设计中还有利的是，两根搅拌轴有具有径向尺寸统一的搅拌工具；两根搅拌轴的每个搅拌中面有数量一致的搅拌工具，优选地单臂式搅拌工具；以及，这些轴被驱动具有相同的转速。因此，沿轴之间的整个混合区形成一种统一的铲送逻辑。
若双轴强制搅拌机有一个区域，在此区域内，在相同轴向位置的搅拌中面上设置的搅拌工具之间和在沿轴向彼此邻接的搅拌中面上设置的搅拌工具之间都不存在交叉，因此在此区域内两根轴设在轴向位置相同的搅拌中面上的搅拌工具有利地同时通过轴之间的水平面。
按另一种优选的设计，双轴强制搅拌机的每根搅拌轴有至少三个搅拌中面，尤其至少四个搅拌中面，以及尤其是至少八个搅拌中面。
按另一项优选的设计，双轴强制搅拌机设计为间歇式搅拌机或设计为连续式搅拌机。
按照权利要求20，上述双轴强制搅拌机应用于搅拌粉末状、颗粒状或塑性混合物料，尤其应用于搅拌混凝土，以及尤其应用于搅拌沥青。这可以在添加或不添加液态材料(粘结剂)的情况下进行。
本发明的另一个目的是创造一种用于一种双轴强制搅拌机的运行方法，按此方法与先有技术相比对于确定的材料量可在更短的搅拌时间内获得规定的混合质量，或对于增大的流量在相同或更短的搅拌时间内获得规定的混合质量。
此目的由具有权利要求21特征部分所述特征的双轴强制搅拌机的运行方法达到。
据此，一种双轴强制搅拌机，这种搅拌机有一根同向搅拌轴和一根反向搅拌轴，这些搅拌轴配备有搅拌工具、沿彼此相反的方向被驱动、互相同步化、以及将它们的旋转轴线互相平行地布置在一个基本上水平的平面内，此搅拌机按这样的方式运行，即，使两根搅拌轴上均匀间隔的搅拌工具从下向上基本上沿轴向和/或沿径向彼此邻接地通过搅拌轴之间的水平面。搅拌轴的搅拌工具沿轴向前后设置使得每根搅拌轴上形成多个搅拌中面，以及绕搅拌轴的旋转轴线设在多个圆周位置上，并将搅拌工具设置成，当搅拌轴沿运行时的旋转方向旋转时有互相相反的输送方向，以及，其搅拌工具在沿运行时的旋转方向旋转时直接彼此相继地通过搅拌轴之间的水平面的这同一根搅拌轴，它的两个相邻搅拌中面沿轴向顺序的轴向连续工作方向在两根搅拌轴中是同向的。
优选地，在每根搅拌轴的每个搅拌中面上有一个单臂式搅拌工具的双轴强制搅拌机按上述方式运行。
在一种优选的运行一种双轴强制搅拌机的方法中，搅拌轴被驱动以一致的转速旋转。
在另一种优选的方法中，搅拌轴被驱动以不同的转速旋转，在这种情况下优选的是，一根搅拌轴被驱动以另一根搅拌轴的两倍转速旋转。
在另一种优选的运行一种包括一些具有设计为多棱轴的轴芯的搅拌轴的双轴强制搅拌机的方法中，搅拌轴之间的同步调整为，使一根搅拌轴沿运行时规定的旋转方向在此搅拌轴上的两个搅拌工具在通过在搅拌轴之间的水平面期间扫过的旋转角，与多棱轴的两个互相邻接的平面之间的角度互相一致，或与多棱轴的两个互相邻接的平面之间角度的整数倍、整分数或一些整分数之和互相一致，上述这两个搅拌工具沿运行时规定的旋转方向直接彼此相继地通过搅拌轴之间的水平面并处于此搅拌轴相邻的搅拌中面上。
在还有另一种优选的运行一种包括一些有数量一致的在相同轴向位置上的搅拌中面的搅拌轴的双轴强制搅拌机的方法中，搅拌轴之间的同步按这样的方式调整，即，使第一搅拌轴沿运行时规定的旋转方向在其第一个搅拌工具与第二搅拌轴上设在相同轴向位置的搅拌中面内的搅拌工具通过在搅拌轴之间的水平面期间扫过的角度，与此第一搅拌轴沿运行时规定的旋转方向此第一搅拌轴的上述第一个搅拌工具与下一个搅拌工具在通过在搅拌轴之间的水平面期间扫过的旋转角大小相同，上述的下一个搅拌工具处于一个相邻的搅拌中面上以及在沿运行时的旋转方向旋转时直接跟随着所述的第一搅拌工具。
特别优选的是，在上述方法中搅拌轴的同步按这样的方式调整，即，使第一搅拌轴是这样一根搅拌轴，在此搅拌轴沿运行时的旋转方向旋转时，它的输送方向与此搅拌轴的两个相邻搅拌中面沿轴向顺序的轴向连续工作方向相反，此搅拌轴的工具在沿运行时的旋转方向旋转时直接彼此相继地通过轴之间的水平面，亦即是“反向搅拌轴”。
作为替换方式优选的是，搅拌轴的同步按这样的方式调整，即，使第一搅拌轴是这样一根搅拌轴，在此搅拌轴沿运行时的旋转方向旋转时，它的输送方向与此搅拌轴的两个相邻搅拌中面沿轴向顺序的轴向连续工作方向相同，此搅拌轴的工具在沿运行时的旋转方向旋转时直接彼此相继地通过轴之间的水平面，亦即“同向搅拌轴”。
按另一种优选的运行一种双轴强制搅拌机的方法，这种搅拌机有一些搅拌轴，在这些搅拌轴中，一根搅拌轴在每个搅拌中面内的搅拌工具沿径向的尺寸基本上同样大小，按此方法，将搅拌轴的转速调整为，使弗劳德数在0.5至1.0的范围内或在1.0至2.0的范围内，尤其是优选地用于混凝土在0.6至0.9的范围内，以及尤其是优选地用于沥青在1.1至1.6的范围内。
如由
图1并结合图2可以看出(图2是设在搅拌槽2内的搅拌轴3a、3b的轴向侧视图)，搅拌工具4按这样的方式布置在搅拌轴3a、3b的圆周上，即，每根搅拌轴沿运行时规定的旋转方向D1、D2被其每两个搅拌工具在通过在搅拌轴3a、3b之间的水平面期间扫过的旋转角α，从搅拌中面5a-5h到搅拌中面5a-5h大小相同以及此外在两根搅拌轴3a、3b中大小相同，上述这两个搅拌工具沿运行时规定的旋转方向D1、D2直接彼此相继地通过在搅拌轴之间的水平面并处于此搅拌轴的相邻搅拌中面上。在图示的情况下，旋转角α为135°，并因而与构成搅拌轴轴芯的八棱轴的各两个彼此邻接的平面的夹角是一致的。此外，在图1中还可看出，搅拌工具4以这样的方式安排在搅拌轴3a、3b上，即，使搅拌轴在沿运行时规定的旋转方向D1、D2旋转时有互相相反的输送方向X1、X2。在仔细观察时同样可以看出，在图中画在右边的搅拌轴3b中，此搅拌轴3b(它的工具4在沿运行时的旋转方向D2旋转时直接彼此相继地通过轴3a、3b之间的水平面)的两个相邻搅拌中面5a-5h沿轴向顺序的连续工作方向Y2与此搅拌轴3b的输送方向相同，也就是说，这根轴是一根“同向搅拌轴”。为了更清楚地说明这一点，例如观察图1中搅拌轴3b设在搅拌中面5e上的搅拌工具4，在此图中由于此轴3b沿运行时的旋转方向D2旋转它已经通过了搅拌轴3a、3b之间的水平面，而相邻的搅拌中面便是搅拌中面5d，它的搅拌工具4在沿运行时的旋转方向D2旋转时直接跟随着搅拌中面5e的工具4通过轴3a、3b之间的水平面。
也就是说，搅拌中面5d跟随搅拌中面5e，由此确定了沿轴向的连续工作方向Y2。在确定其工具4在沿运行时的方向D1、D2旋转时直接彼此相继地通过轴3a、3b之间水平面的该搅拌轴3a、3b两个相邻搅拌中面5a-5h沿轴向顺序的轴向连续工作方向Y1、Y2时，应当注意，以其为出发点的那个搅拌中面在两侧必须是相邻的搅拌中面，以便能根据搅拌中面5a-5h的顺序确定连续工作方向Y1、Y2。因此在图示的情况下，作为这一研究的出发点只考虑搅拌中面5b至5g。若从这样一个搅拌中面出发，即，它设置为与轴的一个配备有反向和/或刮离工具的平面相邻，在本例中因而从搅拌中面5a或5h为出发点，于是分别在此搅拌中面的另一侧只存在唯一的一个相邻搅拌中面5a-5h，因此不可能从这些搅拌中面出发来确定连续工作方向Y1、Y2。
在图中画在左边的搅拌轴3a则相反，此连续工作方向Y1与在搅拌轴3b中是相同的并因而与搅拌轴3a的输送方向X1相反，因此，在这里涉及一种“反向搅拌轴”。
由图3可见，搅拌轴3a、3b一侧设驱动装置7a、7b，它们驱动搅拌轴在运行时沿规定的旋转方向D1、D2旋转，并通过一根轴借助形封闭的离合器8互相旋转接合。通过离合器使搅拌轴3a、3b同步化，也就是说它们彼此有一固定的转角位置，以及在图示的情况下在工作中它们被驱动具有相同的转速。作为替换方式，搅拌轴的接合也可以借助于分开的驱动装置的电气或电子耦合器完成。由此图同样可以看出，两根搅拌轴3a、3b有相同数量的搅拌工具4和在相同的轴向位置上有相同数量的搅拌中面5a-5h。两根搅拌轴3a、3b的搅拌工具4有相同的轴向尺寸A。它们从轴3a、3b的旋转轴线出发的径向尺寸B也都是相同的，因此当搅拌轴绕其旋转轴线旋转时，搅拌工具4所描绘的圆的直径在两根搅拌轴3a、3b的所有搅拌中面5a-5h内都是同样大小。
因为搅拌轴线3a、3b的旋转轴线彼此的距离C，小于两根搅拌轴3a、3b设在具有相同轴向位置的两个搅拌中面5a-5h上的搅拌工具各最大径向尺寸B之和(在本例中此比值为0.85)，所以在搅拌轴3a、3b之间的区域内，导致由在轴向位置相同的搅拌中面5a-5h上两根轴3a、3b的搅拌工具4的外边缘描绘的圆互相交叉。在图示的举例中，在搅拌轴3a、3b之间的水平面内，此交叉的尺寸超过搅拌工具4搅拌叶片的径向尺寸，搅拌工具4的搅拌叶片的轴向界边垂直于搅拌轴的旋转轴线，以及它们沿旋转方向投影的轴向尺寸互相邻接。因此在通过轴3a、3b之间的水平面时形成了一种由两个搅拌叶片面组成的基本上连贯的结构9。与搅拌工具4的搅拌叶片径向尺寸的交叉尺寸相对应，在通过搅拌轴3a、3b之间的水平面时，搅拌叶片的轴向界边互相完全邻接，因此形成具有与搅拌叶片的径向尺寸相对应的宽度和与两个搅拌叶片的轴向尺寸相对应的轴向尺寸的基本上连贯的结构9。
由图1可以看出，两根搅拌轴3a、3b按这样的方式互相同步化，即，在搅拌轴3a、3b每转一圈时，它们的处于不同轴3a、3b上沿轴向相邻表面5a-5h中每两个成对的搅拌工具4的搅拌叶片，沿轴向彼此邻接地通过搅拌轴3a、3b之间的水平面。在图示的情况下这一点采取这样的措施达到，即，将搅拌轴3a、3b之间的同步调整为，使搅拌轴3b沿运行时规定的旋转方向D2在其第一个搅拌工具4与搅拌轴3a上设在具有相同轴向位置的搅拌中面5a-5h内的搅拌工具4通过在搅拌轴3a、3b之间的水平面期间扫过的角度β(图2中表示在搅拌中面5b内)，与搅拌轴3b沿运行时规定的旋转方向D2的上述第一个搅拌工具4和它的下一个搅拌工具4通过水平面期间扫过的旋转角α大小相同，上述搅拌轴3b的下一个搅拌工具4处于一个相邻的搅拌中面5a-5h上，并在沿运行时的旋转方向旋转时直接跟随着上述第一个搅拌工具。也就是说，在本例所表示的设计中，搅拌轴3a、3b的同步选择为，使输送方向X2与连续工作方向Y2相同的搅拌轴3b，亦即“同向搅拌轴”的搅拌工具4在具有相同轴向位置的搅拌中面5a-5h内比“反向搅拌轴”3a的搅拌工具4提前上面已说明的旋转角β通过搅拌轴3a、3b之间的水平面。因此，在通过此水平面时形成的搅拌叶片对在搅拌轴之间的区域内总是构成一个尖顶状基本上连贯的具有两个搅拌叶片的轴向尺寸的结构9，这一结构9在搅拌轴3a、3b之间向上运动。
若将同步选择为，使输送方向X1与连续工作方向Y1相反的搅拌轴3a，亦即“反向搅拌轴”的搅拌工具4在具有相同轴向位置的搅拌中面5a-5h内比“同向搅拌轴”3b的搅拌工具4提前上面已说明的旋转角β通过搅拌轴3a、3b之间的水平面(这种情况在图中未表示)，则在通过水平面时构成具有两个搅拌叶片的轴向尺寸的V形结构。
虽然在本申请中说明了一些本发明优选的设计，但应明确指出，本发明不受此限制并还可在下列权利要求的范围内按其他形式进行设计。
权利要求
1.双轴强制搅拌机(1)，它有两根配备搅拌工具(4)、沿相反的旋转方向(D1、D2)被驱动旋转和彼此同步的搅拌轴(3a、3b)，搅拌轴的旋转轴线互相平行地布置在一个基本上水平的平面内，搅拌轴的搅拌工具(4)沿轴向前后设置使得每根搅拌轴(3a、3b)上形成多个搅拌中面(5a-5h)，以及搅拌工具(4)沿径向沿不同的方向延伸地围绕搅拌轴(3a、3b)的旋转轴线排列，并将搅拌工具(4)设置成当搅拌轴(3a、3b)沿运行时的旋转方向(D1、D2)旋转时有互相相反的输送方向(X1、X2)，以及其搅拌工具(4)在沿运行时的旋转方向(D1、D2)旋转时直接彼此相继地通过搅拌轴(3a、3b)之间的水平面的这同一根搅拌轴(3a、3b)，它的两个相邻搅拌中面(5a-5h)沿轴向顺序的轴向连续工作方向(Y1、Y2)在两根搅拌轴(3a、3b)中是同向的，其中，搅拌工具(4)在轴(3a、3b)上的布局和轴(3a、3b)的相互同步按这样的方式，即，使得两根搅拌轴(3a、3b)上均匀间隔的搅拌工具(4)从下向上基本上沿轴向和/或沿径向彼此邻接地通过搅拌轴(3a、3b)之间的水平面。
2.按照权利要求1所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，在搅拌轴(3a、3b)绕搅拌轴旋转轴线旋转时搅拌工具(4)的外边缘描绘的圆的直径，在一根搅拌轴(3a、3b)的每个搅拌中面(5a-5h)内基本上同样大小，以及，尤其是，其中，在两根搅拌轴(3a、3b)中的这些直径基本上同样大小。
3.按照前列诸权利要求之一所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，此双轴强制搅拌机(1)有驱动机构(7a、7b)，用于驱动搅拌轴(3a、3b)以一个一致的转速旋转。
4.按照权利要求1至2之一所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，此双轴强制搅拌机(1)有驱动机构(7a、7b)，用于驱动搅拌轴(3a、3b)以一个不同的转速旋转，以及，尤其是，其中，此双轴强制搅拌机(1)有驱动机构(7a、7b)，用于驱动第一根搅拌轴(3a、3b)以第二根搅拌轴(3a、3b)的两倍转速旋转。
5.按照前列诸权利要求之一所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，两根搅拌轴(3a、3b)有相同数量的搅拌中面(5a-5h)，以及，尤其是，其中，这些搅拌中面(5a-5h)布置在相同的轴向位置上，以及，尤其是，其中，每根搅拌轴(3a、3b)的搅拌工具(4)有相同的轴向尺寸(A)。
6.按照前列诸权利要求之一所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，搅拌轴(3a、3b)旋转轴线的相互间距(c)，小于两根搅拌轴(3a、3b)在具有相同轴向位置的两个搅拌中面(5a-5h)上设置的和/或在具有彼此相邻的轴向位置的两个搅拌中面(5a-5h)上设置的搅拌工具(4)各最大径向尺寸(B)之和，以及，尤其是，其中，由旋转轴线间距(C)与上述最大径向尺寸(B)之和得出的商在0.7与0.9之间的范围内。
7.按照前列诸权利要求之一所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，每根搅拌轴(3a、3b)在其每个搅拌中面(5a-5h)上正好有一个搅拌工具(4)。
8.按照权利要求1至6之一所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，至少一根搅拌轴(3a、3b)在至少一个搅拌中面(5a-5h)上有至少两个搅拌工具(4)，以及，尤其是，其中，至少搅拌轴(3a、3b)之一在其每一个搅拌中面(5a-5h)上有至少两个搅拌工具(4)，以及，尤其是，其中，两根搅拌轴(3a、3b)在其每个搅拌中面(5a-5h)上有两个搅拌工具(4)。
9.按照权利要求8所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，设在一根搅拌轴(3a、3b)的一个搅拌中面(5a-5h)上的至少两个搅拌工具(4)，围绕搅拌轴(3a、3b)的旋转轴线均匀地设置在周向位置上。
10.按照前列诸权利要求之一所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，一根搅拌轴(3a、3b)沿运行时规定的旋转方向(D1、D2)在此搅拌轴上的两个搅拌工具(4)在通过在搅拌轴(3a、3b)之间的水平面期间扫过的旋转角(α)大小相同，上述这两个搅拌工具(4)沿运行时规定的旋转方向(D1、D2)直接彼此相继地通过在搅拌轴(3a、3b)之间的水平面并处于同一根搅拌轴(3a、3b)的相邻搅拌中面(5a-5h)上，以及，尤其是，其中，在两根搅拌轴(3a、3b)中这些角度(α)是大小相同的。
11.按照权利要求10所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，旋转角(α)是135°或120°或90°或60°或45°。
12.按照权利要求6或按照权利要求7至11之一所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，第一搅拌轴(3a、3b)沿运行时规定的旋转方向(D1、D2)在其第一个搅拌工具(4)与第二搅拌轴(3a、3b)上设在具有相同轴向位置的搅拌中面(5a-5h)内的搅拌工具(4)通过在搅拌轴(3a、3b)之间的水平面期间扫过的角度(β)，与此第一搅拌轴(3a、3b)沿运行时规定的旋转方向(D1、D2)此第一搅拌轴(3a、3b)的上述第一个搅拌工具(4)与下一个搅拌工具(4)在通过在搅拌轴(3a、3b)之间的水平面期间扫过的旋转角(α)大小相同，上述的下一个搅拌工具(4)处于一个相邻的搅拌中面(5a-5h)上以及在沿运行时的旋转方向旋转时直接跟随着所述的第一个搅拌工具(4)。
13.按照权利要求12所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，第一搅拌轴(3a、3b)是搅拌轴(3a)，在此搅拌轴(3a)沿运行时的旋转方向(D1)旋转时，它的输送方向(X1)与此搅拌轴(3a)的两个相邻搅拌中面(5a-5h)沿轴向顺序的轴向连续工作方向(Y1)相反，此搅拌轴(3a)的一些工具(4)在沿运行时的旋转方向(D1)旋转时直接彼此相继地通过轴(3a、3b)之间的水平面。
14.按照权利要求12所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，第一搅拌轴(3a、3b)是搅拌轴(3b)，在此搅拌轴(3b)沿运行时的旋转方向(D2)旋转时，它的输送方向(X2)与此搅拌轴(3b)的两个相邻搅拌中面(5a-5h)沿轴向顺序的轴向连续工作方向(Y2)相同，此搅拌轴(3b)的一些工具(4)在沿运行时的旋转方向(D2)旋转时直接彼此相继地通过轴(3a、3b)之间的水平面。
15.按照前列诸权利要求之一所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，至少一根搅拌轴(3a、3b)包括一个设计为多棱轴的轴芯，搅拌工具(4)固定在此轴芯上，以及，尤其是，其中，轴芯设计为四棱轴、六棱轴或八棱轴。
16.按照权利要求15所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，搅拌轴(3a、3b)沿运行时规定的旋转方向(D1、D2)在此搅拌轴(3a、3b)上的两个搅拌工具(4)在通过在搅拌轴(3a、3b)之间的水平面期间扫过的旋转角(α)，与多棱轴的两个互相邻接的平面之间的角度一致，或与多棱轴的两个互相邻接的平面之间角度的整数倍、整分数或一些整分数之和一致，上述这两个搅拌工具(4)沿运行时规定的旋转方向(D1、D2)直接彼此相继地通过搅拌轴(3a、3b)之间的水平面并处于此搅拌轴(3a、3b)相邻的搅拌中面(5a-5h)上。
17.按照前列诸权利要求之一所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，每一根搅拌轴(3a、3b)有至少三个搅拌中面(5a-5c)，尤其至少四个搅拌中面(5a-5d)，以及尤其是至少八个搅拌中面(5a-5h)。
18.按照前列诸权利要求之一所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，搅拌轴(3a、3b)在机械上旋转接合，或其中，搅拌轴(3a、3b)电气或电子旋转耦合。
19.按照前列诸权利要求之一所述的双轴强制搅拌机(1)，其中，搅拌机(1)是间歇式搅拌机，或其中，搅拌机(1)是连续式搅拌机。
20.按照前列诸权利要求之一所述的双轴强制搅拌机应用于搅拌粉末状、颗粒状或塑性混合物料，尤其应用于搅拌混凝土，以及尤其应用于搅拌沥青。
21.运行一种双轴强制搅拌机(1)的方法，这种搅拌机有两根配备搅拌工具(4)、沿相反的旋转方向(D1、D2)被驱动彼此同步旋转的搅拌轴(3a、3b)，搅拌轴的旋转轴线互相平行地布置在一个基本上水平的平面内，搅拌轴的搅拌工具(4)沿轴向前后设置使得每根搅拌轴(3a、3b)上形成多个搅拌中面(5a-5h)，以及搅拌工具(4)沿径向沿不同的方向延伸地围绕搅拌轴(3a、3b)的旋转轴线排列，并将搅拌工具(4)设置成当搅拌轴(3a、3b)沿运行时的旋转方向(D1、D2)旋转时有互相相反的输送方向(X1、X2)，以及，其搅拌工具(4)在沿运行时的旋转方向(D1、D2)旋转时直接彼此相继地通过搅拌轴(3a、3b)之间的水平面的这同一根搅拌轴(3a、3b)，它的两个相邻搅拌中面(5a-5h)沿轴向顺序的轴向连续工作方向(Y1、Y2)在两根搅拌轴(3a、3b)中是同向的，以及，其中，轴(3a、3b)的相互同步按这样的方式调整，即，使得两根搅拌轴(3a、3b)上均匀间隔的搅拌工具(4)从下向上基本上沿轴向和/或沿径向彼此邻接地通过搅拌轴(3a、3b)之间的水平面。
22.按照权利要求21所述的运行一种双轴强制搅拌机(1)的方法，其中，双轴强制搅拌机(1)每根搅拌轴(3a、3b)在每个搅拌中面(5a-5h)上正好配备一个搅拌工具(4)。
23.按照权利要求21至22之一所述的运行一种双轴强制搅拌机(1)的方法，其中，搅拌轴(3a、3b)被驱动以一致的转速旋转。
24.按照权利要求21至23之一所述的运行一种双轴强制搅拌机(1)的方法，其中，搅拌轴(3a、3b)被驱动以不同的转速旋转，以及，尤其是，其中，一根搅拌轴(3a、3b)被驱动以另一根搅拌轴(3a、3b)的两倍转速旋转。
25.按照权利要求21至24之一所述的运行一种双轴强制搅拌机(1)的方法，其中，搅拌轴(3a、3b)有设计为四棱轴的轴芯，以及，一根搅拌轴(3a、3b)沿运行时规定的旋转方向(D1、D2)在此搅拌轴(3a、3b)上的两个搅拌工具(4)在通过在搅拌轴(3a、3b)之间的水平面期间扫过的旋转角(α)，与多棱轴的两个互相邻接的平面之间的角度一致，或与多棱轴的两个互相邻接的平面之间角度的整数倍、整分数或一些整分数之和一致，上述这两个搅拌工具(4)沿运行时规定的旋转方向(D1、D2)直接彼此相继地通过搅拌轴(3a、3b)之间的水平面并处于此同一根搅拌轴(3a、3b)相邻的搅拌中面(5a-5h)上。
26.按照权利要求21、22或25之一和按照权利要求23所述的运行一种具有搅拌轴(3a、3b)的双轴强制搅拌机(1)方法，这些搅拌轴(3a、3b)有数量一致的搅拌中面(5a-5h)，这些搅拌中面安排在相同的轴向位置上，其中，搅拌轴(3a、3b)之间的同步按这样的方式调整，即，使第一搅拌轴(3a、3b)沿运行时规定的旋转方向(D1、D2)在其第一个搅拌工具(4)与第二搅拌轴(3a、3b)上设在具有相同轴向位置的搅拌中面(5a-5h)内的搅拌工具(4)通过在搅拌轴(3a、3b)之间的水平面期间扫过的角度(β)，与此第一搅拌轴(3a、3b)沿运行时规定的旋转方向(D1、D2)此第一搅拌轴(3a、3b)的上述第一个搅拌工具(4)与下一个搅拌工具(4)在通过在搅拌轴(3a、3b)之间的水平面期间扫过的旋转角(α)大小相同，上述的下一个搅拌工具(4)处于一个相邻的搅拌中面(5a-5h)上以及在沿运行时的旋转方向旋转时直接跟随着所述的第一搅拌工具(4)。
27.按照权利要求26所述的运行一种双轴强制搅拌机(1)的方法，其中，搅拌轴(3a、3b)的同步按这样的方式调整，即，使第一搅拌轴(3a、3b)是搅拌轴(3a)，在此搅拌轴(3a)沿运行时的旋转方向(D1)旋转时，它的输送方向(X1)与此搅拌轴(3a)的两个相邻搅拌中面(5a-5h)沿轴向顺序的轴向连续工作方向(Y1)相反，此搅拌轴(3a)的一些工具(4)在沿运行时的旋转方向(D1)旋转时直接彼此相继地通过轴(3a、3b)之间的水平面。
28.按照权利要求26所述的运行一种双轴强制搅拌机(1)的方法，其中，搅拌轴(3a、3b)的同步按这样的方式调整，即，使第一搅拌轴(3a、3b)是搅拌轴(3b)，在此搅拌轴(3b)沿运行时的旋转方向(D2)旋转时，它的输送方向(X2)与此搅拌轴(3b)的两个相邻搅拌中面(5a-5h)沿轴向顺序的轴向连续工作方向(Y2)相同，此搅拌轴(3b)的一些工具(4)在沿运行时的旋转方向(D2)旋转时直接彼此相继地通过轴(3a、3b)之间的水平面。
29.按照权利要求21至28所述的运行一种具有搅拌轴(3a、3b)的双轴强制搅拌机(1)的方法，在这些搅拌轴中，一根搅拌轴(3a、3b)在每个搅拌中面(5a-5h)内的搅拌工具沿径向的尺寸(B)基本上同样大小，其中，搅拌轴(3a、3b)的转速调整为，使弗劳德数在0.5至1.0的范围内，或在1.0至2.0的范围内，尤其在0.6至0.9的范围内，以及尤其在1.1至1.6的范围内。
全文摘要
本发明涉及一种双轴强制搅拌机(1)，它的搅拌工具(4)按这样的方式布置在两根平行的搅拌轴(3a、3b)上以及它的搅拌轴(3a、3b)在这里按这样的方式同步化，即，使两根搅拌轴(3a、3b)的搅拌工具(4)，在轴(3a、3b)每转一圈时，成对地轴向互相邻接地从下向上沿轴向按一个方向彼此相继地通过轴(3a、3b)之间的水平面。以此方式，搅拌工具对在通过搅拌轴(3a、3b)之间的区域时构成一种基本上连续的结构(9)，这一结构沿垂直方向从下向上在两根轴(3a、3b)之间穿过，其结果是，与传统的具有相同数量的搅拌中面(5a－5h)的双轴强制搅拌机相比，在规定的搅拌质量的情况下显著缩短搅拌时间。
文档编号B01F7/02GK1452509SQ00819497
公开日2003年10月29日 申请日期2000年5月5日 优先权日2000年5月5日
发明者乌尔里希·A·安曼 申请人:安曼加工股份公司