混合式揉和机的制作方法

专利名称：混合式揉和机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种进行机械、化学及/或热加工的混合式揉和机，特别是涉及一种在轴上设有混合元件，该混合元件上设有大致在轴的纵向上或者大致倾斜延伸的切削棱的混合机径向或轴向自洁杆件。
背景技术：
这样的混合式揉和机可具有许多各式各样的功能和目的。首先要提到的是附带溶剂回收的蒸发，它以间歇方式或者以连续方式进行，而且也常常在真空下进行。借此例如可以处理蒸馏残留物，特别是甲苯二异氰酸酯，但也可以处理化学和制药工业产生的含毒性或高沸点溶剂的生产残余物，洗涤液和漆料沉积物、聚合物溶液、溶剂聚合产生的高弹体溶液、胶粘剂和密封剂。
用这类装置还可进行连续或者间歇接触干燥，含水及/或溶剂的产品常也在真空下进行。这类装置首先被考虑应用于颜料、染料、精细化学品、添加剂如盐、氧化物、氢氧化物、阻氧化剂、对温度敏感的药物产品与维生素产品、生物活性物质、聚合物、合成橡胶、聚合物悬浮液、胶乳、水凝胶、蜡、杀虫剂，并可考虑用于化学或药物生产的残留物如盐、催化剂、熔渣、废碱液。这种方法还在食品生产中得到应用，例如在制造及/或处理压块奶粉、糖代用品、淀粉衍生物、藻朊酸酯时时，处理工业淤渣、油泥、生物淤渣、纸浆渣、漆渣，并普遍用来处理粘的结壳粘糊状产品、废品和纤维素衍生物。
在混合式揉和机中，可以发生脱除气体及/或脱除挥发性组分的作用。这种作用被应用于聚合物熔融液，应用于合成纤维纺丝液，应用于聚合物或高弹体的固态颗粒或者粉末。
在混合式揉和机中，可以进行缩聚反应，大多数情况下以连续方式进行，而且大多数情况下在熔体中进行，并且首先用来处理聚酰胺、聚酯、聚醋酸酯、聚酰亚胺、热塑性塑料、弹性体、(聚)硅氧烷、尿素树脂、酚醛树脂、洗涤剂和肥料。
也可进行聚合反应，同样大多数情况下以连续方式进行。这类装置用于聚丙烯酸酯、水凝胶、多元醇、热塑性聚合物、高弹体、间同立构聚苯乙烯和聚丙烯酰胺。
总括起来说，可在混合式揉和机中进行固/液相和多相反应。这类装置首先适用于处理氢氟酸、硬脂酸酯、氰酸盐、多磷酸盐、三聚氰酸、纤维素衍生物、纤维素酯、纤维素醚、聚缩醛树脂、磺胺酸、铜酞化青、淀粉衍生物、多磷酸铵、磺酸盐、杀虫剂和肥料时的逆反应。
此外，反应可以固态/气态方式(例如羧化作用)或者以液态/气态方式进行。
这类装置被用来处理乙酸盐、酸、科尔伯-施米特反应、例如BON、水杨酸钠、对羟基苯甲酸盐和药学产品。
在中和反应和酯基交换反应时，反应以液/液方式进行。
在处理合成纤维纺丝液、聚酰胺、聚酯和纤维素时，这种混合式揉和机中发生溶解及/或脱气。
在处理或制造颜料时，发生所谓的Flushen。
在制造或处理聚酯和聚酰胺时，发生固体状态后凝聚作用，例如以溶剂处理纤维如纤维素纤维时的连续Anmaischen；处理盐、精细化学品、多元醇、醇化物时自熔体结晶或者自溶液结晶；处理聚合物混合物、硅树脂料、密封料、粉煤灰时的复合、混合(连续及/或间歇)；处理聚合物悬浮液时的凝结(特别以连续方式)。
在混合式揉和机中，还可结合多个功能过程，例如加热、干燥、熔融、结晶、混合、脱气、反应(Reagierendies)，全部都以连续或者间歇方式。藉此可予制造或处理的有聚合物、高弹体、无机产品、余渣、药学产品、食品制品、油墨。
在混合式揉和机中，也会发生真空升华/消升华作用，因而化学初产物例如蒽醌、金属氯化物、金属有机化合物等得以纯化。此外，还能制造药物中间产物。
例如，在处理有机中间体如蒽醌和精细化学品时，发生连续的载气消升华作用。
混合式揉和机可为单脉动式或者双脉动式，以相同或不同的转数同向或反向旋转。
上面所提及的那种混合式揉和机例如由EP0517068B1已知。其中，两根平行于轴线延伸的轴在混合器外壳中反向或者同向旋转。与此同时，置于盘形元件上的混合机杆件互相产生影响。除了混合作用之外，各混合机杆件的任务是，尽量可靠地使混合器外壳、轴和盘形元件与产品接触的表面洁净，从而防止不混合区域产生。特别在强烈压缩、熟化及结壳的产品情况下，混合机杆件的边缘物料运动(Randgaengigkeit)会导致混合机杆件和轴上很高的局部机械负荷。Kraftspitzen尤其发生在混合机杆件位于产品会变差的那个区段的时候。这样的区段例如在盘形元件置于在轴上之处产生。
由此可见，上述现有的混合式揉和机仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的混合式揉和机所存在的缺陷，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的混合式揉和机存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新的混合机径向或轴向自洁杆件，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容
本发明的目的在于，克服现有的混合式揉和机存在的缺陷，而提供一种新的混合机径向或轴向自洁杆件，使其能够保持清理效果，但又减少混合机杆件或轴的负荷。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种混合式揉和机，其中包括在轴上的混合元件，这些混合元件在轴的纵向上延伸或者倾斜延伸，并且至少设有一个Schabkante，其特征在于各个schabkante与混合元件的运动方向相反形成后角(w1-w6)。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的混合式揉和机，其中所述的轴以不同转数旋转。
前述的混合式揉和机，其中所述不同转数不是整数。
前述的混合式揉和机，其中所述轴同向旋转。
前述的混合式揉和机，其中在相同轴上相邻的及/或在相向轴上互相梳列的凸缘设有不同数目的混合元件。
前述的混合式揉和机，其中所述混合元件以长条形式置于盘形元件围长上。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种混合式柔和机，其中包括至少一根旋转轴，其上安装着混合元件，这些混合元件与静对偶件及/或动对偶件协同动作，同时多个混合元件及/或对偶件联合轴上及/或在外壳内壁上轴向间隔的凸缘，相互梳合，并且他们用斜削棱清理径向和轴向所对准的表面，其特征在于设有至少一个凸缘上的一个混合元件基本上仅径向对准的斜削棱和凸缘上其他混合元件基本上轴向对准的斜削棱。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的混合式揉和机，其中所述混合元件向着其离开切削棱的运动方向向后渐缩，或者在待洁净表面对面设有后角。
前述的混合式揉和机，其中所述斜削棱上设有齿纹(Zahnung)。
前述的混合式揉和机，其中后角(w1-w6)大致为10°至30°。
前述的混合式揉和机，其中所述混合元件设有一个大致在轴的纵向上或者大致倾斜于轴延伸的斜削棱，其迎着混合元件运动方向形成两个后角。
前述的混合式揉和机，其中对两个移离斜削棱的后角附设一个与另两个后角至少部分联结的第三后角。
前述的混合式揉和机，其中一个斜削棱大致径向延伸或者大致倾斜于轴延伸，该斜削棱迎着混合元件运动方向形成一个后角。
前述的混合式揉和机，其中这个后角成金字塔形附设于另外两个后角。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下本发明提出一种混合机径向或轴向自洁杆件，所要解决的主要技术问题是，每当迎着混合元件运动方向移离斜削棱(Schabkanten)时形成后角。
对于后角可理解为，各斜削棱(Schabkante)与具有待洁净表面的一个平面之间所夹的张角(oeffnendenWinkel)。混合元件在一定程度上逆运动方向渐缩逆。
后角从待洁净表面延伸过去。在此情况下，后角可为3°至45°，优选10°至20°。借此防止结壳封堵(einerVerdichtungvonKrusten)以及闸鼓效应(Bremstrommeleffekt)。
混合元件可直接置于轴上，但优选安置在盘形元件的周边上，盘形元件又置于轴上。作为混合元件，首先采用混合机杆件或者捏合杆件形式，同时所有可能的捏合杆件例如Schnetzler、捣壳机、紧压器等等都属本发明范围。
工艺方法的上另一优点由这样的事实表明在两轴的混合机杆件啮合区域中不产生压缩区段。这导致糊状产品物料在无研磨效应条件下即被打碎或者颗粒化(例如在干燥或者聚合过程中)，也就是说，该方法不产生细粒部分。这是本发明的一个特殊优点。
本发明所述的这种混合元件，能在所有已知单脉动式或者双脉动式混合式捏合机同向或反向、相同或不同转速等等条件旋转的情况下应用。在此意义上，本发明不受限制。
在一个实施例中，为此也还请求保护单独不受后角的影响，可以设有至少一个凸缘(11、12)上的一个混合元件(R)基本上仅径向(18)对准的斜削棱和凸缘(12、11)上其他混合元件(A)基本上轴向(14)对准的斜削棱，或者反之。
这意味着，一个凸缘的各混合机杆件或者对偶件相互间分配清理任务，从而不是每个混合机杆件既轴向清理延伸表面又径向清理延伸表面。借此将轴进行旋转所受的力减少，并消除力峰值，另一方面清理效果却并不减弱。
凸缘上或在外壳内壁上的不同混合机杆件各在啮合区域与其他导致产品附加混合效应和分散效应的不同配置混合空间的混合机杆件产生其他优点。
如果设有两根轴，则这些轴优选以不相同转速旋转，这意味着，旋转时运转的各混合机杆件变换轨迹并且如此处理不同区域，尤其在盘形元件上，并对轴表面进行处理。此外还有，所述不同转数优选不为整数。经选择非整数的转数比，事实表明，另一根轴上在时间上错列的所有混合机杆件都精确地留下同样的啮合痕迹，因此即便在各个混合机杆件离去的时候，也能保证完全掠过另一轴。
在本发明另一个优选实施例中，在同一轴上相邻的凸缘上及/或也在相向轴上或者在外壳内壁上互相梳列的凸缘上可设置不同数目的混合元件或者对偶件。借此也可改变清理效果及捏合效果。
混合元件或者对偶件可直接置于各自轴上或者置于外壳内壁上，但在轴上优选安置在盘形元件的周边上。作为混合元件，首先采用混合机杆件或者捏合杆件形式，同时所有可能的捏合杆件例如Schnetzler、捣壳机、紧压器等等都属本发明范围。
各配对杆件或者混合机杆件的各别斜削棱或者还有那些对清理不是必需的棱角，可设有上面提及的后角，也即他们相对由此离去的待洁净表面延伸。在此情况下，后角可为3°至45°，优选10°至20°。借此防止结壳封堵(einerVerdichtungvonKrusten)以及闸鼓效应(Bremstrommeleffekt)。
工艺方法的上另一优点由这样的事实表明在两轴的混合机杆件啮合区域中不产生压缩区段。这导致糊状产品物料在无研磨效应条件下即被打碎或者颗粒化(例如在干燥或者聚合过程中)，也就是说，该方法不产生细粒部分。这是本发明的一个特殊优点。
综上所述，本发明特殊结构的混合式揉和机，具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的混合式揉和机具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
本发明的具体结构由以下实施例及附图详细给出。


图1本发明混合式捏合机截面图；图2图1所示混合式捏合机的部分放大中心线切面图；图3本发明轴上所置混合元件的俯视图；图4图3所示混合元件三个标有相应参考线的视图；图5另一个轴上所置混合元件实施例的俯视图；图6图5所示混合元件三个标有相应参考线的视图；图7本发明混合式捏合机的三个纵剖面图，其中示出不同混合元件的结合。
具体实施例方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的混合式揉和机，其具体结构、制造加工方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1、图2、图3、图4所示，本发明较佳实施例的混合机径向或轴向自洁杆件，其主要包括以下步骤请参阅图1所示，混合器外壳1中有两根轴2和3，它们相互平行延伸于轴线，并优选予以加热。它们相应于箭头4和5同向旋转。
轴2上设有轴向间隔开来的盘形元件6，在其周长上设有间隔布列的混合元件7。这些混合元件7间隔混合器外壳1内表面8很小距离进行移动。
轴3上设有轴向间隔开来的盘形元件9，在其外周上设有间隔布列的混合元件10。可见，轴3的盘形元件9上设有4个混合元件10，而轴2的盘形元件6上附设5个混合元件7。
混合元件10同样也可临近沿外壳部分所设轴3的内表面8滑动。此外，轴2和轴3两者的盘形元件和混合元件还交叉地吻合着，也就是说，它们互相梳理。在此情况下，各混合元件安置得，使它们同样各靠近沿相向轴的外表面2或3檫过。
请参阅图1和图2所示，每4个或5个围绕各自的轴2或3置于一个平面上的混合元件7或10，形成凸缘11或12。如图所示那样，每个凸缘11或12可配备以不同混合元件A和R。混合元件R基本上用来清理径向延伸的表面，而混合元件A则优选用来清理轴向延伸的表面。径向延伸表面尤为盘形元件6或9的表面。轴向延伸表面尤指外壳内壁8和轴2或轴3的外侧面。
请参阅图3所示，混合元件A优选用来清理轴向延伸表面。它以混合机杆件13形式安装在与轴2/3联结的盘形元件6/9上。总括起来，混合机杆件13的结构大致为三角形。它设有斜削棱14，它在轴线方向上朝轴2/3方向延伸。同时在两端上有倒角区15.1及15.2，它们转向彼此重叠的侧面16.1及16.2。
在剖面上也可看到，混合机杆件13结构上呈三角形，同时混合机杆件总括起来迎着运动方向向后渐缩。此外，斜削棱14还斜置，因此对掠过的内表面8或者轴2或者轴3的表面产生一个迎着运动方向张开的后角。因此，待处理产品不被压紧。
为了更好地阐述后角，图4中从三个侧面所示出了混合机杆件13，同时混合机杆件13的轮廓增加了相应参考线。
从图中右上角可以看得出来，两个后角w1及w2由斜削棱14延伸出来。w1可优选为15°，w2优选为20°。
请配合参阅图1所示来阐述在外壳内壁上一条切线之间形成的后角w1，该切线通过斜削棱14延伸，而后角w2相对一个在斜削棱14和轴的中心线之间延伸的径向形成。
在由各后角w1和w2与切线或者径向形成形成的相应表面24和之间，伸展另一个与底部27形成第三个后角w3的平面26。该角例如可为25°。底部27大致垂直于通过底部27中心延伸的径向延伸。
同样，侧面16.1和16.2也形成一个后角w4。这同样适用于斜削棱14之后也形成一个后角w5的小侧面。
用来优选清理图5所示径向延伸面的混合元件R同样设在盘形元件6/9上，它又设在轴2/3上。该混合元件R是较早rombisch形成的，并且设有两个对置、大致径向延伸的棱角17和18。边缘18是成斜削棱结构，在朝着混合元件运动方向R上或者向后跟随平面19，该平面例如相对一个能掠过的圆盘表面包围未标明的后角。通过这些进一步限定，对混合元件R剖面重又进一步限定成三角形。
同样附加于内表面8的外缘20如此形成；仅有一个很小的中央部分21靠近内表面8在其旁边经过。与此相反，从中央部分21带离的外缘20侧部22.1及22.2的外缘20倾斜延伸或者对内表面8形成一个后角w6。
本发明的工作原理如下在操作混合式揉和机的时候，将待处理产品装入混合器外壳1中并通过轴2及3的旋转来进行处理。在此情况下，可在外壳方向上从入口运到出口。优选的是，至少对轴2并轴3进行恒温处理，或者也同样可对盘形元件6并9进行恒温处理。
通过混合元件7和10将产品混合并捏合。在此情况下，在协同作用的表面附近也进行剪切。
按照本发明，在混合元件7或10上的凸缘11或12中设有不同的混合机杆件A或R。举例来说，可在凸缘11中设置4根混合机杆件A和仅一根混合机杆件R。这意味着，仅仅混合机杆件R清理径向延伸的表面，也就是说，清理盘形表面，而各混合机杆件A则清理轴向延伸内表面8和轴表面。与此相应，轴2或3旋转所受的力大大变小。由于各轴以不同转数旋转，所以仍然完整清理所有径向和轴向延伸的表面，转数比优选为非整数的转数比，从而各混合机杆件在每个旋转情况下，能够变换轨迹。
因此，将外壳，轴和圆盘的清理分配到不同的混合机杆件上，从而相当大程度上减小了转动力矩和力的峰值。
请参阅图7所示，可以看出设置混合机杆件A和R的不同组合可能性。图中示出3种组合。在第一个组合中，混合机杆件A3藉助一个混合空间来运行，该空间由两个同样负责清理轴向表面的混合机杆件A1和A2构成。
中间的那种结构示明一个用来清理径向延伸表面的混合机杆件R3，该混合机杆件藉助一个混合空间来运行，它同样由用来清理径向延伸表面的混合机杆件R1和R2构成。
与此相比，在下面的实施例中，由两个用来清理的径向延伸表面的混合机杆件R1和R2构成混合空间，其中的一个混合机杆件A用来清理轴向延伸表面。
附图标记一览表


以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种混合式揉和机，其中包括在轴(2、3)上的混合元件(A、R)，这些混合元件在轴(2、3)的纵向上延伸或者倾斜延伸，并且至少设有一个Schabkante(14、18、21)，其特征在于，各个schabkante(14、18、21)与混合元件的运动方向相反形成后角(W1-W6)。
2.一种混合式柔和机，其中包括至少一根旋转轴(2、3)，其上安装着混合元件(7、10、A、R)，这些混合元件与静对偶件及/或动对偶件协同动作，同时多个混合元件(7、10、A、R)及/或对偶件联合轴(2、3)上及/或在外壳内壁上轴向间隔的凸缘(11、12)，相互梳合，并且他们用斜削棱(14、18)清理径向和轴向所对准的表面，其特征在于，设有至少一个凸缘(11、12)上的一个混合元件(R)基本上仅径向(18)对准的斜削棱和凸缘(12、11)上其他混合元件(A)基本上轴向(14)对准的斜削棱。
3.根据权利要求2所述的混合式揉和机，其特征在于所述轴(2、3)以不同转数旋转。
4.根据权利要求3所述的混合式揉和机，其特征在于所述不同转数不是整数。
5.根据权利要求2至4中任何一项所述的混合式揉和机，其特征在于所述轴(2、3)同向旋转。
6.根据权利要求2至5中任何一项所述的混合式揉和机，其特征在于在相同轴(2、3)上相邻的及/或在相向轴上互相梳列的凸缘(11、12)设有不同数目的混合元件(7、10)。
7.根据权利要求2至6中任何一项所述的混合式揉和机，其特征在于所述混合元件(7、10)以长条形式置于盘形元件(6、9)围长上。
8.根据权利要求1至7中任何一项所述的混合式揉和机，其特征在于对于那些不需要用于洁净的各棱角(16.1、16.2、20)设有后角。
9.根据权利要求1至8中任何一项所述的混合式揉和机，其特征在于所述混合元件(A、R)向着其离开切削棱(14，18)的运动方向向后渐缩，或者在待洁净表面对面设有后角。
10.权利要求1至9中任何一项所述的混合式揉和机，其特征在于所述斜削棱(14、18)上设有齿纹(Zahnung)。
11.权利要求1至10中至少一项所述的混合式揉和机，其特征在于后角(W1-W6)大致为10°至30°。
12.权利要求1至11中任何一项所述的混合式揉和机，其特征在于所述混合元件(A)设有一个大致在轴(2、3)的纵向上或者大致倾斜于轴延伸的斜削棱(14)，其迎着混合元件运动方向(A)形成两个后角(w1、w2)。
13.根据权利要求12所述的混合式揉和机，其特征在于对两个移离斜削棱(14)的后角(w1、w2)附设一个与另两个后角至少部分联结的第三后角(w3)。
14.根据权利要求1至13中任何一项所述的混合式揉和机，其特征在于一个斜削棱(1 8)大致径向延伸或者大致倾斜于轴(2、3)延伸，该斜削棱迎着混合元件运动方向(R)形成一个后角。
15.根据权利要求14所述的混合式揉和机，其特征在于这个后角成金字塔形附设于另外两个后角(w1、w2)。
全文摘要
本发明是关于一种混合式揉和机，用来进行机械、化学及/或热加工的混合式揉和机，其中包括在轴(2、3)上的混合元件(A、R)，这些混合元件大致在轴(2、3)的纵向上或者大致倾斜延伸，并且至少设有一个schabkante(14、18、21)，其特征在于，各个schabkante(14、18、21)与混合元件的运动方向相反形成后角(w
文档编号B01F15/00GK1531456SQ02808886
公开日2004年9月22日 申请日期2002年4月12日 优先权日2001年4月25日
发明者阿尔佛雷德, 昆兹, 沃尔瑟, 施文克, 约阿希姆, 瓦格纳, 姆 瓦格纳, 阿尔佛雷德 昆兹 申请人:利斯特股份公司