专利名称：混合装置和混合方法
技术领域：
本发明用涉及于均匀地高效率地混合纤维材料和粉末材料的混合装置，并涉及使用该装置混合纤维材料和粉末材料的混合方法。更详细地说，涉及用于均匀地高效率地混合纤维材料和粉末材料的混合装置，使粉末材料粘附于半湿的纤维材料的表面，(其湿度即使用低压挤压也没有水渗出。)不会损坏纤维材料;同时也涉及使用该装置混合纤维材料和粉末材料的混合方法。
目前使用的欧姆尼(Omni)混合器和艾里奇(Eirich)强化混合器可作为用于混合纤维材料和粉末材料的例子。欧姆尼(Omni)混合器是在没有搅动叶片的振动板上安装有柔韧橡胶杯的一种装置，该装置通过扩散加速材料混合并改变其移动的速度和方向，以任意方向散布来完成混合。欧姆尼(Omni)混合器适用于间歇混合，而不适用于连续混合。欧姆尼(Omni)混合器的运行包括通过对流混合、切断和扩散。在混合期间，当切断力施加于混合的材料上时，材料可能损坏，从而妨碍纤维材料和粉末材料的均匀混合，如果纤维材料是完好的，那末纤维可能被粉末裹住。
艾里奇(Eirich)强化混合器在其圆筒形容器中使用特殊的叶片，适用于间歇混合而不适用于连续混合。在艾里奇(Eirich)强化混合器中，压力可以施加在材料上，在这种情况下，特别是纤维材料可能发生问题，例如损坏材料。
在日本专利公开文本第63-49238号中叙述适用于连续混合的销式连续混合装置。这种装置的操作是朝粉末中添加液体并使其均匀混合，但不能向均匀地混合的纤维材料和粉末中添加液体，基于它的结构有许多垂直地固定在旋转轴上的混合销(具有磨光的表面)，它不一定总是足以适用于均匀地混合纤维材料和粉末材料。
其它的现有技术包括在日本专利公开文本第59-51329号和63-54416号揭示的混合装置。然而，在这些装置中，相当大的压力施加于材料上，例如，在混合期间，如果至少一种材料是半湿的，太大的压力全部或局部地施加在材料上，结果把半湿材料中的水挤出，所以有时妨碍均匀混合和损坏材料，因此，这些装置不适用于连续混合。
不过，在混合原材料例如纤维材料和粉末材料时，均匀混合和不损坏纤维材料是重要的，上面所叙述的装置在混合期间可能损坏纤维材料，所以，它们不适宜作为均匀地连续混合纤维材料和粉末材料的装置。
因此，本发明的目的是提供用于均匀地高效率地混合纤维材料。特别是用于混合半湿的纤维材料和粉末材料的一种装置和方法。
根据本发明的一个方面，提供用于混合纤维材料和粉末材料，特别是混合表层半湿的纤维和干粉末的一种装置。所述装置包括两个相互以反方向旋转的轴和安装在每个轴上的混合销，所述销具有分叉的形式，例如分岔成V形或Y形，以及按这样的方式安装的混合槽，即槽的一端输入纤维材料和粉末材料，当沿着所述轴的长度方向移动时混合，在槽的另一端输出所获得的混合物。
根据本发明的另一个方面，为混合纤维材料和粉末材料提供一种混合方法。包括的步骤是把纤维材料和粉末材料输入到混合装置的材料输入端，为了混合纤维材料和粉末材料包括两个相互以反方向旋转的轴和安装在每个轴上的混合销，所述销具有如上面所述的分叉形式，以及按这样的方式安装的混合槽，即槽的一端输入所述纤维材料和粉末材料，当沿着相互以反方向旋转的所述轴的长度方向移动时混合所述材料，以及从槽的另一端输出所述获得的混合物。
对于在权利要求中陈述的最好形式的本发明的其它特征应作为参考。下面以举例的方式叙述本发明的具体实施例。
图1是本发明的混合装置的实例的示意图。
图2是说明固定在两个轴上的混合销的接合实例的端视图。
图3是说明固定在两个轴上的混合销的接合实例的平面图。
图4是说明由混合销的V形或Y形形成的平面和轴线的角度及在轴上固定混合销位置的关系的示意图。
图5是说明在实例2中所使用的混合销的形状和大小的视图。
图6是说明在实例2中所使用的混合装置的轮廓线和轴的转旋方向的视图。
根据本发明的混合装置的优点来源于固定在两个相互以反方向旋转的轴上的分叉成V形或Y形的混合销的外形。V形或Y形使均匀混合纤维材料和其它材料成为可能，粉末材料不会损坏纤维材料，特别是能达到均匀混合半湿的纤维材料和粉末材料的效果。
实例1参照附图将说明具有支承在两端的轴的本发明的混合装置的一个实例。图1是显示本发明的混合装置的实例的简图。混合槽(1)具有两个相互以反方向旋转的轴(2)，两个轴(2)的表面具有许多垂直地安装在它的圆周上的混合销(3)。
混合销(3)呈V形或Y形。使用这种形状的混合销能使纤维材料和粉末材料均匀地混合，而不会有很大的压力施加于纤维材料上，即不会损坏纤维材料的形状。如果混合销(3)的V形或Y形的分岔角小于15°或大于100°，那么就不能获得使用分岔的混合销的充分的效果。在相互以反方向旋转的轴上安装混合销(3)的理想位置，即混合销的接合情况示于图2(端视图)。沿轴(2)的长度方向安装的混合销(3)最好形成如图3所显示的位置。为了简便起见，图2和图3显示以混合销(3)的V形或Y形所形成的平面和轴(2)的轴线相平行来安装混合销(3)。混合销(3)的截面形状是任意的，并不局限于任何特定的形状。另外，混合销(3)可以和通常的叶片一起使用，不过，混合销(3)相对于混合销和叶片的总数所占比率最好大于50%。
为了通过固定在轴(2)上的混合销(3)达到有效地混合纤维材料和粉末材料，设置在供纤维材料和粉末材料的材料输入端(即槽的端部)的混合销(3)最好以这样的角度固定在轴(2)上，即由混合销(3)的V形或Y形形成的平面与轴(2)的轴线构成的角度，当轴(2)旋转时，能起到推动纤维材料和粉末材料向材料输入端移动的作用，这个角度可以是5°至45°，最好是10°至30°，如图4所示。越靠近材料输入端，混合销的这个角度越大，靠近轴的中点，这个角度越小。不用说，因为两个轴是相互以反方向旋转的，所以依赖于轴的混合销(3)的V形或Y形形成的平面的角度具有相反的倾角。以某一角度设定由混合销(3)的V形或Y形形成的平面，这一角度在轴(2)旋转、材料输入端输入材料时，必须得到一个回推力，使得有可能回推材料。当进行混合时，由于这个回推力是微弱的，连续不断地输入材料，使材料沿轴(2)的长度方向向材料输出端供料。这种操作是由于使用具有V形或Y形的混合销(3)的结果。例如，在轴(2)的材料输入端上设置以上述角度固定的混合销(3)的比率在10%至45%最好在30%左右。
为了有效地收集所获得的材料混合物，设置在材料输出端的混合销(3)最好以这样的角度固定在轴上，即由混合销(3)的V形或Y形所形成的平面与轴(2)的轴线构成的角度，当轴(2)旋转时，能起到推动混合物向材料输出端移动的作用，和上述角度一样，这个角度可以是5°至45°，最好是10°至30°。越靠近轴的中点，混合销的这个角度越小，而越靠近材料输出端就越大。例如，设置在材料输出端以上述角度固定的混合销的比率在10%至45%，最好在30%左右。
另外，设置在材料输入端和材料输出端之间轴的中点上的混合销(3)最好固定在轴(2)上，使通过混合销的V形或Y形形成的平面平行于轴(2)的长度方向。例如，设置在轴(2)的材料输入端和材料输出端之间以上述角度固定的混合销的比率在10%至80%，最好在40%左右。
在本发明的混合装置中，混合槽和轴可以倾斜，以便使材料输入端的位置高于材料输出端的位置，在这种情况下，倾斜角最好是20°或更小些，比上述更大的倾斜角可能引起混合不充分。
混合装置包括含有两个具有如上面所述形状的混合销的轴(2)和混合槽(1)。相互以反方向旋转的轴(2)及纤维材料和粉末材料通过支承轴的一端输入到混合槽(1)。沿着轴(2)的长度方向移动材料并混合，从支承轴的另一端取出所获得的混合物。就轴(2)的长度来说，通过倾斜混合槽(1)或供给材料能沿轴(2)的方向移动纤维材料和粉末材料并连续输出所获得的混合物。
在本发明的混合装置中，并不限定材料供给装置的材料输入端和输出装置的输出端，例如，通过使用传送带可以从材料输入端连续地供给材料以及使用安装在材料输出端的传送带可以取出已经混合的材料并传送到任何较远的地方。
为了接入许多混合装置，可以根据目的和如上面所述的成形的混合槽(1)的加工容量，以并联或串联的方法安装本发明的混合装置。
实例2使用在图1中显示的混合装置混合竹纤维和水泥，混合装置的规格如下混合槽宽1米、长4米、高1.5米(内部尺寸)。
轴直径165.5毫米、长3.9米混合销的形状和尺寸如图5所示;
混合销的设置沿轴的长度方向以间距150毫米(图3中的A)和沿轴的周边每错位90°来固定混合销。在材料输入端和材料输出端上设置的、由混合销的V形形成的平面(各端离开1.2米)与轴的轴线成20°角，以及在中心截画1.5米长以内设置的混合销平行于轴的轴线。
在图6中显示的方向以每分钟75转旋转装有如上面所述形状的混合槽的混合装置的两个轴(2)。利用传送带分别以每分钟16公斤和19公斤的速度将半湿竹纤维(含水率150%、平均直径0.2毫米、平均长度25毫米)和普通波特兰水泥(JISR5210)连续地供给到支承轴(2)的一端并混合，并从支承轴的相对的一端输出所获得的混合物。结果，水泥均匀地粘附于竹纤维的表面，从竹纤维的表面可以证实材料已充分地、均匀地混合。另外，在竹纤维上可看出没有损坏。
本发明能提供用于均匀地高效率地混合纤维材料，特别是半湿纤维材料和粉末材料的一种装置和方法。
权利要求
1.用于混合纤维材料和粉末材料，特别是使干粉末附着于半湿的纤维材料的混合装置，所述装置包括两个相互以反方向旋转的轴和安装在每个轴上的混合销，所述销具有分叉形式，以及以这样的方式设置的混合槽，即槽的一端输入纤维材料和粉末材料，当沿着所述轴的长度方向移动时混合，在槽的另一端输出所获得的混合物。
2.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于所述销的分岔角是15°至100°。
3.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于在固定在轴上的所述混合销中，当所述轴旋转时，那些靠近槽的材料输入端设置的、以由所述混合销的分岔所形成的平面的角固定在所述轴上的混合销能起到推动纤维材料和粉末材料向材料输入端移动的作用;而那些靠近槽的材料输出端设置的固定在所述轴上的混合销，当所述轴旋转时，由所述混合销分叉形成的平面能起到推动混合物向所述材料输出端移动的作用。
4.根据权利要求3所述的混合装置，其特征在于所述平面与轴的轴线形成5°至45°的角。
5.根据权利要求3或4所述的混合装置，其特征在于设置在所述材料输入端和所述材料输出端之间中点上的那些混合销固定在所述轴上，使得由所述混合销的分叉所形成的平面平行于所述轴的轴线。
6.为混合纤维和粉末材料、特别是为使干粉末附着于半湿的纤维的混合方法，包括以下步骤将纤维材料和粉末材料输入到用于混合纤维材料和粉末材料的混合装置的材料输入端，所述混合装置设有两根相互以反方向旋转且固定有分叉形状的混合销的轴以及以这样的方式安装的混合槽，即所述纤维材料和粉末材料输入槽的一端;当沿着所述相互以反方向旋转的轴的长度方向移动时混合所述材料;以及从槽的另一端输出所述获得的混合物。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于混合装置是权利要求2至5中的任一项的混合装置。
全文摘要
本发明提供一种均匀地高效率地混合纤维材料，特别是使粉末材料附着于半湿的纤维材料的混合装置和混合方法，其中，使用两个相互以反方向旋转的轴的混合方法和混合装置具有以V形或Y形分叉的混合销，和以这样的方式设置的混合槽，即纤维材料和粉末材料输入到一端，当沿着轴的长度方向移动时混合，在另一端输出所获得的混合物。
文档编号B01F7/04GK1095642SQ9410158
公开日1994年11月30日 申请日期1994年2月5日 优先权日1993年5月25日
发明者入江昌一郎, 阿部元信, 秋山宣人 申请人:Ask株式会社, 三信整热工业株式会社