CN109758942B - 一种搅拌器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于使得能流动的介质混合和/或均匀化或悬浮的搅拌器的搅拌机构，该搅拌机构基本上类似于球地形成。本发明还涉及一种具有至少两个根据本发明的搅拌机构的搅拌器。

Description

一种搅拌器
技术领域
本发明涉及一种用于使得能流动的介质混合和/或均匀化或悬浮的搅拌器的搅拌机构。本发明还涉及具有至少两个这种搅拌机构的使得能流动的介质混合和/或均匀化或悬浮的搅拌器。
背景技术
搅拌器应用在各种不同的应用领域中。作为可能的应用领域，这里例如要提及制造颜料和油漆，或者制造饮料和食品。在制造药品和化妆品时，通常也需要使用搅拌器，在造纸和陶瓷制造中也是如此。根据相应的应用领域，为了使得相应的物质混合和/或均匀化或悬浮，使用了不同的搅拌器装置。例如已知有设置在相应的容器中或上的桶式和箱式搅拌器，或者自承载式的脚架式搅拌器(Stativ-Ruehrwerke)。也可以给用于储存或输送材料混合物的小容积乃至大容积的容器配备搅拌器，以便防止在储存或输送期间发生分离。搅拌器与相应的搅拌物相匹配，以及与相应的容器的形状和大小相匹配。
搅拌器通常包括可电机驱动的转轴，借助该转轴使得一个或多个抗扭地与该转轴连接的搅拌机构在圆形轨道上运动。在装入到含有能流动的介质的容器中之后，搅拌机构由于其运动而被介质绕流。根据搅拌机构的形状、其在容器中的布置情况和搅拌机构的运动速度，在搅拌物中产生一定的引起搅拌物混合的流动情况。
现有技术中已知的搅拌机构通常包括管体，这些管体被混合物流过。
因而例如斗式搅拌器已公知许久。这种搅拌器使得混合物产生明显的流速变化，这导致混合物的比较大的机械应力。对于敏感的混合物来说，这种搅拌器仅仅有限地适用。这种搅拌器的改进往往具有构造相当复杂的搅拌机构，但仍固守让混合物流过搅拌机构的原理。
由DE 39 01 894 A1已知一种搅拌器，其在搅拌机构的运动速度比较小的情况下可以实现能流动的介质的充分混合。该搅拌器相应地也适合于处理敏感的材料混合物。该搅拌器包括一个轴，该轴带有垂直于轴纵轴线伸展的臂，这些臂在其自由端上分别带有搅拌机构。每个搅拌机构都由管体构成，该管体至少部分地锥形伸展地构造。锥形的伸展引起管体的通流横截面在流动方向上、即逆向于转动方向上减小，相应地引起流过的搅拌物的流速提高。此外，搅拌机构的纵轴线在转动方向上斜向下地伸展。因此在起动阶段，搅拌机构片层式地被搅拌物流过。然而，一旦这些搅拌机构已达到预定的最小速度，搅拌机构内部的流动就会因滞止压力被强制反向。由此导致的反向流动会引起在驱动件的功耗较低时，即在搅拌机构的运动速度较小时，就已经能够实现全面的却具有保护性的搅拌效果。
由DE 201 16 967 U1还已知一种用于搅拌能流动的介质的装置的搅拌体，其构造应能实现搅拌物的改善的混合。特别地，搅拌体应适合于搅拌或混合高粘度的流动介质或高粘度的能流动的搅拌物。为此，搅拌体具有外壁，且在外壁的端部具有底部，其中，该底部具有至少一个开口作为用于搅拌物的通流横截面。通过外壁检测搅拌物的部分流，该部分流在到达底部时发生方向改变。这种方向改变特别是在搅拌体的旁侧和后面引起搅拌物的涡流。该涡流又引起搅拌物进行充分混合。
由DE 10 2006 043 498 A1已知一种分散机，其用于利用颠倒相同地构造的转子部件和定子部件对来产生粉末混合物，该转子部件和定子部件对经过成形，从而在转子和定子之间形成间隙形状的工作容腔，该工作容腔在分散机的工作中被粉末悬浮物流过。在此，通过转子转动将剪切力引入到粉末悬浮物中，所述剪切力引起粉末悬浮物的充分混合和/或均匀化。所提出的分散机应特别是适合于在硬质金属制造和金属陶瓷制造中产生均匀的悬浮物。
所述的这些搅拌器在其可用的转速方面受到限制。在高转速情况下，搅拌效果迅速下降。因此功效受限，这例如在通气、分散、乳化或引入粉末时是不利的。
发明内容
基于前述现有技术，本发明的目的在于，提出一种搅拌机构或具有这种搅拌机构的搅拌器，其在构造简单的情况下能实现改善的功效。
为了实现该目的，提出了一种具有权利要求1的特征的搅拌机构以及一种具有权利要求5的特征的搅拌器。根据本发明的搅拌机构或根据本发明的搅拌器的有利改进方案在相应的从属权利要求中给出。
根据本发明的搅拌机构类似于球。对此，在本发明的范畴内要如下理解：
-搅拌机构具有基本上(主要为)拱形的外表面。优选地，外表面在整体上为拱形，因而没有边棱，也没有尖端。搅拌机构基本上是圆形体。
-外表面是闭合的(即没有开口)，从而搅拌机构仅在外侧(以其外表面)与混合物接触。这并不排除在搅拌机构非严格球形地构造时外表面设有***等。
-搅拌机构可以、但并非必须对称地形成。优选地，搅拌机构在几何意义上为球形，但它也可以为椭圆体或非对称地形成的类似的圆形体。
-当搅拌机构非严格地为球形时，它具有最大半径和最小半径，其中，最大半径大于最小半径。优选地，这些半径的大小差异不超过5倍，特别优选地，最大半径的大小小于最小半径的两倍。
-搅拌机构可以是空心体或者由实心材料构成。
本发明因而根本上背离于搅拌机构被流过的设计方案。按照在现有技术中已知的管体-搅拌机构的方案，通过加速和使得所产生的液流在容器壁上导流来引起混合物混合。在此，主要利用超压、即利用压力进行处理。按照本发明采用类似于球的搅拌机构的搅拌器目前不为所知。
对于根据本发明的搅拌机构，其形状在移动方向上在搅拌机构前面引起超压，并在外侧围绕搅拌机构引起混合物加速，并且在移动方向上在搅拌机构后面在混合物中引起负压。由于混合物实际上不可压缩，并且很快从搅拌机构前面的超压区域进入到在搅拌机构后面的负压区域中，所以对混合物产生了抽吸或膨胀效果，这有助于混合物结构断裂，并促进了混合。
在此，通过搅拌机构的形状，对混合物的混合非常具有保护性。剪切应力在很大程度上得以避免。特别是通过在搅拌机构后面的负压区域，容器中的沉淀物非常有效地、却保护性地被剥离并搅起，而不产生明显的剪切力。
根据本发明的搅拌器的构造方式能实现非常靠近壁部的工作，而无容器壁受损的风险。此外，根据本发明的搅拌器易于清洁，因为在封闭的搅拌机构中混合物不能沉积。
根据本发明的搅拌器能实现对产品的改善的通气，因为由于产品中的基本上非定向的流动，几乎不形成较大的气泡。
多个搅拌机构优选相同地成型且大小相同。
优选的是，全部的搅拌机构都借助支撑臂间隔开地固定在搅拌器的转轴上。同样优选地，全部的搅拌机构都相距转轴相同距离地布置，并且彼此间的距离相等，即围绕转轴按照对称的“星形”布置。
此外，提出一种具有至少两个根据本发明的搅拌机构的使得能流动的介质混合和/ 或均匀化或悬浮的搅拌器，其中，每个搅拌机构都通过支撑臂与枢纽部连接，该枢纽部用来与可驱动的转轴连接。
优选地，各搅拌机构相对于搅拌器的旋转轴线对称地布置。此外优选的是，全部的搅拌机构都相距搅拌器的旋转轴线相同距离地布置。
被设置用来使得搅拌机构与可驱动的转轴连接的支撑臂优选彼此间隔开相同的角度，并设置在共同的径向平面中。也就是说，这些支撑臂优选径向地伸展。下面借助附图详述本发明的一个优选的实施方式。
附图说明
图1为根据本发明的搅拌器的三维立体图。
具体实施方式
图1的搅拌器具有三个根据本发明的搅拌机构1，其中的每个搅拌机构都通过支撑臂3与枢纽部2连接。
在该实施例中，各搅拌机构1为球形。它们由金属的或塑料的球形空心体构成，这些空心体分别安置在支撑臂3的径向向外的端部上。
在工作中，枢纽部2与搅拌器的未示出的转轴同轴地连接，用于围绕搅拌器的旋转轴线共同地转动。这些搅拌机构因此在工作中在围绕转轴的共同的环绕轨道上运动。
本发明不局限于图1中所示的实施方式。特别地，搅拌机构1的数量及其横截面形状和它们相互间的布置情况可以改变。此外，本发明不局限于图中所选的尺寸。具体的尺寸分别与所规定的应用领域有关地得到，并且特别是与容纳搅拌物的容器的大小相匹配。

Claims (10)

1.一种用于使得能流动的介质混合和/或均匀化或悬浮的搅拌器，其包括搅拌机构，其特征在于，所述搅拌机构（1）构造成圆形体，且具有闭合的外表面，其中每个搅拌机构（1）都通过径向地伸展的支撑臂（3）与枢纽部（2）连接，并且其中，所述径向地伸展的支撑臂（3）设置在共同的径向平面中，其中所述枢纽部（2）与可驱动的转轴连接，用于围绕搅拌器的旋转轴线共同地转动，其中所述径向地伸展的支撑臂（3）彼此间隔开相同的角度。
2.如权利要求1所述的搅拌器，其特征在于，所述搅拌机构的外表面没有边棱或尖端。
3.如权利要求1所述的搅拌器，其特征在于，所述搅拌机构具有最大半径和最小半径，或者，所述搅拌机构为球形。
4.如权利要求3所述的搅拌器，其特征在于，所述最大半径和最小半径的比值小于5。
5.如权利要求3所述的搅拌器，其特征在于，所述最大半径和最小半径的比值小于2。
6.如前述权利要求中任一项所述的搅拌器，其特征在于，所述搅拌机构是空心体。
7.如前述权利要求1至5中任一项所述的搅拌器，其特征在于，所述搅拌器具有至少两个所述的搅拌机构（1）。
8.如权利要求7所述的搅拌器，其特征在于，搅拌机构（1）相对于所述转轴以相同的距离对称地布置。
9.如权利要求7所述的搅拌器，其特征在于，所述搅拌机构（1）相同大小并且相同形状。
10.如权利要求6所述的搅拌器，其特征在于，所述空心体是由金属或塑料构成的空心体。
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