專利名稱：一種混合設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種混合設備。
混合操作一般可以理解為包括兩種截然不同的作用—擴散混合和分布混合。在擴散混合中，被混合材料的單個部分無論是固體或液體，在所施加應力的作用下均有其相應的幾何形狀的改變。這通常采取的形式是各個部分的平均尺寸減小，同時其數目增加。在分布混合中，材料的單個部分不論是固體或液體，被融合在一起，以在多種材料各部分相互間的分布中獲得空間均勻性。因此好的混合操作一般要求擴散混合和分布混合均出現。
分布混合基本上是混合設備的幾何形狀的函數，已知的混合器一般歸為兩種類型，隨機分布混合或結構分布混合。隨機分布混合器是通過隨機地攪動材料來實現混合，已知的混合器包括滾筒混合器和條形混合器。另一方面，結構分布混合器實現混合的方式是系統化地重復在幾何形狀上有所控制的材料分離、再定向排列和重新結合的過程，且包括靜態混合器和空腔轉移混合器。
相反，擴散混合基本上是施加在材料上的力、壓力、應力和應變的因數。總而言之，擴散混合所要求的材料的尺寸減小是通過施加在材料上的應力實現的。這些所施加應力的形式一般為壓應力、拉應力或剪應力。為了混合液體材料，施加應力的主要方法是通過施加剪應力，因為這利用存在于機器內的兩相對運動表面液體邊界的阻力可以很容易地實現。這種混合器的例子包括內轉子/定子混合器，其中材料在轉子和定子表面之間受到剪切作用。獲得剪應力還可以通過迫使液體材料越過無相對運動的一個或多個表面(例如槽壁之間)來實現。在這種情況下，雖然也能在液體中產生相當大的剪應力，但是這只是在提供了某種形式的泵抽能量推動液體越過該表面才行。無論如何，人們早就認識到另外一些具有擴展流動的機構能使液體材料受到壓應力和拉應力，在實際中它們可以比剪應力高很多。
擴展流動要求提高對液體的壓力，以將其推過使液體受到拉應力和壓應力的表面之間。這種表面的取向一般可以是沿流動方向，在這種情況下，流動材料借助質量守恒沿其流動路徑加速或減速；或者該取向一般可以是沿流動方向的橫向，在這種情況下，通過在例如沖擊中的動量改變，液體材料減速且從而受到壓縮。因此，設計為根據擴展流動的擴散而進行操作的已知混合器需要諸如位于上游的高壓泵之類的外部加壓裝置(同樣的泵抽要求也適用于如上所述的基于非運動表面之間的剪切流動操作的混合裝置)。假如經常要求所混合材料的任何給定部分受到幾個應力循環，那么很明顯，通過混合器提供擴展流動和剪切流動所需的總壓力會變得過高。另外，設計制造一個這樣的能保證擴展流動和剪切流動以最大效率，即最小的壓力損失產生的混合裝置的成本相當高。
本發明的一個目的是提供一種能避免和減弱上述缺點的混合設備。
根據本發明提供了一種用于混合材料的混合設備，該設備包括一個或多個流動槽和至少兩個腔，它們或一個偏心安裝在另一個內從而在其間構成一個腔，或軸向安裝從而在其相對的表面之間構成一個腔，且它們相互間可相對轉動，從而產生一個泵抽力迫使材料通過上述流動槽和腔，使材料在上述流動槽和/或上述腔內受到應力，造成擴張擴散和/或剪切擴散混合。
該設備最好還適用于使材料受到分布混合。
該混合器包括多條上述應力引入流動槽，呈由相應槽件構成的至少兩組，布置為使材料由一組的槽泵抽到另一組的槽。
泵抽力是在全部和/或中間兩組上述應力引入槽施加在材料上的。
槽可以有彼此平行、收斂或發散的邊，且任何槽可以整個地包含在構成混合器部件的單一槽內或為另一種形式，其形成在一個槽部件中并由混合器的任何其他元件(即另一槽構成元件)的相鄰表面邊界。例如，槽可以是在通常同心部件內的徑向槽，或在軸向上并置的部件內的軸向槽。
在混合器的槽構成件之間最好提供有腔，該腔為混合組分提供隨機分布混合以及剪切擴散和擴張擴散兩種混合。例如，該腔可以是同心或偏心表面之間的環形空間，或者是平行或不平行表面之間的軸向空間。該腔可以足夠小，以致于允許槽件相互接觸。
泵抽作用可以由離心力或牽拉阻力產生，或者可以采取正向位移泵抽的形式，例如葉片泵抽、齒輪泵抽或活塞泵抽。
在本發明的優選實施例中，提供有某些裝置，以獲得一定量的逆流混合，其中由于橫跨槽(或腔)的壓力差的反向結果，在泵抽周期的某一階段，槽(或幾組槽之間的腔)內的流動方向逆轉。產生反向流動的大小可以通過槽(或腔)的單獨或組合設計來控制，其中向一個方向的流動受到的阻力大于向其相反方向流動的。在此例中，槽(或腔)可以設計為如閥門般操作，使向一個方向的流動較另一方向更多，同時又能給材料施以適當的混合作用。或者，產生反向流動的大小可以通過泵抽作用的設計進行控制，其中在一個方向可以獲得比另一個方向更大的泵抽效果。此反流在增加于混合單元內的滯留時間方面具有有利的效果，使材料的任何部分受到混合作用的次數增加。在本發明的某些實施例中，在混合過程中可能在任何一個方向均不存在凈流動，所以混合操作基本是靜態的(混合器可以有共同的入口/出口)。
根據本發明的設備可以用于混合單種材料(本文中混合一詞在整個混合行業用來指例如將材料破碎成較小組分的擴散混合，它可以與分布混合相結合，將這些小部分在材料整體內分布開)或幾種不同的材料，包括固體和液體的混合物，或者就是性能可類似于液體的固體。
現在將參照附圖，僅以舉例的方式對本發明的實施例進行說明，其中
圖1是根據本發明第一實施例的混合設備的橫截面側視圖；圖2是圖1所示實施例的端視截面圖；圖3a、3b、3c、3d、3e和3f是槽的多種替代類型的放大圖；圖4是一表示圖1所示混合設備改進型的側視截面圖；圖5是本發明第三實施例的側視截面圖；和圖6是圖5所示混合設備的端視截面圖。
參見圖1和圖2，所示混合器包括轉子1和轉子軸2，該轉子軸由一些外部裝置(未示出)驅動，并安裝在具有入口13和出口14的大體圓柱形的外殼3之內。兩個固定的定子環4，每個構成一組徑向應力引入槽5，定子環安裝在支撐于外殼3內的平面表面6上，且與穿過點X的軸線同心且垂直(見圖2)。轉子1包括構成一組徑向應力引入槽8的一單個轉子環7，該環與其軸線穿過點Y的轉子軸2同心(見圖2)。轉子環7支撐在垂直于轉子軸線的平面表面9上。
轉子1的轉動軸線平行于定子環4的同心軸線，并與之錯開XY的距離，結果是轉子環7相對于定子環4偏心轉動。轉子環7載有數個葉片10，它們安裝在內定子環4的外表面和外定子環4的內表面之間，葉片10能夠相對于定子環7徑向滑動，相對于定子環4周向滑動，以及軸向延伸，以滑動到在一側抵住轉子的平面表面9和在另一側抵住定子的平面表面6。
轉子環7、轉子平面表面9、定子環4、定子平面表面6和葉片10的這些平面的組合起到的作用是在轉子環7的兩側將一組內隔間和外隔間11分別封閉在于定子環4之間形成的環形腔之內。亦即，每對相鄰的葉片10之間構成兩個隔間11，內隔間11處于轉子環7和內定子環4之間，而外隔間11處于轉子環7和外定子環4之間。轉子環7轉動時，各隔間11在相應的葉片10之間隨其轉動，由于轉子環7相對于定子環4是偏心的，結果各隔間的容積隨其轉動逐漸增加和減少。這樣就提供了一種泵抽作用，材料在各隔間11擴張時被抽入其中，且當其壓縮時被推出。盡管一大小可控的材料流量可通過轉子環7與定子平面表面6之間以及定子環4與轉子平面表面9之間的環形空間12，但材料基本上是通過徑向布置在相鄰環內的槽5和8進出各隔間的。
在操作中，所要混合的材料通過入口13進入，并通過內定子環4上的流動槽5被徑向抽入在內定子環4和轉動的轉子環7之間形成的擴張內隔間11。同時，縮小內定子環44和轉子環7之間形成的內隔間11，可將材料通過轉子環流動槽5徑向泵入轉子環7和外定子環4之間形成的外隔間11。除了收縮外隔間11的泵抽作用，當轉子環7和外定子環4之間構成的外隔間11擴張時材料也會被抽過槽5。這樣，通過內隔間11的收縮和相應外隔間11的擴張的聯合作用，材料徑向向外流過在相應各對葉片10之間構成的每對內外隔間11之間的轉子環7。同樣，當轉子環7和外定子環4之間構成的外隔間11收縮時，材料通過外定子環4上形成的槽5被泵入出口14的環形部分。采用這種方式，通過簡單地轉動轉子環7，材料就被連續地泵抽從入口13至出口14通過該設備。
圖1和圖2所示的各槽5和8的橫截面匯聚于一徑向向外的方向上。各槽5和8的這種匯聚對容納于其中的材料施以擴張應力和剪應力，使該材料受到擴張擴散混和和剪切擴散混合的組合作用。應力的大小與各槽5和8的幾何形狀以及由于橫貫各槽5和8所施加壓力差造成的流速均有關系。例如，可以選擇槽的幾何形狀以改變擴張應力和/或剪切應力的大小。例如，槽甚至可以這樣構成，使擴張應力實際地減小到零，使槽5和8內僅出現剪切擴散混合。
除了槽5和8所提供的擴張擴散和剪切擴散之外，當材料通過定子環4和轉子環7之間時也存在著分布混合。亦即，各內隔間11陸續接受來自內定子環上的各槽5的材料，且因此轉子環7上的各槽8接受來自內定子環上的各槽的材料。再者，自各外隔間11流向出口14的環形部分的材料隨著相應隔間11的轉動在外定子環4的各槽5中分布開。這樣，通過入口13進入的材料，在內定子環的所有槽5中分布開，隨后通過內定子環4上的各槽5的材料在轉子環7的所有槽內分布開，且通過轉子環7上的各槽8的材料在外定子環4的所有槽5內分布開。
由于轉子環7相對于定子環4的轉動，在隔間11內也出現一定程度的剪切擴散，和由于隔間11的“錐形”幾何形狀出現一定程度的擴張擴散混合。
另外，盡管如上所述，通過混合器的凈流動是自入口至出口14，但可以理解，各隔間11收縮時，徑向向內和向外的泵抽力都將存在，隔間11擴張時亦同，將同時從混合器的徑向向內和徑向向外的部分抽入材料。這也是有利的。更詳細地講，流過圖1和2所示各槽5/8的材料流在徑向向外方向上是大于徑向向內方向的，這是槽的幾何形狀和材料之間相互作用的結果。這種相互作用是包括材料粘度、材料表面效應和流速的大小和方向在內的多項因素的函數。此徑向向外的偏壓導致材料自混合器的入口13向出口14的徑向向外的材料凈流動。但是，因為在所示的幾何形狀內，轉子1每次轉動的一段時間內材料也能夠徑向向內流動，所以能夠獲得一定量的反向混合，其中材料受到反方向的混合作用。此反向混合操作起到增加材料在混合器內的滯留時間且特別是增加所發生的有效混合量的作用，因為通過混合器的材料的任何部分都會比采用完全高效泵抽情況下更多次地經過混合元件。但是，圖示的設計要求在以下兩者間實現平衡，即為了達到所需要的擴散混合量而推動材料通過槽所要求的泵抽效率，以及為了達到所需要的在混合器內的滯留時間所需要的泵抽失效性。
因此，材料通過圖1和圖2所示混合器的方向偏置可以顯著地受到槽的設計的影響。圖3a至3f給出了一些槽的不同設計形式，其中要求材料流動的方向以如箭頭所示向上的方向為主。圖3a表示為圖1和2中所示類型的徑向匯聚槽15。圖3b表示為一斜槽16，其中盤的轉動方向影響槽內的流動方向。圖3c表示為一徑向匯聚槽17，其中內端的表面積大于外端的，因此可以在一個方向上較另一方向給材料流施加更大的阻力。圖3d表示為一對徑向匯聚/擴張的槽18，其中內端的表面積大于外端的，因此可在一個方向上較另一方向給材料流施加更大的阻力。圖3e表示為一帶斜面的徑向匯聚槽19，其中盤轉動的方向可影響槽內的材料流的方向。圖3f表示為帶彈簧加載球閥20的槽20，其中球座抵住一孔，以防止徑向向內方向上的流動，而克服彈簧壓力移動該球座，可允許徑向向外方向的流動。這些圖中所繪的結構僅是出于舉例的目的，可以理解，其它設計結構也是可能的。例如，許多引入和帶來優先流動方向的其它閥門動作均可采用，例如隔膜閥類型的正向閥門或閘門技術、或渦流引入技術或液體放大技術。
在如圖1和2所示的總體結構內，通過在適當的位置設置規格適當的槽5和8，建立橫跨混合器的優先流動方向也是可行的。例如，對于所有擴張隔間11，相鄰內環中的槽的規格可以制成大于相鄰外環中的槽，而對于所有收縮隔間11則采取相反措施。高效泵抽的另一種布置是在鄰接擴張隔間的外環和鄰接收縮隔間的內環中均不設置任何槽。
參見圖1和2，可以看到，所示的徑向槽5和8分別被完全封閉在轉子環7和各定子環4內。另一種布置形式示于圖4，其中各槽5和8在相應的環4和7的軸向外緣內構成。因此各槽不完全封閉在相應的環內，但其至少有一側要為相鄰接的平面表面6或9所限制。可能已經注意了，圖2所示的截面端視圖對于圖4也是可用的，即如示例于圖3中槽的一般型式。
可能還注意到，沿其軸線，槽的橫截面并不局限于圓形。例如，一種弧形而非圓形的橫截面，如橢圓形截面，或一種帶有一條或多條扁平或直側邊的橫截面，如矩形截面，也可作為本發明的實施例。實際上，采用后面這些類型的非圓形橫截面可以簡化設備的制造且還可以提供額外的有利混合效果。例如強化剪應力和擴張應力，這是在槽的幾何形狀和槽內材料的流動特性中引入附加自由度的結果。
作為另一種改進形式，圖4中所示槽5的構成在圓周方向可以是基本連續的，從而形成一個環，即，一個單環應力引入流動槽(在此實施例中被葉片分隔開)。
在本發明其它的實施例中，圖5和圖6給出了一種混合系統，流動以軸向為主，材料由入口22進入，而自出口23排出。此例中的混合器包括一轉子軸24，在一些外部裝置(未示出)驅動下轉動，其上同心地布置有兩個轉子盤25，并安裝在外殼26內，外殼中包含有三個同心布置的定子盤27。各轉子和定子盤包含有軸向對準的、具有例如圖3所示的類型的應力引入流動槽28，在該處各槽或完全封閉于其相應的盤內，或處于盤的圓周表面內，以外殼的內表面構成其封閉表面。在此例中，定子盤27安裝在垂直于轉子軸24的轉動軸線的平面內，而轉子盤25處在與定子盤27平面相傾斜的平面內。所示的轉子盤25相互平行，但這不是必需的，其它的布置形式也同樣可能。各定子盤27包含數個葉片29，它們安裝在轉子軸24的外表面和外殼26的內表面之間，且它們能夠相對于轉子24的表面軸向滑動，且相對于外殼26周向滑動。葉片29自處于定子盤27上的狹縫中軸向延伸，以滑動到抵住轉子盤28的表面。
轉子盤25、定子盤27、轉子軸24、外殼和葉片29的組合起到構成一組封閉隔間30的作用。轉子盤25轉動時，由于轉子盤25相對于定子27不平行的結果，各隔間漸次變大或變小。這樣就提供了一種泵抽作用，當其擴張時將材料抽入各隔間30，而當其壓縮時將材料自隔間排出。材料通過軸向布置在相鄰盤內的槽28進入和排出各隔間，盡管一可控量的材料流量可以占據轉子盤25和外殼26之間構成的環形空間，且因此在除槽28之外的空間內提供一定程度的混合。
可以理解，在圖5所示的幾何形狀中，根據單個葉片的結構和混合所要求的相鄰隔間30之間的周向傳遞流動的程度，沿各葉片和各轉子盤25的傾斜表面之間的滑動作用線葉片29可以也可以不密封各隔間30(例如，各葉片可以包括數個相鄰的可單獨滑動的部分)。
在操作中，材料軸向上從各槽28基本是通過定子盤27和轉子盤25之間的隔間30順序分布到包含在相鄰盤內的槽28。所形成的擴散和分布混合作用與前面在圖1和圖2的徑向流動混合的例子中所述的類似。
因此圖5和圖6的軸向流動混合器的用途是表明本發明潛在實施例的廣闊范圍，其中在混合裝置內泵抽作用與混合作用是結合在一起的。但是泵抽作用不局限于這些例子中所述的葉片類型，而是同樣可以包括其它的泵抽形式，例如，但并不局限于此，那些采用其它裝置的正向位移泵抽、離心泵抽或曳流泵抽。實際上，對于圖1、2和4的實施例，除了上述泵抽作用外，由于轉子環7的轉動還將產生一定量的離心泵抽。離心泵抽的程度取決于混合器的設計和所混合的材料，在材料粘度低和高轉速情況下，可以是相當明顯的。
作為可以在根據本發明的混合器中結合使用的另外一些泵抽作用的一個例子，圖1、2和4的混合器只需除去葉片，即可很容易地改造成提供離心泵抽。對于這種布置，當轉子環7轉動時，包含在各徑向流動槽內的材料將受到向心力，該力將沿徑向向外方向推動材料。因此將提供一種泵抽作用，其中材料自上游的定子流動槽5和腔抽吸到轉子流動槽8，而后排入(下游)外腔和定子流動槽5。同樣也可以有一可控量的材料流量通過轉子環7和定子平面表面6之間和定子環4和轉子平面表面9之間的環形空間12。
可以理解，采用這種離心泵抽混合器，除了發生在應力引入槽之內的應力(應力程度部分受到腔的相對尺寸的影響)外，存在于轉子環和定子環之間構成的腔內的材料在轉子環7和定子環4之間將受到劇烈的剪切作用，以及由于腔的圓周傾斜所造成的擴張流動。另外，定子環和轉子環可以相互同心安裝(即，將XY偏置實際減少至零)，在這種情況下在不再具有斜度的腔內仍將有離心泵抽但是沒有明顯的擴張分布混合(如果需要，在這種實施例中也可引入葉片以強化分布混合)。作為進一步的改進，同心的定子環和轉子環可以制成使它們相互間處于滑動接觸。
可以理解，針對圖1、2和4的葉片型混合器所討論的許多設計細節和操作細節同樣適用于上述離心泵抽型式。
作為再一種替代型式，圖1、2和4的混合器可以改進為提供曳流泵抽。在這種情況下，定子環7的偏心安裝可以保留，但是葉片最好省略。當轉子環7相對于定子環4偏心轉動時，其間形成的環形腔將包括一擴張區和一壓縮區。只要所混合的材料具有足夠高的粘度，由于轉子7的運動施加在材料上的拉曳力足以將材料自壓縮區通過相鄰的徑向流動槽抽出。采用類似于圖2所示的布置，在所有徑向上實際提供有一系列交替布置的壓縮區和擴張區。假如徑向流動槽5和8能將徑向流動相對于其它方向偏置到一個優選的方向上，則能獲得通過混合器的材料凈流動。
采用其它泵抽機構(或泵抽機構的組合)的替代結構由具有適當技能的人士可很容易地構成。
應該注意，所示混合器的例子僅給出有限的幾級混合。本發明的一個方面是通過附加幾級轉子和定子，提供一級以上的混合，或是通過例如將環的數目減少至一個定子環和一個轉子環提供較少的級數。例如，圖1中所示的徑向流動混合器包括兩個定子環和一個轉子環。對這一數目可以再添加一定數目的轉子和定子環，其中各定子環與其它定子環大體同心，且處于與定子盤的相同的平面上；其中各轉子環總體上與其它轉子環同心且處于與轉子盤相同的平面上；且其中轉子環和定子環以圖1中所示的通常形式在徑向構成交替的層。參照圖4可以舉另一個例子，該圖中所示有兩個轉子環和三個定子環。沿著轉子的轉動軸線的位置，在該處轉子盤和定子盤沿軸線交替布置，可以給該單元添加額外數目的轉子環和定子環。
由此表明，本發明允許在單獨一個混合單元內有多級混合。本發明的另一個方面是任何獨立的一級混合所包含的材料量不必與其它級相同。這種材料量的變化示例于圖2，其中由于環直徑的增大，處于連續的環之間所形成的環形腔內材料的量沿徑向是增加的。當考慮到混合系統與在混合操作中特定級之前或之后引入混合系統的附加材料流，例如稀釋液體，共同操作時的性能時，這一特點非常重要。例如，在圖1中所示的多級混合器中，第一級可用于實現通過入口進入混合系統的材料的初始混合，而于處于第二級內的噴射點31處加入材料可使這種材料能與經初始混合的材料混合并輸送至出口。各級容積依次擴大的特點使混合系統能夠解決材料體積不斷增加的問題，而不會顯著地改變材料在連續的多級混合中所受到的單獨的混合作用。
作為混合系統能夠在級與級之間提供不同容積的另一個方面，相反的情況是可用于前面圖中所述的徑向流動系統，即在中間階段材料要從混合器中抽出的情況下，可以采用軸向向內的反方向流動。在此應該指出的是，流動方向的反向是通過調轉前述槽的取向從而使泵抽效果反轉而實現的。
通過調節轉子的轉動速度或混合單元的幾何形狀，具體講即轉子相對于定子的幾何關系，可以在操作之前或操作過程中改變各混合單元的泵抽和混合性能是本發明的另一特點。例如，在圖1和圖2的徑向流動混合器中轉子相對于定子的偏心度影響泵抽速率且進而影響混合效率此偏心度可以設定為固定值，從而建立混合器的最終性能，或設成暫時的，其中可以調節相對的泵抽性能和進而調節混合性能。在圖2所示的例子中，這種暫時調節需要使轉子的軸線移動靠近定子的軸線，從而減弱單元的泵抽效率，盡可能強化其分布混合能力。在圖5和6所示的例子中，通過改變轉子盤相對于定子盤的傾斜程度同樣可以實現性能的改變。
本發明適用于所有的液體混合和所有需要進行混合操作的產業，例如化學、食品、衛生、醫藥、石化和有機化工。本發明也適用于固體混合，這類固體可以認為能對所施加的力以基本如液體的方式反應，或該固體破碎成一定的程度，即在總體上，它們能夠體現出類似于液體的性能，或者是任何液體和固體的混合體。
權利要求
1.一種用于混合材料的混合設備，該設備包括一個或多個流動槽和至少兩個腔，它們或一個偏心安裝在另一個內從而在其間構成一個腔，或軸向安裝從而在其相對的表面之間構成一個腔，且它們彼此可相對轉動，從而產生一個泵抽力迫使材料通過上述流動槽和腔，使材料在上述流動槽和/或上述腔內受到應力，造成擴張擴散和/或剪切擴散混合。
2.一種如權利要求1所述的混合設備，其中，該設備還適用于使材料受到分布混合。
3.一種如權利要求1或2所述的混合設備，其包括多條上述應力引入流動槽，其呈由相應槽件構成的兩組，槽件布置成使材料由一組中的該槽或各槽泵抽到另一組的一條槽或多條槽。
4.一種如權利要求3所述的混合設備，其中，泵抽力是在全部和/或中間兩組上述應力引入槽施加在材料上的。
5.一種如權利要求4所述的混合設備，其包括兩條以上布置為依次接受材料的應力引入槽，其中，泵抽力于各組槽之間施加在材料上。
6.一種如權利要求3至5中任一項所述的混合設備，其中，泵抽力由于上述槽構成件之間的相對運動而得到發展。
7.一種如權利要求6所述的混合設備，其中，至少上述兩個可相對轉動的部件中的至少一個是槽形部件。
8.一種如前述權利要求中任一項所述的混合設備，其中，相對于這些槽泵抽方向是交替的，以產生一定程度的通過上述槽的反流。
9.一種如前述權利要求中任一項所述的混合設備，其中，上述可相對轉動件通過正向位移、離心力和曳流之一或多個產生泵抽力。
10.一種如權利要求3及其所有從屬權利要求所述的混合設備，其中，上述至少兩個槽件在一個外殼內的相對位置關系是在其間構成一個腔，該腔包括至少一個隔間，材料在兩組槽之間通過該隔間，其中在操作中該隔間或各隔間的容積依次增大或減小，以提供正向位移泵抽。
11.一種如權利要求10所述的混合設備，其中該對或各對槽構成部件的一個槽件安裝為可相對于該對的另一個槽件旋轉，各對的轉動槽件攜帶一個或多個在兩個槽構成件之間延伸的分隔件，將構成于其間的腔分隔開，且構成該隔間或各隔間，使該隔間或各隔間隨轉動件一同旋轉，且其中上述腔的幾何形狀是使該隔間或各隔間的容積隨其轉動而順序增大或減小，那該隔間或各隔間的容積由其傾角位置決定。
12.一種如權利要求11所述的混合設備，其中，槽件至少大體呈直徑遞增的環形，且布置成該對或各對中的一個部件環繞另一個。
13.一種如權利要求12所述的混合設備，其中，該對或各對槽件的部件相互間偏心安裝。
14.一種如權利要求12或13所述的混合設備，其中，該對或各對槽件中的一個部件是固定在位的。
15.一種如權利要求14所述的混合設備，其包括至少三個槽件，其中兩個同心且固定在位，而第三個安裝為在另兩個之間偏心轉動。
16.一種如權利要求11所述的混合設備，其中，該對或各對槽件的轉動槽件安裝在一根穿過另一部件的軸上，使上述腔在兩部件之間環繞該軸構成。
17.一種如權利要求10所述的混合設備，其中，該對或各對槽件的一個部件安裝為相對于該對的另一個部件進行旋轉，各對的不轉動部件設有一個或多個沿兩槽件之間延伸的分隔件，將構成于其間的腔分隔開，并構成該隔間或各隔間，且其中各對的轉動件構形成通過在該隔間或各隔間區域逐漸增加和減少兩部件的間距而順序增大和減小該隔間或各隔間的容積。
18.一種如權利要求16或17所述的混合設備，其中，該對或各對槽件部件的面對側之間的間距圍繞該軸是變化的，以產生所需要的幾何形狀。
19.一種如權利要求18所述的混合設備，其中，該槽件大體呈盤形且相鄰部件相互傾斜。
20.一種如權利要求19所述的混合設備，其包括安裝在同一根軸上的至少三個槽件，上述部件的兩個固定在位而第三個在另兩個之間轉動。
21.一種如權利要求16至20中任一項所述的混合設備，其包括一大體為圓柱形的外殼，其中上述槽件環繞同一根軸安裝，使該腔或各腔部分由外殼的壁構成。
22.一種如前述權利要求中任一項所述的混合設備，其中，各組槽包括多個槽。
23.一種如權利要求22所述的混合設備，其中，槽布置成使自一組槽的各槽泵抽出的材料分布在另一組槽的一些槽之間，以實現分布混合。
24.一種如權利要求23所述的混合設備，其中，槽布置成使一組槽的各槽接納來自另一組槽的多個槽的材料，以進一步促進材料的交織和分布混合。
25.一種如權利要求3及從屬于權利要求3的任一項權利要求所述的混合設備，其包括多對在其間構成腔的槽件，其中在順續布置的多對槽構成件之間相應腔的容積是變化的，以允許材料在混合的中間階段自混合設備中抽出或向其中加入，而不會對設備的泵抽性能產生不良影響。
26.一種如權利要求3及所從屬于權利要求3的任一項權利要求所述的混合設備，其中，在順續布置的多對槽構件之間上述槽的容積是變化的，以允許材料在混合的中間階段自混合設備中抽出或向其中加入，而不會對設備的泵抽性能產生不良影響。
27.一種如權利要求3及從屬于權利要求3的任一項權利要求所述的混合設備，其包括多對在其間構成腔的槽件和一個或多個在相鄰槽件之間延伸的分隔件，將在其間構成的腔分隔開，其中在該分隔件或各分隔件與槽構成件的相鄰壁之間構成一個空間，且其中在連續的多對槽件之間構成的連續的腔之間上述空間的大小是變化的，以允許材料在混合的中間階段從混合設備抽出或加入其中，而對設備的泵抽性能無不良影響。
28.一種如權利要求3及從屬于其的任一項權利要求所述的混合設備，其中，各組槽的槽部分由上述相應槽件構成而部分由可能是相鄰槽件的另一部件構成。
29.一種如權利要求8及從屬于其的任一項權利要求所述的混合設備，其中槽構形成使向下游方向的流動優先，使得在泵抽方向交替變化以提供反流的情況下，仍保持向下游的凈流動。
30.一種如權利要求29及從屬于其的任一項權利要求所述的混合設備，其中，上述槽設有有利于向下游流動的閥門裝置。
31.一種基本如以上參考附圖所述的混合裝置。
全文摘要
一種通過將剪切擴散和/或擴張擴散混合與分布混合結合在一起的混合材料的過程,其中材料的混合出現在混合器內的一個或多個階段,該材料基本是受混合器本身所提供的泵抽作用推動而通過這些階段。
文檔編號B01F5/12GK1260732SQ9880613
公開日2000年7月19日 申請日期1998年4月7日 優先權日1997年4月11日
發明者C·J·布朗 申請人:蒂斯瑟克斯有限公司