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DE60309549T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Rührmischen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Rührmischen Download PDF

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DE60309549T2
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Germany
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powder
movement
housing
liquid
motion
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DE60309549T
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Toru Taniguchi
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Reika Kogyo KK
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Priority claimed from JP2003185502A external-priority patent/JP4366124B2/ja
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Mischen durch Bewegung. Die offenbarte Vorrichtung und das offenbarte Verfahren sind in einer großen Anzahl von Anwendungen einsetzbar, die das Mischen eines Pulvers und einer Flüssigkeit durch Bewegung beinhalten.
  • STAND DER TECHNIK
  • In Mischvorgängen, die das Hinzufügen einer Flüssigkeit zu einem Pulver, eines Pulvers zu einer Flüssigkeit oder das gleichzeitige Hinzufügen eines Pulvers und einer Flüssigkeit beinhalten, werden häufig sekundäre Pulveransammlungen („Klumpen") erzeugt, und, einmal erzeugt ist es gewöhnlich sehr schwierig diese Klumpen in der Flüssigkeit wieder aufzulösen.
  • Dementsprechend wurden in den letzten Jahren Vorrichtungen und Verfahren zum gleichmäßigen Mischen von Pulver und Flüssigkeit, unter gleichzeitiger Vermeidung der Bildung von sekundären Ansammlungen während des Mischens des Pulvers und der Flüssigkeit, vorgeschlagen.
  • In den japanischen, offengelegten Patentschriften Nr. Hei 11-19495, Nr. 2001-62273 und Nr. 2002-166154 ist eine kontinuierliche Mischungseinrichtung offenbart. In der kontinuierlichen Mischungseinrichtung ist eine rotierbare Scheibe in ein Gehäuse eingebaut, an dem an einem oberen Bereich Bereitstellungsanschlüsse zur Zuführung einer Flüssigkeit und eines Pulvers angebracht sind und an dem an einem unteren Bereich ein Abflussanschluss angebracht ist. Die rotierbare Scheibe unterteilt das Innere des Gehäuses in einen oberen Mischungsraum und einen unteren Mischungsraum.
  • Weiterhin ist ein Abkratzer in einem unteren Bereich der rotierbaren Scheibe angebracht, und ein umkreisender Abkratzer, der, unabhängig von der rotierbaren Scheibe, auf eine berührungsfreie Art und Weise kreist, ist angebracht in einer Position unterhalb der rotierbaren Scheibe. Ein Pulver und eine Flüssigkeit, die durch die Bereitstellungsanschlüsse zugeführt werden, werden durch die Drehung der rotierbaren Scheibe gemischt, und eine resultierende Mischung, die in den unteren Mischungsraum geschoben wurde, wird derart abgekratzt während sie gemischt wird, dass sie kontinuierlich an das äußere des Abflussanschlusses durch den umkreisenden Abkratzer, der mit einer langsameren Geschwindigkeit rotiert als die rotierende Scheibe, transportiert wird.
  • Weiterhin wird in den japanischen, offengelegten Patentschriften Nr. 2002-248330 und 2001-198447 eine kontinuierliche Mischungseinrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit durch eine rotierbare Scheibe vorgeschlagen, wobei die Flüssigkeit in zerstäubter Form zugeführt wird, um das Pulver und die Flüssigkeit gleichförmig zu mischen.
  • In der der japanischen, offengelegten Patentschrift Nr. 2001-65850 wird vorgeschlagen, dass bei einem Verfahren zur Herstellung einer Maische (wässrigen Masse) durch Mischen eines Pulvers wie etwa Kohlenstaub und einer Flüssigkeit wie Wasser, das Pulver einer Schraubenpumpe zugeführt wird, der ferner die Flüssigkeit in die Strommitte der Schraubenpumpe zugeführt wird, so dass sie mit dem Pulver vermischt wird. Der Druck in der Schraubenpumpe wird zuerst erhöht und dann an einem Auslassanschluss verringert, um die Mischung in eine Maische umzuwandeln.
  • Ferner hat die Anmelderin der vorliegenden Erfindung in der japanischen, offengelegten Patentschrift Nr. 2000-246131 auch eine Dispersionsvorrichtung vorgeschlagen, die ein Gehäuse, das geeignet ist, zwei oder mehrere Materialien aufzunehmen, und eine Schleifspindel, die im Gehäuse angebracht ist, umfasst. In dieser Dispersionsvorrichtung sind Vertiefungen und Vorsprünge wenigstens entweder an einem der inneren Wände des Gehäuses oder an der äußeren Oberfläche der Schleifspindel ausgeformt, und durch Hin- und Herbewegen der Schleifspindel relativ zu dem Gehäuse, um einen begrenzten Druck in der Aussparung zwischen der inneren Oberfläche des Gehäuses und der äußeren Oberfläche der Schleifspindel zu erzeugen, können wenigstens eins der beiden oder mehr Materialien dispergiert werden.
  • Zwei weitere, analoge Mischungsvorrichtungen werden in der US-A-4983045 und in der GB-A-689974 offenbart.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Entsprechend eines ersten Gesichtspunktes der vorliegenden Erfindung, wird eine Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung bereitgestellt, die enthält: ein Gehäuse, das einen Strömungskanal aufweist, durch den ein Fluid gelangen kann; einen Bewegungskörper, der eine Welle, die in dem Gehäuse installiert ist und die mit einer Schwingungsquelle verbindbar ist und eine oder mehrere Bewegungsklingen (Bewegungsschaufeln) enthält, die am Umfang der Welle angebracht sind; zwei oder mehr Einlassöffnungen um eine Flüssigkeit oder ein Pulver in das Gehäuse zu füllen; und eine oder mehrere Bewegungskammern, die durch Trennplatten von anderen Bereichen des Gehäuse so getrennt sind, dass sie mit den anderen Bereichen kommunizieren können, bei der mindestens eine der Bewegungskammern eine Vorbewegungs-Mischkammer ist, an der die Einlassöffnungen angebracht sind, und dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Bewegungsklingen, der in der Vorbewegungs-Mischkammer an dem Bewegungskörper anzuordnen ist, so vorgesehen ist, dass die Form der Bewegungsklingen und/oder der Bereich der Bewegung der Bewegungsklingen geändert werden kann, so dass das Ausmaß der erzeugten Bewegung verändert wird.
  • Durch das Installieren der Vorbewegungs-Mischkammer, in der das Pulver und die Flüssigkeit einleitend durch Schwingung derart bewegt werden, dass sie vor der schwingungsförmigen Endbewegung fast gleichförmig vermischt sind, kann das weitere Bilden von Sekundäransammlungen verhindert werden.
  • Bei einer Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung, wie sie oben beschrieben wird, können eine oder mehrere Bewegungsklingen mindestens einer Sorte, ausgewählt aus einer Vielzahl von Bewegungsklingen mit jeweils einzigartiger Form, an dem Umfang der Welle des Bewegungskörpers angebracht sein.
  • Indem verschieden geformte Klingen (Schaufeln), deren Bewegungsbereiche in Abhängigkeit der Klingenform variiert, kombiniert werden, kann das Ausmaß der Bewegung in dem Strömungskanal in dem Gehäuse angepasst werden.
  • In der oben beschriebenen Vorrichtung kann die Trennplatte mit einem oder mehreren Löchern perforiert sein.
  • Indem ein oder mehrere Löcher in der Trennplatte zur Verfügung gestellt werden, kann das Bewegungsausmaß in der Bewegungskammer zwischen den Trennplatten derart angepasst werden, dass es sich vom Bewegungsausmaß anderer Bewegungskammern unterscheidet.
  • In der oben beschriebenen Vorrichtung können die Bewegungsklingen mit einem oder mehreren Löchern perforiert sein, entsprechend des Bewegungsbereichs.
  • Indem ein oder mehrere Löcher in die Bewegungsklingen perforiert werden, kann das Bewegungsausmaß in der Bewegungskammer, das in einem Bereich indem der Teil der Bewegungsklingen Löcher hat und schwingen kann, derart angepasst werden, dass es sich vom Bewegungsausmaß anderer Bewegungskammern unterscheidet.
  • In der oben beschriebenen Vorrichtung, kann die Anzahl der Löcher und/oder die Größe der Löcher in den Trennplatten oder Bewegungsmessern bestimmt oder verändert werden, um das Bewegungsausmaß in dem Gehäuse zu ändern.
  • Indem die Anzahl der Löcher und/oder die Größe der Löcher verändert wird, kann der Bewegungsbereich in den Trennplatten oder Bewegungsklingen modifiziert werden, was wiederum den Bewegungsbereich, wie gewünscht, in jedem der Bewegungskammern verändert.
  • Bei einer Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit, wie oben beschrieben, können die Pulvereinlassöffnung und die Flüssigkeitseinlassöffnung, beide, entweder in einem oberen Bereich des Gehäuses oder in einem unteren Bereich des Gehäuses platziert werden.
  • Da das eingefüllte Pulver dann mit der eingefüllten Flüssigkeit in einem frühen Stadium in Kontakt kommt, kann eine Tendenz zum Bilden von Sekundäransammlungen reduziert werden.
  • Indem eine oder mehrere einzigartig geformten Bewegungsklingen am Umfang der Welle des Bewegungskörpers, entsprechend der Eigenschaften des Pulvers und der Flüssigkeit (oder dergleichen), die durch Bewegung vermischt werden, angebracht werden, können die Gleichmäßigkeit und die Effizienz der Bewegung erhöht werden. Wenn beispielsweise ein Pulver, vom oberen Bereich zugeführt wird; indem die Bewegungsklingen im oberen Bereich so angebracht werden, dass sie sich gegenseitig nicht überlappen, kann das zugeführte Pulver daran gehindert werden, sich an den Bewegungsklingen anzusammeln, was wiederum sicherstellt, dass das Pulver gleichmäßig mit der Flüssigkeit während der schwingungsförmigen Vorbewegung gemischt wird. Indem weiterhin schraubenförmige Messer am Umfang, in der Mitte und den unteren Bereichen, der Welle des Bewegungskörpers angebracht werden, kann eine Schwingung des Bewegungskörpers große Turbulenzen in der Mischung des Pulvers und der Flüssigkeit zur Folge haben, was die Effizienz der Mischung durch Bewegung erhöht.
  • Entsprechend eines zweiten Gesichtspunktes der vorliegenden Erfindung, wird ein Verfahren zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit durch Bewegung zur Verfügung gestellt, welches enthält: gleichzeitig oder periodisch ein Pulver und eine Flüssigkeit in ein Gehäuse einfüllen; das Pulver und die Flüssigkeit in einer Vorbewegungs-Mischkammer des Gehäuses mischen; ein Fluid, welches das Pulver und die Flüssigkeit gemischt enthält, in eine Bewegungskammer des Gehäuses übermitteln; und das Fluid, welches das Pulver und die Flüssigkeit gemischt enthält, in der Bewegungskammer bewegen, gekennzeichnet durch den Schritt: ändern der Form und/oder des Bewegungsbereiches eines Abschnitts der Bewegungsklingen an einer im Gehäuse installierten Welle eines Bewegungskörpers, so dass das Ausmaß der erzeugten Bewegung geändert wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, und um zu zeigen, wie diese umgesetzt werden kann, wird jetzt rein beispielhaft auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
  • 1 eine schematische Struktur einer Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung zeigt, entsprechend einer ersten und zweiten offenbarten Ausführungsform;
  • 2 eine erweiterte Schnittansicht von Teil A in 1 ist, um die Doppeldichtungsanlage in einer Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung entsprechend einer dritten offenbarten Ausführungsform zu erläutern;
  • 3 ein schematisches Diagram ist, das eine Teilstruktur des Gehäuses einer Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung zeigt, entsprechend einer vierten offenbarten Ausführungsform, die in den Anwendungsbereich von Anspruch 1 fällt;
  • 4A ein Bewegungskörperbeispiel zeigt, das für eine Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung genutzt wird, entsprechend weiterer offenbarter Ausführungsformen;
  • 4B ein Bewegungskörperbeispiel zeigt, das für eine Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung genutzt wird, entsprechend weiterer offenbarter Ausführungsformen;
  • 4C ein Bewegungskörperbeispiel zeigt, das für eine Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung genutzt wird, entsprechend weiterer offenbarter Ausführungsformen;
  • 4D ein Bewegungskörperbeispiel zeigt, das für eine Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung genutzt wird, entsprechend weiterer offenbarter Ausführungsformen;
  • 5 ein vergrößertes schematisches Diagramm ist, das einen Pulvereinlass einer Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung zeigt, entsprechend einer weiteren offenbarten Ausführungsform;
  • 6 ein schematisches Diagramm ist, das einen Aufbau in einem Gehäuse einer Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung zeigt, entsprechend noch einer weiteren offenbarten Ausführungsform;
  • 7 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A' aus 6 ist;
  • 8 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B' aus 6 ist;
  • 9 ein vertikaler Schnitt einer Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung ist, entsprechend noch einer weiteren offenbarten Ausführungsform;
  • 10A ein partieller vertikaler Querschnitt einer Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung ist, entsprechend einer Modifizierung der Ausführungsform aus 9;
  • 10B ein transversaler Querschnitt des unteren Bereichs einer Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung ist, entsprechend einer alternativen Modifikation der Ausführungsform aus 9;
  • 11A ein partieller vertikaler Querschnitt einer Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung ist, entsprechend noch einer weiteren offenbarten Ausführungsform; und
  • 11B ein transversaler Querschnitt des unteren Bereichs einer Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung ist, entsprechend noch einer weiteren offenbarten Ausführungsform.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsform 1
  • Wie in 1 dargestellt, beinhaltet eine Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit durch Bewegung 10 (nachstehend als Bewegungsmischer 10 bezeichnet) ein Gehäuse 12, das einen Strömungskanal enthält, worin ein Fluid durchläuft. Im Gehäuse 12 ist ein Bewegungskörper vorgesehen, der eine Welle 14 enthält, die mit einem Motor 18 einer Schwingungsquelle verbunden ist und eine Bewegungsklinge 16, die am Umfang der Welle 14 angebracht ist.
  • Eine Pulvereinlassöffnung 52 zum Einfüllen von Pulver 34 in das Gehäuse 12 ist in einem oberen Bereich des Gehäuses 12 befestigt, und eine Flüssigkeitseinlassöffnung 50 zum Einfüllen einer Flüssigkeit 24 in das Gehäuse 12 ist auch in einem oberen Bereich des Gehäuses 12, in der Nähe der Pulvereinlassöffnung 52, befestigt. Auf diese Weise verbindet sich das zugeführte Pulver mit der zugeführten Flüssigkeit, was eine weitere Bildung von sekundären Ansammlungen unterdrückt.
  • Die Flüssigkeitseinlassöffnung 50 ist via eines Ventils 40 und einer Pumpe 22 mit einem Flüssigkeitsreservoir 20 verbunden, worin die zu mischende Flüssigkeit 24 aufbewahrt wird. Auf der anderen Seite ist die Pulvereinlassöffnung 52 an eine Pulvereinlassöffnungsdüse 30 durch ein Ventil 42 verbunden. Es ist wünschenswert, dass der obere Bereich der Pulvereinlassöffnungsdüse 30 trichterförmig ausgebildet ist. Um das Pulver mit einer relativ großen Geschwindigkeit einfüllen zu können, ist ein Inserter (nicht gezeigt in 1; zum Beispiel ein Schraubeneinspeiser) an der Pulvereinlassöffnungsdüse 30 befestigt, der aus einer Anfangswelle besteht, die an einem Motor 32 angebracht ist, der als Antriebsquelle für Rotation dient und einem schraubenförmigen Messer, das am Umfang der Anfangswelle angebracht ist oder einer exzentrischen Einfachwellenpumpe (zum Beispiel die kommerziell erhältliche NEMO® Pumpe, hergestellt von HEISIN Ltd.). Es ist wünschenswert, dass die Pulvereinlassöffnungsdüse 30 in einer sich relativ zum Gehäuse 12 geneigten Position angebracht wird, was das gleichmäßige Einfüllen des Pulvers erleichtert, wie auch den Verbleib des Pulvers 34 in einem Rohr, das die Pulvereinlassöffnungsdüse 30 mit dem Gehäuse 12 verbindet, unterbindet.
  • Anschlüsse 54, 56, die im unteren Bereich des Gehäuses 12 befestigt sind, sind jeweils nach außen via der Ventile 44, 46, anschließbar. Weiterhin kann ein zusätzlicher Anschluss (nicht dargestellt) am Gehäuse 12, gezeigt in 1, befestigt werden, um eine zweite Flüssigkeit in das Gehäuse 12 zu füllen.
  • Die Funktionsweise des Bewegungsmischers 10 entsprechend der ersten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.
  • Die Ventile 44 und 46 sind zunächst geschlossen. Anschließend werden die Ventile 42 und 40 geöffnet. Als nächstes werden die Pumpe 22 und der Motor 32 ungefähr gleichzeitig in Betrieb genommen, um die Flüssigkeit 24 und das Pulver 34 in das Gehäuse 12 zu füllen, und der Motor 18 wird in Betrieb genommen, damit der Bewegungskörper im Gehäuse 12 schwingt. Es sollte angemerkt werden, dass das Pulver 34 in das Gehäuse 12, aufgrund der Schwingung des Bewegungskörpers, der im Gehäuse 12 angebracht ist, gleichmäßiger eingefüllt werden kann. Nachdem eine abgemessene Menge des Pulvers 34 und der Flüssigkeit 24 in einem vorgegebenen Verhältnis in das Gehäuse 12 eingefüllt wurde, werden die Ventile 40 und 42 geschlossen, um das Einfüllen zu beenden. Nachdem das Pulver 34 und die Flüssigkeit 24 für einen bestimmten Zeitraum bewegt wurden, wird die resultierende Mischung des Pulvers 34 und der Flüssigkeit 24, die gleichmäßig im Gehäuse 12 vermischt sind, durch den Anschluss 56 nach draußen befördert, der als Ablaufanschluss fungiert, nachdem das Ventil 46 geöffnet wurde.
  • Obwohl der Bewegungsmischer 10 bezüglich des Mischens durch Bewegung in einem Mengenmodus ausgeführt wurde, ist er auf den Betrieb im Mengenmodus nicht beschränkt. Der Bewegungsmischer 10 könnte in einem sequentiellen Modus betrieben werden, in dem, zum Beispiel, das Pulver 34 und die Flüssigkeit 24 in das Gehäuse 12, in einem vorbestimmten Verhältnis via der Ventile 40 und 42, die immer offen gelassen werden, eingefüllt werden, während die resultierende Mischung von dem Anschluss 56, der als Ablaufanschluss fungiert, via Ventil 46, das für ein kontinuierliches Mischen von Pulver und Flüssigkeit immer offen gelassen wird, nach draußen befördert wird.
  • Ausführungsform 2
  • Entsprechend einer zweiten offenbarten Ausführungsform des Bewegungsmischers, gezeigt in 1, ist der Anschluss 56 mit der Pumpe 22 und das Flüssigkeitsreservoir 20 durch das Ventil 46 verbunden und wird anstelle der Flüssigkeitseinlassöffnung 50 verwendet, der Anschluss 54 ist mit der Pulvereinlassöffnungsdüse 30 durch das Ventil 44 verbunden und wird anstelle der Pulvereinlassöffnung 52 verwendet, und die Flüssigkeitseinlassöffnung 50, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, fungiert als Abflussanschluss, durch den die Mischung des Pulvers und der Flüssigkeit hinaus befördert wird. Da die Komponenten, die oben nicht beschrieben wurden in der zweiten Ausführungsform den Komponenten des Bewegungsmischers entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen, werden übereinstimmende Komponenten mit denselben Referenznummern identifiziert, und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.
  • Indem das Pulver 34 und die Flüssigkeit 24 von unten in das Gehäuse 12 eingefüllt wird, werden das zugeführte Pulver 34 und die Flüssigkeit 24 durch Schwingung bewegt, wobei gegen die Gravitation gearbeitet wird, was eine Erhöhung der Turbulenzintensität bewirkt. Der Bewegungsmischer entsprechend der zweiten Ausführungsform ist zur gleichmäßigen Bewegung einer Maische oder einer hochviskosen Mischung geeignet.
  • Ausführungsform 3
  • In einer dritten Ausführungsform wird ein Anschluss 58, dargestellt in 2, in dem Bewegungsmischer, dargestellt in 1, anstelle einer Flüssigkeitseinlassöffnung 50, dargestellt in 1, verwendet, während andere Komponenten denen, des Bewegungsmischers entsprechend der vorhergehenden Ausführungsform, entsprechen. Wie oben werden entsprechende Komponenten durch dieselben Referenzen identifiziert und deren Beschreibung wird nicht wiederholt. Das gilt auch für alle folgenden Ausführungsformen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform hat das Gehäuse 12 eine Doppeldichtungsstruktur, um zu verhindern, dass Flüssigkeit in den Motor eindringt, der eine Schwingungsquelle zur Schwingung des Bewegungskörpers von einem Bewegungsmischbereich im Gehäuse 12 ist. Genauer gesagt, wie in 2 dargestellt, ist die Doppeldichtungsstruktur von solcher Art, dass eine invertierte U-förmige Dichtung 60 in der Umgebung des Bewegungsmischbereichs an eine Dichtungsfüllbox 64 angebracht ist, wobei in der Umgebung einer Spule, angebracht in der Nähe des Motors, eine invertierte U-förmige Dichtung 62 an eine Dichtungsfüllbox 66 angebracht ist. Die invertierten U-förmigen Dichtungen 60 und 62 werden in einer Art und Weise bereitgestellt, dass deren eines Ende durch die Dichtungsfüllboxen 64 und 66 fixiert werden und deren anderes Ende frei bleibt, um die Welle 14 zu berühren. Dementsprechend sind die U-förmigen Dichtungen 60 und 62 so konfiguriert, dass sie den Abwärtsfluss der Flüssigkeit erlauben, während sie das Einströmen der Flüssigkeit von unten verhindern. Der Anschluss 58 kann mit einem Zwischenraum, gebildet zwischen den U-förmigen Dichtungen 60 und 62, verbunden werden, und das Flüssigkeitsreservoir 20 kann mit dem Anschluss 58 via Ventil 40 und Pumpe 22, dargestellt in 1, verbunden werden, anstelle der Flüssigkeitseinlassöffnung 50 der ersten Ausführungsform.
  • Indem die Flüssigkeit 24 dem Raum innerhalb der Doppeldichtungsstruktur, wie oben beschrieben, zugeführt wird, kann das Pulver 34, eingefüllt durch die Pulvereinlassöffnung 52, sofort mit der Flüssigkeit 24, die von oben zufließt, in Kontakt gebracht werden, was das Pulver daran hindert nach oben in den oberen Teil des Gehäuses 12 zu steigen und dabei an der oberen inneren Wand des Gehäuses 12 anzuhaften oder am oberen Teil des Bewegungskörpers zu kleben. Auf diese Art und Weise kann ein Pulver/Flüssigkeits-Mischungsverhältnis kontinuierlich aufrechterhalten werden, was ferner eine Verbesserung der Mischungsgenauigkeit ermöglicht. Obwohl eine Anordnung, in der der Motor 18 im Bewegungsmischer 10, dargestellt in 1, in einem oberen Bereich des Bewegungsmischers 10 platziert ist, beschrieben wurde, ist die Positionierung des Motors 18 nicht auf diese Anordnung beschränkt, und der Motor 18 kann im unteren Bereich des Bewegungsmischers 10 positioniert werden. In diesem Fall kann der Bewegungsmischer 10 so konfiguriert werden, dass die oben beschriebene Struktur auf den Kopf gestellt wird, um die Mischung durch Bewegung auszuführen.
  • Ausführungsform 4
  • In einer vierten Ausführungsform, die ein Teil der vorliegenden Erfindung bildet, wird eine Vorbewegungs-Mischkammer 100, die mit anderen Bereichen des Gehäuses 12 kommunizieren kann, in einem oberen Bereich des Gehäuses 12 zur Verfügung gestellt, wie in 3 dargestellt. Die Welle 14, installiert im Gehäuse 12, ist, in einem Abschnitt, entsprechend der Vorbewegungs-Mischkammer 100, mit Stabmessern 16a oder Plattenmessern 16a ausgestattet, wobei jedes eine obere, nach außen gebogene Oberfläche aufweist, und die die verschoben sind, zum Beispiel gegenseitig um 30–90 Grad, um nicht zu überlappen. Ein schraubenförmiges Messer 16b ist in Abschnitten befestigt, die dem mittleren Bereich und dem unteren Bereich des Gehäuses 12 entsprechen.
  • Wegen der nach außen gebogenen oberen Oberfläche der Bewegungsmesser 16a, sammelt sich das zugeführte Pulver nicht an den Bewegungsmessern 16a an, wenn ein Pulver von der Pulvereinlassöffnung 52 und eine Flüssigkeit von der Flüssigkeitseinlassöffnung 50 in das Gehäuse 12 eingefüllt wird. Indem die Welle 14 weiter schwingt, kann das Pulver mit der zugeführten Flüssigkeit beinahe gleichmäßig in der Vorbewegungs-Mischkammer 100 gemischt werden, und die Genauigkeit des Mischungsverhältnisses kann aufrecht erhalten werden, was wiederum einen kontinuierlichen Mischvorgang erlaubt. Weiterhin dauert der Mischvorgang an ohne mit der Bewegung der Welle 14 zu interferieren, da die Ansammlung des Pulvers an der Welle 14 verhindert wird. Die relativ große Turbulenz, verursacht durch die schraubenförmigen Messer 16b im Gehäuse 12, trägt zu einer verbesserten Gleichmäßigkeit der Mischung von Pulver und Flüssigkeit, vermengt in der Vorbewegungs-Mischkammer 100, bei, aufgrund der Bewegung des Bewegungskörpers. Die so vermengte Mischung kann via Anschluss 56 nach draußen transportiert werden, der als Abflussanschluss verwendet wird.
  • In dieser vierten Ausführungsform, ist die Vorbewegungs-Mischkammer 100 durch eine Trennplatte 80 in einem Zustand so von anderen Bereichen des Gehäuses 12 getrennt, der das Kommunizieren mit den anderen Bereichen erlaubt. Der andere Bereich, neben der genannten Vorbewegungs-Mischkammer 100, ist weiter durch eine weitere Trennplatte 80 unterteilt, um die Effizienz der Turbulenz zu erhöhen. Die innere Struktur des Gehäuses ist jedoch nicht auf die oben beschriebene Struktur begrenzt, und die Trennplatte 80 kann entfernt werden, wenn die Bewegungsmischung anderweitig einfach erreicht wird, beispielsweise entsprechend der Eigenschaften der Kombination von Pulvers und Flüssigkeit, oder ähnliches. Obwohl die Bewegungsmesser 16a und 16b, gezeigt in 3, in dieser Ausführungsform verwendet werden, sind sie beschreibende Beispiele, die nicht einschränken sollen, und andere Bewegungsmesser, wie zum Beispiel der, die in 4A bis 4D dargestellt sind, können in einer vertikalen Stellung verwendet werden, wenn sie entsprechend der Position der Einlassöffnung ausgewählt wurden.
  • Weiterhin kann, als einen Ersatz für das Bewegungsmesser 16a, ein Plattenmesser, perforiert mit zwei oder mehr Löchern, als Bewegungsmesser verwendet werden. Ferner sind in der vierten Ausführungsform, obwohl schraubenförmige Messer in derselben Phase relativ zur axialen Richtung des Bewegungsmessers 16b vorgesehen sind, die schraubenförmigen Messer nicht auf die oben beschriebene Weise beschränkt. Die Messer können zum Beispiel an der Welle in regelmäßigen Abständen in unterschiedlicher Phase relativ zur axialen Richtung angebracht werden. Der oben beschriebene Bewegungskörper kann auf die Struktur entsprechend irgendeiner der Ausführungsformen 1, 2 und 3 angewendet werden. Indem weiterhin ein Bewegungsmesser verwendet wird, das dadurch erhalten wird, indem Einschnitte den schraubenförmigen Messern hinzugefügt werden, wie in 4D dargestellt, bilden sich Wirbel aus, die die Effizienz der Bewegung erhöhen, wenn das Bewegungsmesser schwingt.
  • Obwohl der Bewegungskörper, dargestellt in 3, eine Struktur hat, in der die Vorbewegungs-Mischkammer 100 im oberen Bereich befestigt wurde, ist der Bewegungsmischer nicht auf die Struktur, die in 3 gezeigt wird, eingeschränkt und kann auch folgendermaßen beschaffen sein. Wenn ein Pulver und eine Flüssigkeit in das Gehäuse vom unteren Bereich des Gehäuses eingefüllt werden, kann ein unterer Zwischenraum, der sich zwischen dem Boden des Gehäuses und der unteren Trennplatte 80 befindet, dargestellt in 3, als Vorbewegungs-Mischkammer dienen, der die Vorbewegung in einer Ähnlichen Art und Weise ausführen kann.
  • Ausführungsform 5
  • Gemäß 5 ist ein Ende der Pulvereinlassöffnungsdüse 31 mit der Pulvereinlassöffnung 52 via eines Kugelventils 92 verbunden. Das andere Ende der Pulvereinlassöffnungsdüse 31 teilt sich und verzweigt sich in zwei Richtungen, deren eines Ende integral mit einem Trichter, der das Pulver bereitstellt, verbunden ist und deren anderes Ende einen Kolben 90 enthält, der sich vor und zurück bewegen kann, um das Pulver 34 vorzuschieben. Indem das Kugelventil 92 geöffnet wird, wie in 5 dargestellt, und dann der Kolben 90 nach vorn bewegt wird, um das Pulver 34 zu schieben, kann daher das Pulver 34 in das Gehäuse 12 eingefüllt werden. Andererseits, indem das Kugelventil 92 von einer Stellung, die in 5 gezeigt ist, in eine geschlossene Stellung um 90 Grad gedreht wird, und anschließend der Kolben 90 zurückgezogen wird, kann das Einfüllen des Pulvers 34 in das Gehäuse 12 beendet werden. Wenn das Kugelventil 92 in eine geschlossene Position gebracht wird, verhindert das Kugelventil 92 ferner ein Befeuchten des Inneren der Pulvereinlassdüse 31 durch die Flüssigkeit, was ein stabiles Einfüllen des Pulvers 34 erleichtert.
  • Ausführungsform 6
  • 6 zeigt eine schematische innere Struktur eines Bewegungsmischers 200 entsprechend einer sechsten offenbarten Ausführungsform. Bei dieser sechsten Ausführungsform ist das Innere des Gehäuses 12 durch die Trennplatten 80a und 80b in eine Vielzahl von Bewegungskammern 110a, 110b und 110c aufgeteilt. Die Welle 14 im Gehäuse 12 ist, in einem Abschnitt entsprechend der Bewegungskammer 110a, ausgestattet mit Stabmessern 16a oder Plattenmessern 16a, wobei jedes eine obere, nach außen gewölbte Oberfläche hat und die gegenseitig verschoben sind, zum Beispiel um 30–90 Grad, um nicht zu überlappen; Die Welle 14 im Gehäuse 12 ist, in einem Abschnitt entsprechend zur Bewegungskammer 110b, ausgestattet mit einem schraubenförmigen Messer 16b, das mit Löchern 90a perforiert ist. Die Welle 14 im Gehäuse 12 ist, in ein Abschnitt entsprechend der Bewegungskammer 110c im untern Bereich des Gehäuses 12, ausgestattet mit einem schraubenförmigen Messer 16c, das mit Löchern 90b perforiert ist. 7 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A' aus 6, der die Trennplatte 80a zeigt, die mit Löchern 82a kleineren Durchmessers ausgestattet sind. 8 ist ein Querschnitt entlang der Linie B-B' aus 6, der eine Trennplatte 82b, die mit Löchern 82b größeren Durchmessers ausgestattet ist.
  • Details des Bewegungsmischers 200 entsprechend der sechsten Ausführungsform werden im Folgenden beschrieben. Um Bewegung der Sequenz grob-gründlich-grob durchzuführen, wird das Gehäuse 12 wie folgt konfiguriert. Für grobe Bewegung in der Bewegungskammer 110a wird das Stabmesser 16a, dessen Bewegungsbereich klein ist oder das Plattenmesser, das eine obere, nach außen gekrümmte Oberfläche und einen kleinen Bewegungsbereich hat, als Bewegungsmesser verwendet, das dem Abschnitt, entsprechend der Bewegungskammer 110a zur Verfügung gestellt wird. Auf der anderen Seite wird für gründliche Bewegung in der Bewegungskammer 110b ein Bewegungsmesser zur Verfügung gestellt, das dadurch charakterisiert ist, dass die Löcher 90a, die in dem schraubenförmigen Messer 16a ausgebildet sind, einen relativ kleinen Durchmesser aufweisen und in geringer Anzahl vorhanden sind, um den Bewegungsbereich des Messers zu vergrößern. Ferner weisen die Löcher 82a, die in der Trennplatte 80a, in der Bewegungskammer 100b, ausgebildet sind, auch einen kleinen Durchmesser auf und sind in geringer Anzahl vorhanden. Um grobe Bewegung in der Bewegungskammer 110c auszuführen, ist ein Bewegungsmesser, bereitgestellt im Abschnitt, entsprechend der Bewegungskammer 100c, dadurch ausgezeichnet, dass die Löcher 90b, ausgebildet in dem schraubenförmigen Messer 16c, einen großen Durchmesser aufweise und in großer Anzahl vorhanden sind, um den Bewegungsbereich des schraubenförmigen Messers 16c kleiner zu machen als den des schraubeförmigen Messers 16b. Ferner weisen die Löcher 82b, die in der Trennplatte 80b in der Bewegungskammer 110c ausgebildet sind, einen relativ großen Durchmesser auf und sind in großer Anzahl vorhanden. Wenn ein Pulver durch die Pulvereinlassöffnung 52 und eine Flüssigkeit durch die Flüssigkeitseinlassöffnung 50 in das Gehäuse 12 eingefüllt wird, verhindern die nach außen gewölbten oberen Oberflächen der Bewegungsmesser 16a entsprechend das Ansammeln des zugeführten Pulvers auf den Bewegungsmessern 16a. Auf diese Art und Weise kann das Pulver in der Vorbewegungs-Mischkammer 100a mit der Flüssigkeit grob bewegt werden, indem die Welle 14 weiterhin schwingt. Da die Bewegungsmesser ferner Ansammlungen des zu vermischenden Materials verhindern, kann ein kontinuierlicher Mischvorgang erreicht werden, ohne die Gefahr der Interferenz mit der Bewegung der Welle 14.
  • Die Mischung des Pulvers und der Flüssigkeit, die in der Bewegungskammer 110a vermengt wurden, wird über die Trennplatte 80a in kleinen Einheiten in die Bewegungskammer 110b eingefüllt, wo durch Schwingung der Welle 14 durch die schraubenförmigen Messer, die einen großen Bewegungsbereich haben, relativ starke Turbulenzen erzeugt werden, was ein ausreichend gründliches Mischen durch Bewegung ermöglicht.
  • Dann wird die Mischung des Pulvers und der Flüssigkeit, die gründlich in der Bewegungskammer 110b bewegt wurden, in großen Einheiten durch die Trennplatte 80b in die Bewegungskammer 110c eingefüllt, wo kleine Turbulenzen, die durch das schraubenförmige Messer 16c mit kleinem Bewegungsbereich, als eine Folge der Schwingung der Welle 14, grob Bewegen, und daher die Mischung angemessen mischen, um den gewünschten Zustand zu erreichen. Die resultierende Mischung kann via Anschluss 56, der als Abflussanschluss fungiert, nach draußen transportiert werden.
  • Es sollte bemerkt werden, dass, obgleich in der oberen Beschreibung die Löcher sowohl in dem Bewegungsmesser, als auch in der Trennplatte vorhanden waren, die Beschaffenheit der Löcher nicht auf diese Anordnung beschränkt ist, und Löcher können auch entweder im Bewegungsmesser oder in der Trennplatte vorhanden sein. Zusätzlich kann die Anzahl und die Größe angemessen angepasst werden.
  • In dem Bewegungsmischer 200, in dem die Anzahl oder die Größe der Löcher, die in der Trennplatte oder in dem Bewegungsmesser ausgebildet sind, reduziert wird, kann eine gründliche Bewegung in der Bewegungskammer, wie oben beschrieben, ausgeführt werden. Auf der anderen Seite kann grobe Bewegung ausgeführt werden, indem die Anzahl oder Größe dieser Löcher vergrößert wird.
  • Ferner ist, obwohl im oberen Beispiel ein Bewegungszyklus grob-gründlich-grob ausgeführt wurde, die Bewegung nicht auf diese Sequenz beschränkt. Das Bewegungsmesser und die Trennwand im Gehäuse 12 können konfiguriert werden, indem die Anzahl und der Durchmesser der Löcher im Bewegungsmesser und der Trennwand angemessen spezifiziert wird, um grob-gründlich, gründlich-grob, gründlich-grob-gründlich oder andere Bewegung wie gewünscht, zu ermöglichen. Ferner müssen, obwohl im oberen Beispiel grobe Bewegung und gründliche Bewegung beide in einer einzigen Bewegungskammer abgeschlossen wurden, diese beiden Arten der Bewegung nicht notwendigerweise in einer Bewegungskammer abgeschlossen werden, und können auch abgeschlossen werden, indem eine Mehrfachstufen-Bewegungskammer verwendet wird, bei der eine Vielzahl von Bewegungskammern verbunden sind. Außerdem sind, obwohl in der obigen Ausführungsform beschrieben wurde, dass Stab-, Platten- und schraubenförmige Messer verwendet werden, die Bewegungsmesser nicht auf diese oben beschriebenen Formen beschränkt und können konfiguriert werden, indem angemessene Bewegungsmesser ausgesucht werden, wie zum Beispiel der in 4A bis 4D abgebildeten, und indem der Durchmesser und die Anzahl der Löcher spezifiziert wird, entsprechend dem Grad der Bewegung.
  • Es versteht sich weiterhin von selbst, dass, obwohl das Vorangegangene im Hinblick auf das Mischen von Pulver und Flüssigkeit als ein Beispiel der obigen Ausführungsformen genannt wurde, der offenbarte Bewegungsmischer nicht auf die obere Anwendung beschränkt ist. Es kann auch Pulver mit einem anderen Pulver gemischt werden, indem das andere Pulver durch die Flüssigkeitseinlassöffnung eingefüllt wird, oder es kann auch eine Flüssigkeit mit einer anderen Flüssigkeit gemischt werden, indem die andere Flüssigkeit durch die Pulvereinlassöffnung eingefüllt wird. Weiterhin können, indem eine Flüssigkeit durch den Anschluss 54 eingefüllt wird, mindestens drei Bestandteile, eingeschlossen Pulver-Pulver-Flüssigkeit oder Pulver-Flüssigkeit-Flüssigkeit, gemischt werden.
  • Ausführungsform 7
  • 9 zeigt eine schematische interne Struktur eines Bewegungsmischers 300 entsprechend einer siebenten Ausführungsform.
  • Der Bewegungsmischer 300 ist eine Vorrichtung zum Mischen von wenigstens zwei Rohmaterialien M1 und M2 und umfasst ein normales Gehäuse 12, das sich in vertikaler Richtung erstreckt. Ein Strömungskanal 75, in dem das zu bewegende Rohmaterial M1 und M2 durchströmt, ist entlang der vertikalen Richtung des Gehäuses 12 ausgebildet und umfasst eine Mehrzahl von Röhren 73, die miteinander in vertikaler Richtung verbunden sind und Trennplatten 80, die in den Zwischenraum zwischen den Röhren 73 eingebracht sind. Indem die Röhren 73 und die Trennplatten 80 alternativ in vertikaler Richtung gestapelt werden, kann eine Mischkammer, unterteilt in mehrere Etagen, in vertikaler Richtung ausgebildet werden.
  • Der obere Bereich des Strömungskanals 75 ist als eine Einlassseite für das Rohmaterial M1 und M2 ausgebildet, und der untere Teil des Strömungskanals 75 bildet die Ausflussseite für das Rohmaterial M1 und M2. Das obere Ende des Gehäuses 12, das die Einlassseite ist, ist mit zwei, linksseitigen und rechtsseitigen, Einlassdüsen 71 und 72 ausgestattet, die an beiden Seiten (rechts und links) des oberen Endes des Gehäuses 12, angebracht sind. Jedes der Rohmaterialien M1 und M2 wird von jeweils einer der Einlassdüsen 71 und 72 mit vorbestimmtem Druckausgleich in das Gehäuse 12 eingefüllt. Die Einlassdüsen 71 und 72 sind jeweils mit den Druckanzeigen 28 und 29 verbunden, was das Messen des Einlassdrucks in die Mischkammer 77 erlaubt.
  • Der Bewegungskörper 14 ist in den Strömungskanal 75 eingesetzt. Der Bewegungskörper 14 ist mit einem Ritzel 18 verbunden und wird durch das Ritzel 18 als Schwingungsvorrichtung betrieben, die sich in einer Hoch- und Runterrichtung hin und her bewegen kann. Der Bewegungskörper 14 enthält das Bewegungsmesser 16, das an dem Umfang der Betriebswelle 15 angebracht ist.
  • Ein Filter 70, der die Mischung filtert, ist am Strömungskanal 75, in den Mischkammern 77 und 77L derart angebracht, dass er den Bewegungskörper 14 umschließt. Da jede der Bewegungskammern 77 und 77L, in denen jeweils eine gelöste Flüssigkeit und ein ungelöstes Material enthalten ist, einen Filter 70 enthält, wird lediglich die gelöste Flüssigkeit, die durch den Filter 70 gefiltert wurde, nach draußen befördert.
  • Ein Filtrationselement, das ein Netz (ein feines Netz) aus Edelstahl oder eine Keramik mit Rauhigkeit auf Mikrometerlevel, eine umgedrehte Osmosismembran, eine Polymermembran (eine Nanofiltermembran), oder etwas ähnliches sein kann, kann als Filter 70 verwendet werden. Das gefilterte Material, das den Filter passiert hat, fließt aus dem Gehäuse 12 heraus. Auf der anderen Seite wird ungelöstes Material durch einen ungefilterten Abflussanschluss 76 nach draußen befördert und wird dann den Einlassdüsen 71, 72 durch ein geeignetes Leitungssystem zurückgeführt, um im Strömungskanal 75 für weiteres Mischen durch Bewegung zu zirkulieren. Im Bewegungsmischer 300, bei dem zwei oder mehr Rohmaterialien (zu mischende Flüssigkeiten) dem inneren des Gehäuses 12 zugeführt werden, und bei dem der Bewegungskörper 14 schwingt, wird Mischen durch fortlaufende Bewegung ausgeführt. Vor dem Zuführen können die zu mischende Flüssigkeiten auf eine einfache oder grobe Art vorgemischt werden. Da die zu mischende Flüssigkeiten, die dem Bewegungsmischer 300 zugeführt wurden, mit dem Bewegungskörper 14 und mit der inneren Wand der Bewegungskammer 77, die durch die Trennplatte 80 unterteilt ist, kollidieren, ist die Strömungsgeschwindigkeit der zu mischenden Flüssigkeit begrenzt, und eine ausreichende Ausbeute des Mischens durch Bewegung kann durch Schwingung des Bewegungskörpers 14 erhalten werden.
  • Wenn zum Beispiel der vorliegende Bewegungsmischer zum Lösen von Pulver verwendet wird, bleibt, obwohl beinahe das gesamte Pulver durch Mischen durch Bewegung gelöst werden kann, eine kleine Menge des Pulvers als ungelöstes Material zurück, das sich im Gehäuse 12 anhäuft und verursacht das Blockieren des Filters 70. Jedoch wird das ungelöste Material, das an der inneren Wand des Filters 70 anhaftet, durch das Bewegungsmesser 16 abgekratzt, das in den Mischkammern 77 und 77L, umgeben vom Filter 70, schwingt, und das Material wird dann neu gelöst. Eine sehr kleine Menge des ungelösten Materials wird durch den ungefilterten Abflussanschluss 76 nach draußen befördert. Auf der anderen Seite erhöht sich bei einer chemischen Synthesereaktion die Menge der Komponenten, wenn die Reaktion beendet ist, was zu einer Verstopfung des Filters 70 führt. Genauer gesagt, indem sich die Menge des angehäuften, ungelösten oder nicht reagierten Materials erhöht, erhöht sich der innere Druck der Mischkammer 77L, die als Mischungsauswurfabschnitt fungiert, über einen vorgegebenen Wert. Nachdem der innere Druck den vorgegebenen Wert erreicht hat, wird ein auf/zu Ventil 79 für den ungefilterten Abflussanschluss 76 geöffnet, um das ungelöste oder nicht reagierte Material aus dem Gehäuse durch den ungefilterten Abflussanschluss 76 abzulassen, und, gleichzeitig fällt ein Druck am Einlassbereich des Rohmaterials, entsprechend dem Ausfluss der Mischung.
  • Das auf/zu Ventil 79, das sich automatisch öffnet wenn der Druck am ungefilterten Abflussanschluss 76 einen vorgegebenen Wert überschreitet, ist am ungefilterten Abflussanschluss 76 befestigt. Der ungefilterte Abflussanschluss 76 oder der gefilterte Abflussanschluss 74 hat eine Struktur, bei der der ungefilterte Abflussanschluss 76 oder der gefilterte Abflussanschluss 74 umgeschaltet werden kann, um eine Verbindung mit der Einlassdüse 71 oder 72 herzustellen, was dazu dient, das Rohmaterial, das dem Gehäuse 12 zur Verfügung gestellt wird via eines zusätzlichen Leitungssystem, einzufüllen. Dementsprechend kann das ungefilterte Material, das aus dem ungefilterten Abflussanschluss 76 abfliest oder das gefilterte Material, das aus dem gefilterten Abflussanschluss 74 abfliest, in das Gehäuse 12 zurückgeführt werden, was eine Wiederbewegung und eine ausreichende Mischung des Rohmaterials M1 und M2 ermöglicht.
  • Die Mitte der Trennplatte 80 ist mit Strömungslöchern 78 perforiert, die die Form eines Teils des Strömungskanals 75 annehmen, durch die die zu mischende Flüssigkeit durchströmt. Der untere Bereich des Strömungskanals 75, d.h. eine Abflussseite, die ein Boden des Gehäuses 12 ist, ist mit dem oberen Ende des ungefilterten Abflussanschlusses 76 verbunden, das sich nach unten erstreckt, und das auf/zu Ventil 79 ist in der Nähe des Mittelpunktes des ungefilterten Abflussanschlusses 76 angebracht. Das auf/zu Ventil 79 öffnet sich automatisch, wobei es einer Druckkraft der unter Druck stehenden Luft oder eines elastischen Körpers 82, wie zum Beispiel einer Feder, entgegenwirkt. Ein Membranluftventil, das als ein Sicherheitsventil fungiert, kann als ein auf/zu Ventil verwendet werden. Weiterhin kann, indem eine Druckanzeige 27 angebracht wird, die einen internen Druck am ungefilterten Abflussanschluss 76 misst, das öffnen und schließen des auf/zu Ventils 79, entsprechend eines Signals der Druckanzeige 27, gesteuert werden.
  • Der zylindrisch geformte Filter 70 ist an der Mischkammer 77L angebracht und bildet den untersten Bereich des Gehäuses 12. Der Filter 70 umschließt im untersten Bereich den äußeren Umfang des Strömungskanals 75 in der Röhre 73L und fungiert als Sieb zum Separieren einer Mischung. Als spezieller Filter 70 wird ein Filtrationselement aus einem feinen Gitter aus Edelstahl oder Keramik verwendet. Ein Ende des gefilterten Abflussventils 74, das sich in seitliche Richtung erstreckt, ist mit einer seitlichen Oberfläche der Röhre 73L verbunden, die am untersten Bereich des Gehäuses 12 untergebracht ist. Aus dem gefilterten Ablaufanschluss 74 fließt eine flüssige Mischung, die vom Filter 70 abgeschieden wird, aus dem Gehäuse 12 heraus.
  • Es sollte angemerkt werden, dass im Falle von Lösung ungelöstes Material (ungefiltertes Material), das in der Mischkammer 77L verbleibt, dem Strömungskanal 75 für eine weitere Zirkulation zurückgeführt werden kann. Um eine Re-Zirkulation zu erreichen, wird ein Leitungssystem konstruiert, indem das untere Ende des ungefilterten Abflussanschlusses 76 mit den Einlassdüsen 71 und 72 durch ein Leitungssystem verbunden wird, wobei ein Richtungssteuerungsventil (nicht abgebildet) verwendet wird.
  • Weiterhin wird, da der Filter 70 zum Separieren einer Mischung im Gehäuse 12 derart angebracht ist, dass er den Bewegungskörper 14 einschließt, gelöste Flüssigkeit, erhalten, zum Beispiel aus einem Lösungsverfahren eines Pulvers, durch den Filter 70 gefiltert und separiert. Auf der anderen Seite werden Materialien, bestehend aus kleinen Molekülen, zum Beispiel ein unreagiertes Rohmaterial oder ein Lösungsmittel, bei dem Polymerizationsreaktion aufgrund unzureichender Mischung nicht ausreichend beendet wurde, auch gefiltert. Die gefilterten Materialien fließen durch den gefilterten Abflussanschluss 74 aus dem Gehäuse 12 ab. Nach dem Verlassen können die gefilterten Materialien von dem gefilterten Abflussanschluss 74, den Einlassdüsen 71 und 72 für einen Rückfluss wieder zurückgeführt werden.
  • Da eine Produktmischung keine der ungelösten Materialien und Rückstände, wie oben beschrieben, enthält, kann eine homogene Produktmischung mit kleinen Unregelmäßigkeiten erhalten werden. Weiterhin kann, da ein nicht-fehlerhaftes Produkt gefiltert wird und von einem fehlerhaften Produkt getrennt wird, ausschließlich das nicht-fehlerhafte Produkt extrahiert werden. Ferner kann, wenn unreagiertes Material oder ungelöstes Material aufgrund unzureichender Mischung zurückbleibt, das Material in das Gehäuse zurückgeführt werden und ausreichend durch das wiederholte Bewegen in Gehäuse 12 gemischt werden. Mit anderen Worten, indem die Effektivität der Reaktion erhöht wird, erreicht durch Mischen der Rohmaterialien durch Bewegung, kann das Bilden von Fehlerhaften Produkten auf ein Minimum reduziert werden, was den Produktertrag bedeutsam erhöht.
  • Wie oben beschrieben, der Bewegungsmischer entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, kann modifiziert werden, indem die Form verändert wird oder der Bewegungsbereich des Bewegungsmessers 16, indem die Trennplatte 80 mit Löchern perforiert wird, und/oder indem der obere Bereich der Mischkammer 77 als eine, wie oben beschriebene Vorbewegungs-Mischkammer verwendet wird.
  • Im Folgenden wird der Arbeitsvorgang des, wie oben beschriebenen, Bewegungsmischers beschrieben.
  • Bei einem Bewegungsmischer, der wie oben aufgebaut ist, schwingt, nachdem flüssiges Rohmaterial M1 und M2 dem Gehäuse 12 zugeführt wurde, der Bewegungskörper hoch und runter, während die Rohmaterialien M1 und M2 durch das Gehäuse 12 fließen, und Mischen durch Bewegung wird im Strömungskanal 75 ausgeführt. Bei diesem Vorgang kollidieren die Rohmaterialien mit dem Bewegungskörper 14 und den Trennplatten 80 und fließen nach unten, wobei sie die Strömungslöcher 78 in der Trennplatte 80 durchfließen, was die Abstiegsgeschwindigkeit der Rohmaterialien M1 und M2 reduziert. Die hoch und runter Schwingung des Bewegungskörpers 14 stellt die Effizienz der Bewegungsmischung sicher. Das Gehäuse 12, in das Rohmaterialien M1 und M2 gasförmig, flüssig, pulverförmig oder ähnlich eingefüllt wird, wird zur Lösung, chemischen Synthesereaktionen, usw. verwendet.
  • Das Lösen, ausgeführt durch die Verwendung des Bewegungsmischers, wird im Folgenden beschrieben. In diesem Fall ist das untere Ende des ungefilterten Abflussanschlusses 76 mit der Einlassdüse 71 derart verbunden, dass das ungelöste Material S, ausgestoßen vom unfiltrierten Abflussanschluss 76, dem Gehäuse 12 zur Wiederverarbeitung zurückgeführt wird. Als Beispiel einer Lösung von Flüssigkeit-Pulver, werden eine Lösungsflüssigkeit und ein körniges Pulver jeweils als Rohmaterialien verwendet. Indem beide Rohmaterialien M1 und M2 gemischt werden, um die Lösungsreaktion einzuleiten, wird das körnige Pulver durch die Lösungsflüssigkeit gelöst. Folglich durchströmt eine gelöste Substanz F des körnigen Pulvers M2 den Filter 70 via Strömungskanal 75 in der Mischungskammer 77L, die sich im untersten Bereich befindet, und bewegt sich dann hin zu einem Umfangsbereich der Mischkammer 77L.
  • Die gelöste Substanz F, die sich aus der Mischkammer 77L bewegt hat, wird aus dem Gehäuse 12 durch den Abflussanschluss 74 nach draußen befördert, und dabei wird lediglich die gelöste Substanz F, das kein ungelöstes Material S enthält, extrahiert. Auf der anderen Seite wird ein körniges Pulver, das aufgrund fehlerhaften Mischens nicht gelöst ist, d.h. ungelöstes Material S, von dem ungefilterten Abflussanschluss 76 zu der Einlassdüse 72 zurück geführt und anschließend wieder durch Bewegung Gemischt. Da auf diese Art und Weise das Vorhandensein von ungelösten Komponenten, resultierend aus fehlerhaftem Mischen, unterdrückt wird, können die Produkterträge entsprechend erhöht werden.
  • Wie in 10A, 10B, 11A und 11B gezeigt, kann eine Schleifspindel 84 zum zermalmen ungelöster Substanzen (Klumpen), die nach der Lösung des Pulvers übrig bleiben, angebracht werden, um das Pulver noch weiter zu zerteilen, und um die Lösungseffizienz weiter zu erhöhen. Genauer gesagt wird die Schleifspindel 84 an die Betriebswelle 15 so befestigt, dass sie mit der Schwingung des Bewegungskörpers 14 verbunden ist. Bezüglich eines Aufbaus kann die Schleifspindel 84 unabhängig vom Filter 70 bereitgestellt werden, wie in 10A und 10B dargestellt ist, oder kann sich im Filter 70 befinden, wie in 11A und 11B dargestellt ist. In beiden Fällen wird ungelöste Substanz zwischen der äußeren Oberfläche der Schleifspindel 84 (Englisch: „which is finished in file form") und der inneren Wand des Gehäuses 12 oder der inneren Wand des Filters 70 gequetscht und dann zerdrückt. Es sollte angemerkt werden, dass die durchlässigen Löcher 84A, die die Schleifspindel 84 in vertikaler Richtung durchdringen, als Strahlwege ausgebildet sind, um damit den Widerstand einer Presskraft, die auf die Schleifspindel 84 während der Abwärtsbewegung ausgeübt wird, zu reduzieren und auch um ihre pulsierende Bewegung zu verhindern.
  • Die charakteristischste Eigenschaft des Bewegungsmischers betrifft den Filter 70, der den Strömungskanal 75 umschließt. Dieser wird in einem Zustand bereitgestellt, in dem er mit dem unteren Bereich des Bewegungsmischers verbunden ist. Durch den Filter 70 wird eine gelöste Flüssigkeit aus der Mischkammer 77L via gefilterten Abflussanschluss 74, nach der Beendigung des Mischens durch Bewegung, entfernt. Auf der anderen Seite wird die ungelöste Substanz S zum Weiterbearbeiten in dem Gehäuse 12, in die Einlassdüsen 71 oder 72 zurückgeführt. Im Folgenden wird Reaktion beschrieben, die durch den Bewegungsmischer eingeleitet wird.
  • Als ein Beispiel einer Flüssigkeit-zu-Flüssigkeit Reaktion, wird ein Zusatzstoff mit einem Monomer gemischt um eine Reaktion einzuleiten, was zu einer Erhöhung der Viskosität führt, wenn das Monomer polymerisiert wird. Die erhöhte Viskosität wiederum bewirkt eine Steigerung des Drucks in Gehäuse 12 über einen vorbestimmten Wert hinaus. Wenn der vorbestimmte Wert überschritten wird, öffnet sich ein auf/zu Ventil 79, indem die Presskraft eines elastischen Körpers 81 überwunden wird, was das entfernen von Materialien, die nicht durch den Filter 70 passen, d.h. gemischte Substanz S, deren molekulare Größe groß ist, über den Abflussanschluss 76 erlaubt.
  • Auf der anderen Seite durchfließt eine Substanz, die in soweit ungenügend gemischt ist, dass die Viskosität nicht erhöht ist, d.h. eine Substanz, deren molekulare Größe klein aufgrund unzureichender Mischung ist, den Filter 70 via Strömungskanal 75 in der Mischkammer 77L, die sich im untersten Bereich befindet, und bewegt sich dann zum Umfang der Mischkammer 77L. Die gefilterte Substanz F bewegt sich dann durch den gefilterten Abflussanschluss 74 aus der Mischkammer 77L heraus, wo die gefilterte Substanz F den Einlassdüsen 71 oder 72 zurückgeführt wird. Anschließend, wird die gefilterte Substanz F wieder in das Gehäuse 12 eingefüllt und weiter durch Bewegung gemischt. Entsprechend kann der Produktertrag erhöht werden, indem das Ausbilden unreagierter Substanzen, aufgrund mangelhafter Mischung, unterbunden wird.
  • In diesem Fall werden nur Substanzen, bei denen ausreichende Reaktion durch Mischen durch Bewegung auftritt, aus dem Gehäuse 12 heraus befördert, und unvollständig reagierte Substanzen werden in das Gehäuse zurück geführt. Mit anderen Worten, da Komponenten im Endzustand gefiltert werden, wo die Reaktion abgeschlossen ist, werden nur Produkte ausreichender Qualität, die hinreichend wenige unreagierte Substanzen enthalten, extrahiert. Es sollte angemerkt werden, das die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und für eine Reihe von Anwendung verwendet werden kann. Zum Beispiel können, obwohl in der oberen Ausführungsform die Einlassdüse für das Rohmaterial im oberen Bereich des Gehäuses angebracht ist und der Abflussanschluss im unteren Bereich des Gehäuses angebracht ist, diese Düsen auch umgekehrt angebracht werden, um Mischen durch Bewegung auszuführen, wobei das eingefüllte Rohmaterial gezwungen wird nach oben zu fließen, abhängig vom Typ des Rohmaterials oder der Reaktion, oder abhängig von physikalischen Eigenschaften des zu extrahierenden, aus der Reaktion hervorgegangenen Produkts.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zur Mischung durch Bewegung entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Das Verfahren zum Mischen durch Bewegung, entsprechend dieser Ausführungsform, ist ein Verfahren, bei dem Pulver und Flüssigkeit durch schwingungsförmige Bewegung gemischt werden. Beispiel: der Bewegungsmischer 10, dargestellt in 1, nachdem gleichzeitig das Pulver und die Flüssigkeit in das Gehäuse eingefüllt wurden, das ein schwingendes Bewegungsmesser enthält.
  • Ein anderes Bewegungsmischverfahren entsprechend dieser Ausführungsform umfasst die Schritte eines gemischten Pulverbildungsvorganges, worin zwei oder mehr Pulver vorgemischt werden, um ein gemischtes Pulver herzustellen, und worin das gemischte Pulver und die Flüssigkeit gleichzeitig in das Gehäuse eingefüllt und anschließend durch Schwingung bewegt werden.
  • Zum Beispiel sei ein Fall genannt, bei dem eine erste Mischung hergestellt wird, indem ein Kleber mit einem Lösungsmittel vermischt wird, und eine zweite Mischung danach hergestellt wird, indem ein Aushärtemittel oder ähnliches zur ersten Mischung hinzugefügt wird: Wenn die erste Mischung von hoher Viskosität ist, ist es gewöhnlich schwierig das Aushärtemittel gleichmäßig mit der ersten Mischung zu vermischen. Indem jedoch zwei oder mehr Pulver gemischt werden und anschließend das vorgemischte Pulver mit einer Flüssigkeit, entsprechend des Verfahrens zum Mischen durch Bewegung dieser Ausführungsform, vermischt wird, wird der Vorgang zur Herstellung einer gleichmäßigen Vermischung des Aushärtemittels stark vereinfacht.
  • In noch einem weiteren Verfahren zum Mischen durch Bewegung entsprechend dieser Ausführungsform, kann der Grad des Mischens durch Bewegung im Strömungskanal angemessen verändert werden. Auf diese Weise wird es möglich ein Objekt grob zu bewegen, und anschließend das grob gemischte Objekt gründlich zu mischen, was in eine gleichmäßige Mischung resultiert. Weiterhin könne, indem grobe Bewegung nach der gründlichen Bewegung ausgeführt wird, die Umstände der bewegten Mischung korrigiert werden; zum Beispiel, kann eine Mischung, die Schaum enthält, entgast werden.
  • Der Bewegungsmischer und das Verfahren zum Mischen durch Bewegung entsprechend irgendeiner oben beschriebenen Ausführungsform kann auch beispielsweise zur Herstellung von, Silikonöl (silicon oil), Silikonprodukte (silicon products), wie zum Beispiel Silikongummi (silicon gum), Farbe, Kosmetika, Nahrungsmittel, Maische, wie Zement, verwendet werden. Im Besonderen ist es möglich eine Mischung anzufertigen, die eine Viskosität aufweist, die so hoch ist wie die von Mischungen, die gewöhnlich mit Rührwerken, wie Knetmaschinen, hergestellt werden. Zusätzlich kann ein Pulver und eine Flüssigkeit gemischt werden, die sogar ein Gewichtsverhältnis von ungefähr 1 zu 1 aufweisen, wie experimentell gezeigt wurde.
  • Beispiele
  • Weiter unten werden Beispiele zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit beschrieben, die den Bewegungsmischer der Erfindung verwenden. Beispiel 1 Vorbereitung der kosmetischen Basis: Tabelle 1
    Hauptmasse 100 Massenanteile
    Pulver:
    fluoridierter Talk 17 Massenanteile in Prozent
    fluoridierter Glimmer 39 Massenanteile in Prozent
    Nylonpulver 5 Massenanteile in Prozent
    Zinkstearate 3 Massenanteile in Prozent
    fluoridierter Hautfarbpigment 30 Massenanteile in Prozent
    Ethyl-para-hydroxybenzoate 1 Massenanteile in Prozent
    Öl:
    Silikonöl (silicon oil) (6 mm2/s) 2 Massenanteile in Prozent
    Flüssigparaffin 3 Massenanteile in Prozent
    Zusatzflüssigkeit:
    Flüssigkeit:
    1,3-butylenglycol 6 Massenanteile in Prozent
    gereinigtes Wasser 94 Massenanteile in Prozent
  • Nachdem die Pulver, aufgelistet in Tabelle 1, zerdrückt und gemischt wurden, wurden die Öle zu den zerdrückten und gemischten Pulvern beigemischt, um 100 Massenanteile für die Hauptmasse für die Kosmetikbasis herzustellen. Anschließend wurden 5 Massenanteile der Flüssigkeit, die aus 1,3-butylenglycol und gereinigtem Wasser besteht, durch die Flüssigkeitseinlassöffnung 50 des Mischers, dargestellt in 1, eingefüllt, und 100 Massenanteile der Hauptmasse wurden durch die Pulvereinlassöffnung 52 des Mischers in das Gehäuse 12 eingefüllt, und anschließend durch schwingungsförmige Bewegung gemischt, um eine gleichmäßige Mischung zu erhalten. Die gewonnene Mischung wurde dann in einen runden mittelgroßen Teller gegeben, gepresst und dann etwa 9 Stunden bei 50°C getrocknet. Die Festigkeit der resultierenden, gepressten Artikel wurde durch Falltests gemessen, bei dem ein festes pulverförmiges kosmetisches Material, das in den mittelgroßen Teller gegeben wurde, in ein Pulverformteil eingebracht wurde. Anschließend wurde das Pulverformteil aus einer Höhe von 50 cm auf ein Sperrholzlaminat mit 2 cm Dicke fallen gelassen. In dem Test wurde das Endresultat von 50 mal, bis das feste pulverförmige kosmetische Material vom Pulverformteil abblätterte, erhalten.
  • Beispiel 2
  • Herstellung von, mit Silikonmakromolekülen (silicon marcomolecule) überzogenes, Pulver:
  • Als Pulver wurden 100 Gramm rundes Silica US-10 (mit durchschnittlichem Teilchendurchmesser von 10 μm und hergestellt von MITSUBISHI RAYON Co., Ltd.) durch die Pulvereinlassöffnung in den Bewegungsmischer eingefüllt, entsprechend der vorliegenden Erfindung, wie in 1 dargestellt. Währenddessen, wurden 5 Gramm Phenylpolysilan in 65 Gramm Toluol gelöst, das als Flüssigkeit über die Flüssigkeitseinlassöffnung des Bewegungsmischers dieser Erfindung, eingefüllt wurde. Nachdem das Pulver und die Flüssigkeit durch Schwingung eine Minute lang bewegt wurden, wurde eine flüssige Masse erhalten. Die flüssige Masse wurde einer Temperatur von 80°C bei einem Druck von 6 Kilopascal ausgesetzt, um 30 Gramm Toluol abzudampfen. Als ein Resultat wurde Phenylpolysilan-behandeltes kugelförmiges Silica erhalten, das über dem verbliebenen flüssigen Toluol verbreitet war. Anschließend wurde diese Toluolphase, die Phenylpolysilan-behandeltes kugelförmiges Silica und 35 Gramm Wasser enthält, einzeln in den Bewegungsmischer dieser Erfindung eingefüllt und schwingender Bewegung unterworfen, was die flüssige Eigenschaft reduzierte, da das Wasser mit der Toluolphase gemischt wurde, die Phenylpolysilan-behandeltes kugelförmiges Silica enthält. Indem dann gleichzeitig 35 Gramm Toluol und 30 Gramm Wasser verdampft wurden, wurde gezeigt, dass das Phenylpolysilan-behandelte kugelförmige Silica seine Kugelförmige Gestallt beibehalten hat, beinahe ohne Kohäsion.
  • Beispiel 3
  • Herstellung von flüssigem Silikongummigemisch (liquid silicon gum compound):
  • Zunächst, wurden 45 Teile geradekettigen Diemethylpolysiloxans (mit Viskosität von 10,000 cSt), deren molekulare Kette durch Dimethylvinyl Gruppe an beiden Enden abgedichtet war, und 3 Teile 1,1,1,3,5,7,7,7-Octamethyl-3,5-Dihydroxytetrasilioxan gemischt. Dieser Mischung wurden 55 Teile Silikonpulver (silicon pouder) (NIPSIL LP (registriertes Warenzeichen) hergestellt von Nihon Silica) beigemischt, um ein vorgemischtes Pulver herzustellen. Anschließend wurde das vorgemischte Pulver durch die Pulvereinlassöffnung am Bewegungsmischer dieser Erfindung eingefüllt, während 116 Teile des obigen Dimethylpolysiloxans durch die Flüssigkeitseinlassöffnung des Bewegungsmischers dieser Erfindung eingefüllt wurden. Die Temperatur wurde allmählich von 10°C auf 280°C von den Einlassöffnungen nach unten hin erhöht. Als ein Resultat wurde eine flüssige Silikongummibasis (silicon rubber base) am Abflussanschluss erhalten. Weiterhin wurden, bezogen auf 100 Teile der gewonnenen Silikongummibasis (silicon rubber base), 25 Teile geradekettigen Diemethylpolysiloxans, 3 Teile Methyl hydrogen polysiloxane als Vernetzungshilfe, 0.3 Teile von 1% isopropyl alcohol Lösung, die eine hexachloro-platinic Säure als ein Platinkatalysator ist, und 0.3 Massenanteile von Ethynylcyclohexanol als Reaktionhemmer vermischt. Die Mischung wurde 10 Minuten bei 120°C gehärtet um ein Blatt herzustellen. Ein Teststück des Blattes wurde, für eine Ausdehnung um 100%, einer Hin- und Herbewegung (das Teststück wurde mehrmals zwischen 0–100% gedehnt), bei einer Geschwindigkeit von 300 Wiederholungen pro Minute, unterzogen, in Übereinstimmung mit JIS-K-6301 Standard, um die Anzahl der Hin- und Herbewegung zu messen, bis das Teststück gebrochen wurde. Per Messung wurde gezeigt, dass eine Ermüdungsgrenze des Teststücks bei 12.5 Millionen mal lag, was ein gewünschtes Resultat war.
  • Durch die Verwendung des Bewegungsmischers entsprechend der vorliegenden Erfindung, wurden in den obigen Anwendungen Pulver und Flüssigkeit gleichmäßig gemischt. Weiterhin wurde gefunden, dass alle obigen Produkte, die als Resultat der Mischung erhalten wurden, ausgezeichnete Eigenschaften aufwiesen. Es sollte angemerkt werden, dass indem der Bewegungsmischer und das Verfahren zum Mischen durch Bewegung für andere Anwendungen als die oben beschriebenen, verwendet wird, eine Mischung, die gleichmäßig durch Bewegung gemischt ist und eine Komponente, die gleichmäßig reagiert ist, aus jeder Kombination von Flüssigkeit und Pulver hergestellt werden kann, und zwar für jedes gewünschte Mischungsverhältnis von Pulver und Flüssigkeit, und mit jeder gewünschten Viskosität.
  • Die oben offenbarten Ausführungsformen stellen eine vielseitige Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit durch Bewegung bereit, bei der die Kombinationen von zu mischendem Pulver und Flüssigkeit im wesentlichen unbegrenzt sind, und die ein ausgezeichnetes Vermögen zur gleichmäßigen Mischung von Pulver und Flüssigkeit aufweist.
  • In einer Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit durch Bewegung, wie oben beschrieben, können wenigstens zwei Dichtungen, die das Ausfließen der Flüssigkeit von einer Schwingungsquellenseite erlauben und gleichzeitig die Schwingungsquelle vor dem Eindringen von Flüssigkeit schützt, zusätzlich in das Gehäuse eingebaut werden. Die Flüssigkeitseinlassöffnung, die an einer Position über oder unter der Pulvereinlassöffnung liegt, kann so ausgebildet sein, dass die Flüssigkeit in einen Raum zwischen den Dichtungen eingefüllt werden kann.
  • Indem die Flüssigkeit aus dem Raum, der zwischen den zwei Dichtungen ausgebildet ist, eingefüllt wird, kann das Pulver, das durch die Pulvereinlassöffnung, die über oder unter der Flüssigkeitseinlassöffnung liegt, eingefüllt wird, sofort mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen, die von oben oder von unten durchfließt. Das verhindert, dass das Pulver ansteigt und sich an einer oberen inneren Wand des Gehäuses absetzt, oder sich an dem oberen Bereich des Bewegungskörpers festsetzt. Auf diese Weise kann das Pulver und die Flüssigkeit in einem spezifizierten Massenverhältnis beinahe augenblicklich durch Bewegung gemischt werden.
  • Wie bereits erwähnt, kann in einer Vorrichtung, wie oben beschrieben, ein Filter zusätzlich in das Gehäuse derart eingebaut werden, dass er den Bewegungskörper umschließt.
  • Indem eine bewegte Mischung durch einen Filter gefiltert wird, kann eine gleichmäßigere Mischung erhalten werden.
  • Eine Vorrichtung, wie oben beschrieben, kann weiterhin einen gefilterten Abflussanschluss enthalten, durch den die durch den Filter gefilterte Mischung ausfließt, und einen ungefilterten Abflussanschluss enthalten, durch den eine Mischung, die nicht durch einen Filter gefiltert werden kann ausfließt. Die Vorrichtung, bei der der ungefilterte Abflussanschluss mit einem auf/zu Ventil verbunden ist, das sich öffnet wenn ein innerer Druck am ungefilterten Abflussanschluss einen vorbestimmten Wert erreicht oder überschreitet oder ein auf/zu Ventil, das sich in regelmäßigen Zeitintervallen öffnet.
  • (Die oben beschriebene Vorrichtung kann auch eine Anschlussdüse enthalten, die den gefilterten oder ungefilterten Abflussanschluss mit der Einlassdüse verbindet.)
  • Indem beispielsweise der ungefilterte Abflussanschluss mit der Einlassdüse verbunden ist, kann eine gewünschte gefilterte Mischung mit verbessertem Ertrag erhalten werden.
  • Wie beschrieben wurde, können durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung verschiedene Arten von Pulver und Flüssigkeit einfach und gleichmäßig durch schwingungsförmige Bewegung gemischt werden. Obwohl die offenbarten Ausführungsformen mittels erklärender Beispiele beschrieben wurden, soll es so verstanden werden, dass der Anwendungsbereich der Ansprüche nicht auf die speziellen Ausführungsformen beschränkt ist und alle Ausführungsformen, definiert durch die angefügten Ansprüche, einschließt.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung (10), die enthält: ein Gehäuse (12), das einen Strömungskanal aufweist, durch den ein Fluid gelangen kann; einen Bewegungskörper, der eine Welle (14), die in dem Gehäuse installiert ist und die mit einer Vibrationsquelle verbindbar ist, und eine oder mehr Bewegungsklingen (16, 16a, 16b, 16c) enthält, die am Umfang der Welle angebracht sind; zwei oder mehr Einlassöffnungen (50, 52) um eine Flüssigkeit oder ein Pulver in das Gehäuse zu füllen; und eine oder mehr Bewegungskammern, die durch Trennplatten (80) von anderen Bereichen in dem Gehäuse so getrennt sind, dass sie mit den anderen Bereichen kommunikationsfähig sind, bei der mindestens eine der Bewegungskammern eine Vorbewegungs-Mischkammer (100) ist, an der die Einlassöffnungen angebracht sind, und dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Bewegungsklingen (16, 16a), der in der Vorbewegungs-Mischkammer (100) an dem Bewegungskörper anzuordnen ist, so vorgesehen ist, dass die Form der Bewegungsklingen und/oder der Bereich der Bewegung der Bewegungsklingen geändert werden kann, so dass das Ausmaß der erzeugten Bewegung verändert wird.
  2. Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung gemäß Anspruch 1, bei der die Welle mit einer Vibrationsquelle (18) verbunden ist.
  3. Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung gemäß Anspruch 1 oder 2, in der eine oder mehrere aus einer Vielzahl von Bewegungsklingentypen ausgewählte Bewegungsklingen mindestens eines Typs (16, 16a, 16b, 16c), von denen jeder eine einzigartige Form hat, am Umfang der Welle des Bewegungskörpers befestigt sind.
  4. Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung gemäß Anspruch 1 oder 2, in der mindestens eine der einen oder mehr Trennplatten (80, 80a, 80b) mit einem oder mehr Löchern (82a, 82b) perforiert ist und eines oder beides, die Anzahl oder die Größe der Löcher, so festgelegt ist, dass das Ausmaß der Bewegung innerhalb des Gehäuses variiert.
  5. Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung gemäß Anspruch 1 oder 2, in der die Bewegungsklinge (16, 16a, 16b, 16c) mit einem oder mehr Löchern (90a, 90b) gemäß dem Bewegungsbereich perforiert ist und eines oder beides, die Anzahl oder die Größe der Löcher, so festgelegt ist, dass das Ausmaß der Bewegung innerhalb des Gehäuses variiert.
  6. Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung gemäß Anspruch 1 oder 2, in der ein Filter (70) im Gehäuse installiert ist, so dass der Bewegungskörper umschlossen ist.
  7. Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung gemäß Anspruch 6, die ferner enthält: einen gefilterten Ablasskanal (74), aus dem ein durch diesen Filter gefiltertes Gemisch abgelassen wird, und einen ungefilterten Ablasskanal (76), aus dem ein durch diesen Filter nicht filterfähiges Gemisch abgelassen wird, in dem der ungefilterte Ablasskanal mit einem offen/geschlossen – Ventil (79), das geöffnet wird wenn ein innerer Druck im ungefilterten Abflusskanal einen vorbestimmten Wert erreicht oder darüber hinausgeht, oder mit einem offen/geschlossen-Ventil, welches in einem regelmäßigen Zeitintervall öffnet, verbunden ist.
  8. Vorrichtung zum Mischen durch Bewegung gemäß Anspruch 7, die weiterhin einen Kopplungskanal enthält, der den ungefilterten Ablasskanal oder den gefilterten Ablasskanal mit dem Einlasskanal verbindet.
  9. Verfahren zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit durch Bewegung, welches enthält: gleichzeitig oder periodisch ein Pulver und eine Flüssigkeit in ein Gehäuse (12) einfüllen; das Pulver und die Flüssigkeit in einer Vorbewegungs-Mischkammer (100) des Gehäuses mischen; ein Fluid, welches das Pulver und die Flüssigkeit gemischt enthält, in eine Bewegungskammer des Gehäuses übermitteln; und das Fluid, welches das Pulver und die Flüssigkeit gemischt enthält, in der Bewegungskammer bewegen, gekennzeichnet durch den Schritt: ändern der Form und/oder des Bewegungsbereiches eines Abschnitts der Bewegungsklingen (16, 16a, 16b, 16c) an einer im Gehäuse installierten Welle eines Bewegungskörpers, so dass das Ausmaß der erzeugten Bewegung geändert wird.
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