專利名稱：連續(xù)混合設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連續(xù)混合設(shè)備，更具體地說，涉及一種適合于在短時間內(nèi)連續(xù)生產(chǎn)混凝土的混合設(shè)備，所述設(shè)備簡單地借助于例如在連續(xù)進給所必需的材料的同時進行計量，并借助重力將材料排出來，從而實現(xiàn)混凝土的連續(xù)生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)上，用于生產(chǎn)混凝土的混凝土分批攪拌設(shè)備是用于混合以預(yù)定的組分計量的水泥、水、砂、粗砂、混合劑以及混凝土用的類似材料，從而生產(chǎn)保持在非凝固狀態(tài)的混凝土的設(shè)備，其已廣泛地用于堤壩的建造、民用建筑、新拌混凝土工廠和水泥再生工廠及類似物。
傳統(tǒng)的混凝土分批攪拌設(shè)備大致上包括一個材料儲存部分，一個測量部分，一個攪拌部分和一個裝料部分。根據(jù)這些設(shè)置，混凝土分批攪拌設(shè)備分為各種類型。最典型的類型是

圖11中所示的塔式設(shè)備。圖11中所示的傳統(tǒng)的塔式混凝土分批攪拌設(shè)備1是這樣一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，將一個接收室2，一個儲料器3(一個水泥儲料器3a，一個砂儲料器3b，一個小石子儲料器3c，一個儲水槽3d)，一個計量部分4(一個水泥計量槽4a，一個砂計量槽4b，一個小石子計量槽4c)，一個混凝土混合器5，一個混凝土料斗6以及類似部件從上到按順序疊加或塔形。最普遍的類型為一個操作室7從一個計量室或混合室8中伸出的類型和操作室7與設(shè)備分離開的類型。
因此，幾乎所有的傳統(tǒng)混凝土分批攪拌設(shè)備，包括圖11所示的設(shè)備在內(nèi)，都屬于分批進行處理型的(在每一批處理過程中，每次混合并攪拌預(yù)定量的材料，并重復(fù)進行這種過程)。而每計量和攪拌的材料稱作一批混合物。
但是，在這種批量處理過程中，混凝土的制造是間歇式的，對于連續(xù)生產(chǎn)大量的混凝土這種處理過程并不十分有效。因此，在如圖11所示的傳統(tǒng)的塔式混凝土分批攪拌設(shè)備1中，在混合室8內(nèi)設(shè)置兩個混凝土混合器5，同時交替地使用這些混合器以便盡可能保持混凝土制造的延續(xù)性和連續(xù)性。
盡管在分批處理過程中，如果如上所述設(shè)置多個混凝土混合器5并依次使用，可以在一定的程度上保持連續(xù)的生產(chǎn)。但是，這里存在著一個問題，即，所安裝的混合器5的數(shù)目越多，混凝土分批攪拌設(shè)備作為一個整體將變得越大。
同時，非常希望在現(xiàn)場連續(xù)地進行混凝土的生產(chǎn)。但是，很難在最佳的條件下連續(xù)地對材料進行混合。實際上，一個真正可用的有效的混合裝置，即一個混合器，到目前為止還未曾實現(xiàn)。同時，即使開發(fā)出這樣一種連續(xù)混合器，這里仍然存在著一個如何對連續(xù)導(dǎo)入混合器中的每種材料的量進行計量以便生產(chǎn)出高質(zhì)量混凝土的問題。此外，考慮到這一點，人們普遍認(rèn)為，進行有效的連續(xù)制造混凝土是不可能的。
為了克服在現(xiàn)有技術(shù)中所固有的上述問題，本發(fā)明的一個目的是，提供一種連續(xù)的混合設(shè)備，例如，它可簡單地一面計量所需材料的量，一面連續(xù)地進給所需材料，并借助重力將這些材料排出，從而可適宜地在一個短時間內(nèi)連續(xù)地制造混合材料，在被混合的材料為混凝土的情況下，可以在精確而連續(xù)地計量每種材料并將它們進給到混合器中的同時，可在短時間內(nèi)連續(xù)地制造較高質(zhì)量的混凝土。
本發(fā)明簡述本發(fā)明涉及一種連續(xù)混合設(shè)備。為解決上述問題，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如下。即，根據(jù)本發(fā)明，提供一種連續(xù)計量和進給裝置，用于在連續(xù)計量材料的同時，保持不斷地進給至少兩種待混合的材料，連續(xù)計量和進給裝置的數(shù)目對應(yīng)于材料的數(shù)目，并提供至少一個混合箱機構(gòu)，用于混合從連續(xù)計量和進給裝置連續(xù)進給的材料，其特征在于，該混合箱機構(gòu)配備有多個變形通道，每個通道具有一個位于一端的入口和一個位于另一端的出口，其橫截面的形狀從入口向出口連續(xù)的變化，同時沿軸向延伸；同時，在每一個變形通道的入口和出口之間設(shè)置匯合和分離裝置，用于使通過每個變形通道的每種材料匯合并分離，同時每種材料借助重力連續(xù)地從入口部注入并通每一個變形通道流向出口部分以便進行混合。
在根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備中，優(yōu)選地，該設(shè)備進一步包括一個計量裝置，用于計量在中途于每一預(yù)定的時刻對于由每個連續(xù)計量和進給裝置中連續(xù)運送的材料的局部運送量，而連續(xù)計量和進給裝置則從該計量裝置接受一個信號以便進行反饋控制，從而提高材料供應(yīng)量的精度。
在這種連續(xù)混合設(shè)備中，至少兩種待混合的材料為團粒和泥漿，或者水泥膏，該混合設(shè)備被用于連續(xù)地制造混凝土。
根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備可進一步采用如下的結(jié)構(gòu)。即，提供一種連續(xù)混合設(shè)備，它包括一個主傳送機構(gòu)，用于傳送團粒；一個連續(xù)的團粒進給裝置，用于不斷地將至少一種團粒進給到主傳送帶機構(gòu)上，同時對材料進行計量；一個第一檢測機構(gòu)，它安裝在主傳送機構(gòu)的傳送帶的下游側(cè)，用于在一個預(yù)定的位置處連續(xù)地計量已經(jīng)在主傳送機構(gòu)的傳送帶上傳送的團粒的局部的量，并輸出一個信號；一個連續(xù)的固定量供應(yīng)裝置，它安裝在其上已被進給有團粒的主傳送機構(gòu)的下游側(cè)，用持續(xù)地將固定量的泥漿或水泥膏連續(xù)地進給到主傳送帶上；以及至少一個混合箱機構(gòu)，它設(shè)置在主傳送帶的傳送端的緊下方，其特征在于，連續(xù)的固定量供應(yīng)裝置接收從第一檢測機構(gòu)連續(xù)輸出的信號，并進行反饋控制以便提供泥漿或水泥膏供應(yīng)量的精度，而且，混合箱機構(gòu)進一步配備有多個變形通道，其中每一變形通道都具有一個位于一端的入口部分和一個位于另一端的出口部分，該通道的橫截面的形狀從入口部分向出口部分連續(xù)地變化，同時該通道沿一個軸向方向延伸；一個設(shè)置在每個變形通道的入口部分與出口部分之間的匯合和分離裝置，用于匯合和分離通過每個變形通道的混凝土，同時，混凝土從入口部分注入并借助重力通過每個變形通道流向出口部分以便被混合。
盡管根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備包括上述的必要的結(jié)構(gòu)部件，但即使當(dāng)結(jié)構(gòu)部件如下面所具體地描述的那樣時，也可實施本發(fā)明。即，連續(xù)的團粒進給裝置包括一個帶式傳送機構(gòu)，用于把團粒進給到主傳送機構(gòu)上；一個材料運送機構(gòu)，用于將團粒連續(xù)地進給到帶式傳送機構(gòu)上；一個第二檢測機構(gòu)，它安裝在帶式傳送機構(gòu)的下游側(cè)，以便借助在一個預(yù)定的位置連續(xù)地計量在帶式傳送機構(gòu)的傳送帶上運送的團粒的量來輸出一個信號，材料傳送機構(gòu)隨著接收從第二檢測機構(gòu)連續(xù)輸出的信號，被進行反饋控制，從而提高所運送并進給到帶式傳送機構(gòu)上的團粒的供應(yīng)的量的精度。
同時，根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備的特征還在于，材料運送機構(gòu)包括一個振動進料器，該振動進料器的頻率根據(jù)由第二檢測機構(gòu)連續(xù)輸出的信號變化，以便對進給到帶式傳送機構(gòu)上的團粒的量進行反饋控制。
進而，根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備的特征還在于，第一和第二檢測機構(gòu)之一或兩者包括一個計量運送帶機構(gòu)，用于在一個預(yù)定的位置連續(xù)地計量運送帶作為一個整體的重量。
進而，根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備的特征還在于，混合箱機構(gòu)是通過將多個基本上沿垂直方向的部件連接起來構(gòu)成的，每一個部件上均設(shè)有一個入口端，一個出口端和多個從入口端伸展到出口端的變形通道，形成于入口端的每一個變形通道的入口和形成于出口端的每一變形通道的出口具有不同的設(shè)置方式，而且，各相鄰的部件在出口端和入口端相互緊密接觸連接在一起，在各部件接合側(cè)端部部分的每一變形通道出口和入口之間的結(jié)合部分構(gòu)成匯合和分離裝置。
順便提及，在根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備中，優(yōu)選地，各部件配備有設(shè)置在右側(cè)和左側(cè)的矩形開口，作為每一變形通道入口的配置模式，同時配備有垂直設(shè)置的矩形開口作為每一變形通道出口的配置模式，并被制成至少兩種不同的類型以便將每一變形通道的每一入口和出口之間的連通狀態(tài)加以區(qū)分，同時，所述混合箱機構(gòu)通過將不同種類的部件在垂直方向相互交替地連接起來構(gòu)成。
在根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備中，優(yōu)選地，在構(gòu)成混合箱機構(gòu)的最下部部件的出口處設(shè)置一個可打開/關(guān)閉的分割閘門，同時調(diào)節(jié)借助重力排出的材料的排放量，借助對填充到混合箱機構(gòu)的每一部件的變形通道中的材料的填充速度進行控制。
在根據(jù)本發(fā)明的以這種方式構(gòu)成的連續(xù)混合設(shè)備中，從連續(xù)供料裝置中連續(xù)地向每一部件進給每一種材料，同時對每種材料進行計量并使之落入到混合箱機構(gòu)內(nèi)。即，當(dāng)每種材料被連續(xù)地從位于混合箱機構(gòu)上方的入口端注入到位于內(nèi)部的多個變形通道內(nèi)時，由于重力的作用，材料通過每一變形通道下落。
每一變形通道具有一個沿其縱向方向連續(xù)變化的截面形狀。通過該變形通道下落的材料經(jīng)受一個壓縮變形作用并被混合。此外，通過每一變形通道的材料，在通過該變形通道下落的過程中，借助于使其通過分割和匯合裝置而被匯合。然后，所述材料被分配到每一變形通道內(nèi)并下降。優(yōu)選地，重新進行這一過程以便獲得良好的混合物。
通常，在這種混合箱機構(gòu)內(nèi)，多個部件相互連接以便在垂直方向相互疊加，從而可必然地達(dá)到分離和匯合的效果。所述部件配備有一個入口端，一個出口端和多個從入口端至出口端的變形通道。在入口端形成的每一變形通道的入口設(shè)置形式不同于在出口端形成的每一變形通道的出口的設(shè)置形式。
如果在相鄰部件的出口端和入口端各部件以相互緊密接觸的方式被相互連接起來，每一部件的每一變形通道的入口和出口的接合部構(gòu)成匯合和分離裝置。順便提及，在采用于左側(cè)和右側(cè)設(shè)置矩形開口作為每一變形通道的入口的設(shè)置形式，同時垂直地設(shè)置矩形開口作為出口的設(shè)置形式的部件的情況下，如果配備至少兩種在每一個變形通道的每一入口和出口之間具有不同連通狀態(tài)的部件，并且將所述不同類型的部件沿垂直方向交替地連接起來以形成混合箱機構(gòu)，則從混合箱機構(gòu)的上部入口端到下部出口端的線性連接部分會被縮短或被消除，從而可提高對落下的材料的混合效果。
例如，這種連續(xù)混合設(shè)備可被用作制造混凝土的設(shè)備。在這種情況下，特別是，為了獲得高質(zhì)量的混凝土，優(yōu)選地利用檢測機構(gòu)對將要從構(gòu)成連續(xù)團粒進給裝置的材料運送機構(gòu)進給的團粒供應(yīng)量進行檢測，以便進行反饋控制，提高供應(yīng)量的精度。或者，在至少將一種團粒利用主傳送機構(gòu)進給到混合箱機構(gòu)中的情況下，優(yōu)選地，依次由檢測機構(gòu)對由主傳送機構(gòu)連續(xù)進給的團粒的量進行檢測，以便從連續(xù)的固定量供應(yīng)機構(gòu)將泥漿或水泥膏進給到主傳送機構(gòu)上。
附圖簡述圖1是一個示意結(jié)構(gòu)圖，用于表示根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)式混凝土制造設(shè)備。
圖2是一個在圖1所示的連續(xù)混凝土制造設(shè)備中，用于對泥漿或水泥膏進行計量并進給到一個第二帶式主傳送機構(gòu)上的機構(gòu)的部分局部正視圖。
圖3是一個透視圖，用于表示對于一個混合箱機構(gòu)兩種不同的部件相互連接在一起的狀態(tài)，所述混合箱機構(gòu)用于圖1所示的連續(xù)混凝土制造設(shè)備。
圖4是一個流程圖，類似于一個模型圖，用于表示在圖3所示的兩個部件于每一部件的入口端部分、中間部分和出口端部分相互連接起來的情況下，待混合的目標(biāo)材料的橫截面的變化狀態(tài)。
圖5是一個平面圖，示意地表示當(dāng)從入口端部分觀察時，在圖3中所示的一種部件內(nèi)部的每一變形通道。
圖6是一個平面圖，示意地表示當(dāng)從入口端部分觀察時，在圖3中所示的另一種部件內(nèi)部的每一個變形通道。
圖7是一個透視圖，用于表示可用于根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混凝土制造設(shè)備中的另外一種混合箱機構(gòu)內(nèi)，其內(nèi)部配備有四個變形通道的一種部件。
圖8是一個流程圖，類似于一個模型圖，用于表示在圖7中所示的兩個部件于每一部件的入口端部分、中間部分和出口端部分相互連接起來的情況下待混合的目標(biāo)材料截面變化的狀態(tài)。
圖9是從上部觀察時，根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備的另外一個實施例的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備的另外一種實施例的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖11是表示傳統(tǒng)的分批處理型混凝土分批攪拌設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明的最佳實施方式現(xiàn)將參照圖中所示的實施例描述根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備。圖1是一個示意結(jié)構(gòu)圖，用以表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的連續(xù)混凝土制造設(shè)備。圖2是一個用于將泥漿或水泥膏進給到一個主皮帶式傳送機構(gòu)上的連續(xù)固定量供料機構(gòu)的部分局部正視圖。
同時，圖3是一個透視圖，表示對于一個混合箱機構(gòu)兩種不同類型的部件相互連接狀態(tài)，所述混合箱機構(gòu)用于圖1所示的連續(xù)混凝土制造設(shè)備。圖4是一個流程圖，類似于一個模型圖，表示在兩個部件于每一部件的入口端部分，中間部分和出口端部分相互連接起來的情況下，待混合的目標(biāo)材料橫截面變化的狀態(tài)。
進而，圖5是一個平面圖，示意地表示在從入口端部分觀察時，在混合箱機構(gòu)中于一種類型的部件內(nèi)的每一個變形通道。圖6是一個平面圖，示意地表示，在從入口端部分觀察時，在另外一種部件的內(nèi)部的每一個變形通道。圖7是一個透視圖，表示可用于根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混凝土制造設(shè)備中的另外一種混合箱機構(gòu)內(nèi)，其內(nèi)部配備有四個變形通道的一種部件。
圖8是一個流程圖，類似于一個模型圖，用于表示在圖7中所示的兩個部件于每一部件的入口端部分，中間部分和出口端部分相互連接起來的情況下，待混合的目標(biāo)材料橫截面變化的狀態(tài)。圖9是從上部觀察時，根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備的另外一個實施例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備的另外一種實施例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖11是表示傳統(tǒng)的分批處理型混凝土分批攪拌設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)圖。
根據(jù)本實施例的連續(xù)混凝土制造設(shè)備10包括傾斜安裝的一個第一主帶式傳送機構(gòu)11和一個水平安裝的第二主帶式傳送機構(gòu)12。這兩個主帶式傳送機構(gòu)11和12適合于以搭載其上的方式傳送材料。
在第一主帶式傳送機構(gòu)上，沿主帶式傳送機構(gòu)11的傳送方向依次設(shè)置機構(gòu)13、14和15，作為三個連續(xù)的團粒進給裝置，用于持續(xù)不斷地連續(xù)進給三種團粒并對它們進行計量。由于連續(xù)團粒供應(yīng)機構(gòu)13至15基本上是一樣的，因此將只對其中之一進行描述。
連續(xù)團粒供應(yīng)機構(gòu)13配備有帶式傳送機構(gòu)13a。在該帶式傳送機構(gòu)13a的入口端安裝一個作為傳送材料的機構(gòu)的振動給料器13b。進而，在振動給料器13b的上方配備有一個向振動給料器13b進給團粒的料斗13c。在帶式傳送機構(gòu)13a中于振動給料器13b的下游側(cè)安裝一個帶式計量機構(gòu)13d，用于計量連續(xù)運動并攜載團粒的運送帶的局部重量。
該帶式計量機構(gòu)13d適合于借助一個測力傳感器(圖中未示出)連續(xù)地檢測運動并攜載著團粒的運送帶的局部重量并且同時向一個控制機構(gòu)(圖中未示出)輸出一個電信號。該控制機構(gòu)連續(xù)地根據(jù)測力傳感器檢測并輸出的電信號計算出一個重量值，并通過將重量值乘以從運送帶的速度計算出例如到目前為止在例如幾分鐘內(nèi)所輸送出來的團粒的量。
當(dāng)團粒的量多于或少于預(yù)定的量時，變化振動給料器13b的操作頻率，由控制機構(gòu)改變其頻率，從而將團粒的運送量，即其供應(yīng)量被進行反饋并受到控制。三種類型的團粒，例如兩種不同尺寸的小石子、砂等，從三個連續(xù)團粒供應(yīng)機構(gòu)13至15依次被進給到第一主帶式傳送機構(gòu)11上，同時它們的單位時間的預(yù)定供應(yīng)量受到控制。
當(dāng)依次在令人滿意的條件被攜載并運送到第一主帶式傳送機構(gòu)11上的三種類型的材料被轉(zhuǎn)送到水平安裝并向其運送出口端運動的第二主傳送機構(gòu)12上時，借助一個設(shè)置在途中的機構(gòu)16將泥漿或水泥膏連續(xù)地進給到運送帶上，以便連續(xù)地進給預(yù)定量的泥漿。
如圖2更詳細(xì)地所表示的那樣，該連續(xù)固定量供應(yīng)機構(gòu)16配備有一個螺旋軸16b，它可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在一個套筒狀殼體16a的內(nèi)部。該螺旋軸16b可借助一個安裝在基座16c上的驅(qū)動電機16d被旋轉(zhuǎn)。一個料斗16e設(shè)置在殼體16a的一個端部的上方。位于下側(cè)的一個出口部分連接到形成于殼體16a內(nèi)的注入口上。
從而，已被導(dǎo)入到料斗16e內(nèi)的泥漿或水泥膏從殼體16a的注入口被導(dǎo)入內(nèi)部，通過旋轉(zhuǎn)螺旋軸16b通過殼體16a被擠出并通過一個供應(yīng)管16f從另一個出口被進給到運送帶上。在進給泥漿或水泥膏時，為了連續(xù)地進給與由運送帶進給的三種類型的團粒的總量成正比的更優(yōu)選的泥漿或水泥膏的量，將一個帶式計量機構(gòu)17安裝在供應(yīng)管16f的供應(yīng)口的上游側(cè)。
由于該帶式計量機構(gòu)17與上述所描述的帶式計量機構(gòu)13d基本上相同，所以省略對它的描述。但是，在操作當(dāng)中，該機構(gòu)適合于借助一個帶式計量機構(gòu)17的測力傳感器(圖中未示出)連續(xù)地檢測運動并攜載三種類型團粒的第二主傳送帶機構(gòu)12中的運送帶的局部重量，并向一個控制機構(gòu)18輸出電信號。
控制機構(gòu)18通過由測力傳感器檢測并輸出的信號連續(xù)地計算出單位時間內(nèi)三種團粒的總供應(yīng)量，并由這一計算結(jié)果計算單位時間內(nèi)更精確的泥漿供應(yīng)量。然后，根據(jù)單位時間內(nèi)團粒的總供應(yīng)量，控制機構(gòu)18改變驅(qū)動電機16d的轉(zhuǎn)速(rpm)，以便改變螺旋軸16b的旋轉(zhuǎn)速度，從而控制泥漿或水泥膏的供應(yīng)。
從而，即使是攜載并傳送到第二主帶式傳送機構(gòu)12中運送帶上的三種類型的團粒的單位時間的總供應(yīng)量發(fā)生變化(即，即使是在運送帶上的團粒的量增加或減少的情況下)，也可以對于在通過供應(yīng)管16f的出口部下方的運送帶上的團?？偣?yīng)量進行合適量的泥漿或水泥膏。因此，所生產(chǎn)的混凝土的質(zhì)量更進一步地得到改善。
在第二個主帶式傳送機構(gòu)12的運送端的緊下方安裝一個混合箱機構(gòu)20。在該混合箱機構(gòu)20內(nèi)總共有六個兩種不同類型的部件21A和21B沿垂直方向基本上相互連接在一起。為了便于說明，圖中表示的是這些兩種不同的部件21A和21B相互連接在一起的狀態(tài)。
現(xiàn)在將描述每一部件21A、21B的特定結(jié)構(gòu)。首先，部件21A之一在兩端均設(shè)有正方形端部部分，在兩個端部部分上形成用于將部件相互連接的凸緣F。
在這些凸緣F上形成有多個螺栓孔f1。相鄰的部件在端部通過螺栓相互固定并用螺栓孔f1相互連接。部件21A配備有兩個變形通道22、23，它們在相同的方向平行配置。在中心部位處形成一隔離壁24，以便在該部件21A的一個端部部分處形成位于右側(cè)和左側(cè)的縱向開口。
這些右側(cè)和左側(cè)的縱向開口分別為兩個變形通道22、23的入口部分22a、23a。在部件21A的另一個端部部分處設(shè)置一個間隔壁25，以便在上側(cè)和下側(cè)形成水平延伸的開口。水平延伸的上部和下部開口分別為兩個變形通道22、23的出口部22b和23b。即，在部件214的入口端部分處的間隔壁24和位于部件21A的出口端部分處的間隔壁25相互成90度設(shè)置。
從而，在變形通道22和23的兩個入口22a、23a的設(shè)置形式中，矩形開口以平行的方式形成于右側(cè)和左側(cè)，而在兩個出口22b、23b的設(shè)置形式中，矩形開口平行地形成于上側(cè)和下側(cè)。下面將描述變形通道22、23的特定形狀。各變形通道22、23被設(shè)置成分別具有從入口22a、23a向出口22b、23b連續(xù)變化的截面形狀。
在這種改變的狀態(tài)下，變形通道22、23中的任何一個，在任何位置處均保持橫截面的面積不變，而僅只改變從入口22a、23a至出口22b、23b的截面形狀。即，入口22a、23a在X-方向具有一個縱向矩形的形狀，而在入口22a、23a與出口22b,23b之間的中部其橫截面的形狀則構(gòu)成一個正方形，同時，出口22b、23b在垂直于X-方向的Y-方向具有一個縱向矩形的形狀(見圖3)。同時，變形通道22、23的長度保持恒定。
從而，通過各變形通道22、23的目標(biāo)材料，其橫截面的形狀從沿X-方向的縱向矩形形狀逐漸地改變成正方形形狀，并進一步逐漸改變成沿Y-方向的矩形形狀。在從圖3中所看到的，在這種部件21A中，位于左側(cè)的入口22a和位于上側(cè)的出口22b通過變形通道22相互連通，而位于右側(cè)的入口23a和位于下側(cè)出口23b通過變形通道23相互連通。
其次，另外一種部件21B具有和上面描述的部件21A相同的結(jié)構(gòu)。但是，在該部件21B中，如圖3中所示，位于左側(cè)的入口26a與位于下側(cè)的出口26b通過變形通道26相互連通，而位于右側(cè)的入口27a與位于上側(cè)的出口27b通過變形通道27相互連通。就是說，該部件21B的每一變形通道的每一入口和每一出口的連通狀態(tài)與部件21A的情況不同。
圖3表示兩種部件21A和21B相互連接的狀態(tài)。即，在上述兩種類型的部件21A和21B中，一個部件21B的入口端部利用凸緣F用螺栓相互緊密接觸地連接到另一個部件21A的出口端部上。
從而，在兩種部件21A和21B的結(jié)合部，在一個部件21A中的變形通道22的出口22b與另一個部件21B中的變形通道26的入口26a的一半及變形通道27的入口27a的一半連通，而在一個部件21A中的變形通道23的出口23b與另一個部件21B中的變形通道26的入口26a的另一半及變形通道的入口27a的另一半連通。
因此，已經(jīng)通過一個部件21A中各變形通道22、23的待混合的目標(biāo)材料的各一半被導(dǎo)入另外一個部件21B的各變形通道26、27中，從而基本上匯合在一起。但是，對于已經(jīng)通過一個變形通道的目標(biāo)材料，在兩個部件的結(jié)合部被分成各一半。
從而，在作為兩個部件21A、21B的結(jié)合部的出口端部和入口端部形成的各變形通道的各出口和各入口構(gòu)成目標(biāo)材料的匯合和分離裝置。如圖1所示，如果這種部件21A和21B相互串聯(lián)連接，那么在每個結(jié)合部就形成了用于目標(biāo)材料的匯合與分離部。
由第二帶式傳送機構(gòu)12傳送的團粒和泥漿從其運送端部連續(xù)地落入料斗19中。當(dāng)團粒和泥漿從第二帶式傳送機構(gòu)12落入料斗19中時，它們被初步混合。在這種狀態(tài)下，團粒和泥漿從混合箱機構(gòu)20的第一部件21A中的兩個入口部22a、23a被導(dǎo)入各變形通道22、23，以便借助重力落入混合箱機構(gòu)20內(nèi)。
現(xiàn)將參照表示流程圖的圖4描述向下流過混合箱機構(gòu)20的目標(biāo)材料(團粒和泥漿)的混合過程。順便提及，這些流程圖以一種模型圖的方式表示在流過部件21A、21B相互連接起來(兩級)的情況下，目標(biāo)材料，即團粒和泥漿在各部件21A、21B的入口端部，中間部，和出口端部各區(qū)域中的變化狀態(tài)。
如從圖4中可看出的，進給到料斗19中的目標(biāo)材料，于第一級部件21A的入口端部被導(dǎo)入兩個變形通道22、23，從而，材料流被分離成兩個，即A和B。被這樣分離的各流態(tài)化目標(biāo)材料的截面形狀是沿X-方向的縱向矩形形狀。
接著，在第一級的中間部流態(tài)化目標(biāo)材料A、B的截面形狀均變成正方形。進而，在第一級出口端部的入口側(cè)，這些截面的形狀均變成與X-方向成90度的Y-方向長的矩形形狀。從而，各流態(tài)化目標(biāo)材料A、B的截面形狀從沿X-方向長的矩形變成正方形，然后變成沿Y-方向長的矩形。
在這種變化過程中，材料經(jīng)受由各變形通道22、23的內(nèi)壁所造成的連續(xù)壓縮作用。結(jié)果是，產(chǎn)生一個連續(xù)的對流現(xiàn)象，特別是在流態(tài)化目標(biāo)材料的徑向方向，從而進行第一次攪拌作用。
接著，由于在第二級部件21B的入口端部處的間隔壁28與第一級部件21A出口端部處的間隔壁15垂直交叉，如圖4所示，由第一級部件21A的出口端部輸出的目標(biāo)材料A和B分別被分離成右和左兩個部分，并分離成A/B和A/B。
然后，目標(biāo)材料A/B分別流向變形通道26和27。即，在第二級部件21B的入口端部，部分目標(biāo)材料A、B匯合到各變形通道26、27中，同時，在每個通道內(nèi)，流態(tài)化目標(biāo)材料的截面形狀構(gòu)成在X-方向長的矩形。
接著，在第二級的中間部，流態(tài)化目標(biāo)材料A/B的截面形狀作為一個整體變成正方形，而在出口端部則變化成沿Y-方向的縱向矩形。也就是說，在第二級，目標(biāo)材料A/B由沿X-方向的縱向矩形經(jīng)過正方形變化成沿Y-方向的縱向矩形形狀。
然后，在變化過程中，材料經(jīng)受由每個變形通道26、27的內(nèi)表面造成的連續(xù)壓縮作用。從而，特別是在流態(tài)化目標(biāo)材料的截面的徑向方向產(chǎn)生一個連續(xù)的對流現(xiàn)象，從而進行二級攪拌作用。
對于第三級，盡管沒有特別表示出來，在第三級入口端部，于圖4中所示的第二級出口端部的最終目標(biāo)材料被分離成右側(cè)和左側(cè)部分并匯合成A/B/A/B，如雙點劃線X1所示。在以后各級的目標(biāo)材料以和第一級及第二級相同的方式被攪拌。
順便提及，在本實施例中，如上面所述，兩種不同的部件21A和21B交替地相互連接。下面將說明這樣做的原因。圖3中所示的部件21A的每個變形通道是從一個端部觀察時所看到的情形，而圖5中所示的除畫陰影線的部分之外的部分則是作為一個直的貫通孔所觀察到的情形。
由于如上面所述在入口端部的左側(cè)的入口22a與出口端部的上部出口22b連通，在入口端部的右側(cè)的入口23a與出口端部的下部出口23b連通，不言而喻，這些部分的相互部分交疊的區(qū)域可直接從入口到出口被直接觀察到。
如果是這樣的話，相對于處于從部件21A的縱向方向觀察時入口22a、23a和出口22b、23b相互部分交疊的區(qū)域中的通道部分而言流態(tài)化目標(biāo)材料會幾乎不產(chǎn)生形變的通過。因此，即使將具有相同形狀的多個部件21A相互連接在一起，從端部觀察時的變形通道的狀態(tài)也根本不會與圖5所示的狀態(tài)有什么不同。從而可以預(yù)言，即使將多個具有相同形狀的部件相互連接起來，也不會達(dá)到良好的攪拌效果。
另一方面，對于部件21B，由于和上面對部件21A所述的相同的原因，入口26a、27a與出口26b、27b相互交疊的區(qū)域，為圖6中除陰影線所示的部分之外的部分。這顯然與部件21A不同，因為在入口端部左側(cè)的入口26a與出口端部中下部的出口26b連通，而入口端部右側(cè)的入口27a與出口端部的上部出口27b連通。
因此，假定將這兩種部件21A，21B如圖3所示的那樣連接起來，則當(dāng)從入口端部觀察變形通道時，就好像把圖5和圖6疊加起來一樣。從而，不可能從入口部直接觀察到出口部。這就意味著，已從入口部進給的目標(biāo)材料將不會以一種所謂直接的方式流向出口部。從而，可進一步提高混合效果。
順便提及，在上述實施例中所采用的部件分別配備有兩個變形通道22、23或者26、27。但是，也可如圖7所示的那樣，通過連接具有四個變形通道31、32、33和34的部件30連接起來構(gòu)成混合箱機構(gòu)。
這種部件30的思路與上面所描述的部件21A，21B的思路是一樣的。該部件在端部也配備有正方形開口及圍繞開口的用于連接的凸緣F。進而，入口端部借助三個隔離壁35、36、37隔離開以便在形成四個沿X-方向的縱向矩形用以形成變形通道31至34的入口31a、32a、33a、34a。
另一方面，部件30的出口端部也被間隔開以便借助三個間隔壁38、39、40間隔成與入口端部的每個入口相差90度的Y-方向的縱向開口，形成各變形通道的出口31b、32b、33b、34b。
然后，如從圖7所看到的，變形通道31的入口31a與從上面數(shù)的第二出口31b連通，變形通道32的入口32a與最上面的出口32b連通，變形通道33的入口33a與最低的出口33b連通，變形通道34的入口34a與從上面數(shù)的第三個出口34b連通。
每一變形通道31、32、33、34在縱向方向的截面形狀基本上和前面所描述的實施例中的部件21A、21B的情況相同。但是，不同之處在于，在部件30的斷面上總共有四個通道。
圖8是一個表示利用通過將兩個部件30相互連接起來(在本例中，通過連接具有相同形狀的兩個部件30)構(gòu)成混合箱間隔的混合方法的圖示。當(dāng)已經(jīng)被導(dǎo)入到第一級部件30的入口端部處的沿X-方向縱向伸展的入口31a至34a的目標(biāo)材料從出口31b至34b被排出時，目標(biāo)材料被分成B、A、D、C，然后每一路在第二級部件30的出口端側(cè)以沿X-方向為縱向被分為16層的狀態(tài)下匯合。這里，雙點劃線X3表示接下來的第三分離線。
從而，計量的適當(dāng)量的團粒和泥漿或水泥膏被連續(xù)地進給到混合箱機構(gòu)20中以便適當(dāng)?shù)倪M行混合，其結(jié)果是，可連續(xù)地生產(chǎn)出極高質(zhì)量的混凝土。在根據(jù)上述實施例的連續(xù)混凝土制造設(shè)備10中，在連續(xù)結(jié)構(gòu)材料供應(yīng)機構(gòu)13至15上安裝帶式計量機構(gòu)，用于生產(chǎn)如上所述的較高質(zhì)量的混凝土，并監(jiān)測結(jié)構(gòu)材料的供應(yīng)量同時進行反饋控制。同時，以相同的方式非常精確地調(diào)整泥漿的供應(yīng)量，以便與已經(jīng)運送的結(jié)構(gòu)材料的總量成比例。但是，這種帶式計量機構(gòu)可根據(jù)對混凝土的質(zhì)量要求適當(dāng)進行安裝。
順便提及，在令諸如團?；蚰酀{等材料通過混合箱機構(gòu)20的情況下，在填充每一部件的變形通道時，材料并不是總能夠通過。在填充變形通道時如果目標(biāo)材料不能通過每一部件的變形通道，那么由于材料的種類不同在通過混合箱機構(gòu)時，存在著材料未經(jīng)受剪切或壓縮的危險。結(jié)果是，有可能在攪拌條件上存在著差異。
為此，優(yōu)選地，在構(gòu)成混合箱機構(gòu)20的最下部的部件出口處設(shè)置可打開/可關(guān)閉的截止閥門(未示出)，并調(diào)節(jié)借助重力落下的材料的排出量從而在控制向混合箱機構(gòu)每個部件中的變形通道填充速度的狀態(tài)下更有效地進行攪拌和混合。
同樣地，可利用多個光電管依次地檢測單位時間內(nèi)已連續(xù)進給的團粒的量(體積)，所述團粒材料是借助例如運送帶或者其它除帶式計量機構(gòu)之外的作為一個用于調(diào)整團粒和泥漿或水泥膏的供應(yīng)裝置的其它各種眾所周知的裝置連續(xù)進給的，同時，可以利用具有高精度的眾所周知的傳送機構(gòu)來控制材料的供應(yīng)量。
進而，在根據(jù)本實施例的上面所描述的連續(xù)混合設(shè)備中，裝載和傳送一種或多種材料，以便依次在主傳送機構(gòu)的運送帶上交疊。進而，在確定材料的總量之后將最終材料裝載到運送帶上，并將這些材料注入到混合箱機構(gòu)中。但是本發(fā)明并不限于此。
就是說，例如，如圖9所示，連續(xù)團粒供應(yīng)機構(gòu)13、14、15和用于進給泥漿或水泥膏的連續(xù)固定量供應(yīng)機構(gòu)16獨立地圍繞安裝在混合箱機構(gòu)20上部的料斗19設(shè)置，在對材料進行計量的同時連續(xù)地將每種材料注入到料斗19中。而且，如果需要的話，可將一個稱量秤設(shè)置在從每個連續(xù)團粒供應(yīng)機構(gòu)13、14、15和連續(xù)固定量供應(yīng)機構(gòu)16至料斗19的運送路徑上，對各連續(xù)團粒供應(yīng)機構(gòu)13、14、15和連續(xù)固定量供應(yīng)機構(gòu)16進行調(diào)整以便進行反饋控制從而如上所述提高材料的供應(yīng)精度。
同時，在上述的本發(fā)明的實施例中，已經(jīng)說明了將團粒和泥漿混合以制造混凝土的例子。但是，本發(fā)明并不局限于這些材料。可以在分別連續(xù)進給和計量材料的同時，將團粒和水泥膏注入到混合箱機構(gòu)內(nèi)。
同時，在上述的實施例中，采用了術(shù)語“團?！眮砻枋瞿繕?biāo)材料。但是，這里所使用的“團?！辈⒉幌抻谥T如砂子或小石子等相互獨立的類型。就是說，通過預(yù)先將砂和小石子混合所獲得的材料或者預(yù)先將水泥粉末進一步混合到砂子或小石子或者它們的混合物中所獲得的材料稱之為預(yù)混料?！皥F?！币舶ㄟ@種預(yù)混料的概念。從而，在連續(xù)計量和進給材料的同時，可將這種預(yù)混料注入到混合箱機構(gòu)內(nèi)。
特別是，在將預(yù)先把水泥粉末與砂和小石子的混合物混合獲得的預(yù)混料在連續(xù)計量和進給的同時注入到混合箱機構(gòu)中的情況下，可以如圖10所示分級設(shè)置兩個混合箱機構(gòu)20。即，將細(xì)團粒的砂，粗團粒的小石子和水泥粉末由計量和供應(yīng)機構(gòu)113、114、115連續(xù)進給到第一級混合箱機構(gòu)20中并進行混合，制造預(yù)混料。
接著，借助一個水供應(yīng)機構(gòu)116連續(xù)地向該預(yù)混料中進給水，并在第二級混合箱機構(gòu)20中進行混合。通過這種過程同樣可連續(xù)地制造混凝土。如從這一點可以理解的，根據(jù)本發(fā)明，如果需要的話能夠以分段的方式安裝多個混合箱機構(gòu)并在依次進給每種材料的同時對材料進行混合。
順便提及，在前面所述的本發(fā)明的實施例中，該設(shè)備用于連續(xù)地生產(chǎn)混凝土。不言而喻，本發(fā)明可用于各種情況，在這些情況下每種待混合的材料一面計量一面進給并連續(xù)地進行混合和攪拌以便獲得產(chǎn)品。可以列舉出諸如制造飼養(yǎng)動物的混合飼料或者園藝土(將土壤和雞糞混合的土壤)。
如上面所述，在根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備中，可以在一個比較簡單的裝置中連續(xù)地以較高的速度進行混合材料的制造，從而顯著地提高混合材料的制造效率，從而能夠大批量生產(chǎn)的方式生產(chǎn)這種混合材料。
同時，根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)混合設(shè)備可用于連續(xù)制造混凝土。在這種情況下，在連續(xù)制造混凝土?xí)r傳統(tǒng)上很難進行的對每種材料的計量可以以高精度連續(xù)地進行并將材料進給到具有特殊結(jié)構(gòu)的混合器中。從而，這具有一個尤為明顯的優(yōu)點，即，能夠以高的速度連續(xù)地制造高質(zhì)量的混凝土。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明可用于一個連續(xù)混合與攪拌幾種材料的裝置，例如在一個混凝土制造設(shè)備或類似設(shè)備中用于混合水泥和團粒，混合飼養(yǎng)動物的飼料或者混合土壤和雞糞用于生產(chǎn)園藝土。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)混合設(shè)備，包括連續(xù)計量和進給裝置，用于在連續(xù)地計量材料的同時持續(xù)不斷地進給至少兩種將要混合在一起的材料，該連續(xù)計量和進給裝置的數(shù)目對應(yīng)于所述材料的數(shù)目，并包括至少一個混合箱機構(gòu)，用于混合連續(xù)地從所述連續(xù)計量和進給裝置進給的材料，其特征在于，所述混合箱機構(gòu)配備有多個變形通道，每個變形通道在一端具有一個入口部，在另一端具有一個出口部，該通道的截面形狀從所述入口部向所述出口部連續(xù)變化，同時該通道沿一個軸向延伸；以及一個設(shè)置在每一所述變形通道的所述入口部與所述出口部之間的匯合和分離裝置，用于將通過每一所述變形通道的材料匯合和分離，同時每種材料借助重力連續(xù)地從所述入口部注入并通過所述每個變形通道流向所述出口部以便進行混合。
2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)混合設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備進一步包括一個計量裝置，用于對于每一預(yù)定的時間，在連續(xù)運送由每一所述連續(xù)計量和進給裝置進給的材料的中途計量局部的運送量，所述連續(xù)計量和進給裝置從該計量裝置接收一個信號以便進行反饋控制，從而提高材料供應(yīng)量的精度。
3.如權(quán)利要求2所述的連續(xù)混合設(shè)備，其特征在于，所述至少兩種待混合的材料是團粒和泥漿或水泥膏，所述混合設(shè)備用作連續(xù)生產(chǎn)混凝土的設(shè)備。
4.一種連續(xù)混合設(shè)備，包括一個用于運送團粒的主帶式傳送機構(gòu)；一個連續(xù)團粒進給裝置，用于持續(xù)地將至少一種團粒進給到所述主帶式傳送機構(gòu)上，同時對材料進行計量；一個安裝在所述主帶式傳送機構(gòu)的運送帶下游的第一檢測機構(gòu)，用于在一個預(yù)定的位置處連續(xù)地計量已經(jīng)被傳送到所述主帶式傳送機構(gòu)的所述運送帶上的所述團粒的局部量，并輸出一個信號；一個安裝在已具有所述團粒的所述主帶式傳送機構(gòu)下游的連續(xù)固定量供應(yīng)裝置，用于持續(xù)地將固定量的泥漿或水泥膏連續(xù)地進給到所述主帶式傳送機構(gòu)上；以及至少一個設(shè)置在所述主帶式傳送機構(gòu)的運送端緊下方的混合箱機構(gòu)，其特征在于，所述連續(xù)固定量供應(yīng)機構(gòu)接收由所述第一檢測機構(gòu)連續(xù)輸出的所述信號并被進行反饋控制，以便提高泥漿或水泥膏供應(yīng)量的精度，而且，所述混合箱機構(gòu)配備有多個變形通道，其中的每一個均具有一個位于一端的入口部和一個位于另一端的出口部，其截面形狀從所述入口部到所述出口部連續(xù)變化，同時它沿一個軸向方向延伸；以及配備在所述變形通道的每一個的所述入口部與所述出口部之間的匯合和分離裝置，用于匯合和分離通過每個所述變形通道的混凝土，同時，混凝土從所述入口部注入，并借助重力經(jīng)過每個所述變形通道流向所述出口部以便進行混合。
5.如權(quán)利要求4所述的連續(xù)混合設(shè)備，其特征在于，所述連續(xù)團粒進給裝置包括一個帶式傳送機構(gòu)，用于將團粒進給到所述主傳送機構(gòu)上；一個材料運送機構(gòu)，用于連續(xù)地將所述團粒進給到所述帶式傳送機構(gòu)上；以及一個安裝到所述帶式傳送機構(gòu)下游的第二檢測機構(gòu)，以便通過連續(xù)地在一個預(yù)定位置處計量已經(jīng)傳送到所述帶式傳送機構(gòu)的運送帶上的所述團粒的量并輸出一個信號，所述材料運送機構(gòu)根據(jù)所接收到的由所述第二檢測機構(gòu)連續(xù)輸出的所述信號被進行反饋控制，從而提高運送并進給到所述帶式傳送機構(gòu)上的團粒的供應(yīng)量精度。
6.如權(quán)利要求5所述的連續(xù)混合設(shè)備，其特征在于，所述運送機構(gòu)包括一個振動給料器，所述振動給料器的頻率根據(jù)由所述第二檢測機構(gòu)連續(xù)輸出的信號變化，以便反饋控制向所述帶式傳送機構(gòu)上所運送的所述團粒的運送量。
7.如權(quán)利要求6所述的連續(xù)混合設(shè)備，其特征在于，所述第一和第二檢測機構(gòu)之一或兩者由帶式計量機構(gòu)組成，用于在預(yù)定的位置處連續(xù)地測定運送帶及其上的團粒的重量。
8.如權(quán)利要求7所述的連續(xù)混合設(shè)備，其特征在于，所述混合箱機構(gòu)通過將多個部件基本上沿垂直方向連接起來構(gòu)成，所述部件的每一個均配備有一個入口端，一個出口端以及多個從所述入口端至所述出口端伸展的變形通道，形成于所述入口端的所述每一變形通道的入口和形成于所述出口端的所述每一變形通道出口具有不同的配置形式，而且，各相鄰的部件在所述出口端和所述入口端處相互緊密接觸連接，在所述各部件結(jié)合側(cè)的端部上的所述變形通道的每一個的入口和出口之間的結(jié)合部構(gòu)成所述匯合和分離裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的連續(xù)混合設(shè)備，其特征在于，所述部件配備有被設(shè)置在右側(cè)和左側(cè)的矩形開口，作為所述每一變形通道的所述入口的設(shè)置形式，同時所述部件還配備有垂直設(shè)置的矩形開口，作為所述每一變形通道的所述出口的配置形式，同時所述部件被制成至少兩種型式，以便在所述每一變形通道的每一入口和每一出口之間區(qū)分連通狀態(tài)，并且，所述混合箱機構(gòu)通過把不同種類的所述部件相互交替地沿垂直方向連接起來構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求9所述的連續(xù)混合設(shè)備，其特征在于，在構(gòu)成所述混合箱機構(gòu)的最下部部件的出口處設(shè)置一個可打開/可關(guān)閉的截斷閥門，同時調(diào)節(jié)借助重力落下的材料的排放量，借此，完成對向所述混合箱機構(gòu)的每個部件的變形通道內(nèi)填充材料的速率的控制。
全文摘要
一種連續(xù)混合設(shè)備,用于僅通過連續(xù)地進給所需材料,同時稱量它們且使材料依靠自身的重量下落,從而在短時間內(nèi)連續(xù)地制造混合材料;它包括一個連續(xù)稱量/供應(yīng)裝置,用于持續(xù)地供應(yīng)至少兩種待混合的材料,同時對它們進行獨立的稱量;還包括一個混合箱,用于混合從連續(xù)稱量/供應(yīng)裝置提供的材料;其中,一個混合箱裝置配備有多個變形通道,其截面形狀從入口到出口連續(xù)地變化,同時該混合箱裝置還配備有設(shè)在各變形通道的入口與出口之間的匯合/分離裝置,其適合于匯合和分離經(jīng)過變形通道的材料,從而,通過連續(xù)地裝料并使它們借助自身的重量經(jīng)過變形通道通向出口完成混合。
文檔編號B28C7/04GK1300236SQ99805959
公開日2001年6月20日 申請日期1999年3月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月24日
發(fā)明者山田一宇 申請人:財團法人國土開發(fā)技術(shù)研究中心