[发明专利]具有旋转混合容器的混合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有混合容器和至少部分地布置在该混合容器内的工具轴的混合器，该工具轴具有工作端和驱动端，工作工具被固定到或能被固定到工作端，驱动端借助两个相互间隔开的工具轴承而支承，且驱动电动机设置有用于驱动工具轴的电动机轴。

背景技术

例如从DE 35 20 409中已知这种类型的混合器。在此公开的实施例包括带有填充开口的抗压混合器、具有放空装置的旋转混合容器，而混合工具在混合容器内相对于混合容器轴线偏心布置。

在图1中示意示出本领域中已知的混合器，图1是剖切经过混合器的垂直剖视图。混合器1具有混合容器3，该混合容器被接纳于混合器外壳2内，并可围绕垂直的旋转轴线而旋转。为了确保这种旋转，混合容器3可旋转地支承于球轴承4上。混合容器可在其下侧具有放空开口(附图中未示出)。混合器外壳2具有外壳盖5。作为混合工具的工作工具6被布置在混合容器3内部。可看到，工作工具6可围绕与混合容器3的旋转轴线间隔开的垂直轴线旋转。为此，工作工具6的驱动端被引导穿过外壳盖5，并借助于驱动电动机6经由例如V形带9被驱动。

工作工具6被固定到工具轴8，该工具轴8具有驱动端和工作端，V形带9作用于该驱动端，且作为混合工具的工作工具6被固定到工作端。工作轴8在所示实施例中形成为两个部件，其中，两个部件可经由凸缘连接件10彼此分开或被连结在一起。设置该凸缘连接件10主要是为了将工作工具6更换成另一工作工具6，诸如例如将星形涡轮器更换成销形涡旋器。此外，当工作工具呈现磨损现象时，可以将该工作工具换成一个新的工作工具。由于混合容器3和工具轴8都旋转，会有相当大的横向力作用于工具轴8上，该横向力由经过旋转混合容器3的材料流引起，特别是因为工具轴仅在一侧被保持在外壳盖5内。横向力的大小主要取决于待混合的材料特性以及当然取决于混合容器3和工作工具6的旋转速度。

因此，两个工具轴承11、12被设置在驱动端处以保持直径为D的工具轴8。为了吸收这些力，工具轴承11、12经由凸缘13被螺接到混合器外壳2或外壳盖5。然后，V形带9作用于工具轴8的驱动端。驱动电动机7具有电动机轴20，该电动机轴也借助两个电动机轴承14、15来保持。可看到，电动机轴20的直径d′比工具轴8的直径D小得多。

在现有技术中，驱动电动机主要是具有V形带或齿形带传动装置的液压马达或三相异步电动机以及变速电动机。

所有这些类型的驱动器都需要大量元件来产生扭矩、转换扭矩以及还承受负载。对于带有对应的轴承结构的异步电动机的最简单的情况来说，需要至少四个轴承，其中两个轴承用于电动机轴，另外两个轴承用于工具轴。除了重力以外，这些轴承还必须承受来自工作工具的较大的力以及相当大的皮带力。

如果使用变速电动机或单独的齿轮机构，必须为每个进一步的减速级设置至少两个另外的轴承。

除了复杂且还易于出故障的轴承外，一般由一组多个V形带或齿形带构成的皮带传动装置是需要高维修的机器元件。这些元件必须定期检查应力是否正确，且如必要，必须调节应力。类似地，V形带和齿形带都易于磨损，且因此必须定期进行更换。

发明内容

对于已述的现有技术的背景，因此，本发明的目的是提供一种混合器，其对于制造来说简单且经济，并具有在较宽的旋转速度范围内尽可能高的扭矩以及用于驱动工作工具的、最少数目的易于磨损的部件。

根据本发明，此目的通过电动机轴由两个相互间隔开的工具轴承中的至少一个轴承来支承而实现。

换言之，轴承中为了支承工具轴而设置的一个轴承同时还用于支承电动机轴。因此，电动机轴和工具轴直接彼此连接。这种措施使至少一个轴承可免。

尤其较佳的是，电动机被布置在两个工具轴承之间且电动机轴较佳地借助两个工具轴承进行支承的实施例。此实施例可省去两个轴承，这是因为用于工具轴的轴承同时用作电动机轴的轴承。基本上，在此实施例中，不再可能区分电动机轴和工具轴，这是因为轴的一部分用作电动机轴，而相同的轴的另一部分用作工具轴。

所用的电动机在这些情况下较佳是直接驱动装置，且尤其较佳的是三相同步电动机(伺服电动机、扭矩电动机、磁阻电动机)。

在另一较佳实施例中，电动机轴的朝向工具轴的轴承适于承受特别高的径向力和轴向力。轴承较佳地设计成组合的径向轴向轴承(径向推力轴承)，例如设计成自对准滚子轴承，并尤其较佳地设计成双列自对准滚子轴承。

已经发现，特别是双列自对准滚子轴承能最佳地承受在操作过程中出现的横向力。