專利名稱：具有旋轉混合容器的混合器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有混合容器和至少部分地布置在該混合容器內(nèi)的工具軸的混合器，該工具軸具有工作端和驅動端，工作工具被固定到或能被固定到工作端，驅動端借助兩個相互間隔開的工具軸承而支承，且驅動電動機設置有用于驅動工具軸的電動機軸。
背景技術：
例如從DE 35 20 409中已知這種類型的混合器。在此公開的實施例包括帶有填充開口的抗壓混合器、具有放空裝置的旋轉混合容器，而混合工具在混合容器內(nèi)相對于混合容器軸線偏心布置。在圖1中示意示出本領域中已知的混合器，圖1是剖切經(jīng)過混合器的垂直剖視圖。 混合器1具有混合容器3，該混合容器被接納于混合器外殼2內(nèi)，并可圍繞垂直的旋轉軸線而旋轉。為了確保這種旋轉，混合容器3可旋轉地支承于球軸承4上?；旌先萜骺稍谄湎聜染哂蟹趴臻_口(附圖中未示出)?；旌掀魍鈿?具有外殼蓋5。作為混合工具的工作工具6被布置在混合容器3內(nèi)部。可看到，工作工具6可圍繞與混合容器3的旋轉軸線間隔開的垂直軸線旋轉。為此，工作工具6的驅動端被引導穿過外殼蓋5，并借助于驅動電動機 6經(jīng)由例如V形帶9被驅動。工作工具6被固定到工具軸8，該工具軸8具有驅動端和工作端，V形帶9作用于該驅動端，且作為混合工具的工作工具6被固定到工作端。工作軸8在所示實施例中形成為兩個部件，其中，兩個部件可經(jīng)由凸緣連接件10彼此分開或被連結在一起。設置該凸緣連接件10主要是為了將工作工具6更換成另一工作工具6，諸如例如將星形渦輪器更換成銷形渦旋器。此外，當工作工具呈現(xiàn)磨損現(xiàn)象時，可以將該工作工具換成一個新的工作工具。 由于混合容器3和工具軸8都旋轉，會有相當大的橫向力作用于工具軸8上，該橫向力由經(jīng)過旋轉混合容器3的材料流引起，特別是因為工具軸僅在一側被保持在外殼蓋5內(nèi)。橫向力的大小主要取決于待混合的材料特性以及當然取決于混合容器3和工作工具6的旋轉速度。因此，兩個工具軸承11、12被設置在驅動端處以保持直徑為D的工具軸8。為了吸收這些力，工具軸承11、12經(jīng)由凸緣13被螺接到混合器外殼2或外殼蓋5。然后，V形帶9 作用于工具軸8的驅動端。驅動電動機7具有電動機軸20，該電動機軸也借助兩個電動機軸承14、15來保持。可看到，電動機軸20的直徑d'比工具軸8的直徑D小得多。在現(xiàn)有技術中，驅動電動機主要是具有V形帶或齒形帶傳動裝置的液壓馬達或三相異步電動機以及變速電動機。所有這些類型的驅動器都需要大量元件來產(chǎn)生扭矩、轉換扭矩以及還承受負載。 對于帶有對應的軸承結構的異步電動機的最簡單的情況來說，需要至少四個軸承，其中兩個軸承用于電動機軸，另外兩個軸承用于工具軸。除了重力以外，這些軸承還必須承受來自工作工具的較大的力以及相當大的皮帶力。如果使用變速電動機或單獨的齒輪機構，必須為每個進一步的減速級設置至少兩個另外的軸承。除了復雜且還易于出故障的軸承外，一般由一組多個V形帶或齒形帶構成的皮帶傳動裝置是需要高維修的機器元件。這些元件必須定期檢查應力是否正確，且如必要，必須調(diào)節(jié)應力。類似地，V形帶和齒形帶都易于磨損，且因此必須定期進行更換。

發(fā)明內(nèi)容
對于已述的現(xiàn)有技術的背景，因此，本發(fā)明的目的是提供一種混合器，其對于制造來說簡單且經(jīng)濟，并具有在較寬的旋轉速度范圍內(nèi)盡可能高的扭矩以及用于驅動工作工具的、最少數(shù)目的易于磨損的部件。根據(jù)本發(fā)明，此目的通過電動機軸由兩個相互間隔開的工具軸承中的至少一個軸承來支承而實現(xiàn)。換言之，軸承中為了支承工具軸而設置的一個軸承同時還用于支承電動機軸。因此，電動機軸和工具軸直接彼此連接。這種措施使至少一個軸承可免。尤其較佳的是，電動機被布置在兩個工具軸承之間且電動機軸較佳地借助兩個工具軸承進行支承的實施例。此實施例可省去兩個軸承，這是因為用于工具軸的軸承同時用作電動機軸的軸承?；旧?，在此實施例中，不再可能區(qū)分電動機軸和工具軸，這是因為軸的一部分用作電動機軸，而相同的軸的另一部分用作工具軸。所用的電動機在這些情況下較佳是直接驅動裝置，且尤其較佳的是三相同步電動機(伺服電動機、扭矩電動機、磁阻電動機)。在另一較佳實施例中，電動機軸的朝向工具軸的軸承適于承受特別高的徑向力和軸向力。軸承較佳地設計成組合的徑向軸向軸承(徑向推力軸承)，例如設計成自對準滾子軸承，并尤其較佳地設計成雙列自對準滾子軸承。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，特別是雙列自對準滾子軸承能最佳地承受在操作過程中出現(xiàn)的橫向力。另一較佳的實施例設置成電動機軸的直徑可在兩個工具軸承上區(qū)別開，較佳地， 遠離工具軸的工具軸承上的電動機軸的直徑d"比另一工具軸承上的電動機軸的直徑小， 較佳地小至少30 %，尤其較佳地小至少50 %。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，只有朝向混合容器的軸承必須具有較大的直徑。在適當設計的軸承上， 遠離混合容器的軸承可以做成小得多，且因此更加經(jīng)濟。適宜地，電動機被布置在電動機外殼內(nèi)，兩個工具軸承被布置在電動機外殼內(nèi)或電動機外殼上。在這種情況下，電動機外殼具有第一外凸緣，電動機外殼及因此電動機通過該第一外凸緣被固定到混合器外殼。此外，在尤其較佳的實施例中，電動機外殼可具有第二外凸緣，該第二外凸緣也被固定到混合器外殼，第二外凸緣較佳地具有比第一外凸緣更大的平均直徑。電動機外殼可具有例如圓形橫截面，而外凸緣適宜地也具有圓形橫截面。然而，原則上，還可設想到其它的橫截面，例如方形或矩形橫截面。第二外凸緣具有更大的平均直徑意味著電動機可容易地被固定到混合器外殼。例如，混合器外殼可具有臺階狀的通孔，該通孔具有平均直徑較小的第一部分和平均直徑較大的第二部分，第二部分的平均直徑比第一外凸緣的平均直徑大且比第二外凸緣的平均直徑小。在一較佳實施例中，混合器外殼內(nèi)的臺階狀的通孔的最小平均直徑比工作工具的最大外直徑大。此措施使包括電動機在內(nèi)的整個工作工具可經(jīng)由臺階狀的通孔被移除。通常，兩個凸緣都具有用于將凸緣固定到混合器外殼的孔。在此情況下，較大的凸緣可具有附加的開口，這些開口較佳地大于用于固定的孔并設置成使工具可以通過開口觸及較小凸緣內(nèi)的孔或固定裝置。這便于使電動機外殼固定到混合器外殼。在一較佳的實施例中，工具軸包括可拆開地彼此固定的兩個部件，一個部件一體地連接到電動機軸，而另一部件承載工作工具。在此情況下，可拆開的連接可經(jīng)由凸緣連接件來實現(xiàn)。替代地，工具軸還可與電動機軸形成單一件。


本發(fā)明的其它優(yōu)點、特征和可能的用途可從較佳實施例的下述說明且從相關聯(lián)的附圖中顯現(xiàn)出來，附圖中圖1是剖切經(jīng)過現(xiàn)有技術的混合器的垂直剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的垂直剖視圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的垂直剖視圖。
具體實施例方式圖1示出已在開始時所描述的現(xiàn)有技術的實施例。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例。在可能的情況下，為在圖1中已示出并已討論的混合器的相同部件選擇相同的附圖標記。在圖2中，驅動電動機7被接納于電動機外殼16內(nèi)，電動機外殼16借助兩個外凸緣13、17被固定到混合器蓋5?？梢钥吹?，工具軸8 在其驅動端同時用作電動機軸21。在所示實施例中部分地以中空軸來實施的電動機軸21 由自對準滾子軸承18以及徑向軸承19來保持。更加朝向產(chǎn)品空間(即混合容器)的第二外凸緣13具有比第一外凸緣17小的外直徑。由此，整個電動機可從外面被插入外殼蓋5， 這樣，具有較小的外直徑的外凸緣先是被插入容器蓋內(nèi)對應的臺階狀孔，直到該外凸緣擱置抵靠在延伸孔的底部上。兩個外凸緣13、17的間距設計成在圖2所示的情況下，兩個凸緣都可被擰到外殼蓋5。如需要，電動機因此可容易地從外殼蓋中拆下并移除。圖3示出了一種類型的情況，圖3同時示出混合器的根據(jù)本發(fā)明的第二實施例。在此情況下，電動機連同工作工具6已從外殼蓋5中拆下，這樣，電動機連同工作工具6可從容器蓋內(nèi)對應的開口中被移除出。圖3中所示的實施例與圖2中所示的實施例的不同在于缺了凸緣連接件10，這樣，在此情況下，工具軸和電動機軸形成單一件。在所示的兩個實施例中，工作工具的旋轉軸線都被布置成相對于混合容器的旋轉軸線偏心。將電動機集成到牢固的軸承單元以承受工作工具的力和力矩會形成具有最小維護成本和最大可靠性的單元。只有一根軸在兩個軸承內(nèi)被引導。此軸承擔電動機的力(例如重力和磁殘余力)和工作工具(渦旋器、混捏器等)的力。轉速的必要改變可通過使用變頻器來實現(xiàn)。附圖標記列表
1混合器
2混合器外殼
3混合容器
4球軸承
5外殼蓋
6工作工具
7驅動電動機
8工具軸
9V形帶
10凸緣連接件
11，12工具軸承
13凸緣
14，15電動機軸承
16電動機外殼
17凸緣
18自對準滾子軸承
19徑向軸承
20，21電動機軸
22用于組裝工具的開口
權利要求
1.一種具有混合容器和至少部分地布置在所述混合容器內(nèi)的工具軸(8)的混合器，所述工具軸具有工作端和驅動端，所述工作工具(6)被固定到或能被固定到所述工作端，所述驅動端借助兩個相互間隔開的工具軸承來支承，驅動電動機(7)設置有用于驅動所述工具軸(8)的電動機軸(21)，其特征在于，所述電動機軸由所述兩個相互間隔開的工具軸承中的至少一個軸承來支承。
2.如權利要求1所述的混合器，其特征在于，所述電動機被布置在所述兩個工具軸承之間，且所述電動機軸較佳地借助所述兩個工具軸承來支承，這樣，所述工具軸還用作所述電動機軸。
3.如權利要求1或2所述的混合器，其特征在于，所述電動機是直接驅動裝置，較佳地是三相同步電動機，較佳地是扭矩電動機、伺服電動機或磁阻電動機。
4.如權利要求1至3中任一項所述的混合器，其特征在于，所述軸承中的一個軸承，較佳地是靠近所述工具軸(8)的所述工作端的所述軸承是組合的徑向軸向軸承(徑向推力軸承)(19)，較佳地是自對準滾子軸承或自對準球軸承，且尤其較佳地是雙列自對準滾子軸承 (18)。
5.如權利要求2至4中任一項所述的混合器，其特征在于，所述電動機軸的直徑在所述兩個工具軸承上區(qū)別開，較佳地，遠離所述工具軸(8)的所述工具軸承上的所述電動機軸的所述直徑比所述另一工具軸承上的所述電動機軸的所述直徑更小，較佳地小至少30 %，且尤其較佳地小至少50 %。
6.如權利要求1至5中任一項所述的混合器，其特征在于，所述電動機被布置在電動機外殼(16)內(nèi)，兩個工具軸承被布置在所述電動機外殼(16)上或所述電動機外殼內(nèi)。
7.如權利要求6所述的混合器，其特征在于，所述電動機外殼(16)具有第一外凸緣 (13)，且所述混合器具有混合器外殼(2)，所述混合容器C3)被布置在所述混合器外殼內(nèi)， 所述外凸緣被固定到所述混合器外殼，尤其較佳地被固定到所述外殼蓋(5)。
8.如權利要求7所述的混合器，其特征在于，所述電動機外殼(16)具有第二外凸緣 (17)，所述第二外凸緣也被固定到所述混合器外殼，所述第二外凸緣(17)較佳地具有比所述第一外凸緣(1 大的平均直徑。
9.如權利要求8所述的混合器，其特征在于，所述混合器外殼具有臺階狀的通孔，所述通孔具有平均直徑較小的第一部分和平均直徑較大的第二部分，所述第二部分的平均直徑比所述第一外凸緣(1 的所述平均直徑大且比所述第二外凸緣(17)的所述平均直徑小。
10.如權利要求8所述的混合器，其特征在于，所述最小的臺階狀通孔比所述工作工具 (6)的所述最大外直徑大。
11.如權利要求1至10中任一項所述的混合器，其特征在于，所述工具軸(8)具有兩部分，所述兩部分可拆開地彼此固定，所述兩部分中的一個部分與所述電動機軸形成單一件。
12.如權利要求1至10中任一項所述的混合器，其特征在于，所述工具軸(8)和所述電動機軸形成單一件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有混合容器和工具軸(8)的混合器，該工具軸至少部分地布置在混合容器內(nèi)并具有驅動端和用于工作工具(6)的工作端，工具軸(8)借助兩個相互間隔開的工具軸承而支承于驅動端上，且驅動電動機(7)為工具軸(8)而設置。為了提供對制造來說簡單的且經(jīng)濟的，并具有盡可能少的可動部件和磨損部件，且其工具軸(8)此外能夠承受在操作時產(chǎn)生的相當大的橫向力的混合器，本發(fā)明建議，驅動電動機(7)具有至少在一側上由工具軸承支承的電動機軸。
文檔編號B22C5/04GK102300629SQ200980151667
公開日2011年12月28日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權日2008年12月17日
發(fā)明者A·塞勒, W·沃納 申請人:德國古斯塔夫·愛立許機械制造有限公司