粉末装填与混合的方法及装置 【技术领域】
本发明涉及颗粒尺寸为0.3～25μm的一种或几种不同的超细粉末按一定比例装填在料罐内，经过搅拌混合，配制成一种新型粉剂的装填方法和装置。更具体地说，本发明涉及一种直接将石墨粉末或碳粉以及添加剂等不同材料的粉末装填在该装置料罐内，经过搅拌混合均匀配制成所需的料剂的方法及装置。
背景技术
例如，通常用一个料罐、一个搅拌装置，将几袋不同的超细粉末倒入到料罐内搅拌混合，然后再经过料罐下面漏斗的出口将粉末装填到容器内。这类装置能够将粉末装填到料罐和容器中。
例如，2002年10月23日，在中国公开的日本专利(公开号CN1375426A)，即：一种粉末装填方法和装置，该装置的加料方法是先将粉末加入到流态化装置的顶部漏斗中，然后将粉末引入流态化装置，采用气体使流态化装置内的粉末流态化后，气体将流态化粉末送到具有小的口或复杂结构的容器底部，引入到容器的粉末中的气体经喷嘴和口之间的过滤器排出，从而将粉末留下。
上述文件中公开的方法和装置，第一种比较简单，第二种比较复杂，但都存在如下没有解决的问题：粉末加入到料罐或流态化装置地漏斗时粉末会在空气中飞扬，从而造成环境和人员的污染问题；另外，由于装置内的粉末流态化后输送到容器中，气体必须经过过滤器排出，容易造成过滤器堵塞，造成粉末装填困难。
【发明内容】
本发明的任务在于创造一种能够将一种或几种不同的超轻、超细的粉末或添加剂装填到一个料罐内，经过搅拌混合均匀，配制成一种新型粉剂，然后通过螺杆(螺旋)输送装置，将该粉剂装填到容器中的方法和装置。
本发明的另一个任务是与同类已知的公共技术和专利发明相比，它采用了上、下弹簧滑板式联动的装填方法。该方法在加料桶对料罐装填粉末时，装填粉末是在与外界密闭的情况下逐渐被装填到料罐内，上、下料口同时开启和关闭，解决了粉末外逸飞扬造成的工作场地及人员的污染。
本发明的另一个任务是能够将几种粉末搅拌混合后用螺杆(螺旋)输送装置定量装填到容器内。
本发明的另一个任务是将装料桶和装填桶滑板组件的联结螺纹设计为一样，加料时只须将装料桶如图2的螺纹密封盖组件旋下，再顺时针旋上装填桶滑板组件即形成了装填桶如图3，可实现快速、方便地对料罐加料装填。
本发明的最后一个任务是粉末在装料桶和容器内可长时间保质而不会受潮结块；在搬运和运输过程中密封性也很好，即使在受到振动和轻微撞击时粉末也不会外逸。
附图说明：
通过附图和结合以下的描述，本发明的任务、特征以及优点将变得更加突出。
图1是显示本发明独特的粉末装填、混合和定量输送装料原理的示意图；
图2是粉末原料装料桶或粉剂装料容器示意图；
图3是粉末装填桶示意图
【具体实施方式】
采用料袋和料桶往料罐或流态化装置的漏斗内加入粉末的方法和装置是现有的。但是，当颗粒尺寸为0.3～25μm的超细、超轻粉末要装填到料罐或流态化装置的漏斗里，然后落入流态化装置内，现有方法及加料装置存在粉末飞扬的问题。要解决这一问题是很复杂和困难的，它需要设计复杂的专用设备安装在工厂内来给予解决。但在条件限制的情况下(如场地、设备、环境等)要解决装填时粉末外逸飞扬，污染环境和人员是不现实的。
如复印机用碳粉和石墨粉末均为一种固体超细粉末，比重很小，在空气中悬浮时间长，用上述文件公开的方法加料或装填要避免粉末的外逸飞扬是不可能的。
在生产粉剂的过程中，一种或几种粉末和添加剂要装填到料罐内混合配料，怎样才能防止粉末外逸飞扬污染环境及人员成了一个急需解决的技术难题。要解决这一难题，粉末的装填方法和装置的结构设计是关键。经过对粉末特性的研究和试验，发明了弹簧滑板联动式加料方法及装置如图1，它是由料罐总成、装填桶和装料桶等组成。其结构特点是：装填桶对料罐装填粉末的过程是在密闭中进行的，粉末落料时不直接外露在大气中；上、下滑板开启和关闭是在操作推力和弹簧力的作用下同时联动；并且上、下装填口开启和关闭的横截面积大小一样，开启落料时装填口的横截面积由小到大，关闭时装填口的横截面积由大到小，直至上、下滑板同时封闭，从而阻止了粉末向外飞扬，避免了工作环境及人员的污染。
装置的混合配料是用搅拌传动机构15转动搅拌叶片5来实现的。另外，搅拌叶片下面的刮片可将粉末刮入螺杆(螺旋)输送机构6，即有助于送料和搅拌。搅拌叶片5可用钢材加工焊接而成；搅拌传动机构15由一对伞齿轮、滑动轴承、摇柄等组成，材料用金属材料精加工而成；搅拌均匀的粉末剂通过螺杆(螺旋)输送机构6、装料阀12、装料管13装入容器14内。
如图2所示，装料桶装的粉末原料和容器14内的粉剂的保质防潮是用装料桶和容器的O型密封环19、内盖20和螺纹密封盖18压紧来实现的。为了减轻重量，满足强度和刚度的要求，装料桶桶体1、螺纹密封盖18和内盖20可用聚乙烯吹塑、压塑而成，密封环19可用软橡胶压型而成。
如图3所示，装填桶是装料桶更换螺纹密封盖组件，旋上装填桶滑板组件来实现的。装填桶滑板可用高强度聚乙烯压塑而成，也可用高强度铝合金精加工制造而成。
料罐4用钢板成型焊接而成；料罐左边顶部的过滤器3的作用是在粉末装填到料罐或容器内时，平衡空气用，但粉末不能随气体排出料罐体外，过滤器3由金属网、过滤元件和支承板等组装而成：螺杆(螺旋)输送机构6用金属材料加工而成，设计安装在料罐4的底部，这样有利于粉末的输送和尽可能将料罐4底部的粉末输送干净；弹簧16、7的作用是使装填桶滑槽架17及料罐滑板9能在弹簧力的作用下自动回位并固定在各自的闭合位置。弹簧可用弹簧钢丝绕制加工而成；料罐滑槽架8与料罐4的联接，用密封垫密封，螺栓压紧联接：料罐滑板9、装填桶滑槽架17用高强度合金铝材精加工而成；定位块10和导向轨11是设计安装在料罐中的顶部，分别起定位和导向作用。定位块10、导向轨11用钢材加工而成：装料阀12可在市场上选购；装料管可选用聚乙烯管；密封条21的作用是调整和减小滑板、滑槽的间隙，从而减少滑板滑动时将粉末带出。密封条的材料可选用橡胶或塑料制品：弹簧销轴22的作用是联接和固定各自的滑板和弹簧，材料用圆钢加工而成。
本发明装置在给料罐装填粉末时，首先将原料装料桶的螺纹密封盖18、内盖20和密封环19卸下；顺时针旋上装填桶滑板2及装填桶滑槽架17，将装填桶翻转180°；将装填桶及滑槽架放入料罐导向轨11中部上面，对准料罐滑槽架8向前推动装填桶，装填桶的滑槽架17接触到定位块10后，装填桶在同滑板2在推力的作用下继续向前滑动，同时推动料罐的滑板9逐渐打开料罐加料口，并逐渐与装填桶料口由小到大重合直至完全对接，粉末在重力的作用下也同时逐渐地装填到料罐内。待料桶中粉末完全装入料罐后，操作人员将装填桶往后拉动，在弹簧7、16的作用下，装填桶和料罐的滑板2和9逐渐将上、下装填口封闭，当装填桶退出完毕后，装填桶和料罐4的装填口将完全封闭，即粉末装填一次结束。根据需要，可向料罐4进行连续加料作业。
根据配料要求，可将不同的粉末按比例装填到料罐4内，转动搅拌传动机构15，将粉末搅拌混合均匀，配制成新型粉剂，然后打开装料阀12，转动螺杆(螺旋)输送机构6，可给容器14定量装填新型粉剂。另外，还可用作对其它装置和管路容器输送粉末或粉剂。
当生产量比较大时，以上螺杆(螺旋)输送机构6和搅拌传动机构15可设计为电机带动进行送料和搅拌。
要实现以上技术方案，须要解决的关键问题是：料罐及装填桶的滑板与滑槽加工精度以及配合间隙。解决的方法是提高装填桶滑板2、装填桶滑槽架17、料罐滑槽架8和料罐滑板9加工精度；选用有足够强度、刚度和重量轻的铝合金材料或塑料；上、下滑板与滑槽两者之间配合间隙在不影响滑板滑动的情况下尽量小，以减少滑板滑动时将粉末带出，从而保证技术方案的实现。
总之，根据本发明，粉末的装填与混合能够在相对密闭的条件下将粉末装填到料罐内进行搅拌、混合、配制成新型粉剂，再通过螺杆(螺旋)输送机构定量地装填到容器内，从而解决了粉末在装填过程中的飞扬污染工作环境和人员这一问题。另外，由于设计了密封性好的装料桶，使粉末在储存期内的保质防潮得到了保证。
该装置结构简单、紧凑，易于搬运，操作简单方便。即使在没有电源的情况下靠人力也能正常工作，实现了任何人在任何地方都能操作使用的目标。