CN206355899U - 一种回收碳粉的混合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及回收碳粉加工，属于办公用品再制造领域。一种回收碳粉的混合装置，包括金属腔和金属腔外层的循环水夹层，所述金属腔内部竖直设置有转动轴，所述转动轴上设置有搅拌桨，所述搅拌桨包括上搅拌桨、下搅拌桨，所述上搅拌桨与下搅拌桨平行设置，所述上搅拌桨随转动轴转动过程中向下扇动气流，所述下搅拌桨随转动轴转动过程中向上扇动气流，所述上搅拌桨与下搅拌桨中间设置有粉碎桨，所述粉碎桨与上搅拌桨和下搅拌桨垂直，并且长度随转速改变。该装置通过实现了碳粉的集中搅拌，提高了搅拌效率，并且该装置能够有效减小搅拌过程中碳粉粉尘的形成，实现搅拌加热干燥碳粉，提高碳粉的加工质量。

Description

一种回收碳粉的混合装置

技术领域

本实用新型涉及碳粉加工装置，尤其涉及一种回收碳粉的混合装置。

背景技术

激光打印机脱胎于80年代末的激光照排技术，流行于90年代中期。它是将激光扫描技术和电子照相技术相结合的打印输出设备。与其它打印社比相比较，激光打印机有打印速度快、成像质量高等优点，但使用成本相对高昂。而激光打印机的使用成本除去购买机器投入外，主要是碳粉盒的不断消耗投入。

由于碳粉盒本身的结构设计问题，碳粉盒粉仓内的碳粉无法全部消耗完毕。不同型号的碳粉盒的残余碳粉量约在20g～50g之间，在打印耗材再生行业，通常此类残留碳粉和载体直接在碳粉盒分解的过程中使用气枪进行清理，然后做集中废弃处理。这既造成了资源的浪费，又会造成环境污染，不符合环保的要求。

后续随着对碳粉回收再制造工艺的发展，不断有回收碳粉的新技术方案被研发出来。专利号为ZL200410015490.9的专利《电子照相成像设备用碳粉再生方法》给出了一种经过筛分、精选、分级、添加、过筛、包装等过程，对废碳粉进行再生的方法。专利号为200410026639.3的专利《被废弃的激光打印机和复印机用粉末色调剂的再生方法》提出了一种对废弃碳粉的再生利用的方法。其工艺包括低温干燥、摩擦干洗、分选，之后把得到的废弃碳粉作为原材料，按照正常的机械法生产碳粉的工艺进行处理。

目前对碳粉的回收再制造过程中，均包括碳粉的粉碎、添加助剂并混合均匀、干燥工艺。而碳粉作为微米甚至至纳米级颗粒，很容易与空气混合形成高浓度的扬尘，并且混合过程中的热效应进一步促进碳粉中水蒸气的蒸发。如果对搅拌装置封闭以避免碳粉随扬尘损失，就使得水蒸气无法排除，在较高温度下进入碳粉颗粒内部，对后续的加工干燥处理带来困难；如果混合过程中排除水蒸气对碳粉进行干燥，碳粉形成的粉尘随气体排除，造成大气环境粉尘污染和碳粉损失。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种回收碳粉的混合装置，该装置在粉碎和混合碳粉过程中，能够有效提高混合与粉碎的效果，避免碳粉扬尘的形成。

技术方案

一种回收碳粉的混合装置，其特征在于：包括金属腔和金属腔外层的循环水夹层，所述循环水夹层与循环水箱相连接，所述金属腔的金属盖上设置有出气孔，侧壁下部设置有出料装置，所述金属腔内部竖直设置有驱动电机驱动的转动轴，在所述转动轴上横向从上到下依次设置有上搅拌桨、粉碎桨和下搅拌桨，所述上搅拌桨随转动轴转动过程中向下扇动气流，下搅拌桨随转动轴转动过程中向上扇动气流，所述粉碎桨与上搅拌桨或下搅拌桨相互垂直，所述循环水箱入口或出口设置有制冷单元，所述制冷单元、驱动电机与控制电柜电连接，所述控制电柜通过控制循环水、驱动电机的转速和转动时间来控制碳粉搅拌的转动速度、金属腔内的温度和搅拌持续的时间。

所述上搅拌桨包括一个或多个桨叶，桨叶的一端固定在转动轴上，另一端向下且向转动轴转动方向偏转，实现向下扇动气流；所述下搅拌桨也包括一个或多个桨叶，桨叶的一端固定在转动轴上，桨叶的另一端向上且向转动轴转动方向偏转，实现下搅拌桨向上扇动气流。

所述粉碎桨的桨叶与转动轴之间通过弹性形变连接块与转动轴相连接。

所述上搅拌桨和下搅拌桨设置方向相同，长度相同，所述粉碎桨长度小于上搅拌桨或下搅拌桨长度。

所述出气孔上设置有导气管，所述导气管与排风装置相连接。

所述导气管与出气孔相连接处设置有过滤器。

所述出料装置采用气泵抽滤取出金属腔内部的碳粉。

有益效果

本技术方案提供一种回收碳粉的混合装置，该装置通过搅拌桨位置的布局，实现了碳粉的集中搅拌，提高了搅拌效率，并且该装置的上搅拌桨能够将碳粉中直径较大的颗粒集中在金属腔下部，有利于粉碎桨将其粉碎；而下搅拌桨又使得大颗粒的碳粉不会聚集在金属腔底部，实现碳粉在粉碎桨附近的集中，提高粉碎效率。本技术方案中上搅拌桨与下搅拌桨的共同作用使得粉尘在金属腔上部浓度较低，金属腔上部通过简单的过滤装置即可将水蒸气导出，实现搅拌加热干燥碳粉，提高碳粉的加工质量。并且本技术方案中所述搅拌桨的桨叶与转动轴之间通过弹性形变连接块与转动轴相连接，实现搅拌桨长度随转速的提高而增长，使搅拌桨长度随搅拌过程中碳粉分布位置的改变而改变，实现对碳粉的高效搅拌与粉碎，提高碳粉的质量和生产效率。

附图说明

图1为本实用新型回收碳粉的混合装置；

图2为本实用新型回收碳粉加工装置的搅拌桨；

其中：1-排风装置，2-出气孔，3-过滤器，4-循环水夹层，5-搅拌桨，51-粉碎桨，52-粉碎桨粉碎端，53-上搅拌桨，54-下搅拌桨，55-弹性形变连接块，6-从动轮，7-转动轴，8-传动带，9-导气管，10-驱动电机，11-控制电柜，12-出水管，13-进水管，14-转动轴承，15-金属腔，16-主动轮，17-出料口。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。

对碳粉的回收再制造过程中，包括碳粉的粉碎、添加助剂并混合均匀、干燥工艺。而碳粉作为微米甚至至纳米级颗粒，很容易与空气混合形成高浓度的扬尘，并且混合过程中的热效应进一步促进碳粉中水蒸气的蒸发。如果对搅拌装置封闭以避免碳粉随扬尘损失，就使得水蒸气无法排除，在较高温度下进入碳粉颗粒内部，对后续的加工干燥处理带来困难；如果混合过程中排除水蒸气对碳粉进行干燥，碳粉形成的粉尘随气体排除，造成大气环境粉尘污染和碳粉损失。

本技术方案提供一种回收碳粉的混合装置，该装置包括两端封闭的柱形金属腔，金属腔的上方封闭盖可以打开，取放金属腔内部的碳粉。所述封闭盖上开有导气孔，所述导气孔内设置有导气管，所述导气管深入腔体内部的一端设置有过滤器，所述导气管的另一端与排风装置相连接。所述金属腔中心竖直设置有转动轴，转动轴上设置有搅拌桨，所述搅拌桨设置于柱形金属腔的下部，转动轴的的下端伸出金属腔底部，伸出金属腔底部的转动轴上设置有从动轮，所述从动轮通过传动带与电机上的主动轮连接，通过电机驱动。

在转动轴上横向从上到下依次设置有上搅拌桨、粉碎桨和下搅拌桨，所述上搅拌桨随转动轴转动过程中向下扇动气流，下搅拌桨随转动轴转动过程中向上扇动气流，所述粉碎桨与上搅拌桨、下搅拌桨相互垂直。所述粉碎桨的桨叶平行设置，随转动轴转动过程中不搅拌气流，只产生对碳粉的粉碎作用。

在本技术方案中，所述上搅拌桨包括一个或多个桨叶，桨叶的一端固定在转动轴上，另一端向下且向转动轴转动方向偏转，实现向下扇动气流；所述下搅拌桨也包括一个或多个桨叶，桨叶的一端固定在转动轴上，桨叶的另一端向上且向转动轴转动方向偏转，实现下搅拌桨向上扇动气流。所述上搅拌桨和下搅拌桨设置方向相同、长度相同，所述粉碎桨长度小于上搅拌桨或下搅拌桨长度。

当电机通过传送带带动转动轴转动时，转动轴上的上搅拌桨带动气流和碳粉向下运动，下搅拌桨带动气流和碳粉向上运动，两股气流在上搅拌桨与下搅拌桨之间相汇合，被上搅拌桨与下搅拌桨之间的粉碎桨搅拌、摩擦、粉碎。搅拌桨运行过程中，上搅拌桨向下的运动使碳粉集中于金属腔下部区域，金属腔上部区域的空气中碳粉含量较低。当搅拌摩擦加热碳粉后，碳粉中的水蒸气通过金属腔进入过滤器，通过导气管被排风装置排出。本装置实现了在搅拌粉碎碳粉的过程中利用搅拌摩擦生热，烘干碳粉，同时避免了大量碳粉随气流进入过滤器，堵塞过滤器。

为了防止碳粉在搅拌过程中升温过高导致结块、变质，在金属腔的外壁外表设置有循环水夹层，所述循环水夹层上设置有进水管和出水管，所述进水管和出水管与水循环水箱连接，所述循环水箱上设置有与控制电柜相连，并受控制电柜控制的制冷机和温控装置，控制循环水的温度不高于设定值，以保证碳粉不因过热而结块损坏。

碳粉在搅拌桨气流的带动下，借助离心力聚集在金属腔侧壁，随着搅拌桨的转速不断提高，碳粉离心力随转速的增强而增强，进一步靠近金属腔侧壁聚集。为了使不同转速下的碳粉在聚集位置均能被粉碎桨有效粉碎，本技术方案提供一种可伸缩式粉碎桨，该粉碎桨的桨叶通过弹性形变连接块与转动轴相连，通过改变弹性形变块的弹性系数，使粉碎桨的桨叶长度与不同转速下碳粉的聚集位置相匹配，实现对碳粉的充分粉碎与搅拌。

本实施例中，所述粉碎桨的弹性形变连接块与桨叶相连的两端设置有凹槽，桨叶插入凹槽，然后通过定位螺栓固定，弹性形变连接块的中间设置连接孔，转动轴通过弹性形变连接块的中间的连接孔套入粉碎桨，所述转动轴与粉碎桨通过弹性形变连接块的中间的连接孔侧壁螺孔上的螺栓固定。

本实施例中，所述循环水箱、驱动电机与控制电柜连接，所述控制电柜通过控制循环水箱水温、驱动电机转速、时间来控制碳粉搅拌的速度、温度和时间。

采用本技术方案所提供回收碳粉的混合装置，进行回收碳粉的加工步骤包括：

1.将所收集的回收碳粉进行微观形态和宏观性能的检测，按照回收碳粉的型号或者回收碳粉颗粒大小、碳粉流动相、碳粉导电性能分类；

2.将同一类回收碳粉通过130～170目的超声波震筛机震筛，除去回收碳粉中的大块固体颗粒。

3.将同一类回收碳粉筛选后，采用双锥回转真空干燥机进行低速预混合。混合时间为40～50min，混合转速为75～125r/min。

4.向预混合后的回收碳粉中添加助剂进行改性，所述助剂包括占总质量2wt％～4wt％的气相二氧化硅，占总质量7wt％～9wt％的二氧化钛，占总质量1wt％～3wt％的电荷调节。

5.将改性后的回收碳粉放在本技术方案所提供的回收碳粉的混合装置内，进行高速混合，所述高速混合时间为10～20min，所述高速混合的转速为1800～2200r/min,所述高速混合过程的碳粉温度为20～30℃。

6.将高速混合后的回收碳粉采用280～320目的超声波震筛器进行震筛，完成回收碳粉的加工。

本技术方案中采用双锥回转真空干燥机对碳粉进行预混合，混合过程中能有效避免搅拌混合导致的碳粉温度升高，导致碳粉变质。采用双锥回转真空干燥机对碳粉进行预混合，整个混合过程依靠碳粉微观颗粒表面所带电荷导致不同碳粉之间的渗透混匀，能够从微观上实现碳粉颗粒间的均匀混合，具有更好的混合效果。

Claims (7)

1.一种回收碳粉的混合装置，其特征在于：包括金属腔和金属腔外层的循环水夹层，所述循环水夹层与循环水箱相连接，所述金属腔的金属盖上设置有出气孔，侧壁下部设置有出料装置，所述金属腔内部竖直设置有驱动电机驱动的转动轴，在所述转动轴上横向从上到下依次设置有上搅拌桨、粉碎桨和下搅拌桨，所述上搅拌桨随转动轴转动过程中向下扇动气流，下搅拌桨随转动轴转动过程中向上扇动气流，所述粉碎桨与上搅拌桨或下搅拌桨相互垂直，所述循环水箱入口或出口设置有制冷单元，所述制冷单元、驱动电机与控制电柜电连接，所述控制电柜通过控制循环水、驱动电机的转速和转动时间来控制碳粉搅拌的转动速度、金属腔内的温度和搅拌持续的时间。

2.如权利要求1所述的回收碳粉的混合装置，其特征在于：所述上搅拌桨包括一个或多个桨叶，桨叶的一端固定在转动轴上，另一端向下且向转动轴转动方向偏转，实现向下扇动气流；所述下搅拌桨也包括一个或多个桨叶，桨叶的一端固定在转动轴上，桨叶的另一端向上且向转动轴转动方向偏转，实现下搅拌桨向上扇动气流。

3.如权利要求1或2所述的回收碳粉的混合装置，其特征在于：所述粉碎桨的桨叶与转动轴之间通过弹性形变连接块与转动轴相连接。

4.如权利要求1所述的回收碳粉的混合装置，其特征在于：所述上搅拌桨和下搅拌桨设置方向相同，长度相同，所述粉碎桨长度小于上搅拌桨或下搅拌桨长度。

5.如权利要求1所述的回收碳粉的混合装置，其特征在于：所述出气孔上设置有导气管，所述导气管与排风装置相连接。

6.如权利要求5所述的回收碳粉的混合装置，其特征在于：所述导气管与出气孔相连接处设置有过滤器。

7.如权利要求1所述回收碳粉的混合装置，其特征在于：所述出料装置采用气泵抽滤取出金属腔内部的碳粉。