一种可磁力驱动匀化的存储桶组件的制作方法

本发明涉及储运包装容器领域，尤其涉及一种可磁力驱动匀化的存储桶组件。

背景技术：

1、电镀用表面处理剂多为含有固体微粒或高密度组分的复配溶液或悬浮液，其组分复杂且密度分布不均。在实际生产运营中，上述处理剂通常以桶装形式存储。在长期仓储过程中，受重力沉降作用影响，桶内物料易发生显著的沉淀分层现象，度较大的固体组分逐渐沉积于桶底形成致密沉淀层，上层则为上清液。

2、针对上述沉淀分层问题，目前行业内普遍采用开桶机械搅拌的方式进行匀化预处理。操作人员开启桶盖后将搅拌桨伸入桶内进行搅拌。

3、上述方式存在以下技术缺陷：

4、其一，开桶操作破坏桶体密封性，对于含有易挥发组分或对氧气敏感的物料，开盖将导致有效成分挥发或氧化变质，直接影响处理剂品质。

5、其二，操作人员开桶时需直面化学物料，存在安全隐患。

6、其三，搅拌完成后若需重新密封桶盖，二次密封难以恢复原厂密封等级。

7、磁力搅拌技术可在不开启容器的情况下实现非接触式搅拌。桶装化学品在仓储运输环节对包装密封完整性有严格要求，密封等级下降的包装在后续储运过程中存在渗漏风险，难以满足储运管理要求。

8、从包装容器的角度看，若能将匀化搅拌构件作为存储桶的预置内件随桶仓储运输，在使用现场借助桶外动力源实现免开桶匀化，则可在全程保持包装密封完整的前提下解决分层问题。磁力搅拌技术可在不开启容器的情况下实现非接触式搅拌。例如，中国专利cn210729377u公开了一种磁力搅拌子及包含磁力搅拌子的磁力漏斗夹，其通过在搅拌子外壳设置注水空腔来调节整体密度，以适用于不同密度液体的搅拌。中国专利cn116139759a公开了一种基于磁力的可自适应远程操控的搅拌装置，利用压力传感器探测磁子在液相体系中的深度位置。然而，上述磁力搅拌技术均针对敞口容器设计，其搅拌子需在容器开启后置入，且搅拌子仅能在特定位置或高度进行搅拌，无法在密封状态下作用于桶内特定区域；且现有技术无法实现对清液-沉淀分界面的动态跟踪和精准定位搅拌，对于已形成深层沉淀或板结的物料，常规磁力搅拌难以有效打散桶底的致密沉淀层。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：现有技术在处理桶装电镀用表面处理剂的沉淀分层问题时，存在需开桶作业导致密封破坏、挥发氧化、安全隐患以及搅拌构件无法作为容器预置内件随桶仓储并自适应定位等技术缺陷，本发明提供一种可磁力驱动匀化的存储桶组件，能够在不开启桶盖、不破坏桶体密封的前提下，实现匀化预处理。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可磁力驱动匀化的存储桶组件，包括：

3、存储桶，所述存储桶包括桶体和可密封盖合于所述桶体上的桶盖；搅拌子，所述搅拌子在所述存储桶灌装液料并密封前预置于所述桶体中，随所述存储桶共同仓储运输；所述搅拌子在所述存储桶内呈自由状态，不与所述存储桶形成固定连接；所述搅拌子包含永磁体，其整体密度被配置为介于所述存储桶内液料的上清液密度与沉淀层密度之间，使得所述搅拌子在静置状态下自动悬浮于所述上清液与所述沉淀层的分界面处，并随着所述沉淀层被打散、所述分界面下移而自动跟随下沉；

4、所述搅拌子被配置为在外部磁力驱动机构于所述存储桶外产生的旋转磁场作用下非接触地转动，以在保持所述桶盖密封盖合的状态下对桶内液料进行匀化。

5、通过将搅拌子作为存储桶的预置内件在灌装密封前置入桶内，并设置其密度介于上清液与沉淀层之间，实现了搅拌子随桶仓储运输并在不开桶条件下自动定位至沉淀-上清液分界面、随界面的下移同步下沉，解决了现有技术中搅拌构件需开桶后置入、位置固定、无法自适应跟踪分界面的技术问题；同时搅拌子依靠桶外可分离的磁力驱动机构非接触驱动，实现了免开盖、免搬桶的匀化作业，全程保持包装密封完整，杜绝了因开桶导致的密封破坏、挥发氧化和安全隐患。

6、在其中一些实施例中，所述搅拌子具有沿其轴向依次设置的上端锥部、中段主体部和下端锥部，且所述搅拌子的重心相对于其几何中心偏向所述下端锥部一侧，所述搅拌子的浮心相对于其几何中心偏向所述上端锥部一侧。

7、通过重心在下、浮心在上的非对称设计，使搅拌子在工作过程中始终保持下端朝下的竖直悬浮姿态，确保搅拌子的下端始终指向沉淀层方向，解决了搅拌子在液体中随机倾斜或倒置而无法有效作用于沉淀层的技术问题。

8、在其中一些实施例中，所述上端锥部的锥角小于所述下端锥部的锥角，使得在相同轴向长度和与中段主体部连接端直径相同的条件下，所述上端锥部的体积大于所述下端锥部的体积。

9、通过上端小锥角（体积大）、下端大锥角（体积小）的差异化设计，在无需增加独立配重件的前提下，利用几何外形差异进一步强化了浮心偏上、重心偏下的力学特性，增强了搅拌子的自扶正能力，使其在受到液流扰动后能够迅速恢复竖直姿态。

10、在其中一些实施例中，所述中段主体部的外表面有若干沿轴线方向延伸的螺旋凸楞，所述螺旋凸楞被配置为在所述搅拌子旋转时产生沿轴向的推力，驱动液料由所述下端锥部向所述上端锥部方向流动。

11、通过螺旋凸楞将搅拌子的旋转运动转化为轴向泵送力，在桶内建立强制对流循环回路，将沉淀层物料持续向上输送至上清液中，大幅提高了匀化效率，解决了单纯依靠搅拌剪切难以实现桶内全容积混合的技术问题。

12、在其中一些实施例中，所述下端锥部的外表面设有若干刮片，所述刮片的下端有切削刃口，所述刃口朝向所述搅拌子的旋转方向的前方，用于在所述搅拌子旋转时切入并剥离所述沉淀层。

13、通过楔形刮片刃口的设计，在磁力驱动扭矩有限的前提下，以极小接触面积产生极高的局部切削压强，实现对一定压实性沉淀层的有效切入和剥离，解决了常规大面积搅拌桨在磁力驱动下因压强不足而无法破碎沉淀层的技术问题。

14、在其中一些实施例中，所述上端锥部的外表面设有若干沿轴线方向延伸的导流凸脊，所述导流凸脊的底端与所述螺旋凸楞的顶端一一对应连接，所述刮片的顶端与所述螺旋凸楞的底端一一对应连接，所述导流凸脊、所述螺旋凸楞与所述刮片共同构成从所述下端锥部经所述中段主体部至所述上端锥部的连续纵向加强结构。

15、通过连续纵向加强结构大幅提高了搅拌子的抗弯强度和抗扭强度；同时形成了下端切削、中段泵送、上端导流的无缝物料接力输送链，使沉淀物一经剥离即被向上输送并均匀分散，实现了结构强度与流体动力学的协同优化。

16、本发明的存储桶组件在使用时，与桶外的磁力驱动机构可分离地配合：磁力驱动机构围合于所述存储桶外壁，通过时序通电产生绕所述存储桶周向旋转的磁场，非接触地驱动所述搅拌子转动。该磁力驱动机构作为可重复使用的桶外服务设备，与作为储运容器的存储桶组件可分离地配合，逐桶提供免开桶匀化作业。

17、在其中一些实施例中，所述磁力驱动机构包括与所述存储桶外壁形状相匹配的两组弧形夹臂，两组所述弧形夹臂围合在所述存储桶周向，并且所述弧形夹臂沿其弧线方向嵌装有若干电磁极单元，并能够被独立控制，通过改变各所述电磁极单元的通电时序产生绕所述存储桶周向旋转的磁场。

18、通过弧形夹臂与存储桶桶体的贴合和若干电磁极单元的独立控制，实现了磁力驱动机构与存储桶的适配以及旋转磁场的灵活调控。

19、在其中一些实施例中，所述磁力驱动机构还包括振动模块，所述振动模块被配置为在所述搅拌子启动前或搅拌过程中向所述存储桶的桶壁输出振动能量，以辅助打散所述沉淀层。

20、在其中一些实施例中，所述磁力驱动机构还包括扭矩反馈监测模块，所述扭矩反馈监测模块被配置为实时监测所述磁力驱动机构的驱动电流，并根据所述驱动电流的变化趋势判断所述液料的匀化终点，当判断到达所述匀化终点时自动停止驱动。

21、本发明的有益效果是：

22、1、免开桶、免搬运，保持包装密封完整：搅拌子作为存储桶的预置内件在灌装密封前置入并随桶仓储运输，使用时利用桶外可分离的磁力驱动机构非接触驱动，在不开启桶盖、不移动桶体位置的条件下完成匀化预处理，原厂密封等级得以完整保持，满足桶装化学品储运对包装密封完整性的要求。

23、2、搅拌子对沉淀-上清液分界面的自适应定位与动态追踪：通过将搅拌子的整体密度设计为介于上清液与沉淀层之间，并配置重心在下、浮心在上的非对称外形，使搅拌子在无需任何主动控制的情况下，能够自动悬浮于沉淀-上清液分界面处，并随沉淀层被打散、分界面下移而自动下沉跟随。

24、3、搅拌子匀化效率提升：通过导流凸脊、螺旋凸楞与刮片的一一对应连接，在搅拌子外表面构建了从下锥尖到上锥尖的连续纵向加强结构，同时形成了物料下端切削剥离、中段螺旋泵送提升、上端径向分散导流的接力输送链。

25、4、储运兼容性好：搅拌子预置于桶内呈自由悬浮状态，不与桶体固定连接，不改变桶体与桶盖的结构，不影响桶体的堆码、搬运和常规仓储管理，并可回收利用，作为容器内件的增量改造成本低。

26、5、配合使用的扩展效果：本发明的存储桶组件与桶外磁力驱动设备配合使用时，可进一步通过采集驱动电流的变化趋势自动识别匀化终点并停止作业，并通过振动辅助松散板结沉淀层，无需人工经验判断，匀化品质一致性好。