УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1995 года по МПК B01F7/16 

Изобретение относится к средствам для приготовления смесей в жидкой среде и может быть использовано для перемешивания жидкостей, имеющих различную плотность, получения смесей, очистки загрязненных поверхностей.

Известно устройство для перемешивания, включающее корпус, вал передачи вращения, насадку на валу вращения, радиально расположенные упругие пластины, одним концом закрепленные на корпусе (1).

Данное устройство обладает недостаточной эффективностью перемешивания.

Для повышения эффективности перемешивания по 1-му варианту выполнения вал во внутренней части корпуса выполнен коленчатым и на этом участке вала установлена насадка с закрепленными на ней одним концом радиально расположенными упругими пластинами, другой конец которых закреплен в шарнире на корпусе аппарата. При вращении вала эксцентрично вращается насадка, расположенная на его коленчатом участке, и вследствие этого поочередно сжимает радиальные пластины. После прохождения насадкой неустойчивого положения при сжатии пластины (плоскость между осью вала вращения и осью шарнира) упругая пластина резко прогибается (простреливает) в сторону вращения вала и передает жидкости резкое колебательное движение. По 2-му варианту выполнения вал во внутренней части корпуса выполнен коленчатым, а упругие пластины закреплены на корпусе по его периметру двумя концами и связаны с насадкой посредством тяг, при этом насадки размещены на коленчатом участке вала. Эксцентричное вращение насадки на коленчатом валу позволяет поочередно посредством тяг выталкивать каждую пластину, а затем втягивать ее внутрь. Поскольку пластины установлены в напряженном состоянии (сжаты), каждое выталкивание и втягивание завершается резким простреливанием, соответственно, наружу и внутрь, передавая эти резкие колебания окружающей жидкости. Эти колебания формируют низкочастотные колебания жидкости, что и обеспечивает эффективное перемешивание.

На фиг. 1 изображено устройство для перемешивания по 1-му варианту, вид сверху; на фиг.2 то же, вид сбоку; на фиг.3 фазы колебания пластины; на фиг. 4 устройство по 2-му варианту, вид сверху; на фиг.5 то же, вид сбоку; на фиг.6 фазы колебания пластины.

Устройство по 1-му варианту содержит корпус 1, вал 2 передачи вращения во внутренней части корпуса, выполненный коленчатым, упругие пластины 3, одним концом закрепленные на корпусе посредством шарнира 4, а другим на насадке 5, установленной на участке вала, выполненном коленчатым.

По 2-му варианту упругие пластины закреплены на корпусе по его периметру двумя концами и связаны с насадкой посредством тяг 6.

Устройство по 1-му варианту действует следующим образом.

Вращение передаточного вала 2 за счет коленчатого исполнения его участка в корпусе обеспечивает эксцентричное вращение насадка 5. Жесткое крепление пластины 3 одним концом к насадке 5 передает колебательные движения (с амплитудой, равной двойной величине эксцентриситета размещения насадки) радиально размещенным пластинам, поочередно сжимая их, так как второй конец каждой пластины 3 закреплен в шарнире 4. В первой фазе цикла, совершаемого пластиной 3, сама пластина находится вне напряжения, ее положение совпадает с плоскостью осей вала вращения 2 и шарнира 4 крепления. Во второй фазе пластина 3 наполовину сжата. Вследствие отклонения конца, закрепленного на насадке 5 в сторону вращения от плоскости осей, пластина выгибается выпуклостью в сторону, обратную вращению. Своим прогибом пластина приводит в движение окружающую ее жидкость. В фазе III для пластины наступает неустойчивое положение, пластина 3 имеет наибольшее сжатие. При прохождении точкой крепления пластины 3 на насадке 5 плоскости осей вала 2 и шарнира 4 сжатая лента (пластина) 3 резко простреливает и выпуклость изгиба пластины 3 после этого направлена в сторону вращения вала 2. Резким колебанием при простреливании пластины 3 передается колебательное движение в жидкость, генерируя в ней волновые колебания, которые вызывают явление кавитации. Кавитация значительно повышает скорость перемешивания.

По 2-му варианту при размещении пластин 3 по периметру корпуса 1 эксцентричное размещение насадки 5 на валу 2 передает колебания (возвратно-поступательные) к пластинам 3 посредством тяг 6. Поскольку пластины 3 установлены в шарнирах 4 в напряженно сжатом состоянии, то возвратно-поступательные колебания будут вызывать простреливания при одном полном цикле вращения насадки 5 два раза туда и обратно. Также такие простреливания пластин 3, как и в первом варианте конструкции, будут вызывать волновые колебания в жидкости, создавая эффект кавитации, обеспечивая высокую скорость перемешивания при высоком качестве.

Рассматриваемые конструкции устройства для перемешивания обладают высокой эффективностью и универсальностью применения.

Использование: приготовление различных смесей и перемешивание жидкостей разной плотности, получение смесей, очистка загрязненных поверхностей. Высокая скорость перемешивания компонентов, равномерность их распределения в смеси и высокое качество очистки поверхностей от примесей достигается применением низкочастотных колебаний в жидкой среде, вызывающих эффект кавитации. Генерируют низкочастотные колебания в жидкости резкими простреливающими колебаниями упругих пластин, установленных в сжатом напряженном состоянии радиально и одним концом закрепленных на насадке на коленчатом валу, а другим в шарнире на корпусе активатора. 2 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для перемешивания, включающее корпус, вал передачи вращения, насадку на валу вращения, радиально расположенные упругие пластины, одними концами закрепленные на корпусе, отличающееся тем, что вал во внутренней части корпуса выполнен коленчатым и на этом участке вала установлена насадка, на которой другими концами закреплены упругие пластины. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластины закреплены на корпусе шарнирно. 3. Устройство для перемешивания, включающее корпус, вал передачи вращения с насадкой, закрепленные на корпусе упругие пластины, отличающееся тем, что вал во внутренней части корпуса выполнен коленчатым, а упругие пластины закреплены на корпусе по его периметру двумя концами и связаны с насадкой посредством тяг, при этом насадка размещена на коленчатом участке вала.