БАРАБАННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 1997 года по МПК B22C5/04 

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к устройствам для приготовления песчано-глинистых формовочных смесей.

Известен барабанный смеситель непрерывного действия для приготовления формовочных смесей [1] содержащий приводной цилиндрический барабан с загрузочным окном и разгрузочными щелевыми отверстиями, внутри которого расположены рабочие органы в виде обрезиненных стержней-катков, скрепленных между собой посредством колец с возможностью вращения каждого стержня катка вокруг собственной оси, причем наружный диаметр кольца составляет 0,6-0,75 внутреннего диаметра барабана, а расстояние между рабочими поверхностями смежных стержней катков одинаковое и равно 0,3-0,5 их диаметра.

Недостатками такого смесителя являются:
из общего количества рабочих органов стержней-катков, размещенных в барабане, одновременно погружены в смесь и находятся в работе лишь 30-40% что существенно снижает интенсивность перетирания смеси и эффективность смесеприготовления;
процесс перетирания смеси осуществляется по прямой линии между поверхностью стержня и корпуса. Поверхности сдвиговых деформаций элементарных объемов смеси и скольжение слоев смеси относительно друг друга незначительно, что снижает интенсивность перетирания и качество смеси.

Известен барабанный смеситель непрерывного действия для приготовления формовочных смесей [2] содержащий цилиндрический корпус с горизонтально расположенной осью вращения, внутри которого установлены рабочие органы, выполненные в виде несвязанных между собой стержней-катков, торцевую крышку с окном, разгрузочные щелевидные отверстия, приемное устройство в виде усеченного корпуса, на внутренней поверхности которого закреплены лопасти, причем задние кромки лопастей расположены вдоль торцовой крышки радиально, а плоскость каждой лопасти наклонена по отношению к плоскости, проходящей через горизонтальную ось вращения цилиндрического корпуса и заднюю кромку лопасти в сторону вращения на угол 45^o-55^o, торцовая крышка выполнена с концентрически расположенными щелевыми отверстиями.

Недостатками такого смесителя являются:
располагаясь внутри корпуса смесителя произвольно и вплотную друг к другу, стержни перекрывают разгрузочные отверстия, что препятствует свободному выходу смеси, а следовательно снижает производительность смесителя;
процесс перетирания смеси осуществляется по прямой линии между поверхностью стержня и корпуса, поверхности сдвиговых деформаций элементарных объемов смеси и скольжение слоев смеси относительно друг друга незначительно, что снижает интенсивность перетирания и качество смеси.

Наиболее близким аналогом к описываемому изобретению, т.е. прототипом, является смеситель непрерывного действия для приготовления формовочных и стержневых смесей [3] содержащий цилиндрический горизонтально вращающийся корпус на опорных катках, внутри которого расположены рабочие органы в виде не связанных между собой цилиндрических стержней, торцовую крышку с загрузочным окном и разгрузочное окно в виде отверстий на боковой поверхности корпуса по его окружности.

Недостатки такого смесителя в следующем:
располагаясь внутри корпуса смесителя произвольно и вплотную друг к другу, стержни перекрывают разгрузочные отверстия, что препятствует свободному выходу смеси, а следовательно снижает производительность смесителя;
процесс перетирания смеси осуществляется по прямой линии либо между двумя поверхностями двух рядом расположенных стержней, либо между поверхностью стержня и корпуса, поверхности сдвиговых деформаций элементарных объемов смеси и скольжение слоев смеси относительно друг друга незначительно, что снижает интенсивность перетирания и качество смеси.

Задачей изобретения является повышение производительности смесителя и улучшения качества формовочной смеси.

Указанный технический результат достигается тем, что поверхность стержней выполнена в виде периодически повторяющихся выступов, причем боковые поверхности выступов имеют наклон относительно оси стержня, равный 5-90^o, и выступы двух соседних стержней располагаются в шахматном порядке относительно друг друга, а наружные поверхности выступов обрезинены.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявленный смеситель отличается конфигурацией стержней, позволяющей свободному вытеканию формовочной смеси через разгрузочное окно, т. к. они имеют в этой зоне уменьшенное сечение стержня диаметром d и не перекрывают полностью окно, что позволяет повысить интенсивность опорожнения барабана и, как следствие, увеличить производительность смесителя. Кроме того, выполнение поверхности стержней в виде периодически повторяющихся выступов увеличивает поверхность перетирания смеси и сдвиговых деформаций элементарных объемов смеси, что улучшает ее качество, а при расположении выступов одних стержней во впадинах других (при их взаимном вращении в одну сторону) обеспечивает встречные сдвиговые деформации соседних слоев смеси, и скольжение их относительно поверхности стержня-катка, что оказывает растирающее действие на смесь, улучшая ее качество. Обрезиненная наружная поверхность выступов стержней снижает шум при их перекатывании внутри корпуса.

Выделенные признаки смесителя являются новыми, поскольку они отсутствуют в прототипе.

Благодаря этим признакам в совокупности с другими существенными признаками смесителя достигаются такие технические результаты, проявление которых не обнаружено у прототипа и других известных аналогов.

На фиг. 1 изображен общий вид смесителя, на фиг. 2 вариант выполнения стержней, на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2.

Барабанный смеситель непрерывного действия содержит цилиндрический корпус 1, который своими бандажами 2 опирается на опорные катки 3, установленные на раме 4. Внутри корпуса расположены стержни 5, не связанные между собой, причем поверхность стержней выполнена в виде периодически повторяющихся выступов 6, боковые поверхности которых наклонены относительно оси стержней, что увеличивает рабочую поверхность стержней.

Выступы двух соседних стержней расположены в шахматном порядке относительно друг друга и их наружные поверхности обрезинены. С боков корпус закрыт торцовыми крышками 7 и 8 с загрузочным окном 9. Корпус приводится во вращение опорными катками от электропривода 10, установленного на раме. Лоток 11 предназначен для загрузки в барабан сухих компонентов смеси, трубопровод 12 для подачи жидких компонентов, а разгрузочные окна 13 для выгрузки готовой смеси из барабана.

Работа смесителя осуществляется следующим образом.

Сухие компоненты (оборотная смесь, глина, песок) по лотку 11 загружаются через окно 9 в непрерывно вращающийся барабан. Здесь смесь увлажняется жидкими компонентами, подводимыми по трубопроводу 12, и подвергается воздействию рабочих органов смесителя стержней 5. Стержень 5, обкатываясь по внутренней поверхности корпуса своими выступами, раздвигает смесь в стороны, создавая в ней выступающие бугорки, следующий стержень своими выступами наезжает на эти бугорки и раздвигает их в стороны, создавая бугорки в другом месте, таким образом смесь получает сдвиговые деформации в продольном направлении, усиливающие перемешивание компонентов смеси, а смесь, попавшая между двумя соседними выступами, получает поперечные сдвиговые деформации из-за разности скоростей по поперечному сечению стержня (см. фиг. 2, 3), обеспечивая лучшие условия растирания частиц глины и обволакивания его песчаных зерен смеси. Также при вращении корпуса частицы смеси перемещаются совместно с поверхностью корпуса, пересыпаются и перемещаются от загрузочного окна 9 к торцовой крышке 7 и через разгрузочные окна 13 удаляются из смесителя.

Таким образом, выполнение поверхностей стержней в виде периодически повторяющихся выступов, причем боковые поверхности выступов имеют наклон относительно оси стержня и выступы двух соседних стержней располагаются в шахматном порядке относительно друг друга, а наружные поверхности стержней обрезинены, позволяет улучшить условия перемешивания смеси, обволакивания зерен песка глиной и, следовательно, улучшает качество формовочной смеси.

Изобретение относится к области литейного производства, а именно к устройствам для приготовления песчано-глинистых формовочных смесей. Изобретение позволяет повысить производительность смесителя и улучшить качество формовочной смеси. Смеситель содержит цилиндрический горизонтально вращающийся корпус на опорных катках, внутри которого расположены рабочие органы в виде не связанных между собой стержней, торцовую крышку с загрузочным окном и разгрузочное окно. Новым в смесителе является то, что поверхность стержней выполнена в виде периодически повторяющихся выступов, боковые поверхности которых наклонены относительно оси стержня и выступы двух соседних стержней расположены в шахматном порядке относительно друг друга, а наружные поверхности обрезинены. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Барабанный смеситель непрерывного действия, выполненный в виде цилиндрического корпуса, установленного на опорных катках с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, с торцевой крышкой, имеющей загрузочное окно, с разгрузочными окнами и с расположенными внутри него рабочими органами в виде несвязанных между собой стержней, отличающийся тем, что стержни по длине выполнены в виде периодически повторяющихся выступов. 2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что боковые поверхности выступов наклонены относительно оси стержня. 3. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что выступы двух смежных стержней расположены в шахматном порядке друг относительно друга. 4. Смеситель по по.1, отличающийся тем, что наружные поверхности выступов обрезинены.