УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1997 года по МПК B02C17/18 

Изобретение относится к области измельчения, истирания, литья, плавки, химического и механохимического получения материалов и веществ, а именно к конструктивным рабочим элементам устройств различного размольного, смесительного, металлургического, химического, фармацевтического, строительного и пищевого оборудования и может быть использовано в цветной, черной, порошковой металлургии, химической, фармацевтической, электротехнической, электронной, пищевой, промышленности стройматериалов и других отраслях.

Известны геометрические внутренние формы (поверхности) рабочих объемов (динамически подвижных или статически неподвижных) конструктивных элементов устройств, а также с динамически подвижными, внутри этих рабочих объемов, другими конструктивными элементами устройств (любой геометрической формы и размеров) различного размольного, смесительного [1] металлургического, химического, фармацевтического, строительного [1] и пищевого оборудования, выполненные в виде:
цилиндра, переходящего (с двух сторон) в половину тора с плоскостью [1, с. 363, рис.157] цилиндра, переходящего (с одной стороны) в плоскость с цилиндром и усеченного конуса (с другой стороны) [1, с.373, рис.167] цилиндра, переходящего (с обеих сторон) в половину тора с выпуклым шаровым сегментом, являющаяся прототипом [1, с.388, рис.181]
Выявленная геометрическая внутренняя форма (поверхность) рабочего объема (прототип) исключает в себе частично мертвые зоны или зоны застоя для исходного материала, отсутствия которых позволяет повысить качество получаемого готового продукта (раствора или порошкового материала) и увеличить от 85 до 95% выход годного продукта как по смешиванию и гомогенизации, так и по грансоставу (размеру получаемых частиц материала), что, в свою очередь, повышает производительность машины примерно на 10-20% по сравнению с другими аналогами.

Задачей технического решения является расширение технологических возможностей конструктивных элементов устройств аналогов за счет применения усовершенствованной (альтернативной) геометрической внутренней формы (поверхности) рабочего объема прототипа, с целью устранения из их геометрической внутренней формы (поверхности) рабочего объема зон застоя для исходного материала и повышения (в целом) процента выхода годного продукта как по смешиванию и гомогенизации, так и по грансоставу (до 85-95%), а также и по другим физико-техническим характеристикам его, и, в конечном итоге, добиться повышения производительности различного размольного и смесительного оборудования в целом на 20-30%
Поставленная задача решается тем, что геометрическая внутренняя форма (поверхность) рабочего объема конструктивного элемента устройства, выполненная в виде цилиндра, переходящего (с двух сторон) в половину тора с выпуклым шаровым сегментом, отличающаяся тем, что она имеет альтернативные сочетания симметричных (замкнутых) геометрических внутренних форм (поверхностей) рабочих объемов, выполненных в виде: цилиндра или усеченного конуса (возрастающего или убывающего), или бочки (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), или гиперболоида, переходящих (с двух сторон) в половину тора с: восходящим конусом (с одной стороны) и убывающим конусом (с другой) или восходящим усеченным конусом (с одной стороны) и убывающим усеченным конусом (с другой), или восходящим усеченным конусом, переходящим в выпуклый шаровой сегмент (с одной стороны) и убывающим усеченным конусом, переходящим в вогнутый шаровой сегмент (с другой), или восходящей половиной астроидоиды (с одной стороны) и убывающей половиной астроидоиды (с другой), или восходящей усеченной половиной астроидоиды (с одной стороны) и убывающей усеченной половиной астроидоиды (с другой), или восходящей усеченной половиной астроидоиды, переходящей в выпуклый шаровой сегмент (с одной стороны) и убывающей усеченной половиной астроидоиды, переходящей в вогнутый шаровой сегмент (с другой).

Кроме того эта геометрическая внутренняя форма (поверхность) рабочего объема, имеет альтернативные сочетания несимметричных (незамкнутых) геометрических внутренних форм (поверхностей) рабочих объемов, выполненных в виде: цилиндра или возрастающего усеченного конуса, или убывающего усеченного конуса, или бочки (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), или гиперболоида, переходящих (с одной стороны) в половину тора с: восходящим конусом или восходящим усеченным конусом, или восходящим усеченным конусом, переходящим в выпуклый шаровой сегмент, или восходящей половиной астроидоиды, или восходящей усеченной половиной астроидоиды, или восходящей усеченной половиной астроидоиды, переходящей в выпуклый шаровой сегмент.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1-24 представлены альтернативные сочетания симметричных (замкнутых) геометрических внутренних форм (поверхностей) рабочих объемов конструктивных элементов устройств; на фиг. 25-54 альтернативные сочетания несимметричных (незамкнутых) геометрических внутренних форм (поверхностей) рабочих объемов.

Эти геометрические внутренние формы (поверхности) рабочих объемов выполнены в виде:
на фиг. 1 цилиндра 1, переходящего (с двух сторон) в половину тора 2 с восходящим конусом 3 (с одной стороны) и убывающим конусом 4 (с другой);
на фиг. 2 цилиндра 5, переходящего (с двух сторон) в половину тора 6 с восходящем усеченным конусом 7 (с одной стороны) и убывающим усеченным конусом 8 (с другой);
на фиг. 3 цилиндра 9, переходящего (с двух сторон) в половину тора 10 с восходящим усеченным конусом 11, переходящим в выпуклый шаровой сегмент 12 (с одной стороны) и убывающим усеченным конусом 13, переходящим в вогнутый шаровой сегмент 14 (с другой);
на фиг.4 цилиндра 15, переходящего (с двух сторон) в половину тора 16 с восходящей половиной астроидоиды 17 (с одной стороны) и убывающей половиной астроидоиды 18 (с другой);
на фиг.5 цилиндра 19, переходящего (с двух сторон) в половину тора 20 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 21 (с одной стороны) и убывающей усеченной половиной астроидоиды 22 (с другой);
на фиг.6 цилиндра 23, переходящего (с двух сторон) в половину тора 24 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 25, переходящей в выпуклый шаровой сегмент 26 (с одной стороны) и убывающей усеченной половиной астроидоиды 27, переходящей в вогнутый шаровой сегмент 28 (с другой);
на фиг.7 усеченного конуса 29 (возрастающего или убывающего), переходящего (с двух сторон) в половину тора 30 с восходящим конусом 31 (с одной стороны) и убывающим конусом 32 (с другой);
на фиг.8 усеченного конуса 33 (возрастающего или убывающего), переходящего (с двух сторон) в половину тора 34 с восходящем усеченным конусом 35 (с одной стороны) и убывающим усеченным конусом 36 (с другой);
на фиг.9 усеченного конуса 37 (возрастающего или убывающего), переходящего (с двух сторон) в половину тора 38 с восходящим усеченным конусом 39, переходящим в выпуклый шаровой сегмент 40 (с одной стороны) и убывающим усеченным конусом 41, переходящим в вогнутый шаровой сегмент 42 (с другой);
на фиг.10 усеченного конуса 43 (возрастающего или убывающего), переходящего (с двух сторон) в половину тора 44 с восходящей половиной астроидоиды 45 (с одной стороны) и убывающей половиной астроидоиды 46 (с другой);
на фиг.11 усеченного конуса 47 (возрастающего или убывающего), переходящего (с двух сторон) в половину тора 48 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 49 (с одной стороны) и убывающей усеченной половиной астроидоиды 50 (с другой);
на фиг.12 усеченного конуса 51 (возрастающего или убывающего), переходящего (с двух сторон) в половину тора 52 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 53, переходящей в выпуклый шаровой сегмент 54 (с одной стороны) и убывающей усеченной половиной астроидоиды 55, переходящей в вогнутый шаровой сегмент 56 (с другой);
на фиг.13 бочки 57 (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), переходящей (с двух сторон) в половину тора 58 с восходящим конусом 59 (с одной стороны) и убывающим конусом 60 (с другой);
на фиг.14 бочки 61 (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), переходящей (с двух сторон) в половину тора 62 с восходящем усеченным конусом 63 (с одной стороны) и убывающим усеченным конусом 64 (с другой);
на фиг.15 бочки 65 (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), переходящей (с двух сторон) в половину тора 66 с восходящим усеченным конусом 67, переходящим в выпуклый шаровой сегмент 68 (с одной стороны) и убывающим усеченным конусом 69, переходящим в вогнутый шаровой сегмент 70 (с другой);
на фиг.16 бочки 71 (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), переходящей (с двух сторон) в половину тора 72 с восходящей половиной астроидоиды 73 (с одной стороны) и убывающей половиной астроидоиды 74 (с другой);
на фиг.17 бочки 75 (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), переходящей (с двух сторон) в половину тора 76 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 77 (с одной стороны) и убывающей усеченной половиной астроидоиды 78 (с другой);
на фиг.18 бочки 79 (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), переходящей (с двух сторон) в половину тора 80 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 81, переходящей в выпуклый шаровой сегмент 82 (с одной стороны) и убывающей усеченной половиной астроидоиды 83, переходящей в вогнутый шаровой сегмент 84 (с другой);
на фиг.19 гиперболоида 85, переходящего (с двух сторон) в половину тора 86 с восходящим конусом 87 (с одной стороны) и убывающим конусом 88 (с другой);
на фиг.20 гиперболоида 89, переходящего (с двух сторон) в половину тора 90 с восходящем усеченным конусом 91 (с одной стороны) и убывающим усеченным конусом 92 (с другой);
на фиг.21 гиперболоида 93, переходящего (с двух сторон) в половину тора 94 с восходящим усеченным конусом 95, переходящим в выпуклый шаровой сегмент 96 (с одной стороны) и убывающим усеченным конусом 97, переходящим в вогнутый шаровой сегмент 98 (с другой);
на фиг.22 гиперболоида 99, переходящего (с двух сторон) в половину тора 100 с восходящей половиной астроидоиды 101 (с одной стороны) и убывающей половиной астроидоиды 102 (с другой);
на фиг.23 гиперболоида 103, переходящего (с двух сторон) в половину тора 104 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 105 (с одной стороны) и убывающей усеченной половиной астроидоиды 106 (с другой);
на фиг.24 гиперболоид 107, переходящего (с двух сторон) в половину тора 108 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 109, переходящей в выпуклый шаровой сегмент 110 (с одной стороны) и убывающей усеченной половиной астроидоиды 111, переходящей в вогнутый шаровой сегмент 112 (с другой);
на фиг. 25 цилиндра 113, переходящего (с одной стороны) в половину тора 114 с восходящим конусом 115;
на фиг. 26 цилиндра 116, переходящего (с одной стороны) в половину тора 117 с восходящим усеченным конусом 118;
на фиг. 27 цилиндра 113, переходящего (с одной стороны) в половину тора 120 с восходящим усеченным конусом 121, переходящим в выпуклый шаровой сегмент 122;
на фиг. 28 цилиндра 123, переходящего (с одной стороны) в половину тора 124 с восходящей половиной астроидоиды 125;
на фиг. 29 цилиндра 126, переходящего (с одной стороны) в половину тора 127 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 128;
на фиг. 30 цилиндра 129, переходящего (с одной стороны) в половину тора 130 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 131, переходящей в выпуклый шаровой сегмент 132;
на фиг. 31 возрастающего усеченного конуса 133, переходящего (с одной стороны) в половину тора 134 с восходящим конусом 135;
на фиг. 32 возрастающего усеченного конуса 136, переходящего (с одной стороны) в половину тора 137 с восходящим усеченным конусом 138;
на фиг. 33 возрастающего усеченного конуса 139, переходящего (с одной стороны) в половину тора 140 с восходящим усеченным конусом 141, переходящим в выпуклый шаровой сегмент 142;
на фиг. 34 возрастающего усеченного конуса 143, переходящего (с одной стороны) в половину тора 144 с восходящей половиной астроидоиды 145;
на фиг. 35 возрастающего усеченного конуса 146, переходящего (с одной стороны) в половину тора 147 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 148;
на фиг. 36 возрастающего усеченного конуса 149, переходящего (с одной стороны) в половину тора 150 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 151, переходящей в выпуклый шаровой сегмент 152;
на фиг.37 убывающего усеченного конуса 153,переходящего (с одной стороны) в половину тора 154 с восходящим конусом 155;
на фиг.38 убывающего усеченного конуса 156,переходящего (с одной стороны) в половину тора 157 с восходящим усеченным конусом 158;
на фиг.39 убывающего усеченного конуса 159,переходящего (с одной стороны) в половину тора 160 с восходящим усеченным конусом 161, переходящим в выпуклый шаровой сегмент 162;
на фиг.40 убывающего усеченного конуса 163,переходящего (с одной стороны) в половину тора 164 с восходящей половиной астроидоиды 165;
на фиг.41 убывающего усеченного конуса 166,переходящего (с одной стороны) в половину тора 167 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 168;
на фиг.42 убывающего усеченного конуса 169,переходящего (с одной стороны) в половину тора 170 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 171, переходящей в выпуклый шаровой сегмент 172;
на фиг.43 бочки 173 (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), переходящей (с одной стороны) в половину тора 174 с восходящим конусом 175;
на фиг.44 бочки 176 (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), переходящей (с одной стороны) в половину тора 177 с восходящем усеченным конусом 178;
на фиг.45 бочки 179 (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), переходящей (с одной стороны) в половину тора 180 с восходящим усеченным конусом 181, переходящим в выпуклый шаровой сегмент 182;
на фиг.46 бочки 183 (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), переходящей (с одной стороны) в половину тора 184 с восходящей половиной астроидоиды 185;
на фиг.47 бочки 186 (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), переходящей (с одной стороны) в половину тора 187 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 188;
на фиг.48 бочки 189 (шарообразной или параболической, или эллиптической, или циклоидической), переходящей (с одной стороны) в половину тора 190 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 191, переходящей в выпуклый шаровой сегмент 192;
на фиг. 49 гиперболоида 193, переходящего (с одной стороны) в половину тора 194 с восходящим конусом 195;
на фиг. 50 гиперболоида 196, переходящего (с одной стороны) в половину тора 197 с восходящем усеченным конусом 198;
на фиг. 51 гиперболоида 199, переходящего (с одной стороны) в половину тора 200 с восходящим усеченным конусом 201, переходящим в выпуклый шаровой сегмент 202;
на фиг. 52 гиперболоида 203, переходящего (с одной стороны) в половину тора 204 с восходящей половиной астроидоиды 205;
на фиг. 53 гиперболоида 206, переходящего (с одной стороны) в половину тора 207 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 208;
на фиг. 54 гиперболоида 209, переходящего (с одной стороны) в половину тора 210 с восходящей усеченной половиной астроидоиды 211, переходящей в выпуклый шаровой сегмент 212;
Альтернативные основные сочетания симметричных и несимметричных геометрических внутренних форм (поверхностей) рабочих объемов конструктивных элементов устройств аналогов, изображенных на фигурах с 1-ой по 54-ую, примененные в различных устройствах размольного, смесительного, металлургического, химического, фармацевтического, строительного и пищевого оборудования, устраняют мертвые (не эффективные) зоны застоя для исходного материала в этих рабочих объемах, и повышают, таким образом, процент выхода годного порошкового материала, а в конечном итоге общую производительность этого оборудования.

Использование: в цветной, черной, порошковой металлургии, химической, фармацевтической, электромеханической, электронной пищевой, промышленности стройматериалов и других отраслях. Сущность изобретения: устройство для обработки материалов геометрическая внутренняя форма рабочего объема конструктивного элемента выполнена в виде цилиндра, переходящего в половину тора с выпуклым шаровым сегментом, при этом она имеет альтернативные сочетания симметричных геометрических внутренних форм рабочих объемов, выполненных в виде цилиндра или усеченного конуса, или бочки, или эллиптической, или гиперболоида, переходящих в половину тора с восходящим конусом и убывающим конусом или восходящим усеченным конусом и убывающим усеченным конусом, или восходящим усеченным конусом, переходящим в выпуклый шаровой сегмент и убывающим усеченным конусом, переходящим в вогнутый шаровой сегмент, или восходящей половиной астроидоиды и убывающей половиной астроиды, или восходящей усеченной половиной астроидоиды и убывающей усеченной половиной астроидоиды, или восходящей усеченной половиной астроидоиды, переходящей в выпуклый шаровой сегмент и убывающей усеченной половиной астроидоиды, переходящей в вогнутый шаровой сегмент. Кроме того, эта геометрическая внутренняя форма рабочего объема имеет альтернативные сочетания несимметричных геометрических внутренних форм рабочих объемов, выполненных в виде цилиндра или возрастающего усеченного конуса, или убывающего усеченного конуса, или бочки, или гиперболоида, переходящих в половину тора с: восходящим конусом, или восходящим усеченным конусом, переходящим в выпуклый шаровой сегмент, или восходящей половиной астроидоиды, или восходящей усеченной половиной астроидоиды, или восходящей усеченной половиной астроидоиды, переходящей в выпуклый шаровой сегмент. 2 с.п. ф-лы, 54 ил.

1. Устройство для обработки материалов, геометрическая внутренняя поверхность рабочей камеры которого выполнена в виде образующей, переходящей с двух сторон в половину тора с выпуклым шаровым сегментом, отличающееся тем, что рабочая камера имеет альтернативные сочетания симметричных замкнутых геометрических внутренних поверхностей, имеющих форму цилиндра, или усеченного конуса возрастающего или убывающего, или шарообразной, параболической, эллиптической или циклоидической бочки, или гиперболоида, переходящих с двух сторон в половину тора с восходящим конусом с одной стороны и убывающим конусом с другой, или восходящим усеченным конусом с одной стороны и убывающим усеченным конусом с другой, или восходящим усеченным конусом, переходящим в выпуклый шаровой сегмент с одной стороны, и убывающим усеченным конусом, переходящим в вогнутый шаровой сегмент с другой, или восходящей половиной астроидоиды с одной стороны и убывающей половиной астроидоидов с другой, или восходящей усеченной половиной астроидоиды, переходящей в выпуклый шаровой сегмент с одной стороны, и убывающей усеченной половиной астроидоиды, переходящей в вогнутый шаровой сегмент с другой. 2. Устройство для обработки материалов, геометрическая внутренняя поверхность рабочей камеры которого выполнена в виде образующей, переходящей с двух сторон в половину тора с выпуклым шаровым сегментом, отличающееся тем, что рабочая камера имеет альтернативные сочетания несимметричных незамкнутых геометрических внутренних поверхностей, имеющих форму цилиндра или возрастающего усеченного конуса, или убывающего усеченного конуса, или шарообразной, параболической, эллиптической и циклоидической бочки, или гиперболоида, переходящих с одной стороны в половину тора с восходящим конусом, или восходящим усеченным конусом, или восходящим усеченным конусом, переходящим в выпуклый шаровой сегмент, или восходящей половиной астроидоиды, или восходящей усеченной половиной астроидоиды, или восходящей усеченной половиной астроидоиды, переходящей в выпуклый шаровой сегмент.