СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 2000 года по МПК B01F9/02 

Изобретение относится к оборудованию для смешения сыпучих и вязкосыпучих материалов и предназначено для использования в сельскохозяйственном производстве, промышленности строительных материалов, фармацевтической промышленности и других областях.

Известен смеситель сыпучих материалов в котором рабочим органом является плоская лента, совершающая движение типа "бегущая волна" [1]. Смешение материалов происходит во впадинах ленты, образованных роликами движущегося цепного транспортера. Для усиления эффективности смешения цепной транспортер совершает качательные движения.

Недостатки данной конструкции следующие:
Наличие стабильной транспортирующей области в нижней части смешиваемого материала, находящегося во впадинах, ограничивающей эффективность смешения.

Ввиду большой массы цепного транспортера растет энергоемкость смесительного устройства, а увеличение эффективности смешения от качательных движений транспортера незначительно.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является смеситель для переработки клейких и вязкосыпучих материалов [2].

Смеситель содержит эластичный барабан, установленный с возможностью вращения вокруг продольной оси, который деформируется охватывающей его гибкой бесконечной лентой, огибающей ролики, диаметр которых меньше диаметра барабана, дозирующее устройство для подачи материалов и питатель для подачи клейкого компонента. Эластичный барабан может иметь фиксированный наклон к горизонту 1 . . . 30^o. При работе смесителя барабану задается вращение, а бесконечная лента приводится в движение со скоростью, равной окружной скорости барабана. Смешиваемые компоненты подаются в барабан дозирующим устройством, а связующее вещество - питателем. Готовая смесь непрерывно выдается из разгрузочного конца барабана.

Частицы перерабатываемой вязкой смеси имеют тенденцию к налипанию на внутренние стенки барабана. Однако благодаря постоянной деформации эластичных стенок барабана отваливаются от них.

Основными недостатками прототипа являются низкие производительность и качество смешения.

Эти недостатки обусловлены тем, что конструкция данного смесителя предполагает наличие при его работе в поперечном сечении перерабатываемого материала транспортирующей области, расположенной ниже линии обрушения и значительной по объему. Известно, что в этой области траектории частиц материала практически не пересекаются, а перемешивание почти отсутствует.

Цель изобретения - повышение производительности и качества смешения.

Поставленная цель достигается тем, что в смесителе сыпучих и вязкосыпучих материалов, содержащем эластичный барабан, охватывающую его, установленную на роликах бесконечную ленту, дозирующее устройство для сыпучих материалов, питатель для подачи клейкого компонента и привод, один из роликов бесконечной ленты, установленной с возможностью вращения вокруг оси барабана, связан с приводом планетарным механизмом.

На фиг. 1 изображен смеситель, вид спереди.

На фиг. 2 изображен разрез фиг. 1 по А-А.

На фиг. 3 изображены положения 360^o и 0^o, 45^o, 90^o, 135^o, 180^o барабана, вращающегося вокруг оси, сжатого движущейся бесконечной лентой, также вращающейся вокруг оси барабана. Здесь же изображены направления движения смешиваемого материала и области характерного поведения материала в поперечном сечении барабана.

Устройство смесителя.

Опорным узлом смесителя является кольцевая обечайка 1 с цапфами 2 и кронштейнами 3 и 4, шарнирно установленная на раме 5. На кронштейне 3 установлен привод смесителя 6. На кронштейне 4 установлен дозатор 7. На обечайке 1 неподвижно закреплена шестерня 8. Внутри обечайки на подшипниках установлена труба 9, на которой имеются два кронштейна с роликами 10 и 11. На валу ролика 10 установлена шестерня 12, взаимодействующая с шестерней 8, образующие планетарный механизм. Ролик 11 - натяжной. Натяжка осуществляется устройством 13. На трубе 9 установлена звездочка 14. Внутри трубы 9 на подшипниках установлена труба 15, на которой закреплены эластичный барабан 16 и звездочка 17. На внутренней поверхности трубы 15 имеются винтовые направляющие для подачи сыпучего материала в барабан. Эластичный барабан сдавливает бесконечная лента 18, натянутая на ролики 10 и 11. Вращение трубы 9 с роликами и трубы 15 с барабаном 16 осуществляется приводом 6 через звездочки 19-17 и 20-14, связанные цепями. Фиксированная установка оси смесителя в пределах угла 0 ... 30^o производится червячной парой 21. Подача клейкого компонента осуществляется через питатель 22. Чтобы поверхности барабана и ленты не изнашивались, скорости движения барабана и ленты задаются так, чтобы не было проскальзывания в месте касания ленты с барабаном.

Работа смесителя.

При работе смесителя барабан 16 вращается вокруг оси. Бесконечная лента движется и одновременно вращается также вокруг оси барабана.

Условию отсутствия проскальзывания в месте касания ленты с барабаном удовлетворяет равенство
v_б = v_л + v_окр,
где v_б - окружная скорость барабана,
v_л - линейная скорость ленты,
v_окр - окружная скорость ленты на средней линии касания ленты с барабаном.

Сыпучие компоненты из дозатора подаются в трубу 15, по которой винтовыми направляющими равномерно загружаются в барабан. Клейкий компонент питателем 22 подается в заходную часть барабана. Готовая смесь с заданными свойствами непрерывно выдается из разгрузочного конца барабана.

Процесс смешения рассмотрим по эскизам (фиг. 3). На фиг. 3 показано несколько положений барабана, которое он занимает в процессе работы смесителя, а также соответствующие поперечные сечения перерабатываемого материала и области его характерного поведения: 1 - активного перемешивания и 2 - транспортирования (заштрихована). (Угол поворота отсчитывается от вертикального положения общей оси роликов). Фактически на рисунке показана кинограмма движения, на которой видно, что меняется форма области транспортирования, то есть достигается ее нестабильность, и в этой области, особенно в ее верхней части, возникает перемешивание. Таким образом, область активного перемешивания увеличивается и, следовательно, увеличивается интенсивность перемешивания. Быстрее достигается необходимая однородность смеси, то есть повышается производительность смесителя, а также достигается возможность получения более однородной смеси.

Таким образом, использование в конструкции смесителя ролика, установленного с возможностью вращения, за счет связи с планетарным механизмом, позволяет увеличить производительность и повысить качество смеси.

Источники информации
1. А.С. 1491733 A1, B 28 C 5/34.

2. Пат. 1060460, Великобритания, МКИ B 01 F 11/00 A, Device for Mixing Joundary Sands with Synthetic Resin Binders or CO₂ processed Sands.

Смеситель сыпучих и вязкосыпучих материалов предназначен для использования в сельскохозяйственном производстве, промышленности строительных материалов, фармацевтической промышленности и других областях. Смеситель содержит эластичный барабан, охватывающую его, установленную на роликах бесконечную ленту, дозирующее устройство для сыпучих материалов, питатель для подачи клейкого компонента и привод. Он имеет бесконечную ленту, установленную с возможностью вращения вокруг оси барабана. Один из роликов бесконечной ленты связан с приводом планетарным механизмом. Смеситель при сравнительно простой конструкции обладает высокой производительностью и качеством смешения. 3 ил.

Смеситель сыпучих и вязкосыпучих материалов, содержащий эластичный барабан, охватывающую его, установленную на роликах бесконечную ленту, дозирующее устройство для сыпучих материалов, питатель для подачи клейкого компонента и привод, отличающийся тем, что один из роликов бесконечной ленты, установленной с возможностью вращения вокруг оси барабана, связан с приводом планетарным механизмом.