СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 2004 года по МПК B01F9/10 B01F11/00 

Изобретение относится к аппаратам для обработки гетерогенных сред и может быть использовано в машиностроительной, химической, строительной, горно-рудной, пищевой и других отраслях промышленности.

Известно устройство для нагревания и перемешивания жидкости, выполненное в виде получающей круговое движение от привода платформы, выполненной в виде электрической нагревательной плиты, подвешенной на цепях в коробчатом кожухе (А.с. 104332, кл. B 01 F 11/00, 1955 г.).

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает перемешивание верхних слоев компонентов с нижними, так как в основу этого устройства положен принцип разности окружных скоростей, действующих в горизонтальной плоскости.

Известно также устройство, содержащее сосуд, закрепленный при помощи зажима на подвижной площадке, привод, снабженный планетарной зубчатой передачей и установленной на ее водиле эксцентрично оси сосуда горизонтальной платформой, при этом вал планетарного колеса шарнирно соединен с площадкой, снабженной эксцентриковым катком и ограничителями, взаимодействующими с платформой (А.с. 803958, кл. В 01 F 9/08, 1981 г.)
Недостатком этого устройства является низкое качество перемешивания по причине малой амплитуды и частоты колебания смесительной емкости в вертикальной плоскости при большой частоте вращения, а также малая жесткость конструкции.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для гомогенизации, которое содержит основание, электродвигатель, планетарный механизм, выполненный в виде неподвижного колеса, обкатываемого колесами-сателлитами, на которых укреплены контейнеры с обрабатываемой средой (А.с. 225137, кл. В 01 F 9/10, 1968 г.).

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает перемешивания верхних слоев обрабатываемого материала с нижними, так как все движения материала происходят только в горизонтальной плоскости.

Задачей изобретения является обеспечение более сложного движения обрабатываемого материала в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Поставленная задача решается тем, что в смесителе, содержащем корпус, привод, планетарный механизм, водило которого установлено на выходном валу привода, контейнеры для обрабатываемых материалов, установленные на колесах-сателлитах, согласно изобретению вал привода расположен эксцентрично оси корпуса смесителя, каждый из рычагов водила планетарного механизма установлен на ролике и выполнен из установленных коаксиально, с возможностью относительного осевого перемещения фасонного цилиндра и штока с фасонным поршнем, корпус смесителя выполнен составным, состоящим из полутороидальной части, являющейся центральным колесом, и диска с волнистой дорожкой.

Совокупность отличительных признаков предлагаемого устройства позволяет при вращении контейнеров с обрабатываемыми материалами в течение одного оборота изменять расстояние от центра вращения контейнера до центра вращения водила и изменять угол наклона оси контейнеров от вертикали и угол наклона оси водила от горизонтальной плоскости с возможностью их регулирования.

На фиг. 1 представлен предлагаемый смеситель, общий вид (в разрезе); на фиг.2 - рычаг водила, общий вид; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - вид смесителя сверху.

Смеситель содержит корпус, который состоит из полутороидальной части 1 и диска 2, расположенного коаксиально, в центральном отверстии части 1. Внутри корпуса установлен планетарный механизм, который состоит из водила и фрикционных колес-сателлитов 3, роль центрального колеса выполняет полутороидальная часть 1 корпуса. Водило состоит из центральной втулки 4, которая установлена на валу привода 5, расположенного эксцентрично оси симметрии корпуса, и рычагов, каждый из которых выполнен в виде фасонного цилиндра 6, установленного с зазором на оси 7, к вертикальным проушинам втулки 4, количество фасонных цилиндров 6 равно количеству контейнеров 8 для обрабатываемого материала, в данном примере их три. Внутри фасонного цилиндра 6 установлены шток 9 с фасонным поршнем и пружина сжатия 10. Фасонный цилиндр 6 в сечении, перпендикулярном оси симметрии, имеет форму любую, кроме круга, в данном примере он имеет форму ромба, либо если он выполнен круглым, то должен иметь направляющую для предотвращения проворачивания штока 9 вокруг своей оси симметрии. На свободном конце штока 9, при помощи горизонтально расположенного подшипника 11, крепится вал 12, жестко связанный с контейнером 8. На валу 12 жестко укреплено фрикционное колесо-сателлит 3. Каждый рычаг водила установлен на ролике 13, совершающем качение по диску 2 корпуса смесителя. Диск 2 корпуса в месте контакта с роликами 13 имеет волнистую дорожку, профиль которой позволяет регулировать движение контейнеров в верхней плоскости. Между фасонным цилиндром 6 и втулкой 4 установлена пружина 14, прижимающая ролик 13 к волнистой дорожке диска 2. Вертикальные проушины втулки 4 имеют ограничитель 15, ограничивающий движение фасонного цилиндра 6 вверх.

Работает смеситель следующим образом.

В контейнеры 8 устанавливаются емкости с обрабатываемой средой, например солидол с присадками. При включении привода водило, прикрепленное на вал привода 5, начинает вращаться, а его рычаги совершают колебательные движения за счет того, что ролики 13 катятся по выступам волнистой дорожки на диске 2 корпуса смесителя. Фрикционные колеса-сателлиты 3 в начальный момент времени не находятся в зацеплении с полутороидальной частью 1 корпуса, так как пружина 10 разжата, и шток 9 находится внутри фасонного цилиндра 6, контейнеры 8 в данный момент времени совершают только колебательное движение вверх-вниз. При увеличении частоты вращения водила, увеличивается сила инерции, которая действует на контейнер 8 и стремится переместить его от центра вращения водила. Контейнер 8 действует на шток 9 и стремится выдвинуть его из фасонного цилиндра 6. Шток 9 сжимает пружину 10, и фрикционные колеса-сателлиты 3 входят в зацепление с полутороидальной частью 1 корпуса смесителя и начинают обкатываться по ее внутренней поверхности, сообщая контейнерам 8 вращательное движение вокруг собственной оси. Помимо этого контейнеры 8 совершают возвратно-поступательные движения в радиальном направлении за счет того, что ось вращения водила эксцентрична оси симметрии корпуса смесителя. Использованная конструкция водила позволяет сохранять контакт фрикционных колес-сателлитов 3 с полутороидальной частью 1 корпуса смесителя и компенсировать угловые изменения радиуса вращения оси контейнера.

В итоге контейнеры 8 совершают колебательное движение вверх-вниз, вращательное движение вокруг собственной оси и вокруг оси водила, помимо этого они совершают также колебательное движение вправо-влево за счет того, что корпус в месте контакта с фрикционными колесами-сателлитами 3 имеет форму полукруга, и перемещение в горизонтальной плоскости за счет того, что ось вращения водила эксцентрична оси корпуса смесителя. Изменение траектории движения роликов 13 позволяет регулировать амплитуду перемещения контейнеров в вертикальной плоскости. Пружина 14 прижимает ролик 13 к волнистой дорожке диска 2 корпуса смесителя и сохраняет контакт ролика 13 с волнистой дорожкой при больших частотах вращения водила. Ограничитель 14 ограничивает скачки плеча водила при большой частоте вращения.

Таким образом, предлагаемый смеситель позволяет улучшить однородность получаемого материала.

Изобретение относится к аппаратам для обработки гетерогенных сред и может быть использовано в машиностроительной, химической, строительной, горно-рудной, пищевой и других отраслях промышленности. Смеситель содержит корпус, привод, планетарный механизм, водило которого установлено на выходном валу привода, контейнеры для обрабатываемых материалов, установленные на колесах-сателлитах. Вал привода расположен эксцентрично оси корпуса смесителя, каждый из рычагов водила планетарного механизма установлен на ролике и выполнен из установленных коаксиально, с возможностью относительного осевого перемещения фасонного цилиндра и штока с фасонным поршнем, корпус смесителя выполнен составным, состоящим из полутороидальной части, являющейся центральным колесом, и диска с волнистой дорожкой. Смеситель обеспечивает сложное движение обрабатываемого материала в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что позволяет улучшить однородность получаемого материала. 4 ил.

Смеситель, содержащий корпус, привод, планетарный механизм, водило которого установлено на выходном валу привода, контейнеры для обрабатываемых материалов, установленные на колесах-сателлитах, отличающийся тем, что вал привода расположен эксцентрично оси корпуса смесителя, каждый из рычагов водила планетарного механизма установлен на ролике и выполнен из установленных коаксиально, с возможностью относительного осевого перемещения фасонного цилиндра и штока с фасонным поршнем, корпус смесителя выполнен составным, состоящим из полутороидальной части, являющейся центральным колесом, и диска с волнистой дорожкой.